公开了用于容纳加压气体的气缸组件。气缸组件具有聚合物衬里和低渗透性阻隔层。聚合物衬里具有第一端部、第二端部和中心体。中心体包括布置在第一端和第二端之间的外表面和内表面。气缸组件包括缠绕在中心体上方的加强结构。气缸组件进一步包括插入在加强结构和中心体之间的金属箔。金属箔被配置以减少聚合物衬里的内容物的渗透。里的内容物的渗透。里的内容物的渗透。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于聚合物衬里的渗透性减少的气缸
[0001]通过引用并入任何优先权申请
[0002]根据37C.F.R.
§
1.57，随本申请提交的申请数据表中确定的被要求外国或国内优先权的任何和所有申请通过引用并入本文。
[0003]本公开涉及具有阻隔(barrier)层的气缸组件，该阻隔层被配置以减少气体穿过气缸组件渗透。
技术介绍
[0004]压缩天然气(CNG)的燃料罐可分为四种不同类型。第一种类型(1型)的CNG罐是全金属罐。由铝或其他金属制成的全金属罐不贵，但沉重且遭受腐蚀。第二种类型(2型)的CNG罐是包括金属衬里(liner)和复合材料或金属箍加强包裹物的罐。2型罐比1型轻，但仍遭受腐蚀。第三种类型(3型)的CNG罐是包括被复合材料或纤维树脂完全包裹的金属衬里的罐。3型罐不遭受腐蚀但昂贵。第四种类型(4型)的CNG罐是包括聚合物衬里并带有纤维包裹物的罐。4型罐不遭受腐蚀，且成本低于3型罐，并且对于能储存的CNG体积是最轻的。因此，4型罐更适于大型交通工具的燃料罐。4型罐的燃料气体渗透性高于具有金属衬里的罐。
技术实现思路
[0005]本专利技术的一方面提供了具有聚合物衬里和低渗透性层或阻隔层的气缸。本专利技术的另一方面提供了生产气缸组件的方法，该气缸组件具有布置在聚合物衬里上的低渗透层或阻隔层。
[0006]在一个实施方式中，提供了用于容纳加压气体(气态燃料)的气缸。气缸包括内部压力封闭结构，该内部压力封闭结构包括第一端部、第二端部和中心体。中心体具有与内部压力封闭结构的第一端部联接的第一端和与内部压力封闭结构的第二端部联接的第二端。中心体包括布置在第一端和第二端之间的外表面和内表面。第一端部、第二端部和中心体形成用于储存燃料的封闭内腔。中心体的内表面形成内部压力封闭结构的最内表面的至少一部分。在内表面和外表面之间的中心体是均质材料的连续伸展(expanse)。气缸包括加强结构，其被布置例如缠绕在中心体上。气缸进一步包括插入在加强结构和中心体之间的金属箔。金属箔被配置以减少内部压力容器的内容物的渗透。
[0007]在一些实施方式中，金属箔是具有大于0.001英寸的厚度的铝箔。在一些实施方式中，金属箔是厚度在0.0005英寸和0.05英寸之间范围内的铝箔。此厚度范围内的金属箔提供了对渗透的阻隔，并且可无困难地被施用。一些实施方式被配置以允许层(例如金属箔)披覆在中心体上。金属箔可以是可披覆层。金属箔可以被披覆在中心体上且直接披覆到中心体上。金属箔可以被披覆到布置在披覆箔和中心体之间的层或结构上。如本文所用，可披覆层是容易共形于该层所施加的表面的片材层。此外，此范围内的金属箔不显著增加其所并入的气缸的重量。
[0008]在一些实施方式中，气缸进一步包括插入在金属箔和中心体之间的粘合剂层。
[0009]在一些实施方式中，金属箔包括一部分包含聚合物层的金属箔结构。金属箔结构的聚合物层被布置在金属箔的一侧，使得聚合物层被插入在金属箔与中心体之间。在其他实施方式中，金属箔结构的聚合物层被布置在金属箔的一侧上，使得金属箔被插入在聚合物层和中心体之间。金属箔可以被布置在两个聚合物层之间。聚合物层可以通过涂覆工艺被施加到金属箔。金属箔可以经受表面处理。这些是可以提高耐久性、提供电气隔离或保护金属箔免受腐蚀的工艺实例。
[0010]在一些实施方式中，中心体包括圆柱形主体。第一端部可包括与圆柱形主体的一端联接的半球形构件。金属箔可以被布置在圆柱形主体上。
[0011]在一些实施方式中，金属箔被布置在圆柱形主体上并且具有与半球形构件隔开的圆周末端。在一些情况下，金属箔是渗透阻隔层的一部分，其具有一个或多个纵向端，该纵向端被纵向布置在内部压力封闭结构的半球形构件之间，例如，与内部压力封闭结构的半球形构件隔开。在一些情况下，金属箔是渗透阻隔层的一部分，其被布置在中心体的第一端和第二端之间。
[0012]在一些实施方式中，金属箔以层压结构布置并且缠绕在中心体周围。在一些实施方式中，金属箔周向缠绕在中心体周围。
[0013]在本公开的另一方面，压力容器组件具有内部聚合物衬里。内部聚合物衬里具有中心部分和在中心部分的各端上的圆顶端部。中心部分具有内表面、外表面和布置在内表面和外表面之间的壁。压力容器组件进一步包括渗透阻隔层，该渗透阻隔层被布置在中心部分上，并且在一些情况下，在中心部分的至少一端的圆顶端部上。在一些情况下，压力容器组件包括渗透阻隔层，该渗透阻隔层被布置在中心部分上而不在中心部分的一个或多个末端上的圆顶端部上。压力容器组件进一步包括加强层，该加强层包括布置在渗透阻隔物上的挠性条带材料。
[0014]在一些实施方式中，渗透阻隔层包括布置在中心部分的外表面上和圆顶端部中的每个的外表面上的金属层。
[0015]在一些实施方式中，渗透阻隔层包括金属片材，例如膜，其中重叠的纵向边缘被布置在中心部分的外表面上。在一些实施方式中，金属膜可以被布置在各圆顶端部的外表面上。
[0016]在一些实施方式中，渗透阻隔层包括聚合物层，该聚合物层包含EVOH，被布置在中心部分的外表面上。在一些实施方式中，包含EVOH的层可以被布置在各圆顶端部的外表面上。
[0017]在一些实施方式中，渗透阻隔层包括布置在中心部分上的第一构型和布置在圆顶端部中的一个或每个的外表面上的第二构型。第二构型可以不同于第一构型。
[0018]在一些实施方式中，渗透阻隔层包括布置在内部聚合物衬里的中心部分上的伸长带材。带材具有与渗透阻隔层的纵向轴线对齐的纵向轴线。带材可具有关于渗透阻隔层周向布置的纵向轴线。带材可包括金属层和任选地在金属层的一侧或多侧上的一个或多个聚合物层。在将带材施加到衬里或内部压力封闭结构之前或之后，可以在带材的一侧或多侧上提供粘合剂。
[0019]在一些实施方式中，渗透阻隔层包括与聚合物衬里或内部压力封闭结构的外表面
接触的多个伸长带材。
[0020]在另一个实施方式中，提供了用于生产气缸的方法。方法包括(1)提供聚合物缸，其包括内圆周表面和外圆周表面，该内圆周表面提供气缸的最内表面的至少一部分，(2)在外圆周表面上形成渗透阻隔层，该渗透阻隔层具有足以限制渗透的厚度，例如，大于0.0002英寸，(3)提供具有第一开口的第一圆顶形构件和具有第二开口的第二圆顶形构件，(4)将第一圆顶形构件固定到聚合物缸的第一端并将第二圆顶形构件固定到聚合物缸的第二端，以获得具有中心部分的低渗透容器，该中心部分具有由渗透阻隔层限定的外表面，以及(5)在渗透阻隔层上缠绕加强构件的一条或多条带材，以形成气缸的外壳。
[0021]在一些实施方式中，形成渗透阻隔层包括在外圆周表面上包裹一个或多个金属箔。金属箔具有在0.0005英寸到0.05英寸之间的范围内的厚度。金属箔可以被周向地包裹在外圆周表面上。
[0022]在一些实施方式中，形成渗透阻隔层包括通过气相沉积工艺沉积金属层。在某些实施方式中，形成渗透阻隔层包括在聚合物缸的外表面上纵向地施加金属本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于容纳加压气体的气缸，所述气缸包括：内部压力封闭结构，所述内部压力封闭结构包括：第一端部；第二端部；和中心体，所述中心体具有与所述第一端部联接的第一端和与所述第二端部联接的第二端，所述中心体进一步具有布置在所述第一端和所述第二端之间的外表面和内表面；所述第一端部、所述第二端部和所述中心体形成用于储存加压气体的封闭内腔，其中所述中心体的内表面形成所述内部压力封闭结构的最内表面的至少一部分；所述内表面和所述外表面之间的所述中心体是均质材料的连续伸展；加强结构，所述加强结构被布置在所述中心体上；和金属箔，所述金属箔被插入在所述加强结构和中心体之间，所述金属箔被配置以减少所述内部压力封闭结构的内容物的渗透。2.根据权利要求1所述的气缸，其中所述金属箔是厚度在0.0005英寸和0.05英寸之间的范围内的铝箔。3.根据权利要求1所述的气缸，进一步包括插入在所述金属箔和所述中心体之间的粘合剂层。4.根据权利要求1所述的气缸，其中所述金属箔包括一部分包含聚合物层的金属箔结构，所述金属箔结构的所述聚合物层被布置在所述金属箔的一侧上，使得所述聚合物层被插入在所述金属箔和所述中心体之间。5.根据权利要求1所述的气缸，其中所述中心体包括圆柱形主体，并且所述第一端部包括与所述圆柱形主体的一端联接的半球形构件，其中所述金属箔被布置在所述圆柱形主体上。6.根据权利要求1所述的气缸，其中所述中心体包括圆柱形主体，并且所述第一端部包括与所述圆柱形主体的一端联接的半球形构件，其中所述金属箔具有与所述半球形构件隔开的圆周端。7.根据权利要求1所述的气缸，其中所述金属箔以层压结构布置，并且围绕所述中心体缠绕。8.根据权利要求7所述的气缸，其中所述金属箔被周向地围绕所述中心体缠绕。9.压力容器组件，其包括：内部聚合物衬里，所述内部聚合物衬里包括中心部分和在所述中心部分的各端上的圆顶端部，所述中心部分具有内表面、外表面和布置在所述内表面和所述外表面之间的壁；渗透阻隔层，所述渗透阻隔层被布置在所述中心部分上和所述中心部分的一端或多端上的所述圆顶端部上；加强层，所述加强层包括布置在所述渗透阻隔物上的挠性条带材料。10.根据权利要求9所述的压力容器组件，其中所述渗透阻隔层包括金属层，所述金属层被布置在所述中心部分的外表面上并且各所述圆顶端部的外...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：敏捷燃料系统公司，
类型：发明
国别省市：
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