JPH0579598A - 圧力容器 - Google Patents
圧力容器Info
- Publication number
- JPH0579598A JPH0579598A JP3311304A JP31130491A JPH0579598A JP H0579598 A JPH0579598 A JP H0579598A JP 3311304 A JP3311304 A JP 3311304A JP 31130491 A JP31130491 A JP 31130491A JP H0579598 A JPH0579598 A JP H0579598A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure vessel
- orbit
- winding
- passing
- pole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目 的】 本発明は、フィラメントワインディング法
で成形された圧力容器において、ドーム部の巻き軌道を
新たに見出し、より軽量で耐圧性が高く、かつ外観形状
に優れた圧力容器を提供するものである。 【構 成】 フィラメントワインディング法により繊維
強化層を形成された圧力容器のドーム部において、強化
材が周回を重ねる毎に極点近傍を通る軌道から低緯度を
通る軌道へ移行しながら、及び／あるいは低緯度を通る
軌道から極点近傍を通る軌道へ移行しながら、巻かれて
いることを特徴とする圧力容器。
で成形された圧力容器において、ドーム部の巻き軌道を
新たに見出し、より軽量で耐圧性が高く、かつ外観形状
に優れた圧力容器を提供するものである。 【構 成】 フィラメントワインディング法により繊維
強化層を形成された圧力容器のドーム部において、強化
材が周回を重ねる毎に極点近傍を通る軌道から低緯度を
通る軌道へ移行しながら、及び／あるいは低緯度を通る
軌道から極点近傍を通る軌道へ移行しながら、巻かれて
いることを特徴とする圧力容器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軽量で耐圧性が高く、か
つ外観形状に優れた圧力容器に関する。
つ外観形状に優れた圧力容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス、液化ガス等を封入する容器とし
て、従来は金属製の容器が使用されてきた。しかしなが
ら、耐圧性を上げるために肉厚を厚くすると重量が極め
て重くなること、また腐食し易い等の欠点がある。そこ
で、最近は軽量で耐圧性が高く、かつ耐腐食性に優れた
複合材料製の圧力容器が開発され、民需品としても実用
化されつつある。
て、従来は金属製の容器が使用されてきた。しかしなが
ら、耐圧性を上げるために肉厚を厚くすると重量が極め
て重くなること、また腐食し易い等の欠点がある。そこ
で、最近は軽量で耐圧性が高く、かつ耐腐食性に優れた
複合材料製の圧力容器が開発され、民需品としても実用
化されつつある。
【０００３】複合材料の製圧力容器は一般にフィラメン
トワインディング法により製造される。ドーム部を巻く
にはヘリカル巻き、インプレーン巻き、及びポーラ巻き
があり、いづれの巻き方もライナー両端の口金に強化材
を接しながらワインディングすることが知られている。
また、フィラメントワインディング容器を設計するに当
たり、ドーム部の繊維配向角、応力分布等は種々の理論
により求めることができるが、この場合も強化材を口金
に接して巻くことが計算上での前提となっている。（例
えば、フィラメントワインディング［日刊工業新聞社］
１９７０）
トワインディング法により製造される。ドーム部を巻く
にはヘリカル巻き、インプレーン巻き、及びポーラ巻き
があり、いづれの巻き方もライナー両端の口金に強化材
を接しながらワインディングすることが知られている。
また、フィラメントワインディング容器を設計するに当
たり、ドーム部の繊維配向角、応力分布等は種々の理論
により求めることができるが、この場合も強化材を口金
に接して巻くことが計算上での前提となっている。（例
えば、フィラメントワインディング［日刊工業新聞社］
１９７０）
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、この
ように強化材を口金に接するように巻くと、現実には口
金近傍（極点近傍）の厚みがドーム部の他の厚みに比べ
て過剰に厚くなる。特に、大きな容器を細い強化材で巻
くほど、この傾向が顕著となる。このように口金近傍の
巻き厚が増加し過ぎると強化材の滑りの原因となり、巻
き形状を崩し、破壊強度の低下を引き起こす。また、部
分的に余分な強化材を巻くと言う点で非効率的である
し、巻きの外観形状が損なわれるといった問題点も生じ
る。
ように強化材を口金に接するように巻くと、現実には口
金近傍（極点近傍）の厚みがドーム部の他の厚みに比べ
て過剰に厚くなる。特に、大きな容器を細い強化材で巻
くほど、この傾向が顕著となる。このように口金近傍の
巻き厚が増加し過ぎると強化材の滑りの原因となり、巻
き形状を崩し、破壊強度の低下を引き起こす。また、部
分的に余分な強化材を巻くと言う点で非効率的である
し、巻きの外観形状が損なわれるといった問題点も生じ
る。
【０００５】
【問題を解決するための手段】本発明者らは、圧力容器
のドーム部における強化材の巻き軌道を従来法とは根本
的に変えることにより、上記の問題点を解決できること
を見出し、本発明に到達した。
のドーム部における強化材の巻き軌道を従来法とは根本
的に変えることにより、上記の問題点を解決できること
を見出し、本発明に到達した。
【０００６】すなわち本発明によれば、フィラメントワ
インディング法により繊維強化層を形成された圧力容器
のドーム部において、強化材が周回を重ねる毎に極点近
傍を通る軌道から低緯度を通る軌道へ移行しながら、及
び／あるいは低緯度を通る軌道から極点近傍を通る軌道
へ移行しながら、巻かれていることを特徴とする圧力容
器が提供される。
インディング法により繊維強化層を形成された圧力容器
のドーム部において、強化材が周回を重ねる毎に極点近
傍を通る軌道から低緯度を通る軌道へ移行しながら、及
び／あるいは低緯度を通る軌道から極点近傍を通る軌道
へ移行しながら、巻かれていることを特徴とする圧力容
器が提供される。
【０００７】以下、図面を参照しながら本発明を説明す
る。図１は圧力容器ドーム部の概念図を示している。本
発明において、フィラメントワインディングの軌道は、
まず軌道１のように口金部に接する位置から巻き始め、
周回を重ねる毎に低緯度を通る軌道３の方向へ移行する
ことが好ましい。これとは逆に、軌道３から軌道１の方
向へ移行しながらワインディングを行うこと、あるいは
この両者の軌道を適宜組合せることも良好な結果を得る
ことができる。
る。図１は圧力容器ドーム部の概念図を示している。本
発明において、フィラメントワインディングの軌道は、
まず軌道１のように口金部に接する位置から巻き始め、
周回を重ねる毎に低緯度を通る軌道３の方向へ移行する
ことが好ましい。これとは逆に、軌道３から軌道１の方
向へ移行しながらワインディングを行うこと、あるいは
この両者の軌道を適宜組合せることも良好な結果を得る
ことができる。
【０００８】本発明において、フィラメントワインディ
ング方式は乾式、湿式のどちらでも良く、巻きはヘリカ
ル、インプレーン、ポーラのいづれでも良い。強化材は
一般に用いられる高強度・高弾性率の繊維あるいはテー
プ形状のものを使用できる。特に、実用性能上から炭素
繊維、アラミド繊維、ガラス繊維が好ましい。また、マ
トリックス樹脂は要求特性に合わせて、熱硬化性あるい
は熱可塑性樹脂の中から適宜選択できる。
ング方式は乾式、湿式のどちらでも良く、巻きはヘリカ
ル、インプレーン、ポーラのいづれでも良い。強化材は
一般に用いられる高強度・高弾性率の繊維あるいはテー
プ形状のものを使用できる。特に、実用性能上から炭素
繊維、アラミド繊維、ガラス繊維が好ましい。また、マ
トリックス樹脂は要求特性に合わせて、熱硬化性あるい
は熱可塑性樹脂の中から適宜選択できる。
【０００９】
【実施例】炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸させながら、
アルミニウム製のライナーに巻き角度２０゜でヘリカル
巻きを行った。この時、極点近傍から低緯度方向へ所定
の角度まで軌道をずらせながらワインディングを行っ
た。さらに、円筒部にフープ巻きを行った。このサンプ
ルの静水圧破壊試験を行ったところ９２０ｋｇ／ｃｍ２
で円筒部より破壊した。これと比較のため、常に口金部
に接するように巻くこと以外は全て同一条件でワインデ
ィングを行った。このサンプルは、破壊強度８７０ｋｇ
／ｃｍ２でドーム部より破壊された。このように、本発
明のワインディングによれば、同一・同量の強化材を使
用しても破壊強度が上昇した。また、本発明品は外観形
状も美しいのに対し、比較品は口金周辺部のみが過度に
盛り上がり形状的にも好ましいものではなかった。
アルミニウム製のライナーに巻き角度２０゜でヘリカル
巻きを行った。この時、極点近傍から低緯度方向へ所定
の角度まで軌道をずらせながらワインディングを行っ
た。さらに、円筒部にフープ巻きを行った。このサンプ
ルの静水圧破壊試験を行ったところ９２０ｋｇ／ｃｍ２
で円筒部より破壊した。これと比較のため、常に口金部
に接するように巻くこと以外は全て同一条件でワインデ
ィングを行った。このサンプルは、破壊強度８７０ｋｇ
／ｃｍ２でドーム部より破壊された。このように、本発
明のワインディングによれば、同一・同量の強化材を使
用しても破壊強度が上昇した。また、本発明品は外観形
状も美しいのに対し、比較品は口金周辺部のみが過度に
盛り上がり形状的にも好ましいものではなかった。
【００１０】
【発明の効果】本発明の圧力容器は、フィラメントワイ
ンディング法により繊維強化層を形成された圧力容器の
ドーム部において、強化材が周回を重ねる毎に極点近傍
を通る軌道から低緯度を通る軌道へ移行しながら、及び
／あるいは低緯度を通る軌道から極点近傍を通る軌道へ
移行しながら、巻かれていることを特徴とする。これに
より、同一の強化材及びマトリックス樹脂を使用して
も、従来法に比ベ破壊強度が上昇する。この原因は充分
把握できていないが、その一つとして強化材がドーム部
の口金近傍に集中せず、他の部分に効果的に分散されて
いることが考えられる。また、余分の強化材を巻かない
という点では生産効率も上り、外観形状にも優れている
等のメリットが見出された。
ンディング法により繊維強化層を形成された圧力容器の
ドーム部において、強化材が周回を重ねる毎に極点近傍
を通る軌道から低緯度を通る軌道へ移行しながら、及び
／あるいは低緯度を通る軌道から極点近傍を通る軌道へ
移行しながら、巻かれていることを特徴とする。これに
より、同一の強化材及びマトリックス樹脂を使用して
も、従来法に比ベ破壊強度が上昇する。この原因は充分
把握できていないが、その一つとして強化材がドーム部
の口金近傍に集中せず、他の部分に効果的に分散されて
いることが考えられる。また、余分の強化材を巻かない
という点では生産効率も上り、外観形状にも優れている
等のメリットが見出された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧力容器のドーム部の概念図であ
る。
る。
１ 強化材のワインディング軌道 ２ 強化材のワインディング軌道 ３ 強化材のワインディング軌道 ４ 口金 ５ ライナー Ｅ 赤道 Ｍ 子午線
Claims (1)
- 【請求項１】 フィラメントワインディング法により繊
維強化層を形成された圧力容器のドーム部において、強
化材が周回を重ねる毎に極点近傍を通る軌道から低緯度
を通る軌道へ移行しながら、及び／あるいは低緯度を通
る軌道から極点近傍を通る軌道へ移行しながら、巻かれ
ていることを特徴とする圧力容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3311304A JPH0579598A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 圧力容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3311304A JPH0579598A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 圧力容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579598A true JPH0579598A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=18015528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3311304A Pending JPH0579598A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 圧力容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0579598A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997020683A1 (en) * | 1995-12-04 | 1997-06-12 | Toray Industries, Inc. | Pressure vessel and method of manufacturing same |
| JPH11502917A (ja) * | 1995-03-29 | 1999-03-09 | ペルストルプ アーベー | 加圧流体用容器 |
| JP2020528126A (ja) * | 2017-07-26 | 2020-09-17 | エンプロックス ベスローテン フェンノートシャップ | 繊維強化圧力容器 |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP3311304A patent/JPH0579598A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11502917A (ja) * | 1995-03-29 | 1999-03-09 | ペルストルプ アーベー | 加圧流体用容器 |
| WO1997020683A1 (en) * | 1995-12-04 | 1997-06-12 | Toray Industries, Inc. | Pressure vessel and method of manufacturing same |
| JP2020528126A (ja) * | 2017-07-26 | 2020-09-17 | エンプロックス ベスローテン フェンノートシャップ | 繊維強化圧力容器 |
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