压力容器及其制造方法与流程

文档序号:19996127发布日期:2020-02-22 02:45阅读:879来源:国知局
压力容器及其制造方法与流程

本发明涉及一种压力容器及其制造方法。



背景技术:

在压力容器(所述压力容器具有由直体部和分别将所述直体部的两端关闭的大致半球形的圆顶部组成的金属的容器主体,通过围绕容器主体螺旋地缠绕加强纤维而形成纤维加强塑料层)的领域中,迄今已知一种将由加强纤维制成的编织物在每个圆顶部与纤维加强塑料层之间设置为加强材料的结构(例如,参见日本专利申请公开第2004-263827号)。



技术实现要素:

当通过将从制造设备(在相对于容器主体固定的状态下布置)放出的加强纤维螺旋地缠绕而形成纤维加强塑料层时,防止加强纤维在圆顶部的外周面上滑动需要以加强纤维沿着圆顶部上的测地线(最短路程)延伸的缠绕角度缠绕加强纤维。因此,在设定围绕容器主体缠绕加强纤维的角度时不允许灵活性,并且需要大量的加强纤维来实现期望的强度,这带来了增加压力容器的制造成本。

因此,本发明能够提供一种压力容器及其制造方法,其能够缩减制造成本。

根据本发明的第一方案的压力容器包括:容器主体,其具有圆筒状的直体部、第一圆顶部以及第二圆顶部,所述第一圆顶部包括第一半球部,所述第二圆顶部包括第二半球部,所述第一半球部和所述第二半球部具有半球状并且一体形成在所述直体部的各端;第一加强部,其通过围绕所述第一圆顶部的外周面缠绕加强纤维使得所述加强纤维彼此交错而形成;第二加强部,其通过从所述第一加强部连续地围绕所述直体部的外周面螺旋缠绕所述加强纤维而形成;以及第三加强部,其通过从所述第二加强部连续地围绕所述第二圆顶部的外周面缠绕所述加强纤维使得所述加强纤维彼此交错而形成。

根据第一方案,围绕直体部的外周面螺旋地缠绕加强纤维,同时缠绕加强纤维以便围绕第一圆顶部和第二圆顶部的外周面彼此交错。因此,加强纤维不太容易在第一圆顶部和第二圆顶部的外周面上滑动,使得不需要以加强纤维沿着测地线(最短路程)延伸的缠绕角缠绕加强纤维。因此,在压力容器的制造中,在设定围绕容器主体(直体部)缠绕加强纤维的角度时允许灵活性,并且能够由所需的最小量的加强纤维实现期望的强度。结果,缩减了压力容器的制造成本。

第二方案的压力容器为根据第一方案的压力容器,其中,当从与所述容器主体的中心轴线的轴向方向正交的方向观看时,所述第一加强部可以从所述直体部与所述第一圆顶部之间的第一边界在所述中心轴线的第一轴向端侧向所述第二加强部过渡,并且所述第二加强部可以从所述直体部与所述第二圆顶部之间的第二边界在所述中心轴线的第二轴向端侧向所述第三加强部过渡。

根据第二方案,围绕直体部缠绕的加强纤维没有彼此交错。因此,相比于如果围绕直体部缠绕的加强纤维也彼此交错的情况,则减少了加强纤维的需要量,并且进一步缩减了制造成本。

第三方案的压力容器为根据第二方案的压力容器,其中,当从与所述容器主体的所述中心轴线的所述轴向方向正交的所述方向观看时,所述第一加强部可以从所述第一半球部的外周面中的第一规定部在所述中心轴线的轴向中心侧向所述第二加强部过渡,其中所述第一规定部由围绕所述直体部缠绕的所述加强纤维的相对于所述中心轴线的缠绕角确定,并且所述第二加强部可以从所述第二半球部的外周面中的第二规定部在所述中心轴线的所述轴向中心侧向所述第三加强部过渡,所述第二规定部由围绕所述直体部缠绕的所述加强纤维的相对于所述中心轴线的所述缠绕角确定。

根据第三方案,以相同的缠绕角围绕第一半球部和第二半球部的外周面以及直体部的外周面缠绕加强纤维。因此,以良好的连续性从第一半球部的外周面向直体部的外周面,并且从直体部的外周面向第二半球部的外周面缠绕加强纤维,这提高了压力容器的生产率。

第四方案的压力容器为根据第三方案的压力容器,其中,当从与所述容器主体的所述中心轴线的所述轴向方向正交的所述方向观看时,所述第一规定部可以是穿过所述第一半球部的所述外周面与以所述缠绕角缠绕的所述加强纤维之间的假想交叉点,并且穿过所述第一边界与所述中心轴线之间的交叉点的假想圆周;并且当从与所述容器主体的所述中心轴线的所述轴向方向正交的所述方向观看时,所述第二规定部可以是穿过所述第二半球部的所述外周面与以所述缠绕角缠绕的所述加强纤维之间的假想交叉点,并且穿过所述第二边界与所述中心轴线之间的交叉点的假想圆周。

根据第四方案,相比于如果这些规定部不是所述假想圆周的情况,则以更好的连续性从第一半球部的外周面向直体部的外周面,并且从直体部的外周面向第二半球部的外周面缠绕加强纤维。结果,压力容器的生产率提高。

第五方案的压力容器为根据第一方案至第四方案中任一项的压力容器,其中:所述第一圆顶部可以包括第一圆筒部,所述第一圆筒部朝向所述容器主体的中心轴线的第一轴向端突出;所述第二圆顶部可以包括第二圆筒部,所述第二圆筒部朝向所述容器主体的所述中心轴线的第二轴向端突出;并且当从与所述容器主体的所述中心轴线的轴向方向正交的方向观看时,穿过从所述第一圆筒部向所述第一半球部连续的第一曲面的在所述第一半球部侧的终端的假想切线的相对于所述中心轴线的角度,可以等于或小于围绕所述直体部缠绕的所述加强纤维的相对于所述中心轴线的缠绕角,并且穿过从所述第二圆筒部向所述第二半球部连续的第二曲面的在所述第二半球部侧的终端的假想切线的相对于所述中心轴线的角度,可以等于或小于所述缠绕角。

根据第五方案,容易以与围绕直体部的外周面相同的缠绕角围绕第一半球部和第二半球部的外周面缠绕加强纤维,使得以更好的连续性从第一半球部的外周面向直体部的外周面,并且从直体部的外周面向第二半球部的外周面缠绕加强纤维。结果,压力容器的生产率提高。

第六方案的压力容器为根据第一方案至第五方案中任一项的压力容器,其中,当从与所述容器主体的中心轴线的轴向方向正交的方向观看时,围绕所述直体部缠绕的所述加强纤维的相对于所述中心轴线的缠绕角在54.7度±10度的范围内。

根据第六方案,围绕直体部缠绕的加强纤维的缠绕角在54.7度±10度的范围内。在此,基于沿圆周方向和轴向方向作用在直体部上的应力来确定数值“54.7度”。因此,相比于如果围绕直体部缠绕的加强纤维的缠绕角没有在54.7度±10度的范围内的情况,直体部被更适当地加强。

第七方案的压力容器制造方法为如下的方法:其中使用加强纤维缠绕容器主体以加强所述容器主体,所述容器主体具有圆筒状的直体部、第一圆顶部以及第二圆顶部,所述第一圆顶部包括第一半球部,所述第二圆顶部包括第二半球部,所述第一半球部和所述第二半球部具有半球状并且一体形成在所述直体部的各端。该方法包括:第一步骤:围绕所述第一圆顶部的外周面缠绕所述加强纤维使得所述加强纤维彼此交错;第二步骤:从所述第一步骤连续地围绕所述直体部的外周面螺旋缠绕所述加强纤维;以及第三步骤:从所述第二步骤连续地围绕所述第二圆顶部的外周面缠绕所述加强纤维使得所述加强纤维彼此交错。

根据第七方案,围绕直体部的外周面螺旋缠绕加强纤维,同时缠绕加强纤维以便围绕第一圆顶部和第二圆顶部的外周面彼此交错。因此,加强纤维不太容易在第一圆顶部和第二圆顶部的外周面上滑动,使得不需要以加强纤维沿着测地线(最短路程)延伸的缠绕角缠绕加强纤维。因此,在压力容器的制造中,在设定围绕容器主体(直体部)缠绕加强纤维的角度时允许灵活性,并且能够由所需的最小量的加强纤维实现期望的强度。结果,缩减了压力容器的制造成本。

第八方案的压力容器制造方法为根据第七方案的压力容器制造方法,其中,当从与所述容器主体的中心轴线的轴向方向正交的方向观看时,所述第一步骤可以从所述直体部与所述第一圆顶部之间的第一边界在所述中心轴线的第一轴向端侧向所述第二步骤过渡,并且所述第二步骤可以从所述直体部与所述第二圆顶部之间的第二边界在所述中心轴线的第二轴向端侧向所述第三步骤过渡。

根据第八方案,围绕直体部缠绕的加强纤维没有彼此交错。因此,相比于如果围绕直体部缠绕的加强纤维也彼此交错的情况,则减少了加强纤维的需要量,并且进一步缩减了制造成本。

第九方案的压力容器制造方法为根据第八方案的压力容器制造方法,其中,当从与所述容器主体的所述中心轴线的所述轴向方向正交的所述方向观看时,所述第一步骤可以从所述第一半球部的外周面中的第一规定部在所述中心轴线的轴向中心侧向所述第二步骤过渡,其中所述第一规定部由围绕所述直体部缠绕的所述加强纤维的相对于所述中心轴线的缠绕角确定,并且所述第二步骤可以从所述第二半球部的外周面中的第二规定部在所述中心轴线的所述轴向中心侧向所述第三步骤过渡,其中所述第二规定部由围绕所述直体部缠绕的所述加强纤维的相对于所述中心轴线的所述缠绕角确定。

根据第九方案,以相同的缠绕角围绕第一半球部和第二半球部的外周面以及直体部的外周面缠绕加强纤维。因此,以良好的连续性从第一半球部的外周面向直体部的外周面,并且从直体部的外周面向第二半球部的外周面缠绕加强纤维,这提高了压力容器的生产率。

第十方案的压力容器制造方法为根据第九方案的压力容器制造方法,其中,当从与所述容器主体的所述中心轴线的所述轴向方向正交的所述方向观看时,所述第一规定部可以是穿过所述第一半球部的所述外周面与以所述缠绕角缠绕的所述加强纤维之间的假想交叉点,并且穿过所述第一边界与所述中心轴线之间的交叉点的假想圆周;并且所述第二规定部可以是穿过所述第二半球部的所述外周面与以所述缠绕角缠绕的所述加强纤维之间的假想交叉点,并且穿过所述第二边界与所述中心轴线之间的交叉点的假想圆周。

根据第十方案,相比于如果第一规定部和第二规定部不是所述假想圆周的情况,则以更好的连续性从第一半球部的外周面向直体部的外周面,并且从直体部的外周面向第二半球部的外周面缠绕加强纤维。结果,压力容器的生产率提高。

第十一方案的压力容器制造方法为根据第七方案至第十方案中任一项的压力容器制造方法,其中,当从与所述容器主体的中心轴线的轴向方向正交的方向观看时,围绕所述直体部缠绕的所述加强纤维的相对于所述中心轴线的缠绕角可以在54.7度±10度的范围内。

根据第十一方案,围绕直体部缠绕的加强纤维的缠绕角在54.7度±10度的范围内。在此,基于沿圆周方向和轴向方向作用在直体部上的应力来确定数值“54.7度”。因此,相比于如果围绕直体部缠绕的加强纤维的缠绕角没有在54.7度±10度的范围内的情况,直体部被更适当地加强。

上述方案能够缩减压力容器的制造成本。

附图说明

将在下文中参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、益处以及技术和工业方面的重要性,其中相同的附图标记表示相同的元件,并且其中:

图1示意性地示出根据实施例的压力容器的前视图;

图2为示意性地示出根据实施例的压力容器的结构的截面图;

图3为沿着图1中的箭头线a-a的视图,示出了根据实施例的压力容器的圆顶部中的加强纤维的截面;

图4为沿着图1中的箭头线b-b的视图,示出了根据实施例的压力容器的直体部中的加强纤维的截面;

图5为示出根据实施例的压力容器的圆顶部与直体部之间的边界的放大前视图;

图6为根据实施例的压力容器的圆顶部与直体部之间的另一个边界的放大前视图;

图7为组成根据实施例的压力容器的一部分的容器主体的圆顶部与直体部之间的边界的放大前视图;

图8为示出围绕组成根据实施例的压力容器的一部分的容器主体缠绕加强纤维的制造设备的示意图;

图9a为示出拉出加强纤维以围绕根据实施例的压力容器的圆顶部缠绕加强纤维的位置的示意图;以及

图9b为示出拉出加强纤维以围绕根据实施例的压力容器的直体部缠绕加强纤维的位置的示意图。

具体实施方式

在下文中,将基于附图详细描述根据本发明的实施例。图1中的箭头x指示沿压力容器10的中心轴线cl的轴向方向远离压力容器10(容器主体12)的中心o的那侧,并且这些更远的侧将被称作“轴向端侧”。在下文中,后述的压力容器10的第一圆顶部16侧的中心轴线cl的轴向端部侧也将被称作“第一轴向端侧”,并且压力容器10的第二圆顶部18侧的中心轴线cl的轴向端侧也将被称作“第二轴向端侧”。相反地,靠近压力容器10(容器主体12)的中心o的那侧将被称作“轴向中心侧”。根据该实施例的压力容器10意在例如填充有作为燃料的氢,并且安装在燃料电池车辆(未示出)等中。

如图1和图2所示,压力容器10具有叫作衬套(liner)的容器主体12。例如,容器主体12由在气体阻隔性以及尺寸稳定性两方面出色的液晶树脂材料吹塑成型。容器主体12具有圆筒状的直体部14,以及分别包括第一半球部16a和第二半球部18a的第一圆顶部16和第二圆顶部18,所述第一半球部16a和第二半球部18a具有大致半球状的形状,并且在直体部14的各端一体地形成。在下文中,第一半球部16a和第二半球部18a也将被共同称作“半球部16a、18a”,并且第一圆顶部16和第二圆顶部18也将被共同称作“圆顶部16、18”。

压力容器10具有加强纤维20,所述加强纤维20为具有预定宽度的条带的形状,围绕直体部14的外周面和圆顶部16、18的外周面层状地缠绕。更具体地,加强纤维20由包含玻璃纤维、碳纤维、聚芳基酰胺纤维等的纤维加强塑料(frp)制成,并且frp层作为纤维加强塑料层形成在容器主体12的外周面上。

具体地,如图1和图3所示,缠绕加强纤维20以便围绕第一圆顶部16的外周面彼此交错(在下文中也称作“编织缠绕”),并且通过编织缠绕加强纤维20而形成作为frp层的第一加强部26。

类似地,缠绕加强纤维20以便围绕第二圆顶部18的外周面彼此交错(在下文中也称作“编织缠绕”),并且通过编织缠绕加强纤维20而形成作为frp层的第三加强部28。

而且,如图1和图4所示,围绕直体部14的外周面螺旋地缠绕(在下文中也称作“螺旋缠绕”)加强纤维20,并且通过螺旋缠绕加强纤维20而形成作为frp层的第二加强部24。

如图5所示,螺旋缠绕指的是:以相对于容器主体12的中心轴线cl的预定的缠绕角θ(-θ)围绕直体部14的整个外周面缠绕加强纤维20,并且随后还以相对于容器主体12的中心轴线cl的预定的缠绕角θ(+θ)将加强纤维20缠绕在其顶部(在已经以角度-θ缠绕的加强纤维20的顶部上)。因此,随着围绕直体部14的外周面以预定的缠绕角-θ和+θ将加强纤维20缠绕至少两层而形成第二加强部24。

如上所述,编织缠绕指的是:缠绕加强纤维20以便彼此交错,并且以相对于容器主体12的中心轴线cl的预定的缠绕角-θ和+θ缠绕加强纤维20。因此,编织缠绕和螺旋缠绕二者以相同的缠绕角θ缠绕,并且缠绕角θ包括θ=54.7度±10度的范围内,优选地θ=54.7度±5度的范围内,并且更优选地θ=54.7度±1度的范围内的公差。

缠绕角θ为由预定的内压力作用在直体部14上时产生的应力导出的角度,并且缠绕角θ为能够归因于沿圆周方向作用在容器主体12上的应力为沿纵向轴向作用在其上的应力的两倍的事实的角度。虽然将省略详细的计算方程式,但当基于网络理论(nettingtheory)计算根据应力的缠绕角θ时,从tan2θ=2导出θ=54.7度(平衡角)。

由于当内压力作用时在圆顶部16、18中产生的应力小于直体部14中的应力,所以圆顶部16、18需要低于直体部14的加强级别。因此,具有低于螺旋缠绕的强度的编织缠绕被用于圆顶部16、18,而具有高于编织缠绕的强度的螺旋缠绕被用于直体部14。

如图5所示,当从正交于容器主体12的中心轴线cl的轴向的方向观看时,第一加强部26向第二加强部24过渡所处的位置位于直体部14与第一圆顶部16之间的第一边界22a(在后述的第一假想圆周32上)。然而,从第一加强部26向第二加强部24的过渡位置并不限于该位置。

例如,如图6所示,当从正交于容器主体12的中心轴线cl的轴向方向的方向观看时,第一加强部26可以从直体部24与第一圆顶部16之间的第一边界22a在中心轴线cl的第一轴向端侧(在由点划线t指示的位置处)向第二加强部24过渡。第一边界22a在此指的是穿过直体部14与第一圆顶部16之间的假想边界点ks(曲率变为零所处的点)的第一假想圆周32。

如图5和图6所示,当从正交于容器主体12的中心轴线cl的轴向方向的方向观看时,第一加强部26向第二加强部24过渡所处的位置位于从由围绕直体部14缠绕的加强纤维20的相对于中心轴线cl的缠绕角θ(±θ)确定的第一半球部16a的外周面中的第一规定部30的轴向中心侧。

当从正交于容器主体12的中心轴线cl的轴向方向的方向观看时,第一规定部30在此指的是穿过第一半球部16a的外周面与以缠绕角θ缠绕的加强纤维20的加强纤维20a(由带点的部分表示)的第一轴向端侧边缘20b之间的假想交叉点kp的第二假想圆周34,所述第一轴向端侧边缘20b穿过第一假想圆周32与中心轴线cl之间的交叉点cp。

因此,如图5和图6所示,从第一加强部26向第二加强部24过渡的位置可以是第二假想圆周34与第一假想圆周32之间的区域e(包括第一规定部30、在第一规定部30的轴向中心侧,以及包括第一边界22a、在第一边界22a的第一轴向端侧的区域)内的任何位置。同样的描述适用于从第二加强部24向第三加强部28的过渡(未示出)。具体地,第二加强部24从直体部14与第二圆顶部18之间的第二边界22b在中心轴线cl的第二轴向端侧向第三加强部28过渡。然而,过渡位置并不限于该位置。第二加强部24可以从由围绕直体部14缠绕的加强纤维20的相对于中心轴线cl的缠绕角θ(±θ)确定的第二半球部18a的外周面中的第二规定部在中心轴线cl的轴向中心侧向第三加强部28过渡。

如图2所示,第一圆顶部16在其轴向中心部包括朝向容器主体12的中心轴线cl的第一轴向端突出的第一圆筒部16b。第二圆顶部18在其轴向中心部包括朝向容器主体12的中心轴线cl的第二轴向端突出的第二圆筒部18b。例如,密封塞46被安装在第一圆筒部16b中,而封闭塞48被安装在第二圆筒部18b中并且阀(未示出)附接至封闭塞48。

如图7所示,当从正交于容器主体12的中心轴线cl的轴向方向的方向观看时,穿过第一圆顶部16的从第一圆筒部16b向第一半球部16a连续的第一曲面36的在第一半球部16a侧的终端np的假想切线kt的相对于中心轴线cl的角度α,等于或小于围绕直体部14缠绕的加强纤维20的相对于中心轴线cl的缠绕角θ(α≤θ)。

同样的描述适用于第二圆顶部18。具体地,穿过第二圆顶部18的从第二圆筒部18b向第二半球部18a连续的第二曲面38(参见图2)的在第二半球部18a侧的终端np的假想切线kt的相对于中心轴线cl的角度α,等于或小于围绕直体部14缠绕的加强纤维20的相对于中心轴线cl的缠绕角θ(α≤θ)。“终端np”在此包括第一曲面36与第一半球部16a之间的拐点以及第二曲面38与第二半球部18a之间的拐点。

如图8所示,由公众已知的制造设备40围绕容器主体12的外周面缠绕加强纤维20。如图9a和图9b所示,制造设备40具有在圆周上安排在两排中的多个线筒42、44,并且顺序地围绕沿中心轴线cl的轴向方向(图8中向左的方向)移动的容器主体12的第一圆顶部16的外周面、直体部14的外周面以及第二圆顶部18的外周面缠绕从各排中的线筒42、44放出的加强纤维20。

如图9a所示,为了围绕第一圆顶部16和第二圆顶部18编织缠绕加强纤维20,沿圆周方向安排由实线连结在一起的线筒42和由假想线(点划线)连结在一起的线筒44,以便在径向内侧和径向外侧彼此交替。制造设备40被驱动使得由实线连结在一起的线筒42和由假想线连结在一起的线筒44从径向内侧向径向外侧移动并且从径向外侧向径向内侧移动,以便彼此顺序地交替,同时线筒42、44沿相反的方向(相反的圆周方向)移动。因此,实线代表线筒42的移动路径,而假想线代表线筒44的移动路径。

如图9b所示,为了围绕直体部14螺旋缠绕加强纤维20,分别在径向外侧和径向内侧沿圆周方向安排由实线连结在一起的线筒42和由假想线连结在一起的线筒44。制造设备44被驱动使得由实线连结在一起的线筒42和由假想线连结在一起的线筒44沿相反的方向(相反的圆周方向)移动。

接下来,将描述如上所述构造的压力容器10的效果。

如图8、图9a以及图9b所示,当围绕容器主体12的外周面缠绕加强纤维20时形成根据该实施例的压力容器10。具体地,顺序地从线筒42、44放出加强纤维20,并且首先围绕第一圆顶部16的外周面编织缠绕加强纤维20以形成第一加强部26(第一步骤)。

因此,加强纤维20不太可能在第一圆顶部16的外周面上滑动,使得不需要以加强纤维20沿着测地线(最短路程)延伸的缠绕角缠绕加强纤维20。因此,在压力容器10的制造中,在设定围绕容器主体12(直体部14)缠绕加强纤维20的角度时允许灵活性,并且能够由所需的最小量的加强纤维20实现期望的强度。结果,能够缩减压力容器10的制造成本和质量(mass)。

当已经完成围绕第一圆顶部16的外周面编织缠绕加强纤维20时,随后,围绕直体部14的外周面螺旋缠绕加强纤维20以形成第二加强部24(第二步骤)。在第二假想圆周34(第一规定部30)与第一假想圆周32(第一边界22a)之间的区域e中进行第一圆顶部16中的编织缠绕向直体部14中的螺旋缠绕的过渡。

在此,第二假想圆周34包括由加强纤维20的针对直体部14的最佳缠绕角θ确定的假想交叉点kp。因此,在区域e中,加强纤维20能够以相同的缠绕角θ顺利地从编织缠绕向螺旋缠绕过渡。因此,以良好的连续性从第一半球部16a的外周面向直体部14的外周面缠绕加强纤维20,这能够提高压力容器10的生产率。

在第一圆顶部16中,穿过从第一圆筒部16b向第一半球部16a连续的第一曲面36的在第一半球部16a侧的终端np的假想切线kt的相对于中心轴线cl的角度α,等于或小于围绕直体部14缠绕的加强纤维20的相对于中心轴线cl的缠绕角θ(参见图7)。

因此,容易以与围绕直体部14的外周面相同的缠绕角θ围绕第一半球部16a的外周面缠绕加强纤维20,使得以更好的连续性从第一半球部16a的外周面向直体部14的外周面缠绕加强纤维20。结果,能够进一步提高压力容器10的生产率。

由于替代编织缠绕而将螺旋缠绕用于直体部14,所以相比于如果编织缠绕也被用于直体部14的情况,能够减少加强纤维20的需要量。因此,能够进一步缩减压力容器10的制造成本和质量。而且,由于加强纤维20因此在直体部24上没有弯曲,所以能够适当地确保最需要强度的第二加强部24的强度(直体部14能够被适当地加强)。

当加强纤维20围绕直体部14的外周面的螺旋缠绕已经完成时,随后,围绕第二圆顶部18的外周面编织缠绕加强纤维20以形成第三加强部28(第三步骤)。因此,加强纤维20不太可能在第二圆顶部18的外周面上滑动,使得不需要以加强纤维20沿着测地线(最短路程)延伸的缠绕角缠绕加强纤维20。

结果,再次,能够缩减压力容器10的制造成本和质量。还在第二圆顶部18的类似于第一假想圆周32的第一假想圆周(第二边界22b)与类似于第二假想圆周34的第二假想圆周(第二规定部)之间的区域中进行直体部14中的螺旋缠绕向第二圆顶部18中的编织缠绕的过渡。

与第一圆顶部16相同,第二圆顶部18的类似于第二假想圆周34的第二假想圆周包括由加强纤维20的针对直体部14的最佳缠绕角θ确定的假想交叉点。在以上区域中,因此,加强纤维20能够以相同的缠绕角θ顺利地从螺旋缠绕向编织缠绕过渡。因此,以良好的连续性从直体部14的外周面向第二半球部18a的外周面缠绕加强纤维20,这能够提高压力容器10的生产率。

与第一圆顶部16相同,所以在第二圆顶部18中,穿过从第二圆筒部18b向第二半球部18a连续的第二曲面38的在第二半球部18a侧的终端的假想切线的相对于中心轴线cl的角度,等于或小于围绕直体部14缠绕的加强纤维20的相对于中心轴线cl的缠绕角θ。

因此,容易以与围绕直体部14的外周面相同的缠绕角θ围绕第二半球部18a的外周面缠绕加强纤维20,使得以更好的连续性从直体部14的外周面向第二半球部18a的外周面缠绕加强纤维20。结果,能够进一步提高压力容器10的生产率。

围绕直体部14缠绕的加强纤维20的缠绕角θ在54.7度±10度的范围内。该数值“54.7度”为从预定的内压力作用在直体部14上时产生的应力导出的角度(平衡角)。而且,“±10度”为在实际缠绕加强纤维20中允许的公差。因此,相比于如果围绕直体部14缠绕的加强纤维20的缠绕角θ没有在54.7度±10度的范围内的情况,直体部14能够被更适当地加强。

当因此已经围绕容器主体12缠绕加强纤维20并且已经形成第一加强部26、第二加强部24以及第三加强部28时,形成第一加强部26、第二加强部24以及第三加强部28的加强纤维20被热固性树脂含浸并且随后被加热以使热固性树脂硬化。结果,能够生产具有出色的防腐蚀性、能够实现重量减少和成本减少而且容易运输和处理的压力容器10。

虽然以上已经基于附图对根据实施例的压力容器10进行了描述,但根据实施例的压力容器10并不限于附图所示的内容,并且在本发明的主旨的范围内能够适当地对其做出设计改变。例如,容器主体12并不限于由液晶树脂制成。

例如,容器主体12可以由诸如高密度聚乙烯的具有气体阻隔性的其他合成树脂制成,或者可以由诸如铝合金的轻金属制成。而且,容器主体12并不限于通过吹塑成型生产,并且可以替代地通过注塑成型等生产。

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