[发明专利]压力容器

说明书

一种压力容器包括衬层和加强层。所述衬层包括具有圆柱形状的主体部。所述衬层构造成使得气体被填充在所述衬层中。所述加强层由具有比所述衬层的材料的线性膨胀系数低的线性膨胀系数的材料制成。所述加强层形成为与所述主体部的外表面接触。所述加强层构造成从所述衬层的外侧覆盖所述衬层。所述主体部的厚度设定成这样的值：使得当已经填充在所述衬层中的所述气体被从所述衬层排出时，所述主体部的所述外表面不与所述加强层分离。

技术领域

本发明涉及一种压力容器。

背景技术

日本未审查专利申请公开第2015-017641号(JP 2015-017641 A)公开了一种配置成储存氢气的压力容器(高压容器)。JP 2015-017641 A中描述的压力容器包括衬层和加强层。所述衬层包括具有圆柱形状的主体部。所述加强层由纤维增强树脂制成。所述加强层围绕所述衬层的外表面形成。

发明内容

在压力容器内的温度和压力都变低的状态下，由于衬层的收缩量和加强层的收缩量之间的差异，衬层和加强层可能彼此分离。当气体(氢气)在衬层和加强层彼此分离的情况下被填充(供应)到压力容器中时，可能发生衬层的局部伸长。

本发明提供了一种压力容器，该压力容器构造成当气体在压力容器内的温度和压力都变低的状态下填充到衬层中时抑制衬层局部伸长。

本发明的方案涉及一种包括衬层和加强层的压力容器。所述衬层包括具有圆柱形状的主体部。所述衬层构造成使得气体被填充在所述衬层中。所述加强层由具有比所述衬层的材料的线性膨胀系数低的线性膨胀系数的材料制成。所述加强层形成为与所述主体部的外表面接触。所述加强层构造成从所述衬层的外侧覆盖所述衬层。所述主体部的厚度设定成这样的值：使得当已经填充在所述衬层中的所述气体被从所述衬层排出时，所述主体部的所述外表面不与所述加强层分离。

根据本发明的方案的所述压力容器产生了当在压力容器内的温度和压力都变低的状态下气体被填充到衬层中时，限制衬层局部伸长的有益效果。

在根据该方案的所述压力容器中，所述主体部的所述厚度可设定成这样的值：使得当已经填充在所述衬层中的所述气体被从所述衬层排出时，所述主体部的所述外表面挤压所述加强层的内表面。

在根据该方案的所述压力容器中，所述加强层可以由纤维增强树脂制成。此外，所述主体部的所述厚度t可以满足以下式子，

其中t(mm)表示所述主体部的所述厚度，2r(mm)表示所述主体部的内径，E(MPa)表示所述衬层的所述材料的弹性模量，α(1/K)表示所述衬层的所述材料的所述线性膨胀系数，△T(℃)表示在当所述加强层形成于所述衬层的周围时的所述衬层的温度与所述衬层的假定最低温度之间的温度差，并且P(MPa)表示所述衬层内的最低压力。

在根据该方案的所述压力容器中，所述主体部的所述厚度t可以满足以下式子，

其中t(mm)表示所述主体部的所述厚度，2r(mm)表示所述主体部的内径，E(MPa)表示所述衬层的所述材料的弹性模量，α1(1/K)表示所述衬层的所述材料的所述线性膨胀系数，α2(1/K)表示所述加强层的所述材料的所述线性膨胀系数，△T(℃)表示在当所述加强层形成于所述衬层的周围时的所述衬层的温度与所述衬层的假定最低温度之间的温度差，并且P(MPa)表示所述衬层内的最低压力。

在根据该方案的所述压力容器中，待填充在所述衬层中的所述气体可以是氢气，在当所述加强层形成于所述衬层的周围时的所述衬层的温度可以在从20℃至30℃的范围内，并且所述衬层的所述假定最低温度可以在从-70℃至-60℃的范围内。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：