罐和制造罐的方法与流程

1.本公开涉及一种罐和一种制造罐的方法。

背景技术：

2.作为待安装在燃料电池电动车辆上的罐，已知一种包括衬里和增强层的罐。衬里包括筒部和一对圆顶部，其中，该筒部为圆筒形形状，并且所述一对圆顶部被设置在筒部的在轴向方向上的两端处。增强层覆盖衬里，并且包括纤维增强树脂，该纤维增强树脂通过用树脂浸渍纤维束而形成。为了制造具有这种结构的罐，首先形成衬里。接下来，通过使用衬里作为缠绕芯的长丝缠绕法(fw法)将用树脂浸渍的纤维束缠绕在衬里的外周表面上来形成增强层。在通过fw法形成增强层时，将纤维束环向缠绕在衬里的筒部上以形成环向层。此外，将纤维束螺旋缠绕以覆盖所形成的环向层和整个衬里，以形成螺旋层(例如，参见日本未审查专利申请公报第2020-169656号(jp 2020-169656 a))。

技术实现要素：

3.在诸如根据jp 2020-169656 a的罐中，筒部的强度由环向层确保，而圆顶部的强度由螺旋层确保。即，即使在筒部上设置螺旋层，设置在筒部上的螺旋层也几乎对筒部的增强没有贡献。然而，当将连续纤维束缠绕在衬里上以通过螺旋缠绕而在衬里的两端之间往复时，纤维束不可避免地穿过筒部。如果以这种方式在筒部上也形成螺旋层，则浪费地使用了纤维增强树脂的量。
4.本公开提供了一种使用减少量的纤维增强树脂形成的罐和一种制造该罐的方法。
5.本公开的一方面提供了一种罐，该罐包括：衬里，该衬里包括筒部和一对圆顶部，其中，该筒部具有圆筒形形状，并且所述一对圆顶部被设置在筒部的在轴向方向上的两端处；以及增强层，该增强层覆盖衬里，并且该增强层由纤维增强树脂形成，该纤维增强树脂通过用树脂浸渍纤维束而形成，其中，增强层的覆盖圆顶部的部分包括放射状布置层，在该放射状布置层中，当在罐的轴线的方向上观察时，纤维束的纤维沿圆顶部的径向方向放射状布置。
6.在根据本公开的罐中，增强层的覆盖圆顶部的部分包括放射状布置层，在该放射状布置层中，当在罐的轴线的方向上观察时，纤维束的纤维沿圆顶部的径向方向放射状布置。因此，例如，能够通过放射状布置层来增强圆顶部，并且不需要随着形成用于增强圆顶部的螺旋层而在筒部上形成螺旋层。即，由于能够通过形成放射状布置层来增强圆顶部，所以与例如仅通过螺旋层来增强圆顶部时相比，能够减少待使用的纤维增强树脂的量。
7.在根据本公开的罐中，增强层可以包括：周向布置层，该周向布置层覆盖筒部，并且在该周向布置层中，纤维束的纤维在罐的周向方向上布置；以及螺旋层，该螺旋层覆盖周向布置层和圆顶部，并且放射状布置层被设置在螺旋层的覆盖圆顶部的部分的外侧上。以这种方式，能够使用周向布置层来增强筒部。此外，放射状布置层被设置在螺旋层的外侧上，因此能够抑制在周向布置层与螺旋层之间产生阶梯。结果，能够提高罐的强度。
8.在根据本公开的罐中，放射状布置层可以覆盖圆顶部，并且增强层可以包括：周向布置层，该周向布置层覆盖筒部，并且在该周向布置层中，纤维束的纤维在罐的周向方向上布置；以及螺旋层，该螺旋层覆盖周向布置层和放射状布置层。以这种方式，能够使用周向布置层来增强筒部。此外，放射状布置层被设置在螺旋层的内侧上，因此能够提高放射状布置层与圆顶部之间的粘合。
9.在根据本公开的罐中，保护器可以被设置在放射状布置层的外侧上。以这种方式，能够提高罐的耐冲击性。
10.本公开的另一方面提供了一种制造罐的方法，该方法包括：形成衬里，该衬里包括筒部和一对圆顶部，其中，该筒部具有圆筒形形状，并且所述一对圆顶部被设置在筒部的在轴向方向上的两端处；以及使用纤维增强树脂来形成覆盖衬里的增强层，该纤维增强树脂通过用树脂浸渍纤维束而形成，其中，增强层的形成包括：在圆顶部的外侧上形成放射状布置层，在该放射状布置层中，当在罐的轴向方向上观察时，纤维束的纤维沿圆顶部的径向方向放射状布置。
11.在根据本公开的制造罐的方法中，增强层的形成包括：在圆顶部的外侧上形成放射状布置层，在该放射状布置层中，当在罐的轴向方向上观察时，纤维束的纤维沿圆顶部的径向方向放射状布置。通过以这种方式形成放射状布置层，能够增强圆顶部，并且不需要随着形成用于增强圆顶部的螺旋层而在筒部上形成螺旋层。即，由于能够通过形成放射状布置层来增强圆顶部，所以与例如仅通过螺旋层来增强圆顶部时相比，能够减少待使用的纤维增强树脂的量。
12.在根据本公开的制造罐的方法中，放射状布置层可以通过带摆放法而形成。有时难以通过长丝缠绕法来形成放射状布置层。因此，通过使用带摆放法代替长丝缠绕法，能够容易地形成放射状布置层。
13.在根据本公开的制造罐的方法中，放射状布置层可以通过热压接合由纤维增强树脂形成的带而形成。以这种方式，浸渍带的纤维束的树脂能够在粘贴带的同时被固化，因此能够有效率地形成放射状布置层。
14.在根据本公开的制造罐的方法中，罐可以包括保护器，该保护器被设置在放射状布置层的外侧上；并且放射状布置层的形成可以包括：将由纤维增强树脂形成的带粘贴到预先制造的保护器的内表面，使得当在待制造的罐的轴线的方向上观察时，纤维束的纤维沿圆顶部的径向方向放射状布置；将已经粘贴有带的保护器安装到衬里的外侧；以及使浸渍纤维束的树脂固化。以这种方式，能够在形成放射状布置层的同时将保护器固定到衬里。因此，与分开地进行放射状布置层的形成和保护器的固定时相比，能够减少制造工时数。与分开地进行放射状布置层的形成和保护器的固定时相比，能够确保保护器与衬里的粘合。
15.在根据本公开的制造罐的方法中，增强层的形成可以包括：形成周向布置层，该周向布置层覆盖筒部，并且在该周向布置层中，纤维束的纤维在罐的周向方向上布置；以及形成螺旋层，该螺旋层覆盖周向布置层和圆顶部；并且放射状布置层的形成可以包括：在螺旋层的外侧上在覆盖圆顶部的位置处形成放射状布置层。
16.在根据本公开的制造罐的方法中，增强层的形成可以包括形成周向布置层以及形成螺旋层，周向布置层的形成包括：形成覆盖筒部且纤维束的纤维在罐的周向方向上布置的周向布置层，放射状布置层的形成可以包括：形成覆盖圆顶部的放射状布置层，并且螺旋
层的形成包括：形成覆盖周向布置层和放射状布置层的螺旋层。
17.利用本公开，能够减少待使用的纤维增强树脂的量。
附图说明
18.下文将参考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，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
19.图1是示出了根据第一实施例的罐的结构的剖视图；
20.图2是示出了根据第一实施例的制造罐的方法的流程图；
21.图3是示出了衬里形成过程和周向布置层形成过程的剖视图；
22.图4是示出了螺旋层形成过程的剖视图；
23.图5是示出了放射状布置层形成过程的示意图；
24.图6示出了当在罐的轴向方向上观察时如何粘贴带；
25.图7是示出了根据第二实施例的罐的结构的示意剖视图；
26.图8是示出了根据第三实施例的罐的结构的示意剖视图；
27.图9是示出了将带粘贴到保护器的内表面的示意剖视图；并且
28.图10是示出了如何安装保护器的示意剖视图。
具体实施方式
29.下文将参考附图描述根据本公开的实施例的罐和制造罐的方法。在本实施例中，罐1是待安装在燃料电池电动车辆上且填充有高压氢气的罐1。然而，罐1可以用于其他目的。填充罐1的气体不限于高压氢气。罐1可以填充有各种压缩气体(诸如压缩天然气(cng))、各种液化气体(诸如液化天然气(lng)和液化石油气(lpg))以及其他气体。
30.第一实施例
31.图1是示出了根据第一实施例的罐的结构的剖视图。根据本实施例的罐1是在两端处倒圆成圆顶形状的大致圆筒形形状的高压气体储存容器。罐1包括具有阻气性的衬里2、覆盖衬里2的外表面的增强层3以及附接到罐1的一个端部的金属配件4。
32.衬里2是中空容器，该中空容器具有用于储存高压氢的储存空间5。衬里2由对氢气具有阻气性的树脂材料形成。衬里2由圆筒形形状的筒部21以及设置在筒部21的两侧上的一对圆顶部(第一圆顶部22和第二圆顶部23)构成。筒部21沿罐1的轴线l的方向延伸预定长度。第一圆顶部22和第二圆顶部23被形成为在筒部21的两侧连续。第一圆顶部22和第二圆顶部23均具有半球形形状，以便在远离筒部21延伸的同时直径变得更小。
33.开口部被形成在第一圆顶部22和第二圆顶部23中的第一圆顶部22的顶部处。上文讨论的金属配件4被安装到开口部。另一方面，第二圆顶部23未设置有开口部或金属配件4。
34.例如，衬里2使用树脂构件(诸如聚乙烯和尼龙)通过旋转吹塑法而一体地形成。可替代地，代替一体成型制造法(诸如旋转吹塑法)，也可以通过联接由注射成型或挤压成型得到的多个构件而形成衬里2。此外，代替树脂构件，衬里2也可以由金属材料(诸如铝)而形成。
35.增强层3具有通过增强衬里2来提高罐1的机械强度(诸如刚性和耐压性)的功能。增强层3具有由纤维增强树脂形成的多个(在本实施例中为三个)层。纤维增强树脂例如通
过将直径约为几个微米的纤维粘合而构成纤维束并用热固性树脂浸渍该纤维束而形成。纤维的示例包括增强纤维，诸如玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、氧化铝纤维、硼纤维、钢纤维、聚(对苯撑苯并二噁唑)(pbo)纤维、天然纤维和高强度聚乙烯纤维。特别地，从轻量性、机械强度等的观点来看，优选地使用碳纤维作为纤维。热固性树脂可以是环氧树脂、改性环氧树脂(以乙烯基酯树脂为代表)、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂和热固性聚酰亚胺树脂。纤维束可以用热塑性树脂浸渍。
36.在本实施例中，增强层3包括周向布置层31、螺旋层32和放射状布置层33a、33b。周向布置层31覆盖衬里2的筒部21。周向布置层31包括纤维束，该纤维束是在罐1的周向方向上布置的纤维束。螺旋层32覆盖衬里2的第一圆顶部22和第二圆顶部23。放射状布置层33a、33b被设置在螺旋层32的覆盖第一圆顶部22和第二圆顶部23的部分的外侧上。
37.周向布置层31是形成在衬里2的筒部21的外周表面上的纤维增强树脂层。在周向布置层31中，纤维束的纤维在筒部21的周向方向(换言之，罐1的周向方向)上布置。在本实施例中，短语“在周向方向上布置”是指沿罐1的圆周设置，使得纤维束的纤维大致垂直于罐1的轴线l。短语“大致垂直”是指90
°
的角度以及可以通过移位纤维束的缠绕位置使得纤维束彼此不重叠而获得的约90
°
的角度。
38.周向布置层31可以是环向层。例如，该环向层通过将用树脂浸渍的纤维束以大致垂直于衬里2的轴线(即，罐1的轴线l)的缠绕角度环向缠绕在筒部21的外周表面上而形成。可替代地，周向布置层31例如可以通过将由纤维增强树脂形成的片材缠绕在圆柱形心轴的外周表面上而形成。在这种情况下，该片材的纤维束的纤维以大致垂直于心轴的轴向方向的角度布置在心轴的圆周上。
39.螺旋层32是纤维增强树脂层。螺旋层32被形成在整个衬里2上，以包围周向布置层31以及未被周向布置层31覆盖的第一圆顶部22和第二圆顶部23。螺旋层32通过将用树脂浸渍的纤维束在罐1的周向方向上螺旋地缠绕而形成。纤维束的缠绕角度相对于罐1的轴线l大于0
°
且小于90
°
。因此，在螺旋层32中，纤维束的纤维未在罐1的周向方向上布置，而是在与罐1的周向方向相交的各个方向上布置。
40.用于周向布置层31的纤维增强树脂和用于螺旋层32的纤维增强树脂可以包括相同的树脂和相同的纤维，可以包括不同的树脂和不同的纤维，可以包括相同的树脂和不同的纤维，或者可以包括不同的树脂和相同的纤维。
41.同时，放射状布置层33a、33b未被形成在整个衬里2上。放射状布置层33a、33b仅在与第一圆顶部22和第二圆顶部23对应的位置处被形成在螺旋层32的外侧上。与第一圆顶部22对应的放射状布置层33a也被称为“第一放射状布置层33a”。与第二圆顶部23对应的放射状布置层33b也被称为“第二放射状布置层33b”。
42.第一放射状布置层33a具有圆顶形状，在该圆顶形状的中央部处设置有用于暴露金属配件4的开口部。第一放射状布置层33a在开口部的相反侧上具有扩大端部331。扩大端部331延伸到第一圆顶部22与筒部21之间的联接位置。优选地，扩大端部331延伸超过第一圆顶部22与筒部21之间的联接位置，以进一步覆盖筒部21的一部分。在第一放射状布置层33a中，当在罐1的轴线l的方向上观察时，纤维束的纤维沿第一圆顶部22的径向方向放射状布置。
43.第二放射状布置层33b具有圆顶形状，因为金属配件4未被安装到第二圆顶部23。
第二放射状布置层33b包括扩大端部332。扩大端部332延伸到第二圆顶部23与筒部21之间的联接位置。优选地，扩大端部332延伸超过第二圆顶部23与筒部21的之间联接位置，以进一步覆盖筒部21的一部分。在第二放射状布置层33b中，当在罐1的轴线l的方向上观察时，纤维束的纤维沿第二圆顶部23的径向方向放射状布置。
44.在根据本实施例的罐1中，第一放射状布置层33a在与第一圆顶部22对应的位置处被形成在螺旋层32的外侧上。第二放射状布置层33b在与第二圆顶部23对应的位置处被形成在螺旋层32的外侧上。在第一放射状布置层33a中，当在罐1的轴线l的方向上观察时，纤维束的纤维沿第一圆顶部22的径向方向放射状布置。在第二放射状布置层33b中，当在罐1的轴线l的方向上观察时，纤维束的纤维沿第二圆顶部23的径向方向放射状布置。因此，在根据本实施例的罐1中，能够通过第一放射状布置层33a来增强第一圆顶部22，并且能够通过第二放射状布置层33b来增强第二圆顶部23。此外，在根据本实施例的罐1中，不需要随着形成用于增强圆顶部的螺旋层而在筒部21上形成螺旋层。即，因为能够通过形成第一放射状布置层33a来增强第一圆顶部22，并且能够通过形成第二放射状布置层33b来增强第二圆顶部23，所以例如与仅通过螺旋层32来增强第一圆顶部22和第二圆顶部23时相比，能够减少待使用的纤维增强树脂的量。
45.此外，增强层3包括周向布置层31、螺旋层32、第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b。周向布置层31覆盖衬里2的筒部21。螺旋层32覆盖周向布置层31、第一圆顶部22和第二圆顶部23。第一放射状布置层33a被设置在螺旋层32的覆盖第一圆顶部22的部分的外侧上。第二放射状布置层33b被设置在螺旋层32的覆盖第二圆顶部23的部分的外侧。以这种方式，能够使用周向布置层31来增强筒部21。此外，第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b被设置在螺旋层32的外侧上，因此能够抑制在周向布置层31与螺旋层32之间的产生阶梯。从上文中，能够进一步提高罐1的强度。
46.将参考图2至图6描述制造罐1的方法。图2是示出了根据第一实施例的制造罐的方法的流程图。制造罐1的方法包括衬里形成步骤s1、周向布置层形成步骤s2、螺旋层形成步骤s3、固化步骤s4以及放射状布置层形成步骤s5。周向布置层形成步骤s2、螺旋层形成步骤s3、固化步骤s4和放射状布置层形成步骤s5可以被认为是根据本实施例的“增强层形成步骤”的实施例。
47.在衬里形成步骤s1中，形成衬里2。衬里2包括圆筒形形状的筒部21以及被设置在筒部21的在轴向方向上的两端处的第一圆顶部22和第二圆顶部23。具体地，在衬里形成步骤s1中，例如可以使用旋转吹塑法来形成由树脂制成的衬里2。可替代地，在衬里形成步骤s1中，也可以使用铝板通过金属加工、焊接等形成由铝制成的衬里2。
48.在周向布置层形成步骤s2中，例如，将用热固性树脂(例如，环氧树脂)浸渍的纤维束环向缠绕在衬里2的筒部21的外周表面上，以形成周向布置层31(参见图3)。可替代地，例如，可以将由纤维增强树脂形成的片材缠绕在圆柱形心轴的外周表面上，使得片材的纤维束的纤维在心轴的周向方向上布置，以形成周向布置层31。在这种情况下，需要将衬里2插入已经形成的周向布置层31中。
49.在螺旋层形成步骤s3中，首先，将金属配件4安装到形成有周向布置层31的衬里2。接下来，将用热固性树脂浸渍的纤维束螺旋地缠绕在周向布置层31、第一圆顶部22和第二圆顶部23上，以形成螺旋层32(参见图4)。螺旋层32覆盖周向布置层31、第一圆顶部22和第
二圆顶部23。
50.在固化步骤s4中，使周向布置层31和螺旋层32中的树脂固化。例如，将形成有周向布置层31和螺旋层32的衬里2放入恒温槽中并在约85℃的温度下加热，以使浸渍周向布置层31和螺旋层32的纤维束的热固性树脂固化。
51.在放射状布置层形成步骤s5中，使用带摆放法来形成第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b。具体地，在放射状布置层形成步骤s5中，第一放射状布置层33a被形成在螺旋层32的外侧上且在螺旋层32的与第一圆顶部22对应的位置处。在放射状布置层形成步骤s5中，第二放射状布置层33b被形成在螺旋层32的外侧上且在螺旋层32的与第二圆顶部23对应的位置处。在使用带摆放法的放射状布置层形成步骤s5中，例如，通过将由纤维增强树脂形成的带6热压接合到第一圆顶部22来形成第一放射状布置层33a。在热压接合中，当在罐1的轴线l的方向上观察时，带6的纤维束的纤维沿第一圆顶部22的径向方向放射状布置。在使用带摆放法的放射状布置层形成步骤s5中，例如，通过将由纤维增强树脂形成的带6热压接合到第二圆顶部23来形成第二放射状布置层33b。在热压接合中，当在罐1的轴线l的方向上观察时，带6的纤维束的纤维沿第二圆顶部23的径向方向放射状布置。
52.具体地，如图5所示，在使形成有周向布置层31和螺旋层32的衬里2旋转的同时，使用带摆放装置7从金属配件4侧朝向筒部21与第一圆顶部22之间的联接位置将带6粘贴到螺旋层32的表面。带6被形成为使得纤维束的纤维沿带6的纵向方向布置。带6在从带摆放装置7的头部71被分配的同时通过该头部71被热压接合到螺旋层32的表面。
53.图6示出了当在罐1的轴线l的方向上观察时如何粘贴带。如图6所示，为了将带6粘贴到螺旋层32的表面，将第一层中的带6放射状地粘贴到螺旋层32的表面，使得带6的纵向方向从金属配件4侧朝向筒部21与第一圆顶部22之间的联接位置延伸。此时，由于第一圆顶部22的弯曲形状，因此在相邻的带6之间形成间隙。接下来，将第二层中的带6粘贴到第一层中的带6上以填充间隙。以这种方式，能够形成第一放射状布置层33a，在该第一放射状布置层33a，当在罐1的轴线l的方向上观察时，纤维束的纤维沿第一圆顶部22的径向方向放射状布置。
54.接下来，通过与形成第一放射状布置层33a的方法相同的方法，在螺旋层32的与第二圆顶部23对应的位置处形成第二放射状布置层33b，在该第二放射状布置层33b中，当在罐1的轴线l的方向上观察时，纤维束的纤维沿第二圆顶部23的径向方向放射状布置。形成第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b的顺序不限于上文所述，也可以在形成第二放射状布置层33b之后形成第一放射状布置层33a。
55.根据本实施例的制造罐1的方法包括放射状布置层形成步骤s5，在该放射状布置层形成步骤s5中，第一放射状布置层33a在与第一圆顶部22对应的位置处被形成在螺旋层32的外侧上，并且第二放射状布置层33b被形成在与第二圆顶部23对应的位置处。使用放射状布置层形成步骤s5形成第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b。因此，能够增强第一圆顶部22和第二圆顶部23，并且不需要随着形成用于增强圆顶部的螺旋层32而在筒部21上形成螺旋层32。即，由于能够在放射状布置层形成步骤s5中形成第一放射状布置层33a来增强第一圆顶部22，并且能够在放射状布置层形成步骤s5中形成第二放射状布置层33b来增强第二圆顶部23，所以例如与仅通过螺旋层来增强圆顶部时相比，能够减少待使用的纤维增强树脂的量。
56.在使用带摆放法的放射状布置层形成步骤s5中，与fw法相比，能够容易地形成第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b。此外，第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b通过热压接合由纤维增强树脂形成的带6而形成。因此，浸渍带6的纤维束的热固性树脂能够在带6被粘贴的同时被固化。结果，能够有效率地形成第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b。在本实施例中，在放射状布置层形成步骤s5中，通过热压接合来粘贴带6。然而，在放射状布置层形成步骤s5中，浸渍带6的纤维束的热固性树脂可以在带6被粘贴之后被热固化，而不是经受热压接合。
57.第二实施例
58.下文将参考图7描述根据第二实施例的罐1a。根据第二实施例的罐1a与第一实施例的不同之处在于，放射状布置层33a、33b被形成在螺旋层32的内侧(靠近衬里2的一侧)上。将主要描述不同之处。
59.具体地，如图7所示，第一放射状布置层33a被形成在衬里2的第一圆顶部22的外周表面上，以便覆盖第一圆顶部22。第一放射状布置层33a具有圆顶形状，在该圆顶形状的中央部处设置有用于暴露金属配件4的开口部。第一放射状布置层33a在开口部的相反侧上具有扩大端部331。扩大端部331延伸到第一圆顶部22与筒部21之间的联接位置。在优选示例中，扩大端部331延伸超过第一圆顶部22与筒部21之间的联接位置，以覆盖周向布置层31的一部分。
60.同时，第二放射状布置层33b被形成在第二圆顶部23的外周表面上，以便覆盖第二圆顶部23。第二放射状布置层33b具有圆顶形状。第二放射状布置层33b包括扩大端部332。扩大端部332延伸到第二圆顶部23和筒部21之间的联接位置。在优选示例中，扩大端部332延伸超过第二圆顶部23与筒部21之间的联接位置，以覆盖周向布置层31的一部分。
61.螺旋层32被设置在罐1a的最外侧上，并且被形成为覆盖周向布置层31、第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b。
62.利用根据第二实施例的罐1a，能够获得与上文讨论的第一实施例相同的效果和功能。在根据第二实施例的罐1a中，第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b被设置在螺旋层32的内侧上。因此，还能够进一步预期增强第一放射状布置层33a与第一圆顶部22之间的粘合的效果以及增强第二放射状布置层33b与第二圆顶部23之间的粘合的效果。
63.为了制造这样构成的罐1a，形成周向布置层31，以覆盖衬里2的筒部21。接下来，通过带摆放法来形成覆盖第一圆顶部22的第一放射状布置层33a以及覆盖第二圆顶部23的第二放射状布置层33b。接下来，形成覆盖周向布置层31、第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b的螺旋层32。在这种情况下，第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b通过将带6热压接合到第一圆顶部22和第二圆顶部23的相应的外周表面而形成。因此，从可靠地实现带6的热压接合的观点来看，衬里2优选地由金属(例如，铝)制成。
64.第三实施例
65.下文将参考图8描述根据第三实施例的罐1b。根据第三实施例的罐1b与第一实施例的不同之处在于，还包括保护器8a、8b，该保护器8a、8b被设置在放射状布置层33a、33b的外侧上。将主要描述不同之处。
66.具体地，如图8所示，保护器8a、8b被设置在罐1b的在轴线l的方向上的两端处。保护器8a被设置在第一放射状布置层33a的外侧上。保护器8b被设置在第二放射状布置层33b
的外侧上。
67.保护器8a、8b是保护构件，并且保护罐1b免受来自外部的冲击，并且保护罐1b免受由于罐1b的内压引起的应力。保护器8a被固定到第一放射状布置层33a。保护器8b被固定到第二放射状布置层33b。保护器8a具有允许金属配件4插入穿过的开口部81。保护器8a、8b例如由具有耐冲击性的树脂材料形成。
68.利用根据第三实施例的罐1b，能够获得与上文讨论的第一实施例相同的效果和功能，并且能够通过进一步设置保护器8a、8b来提高罐1b的耐冲击性。
69.与根据第一实施例的制造罐1的方法一样，制造罐1b的方法包括衬里形成步骤s1、周向布置层形成步骤s2、螺旋层形成步骤s3、固化步骤s4和放射状布置层形成步骤s5。制造罐1b的方法的放射状布置层形成步骤s5与根据第一实施例的制造罐1的方法不同。下文将主要描述不同之处。
70.具体地，在制造罐1b的方法的放射状布置层形成步骤s5中，首先，将带6粘贴到通过树脂成型而预先形成的保护器8a的内表面(参见图9)。通过带摆放法来粘贴带6。当在待制造的罐1b的轴线l的方向上观察时，粘贴到保护器8a的内表面的带6的纤维束的纤维沿第一圆顶部22的径向方向放射状布置。随后，粘贴有带6的保护器8a被安装到衬里2的外侧(参见图10)。更具体地，粘贴有带6的保护器8a在与第一圆顶部22对应的位置处被安装到螺旋层32。随后，所安装的保护器8a和带6被加热，以固化浸渍带6的纤维束的热固性树脂。
71.带6中的热固性树脂(例如，环氧树脂)被固化，以渗透在带6与螺旋层32之间。因此，保护器8a能够被结合到螺旋层32。结果，能够形成第一放射状布置层33a，并且能够将保护器8a固定到形成有周向布置层31和螺旋层32的衬里2。
72.接下来，能够通过与将保护器8a固定到螺旋层32的方法相同的方法将保护器8b固定到螺旋层32。带6被粘贴到保护器8b的内表面。粘贴有带6的保护器8b在与第二圆顶部23对应的位置处被安装到螺旋层32。浸渍带6的纤维束的热固性树脂被固化。因此，形成第二放射状布置层33b。此外，保护器8b被结合并固定到形成有周向布置层31和螺旋层32的衬里2。
73.在根据第三实施例的制造罐1b的方法的放射状布置层形成步骤s5中，由纤维增强树脂形成的带6被粘贴到通过树脂成型而预先形成的保护器8a、8b的内表面。当在待制造的罐1b的轴线l的方向上观察时，带6的纤维束的纤维沿第一圆顶部22或第二圆顶部23的径向方向放射状布置。在已经粘贴有带6的保护器8a、8b被安装到衬里2的外侧之后，浸渍纤维束的热固性树脂被加热以被固化。以这种方式，能够在形成第一放射状布置层33a和第二放射状布置层33b的同时将保护器8a、8b固定到衬里2。因此，与分开地进行放射状布置层33a、33b的形成和保护器8a、8b的固定时相比，能够减少制造工时数。与分开地进行放射状布置层33a、33b的形成和保护器8a、8b的固定时相比，能够确保保护器8a、8b与衬里2之间的粘合。
74.尽管上文已经详细讨论了本公开的实施例，但本公开不限于上文讨论的实施例，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行各种设计改变。

技术特征：

1.一种罐，其特征在于包括：衬里，所述衬里包括筒部和一对圆顶部，其中，所述筒部具有圆筒形形状，并且所述一对圆顶部被设置在所述筒部的在轴向方向上的两端处；以及增强层，所述增强层覆盖所述衬里，并且所述增强层包括纤维增强树脂，所述纤维增强树脂通过用树脂浸渍纤维束而形成，其中所述增强层的覆盖所述圆顶部的部分包括放射状布置层，在所述放射状布置层中，当在所述罐的轴线的方向上观察时，所述纤维束的纤维沿所述圆顶部的径向方向放射状布置。2.根据权利要求1所述的罐，其特征在于：所述增强层包括：周向布置层，所述周向布置层覆盖所述筒部，并且在所述周向布置层中，所述纤维束的纤维在所述罐的周向方向上布置，以及螺旋层，所述螺旋层覆盖所述周向布置层和所述圆顶部，并且所述放射状布置层被设置在所述螺旋层的覆盖所述圆顶部的部分的外侧上。3.根据权利要求1所述的罐，其特征在于：所述放射状布置层覆盖所述圆顶部；并且所述增强层包括：周向布置层，所述周向布置层覆盖所述筒部，并且在所述周向布置层中，所述纤维束的纤维在所述罐的周向方向上布置，以及螺旋层，所述螺旋层覆盖所述周向布置层和所述放射状布置层。4.根据权利要求2所述的罐，其特征在于，保护器被设置在所述放射状布置层的外侧上。5.一种制造罐的方法，其特征在于包括：形成衬里，所述衬里包括筒部和一对圆顶部，其中，所述筒部具有圆筒形形状，并且所述一对圆顶部被设置在所述筒部的在轴向方向上的两端处；以及使用纤维增强树脂来形成覆盖所述衬里的增强层，所述纤维增强树脂通过用树脂浸渍纤维束而形成，其中所述增强层的形成包括：在所述圆顶部的外侧上形成放射状布置层，在所述放射状布置层中，当在所述罐的轴向方向上观察时，所述纤维束的纤维沿所述圆顶部的径向方向放射状布置。6.根据权利要求5所述的制造罐的方法，其特征在于，所述放射状布置层通过带摆放法而形成。7.根据权利要求6所述的制造罐的方法，其特征在于，所述放射状布置层通过热压接合由所述纤维增强树脂形成的带而形成。8.根据权利要求5或6所述的制造罐的方法，其特征在于：所述罐包括保护器，所述保护器被设置在所述放射状布置层的外侧上；并且所述放射状布置层的形成包括：将由所述纤维增强树脂形成的带粘贴到预先制造的所述保护器的内表面，使得当在待制造的所述罐的轴线的方向上观察时，所述纤维束的纤维沿所述圆顶部的径向方向放射状
布置，将已经粘贴有所述带的所述保护器安装到所述衬里的外侧，以及使浸渍所述纤维束的树脂固化。9.根据权利要求5至8中的任一项所述的制造罐的方法，其特征在于：所述增强层的形成包括：形成周向布置层，所述周向布置层覆盖所述筒部，并且在所述周向布置层中，所述纤维束的纤维在所述罐的周向方向上布置，以及形成螺旋层，所述螺旋层覆盖所述周向布置层和所述圆顶部；并且所述放射状布置层的形成包括：在所述螺旋层的外侧上在覆盖所述圆顶部的位置处形成所述放射状布置层。10.根据权利要求5至7中任一项所述的制造罐的方法，其特征在于：所述增强层的形成包括：形成周向布置层，以及形成螺旋层；所述周向布置层的形成包括：形成覆盖所述筒部且所述纤维束的纤维在所述罐的周向方向上布置的所述周向布置层；所述放射状布置层的形成包括：形成覆盖所述圆顶部的所述放射状布置层；并且所述螺旋层的形成包括：形成覆盖所述周向布置层和所述放射状布置层的所述螺旋层。

技术总结

本发明涉及罐和制造罐的方法。罐包括：衬里，该衬里包括筒部和一对圆顶部，其中，该筒部为圆筒形形状，并且所述一对圆顶部被设置在筒部的在轴向方向上的两端处；以及增强层，该增强层覆盖衬里，并且该增强层由纤维增强树脂形成，该纤维增强树脂通过用树脂浸渍纤维束而形成。增强层的覆盖圆顶部的部分包括放射状布置层，在该放射状布置层中，当在罐的轴线的方向上观察时，纤维束的纤维沿圆顶部的径向方向放射状布置。射状布置。射状布置。