(57)【要約】【課題】胴部における内層の厚さ設定を維持しながら、栓が挿入された状態で挿入部における内層からのガスの透過量を低減することができる圧力容器を得る。【解決手段】圧力容器１０の容器本体２０は、圧力容器１０の内周面を構成する樹脂製の内層２２と、内層２２に対して外周側に配置された樹脂製の外層２６と、内層２２と外層２６との間に挟まれた樹脂製のバリア層２４と、を含んで構成されている。バリア層２４は、内層２２及び外層２６に比べてガスの透過性が低い。挿入部１０Ｃにおける内層２２の厚さＴｙは、胴部１０Ａにおける内層２２の厚さＴｘに比べて薄く設定されている。【選択図】図２
2020067134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の胴部と、前記胴部の軸方向端部側に形成されて前記胴部よりも内径が小径とされると共に栓が挿入される筒状の挿入部と、を有する圧力容器であって、
前記圧力容器は、その内周面を構成する樹脂製の内層と、前記内層に対して外周側に配置された樹脂製の外層と、前記内層と前記外層との間に挟まれて前記内層及び前記外層に比べてガスの透過性が低い樹脂製のバリア層と、を含んで構成され、
前記挿入部における前記内層の厚さは、前記胴部における前記内層の厚さに比べて薄く設定されている、圧力容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒状で大径の胴部と、胴部の軸方向端部側に形成されて栓が挿入される小径の挿入部と、を有する樹脂製の圧力容器（「高圧容器」ともいう。）が知られている。例えば、下記特許文献１には、ガスバリア層を含んだ多層構造の樹脂製の高圧容器が開示されている。簡単に説明すると、この先行技術では、ガスバリア層の外層側に外壁層が配置され、ガスバリア層の内層側に内壁層が配置されており、各層の厚みは下記特許文献１の図１ではそれぞれ一定となっている。内壁層及び外壁層は、比較的高強度の合成樹脂から構成され、容器の耐圧性を確保する役割を担っている。また、ガスバリア層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等のガスバリア性に優れた合成樹脂から構成され、容器のガスバリア性を確保する役割を担っている。以上により、この先行技術では、容器の耐圧性を確保しつつ、容器のガスバリア性を確保しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２２２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、内壁層はガスバリア層に比べてガスバリア性が低いので、上記先行技術による場合、容器において栓が挿入された挿入部には、ガスバリア層よりも内層側である内壁層の樹脂中にガスの透過経路ができてしまう可能性があり、他の部位に比較してガスの透過量が多くなるおそれがある。
【０００５】
ところで、ガスの透過量を抑える対策として、例えば、内壁層（内層）を全体的に薄くする対策が考えられる。しかしながら、この対策において、容器を例えばブロー成形で成形する場合にブロー成形前の筒状の積層体の状態で内壁層の厚さが一定であると、ブロー成形後に胴部における内壁層の厚さが挿入部における内壁層の厚さに比べて薄くなるので、胴部における内壁層の厚さを安定的に確保するのが難しくなる。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、胴部における内層の厚さ設定を維持しながら、栓が挿入された状態で挿入部における内層からのガスの透過量を低減することができる圧力容器を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載する本発明の圧力容器は、筒状の胴部と、前記胴部の軸方向端部側に形成されて前記胴部よりも内径が小径とされると共に栓が挿入される筒状の挿入部と、を有する圧力容器であって、前記圧力容器は、その内周面を構成する樹脂製の内層と、前記内層に対して外周側に配置された樹脂製の外層と、前記内層と前記外層との間に挟まれて前記内層及び前記外層に比べてガスの透過性が低い樹脂製のバリア層と、を含んで構成され、前記挿入部における前記内層の厚さは、前記胴部における前記内層の厚さに比べて薄く設定されている。
【０００８】
上記構成によれば、挿入部における内層の厚さは、胴部における内層の厚さに比べて薄く設定されているので、挿入部においてバリア層よりも内周側の内層を透過しようとするガスの経路が狭くなる。このため、胴部における内層の厚さ設定が維持されても、挿入部に栓が挿入された状態で挿入部における内層からのガスの透過量が抑えられる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明の圧力容器によれば、胴部における内層の厚さ設定を維持しながら、栓が挿入された状態で挿入部における内層からのガスの透過量を低減することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧力容器の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】図１の容器本体の一部等を拡大して模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る圧力容器について図１及び図２を用いて説明する。図１には、本実施形態に係る圧力容器１０の構造が模式的な断面図で示されている。なお、図１における矢印Ｘは、圧力容器１０の中心軸ＣＬの軸方向で、圧力容器１０（容器本体２０）の中心Ｏから離れる側を示しており、その離れる側を「軸方向端部側」とする。また、本実施形態に係る圧力容器１０は、タンクとも呼ばれ、その内部に、例えば燃料としての水素ガスが充填されるようになっており、燃料電池自動車（ＦＣＶ（Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、図示省略）等に搭載されるようになっている。
【００１２】
図１に示されるように、圧力容器１０は、筒状の胴部１０Ａと、胴部１０Ａの軸方向端部側に形成されて胴部１０Ａよりも内径が小径とされると共に栓１４が挿入される筒状の挿入部１０Ｃと、胴部１０Ａと挿入部１０Ｃとを繋ぐ繋部１０Ｂと、を有する。また、圧力容器１０には、挿入部１０Ｃの外周面側に金属製で環状の口金部１２が取り付けられている。
【００１３】
前述した栓１４は、頭部１４Ａと、頭部１４Ａから延出されて口金部１２の外周側に配置される環状部１４Ｂと、頭部１４Ａから延出されて挿入部１０Ｃに挿入される軸状部１４Ｃと、を備えている。軸状部１４Ｃの外周面には、取付溝１４Ｇ（図２参照）が全周に亘って形成され、取付溝１４Ｇには、環状のシール部材（「Ｏリング」ともいう）１６が嵌め込まれている。栓１４の軸状部１４Ｃを圧力容器１０の挿入部１０Ｃに挿入した状態で、シール部材１６は、挿入部１０Ｃの内面に接触するようになっており、これにより、ガスがシールされるようになっている。言い換えれば、挿入部１０Ｃは、圧力容器１０の口元シール部分として捉えることができる。
【００１４】
一方、圧力容器１０は、ライナーと呼ばれる容器本体２０と、容器本体２０の外周面側に形成された補強部２８と、を有する。なお、図１では、容器本体２０を便宜上模式的に一層のように図示しているが、容器本体２０は、詳細後述するように多層構造の積層体とされる。また、補強部２８は、一例として繊維強化樹脂製とされて繊維強化樹脂層を構成している。
【００１５】
図２には、容器本体２０の一部等が拡大された状態の模式的な断面図で示されている。圧力容器１０の容器本体２０は、圧力容器１０の内周面を構成する樹脂製の内層２２と、内層２２に対して外周側に配置された樹脂製の外層２６と、内層２２と外層２６との間に挟まれた樹脂製のバリア層２４と、を含んで構成されている。バリア層２４は、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等の合成樹脂で構成され、内層２２及び外層２６に比べてガス（例えば水素ガス）の透過性が低い（言い換えればガスバリア性が高い）。内層２２と外層２６は、ポリエチレン（ＰＥ）等の合成樹脂で構成され、バリア層２４に比べて変形しにくい。
【００１６】
胴部１０Ａにおける内層２２の厚さＴｘと、胴部１０Ａにおける外層２６の厚さＴａとの比は、１：１に設定されている。これに対して、挿入部１０Ｃでは、内層２２が薄肉化されており、外層２６が厚肉化されている。本実施形態では、挿入部１０Ｃにおける内層２２の厚さＴｙと、挿入部１０Ｃにおける外層２６の厚さＴｂとの比は、一例として、１：９とされている。また、挿入部１０Ｃにおける内層２２の厚さＴｙは、胴部１０Ａにおける内層２２の厚さＴｘに比べて薄く設定されている。
【００１７】
付言すると、挿入部（１０Ｃ）での容器本体（２０）の厚さにもよるが、挿入部（１０Ｃ）における内層（２２）の厚さ（Ｔｙ）と、挿入部（１０Ｃ）における外層（２６）の厚さ（Ｔｂ）との比は、ガスの透過を抑制する観点等から、一例として、４：６〜１：９が好ましく、作り易さの観点も加えると、３：７〜２：８がより好ましい。但し、挿入部（１０Ｃ）における内層（２２）の厚さ（Ｔｙ）が胴部（１０Ａ）における内層（２２）の厚さ（Ｔｘ）に比べて薄く設定される場合以外の場合は、本発明の実施形態ではなく参考例である。
【００１８】
次に、圧力容器１０における容器本体２０の製造方法について付言する。容器本体２０は、一例として押出成形によって筒状体を成形してからブロー成形することで成形することができる。押出成形時には、製品の部分ごとに内層２２となる部分の樹脂押出量と外層２６となる部分の樹脂押出量を変化させる。すなわち、（挿入部１０Ｃの内層２２となる部分の樹脂押出量）：（挿入部１０Ｃの外層２６となる部分の樹脂押出量）は、本実施形態では一例として、１：９とし、（胴部１０Ａの内層２２となる部分の樹脂押出量）：（胴部１０Ａの外層２６となる部分の樹脂押出量）は、１：１とする。なお、押出成形機の制御で困難な板厚比が必要な場合には、例えば、（胴部（１０Ａ）の内層（２２）となる部分の樹脂押出量）：（胴部（１０Ａ）の外層（２６）となる部分の樹脂押出量）を一律に１：１とし、内層（２２）の内面を別途切削加工して薄肉化する方法も採り得る。但し、この場合にはコストが高くなる。
【００１９】
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２０】
上記実施形態では、挿入部１０Ｃにおける内層２２の厚さＴｙは、胴部１０Ａにおける内層２２の厚さＴｘに比べて薄く設定されているので、挿入部１０Ｃにおいてバリア層２４よりも内周側の内層２２を透過しようとするガスの経路が狭くなる。このため、胴部１０Ａにおける内層２２の厚さ設定が維持されても、挿入部１０Ｃに栓１４が挿入された状態で挿入部１０Ｃにおける内層２２からのガスの透過量が抑えられる。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態によれば、胴部１０Ａにおける内層２２の厚さ設定を維持しながら、栓１４が挿入された状態で挿入部１０Ｃにおける内層２２からのガスの透過量を低減することができる。
【００２２】
以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００２３】
１０    圧力容器
１０Ａ  胴部
１０Ｃ  挿入部
１４    栓
２２    内層
２４    バリア層
２６    外層
Ｔｘ    胴部における内層の厚さ
Ｔｙ    挿入部における内層の厚さ
【図１】
2020067134.tif 000003
【図２】
2020067134.tif 000004