(57)【要約】【課題】誘導加熱装置における被加熱物のセッティングを簡便化する。【解決手段】誘導加熱装置２００は、中間生成品タンク１２を取り囲んでその繊維強化樹脂層２０を高周波誘導加熱する誘導加熱コイル２２２を、個々の巻線部位を分割可能に備える。誘導加熱コイル２２２は、巻線部位の分割部位である上部巻線部位２２４ｔと下部巻線部位２２４ｂを、巻線先端の雄型端子２２６と雌型端子２２８の両端子の嵌合装着を解くことで分離させ、中間生成品タンク１２と干渉しない開口部を形成する。中間生成品タンク１２は、この開口部にセットされ、誘導加熱コイル２２２は、両端子の嵌合装着を経て、中間生成品タンク１２を取り囲み、高周波電源２２０から高周波電流の通電を受ける。【選択図】図５
2013161610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を誘導加熱コイルにて高周波誘導加熱する誘導加熱装置であって、
前記被加熱物を取り囲んで配設された前記誘導加熱コイルに高周波電流を通電する電源を備え、
前記誘導加熱コイルは、個々の巻線部位を分割可能に備え、該巻線部位を分割して分離し前記被加熱物と干渉しない開口部を形成し、前記巻線部位の分離を元に戻して前記電源から通電を受ける
誘導加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の誘導加熱装置であって、
前記被加熱物は、未硬化の熱硬化性樹脂が含浸された導電性を有する繊維をライナーの外表面に巻き付けた繊維強化層を有する高圧ガスタンクであり、
前記誘導加熱コイルが前記電源から通電を受ける際に、前記ライナーを軸回りに回転させる軸支部を備える誘導加熱装置。
【請求項３】
前記誘導加熱コイルは、個々の巻線部位を前記繊維強化樹脂層における前記繊維の巻き付け方向に倣って巻いて形成した請求項２に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
高圧ガスタンクの製造方法であって、
タンク容器となる中空のライナーの外周に、熱硬化性樹脂を含浸した繊維を巻回して形成された繊維強化樹脂層を有するタンク中間生成品を軸支し、該軸支した前記タンク中間生成品をタンク軸回りに回転させつつ加熱して前記繊維強化樹脂層を熱硬化させるに当たり、
前記タンク中間生成品の高周波誘導加熱用の誘導加熱コイルを個々の巻線部位が分割可能な構成とした上で、該巻線部位を分割して分離し前記タンク中間生成品と干渉しない開口部を形成し、
該開口部から前記タンク中間生成品を前記分割済みの前記誘導加熱コイルの内部にセットした上で、前記巻線部位の分離を元に戻して前記タンク中間生成品を前記誘導加熱コイルで取り囲み、
前記誘導加熱コイルに高周波電流を通電する
高圧ガスタンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱物を誘導加熱コイルにて高周波誘導加熱する誘導加熱装置と高圧ガスタンクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、燃料ガスの燃焼エネルギや、燃料ガスの電気化学反応によって発電された電気エネルギによって駆動する車両が開発されており、高圧ガスタンクには、天然ガスや水素等の燃料ガスが貯蔵され、車両に搭載される場合がある。このため、高圧ガスタンクの軽量化が求められており、カーボン繊維強化プラスチックや、ガラス繊維強化プラスチック（以下、これらを総称して、繊維強化樹脂層と呼ぶ）で中空のライナーを被覆したＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics : 繊維強化プラスチック）製の高圧ガスタンク（以下、単に高圧ガスタンクと称する）の採用が進んでいる。ライナーとしては、軽量化の観点から、通常、ガスバリア性を有する樹脂製の中空容器が用いられる。
【０００３】
一般に、こうした高圧ガスタンクの製造に際しては、フィラメントワインディング法（以下、ＦＷ法）が採用され、このＦＷ法により、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸した繊維をライナーの外周に繰り返し巻回して繊維強化樹脂層とする。そして、その後に、当該樹脂層に含まれる熱硬化樹脂を熱硬化させることで、ライナーを繊維強化樹脂層で被覆・補強した高圧ガスタンクが製造される（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０２７２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したＦＲＰ製の圧力容器を製造する際には、熱硬化性樹脂を熱硬化するために、誘導加熱コイルにて高周波誘導加熱する誘導加熱装置が用いられる場合がある。この誘導加熱装置では、熱硬化性樹脂が含浸された炭素繊維をライナーの外表面に繰り返し巻き付けた当該ライナー（被加熱物）を、誘導加熱コイルの内部の空間にセットした状態で、誘導加熱コイルに高周波電流が通電される。そして導電性を有する炭素繊維が高周波誘導加熱を受けて発熱することによって、熱硬化性樹脂は加熱し硬化する。
【０００６】
図８は既存の誘導加熱装置における誘導加熱コイルへのライナー（被加熱物）の装着の様子を模式的に示す説明図である。図示するように、既存の誘導加熱装置では、一般に、被加熱物であるライナーの一端を固定端として他端を自由端とした片持ち状態で、自由端側から上記被加熱物を誘導加熱コイルの内部の空間にセットする必要がある。このため、誘導加熱装置への被加熱物の装着および取り外し作業の非効率化を招いていた。なお、このような課題は、上述した圧力容器としての高圧ガスタンクの製造工程において、熱硬化性樹脂を熱硬化する誘導加熱装置に限られず、他の被加熱物を加熱する誘導加熱装置に共通する課題である。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、誘導加熱装置において、被加熱物のセッティングを簡便化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の適用例として実施することができる。
【０００９】
[適用例１：誘導加熱装置]
被加熱物を誘導加熱コイルにて高周波誘導加熱する誘導加熱装置であって、
前記被加熱物を取り囲んで配設された前記誘導加熱コイルに高周波電流を通電する電源を備え、前記誘導加熱コイルは、個々の巻線部位を分割可能に備え、該巻線部位を分割して分離し前記被加熱物と干渉しない開口部を形成し、前記巻線部位の分離を元に戻して前記電源から通電を受けることを要旨とする。
【００１０】
この適用例１の誘導加熱装置では、被加熱部をその両端を支持等して安定した姿勢のまま、誘導加熱コイルの巻線部位の分割を経て形成された開口部から当該巻線部位と干渉することなく、セットできる。このセット後には、巻線部位の分離を元に戻すことで、被加熱物は誘導加熱コイルで取り囲まれる。そして、この状態で誘導加熱コイルに電源から高周波電流を通電することで、被加熱物を誘導加熱コイルにて高周波誘導加熱できる。この結果、上記の適用例１の誘導加熱装置によれば、被加熱物の片持ちが不要となるので、被加熱物のセッティングの簡便化を図ることができる。
【００１１】
上記した適用例１の誘導加熱装置は、次のような態様とすることができる。例えば、前記被加熱物を、未硬化の熱硬化性樹脂が含浸された導電性を有する繊維をライナーの外表面に巻き付けた繊維強化層を有する高圧ガスタンクとした上で、前記誘導加熱コイルが前記電源から通電を受ける際に、軸支部により、前記ライナーを軸回りに回転させる。こうすれば、ライナー外周において均等に熱硬化性樹脂を加熱硬化できるので、補強のムラが少なくなり、望ましい。
【００１２】
また、前記誘導加熱コイルを、個々の巻線部位を前記繊維強化樹脂層における前記繊維の巻き付け方向に倣って巻いて形成したものとできる。こうすれば、ライナーの外周の繊維強化樹脂層における繊維の巻き付け方向とコイルの巻線の方向が揃うことから、繊維の誘導加熱が進み、繊維の加熱による繊維強化樹脂層の樹脂の硬化を速やかに進めることができる。
【００１３】
[適用例２：高圧ガスタンクの製造方法]
高圧ガスタンクの製造方法であって、
タンク容器となる中空のライナーの外周に、熱硬化性樹脂を含浸した繊維を巻回して形成された繊維強化樹脂層を有するタンク中間生成品を軸支し、該軸支した前記タンク中間生成品をタンク軸回りに回転させつつ加熱して前記繊維強化樹脂層を熱硬化させるに当たり、前記タンク中間生成品の高周波誘導加熱用の誘導加熱コイルを個々の巻線部位が分割可能な構成とした上で、該巻線部位を分割して分離し前記タンク中間生成品と干渉しない開口部を形成し、該開口部から前記タンク中間生成品を前記分割済みの前記誘導加熱コイルの内部にセットした上で、前記巻線部位の分離を元に戻して前記タンク中間生成品を前記誘導加熱コイルで取り囲み、前記誘導加熱コイルに高周波電流を通電することを要旨とする。
【００１４】
上記した適用例２の高圧ガスタンクの製造方法によれば、ライナー外周に繊維強化樹脂層を形成した高圧ガスタンクを、その両端を支持等して安定した姿勢のまま、誘導加熱コイルにセットしたり取り外したりでき、誘導加熱を図る際のライナーのセッティングを簡便化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例としての高圧ガスタンクの製造工程を模式的に示す説明図である。
【図２】この製造工程に用いるＦＷ装置１００の構成を概略的に示す説明図である。
【図３】繊維強化樹脂層の形成の様子を模式的に示す説明図である。
【図４】得られた中間生成品タンク１２における繊維強化樹脂層２０の内外の樹脂層における樹脂含浸カーボン繊維Ｗの配向の様子を示す説明図である。
【図５】中間生成品タンク１２のセットの様子を誘導加熱コイル２２２の状況と合わせて説明する説明図である。
【図６】誘導加熱コイル２２２により中間生成品タンク１２を取り囲む様子を示す説明図である。
【図７】中間生成品タンク１２のセット完了状況を示す説明図である。
【図８】既存の誘導加熱装置における誘導加熱コイルへのライナー（被加熱物）の装着の様子を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、その実施例を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施例としての高圧ガスタンクの製造工程を模式的に示す説明図、図２はこの製造工程に用いるＦＷ装置１００の構成を概略的に示す説明図、図３は繊維強化樹脂層の形成の様子を模式的に示す説明図である。本実施例では、高圧ガスタンクを、高圧水素を貯蔵する高圧水素タンクとした。
【００１７】
本実施例のタンク製造工程では、まず、図１（ａ）に示したように、水素ガスに対するガスバリア性を有する樹脂製容器をライナー１０として用意する。ライナー１０は、半径が均一である略円筒形状のシリンダー部１０ａと、シリンダー部両端に設けられた凸曲面形状のドーム部１０ｂを有する。ドーム部１０ｂは、等張力曲面によって構成されており、その頂点に、外部配管等と接続するための口金１４を有する。本実施例では、樹脂容器として、ナイロン系樹脂からなる樹脂製容器を用いるものとした。樹脂容器として、水素ガスに対するガスバリア性を有すれば、他の樹脂からなる樹脂容器を用いるものとしてもよい。
【００１８】
次に、図１（ｂ）に示したように、ライナー１０の外周に繊維強化樹脂層２０を形成する（繊維強化樹脂層形成工程）。本実施例では、繊維強化樹脂層形成工程として、図２に示すＦＷ装置１００を用いる。このＦＷ装置１００は、ライナー１０の外周に、熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂を含浸したカーボン繊維を繰り返し巻回することにより、繊維強化樹脂層２０としてのカーボン繊維層を形成する。これにより、ライナー１０の外周に樹脂硬化前の繊維強化樹脂層２０を有する中間生成品タンク１２が得られる。ＦＷ装置１００の構成と当該装置による繊維巻回の様子については、後述する。
【００１９】
繊維強化樹脂層２０の形成に続いては、熱硬化を行う。熱硬化工程では、図１（ｃ）に示す誘導加熱装置２００を用いる。この誘導加熱装置２００は、被加熱物としての中間生成品タンク１２を高周波誘導加熱する装置である。誘導加熱装置２００は、図示しない架台に、タンク両端のタンク軸支シャフト２１２を介して中間生成品タンク１２を回転可能に軸支し、図示しないモーターにて中間生成品タンク１２を加熱の過程において回転させる。この他、誘導加熱装置２００は、分割可能に構成された後述の誘導加熱コイル２２２と、その高周波電源２２０とを有する。誘導加熱コイル２２２は、軸支した中間生成品タンク１２を取り囲み、高周波電源２２０から高周波電流の通電を受けることで、磁束を形成し、中間生成品タンク１２の繊維強化樹脂層２０におけるカーボン繊維（樹脂含浸カーボン繊維Ｗ）を導体として繊維強化樹脂層２０を誘導加熱する。また、この誘導加熱コイル２２２は、その巻線部位のコイル巻き軌跡をタンク軸に対して約１８°程傾けている。
【００２０】
図１（ｃ）に示す上記の誘導加熱装置２００を用いた熱硬化工程では、誘導加熱装置２００への中間生成品タンク１２の搬入に先だち、繊維強化樹脂層２０を形成済みの中間生成品タンク１２にタンク軸支シャフト２１２を装着する。タンク軸支シャフト２１２は、中間生成品タンク１２の両端の口金１４に挿入され、タンク両端からシャフトを出した状態で、中間生成品タンク１２を水平に軸支する。こうして中間生成品タンク１２を軸支した後、誘導加熱装置２００は、中間生成品タンク１２を熱硬化工程に処する。この熱硬化工程では、中間生成品タンク１２をタンク軸支シャフト２１２ごと定速で回転させ、その回転を熱硬化工程の間に亘って維持する。タンク回転と同時に、或いは、定速回転となると、誘導加熱装置２００は、繊維強化樹脂層２０の形成に用いた上記の熱硬化樹脂（例えば、エポキシ樹脂）の熱硬化が起きるよう、制御機器２３０にて誘導加熱コイル２２２に高周波電流を通電して繊維強化樹脂層２０を誘導加熱する。これにより、中間生成品タンク１２では、ライナー１０の外周に形成された繊維強化樹脂層２０における熱硬化樹脂の熱硬化がライナー外周回りにほぼ均等に起きる。よって、繊維強化樹脂層２０によるライナー１０の補強にムラが少なくなる。なお、上記コイルへの通電タイミングについては後述する。
【００２１】
誘導加熱装置２００による上記した樹脂の熱硬化後には、加熱を受けた中間生成品タンク１２は、冷却養生に処される。そして、この冷却養生を経ることで、ライナー１０の外周にエポキシ樹脂を含浸して熱硬化した繊維強化樹脂層２０を有する高圧水素タンク３０が得られる。
【００２２】
ここで、ＦＷ装置１００による繊維強化樹脂層２０の形成の様子（図１（ｂ））と、その後の誘導加熱装置２００による繊維強化樹脂層２０の熱硬化（図１（ｃ））について順を追って説明する。図２に示すように、本実施例のＦＷ装置１００は、クリールスタンド１１０と、巻取部１３０と、クリールスタンド１１０と巻取部１３０とを結ぶ経路部１２０と、制御部１５０とを備える。
【００２３】
クリールスタンド１１０は、熱硬化樹脂としてのエポキシ樹脂を含浸済みのカーボン繊維（以下、樹脂含浸カーボン繊維Ｗと称する）を巻きつけた複数のボビン１１２を備え、固定滑車１１４等を用いて各ボビン１１２から所定の方向に樹脂含浸カーボン繊維Ｗを繰り出す機能を有する。本実施例では、熱硬化性樹脂を含浸済みのいわゆるプリプレグの樹脂含浸カーボン繊維Ｗとしたが、ボビン１１２にはカーボン繊維のみを巻き取って備え、クリールスタンド１１０からの繊維繰り出し経路途中で、その繰り出されるカーボン繊維に熱硬化性樹脂を含浸させるようにすることもできる。なお、カーボン繊維に代えて、適当な強度と導電性を有するフィラメントワインディングに適した他の材料の繊維とすることもできる。また、エポキシ樹脂に代えて、熱硬化により適当な接合強度を有するフィラメントワインディングに適した熱硬化性樹脂、例えばポリエステル樹脂やポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂とすることもできる。
【００２４】
各ボビン１１２からは、巻取部１３０の働きにより樹脂含浸カーボン繊維Ｗがそれぞれ引き出され、各樹脂含浸カーボン繊維Ｗは経路部１２０を介して巻取部１３０へ導かれる。
【００２５】
経路部１２０は、ローラーやガイド等を備え、クリールスタンド１１０から巻取部１３０への樹脂含浸カーボン繊維Ｗへの経路を構成する。
【００２６】
巻取部１３０は、アイクチガイド１３２と、ライナー１０がセットされる回転駆動装置１３４とを備える。回転駆動装置１３４は、ライナー１０を軸支してそのタンク軸周りにライナー１０を回転駆動させる。
【００２７】
アイクチガイド１３２は、ライナー１０の外周に樹脂含浸カーボン繊維Ｗを供給しつつ、ライナー１０に樹脂含浸カーボン繊維Ｗが巻回される際の巻回張力を調整する。また、樹脂含浸カーボン繊維Ｗのフープ巻きとヘリカル巻きの使い分けにも関与する。つまり、アイクチガイド１３２は、ライナー１０の長軸方向であるｘ軸、ｘ軸に垂直なｙ軸、ｘ軸およびｙ軸に垂直なｚ軸の３次元で移動して、経路部１２０から供給された複数本の樹脂含浸カーボン繊維Ｗを束ねてライナー１０に向かって供給する。制御部１５０による制御を経たアイクチガイド１３２の３次元方向への移動と回転駆動装置１３４によるライナー１０の回転とにより、樹脂含浸カーボン繊維Ｗは、ライナー１０の外周に繰り返し巻回されることになる。詳細には、図３に示すように、フープ巻きとヘリカル巻きとが使い分けられて、樹脂含浸カーボン繊維Ｗは、ライナー両端のドーム部１０ｂと円筒状のシリンダー部１０ａとの外周に繰り返し巻回される。図示するように、まず、ライナー１０の略円筒状のシリンダー部１０ａの領域をフープ巻きにて樹脂含浸カーボン繊維Ｗを巻回し、その後に、シリンダー部両端のドーム部１０ｂに掛け渡るよう、その折り返し位置に応じた角度のヘリカル巻きにて樹脂含浸カーボン繊維Ｗを巻回する。
【００２８】
図３（Ａ）に示すように、シリンダー部１０ａにおいては、フープ巻きをシリンダー部両端で折り返しつつ繰り返すことで、繊維強化樹脂層２０のライナー外周側の内側樹脂層を形成する。つまり、ライナー１０をタンク中心軸ＡＸの回りで回転させつつ、樹脂含浸カーボン繊維Ｗの供給元であるアイクチガイド１３２をタンク中心軸ＡＸに沿って所定速度で往復動させることで、繊維強化樹脂層２０における内側樹脂層が樹脂含浸カーボン繊維Ｗにて巻回形成される。このフープ巻きでは、アイクチガイド１３２からの樹脂含浸カーボン繊維Ｗが、シリンダー部１０ａのタンク中心軸ＡＸに対してほぼ垂直に近い巻き角度（繊維角α０：例えば約８９°）をなすようにされる。そして、ライナー回転速度とアイクチガイド１３２の往復動速度を調整した上で、タンク中心軸ＡＸ方向に沿ってアイクチガイド１３２を往復移動させて、樹脂含浸カーボン繊維Ｗをシリンダー部１０ａに繰り返し巻回する。
【００２９】
こうしたフープ巻きに続き、図３（Ｂ）に示す低角度のヘリカル巻きにて樹脂含浸カーボン繊維Ｗを巻回する。低角度のヘリカル巻きでは、ドーム部１０ｂの湾曲外表面領域とフープ巻き済みのシリンダー部１０ａを繊維巻回対象とし、ライナー１０をタンク中心軸ＡＸの回りで回転させつつ、アイクチガイド１３２から延びた樹脂含浸カーボン繊維Ｗをタンク中心軸ＡＸに対して低角度の繊維角αＬＨ（例えば、約１１〜２５°）で交差させた状態を保持し、ライナー回転速度とアイクチガイド１３２の往復動速度を調整する。その上で、タンク中心軸ＡＸ方向に沿ってアイクチガイド１３２を往復移動させて、樹脂含浸カーボン繊維Ｗをシリンダー部１０ａの両端のドーム部１０ｂに掛け渡るよう螺旋状に繰り返し巻回する。この場合、両側のドーム部１０ｂでは、アイクチガイド１３２の往路・復路の切換に伴って繊維の巻き付け方向が折り返されると共に、タンク中心軸ＡＸからの折り返し位置も調整される。ドーム部１０ｂにおける巻き付け方向の折り返しを何度も繰り返すことにより、ライナー１０の外表面には、低角度の繊維角αＬＨで樹脂含浸カーボン繊維Ｗが網目状に張り渡された繊維巻回層が形成され、この層が繊維強化樹脂層２０における外表面側の最外層側樹脂層となる。なお、上記した低角度のヘリカル巻きを行う前に、タンク中心軸ＡＸに対して高角度の繊維角（例えば、約３０〜６０°）で樹脂含浸カーボン繊維Ｗを巻回する高角度のヘリカル巻きを組み込むこともできる。上記したフープ巻きおよびヘリカル巻きにおいて、制御部１５０は、ライナー１０の回転速度制御やアイクチガイド１３２での巻回張力調整等を行うが、本発明の要旨と直接関係しないので、その説明については省略する。
【００３０】
こうして樹脂含浸カーボン繊維Ｗのフープ巻きおよびヘリカル巻きが使い分けてなされることで、樹脂含浸カーボン繊維Ｗがライナー１０の外周に層状に重なった繊維強化樹脂層２０が形成される。そして、樹脂含浸カーボン繊維ＷのＦＷ法による巻回を経て、ライナー１０の外周に繊維強化樹脂層２０を形成した中間生成品タンク１２が得られる（図１（ｂ）参照）。図４は得られた中間生成品タンク１２における繊維強化樹脂層２０の内外の樹脂層における樹脂含浸カーボン繊維Ｗの配向の様子を示す説明図である。
【００３１】
図示するように、ライナー１０の外表面に形成された繊維強化樹脂層２０は、ライナー１０の外周側から、最内層の樹脂層と中間層の樹脂層と最外層の樹脂層に区分でき、最内層の樹脂層は、図３（Ａ）に示したフープ巻きによる繊維巻回層となり、繊維の配向は既述した約８９°となる。中間層は、フープ巻きから低角度のヘリカル巻きに推移する層であり、繊維の巻き方向である繊維の配向は８９°から既述した約１１〜２５°に切り替わる。最外層の樹脂層は、図３（Ｂ）に示した低角度のヘリカル巻きによる繊維巻回層となり、繊維の配向は既述した約１１〜２５°となる。そして、ライナー１０の外周側のフープ巻きの樹脂層に低角度のヘリカル巻きの樹脂層を積層した繊維強化樹脂層２０とすることで、最終製品たる高圧水素タンク３０のタンク強度を高めることができる。
【００３２】
図４では、タンク中心軸ＡＸを含んでタンクを長手方向に断面視していることから、繊維の配向が約８９°の最内層〜中間層では、樹脂含浸カーボン繊維Ｗは繊維と交差するよう切断したほぼ円形に断面視される。その一方、繊維の配向が約１１〜２５°の中間層〜最外層では、樹脂含浸カーボン繊維Ｗは繊維長手方向に沿って切断した矩形状に断面視され、誘導加熱コイル２２２は、その巻線部位のコイル巻き軌跡の傾斜（約１８°）を、中間層〜最外層での繊維の巻き付け方向である繊維の配向のほぼ平均の角度に倣わせている。
【００３３】
次に、図１（ｃ）に示した誘導加熱装置２００の誘導加熱コイル２２２への中間生成品タンク１２のセットの様子と、誘導加熱のタイミングについて、誘導加熱コイル２２２の構成と合わせて説明する。図５は中間生成品タンク１２のセットの様子を誘導加熱コイル２２２の状況と合わせて説明する説明図、図６は誘導加熱コイル２２２により中間生成品タンク１２を取り囲む様子を示す説明図、図７は中間生成品タンク１２のセット完了状況を示す説明図である。
【００３４】
図５〜図６に示すように、誘導加熱コイル２２２は、タンク軸を含む略水平面において個々の巻線部位を上下にほぼ１／２で分割可能に備え、分割された上部巻線部位２２４ｔの両巻線先端に雄型端子２２６を備える。また、誘導加熱コイル２２２は、分割された下部巻線部位２２４ｂについては、その両巻線先端に雌型端子２２８を備える。雄型端子２２６と雌型端子２２８とは、着脱自在な雄雌嵌合端子タイプの通電コネクタとして構成され、作業者により或いは図示しない着脱ジグにより、着脱される。そして、誘導加熱コイル２２２は、中間生成品タンク１２のセットに備えて、図５に示すように、上部巻線部位２２４ｔを下部巻線部位２２４ｂから分割して分離させる。この巻線分離は、雄型端子２２６と雌型端子２２８の分離にて起こり、誘導加熱コイル２２２は、上部巻線部位２２４ｔを上方に持ち上げることで、中間生成品タンク１２と干渉しない開口部を下部巻線部位２２４ｂの雌型端子２２８の側に形成する。これにより、中間生成品タンク１２のセットに進む。この場合、誘導加熱コイル２２２は、タンク軸を含む略垂直平面において個々の巻線部位を左右に分割可能とすることもでき、この場合には、上部巻線部位２２４ｔに相当する左右の巻線部位の一方を、側方に移動させればよい。
【００３５】
中間生成品タンク１２は、誘導加熱コイル２２２へのセットに先立ち、口金１４にタンク軸支シャフト２１２を装着する。その上で、中間生成品タンク１２をその両端を支持等して安定した姿勢とし、図中に矢印で示すように、中間生成品タンク１２をその姿勢のまま、誘導加熱コイル２２２の開口部まで、換言すれば、上部巻線部位２２４ｔと下部巻線部位２２４ｂが向き合う箇所に移動する（ステップＳ１０）。その後、中間生成品タンク１２を、そのタンク軸が下部巻線部位２２４ｂの雌型端子２２８とほぼ一致する高さとなるまで降下させる（ステップＳ２０）。この降下後においては、図１（ｃ）で説明したように、中間生成品タンク１２は、タンク軸支シャフト２１２を介して架台（図示略）に回転自在軸支されることになる。
【００３６】
次に、上部巻線部位２２４ｔを下部巻線部位２２４ｂの側に降下さる（ステップＳ３０）。この降下の様子は、図６に示されており、降下後においては、下部巻線部位２２４ｂの雌型端子２２８に上部巻線部位２２４ｔの雄型端子２２６を嵌合装着する。この端子装着が済んだ状態では、図７に示すように、誘導加熱コイル２２２は、分割して分離されていた上部巻線部位２２４ｔと下部巻線部位２２４ｂを元に戻して、上部巻線部位２２４ｔと下部巻線部位２２４ｂとを電気的に接続し、高周波電流の通電を可能とする。しかも、誘導加熱コイル２２２は、図７に示すように、中間生成品タンク１２を取り囲むことになる。こうなると、誘導加熱装置２００（図１（ｃ）参照）は、その制御機器２３０の制御を経て、中間生成品タンク１２をタンク軸回りに回転させつつ、高周波電源２２０から誘導加熱コイル２２２に高周波電流を通電する。
【００３７】
こうして通電を受けた誘導加熱コイル２２２は、水平に軸支されてタンク軸回りに回転する中間生成品タンク１２を、タンク軸方向と傾斜してタンク軸方向に貫く磁束を発生する。繊維強化樹脂層２０を構成する樹脂含浸カーボン繊維Ｗは、この誘導加熱コイル２２２による磁束と交差することから渦電流を誘起し、カーボン繊維固有の抵抗によって発熱して、繊維強化樹脂層２０の熱硬化性樹脂を高周波誘導加熱する。
【００３８】
以上説明したように、本実施例の誘導加熱装置２００は、図５〜図７に示すように、被加熱物たる中間生成品タンク１２を誘導加熱コイル２２２で取り囲んで高周波誘導加熱するようセットするに当たり、中間生成品タンク１２を片持ちする必要がない。よって、本実施例の誘導加熱装置２００によれば、延いては、これを用いた高圧水素タンク３０の製造方法によれば、中間生成品タンク１２のセッティングを簡便化できる。
【００３９】
また、本実施例の誘導加熱装置２００は、未硬化のエポキシ樹脂が含浸された樹脂含浸カーボン繊維Ｗをライナー１０の外表面に巻き付けた中間生成品タンク１２を、誘導加熱コイル２２２が高周波電源２２０から通電を受ける際に、軸支部により軸回りに回転させる。よって、ライナー外周において均等にエポキシ樹脂を加熱硬化できるので、補強のムラが少なくなり、望ましい。
【００４０】
また、本実施例の誘導加熱装置２００では、雄型端子２２６と雌型端子２２８とにより上部巻線部位２２４ｔと下部巻線部位２２４ｂとを電気的に接続した状態の誘導加熱コイル２２２において、その個々の巻線部位を繊維強化樹脂層２０の最外層における樹脂含浸カーボン繊維Ｗの巻き付け方向に倣って巻き付けている。このため、繊維強化樹脂層２０の最外層における樹脂含浸カーボン繊維Ｗの巻き付け方向とコイル巻線の方向とは、繊維強化樹脂層２０の最内層側に比べて、その方向が揃うことから、樹脂含浸カーボン繊維Ｗの誘導加熱が進み、繊維加熱による繊維強化樹脂層２０の樹脂の硬化を速やかに、且つ最外周側から進めることができる。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、上記の実施例では、高圧ガスタンクは、高圧水素タンク３０であるものとしたが、本発明は、これに限られない。例えば、天然ガス等、他の高圧ガスを貯蔵する高圧ガスタンクとしてもよい。また、タンク以外の被加熱物を誘導加熱コイル２２２により高周波誘導加熱するようにすることもできる。この他、誘導加熱コイル２２２を分割するに当たっては、その巻線部位の分割により、中間生成品タンク１２と干渉しない開口が形成できればよく、既述した１／２での分割に限らない。
【符号の説明】
【００４２】
１０…ライナー
１０ａ…シリンダー部
１０ｂ…ドーム部
１２…中間生成品タンク
１４…口金
２０…繊維強化樹脂層
３０…高圧水素タンク
１００…ＦＷ装置
１１０…クリールスタンド
１１２…ボビン
１１４…固定滑車
１２０…経路部
１３０…巻取部
１３２…アイクチガイド
１３４…回転駆動装置
１５０…制御部
２００…誘導加熱装置
２１２…タンク軸支シャフト
２２０…高周波電源
２２２…誘導加熱コイル
２２４ｂ…下部巻線部位
２２４ｔ…上部巻線部位
２２６…雄型端子
２２８…雌型端子
２３０…制御機器
Ｗ…樹脂含浸カーボン繊維
ＡＸ…タンク中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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