压缩气体罐及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103906620103906620A(43)申请公布日2014.07.02(21)申请号201280051747.9(51)Int.Cl.(22)申请日2012.09.20B29C70/24(2006.01)B29C70/32(2006.01)(30)优先权数据F17C1/16(2006.01)102011116656.82011.10.21DEF17C1/08(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日B60K15/03(2006.01)2014.04.21(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2012/0039322012.09.20(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/056773DE2013.04.25(71)申请人戴姆勒股份公司地址德国斯图加特(72)发明人A·努普(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人吴鹏殷玲权权利要求书2页利要求书2页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称压缩气体罐及其制造方法(57)摘要本发明提供了一种由碳纤维材料制成的、具有填充和取出支管的压缩气体罐（1）及其制造方法，该方法包含的步骤是：-提供可熔化的内核，该内核构成压缩气体罐（1）的内部形状；-借助至少一个碳纤维带来缠绕该内核，并且借助可硬化的聚合物基质材料来浸渍碳纤维，由此提供压缩气体罐（1）的预成型坯件，-加固预成型坯件的聚合物基质材料，并且获得碳纤维复合物压缩气体罐（1）；以及-通过熔化来使内核材料液化，并且从填充和取出支管中取出液态的内核材料。CN103906620ACN103962ACN103906620A权利要求书1/2页1.一种用来制造由碳纤维材料制成的压缩气体罐（1）的方法，所述压缩气体罐具有填充和取出支管，所述方法包含以下步骤：-提供可熔化的内核，该内核构成压缩气体罐（1）的内部形状；-借助至少一个碳纤维带来缠绕该内核，并且借助可硬化的聚合物基质材料来浸渍碳纤维，由此提供压缩气体罐（1）的预成型坯件；-加固预成型坯件的聚合物基质材料，并且获得碳纤维复合物压缩气体罐（1）；以及-通过熔化来使内核材料液化，并且从填充和取出支管中取出液态的内核材料；其特征在于以下步骤：-在提供可熔化的内核时，在内核中设置由杆件或辐条（3）构成的支撑结构，该杆件或辐条由碳纤维材料制成，其中杆件或辐条（3）的自由端部在内核的待缠绕的表面上突出来；-在借助碳纤维带来缠绕内核时，包住杆件或辐条（3）的突出来的自由端部；然后-在加固时将自由端部固定在碳纤维复合物带中；-在液态内核材料液化和取出之后，支撑结构（3）留在压缩气体罐（1）中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由杆件或辐条（3）构成的支撑结构设计为从内核的中央轴线径向延伸开来。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述可熔化的内核是冰核或蜡核。4.根据权利要求3所述的方法，其包含以下步骤：在借助碳纤维带来缠绕所述内核之后，首先进一步降低内核温度。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述可熔化的内核具有圆形或椭圆形或其它合适的横截面形状。6.一种具有填充和取出支管的压缩气体罐（1），该压缩气体罐能够按具有权利要求1至5中至少一项所述的方法制成，其中所述压缩气体罐（1）的壁（2）由碳纤维复合材料层构成，并且没有内壁上的里衬层，其特征在于，在所述压缩气体罐（1）的内部设置有由杆件或辐条（3）构成的支撑结构，该杆件或辐条由碳纤维材料制成，其中远侧的杆件端部或辐条端部容纳在碳纤维复合材料层的聚合物基质中，该聚合物基质构成压缩气体罐（1）的壁（2）。7.根据权利要求6所述的压缩气体罐（1），其特征在于，所述压缩气体罐（1）是压缩氢气罐（1）。8.根据权利要求6或7所述的压缩气体罐（1），其特征在于，2CN103906620A权利要求书2/2页辐条支撑结构（3）从压缩气体罐（1）的中央轴线径向延伸开来。9.根据权利要求8所述的压缩气体罐（1），其特征在于，所述压缩气体罐（1）具有圆形或椭圆形或其它合适的横截面形状。3CN103906620A说明书1/3页压缩气体罐及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及压缩气体罐/高压气体罐的制造以及压缩气体罐、尤其是压缩氢气罐。背景技术[0002]由现有技术已知压缩氢气罐，其目前通过下述方式制造，即塑料里衬（Kunststoffliner）借助碳纤维缠绕，该碳纤维已被预先浸渍或在缠绕之后浸渍。在此该里衬是必需的，以使该罐具有其基本形状。浸渍的碳纤维带在缠绕之后以已知的方式通过基质聚合物的硬化进行固定。在此，该里衬留在压缩氢气罐的内壁上。当前在罐工作时可能会出现的情况是，氢气通过里衬