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公開番号2025078595
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2024182322
出願日2024-10-18
発明の名称ガス及び/又は流体を収容する密閉タンクの製造プロセス
出願人レール・リキード-ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類B29C 70/32 20060101AFI20250513BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】本発明の態様は、ガス及び/又は液体を収容するための密閉タンクの製造プロセスに関する。
【解決手段】本製造プロセスは、タンクの密閉壁を形成するステップを備え、このステップは、マンドレルの外側表面を覆う少なくとも1つの編物を付けることによってエンベロープを形成するサブステップと、ここで、編物は、熱によって密閉されることができる熱可塑性材料の編み糸を備え、熱によって密閉されることができ、繊維によって強化された熱可塑性材料を備える第1のストリップの連続するセクションをエンベロープにフィラメントワインディングするサブステップと、これにより、第1のストリップの連続する巻き付けられたセクションを溶融させるようにし、単一材料で密閉壁を形成するためにエンベロープ及び第1のストリップを冷却するサブステップと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
密閉タンク（１）の密閉壁（１１１）の製造プロセス（１００）であって、前記密閉タンク（１）は、ガス及び／又は液体を収容するように設計されており、前記製造プロセス（１００）は、
－フープ（２４）の取り付け／分解によって再使用可能かつ取り外し可能なマンドレル（２）を取り付けるステップ（Ｅ１）と、ここで、前記マンドレル（２）は、前記密閉タンク（１）の前記密閉壁（１１１）の内側表面に対応する形状を有する外側表面（２１）を有し、
－前記マンドレル（２）の取り出しのためのオリフィス（１１１ｄ）を形成しながら、前記マンドレル（２）の前記外側表面（２１）に前記密閉タンク（１）の前記密閉壁（１１１）を形成するステップ（Ｅ２）と、
－前記取り出しオリフィス（１１１ｄ）を介して前記密閉壁（１１１）から前記マンドレル（２）を取り外すステップ（Ｅ３）と、
を備え、
前記密閉壁（１１１）を形成するステップ（Ｅ２）は、
－前記マンドレル（２）の前記外側表面（２１）を覆う少なくとも１つの編物（３）を付けることによってエンベロープ（３０）を形成するサブステップ（Ｅ２１）と、ここで、前記編物（３）は、ループを形成する編み糸（３１１、３１２）の層を備え、前記編み糸（３１１、３１２）は、熱を加えることによって密閉されることができる熱可塑性材料で作られており、
－熱を加えることによって密閉されることができ、繊維によって強化された熱可塑性材料を備える第１のストリップ（４）の連続するセクション（４１）を、前記マンドレル（２）の前記外側表面（２１）を覆う前記編物（３）によって形成された前記エンベロープ（３０）に巻き付けるサブステップ（Ｅ２２）と、これにより、第１の巻き付けられたストリップ（４）の前記連続するセクション（４１）が、第１のストリップの第１の層（４１０ｉ，ｉ＝１）を形成するためにオーバーラップし、第１のストリップの重ね合わされた層（４０）を形成するためにオーバーラップするようにし、ここで、前記巻き付けるサブステップ（Ｅ２２）は、
－第１のストリップの前記第１の層（４１０ｉ，ｉ＝１）を形成する前記第１の巻き付けられたストリップの各セクション（４１）を前記エンベロープ（３０）に対してクランプするために、そして、第１のストリップの他の前記重ね合わされた層（４０）を形成するように第１のストリップの前記第１の層を覆う前記セクションをクランプするために、選択された圧力をかけることと、
－第１のストリップの前記第１の層の各セクション（４１）の前記熱可塑性材料を、前記エンベロープ（３０）の下にある前記編み糸（３１１、３１２）と共に溶融させ、第１のストリップの前記連続する層の前記セクションを溶融させるために選択された温度を加えることと、
によって実施され、
－単一材料で前記密閉壁（１３０）を形成するために前記エンベロープ（３０）及び前記第１の巻き付けられたストリップ（４）を冷却するサブステップ（Ｅ２３）と、
を実施することによって行われる、密閉壁の製造プロセス（１００）。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記編み糸（３１１、３１２）の前記熱可塑性材料は、前記第１のストリップの前記熱可塑性材料と同一である、請求項１に記載の密閉壁の製造プロセス（１００）。
【請求項３】
前記編物（３）は、１００ｇ／ｍ
２
～８００ｇ／ｍ
２
の表面積当たりの質量を有する、請求項１又は２に記載の密閉壁の製造プロセス（１００）。
【請求項４】
前記編物（３）は、１つ又は複数のスリーブの形態であり、各スリーブは、前記マンドレルの一端にはめられる、請求項１～３のいずれか一項に記載の密閉壁の製造プロセス（１００）。
【請求項５】
前記エンベロープ（３０）を形成するサブステップ（Ｅ２１）は、第２の編物を第１の編物（３）上に付けることも備え、ここで、前記第２の編物の前記編み糸の前記熱可塑性材料は、下にある前記第１の編物（３）の前記編み糸の前記熱可塑性材料と同じ温度及び圧力条件下で熱を加えることによって密閉されることができる、請求項１～４のいずれか一項に記載の密閉壁の製造プロセス（１００）。
【請求項６】
前記エンベロープに巻き付けるサブステップ（Ｅ２２）は、前記第１のストリップの前記熱可塑性材料によって形成された少なくとも１つの他の追加のストリップを巻き付けることを備え、ここで、前記追加のストリップは、前記第１のストリップと同時に巻き付けられる、請求項１～５のいずれか一項に記載の密閉壁の製造プロセス（１００）。
【請求項７】
ガス又は液体を収容する密閉タンクの製造プロセス（２００）であって、
－請求項１～６のいずれか一項に記載の製造プロセス（１００）のステップ（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）を実施することによって前記密閉タンク（１）の密閉壁（１３０）を製造するステップと、
－前記密閉壁（１３０）に対して底部（１１２）を付けることによって前記密閉壁（１３０）を閉鎖するステップ（Ｅ４）と、
－前記密閉タンク（１）の強化された密閉壁（１５０、１１１）を得るために前記密閉壁（１３０）を統合するステップ（Ｅ５）と、
を備え、
前記密閉壁（１３０）を統合するステップ（Ｅ５）は、
－熱によって密閉されることができ、繊維によって強化された熱可塑性材料を備える第２のストリップ（５）の連続するセクション（５１）を前記密閉壁（１３０）に巻き付けるサブステップ（Ｅ５１、Ｅ５１１）と、これにより、第２の巻き付けられたストリップの前記連続するセクション（５１）が、第２のストリップ（５）の第１の層（５１０ｉ，ｉ＝１）を形成するためにオーバーラップし、第２のストリップ（５）の重ね合わされた層（５０）を形成するためにオーバーラップするようにし、ここで、前記巻き付けるサブステップ（Ｅ５１、Ｅ５１１）は、
－第２のストリップの前記第１の層（５１０ｉ，ｉ＝１）を形成する前記第２の巻き付けられたストリップの各セクション（５１）を前記密閉壁（１３０）に対してクランプするために、そして、第２のストリップの他の前記重ね合わされた層を形成するように第２のストリップの前記第１の層とオーバーラップする前記セクションをクランプするために、選択された圧力をかけることと、
－第２のストリップの前記第１の層の各セクションの前記熱可塑性材料を、前記密閉壁（１３０）の下にある領域と共に溶融させ、第２のストリップの前記連続する層の前記セクションを溶融させるために選択された温度を加えることと、
によって実施され、
－単一材料で作られた前記強化された密閉壁（１３０、１１１）を形成するために前記密閉壁（１３０）及び前記第２のストリップ（５）を冷却するサブステップ（Ｅ５２）と、
を行うことによって実施される、密閉タンクの製造プロセス（２００）。
【請求項８】
前記第１のストリップの前記熱可塑性材料と前記第２のストリップの前記熱可塑性材料とは同一である、請求項７に記載の密閉タンクの製造プロセス（２００）。
【請求項９】
前記底部（１１２）は、熱によって密閉されることができ、かつ前記密閉壁（１３０）の前記熱可塑性材料と適合性がある熱可塑性材料によって覆われた周囲外側表面を有する、請求項７又は８に記載の密閉タンクの製造プロセス（２００）。
【請求項１０】
前記底部（１１２）の前記外側表面は、前記密閉壁（１３０）を統合する前記ステップ（Ｅ５）中に前記第２のストリップによって覆われる、請求項７～９のいずれか一項に記載の密閉タンクの製造プロセス（２００）。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
[0001] 本発明の技術分野は、密閉タンク、すなわち密閉コンテナ、具体的には、これに限定されないが、複合材料で作られた加圧タンクの製造プロセスに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【０００２】
[0002] 本発明は、製造プロセスにおいて繊維によって強化された熱可塑性材料を使用した密閉タンクの製造プロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003] ガス又は液体の貯蔵条件は、近年、壁構造又は外側エンベロープとして繊維性材料を備える、すなわち繊維によって強化された複合密閉タンクの出現により改善されている。
【０００４】
[0004] 「密閉タンク」は、液体及び／又はガスに対して密閉されているタンク又はコンテナを意味する。より明確にいえば、これらの液体及び／又はこれらのガスに対して、用途によって規定される最大限度よりも低い透過性を有するタンクを意味する。
【０００５】
[0005] 例えば、高圧で圧縮された形態での水素輸送に適用するために設計された密閉タンクは、このガスが３０ＭＰａ～７０ＭＰａ（すなわち、３００バール～７００バール）の圧力範囲で圧縮されたとき、水素透過性を有する。
【０００６】
[0006] これらの圧力条件での水素貯蔵を可能にするために、タイプＩＩＩ又はＩＶとして知られている密閉タンクアーキテクチャを使用することが既知である。このアーキテクチャは、内部から外部に向かって、現在使用されている用語によれば「内側ライナ」としても知られている密閉円筒と、フィラメントワインディングによって製造された外側強化構造とを備える。
【０００７】
[0007] 内側ライナの目的は、主に、ガスを密閉する機能を保証することである（可能な限り水素に対する不透過性を有するべきである）。外側強化構造の目的は、主に、機械的耐圧性の機能を保証することである。
【０００８】
[0008] タイプＩＩＩのタンクでは、内側ライナは金属で作られている。タイプＩＶのタンクでは、内側ライナは、ポリマーで作られており、例えば、ロトモールド又は押出ブローによって製造されている。
【０００９】
[0009] 新しいタイプのタンクが、文献ＷＯ２０１１１４３７２３Ａ２に記載されている。そこでは、ガスの密閉は、内側金属ライナ以外のものによって提供される。よって、ライナは、熱によって密閉されることができる熱可塑性材料によって形成されたカバリングストリップをテンプレート（又はマンドレル）に巻き付けて加熱することによって形成された内側密閉エンベロープによって置き換えられている。このテンプレートは、金属で作られており、互いに周方向に嵌合する複数のフープへと分解することができ、よって取り外し可能かつ再使用可能にすることができる。またテンプレートは、タンクの形状に対応する形状を有する。典型的には、テンプレートは円筒形状を有し、各軸方向側部に、キャップの形態の丸みを帯びた前面を有する。
【００１０】
[0010] 機械的強度を保証し、ガスに対する障壁を統合するために、密閉内側エンベロープは、保護外側エンベロープとして知られている第２のエンベロープによって保護されており、第２のエンベロープもまた、熱によって密閉されることができ、好ましくは連続的である繊維によって強化された熱可塑性材料を備える巻き付けられたストリップから製造されている。この第２のエンベロープは、密閉タンクの外側強化構造を構成している。
（【００１１】以降は省略されています）

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