材料层，分别为第一纤维增强材料层121、第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123。第一纤维增强材料层121、第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123沿垂直于内胆11外表面的方向依次叠加设置。第一纤维增强材料层由第一纤维增强材料线或第一纤维增强材料带缠绕内胆11的外表面后加热固化形成。
[0109]任意相邻的两层第一纤维增强材料层之间均设有支撑结构。支撑结构可以为沿圆周方向分布的支撑条，也可以由蜂窝结构材料、格栅结构材料和波浪结构材料中的一种或任意几种组成。
[0110]本实施例优选方案，第一纤维增强材料层121和第一纤维增强材料层122之间、第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123之间的支撑结构均由一层蜂窝板22组成。蜂窝板22将第一纤维增强材料层121和第一纤维增强材料层122间隔设置。蜂窝板22上的孔221沿垂直于第一纤维增强材料层的方向延伸(如图5所示)。较金属杆件组成的支撑结构，蜂窝板不仅具有更低的导热系数，减少容腔111内液化气体与外界的热交换，避免液化气体升温汽化膨胀，同时可实现整体承力，提供更加均匀的支撑力，从而提高气体存储罐的抗弯能力、耐负压能力及压力等级。蜂窝板22上的任一孔221都可以通过孔壁上的气孔与相邻的孔连通，用以提尚蜂窝板22内的抽真空效果，进一步提尚气体存储触的保温能力，有效避免液化气体与外界热交换后升温汽化膨胀。
[0111]对相邻两层第一纤维增强材料层之间的空隙进行抽真空处理，使两层第一纤维增强材料层12之间的空隙处于真空状态，从而将内胆11和外界绝热隔开，对容腔111内的液化气体起到保温作用，有效避免液化气体与外界热交换后升温汽化膨胀。
[0112]第一纤维增强材料层122和第一纤维增强材料层123之间还设有热辐射层01，热辐射层01的结构和作用和实施例3中的热辐射层01的结构和作用相同。热辐射层01的多层热福射反射层14和多层热福射吸收层15。热福射反射层14和热福射吸收层15交替叠加设置于第一纤维增强材料层122和蜂窝板22之间。热辐射反射层14为具有镜面的金属箔，金属箔可选自铝箔、银箔、金箔、铜箔中的一种或任意几种。热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层。本实施例优选方案，热辐射反射层14为具有镜面的铝箔，热辐射吸收层为第五纤维层。
[0113]外界的热辐射射向气体存储罐时，可被热辐射反射层14反射后被热辐射吸收层15吸收，从而进一步减少容腔111内液化气体与外界的热交换，进一步避免液化气体升温汽化膨胀。
[0114]因为热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层，透气性高，其内部被抽真空后也可进一步减少热交换，且热辐射吸收层15内的真空度越高，热交换越少。还可在热辐射反射层14上设置通孔，来提高热辐射吸收层15内的抽真空效果。如图3所示，或是在热辐射反射层14和热辐射吸收层15之间设置非金属填充物17使热辐射反射层14和热辐射吸收层15间隔设置，来提高热辐射吸塑层15内的抽真空效果。
[0115]第一纤维增强材料层121和第一纤维增强材料层122之间还设有一层第一密封层
16。第一密封层16设置于蜂窝板22和第一纤维增强材料层122之间，用以避免外界空隙渗入第一纤维增强材料层122以内区域，确保第一纤维增强材料层122以内区域良好的真空性能。第一密封层16由金属或树脂制得。
[0116]第一纤维增强材料层12为第一纤维增强树脂层，第一纤维增强树脂层包括第一纤维及第一树脂。第五纤维层包括第五纤维。第五纤维增强材料层为第五纤维增强树脂层。其中，第一纤维和第五纤维相同或不同，第一纤维和第五纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种;第一树脂和第五树脂相同或不同，第一树脂和第五树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。各层第一纤维增强材料层中的第一纤维相同或不同，各层第一纤维增强材料层中的第一树脂相同或不同，各层第五纤维层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五树脂相同或不同。本实施例优选方案，第五纤维为玻璃纤维。
[0117]本实施例的气体存储罐，充分利用了纤维增强材料的可设计性和疲劳性等性能，从而具有优异的耐压力性能。与传统的不锈钢存储罐相比，在达到相同的压力等级的情况下，本实施例的气体存储罐的具有明显的重量优势，可减轻50 % -65 %的重量。这也就意味着可降低运输成本。与传统的不锈钢存储罐相比，在重量相同、相同容积的情况下，本实施例的气体存储触的压力等级提尚50%。
[0118]本实施例的气体存储罐的最大压力等级可达到20个大气压，而相同重量、相同容积的全金属存储罐的压力等级不到1个大气压。在1个大气压下，而液态天然气在不高于零下162°C即可保持液态。而在20个大气压下，液化天然气需要在不高于零下105°C的条件下保持液态。一般液化天然气在注入容腔内的起始温度为零下162°C，所以采用本实施例的气体存储罐存储液化天然气，在存储过程中，容腔内的温度允许升高不超过57°C的范围即可确保液化天然气不沸腾汽化。而采用传统的全金属存储罐存储液化天然气，在存储过程中，容腔内的温度不允许升高才能确保液化天然气不沸腾汽化。也就是说，与传统的全金属存储罐相比，在重量相同容积相同的情况下，本实施例的气体存储罐内液化气体的汽化温度升高，液化气体允许的温度浮动范围扩大，从而降低了对本实施例的气体存储罐保温性能的要求，本实施例的气体存储罐的应用范围扩大，实用性更强。
[0119]实施例9
[0120]罐体的径向截面增大到一定值后极易变形。为了避免这一问题，如图15所示，气体存储罐可由四个径向截面较小的罐体1组合，满足容积要求的同时，避免了罐体的径向截面引起的罐体变形问题。本实施例中的罐体1选自实施例1-8中任一实施例所述的罐体。气体存储罐还包括一支架3。支架3截面呈十字形，并沿轴向延伸指定长度。四个罐体1分别抵靠在支架3上的一个卡槽31内。支架还包括挡片32，挡片32用于限制罐体1径向移动。支架3由第二纤维增强材料线或第二纤维增强材料带缠绕后加热固化形成，或采用树脂传递模塑成型工艺形成。
[0121]抵靠在卡槽31内的四个罐体1的外部还包覆有两层第三纤维增强材料层4。两层第三纤维增强材料层4沿垂直于罐体1外表面的方向依次叠加设置。第三纤维增强材料层4由第三纤维增强材料线或第三纤维增强材料带依次缠绕抵靠在卡槽31内的四个罐体1的外部后加热固化形成。第三纤维增强材料层4将四个罐体1锁紧在支架3上。
[0122]两层第三纤维增强材料层4之间设有支撑结构。支撑结构可以为沿圆周方向分布的支撑条，也可以由蜂窝结构材料、格栅结构材料和波浪结构材料中的一种或任意几种组成。本实施例的优选方案，如图7所示，两层第三纤维增强材料层4之间的支撑结构由蜂窝板222和蜂窝板223两层蜂窝板沿垂直于第三纤维增强材料层的方向叠加形成，且两层蜂窝板错开设置，即蜂窝板222上的孔221与蜂窝板223上的孔221非同轴设置。由两层沿垂直于第一纤维增强材料层12的方向叠加并错开设置的蜂窝板组成的支撑结构较由一层蜂窝板组成的支撑结构，不仅可以减少两层蜂窝板之间供气流流通的通道的截面积减小，从而进一步降低导热性能，还可以进一步提高气体存储罐的抗弯能力、耐负压能力及压力等级。
[0123]蜂窝板222和蜂窝板223之间还设有热辐射层01，热辐射层01的结构和作用和实施例3中的热辐射层01的结构和作用相同。热辐射层01的多层热辐射反射层14和多层热辐射吸收层15。热辐射反射层14为具有镜面的金属箔，金属箔可选自铝箔、银箔、金箔、铜箔中的一种或任意几种。热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层。本实施例优选方案，热辐射反射层14为具有镜面的铝箔，热辐射吸收层为第五纤维层。
[0124]外界的热辐射射向气体存储罐时，可被热辐射反射层14反射后被热辐射吸收层15吸收，从而进一步减少容腔111内液化气体与外界的热交换，进一步避免液化气体升温汽化膨胀。
[0125]因为热辐射吸收层15为第五纤维层或第五纤维增强材料层，透气性高，其内部被抽真空后也可进一步减少热交换，且热辐射吸收层15内的真空度越高，热交换越少。还可在热辐射反射层14上设置通孔，来提高热辐射吸收层15内的抽真空效果。如图3所示，或是在热辐射反射层14和热辐射吸收层15之间设置非金属填充物17使热辐射反射层14和热辐射吸收层15间隔设置，来提高热辐射吸塑层15内的抽真空效果。
[0126]罐体1和内层的第三纤维增强材料层4之间还设有一层第三密封层5，用以避免外界空隙渗入内层第三纤维增强材料层4以内区域，确保内层第三纤维增强材料层4以内区域良好的真空性能。第三密封层5由金属或树脂制得。
[0127]第三纤维增强材料为第三纤维增强树脂，第三纤维增强树脂包括第三纤维和第三树脂。第五纤维层包括第五纤维。第五纤维增强材料层为第五纤维增强树脂层。其中，第三纤维和第五纤维相同或不同，第三纤维和第五纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石棉纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、棉纤维和剑麻中的一种或任意几种;第三树脂和第五树脂相同或不同，第三树脂和第五树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、苯并噁嗪树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种或任意几种。各层第三纤维增强材料层中的第三纤维相同或不同，各层第三纤维增强材料层中的第三树脂相同或不同，各层第五纤维层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五纤维相同或不同，各层第五纤维增强材料层中的第五树脂相同或不同。本实施例优选方案，第五纤维为玻璃纤维。
[0128]实施例10
[0129]在实施例1-9中任一实施例所述的气体存储罐的基础上，在气体存储罐的最外层包覆复合材料层。以实施例9中的气体存储罐为例，如图16所示，复合材料层6包括两层第四纤维层61和两层金属层62。第四纤维层61和金属层62依次交替叠加设置。复合材料层6与实施例9中的气体存储罐最外层的第三纤维增强材料层4接触的为第四纤维层61。
[0130]第四纤维层包括第四纤维，第四纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、石