高压气罐的制造方法及其制造装置制造方法

文档序号:4467171阅读:244来源:国知局
高压气罐的制造方法及其制造装置制造方法
【专利摘要】热硬化处理装置(100)使用在基于FW法的高压气罐的制造中。热硬化处理装置(100)将外表面上形成有纤维层(21)的罐容器(10)保持成能够以罐容器(10)的假想中心轴(CX)为中心旋转,该纤维层(21)通过卷绕浸渍有热硬化性树脂(22)的碳纤维(20)而成。热硬化处理装置(100)通过使罐容器(10)旋转并利用加热部(120)进行加热,而形成纤维层(21)的热硬化性树脂(22)发生了热硬化的纤维强化树脂层(25)。并且,在该加热中,在多个阶段执行用于抑制纤维强化树脂层(25)中的气泡的生成的气泡抑制处理。
【专利说明】高压气罐的制造方法及其制造装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及高压气罐。
【背景技术】
[0002]高压气罐有时搭载于燃料电池车辆等移动体,被要求其轻量化。作为使高压气罐的轻量化的方法,已知有基于纤维缠绕(Filament Winding)法(以下,也称为“FW法”)的高压气罐的制造方法(下述专利文献I等)。在基于FW法的高压气罐的制造方法中,在也被称为内衬的树脂制的罐容器的外周卷绕浸溃了环氧树脂等热硬化性树脂的强化纤维,使该强化纤维的热硬化性树脂热硬化,从而形成纤维强化树脂层。
[0003]然而,在FW法中,存在如下问题:在热硬化性树脂的热硬化的过程中,进入到热硬化性树脂的内部及强化纤维之间的空气等逐渐向外侧移动,在纤维强化树脂层的表层产生由气泡引起的凹凸。当在高压气罐的表层产生由气泡引起的凹凸时,高压气罐的尺寸产生误差,高压气罐的组装性下降。而且,这样的表层的凹凸会导致高压气罐的外观性的下降。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2010-223243号公报
[0007]专利文献2:日本特开平9-203496号公报
[0008]专利文献3:日本特开2009-174700号公报

【发明内容】

[0009]本发明目的在于提供一种减少在高压气罐的纤维强化树脂层的表层上产生的气泡的技术。
[0010]本发明为了解决上述的课题的至少一部分而作出,可以作为以下的方式或应用例而实现。
[0011][应用例I]
[0012]一种制造方法,是高压气罐的制造方法,包括如下工序:
[0013](a)准备在外表面具有纤维层的罐容器,该纤维层通过卷绕浸溃有热硬化性树脂的强化纤维而形成;
[0014](b)执行对所述罐容器进行加热使所述热硬化性树脂热硬化而形成纤维强化树脂层的热硬化处理,并在多个阶段执行用于抑制在所述纤维强化树脂层中生成气泡的气泡抑制处理。
[0015]若为该制造方法,则在用于使热硬化性树脂热硬化的罐容器的加热中,在多个阶段执行气泡抑制处理,因此能够更可靠地抑制在纤维强化层中生成气泡的情况。更具体而言,因此在使热硬化性树脂硬化之后,可以省略对纤维强化层的表面进行修整的表面处理。
[0016][应用例2]
[0017]在应用例I记载的制造方法中,所述多个阶段根据所述热硬化性树脂的粘度的变化而预先设定。
[0018]根据该制造方法,能够阶段性地执行与热硬化处理中的热硬化性树脂的粘度的变化对应的适当的气泡抑制处理,从而能够更有效地抑制气泡的产生。
[0019][应用例3]
[0020]在应用例I记载的制造方法中,所述工序(b)包括如下工序:检测所述热硬化性树脂的状态,根据所述状态来决定所述气泡抑制处理的内容。
[0021]根据该制造方法,对应于热硬化处理中的热硬化性树脂的状态,来适当地决定气泡抑制处理的内容,在多个阶段执行。因此,会执行与热硬化性树脂的实际的状态变化对应的适当处理,从而能够更有效地抑制气泡的产生。需要说明的是,“热硬化性树脂的状态”中包括热硬化性树脂的粘度、流动性/流动量、热硬化性树脂中的气泡的产生个数及产生尺寸等气泡的产生程度、通过热硬化性树脂而在罐容器的表面上形成的覆膜的厚度等。而且,“气泡抑制处理的内容”中包括气泡抑制处理的种类、处理时间、处理的开始时间、处理所使用的材料及器具等的种类、其他的处理条件。
[0022][应用例4]
[0023]在应用例广3中任一应用例记载的制造方法中,所述气泡抑制处理包括第一处理,该第一处理在所述热硬化性树脂成为规定的粘度时,利用外力使溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂从所述罐容器脱落。
[0024]根据该制造方法,能够在热硬化处理中使存在于纤维层的表层的热硬化性树脂的量减少,因此能够减少该表层的热硬化性树脂中产生的气泡的量。
[0025][应用例5]
[0026]在应用例4记载的制造方法中,所述热硬化处理包括使加热中的所述罐容器以规定的转速旋转的处理,所述第一处理包括如下处理:在所述热硬化性树脂成为作为规定的粘度的第一粘度时,使所述罐容器的转速下降,促进溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂借助重力从所述纤维层的外表面沿重力方向流动并落下。
[0027]根据该制造方法,能够利用重力,高效地使存在于纤维层的表层的热硬化性树脂的量减少。
[0028][应用例6]
[0029]在应用例4或应用例5记载的制造方法中,所述第一处理包括如下处理:通过流体的喷射,对溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂施加外力,而使所述热硬化性树脂从所述纤维层脱离。
[0030]根据该制造方法,通过流体的喷射,对热硬化性树脂施加外力,从而能够可靠地减少存在于纤维层的表层的热硬化性树脂的量。
[0031][应用例7]
[0032]在应用例4飞中任一应用例记载的制造方法中,所述第一处理包括如下处理:通过将能够溶解所述热硬化性树脂的溶剂涂敷在所述纤维层的表面,而促进所述热硬化性树脂的流动。
[0033]根据该制造方法,由于促进存在于纤维层的表层的热硬化性树脂的流动,因此能够促进热硬化性树脂从纤维层的表层脱落。
[0034][应用例8][0035]在应用例广7中任一应用例记载的制造方法中,所述气泡抑制处理包括第二处理,该第二处理利用流体的喷射使溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂中产生的气泡破裂。
[0036]根据该制造方法,通过流体的喷射而直接使热硬化处理中在纤维层产生的气泡破裂,因此能够减少残留在强化纤维层的表层的气泡。
[0037][应用例9]
[0038]在从属于应用例1~7中任一应用例的应用例8记载的制造方法中,所述第二处理在开始执行所述第一处理之后且在所述热硬化性树脂成为比所述第一粘度高的规定的第二粘度之后执行。
[0039]根据该制造方法,在热硬化性树脂具有流动性时,执行利用了该流动性的第一处理,在该流动性下降之后,执行使气泡破裂的第二处理。因此,将与热硬化性树脂的粘度的变化对应的适当的处理组合,而阶段性地执行,能更可靠地抑制纤维强化树脂层中的气泡的生成。
[0040][应用例10]
[0041]在应用例广9中任一应用例记载的制造方法中,所述气泡抑制处理包括第三处理,该第三处理将作为消泡剂的树脂溶液涂敷在所述热硬化性树脂层的表面。
[0042]根据该制造方法,通过热硬化处理中的消泡剂的涂敷,能可靠地抑制气泡的产生。
[0043][应用例11]
[0044]在应用例10记载的制造方法中,所述第三处理至少在所述热硬化性树脂的粘度的变化从下降倾向转移到上升倾向之后的时间执行。
[0045]根据该制造方法,在热硬化性树脂的流动性下降之后,涂敷消泡剂,因此能抑制消泡剂与热硬化性树脂一起从纤维层的表面流动并脱落的情况,从而抑制消泡效果降低。
[0046][应用例12]
[0047]在应用例10或应用例11记载的制造方法中,
[0048]所述第三处理在如下时间执行:
[0049](i)所述热硬化性树脂的粘度的变化处于下降倾向时的第一时间;
[0050](ii)所述热硬化性树脂的粘度的变化从下降倾向转移到上升倾向之后的第二时间;
[0051](iii)与所述第二时间之时相比所述热硬化性树脂的粘度升高之后的第三时间。
[0052]根据该制造方法,能够在热硬化处理中的适当的时间涂敷消泡剂,因此能够更有效地发挥消泡剂产生的消泡效果。
[0053][应用例13]
[0054]在从属于应用例9的应用例10记载的制造方法中,所述第三处理在开始执行所述第一处理之后且开始执行所述第二处之前的时间和所述热硬化性树脂成为所述第二粘度之后的时间执行。
[0055]根据该制造方法,能够将第一处理与第二处理组合,而在适当的时间执行第三处理。因此,能够更可靠地抑制纤维强化层中的气泡的生成。
[0056][应用例14]
[0057]一种制造装置,是高压气 罐的制造装置,具备:热硬化处理部,对在外表面具有纤维层的罐容器进行加热,使热硬化性树脂热硬化而形成纤维强化树脂层,所述纤维层通过卷绕浸溃有所述热硬化性树脂的强化纤维而形成;气泡抑制处理部,在多个阶段执行气泡抑制处理,该气泡抑制处理用于在所述热硬化处理部对所述罐容器进行加热时抑制在所述纤维强化层中生成气泡。
[0058]根据该制造装置,在基于热硬化处理部的热硬化处理中,通过气泡抑制处理部,在多个阶段执行气泡抑制处理。因此,能够有效地抑制在罐容器的纤维强化树脂层生成气泡。
[0059][应用例15]
[0060]在应用例14记载的制造装置中,所述多个阶段根据所述热硬化性树脂的粘度的变化而预先设定。
[0061]根据该制造装置,能够在与热硬化处理中的热硬化性树脂的粘度的变化对应的适当的阶段执行气泡抑制处理。
[0062][应用例16]
[0063]在应用例14记载的制造装置中,所述热硬化处理部具备处理决定部,该处理决定部检测所述热硬化性树脂的状态,根据所述状态来决定所述气泡抑制处理的内容。
[0064]根据该制造装置,在热硬化处理部中,根据热硬化处理中的热硬化性树脂的状态,适当地决定气泡抑制处理的内容,在多个阶段执行。因此,会执行与热硬化性树脂的实际的状态变化对应的适当的处理,从而能够更有效地抑制气泡的产生。 [0065][应用例17]
[0066]在应用例11~16中的任一应用例记载的制造装置中,所述气泡抑制处理部执行第一处理,该第一处理在所述热硬化性树脂成为规定的粘度时,利用外力使溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂从所述罐容器脱落。
[0067]根据该制造装置,能够使存在于纤维层的表层的热硬化性树脂的量在基于热硬化处理部的热硬化处理的执行中减少,因此能够减少在该表层的热硬化性树脂中产生的气泡的量。
[0068][应用例18]
[0069]在应用例11~17中的任一应用例记载的制造装置中,所述气泡抑制处理部具备执行第二处理的流体喷射部,该第二处理利用流体的喷射使溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂中产生的气泡破裂。
[0070]根据该制造装置,通过流体的喷射而直接使热硬化处理中在纤维层产生的气泡破裂,因此能够减少残留在强化纤维层的表层的气泡。
[0071][应用例19]
[0072]在应用例11~18中的任一应用例记载的制造装置中,所述气泡抑制处理部具备执行第三处理的消泡剂涂敷部,该第三处理将作为消泡剂的树脂溶液涂敷在所述热硬化性树脂层的表面。
[0073]根据该制造装置,通过热硬化处理中的消泡剂的涂敷,能够可靠地抑制气泡的产生。
[0074]需要说明的是,本发明能够以各种方式实现,例如,能够以气罐的制造方法及制造装置、用于实现所述方法或装置的功能的计算机程序、存储了该计算机程序的存储介质等方式来实现。而且,本发明能够以通过上述的气罐的制造方法及制造装置而制造的气罐、具备该气罐的燃料电池系统等系统、搭载有该气罐的车辆等方式来实现。
【专利附图】

【附图说明】
[0075]图1是表示基于FW法的高压气罐的制造工序的步骤的说明图。
[0076]图2是用于说明罐容器的准备工序的示意图。
[0077]图3是表示执行热硬化处理的热硬化处理装置的结构的简图。
[0078]图4是用于详细地说明热硬化处理中的气泡的发生的机理的示意图。
[0079]图5是表示拍摄在树脂覆膜上产生的气泡而得到的图像的说明图。
[0080]图6是用于说明热硬化处理中的厚膜小气泡和薄膜小气泡的产生期间的说明图。
[0081]图7是用于说明在热硬化处理装置中执行气泡抑制处理的时间的说明图。
[0082]图8是用于说明第一气泡抑制处理的示意图。
[0083]图9是用于说明在第一气泡抑制处理中执行的基于喷气部的处理的示意图。
[0084]图10是用于说明第二气泡抑制处理的示意图。
[0085]图11是用于说明由气泡抑制处理产生的罐容器表层的状态的变化的说明图。
[0086]图12是表示作为另一结构例的热硬化处理装置的结构的简图。
[0087]图13是表示作为第二实施例的热硬化处理装置的结构的简图。
[0088]图14是用于说明在第二实施例的热硬化处理装置中执行气泡抑制处理的时间的说明图。
[0089]图15是用于说明第二实施例的气泡抑制处理产生的罐容器表层的状态的变化的说明图。
[0090]图16是表示作为第三实施例的热硬化处理装置的结构的简图。
[0091]图17是用于说明在第三实施例的热硬化处理装置中执行气泡抑制处理的时间的说明图。
【具体实施方式】
[0092]A.第一实施例:
[0093]图1是表示作为本发明的一实施例的基于纤维缠绕法的高压气罐的制造工序的步骤的流程图。在本实施例的制造工序中,作为第一工序,准备构成高压气罐的主体部的也被称为“内衬”的罐容器(步骤S10)。需要说明的是,在该工序中,如后所述,在罐容器的外表面上,通过浸溃有热硬化性树脂的强化纤维来形成纤维层。
[0094]在第二工序中,执行如下的热硬化处理:对形成有纤维层的罐容器进行加热,使纤维层中的热硬化性树脂热硬化,将纤维层形成为纤维强化树脂层(步骤S20)。而且,在第二工序中,在热硬化处理的执行中,执行用于抑制纤维强化树脂层中生成气泡的情况的气泡抑制处理。需要说明的是,该气泡抑制处理中,在根据热硬化性树脂的粘度而预先设定的多个阶段,开始执行不同的内容的处理,但其详细情况如后所述。在第三工序中,在罐容器上安装规定的金属零件等部件(步骤S30)。由此,完成高压气罐。
[0095]图2k?图2C是表示第一工序即罐容器的准备工序的一例的示意图。图2A是表示形成纤维层之前的罐容器10的示意图。罐容器10是中空的容器,其具有大致圆筒状的缸部11和设置在该缸部11的两端的大致半球状的圆顶部13。罐容器10例如由尼龙系树脂等树脂构成。
[0096]在此,两个圆顶部13的顶部分别存在于罐容器10的同一中心轴CX (单点划线所图示)上。在各圆顶部13的顶部上,在第三工序(图1的步骤S30)中设有安装配管和阀的管头部14。需要说明的是,罐容器10既可以具有其他的形状,也可以由其他的构件构成。
[0097]图2B是表示在罐容器10的外表面卷绕碳纤维20而形成纤维层21的工序的示意图。图2C是表示形成了纤维层21之后的罐容器10的示意图。本实施例的制造工序中,在罐容器10的准备工序中,卷绕作为强化纤维的碳纤维20,而形成对缸部11及圆顶部13的外表面进行覆盖的纤维层21。在碳纤维20中预先浸溃有作为热硬化性树脂的环氧树脂。需要说明的是,碳纤维20的卷绕通过将所谓环箍卷绕和螺旋卷绕组合来进行。
[0098]图3是表示执行第二工序的热硬化处理和气泡抑制处理的热硬化处理装置100的结构的简图。热硬化处理装置100具备控制部101、基台110、加热部120、喷气部130。控制部101能够由具备主存储装置和中央处理装置的微型计算机构成,对以下说明的热硬化处理装置100的各结构部进行控制。
[0099]基台110具有罐安装部111、112,所述罐安装部111、112是以使罐容器10能够以罐容器10的中心轴CX为中心且以规定的转速旋转的方式从两端保持罐容器10的轴。而且,基台110具有旋转驱动部113,所述旋转驱动部113基于控制部101的指令,而经由罐安装部111、112对罐容器10施加旋转驱动力。
[0100]加热部120以能够将借助旋转驱动部113进行旋转的罐容器10的整体加热至规定的温度(例如约130°C左右)的方式设置。喷气部130具备输出压缩空气的泵131和将泵131输出的压缩空气朝向罐容器10喷出的多个喷嘴132。各喷嘴132经由配管133而与泵131并联连接。喷气部130使用于气泡抑制处理,其详细情况如后所述。
[0101]热硬化处理装置100通过旋转驱动部113使安装在罐安装部111、112上的罐容器10以规定的转速旋转,并通过加热部120加热约7?8个小时左右,而作为热硬化处理。由此,使浸溃于碳纤维20的热硬化性树脂热硬化。在此,在热硬化处理时,在纤维层21的热硬化性树脂中有时会产生气泡。以下,详细说明热硬化处理中的纤维层20的变化和气泡的产生。
[0102]图4A、图4B是用于详细说明热硬化处理中的气泡的产生的机理的示意图。图4A示意性地图示热硬化处理前的罐容器10的简要截面,图4B示意性地图示热硬化处理中的罐容器10的简要截面。在热硬化处理前的罐容器10的纤维层21中,碳纤维20以紧密的状态重叠地卷绕(图4A)。
[0103]在热硬化处理中开始罐容器10的加热时,浸溃在碳纤维20中的热硬化性树脂22的粘度下降而开始流动,向碳纤维20的外侧渗出(图4B)。然后,伴随着热硬化性树脂22的流动,纤维层21中的碳纤维20的张力下降,碳纤维20之间的间隙增大。热硬化性树脂22开始从这种碳纤维20的间隙向纤维层21的外表面侧(表层侧)渗出。
[0104]这样,在纤维层21的表层形成由热硬化性树脂22形成的树脂覆膜23。然后,由于加热部120进行的加热继续,而热硬化性树脂22的交联反应进展,纤维层21的热硬化性树脂22发生硬化。以后,将热硬化性树脂22硬化后的纤维层21称为“纤维强化树脂层25”。
[0105]然而,在碳纤维20的卷绕时进入到碳纤维20之间的空气、原本与热硬化性树脂22一起进入到碳纤维20中的空气等存在于罐容器10上形成的纤维层21。在上述的热硬化处理工序中,在热硬化性树脂22硬化之前的具有流动性的状态时,通过这样的空气,而在热硬化性树脂22中产生气泡26,该气泡26向纤维层21的表面上形成的树脂覆膜23的外表面析出。
[0106]图5A、图5B是拍摄向树脂覆膜23的外表面析出的气泡26而得到的图像。本发明的发明人发现了在树脂覆膜23产生的气泡26能够分类成图5A、图5B所示的两种气泡的情况。图5A的气泡是尺寸比较小且膜厚较厚的气泡,呈串状密集地产生。另一方面,图5B的气泡是尺寸比较大且膜厚较薄的气泡。以后,在本说明书中,将图5A的类型的气泡称为“厚膜小气泡”,将图5B的类型的气泡称为“薄膜大气泡”。本发明的发明人发现了所述厚膜小气泡和薄膜小气泡在热硬化处理中产生的期间分别不同。
[0107]图6是用于说明热硬化处理中的厚膜小气泡和薄膜小气泡的产生期间的说明图。图6图示了本发明人通过实验得到的、表示热硬化处理中的罐容器10的温度(罐温度)的变化与热硬化性树脂22的粘度(树脂粘度)的变化的关系的坐标图。图6的坐标图中,横轴为热硬化处理开始后的经过时间,两个纵轴分别为罐温度及树脂粘度,表示罐温度的时间变化的坐标图GT由实线表示,表示树脂粘度的时间变化的坐标图GV由虚线图示。
[0108]在热硬化处理的初期阶段(计测开始时刻t0?时刻tl之间),伴随着罐温度上升,而树脂粘度下降。并且,树脂粘度在时刻tl到达最小值Vmin,然后,开始上升。S卩,从时刻11开始,热硬化性树脂22通过交联反应的进展而开始热硬化。在时刻11之后,树脂粘度的坐标图GV向下描绘出凸的曲线而上升。需要说明的是,罐温度在时刻tl以后,也继续大致以恒定斜率上升,在时刻t5的附近到达最大值Tmax,在加热结束的时刻t6之前,保持最大值 Tmax0
[0109]在此,在从热硬化性树脂22的粘度开始下降时到热硬化性树脂22的粘度开始上升之后不久的时刻t2为止的期间,热硬化性树脂22向纤维层21的表层渗出,而形成树脂覆膜23。以后,将该期间也称为“树脂覆膜形成期间”。而且,从热硬化性树脂22的渗出大致结束而树脂覆膜23大致形成结束后的时刻t3开始,热硬化性树脂22的流动性开始显著下降,在时刻t5,热硬化性树脂22成为大致不流动的状态。以后,将该时刻t3、5的期间也称为“树脂流动性下降期间”。
[0110]图5A所示的厚膜小气泡在从热硬化性树脂22的粘度最低的时刻tl的附近开始到罐容器10的温度成为最大的时刻t5的附近之间的期间产生。并且,厚膜小气泡在进入到树脂流动性下降期间不久之后的时刻t4到时刻t5之间特别多地产生。即,厚膜小气泡是粘度一旦下降至大致液状的热硬化性树脂22再次凝胶化之后产生的气泡,可以说是在向树脂覆膜23析出之后,容易原封不动地残留至热硬化处理结束为止的强度高的气泡。
[0111]另一方面,图5B所示的薄膜大气泡在从热硬化性树脂22的粘度开始下降时到热硬化性树脂22大致不再流动的时刻t5的附近产生,尤其是在热硬化性树脂22的粘度低的状态时产生。薄膜大气泡的强度比薄膜小气泡的强度低,但尺寸大,因此破泡的痕迹容易残留于树脂覆I旲23。
[0112]在未除去厚膜小气泡及薄膜大气泡那样的移动至树脂覆膜23而析出的气泡26时,在纤维强化树脂层25的外表面会产生由气泡26引起的凹凸。这样的凹凸成为引起高压气罐的组装性的下降和高压气罐的外观性的下降的原因。因此,在本实施例的热硬化处理装置100中,执行以下说明的气泡抑制处理。[0113]图7是用于说明在本实施例的热硬化处理装置100中执行气泡抑制处理的时间的说明图。图7除了追加与执行气泡抑制处理的时间相关的标记这一点以外,与图6大致相同。在本实施例的热硬化处理装置100中,作为气泡抑制处理,在不同的阶段执行两种处理(第一和第二气泡抑制处理)。
[0114]图7中利用箭头来图示适合于开始执行第一气泡抑制处理的时间带。而且,图7中利用箭头来图示适合于执行第二气泡抑制处理的期间。第一气泡抑制处理优选在热硬化性树脂22的粘度成为最低的时刻tl的附近的期间开始。而且,第二气泡抑制处理优选在厚膜小气泡较多产生的时刻t4、5之间执行。以下,说明第一和第二气泡抑制处理的处理内容。
[0115]图8是用于说明第一气泡抑制处理的示意图。图8在纸面左侧和纸面右侧分别示意性地表示与中心轴CX垂直的任意的剖切面上的、罐容器10的缸部11的简要剖视图。图8的纸面左侧是开始执行第一气泡抑制处理前的状态,图8的纸面右侧表示开始执行第一气泡抑制处理后的状态。而且,图8图示了表示重力方向的箭头G。
[0116]在热硬化处理装置100中,随着热硬化处理的开始,而使罐容器10以中心轴CX为中心以规定的转速V。旋转。在热硬化处理装置100中,通过该罐容器10的旋转,抑制在对于罐容器10的加热温度中产生不均的情况。需要说明的是,此时的转速Vtl (以后,也称为“初期设定速度V,)优选为流动化的热硬化性树脂22未从罐容器10飞散的程度的速度。
[0117]在热硬化处理装置100中,在时刻tl的附近的期间(图7),作为第一气泡抑制处理,使罐容器10的转速从初期设定速度Vtl向转速V1 (VPV1)下降(图8)。在此,在时刻tl的附近的期间,通过流动性变高的状态的热硬化性树脂22而在纤维层21的表层形成树脂覆膜23。在该状态时,开始使罐容器10的转速下降的速度控制,使罐容器10的旋转产生的离心力下降,由此,向树脂覆膜23的热硬化性树脂22施加的外力沿重力方向集中。因此,树脂覆膜23上的热硬化性树脂22沿重力方向流动而被促进从罐容器10脱落。
[0118]如此,根据第一气泡抑制处理,能够减少构成树脂覆膜23的热硬化性树脂22的量,能够减少树脂覆膜23上的气泡26的产生区域。因此,执行第一气泡抑制处理后,抑制了纤维层21的表层上的气泡26的产生。
[0119]需要说明的是,在该第一气泡抑制处理的转速控制中,也可以执行使控制后的转速V1暂时为O的、即使罐容器10的旋转间歇性地停止的控制。而且,在该第一气泡抑制处理的速度控制中,控制后的转速V1也可以不保持为恒定的速度,也可以以比初期速度Vtl低的值变动。
[0120]图9A是用于说明在第一气泡抑制处理中执行的基于喷气部130 (图3)进行的处理的示意图。图9A中图示了与图8的纸面右侧同样的、执行转速的控制处理之后的罐容器10的简要截面,且示意性地图示了喷气部130的喷嘴132将空气喷到罐容器10上的状态。[0121 ] 在第一气泡抑制处理中,为了使热硬化性树脂22从罐容器10可靠地脱落,而优选执行上述的转速的控制处理,并执行喷气部130对罐容器10的空气(压缩空气)的喷出。具体而言,喷气部130对于从罐容器10垂下的热硬化性树脂22的流动体,执行空气的喷出。更具体而言,喷气部130也可以在罐容器10的重力方向下侧,沿着罐容器10的缸部11的侧壁面,从喷嘴132喷射压缩空气。
[0122]由此,从罐容器10沿重力方向垂下的热硬化性树脂22的液滴借助空气的喷流而被喷飞,使热硬化性树脂22从罐容器10可靠地脱落。需要说明的是,喷气部130执行空气的喷出的时间只要是执行罐容器10的转速减少控制时或其以后即可。而且,空气的喷出既可以在规定的期间持续执行,也可以将瞬间的空气的喷射分成任意的次数而执行多次。
[0123]图9B、图9C是用于说明第一气泡抑制处理中的喷气部130的处理的另一例的示意图。图9B、图9C除了喷气部130的喷嘴132的个数及配置位置不同这一点以外,与图9A大致相同。喷气部130对罐容器IO的空气的喷出也可以除了图9A中说明的空气的喷出之外或改换图9A中说明的空气的喷出,而执行以下那样的空气的喷出。
[0124]喷气部130也可以如图9B的例子那样在罐容器10的缸部11的外周附近,朝向重力方向下侧喷出空气,促进热硬化性树脂22的向重力方向的流动。这种情况下,用于促进热硬化性树脂22的流动的喷嘴132只要以其开口方向朝向重力方向下侧且空气的喷流与罐容器10的至少一部分干涉的方式配置即可。
[0125]另外,喷气部130也可以如图9C的例子所示,在罐容器10的下侧,从相互对置的两方向喷出空气。更具体而言,也可以在罐容器10的下侧以开口方向交叉的方式,通过在罐容器10的下侧相互对置配置的喷嘴132喷出空气。通过该空气的喷出,使热硬化性树脂22集中在罐容器10的重力方向下侧的部位,从而能够促进热硬化性树脂22从罐容器10的脱落。
[0126]如此,第一气泡抑制处理在热硬化性树脂22成为可流动的规定的粘度时,利用外力,使向纤维层21的表层渗出的热硬化性树脂22从罐容器10脱落。由此,使树脂覆膜23上的热硬化性树脂22的量减少,从而减少在罐容器10的表层上产生的气泡26的量。
[0127]图10是用于说明第二气泡抑制处理的示意图。图10除了示意性地表示气泡26在树脂覆膜23上产生的形态这一点、及喷气部130的喷嘴132的个数和配置位置不同这一点以外,与图9A大致相同。在第二气泡抑制处理中,继续与第一气泡抑制处理同样的处理,并执行通过喷气部130的空气的喷出而使树脂覆膜23上产生的气泡26破裂的破泡处理。
[0128]此外,在第二气泡抑制处理中使用的喷嘴132以朝向罐容器10的外表面开口的方式配置。而且,在第二气泡抑制处理中使用的喷嘴132的开口直径也可以比在第一气泡抑制处理中使用的喷嘴132的开口直径缩小。
[0129]如图7中说明那样,第二气泡抑制处理在气泡26中的厚膜小气泡较多地产生的期间(时刻t4?t5之间)执行。在第二气泡抑制处理中,通过喷气部130进行的空气的喷出,而使在树脂覆膜23上产生的气泡26破裂。而且,在第二气泡抑制处理中,持续执行与在图8、图9中说明的第一气泡抑制处理同样的处理,由此使热硬化性树脂22与在树脂覆膜23上产生的气泡26 —起从罐容器10脱落。
[0130]需要说明的是,第二气泡抑制处理中的破泡用的空气的喷出只要是在上述的厚膜小气泡较多产生的期间(时刻t4、5之间)即可,也可以在任意的时间执行任意的次数。例如,破泡用的空气的喷出在上述的期间内,既可以以恒定的周期执行,也可以在每当检测出气泡26的产生时执行。
[0131]在第二气泡抑制处理中,可以省略与第一气泡抑制处理同样的、罐容器10的转速的控制处理、及热硬化性树脂22的脱落促进用的空气的喷出。而且,与所述第一气泡抑制处理同样的处理可以仅在执行第二气泡抑制处理的期间(时刻t4、5之间)的前半阶段执行,而在热硬化性树脂22的流动性显著下降的后半阶段结束执行。[0132]图11是用于说明本实施例的气泡抑制处理产生的罐容器10的表层的状态的变化的说明图。图1lA是省略第一和第二气泡抑制处理而执行了热硬化处理后的罐容器10的表层的图像,图1lB是在执行热硬化处理中执行了第一和第二气泡抑制处理时的罐容器10的表层的图像。
[0133]如所述图像所示,通过第一和第二气泡抑制处理,减少了罐容器10的外表面上的气泡26引起的凹凸。尤其是在本实施例的气泡抑制处理中,通过空气的喷流而使气泡26破裂的第二气泡抑制处理在厚膜小气泡较多产生的期间内执行,因此强度比较高的厚膜小气泡显著减少。
[0134]如此,在本实施例的热硬化处理装置100中,在热硬化性树脂22的热硬化处理的期间,第一和第二气泡抑制处理分别在适当的阶段执行,能可靠地抑制纤维强化树脂层25中的气泡26的生成。因此,能抑制在罐容器10的外表面产生由气泡26引起的凹凸。
[0135]图12是表示作为第一实施例中的热硬化处理装置100的另一结构例的热硬化处理装置IOOa的结构的简图。图12除了追加溶剂喷出部140这一点以外,与图3大致相同。溶剂喷出部140具备:填充有能够使热硬化性树脂22溶解的溶剂的溶剂罐141 ;用于将溶剂罐141的溶剂向罐容器10整体喷雾的多个喷嘴142 ;将各喷嘴142和溶剂罐141连接的配管143。
[0136]该结构例中的热硬化处理装置IOOa在执行第一和第二气泡抑制处理时,通过溶剂喷出部140,向罐容器10的外表面将热硬化性树脂22的溶剂喷雾。由此,能够使树脂覆膜23上的热硬化性树脂22溶解,增大其流动性,从而能够更可靠地执行第一气泡抑制处理中的热硬化性树脂22的流动/脱落、第二气泡抑制处理中的气泡26的破裂。需要说明的是,溶剂喷出部140进行的溶剂的喷雾可以仅在第一和第二气泡抑制处理中的一方执行,也可以在第一和第二气泡抑制处理这双方执行。
[0137]B.第二实施例:
[0138]图13是表示作为本发明的第二实施例的热硬化处理装置100A的结构的简图。图13除了改换喷气部130而设有消泡剂涂敷部150这一点以外,与图3大致相同。在该第二实施例中,除了以下说明的几点以外,利用与第一实施例中说明的工序同样的工序,制造高压气罐(图1)。第二实施例的热硬化处理装置100A执行的热硬化处理除了气泡抑制处理的处理内容不同这一点以外,与第一实施例的热硬化处理装置100执行的热硬化处理相同。
[0139]第二实施例的热硬化处理装置100A的消泡剂涂敷部150具备:填充有作为消泡剂发挥功能的树脂溶液的消泡剂罐151 ;用于涂敷消泡剂的多个喷雾喷嘴152 ;将各喷雾喷嘴152与消泡剂罐151连接的配管153。需要说明的是,作为向消泡剂罐151填充的消泡剂,例如,可以使用娃树脂系的树脂溶液。
[0140]在第二实施例的热硬化处理装置100A中,作为在热硬化处理中执行的气泡抑制处理,执行消泡剂向罐容器10的涂敷。通过该热硬化处理中的消泡剂的涂敷,而促进向树脂覆膜23的表层析出的气泡26的破裂。而且,通过使消泡剂中包含的树脂成分硬化,而提高纤维层21的表面的平滑性。需要说明的是,该消泡剂的涂敷引起的气泡26的破裂在能够使破泡的痕迹不显眼这一点上,对于薄膜大气泡尤其有效。
[0141]图14是用于说明在第二实施例的热硬化处理装置100A中执行气泡抑制处理的时间的说明图。图14除了与执行气泡抑制处理的时间相关的标记不同这一点以外,与图7大致相同。在第二实施例的热硬化处理装置IOOA中,在以下说明的热硬化处理执行中的3个不同的适当期间执行作为气泡抑制处理的消泡剂的涂敷。
[0142]第一消泡剂涂敷处理优选在时刻tl之前的期间执行,即,在热硬化处理开始之后、热硬化性树脂22的粘度开始下降的、热硬化性树脂22的流动性比较低的期间执行。更具体而言,第一消泡剂涂敷处理优选在热硬化性树脂22开始向纤维层21的表层渗出的初期阶段(树脂覆膜形成期间的前半段)执行。由此,能够使在热硬化处理的初期阶段产生的薄膜大气泡等气泡在向树脂覆膜23析出的早期阶段破裂,能够抑制气泡在树脂覆膜23的表层较大地成长的情况。
[0143]第二消泡剂涂敷处理优选在时刻t2的附近的期间执行,即,在热硬化性树脂22的粘度变为最低之后(时刻tl之后)且热硬化性树脂22向纤维层21的表层的渗出大致结束之前的期间执行。在此,在第二消泡剂涂敷处理之前,在第一消泡剂涂敷处理中涂敷的消泡剂可能伴随着热硬化性树脂22的粘度的下降,而与热硬化性树脂22的流动体一起从罐容器10脱落。然而,在该第二消泡剂涂敷处理中,通过向罐容器10的表面追加投入消泡剂,而能够弥补因消泡剂的脱落引起的气泡抑制效果及树脂覆膜23表面的平滑性提高效果的下降。
[0144]第三消泡剂涂敷处理优选在时刻t3、5之间的期间执行,即,在热硬化性树脂22的粘度开始上升之后、热硬化性树脂22大致不再流动之前的期间执行。在该期间,随着时间的经过,热硬化性树脂22的粘度升高,因此涂敷的消泡剂成分在树脂覆膜23中进行流动/扩散的情况逐渐被抑制,消泡剂产生的气泡抑制效果下降。
[0145]因此,在该第三消泡剂涂敷处理中,在树脂覆膜23中气泡26析出的部位局部性地涂敷大量的消泡剂,由此可靠地使向树脂覆膜23析出的气泡26破裂。需要说明的是,第三消泡剂涂敷处理中的消泡剂的涂敷可以对光学性地检测出气泡26的部位执行,也可以对气泡26产生的可能性高的区域在任意的时间执行。
[0146]图15是用于说明第二实施例的气泡抑制处理产生的罐容器10的表层的状态的变化的说明图。图15A是省略基于消泡剂的气泡抑制处理而执行了热硬化处理之时的罐容器10的表层的图像,图15A是在热硬化处理中,执行了基于上述3阶段的消泡剂涂敷的气泡抑制处理时的罐容器10的表层的图像。如所述图像所示,通过第二实施例的气泡抑制处理,来抑制罐容器10的外表面上的由气泡26引起的凹凸的产生。尤其是在该第二实施例的气泡抑制处理中,在罐容器10的表层减少了薄膜大气泡破裂后的痕迹。
[0147]然而,消泡剂可以与热硬化性树脂22 —起预先浸溃在向罐容器10卷绕之前的碳纤维20中。然而,为了仅通过预先浸溃在碳纤维20中的消泡剂来得到图15的图像所示那样的气泡抑制效果,而需要大量地混入消泡剂。大量的消泡剂向热硬化性树脂22的混入可能会导致纤维强化树脂层25的强度的下降。
[0148]然而,如第二实施例的气泡抑制处理那样,在热硬化处理中,在多个阶段在适当的时间涂敷消泡剂时,能够以少量的消泡剂,得到所希望的气泡抑制效果。因此,能够抑制消泡剂的使用引起的纤维强化树脂层25的强度的下降,此外,能够抑制FW法引起的高压气罐的制造成本的增大。而且,如上所述,通过涂敷在表面上的消泡剂的树脂成分的硬化,而能够提高纤维强化树脂层25的表面的平滑性。
[0149]C.第三实施例:[0150]图16是表示作为第三实施例的热硬化处理装置100B的结构的简图。图16除了追加喷气部130这一点以外,与图13大致相同。在该第三实施例中,除了以下说明的几点以外,利用与在第二实施例中说明的工序同样的工序,制造高压气罐(图1)。需要说明的是,第三实施例的热硬化处理装置100B执行的热硬化处理除了与气泡抑制处理的处理内容不同这一点以外,与第二实施例的热硬化处理装置100A执行的热硬化处理相同。而且,第三实施例的热硬化处理装置100B的喷气部130是与在第一实施例中说明的喷气部130同样的结构。
[0151]在此,在第一实施例的热硬化处理装置100中,执行如下的气泡抑制处理:在规定的时间阶段性地执行罐容器10的转速的控制和喷气部130进行的空气的喷出。该气泡抑制处理尤其对于厚膜小气泡的抑制来说有效。另一方面,在第二实施例的热硬化处理装置100B中,执行在热硬化处理中遍及多个阶段涂敷消泡剂的气泡抑制处理。该气泡抑制处理尤其对于减少薄膜大气泡的痕迹是有效的。
[0152]在第三实施例的热硬化处理装置100B中,通过在多个阶段执行将在第一实施例和第二实施例中分别执行的气泡抑制处理组合后的处理,来有效地抑制厚膜小气泡及薄膜小气泡这两者的产生。具体而言,如以下那样执行气泡抑制处理。
[0153]图17是用于说明在第三实施例的热硬化处理装置100B中执行气泡抑制处理的时间的说明图。图17除了与执行气泡抑制处理的时间相关的标记不同这一点以外,与图14大致相同。在第三实施例的热硬化处理装置100B中,分别在热硬化处理中的不同的阶段执行三种不同的处理内容的气泡抑制处理。
[0154]作为第一阶段的气泡抑制处理,在与第一实施例中说明的期间同样的适当期间开始与在第一实施例中说明的第一气泡抑制处理同样的、使树脂覆膜23的热硬化性树脂22减少的处理。具体而言,在热硬化性树脂22的粘度最低的时刻tl的附近,使罐容器10的转速相比初期设定速度Vtl下降的转速控制和喷气部130进行的空气的喷出作为第一阶段的气泡抑制处理而开始。由此,树脂覆膜23的热硬化性树脂22的量减少,能抑制气泡26的产生。
[0155]接下来,作为第二阶段的气泡抑制处理,在与第二实施例中说明的期间同样的适当期间执行与在第二实施例中说明的第二消泡剂涂敷处理同样的、对于罐容器10的外表面的消泡剂的涂敷处理。具体而言,第二阶段的气泡抑制处理在时刻t2的附近的期间执行,即,在热硬化性树脂22的粘度最低的时刻tl之后且在热硬化性树脂22向纤维层21的表层的渗出大致结束之前的期间执行。需要说明的是,在执行该第二阶段的气泡抑制处理的期间,也可以持续执行作为第一阶段的气泡抑制处理的罐容器10的转速控制、向罐容器10的空气的喷出。
[0156]此外,作为第三阶段的气泡抑制处理,执行与在第一实施例中说明的第二气泡抑制处理同样的处理和与在第二实施例中说明的第三消泡剂涂敷处理同样的处理。具体而言,作为第三阶段的气泡抑制处理,执行喷气部130进行的空气的喷出引起的破泡和消泡剂涂敷部150的消泡剂的局部的涂敷引起的破泡。该第三阶段的气泡抑制处理在热硬化性树脂22的粘度开始上升且热硬化性树脂22大致不再流动之前的期间的任意的时间执行。或者该第三阶段的气泡抑制处理也可以在厚膜小气泡较多产生的期间(时刻t4、5之间)执行。[0157]需要说明的是,在第三实施例的热硬化处理装置100B中,也可以在上述的第一阶段和第三阶段的气泡抑制处理中,执行与图12中说明的处理同样的能够使热硬化性树脂22溶解的溶剂的涂敷处理。若执行该溶剂的涂敷处理,则能促进热硬化性树脂22的溶解,因此能够提高第一阶段和第三阶段产生的气泡抑制效果。
[0158]如此,根据第三实施例的热硬化处理装置100B,在热硬化处理中有效的时间阶段性地执行将有效地抑制厚膜小气泡的产生的处理和有效地抑制薄膜大气泡的产生的处理组合的处理。因此,若为第三实施例的热硬化处理装置100B,则能够更有效地抑制热硬化处理中的罐容器10的表层上的气泡26的产生。
[0159]D.变形例:
[0160]需要说明的是,本发明并不局限于上述的实施例及实施方式,在不脱离其宗旨的范围内能够以各种方式实施,例如也能够进行如下的变形。
[0161]Dl.变形例 1:
[0162]在上述实施例中说明的各气泡抑制处理也可以在上述实施例中说明的以外的时间及期间执行。上述的各气泡抑制处理在对罐容器10进行加热的热硬化处理中在多个阶段执行即可。或者上述的各气泡抑制处理在对罐容器10进行加热的热硬化处理中,改变开始执行的时间和处理的内容的至少一方而在多个阶段执行即可。需要说明的是,如上述实施例那样,若在热硬化处理中执行气泡抑制处理,而抑制树脂覆膜23上的气泡26的产生,则在热硬化处理之后,能够省略用于对纤维强化树脂层25的外表面进行修整的切削加工等表面加工处理。因此,能够避免表面加工处理产生的纤维强化树脂层25的劣化及强度下降,从而能够减少闻压气te的制造成本。
[0163]D2.变形例 2:
[0164]在上述实施例中,按照根据热硬化性树脂22的粘度的变化而预先设定的多个阶段来执行气泡抑制处理。然而,气泡抑制处理也可以不是按照根据热硬化性树脂22的粘度的变化而预先设定的多个阶段执行。气泡抑制处理例如既可以按照根据热硬化处理开始后的经过时间而预先设定的多个阶段来执行,也可以按照根据热硬化处理开始后的罐容器
10、热硬化性树脂22的温度变化而预先设定的多个阶段来执行。而且,气泡抑制处理也可以在热硬化处理中按照任意指定的多个阶段来执行。
[0165]而且,气泡抑制处理也可以通过检测热硬化性树脂22的状态,根据该状态,决定气泡抑制处理的种类、开始执行气泡抑制处理的时间等处理内容,然后基于该决定按照多个阶段执行。在此,“热硬化性树脂22的状态”除了热硬化性树脂22的粘度的变化之外,还包括热硬化性树脂22中产生的气泡的程度、罐容器10的表层上的热硬化性树脂22的流动速度的变化、罐容器10的表层上形成的树脂覆膜23的厚度等。
[0166]在热硬化性处理装置中,例如,既可以光学性地检测热硬化性树脂22的状态,也可以通过使超音波等规定的波动向罐容器10反射来检测热硬化性树脂22的状态。并且,气泡抑制处理也可以例如以下那样根据热硬化性树脂22的状态来决定。
[0167]在上述第一实施例中,第一气泡抑制处理也可以在通过光学传感器等检测出在罐容器10的表层上热硬化性树脂22开始流动时开始执行。并且,在该第一气泡抑制处理中,也可以根据罐容器10的表层上的热硬化性树脂22的流动速度、从罐容器10脱落的热硬化性树脂22的量,来变更罐容器10的转速。而且,第二气泡抑制处理也可以在罐容器10中在光学性地检测出规定的尺寸的气泡为规定的个数时开始执行。此外,也可以根据罐容器10的表层上的热硬化性树脂22的流动的程度,适当执行能够使热硬化性树脂22溶解的溶剂的涂敷处理。
[0168]在上述第二实施例中,也可以光学性地检测罐容器10的表层上的热硬化性树脂22的流动速度,在其流动速度到达规定的速度时、比规定的速度低时等多个阶段,执行消泡剂的涂敷。而且,也可以光学性地检测罐容器10的表层上的热硬化性树脂22的流动量、气泡的产生程度,基于其量和程度,来决定消泡剂的涂敷时间和涂敷量。如此,也可以基于在热硬化处理中检测出的热硬化性树脂22的流动状态、气泡的产生程度,来决定多个阶段的消泡剂的涂敷时间和涂敷量。需要说明的是,在消泡剂存在多个种类时,也可以基于在热硬化处理中检测出的热硬化性树脂22的流动状态、气泡的产生程度,从多个种类的消泡剂选择适当的种类。
[0169]此外,热硬化处理装置也可以根据热硬化处理中的罐容器10的表层上的热硬化性树脂22的状态,从预先准备的多个种类的气泡抑制处理中选择适当的处理,在适当的多个阶段的时间开始执行。例如,也可以通过光学性的传感器等,检测在罐容器11的表层形成的树脂覆膜23的厚度,在树脂覆膜23的厚度比规定的厚度厚时,决定第一实施例的第一气泡抑制处理的执行。并且,也可以在检测出的树脂覆膜23的厚度比规定的厚度薄时,决定不执行第一气泡抑制处理。而且,在热硬化处理中,也可以在观测到薄膜大气泡产生规定量时,选择/执行消泡剂的涂敷,在观测到厚膜小气泡产生规定量时,选择/执行基于空气的喷出进行的破泡处理。
[0170]需要说明的是,上述的气泡抑制处理的内容的决定处理也可以是与热硬化处理装置100、100A、100B的控制部101相当的结构部作为处理决定部来执行。而且,在任何情况下,热硬化处理中的气泡处理,不管是相同种类的处理,还是不同种类的处理,都优选在多个阶段执行。由此,能够更有效地抑制树脂覆膜23上的气泡26的产生。
[0171]D3.变形例 3:
[0172]在上述第一实施例中,作为热硬化处理中执行的气泡抑制处理,将减少树脂覆膜23上的热硬化性树脂22的量的处理和基于空气的喷出进行的气泡26的破泡处理组合。而且,在上述第二实施例中,作为气泡抑制处理,将在不同的时间开始的消泡剂的涂敷处理组合。此外,在上述第三实施例中,将减少树脂覆膜23上的热硬化性树脂22的量的处理、消泡剂的涂敷处理、基于空气的气泡26的破泡处理组合。然而,在热硬化处理中执行的气泡抑制处理的组合并未限定为上述实施例的组合。例如,在第二实施例的消泡剂涂敷处理中,既可以执行在第一实施例中说明的罐容器10的转速控制,也可以执行在第一实施例中说明的基于空气的喷出的破泡处理。而且,在第三实施例中说明的热硬化处理中,也可以省略基于空气的破泡处理。在热硬化处理中执行的气泡抑制处理优选如第二实施例那样,将虽然处理内容相同但开始的时间、期间不同的处理组合,也优选如第一实施例及第三实施例那样,将处理内容不同的气泡抑制处理组合。
[0173]D4.变形例 4:
[0174]在上述第一实施例的第二气泡抑制处理中,和在上述第三实施例的第三阶段的气泡抑制处理中,通过喷气部130进行的向罐容器10的空气的喷出来执行气泡26的破泡。不过,在热硬化处理中的气泡抑制处理中,为了气泡26的破泡,也可以将空气以外的流体(例如液体等)向罐容器10喷出。
[0175]D5.变形例 5:
[0176]在上述第一实施例中,作为第一气泡抑制处理,执行罐容器10的转速控制和对罐容器10的空气的喷出。然而,在第一气泡抑制处理中,也可以省略罐容器10的转速控制和对罐容器10的空气的喷出中的任一方,只要执行它们中的至少一方即可。
[0177]D6.变形例 6:
[0178]在上述第一实施例的第一气泡抑制处理中,执行使罐容器10的转速下降的转速控制。然而,在第一气泡抑制处理中,也可以执行使罐容器10的转速从初期设定速度Vtl增大至热硬化性树脂22借助离心力发生飞散那样的转速的转速控制。
[0179]D7.变形例 7:
[0180]在上述第一实施例及第三实施例中,通过罐容器10的转速的控制和空气的喷出等,使构成树脂覆膜23的热硬化性树脂22的流动体从罐容器10脱落。然而,构成树脂覆膜23的热硬化性树脂22的流动体也可以利用其他的方法从罐容器10脱落(脱离)。即,也可以利用重力、通过流体的喷射施加的外力以外的外力,使热硬化性树脂22从罐容器10脱落。而且,使热硬化性树脂22的流动体脱落的方向并未限定为重力方向。热硬化性树脂22的流动体也可以借助向重力方向以外的方向施加外力,而向该方向脱落。
[0181]D8.变形例 8:
[0182]在上述第二实施例中,向热硬化处理中的罐容器10涂敷消泡剂。然而,消泡剂也可以与热硬化性树脂22 —起预先浸溃在向罐容器10卷绕之前的碳纤维20中,也可以在热硬化处理前涂敷在纤维层21上。
[0183]标号说明
[0184]10...罐容器
[0185]11...缸部
[0186]13...圆顶部
[0187]14…管头部
[0188]20...碳纤维
[0189]21…纤维层
[0190]22…热硬化性树脂
[0191]23…树脂覆膜
[0192]25…纤维强化树脂层
[0193]26…气泡
[0194]100、100A、100B、IOOa…热硬化处理装置
[0195]101…控制部
[0196]110…基台
[0197]111、112…罐安装部
[0198]113…旋转驱动部
[0199]120…加热部
[0200]130...喷气部
[0201]131...泵[0202]132...喷嘴
[0203]133…配管
[0204]140…溶剂喷出部
[0205]141...溶剂罐
[0206]142...喷嘴
[0207]143…配管
[0208]150…消泡剂涂敷部
[0209]151...消泡剂罐
[0210]152...喷雾喷嘴
[0211]153…配管
【权利要求】
1.一种制造方法,是高压气罐的制造方法,包括如下工序: Ca)准备在外表面具有纤维层的罐容器,该纤维层通过卷绕浸溃有热硬化性树脂的强化纤维而形成; (b )执行对所述罐容器进行加热使所述热硬化性树脂热硬化而形成纤维强化树脂层的热硬化处理,并在多个阶段执行用于抑制在所述纤维强化树脂层中生成气泡的气泡抑制处理。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其中, 所述多个阶段根据所述热硬化性树脂的粘度的变化而预先设定。
3.根据权利要求1所述的制造方法,其中, 所述工序(b)包括如下工序:检测所述热硬化性树脂的状态,根据所述状态来决定所述气泡抑制处理的内容。
4.根据权利要求广3中任一项所述的制造方法,其中, 所述气泡抑制处 理包括第一处理,该第一处理在所述热硬化性树脂成为规定的粘度时,利用外力使溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂从所述罐容器脱落。
5.根据权利要求4所述的制造方法,其中, 所述热硬化处理包括使加热中的所述罐容器以规定的转速旋转的处理, 所述第一处理包括如下处理:在所述热硬化性树脂成为作为规定的粘度的第一粘度时,使所述罐容器的转速下降,促进溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂借助重力从所述纤维层的外表面沿重力方向流动并落下。
6.根据权利要求4或5所述的制造方法,其中, 所述第一处理包括如下处理:通过流体的喷射,对溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂施加外力,而使所述热硬化性树脂从所述纤维层脱离。
7.根据权利要求4飞中任一项所述的制造方法,其中, 所述第一处理包括如下处理:通过将能够溶解所述热硬化性树脂的溶剂涂敷在所述纤维层的表面,而促进所述热硬化性树脂的流动。
8.根据权利要求广7中任一项所述的制造方法,其中, 所述气泡抑制处理包括第二处理,该第二处理利用流体的喷射使溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂中产生的气泡破裂。
9.根据从属于权利要求7中任一项的权利要求8所述的制造方法,其中, 所述第二处理在开始执行所述第一处理之后且在所述热硬化性树脂成为比所述第一粘度高的规定的第二粘度之后执行。
10.根据权利要求广9中任一项所述的制造方法,其中, 所述气泡抑制处理包括第三处理,该第三处理将作为消泡剂的树脂溶液涂敷在所述热硬化性树脂层的表面。
11.根据权利要求10所述的制造方法,其中, 所述第三处理至少在所述热硬化性树脂的粘度的变化从下降倾向转移到上升倾向之后的时间执行。
12.根据权利要求10或11所 述的制造方法,其中, 所述第三处理在如下时间执行:(i)所述热硬化性树脂的粘度的变化处于下降倾向时的第一时间; (ii)所述热硬化性树脂的粘度的变化从下降倾向转移到上升倾向之后的第二时间; (iii)与所述第二时间之时相比所述热硬化性树脂的粘度升高之后的第三时间。
13.根据从属于权利要求9的权利要求10所述的制造方法,其中, 所述第三处理在开始执行所述第一处理之后且开始执行所述第二处理之前的时间和所述热硬化性树脂成为所述第二粘度之后的时间执行。
14.一种制造装置,是高压气罐的制造装置,具备: 热硬化处理部,对在外表面具有纤维层的罐容器进行加热,使热硬化性树脂热硬化而形成纤维强化树脂层,所述纤维层通过卷绕浸溃有所述热硬化性树脂的强化纤维而形成; 气泡抑制处理部,在多个阶段执行气泡抑制处理,该气泡抑制处理用于在所述热硬化处理部对所述罐容器进行加热时抑制在所述纤维强化层中生成气泡。
15.根据权利要求14所述的制造装置,其中, 所述多个阶段根据所述热硬化性树脂的粘度的变化而预先设定。
16.根据权利要求14所述的制造装置,其中, 所述热硬化处理部具备处理决定部,该处理决定部检测所述热硬化性树脂的状态,根据所述状态来决定所述气泡抑制处理的内容。
17.根据权利要求116中任一项所述的制造装置,其中, 所述气泡抑制处理部执行第一处理,该第一处理在所述热硬化性树脂成为规定的粘度时,利用外力使溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂从所述罐容器脱落。
18.根据权利要求117中任一项所述的制造装置,其中, 所述气泡抑制处理部具备执行第二处理的流体喷射部,该第二处理利用流体的喷射使溶出到所述纤维层的外表面的所述热硬化性树脂中产生的气泡破裂。
19.根据权利要求118中任一项所述的制造装置,其中, 所述气泡抑制处理部具备执行第三 处理的消泡剂涂敷部,该第三处理将作为消泡剂的树脂溶液涂敷在所述热硬化性树脂层的表面。
【文档编号】B29C70/06GK103889689SQ201180007481
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2011年10月18日 优先权日:2011年10月18日
【发明者】小林朋能 申请人:丰田自动车株式会社
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