高圧ガス複合材タンク composite pressure vessel

Light but Durable

軽く、そして強い。
極限の環境を想定すると
必要なスペックです。

宇宙においてはロケットや人工衛星等の
ヘリウムガス・窒素ガス搭載用タンクとして利用。
地上においては将来的に超高圧水素貯蔵・移送用タンクとして利用、
さらにはカーボンニュートラルや来たる水素社会での活躍が想定されています。
そのためには、ガス貯蔵効率と信頼性の高さを裏付ける強度にくわえて
取り回しや材料費の観点からも軽量化が必要でした。

30%の軽量化

金属ライナーを炭素繊維で覆うTYPEⅢ容器に対して
樹脂ライナーを使用するTYPEⅣタンクを開発。
金属を用いないことにより、大幅な軽量化と価格削減を実現します。

105MPaの設計圧力

CFRP(炭素繊維強化プラスチック)の強度を最大限引き出す
フィラメントワインディングでの成形方法を採用。
生産性を大幅に向上するとともに
最低限の巻き付け量で最大級の耐圧性能を実現します。
また、リーク(漏れ)対策として、接合部に特殊加工を施すことで
樹脂ライナーと口金間でのシール部分をなくしました。

高圧複合材ライナーレス 高圧複合材ライナーレス

樹脂ライナーを用いたTYPEⅣよりも更なる軽量化を求め、
ライナーレスの最軽量複合材タンクTYPEⅤの研究開発を進めています。

Case Study

H2(水素)

水素トレーラーやカードルなどの移送機器への展開や水素ステーション用複合容器畜圧器、燃料電池ドローンでの利用。

POC実証※では
設計圧力105MPa、破壊圧力236.3MPa(安全率2.25倍)
70-90%振幅で130,000回以上のサイクル試験の実証済み。※高圧ガス保安協会の許認可取得に向けて準備中。

回転成形によるシームレスな樹脂ライナーを成形し、口金を融着。炭素繊維複合材をフィラメントワインディング法により巻きつけ、加熱炉で、熱して硬化させる。高圧容器の主要な性能である破裂圧力は、炭素繊維の引張強度が重要であり、炭素繊維の比強度の高さを最も活かすことができる。

Specifications

項目 条件
充填気体 水素
設計圧力 105MPa
破壊圧力 236.3MPa(安全率2.25)
容量 30リッター/100リッター/300リッター
水素透過率 5cm3/L・H 以下
写真は300Lタイプです。
100L※概算質量:170kg 200L※概算質量:330kg 300L※概算質量:515kg
100L※概算質量:170kg 200L※概算質量:330kg 300L※概算質量:515kg
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