CN104395651B - 压力容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有容器主体和隔壁的压力容器，容器主体具有上壁、底壁以及周壁，上壁具有上壁主体、呈从该上壁主体的外表面朝向外侧突出的形状的上壁突出部、上壁第一室侧肋、上壁第二室侧肋，底壁具有底壁主体、呈从该底壁主体的外表面朝向外侧突出的形状的底壁突出部、底壁第一室侧肋、底壁第二室侧肋，上壁第一室侧肋以及上壁第二室侧肋分别具有与上壁突出部连结的形状，底壁第一室侧肋以及底壁第二室侧肋分部具有与所述底壁突出部连结的形状。

Description

压力容器

技术领域

本发明涉及一种在压缩机用气体冷却器等中使用的压力容器。

背景技术

一直以来，作为收容高压气体的压力容器，已知有具备将其内部划分为两个室的隔壁的压力容器。例如，在专利文献1中公开有如下所述的压力容器，即，该压力容器具有收容高压气体的容器主体、以将该容器主体内等分为第一室和第二室的方式形成于该容器主体内的隔壁。所述容器主体由夹着所述隔壁而相互接合的第一侧部圆筒壁以及第二侧部圆筒壁构成。所述容器主体具有在一个方向上较长的形状。所述隔壁呈沿着与所述容器主体的长边方向平行的方向延伸的平板状。所述隔壁的上端与所述容器主体的上部连接，所述隔壁的下端与所述容器主体的下部连接。

若在该压力容器的各室内收容高压气体，则对所述第一侧部圆筒壁以及所述第二侧部圆筒壁施加欲使该第一侧部圆筒壁以及第二侧部圆筒壁向外侧膨胀的负载。此时，在各圆筒壁与所述隔壁连接的连接部处产生应力集中。因此，在所述隔壁的上端以及下端分别形成有厚度比该隔壁的其他部位的厚度大的扩宽部。

然而，专利文献1所述的压力容器不能说是充分抑制了朝向该压力容器产生的应力集中。即，若在该压力容器的各室内收容高压气体，则各圆筒壁向外侧膨胀变形，因此在所述扩宽部的厚度方向上的端部与各圆筒壁之间的边界产生应力集中。(以下，称作“第一课题”。)

另外，由于所述隔壁与所述容器主体的上部以及下部连接，因此在对所述各圆筒壁施加所述负载时，该隔壁被欲向外侧膨胀的容器主体的上部以及下部朝向上下方向(与所述长边方向以及所述隔壁的厚度方向各自正交的方向)拉拽。由此，在所述隔壁上作用所述上下方向上的拉伸负载。需要说明的是，由于从沿所述厚度方向邻接的两室对该隔壁施加大致相等的压力，因此即便在各室内收容有高压气体的状态下，对该隔壁也几乎不作用弯曲力矩。

通常，对于压力容器而言存在如下所述的需求，即，作为主要的强度方面的设计要件，要求确保规定值以上的耐压破坏强度，另一方面，在满足该要求的设计要件的同时尽可能地实现轻型化。然而，在专利文献1所述的压力容器中，关于隔壁，要求能够承受所述拉伸负载的程度的足够大的厚度，因此难以实现压力容器的轻型化。(以下，称作“第二课题”。)

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-155776号公报

发明内容

本发明的第一目的在于，提供一种能够抑制应力集中的产生的压力容器。

本发明的第二目的在于，提供一种能够在满足所要求的设计要件的同时实现轻型化的压力容器。

为了解决所述第一课题，考虑应抑制各圆筒壁的变形，在各圆筒壁各自的外表面设置加强肋。然而，仅是单纯地在各圆筒壁的表面设置加强肋的话，可能在该加强肋与圆筒壁之间的边界，即，加强肋中的所述扩宽部侧的端部的根部残留应力集中。

根据本发明的一方面的压力容器具有收容高压气体的容器主体、以将该容器主体内等分为第一室和第二室的方式形成于该容器主体内的隔壁，其特征在于，所述容器主体具有与所述隔壁的上端连接的上壁、与该上壁对置且与所述隔壁的下端连接的底壁、将所述上壁的周缘与所述底壁的周缘连接起来的周壁，所述上壁具有与所述周壁的上端以及所述隔壁的上端连接的上壁主体、呈现为从该上壁主体的外表面中的位于该上壁主体的内表面与所述隔壁的上端之间的连接部的背侧的部位朝向外侧突出的形状的上壁突出部、竖立设置于所述上壁主体中的所述第一室的外表面的上壁第一室侧肋、竖立设置于所述上壁主体中的所述第二室的外表面的上壁第二室侧肋，所述底壁具有与所述周壁的下端以及所述隔壁的下端连接的底壁主体、呈现为从位于该底壁主体的外表面中的该底壁主体的内表面与所述隔壁的下端之间的连接部的背侧的部位朝向外侧突出的形状的底壁突出部、竖立设置于所述底壁主体中的所述第一室的外表面的底壁第一室侧肋、竖立设置于所述底壁主体中的所述第二室的外表面的底壁第二室侧肋，所述上壁第一室侧肋以及所述上壁第二室侧肋分别具有与所述上壁突出部连结的形状，所述底壁第一室侧肋以及所述底壁第二室侧肋分别具有与所述底壁突出部连结的形状。

为了解决所述第二课题，本申请的发明人着眼于在压力容器的隔壁作用收容于容器主体的高压气体的内压而产生的拉伸负载的分布产生不均匀。即，着眼于下述结构：恒定厚度的隔壁存在仅作用相对小的拉伸负载的部分，这些部分被过度地加强。因而，通过削减该隔壁中的被过度地加强的部分而使材料减少，以便消除在所述隔壁产生的拉伸负载的分布的不均匀，由此能够实现压力容器整体的轻型化。

根据本发明的另一方面的压力容器具有收容高压气体的容器主体、以将该容器主体内等分为第一室和第二室的方式形成于该容器主体内的隔壁，其特征在于，所述容器主体具有与所述隔壁的上端连接的上壁、与该上壁对置且与所述隔壁的下端连接的底壁、将所述上壁的周缘与所述底壁的周缘连接起来的周壁，所述隔壁具有在与连结所述上壁和所述底壁的方向以及该隔壁的厚度方向这两者正交的方向上较长的形状，所述隔壁具有位于包括该隔壁的长边方向上的中央在内的区域的第一壁、位于所述长边方向上的一端侧的第二壁、位于所述长边方向上的另一端侧的第三壁，所述第二壁的厚度以及所述第三壁的厚度分别设定为比所述第一壁的厚度小。

附图说明

图1是从上方观察本发明的一实施方式的压力容器的状态的立体图。

图2是从下方观察图1的压力容器的状态的立体图。

图3是图1的III-III线的剖视图。

图4是图1的IV-IV线的剖视图。

图5中，(a)是隔壁的XY面的剖视图。(b)是(a)所示的结构的变形例。

图6是表示第二壁的长度尺寸与应力之间的关系的曲线图。

图7是表示改变了各肋的高度尺寸的例子的剖视图。

图8是从下方观察容器主体的上半部分的状态的立体图。

图9是从下方观察容器主体的上半部分的状态的立体图。

具体实施方式

参照图1～图9，对本发明的优选实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的压力容器具有收容高压气体的大致长方体形状的容器主体1、将该容器主体1内等分为第一室和第二室的隔壁40。在所述第一室以及所述第二室内收容热交换器、配管等，但省略图示。容器主体1具有与隔壁40的上端连接的上壁10、与该上壁10对置且与隔壁40的下端连接的底壁20、将上壁10的周缘与底壁20的周缘连接起来的周壁30。另外，在以下的说明中，将上壁10与底壁20的排列方向设为Z轴方向，将第一室与第二室的排列方向设为Y轴方向，将与Z轴方向以及Y轴方向正交的方向设为X轴方向。

通常，当向这样的压力容器封入高压气体时，对上壁10、底壁20以及周壁30作用使上述各壁分别向外侧膨胀的方向上的负载。此时，对上壁10与隔壁40之间的连接部以及底壁20与隔壁40之间的连接部作用相对大的负载。在本实施方式中，通过加强所述连接部来抑制朝向该连接部附近产生的应力集中，并且仅通过所述连接部的加强而难以抑制的朝向上壁10以及底壁20产生的应力集中得以抑制。

具体来说，如图1所示，上壁10具有平板状的上壁主体11、呈从该上壁主体11的表面朝向外侧突出的形状的上壁突出部12、竖立设置于上壁主体11的外表面中的所述第一室侧的上壁第一室侧肋13a、以及竖立设置于上壁主体11的外表面中的所述第二室侧的上壁第二室侧肋13b。

上壁主体11具有堵塞周壁30的上端的形状。上壁主体11与周壁30的上端连结，并且与隔壁40的上端连结。如图4所示，该上壁主体11与周壁30之间的边界成为朝向外侧凸出的弯曲面。在本实施方式中，该上壁主体11呈在所述第一室与所述第二室的排列方向(Y轴方向)上较长的大致矩形。

如图4所示，上壁突出部12形成在上壁主体11的外表面中的包括位于该上壁主体11的内表面与隔壁40的上端之间的连接部的背侧的部位在内的区域。该上壁突出部12具有在上壁主体11的长边方向上的大致中央处沿着该上壁主体11的短边方向(X轴方向：宽度方向)延伸的形状。在本实施方式中，上壁突出部12的从上壁主体11的外表面起的突出量在该上壁突出部12的长边方向上的整个区域内恒定。将该上壁突出部12的短边方向(Y轴方向)的尺寸设定得比上壁主体11的内表面与隔壁40的上端之间的连接部的相同方向上的尺寸大。

上壁第一室侧肋13a对上壁主体11中的所述第一室侧的部位进行加强。该上壁第一室侧肋13a具有：呈沿着与上壁主体11的短边方向(宽度方向)平行的方向延伸的形状的多个短边方向肋(宽度方向肋)14a、呈沿着与上壁主体11的长边方向平行的方向即与上壁突出部12交叉的方向延伸的形状的多个长边方向肋15a。这些短边方向肋14a与长边方向肋15a分别具有相同的高度(从上壁主体11向Z轴方向的正向侧的突出量)。将各肋14a、15a的高度设定得比上壁突出部12的高度大。各长边方向肋15a具有与上壁突出部12的侧面以及上表面连结的形状。在本实施方式中，上壁第一室侧肋13a具有三根短边方向肋14a、六根长边方向肋15a。另外，该上壁第一侧肋13a形成在上壁主体11的除边角部以外的区域。即，多个短边方向肋14a中的竖立设置于最外侧的肋14a的长度(X轴方向上的尺寸)比竖立设置于其紧靠内侧的肋14a的长度短。而且，多个长边方向肋15a中的竖立设置于最外侧的肋15a的长度(Y轴方向上的尺寸)比竖立设置于其紧靠内侧的肋15a的长度短。

上壁第二室侧肋13b对上壁主体11中的所述第二室侧的部位进行加强。该上壁第二室侧肋13b具有：呈沿着与上壁主体11的短边方向(宽度方向)平行的方向延伸的形状的多个短边方向肋(宽度方向肋)14b、呈沿着与上壁主体11的长边方向平行的方向即与上壁突出部12交叉的方向延伸的形状的多个长边方向肋15b。这些短边方向肋14b与长边方向肋15b分别具有相同的高度(从上壁主体11向Z轴方向的正向侧的突出量)。将各肋14a、15a的高度设定得比上壁突出部12的高度大。各长边方向肋15b具有与上壁突出部12的侧面以及上表面连结的形状。另外，上壁第一室侧肋13a的各长边方向肋15a与上壁第二室侧肋13b的各长边方向肋15b具有在上壁突出部12的上表面相互连结的形状。即，各长边方向肋15a、15b具有与上壁突出部12接触且以横跨该上壁突出部12的上侧的方式沿着上壁主体11的长边方向延伸的形状。在本实施方式中，上壁第二室侧肋13b具有三根短边方向肋14b、六根长边方向肋15b。另外，该上壁第二侧肋13b形成在上壁主体11的除边角部以外的区域。即，多个短边方向肋14b中的竖立设置于最外侧的肋14b的长度(X轴方向上的尺寸)比竖立设置于其紧靠内侧的肋14b的长度短。而且，多个长边方向肋15b中的竖立设置于最外侧的肋15b的长度(Y轴方向上的尺寸)比竖立设置于其紧靠内侧的肋15b的长度短。

如图2所示，底壁20具有与上壁主体11相同形状的底壁主体21、呈从该底壁主体21的表面朝向外侧突出的形状的底壁突出部22、竖立设置于底壁主体21的外表面中的所述第一室侧的底壁第一室侧肋23a、以及竖立设置于上壁主体11的外表面中的所述第二室侧的底壁第二室侧肋23b。

底壁主体21具有堵塞周壁30的下端的形状。底壁主体21与周壁30的下端连结且与隔壁40的下端连结。如图4所示，该底壁主体21与周壁30之间的边界成为朝向外侧凸出的弯曲面。

如图4所示，底壁突出部22形成在底壁主体21的外表面中的包括位于该底壁主体21的内表面与隔壁40的下端之间的连接部的背侧的部位在内的区域。该底壁突出部22具有在底壁主体21的长边方向上的大致中央处沿着该底壁主体21的短边方向(X轴方向：宽度方向)延伸的形状。在本实施方式中，底壁突出部22从底壁主体21的外表面起的突出量在该底壁突出部22的长边方向上的整个区域内恒定。将该底壁突出部22的短边方向(Y轴方向：宽度方向)上的尺寸设定得比底壁主体21的内表面与隔壁40的下端之间的连接部的相同方向上的尺寸大。另外，底壁主体21中的与底壁突出部22连结的部位具有比底壁主体21的其他部位向外侧(在图4中为下侧)突出的形状。

底壁第一室侧肋23a对底壁主体21中的所述第一室侧的部位进行加强。该底壁第一室侧肋23a具有呈沿着与底壁主体21的短边方向平行的方向延伸的形状的多个短边方向肋(宽度方向肋)24a、以及呈沿着与底壁主体21的长边方向平行的方向即与底壁突出部22交叉的方向延伸的形状的多个长边方向肋25a。这些短边方向肋24a与长边方向肋25a分别具有相同的高度(从底壁主体21向Z轴方向的负向侧的突出量)。将各肋24a、25a的高度设定得比底壁突出部22的高度小。各长边方向肋25a具有与底壁突出部22的侧面连结的形状。在本实施方式中，底壁第一室侧肋23a具有两根短边方向肋24a、四根长边方向肋25a。

底壁第二室侧肋23b对底壁主体21中的所述第二室侧的部位进行加强。该底壁第二室侧肋23b具有呈沿着与底壁主体21的短边方向平行的方向延伸的形状的多个短边方向肋(宽度方向肋)24b、以及呈沿着与底壁主体21的长边方向平行的方向即与底壁突出部22交叉的方向延伸的形状的多个长边方向肋25b。这些短边方向肋24b与长边方向肋25b分别具有相同的高度(从底壁主体21向Z轴方向的负向侧的突出量)。将各肋24b、25b的高度设定得比底壁突出部22的高度小。各长边方向肋25b具有与底壁突出部22的侧面连结的形状。在本实施方式中，底壁第二室侧肋23b具有两根短边方向肋24b、四根长边方向肋25b。

周壁30将上壁主体11的周缘与底壁主体21的周缘连接起来。在本实施方式中，该周壁30呈在整周上具有恒定的厚度的大致方筒状。周壁30具有与隔壁40对置的隔壁对置部30a、以与隔壁40正交的姿势与该隔壁40连接的第一侧壁31以及第二侧壁32。

各隔壁对置部30a具有沿着与隔壁40的长边方向(X轴方向)平行的方向延伸的形状。如图1所示，第一侧壁31具有用于将所述第一室内向容器主体1外开放的第一开口部31a、用于将所述第二室内向容器主体1外开放的第二开口部31b。如图2所示，第二侧壁32具有用于将所述第一室内向容器主体1外开放的第一开口部32a、用于将所述第二室向容器主体1外开放的第二开口部32b。在第一室以及第二室内收容热交换器、配管等之后，各开口部31a～32b分别由覆盖该开口部的形状的盖堵塞。需要说明的是，在各附图中省略所述盖的图示。

在此，像之前说明过的那样，当向该压力容器封入高压气体时，对上壁10、底壁20以及周壁30作用使上述各壁分别向外侧膨胀的方向上的负载。此时，利用欲向外侧膨胀的上壁10以及底壁20而在连结该上壁10与底壁20的上下方向(Z轴方向)上拉拽隔壁40。因此，对隔壁40作用所述上下方向上的拉伸负载。该拉伸负载并非在隔壁40的整个区域内均衡地分布。换句话说，隔壁40存在作用相对大的拉伸负载的部位和作用相对小的拉伸负载的部位。具体来说，所述拉伸负载在隔壁40的中央部处最大，随着从该中央部朝向隔壁40的两端部(隔壁40与周壁30之间的连接部)而逐渐变小。这是因为，上壁主体11以及底壁主体21的变形量在该上壁主体11以及底壁主体21的中央部处变得最大，随着从该中央部朝向外侧(各壁主体与周壁30之间的连接部)而逐渐变小。对此，在本实施方式中，使隔壁40的厚度与作用于该隔壁40的所述拉伸负载的分布大致对应。即，基本上，增大隔壁40中的作用相对大的拉伸负载的部位的壁厚，并且减小仅作用相对小的拉伸负载的部位的壁厚。

具体来说，如图3以及图4所示，隔壁40呈在同连结该隔壁40与上壁主体11之间的连接部以及该隔壁40与底壁主体21之间的连接部的方向(Z轴方向)以及该隔壁40的厚度方向(Y轴方向)各自正交的方向(X轴方向)上较长的矩形的平板状。需要说明的是，图3是图1的III-III线的剖视图。该III-III线穿过图1的上壁突出部12与紧挨着该上壁突出部12的短边方向肋14b之间。隔壁40具有位于包括该隔壁40的长边方向上的中央在内的区域的第一壁41、位于所述长边方向上的一端侧的第二壁42、以及位于所述长边方向上的另一端侧的第三壁43。上述各壁41～43从所述长边方向上的一端侧朝向另一端侧而依次连结第二壁42、第一壁41以及第三壁43。需要说明的是，在本实施方式中，隔壁40呈从Y轴方向观察而在一方向(X轴方向)上较长的矩形，但该隔壁40也可以是从相同方向观察呈正方形。以下，在任何情况下，均将X轴方向作为该隔壁40的长边方向进行说明。

第一壁41、第二壁42以及第三壁43全部呈在一方向(X轴方向)上较长的矩形的平板状。第一壁41、第二壁42以及第三壁43各自的上端与上壁主体11连结，其下端与底壁主体21连结。第二壁42中的与第一壁41连结的一侧的相反侧的端部与第一侧壁31连结。第三壁43中的与第一壁41连结的一侧的相反侧的端部与第二侧壁32连结。如图5(a)所示，第二壁42具有其厚度比第一壁41的厚度小的形状。第三壁43具有其厚度比第一壁41的厚度小的形状。在本实施方式中，将这些第一壁41、第二壁42以及第三壁43分别在其长边方向(X轴方向)的整个区域内设定为相同的厚度。而且，穿过第一壁41的厚度方向(Y轴方向)的中央且沿着该第一壁41的长边方向延伸的中心轴穿过第二壁42的厚度方向(Y轴方向)的中央，并且穿过第三壁43的厚度方向(Y轴方向)的中央。换言之，各壁41～43各自的中心轴一致。在此，如图5(b)所示，优选的是，第一壁41的表面与第二壁42的表面平滑地连结，第一壁41的表面与第三壁43的表面平滑地连结。如此一来，在第一壁41与第二壁42之间的边界附近、以及第一壁41与第三壁43之间的边界附近产生的应力集中得以抑制。

优选的是，将第二壁42的长边方向上的尺寸L1以及第三壁43的长边方向上的尺寸L2分别设定为隔壁对置部30a与隔壁40之间的尺寸B(参照图1)的二分之一以下。这是因为，如图6所示，在所述尺寸L1为所述尺寸B的二分之一以下的范围内，在第二壁42上产生的应力是在第一壁41上产生的应力的二分之一以下。因此，通过将所述尺寸L1设定为所述尺寸B的二分之一以下，能够将第二壁42的厚度设定为第一壁41的厚度的二分之一以下。上述情况对于第三壁43而言也是相同的。在本实施方式中，使第二壁42的长边方向上的尺寸L1与第三壁43的长边方向上的尺寸L2相同。

当因在容器主体1内收容高压气体而对第一壁41作用上下方向上的拉伸负载时，在该第一壁41内产生应力。以使该应力在第一壁41内均匀地分布的方式设定该第一壁41的厚度即可。对于第二壁42以及第三壁43而言也是相同的。如此一来，使各壁41～43的厚度最佳化。由此，不会浪费材料，压力容器得以进一步轻型化。

另外，当向以上说明的容器主体1封入有高压气体时，上壁主体11与隔壁对置部30a之间的边界附近以及底壁主体21与隔壁对置部30a之间的边界附近成为相对高应力。因此，优选的是，容器主体1还具有加强所述边界附近的加强部。在本实施方式中，成为高应力的部位在上壁10侧以及底壁20侧相同，因此以上壁10侧为例进行说明。具体来说，如图8以及图9所示，优选设置上侧加强部51、52。图8所示的上侧加强部51形成于隔壁对置部30a的内表面与上壁主体11的内表面之间的边界，具有朝向内侧鼓出且沿着该边界延伸的形状。图9所示的上侧加强部52具有以横跨隔壁对置部30a的内表面与上壁主体11的内表面之间的边界的方式与该隔壁对置部30a的内表面和上壁主体11的内表面连接的形状。需要说明的是，这些上侧加强部51、52也可以不设置在容器主体1的内表面上，而设置在外表面上。

如以上说明那样，在本实施方式的压力容器中，朝向该压力容器产生的应力集中得以抑制。具体来说，上壁主体11与隔壁40之间的连接部由上壁突出部12加强，因此朝向该部分产生的应力集中得以抑制。而且，上壁主体11由上壁第一室侧肋13a以及上壁第二室侧肋13b加强，因此该上壁主体11的变形得以抑制。此外，这些上壁第一室侧肋13a以及上壁第二室侧肋13b具有与上壁突出部12连结的形状，换句话说，在上壁主体11与隔壁40之间的连接部的附近未被切断，因此向该肋与上壁主体11之间的边界产生的应力集中得以抑制。上述情况对于底壁20侧而言是相同的。即，根据本实施方式的压力容器，仅通过加强容器主体1与隔壁40之间的连接部而难以抑制的朝向上壁10以及底壁20产生的应力集中得以抑制。由此，能够减薄上壁主体11以及底壁主体21的壁厚，因此能够实现作为压力容器整体的轻型化。

另外，在本实施方式中，上壁第一室侧肋13a以及上壁第二室侧肋13b具有在上壁突出部12的上侧相互连结且与该上壁突出部12的上表面连结的形状。因此，朝向上壁主体11与隔壁40之间的连接部、以及各肋13a、13b与上壁突出部12之间的边界产生的应力集中进一步得以抑制。

另外，在本实施方式中，隔壁40中的仅作用相对小的拉伸负载的部分的壁厚比作用相对大的拉伸负载的部分的壁厚小，因此作为压力容器整体，在满足所要求的设计要件的同时还实现基于材料减少的轻型化。具体来说，第二壁42以及第三壁43各自的厚度在满足该压力容器所要求的设计要件的范围内设定得比第一壁41的厚度小，因此材料减少，由此压力容器得以轻型化。

另外，在本实施方式中，第二壁42的长边方向上的尺寸L1以及第三壁43的长边方向上的尺寸L2各自为隔壁40与隔壁对置部30a之间的尺寸B的二分之一以下。因此，能够充分确保隔壁40中的作用相对大的拉伸负载的部位即第一壁41的长边方向上的尺寸，由此满足所述设计要件。并且，隔壁40中的仅作用相对小的拉伸负载的部位即第二壁42以及第三壁43各自的厚度比第一壁41的厚度小，因此还可以实现压力容器的轻型化。

接下来，参照图7对本实施方式的变形例进行说明。如之前说明的那样，关于向容器主体1的第一室以及第二室封入高压气体时的上壁主体11的变形量，与其中央部相比，靠近该上壁主体11与周壁30之间的连接部的部位更小。具体来说，与在上壁主体11中的第一壁41的厚度方向(Y轴方向)上与该第一壁41邻接的第一区域的变形量相比，在该第一区域以外的第二区域(上壁主体11中的第二壁42的厚度方向上与该第二壁42邻接的区域、以及在上壁主体11中的第三壁43的厚度方向上与该第三壁43邻接的区域)的变形量更小。因此，上壁第一室侧肋13a以及上壁第二室侧肋13b中的竖立设置于所述第二区域的部位的高度尺寸也可以设定得比竖立设置于所述第一区域的部位的高度尺寸小。如此，通过将竖立设置于上壁主体11中的仅产生相对小的应力的区域即所述第二区域的肋的高度尺寸设定得比竖立设置于上壁主体11中的产生相对大的应力的区域即所述第一区域的肋的高度尺寸小，能够避免大幅度的重量增加，并且能够提高上壁主体11的强度。上述情况对于底壁20侧而言也是相同的。

需要说明的是，本次公开的实施方式的全部点皆为例示，应认为是非限制性的内容。本发明的范围并非由上述实施方式的说明表示，而是由权利要求书表示，还包括与权利要求书均等的意思以及范围内的全部变更。

例如，在上述实施方式中，虽然示出容器主体1呈在Y轴方向上较长的长方体形状的例子，但容器主体1也可以呈在X轴方向上较长的长方体形状。

另外，在上述实施方式中，虽然示出周壁30的隔壁对置部30a具有沿着与隔壁40的长边方向平行的方向延伸的形状的例子，但该隔壁对置部30a也可以朝向容器主体1的外侧凸出地弯曲。

在此，对上述实施方式进行概述。

(1)上述实施方式的压力容器具有收容高压气体的容器主体、以将该容器主体内等分为第一室和第二室的方式形成于该容器主体内的隔壁。所述容器主体具有与所述隔壁的上端连接的上壁、与该上壁对置且与所述隔壁的下端连接的底壁、将所述上壁的周缘与所述底壁的周缘连接起来的周壁。所述上壁具有与所述周壁的上端以及所述隔壁的上端连接的上壁主体、呈现为从该上壁主体的外表面中的位于该上壁主体的内表面与所述隔壁的上端之间的连接部的背侧的部位朝向外侧突出的形状的上壁突出部、竖立设置于所述上壁主体中的所述第一室的外表面的上壁第一室侧肋、竖立设置于所述上壁主体中的所述第二室的外表面的上壁第二室侧肋。所述底壁具有与所述周壁的下端以及所述隔壁的下端连接的底壁主体、呈现为从该底壁主体的外表面中的位于该底壁主体的内表面与所述隔壁的下端之间的连接部的背侧的部位朝向外侧突出的形状的底壁突出部、竖立设置于所述底壁主体中的所述第一室的外表面的底壁第一室侧肋、竖立设置于所述底壁主体中的所述第二室的外表面的底壁第二室侧肋。所述上壁第一室侧肋以及所述上壁第二室侧肋分别具有与所述上壁突出部连结的形状。所述底壁第一室侧肋以及所述底壁第二室侧肋分别具有与所述底壁突出部连结的形状。

根据该压力容器，朝向该压力容器产生的应力集中得以抑制。具体来说，所述上壁主体与所述隔壁之间的连接部通过呈从所述上壁主体的外表面中的位于所述连接部的背侧的部位朝向外侧突出的形状的上壁突出部来加强，因此朝向该部分产生的应力集中得以抑制。而且，所述上壁主体由所述上壁第一室侧肋以及所述上壁第二室侧肋加强，因此该上壁主体的变形得以抑制。此外，这些肋具有与所述上壁突出部连结的形状，换句话说，在所述上壁主体中的所述连接部的附近未被切断，因此朝向该肋与所述上壁主体之间的边界产生的应力集中得以抑制。上述情况对于底壁侧而言也是相同的。即，根据本压力容器，仅通过加强所述容器主体与所述隔壁之间的连接部而难以抑制的应力集中的产生得以抑制。由此，能够分别减小所述上壁主体的壁厚以及所述底壁主体的壁厚，因此能够实现作为压力容器整体的轻型化。

(2)所述上壁第一室侧肋以及所述上壁第二室侧肋也可以具有在所述上壁突出部的上侧相互连结且与该上壁突出部的上表面连结的形状。

在该方式中，朝向所述上壁主体与所述隔壁之间的连接部、各肋与所述上壁突出部之间的边界产生的应力集中进一步得以抑制。

(3)所述容器主体也可以还具有对所述周壁中的同所述隔壁对置的隔壁对置部与所述上壁主体之间的边界进行加强的上侧加强部、对所述隔壁对置部与所述底壁主体之间的边界进行加强的下侧加强部。

在该方式中，有效地抑制朝向所述隔壁对置部与所述上壁主体之间的边界以及所述隔壁对置部与所述底壁主体之间的边界产生的应力集中。

(4)所述隔壁也可以具有在与连结所述上壁和所述底壁的方向以及该隔壁的厚度方向这两者正交的方向上较长的形状。而且，所述隔壁具有位于包括该隔壁的长边方向上的中央在内的区域的第一壁、位于所述长边方向上的一端侧的第二壁、位于所述长边方向上的另一端侧的第三壁，所述第二壁的厚度以及所述第三壁的厚度分别设定为比所述第一壁的厚度小。

如此，通过减薄所述隔壁中的仅作用相对小的拉伸负载的部分的壁厚，作为压力容器整体，能够在满足所要求的设计要件的同时实现基于材料减少的轻型化。具体来说，在该压力容器中，与位于所述隔壁中的包括该隔壁的长边方向上的中央在内的区域的第一壁相比，对该隔壁中的靠近所述周壁的部位、即位于该隔壁的所述长边方向上的一端侧的第二壁以及位于另一端侧的第三壁仅作用小的拉伸负载。因而，在满足该压力容器所要求的设计要件的范围内，能够使这些第二壁以及第三壁各自的厚度比所述第一壁的厚度小。由此，能够实现基于材料减少的压力容器的轻型化。

(5)上述实施方式的压力容器具有收容高压气体的容器主体、以将该容器主体内等分为第一室和第二室的方式形成于该容器主体内的隔壁。所述容器主体具有与所述隔壁的上端连接的上壁、与该上壁对置且与所述隔壁的下端连接的底壁、将所述上壁的周缘与所述底壁的周缘连接起来的周壁。所述隔壁具有在与连结所述上壁和所述底壁的方向以及该隔壁的厚度方向这两者正交的方向上较长的形状。所述隔壁具有位于包括该隔壁的长边方向上的中央在内的区域的第一壁、位于所述长边方向上的一端侧的第二壁、位于所述长边方向上的另一端侧的第三壁。所述第二壁的厚度以及所述第三壁的厚度分别设定为比所述第一壁的厚度小。

在本压力容器中，通过减小所述隔壁中的仅作用相对小的拉伸负载的部分的壁厚，作为压力容器整体，能够在满足所要求的设计要件的同时实现基于材料减少的轻型化。具体来说，在该压力容器中，与位于所述隔壁中的包括该隔壁的长边方向上的中央在内的区域的第一壁相比，对该隔壁中的靠近所述周壁的部位、即位于该隔壁的所述长边方向上的一端侧的第二壁以及位于另一端侧的第三壁仅作用小的拉伸负载。因而，在满足该压力容器所要求的设计要件的范围内，能够使这些第二壁以及第三壁各自的厚度比所述第一壁的厚度小。由此，能够实现基于材料减少的压力容器的轻型化。

(6)所述周壁具有隔壁对置部，该隔壁对置部具有沿着与所述隔壁的长边方向平行的方向延伸的形状且与所述隔壁对置。所述第二壁的所述长边方向上的尺寸是所述隔壁与所述隔壁对置部之间的尺寸的二分之一以下，所述第三壁的所述长边方向上的尺寸是所述隔壁与所述隔壁对置部之间的尺寸的二分之一以下。

在该方式中，充分确保所述隔壁中的作用相对大的拉伸负载的部位即第一壁的所述长边方向上的尺寸，由此满足所述设计要件。并且，由于能够使所述隔壁中的仅作用相对小的拉伸负载的部位、即所述第二壁以及所述第三壁各自的厚度比所述第一壁的厚度小，因此能够容易地实现压力容器的轻型化。

(7)优选的是，所述第一壁的表面与所述第二壁的表面平滑地连结，所述第一壁的表面与所述第三壁的表面平滑地连结。

在该方式中，朝向所述第一壁与所述第二壁之间的边界附近、以及所述第一壁与所述第三壁之间的边界附近产生的应力集中得以抑制。

(8)优选的是，设定该第一壁的厚度，以便在所述容器主体内收容有所述高压气体时，对所述第一壁作用与所述长边方向以及所述隔壁的厚度方向各自正交的短边方向上的拉伸负载，从而使产生于该第一壁的应力均匀地分布于该第一壁内。另外，优选的是，设定该第二壁的厚度，以便在所述容器主体内收容有所述高压气体时，对所述第二壁作用所述短边方向上的拉伸负载，从而使产生于该第二壁的应力均匀地分布于该第二壁内。而且，优选的是，设定该第三壁的厚度，以便在所述容器主体内收容有所述高压气体时，对所述第三壁作用所述短边方向上的拉伸负载，从而使产生于该第三壁的应力均匀地分布于该第三壁内。

在该方式中，根据作用于所述第一壁、所述第二壁以及所述第三壁各自的拉伸负载的分布来设定各壁的厚度，即，使各壁的厚度最佳化，因此，不会浪费材料，压力容器进一步实现轻型化。

(9)所述上壁也可以具有与所述周壁的上端以及所述隔壁的上端连接的上壁主体、竖立设置于该上壁主体中的所述第一室侧的外表面的上壁第一室侧肋、竖立设置于所述上壁主体中的所述第二室侧的外表面的上壁第二室侧肋。所述底壁也可以具有与所述周壁的下端以及所述隔壁的下端连接的底壁主体、竖立设置于该底壁主体中的所述第一室侧的外表面的底壁第一室侧肋、竖立设置于所述底壁主体中的所述第二室侧的外表面的底壁第二室侧肋。优选的是，所述上壁第一室侧肋以及所述上壁第二室侧肋具有如下形状：与竖立设置于所述上壁主体的外表面中的在所述第一壁的厚度方向上与该第一壁邻接的第一区域的部位的高度尺寸相比，竖立设置于所述上壁主体的外表面中的所述第一区域以外的第二区域的部位的高度尺寸小。优选的是，所述底壁第一室侧肋以及所述底壁第二室侧肋具有如下形状：与竖立设置于所述底壁主体的外表面中的在所述第一壁的厚度方向上与该第一壁邻接的第三区域的部位的高度尺寸相比，竖立设置于所述底壁主体的外表面中的所述第三区域以外的第四区域的部位的高度尺寸小。

在该方式中，竖立设置于所述上壁主体中的仅产生相对小的应力的部位、即所述上壁主体中的除了在所述第一壁的厚度方向上与该第一壁邻接的第一区域以外的第二区域的肋的高度尺寸，比竖立设置于所述上壁主体中的产生相对大的应力的所述第一区域的肋的高度尺寸小。由此，能够避免大幅度的重量增加，并且能够实现所述上壁主体的强度的提高。上述情况对于底壁侧而言也是相同的。

Claims (9)

1.一种压力容器，其具有收容高压气体的容器主体、以将该容器主体内等分为第一室和第二室的方式形成于该容器主体内的隔壁，

该压力容器的特征在于，

所述容器主体具有与所述隔壁的上端连接的上壁、与该上壁对置且与所述隔壁的下端连接的底壁、将所述上壁的周缘与所述底壁的周缘连接起来的周壁，

所述上壁具有与所述周壁的上端以及所述隔壁的上端连接的上壁主体、呈现为从该上壁主体的外表面中的位于该上壁主体的内表面与所述隔壁的上端之间的连接部的背侧的部位朝向外侧突出的形状的上壁突出部、竖立设置于所述上壁主体中的所述第一室的外表面的上壁第一室侧肋、以及竖立设置于所述上壁主体中的所述第二室的外表面的上壁第二室侧肋，

所述底壁具有与所述周壁的下端以及所述隔壁的下端连接的底壁主体、呈现为从该底壁主体的外表面中的位于该底壁主体的内表面与所述隔壁的下端之间的连接部的背侧的部位朝向外侧突出的形状的底壁突出部、竖立设置于所述底壁主体中的所述第一室的外表面的底壁第一室侧肋、以及竖立设置于所述底壁主体中的所述第二室的外表面的底壁第二室侧肋，

所述上壁第一室侧肋以及所述上壁第二室侧肋分别具有与所述上壁突出部连结的形状，

所述底壁第一室侧肋以及所述底壁第二室侧肋分别具有与所述底壁突出部连结的形状。

2.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于，

所述上壁第一室侧肋以及所述上壁第二室侧肋具有在所述上壁突出部的上侧相互连结且与该上壁突出部的上表面连结的形状。

3.根据权利要求1或2所述的压力容器，其特征在于，

所述容器主体还具有对所述周壁中的同所述隔壁对置的隔壁对置部与所述上壁主体之间的边界进行加强的上侧加强部、对所述隔壁对置部与所述底壁主体之间的边界进行加强的下侧加强部。

4.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于，

所述隔壁具有在与连结所述上壁和所述底壁的方向以及该隔壁的厚度方向这两者正交的方向上较长的形状，

所述隔壁具有位于包括该隔壁的长边方向上的中央在内的区域的第一壁、位于所述长边方向上的一端侧的第二壁、位于所述长边方向上的另一端侧的第三壁，

所述第二壁的厚度以及所述第三壁的厚度分别设定为比所述第一壁的厚度小。

5.一种压力容器，其具有收容高压气体的容器主体、以将该容器主体内等分为第一室和第二室的方式形成于该容器主体内的隔壁，

该压力容器的特征在于，

所述容器主体具有与所述隔壁的上端连接的上壁、与该上壁对置且与所述隔壁的下端连接的底壁、将所述上壁的周缘与所述底壁的周缘连接起来的周壁，

所述隔壁具有在与连结所述上壁和所述底壁的方向以及该隔壁的厚度方向这两者正交的方向上较长的形状，

所述隔壁具有位于包括该隔壁的长边方向上的中央在内的区域的第一壁、位于所述长边方向上的一端侧的第二壁、位于所述长边方向上的另一端侧的第三壁，

所述第二壁的厚度以及所述第三壁的厚度分别设定为比所述第一壁的厚度小。

6.根据权利要求5所述的压力容器，其特征在于，

所述周壁具有隔壁对置部，该隔壁对置部具有沿着与所述隔壁的长边方向平行的方向延伸的形状且与所述隔壁对置，

所述第二壁的所述长边方向上的尺寸是所述隔壁与所述隔壁对置部之间的尺寸的二分之一以下，所述第三壁的所述长边方向上的尺寸是所述隔壁与所述隔壁对置部之间的尺寸的二分之一以下。

7.根据权利要求5或6所述的压力容器，其特征在于，

所述第一壁的表面与所述第二壁的表面平滑地连结，所述第一壁的表面与所述第三壁的表面平滑地连结。

8.根据权利要求5或6所述的压力容器，其特征在于，

设定该第一壁的厚度，以便在所述容器主体内收容有所述高压气体时，对所述第一壁作用与所述长边方向以及所述隔壁的厚度方向各自正交的短边方向上的拉伸负载，从而使产生于该第一壁的应力均匀地分布于该第一壁内，

设定该第二壁的厚度，以便在所述容器主体内收容有所述高压气体时，对所述第二壁作用所述短边方向上的拉伸负载，从而使产生于该第二壁的应力均匀地分布于该第二壁内，

设定该第三壁的厚度，以便在所述容器主体内收容有所述高压气体时，对所述第三壁作用所述短边方向上的拉伸负载，从而使产生于该第三壁的应力均匀地分布于该第三壁内。

9.根据权利要求5或6所述的压力容器，其特征在于，

所述上壁具有与所述周壁的上端以及所述隔壁的上端连接的上壁主体、竖立设置于该上壁主体中的所述第一室侧的外表面的上壁第一室侧肋、竖立设置于所述上壁主体中的所述第二室侧的外表面的上壁第二室侧肋，

所述底壁具有与所述周壁的下端以及所述隔壁的下端连接的底壁主体、竖立设置于该底壁主体中的所述第一室侧的外表面的底壁第一室侧肋、竖立设置于所述底壁主体中的所述第二室侧的外表面的底壁第二室侧肋，

所述上壁第一室侧肋以及所述上壁第二室侧肋具有如下形状：与竖立设置于所述上壁主体的外表面中的在所述第一壁的厚度方向上与该第一壁邻接的第一区域的部位的高度尺寸相比，竖立设置于所述上壁主体的外表面中的所述第一区域以外的第二区域的部位的高度尺寸小，

所述底壁第一室侧肋以及所述底壁第二室侧肋具有如下形状：与竖立设置于所述底壁主体的外表面中的在所述第一壁的厚度方向上与该第一壁邻接的第三区域的部位的高度尺寸相比，竖立设置于所述底壁主体的外表面中的所述第三区域以外的第四区域的部位的高度尺寸小。