CN106133428A - 压力容器 - Google Patents

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Abstract

一种压力容器，包括：能够收容高压的气体的长方体形状的容器主体(10)；被设置在容器主体(10)内的平板状的分隔壁(50)；被设置在容器主体(10)的外表面的多个肋(60)。容器主体(10)具有长方形的上壁(20)、与该上壁(20)相向的长方形的底壁(30)以及连接上壁(20)的周缘和底壁(30)的周缘的方筒状的周壁(40)。分隔壁(50)以与容器主体(10)一起形成呈长方体形状的第一室(10a)且与容器主体(10)一起形成呈长方体形状的第二室(10b)的方式被设置在容器主体(10)内。多个肋(60)在垂直于分隔壁(50)的平面上，分别呈在容器主体(10)的整周连接的形状。

Description

压力容器
技术领域
本发明涉及一种冷却压缩气体的气体冷却器等中使用的压力容器。
背景技术
以往，已知有用于冷却高压的气体的压力容器(气体冷却器)。例如，在专利文献1中公开了一种压力容器，其包括：能够收容高压的气体且呈长方体形状的容器主体；以将该容器主体内划分为两个空间的方式设置在该容器主体内的平板状的分隔壁；以及设置在容器主体的外表面的多个肋。容器主体具有长方形的上壁主体、与上壁主体相向的长方形的底壁主体以及连接上壁主体的周缘和底壁主体的周缘的方筒状的周壁。分隔壁以与容器主体一起形成呈长方体形状的第一室和呈长方体形状的第二室的方式被设置在容器主体内。具体而言，分隔壁以垂直于上壁主体以及底壁主体的姿势连接于该上壁主体以及该底壁主体的内表面。多个肋分别被设置在上壁主体的外表面以及底部主体的外表面。在上壁主体的外表面设有多个短边方向肋和多个长边方向肋，其中，多个短边方向肋呈在平行于分隔壁的平面上沿上壁主体的短边方向(平行于分隔壁的方向)延伸的形状，多个长边方向肋呈在垂直于分隔壁的平面上沿上壁主体的长边方向(垂直于分隔壁的方向)延伸的形状。同样，在底壁主体的外表面设有多个短边方向肋和多个长边方向肋，其中，多个短边方向肋呈在平行于分隔壁的平面上沿底壁主体的短边方向延伸的形状，多个长边方向肋呈在垂直于分隔壁的平面上沿底壁主体的长边方向延伸的形状。
如果向该压力容器的各室导入高压的气体而容器主体被施加内压，主要是上壁主体以及底壁主体中连接于分隔壁的部位以外的平板状的部位将向外侧膨胀而变形。多个肋抑制该变形。
在专利文献1的压力容器中，上壁主体以及底壁主体中相对容易变形的部位通过多个肋加强，从而在避免大幅度的重量增大的情况下确保所需的强度。但是，对于此种压力容器要求进一步轻量化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2014-001830号
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能确保所需的强度又能进一步轻量化的压力容器。
为了解决所述问题，本发明人着眼于如所述专利文献1记载的压力容器(压力容器包括：呈长方体形状的容器主体；呈平板状的分隔壁；在平行于分隔壁的平面上呈沿平行于分隔壁的方向延伸的形状的肋；以及在垂直于分隔壁的平面上呈沿垂直于分隔壁的方向延伸的形状的肋)的应力分布。分析该应力分布的结果，本发明人发现在此种压力容器中，当内压作用时，在上壁与周壁的边界以及底壁与周壁的边界产生最大的应力，仅次于所述边界，在周壁的高度方向的中央部发生大的应力。
而且，本发明人发现在此种压力容器中，相较于被设置在平行于分隔壁的平面上的肋，被设置在垂直于分隔壁的平面上的肋相对来讲对容器主体的加强效果(相对于肋的重量的、在容器主体产生的应力的降低作用)高。
本发明一方面涉及压力容器，包括：长方体形状的容器主体，能够收容高压的气体；平板状的分隔壁，被设置在所述容器主体内；以及多个肋，被设置在所述容器主体的外表面，其中，所述容器主体具有长方形的上壁、与该上壁相向的长方形的底壁以及连接所述上壁的周缘和所述底壁的周缘的方筒状的周壁，所述分隔壁以与所述容器主体一起形成呈长方体形状的第一室且与所述容器主体一起形成呈长方体形状的第二室的方式被设置在所述容器主体内，所述多个肋在垂直于所述分隔壁的平面上，分别呈在所述容器主体的整周连接的形状。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的压力容器的立体图。
图2是图1的压力容器的剖视立体图。
图3是表示在图1的压力容器内收容了换热器的状态的剖视立体图。
图4是具备图1的压力容器的压缩装置的概略图。
图5是表示相对于容器主体的高度尺寸的肋间尺寸的比例与最大应变之间的关系的坐标图。
图6是表示相对于容器主体的高度尺寸的肋间尺寸的比例与从最大基准应变减去最大应变而得的值之间的关系的坐标图。
图7是表示相对于容器主体的高度尺寸的肋间尺寸的比例与压力容器的重量之间的关系的坐标图。
图8是表示相对于容器主体的高度尺寸的肋间尺寸的比例与加强性能指标之间的关系的坐标图。
图9是将图7所示的坐标图局部地放大表示的坐标图。
图10是表示图1所示的压力容器的第一变形例的立体图。
图11是图10所示的压力容器的俯视图。
图12是表示图1所示的压力容器的第二变形例的立体图。
图13是本发明的第二实施方式的压力容器的立体图。
图14是图13所示的压力容器的俯视图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的优选的实施方式。
(第一实施方式)
参照图1至图12说明本发明的第一实施方式。
如图1至图3所示，本实施方式的压力容器包括：能够收容高压的气体的长方体形状的容器主体10；被设置在该容器主体10内的平板状的分隔壁50；以及被设置在容器主体10的外表面的多个肋60。分隔壁50以将容器主体10内的空间二等分的方式设置在容器主体10内。具体而言，分隔壁50以与容器主体10一起形成呈长方体形状的第一室10a且与容器主体10一起形成呈长方体形状的第二室10b的方式被设置在容器主体10内。分隔壁50以及多个肋60与容器主体10一体成形。例如，本压力容器通过铸造而成形。
如图4所示，本实施方式的压力容器能够使用于具备第一压缩机101以及第二压缩机102的压缩装置。此时，本压力容器的第一室10a作为用于冷却被第一压缩机101压缩的高压的气体的中间冷却器而被利用。第二室10b作为用于冷却从第一室(中间冷却器)10a流出后被第二压缩机102进一步被压缩的高压的气体的后冷却器而被利用。从第一压缩机101流出的高压的气体，通过形成在容器主体10的上部的第一流入部12流入第一室10a内。在第一室10a被冷却的高压的气体从形成在容器主体10的上部的第一流出部14流出。从第二压缩机102流出的高压的气体通过形成在容器主体10的上部的第二流入部16而流入第二室10b内。在第二室10b被冷却的高压的气体从形成在容器主体10的侧部的第二流出部18流出。另外，第一压缩机101以及第二压缩机102经由齿轮连接于马达103。
下面，详细说明本实施方式的压力容器。
如图1至图3所示，容器主体10具有长方形的上壁20、与上壁20相向的长方形的底壁30以及呈方筒状的周壁40。在本实施方式中，由于第一室10a的体积与第二室10b的体积实质上互相相等，因此，在该压力容器作为所述的气体冷却器而被利用的情况下，作用于第二室10b的内压高于作用于第一室10a的内压。但是，各壁20、30、40的壁厚被设定为全部相同。具体而言，各壁20、30、40的壁厚被设定为具有能够耐住作用于第二室10b的内压的刚性。
上壁20呈平板状。在本实施方式中，上壁20呈在一方向上长的矩形形状。另外，在以下的说明中，设上壁20的长边方向为X轴方向、上壁20和底壁30的排列方向为Z轴方向、垂直于X轴方向以及Z轴方向这两个方向的方向为Y轴方向。
底壁30呈平板状。底壁30呈在一方向(X轴方向)上长的矩形形状。
周壁40连接上壁20的周缘和底壁30的周缘。周壁40与上壁20之间的边界以及周壁40与底壁30的边界分别以朝向外侧凸出的方式弯曲。也就是说，容器主体10的各边以及各顶点呈以分别朝向外侧凸出的方式弯曲的形状。在本实施方式中，将该容器主体10的形状称为长方体形状。
周壁40具有呈与上壁20及底壁30一体连接的形状的周壁主体42和能够对该周壁主体42装卸的盖壁48。另外，在图1中示出了盖壁48的一部分切除的状态。
周壁主体42具有互相相向的平板状的一对第一相向壁44和以垂直于各第一相向壁44的姿势互相相向的平板状的一对第二相向壁46。在本实施方式中，各第一相向壁44呈在与上壁20及底壁30的长边方向相同的方向(X轴方向)上长的矩形形状。各第二相向壁46呈在垂直于第一相向壁44的方向(Y轴方向)上长的矩形形状。各第二相向壁46的宽度方向(Y轴方向)的两端分别连接于第一相向壁44。各第二相向壁46具有将该第二相向壁46在其厚度方向(X轴方向)上贯穿的第一开口46a以及第二开口46b。各开口46a、46b被设置成在与一对第一相向壁44互相面对的方向相同的方向(Y轴方向)上互相邻接。
盖壁48呈堵塞第一开口46a以及第二开口46b的形状。盖壁48以堵塞第一开口46a以及第二开口46b的姿势通过螺栓等紧固件而被固定于第二相向壁46。
分隔壁50呈平板状。分隔壁50以垂直于上壁20及底壁30的姿势连接于上壁20的内表面以及底壁30的内表面。该分隔壁50以平行于一对第一相向壁44且垂直于一对第二相向壁46的姿势连接于各第二相向壁46中第一开口46a与第二开口46b之间的部位的内表面。在本实施方式中，分隔壁50呈在与上壁20及底壁30的长边方向相同的方向(X轴方向)上长的矩形形状。分隔壁50的壁厚被设定为与容器主体10的壁厚相同。但是，分隔壁50的壁厚也可以被设定为小于容器主体10的壁厚。通过该分隔壁50，在容器主体10内形成呈长方体形状的第一室10a和呈长方体形状的第二室10b。在本实施方式中，以使各室10a、10b的高度方向(Z轴方向)的尺寸H大于宽度方向(Y轴方向)的尺寸的方式设定分隔壁50的高度方向(Z轴方向)的尺寸。另外，容器主体10(各室10a、10b)的高度尺寸H是上壁20的板厚方向(Z轴方向)的中心与底壁30的板厚方向(Z方向)的中心之间的尺寸。
如图3所示，在第一室10a及第二室10b分别收容用于冷却流入各室10a、10b的高压的气体的换热器70。具体而言，各换热器70在拆卸了盖壁48的状态下，通过各开口46a、46b被收容在各室10a、10b内。然后，盖壁48被安装于第二相向壁46。据此，在将换热器70分别收容在第一室10a及第二室10b内的状态下各室10a、10b被密封。
多个肋60不是在平行于分隔壁50的面(XZ平面)内而是在垂直于分隔壁50的面(YZ平面)内分别呈在容器主体10的整周连续连接的形状。多个肋60沿与垂直于分隔壁50的面垂直的方向(X轴方向)以等间隔排列。在本实施方式中设有5个肋60。
在本实施方式中，多个肋60中位于其中一侧的端的第一肋61具有：呈沿容器主体10的周向连续连接的形状的第一肋主体61a；和呈使第一室10a内与外部连通并连接第一肋主体61a的其中一端部和另一端部的形状的第一连接肋61b。由于第一肋主体61a连接于第一连接肋61b的外周面，因此，第一肋61整体呈在容器主体10的整周连续连接的形状。第一连接肋61b具有方筒状的外周面和圆筒状的内周面。第一连接肋61b从上壁20的外表面向上突出。第一连接肋61b的上表面平坦。第一连接肋61b的从上壁20的外表面的突出量被设定为略大于第一肋主体61a的从上壁20的外表面的突出量。用于将从第一压缩机101等喷出的气体导入第一室10a内的配管的端部连接于第一连接肋61b的上表面。即，在本实施方式中，第一连接肋61b作为第一流入部12而发挥作用。该第一连接肋61b与第一肋主体61a同样加强容器主体10。因此，在本实施方式中，包含第一连接肋61b在内，第一肋61被视为在垂直于分隔壁50的面(YZ平面)内呈在容器主体10的整周连续连接的形状的部件。但是，第一连接肋61b(第一流入部12)也可以被设置在容器主体10中未设有肋60的部位。此时，只由第一肋主体61a构成的第一肋61呈在容器主体10的整周连续连接的形状。即，在第一肋61包含第一连接肋61b(第一流入部12)等筒状的结构部的情况下，如果其结构部与第一肋主体61a同样具有加强容器主体10的作用，则包含其结构部在内，第一肋61被视为在垂直于分隔壁50的面(YZ平面)内呈在容器主体10的整周连续连接的形状的部件。
关于多个肋60中位于中央的第三肋63及位于另一侧的端的第五肋65也与第一肋61一样。具体而言，第三肋63具有：呈沿容器主体10的周向连续连接的形状的第三肋主体63a；和呈使第二室10a内与外部连通并连接第三肋主体63a的其中一端部和另一端部的形状的第三连接肋63b。由于第三肋主体63a连接于第三连接肋63b的外周面，因此，第三肋63整体呈在容器主体10的整周连续连接的形状。第三连接肋63呈方筒状。第三连接肋63b从上壁20的外表面向上突出。第三连接肋63b的上表面平坦。第三连接肋63b的从上壁20的外表面的突出量被设定为略大于第三肋主体63a的从上壁20的外表面的突出量。用于将从第二压缩机102等喷出的气体导入第二室10b内的配管的端部连接于第三连接肋63b的上表面。即，在本实施方式中，第三连接肋63b作为第二流入部16而发挥作用。该第三连接肋63b与第三肋主体63a同样加强容器主体10。因此，在本实施方式中，包含第三连接肋63b在内，第三肋63被视为在垂直于分隔壁50的面(YZ平面)内呈在容器主体10的整周连续连接的形状的部件。但是，第三连接肋63b(第二流入部16)也可以被设置在容器主体10中未设有肋60的部位。此时，只由第三肋主体63a构成的第三肋63呈在容器主体10的整周连续连接的形状。
第五肋65具有：呈沿容器主体10的周向连续连接的形状的第五肋主体65a；呈使第一室10a内与外部连通并连接第五肋主体65a的互相相向的端部的形状的第五第一室侧连接肋65b；以及使第二室10a内与外部连通并连接第五肋主体65a的互相相向的端部的筒状的第五第二室侧连接肋65c。由于第五肋主体65a连接于第五第一室侧连接肋65b的外周面以及第五第二室侧连接肋65c的外周面，因此，第五肋65整体呈在容器主体10的整周连续连接的形状。第五第一室侧连接肋65b具有方筒状的外周面和圆筒状的内周面。第五第一室侧连接肋65b从上壁20的外表面向上突出。第五第一室侧连接肋65b的上表面平坦。第五第一室侧连接肋65b的从上壁20的外表面的突出量被设定为略大于第五肋主体65a的从上壁20的外表面的突出量。用于将从第一室10a流出的气体导入第二压缩机102等的配管的端部连接于第五第一室侧连接肋65b的上表面。即，在本实施方式中，第五第一室侧连接肋65b作为第一流出部14而发挥作用。该第五第一室侧连接肋65b与第五肋主体65a同样加强容器主体10。第五第二室侧连接肋65c具有方筒状的外周面和圆筒状的内周面。第五第二室侧连接肋65c从第一相向壁44的外表面向外突出。第五第二室侧连接肋65c的侧端面平坦。第五第二室侧连接肋65c的从第一相向壁44的外表面的突出量被设定为略大于第五肋主体65a的从第一相向壁44的外表面的突出量。用于将从第二室10b流出的气体导向外部的配管的端部连接于第五第二室侧连接肋65c的侧端面。即，在本实施方式中，第五第二室侧连接肋65c作为第二流出部18而发挥作用。该第五第二室侧连接肋65c与第五肋主体65a同样加强容器主体10。因此，在本实施方式中，包含第五第一室侧连接肋65b以及第五第二室侧连接肋65c在内，第五肋65被视为在垂直于分隔壁50的面(YZ平面)内呈在容器主体10的整周连续连接的形状的部件。但是，第五第一室侧连接肋65b(第一流出部14)以及第五第二室侧连接肋65c(第二流出部18)也可以被设置在容器主体10中未设有肋60的部位。此时，只由第五肋主体65a构成的第五肋65呈在容器主体10的整周连续连接的形状。
包含位于第一肋61与第三肋63之间的第二肋的第二肋主体62a以及位于第三肋63与第五肋65之间的第四肋主体64a在内，所有的肋主体61a～65a的从容器主体10的外表面的突出量分别被设定为相同的值。此外，所有的肋主体61a～65a的厚度尺寸(X轴方向的尺寸)分别被设定为相同的值。
如以上说明，在本实施方式中，利用具有相对高的加强效果的多个肋60来加强容器主体10中产生大的应力的部位，即容器主体10有效地被加强，因此，能够兼顾强度的确保和压力容器整体的轻量化。具体而言，如本实施方式那样具有呈长方体形状的容器主体10以及将容器主体10内分成两个部分的平板状的分隔壁50的压力容器中，相较于呈沿平行于分隔壁50的面延伸的形状的肋，呈沿垂直于分隔壁50的面延伸的形状的肋60对容器主体10的加强效果更高。此外，如果高压的气体流入该压力容器的各室10a、10b，则向上壁20、底壁30以及周壁40被施加使这些各壁分别向外侧膨胀的方向的负荷。其结果，在上壁20与周壁40的边界以及底壁30与周壁40的边界产生最大的应力，仅次于所述边界，在周壁40的高度方向(Z轴方向)的中央部产生大的应力。在本实施方式中，多个肋60不是被设置在平行于分隔壁50的面(XZ平面)内而是被设置在垂直于分隔壁50的面(YZ平面)内。因此，相较于这些肋60被设置在平行于分隔壁50的平面上的情况，利用各肋60的容器主体10的加强效果(相对于肋60的重量的、在容器主体10产生的应力的降低作用)提高。而且，这些肋60在垂直于分隔壁50的平面上呈在容器主体10的整周连接的形状。因此，容器主体10中产生最大的应力的部位、即在所述边界产生的应力有效地被降低，且仅次于所述边界产生大的应力的部位、即在周壁40的高度方向的中央部产生的应力有效地被降低。据此，能够使容器主体10薄壁化，从而能够实现压力容器整体的轻量化。
接着，研究各肋60间的尺寸L(X轴方向的尺寸)与利用这些肋60的容器主体10的加强效果的关系。更详细而言，研究相对于容器主体10的高度尺寸H的各肋60间的尺寸L的比例L/H与利用各肋60的容器主体10的加强效果之间的关系。在本实施方式中，各室10a、10b的高度尺寸H大于宽度，因此，相较于上壁20以及底壁30中与分隔壁50连接的部位以外的平板状的部位产生的应力，在一对第一相向壁44的高度方向的中央部产生的应力大。因此，相较于利用各肋60的上壁20以及底壁30的加强效果，利用各肋60的一对相向壁44的加强效果更重要。因此，在本实施方式中，在研究各肋60的加强效果时，采用容器主体10的高度尺寸H作为一个基准。另外，各肋60间的尺寸L是各肋60的板厚方向(X轴方向)的中心间的尺寸。
在设置多个肋60的范围固定的情况下，如果所述比例L/H小于0.27，则肋60的总数量较多，所以相对于压力容器的重量，多个肋60的总重量相对大。因此，虽然容器主体10的强度变高，但是压力容器整体的重量过大。因此，压力容器的每单位重量的利用多个肋60的容器主体10的加强效果(以下称为“加强性能指标”)比较小。也就是说，在所述比例L/H小于0.27的范围，容器主体10处于过度地被多个肋60加强的状态。反之，如果所述比例L/H大于1.16，则肋60的总数量较少，所以相对于压力容器的重量，多个肋60的总重量相对小。因此，虽然压力容器整体的重量变小，但是利用肋60的容器主体10的加强效果(容器主体10的强度)变低。因此，加强性能指标较小。也就是说，在所述比例L/H大于1.16的范围，处于利用多个肋60的容器主体10的加强不足的状态。
因此，在本实施方式中，所述比例L/H被设定在0.27～1.16的范围。如果如此设定，则加强性能指标较大。也就是说，在所述比例L/H为0.27～1.16的范围，压力容器的每单位重量的利用多个肋60的容器主体10的加强效果较高，相应地容器主体10进一步薄壁化，即，压力容器整体的重量能够进一步降低。
而且，所述比例L/H优选被设定在0.40～0.86的范围。如果如此设定，加强性能指标进一步变大，压力容器能够进一步轻量化。
并且，所述比例L/H优选被设定为0.55。如果如此设定，加强性能指标更进一步变大，压力容器能够更进一步轻量化。
下面，说明本实施方式的压力容器的实施例。
＜实施例＞
对将10.4MPa的内压作用于本压力容器的情况下在容器主体10产生的最大应变ε，在所述比例L/H为0.27～5.5的范围进行了分析。图5中表示其结果。另外，最大应变ε在上壁20与周壁40的边界以及底壁30与周壁40的边界产生，仅次于最大应变ε的大应变在周壁40的高度方向的中央部产生。在本实施例中，容器主体10的高度尺寸H(Z轴方向的尺寸)为364mm，容器主体10的宽度尺寸(Y轴方向的尺寸)为636mm。此外，各肋60的从容器主体10的突出量为50mm，各肋60的厚度方向(X轴方向)的尺寸为25mm。
如图5所示，设横轴为所述比例L/H、纵轴为最大应变ε，则获得随着所述比例L/H变大而最大应变ε变大的曲线。在本实施例中，所述比例L/H为5.5时最大应变ε为0.58％。该值与在容器主体10的外表面未设置多个肋60的情况下在该容器主体10产生的最大基准应变ε0的值相同。也就是说，可知如果所述比例L/H为5.5，则实质上不能获得利用多个肋60的容器主体10的加强效果。
图6是设横轴为所述比例L/H、纵轴为从最大基准应变ε0(0.58％)减去图5所示的最大应变ε的值时的座标图。也就是说，图6是表示容器主体10还能容许多少应变的座标图，即为表示最大应变ε的容许量的座标图。
图7是设横轴为所述比例L/H、纵轴为压力容器的重量时的座标图。由于随着所述比例L/H变大而肋60的总数量变少，因此，获得随着所述比例L/H变大而重量变小的曲线。
图8是设横轴为所述比例L/H、纵轴为图6的纵轴的值(最大基准应变ε0-最大应变ε)除以图7的纵轴的值(压力容器的重量W)的值时的座标图。图8的纵轴的值表示压力容器的每单位重量的最大应变ε的容许量。也就是说，表示该值越大则压力容器的每单位重量的利用多个肋60的容器主体10的加强效果越优良。即，图8的纵轴的值相当于所述加强性能指标。在该值较高的范围，容器主体10有效地被加强且压力容器被轻量化。如图8所示，座标图由于是向上凸的曲线，因此，可知存在最适点。
图9是放大表示图8的座标图的最适点的附近的座标图。根据图9可知，在所述比例L/H为0.27～1.16的范围，加强性能指标成为8.15以上的较高的值，因此，能够使容器主体10有效地加强并使压力容器的重量减轻。
而且，从图9可知，优选所述比例L/H被设定在0.40～0.86的范围。在该范围，加强性能指标成为8.86以上。因此，能够实现容器主体10的各壁的薄壁化、即压力容器的轻量化。
并且，根据图9可知，所述比例L/H为0.55时加强性能指标成为最大值9.0。
另外，在上述示出的实施方式在所有的点上为例示，不应认为用来限制。本发明的范围不是通过所述的实施方式的说明而示出，而是通过权利要求来示出，而且包含与权利要求均等的意思以及范围内的所有变更。
例如，多个肋60也可为以下的第一变形例以及第二变形例所示的的形状。
＜第一变形例＞
参照图10及图11说明所述第一实施方式的第一变形例。另外，本变形例的多个肋60的形状以外的结构与以上说明的实施方式的结构相同。
如图10及图11所示，多个肋60具有被设置在中央区域A1的多个中央肋66和被设置在外侧区域A2的多个外侧肋67。中央区域A1是位于容器主体10的外表面中各肋的排列方向(X轴方向)的中央且占容器主体10的沿垂直于分隔壁50的面在周向上排列的四个壁(上壁20、一对第一相向壁44及底壁)的总面积的二分之一的区域。外侧区域A2是在所述排列方向上位于容器主体10的外表面中的中央区域A1的外侧的区域。
在本变形例中，在中央区域A1设有三个中央肋66，在各外侧区域A2各设有一个外侧肋67。
各外侧肋67的从容器主体10的外表面的突出量h2被设定为小于各中央肋66的从容器主体10的外表面的突出量h1。这是因为，在内压作用于各室10a、10b时，相对于在容器主体10的中央区域A1产生的应力，在外侧区域A2产生的应力小。
在本变形例中，相较于沿所述排列方向均匀地设置多个中央肋66的情况相比，多个肋60的总重量减少，因此，既能确保强度又能减少压力容器整体的重量。
另外，在本变形例中，例示了各外侧肋67的从容器主体10的外表面的突出量被设定为小于各中央肋66的突出量的例子，但并不限定于此。例如，也可为各肋的从容器主体10的外表面的突出量相同，各外侧肋67的厚度方向的尺寸被设定为小于各中央肋66的厚度方向的尺寸。
＜第二变形例＞
参照图12说明所述第一实施方式的第二变形例。另外，在本变形例中，多个肋60的形状以外的结构也与以上说明的实施方式的结构相同。
如图12所示，各肋60具有被设置在上壁20的外表面以及底壁30的外表面的第一部位60a和被设置在一对相向壁44的外表面的第二部位60b。
第一部位60a呈在上壁20及底壁30的板厚方向(Z轴方向)上随着从与分隔壁50重叠的部位朝向外侧而突出量逐渐变大后变小的形状。这是因为，当内压作用于各室10a、10b时，随着从上壁20及底壁30中连接于分隔壁50的部位朝向外侧而在该壁产生的应力逐渐变大。
第二部位60b呈随着从上壁20与周壁40的边界或底壁30与周壁40的边界朝向第一相向壁44的高度方向的中央而突出量逐渐变大的形状。这是因为，当内压作用于各室10a、10b时，随着从所述边界朝向第一相向壁44的中央而在该壁产生的应力逐渐变大。另外，最大的应力在所述边界产生。
在本变形例中，相较于各肋60的从容器主体10的外表面的突出量在容器主体10的周向的整个区域，第一部位60a的最大量或第二部位60b的最大量相等的情况，由于多个肋60总重量减少，因此，既能确保强度又能减少压力容器整体的重量。
(第二实施方式)
下面，参照图13及图14说明本发明的第二实施方式的压力容器。另外，在第二实施方式中，多个肋60的配置以外的结构与第一实施方式的结构相同。
如图13及图14所示，多个肋60具有被设置在中央区域A1的多个主肋68和被设置在外侧区域A2的多个副肋69。
多个主肋68沿所述排列方向以等间隔排列。在本实施方式中，在中央区域A1设有三个主肋68。
各副肋69在所述排列方向上被设置在多个主肋68中位于最外侧的最外主肋68a的外侧且从最外主肋68a隔开大于主肋68间的尺寸L1的尺寸L2的位置。在本实施方式中，在各外侧区域A2各设有一个副肋69。
在本实施方式中，在确保所需的强度的情况下压力容器进一步轻量化。具体而言，当内压作用于各室10a、10b时，容器主体10的中央区域A1与外侧区域A2相比欲朝向外侧较大地扩展，因此，在中央区域A1产生相对大的应力，而在外侧区域A2产生相对小的压力。因此，中央区域A1通过被配置成相对密集的多个主肋68加强，外侧区域A2通过与多个主肋68相比被配置得空疏的副肋69加强，从而相较于在所述排列方向上在容器主体10的外表面的整个区域均匀地设置多个主肋68的情况，压力容器被轻量化。
另外，在第二实施方式中，如所述第一变形例，各副肋69的从容器主体10的外表面的突出量也可被设定为小于多个主肋68的突出量。此外，各肋也可为如第二变形例那样具有第一部位60a以及第二部位60b的形状。
在此，概括说明所述实施方式。
本压力容器包括：长方体形状的容器主体，能够收容高压的气体；平板状的分隔壁，被设置在所述容器主体内；以及多个肋，被设置在所述容器主体的外表面，其中，所述容器主体具有长方形的上壁、与该上壁相向的长方形的底壁以及连接所述上壁的周缘和所述底壁的周缘的方筒状的周壁，所述分隔壁以与所述容器主体一起形成呈长方体形状的第一室且与所述容器主体一起形成呈长方体形状的第二室的方式被设置在所述容器主体内，所述多个肋在垂直于所述分隔壁的平面上，分别呈在所述容器主体的整周连接的形状。
在本压力容器中，通过具有相对高的加强效果的肋来加强容器主体中产生大的应力的部位，即，由于容器主体有效地被加强，因此，能够兼顾强度的确保和压力容器整体的轻量化。具体而言，多个肋不是设置在平行于分隔壁的平面上而是设置在垂直于分隔壁的平面上，因此，相较于这些肋设置在平行于分隔壁的平面上的情况，利用各肋的容器主体的加强效果(相对于肋的重量的、在容器主体产生的应力的降低作用)提高。而且，这些肋在垂直于分隔壁的平面上呈在容器主体的整周连接的形状。因此，容器主体中产生最大的应力的部位、即容器主体中与垂直于所述分隔壁的面垂直且互相邻接的两个壁(上壁和周壁等)的边界产生的应力有效地降低，且仅次于所述边界而产生大的应力的部位、即容器主体中平行于分隔壁的壁的中央部产生的应力有效地降低。因此，能够实现容器主体的薄壁化，据此，能够实现压力容器整体的轻量化。
具体而言，优选：所述分隔壁以垂直于所述上壁以及所述底壁的姿势连接于所述上壁的内表面以及所述底壁的内表面。
由此，当将底壁载置在水平面上时各室在水平方向上排列，因此，压力容器的设置空间在高度方向上有限制的情况下有利。
此时，优选：所述多个肋被设置在垂直于所述上壁以及所述分隔壁双方的平面上。
由此，能够在周壁中，在该周壁的外表面未设有多个肋的部位形成用于将设备类(换热器等)收容到各室内的开口。
此外，在本发明中，优选：所述多个肋包括沿平行于所述分隔壁的方向以等间隔排列的多个主肋，所述多个主肋中互相邻接的主肋间的尺寸相对于所述周壁的高度尺寸的比例为0.27～1.16。
由此，压力容器的每单位重量的利用多个主肋的容器主体的加强效果(加强性能指标)较大。具体而言，在平行于分隔壁的方向(多个肋的排列方向)上，在多个主肋的设置范围固定的情况下，如果所述比例小于0.27，则主肋的总数量较多，因此，相对于压力容器的重量，多个主肋的总重量相对大。因此，虽然容器主体的强度提高，但是压力容器整体的重量过大。因此，加强性能指标较小。也就是说，在所述比例小于0.27的范围，处于容器主体被多个主肋过度地加强的状态。反之，如果所述比例大于1.16，则主肋的数量较少，因此，相对于压力容器的重量，多个主肋的总重量相对小。因此，虽然压力容器整体的重量变小，但是利用主肋的容器主体的加强效果(容器主体的强度)降低。因此，加强性能指标较小。也就是说，在所述比例大于1.16的范围，处于利用多个主肋的容器主体的加强不足的状态。在本压力容器中，由于所述比例设定在0.27～1.16的范围，因此，加强性能指标较大。也就是说，在本压力容器中，利用各主肋的容器主体的加强效果较高，相应地容器主体薄壁化，即能够减少压力容器整体的重量。
此时，优选：所述比例为0.40～0.86。
由此，所述加强性能指标进一步变大。因此，能够实现压力容器的进一步的轻量化。
而且此时，优选：所述比例为0.55。
由此，所述加强性能指标更进一步变大。因此，能够实现压力容器的更进一步的轻量化。
此外，优选：所述多个肋还包括副肋，所述副肋在所述多个主肋的排列方向上被设置在相对于所述多个主肋中位于最外侧的最外主肋而位于外侧且在从所述最外主肋隔开大于所述主肋间尺寸的尺寸的位置，所述多个主肋在所述排列方向上被设置在包含所述容器主体的外表面的中央的中央区域，所述副肋在所述排列方向上被设置在所述容器主体的外表面中的所述中央区域外侧的外侧区域。
由此，在确保所需的强度的情况下压力容器进一步被轻量化。具体而言，当内压作用于各室时，容器主体的中央区域与外侧区域相比欲朝向外侧较大地扩展，因此，在中央区域产生相对大的应力，而在外侧区域产生相对小的压力。因此，中央区域通过被配置成相对密集的多个主肋加强，外侧区域通过与多个主肋相比被配置得空疏的副肋加强，从而相较于在所述排列方向上在容器主体的外表面的整个区域均匀地设置多个主肋的情况，压力容器被轻量化。

Claims (7)

1.一种压力容器，其特征在于包括：
长方体形状的容器主体，能够收容高压的气体；
平板状的分隔壁，被设置在所述容器主体内；以及
多个肋，被设置在所述容器主体的外表面，其中，
所述容器主体具有长方形的上壁、与该上壁相向的长方形的底壁以及连接所述上壁的周缘和所述底壁的周缘的方筒状的周壁，
所述分隔壁以与所述容器主体一起形成呈长方体形状的第一室且与所述容器主体一起形成呈长方体形状的第二室的方式被设置在所述容器主体内，
所述多个肋在垂直于所述分隔壁的平面上，分别呈在所述容器主体的整周连接的形状。
2.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于：
所述分隔壁以垂直于所述上壁以及所述底壁的姿势连接于所述上壁的内表面以及所述底壁的内表面。
3.根据权利要求2所述的压力容器，其特征在于：
所述多个肋被设置在垂直于所述上壁以及所述分隔壁双方的平面上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压力容器，其特征在于：
所述多个肋包括沿平行于所述分隔壁的方向以等间隔排列的多个主肋，
所述多个主肋中互相邻接的主肋间的尺寸相对于所述周壁的高度尺寸的比例为0.27～1.16。
5.根据权利要求4所述的压力容器，其特征在于：
所述比例为0.40～0.86。
6.根据权利要求5所述的压力容器，其特征在于：
所述比例为0.55。
7.根据权利要求4所述的压力容器，其特征在于：
所述多个肋还包括副肋，所述副肋在所述多个主肋的排列方向上被设置在相对于所述多个主肋中位于最外侧的最外主肋而位于外侧且在从所述最外主肋隔开大于所述主肋间尺寸的尺寸的位置，
所述多个主肋在所述排列方向上被设置在包含所述容器主体的外表面的中央的中央区域，
所述副肋在所述排列方向上被设置在所述容器主体的外表面中的所述中央区域外侧的外侧区域。
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