CN110168260A

CN110168260A - 压力容器

Info

Publication number: CN110168260A
Application number: CN201780083009.5A
Authority: CN
Inventors: 片冈保人; 宿院弘一; 平田和也
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Shengang Compressor Co.,Ltd.
Priority date: 2017-01-11
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2019-08-23
Anticipated expiration: 2037-12-14
Also published as: JP6885731B2; WO2018131378A1; TW201829951A; US20190360638A1; KR20190091344A; TWI647401B; CN110168260B; JP2018112244A; US11060664B2; KR102219092B1

Abstract

本发明涉及一种压力容器，其具备容器主体、侧面肋和上表面肋。侧面肋从侧面向横向突出，并沿上下方向延伸。上表面肋与侧面肋连续设置，从上表面向上下方向突出，并沿横向延伸。内部空间的横向的宽度小于内部空间的上下方向的宽度。上表面肋从上表面向容器主体的外侧且上下方向突出的突出量的最大值(H2)小于侧面肋从侧面向容器主体的外侧且横向突出的突出量的最大值(H1)。

Description

压力容器

技术领域

本发明涉及压力容器。

背景技术

例如专利文献1等中记载有现有的压力容器。该文献所记载的压力容器具备容器主体和从容器主体向外侧突出的肋。容器主体具备第一面(例如该文献中的周壁)和第二面(例如该文献中的上壁、底壁)。当内压作用于容器主体时，容器主体以向外侧膨胀的方式变形。因此，谋求通过肋抑制该变形。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－200373号公报

发明内容

发明要解决的课题

在该文献所记载的技术中，设置于第一面的肋的突出量的最大值与设置于第二面的肋的突出量的最大值相同。因此，存在肋大型化的问题。其结果是，有可能产生如下问题，即，压力容器的质量变大、产生压力容器的材料的浪费、压力容器的成本增大、压力容器变大及为了配置压力容器而需要宽阔的空间。另一方面，若仅减小肋，则有可能压力容器的强度不足。

因此，本发明的目的在于提供能够在确保压力容器的强度的同时减小肋的压力容器。

用于解决课题的方案

本发明的压力容器具备容器主体和肋。所述容器主体能够在内部空间收容流体。所述肋从所述容器主体向所述容器主体的外侧突出。所述容器主体具备第一面和第二面。所述第一面沿所述容器主体的轴向即容器主体轴向延伸，并沿与容器主体轴向正交的方向即第一方向延伸，用于形成所述内部空间。所述第二面与所述第一面相连，沿容器主体轴向延伸，并沿与容器主体轴向及第一方向正交的方向即第二方向延伸，用于形成所述内部空间。所述肋具备第一肋和第二肋。所述第一肋从所述第一面向第二方向突出，并沿第一方向延伸。所述第二肋与所述第一肋连续设置，从所述第二面向第一方向突出，并沿第二方向延伸。所述内部空间的第二方向的宽度小于所述内部空间的第一方向的宽度。所述第二肋从所述第二面向所述容器主体的外侧且第一方向突出的突出量的最大值小于所述第一肋从所述第一面向所述容器主体的外侧且第二方向突出的突出量的最大值。

发明效果

根据上述结构，能够在确保压力容器的强度的同时减小肋。

附图说明

图1是压力容器的立体图，且是表示将压力容器的一部分切断后的状态的图。

图2是从容器主体轴向Z观察图1所示的压力容器的剖视图。

图3是图2的F3－F3向视剖视图。

图4是图2的F4－F4向视剖视图。

图5是图3所示的F5部分的放大图。

图6是图4所示的F6部分的放大图。

图7是表示图1所示的压力容器的解析用的壳模型的立体图。

图8是表示图7所示的压力容器的米塞斯应力分布的立体图。

图9是第二实施方式的相当于图1的图。

图10是第三实施方式的相当于图2的图。

图11是第四实施方式的相当于图2的图。

图12是比较例的相当于图8的图。

具体实施方式

(第一实施方式)

参照图1～图8对第一实施方式的压力容器1(参照图1)进行说明。

压力容器1是能够收容流体的容器。压力容器1所收容的流体可以是气体、空气、液体中的任一者。压力容器1构成为内部的压力比压力容器1的外部的压力高。压力容器1是通过铸造而制造的铸件。压力容器1是用于冷却流体的容器，例如为气体冷却器。压力容器1具备后冷却器1a(第一容器)和中间冷却器1i(第二容器)。

例如，该压力容器1构成压缩机单元(未图示)。压缩机单元具备压缩机和压力容器1。该压缩机为无油压缩机。该压缩机以两个阶段对空气进行压缩，具备一级压缩机和两级压缩机。通过一级压缩机压缩而成为高温的(被隔热压缩的)空气通过中间冷却器1i冷却而恢复到室温。恢复到室温的空气通过两级压缩机再次被压缩。通过两级压缩机压缩而成为高温的空气通过后冷却器1a再次冷却而恢复到室温，并供给至用户(压缩空气的利用者)。

该压力容器1是后冷却器1a与中间冷却器1i一体构成的容器(一体型)。因此，与后冷却器1a和中间冷却器1i不是一体的情况(例如它们配置于彼此分离的位置的情况等)相比，能够减小中间冷却器1i及后冷却器1a的配置所需要的空间。因此，能够使压缩机单元小型化。后冷却器1a和中间冷却器1i彼此同样地构成。以下，主要对后冷却器1a进行说明，并省略后冷却器1a与中间冷却器1i的共通点的说明。压力容器1具备容器主体10、流体出入口20和肋30。

容器主体10是能够收容流体的部分。流体收容于容器主体10的内部空间10s。容器主体10的形状为非圆筒型，是内部为空腔的大致长方体状，且具有轴向的形状。将容器主体10的轴向设为容器主体轴向Z。将与容器主体轴向Z正交的方向(一方向)设为上下方向Y(第一方向)。将与容器主体轴向Z及上下方向Y正交的方向设为横向X(第二方向)。需要说明的是，“上”、“下”及“横”仅是为了方便说明而使用的用语。例如，上下方向Y并非必须是铅垂方向，横向X并非必须是水平方向。从容器主体轴向Z观察时，无论容器主体轴向Z的位置如何，容器主体10的截面形状都是恒定或大致恒定。从容器主体轴向Z观察时，容器主体10的截面形状为大致长方形。容器主体10可以具备盖(未图示)。该盖设置于容器主体10的容器主体轴向Z上的端部。容器主体10具备侧面11(第一面)、上表面12(第二面)、下表面13(第二面)、圆角部15和隔壁17。

内部空间10s是容器主体10的内部的空间。在从容器主体轴向Z观察时，内部空间10s的截面形状为大致长方形。内部空间10s在一个容器主体10中设置有两个。在内部空间10s中存在中间冷却器侧内部空间10si和后冷却器侧内部空间10sa。在各内部空间10s中可以收容有热交换器(未图示)，也可以不收容。

侧面11(第一面)是形成内部空间10s的面。对于作为形成内部空间10s的面这一点，上表面12、下表面13、圆角部15及隔壁17也是相同的。侧面11沿容器主体轴向Z延伸，且沿上下方向Y延伸。侧面11为平面状或大致平面状。对于为平面状或大致平面状这一点，上表面12、下表面13及隔壁17也是相同的。侧面11设置于两处。两处的侧面11相互平行地配置，且在横向X上对置。

上表面12(第二面)与侧面11相连，与两处的侧面11各自的上下方向Y的一端(上端)相连，经由圆角部15与侧面11相连。上表面12沿容器主体轴向Z延伸，且沿横向X延伸。上表面12的厚度(上下方向Y宽度)与侧面11的厚度(横向X的宽度)相同。

下表面13(第二面)与上表面12在上下方向Y上对称地设置。下表面13与上表面12相互平行地配置，在上下方向Y上对置。

圆角部15配置于容器主体10的角部，为曲面状的部分。如图2所示，在从容器主体轴向Z观察时，圆角部15设置于大致长方形状的容器主体10的四处的角部。在从容器主体轴向Z观察时，圆角部15为圆弧状或大致圆弧状。

隔壁17隔开(分隔)中间冷却器侧内部空间10si与后冷却器侧内部空间10sa。隔壁17将两个第二面(上表面12及下表面13)彼此连接，并且与侧面11平行地配置。隔壁17是与上表面12及下表面13各自的横向X中央部相连的中央隔壁。

该隔壁17是形成中间冷却器侧内部空间10si的壁，且是形成后冷却器侧内部空间10sa的壁。因此，与分别设置上述壁的情况相比，能够使压力容器1轻量化，能够抑制压力容器1的成本。

该隔壁17如下发挥作用。在中间冷却器侧内部空间10si与后冷却器侧内部空间10sa作用有内压，使容器主体10以向外侧膨胀的方式变形时，在隔壁17作用有拉伸力(上下方向Y的拉伸力)。因此，上表面12与下表面13的通过隔壁17相连的部分(横向X中央)的位移量得到抑制，能够抑制上表面12及下表面13的应力。因此，能够使上表面12及下表面13的壁厚变薄，结果能够使容器主体10的壁厚变薄。另外，能够抑制上表面12及下表面13的应力，因此能够减小肋30。更详细而言，能够使肋30的壁厚变薄，另外，能够减小肋30距容器主体10的突出量。因此，能够使压力容器1轻量化，能够抑制压力容器1的成本。

如图1所示，流体出入口20是连通容器主体10的外部与内部(内部空间10s)的孔。流体出入口20具备中间冷却器入口21i、中间冷却器出口23i、后冷却器入口21a和后冷却器出口(未图示)。中间冷却器入口21i是流体从容器主体10的外部向中间冷却器侧内部空间10si流入的入口。中间冷却器出口23i是流体从中间冷却器侧内部空间10si向容器主体10的外部流出的出口。后冷却器入口21a是流体从容器主体10的外部向后冷却器侧内部空间10sa流入的入口。后冷却器出口是流体从后冷却器侧内部空间10sa向容器主体10的外部流出的出口。中间冷却器入口21i、中间冷却器出口23i及后冷却器入口21a例如设置于上表面12。后冷却器出口例如设置于侧面11。流体出入口20不包含肋30。流体出入口20距容器主体10的突出量可以大于肋30距容器主体10的突出量，也可以小于肋30距容器主体10的突出量。

肋30(加强肋)加强容器主体10。肋30抑制内压作用于容器主体10的内表面时的容器主体10的变形、产生应力。肋30从容器主体10向容器主体10的外侧突出。“容器主体10的外侧”是相对于容器主体10与内部空间10s相反的一侧。肋30在容器主体轴向Z上等间隔地设置有多个。肋30环绕容器主体10的整周或几乎整周，以包围容器主体10的方式设置。肋30沿容器主体10的所谓周向延伸。肋30为板状或大致板状。肋30与容器主体10一体构成。如图2所示，肋30具备侧面肋31(第一肋)、上表面肋32(第二肋)、下表面肋33(第二肋)和圆角部肋35。

侧面肋31(第一肋)从侧面11向横向X突出，并沿上下方向Y延伸。侧面肋31从横向X观察配置成直线状。

上表面肋32(第二肋)从上表面12向上下方向Y突出，并沿横向X延伸。上表面肋32从上下方向Y观察配置成直线状。上表面肋32与侧面肋31连续设置。上表面肋32经由圆角部肋35与侧面肋31连续地设置。上表面肋32的厚度(容器主体轴向Z上的宽度)与侧面肋31的厚度相同(下表面肋33及圆角部肋35各自的厚度也相同)。

下表面肋33(第二肋)与上表面肋32在上下方向Y上对称地设置。以下，省略下表面肋33的说明。

圆角部肋35从圆角部15向容器主体10的外侧突出。圆角部肋35分别从四处的圆角部15向容器主体10的外侧突出。圆角部肋35与第二肋(上表面肋32或下表面肋33)和侧面肋31相连。

(宽度L1、宽度L2、最大弯曲力矩)

将内部空间10s的上下方向Y的宽度设为宽度L1。宽度L1是从上表面12至下表面13的上下方向Y的距离(最短距离)。将内部空间10s的横向X的宽度设为宽度L2。宽度L2为从隔壁17至侧面11的横向X的距离。宽度L2小于宽度L1。后冷却器侧内部空间10sa的横向X的宽度L2小于后冷却器侧内部空间10sa的上下方向Y的宽度L1(中间冷却器侧内部空间10si也相同)。侧面11的最大弯曲力矩M1在侧面11的与内部空间10s的上下方向Y中央部相邻的部分产生，在侧面11的上下方向Y中央部产生。上表面12的最大弯曲力矩M2在上表面12的与内部空间10s的横向X中央部相邻的部分产生。宽度L2小于宽度L1，因此上表面12的最大弯曲力矩M2小于侧面11的最大弯曲力矩M1。

(肋30的突出量)

将侧面肋31从侧面11向容器主体10的外侧且横向X突出的突出量(高度)设为第一突出量h1。将第一突出量h1的最大值设为最大第一突出量H1。将上表面肋32从上表面12向容器主体10的外侧且上下方向Y突出的突出量设为第二突出量h2。将第二突出量h2的最大值设为最大第二突出量H2。最大第二突出量H2小于最大第一突出量H1。由此，固定于最大弯曲力矩较小的一方的面(上表面12)的肋30的突出量的最大值小于固定于最大弯曲力矩较大的一方的面(侧面11)的肋30的突出量的最大值。在本实施方式中，第一突出量h1无论上下方向Y的位置如何均为恒定，是最大第一突出量H1。在本实施方式中，上表面肋32从上表面12向上下方向Y的突出量无论横向X的位置如何均为恒定，是最大第二突出量H2。

最大第一突出量H1及最大第二突出量H2根据宽度L1与宽度L2的比(L1/L2)来设定。最大第一突出量H1及最大第二突出量H2设定为最大第一突出量H1与最大第二突出量H2的比(H1/H2)在比(L1/L2)的平方的0.7倍以上且1.3倍以下的范围内。即，最大第一突出量H1及最大第二突出量H2设定为满足以下式A1。

0.7·(L1/L2)²≤H1/H2≤1.3·(L1/L2)²···(式A1)

在此，侧面11的最大弯曲力矩M1与L1²成比例。另外，上表面12的最大弯曲力矩M2与L2²成比例。因此，在满足式A1的情况下，最大第一突出量H1及最大第二突出量H2根据最大弯曲力矩M1与最大弯曲力矩M2的比(M1/M2)来设定。

(塑性截面系数)

如图3所示，在从上下方向Y观察时，侧面11及多个侧面肋31具有重复单位截面C1沿容器主体轴向Z重复的结构。重复单位截面C1是侧面11及侧面肋31的重复单位的截面，且是从上下方向Y观察到的截面。重复单位截面C1为包含侧面肋31的第一突出量h1成为最大第一突出量H1的部分的截面。重复单位截面C1的塑性截面系数Zp1基于最大第一突出量H1(参照图2)来确定(详细内容如下述)。

如图4所示，在从横向X观察时，上表面12及多个上表面肋32具有重复单位截面C2沿容器主体轴向Z重复的结构。重复单位截面C2是上表面12及上表面肋32的重复单位的截面，且是从横向X观察到的截面。重复单位截面C2为包含上表面肋32的第二突出量h2成为最大第二突出量H2的部分的截面。重复单位截面C2的塑性截面系数Zp2基于最大第二突出量H2(参照图2)来确定(详细内容如下述)。

图2所示的最大第一突出量H1及最大第二突出量H2根据塑性截面系数Zp1与塑性截面系数Zp2的比(Zp1/Zp2)来设定。最大第一突出量H1及最大第二突出量H2设定为比(Zp1/Zp2)在比(L1/L2)的平方的0.7倍以上且1.3倍以下的范围内。即，最大第一突出量H1及最大第二突出量H2设定为满足以下式A2。

0.7·(L1/L2)²≤Zp1/Zp2≤1.3·(L1/L2)²···(式A2)

(塑性截面系数的详细内容)

式A2如下求出。图5所示的重复单位截面C1的面积Ac1通过以下式表示。

Ac1＝t1·H1+a1·b1

t1：侧面肋31的厚度(容器主体轴向Z的宽度)

a1：侧面11的厚度(横向X的宽度)

b1：一个重复单位截面C1的侧面11的容器主体轴向Z的宽度

在此，设为

Ac1’＝(t1·H1+a1·b1)/2

e1＝Ac1’/b1。

e1是从侧面肋31的端面且与内部空间10s(参照图2)相邻侧的端面至重复单位截面C1的塑性中立轴为止的距离。重复单位截面C1的塑性截面系数Zp1通过以下式B1表示。

Zp1＝Ac1’·[e1/2+{H1+(a1－e1)}/2]···(式B1)

重复单位截面C1的全塑性力矩(全塑性状态的最大弯曲力矩Mp1)通过以下式B2表示。

Mp1＝Zp1·σy1···(式B2)

在此，σy1为侧面11及侧面肋31的材料的屈服应力。

图6所示的重复单位截面C2的面积Ac2通过以下式表示。

Ac2＝t2·H2+a2·b2

t2：上表面肋32的厚度(容器主体轴向Z的宽度)

a2：上表面12的厚度(上下方向Y的宽度)

b2：一个重复单位截面C2的上表面12的容器主体轴向Z的宽度

在此，设为

Ac2’＝(t2·H2+a2·b2)/2···(式B3a)

e2＝Ac2’/b2···(式B3b)。

e2是从上表面12的端面且与内部空间10s(参照图2)相邻侧的端面至重复单位截面C2的塑性中立轴为止的距离。重复单位截面C2的塑性截面系数Zp2通过以下式B3c表示。

Zp2＝Ac2’·[e2/2+{H2+(a2－e2)}/2]···(式B3c)

重复单位截面C2的全塑性力矩(全塑性状态的最大弯曲力矩Mp2)通过以下式B4表示。

Mp2＝Zp2·σy2···(式B4)

在此，σy2是上表面12及上表面肋32的材料的屈服应力。在本实施方式中，上表面12及上表面肋32的材料与侧面11及侧面肋31的材料相同。

在内压P(等分布载荷)作用于图2所示的容器主体10时，作用于侧面11的最大弯曲力矩Mp1通过以下式B5表示。

Mp1＝P·L1²/8···(式B5)

同样地，在内压P作用于容器主体10时，作用于上表面12的最大弯曲力矩Mp2通过以下式B6表示。

Mp2＝P·L2²/8···(式B6)

通过式B2、式B4、式B5及式B6，获得以下式B7，由式B7获得式B8。

Mp1/Mp2＝(L1/L2)²＝(Zp1·σy1)/(Zp2·σy2)···(式B7)

Zp1/Zp2＝(σy2/σy1)·(L1/L2)²···(式B8)

构成压力容器1的各部分的材料的屈服应力存在偏差。例如铸件(铸铁)的强度的偏差最大为平均值±30％左右(0.7σy～1.3σy左右)。因此，考虑B8的(σy2/σy1)为0.7以上且1.3以下。以满足以下式B9的方式，优选设定Zp1/Zp2。式B9是与式A2相同的式子。

0.7·(L1/L2)²≤Zp1/Zp2≤1.3·(L1/L2)²···(式B9)

在容器主体10需要最高的强度的部位是侧面11的上下方向Y中央部。基于该所需要的强度，确定侧面肋31的最大第一突出量H1。因此，表示从最大第一突出量H1(已知值)求出上表面肋32的最大第二突出量H2(未知值)的式子。

通过式B8获得以下式B10。

Zp2＝(σy1/σy2)·Zp1·(L2/L1)²

＝(σy1/σy2)·J···(式B10)

在此，

J＝Zp1·(L2/L1)²。

通过式B3a、式B3b及式B3c获得以下式B11。

Zp2＝(t2·H2+a2·b2)·(H2+a2)/4

＝{t2·H2²+a2·(b2+t2)·H2+a2²·b2}/4···(式B11)

通过式B10及式B11，获得以下式B12。

{t2·H2²+a2·(b2+t2)·H2+a2²·b2}/4

＝(σy1/σy2)·J···(式B12)

当将式B12变形，并整理H2的2次方程式时，获得以下式B13。

t2·H2²+a2·(b2+t2)·H2+a2²·b2－4·J·(σy1/σy2)＝0···(式B13)

式B13能够如下进行整理。

A·H2²+B·H2+C＝0···(式B14)

在此，

A＝t2

B＝a2·(b2+t2)

C＝a2²·b2－4·J·(σy1/σy2)。

通过式B14，最大第二突出量H2通过以下式B15表示。

H2＝[－B+(B²－4·A·C)^1/2]/(2·A)···(式B15)

通过式B15，能够基于与重复单位截面C1(参照图3)相关的尺寸、与重复单位截面C2(参照图3)相关的尺寸、图2所示的内部空间10s的宽度L1、宽度L2及(σy1/σy2)，计算最大第二突出量H2。与式B9同样地，关于式B15，优选考虑(σy1/σy2)为0.7以上且1.3以下。

(比较)

比较本实施方式的压力容器1与比较例的压力容器501(参照图12)。分别针对压力容器1及压力容器501，进行了内压作用于解析用的壳模型(薄板模型)时的弹塑性解析。作为该解析，使用了FEM(Finite Element Method，有限要素法)解析。图7中示出本实施方式的压力容器1的壳模型。该模型利用上下方向Y、横向X及容器主体轴向Z各自的压力容器1的对称性，将压力容器1分为1/8的模型(1/8模型)。在该模型中，满足式A1及式A2。需要说明的是，在图7中，以双点划线及实线表示将压力容器1分成1/2的情况。

在图12所示的比较例的压力容器501中，肋530距容器主体10的突出量为恒定。在比较例的压力容器中，侧面肋531的最大第一突出量H1与上表面肋532的最大第二突出量H2相等。比较例的压力容器501的肋530距容器主体10的突出量以外的结构(尺寸、形状)与本实施方式的压力容器1相同。

将本实施方式的压力容器1的米塞斯应力分布示于图8。将比较例的压力容器501的米塞斯应力分布示于图12。在图8及图12中，米塞斯应力越高的部位越以深的颜色表示。若将压力容器1中应力较高的部分(高应力区域)的应力与压力容器501的高应力区域的应力进行比较，则几乎相同(除了图8所示的部分31c以外)。因此，压力容器1的耐压强度可以说是与压力容器501的耐压强度相同程度。

图12所示的压力容器501的上表面12及上表面肋532的产生应力与图8所示的压力容器1的上表面12及上表面肋32的产生应力相比，范围较广且较低(颜色较浅)。因此，在图12所示的比较例的压力容器501中，可知材料强度有富裕的区域较宽，产生材料的浪费的区域较宽。另一方面，在图8所示的本实施方式的压力容器1中，在上表面12及上表面肋32的几乎整个区域，能够将上表面12及上表面肋32所产生的应力提高到与侧面11及侧面肋31所产生的应力相同程度。

与图12所示的比较例的上表面肋532的最大第二突出量H2相比，图8所示的本实施方式的上表面肋32的最大第二突出量H2较小。因此，在本实施方式的压力容器1中，能够确保与比较例相同程度的耐压强度，并且小于比较例且轻量化。

(第一发明的效果)

图1所示的压力容器1所产生的效果如下所述。压力容器1具备能够在内部空间10s收容流体的容器主体10和从容器主体10向容器主体10的外侧突出的肋30。容器主体10具有侧面11和上表面12。侧面11沿容器主体10的轴向即容器主体轴向Z延伸，沿与容器主体轴向Z正交的方向即上下方向Y延伸，形成内部空间10s。上表面12与侧面11相连，沿容器主体轴向Z延伸，沿与容器主体轴向Z及上下方向Y正交的方向即横向X延伸，形成内部空间10s。肋30具备侧面肋31和上表面肋32。侧面肋31从侧面11向横向X突出，并沿上下方向Y延伸。上表面肋32与侧面肋31连续设置，从上表面12向上下方向Y突出，并沿横向X延伸。

[结构1－1]如图2所示，内部空间10s的横向X的宽度L2小于内部空间10s的上下方向Y的宽度L1。

[结构1－2]上表面肋32从上表面12向容器主体10的外侧且上下方向Y突出的突出量的最大值(最大第二突出量H2)小于侧面肋31从侧面11向容器主体10的外侧且横向X突出的突出量的最大值(最大第一突出量H1)。

通过上述[结构1－1]，上表面12的与内部空间10s的横向X中央部相邻的部分的最大弯曲力矩M2小于侧面11的与内部空间10s的上下方向Y中央部相邻的部分的最大弯曲力矩M1。因此，与侧面11所需的强度相比，上表面12所需的强度较低。因此，压力容器1具备上述[结构1－2]。因此，能够在确保压力容器1的强度的同时减小肋30(上表面肋32)。其结果是，能够使压力容器1轻量化，能够抑制压力容器1的材料的浪费，能够抑制压力容器1的成本，能够减小压力容器1，能够减小压力容器1的配置所需的空间。

(第二发明的效果)

[结构2]将内部空间10s的上下方向Y的宽度设为L1。将内部空间10s的横向X的宽度设为L2。将侧面肋31从侧面11向容器主体10的外侧且横向X突出的突出量的最大值设为H1。将上表面肋32从上表面12向容器主体10的外侧且上下方向Y突出的突出量的最大值设为H2。此时，满足0.7·(L1/L2)²≤H1/H2≤1.3·(L1/L2)²。

通过上述[结构2]，与不满足该条件的情况相比，能够在更可靠地确保压力容器1的强度的同时减小上表面肋32。

(第三发明的效果)

[结构3]如图1所示，肋30在容器主体轴向Z上等间隔地设置有多个。如图3所示，将侧面11及侧面肋31的重复单位的截面且从上下方向Y观察到的截面(重复单位截面C1)的塑性截面系数设为Zp1。如图4所示，将上表面12及上表面肋32的重复单位的截面且从横向X观察到的截面(重复单位截面C2)的塑性截面系数设为Zp2。此时，满足0.7·(L1/L2)²≤Zp1/Zp2≤1.3·(L1/L2)²。

通过上述[结构3]，与不满足该条件的情况相比，能够在更可靠地确保压力容器1的强度的同时减小上表面肋32。需要说明的是，对于本发明的实施方式的压力容器，多用于耐压试验，要求该试验合格。在耐压试验中，为了确认压力容器的耐压强度，通过施加于压力容器的应力，验证容器的变形从弹性区域向塑性区域转移的状态。因此，并非通过弹性截面系数，而需要通过塑性截面系数进行评价。

(第二实施方式)

参照图9，关于第二实施方式的压力容器201，对于第一实施方式的不同点进行说明。需要说明的是，对于第二实施方式的压力容器201的与第一实施方式共通的内容，标注与第一实施方式相同的附图标记、或省略附图标记，并省略说明(关于省略共通点的附图标记、说明的方面，其他实施方式的说明也相同)。如图1所示，在第一实施方式中，侧面肋31的壁厚无论上下方向Y的位置如何均为恒定。另一方面，如图9所示，在第二实施方式中，侧面肋231的壁厚不是恒定。侧面肋231具备薄壁部231a和厚壁部231b。需要说明的是，在图9中，省略了流体出入口20(参照图1)。

厚壁部231b如下设置。如图8所示，在第一实施方式的侧面肋31的上下方向Y中央部的极小一部分(部分31c)，有时会产生比其他部分高的应力。因此，为了抑制该应力，设置有图9所示的厚壁部231b。厚壁部231b设置于侧面肋231的上下方向Y中央部。厚壁部231b的厚度(容器主体轴向Z的宽度)大于薄壁部231a的厚度。侧面肋231的上下方向Y中央部的厚度大于侧面肋231的上下方向Y中央部以外的部分的厚度。例如，厚壁部231b的上下方向Y的宽度为宽度L1(参照图2)的1/2倍、1/3倍、1/4倍或1/5倍等。厚壁部231b例如为锥状。具体而言，厚壁部231b的厚度随着接近侧面肋231的上下方向Y的中央而变大。例如，在通过铸造制作压力容器201的情况下，通过以侧面肋231的壁厚根据上下方向Y的位置而改变的方式制作铸造模具，从而能够容易地制作侧面肋231。

(第四发明的效果)

图9所示的本实施方式的压力容器201所产生的效果如下所述。

[结构4]侧面肋231的上下方向Y中央部(厚壁部231b)的厚度大于侧面肋231的上下方向Y中央部以外的部分(薄壁部231a)的厚度。

通过上述[结构4]，能够抑制侧面肋231的上下方向Y中央部的应力。另外，与将侧面肋231的整体设定为恒定的厚度的情况相比，能够减小侧面肋231。

(第三实施方式)

参照图10，关于第三实施方式的压力容器301，对与第一实施方式的不同点进行说明。不同点在于侧面肋331、上表面肋332及下表面肋333的形状。

侧面肋331以如下方式构成。在第一实施方式中，如图2所示，侧面肋31的第一突出量h1无论上下方向Y的位置如何均为恒定。另一方面，在本实施方式中，如图10所示，侧面肋331的第一突出量h1根据上下方向Y的位置而不同。在侧面11的弯曲力矩较大的上下方向Y位置，将第一突出量h1设定得较大，在侧面11的弯曲力矩较小的上下方向Y位置，将第一突出量h1设定得较小。从横向X观察时与内部空间10s的上下方向Y中央部重叠的位置处的第一突出量h1小于从横向X观察时与内部空间10s的上下方向Y中央部以外的部分重叠的位置处的第一突出量h1。通过该结构，与第一突出量h1无论上下方向Y的位置如何均为恒定的情况(参照图2)相比，能够减小侧面肋331。

上表面肋332以如下方式构成。在第一实施方式中，如图2所示，上表面肋32的第二突出量h2无论横向X的位置如何均为恒定。另一方面，在本实施方式中，如图10所示，上表面肋332的第二突出量h2根据横向X的位置而不同。在上表面12的弯曲力矩较大的横向X位置，将第二突出量h2设定得较大，在上表面12的弯曲力矩较小的横向X位置，将第二突出量h2设定得较小。从上下方向Y观察时与内部空间10s的横向X中央部重叠的位置处的第二突出量h2大于从上下方向Y观察时与内部空间10s的横向X中央部以外的部分重叠的位置处的第二突出量h2。通过该结构，与第二突出量h2无论横向X的位置如何均为恒定的情况(参照图2)相比，能够减小上表面肋332。下表面肋333与上表面肋332在上下方向Y上对称地设置。

(第四实施方式)

参照图11，关于第四实施方式的压力容器401，对与第一实施方式的不同点进行说明。在第一实施方式中，如图2所示，后冷却器1a与中间冷却器1i为一体。另一方面，在本实施方式中，后冷却器401a与中间冷却器401i为分体。

后冷却器401a和中间冷却器401i被紧固构件450固定(紧固、刚性结合)，在横向X上对称地配置。以下，若没有特别说明，则对后冷却器401a和中间冷却器401i被固定的状态进行说明。后冷却器401a的上表面肋32与中间冷却器401i的上表面肋32为彼此分体，以在横向X上连续的方式配置(关于下表面肋33也相同)。后冷却器401a具备相当于第一实施方式的隔壁17(参照图2)的第一隔壁417a和第一紧固构件安装部440a。中间冷却器401i具备相当于第一实施方式的隔壁17的第二隔壁417i和第二紧固构件安装部440i。

第一隔壁417a和第二隔壁417i彼此平行地配置，且彼此接触。第一紧固构件安装部440a从第一隔壁417a与第二面(上表面12及下表面13)的连接位置向容器主体10的外侧且上下方向Y突出。第二紧固构件安装部440i从第二隔壁417i与第二面(上表面12及下表面13)的连接位置向容器主体10的外侧且上下方向Y突出。

紧固构件450通过紧固第一紧固构件安装部440a和第二紧固构件安装部440i，从而对后冷却器401a和中间冷却器401i进行固定。紧固构件450例如为螺栓等。

(变形例)

上述的各实施方式也可以进行各种变形。各实施方式的结构要素的数量也可以变更，也可以不设置结构要素的一部分。结构要素的配置、形状也可以变形。图1所示的压力容器1可以不用于压缩机，也可以不是用于冷却流体的容器。在上述实施方式中，压力容器1具备两个容器(中间冷却器1i及后冷却器1a)，但也可以仅具备一个容器，也可以具备三个以上的容器。

也可以将相互不同的实施方式的结构要素彼此组合。图2所示的第一实施方式的侧面肋31也可以置换为图10所示的第三实施方式的侧面肋331。图2所示的第一实施方式的上表面肋32也可以置换为图10所示的第三实施方式的上表面肋332。例如，在图1中示出了五个肋30，但也可以变更肋30的个数。

构成压力容器1的材料也可以不是铸铁。在构成压力容器1的材料的强度的偏差相对于铸铁的强度的偏差为相同程度或较小的情况下，也可以满足上述的式A1及式A2中的至少任一个。

如图2所示，在上述实施方式中，在从容器主体轴向Z观察到的截面中，与隔壁17正交的方向(横向X)上的内部空间10s的宽度L2小于隔壁17延伸的方向(上下方向Y)上的内部空间10s的宽度L1。另一方面，在从容器主体轴向Z观察到的截面中，与隔壁17正交的方向(横向X)上的内部空间10s的宽度也可以大于隔壁17延伸的方向(上下方向Y)上的内部空间10s的宽度。在上述实施方式中，在从容器主体轴向Z观察到的截面中，隔壁17配置于大致长方形的内部空间10s的长边的部分。另一方面，在从容器主体轴向Z观察到的截面中，隔壁17也可以配置于内部空间10s的短边的部分。

本申请是基于2017年1月11日提出的日本专利申请(特愿2017－2820)，在此引入其内容来作为参照。

附图标记说明：

1、201、301、401 压力容器

10 容器主体

10s 内部空间

11 侧面(第一面)

12 上表面(第二面)

13 下表面(第二面)

30 肋

31、231、331 侧面肋(第一肋)

32、332 上表面肋(第二肋)

33、333 下表面肋(第二肋)

231a 薄壁部

231b 厚壁部

X 横向(第二方向)

Y 上下方向(第一方向)

Z 容器主体轴向。

Claims

1.一种压力容器，其具备：

容器主体，其能够在内部空间收容流体；以及

肋，其从所述容器主体向所述容器主体的外侧突出，

所述容器主体具备：

第一面，其沿所述容器主体的轴向即容器主体轴向延伸，并沿与容器主体轴向正交的方向即第一方向延伸，用于形成所述内部空间；以及

第二面，其与所述第一面相连，沿容器主体轴向延伸，并沿与容器主体轴向及第一方向正交的方向即第二方向延伸，用于形成所述内部空间，

所述肋具备：

第一肋，其从所述第一面向第二方向突出，并沿第一方向延伸；以及

第二肋，其与所述第一肋连续设置，从所述第二面向第一方向突出，并沿第二方向延伸，

所述内部空间的第二方向的宽度小于所述内部空间的第一方向的宽度，

所述第二肋从所述第二面向所述容器主体的外侧且第一方向突出的突出量的最大值小于所述第一肋从所述第一面向所述容器主体的外侧且第二方向突出的突出量的最大值。

2.根据权利要求1所述的压力容器，其中，

在设所述内部空间的第一方向的宽度为L1、

所述内部空间的第二方向的宽度为L2、

所述第一肋从所述第一面向所述容器主体的外侧且第二方向突出的突出量的最大值为H1、

所述第二肋从所述第二面向所述容器主体的外侧且第一方向突出的突出量的最大值为H2时，满足

0.7·(L1/L2)²≤H1/H2≤1.3·(L1/L2)²。

3.根据权利要求1或2所述的压力容器，其中，

所述肋在容器主体轴向上等间隔地设置有多个，

在设所述内部空间的第一方向的宽度为L1、

所述内部空间的第二方向的宽度为L2、

所述第一面及所述第一肋的重复单位的截面且从第一方向观察到的截面的塑性截面系数为Zp1、

所述第二面及所述第二肋的重复单位的截面且从第二方向观察到的截面的塑性截面系数为Zp2时，满足

0.7·(L1/L2)²≤Zp1/Zp2≤1.3·(L1/L2)²。

4.根据权利要求1或2所述的压力容器，其中，

所述第一肋的第一方向中央部的厚度大于所述第一肋的第一方向中央部以外的部分的厚度。

5.根据权利要求3所述的压力容器，其中，