JP2000213691A - 耐衝撃性に優れたfrp圧力容器とその製造方法および、耐衝撃性に優れたfrp圧力容器用保護容器 - Google Patents

耐衝撃性に優れたfrp圧力容器とその製造方法および、耐衝撃性に優れたfrp圧力容器用保護容器

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    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0308Protective caps

Abstract

(57)【要約】 【課題】 落下等の衝撃によるプロテクターやスカート
の損傷がFRP圧力容器本体に伝わることを防止でき
る、耐衝撃性に優れたFRP圧力容器およびその製造方
法、並びに耐衝撃性に優れたFRP圧力容器用保護容器
を提供する。 【解決手段】 プラスチック製ライナーの外面にFRP
層が積層されてなるFRP圧力容器本体がプラスチック
製の保護容器の内部に着脱自在に収容されたFRP圧力
容器であって、保護容器が円筒形状を有する胴部と、胴
部の上部に設けられたプロテクタと、胴部の下部に設け
られたスカートからなり、プロテクタはFRP圧力容器
本体のバルブより背が高い、2ケ所以上の吊り上げ用貫
通孔が設けられた円筒状の鉛直壁又は傾斜壁の縦壁から
なり、スカートは円筒形状からなり、スカートの内側に
FRP圧力容器本体の底部が地面と離れた位置に支持す
る支持手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐衝撃性に優れた
FRP圧力容器とその製造方法および、耐衝撃性に優れ
たFRP圧力容器用保護容器に関するもので、特には、
液化石油ガスに用いられるプラスチック製ライナーを有
する耐衝撃性に優れたFRP圧力容器に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】圧力容器は液化石油ガス(LPG)、圧
縮天然ガス(CNG)等の燃料用、および空気呼吸器等
の医療・防災用に用いられている。これら圧力容器に
は、主に鋼製容器が用いられてきた。しかしながら、鋼
製圧力容器は重く、これら圧力容器は運搬して使用され
ることが多いために、その軽量化が強く望まれてきた。
この要望に対する解決策として、プラスチック製ライナ
ーFRP圧力容器(ライナーの外面にFRP層が積層さ
れてなるFRP圧力容器)が開発されている。
【0003】このプラスチック製ライナーFRP圧力容
器は、図14に示すように、プラスチック製ライナー2
2、FRPヘリカル層23、FRPフープ層24で構成
されたFRP圧力容器本体2からなる。プラスチック製
ライナー22は通常、ブロー成型法、回転成型法でつく
られ、FRPヘリカル層、フープ層はFW法(フィラメ
ント・ワインディング法)でつくられる。FW法は、繊
維束(繊維を数千本束ねたもの)に樹脂を含浸させ、張
力を作用させながら繊維束をプラスチック製ライナーに
順次巻き付けていく成型法である。強化繊維には、剛性
の高いガラス繊維、炭素繊維やケブラー繊維が用いられ
ている。
【0004】このプラスチック製ライナーFRP圧力容
器は、軽量(鋼製圧力容器重量の1/3〜1/2)であ
り、液化石油ガス(LPG)、圧縮天然ガス(CNG)
等の燃料の貯蔵用、及び医療・防災用の空気呼吸器に多
く用いられつつある。
【0005】液化石油ガス(LPG)用圧力容器として
用いる場合、図15に示すように、FRP圧力容器本体
2にプロテクター29とスカート30を設ける必要があ
る。プロテクター29は、液化石油ガス用圧力容器の運
搬時の衡撃や落下によるバルブの損傷の防止や、運搬時
に持ち上げるための引つ掛かりとして必要である。そし
て、スカート30は液化石油ガス用圧力容器の運搬時の
衡撃の防止やこの圧力容器を立てておくために必要であ
る。
【0006】このため、(イ)補強繊維をプラスチック
製ライナーにFW法で巻き付けてFRP圧力容器本体を
製造する際に、別途成形したプラスチック製のプロテク
ターやスカートを、同じFW法でFRP圧力容器本体に
巻き付けて液化石油ガス用FRP圧力容器を製造する方
法や、(ロ)前記プロテクターやスカートをFRP圧力
容器本体の強化繊維の上に樹脂で接着して液化石油ガス
用FRP圧力容器を製造する方法が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、(イ)
の方法は、FRP圧力容器が大きな衝撃を受けた際に、
プロテクターやスカートがFRP圧力容器本体のライナ
ーと一体成形されているため、プロテクターやスカート
の受けた損傷(亀裂)がFRP圧力容器本体に伝播し、
ライナーを損傷する問題がある。この結果、FRP圧力
容器本体の耐圧性能が低下する問題がある。さらに、F
RP圧力容器本体の内部にあるライナーの損傷の程度を
外部から判定することが困難である。
【0008】一方、(ロ)の方法でも、プロテクターや
スカートはFRP圧力容器本体に一体に接着されている
ので、プロテクターやスカートの受けた損傷(亀裂)が
FRP圧力容器本体に伝播して、FRP圧力容器本体を
損傷する問題がある。さらに、(ロ)の方法では接着剤
の長期安定性が課題となる。FRP圧力容器は10年以
上にわたって使用され、かつ、戸外に置かれ、厳しい温
度変化にさらされるからである。FRPの補強繊維とプ
ロテクター等のプラスチックとの間には熱膨張率の差が
大きく、温度変化に伴いFRPの補強繊維とプロテクタ
ーやスカートの接着部には大きな熱応力が繰り返し作用
するので、この接着部が損傷(亀裂)して、プロテクタ
ーやスカートの強度が低下する問題がある。この結果、
プロテクターやスカートの耐衝撃性が低下するだけでな
く、吊り上げ中にプロテクターがFRP圧力容器本体と
接着部から外れると、FRP圧力容器本体が落下する危
険性がある。特に、小型のFRP圧力容器のトラック等
から積み下ろしや運搬は人力で行われるので、プロテク
ターがFRP圧力容器本体から外れることは極めて危険
である。
【0009】そこで本発明は、落下等の衝撃によるプロ
テクターやスカートの損傷がFRP圧力容器本体に伝播
することを防止できる、耐衝撃性に優れたFRP圧力容
器およびその製造方法、並びに耐衝撃性に優れたFRP
圧力容器用保護容器を提供することを目的とするもので
ある。さらに、液化石油ガス用FRP圧力容器の運搬
(吊り上げを含む)、保護、自立のために、プロテクタ
ーやスカートの強度が安定的に長期間維持され、さら
に、一般家庭用の運搬容器として軽量で安価となる耐衝
撃性に優れたFRP圧力容器およびその製造方法、並び
に耐衝撃性に優れたFRP圧力容器用保護容器を提供す
ることを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の耐衝撃性に優れたFRP圧力容器(請
求項1)は、プラスチックライナーの外面にFRP層が
積層されてなるFRP圧力容器本体がプラスチック製の
保護容器の内部に着脱自在に収容されたFRP圧力容器
であって、前記保護容器が円筒形状を有する胴部と、こ
の胴部の上部に設けられたプロテクターと、この胴部の
下部に設けられたスカートからなり、前記プロテクター
は、前記FRP圧力容器本体のバルブ位置より背が高
い、2ケ所以上の吊り上げ用貫通孔が設けられた円筒状
の鉛直壁又は傾斜壁の縦壁からなり、前記スカートは円
筒形状からなり、このスカートの内側に前記FRP圧力
容器本体の底部が地面と離れた位置に支持する支持手段
が設けられていることを特徴とするものである。プロテ
クターの縦壁が、この縦壁の頂部から、外壁と内壁にわ
かれる2重構造の壁により構成され、前記外壁の下部が
前記保護容器の上部と一体に接続していることが好まし
い(請求項2)。
【0011】FRP圧力容器本体がプラスチック製の保
護容器の内部に着脱自在に収容、すなわち、保護容器と
FRP圧力容器本体は構造的に完全に分離しているの
で、落下等の衝撃による保護容器の損傷(亀裂)をFR
P圧力容器本体に伝わることを防止できる。さらに、保
護容器の円筒形状を有する胴部胴部の上部に設けられた
プロテクターと、この胴部の下部に設けられたスカート
により、落下等の衝撃エネルギがFRP圧力容器本体へ
伝播するのを小さくすることができる。
【0012】すなわち、前記プロテクターはFRP圧力
容器本体のバルブ位置より背が高い、円筒状の鉛直壁又
は傾斜壁の縦壁からなるので、落下の際にバルブより先
にプロテクターの縦壁が地面に衡突して変形することに
より、衝撃エネルギが吸収される。さらに、プロテクタ
ーの縦壁を頂部で外壁と内壁にわかれる2重構造の壁に
して、外壁の下部が保護容器の胴部と一体に接続するこ
とにより、落下等の衝撃力を保護容器の胴部に伝えるこ
とにより、FRP圧力容器本体へ衝撃エネルギの伝播を
より小さくすることができる。そして、前記円筒形状の
スカートとこのスカートの内側に設けられたFRP圧力
容器本体の底部が地面と離れた位置に支持する支持手段
により、落下の際に、まず、スカートが地面に衡突して
変形することにより、衝撃エネルギが吸収される。その
後、たとえ、FRP圧力容器本体の底部が地面に当たっ
ても損傷を最小限することができる。
【0013】さらに、プロテクターに吊り上げ用貫通穴
を設けているので、FRP圧力容器の運搬が容易とな
る。そして、円筒形状からなるスカートによりFRP圧
力容器は安定して自立することができる。このとき、ス
カートの円筒形状が保護容器の円筒形状と直径が略同一
にすることにより、FRP圧力容器の設置スペースを変
えずに、FRP圧力容器を安定して自立できるので好ま
しい。
【0014】そして、上記本発明の耐衝撃性に優れたF
RP圧力容器では、FRP圧力容器本体の底部の支持手
段が、底板と、鉛直壁又は傾斜壁の縦壁からなる一端が
開放された円筒容器形状の支持部材からなり、この支持
部材の底板が前記FRP圧力容器本体の底部を支持する
と共に、前記支持部材の縦壁と前記スカートとが着脱自
在に固着される構成であることが好ましい(請求項
3)。さらに、FRP圧力容器本体の底部の支持手段
が、上方に開いた凹面の底板と、この凹面の底板の外周
部から前記スカートの下方に曲げられて縦壁を形成する
一端が開放された円筒容器形状の支持部材からなり、こ
の支持部材の凹面の底板が前記FRP圧力容器本体の底
部を支持すると共に、前記支持部材の縦壁と前記スカー
トとが着脱自在に固着される構成であることが好ましい
(請求項4)。
【0015】これら支持部材により、FRP圧力容器本
体が保護容器内に安定して支持されるので、前述したプ
ロテクターやスカートの保護作用や保護効果が充分に発
揮される。さらに、支持部材の縦壁がスカートと着脱自
在に固着されているので、保護容器が破損した場合、保
護容器のみを交換することが可能である。そして、仮
に、FRP圧力容器本体に大きな負荷が伝播した場合に
は、保護容器からFRP圧力容器本体を取り外ずして、
FRP圧力容器本体の損傷状態を判定することができ
る。
【0016】これに加えて、FRP圧力容器本体の底部
の中央部と支持部材の底板により構成される空間を設け
ることにより、スカートが破損して、さらに、支持部材
の中央部の底板が地面に衡突しても、十分に、衝撃エネ
ルギを吸収するので好ましい(請求項5)。
【0017】さらに、上記本発明の耐衝撃性に優れたF
RP圧力容器では、プロテクターの2重構造の縦壁で構
成される空間内、又は/および、FRP圧力容器本体の
底部と前記支持部材の底板により構成される空間内に樹
脂材を充填することにより、プロテクターやスカートの
曲げ剛性を向上させてプロテクターやスカートを補強で
き、FRP圧力容器の耐衝撃性を向上できるので好まし
い(請求項6、7)。さらに、樹脂材として、発泡材を
用いることにより、プロテクターやスカートの重量増が
少なくできるので、より好ましい。
【0018】また、本発明の耐衝撃性に優れたFRP圧
力容器の製造方法(請求項8)は、保護容器のプロテク
ターと胴部とスカートと支持部材とからなる成形体を一
体に成形し、次に、この成形体から前記支持部材を切離
し、プロテクターと胴部とスカートとからなる成形体
(保護容器本体)にFRP圧力容器本体を収容した後、
前記支持部材を前記成形体(保護容器本体)のスカート
の内側に挿入して、このスカートと前記支持部材を着脱
自在に固着することを特徴とするものである。保護容器
のプロテクターと胴部とスカートと支持部材とからなる
成形体を一体に成形することにより、保護容器を構成す
る構成体を1つの工程で製作できる。そして、この成形
体から前記支持部材を切り離し、保護容器本体にFRP
圧力容器本体を収容した後、支持部材を保護容器本体の
スカートの内側に挿入して、このスカートと前記支持部
材を着脱自在に固着することにより、本発明の耐衝撃性
に優れたFRP圧力容器を容易に、安価に製造すること
ができる。
【0019】さらにまた、本発明の耐衝撃性に優れたF
RP圧力容器用保護容器(請求項9)は、プラスチック
ライナーの外面にFRP層が積層されてなるFRP圧力
容器本体を内部に収容して保護するプラスチック製の保
護容器であって、この保護容器が円筒形状を有する胴部
と、この胴部の上部に設けられたプロテクターと、この
胴部の下部に設けられたスカートからなり、前記プロテ
クターは、保護容器に収容されるFRP圧力容器本体の
バルブ位置より背が高い、2ケ所以上の吊り上げ用貫通
孔が設けられた円筒状の鉛直壁又は傾斜壁の縦壁からな
り、前記スカートは円筒形状からなり、このスカートの
内側に前記FRP圧力容器本体の底部が地面と離れた位
置に支持する支持部材が着脱自在に設けられ、この支持
部材は底板と鉛直壁又は傾斜壁の縦壁からなる一端が開
放された円筒容器形状からなるものである。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。まず、本
発明の実施例に用いたプラスチック製ライナ−型のFR
P圧力容器本体と、このFRP圧力容器本体を収容する
保護容器を製作するためのプラスチック製成形体につい
て説明する。本発明の実施例に用いたFRP圧力容器本
体は、図14に示すような、一般家庭用の液化石油ガス
(LPG)用であり、FRP圧力容器本体の直径は31
0mm、長さは約750mm、内容積は約50リットル
の圧力容器ものである。プラスチック製ライナー22
は、ポリエチレンを素材としてブロー成形で成形した厚
さ3mmのものである。このライナー22の外周をFW
法によりGFRPのヘリカル層23およびフープ層24
で被覆した。それぞれの層の厚さは、ヘリカル層23=
0.6mm、フープ層24=1.0mmである。
【0021】このFRP圧力容器本体を収容する保護容
器を製作するための成形体について、図13に示す。図
13は本発明の実施例に用いた保護容器を製作するため
の成形体を示す図であり、図aは成形体の正面図であ
り、図bは成形体の右側面図であり、図cは成形体の平
面図である。本実施例では、図13に示すような、前記
FRP圧力容器本体を収容できる、プロテクター5と胴
部4とスカート6とからなる成形体(保護容器本体)2
1aと、支持部材(図1〜図5の13に相当)となる成
形体21bを一体に成形した厚さ2.5mmの成形体2
0を、低密度ポリエチレンを素材として回転成型法で製
造したものである。この成形体20を19aの矢印の位
置から切断して、プロテクターと胴部とスカートとから
なる成形体(保護容器本体)21aと支持部材13とか
らなる成形体21bを得た。これら成形体21a、21
bを本発明の実施例に用いた。このとき、前記保護容器
本体21aの円筒部に開口部12を設けるために、19
bの一点鎖線部を切断した。この開口部12は、放熱に
より、FRP圧力容器本体内の液化石油ガスガスの気化
率を高めることと、保護容器の軽量化のためである。
【0022】次に、本発明の第1実施例から第5実施例
を図示例により説明する。図1は本発明の第1実施例の
FRP圧力容器の外観を示す図であり、図2は本発明の
第2実施例のFRP圧力容器の外観を示す図であり、図
3は本発明の第3実施例のFRP圧力容器の外観を示す
図であり、図4は本発明の第4実施例のFRP圧力容器
の外観を示す図であり、図5は本発明の第5実施例のF
RP圧力容器の外観を示す図である。さらに、図6〜図
9は本発明の第1実施例のFRP圧力容器に用いる保護
容器の詳細図であり、図10〜図12は本発明の第5実
施例のFRP圧力容器に用いる保護容器の詳細図であ
る。そして、図13は本発明の実施例に用いたFRP圧
力容器の保護容器の成形体を示す図である。
【0023】(第1実施例)図1に示すように、本発明
の第1実施例のFRP圧力容器1は、高さ875mmの
保護容器3内に、前述のFRP圧力容器本体2を収容し
たものである。この保護容器3は、円筒形状を有する胴
部4と、この胴部4の上部に設けられたプロテクター5
と、この胴部4の下部に設けられたスカート6から構成
されている。
【0024】前記胴部4には、円筒部7とこの円筒部7
の上にFRP圧力容器本体の頭部鏡部2aを保護するた
めの鏡部15が設けられている。そして、前記円筒部7
にはFRP圧力容器本体2を外力から保護する突起部8
が設けられている。さらに、前記円筒部には、FRP圧
力容器本体2内の液化石油ガスガスの気化率を高めるこ
とと、保護容器3の軽量化のために開口部12を設けら
れている。
【0025】プロテクター5は、頂点から、外壁9aと
内壁9bにわかれる2重構造の外壁9により構成され、
前記外壁9aの下部は前記胴部4の鏡部15と一体に接
続されており、前記内壁9bの下部はFRP圧力容器本
体2の口金部25と接する状態にある。そして、前記外
壁9は、円筒状の傾斜壁であり、FRP圧力容器本体2
のバルブ10の位置より背が高く、2ケ所の吊り上げ用
の長方形状の貫通孔11が設けられている。
【0026】そして、スカート6は、前記胴部4の円筒
部7の下部に、この円筒部7と直径が略同一の円筒から
構成されており、この結果、FRP圧力容器の設置スペ
ースを変えずに、FRP圧力容器を安定して自立でき
る。このとき、スカート6の円筒の直径を変えることが
できる。さらに、このスカート6には、FRP圧力容器
本体2の底部(底部鏡部)2bが地面と離れた位置に支
持する支持部材13が設けられている。この支持部材1
3は、上方に開いた凹面の底板13aと、この凹面の底
板13aの外周部から前記スカート6の下方に曲げられ
て縦壁13bを形成する一端が開放された円筒容器形状
から構成されている。この支持部材13の縦壁13bは
前記スカート6と取り付け治具14(例えば、ボルトと
ナット)により着脱自在に固着されている。この結果、
保護容器3にの内部に収容されたFRP圧力容器本体2
は、前記支持部材13により安定して支持され、そし
て、保護容器3から着脱自在に収容されている。
【0027】この本実施例のFRP圧力容器1の製造
は、前述の図13のプロテクター5と胴部4とスカート
6とからなる成形体(保護容器本体)21aに、前述の
図12のFRP圧力容器本体2を挿入して、図13の支
持部材となる成形体21bの開放部が下になるように、
ひっくり返して、前記スカート6の内部に差し込む。そ
して、FRP圧力容器本体2が保護容器3内で動かない
ように支持した後、取り付け治具14により、支持部材
13の縦壁13bとスカート6を固着して製造したもの
である(図1参照)。なお、このFRP圧力容器に用い
た保護容器の詳細を図6〜図9に示す。
【0028】この製造した本実施例のFRP圧力容器に
ついて衝撃試験を行った。この衝撃試験の方法を以下に
説明する。本実施例のFRP圧力容器に、20kgの水
を充填後、N2 ガスを5kgfG/cm2 で充填して衝
撃試験の供試材とした。これは、FRP圧力容器に液化
石油ガス(LPG)を満タンに充填した状態を模したも
のである。次に、この供試材のFRP圧力容器を45°
に傾斜してこのFRP圧力容器の最下端が1.5mとな
るまで釣り上げた後、このFRP圧力容器をコンクリー
トの床に自由落下させて衝撃試験を2回行った。第1回
目の衝撃試験はスカートが下になるようにして落下さ
せ、スカートおよび保護容器全体の損傷状況を調査し
た。その後、このFRP圧力容器のガスリーク状態を調
査した。第2回目の衝撃試験は、第1回目の衝撃試験を
行ったFRP圧力容器がガスリークしていないことを確
認後、プロテクターが下になるようにして、再び落下さ
せ、プロテクターおよびバルブの損傷状況を調査後、F
RP圧力容器本体を保護容器から取り出してFRP圧力
容器本体の損傷状況をさらに調査した。さらに、バルブ
およびFRP圧力容器本体に損傷が無いことを確認後、
65kgfG/cm2 の内圧をかけて耐圧試験を行っ
た。
【0029】本実施例のFRP圧力容器の衝撃試験の結
果を表1に示す。第1回目の衝撃試験では、FRP圧力
容器のスカート6は破損し、FRP圧力容器本体の底部
を支持する支持部材の底板13aの中央部がコンクリー
トの床と接触し、そして、保護容器の胴部円筒部7に亀
裂の伝播が認められた。しかし、ガスリーク状態を調査
したが、FRP圧力容器本体からのガスリークは認めら
れないことを確認した。次に行った第2回目の衝撃試験
では、FRP圧力容器のプロテクター5は破損し、FR
P圧力容器本体2のバルブ10がコンクリートの床と接
触したが、このバルブ10は損傷しておらず使用上の問
題はなかった。次に、FRP圧力容器本体2を保護容器
3から取り出して、このFRP圧力容器本体3の損傷状
況を目視調査したが損傷が認められなかった。そこで、
このFRP圧力容器本体3に65kgfG/cm2 の内
圧をかけて耐圧試験を行ったが、破壊が生じることな
く、耐圧試験中のガスリークも認められなかった。
【0030】
【表1】
【0031】(第2実施例)図2に示すように、本発明
の第2実施例のFRP圧力容器1は、前述の第1実施例
のFRP圧力容器のプロテクター5の2重構造の円筒状
の縦壁9で構成される空間9c内に発泡材を充填したも
のである。この発泡材の充填は、保護容器3にFRP圧
力容器本体2を収容して、支持部材13により固定した
後に、前記空間9c内に2液混合のウレタン樹脂を流し
込んで、発泡、固化させて行ったものである。このとき
の発泡材の密度は0.02g/cm3 と低いので、プロ
テクター5の重量増に、ほとんど寄与しない。本実施例
のFRP圧力容器の衝撃試験の結果を表1に示す。前述
の第1実施例と異なる点のみ説明する。このプロテクタ
ー5の2重構造の縦壁9で構成される空間9c内に発泡
材を充填することにより、プロテクター5がコンクリー
ト製の床に落下した際の衝撃エネルギーが第1実施例よ
り多く吸収されて、保護容器3の胴部の鏡部15への亀
裂伝播が防止された。そして、プロテクター5の縦壁9
の変形が、局所的にバルブ側へ折れ曲がる変形(第1実
施例)から、縦壁の圧縮変形に移行し、この結果より、
プロテクター5の円筒状の縦壁9の直径を小さくして
も、バルブを保護できることが明らかになった。
【0032】(第3実施例)図3に示すように、本発明
の第3実施例のFRP圧力容器1は、前述の第1実施例
のFRP圧力容器において、FRP圧力容器本体2の底
部2bと前記支持部材13の底板13aにより構成され
る空間6a、6b内に発泡材を充填したものである。こ
の発泡材の材質と充填方法は、本発明の第2実施例と同
じである。本実施例のFRP圧力容器の衝撃試験の結果
を表1に示す。前述の第1実施例と異なる点のみ説明す
る。このFRP圧力容器本体2の底部2bと前記支持部
材13の底板13aにより構成される空間6a、6b内
に発泡材を充填した構成により、スカート6がコンクリ
ート製の床に落下した際の衝撃エネルギーが第1実施例
より多く吸収されて、保護容器3の胴部の円筒部7への
亀裂伝播が防止された。
【0033】(第4実施例)図4に示すように、本発明
の第4実施例のFRP圧力容器1は、前述の第1実施例
のFRP圧力容器において、支持部材13の縦壁13b
と円筒形状のスカート6とを固着する際に、前記固着箇
所に中空円盤状の補強リング17を新たに設けて、取り
付け治具14(例えば、ボルト18aとナット18b)
により着脱自在に固着したものである。この補強リング
17はポリエチレンを射出成形で別途成形したものであ
る。そして、この補強リング17は保護容器3(材質:
低密度ポリエチレン)より剛性の高いものである。な
お、この補強リング17に金属製リングを用いてもよ
い。本実施例のFRP圧力容器の衝撃試験の結果を表1
に示す。前述の第1実施例と異なる点のみ説明する。こ
の補強リング17により、円筒形状のスカート6が斜め
にコンクリート製の床に当たった際に、このスカート6
の円筒形状の断面が楕円状につぶれることが防止でき、
スカートの破損はFRP圧力容器本体2の底部2bに達
しなかった。さらに、スカートの円筒形状の直径を小さ
くしても、FRP圧力容器本体の底部を保護できること
が判明した。
【0034】(第5実施例)図5に示すように、本発明
の第4実施例のFRP圧力容器1は、前述の第1実施例
のFRP圧力容器の場合と異なり、支持部材13の天地
方向を逆に、すなわち、図13の支持部材となる成形体
21bの開放部が上になるように、前記スカート6の内
部に差し込んで、FRP圧力容器本体2が保護容器3内
で動かないように支持した後、取り付け治具14によ
り、支持部材13の縦壁13bとスカート6を固着して
製造したものである(図5参照)。そして、このFRP
圧力容器に用いた保護容器の詳細を図10〜図12に示
す。本実施例のFRP圧力容器の衝撃試験の結果を表1
に示す。前述の第1実施例とほぼ同様に、本実施例のF
RP圧力容器は耐衝撃性に優れていることが確認でき
た。
【0035】以上の結果より、本発明の実施例のFRP
圧力容器は保護容器とFRP圧力容器本体は構造的に完
全に分離しているので、耐衝撃性に優れていることが確
認できた。さらに、これら本発明の実施例のFRP圧力
容器は、プロテクターの吊り上げ用貫通穴により、FR
P圧力容器の運搬が容易となる。そして、円筒形状から
なるスカートによりFRP圧力容器は安定して自立する
ものである。そして、プロテクターやスカートは保護容
器と一体成形されているので、プロテクターやスカート
の強度が安定的に長期間維持することができた。
【0036】本実施例では保護容器の胴部に突起部や開
口部を設けたが、本発明の実施例に限定されることな
く、これら突起部や開口部を設けなくともよい。さら
に、プロテクター5の内壁9bの下部がFRP圧力容器
本体2の口金部25と接する状態だけでなく、FRP圧
力容器本体2の頭部鏡部2aと接する状態でもよく、さ
らには、発泡材をプロテクターの2重構造の縦壁で構成
される空間9c内に充填する場合は、充填した発泡材が
FRP圧力容器本体と接すれば、内壁9bの下部がFR
P圧力容器本体2と接する必要がない。さらにまた、本
実施例ではプロテクターの2重構造の縦壁により構成さ
れる空間9c内や、FRP圧力容器本体の底部と支持部
材の底板により構成される空間6a、6b内に樹脂発泡
材を充填したが、空間内に容易に充填可能な樹脂材を用
いることができる。これに加えて、本実施例では、プロ
テクター5の縦壁に2ケ所の吊り上げ用の長方形状の貫
通孔11が設けたが、貫通孔の形状や数は限定されるも
のではない。
【0037】プロテクターの円筒状の縦壁9の直径が保
護容器3の胴部の円筒部7と略同じ直径、円筒状のスカ
ート6の直径が保護容器3の胴部の円筒部7の直径より
小さい直径であっても、さらには、このスカート6が下
方に開いた円筒状であっても本発明の技術的範囲であ
る。
【0038】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の耐衝撃
性に優れたFRP圧力容器(請求項1)は、FRP圧力
容器本体が保護容器と構造的に完全に分離した構成であ
るので、落下等の衝撃による保護容器の損傷(亀裂)を
FRP圧力容器本体に伝わることを防止することを可能
とするものである。さらに、落下等の衝撃エネルギがF
RP圧力容器本体へ伝播するのを小さくすることを可能
とするものである。FRP圧力容器本体のバルブ位置よ
り背が高い円筒状の縦壁からなるプロテクターにより、
落下等の衝撃エネルギが吸収して、バルブの損傷を最小
限にすることを可能とするものである。そして、円筒形
状のスカートとこのスカートの内側に設けられた支持手
段により、落下等の衝撃エネルギが吸収して、FRP圧
力容器本体の底部の損傷を最小限にすることを可能とす
るものである。
【0039】さらに、FRP圧力容器本体はプロテクタ
ーやスカートは胴部と一体に成形された保護容器の内部
に着脱自在に収容されているので、プロテクターやスカ
ートの強度が安定的に長期間維持され、プロテクターや
スカートの耐衝撃性が低下することがない。そして、吊
り上げ中にプロテクターが破損してFRP圧力容器本体
が落下することもない。これに加えて、保護容器が破損
した場合でも、保護容器のみを交換することが可能であ
り、FRP圧力容器本体の損傷状態は保護容器からFR
P圧力容器本体を取り外ずして判定することを可能とす
るものである。
【0040】さらに、保護容器のプロテクターの縦壁を
頂部から外壁と内壁にわかれる2重構造の壁にして、外
壁の下部を保護容器の胴部と一体に接続することによ
り、落下等の衝撃力を保護容器の胴部に伝え、FRP圧
力容器本体への衝撃エネルギの伝播をより小さくするこ
とを可能とするものである(請求項2)。
【0041】また、本発明の耐衝撃性に優れたFRP圧
力容器の製造方法(請求項8)は、保護容器のプロテク
ターと胴部とスカートと支持部材とからなる成形体を一
体に成形し、この成形体から保護容器本体と支持部材を
切離して保護容器を製造することが可能である。この保
護容器を用いることにより、本発明の耐衝撃性に優れた
FRP圧力容器を容易に、安価に製造することを可能と
するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のFRP圧力容器の外観を
示す図である。
【図2】本発明の第2実施例のFRP圧力容器の外観を
示す図である。
【図3】本発明の第3実施例のFRP圧力容器の外観を
示す図である。
【図4】本発明の第4実施例を示す図であり、図aは本
発明の第4実施例のFRP圧力容器の外観を示す図であ
り、図bは図aのX部の部分拡大断面図である。
【図5】本発明の第5実施例のFRP圧力容器の外観を
示す図である。
【図6】本発明の第1実施例のFRP圧力容器の保護容
器の正面図である。
【図7】本発明の第1実施例のFRP圧力容器の保護容
器の右側面図である。
【図8】本発明の第1実施例のFRP圧力容器の保護容
器の平面図である。
【図9】本発明の第1実施例のFRP圧力容器の保護容
器の断面を示すであり、図aは図6のAA’部の断面図
であり、図bは図6のBB’部の断面図であり、図cは
図6のCC’部の断面図である。
【図10】本発明の第5実施例のFRP圧力容器の保護
容器の正面図である。
【図11】本発明の第5実施例のFRP圧力容器の保護
容器の右側面図である。
【図12】本発明の第5実施例のFRP圧力容器の保護
容器の平面図である。
【図13】本発明の実施例に用いた保護容器を製作する
ための成形体を示す図であり、図aは成形体の正面図で
あり、図bは成形体の右側面図であり、図cは成形体の
平面図である。
【図14】FRP圧力容器本体の断面の構成を示す図で
ある。
【図15】従来のFRP圧力容器に、プロテクターとス
カートを設けられた状態を示す模式図である。
【符号の説明】
1:FRP圧力容器 2:FRP圧力容器本体 2a:FRP圧力容器本体の頭部鏡部 2b:FRP圧力容器本体の底部(FRP圧力容器本体
の底部鏡部) 3:FRP圧力容器の保護容器 4:FRP圧力容器の保護容器の胴部 5:プロテクター 6:スカート 6a:空間 6b:空間(中央部) 7:円筒部 8:突起部 9:縦壁 9a:外壁(縦壁) 9b:内壁(縦壁) 9c:空間 10:バルブ 11:吊り上げ用貫通孔 12:開口部 13:支持部材 13a:支持部材の底板 13b:支持部材の縦壁13b 14:取り付け治具 15:FRP圧力容器の保護容器の鏡部 16:発泡材 17:補強リング 18a:ボルト 18b:ナット 19a:切断部 19b:切断部 20:保護容器用の成形体 21a:保護容器用の成形体の上部 21b:保護容器用の成形体の下部(支持部材) 22:プラスチック製ライナー 23:FRPヘリカル層 24:FRPフープ層 25:口金部 26:従来のFRP圧力容器 27:FRP圧力容器本体の頭部鏡部 28:FRP圧力容器本体の底部鏡部 29:プロテクター 30:スカート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 浩樹 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 片岡 保人 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 斎藤 誠 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 Fターム(参考) 3E072 AA10 BA04 CA01 GA30

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラスチック製ライナーの外面にFRP
    層が積層されてなるFRP圧力容器本体がプラスチック
    製の保護容器の内部に着脱自在に収容されたFRP圧力
    容器であって、 前記保護容器が円筒形状を有する胴部と、この胴部の上
    部に設けられたプロテクターと、この胴部の下部に設け
    られたスカートからなり、 前記プロテクターは、前記FRP圧力容器本体のバルブ
    位置より背が高い、2ケ所以上の吊り上げ用貫通孔が設
    けられた円筒状の鉛直壁又は傾斜壁の縦壁からなり、 前記スカートは円筒形状からなり、このスカートの内側
    に前記FRP圧力容器本体の底部が地面と離れた位置に
    支持する支持手段が設けらていることを特徴とする耐衝
    撃性に優れたFRP圧力容器。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の耐衝撃性に優れたFR
    P圧力容器において、前記プロテクターの縦壁が、この
    縦壁の頂部から、外壁と内壁にわかれる2重構造の壁に
    より構成され、前記外壁の下部が前記保護容器の胴部と
    一体に接続されてなる耐衝撃性に優れたFRP圧力容
    器。
  3. 【請求項3】 前記FRP圧力容器本体の底部の支持手
    段が、底板と、鉛直壁又は傾斜壁の縦壁からなる一端が
    開放された円筒容器形状の支持部材からなり、この支持
    部材の底板が前記FRP圧力容器本体の底部を支持する
    と共に、前記支持部材の縦壁と前記スカートとが着脱自
    在に固着される構成である請求項1又は2に記載の耐衝
    撃性に優れたFRP圧力容器。
  4. 【請求項4】 前記FRP圧力容器本体の底部の支持手
    段が、上方に開いた凹面の底板と、この凹面の底板の外
    周部から前記スカートの下方に曲げられて縦壁を形成す
    る一端が開放された円筒容器形状の支持部材からなり、
    この支持部材の凹面の底板が前記FRP圧力容器本体の
    底部を支持すると共に、前記支持部材の縦壁と前記スカ
    ートとが着脱自在に固着される構成である請求項1又は
    2に記載の耐衝撃性に優れたFRP圧力容器。
  5. 【請求項5】 前記FRP圧力容器本体の底部の中央部
    と前記支持部材の底板に構成される空間を有する請求項
    3又は4に記載の耐衝撃性に優れたFRP圧力容器。
  6. 【請求項6】 請求項2に記載の耐衝撃性に優れたFR
    P圧力容器において、前記プロテクターの2重構造の縦
    壁で構成される空間内に樹脂材が充填されてなる耐衝撃
    性に優れたFRP圧力容器。
  7. 【請求項7】 請求項3又は4又は5に記載の耐衝撃性
    に優れたFRP圧力容器において、前記プロテクターの
    2重構造の縦壁で構成される空間内、又は/および、F
    RP圧力容器本体の底部と前記支持部材の底板により構
    成される空間内に樹脂材が充填されてなる耐衝撃性に優
    れたFRP圧力容器。
  8. 【請求項8】 請求項3又は4又は5に記載の耐衝撃性
    に優れたFRP圧力容器の製造方法であって、 前記保護容器のプロテクターと胴部とスカートと支持部
    材とからなる成形体を一体に成形し、次に、この成形体
    から前記支持部材を切離し、プロテクターと胴部とスカ
    ートとからなる成形体(保護容器本体)にFRP圧力容
    器本体を収容した後、前記支持部材を前記成形体(保護
    容器本体)のスカートの内側に挿入して、このスカート
    と前記支持部材を着脱自在に固着することを特徴とする
    耐衝撃性に優れたFRP圧力容器の製造方法。
  9. 【請求項9】 プラスチックライナーの外面にFRP層
    が積層されてなるFRP圧力容器本体を内部に収容して
    保護するプラスチック製の保護容器であって、 この保護容器が円筒形状を有する胴部と、この胴部の上
    部に設けられたプロテクターと、この胴部の下部に設け
    られたスカートからなり、 前記プロテクターは、保護容器に収容されるFRP圧力
    容器本体のバルブ位置より背が高い、2ケ所以上の吊り
    上げ用貫通孔が設けられた円筒状の鉛直壁又は傾斜壁の
    縦壁からなり、 前記スカートは円筒形状からなり、このスカートの内側
    に前記FRP圧力容器本体の底部が地面と離れた位置に
    支持する支持部材が着脱自在に設けられ、 この支持部材は底板と鉛直壁又は傾斜壁の縦壁からなる
    一端が開放された円筒容器形状からなる耐衝撃性に優れ
    たFRP圧力容器用保護容器。
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