JP2005048918A - タンク - Google Patents

Abstract

【課題】 内圧が高圧の状態で長期間使用した後でもシールを確保できる。
【解決手段】 高圧タンク１０では、バルブ３２が口金２０に締結されて開口２８が閉じられる。ここで、口金２０の外周部２４から内側へ突出した突出部２６とバルブ３２との間をＯリング３８がシールする。このため、高圧タンク１０内が高圧の場合に、仮にバルブ３２が外側へ押し出されても口金２０の突出部２６には開口２８が狭まる方向への応力が作用すると共に、高圧タンク１０の内圧により開口２８が広がる方向への圧力が作用する開口２８のＯリング３８より内側の部位をほぼなくすことができる。これにより、口金２０とバルブ３２とのＯリング３８によるシール部位においては、開口２８の径が大きくなることを抑制または防止でき、高圧タンク１０を長期間使用しても、口金２０とバルブ３２との間のシールを確保できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、 タンク本体周壁の開口を閉部材が閉じるタンクに関する。

タンクとしては、圧力容器本体に設けられた口金の開口にバルブの取り付け部が螺合されることで、バルブの鍔部が口金に接触された状態で、口金の開口がバルブに閉じられた圧力容器がある（例えば、特許文献１参照）。

この圧力容器では、バルブの取り付け部及び鍔部と口金開口の圧力容器外側の端縁との間、及び、バルブの取り付け部と口金開口の圧力容器外側端部の近傍との間が、Ｏリングによってシールされることで、バルブと口金との間から圧力容器内のガスが漏洩することが防止されている。

しかしながら、この圧力容器では、特に口金の開口径が大きい際において、圧力容器の内圧が高圧（例えば高圧容器の認証を受けるための通常使用時の数倍の圧力）の場合には、バルブ及び口金に作用する圧力が非常に大きくなる。このため、バルブが圧力容器の外側へ押し出されて口金に圧力容器外側の端部において開口が広がる方向への応力が作用すると共に、圧力容器の内圧により口金に開口の一対のＯリングより圧力容器内側の広範囲の部位において開口が広がる方向への圧力が作用して、口金開口の径が大きくなる。これにより、バルブと口金との間のシールを確保できないという問題がある。

また、上記の場合でも、バルブの取り付け部を口金に非常に大きな力で螺合した際には、圧力容器の使用開始初期の間は、バルブと口金との間のシール性を確保できる可能性がある。ところが、圧力容器の長期間使用後には、口金と取り付け部との螺合部位が変形してこの螺合部位の螺合力が低下することで、バルブが圧力容器の外側へ押し出される。これにより、上記の場合と同様に、バルブと口金との間のシールを確保できないという問題がある。
特開２０００−３４７９６公報

本発明は、上記事実を考慮し、内圧が高圧の状態で長期間使用した後でもタンク本体と閉部材との間のシールを確保できるタンクを得ることが目的である。

請求項１に記載のタンクは、周壁に開口が設けられたタンク本体と、前記開口を形成し、前記周壁を構成する外周部位が設けられると共に、前記外周部位から前記タンク本体の内側へ突出する突出部位が設けられた開口部と、前記開口部に前記開口において締結され、前記開口を閉じる閉部材と、前記突出部位と前記閉部材との間をシールするシール部材と、を備えている。

請求項２に記載のタンクは、周壁に開口が設けられ、前記開口に連絡されると共に前記周壁から内側へ突出する突出部位が設けられたタンク本体と、前記タンク本体に前記開口において締結され、前記開口を閉じる閉部材と、前記突出部位と前記閉部材との間をシールするシール部材と、を備えている。

請求項３に記載のタンクは、請求項１または請求項２に記載のタンクにおいて、前記閉部材が締結されない際に、前記閉部材に設けられた前記シール部材の最外周における径を、前記閉部材との締結部位における前記開口の最内周における径以下にした、ことを特徴としている。

請求項４に記載のタンクは、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のタンクにおいて、前記タンク本体と前記閉部材との間をシールする所定数の追加シール部材を備えた、ことを特徴としている。

請求項５に記載のタンクは、請求項４に記載のタンクにおいて、前記追加シール部材は、前記開口の前記タンク本体外側端縁以外の部位と前記閉部材との間をシールする、ことを特徴としている。

請求項６に記載のタンクは、請求項４または請求項５記載のタンクにおいて、前記シール部材及び所定数の追加シール部材の少なくとも１つの前記タンク本体内側に設けられ、前記タンク本体と前記閉部材との隙間を閉鎖する閉鎖部材を備えた、ことを特徴としている。

請求項７に記載のタンクは、請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載のタンクにおいて、前記タンク本体の外側に配置された前記シール部材または追加シール部材の気体透過性を前記タンク本体の内側に配置された前記シール部材または追加シール部材の気体透過性より高くした、ことを特徴としている。

請求項８に記載のタンクは、請求項１乃至請求項７の何れか１項記載のタンクにおいて、少なくとも前記開口における前記タンク本体外側端部の近傍から前記タンク本体内側の部位において、前記閉部材を前記タンク本体に締結させた、ことを特徴としている。

請求項９に記載のタンクは、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のタンクにおいて、少なくとも前記開口における前記突出部位から前記タンク本体外側の部位において、前記閉部材を前記タンク本体に締結させた、ことを特徴としている。

請求項１に記載のタンクでは、タンク本体の開口部が、タンク本体の開口を形成すると共に、外周部位においてタンク本体の周壁を構成しており、閉部材が開口部に開口において締結されることで、開口が閉じられる。

ここで、開口部の突出部位が外周部位からタンク本体の内側へ突出しており、開口部の突出部位と閉部材との間をシール部材がシールする。このため、特に開口部の開口径が大きい際において、タンクの内圧が高圧の場合に、仮に閉部材がタンク本体の外側へ押し出されて開口部に外周部位よりタンク本体外側の部位において開口が広がる方向への応力が作用しても開口部の突出部位には開口が狭まる方向への応力が作用すると共に、タンクの内圧により開口が広がる方向への圧力が作用する開口のシール部材よりタンク本体内側の部位を小さくまたはなくすことができる。これにより、開口部と閉部材とのシール部材によるシール部位においては、開口の径が大きくなることを抑制または防止でき、開口部と閉部材との間のシールを確保することができる。

しかも、上記の場合に、タンクを長期間使用することで、仮に閉部材と開口部との締結力が低下して閉部材がタンク本体の外側へ押し出されても、上記の場合と同様に、閉部材と開口部との間のシールを確保することができる。

以上により、タンクの内圧が高圧の状態でタンクを長期間使用した後でも、閉部材と開口部との間のシールを確保することができる。

請求項２に記載のタンクでは、タンク本体の周壁に開口が設けられると共に、タンク本体の突出部位が開口に連絡されており、閉部材がタンク本体に開口において締結されることで、開口が閉じられる。

ここで、タンク本体の突出部位が周壁からタンク本体の内側へ突出しており、タンク本体の突出部位と閉部材との間をシール部材がシールする。このため、特にタンク本体の開口径が大きい際において、タンクの内圧が高圧の場合に、仮に閉部材がタンク本体の外側へ押し出されてタンク本体に周壁よりタンク本体外側の部位において開口が広がる方向への応力が作用してもタンク本体の突出部位には開口が狭まる方向への応力が作用すると共に、タンクの内圧により開口が広がる方向への圧力が作用する開口のシール部材よりタンク本体内側の部位を小さくまたはなくすことができる。これにより、タンク本体と閉部材とのシール部材によるシール部位においては、開口の径が大きくなることを抑制または防止でき、タンク本体と閉部材との間のシールを確保することができる。

しかも、上記の場合に、タンクを長期間使用することで、仮に閉部材とタンク本体との締結力が低下して閉部材がタンク本体の外側へ押し出されても、上記の場合と同様に、閉部材とタンク本体との間のシールを確保することができる。

以上により、タンクの内圧が高圧の状態でタンクを長期間使用した後でも、タンク本体と閉部材との間のシールを確保することができる。

請求項３に記載のタンクでは、閉部材がタンク本体（開口部）に締結されない際に、閉部材に設けられたシール部材の最外周における径を、閉部材との締結部位における開口の最内周における径以下にしたため、シール部材が設けられた閉部材がタンク本体の開口に締結される際に、シール部材が開口の閉部材との締結部位に摺動することを抑制または防止できる。このため、シール部材の破損を抑制または防止でき、タンク本体と閉部材との間のシールの信頼性を高くすることができる。

請求項４に記載のタンクでは、シール部材のみならず所定数の追加シール部材がタンク本体（開口部）と閉部材との間をシールするため、タンク内の気体がシール部材及び所定数の追加シール部材を透過してタンク外へ出るためには、気体がシール部材に対して溶解、拡散及び蒸発する必要があるのみならず、気体が所定数の追加シール部材に対しても溶解、拡散及び蒸発する必要がある。一方、仮にシール部材及び所定数の追加シール部材に代えてシール部材及び所定数の追加シール部材の合計厚さを有する厚肉部材にされた場合には、タンク内の気体が厚肉部材を透過してタンク外へ出るためには、気体が単に厚肉部材に対して溶解、拡散及び蒸発するのみでよい。

ここで、気体の部材表面での溶解面積または蒸発面積が同一である場合には、気体が部材に対して溶解または蒸発するための時間は同一であり、また、気体の部材内での透過面積が同一である場合には、気体が部材に対して拡散するための時間は部材の厚さに比例する。

このため、請求項４に記載のタンクでは、タンク内の気体がタンク外へ出る時間を、シール部材及び所定数の追加シール部材に代えて厚肉部材にされた場合に比し、気体が所定数の追加シール部材に対して溶解及び蒸発する時間の分長くすることができる。これにより、タンク内の気体が単位時間当たりにタンク外へ出る量が少なくなり、タンク内の気体がタンク外へ出ることを抑制することができる。

請求項５に記載のタンクでは、追加シール部材が開口のタンク本体外側端縁以外の部位と閉部材との間をシールするため、タンクの内圧により追加シール部材が開口から離間することを抑制または防止でき、追加シール部材によるシールが解除されることを抑制または防止することができる。

請求項６に記載のタンクでは、シール部材及び所定数の追加シール部材の少なくとも１つのタンク本体内側に設けられた閉鎖部材がタンク本体（開口部）と閉部材との隙間を閉鎖するため、仮にタンク内が高圧の状態で長期間タンク内の気体がタンク外へ排出されずにシール部材と追加シール部材との間や追加シール部材間の内圧がタンク内と同様の高圧になった際に、例えばタンク内の気体がタンク外へ排出されて、シール部材と追加シール部材との間や追加シール部材間の気体により当該シール部材及び所定数の追加シール部材の少なくとも１つにタンク本体内側への圧力が作用した際でも、当該シール部材及び所定数の追加シール部材の少なくとも１つがタンク本体と閉部材との隙間に侵入して破損することを閉鎖部材によって防止するこができる。

請求項７に記載のタンクでは、タンク本体の外側に配置されたシール部材または追加シール部材の気体透過性を、タンク本体の内側に配置されたシール部材または追加シール部材の気体透過性より高くしたため、仮にタンク内が高圧の状態で長期間タンク内の気体がタンク外へ排出されなかった際でも、タンク本体の外側に配置されたシール部材または追加シール部材とタンク本体の内側に配置されたシール部材または追加シール部材との間の内圧がタンクの内圧まで上昇することがない。このため、例えばタンク内の気体がタンク外へ排出された際でも、タンク本体の内側に配置されたシール部材または追加シール部材にタンク本体内側への圧力が作用することを抑制でき、タンク本体の内側に配置されたシール部材または追加シール部材がタンク本体（開口部）と閉部材との隙間に侵入して破損することを防止するこができる。

請求項８に記載のタンクでは、少なくとも開口におけるタンク本体外側端部の近傍からタンク本体内側の部位において、閉部材をタンク本体（開口部）に締結させたため、閉部材とタンク本体との締結部位における開口の径が大きくなることを抑制でき、閉部材のタンク本体への締結が緩むことを抑制できる。さらにこのため、閉部材とタンク本体との締結部位を長くできてこの締結部位が疲労損傷することを抑制でき、この締結部位の耐久寿命を長くすることができる。

請求項９に記載のタンクでは、少なくとも開口における突出部位からタンク本体外側の部位において、閉部材をタンク本体（開口部）に締結させたため、閉部材とタンク本体との締結部位を長くできてこの締結部位が疲労損傷することを抑制でき、この締結部位の耐久寿命を長くすることができる。

［第１の実施の形態］
図１には、本発明のタンクが適用されて構成された第１の実施の形態に係る高圧タンク１０の主要部が断面図にて示されている。なお、本実施の形態（下記第２の実施の形態及び第３の実施の形態を含む）では、高圧タンク１０の外側を「外側」といい、高圧タンク１０の内側を「内側」という。

本実施の形態に係る高圧タンク１０は、内部にガス（例えば水素やヘリウム等の気体）を充填保管するためのものであり、容器状のタンク本体１２を備えている。タンク本体１２の周壁１４は、外側の外周壁１６と内側のライナとしての内周壁１８（後記口金２０の突出部２６に沿って内側へ突出した部分を除く）とが一体にされて構成されており、外周壁１６はＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製にされると共に、内周壁１８はＰＡ（ポリアミド）製にされている。

タンク本体１２は、開口部としての金属製の略円筒状とされた口金２０を有している。口金２０の外端には、鍔部２２が突出形成されており、鍔部２２は断面矩形状の円環状にされている。口金２０の内外方向中間部分には、外周部位としての外周部２４が突出形成されており、外周部２４は断面三角形状の円環状にされている。さらに、口金２０の内側部分は突出部位としての突出部２６とされており、突出部２６は外周部２４から内側へ突出している。

口金２０は周壁１４に嵌入されて、口金２０の鍔部２２から外周部２４までの部分は周壁１４を構成しており、口金２０の鍔部２２と外周部２４との間には周壁１４の外周壁１６が狭持されると共に、口金２０の外周部２４は周壁１４の外周壁１６と内周壁１８との間に狭持されている。また、口金２０の突出部２６は周壁１４から内側へ突出している。

口金２０内は略円柱状の開口２８にされており、これにより、タンク本体１２の周壁１４に開口２８が設けられている。また、口金２０の鍔部２２近傍から突出部２６の内外方向略中間部分における開口２８の周面には、雌ネジ３０が形成されると共に、口金２０突出部２６の内側部分における開口２８の径は、開口２８の他の部分の径に比し、小さくされている。なお、開口２８の径（突出部２６の内側部分以外における部分の径）は、３０ｍｍ以上（特に５０ｍｍ以上）にされている。

口金２０には、閉部材としての略円柱状のバルブ３２（インタンクバルブ）が取り付けられている。バルブ３２の内外方向中間部分には雄ネジ３４が形成されており、バルブ３２の雄ネジ３４が口金２０開口２８の雌ネジ３０に締結（螺合）されることで、バルブ３２によって口金２０の開口２８が閉じられている。バルブ３２の外側部位は他の部分に比し径が大きくされて拡径部位とされており、バルブ３２の拡径部位は口金２０の鍔部２２に接触されている。また、バルブ３２は、雄ネジ３４の外側近傍において口金２０の雌ネジ３０外側近傍の開口２８に嵌合されると共に、雄ネジ３４の内側近傍において口金２０の突出部２６内側部分の開口２８に嵌合されている。

バルブ３２の外周面には、雄ネジ３４の内側近傍において、断面矩形の円環状とされたリング溝３６が全周に亘って形成されており、リング溝３６には、シール部材としての断面円形の円環状とされたＯリング３８が挿入装着されている。

図２に詳細に示す如く、Ｏリング３８はゴム製とされて弾性を有しており、Ｏリング３８がリング溝３６の底面と口金２０突出部２６の内側部分（略内端）との間で弾性変形された状態で狭持されることで、バルブ３２と口金２０との間がシールされている。これにより、高圧タンク１０内のガスがバルブ３２と口金２０との間から漏洩することが防止されている。

リング溝３６には、断面矩形の円環状とされた第１バックアップリング４０及び第２バックアップリング４２が挿入装着されており、第１バックアップリング４０は比較的軟質の樹脂製とされてＯリング３８の外側に配置されると共に、第２バックアップリング４２は比較的硬質の樹脂製とされて第１バックアップリング４０の外側に配置されている。第１バックアップリング４０及び第２バックアップリング４２は、リング溝３６の底面と口金２０の開口２８周面との間の隙間を閉鎖しており、これにより、高圧タンク１０の内圧でＯリング３８がバルブ３２の外周面と開口２８の周面との間の隙間（クリアランス）に侵入して破損することが防止されている。

バルブ３２には排出孔（図示省略）が形成されており、排出孔は、高圧タンク１０内と高圧タンク１０外とを連通すると共に、開閉可能にされている。排出孔は通常閉鎖されており、排出孔が開放されることで、高圧タンク１０内のガスが排出孔を経て高圧タンク１０外へ排出される。

また、バルブ３２が口金２０に取り付けられない際では、バルブ３２のリング溝３６に装着されたＯリング３８の最外周の径が、口金２０開口２８の雌ネジ３０部分における最内周の径以下にされた構成である。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の高圧タンク１０では、タンク本体１２の口金２０が開口２８を形成すると共に、口金２０の鍔部２２から外周部２４までの部分がタンク本体１２の周壁１４を構成しており、バルブ３２が口金２０に開口２８において締結されることで、開口２８が閉じられる。

ここで、口金２０の突出部２６が外周部２４から内側へ突出しており、口金２０の突出部２６とバルブ３２との間をＯリング３８がシールする。このため、本実施の形態の如く口金２０開口２８の径（突出部２６の内側部分以外における部分の径）が大きい（例えば５０ｍｍ以上にされた）際において、高圧タンク１０の内圧が高圧（例えば２００ＭＰａ以上）の場合に、仮にバルブ３２が外側へ押し出されて口金２０に外周部２４より外側の部位において開口２８が広がる方向への応力が作用しても口金２０の突出部２６には開口２８が狭まる方向への応力が作用すると共に、高圧タンク１０の内圧により開口２８が広がる方向への圧力が作用する開口２８のＯリング３８より内側の部位をほぼなくすことができる。これにより、口金２０とバルブ３２とのＯリング３８によるシール部位においては、開口２８の径が大きくなることを抑制または防止でき、口金２０とバルブ３２との間のシールを確保することができる。

しかも、上記の場合に、高圧タンク１０を長期間使用することで、仮にバルブ３２と口金２０との締結力が低下してバルブ３２が外側へ押し出されても、上記の場合と同様に、バルブ３２と口金２０との間のシールを確保することができる。

以上により、高圧タンク１０の内圧が高圧の状態で高圧タンク１０を長期間使用した後でも、バルブ３２と口金２０との間のシールを確保することができる。

さらに、バルブ３２が口金２０に締結されない際においては、バルブ３２のリング溝３６に装着されたＯリング３８の最外周における径が、開口２８の雌ネジ３０部分の最内周における径以下にされているため、Ｏリング３８が装着されたバルブ３２が口金２０に締結される際に、Ｏリング３８が開口２８の雌ネジ３０に摺動することを抑制または防止できる。このため、Ｏリング３８の破損を抑制または防止でき、口金２０とバルブ３２との間のシールの信頼性を高くすることができる。

また、口金２０の鍔部２２（外端）近傍から内側の部位における開口２８において、バルブ３２が口金２０に締結されているため、バルブ３２と口金２０との締結部位における開口２８の径が大きくなることを抑制でき、バルブ３２の口金２０への締結が緩むことを抑制できる。

さらに、口金２０の鍔部２２近傍から突出部２６の内外方向略中間部分における開口２８において、バルブ３２が口金２０に締結されているため、バルブ３２と口金２０との締結部位を長くできてこの締結部位が疲労損傷することを抑制でき、この締結部位の耐久寿命を長くすることができる。

（実施例）
図３に示す如く、バルブ３２のリング溝３６における径をＤＯとし、口金２０に締結されていないバルブ３２のリング溝３６に装着されたＯリング３８のバルブ３２径方向における幅をｄ（図示省略）とすると、当該Ｏリング３８と開口２８の雌ネジ３０部分の最内周との間に余裕代α（隙間）を設ける場合には、開口２８の雌ネジ３０部分の最内周における径ＤＳは、
ＤＳ＝ＤＯ＋２ｄ＋α
となる。また、リング溝３６の深さをｈとすると、開口２８の突出部２６内側部分（シール部分）における径Ｄは、
Ｄ＝ＤＯ＋２ｈ
となる。これにより、
Ｄ＝ＤＳ＋（２ｈ−２ｄ−α）
となる。

ここで、ＤＳ＝４８．５ｍｍ、ｈ＝２．５ｍｍ、ｄ＝３．３とされた際に、α＝２．０にするためには、開口２８の突出部２６内側部分における径Ｄを、
Ｄ＝４８．５＋（２×２．５−２×３．３−２．０）＝４４．９≒４５．０ｍｍ
にすればよい。これにより、Ｏリング３８が装着されたバルブ３２が口金２０に締結される際に、Ｏリング３８が開口２８の雌ネジ３０に摺動することを防止できる。

［第２の実施の形態］
図４には、本発明のタンクが適用されて構成された第２の実施の形態に係る高圧タンク５０の主要部が断面図にて示されている。

本実施の形態に係る高圧タンク５０は、上記第１の実施の形態に係る高圧タンク１０とほぼ同様の構成であるが、以下の点が異なる。

すなわち、バルブ３２の外周面には、雄ネジ３４の外側近傍にも、断面矩形の円環状とされたリング溝５２が全周に亘って形成されており、リング溝５２には、Ｏリング３８と同様の追加シール部材としての追加Ｏリング５４が挿入装着されている。追加Ｏリング５４はリング溝５２底面と口金２０の雌ネジ３０外側近傍（鍔部２２近傍）との間で弾性変形された状態で狭持されており、これにより、追加Ｏリング５４によってもバルブ３２と口金２０との間がシールされて、高圧タンク５０内のガスがバルブ３２と口金２０との間から漏洩することが一層防止されている。

リング溝５２には、上記と同様の第１バックアップリング４０及び第２バックアップリング４２が挿入装着されており、第１バックアップリング４０は追加Ｏリング５４の外側に配置されると共に、第２バックアップリング４２は第１バックアップリング４０の外側に配置されている。この第１バックアップリング４０及び第２バックアップリング４２は、リング溝５２の底面と口金２０の開口２８周面との間の隙間を閉鎖しており、これにより、高圧タンク５０の内圧でＯリング３８がバルブ３２の外周面と開口２８の周面との間の隙間（クリアランス）に侵入して破損することが防止されている。

また、外側の追加Ｏリング５４のガス透過性は、内側のＯリング３８のガス透過性より高くされた構成である。

ここで、本実施の形態に係る高圧タンク５０でも、上記第１の実施の形態に係る高圧タンク１０と同様の作用及び効果を得ることができる。

さらに、高圧タンク５０では、Ｏリング３８のみならず追加Ｏリング５４が口金２０とバルブ３２との間をシールする。

ところで、ガスがＯリング３８または追加Ｏリング５４を気圧が高い側から低い側へ透過する際には、先ず、ガスがＯリング３８または追加Ｏリング５４の反透過方向側の表面（界面）でＯリング３８または追加Ｏリング５４に溶解し、次に、ガスがＯリング３８または追加Ｏリング５４の内部を拡散現象によりＯリング３８または追加Ｏリング５４の透過方向側の表面へ移動し、最後に、ガスがＯリング３８または追加Ｏリング５４の透過方向側の表面（界面）で蒸発する。

また、Ｏリング３８または追加Ｏリング５４の表面でのガスの溶解面積または蒸発面積が同一である場合には、ガスがＯリング３８または追加Ｏリング５４の表面で溶解または蒸発するための時間は同一である。一方、Ｏリング３８または追加Ｏリング５４の内部でのガスの透過面積が同一である場合には、ガスがＯリング３８または追加Ｏリング５４の内部を拡散現象により移動する時間は、Ｏリング３８または追加Ｏリング５４の厚さに比例する。

このため、図５（Ａ）に示す如く、高圧タンク５０内のガスがＯリング３８及び追加Ｏリング５４を透過して高圧タンク５０外へ出るためには、ガスがＯリング３８に対して溶解、拡散及び蒸発する必要があるのみならず、ガスが追加Ｏリング５４に対しても溶解、拡散及び蒸発する必要がある。

一方、図５（Ｂ）に示す如く、仮にＯリング３８及び追加Ｏリング５４に代えてＯリング３８の厚さｔ及び追加Ｏリング５４の厚さｔの合計厚さ２ｔを有する厚肉部材５６にされた場合には、高圧タンク５０内のガスが厚肉部材５６を透過して高圧タンク５０外へ出るためには、ガスが単に厚肉部材５６に対して溶解、拡散及び蒸発するのみでよい。

これにより、高圧タンク５０内のガスが高圧タンク５０外へ出る時間を、Ｏリング３８及び追加Ｏリング５４に代えて厚肉部材５６にされた場合に比し、ガスが追加Ｏリング５４に対して溶解及び蒸発する時間の分長くすることができる。このため、高圧タンク５０内のガスが単位時間当たりに高圧タンク５０外へ出る量が少なくなり、高圧タンク５０内のガスが高圧タンク５０外へ出ることを抑制することができる。

また、追加Ｏリング５４が開口２８の外側端縁以外の部位とバルブ３２との間をシールするため、高圧タンク５０の内圧により追加Ｏリング５４が開口２８から離間してバルブ３２外側の拡径部位と口金２０の鍔部２２との間の隙間（クリアランス）に侵入することを抑制または防止でき、追加Ｏリング５４によるシールが解除されることを抑制または防止することができる。

さらに、外側に配置された追加Ｏリング５４のガス透過性を、内側に配置されたＯリング３８のガス透過性より高くしたため、仮に高圧タンク５０内が高圧の状態で長期間高圧タンク５０内のガスが高圧タンク５０外へ排出されなかった際でも、外側に配置された追加Ｏリング５４と内側に配置されたＯリング３８との間の内圧が高圧タンク５０の内圧まで上昇することがない。このため、例えば高圧タンク５０内のガスが高圧タンク５０外へ急激に排出された際でも、Ｏリング３８に内側への圧力が作用することを抑制でき、Ｏリング３８ひいては追加Ｏリング５４が口金２０の開口２８周面とバルブ３２の外周面との隙間（クリアランス）に侵入して破損することを防止するこができる。

（実施例）
図６には、実施例１乃至実施例４におけるＯリング３８と追加Ｏリング５４との材質が示されている。

実施例１では、Ｏリング３８がＨＮＢＲ（水素添加ニトリルゴム）とされると共に、追加Ｏリング５４がＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）とされている。

実施例２では、Ｏリング３８がＩＩＲ（ブチルゴム）とされると共に、追加Ｏリング５４がＥＰＤＭとされている。

実施例３では、Ｏリング３８がＨＮＢＲとされると共に、追加Ｏリング５４がシリコーンゴムとされている。

実施例４では、Ｏリング３８がＥＰＤＭとされると共に、追加Ｏリング５４がシリコーンゴムとされている。

図７は、各種のゴムのヘリウムガス透過性を、天然ゴムの水素透過性を１にした場合の指数により示すグラフである。

図７に示す如く、上記実施例１乃至実施例４では、何れも、追加Ｏリング５４のヘリウムガス透過性がＯリング３８のヘリウムガス透過性よりも高くされている。このため、外側に配置された追加Ｏリング５４のガス透過性を、内側に配置されたＯリング３８のガス透過性より高くすることができる。

［第３の実施の形態］
図８には、本発明のタンクが適用されて構成された第３の実施の形態に係る高圧タンク６０の主要部が断面図にて示されている。

本実施の形態に係る高圧タンク６０は、上記第２の実施の形態に係る高圧タンク５０とほぼ同様の構成であるが、以下の点が異なる。

図９に詳細に示す如く、リング溝３６には、閉鎖部材としての上記と同様の第１バックアップリング４０及び第２バックアップリング４２が更に挿入装着されており、第１バックアップリング４０はＯリング３８の内側にも配置されると共に、第２バックアップリング４２は第１バックアップリング４０の内側にも配置されている。この第１バックアップリング４０及び第２バックアップリング４２も、リング溝３６の底面と口金２０の開口２８周面との間の隙間を閉鎖している。

また、外側の追加Ｏリング５４のガス透過性は、必ずしも内側のＯリング３８のガス透過性より高くされない構成である。

ここで、追加Ｏリング５４のガス透過性がＯリング３８のガス透過性より高くされた場合には、本実施の形態に係る高圧タンク６０でも、上記第２の実施の形態に係る高圧タンク５０と同様の作用及び効果を得ることができる。

さらに、追加Ｏリング５４のガス透過性がＯリング３８のガス透過性より高くされない場合でも、Ｏリング３８の内側に設けられた第１バックアップリング４０及び第２バックアップリング４２が、口金２０の開口２８周面とバルブ３２のリング溝３６底面との隙間を閉鎖している。このため、仮に高圧タンク６０内が高圧の状態で長期間高圧タンク６０内のガスが高圧タンク６０外へ排出されずにＯリング３８と追加Ｏリング５４との間の内圧が高圧タンク６０内と同様の高圧になった際に、例えば高圧タンク６０内のガスが高圧タンク６０外へ急激に排出されて、Ｏリング３８と追加Ｏリング５４との間のガスによりＯリング３８に内側への圧力が作用した際でも、Ｏリング３８ひいては追加Ｏリング５４が口金２０の開口２８周面とバルブ３２の外周面との隙間（クリアランス）に侵入して破損することを第１バックアップリング４０及び第２バックアップリング４２によって防止するこができる。

なお、上記第２の実施の形態及び第３の実施の形態では、追加Ｏリング５４を１つのみ設けた構成としたが、追加Ｏリング（追加シール部材）を複数設けた構成としてもよい。この場合、少なくとも最も外側に配置された追加ＯリングまたはＯリング（シール部材）以外には、内側に第１バックアップリング及び第２バックアップリング（閉鎖部材）を設けた構成とするのが好ましい。

本発明の第１の実施の形態に係る高圧タンクの主要部を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る高圧タンクにおけるシール状態を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る高圧タンクの主要部を詳細に示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る高圧タンクの主要部を示す断面図である。 （Ａ）本発明の第２の実施の形態に係る高圧タンク内のガスがＯリング及び追加Ｏリングを経て高圧タンク外に漏洩する動作を示す説明図であり、（Ｂ）は、高圧タンク内のガスが厚肉部材を経て高圧タンク外に漏洩する動作を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る実施例におけるＯリングと追加Ｏリングとの材質を示す表である。 各種のゴムのヘリウムガス透過性を、天然ゴムの水素透過性を１にした場合の指数により示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態に係る高圧タンクの主要部を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る高圧タンクにおけるシール状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 高圧タンク（タンク）
１２ タンク本体
１４ 周壁
２０ 口金（開口部）
２４ 外周部（外周部位）
２６ 突出部（突出部位）
２８ 開口
３２ バルブ（閉部材）
３８ Ｏリング（シール部材）
４０ 第１バックアップリング（閉鎖部材）
４２ 第２バックアップリング（閉鎖部材）
５０ 高圧タンク（タンク）
５４ 追加Ｏリング（追加シール部材）
６０ 高圧タンク（タンク）

Claims (9)

1. 周壁に開口が設けられたタンク本体と、
   前記開口を形成し、前記周壁を構成する外周部位が設けられると共に、前記外周部位から前記タンク本体の内側へ突出する突出部位が設けられた開口部と、
   前記開口部に前記開口において締結され、前記開口を閉じる閉部材と、
   前記突出部位と前記閉部材との間をシールするシール部材と、
   を備えたタンク。
2. 周壁に開口が設けられ、前記開口に連絡されると共に前記周壁から内側へ突出する突出部位が設けられたタンク本体と、
   前記タンク本体に前記開口において締結され、前記開口を閉じる閉部材と、
   前記突出部位と前記閉部材との間をシールするシール部材と、
   を備えたタンク。
3. 前記閉部材が締結されない際に、前記閉部材に設けられた前記シール部材の最外周における径を、前記閉部材との締結部位における前記開口の最内周における径以下にした、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のタンク。
4. 前記タンク本体と前記閉部材との間をシールする所定数の追加シール部材を備えた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のタンク。
5. 前記追加シール部材は、前記開口の前記タンク本体外側端縁以外の部位と前記閉部材との間をシールする、ことを特徴とする請求項４記載のタンク。
6. 前記シール部材及び所定数の追加シール部材の少なくとも１つの前記タンク本体内側に設けられ、前記タンク本体と前記閉部材との隙間を閉鎖する閉鎖部材を備えた、ことを特徴とする請求項４または請求項５記載のタンク。
7. 前記タンク本体の外側に配置された前記シール部材または追加シール部材の気体透過性を前記タンク本体の内側に配置された前記シール部材または追加シール部材の気体透過性より高くした、ことを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか１項記載のタンク。
8. 少なくとも前記開口における前記タンク本体外側端部の近傍から前記タンク本体内側の部位において、前記閉部材を前記タンク本体に締結させた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項記載のタンク。
9. 少なくとも前記開口における前記突出部位から前記タンク本体外側の部位において、前記閉部材を前記タンク本体に締結させた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項記載のタンク。

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