JP2005061474A - 圧力容器用ライナおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 筒状の胴2と胴2の両端開口を閉鎖する鏡板3、4とよりなる圧力容器用ライナである。圧力容器用ライナは、胴2を構成する第1ライナ構成部材5と、第1ライナ構成部材5の両端部に接合され、かつ両鏡板3、4を構成する2つの第2ライナ構成部材6、7とからなる。第1および第2ライナ構成部材5、6、7の周壁部8、11、12内における互いに対応する位置に補強壁9、13、14を固定状に設ける。隣り合うライナ構成部材5、6、7の補強壁9、13、14どうしを連結する。
【選択図】 図3
Description
第1および第2ライナ構成部材のうちいずれか他方のライナ構成部材の周壁部の端部における第2補強壁と第3および第4補強壁との間の部分が切除されることにより第3および第4補強壁の一側面の端部が周壁部よりも突出させられ、第1および第2補強壁の端部から周壁部の端部にかけて、上記一方のライナ構成部材の内部拡大溝内に嵌め入れられる嵌入部が形成され、周壁部における第1補強壁との連接部分、ならびに第3および第4補強壁における第1および第2補強壁との連接部分が、それぞれ嵌入部と同一横断面形状の部分を残して切除され、第3および第4補強壁の周壁部よりも突出した側面およびこの側面に連なった周壁部の段部に、それぞれ横断面における第3および第4補強壁の長さ方向に伸びる溝が形成されることにより係合部が設けられ、
上記一方のライナ構成部材の内部拡大溝内に上記他方のライナ構成部材の嵌入部が嵌め入れられるとともに、両ライナ構成部材の係合部どうしが係合させられている上記8)または9)記載の圧力容器用ライナ。
この実施形態は図1〜図4に示すものである。
この実施形態は図5〜図8に示すものである。
この実施形態は図9〜図11に示すものである。
この実施形態は図12に示すものである。
(2):胴
(3)(4):鏡板
(5):第1ライナ構成部材
(6)(7):第2ライナ構成部材
(8):周壁部
(8a):段部
(9)(9A)(9B)(9C)(9D):補強壁
(11)(12):周壁部
(13)(13A)(13B)(13C)(13D)(14):補強壁
(18):圧力容器
(20):摩擦攪拌接合用工具
(22):プローブ
(30):切除部
(31):突出部分
(32):内部拡大溝
(33):溝
(34):係合部
(35):溝
(36):係合部
(37):嵌入部
(40):内部拡大溝
(41):内部拡大溝
(42):嵌入部
(43):内部拡大溝
(44)(100):連結部材
(50):内部拡大溝
(51):内部拡大溝
Claims (49)
- 筒状の胴と胴の両端開口を閉鎖する鏡板とよりなり、かつ胴の長さ方向に分断したような形状となされた少なくとも2つのライナ構成部材を接合することにより形成された圧力容器用ライナにおいて、
すべてのライナ構成部材内における互いに対応する位置に補強壁が固定状に設けられ、隣り合うライナ構成部材の補強壁どうしが連結されている圧力容器用ライナ。 - 補強壁どうしが、係合されることにより連結されている請求項1記載の圧力容器用ライナ。
- 補強壁どうしの係合長さが、横断面における補強壁の合計長さの10%以上である請求項2記載の圧力容器用ライナ。
- 補強壁どうしが、冶金的に接合されることまたは接着されることにより連結されている請求項1記載の圧力容器用ライナ。
- 補強壁どうしの接合面積または接着面積が、補強壁の横断面積の合計の10%以上である請求項4記載の圧力容器用ライナ。
- 補強壁どうしが係合されるとともに、冶金的に接合されることおよび/または接着されることにより連結されている請求項1記載の圧力容器用ライナ。
- 補強壁どうしの係合長さが、横断面における補強壁の合計長さの10%以上であり、補強壁どうしの接合面積および/または接着面積が、補強壁の横断面積の合計の10%以上である請求項6記載の圧力容器用ライナ。
- 筒状の胴と胴の両端開口を閉鎖する鏡板とよりなる圧力容器用ライナにおいて、
両端が開口した筒状体からなりかつ胴を構成する第1ライナ構成部材と、第1ライナ構成部材の両端部に接合されて鏡板を構成する2つの第2ライナ構成部材とにより形成され、第1ライナ構成部材内に、第1ライナ構成部材内を両端が開口した複数の空間に仕切る補強壁が固定状に設けられ、各第2ライナ構成部材内の第1ライナ構成部材の補強壁と対応する位置に、第2ライナ構成部材内を一端が開口した複数の空間に仕切る補強壁が固定状に設けられ、第1ライナ構成部材の補強壁と第2ライナ構成部材の補強壁とが連結されている圧力容器用ライナ。 - 筒状の胴と胴の両端開口を閉鎖する鏡板とよりなる圧力容器用ライナにおいて、
一端が開口するとともに他端が閉鎖された有底筒状体からなりかつ胴および一方の鏡板を構成する第1ライナ構成部材と、略椀状でかつ第1ライナ構成部材の開口端部に接合されて他方の鏡板を構成する1つの第2ライナ板構成部材とにより形成され、第1ライナ構成部材内に、その長さ方向に伸びかつ第1ライナ構成部材内を一端が開口した複数の空間に仕切る補強壁が固定状に設けられ、第2ライナ構成部材内の第1ライナ構成部材の補強壁と対応する位置に、第2ライナ構成部材内を一端が開口した複数の空間に仕切る補強壁が固定状に設けられ、第1ライナ構成部材の補強壁と第2ライナ構成部材の補強壁とが連結されている圧力容器用ライナ。 - 第1ライナ構成部材が、筒状の周壁部と、周壁部から中心線に向かって内方に伸びて中心線上で相互に一体化され、かつ1つの平面内に位置する第1および第2補強壁と、周壁部における第1および第2補強壁の両側部分からそれぞれ上記中心線に向かって伸びかつ中心線上で両補強壁と一体化された第3および第4補強壁とを備えており、第2ライナ構成部材が、略椀状の周壁部と、周壁部内に、第1ライナ構成部材の第1〜第4補強壁と対応するように設けられた第1〜第4補強壁とを備えており、
第1および第2ライナ構成部材のうちいずれか一方のライナ構成部材の周壁部の端部における第1補強壁と第3および第4補強壁との間の部分が切除されて第3および第4補強壁の一側面の端部が周壁部よりも突出させられ、第1および第2補強壁の端面から周壁部の端面にかけて、横断面における両補強壁の長さ方向に伸びるとともに両端が周壁部外周面に開口した内部拡大溝が形成され、第3および第4補強壁の周壁部よりも突出した側面およびこの側面に連なった周壁部の段部に、それぞれ横断面における第3および第4補強壁の長さ方向に伸びる溝が形成されることにより係合部が設けられ、
第1および第2ライナ構成部材のうちいずれか他方のライナ構成部材の周壁部の端部における第2補強壁と第3および第4補強壁との間の部分が切除されることにより第3および第4補強壁の一側面の端部が周壁部よりも突出させられ、第1および第2補強壁の端部から周壁部の端部にかけて、上記一方のライナ構成部材の内部拡大溝内に嵌め入れられる嵌入部が形成され、周壁部における第1補強壁との連接部分、ならびに第3および第4補強壁における第1および第2補強壁との連接部分が、それぞれ嵌入部と同一横断面形状の部分を残して切除され、第3および第4補強壁の周壁部よりも突出した側面およびこの側面に連なった周壁部の段部に、それぞれ横断面における第3および第4補強壁の長さ方向に伸びる溝が形成されることにより係合部が設けられ、
上記一方のライナ構成部材の内部拡大溝内に上記他方のライナ構成部材の嵌入部が嵌め入れられるとともに、両ライナ構成部材の係合部どうしが係合させられている請求項8または9記載の圧力容器用ライナ。 - 嵌入部が内部拡大溝の内周面に冶金的に接合されている請求項10記載の圧力容器用ライナ。
- 嵌入部における内部拡大溝の内周面に接合されている部分の長さが、横断面における第1および第2補強壁の合計長さの10%以上である請求項11記載の圧力容器用ライナ。
- 嵌入部が内部拡大溝の内周面に接着されている請求項10記載の圧力容器用ライナ。
- 嵌入部における内部拡大溝の内周面に接着されている部分の長さが、横断面における第1および第2補強壁の合計長さの10%以上である請求項13記載の圧力容器用ライナ。
- 嵌入部が内部拡大溝内に焼きばめされている請求項10記載の圧力容器用ライナ。
- 嵌入部が内部拡大溝内に冷やしばめされている請求項10記載の圧力容器用ライナ。
- 係合部どうしが冶金的に接合されている請求項10〜16のうちのいずれかに記載の圧力容器用ライナ。
- 互いに接合されている係合部の長さが、横断面における第3補強壁および第4補強壁の合計長さの10%以上である請求項17記載の圧力容器用ライナ。
- 係合部どうしが接着されている請求項10〜16のうちのいずれかに記載の圧力容器用ライナ。
- 互いに接着されている係合部の長さが、横断面における第3補強壁および第4補強壁の合計長さの10%以上である請求項19記載の圧力容器用ライナ。
- 第1ライナ構成部材が、周壁部と、周壁部から内方に伸びて相互に一体化された複数の補強壁とを備えており、各補強壁の端面から周壁部の端面にかけて、横断面における補強壁の長さ方向に伸びる内部拡大溝が形成されるとともに、内部拡大溝の一端が周壁部の外周面に開口させられ、
第2ライナ構成部材が、略椀状の周壁部と、周壁部内に、第1ライナ構成部材の補強壁と対応するように設けられた複数の補強壁とを備えており、各補強壁の端面から周壁部の端面にかけて、横断面における補強壁の長さ方向に伸びる内部拡大溝が形成されるとともに、内部拡大溝の一端が周壁部の外周面に開口させられ、
第1ライナ構成部材と第2ライナ構成部材の周壁部および補強壁の端面どうしが当接させられるとともに、第1ライナ構成部材の各内部拡大溝内と第2ライナ構成部材の各内部拡大溝内とに跨るように、連結部材が嵌め入れられている請求項8または9記載の圧力容器用ライナ。 - 各連結部材が内部拡大溝の内周面に冶金的に接合されている請求項21記載の圧力容器用ライナ。
- 各連結部材における内部拡大溝に接合されている部分の長さが、横断面における各補強壁の長さの10%以上である請求項22記載の圧力容器用ライナ。
- 各連結部材が内部拡大溝の内周面に接着されている請求項21記載の圧力容器用ライナ。
- 各連結部材における内部拡大溝に接着されている部分の長さが、横断面における各補強壁の長さの10%以上である請求項24記載の圧力容器用ライナ。
- 各連結部材が内部拡大溝内に焼きばめされている請求項21記載の圧力容器用ライナ。
- 各連結部材が内部拡大溝内に冷やしばめされている請求項21記載の圧力容器用ライナ。
- 各連結部材の外端部と各内部拡大溝の内周面の外端部を構成する周壁部とが接合されている請求項21〜27のうちのいずれかに記載の圧力容器用ライナ。
- 両ライナ構成部材と各連結部材の外端部とがアルミニウムよりなり、両ライナ構成部材と各連結部材の外端部とが、摩擦攪拌接合法、電子ビーム溶接法、レーザ溶接法、MIG溶接法またはTIG溶接法により接合されている請求項28記載の圧力容器用ライナ。
- 第1ライナ構成部材が、筒状の周壁部と、周壁部から中心線に向かって内方に伸びて中心線上で相互に一体化されかつ1つの平面内に位置する2つの補強壁と、周壁部から内方に伸びて上記2つの補強壁と一体化された少なくとも1つの補強壁とを備えており、第2ライナ構成部材が、略椀状の周壁部と、周壁部内に、第1ライナ構成部材の補強壁と対応するように設けられた複数の補強壁とを備えており、
第1および第2ライナ構成部材のうちいずれか一方のライナ構成部材の同一平面内に位置する2つの補強壁の端面から周壁部の端面にかけて、横断面における両補強壁の長さ方向に伸びるとともに両端が周壁部外周面に開口した内部拡大溝が形成され、同じく他方のライナ構成部材の同一平面内に位置する2つの補強壁の端部から周壁部の端部にかけて、上記一方のライナ構成部材の内部拡大溝内に嵌め入れられる嵌入部が形成され、
第1および第2ライナ構成部材の他の補強壁の端面から周壁部の端面にかけて、それぞれ横断面における補強壁の長さ方向に伸びる内部拡大溝が形成されるとともに、内部拡大溝の一端が周壁部の外周面に開口させられ、
上記一方のライナ構成部材の同一平面内に位置する2つの補強壁および周壁部の内部拡大溝内に上記他方のライナ構成部材の嵌入部が嵌め入れられるとともに、両ライナ構成部材の周壁部および補強壁の端面どうしが当接させられ、第1ライナ構成部材の他の補強壁および周壁部の内部拡大溝内と第2ライナ構成部材の他の補強壁および周壁部の内部拡大溝内とに跨るように、連結部材が嵌め入れられている請求項8または9記載の圧力容器用ライナ。 - 嵌入部および連結部材が内部拡大溝の内周面に冶金的に接合されている請求項30記載の圧力容器用ライナ。
- 嵌入部および連結部材における内部拡大溝の内周面に接合されている部分の長さが、横断面における補強壁の合計長さの10%以上である請求項31記載の圧力容器用ライナ。
- 嵌入部および各連結部材が内部拡大溝の内周面に接着されている請求項30記載の圧力容器用ライナ。
- 嵌入部および各連結部材における内部拡大溝に接着されている部分の長さが、横断面における補強壁の合計長さの10%以上である請求項33記載の圧力容器用ライナ。
- 嵌入部および各連結部材が内部拡大溝内に焼きばめされている請求項30記載の圧力容器用ライナ。
- 嵌入部および各連結部材が内部拡大溝内に冷やしばめされている請求項30記載の圧力容器用ライナ。
- 嵌入部および各連結部材の外端部と各内部拡大溝の内周面の外端部を構成する周壁部とが接合されている請求項30〜36のうちのいずれかに記載の圧力容器用ライナ。
- 両ライナ構成部材と各連結部材の外端部とがアルミニウムよりなり、嵌入部および各連結部材の外端部と各内部拡大溝の内周面の外端部を構成する周壁部とが、摩擦攪拌接合法、電子ビーム溶接法、レーザ溶接法、MIG溶接法またはTIG溶接法により外側から接合されている請求項37記載の圧力容器用ライナ。
- 請求項10記載の圧力容器用ライナを製造する方法であって、筒状の周壁部と、周壁部から中心線に向かって内方に伸びて中心線上で相互に一体化され、かつ1つの平面内に位置する第1および第2補強壁と、周壁部における第1および第2補強壁の両側部分からそれぞれ上記中心線に向かって伸びかつ中心線上で両補強壁と一体化された第3および第4補強壁とを備えたアルミニウム製の第1ライナ構成部材と、略椀状の周壁部と、周壁部内に、第1ライナ構成部材の第1〜第4補強壁と対応するように設けられた第1〜第4補強壁とを備えたアルミニウム製の第2ライナ構成部材とを用意し、
第1および第2ライナ構成部材のうちいずれか一方のライナ構成部材の周壁部の端部における第1補強壁と第3および第4補強壁との間の部分を切除して第3および第4補強壁の一側面の端部を周壁部よりも突出させ、同じく一方のライナ構成部材の第1および第2補強壁の端面から周壁部の端面にかけて、横断面における両補強壁の長さ方向に伸びるとともに両端が周壁部外周面に開口した内部拡大溝を形成し、さらに一方のライナ構成部材の第3および第4補強壁の周壁部よりも突出した側面およびこの側面に連なった周壁部の段部に、それぞれ横断面における第3および第4補強壁の長さ方向に伸びる溝を形成することにより係合部を設け、
第1および第2ライナ構成部材のうちいずれか他方のライナ構成部材の周壁部の端部における第2補強壁と第3および第4補強壁との間の部分を切除して第3および第4補強壁の一側面の端部を周壁部よりも突出させ、同じく他方のライナ構成部材の第1および第2補強壁の端部から周壁部の端部にかけて、上記一方のライナ構成部材の内部拡大溝内に嵌め入れられる嵌入部を形成し、同じく他方のライナ構成部材の周壁部における第1補強壁との連接部分、ならびに第3および第4補強壁における第1および第2補強壁との連接部分を、それぞれ嵌入部と同一横断面形状の部分を残して切除し、さらに上記他方のライナ構成部材の第3および第4補強壁の周壁部よりも突出した側面およびこの側面に連なった周壁部の段部に、それぞれ横断面における第3および第4補強壁の長さ方向に伸びる溝を形成することにより係合部を設け、
上記一方のライナ構成部材の内部拡大溝内に上記他方のライナ構成部材の嵌入部を嵌め入れるとともに、両ライナ構成部材の係合部どうしを係合させて両ライナ構成部材の周壁部どうしを当接させ、
第1ライナ構成部材の周壁部と第2ライナ構成部材の周壁部との当接部分に、両者に跨るように外側から摩擦攪拌接合用工具のプローブを埋入した後、両ライナ構成部材とプローブとを相対的に移動させることによって、プローブを両ライナ構成部材の周壁部の全周にわたって移動させ、両ライナ構成部材の周壁部どうし、上記一方のライナ構成部材の内部拡大溝内周面と上記他方のライナ構成部材の嵌入部、および両ライナ構成部材の係合部どうしを摩擦攪拌接合する圧力容器用ライナの製造方法。 - 請求項21記載の圧力容器用ライナを製造する方法であって、周壁部と、周壁部から内方に伸びて相互に一体化された複数の補強壁とを備えたアルミニウム製の第1ライナ構成部材、および略椀状の周壁部と、周壁部内に、第1ライナ構成部材の補強壁と対応するように設けられた複数の補強壁とを備えたアルミニウム製の第2ライナ構成部材とを用意し、
両ライナ構成部材の各補強壁の端面から周壁部の端面にかけて、横断面における補強壁の長さ方向に伸びる内部拡大溝をそれぞれ形成するとともに、これらの内部拡大溝の一端をそれぞれ周壁部の外周面に開口させ、
第1ライナ構成部材の内部拡大溝と第2ライナ構成部材の内部拡大溝とに跨って嵌め入れられ、かつ少なくとも外端部がアルミニウムからなる連結部材を用意し、
第1ライナ構成部材と第2ライナ構成部材の周壁部および補強壁の端面どうしを当接させるとともに、第1ライナ構成部材の各内部拡大溝内と第2ライナ構成部材の各内部拡大溝内とに跨るように連結部材を嵌め入れ、
第1ライナ構成部材の周壁部と第2ライナ構成部材の周壁部との当接部分に、両者に跨るように外側から摩擦攪拌接合用工具のプローブを埋入した後、両ライナ構成部材とプローブとを相対的に移動させることによって、プローブを両ライナ構成部材の周壁部の全周にわたって移動させ、両ライナ構成部材の周壁部どうしおよび両ライナ構成部材と連結部材とを摩擦攪拌接合する圧力容器用ライナの製造方法。 - 請求項30記載の圧力容器用ライナを製造する方法であって、筒状の周壁部と、周壁部から中心線に向かって内方に伸びて中心線上で相互に一体化されかつ1つの平面内に位置する2つの補強壁と、周壁部から内方に伸びて上記2つの補強壁と一体化された少なくとも1つの補強壁とを備えたアルミニウム製の第1ライナ構成部材、および略椀状の周壁部と、周壁部内に、第1ライナ構成部材の補強壁と対応するように設けられた複数の補強壁とを備えたアルミニウム製の第2ライナ構成部材を用意し、
第1および第2ライナ構成部材のうちいずれか一方のライナ構成部材の同一平面内に位置する2つの補強壁の端面から周壁部の端面にかけて、横断面における両補強壁の長さ方向に伸びるとともに両端が周壁部外周面に開口した内部拡大溝を形成し、同じく他方のライナ構成部材の同一平面内に位置する2つの補強壁の端部から周壁部の端部にかけて、上記一方のライナ構成部材の内部拡大溝内に嵌め入れられる嵌入部を形成し、
第1および第2ライナ構成部材の他の補強壁の端面から周壁部の端面にかけて、横断面における補強壁の長さ方向に伸びる内部拡大溝をそれぞれ形成するとともに、これらの内部拡大溝の一端をそれぞれ周壁部の外周面に開口させ、
第1ライナ構成部材の上記他の補強壁の内部拡大溝と第2ライナ構成部材の上記他の補強壁の内部拡大溝とに跨って嵌め入れられ、かつ少なくとも外端部がアルミニウムからなる連結部材を用意し、
上記一方のライナ構成部材における同一平面内に位置する2つの補強壁および周壁部の内部拡大溝内に上記他方のライナ構成部材における同一平面内に位置する2つの補強壁および周壁部の嵌入部を嵌め入れるとともに、両ライナ構成部材の周壁部および補強壁の端面どうしを当接させ、さらに第1ライナ構成部材における他の補強壁および周壁部の各内部拡大溝内と第2ライナ構成部材における他の補強壁および周壁部の内部拡大溝内とに跨るように連結部材を嵌め入れ、
第1ライナ構成部材の周壁部と第2ライナ構成部材の周壁部との当接部分に、両者に跨るように外側から摩擦攪拌接合用工具のプローブを埋入した後、両ライナ構成部材とプローブとを相対的に移動させることによって、プローブを両ライナ構成部材の周壁部の全周にわたって移動させ、両ライナ構成部材の周壁部どうしおよび両ライナ構成部材と連結部材とを摩擦攪拌接合する圧力容器用ライナの製造方法。 - 請求項1〜38のうちのいずれかに記載された圧力容器用ライナの外周面が繊維強化樹脂層で覆われている圧力容器。
- 燃料水素用圧力容器、燃料電池、および燃料水素用圧力容器から燃料電池に燃料水素ガスを送る圧力配管を備えており、燃料水素用圧力容器が請求項42記載の圧力容器からなる燃料電池システム。
- 請求項43記載の燃料電池システムを搭載した燃料電池自動車。
- 請求項43記載の燃料電池システムを備えたコージェネレーションシステム。
- 天然ガス用圧力容器および天然ガス用圧力容器から天然ガスを送り出す圧力配管を備えており、天然ガス用圧力容器が請求項42記載の圧力容器からなる天然ガス供給システム。
- 請求項46記載の天然ガス供給システムと、発電機と、発電機駆動装置を備えているコージェネレーションシステム。
- 請求項46記載の天然ガス供給システムと、天然ガスを燃料とするエンジンとを備えている天然ガス自動車。
- 酸素用圧力容器および酸素用圧力容器から酸素ガスを送り出す圧力配管を備えており、酸素用圧力容器が請求項42記載の圧力容器からなる酸素ガス供給システム。
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