JP2017009084A - Pressure container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス、液化ガス等を収容するのに好適な圧力容器に関する。 The present invention relates to a pressure vessel suitable for containing gas, liquefied gas, and the like.
各種のガス、液化ガス等を使用、輸送、貯蔵するために、耐圧性能を有する圧力容器が用いられる。従来、圧力容器は金属製のものが主流であったが、最近は、樹脂製のライナー(容器本体)と該ライナーの外面を覆う外殻(補強層)とを有する圧力容器が種々提案されている。通常、圧力容器にはОリング等のシール部材を備えた金属製口金が設けられている。 In order to use, transport, and store various gases, liquefied gases, etc., pressure vessels having pressure resistance are used. Conventionally, pressure vessels made of metal have been the mainstream, but recently, various pressure vessels having a resin liner (container body) and an outer shell (reinforcing layer) covering the outer surface of the liner have been proposed. Yes. Usually, the pressure vessel is provided with a metal base provided with a sealing member such as an O-ring.
特許文献1には、樹脂製の圧力容器の口金を着脱可能に構成してシール部材の交換を容易に行えるようにした構造が記載されている。具体的には、金属製口金が、筒状の外側口金具と該外側口金具を支持する内側口金具とで構成され、内側口金具がライナーの出入口の内側に取り付けられ、該内側口金具に外側口金具が螺合されている。外側口金具を取り外して、外側口金具に取り付けられているシール部材を交換できるようになっている。
また特許文献2には、ライナーの出入口に口金を挿入し、該口金のフランジを、ライナー外周面上に設けられた押圧金具にボルトで結合させた構成が開示されている。
Further,
近年、圧力容器の用途が多様化し、圧力容器の内容物と口金とが長期間接触することによって口金の劣化が懸念される場合がある。かかる劣化を防止するためには、口金の劣化が生じる前に口金を交換することが望ましい。
特許文献1の構成は、Оリング等のシール部材の交換を可能としたものであるが、口金の交換は想定しておらず、内側口金具の着脱ができない構成となっている。
特許文献2では口金の交換は想定していないが、口金はボルトで固定されており、取り外すことは可能である。しかしながら、口金全体を交換する作業は煩雑であり、コストも高くなる。
本発明は、金属製口金の劣化を、簡単に低コストで防止できる圧力容器を提供することを目的とする。
In recent years, the use of pressure vessels has been diversified, and there is a concern that the deterioration of the die may occur due to the contact between the contents of the pressure vessel and the die for a long time. In order to prevent such deterioration, it is desirable to replace the base before deterioration of the base occurs.
The configuration of
In
An object of this invention is to provide the pressure vessel which can prevent deterioration of a metal nozzle | cap | die easily at low cost.
本発明の圧力容器は、樹脂製の容器本体と、該容器本体の外面上に設けられた樹脂製の外殻と、前記容器本体の出入り部に設けられた金属製の口金とを備え、前記口金は、前記容器本体の内容物の流路となる貫通孔を備えた筒状の口金本体と、該口金本体の貫通孔の内面を保護する保護部材とを備えており、前記口金本体は前記容器本体に固定されており、前記保護部材は前記口金本体に着脱可能に固定されていることを特徴とする。
前記口金本体の、軸方向における長さが5〜30cmであることが好ましい。
前記容器本体は筒状であり、軸方向の両端に出入り部が設けられていることが好ましい。
The pressure vessel of the present invention comprises a resin container main body, a resin outer shell provided on the outer surface of the container main body, and a metal base provided at an entrance / exit of the container main body, The base includes a cylindrical base body provided with a through-hole serving as a flow path for the contents of the container body, and a protective member that protects the inner surface of the through-hole of the base body. It is fixed to the container body, and the protective member is detachably fixed to the base body.
The length of the base body in the axial direction is preferably 5 to 30 cm.
It is preferable that the said container main body is cylindrical shape and the entrance / exit part is provided in the both ends of the axial direction.
本発明の圧力容器によれば、金属製口金において、貫通孔の内面を保護している保護部材を交換することにより口金の劣化を簡単に防止することができる。また交換は保護部材のみで済み、口金本体を交換する必要がないためコストが抑えられる。 According to the pressure vessel of the present invention, in the metal base, the deterioration of the base can be easily prevented by replacing the protective member protecting the inner surface of the through hole. In addition, only the protective member needs to be replaced, and it is not necessary to replace the base body, thereby reducing the cost.
<第1実施形態>
図1、2は本発明に係る圧力容器の第1実施形態を示したもので、図1は全体を示す断面図、図2は口金付近の構造を示す断面図である。
図1、2に示す圧力容器は、樹脂製の容器本体1、金属製の口金2、容器本体1の外面上に設けられた樹脂製の外殻3を備える。図中符号4は、口金2の開口部に気密に接続される任意の接続部材を示し、例えばバルブ、栓体、配管等である。
口金2は筒状であり、図2では便宜的に口金2の軸方向(図中符号Xで示す)の外側(容器外方側)を上側、軸方向の内側(容器内方側)を下側とする。
<First Embodiment>
1 and 2 show a first embodiment of a pressure vessel according to the present invention, FIG. 1 is a sectional view showing the whole, and FIG. 2 is a sectional view showing a structure near a base.
The pressure vessel shown in FIGS. 1 and 2 includes a resin container
The
容器本体1は筒状の中空容器であり、口金2と容器本体1とは同軸である。本実施形態において、容器本体1の軸方向の両端に内容物の出入り部11が設けられている。出入り部11の周囲は略すり鉢状の(容器内方に凸の)凹部12となっている。出入り部11は筒状で容器外方に向かって突出するように設けられている。
口金2は、内容物の流路となる貫通孔を備えた金属製の口金本体21と、口金本体21の貫通孔の内面を保護する金属製の保護部材22とを備えている。
The
The
口金本体21は口金2と同軸の筒状である。口金本体21の下側の端部には容器本体1の凹部12と嵌合する第1のフランジ部23が設けられている。該第1のフランジ部23の内周面には容器本体1の出入り部11の端面と当接する段部23aが設けられており、第1のフランジ部23の内周面と出入り部11の外周面とが螺合されている。符号23bは螺合部を示す。この螺合によって口金本体21が容器本体1に固定されている。
口金本体21の外周面には、第2のフランジ部24が設けられており、該第2のフランジ部24の下側を覆うように外殻3が設けられている。すなわち、口金本体21の基部は外殻3に覆われている。
口金本体21の第2のフランジ部24と、口金本体21の上側の端面26との間には、外面から突出する第3のフランジ部25が必要に応じて設けられている。
口金本体21の内周面には、上側の端面26に向かって拡径する段部27、28が設けられている。
口金本体21の軸方向(X方向)における長さ(図中符号L1で示す。)は、長いほど口金2と内容物の接触面積が大きいため、本発明を適用することによる効果が大きい。本実施形態のように、口金本体21が外殻3から突出している態様において、口金本体21の軸方向における長さL1は例えば5〜40cmであり、5〜30cmが好ましい。
The
A
Between the
On the inner peripheral surface of the
As the length of the
保護部材22は、略筒状であり、下側の先端部が容器本体1の出入り部11内に嵌挿されている。保護部材22の下側の先端部にはОリング等のシール部材30が設けられており、これによって保護部材22と容器本体1の出入り部11との接触部分が気密に保たれている。
保護部材22の外周面には、口金本体21の内周面の段部27、28と係合する段部31、32が設けられており、保護部材22の外周面と、口金本体21の内周面とは螺合されている。符号33は螺合部を示す。この螺合によって保護部材22が口金本体21に着脱可能に固定されている。
保護部材22の上端にはフランジ部34が設けられており、保護部材22が口金本体21に螺合された状態で、該フランジ部34の下面と口金本体21の上側の端面26とが当接するようになっている。
保護部材22の上側の内周面の形状は、ここに取り付けられる接続部材4の形状に応じて設計される。例えば接続部材4は保護部材22の内周面に螺合により取り付けられる。また接続部材4と保護部材22との接触部分が気密に保たれるように、シール部材が適宜設けられる。
保護部材22の、軸方向に垂直な方向における厚さは特に限定されないが、本実施形態のように、口金本体21が外殻3から突出している態様において、最も薄いところで2〜20mmが好ましく、2〜10mmがより好ましい。該厚さが上記範囲の下限値以上であると、保護部材22の変形による装着の不具合が発生しにくくなる傾向にあり、上限値以下であると保護部材22の軽量化を達成できるとともに、装着時の取り扱い性に優れる傾向にある。
The
On the outer peripheral surface of the
A
The shape of the inner peripheral surface on the upper side of the
The thickness of the
口金本体21および保護部材22を構成する金属としては、圧力容器の口金として公知の材料を用いることができる。例えば、アルミニウム合金、ステンレス鋼(SUS)、炭素鋼、合金鋼、黄銅等が挙げられる。
口金本体21と保護部材22を構成する金属が互いに同じでもあってもよく、異なっていてもよい。
本実施形態では、口金本体21を構成する金属材料はアルミニウム合金であり、保護部材22を構成する金属材料はアルミニウム合金である。
As the metal constituting the
The metal which comprises the nozzle | cap | die
In the present embodiment, the metal material constituting the
容器本体1の材料としては、圧力容器において公知の材料を適宜用いることができる。例えば高密度ポリエチレン系樹脂、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン樹脂、環状オレフィン系樹脂等のポリオレフィン樹脂;ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン11、ナイロン12等のポリアミド系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂;アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合(ABS)樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリスルホン樹脂、またはポリイミド樹脂等のエンジニアリングプラスチック;等が挙げられる。
容器本体1は、1種の樹脂を用いた単層または複層で構成されていてもよく、2種以上の樹脂を用いた複合材料で構成されていてもよい。
As a material of the
The
本実施形態において、外殻3は、樹脂を含浸した補強繊維を配列させた後、樹脂を硬化して形成される繊維強化樹脂からなる。
本実施形態の圧力容器は、例えば、ブロー成形など公知の方法で製造された容器本体1の、出入り部11の周囲の外面に口金本体21を固定し、フィラメントワインディング法またはテープワインディング法等の公知の方法によって外殻3を形成する方法で製造できる。
In the present embodiment, the
The pressure vessel according to the present embodiment is, for example, a known method such as a filament winding method or a tape winding method, in which a
外殻3を形成するための補強繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、有機高弾性率繊維(例えばアラミド繊維、超高強力ポリエステル繊維)、金属繊維、またはセラミック繊維などが挙げられ、これらは1種類で用いることも2種類以上を併用することもできる。
炭素繊維としては、ピッチ系、ポリアクリロニトリル(PAN系)、レーヨン系等の種類が挙げられ、いずれの炭素繊維を用いてもよい。
特に高い弾性率が得られやすい点ではピッチ系が好ましく、高い強度が得られやすい点ではPAN系が好ましい。これらを組み合わせてもよい。
外殻3を形成するための樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂ポリイミド樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性又は光硬化性樹脂;ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ABS樹脂、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイドなどのエンジニアリングプラスチック、ポリプロピレン、ポリ4−メチル−1−ペンテンなどのポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂;が挙げられる。
Examples of the reinforcing fiber for forming the
Examples of the carbon fiber include pitch type, polyacrylonitrile (PAN type), rayon type, and the like, and any carbon fiber may be used.
In particular, the pitch system is preferable in that a high elastic modulus is easily obtained, and the PAN system is preferable in that a high strength is easily obtained. These may be combined.
Examples of the resin for forming the
<作用効果>
本実施形態の圧力容器は、口金本体21の貫通孔内に保護部材22が設けられている。保護部材22の下側の先端部は、容器本体1の出入り部11を気密に貫通して、容器本体1内に開口しており、保護部材22の上端は口金本体21の上端よりも上側(容器本体1の外方側)に位置する。すなわち、口金本体21の貫通孔の内面全面が保護部材22で覆われており、口金本体21が容器本体1の内容物と接触しない構成となっている。このため、該内容物に起因する口金本体21の劣化は生じない。また、容器本体1の内容物と接触する保護部材22は、螺合によって口金本体21と固定されているため、保護部材22を簡単に取り外して交換することができる。
したがって、口金本体21を交換する必要がなく、口金2の劣化を簡単に低コストで防止することができる。
<Effect>
In the pressure vessel of this embodiment, a
Therefore, there is no need to replace the
このような口金2は、特に容器本体1の内容物に起因して口金の劣化が生じやすい部位に設けられることが好ましい。
例えば、図1の例のように、筒状の容器本体1の軸方向の両端に出入り部11が設けられている圧力容器にあっては、軸方向を略垂直方向として使用または保管され、容器本体1内に液状の残留物(ドレイン)が滞留する場合がある。そのような場合には、該残留物と下方の出入り部11の金属製口金とが長時間接触することになるため、少なくとも下方となる出入り部11に本実施形態の口金2を設けることにより、該液状の残留物による口金2の劣化を簡単に低コストで防止することができる。
Such a
For example, as in the example of FIG. 1, in the pressure vessel in which the entrance /
なお、口金本体21は、容器本体1の内容物と接触しない状態で、容器本体1に固定されていればよく、本実施形態の構成に限定されない。
また、保護部材22は、容器本体1の内容物が保護部材22に接触し、口金本体21と接触しないように、口金本体21の貫通孔内に着脱自在に固定されていればよく、本実施形態の構成に限定されない。
The
Further, the
<第2実施形態>
図3は本発明に係る圧力容器の第2実施形態を示したもので口金付近の構造を示す断面図である。図3において、図2と同じ構成要素には同じ番号を付してその説明を省略する。
本実施形態の口金40が第1の実施形態の口金2と大きく異なる点は、口金本体41が外殻3から突出しておらず、保護部材42のみが外殻3から突出している点である。
本実施形態において、口金本体41は下側の端部に容器本体1の凹部12と嵌合する第1のフランジ部43を備え、上側の端部に第2のフランジ部44を備えている。口金本体41の外周面を覆うように外殻3が設けられており、口金本体41の上側の端面44aと外殻3の外面3aとが略面一となっている。
口金本体41と容器本体1の出入り部11、口金本体41と保護部材42とは、それぞれ螺合されている(螺合部は図示略)。
Second Embodiment
FIG. 3 shows a second embodiment of the pressure vessel according to the present invention and is a cross-sectional view showing the structure near the base. In FIG. 3, the same components as those in FIG.
The
In the present embodiment, the
The
本実施形態において、口金本体41の軸方向における長さL2は例えば1〜15cmであり、2.5〜10cmが好ましく、4〜7cmがより好ましい。
保護部材42の、軸方向に垂直な方向における厚さは特に限定されないが、本実施形態では、最も薄いところで2〜20mmが好ましく、2〜10mmがより好ましい。また保護部材42の、外殻3から突出している部分の厚さは特に限定されないが、強度および軽量化の観点からは2〜20mmの範囲内が好ましく、5〜15mmの範囲内がより好ましい。
本実施形態においても、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。
In the present embodiment, the length L2 of the
The thickness of the
Also in this embodiment, the same effect as 1st Embodiment is acquired.
1 容器本体
2、40 口金
3 外殻
4 接続部材
11 出入り部
12 凹部
21、41 口金本体
22、42 保護部材
23、43 第1のフランジ部
23a 段部
23b 螺合部
24、44 第2のフランジ部
25 第3のフランジ部
26 口金本体の上側(軸方向外側)の端面
27、28 口金本体の内周面の段部
30 シール部材
31、32 保護部材の外周面の段部
33 螺合部
34 保護部材のフランジ部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記口金は、前記容器本体の内容物の流路となる貫通孔を備えた筒状の口金本体と、該口金本体の貫通孔の内面を保護する保護部材とを備えており、
前記口金本体は前記容器本体に固定されており、前記保護部材は前記口金本体に着脱可能に固定されている、圧力容器。 A resin container main body, a resin outer shell provided on the outer surface of the container main body, and a metal base provided at the entrance and exit of the container main body,
The base includes a cylindrical base body provided with a through hole serving as a flow path for the contents of the container body, and a protective member that protects the inner surface of the through hole of the base body.
The pressure vessel, wherein the base body is fixed to the container body, and the protective member is detachably fixed to the base body.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2015-06-25 JP JP2015127413A patent/JP2017009084A/en active Pending
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