JP2023527061A - 全複合材料製エアバッグ形圧力タンク及びその製造方法 - Google Patents

全複合材料製エアバッグ形圧力タンク及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 圧力タンクは圧力や腐食に強く、製造のプロセスが簡単であり、その製造方法は「シェルが腐食に弱い、エアバッグが損壊しやすい、耐用期間が短い」という課題。【解決手段】 本発明は圧力タンクはシェル、エアバッグ、ノズル及びエルボー、シェルが裏付け及び裏付けの外側にあるガラス繊維を含み、裏付けがポリエチレン(PE)製であり、裏付けに第１コネクタ及び第２コネクタがあり、エアバッグが裏付けの内キャビティにあり、裏付けの内壁と隔てられて設置されていて、エアバッグがポリウレタン製であり、ノズルがエアバッグと連通されていて、ノズルが第１コネクタに差し込まれていて、シーリングされていて、エルボーが第１端末及び第２端末を含み、第１端末が第２コネクタに連結されていて、裏付けの内キャビティと連通されていて、第２端末がシステムの管路と連通されている。

Description

本発明はエアバッグ形圧力タンクの技術分野、具体的に、全複合材料製エアバッグ形圧力タンク及びその製造方法に関わる。
従来、エアバッグ形圧力タンクは本体が主に鋼製シェルであり、ゴム製エアバッグが内蔵されているが、N・ボーアの法則のPV=Cによると、ガスは圧縮されてから体積が小さくなり、圧力が大きくなり、圧力タンクにおける気圧が水圧と同じなると、水が入らなく、水が少なくなり、圧力が小さくなると、圧力タンクにおける気圧が水圧の以上にあり、ガスが膨らんでエアバッグ圧力タンクにある水をシステムに押し出し、気圧と水圧が同じなると、排水しなくなる。そのエアバッグ形圧力タンクは主にシステムの圧力変動及び給水に用いられるが、鋼製シェルが錆びやすく、ゴム製エアバッグが損壊しやすいので、頻繁な交換が必要である。
本発明による全複合材料製エアバッグ形圧力タンクは圧力や腐食に強く、製造のプロセスが簡単であり、その製造方法は「シェルが腐食に弱い、エアバッグが損壊しやすい、耐用期間が短い」という従来の技術にある課題を解決した。
上記の課題を解決するために、本発明ではシェル、エアバッグ、ノズル及びエルボーを含む全複合材料製エアバッグ形圧力タンクを提供する。
前記のシェルは裏付け及び前記の裏付けの外側にあるガラス繊維を含み、前記の裏付けがポリエチレン製であり、前記の裏付けに第１コネクタ及び第２コネクタがあり、前記のエアバッグ位于前記の裏付け的内キャビティ、前記の裏付けの内壁と隔てられて設置されていて、前記のエアバッグがポリウレタン製であり、前記のノズルは前記のエアバッグと連通されていて、前記の第１コネクタに差し込まれていてシーリングされていて、記のエルボーが第１端末及び第２端末を含み、前記の第１端末が前記の第２コネクタに連結されていて前記の裏付けの内キャビティ、前記の第２端末がシステムの管路と連通されている。
更に、前記の全複合材料製エアバッグ形圧力タンクが前記のエアバッグと連結されている固定カラム、前記のエルボーが前記の第１端末にある固定板も含み、前記の固定カラムが前記の固定板に差し込まれている。
更に、前記の第１端末につかみ機構があり、前記の固定板が前記のつかみ機構と連結されている。
更に、前記の固定カラムが前記のエアバッグと一体で成形されている。
更に、前記の第２コネクタに雌ねじ、前記の第１端末に雄ねじがあり、前記の第１端末と前記の第２コネクタが雄ねじ及び雌ねじで連結されていて、または、前記のノズルが前記のエアバッグと一体で成形されている。更に、前記の第１コネクタが前記の裏付けのトップ、前記の第２コネクタが前記の裏付けの底部にあり、前記のシェルの底部にアウトリガーがあり、前記のシェルが前記のアウトリガーに締め付けられて支持されている。
更に、前記の第２コネクタにフランジがあり、前記のアウトリガーに固定スリーブがあり、前記の固定スリーブが前記のフランジにある。
更に、前記の第１コネクタにガスケットがあり、前記のノズルがボルトにより前記の第１コネクタ及び前記のガスケットと連結されている。
更に、前記のシェルは動作圧力が1.0Mpaまで、前記のエアバッグは動作圧力が0.2Mpaまでである。
更に、前記のエアバッグが膨らめられてから前記の裏付けの内壁と4.5～5.5mmに離れている。
本発明では下記のプロセスを含む上記の全複合材料製エアバッグ形圧力タンクの製造方法も提供する。中空ブロー成形による一体成形でエアバッグを作り、射出成形による一体成形でノズルとエアバッグを連結させてから中空ブロー成形による一体成形で第１コネクタ及び第２コネクタのある裏付けを作り、ガラス繊維を裏付けの外壁に巻かせてシェルを形成させるようにし、次に、膨らめられていないエアバッグを裏付けに設置して締め付け、ノズルが第１コネクタを貫通させるようにしてシーリングし、締付け、エルボーと第２コネクタを締め付けて連通させ、ノズルを通じて圧力不活性ガスでエアバッグを膨らめ、エルボーをシステムの管路までに連結させる。
従来の技術と比べてみると、本発明では高密度ポリエチレンを裏付けにし、裏付けの外側にガラス繊維を巻かせて、ポリエチレン製裏付け及びガラス繊維でシェルを構成し、シェルの動作圧力が大いに向上していて、エアバッグがポリウレタン製であり、ノズルがエアバッグと連通されているので、エアバッグの耐圧性が確保されていて、エアバッグの動作圧力が大いに向上していて、エアバッグが裏付けの内壁と隔てられて、決まった隙間が確保されていて、水の通路が形成し、それにより水圧と気圧がバランスを取っている場合に水が順調に流れるようにし、エルボー及び第２コネクタにより裏付けの内キャビティと連通されていて、エルボーがバランスを取った圧力及び水の補充が必要であるシステムの管路と連通されているので、本発明による全複合材料製エアバッグ形圧力タンクは圧力や腐食に強く、損壊し難く、耐用期間が長い。
更に、ノズルとエアバッグが一体で成形されているので、エアバッグの気密性が確保されている。
更に、エアバッグが固定カラムと連結していて、エルボーが固定板に締め付けられて、固定カラムにより固定板に差し込まれているので、エアバッグが裏付けに確実、安定に締め付けられていて、エルボーがつかみ機構により固定板と確実、安定に締め付けられていて、取り付け及び取り外しに便利であり、エルボーと第２コネクタがねじで連結されているので、連結の気密性及び安定性が確保されている。
更に、シェルは底部がアウトリガーで支持されているので、シェルの位置の安定性が確保されていて、アウトリガーが固定スリーブにより第２コネクタのフランジに連結されているので、シェルとアウトリガーとの連結の安定性が更に確保されている。
本発明による製造方法では中空ブロー成形による一体成形でエアバッグを製造し、射出成形による一体成形でノズルとエアバッグを連結させてから、エアバッグの全体的気密性及び耐圧性が充分に確保されていて、中空ブロー成形による一体成形で裏付けを製造し、ガラス繊維を裏付けの外壁に巻かせてシェルを形成するので、シェルは耐圧性が向上し、全体的に圧力や腐食に強く、軽量化に達成し、内部が清潔であり、エアバッグはポリウレタン材で一体成形されているので、気密性及び耐圧性が良く、プロセスが簡単である。
本発明の実例の構成図
次に図及び実例と結び合わせて本発明について更に説明する。言うまでもなく、ここで、実例は本出願の実例の一部だけであり、本分野の普通の技術者が創造的労働をしないで取得できる他の実例のすべてが本出願の請求項にある。
本発明の実例では全複合材料製エアバッグ形圧力タンクを提供し、この圧力タンクのエアバッグ5及びシェルが複合材料製であり、主にセントラルエアコン、ボイラー、給湯器、周波数変換器及び定圧給水設備に用いられ、システムにおける圧力変動を緩和させたり、ウォーターハンマーを除去したりして圧力を安定にしたり、負荷を軽減したり、夜間に少量の水を補充したりすることに役に立つ。
図1に示すとおりに、本発明の実例は具体的にシェル及びそこに内蔵されているエアバッグ5、シェルが裏付け3及び裏付け3の外側に巻かれているガラス繊維4を含み、裏付け3がポリエチレン製であり、裏付け3に第１コネクタ（6）及び第２コネクタ（9）があり、エアバッグ5が裏付け3の内キャビティにあり、裏付け3の内壁と隔てられて設置されていて、エアバッグ5がポリウレタン製であり、エアバッグ5が一体成形されていてノズル7が連結されていて、ノズル7が第１コネクタ（6）に差し込まれたり、シーリングされて締め付けられたりしていて、第２コネクタ（9）にエルボー1がしていて、エルボー1の第１端末が第２コネクタ（9）により裏付け3の内キャビティ、エルボー1の第２端末がシステムの管路と連通されている。
当然のことながら、この実例では高密度ポリエチレンを裏付け3にし、裏付け3の外側にガラス繊維4を巻かせてポリエチレン製裏付け3及びガラス繊維4からなるシェルを形成し、シェルの動作圧力が大いに向上していて、エアバッグ5がポリウレタン製であり、ノズル7がエアバッグ5と一体成形されていて通じていてエアバッグ5の全体的気密性及び耐圧性が確保されていて、エアバッグ5の動作圧力が大いに向上していて、エアバッグ5裏付け3の内壁と決まった隙間が確保されていて、水の通路が形成し、それにより水圧と気圧がバランスを取っている場合に水が順調に流れるようにし、エルボー1により第２コネクタ（9）を通じて裏付け3の内キャビティと連通し、エルボー1がバランスを取った圧力及び水の補充が必要であるシステムの管路と連通されているので、シェルは全体的に圧力や腐食に強いだけでなく、軽量化に達成し、内部が清潔であり、エアバッグ5はポリウレタン材で一体成形されているので、気密性及び耐圧性が良い。よって、この実例の全複合材料製エアバッグ形圧力タンクは圧力や腐食に強く、損壊し難く、耐用期間が長い。
具体的に、エアバッグ5は一体成形されていて、固定カラム13があり、エルボー1の第１端末に固定板8が締め付けられていて、固定カラム13が固定板8に締め付けられて差し込まれている。望ましくは、エルボー1の第１端末につかみ機構があり、固定板8がつかみ機構と連結されている。望ましくは、第２コネクタ（9）に雌ねじ、エルボー1の第１端末に雄ねじがあり、エルボー1と第２コネクタ（9）が雄ねじ及び雌ねじにより連結されている。エルボー1の第２端末は可動連結装置10があり、可動連結装置10によりシステムの管路と連結されている。
この実例では、エアバッグ5が一体成形で固定カラム13を設置し、エルボー1が固定板8に締め付けられて、固定カラム13により固定板8に締め付けられて差し込まれていてエアバッグ5を確実、安定に裏付け3にし、締め付け、エルボー1と固定板8がつかみ機構により確実、安定に連結されたり、締め付けられたりしていて、取り付け及び取り外しに便利であり、エルボー1と第２コネクタ（9）がねじで連結されていて、連結の気密性及び安定性が確保されている。
具体的に、第１コネクタ（6）が裏付け3のトップ、第２コネクタ（9）が裏付け3の底部にあり、シェルの底部にアウトリガー2があり、シェルがアウトリガー2に締め付けられて支持されている。第２コネクタ（9）が裏付け3の底部にあるので、水が便利に裏付け3の内部を出入りできる。望ましくは、第２コネクタ（9）にフランジがあり、アウトリガー2に固定スリーブがあり、固定スリーブがフランジに締め付けられている。アウトリガー2はポリプロピレン材が射出成形により一体成形されたものであり、アウトリガーにチャンネル及び固定スリーブがあり、エルボー1がチャンネルを貫通してねじで第２コネクタ（9）と連結されていて、アウトリガー2は上端面の外形がシェルの底部の外形とマッチングしていてシェルがアウトリガー2にされている場合に両者が確実に貼り合わせるようにする。この実例では、シェルは形状が大体に円筒形、底部がアーク形であり、アウトリガー2に支持されていて、アウトリガー2の上端面に相応しくシェルとマッチングするアーク表面があり、シェルの位置の安定性が確保されていて、アウトリガー2が固定スリーブにより第２コネクタ（9）のフランジに締め付けられて連結されているので、シェルとアウトリガー2との連結の安定性が更に確保されている。エルボー1はCPVC材が射出成形で一体成形されたものであり、エルボー1の第１端末の雄ねじの底部に拡張エッジがあるので、アウトリガー2と締め付けられて連結できる。
望ましくは、第１コネクタ（6）にガスケット11があり、ノズル7がボルト12により第１コネクタ（6）及びガスケット11と締め付けられて連結されていて気密性及び裏付け3におけるノズル7及びエアバッグ5の安定性が確保されている。ガスケット11はゴム製である。
この実例では、シェルは動作圧力が1.0Mpa、エアバッグ5は動作圧力が0.2Mpaまでに達するので、水が順調に流れるように、エアバッグ5が膨らめられてから裏付け3の内壁との距離が4.5～5.5mmにあるが、5mmのほうが望ましい。
本発明は下記のプロセスを含む全複合材料製エアバッグ形圧力タンクの製造方法も提供する。中空ブロー成形による一体成形でエアバッグ5を作り、ノズル7とエアバッグ5が射出成形による一体成形で連結されてから中空ブロー成形による一体成形により第１コネクタ（6）及び第２コネクタ（9）のある裏付け3を製造し、ガラス繊維4をゴムに浸漬させて裏付け3の外壁に巻かせてシェルを形成する。次に、膨らめられていないエアバッグ5を裏付け3に設置して締め付け、ノズル7が第１コネクタ（6）を貫通してシーリングされて締め付けられ、エルボー1が第２コネクタ（9）と締め付けられて連通する。最後に、ノズル7により圧力不活性ガスでエアバッグ5を膨らめ、エルボー1をシステムの管路に連結する。
製造方法は次のとおりである。
１．エアバッグ5の製造：ポリウレタン材を利用して、中空ブロー成形による一体成形によりエアバッグ5を形成し、射出成形によりノズル7の一部とエアバッグ5を接着し、エアバッグ5の底部で固定カラム13を一体成形し、固定板8を設置する。
２．シェルの製造：ポリエチレン製裏付け3を利用し、中空ブロー成形による一体成形により第１コネクタ（6）と第２コネクタ（9）を形成し、第１コネクタ（6）と第２コネクタ（9）に外向きのフランジがあり、第２コネクタ（9）の内壁に雌ねじを設置し、ガラス繊維4をゴムに浸漬してから途切れなく裏付け3の外側に巻かせてシェルを形成する。
３．アウトリガー2の製造：アウトリガー2はポリプロピレン材が射出成形で一体成形されたものであり、アウトリガーにチャンネル及び固定スリーブがある。
４．ねじ形エルボー1の製造：エルボー1の第１端末に雄ねじ及びつかみ機構、第２端末に可動連結装置10の雄ねじを設置する。
５．組立：膨らめられていないままエアバッグ5を裏付け3の内に設置し、ノズル7を第１コネクタ（6）を貫通させ、ボルト12で締め付け、上部をガスケット11でシーリングし、エアバッグ5の固定カラム13を固定板8を貫通させ、固定板8をエルボー1のつかみ機構に掛け、エルボー1をアウトリガー2のチャンネルを貫通させ、アウトリガー2の固定スリーブを第２コネクタ（9）のフランジに嵌め込み、エルボー1の雄ねじを第２コネクタ（9）の雌ねじにねじり込む。
６．組立が完了すると、使用の実際に応じて26psiまでの圧力不活性ガスでエアバッグ5を膨らめ、可動連結装置10で全体的にエアバッグ形圧力タンクをシステムの管路に連結する。
本発明の実例では高密度ポリエチレン材を圧力タンクの裏付け3にし、途切れなくガラス繊維4を巻かせ、1.0MPaまでの動作圧力に達する圧力タンクシェルを形成する。内蔵されているエアバッグ5がポリウレタン製であり、中空ブロー成形により一体成形され、射出成形による一体成形によりノズル7とエアバッグ5を連結する。プロセスの2種を結び合わせるので、エアバッグ5の全体的気密性及び耐圧性が確保されていて、動作圧力は0.2MPaに達することができる。エアバッグ5は膨らめられてから裏付け3の内壁との隙間が5mm程度にあり、水圧と気圧がバランスを取った場合に水は順調に流れることができる。ボルト12でノズル7をシェルの上部に締め付け、ゴム製ガスケット11にシーリングする。エアバッグ5下部に下部の水の出入りのためのエルボー1に締め付けられている固定カラム13及び固定板8がある。圧力タンクのアウトリガー2はPP材が射出成形されたものであり、エルボー1でアウトリガーを圧力タンクの底部に締め付ける。エルボー1はCPVC材が射出成形で一体成形されたものであり、エルボーにつかみ機構があり、固定板8に連結されてエアバッグ5を締め付ける。なお、エルボー1の第１端末の雄ねじ底部に拡張エッジがあるので、アウトリガー2と締め付けられて連結できる。エルボー1と裏付け3の第２コネクタ（9）のエッジがねじで、エルボー1とシステムの管路が可動連結装置10で連結されている。
本発明の実例では、従来のエアバッグ形圧力タンクに関する製造プロセスの複雑性及び「シェルが腐食に弱い、エアバッグが損壊しやすい、耐用期間が短い」という課題が解決され、シェルがポリエチレン製裏付け3のガラス繊維4をゴムに浸漬してから巻かせて成形されたものであるので、シェルは全体的に圧力や腐食に強いだけでなく、軽量化に達成し、内部が清潔である。エアバッグ5はポリウレタン材で一体成形されているので、気密性及び耐圧性が良く、ボルト及びつかみ機構でエアバッグ5とシェル及びアウトリガー2との連結箇所を締め付けるので、組み立てやすく、取外しに便利である。全体的に、圧力タンクは製造プロセスが簡単であり、圧力や腐食に強く、ポリエチレン製裏付け3は清潔さが高く、腐食される恐れがなく、エアバッグ5は一体成形されたものであり、損壊し難く、耐用期間が長い。
上記の各実例は本発明の技術策について説明するものだけであり、本発明を制限するものではない。上記の実例と結び合わせて本発明について詳細に説明したが、本分野の普通の技術者は相変わらず上記の実例に記載の技術策を改訂したり、技術特徴の一部または全部に対する等価の交換をしたりすることができるが、当該する改訂または交換が当該技術策の本質を本発明の実例の技術策の範囲を離脱させるものではない。
1.エルボー、2.アウトリガー、3.裏付け、4.ガラス繊維、5.エアバッグ、6-.第１コネクタ、7.ノズル、8.固定板、9.第２コネクタ、10.可動連結装置、11.ガスケット、12.ボルト、13.固定カラム

Claims (11)

  1. シェル、エアバッグ（5）、ノズル（7）及びエルボー（1）を含むことを特徴とする全複合材料製エアバッグ形圧力タンク。
    前記のシェルは裏付け（3）及び前記の裏付け（3）の外側にあるガラス繊維（4）を含み、前記の裏付け（3）がポリエチレン製であり、前記の裏付け（3）に第１コネクタ（6）及び第２コネクタ（9）がある。
    前記のエアバッグ（5）は前記の裏付け（3）の内キャビティにあり、前記の裏付け（3）の内壁と隔てられて設置されていて、前記のエアバッグ（5）がポリウレタン製である。
    前記のノズル（7）は前記のエアバッグ（5）と連通されていて、前記の第１コネクタ（6）に差し込まれていてシーリングされている。
    前記のエルボー（1）は第１端末及び第２端末を含み、前記の第１端末が前記の第２コネクタ（9）に連結されていて前記の裏付け（3）の内キャビティ、前記の第２端末がシステムの管路と連通されている。
  2. 前記の全複合材料製エアバッグ形圧力タンクが前記のエアバッグ（5）と連結されている固定カラム、前記のエルボー（1）が前記の第１端末にある固定板（8）も含み、前記の固定カラム（13）が前記の固定板（8）に差し込まれていることを特徴とする請求項1に記載の全複合材料製エアバッグ形圧力タンク。
  3. 前記の第１端末につかみ機構があり、前記の固定板（8）が前記のつかみ機構と連結されていることを特徴とする請求項2に記載の全複合材料製エアバッグ形圧力タンク。
  4. 前記の固定カラム（13）が前記のエアバッグ（5）と一体で成形されていることを特徴とする請求項2に記載の全複合材料製エアバッグ形圧力タンク。
  5. 前記の第２コネクタ（9）に雌ねじ、前記の第１端末に雄ねじがあり、前記の第１端末と前記の第２コネクタ（9）が雄ねじ及び雌ねじで連結されていて、または、前記のノズル（7）が前記のエアバッグ（5）と一体で成形されていることを特徴とする請求項1に記載の全複合材料製エアバッグ形圧力タンク。
  6. 前記の第１コネクタ（6）が前記の裏付け（3）のトップ、前記の第２コネクタ（9）が前記の裏付け（3）の底部にあり、前記のシェルの底部にアウトリガー（2）があり、前記のシェルが前記のアウトリガー（2）に締め付けられて支持されていることを特徴とする請求項1～5のいずれかに記載の全複合材料製エアバッグ形圧力タンク。
  7. 前記の第２コネクタ（9）にフランジがあり、前記のアウトリガー（2）に固定スリーブがあり、前記の固定スリーブが前記のフランジにあることを特徴とする請求項6に記載の全複合材料製エアバッグ形圧力タンク。
  8. 前記の第１コネクタ（6）にガスケット（11）があり、前記のノズル（7）がボルト（12）により前記の第１コネクタ（6）及び前記のガスケット（11）と連結されていることを特徴とする請求項1～5のいずれかに記載の全複合材料製エアバッグ形圧力タンク。
  9. 前記のシェルは動作圧力が1.0Mpa、前記のエアバッグ（5）は動作圧力が0.2Mpaことを特徴とする請求項1～5のいずれかに記載の全複合材料製エアバッグ形圧力タンク。
  10. 前記のエアバッグ（5）が膨らめられてから前記の裏付け（3）の内壁と4.5～5.5mmに離れていることを特徴とする請求項1～5のいずれかに記載の全複合材料製エアバッグ形圧力タンク。
  11. 中空ブロー成形による一体成形でエアバッグ（5）を作り、射出成形による一体成形でノズル（7）とエアバッグ（5）を連結させてから中空ブロー成形による一体成形で第１コネクタ（6）及び第２コネクタ（9）のある裏付け（3）を作り、ガラス繊維（4）を裏付け（3）の外壁に巻かせてシェルを形成させるようにし、膨らめられていないエアバッグ（5）を裏付け（3）に設置して締め付け、ノズル（7）が第１コネクタ（6）を貫通させるようにしてシーリングし、締付け、エルボー（1）と第２コネクタ（9）を締め付けて連通させ、ノズル（7）を通じて圧力不活性ガスでエアバッグ（5）を膨らめ、エルボー（1）をシステムの管路までに連結させることを特徴とする請求項1～10のいずれかに記載の全複合材料製エアバッグ形圧力タンクの製造方法。
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