JP2023539848A - 流体を貯蔵するための携帯型容器、調整器及び装置 - Google Patents
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Abstract
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器、調整器、装置、及び方法が開示される。
Description
本発明は、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びに圧力下で流体を貯蔵することが可能な少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器を含む装置に関する。また、本発明は、少なくとも1つの携帯型容器内の流体を高レベルに圧縮する方法、及び携帯型容器及び圧力調整器の少なくとも1つを含む装置から圧縮された流体を高レベルで放出するさらなる方法に関する。
本願は、“PORTABLE VESSEL,REGULATOR AND APPARATUS FOR STORINGFLUIDS”という名称で、米国市民であるJarvis B.Jenkinsの名義でPCT国際特許出願として出願され、2020年8月21日に出願された米国仮特許出願第63/068,828号の優先権を主張する。
当技術分野では、圧力下で流体を貯蔵する携帯型容器、及び小型でありながらも相当の容量の流体を収容して分配することを可能にする圧力調整器が必要とされている。当技術分野では、小型であり、相当の容量の流体を効果的に供給することが可能な携帯型装置も必要とされている。
本発明は、圧力下で流体を貯蔵することが可能な少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれを含む装置の発見に関する。開示された少なくとも1つの携帯型容器、圧力調整器及びそれを含む装置は、既知の携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれを含む装置よりも多くの利点を提供する。例えば、開示された少なくとも1つの携帯型容器、圧力調整器及びそれを含む装置は小型であり、より高い圧力で動作するため、容器及び装置の容量が増加する。さらに、開示された少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器及びそれを含む装置は、より小型の携帯型容器を使用することを可能にし、これは取り扱いが著しく便利である。
また、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれらを含む装置が特定のステンレス鋼から成るという発見にも関連する。1つの例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれらを含む装置であって、これらは、ステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、少なくとも約17.0から約40.0wt%(重量パーセント)の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを含み、又は、さらに例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は、少なくとも約20から約40wt%の量のクロム、約0.05から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.5から約12.0wt%の量のニッケルを含む。別の例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は、少なくとも0.0100から0.0800wt%の量の炭素、18.5~38.5wt%の量のクロム、0.0500~5.30wt%の量の銅、55.2~72.7wt%の量の鉄、0.400~5.00wt%の量のマンガン、0.0500~7.00wt%の量のモリブデン、1.50~11.0wt%の量のニッケル、0.0500~0.720wt%の量の窒素、0.0150~0.0500wt%の量のリン、0.200~2.60wt%の量のシリコン、及び0.00010~0.0400wt%の量の硫黄を含み、残りは天然に存在する不純物である。
別の例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれらを含む装置であって、これらは、ステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約17.0から約40.0wt%(重量パーセント)の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを含む。
別の例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれらを含む装置であって、これらは、ステンレス鋼を含み、ここで、前記ステンレス鋼は、少なくとも約90ksiの引張強さを有する。
さらなる例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれらを含む装置であって、これらは、ステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、少なくとも約80°CのASTM G48Cによる臨界孔食温度を有する。
別の例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれらを含む装置であって、これらは、ステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、少なくとも約35の耐孔食指数(pitting resistance equivalent number)を有する。
1つの例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれらを含む装置であって、これらは、ステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、室温で少なくとも約100ジュール(J)の耐衝撃性を有する。
別の例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれらを含む装置であって、これらは、ステンレス鋼を含み、前記携帯型容器及び圧力調整器は、少なくとも約5000psi(ポンド毎平方インチ)の使用圧力及び少なくとも約10,000psiの破裂圧力を可能にする。
さらなる例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれを含む装置に関し、これらはステンレス鋼を含み、前記容器は、両端が閉じた円筒形であり、前記容器は、少なくとも約80ft3の気体を保持する能力を有し、長さが約25インチ以下であり、外径が約8インチ以下である。
別の例示的な実施形態では、本発明は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する、少なくとも1つの携帯型容器と、少なくとも1つの圧力調整器であって、前記携帯型容器からの圧力を既定のレベルまで減少させる圧力調整器とを含む装置に関し、前記少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器は、特定のステンレス鋼を含む。例示的な実施形態では、ステンレス鋼は、少なくとも約17.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを含み、又は、さらに例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は、少なくとも約20.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.05から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.5から約12.0wt%の量のニッケルを含む。別の例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は、少なくとも0.0100~0.0800wt%の量の炭素、18.5~38.5wt%の量のクロム、0.0500~5.30wt%の量の銅、55.2~72.7wt%の量の鉄、0.400~5.00wt%の量のマンガン、0.0500~7.00wt%の量のモリブデン、1.50~11.0wt%の量のニッケル、0.0500~0.720wt%の量の窒素、0.0150~0.0500wt%の量のリン、0.200~2.60wt%の量のシリコン、及び0.00010~0.0400wt%の量の硫黄を含み、残りは天然に存在する不純物である。別の例示的な実施形態では、ステンレス鋼は、少なくとも約90ksiの引張強さ、少なくとも約80°のASTM G48Cによる臨界孔食温度、少なくとも約35の耐孔食指数、及び室温で少なくとも約100Jの耐衝撃性の少なくとも1つを有する。さらなる例示的な実施形態では、前記容器は、少なくとも約4000psiの使用圧力及び少なくとも約9,000psiの破裂圧力を可能にする。さらに例示的な実施形態では、携帯型容器は、少なくとも約80ft3の気体を保持することが可能であり、約25インチ以下の長さ及び約8インチ以下の外径を有する。
別の例示的な実施形態では、本発明は圧力下で流体を貯蔵するための装置に関し、前記装置は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第1の携帯型容器と、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端にバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第2の携帯型容器とを含み、前記少なくとも1つの第1の携帯型容器は前記少なくとも1つの第2の携帯型容器とは形状又はサイズが異なり、前記第1の携帯型容器及び第2の携帯型容器の少なくとも1つは、特定のステンレス鋼を含む。例示的な実施形態では、前記ステンレス鋼は、少なくとも約17.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを含み、又は、さらに例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は、少なくとも約20.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.05から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.5から約12.0wt%の量のニッケルを含む。別の例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は、少なくとも0.0100~0.0800wt%の量の炭素、18.5~38.5wt%の量のクロム、0.0500~5.30wt%の量の銅、55.2~72.7wt%の量の鉄、0.400~5.00wt%の量のマンガン、0.0500~7.00wt%の量のモリブデン、1.50~11.0wt%の量のニッケル、0.0500~0.720wt%の量の窒素、0.0150~0.0500wt%の量のリン、0.200~2.60wt%の量のシリコン、及び0.00010~0.0400wt%の量の硫黄を含み、残りは天然に存在する不純物である。別の例示的な実施形態では、前記ステンレス鋼は、少なくとも約90ksiの引張強さ、少なくとも約80°のASTM G48Cによる臨界孔食温度、少なくとも約35の耐孔食指数、及び室温で少なくとも約100Jの耐衝撃性の少なくとも1つを有する。さらなる例示的な実施形態では、前記容器及び少なくとも1つの追加の容器は、少なくとも約5000psiの使用圧力及び少なくとも約10,000psiの破裂圧力を可能にする。さらに例示的な実施形態では、前記携帯型容器は、少なくとも約80ft3の気体を保持する能力を有し、約25インチ以下の長さ及び約8インチ以下の外径を有し、前記少なくとも1つの追加容器は、少なくとも約20ft3の気体を保持する能力を有し、約10インチ以下の長さ及び約5インチ以下の外径を有する。
別の例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器からの圧力を低減するための圧力調整器に関し、前記圧力調整器は、ステンレス鋼から成るバルブ本体を備えたバルブを有し、前記容器と流体連通しており、これにより前記容器からの圧力を既定のレベルまで低減する。例示的な実施形態では、前記ステンレス鋼は、少なくとも約17.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを含み、又は、さらに例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は、少なくとも約20.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.05から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.5から約12.0wt%の量のニッケルを含む。別の例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は、少なくとも0.0100~0.0800wt%の量の炭素、18.5~38.5wt%の量のクロム、0.0500~5.30wt%の量の銅、55.2~72.7wt%の量の鉄、0.400~5.00wt%の量のマンガン、0.0500~7.00wt%の量のモリブデン、1.50~11.0wt%の量のニッケル、0.0500~0.720wt%の量の窒素、0.0150~0.0500wt%の量のリン、0.200~2.60wt%の量のシリコン、及び0.00010~0.0400wt%の量の硫黄を含み、残りは天然に存在する不純物である。別の例示的な実施形態では、前記ステンレス鋼は、少なくとも約90ksiの引張強さ、少なくとも約80°のASTM G48Cによる臨界孔食温度、少なくとも約35の耐孔食指数、及び室温で少なくとも約100Jの耐衝撃性の少なくとも1つを有する。さらに例示的な実施形態では、前記容器及び調整器は、少なくとも約4000、4500又は5000psiの使用圧力、及び少なくとも約9,000、9,500又は10,000psiの破裂圧力を可能にする。さらに例示的な実施形態では、本発明の携帯型容器は、少なくとも約80ft3の気体を保持することが可能であり、約25インチ以下の長さ及び約8インチ以下の外径を有する。別の例示的な実施形態では、主題のステンレス鋼から成る圧力調整器は、少なくとも約5000psiの圧力にある携帯型容器から約1800psi未満の圧力まで圧力を低減する能力を有する。
本発明は、携帯機器に高圧下で流体を貯蔵する方法、及び高圧の携帯機器から既定の調整圧力まで流体を放出する第2の方法にも関する。1つの例示的な実施形態では、本発明は、携帯型容器内に流体を貯蔵する方法に関し、この方法は、(a)ステンレス鋼から成り、且つ両端が閉じた円筒形である携帯型容器に流体を充填するステップであって、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有するステップと、(b)前記容器内の流体が少なくとも約4,000psi、4500、5,000、5,500又は6,000psiの圧力に達した後でバルブを閉じるステップとを含む。本発明のさらなる例示的な実施形態は、少なくとも1つのステンレス鋼製の携帯型容器及び圧力調整器を備える携帯型装置から少なくとも約4,000psi、4500、5,000、5,500又は6,000psiの圧力下で流体を放出することに関し、前記圧力調整器は、前記携帯型容器から少なくとも約4,000psi、4500、5,000、5,500又は6,000psiの圧力を、約180psi以下のより低い既定の圧力に減少させる。
本発明のこれら及びその他の特徴及び利点は、開示された例示的な実施形態及び添付された請求項の以下の詳細な説明をレビューした後に明らかになるであろう。
本発明の原理の理解を促進するために、本発明の具体的な例示的実施形態の説明が以下に示されており、具体的な例示的実施形態を説明するために特定の言語が使用されている。それにも関わらず、特定の言語の使用によって本発明の範囲を限定することは意図されていないことが理解されるであろう。本発明の原理の変更、さらなる修正、及びそのようなさらなる適用は、本発明が関係する技術分野の当業者に通常起こるように企図されている。また、本明細書で使用される表現及び専門用語は説明を目的とするものであり、限定するものと見なされるべきではないことが意図されている。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、文脈が明確に他を指示しない限り、単数形の“a”、“and”、及び“the”は複数形の参照を含むことに留意されたい。したがって、例えば、「容器」への参照には、そのような容器の複数形が含まれると共に、当業者に知られている少なくとも1つの容器及びその均等物への参照が含まれる。
本明細書で使用される場合、「含む」、「備える」又は「有する」という用語及びそのバリエーションの使用は、本明細書に記載されている実施形態及びその均等物、並びに追加の構成要素を含むことを意味する。
本開示の例示的な実施形態を記述する際に使用される、例えば、組成物中の成分の量、濃度、体積、プロセス温度、プロセス時間、特性、圧力、及び同様の値、及びそれらの範囲を修正する「約」は、例えば、典型的な測定及び取り扱い手順、これらの手順の不注意な誤り、方法を実行するために使用される成分の相違、及び同様の近似の考慮を通じて発生し得る数値量のバリエーションを指す。「約」という用語は、特定の初期濃度又は混合物による製法の経時変化によって異なる量、及び特定の初期濃度又は混合物による製法の混合又はプロセスによって異なる量も含む。「約」という用語で修正されているかどうかに関わらず、ここに添付されている請求項には、これらの数量の均等物が含まれる。
本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、合理的な量の範囲内を意味するが、絶対値の約0%から約50%、約0%から約40%、約0%から約30%、約0%から約20%、又は約0%から約10%まで変動する量を含む。
本明細書で使用される場合、「流体」という用語は、気体、液体、及び超臨界流体、又はそれらの組み合わせの少なくとも1つを意味する。本発明による例示的な実施形態では、流体は気体であり、潜水ガス、SCBA呼吸ガス、低圧呼吸ガス及び医療用呼吸ガス、例えば、空気、酸素、水素、窒素、ヘリウム、ネオン、ナイトロックス、トリミックス、ヘリオックス、ヘリエア、ハイドリオックス、ハイドロックス、ネオックス、及びそれらの混合物を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「ステンレス鋼」という用語は、少なくとも約11.0wt%のクロムであり、鉄が錆びるのを防ぎ、耐熱性を提供する組成を含む鉄基合金の系列を意味する。異なる種類のステンレス鋼には、炭素(0.03%から1.00%以上)、窒素、アルミニウム、シリコン、硫黄、チタン、ニッケル、銅、セレン、ニオブ、及びモリブデンが含まれる。特定の種類のステンレス鋼は、304ステンレスのように三桁の数字で指定されることが多い。ステンレス鋼の酸化鉄生成に対する耐性は、合金中のクロムの存在に起因しており、これは腐食作用から基材を保護する不動態皮膜を形成し、酸素の存在下で自己修復することができる。
本明細書で使用される場合、「携帯型」という用語は、手で運ぶか又は輸送することができるように十分に軽くて小さいデバイス又は装置を意味する。
本明細書で使用される場合、「容器」という用語は、限定されないが、シリンダ、タンク、又はボトルを含む流体を貯蔵することが可能な容器を意味する。
本明細書で使用される場合、「降伏強さ」という用語は、材料が塑性変形を開始する降伏点に対応する応力を意味する。「耐力」という用語は、0.2%の塑性変形が発生する応力点である。「引張強さ」という用語は、材料の破壊点で加えられる最大応力に対応する応力を意味する。
本明細書で使用される場合、「臨界孔食」という用語は、一点又は小さな領域に限定された金属表面の局部的な腐食を意味し、これは空洞又はピットの形をとる。「臨界孔食温度」という用語は、ASTM G48A試験に従って孔食試験が中断される温度である。
本明細書で使用される場合、「耐孔食指数」という用語は、塩化物環境におけるステンレス鋼の孔食に対する抵抗を比較するためのパラメータを意味し、PRE数として指定される。
本明細書で使用される場合、「耐衝撃性」という用語は、材料が強い力に耐える能力、又は変形中にエネルギーを吸収する能力(靱性とも呼ばれる)を意味する。本明細書で使用される耐衝撃性は、ASTM E23によるシャルピー試験によって測定される。
本明細書で使用される場合、「使用圧力」という用語は、その主題全体が参照により本明細書に組み込まれている“Shippers-General Requirements for Shipments and Packagings”という名称のC.F.R.49条に定義されている、シリンダが充填され得るパッケージ上の許可された圧力マーキングを意味する。
本明細書で使用される場合、「破裂圧力」という用語は、静水圧試験を行うときに容器が破裂又は爆発する圧力を意味する。静水圧試験は、容器を既定の圧力(通常は使用圧力の5/3又は3/2)まで加圧し、試験の前後にその容積を測定することを含む。許容レベルを超えて容積が恒久的に増加するということは、シリンダが「耐圧」に達し、塑性変形して(すなわち、耐力)、試験に不合格となり、永久に使用から外されなければならないことを意味する。
本明細書で使用される場合、「設置」、「接続」、「支持」、及び「結合」されるという用語及びそのバリエーションは広く使用されており、直接及び間接の設置、接続、支持、及び結合を含んでいる。さらに、「接続」及び「結合」されるという用語は、物理的又は機械的な接続又は結合に限定されない。以下の説明では、図面において、類似した又は対応する部分を記述するために、同様の参照番号及びラベルが使用されている。
開示された装置は、以下の説明に記載されているか、又は以下の図面に図示されている構成要素の構成及び配置の詳細に限定されない。記載された装置は、多くの用途及び様々な実施形態で使用されてもよい。例えば、携帯型容器及び圧力調整器、又は単に携帯型容器のみが、任意の構成及び多くの分野で使用されてもよく、これには、自給式呼吸装置(SCBA)、自給式水中呼吸装置(SCUBA)、医療用途、空気圧用途、航空用途、登山用途、スカイダイビング用途等が含まれるが、これらに限定されない。例えば、本発明の携帯型容器は、代替燃料容器、産業気体容器、CNG容器、オート気体容器、LNG容器、SCBA容器、SCUBA容器、火災抑制容器、航空容器、アセチレン容器、極低温容器、冷媒容器、バルーンタイムヘリウム容器等として使用されてもよい。
本発明は、圧力下で流体を貯蔵することが可能な少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びに少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器を含む装置の発見に関する。開示された少なくとも1つの携帯型容器、圧力調整器及び装置は、既知の携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれらを含む装置よりも多くの利点を提供する。例えば、開示された少なくとも1つの携帯型容器、圧力調整器及び装置は小型であり、より高い圧力で動作するため、容器及び装置の容量が増加する。さらに、開示された少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器及びそれを含む装置は、より小型の携帯型容器を使用することを可能にし、これは取り扱いに著しく便利である。例えば、本発明の携帯型容器及び装置は、狭い空間で、且つ小柄な作業者によって使用され得る。さらに、携帯型容器及び装置は、より効率的に輸送され、狭い空間での貯蔵を可能にし得る。例えば、本発明の装置全体は、航空旅行で使用されるキャリングバッグ(例えば、22インチx14インチx9インチ以下の容器又はバッグ)に貯蔵され得る。本発明のこの実施形態では、装置の携帯型容器は、少なくとも約80ft3の気体を貯蔵することが可能であり、長さが約25インチ以下であって、外径が約8インチ以下であるため、このような小さな容器に容易に貯蔵することが可能になる。
また、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれらを含む装置がステンレス鋼から成るという発見にも関連する。1つの例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれらを含む装置であって、これらは、ステンレス鋼を含み、ここで、ステンレス鋼は少なくとも約17.0から約40.0wt%の量のクロム約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを含み、又は、さらに例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は、少なくとも約20.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.05から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.5から約12.0wt%の量のニッケルを含む。別の例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は、少なくとも0.0100から0.0800wt%の量の炭素、18.5~38.5wt%の量のクロム、0.0500~5.30wt%の量の銅、55.2~72.7wt%の量の鉄、0.400~5.00wt%の量のマンガン、0.0500~7.00wt%の量のモリブデン、1.50~11.0wt%の量のニッケル、0.0500~0.720wt%の量の窒素、0.0150~0.0500wt%の量のリン、0.200~2.60wt%の量のシリコン、及び0.00010~0.0400wt%の量の硫黄を含み、残りは天然に存在する不純物である。別の例示的な実施形態では、ステンレス鋼は、少なくとも以下の成分、0.0100~0.0800wt%の量の炭素、20.5から36.5wt%の量のクロム、0.0500~5.30wt%の量の銅、55.2~72.7wt%の量の鉄、0.400~5.00wt%の量のマンガン、0.0500~7.00wt%の量のモリブデン、1.50~11.0wt%の量のニッケル、0.0500~0.720wt%の量の窒素、0.0150~0.0500wt%の量のリン、0.200~2.60wt%の量のシリコン、及び0.00010~0.0400wt%の量の硫黄を含み、残りは天然に存在する不純物である。本発明の例示的なステンレス鋼組成物の成分は、蛍光X線を用いて決定される。
さらなる例示的な実施形態では、本発明は、所望の耐食性のような改善された化学的性質を提供するステンレス鋼組成物にも関する。例えば、本発明の一実施形態では、ステンレス鋼は改善された耐孔食指数(PRE)を有する。ステンレス鋼のPRE数は、塩化物環境における孔食及び隙間腐食耐性の尺度である。これは、以下の式、すなわち、PRE=(wt%Cr)+3.3×(wt%Mo)+16×(wt%N)で計算される。本発明の例示的な実施形態では、ステンレス鋼は、少なくとも約30、少なくとも約33、少なくとも約35、少なくとも約38、又は少なくとも約40(又は約30から約60、約33から約50、約35から約50)のPRE数を有する。本発明の別の例示的な実施形態では、ステンレス鋼のPRE数は、鋼の全ての相において実質的に同じである。例えば、ステンレス鋼がフェライト相及びオーステナイト相を有する場合、PRE数はこれらの相の両方において実質的に同じである。例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は合金であり、フェライト及びオーステナイトの少なくとも1つのミクロ組織から構成され、さらなる実施形態では、本発明のステンレス鋼はフェライト及びオーステナイトのミクロ組織の合金であり、フェライトのミクロ組織含有量は、ステンレス鋼の約30.0から約70.0体積パーセント、又は約40.0から約60.0体積パーセントである。
さらなる例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれを含む装置に関し、これらはステンレス鋼を含み、ここで、このステンレス鋼は、より高温の溶液中での孔食及び隙間腐食に耐性がある。ステンレス鋼に適用されるより厳しい孔食及び隙間腐食試験の1つはASTM G48であり、これは温度が上昇するにつれて鋼を6%FeCl2溶液に一定期間さらす。ASTM G48の修正版はASTM G48Aである。この試験では、ステンレス鋼サンプルを6%FeCl2溶液中に24時間さらし、最初は温度を0°Cに設定する。24時間ごとに温度を5°C上昇させ、相当の重量の減少(すなわち、5mgを超える)を伴ってピットが検出されるまで試験を継続する。その後試験を中止し、臨界孔食及び隙間腐食温度を記録する。1つの例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼はASTM G48Aによると、少なくとも約60°C、少なくとも約70°C、少なくとも約75°C、及び少なくとも約80°C(又は約60°Cから約100°Cまで、約60°Cから約90°Cまで、又は約70°Cから約85°Cまで)の臨界孔食及び隙間腐食温度を有する。これにより、携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれを含む装置を、限定されないが、高塩分環境を含む様々な環境で使用することが可能になる。
別の例示的な実施形態では、本発明は、改良された物理的性質を提供するステンレス鋼組成物にも関する。例えば、本発明の1つの実施形態では、ステンレス鋼は高い降伏強さ及び引張強さを有し、これにより容器及び圧力調整器を小型にし、高い使用圧力(例えば、約4,000psi以上、約4,500psi以上、約5,000psi以上)で動作させることが可能になる。例示的な実施形態では、本発明のステンレス鋼は、少なくとも約90ksi、少なくとも約100ksi、少なくとも約110ksi、又は少なくとも約120ksi(又は約90ksiから約200ksiまで、約90ksiから約160ksiまで、又は約90ksiから約150ksiまで)の引張強さを有する。さらに例示的な実施形態では、少なくとも1つの携帯型容器及び少なくとも1つの圧力調整器は、少なくとも約5,000psiの使用圧力及び少なくとも約10,000psiの破裂圧力を可能にする。さらに例示的な実施形態では、携帯型容器は、少なくとも約80ft3の気体を保持することが可能であり、約25インチ以下の長さ及び約8インチ以下の外径を有する。本発明の別の例示的な実施形態は、少なくとも約20ft3の気体を保持することが可能であり、約10インチ以下の長さ及び約5インチ以下の外径を有する携帯型容器に関する。
別の例示的な実施形態では、本発明は、追加の改良された物理的特性を提供するステンレス鋼組成物にも関する。例えば、本発明の1つの実施形態では、ステンレス鋼は高い耐衝撃性を有し、これは容器及び圧力調整器に高温及び低温(例えば、-100°Cから100°C)でのより低い脆性を提供する。これは、非常に耐久性があるステンレス鋼に経時的な疲労に対する低い感受性を提供し、その結果、長い耐用年数を有する携帯型容器及び圧力調整器をもたらす。例示的な実施形態では、本発明は、圧力下で流体を貯蔵するための、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器、並びにそれを含む装置を対象とし、これらは、ステンレス鋼を含み、ここで、ステンレス鋼は、室温で少なくとも約100J、室温で少なくとも約110J、室温で少なくとも約120J、室温で少なくとも約140J、又は室温で少なくとも約150J(又は約100Jから約200J、又は約110Jから約190J、又は約120Jから約180J)の耐衝撃性を有する。
さらなる例示的な実施形態では、本発明は、高圧下にある流体を携帯機器に貯蔵する方法にも関する。本発明のさらなる例示的な実施形態は、少なくとも1つの携帯型容器及び圧力調整器を備える携帯型装置において高圧下で流体を放出することに関し、ここで、圧力調整器は、携帯型容器内の高圧をより低い既定の圧力まで減少させる。別の例示的な実施形態では、本発明は、携帯型容器内に流体を貯蔵する方法に関し、この方法は、(a)ステンレス鋼から成り、且つ両端が閉じた円筒形である携帯型容器に流体を充填するステップであって、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有するステップと、(b)容器内の流体が少なくとも約4,000psi、少なくとも約4,500psi、少なくとも約5,000psi、少なくとも約5,500psi、又は少なくとも約6,000psiの圧力、又は約4,000psiから約10,000psi、又は約4,500から約10,000psi、又は約5,000から約10,000psi、又は約5,500から約10,000psi、又は約6,000から約10,000psiの圧力範囲に達した後にバルブを閉じるステップとを含む。本発明のさらなる例示的な実施形態は、少なくとも約4000psi、少なくとも約4,500psi、少なくとも約5,000psi、少なくとも約5,500psi、又は少なくとも約6,000psi(又は4,000psiから約10,000psi、又は約4,500から約10,000psi、又は約5,000から約10,000psi、又は約5,500から約10,000psi、又は約6,000から約10,000psi)の圧力下で、ステンレス鋼製の携帯型容器及び圧力調整器の少なくとも1つを備える携帯型装置から流体を放出することに関し、ここで、少なくとも1つの圧力調整器は、携帯型容器からの少なくとも約4000psi、少なくとも約4,500psi、少なくとも約5,000psi、少なくとも約5,500psi、又は少なくとも約6,000psi(又は4,000psiから約10,000psi、又は約4,500psiから約10,000psi、又は約5,000psiから約10,000psi、又は約5,500psiから約10,000psi、又は約6,000psiから約10,000psi)の圧力を、約180psi以下、又は約125から約180psiまで既定の低い圧力に低減する。
装置に関する上記の例示的な方法の全ての実施形態では、携帯型容器のみがステンレス鋼から作られてもよく、又は携帯型容器及び圧力調整器の両方がステンレス鋼から作られてもよい。さらに、これらの実施形態では、ステンレス鋼は、本明細書に記載されている組成の少なくとも1つから構成されてもよく、本明細書に記載されている特性の少なくとも1つを有してもよい。さらに、これらの例示的な実施形態では、装置は、1つ以上の携帯型容器及び1つ以上の圧力調整器を含んでもよい。
図1に、限定ではなく説明及び例示のために、本発明に従って製造された携帯型容器の例示的な実施形態の図を示す。より詳細に説明すると、本発明の携帯型容器は、本明細書で説明される特定の化学的及び物理的性質を備えたステンレスから製造されるため、容量、耐食性及び耐疲労性を増加させつつ、従来の携帯型容器と比較して小型になるように設計される。例示的な実施形態では、図1に示す携帯型容器10は、本質的に円筒形であり、長さ「L」、直径「A」及び壁の厚さ「B」を有し、これらによって携帯型容器10の容積が定義される。本発明のこの実施形態の携帯型容器10は形状が円筒形であるが、球形又は回転楕円体等の他の形状が使用されてもよい。端部12及び14は準半球状として描かれているが、端部を形成するために使用されるプロセスに応じて、例えば、準回転楕円体、円錐台、平板状、丸みを帯びている等の任意のサイズ又は形状を有してもよく、同一であっても異なってもよい。端部12及び14では、開口部16及び18が形成され、プラグボス20及びバルブボス22がそれぞれ開口部16及び18にタップされている。その後、プラグ及びKバルブ(図示せず)がそれぞれプラグボス20及びバルブボス22になる。別の例示的な実施形態では、開口部18及びプラグボス20を使用せずに端部14がシールされる。
本発明による例示的な実施形態では、携帯型容器10は、所望の容量及び意図された用途に応じてサイズに幅があってもよい。例えば、補助容器、緊急容器又は呼吸装置用の短期容器のように、低い容量の流体が必要とされる場合、携帯型容器10の容量は、約5ft3から約30ft3、又は約10ft3から約25ft3の範囲であってもよい。このような容器10の寸法は、長さが約5.0インチから約15.0インチ、直径が約3.0インチから約6.0インチの範囲である。呼吸装置の一次携帯型容器のように、より大きな容量の流体が必要とされる例示的な実施形態では、携帯型容器10の容量は、約30.0ft3から約90.0ft3、約40.0ft3から約90.0ft3、又は約30.0ft3から約90.0ft3の範囲であってもよい。このような容器10の寸法は、長さLが約15.0インチから約25.0インチ、直径Aが約4.0インチから約8.0インチの範囲である。壁の厚さBは、約0.05インチから約0.45インチ、又は約0.08インチから約0.40インチの範囲であってもよい。例えば、本発明による例示的な実施形態では、携帯型容器10は少なくとも80ft3の気体を保持することが可能であり、長さが25.0インチ以下であり、外径Aが6.0インチ以下である。本発明による例示的な実施形態では、携帯型容器10は少なくとも20.0ft3の気体を保持することが可能であり、長さLは10.0インチ以下、外径Aは5.0インチ以下である。
本発明による例示的な実施形態では、携帯型容器10のサイズだけでなく重量も従来の携帯型鋼製容器よりもはるかに低い。例えば、補助容器、緊急用容器、又は呼吸装置用の短期容器のように、低容量の流体が必要とされる場合、携帯型容器10の容量は、約5.0ft3から約30.0ft3、又は約10.0ft3から約25.0ft3の範囲であり、長さLが約5.0インチから約15.0インチ、直径Aが約3.0インチから約6.0インチの範囲であり、重量は17.0ポンド以下であってもよい。呼吸装置の一次携帯型容器のように、より大きな容量の流体が必要とされる例示的な実施形態では、携帯型容器10の容量は、約30.0ft3から約90.0ft3、約40.0ft3から約90.0ft3、又は約50.0ft3から約90.0ft3の範囲であり、長さLが約15.0インチから約25.0インチ、直径Aが約4.0インチから約80インチの範囲であり、重量は40.0ポンド以下であってもよい。
一例示的な実施形態では、携帯型容器10は、所望の使用圧力での流体の所望の容量に対応する適切な長さL、直径A及び壁の厚さBを有する直線チューブ又は細長いパイプを選択することによって形成される。鋼製の細長いパイプは、EP3280826B1に記載されているプロセスに従って形成され、その全主題は参照により本明細書に組み込まれる。その後、MJC Engineering and Technology社から入手可能なOSC-840のようなホットスピニング成形機を使用して細長いパイプ端部をスピニング成形又はネッキングし、これらはパイプ端部で曲げられて端部12及び14を形成する。端部12にはネック部15が形成される。その後、開口部16及び18をタップ加工し、開口部16及び18にそれぞれバルブボス22及びプラグボス20を形成する。本発明による別の例示的な実施形態では、端部12は開口部16なしで形成され、プラグボス20及びプラグ(図示せず)は不要である。この実施形態では、開口部16のみがネック部分15に形成され、バルブボス22は開口部16にタップされる。本発明のさらなる実施形態では、携帯型容器10は、その後、少なくとも1500°Fの温度で焼鈍しされる。その後、プラグボス20にプラグ(図示せず)が挿入され、バルブボス22にKバルブ(図示せず)が挿入される。次に、携帯型容器10は、静水圧試験法を使用して圧力試験され、これは作動圧力の3/2又は5/3まで携帯型容器10を加圧し、試験の前後に携帯型容器10内の容積を測定して、容器の容積の増加があるかどうかを判断する。圧力容器10が静水圧試験に合格すると、適切な情報(例えば、使用圧力、シリアル番号、DOT及びCEの仕様、製造者等)がスタンプされ、使用できる状態になる。
別の例示的な実施形態では、本発明の携帯型容器10は、代替的に、二段階又は三段階で円筒形のカップ型に冷間引抜され、略ドーム型のベースを有するステンレス鋼板ディスクから製造されてもよい。ベース及び側壁を形成した後で、携帯型容器10の上部は所定の長さにトリミングされ、加熱され、スピニング及びネッキング機を使用してスピン形成されるか又はハイドロ形成されて、肩部及びネックを形成する。このプロセスは肩部の材料を厚くする。次に、容器10を機械加工又はタップ加工してバルブボス22を提供する。
図2には、限定ではなく説明及び例示のために、本発明に従って作成された第1段圧力調整バルブ30の例示的な実施形態の図を示す。第1段圧力調整バルブ30は、ハウジング又はエンベロープ32を含み、バルブ30の全ての構成要素を保持する。高圧入口34及び高圧室35は携帯型容器10(図示せず)と流体連通しており、これは動作中に携帯型容器10(図示せず)から高圧(例えば、約4,000psig以上又は約4,000から約10,000psig)の流体又は気体を受け取る。操作者が一旦吸入すると、中間圧力室36内の圧力が低下し、これによりスプリング38がピストン40を膨張及び収縮させる。これにより、ピストンアセンブリ40が台座42から引き出され、高圧室35からの高圧の流体又は気体が中間圧力室36に流入することが可能になり、これによりスプリング38が収縮し、ピストンアセンブリ40を台座42に押しつけて高圧の流体又は気体の流れを止める。本発明の一実施形態では、ハウジング又はエンベロープ32は、本明細書に記載されたステンレスから成る。このステンレス鋼の化学的及び物理的特性により、この高圧を故障なく使用することが可能になる。第1段圧力調整バルブの他の構成要素が、本明細書に開示されているステンレス鋼から形成されてもよい。図2はピストンの第1段圧力調整バルブ30を示しているが、本発明の他の例示的な実施形態は、ダイヤフラムの第1段圧力調整バルブのような異なる第1段圧力調整バルブの使用を含む。さらに、第1段圧力調整バルブ30は、当技術分野でよく知られているように、平衡又は不平衡であってもよい。
図3に、限定ではなく説明及び例示のために、本発明に従って作成されたSCUBA又はSCBA装置の例示的な実施形態の概略図を示す。装置50は、携帯型容器10及び11を含み、これは、携帯型容器10及び11をSCUBAダイバー又はSCBA緊急要員の背面又は側面、又はさらには前面に搭載できるように、ハーネス又はフレーム(図には示されていない)に取り付けられてもよい。この例示的な実施形態では2つの携帯型容器10及び11が示されているが、1つ以上の追加の携帯型容器が利用されてもよい。携帯型容器10及び11は、操作者が携帯型容器10及び11を切り替えることを可能にする切り替えバルブ52に接続されてもよい。切り替えバルブ52は、携帯型容器10又は11からの高圧(例えば、4000psi以上、又は約4,000psiから約10,000psiまで)を中間圧(例えば、1500~1800psi)に低減する第1段圧力調整バルブ55に接続される。第1段圧力調整バルブ55は、適切な呼吸圧(例えば、125~180psi)にさらに低減する第2段圧力調整バルブ57に接続される。第2段圧力調整バルブ57は、マウスピース付きマスク等の呼吸装置(図には示されていない)に接続されてもよい。携帯型容器10及び11、切り替えバルブ52、第1段圧力調整バルブ55、第2段圧力調整バルブ57、呼吸装置(図示せず)は、1つ以上のホース61を介して互いに流体連通している。ホース61及び第1段圧力調整バルブ55(又は第2段圧力調整バルブ57と組み合わせた場合)は、約4,000psi、約4,500psi、又は約5,000psi(又は約4,000から約9,000psi、約4,500から約9,500psi、又は約5,000から約10,000psi)を超える使用圧力が可能である。装置50で単一の可搬容器10が使用される例示的な実施形態では、可搬容器10は、切り替えバルブ52を必要とせずに、ホース61を介して第1段圧力調整バルブ55に直接取り付けられる。このような構成では、第1段圧力調整バルブ55は、代替的に、ホース61を必要とせずに、可搬容器10に直接取り付けられてもよい。別の例示的な実施形態では、第1段圧力調整バルブ55を単一のハウジング(図示せず)にある第2段圧力調整バルブ57と組み合わせてもよい。
本発明による他の例示的な実施形態では、図3に関して前述した第2段圧力調整バルブ57は、Aqua Lung Internationalから入手可能なMikron又はTitanのようなダイヤフラム調整バルブ、又はJohnson Outdoorsから入手可能なScubapro S560又はA700のようなピストン調整バルブを含んでもよい。このようなバルブ57は、当技術分野でよく知られているように、平衡又は不平衡であり、下流又はパイロットバルブを含み、調整可能又は調整不可能であり、ベンチャーアシストを含んでもよい。追加的に、第2段圧力調整器は、呼吸装置(例えば、マスク)の一部であってもよく、又は呼吸装置とは分離しているが流体連通していてもよい。
また、本発明による他の例示的な実施形態では、図3に示されている装置50は、1つ以上の携帯型容器(10及び11)内の圧力を測定する潜水コンピュータ(図示せず)を含んでもよく、これにより、操作者は、(複数の)携帯型容器(10及び11)上の圧力ゲージを見ることなく、(複数の)携帯型容器(10及び11)にどれだけの時間又は気体が残っているかを判断し得る。コンピュータは、(複数の)携帯型容器(10及び11)に取り付けられた送信機を介して(複数の)携帯型容器に無線で接続され、(複数の)携帯型容器の圧力をコンピュータに送信する。本発明による例示的な実施形態では、コンピュータは、SCUBA用途に使用される場合、深度、減圧状態及び最大深度、潜水時間、降下速度及び上昇速度、周囲温度、水面休息、及び潜水中に入力される全ての警戒点を測定する。このような潜水コンピュータには、Suunto Oyから入手可能なEon Core又はDX、Aqua Lung Internationalから入手可能なi7770R、又はJohnson Outdoors社から入手可能なScubapro Galileo HUDが含まれる。
(追加の実施形態)
(実施形態1)
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)ステンレス鋼の全重量を基準として、約17.0から約40.0wt%(重量パーセント)の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを含む、携帯型容器。
(実施形態1)
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)ステンレス鋼の全重量を基準として、約17.0から約40.0wt%(重量パーセント)の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを含む、携帯型容器。
(実施形態2)
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)少なくとも90ksiの引張強さを含む、携帯型容器。
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)少なくとも90ksiの引張強さを含む、携帯型容器。
(実施形態3)
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)少なくとも80°CのASTM G48Cによる臨界孔食温度を有する、携帯型容器。
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)少なくとも80°CのASTM G48Cによる臨界孔食温度を有する、携帯型容器。
(実施形態4)
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)少なくとも30の耐孔食指数を有し、前記耐孔食指数(PRE)は、以下の式、すなわち、PRE=(wt%Cr)+3.3×(wt%Mo)+16×(wt%N)を使用して計算され、ここで、wt%は重量パーセントであり、Crはクロムであり、Moはモリブデンであり、Nは窒素である、携帯型容器。
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)少なくとも30の耐孔食指数を有し、前記耐孔食指数(PRE)は、以下の式、すなわち、PRE=(wt%Cr)+3.3×(wt%Mo)+16×(wt%N)を使用して計算され、ここで、wt%は重量パーセントであり、Crはクロムであり、Moはモリブデンであり、Nは窒素である、携帯型容器。
(実施形態5)
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)室温で少なくとも100Jの耐衝撃性を有する、携帯型容器。
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)室温で少なくとも100Jの耐衝撃性を有する、携帯型容器。
(実施形態6)
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約17.0から約40.0wt%(重量パーセント)の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを少なくとも含み、前記携帯型容器は、少なくとも4,000psiの使用圧力及び少なくとも9,000psiの破裂圧力を可能としている、携帯型容器。
圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約17.0から約40.0wt%(重量パーセント)の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを少なくとも含み、前記携帯型容器は、少なくとも4,000psiの使用圧力及び少なくとも9,000psiの破裂圧力を可能としている、携帯型容器。
(実施形態7)
前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約17.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを含む、実施形態2から7のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約17.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを含む、実施形態2から7のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態8)
前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約20.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.05から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.5から約12.0wt%の量のニッケルを含む、実施形態1から7のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約20.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.05から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.5から約12.0wt%の量のニッケルを含む、実施形態1から7のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態9)
前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、少なくとも約25.0wt%の量のクロム、少なくとも約3.6wt%の量のモリブデン、及び少なくとも約6.0wt%の量のニッケルを含む、実施形態1から8のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、少なくとも約25.0wt%の量のクロム、少なくとも約3.6wt%の量のモリブデン、及び少なくとも約6.0wt%の量のニッケルを含む、実施形態1から8のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態10)
前記ステンレス鋼は、0より大きく約1.0wt%までの量の銅、少なくとも約0.25wt%の量の窒素、及び0より大きく0.6wt%までの量のシリコンを含む、実施形態1から9のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、0より大きく約1.0wt%までの量の銅、少なくとも約0.25wt%の量の窒素、及び0より大きく0.6wt%までの量のシリコンを含む、実施形態1から9のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態11)
前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約25.0から約40.0wt%の量のクロム、約3.6から10.00wt%の量のモリブデン、約6.0から約12.0wt%の量のニッケル、0より大きく約0.25wt%までの量の銅、約0.25から約0.6wt%の量の窒素、及び約0.1から約0.4wt%の量のシリコンを少なくとも含む、実施形態1から10のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約25.0から約40.0wt%の量のクロム、約3.6から10.00wt%の量のモリブデン、約6.0から約12.0wt%の量のニッケル、0より大きく約0.25wt%までの量の銅、約0.25から約0.6wt%の量の窒素、及び約0.1から約0.4wt%の量のシリコンを少なくとも含む、実施形態1から10のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態12)
前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約25.38wt%の量のクロム、約3.88wt%の量のモリブデン、約6.44wt%の量のニッケル、約0.12wt%の量の銅、約0.299wt%の量の窒素、及び約0.28wt%の量のシリコンを少なくとも含む、実施形態1から11のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約25.38wt%の量のクロム、約3.88wt%の量のモリブデン、約6.44wt%の量のニッケル、約0.12wt%の量の銅、約0.299wt%の量の窒素、及び約0.28wt%の量のシリコンを少なくとも含む、実施形態1から11のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態13)
前記のステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、0より大きく約0.25wt%までの量の炭素、約50.0wt%から約75.0wt%の量の鉄、0より大きく約1.0wt%までの量のマンガン、0より大きく約0.05wt%までの量のリン、及び0より大きく約0.03wt%までの量の硫黄をさらに含む、実施形態1から12のいずれか1つの携帯型容器。
前記のステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、0より大きく約0.25wt%までの量の炭素、約50.0wt%から約75.0wt%の量の鉄、0より大きく約1.0wt%までの量のマンガン、0より大きく約0.05wt%までの量のリン、及び0より大きく約0.03wt%までの量の硫黄をさらに含む、実施形態1から12のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態14)
前記のステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、0より大きく約0.01wt%までの量の炭素、約55.0wt%から約73.0wt%の量の鉄、0より大きく約0.7wt%までの量のマンガン、0より大きく約0.03wt%までの量のリン、及び0より大きく約0.01wt%までの量の硫黄をさらに含む、実施形態1から13のいずれか1つの携帯型容器。
前記のステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、0より大きく約0.01wt%までの量の炭素、約55.0wt%から約73.0wt%の量の鉄、0より大きく約0.7wt%までの量のマンガン、0より大きく約0.03wt%までの量のリン、及び0より大きく約0.01wt%までの量の硫黄をさらに含む、実施形態1から13のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態15)
前記のステンレス鋼は、約0.014wt%の量の炭素、約55.2wt%から約72.7wt%の量の鉄、約0.49wt%の量のマンガン、約0.019wt%の量のリン、及び約0.0009wt%の量の硫黄をさらに含む、実施形態1から14のいずれか1つの携帯型容器。
前記のステンレス鋼は、約0.014wt%の量の炭素、約55.2wt%から約72.7wt%の量の鉄、約0.49wt%の量のマンガン、約0.019wt%の量のリン、及び約0.0009wt%の量の硫黄をさらに含む、実施形態1から14のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態16)
前記ステンレス鋼は、少なくとも90ksiの引張強さを有する、実施形態1及び3から15のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、少なくとも90ksiの引張強さを有する、実施形態1及び3から15のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態17)
前記ステンレス鋼は、少なくとも110ksiの引張強さを有する、実施形態1から16のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、少なくとも110ksiの引張強さを有する、実施形態1から16のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態18)
前記ステンレス鋼は、少なくとも80°CのASTM G48Cによる臨界孔食温度を有する、実施形態1から2及び4から17のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、少なくとも80°CのASTM G48Cによる臨界孔食温度を有する、実施形態1から2及び4から17のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態19)
前記ステンレス鋼は、少なくとも80°CのASTM G48Cによる臨界孔食温度を有する、実施形態1から18のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、少なくとも80°CのASTM G48Cによる臨界孔食温度を有する、実施形態1から18のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態20)
前記ステンレス鋼は、少なくとも33の耐孔食指数を有する、実施形態1から19のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、少なくとも33の耐孔食指数を有する、実施形態1から19のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態21)
前記ステンレス鋼は、少なくとも35の耐孔食指数を有する、実施形態1から20のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、少なくとも35の耐孔食指数を有する、実施形態1から20のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態22)
前記ステンレス鋼は、少なくとも38の耐孔食指数を有する、実施形態1から21のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、少なくとも38の耐孔食指数を有する、実施形態1から21のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態23)
前記ステンレス鋼は、少なくとも40の耐孔食指数を有する、実施形態1から22のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、少なくとも40の耐孔食指数を有する、実施形態1から22のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態24)
前記ステンレス鋼は、少なくとも41.5の耐孔食指数を有する、実施形態1から23のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、少なくとも41.5の耐孔食指数を有する、実施形態1から23のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態25)
前記ステンレス鋼は、約41.8の耐孔食指数を有する、実施形態1から24のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、約41.8の耐孔食指数を有する、実施形態1から24のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態26)
前記ステンレス鋼は、室温で少なくとも100Jの耐衝撃性を有する、実施形態1から4及び6から25のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、室温で少なくとも100Jの耐衝撃性を有する、実施形態1から4及び6から25のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態27)
前記ステンレス鋼は、室温で少なくとも120Jの耐衝撃性を有する、実施形態1から26のいずれか1つの携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、室温で少なくとも120Jの耐衝撃性を有する、実施形態1から26のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態28)
前記ステンレス鋼は、約30から約70体積パーセントを示すフェライト相、及び約70から約30体積パーセントを示すオーステナイト相を有する、請求項1から27のいずれか1項に記載の携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、約30から約70体積パーセントを示すフェライト相、及び約70から約30体積パーセントを示すオーステナイト相を有する、請求項1から27のいずれか1項に記載の携帯型容器。
(実施形態29)
前記ステンレス鋼は、約40から約60体積パーセントを示すフェライト相、及び約60から約40体積パーセントを示すオーステナイト相を有する、請求項1から28のいずれか1項に記載の携帯型容器。
前記ステンレス鋼は、約40から約60体積パーセントを示すフェライト相、及び約60から約40体積パーセントを示すオーステナイト相を有する、請求項1から28のいずれか1項に記載の携帯型容器。
(実施形態30)
前記携帯型容器は、少なくとも4,000psiの使用圧力及び少なくとも9,000psiの破裂圧力を可能としている、実施形態1から5及び7から29のいずれか1つの携帯型容器。
前記携帯型容器は、少なくとも4,000psiの使用圧力及び少なくとも9,000psiの破裂圧力を可能としている、実施形態1から5及び7から29のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態31)
前記携帯型容器は、少なくとも4,500psiの使用圧力及び少なくとも9,500psiの破裂圧力を可能としている、実施形態1から30のいずれか1つの携帯型容器。
前記携帯型容器は、少なくとも4,500psiの使用圧力及び少なくとも9,500psiの破裂圧力を可能としている、実施形態1から30のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態32)
前記容器は、円筒形である、実施形態1から31のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、円筒形である、実施形態1から31のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態33)
前記容器は、両端が閉じた円筒形である、実施形態1から32のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、両端が閉じた円筒形である、実施形態1から32のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態34)
前記容器は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する、実施形態1から33のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する、実施形態1から33のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態35)
前記容器は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有し、反対側の端はその中にプラグボスを受けるための開口部を有する、実施形態1から34のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有し、反対側の端はその中にプラグボスを受けるための開口部を有する、実施形態1から34のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態36)
前記容器は、長さが約25.0インチ以下であり、外径が約8.0インチ以下である、実施形態1から35のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、長さが約25.0インチ以下であり、外径が約8.0インチ以下である、実施形態1から35のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態37)
前記容器は、長さが約5.0インチから約25.0インチであり、外径が約3.0インチから約6.0インチである、実施形態1から36のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、長さが約5.0インチから約25.0インチであり、外径が約3.0インチから約6.0インチである、実施形態1から36のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態38)
前記容器は、長さが10.0インチ以下であり、外径が5.0インチ以下である、実施形態1から37のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、長さが10.0インチ以下であり、外径が5.0インチ以下である、実施形態1から37のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態39)
前記容器は、壁の厚さが約0.05インチから約0.45インチである、実施形態1から38のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、壁の厚さが約0.05インチから約0.45インチである、実施形態1から38のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態40)
前記容器は、壁の厚さが約0.08インチから約0.40インチである、実施形態1から39のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、壁の厚さが約0.08インチから約0.40インチである、実施形態1から39のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態41)
前記容器は、少なくとも約20.0ft3の気体(例えば、呼吸可能な気体)を保持する能力を有する、実施形態1から40のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、少なくとも約20.0ft3の気体(例えば、呼吸可能な気体)を保持する能力を有する、実施形態1から40のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態42)
前記容器は、少なくとも約80.0ft3の気体を保持する能力を有する、実施形態1から37及び39から41のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、少なくとも約80.0ft3の気体を保持する能力を有する、実施形態1から37及び39から41のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態43)
前記容器は、最大約90.0ft3の気体(例えば、呼吸可能な気体)を保持する能力を有する、実施形態1から37及び39から42のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、最大約90.0ft3の気体(例えば、呼吸可能な気体)を保持する能力を有する、実施形態1から37及び39から42のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態44)
前記容器は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有し、前記容器は、少なくとも20.0ft3の気体を保持する能力を有し、長さが10.0インチ以下であり、外径が5.0インチ以下である、実施形態1から41のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有し、前記容器は、少なくとも20.0ft3の気体を保持する能力を有し、長さが10.0インチ以下であり、外径が5.0インチ以下である、実施形態1から41のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態45)
前記容器は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一端がバルブボスを受けるための開口部を有し、前記容器は、少なくとも80.0ft3の気体を保持する能力を有し、長さが25.0インチ以下であり、外径が6.0インチ以下である、実施形態1から37及び39から43のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一端がバルブボスを受けるための開口部を有し、前記容器は、少なくとも80.0ft3の気体を保持する能力を有し、長さが25.0インチ以下であり、外径が6.0インチ以下である、実施形態1から37及び39から43のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態46)
前記容器は、重量が40.0ポンド以下である、実施形態1から45のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、重量が40.0ポンド以下である、実施形態1から45のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態47)
前記容器は、重量が17.0ポンド以下である、実施形態1から41及び44から46のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、重量が17.0ポンド以下である、実施形態1から41及び44から46のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態48)
前記容器は、一方の端から反対側の端まで延びる1つ以上のタンク壁を含み、前記1つ以上のタンク壁のそれぞれは、前記ステンレス鋼の連続した単層を含む、実施形態1から47のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、一方の端から反対側の端まで延びる1つ以上のタンク壁を含み、前記1つ以上のタンク壁のそれぞれは、前記ステンレス鋼の連続した単層を含む、実施形態1から47のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態49)
前記容器は、一方の端から反対側の端まで延びる単一のタンク壁を含み、前記単一のタンク壁は、前記ステンレス鋼の連続した単層を含む、実施形態1から48のいずれか1つの携帯型容器。
前記容器は、一方の端から反対側の端まで延びる単一のタンク壁を含み、前記単一のタンク壁は、前記ステンレス鋼の連続した単層を含む、実施形態1から48のいずれか1つの携帯型容器。
(実施形態50)
圧力下で流体を貯蔵するための装置であって、(I)実施形態1から49のいずれか1つの少なくとも1つの携帯型容器であって、前記少なくとも1つの携帯型容器は両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する、携帯型容器と、(II)少なくとも1つの圧力調整器であって、前記少なくとも1つの携帯型容器からの圧力を既定のレベルまで減少させる圧力調整器とを備える、装置。
圧力下で流体を貯蔵するための装置であって、(I)実施形態1から49のいずれか1つの少なくとも1つの携帯型容器であって、前記少なくとも1つの携帯型容器は両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する、携帯型容器と、(II)少なくとも1つの圧力調整器であって、前記少なくとも1つの携帯型容器からの圧力を既定のレベルまで減少させる圧力調整器とを備える、装置。
(実施形態51)
前記少なくとも1つの圧力調整器は、実施形態1から29のいずれか1つに記載されているステンレス鋼を含む、実施形態50による装置。
前記少なくとも1つの圧力調整器は、実施形態1から29のいずれか1つに記載されているステンレス鋼を含む、実施形態50による装置。
(実施形態52)
前記少なくとも1つの携帯型容器は、(i)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第1の携帯型容器と、(ii)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第2の携帯型容器とを備え、前記少なくとも1つの第2の携帯型容器は前記少なくとも1つの第1の携帯型容器とはサイズが異なる、実施形態50又は51による装置。
前記少なくとも1つの携帯型容器は、(i)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第1の携帯型容器と、(ii)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第2の携帯型容器とを備え、前記少なくとも1つの第2の携帯型容器は前記少なくとも1つの第1の携帯型容器とはサイズが異なる、実施形態50又は51による装置。
(実施形態53)
(i)前記少なくとも1つの第1の携帯型容器は、少なくとも80.0ft3の気体を保持する能力を有し、長さが25.0インチ以下であり、外径が8.0インチ以下であり、(ii)前記少なくとも1つの第2の携帯型容器は、少なくとも20.0ft3の気体を保持する能力を有し、長さが10.0インチ以下であり、外径が5.0インチ以下である、実施形態52による装置。
(i)前記少なくとも1つの第1の携帯型容器は、少なくとも80.0ft3の気体を保持する能力を有し、長さが25.0インチ以下であり、外径が8.0インチ以下であり、(ii)前記少なくとも1つの第2の携帯型容器は、少なくとも20.0ft3の気体を保持する能力を有し、長さが10.0インチ以下であり、外径が5.0インチ以下である、実施形態52による装置。
(実施形態54)
前記少なくとも1つの携帯型容器は、(i)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第1の携帯型容器と、(ii)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第2の携帯型容器とを含み、前記少なくとも1つの第2の携帯型容器は前記少なくとも1つの第1の携帯型容器とサイズが実質的に同一である、実施形態52又は53による装置。
前記少なくとも1つの携帯型容器は、(i)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第1の携帯型容器と、(ii)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第2の携帯型容器とを含み、前記少なくとも1つの第2の携帯型容器は前記少なくとも1つの第1の携帯型容器とサイズが実質的に同一である、実施形態52又は53による装置。
(実施形態55)
圧力下で流体を貯蔵することが可能な少なくとも1つの携帯型容器からの圧力を減少させるための圧力調整器であって、バルブ本体を備えるバルブであって、前記バルブ本体はステンレス鋼から成り、前記少なくとも1つの携帯型容器と流体連通し、前記少なくとも1つの携帯型容器からの圧力を既定のレベルまで減少させるバルブを備え、前記ステンレス鋼は、実施形態1から29のいずれか1つに記載されたステンレス鋼を含む、圧力調整器。
圧力下で流体を貯蔵することが可能な少なくとも1つの携帯型容器からの圧力を減少させるための圧力調整器であって、バルブ本体を備えるバルブであって、前記バルブ本体はステンレス鋼から成り、前記少なくとも1つの携帯型容器と流体連通し、前記少なくとも1つの携帯型容器からの圧力を既定のレベルまで減少させるバルブを備え、前記ステンレス鋼は、実施形態1から29のいずれか1つに記載されたステンレス鋼を含む、圧力調整器。
(実施形態56)
携帯型容器に流体を貯蔵する方法であって、前記携帯型容器に流体を投入するステップを含み、前記携帯型容器は、実施形態1から49のいずれか1つの携帯型容器を含む、方法。
携帯型容器に流体を貯蔵する方法であって、前記携帯型容器に流体を投入するステップを含み、前記携帯型容器は、実施形態1から49のいずれか1つの携帯型容器を含む、方法。
(実施形態57)
前記携帯型容器内の流体が少なくとも約4,000psiの圧力に達した後でバルブを閉じるステップをさらに含む、実施形態56の方法。
前記携帯型容器内の流体が少なくとも約4,000psiの圧力に達した後でバルブを閉じるステップをさらに含む、実施形態56の方法。
(実施形態58)
前記携帯型容器内の流体が少なくとも約4,500psiの圧力に達した後でバルブを閉じるステップをさらに含む、実施形態56又は57の方法。
前記携帯型容器内の流体が少なくとも約4,500psiの圧力に達した後でバルブを閉じるステップをさらに含む、実施形態56又は57の方法。
(実施形態59)
前記携帯型容器内の流体が少なくとも約5,000psiの圧力に達した後でバルブを閉じるステップをさらに含む、実施形態56から58のいずれか1つの方法。
前記携帯型容器内の流体が少なくとも約5,000psiの圧力に達した後でバルブを閉じるステップをさらに含む、実施形態56から58のいずれか1つの方法。
(実施形態60)
前記携帯型容器内の流体が少なくとも約5,500psiの圧力に達した後でバルブを閉じるステップをさらに含む、実施形態56から59のいずれか1つの方法。
前記携帯型容器内の流体が少なくとも約5,500psiの圧力に達した後でバルブを閉じるステップをさらに含む、実施形態56から59のいずれか1つの方法。
(実施形態61)
実施形態1から49のいずれかの携帯型容器を作成する方法であって、ステンレス鋼の融液を形成するステップと、前記融液を1つ以上のビレットへ流し込むステップと、チューブを形成するために1つ以上のビレットを押し出すステップと、冷間変形プロセスにチューブをさらすステップであって、前記チューブはピルガーミルにおいて熱なしで冷間圧延されるステップと、約1900°Fで前記チューブを焼鈍しするステップと、急速焼入れ及びとピッキングを行うステップとを含む、方法。
実施形態1から49のいずれかの携帯型容器を作成する方法であって、ステンレス鋼の融液を形成するステップと、前記融液を1つ以上のビレットへ流し込むステップと、チューブを形成するために1つ以上のビレットを押し出すステップと、冷間変形プロセスにチューブをさらすステップであって、前記チューブはピルガーミルにおいて熱なしで冷間圧延されるステップと、約1900°Fで前記チューブを焼鈍しするステップと、急速焼入れ及びとピッキングを行うステップとを含む、方法。
(例)
本発明は、以下の例によってさらに説明されるが、これらの例は、その範囲に限定を課すものとはいかなる意味においても解釈されない。一方で、本発明の精神及び/又は添付された特許請求の範囲から逸脱することなく、本明細書の説明を読んだ後で当業者にそれ自体を示唆し得る、他の様々な例示的な実施形態、修正、及び均等物を頼り得ることを明確に理解すべきである。
本発明は、以下の例によってさらに説明されるが、これらの例は、その範囲に限定を課すものとはいかなる意味においても解釈されない。一方で、本発明の精神及び/又は添付された特許請求の範囲から逸脱することなく、本明細書の説明を読んだ後で当業者にそれ自体を示唆し得る、他の様々な例示的な実施形態、修正、及び均等物を頼り得ることを明確に理解すべきである。
(例1及び例2)
これらの例では、2つの携帯型容器、この場合はシリンダが、以下の組成、0.014wt%の量の炭素、25.38wt%の量のクロム、0.12wt%の量の銅、55.2~72.7wt%の量の鉄、0.49wt%の量のマンガン、3.88wt%の量のモリブデン、6.44wt%の量のニッケル、0.299wt%の量の窒素、0.019wt%の量のリン、0.28wt%の量のシリコン、及び0.0009wt%の量の硫黄を含み、残りは鉄及び天然に存在する不純物であるステンレス鋼から作成される。本発明のステンレス鋼の溶融物は、電気アーク炉で調製される。脱炭及び脱硫処理を採用したAOD(アルゴン酸素脱炭;argon oxygen decarburization)炉が使用される。溶融物はビレットに流し込まれた後で、ビレットが2000°Fの温度で2分間チューブに押し出される熱変形プロセスにかけられる。次に、チューブは、ピルガーミルで冷間圧延(すなわち、加熱なしで)されて最終的な寸法になる冷間変形プロセスにかけられる。次に、チューブは1900°Fの炉で焼鈍しされ、その後で急速焼入れ及び酸洗い(ピクリング)が行われる。このステンレス鋼は、引張強さが94.54ksiであり、引張強さが122.8ksiである。次に、チューブは、金属製のスピン成形機又は旋盤でローラーを使用して端を手動で閉じることにより、所望の長さに切断され、円筒形の容器に成形される。容器は、長さが16インチであり、直径が4.5インチであり、壁の厚さが0.25インチである。容器の容量は160in3である。次に、容器は、DOT(運輸省:Department of Transportation)承認の静水圧試験に従って圧力試験される。容器は、耐圧が10,533psi、破裂圧力が12,450psiである。容器の使用圧力は4,500psiであり、55.5ft3の空気で充填され、重量は22.2lbsである。これらの例は、本発明の携帯型容器が非常に小型であり、相当量の流体を保持し、非常に高い圧力で動作することを示している。
これらの例では、2つの携帯型容器、この場合はシリンダが、以下の組成、0.014wt%の量の炭素、25.38wt%の量のクロム、0.12wt%の量の銅、55.2~72.7wt%の量の鉄、0.49wt%の量のマンガン、3.88wt%の量のモリブデン、6.44wt%の量のニッケル、0.299wt%の量の窒素、0.019wt%の量のリン、0.28wt%の量のシリコン、及び0.0009wt%の量の硫黄を含み、残りは鉄及び天然に存在する不純物であるステンレス鋼から作成される。本発明のステンレス鋼の溶融物は、電気アーク炉で調製される。脱炭及び脱硫処理を採用したAOD(アルゴン酸素脱炭;argon oxygen decarburization)炉が使用される。溶融物はビレットに流し込まれた後で、ビレットが2000°Fの温度で2分間チューブに押し出される熱変形プロセスにかけられる。次に、チューブは、ピルガーミルで冷間圧延(すなわち、加熱なしで)されて最終的な寸法になる冷間変形プロセスにかけられる。次に、チューブは1900°Fの炉で焼鈍しされ、その後で急速焼入れ及び酸洗い(ピクリング)が行われる。このステンレス鋼は、引張強さが94.54ksiであり、引張強さが122.8ksiである。次に、チューブは、金属製のスピン成形機又は旋盤でローラーを使用して端を手動で閉じることにより、所望の長さに切断され、円筒形の容器に成形される。容器は、長さが16インチであり、直径が4.5インチであり、壁の厚さが0.25インチである。容器の容量は160in3である。次に、容器は、DOT(運輸省:Department of Transportation)承認の静水圧試験に従って圧力試験される。容器は、耐圧が10,533psi、破裂圧力が12,450psiである。容器の使用圧力は4,500psiであり、55.5ft3の空気で充填され、重量は22.2lbsである。これらの例は、本発明の携帯型容器が非常に小型であり、相当量の流体を保持し、非常に高い圧力で動作することを示している。
本発明は限られた数の例示的な実施形態を用いて説明されてきたが、これらの具体的な例示的な実施形態は、特に本明細書に記載され且つ請求項に記載されない限り、本発明の範囲を限定することを意図していない。当業者であれば、本明細書の例示的な実施形態を検討することにより、さらなる修正、均等物、及び変形が可能であることは明らかであろう。例示の全ての部分及び割合は、明細書の残りの部分と同様に、別段の指定がない限り重量によるものである。さらに、明細書又は特許請求の範囲に記載されている数の範囲、例えば、特定の特性、測定単位、条件、物理的状態又は割合の集合を表す数の範囲は、そのように記載されている範囲内の数の部分集合を含む、そのような範囲内にある数を、参照又はその他によって本明細書に文字通り明示的に組み込むことを意図している。例えば、下限RL及び上限RUを持つ数値範囲が開示される場合は常に、その範囲内にある任意の数Rが具体的に開示される。特に、次の範囲内の数Rが具体的に開示される。R=RL+k(RU-RL)であり、ここでkは1%から100%の範囲の変数であり、1%ずつの増加であり、例えばkは1%、2%、3%、4%、5%、…50%、51%、52%、…95%、96%、97%、98%、99%、又は100%である。さらに、上記で計算したRの任意の2つの値で表される任意の数値範囲も具体的に開示される。本明細書に示され且つ説明されているものに加えて、本発明のいかなる修正も、前述の説明及び添付の図面から当業者に明らかになるであろう。このような修正は、添付の請求項の範囲内にあることを意図している。本明細書に引用されている全ての刊行物は、その全体が参照により組み込まれている。
Claims (45)
- 圧力下で流体を貯蔵するための携帯型容器であって、前記携帯型容器はステンレス鋼を含み、前記ステンレス鋼は、(1)フェライト相及びオーステナイト相を含み、(2)少なくとも30の耐孔食指数を含み、前記耐孔食指数(PRE)は、以下の式、
PRE=(wt%Cr)+3.3×(wt%Mo)+16×(wt%N)
を使用して計算され、ここで、wt%は重量パーセントであり、Crはクロムであり、Moはモリブデンであり、Nは窒素である、携帯型容器。 - 前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約17.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.01から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.0から約12.0wt%の量のニッケルを含む、請求項1に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約20.0から約40.0wt%の量のクロム、約0.05から約10.00wt%の量のモリブデン、及び約1.5から約12.0wt%の量のニッケルを含む、請求項1又は2に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、少なくとも約25.0wt%の量のクロム、少なくとも約3.6wt%の量のモリブデン、及び少なくとも約6.0wt%の量のニッケルを含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、0より大きく約1.0wt%までの量の銅、少なくとも約0.25wt%の量の窒素、及び0より大きく0.6wt%までの量のシリコンを含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、約25.0から約40.0wt%の量のクロム、約3.6から10.00wt%の量のモリブデン、約6.0から約12.0wt%の量のニッケル、0より大きく約0.25wt%までの量の銅、約0.25から約0.6wt%の量の窒素、及び約0.1から約0.4wt%の量のシリコンを少なくとも含む、請求項1から5のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、約25.38wt%の量のクロム、約3.88wt%の量のモリブデン、約6.44wt%の量のニッケル、約0.12wt%の量の銅、約0.299wt%の量の窒素、及び約0.28wt%の量のシリコンを少なくとも含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記のステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、0より大きく約0.25wt%までの量の炭素、約50.0wt%から約75.0wt%の量の鉄、0より大きく約1.0wt%までの量のマンガン、0より大きく約0.05wt%までの量のリン、及び0より大きく約0.03wt%までの量の硫黄をさらに含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記のステンレス鋼は、前記ステンレス鋼の全重量を基準として、0より大きく約0.01wt%までの量の炭素、約55.0wt%から約73.0wt%の量の鉄、0より大きく約0.7wt%までの量のマンガン、0より大きく約0.03wt%までの量のリン、及び0より大きく約0.01wt%までの量の硫黄をさらに含む、請求項1から8のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記のステンレス鋼は、約0.014wt%の量の炭素、約55.2wt%から約72.7wt%の量の鉄、約0.49wt%の量のマンガン、約0.019wt%の量のリン、及び約0.0009wt%の量の硫黄をさらに含む、請求項1から9のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、少なくとも90ksiの引張強さを有する、請求項1から10のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、少なくとも100ksiの引張強さを有する、請求項1から11のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、少なくとも80°CのASTM G48Cによる臨界孔食温度を有する、請求項1から12のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、少なくとも85°CのASTM G48Cによる臨界孔食温度を有する、請求項1から13のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、少なくとも33の耐孔食指数を有する、請求項1から14のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、少なくとも35の耐孔食指数を有する、請求項1から15のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、少なくとも38の耐孔食指数を有する、請求項1から16のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、少なくとも40の耐孔食指数を有する、請求項1から17のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、少なくとも41.5の耐孔食指数を有する、請求項1から18のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、約41.8の耐孔食指数を有する、請求項1から19のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、室温で少なくとも100Jの耐衝撃性を有する、請求項1から20のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、室温で少なくとも120Jの耐衝撃性を有する、請求項1から21のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、約30から約70体積パーセントを示すフェライト相、及び約70から約30体積パーセントを示すオーステナイト相を有する、請求項1から22のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記ステンレス鋼は、約40から約60体積パーセントを示すフェライト相、及び約60から約40体積パーセントを示すオーステナイト相を有する、請求項1から23のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記携帯型容器は、少なくとも4,000psiの使用圧力及び少なくとも9,000psiの破裂圧力を可能としている、請求項1から24のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記携帯型容器は、少なくとも4,500psiの使用圧力及び少なくとも9,500psiの破裂圧力を可能としている、請求項1から25のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、円筒形である、請求項1から26のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、両端が閉じた円筒形である、請求項1から27のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する、請求項1から28のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有し、反対側の端はその中にプラグボスを受けるための開口部を有する、請求項1から29のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、長さが約25.0インチ以下であり、外径が約8.0インチ以下であり、少なくとも約80.0ft3の気体を保持する能力を有する、請求項1から30のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、長さが約5.0インチから約25.0インチであり、外径が約3.0インチから約8.0インチである、請求項1から31のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、長さが10.0インチ以下であり、外径が5.0インチ以下であり、少なくとも約20.0ft3の気体を保持する能力を有する、請求項1から30のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、壁の厚さが約0.05インチから約0.45インチである、請求項1から33のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、壁の厚さが約0.08インチから約0.40インチである、請求項1から34のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、重量が40.0ポンド以下である、請求項1から35のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、重量が17.0ポンド以下である、請求項1から30及び33から36のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、一方の端から反対側の端まで延びる1つ以上のタンク壁を含み、前記1つ以上のタンク壁のそれぞれは、前記ステンレス鋼の連続した単層を含む、請求項1から37のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 前記容器は、一方の端から反対側の端まで延びる単一のタンク壁を含み、前記単一のタンク壁は、前記ステンレス鋼の連続した単層を含む、請求項1から38のいずれか1項に記載の携帯型容器。
- 圧力下で流体を貯蔵するための装置であって、
請求項1から39のいずれか1項に記載の少なくとも1つの携帯型容器であって、前記少なくとも1つの携帯型容器は両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する、携帯型容器と、
少なくとも1つの圧力調整器であって、前記少なくとも1つの携帯型容器からの圧力を既定のレベルまで減少させる圧力調整器と
を備える、装置。 - 前記少なくとも1つの圧力調整器は、請求項1から24のいずれか1つに記載されているステンレス鋼を含む、請求項40に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの携帯型容器は、
(i)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第1の携帯型容器と、
(ii)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第2の携帯型容器と
を備え、前記少なくとも1つの第2の携帯型容器は前記少なくとも1つの第1の携帯型容器とはサイズが異なる、請求項40又は41に記載の装置。 - (i)前記少なくとも1つの第1の携帯型容器は、少なくとも80.0ft3の気体を保持する能力を有し、長さが25.0インチ以下であり、外径が8.0インチ以下であり、(ii)前記少なくとも1つの第2の携帯型容器は、少なくとも20.0ft3の気体を保持する能力を有し、長さが10.0インチ以下であり、外径が5.0インチ以下である、請求項42に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの携帯型容器は、
(i)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第1の携帯型容器と、
(ii)両端が閉じた円筒形であり、少なくとも一方の端がバルブボスを受けるための開口部を有する少なくとも1つの第2の携帯型容器と
を備え、前記少なくとも1つの第2の携帯型容器は前記少なくとも1つの第1の携帯型容器とサイズが実質的に同一である、請求項42又は43に記載の装置。 - 圧力下で流体を貯蔵することが可能な少なくとも1つの携帯型容器からの圧力を減少させるための圧力調整器であって、
バルブ本体を備えるバルブであって、前記バルブ本体はステンレス鋼から成り、前記少なくとも1つの携帯型容器と流体連通し、前記少なくとも1つの携帯型容器からの圧力を既定のレベルまで減少させるバルブを備え、
前記ステンレス鋼は、請求項1から24のいずれか1項に記載のステンレス鋼を含む、圧力調整器。
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