JP6971250B2 - 器具、圧力容器、及び、圧力容器を形成するための方法 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

［背景技術］
圧力容器は、通常、例えば、水素、酸素、天然ガス、窒素、プロパン、メタン、及び他の燃料等の、様々な流体を加圧された状態で収容するために用いられる。通常、圧力容器は、任意の寸法又は形状をとり得る。容器は、例えば、重くても軽くてもよく、１回限りの使用（すなわち、使い捨て）でも再利用可能であってもよく、高圧（例えば、５０ｐｓｉより高い）や低圧（例えば、５０ｐｓｉより低い）にさらされてもよく、昇温下又は低温下で流体を貯蔵するために使用されてもよい。

好適な圧力容器のシェル材料は、鋼又は複合材等の金属を含む。複合材は、巻回されて熱硬化性又は熱可塑性の樹脂により互いに接着される、ガラス繊維フィラメント又はその他の合成フィラメントの積層体等を含んでいてもよい。繊維は、ガラス繊維、アラミド、炭素、グラファイト、又はあらゆる他の一般的に周知の繊維強化材であってもよい。使用される樹脂材料は、エポキシ、ポリエステル、ビニル・エステル、熱可塑性材料、又は、繊維と繊維との接着、繊維の層と層との接着、及びこの容器が用いられる特定の用途に必要とされる破砕耐性をもたらすことが可能な、あらゆる他の好適な樹脂材料であってもよい。容器の複合材構造は、重量の軽さ、並びに腐食、疲労、及び破局的な破損に対する耐性を含む、多数の利点をもたらす。これらの特性は、少なくとも一部において、強化繊維又はフィラメントの高い比強度によるものである。

ポリマー又は他の非金属の弾力性のあるライナ又は嚢が、多くの場合、複合材シェル内に設けられて容器を密閉し、且つ、内部流体が複合材料に接触することを防止する。ライナは、圧縮成形、ブロー成形、射出成形、又はあらゆる他の一般的に周知の技術により製造されてもよい。或いは、ライナは、鋼、アルミニウム、ニッケル、チタン、プラチナ、金、銀、ステンレス鋼、及びそれらのあらゆる合金を含む、他の材料により製造されてもよい。このような材料は、一般的に、高い弾性率を有することを特徴とし得る。１つの実施形態において、ライナ２０は、ブロー成形された高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）にて形成される。

図１は、参照により本願明細書に援用される、“Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｖｅｓｓｅｌ ｗｉｔｈ ｄａｍａｇｅ ｍｉｔｉｇａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ”と題された、米国特許第５，４７６，１８９号明細書に開示された圧力容器のような、長尺状の圧力容器１０を図示する。容器１０は、本体部１２と、実質的に半球状又はドーム型の端部１４と、を備える。一般的にアルミニウムにて構成されたボス１６は、容器１０の一方の端部又は両端部に設けられて、容器１０の内部と連通するためのポートを提供する。図２に示されるように、容器１０には、外側複合材シェル１８に覆われた内側ポリマーライナ２０が形成されている。この複合材シェル１８は、容器１０にかかる構造的荷重を解決する。

図２は、参照により本願明細書に援用される、“Ｂｏｓｓ ｆｏｒ ａ ｆｉｌａｍｅｎｔ ｗｏｕｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｖｅｓｓｅｌ”と題された、米国特許第５，４２９，８４５号明細書に開示されたボスのような、ボス１６を含む典型的な端部１４が、図１の線分２−２に沿って切断された、部分的断面図を示す。ボス１６は、通常、首部２２と、流体が容器１０の内部と連通するのを可能にするポート２６と、ポート２６から放射状に延在する環状フランジ２４と、を備える。ボス１６は、ポート２６が圧力容器１０の内部と外部との間に延在するように、外側シェル１８とライナ２０とに嵌合される。通常、シェル１８は首部２２に当接する。一般的には、フランジ２４は、ライナ２０の一部の間に収容される、及び／又は、ライナ２０とシェル１８との間に挟まれる。特定の実施形態において、フランジ２４は、ライナ２０に設けられた対応する環状のタブ３４を受容するように形成された、少なくとも１つの環状溝３２を備えてもよい。このような構造により、ボス１６は容器１０に固定されると共に、ボス１６と、シェル１８と、ライナ２０との間のインタフェースにおける封止がもたらされる。

圧力容器１０の形成方法は、ボスをマンドレルに取付けることと、ライナ２０のための流体ポリマー材料を、フランジ２４の周囲とボス１６の溝３２内とに流入させることと、を含む。その後、ライナ材料が凝固することにより、フランジ２４と隣合うライナ２０の一部と、溝３２内に受容されるタブ３４と、が形成される。これにより、ライナ２０は、ボス１６と機械的に連結される。したがって、超高圧条件下であっても、ライナ２０のボス１６からの分離が防止される。

例示的実施形態において、外側シェル１８は巻回繊維にて形成され、ライナ２０と、ボス１６のフランジ２４の少なくとも一部と、を包囲する。例示的な方法において,
繊維のための分配ヘッドは、所望のパターンで、ライナ２０に繊維を巻き付けるように移動する。容器１０が、球状というよりもむしろ円筒状である場合には、繊維の巻回は、通常、実質的に長手方向（螺旋）及び円周方向（輪）の両方の巻付パターンが適用される。この巻回プロセスは、例えば、樹脂含有量、繊維構造、巻回張力、及びライナ２０の軸に相関する巻付パターン等、多数の要素により規定される。例示的な圧力容器の構成に関連する詳細は、参照により本願明細書に援用される、“Ｆｉｌａｍｅｎｔ Ｗｉｎｄｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ”と題された、米国特許第４，８３８，９７１号明細書にて開示されている。

ライナ２０は、一般的な作用条件下では、気体の遮断をもたらす。しかしながら、この類の圧力容器１０の設計により、容器１０を加圧している最中に、気体がライナ２０内に拡散する現象が発生する。容器１０の減圧が起こると、この気体は、ライナ２０の外部に、また、場合によっては、ライナ２０とシェル１８との間の空隙に、拡散する。気体ポケットが形成されるおそれがあり、それによりライナ２０が内側へ向かってやや膨張し、また、伸張する可能性がある。また、ライナ２０とシェル１８との間のインタフェースにおける気体は、ライナ２０とシェル１８との好ましくない分離を促進し得る。さらに、再加圧すると、ライナ２０とシェル１８との間に閉じ込められた気体が、高圧状態で生じるシェル１８における微視亀裂から、突然放出されるおそれがある。比較的急激な気体の圧出により、漏出検知器は、実際には圧力容器１０が一定の漏出を示していないとき、始動し得る。

１つの局面において、器具は、圧力容器のボスとシェルとの間に配置されるように構成される。ボスは、ボスを貫通する穿孔を含み、ボアは、長手方向軸を有する。器具は、環状体と気体透過性の要素とを備える。環状体は、ボスに当接するように構成された内側表面と、シェルに当接するように構成された外側表面と、を含む。環状体は、長手方向軸に関して対向する、第１端部と第２端部とを有する。気体透過性の要素は、内側表面に設けられ、少なくとも第１端部から第２端部まで延在する。

別の局面において、圧力容器は、シェルと、ボスと、ボスとシェルとの間に配置された器具と、を備える。ボスは、ボスを貫通する穿孔を含み、穿孔は、長手方向軸を有する。器具は、環状体と気体透過性の要素とを備える。環状体は、ボスに当接するように構成された内側表面と、シェルに当接するように構成された外側表面と、を含む。環状体は、長手方向軸に関して対向する、第１端部と第２端部とを有する。気体透過性の要素は、内側表面に設けられ、第１端部から第２端部まで延在する。

別の局面において、圧力容器を形成するための方法は、ボスをマンドレルに取付けることを含む。ボスは、首部を有し、首部は、長手方向軸を有する穿孔を有する。ボスは、穿孔から放射状に外側へ延在するフランジを有する。上記の方法は、環状の継手を、ボスの首部に配置することを含む。継手は、長手方向軸に関して対向する、第１端部と第２端部とを含む。上記の方法は、圧力容器のライナを、フランジの少なくとも一部に形成することを含む。外側シェルは、ライナと、フランジと、継手とを包囲するように形成される。上記の方法は、気体透過性の要素が、少なくとも第１端部から第２端部まで延在するように、行われる。

本開示は、その多様な組合せにおいて、器具又は方法の形態で、次の項目のリストにより特徴づけられてもよい。
１．圧力容器のボスとシェルとの間に配置されるように構成され、前記ボスはボスを貫通する穿孔を含み、前記穿孔は長手方向軸を有する、器具であって、
環状体であって、前記ボスに当接するように構成された内側表面と、前記シェルに当接するように構成された外側表面と、を含み、前記環状体は前記長手方向軸に関して対向する、第１端部と第２端部とを有する、環状体と、
前記内側表面に設けられ、少なくとも前記第１端部から前記第２端部まで延在する気体透過性の要素と、
を備える器具。

２．前記気体透過性の要素は、複数の導管を含む、項目１に記載の器具。
３．前記複数の導管の少なくとも１つは、前記長手方向軸と実質的に沿っている、項目２に記載の器具。

４．前記複数の導管の少なくともいくつかは、前記内側表面にて、実質的に均等に、周方向に離間する、項目２又は３に記載の器具。
５．前記複数の導管の少なくとも１つは、実質的に長方形の断面形状を有する、項目２から４のいずれか１項目に記載の器具。

６．前記環状体は、首部と、前記首部から放射状に延在するフランジと、を備える、項目１から５のいずれか１項目に記載の器具。
７．圧力容器であって、
シェルと、
自身を貫通する穿孔を含むボスであって、前記穿孔は長手方向軸を有する、ボスと、
前記ボスと前記シェルとの間に配置される器具であって、前記器具は、前記ボスに当接するように構成された内側表面と、前記シェルに当接するように構成された外側表面と、を含む環状体であって、前記環状体は前記長手方向軸に関して対向する第１端部と第２端部とを有する、環状体と、前記内側表面に設けられ、少なくとも前記第１端部から前記第２端部まで延在する、気体透過性の要素と、を備える器具と、
を備える圧力容器。

８．前記圧力容器は、前記シェル内に設けられたライナを含み、前記ライナと前記シェルとの間においてインタフェースを形成し、
前記気体透過性の要素は、前記第１端部において、前記インタフェースと流体連通した状態にあり、前記第２端部において、前記容器の外部と流体連通した状態にある、項目７に記載の圧力容器。

９．前記気体透過性の要素は、複数の導管を含む、項目７又は８に記載の圧力容器。
１０．前記複数の導管の少なくとも１つは、実質的に前記長手方向軸に沿っている、項目９に記載の圧力容器。

１１．前記複数の導管の少なくともいくつかは、前記内側表面にて、実質的に均等に、周方向に離隔する、項目９又は１０に記載の圧力容器。
１２．前記環状体は、首部と、前記首部から放射状に延在するフランジと、を備える、項目７から１１のいずれか１項目に記載の圧力容器。

１３．圧力容器を形成するための方法であって、該方法は、
ボスであって、長手方向軸を有する穿孔を有する首部を有すると共に、前記穿孔から放射状に外側へ延在するフランジを有するボスを、マンドレルに取付けることと、
前記長手方向軸に関して対向する第１端部と第２端部とを含む環状の継手を、前記ボスの前記首部に配置することと、
前記圧力容器のライナを、前記フランジの少なくとも一部に形成することと、
前記ライナと、前記フランジと、前記継手とを包囲する、外側シェルを形成することと、を含み、
気体透過性の要素は、少なくとも前記第１端部から前記第２端部まで延在する、圧力容器を形成するための方法。

１４．前記ライナを形成する前に、前記ボスの前記首部に前記環状の継手を配置する、項目１３に記載の方法。
１５．前記ライナを形成した後に、前記ボスの前記首部に前記環状の継手を配置する、項目１３又は１４に記載の方法。

１６．前記ライナを形成することは、非金属材料を、前記マンドレルの周囲と、前記フランジの前記少なくとも一部とに設けることを含む、項目１３から１５のいずれか１項目に記載の方法。

１７．前記ボスの前記首部に前記環状の継手を配置する前に、前記気体透過性の要素を、前記ライナに配置することをさらに含む、項目１３から１６のいずれか１項目に記載の方法。

本概要は、詳細な説明において以下でさらに説明される概念を、単純化された形態で紹介するために提供される。本概要は、開示されるか、または、請求項に挙げられる主題の、重要な特徴、または、本質的な特徴を特定することを意図しておらず、さらに、開示されるか、または、請求項に挙げられる主題の、開示されたそれぞれの実施形態、または、全ての実施を説明することを意図していない。具体的には、１つの実施形態に関してここで開示された特徴は、他にも同様に適用され得る。さらに、本概要は、請求項に挙げられる主題の範囲を特定するための補助として用いられることを意図していない。多くの他の新たな有利な点、特徴、及び、関連性は、この説明が進むにつれて明らかになるであろう。以下に続く図及び説明は、具体的な実施形態をより詳細に例示する。

開示される主題が、添付された図面を参照してさらに説明され、これらの図において、同様の構造又はシステム要素は、いくつかの図を通して同様の参照符号により参照される。全ての説明が、記載される要素や、同様に符号付けされる類似の要素に対して適用される。
典型的な圧力容器の側面図である。 図１の線分２−２に沿って切断され、典型的なボス及びライナを示す、図１の圧力容器の一方の端部の部分断面図である。 本開示のボス及び例示的な通気継手の、半径方向の分解断面図である。 図３の通気継手及びボスの例示的アセンブリの、半径方向の断面図である。 圧力容器のシェル内に少なくとも部分的に配置された図４の例示的アセンブリと、それとともに形成された圧力容器のライナと、を有する圧力容器の端部の、半径方向の部分的斜視断面図である。 強調した気体ポケットからの気体の通気路を示す、図５の端部の半径方向の部分的断面図である。 通気継手の第２の例示的実施形態の半径方向の断面図である。 強調した気体ポケットからの気体の通気路を示す、通気継手の第３の例示的実施形態を含む圧力容器の端部の、半径方向の部分的断面図である。

上で特定された図は、開示された主題の１つ又は複数の実施形態を示す一方で、本開示で述べたように、他の実施形態もまた想定される。全て場合において、本開示は、開示された主題を、限定ではなく代表として提示する。本開示の原理の範囲に該当する多数の他の変形及び実施形態が、当業者により考案され得ることが理解されるべきである。

図は、一定の縮尺で描かれていない場合がある。具体的には、明確にするために、いくつかの特徴は、他の特徴に対して拡大され得る。さらに、上方（ａｂｏｖｅ）、下方（ｂｅｌｏｗ）、上方（ｏｖｅｒ）、下方（ｕｎｄｅｒ）、上部（ｔｏｐ）、下部（ｂｏｔｔｏｍ）、側部（ｓｉｄｅ）、右、左等の用語が用いられる場合、それらの用語は、説明の理解を容易にするためにのみ用いられることを理解すべきである。構造が、他の方向に配向される場合もあることが想定される。

本開示は、加圧下におけるライナとシェルとの分離を防止する圧力容器用の、流体の通気構造を説明する。開示された器具により、ライナとシェルとの間に閉じ込められた気体の放出が可能となる。１つの局面において、この開示は、例示的実施形態においてスリーブの形状をなして提供される継手２８に関するものであり、継手２８は、圧力容器１０のボス１６の複数の部分に覆設される。継手２８は、ライナ２０とシェル１８との間で蓄積された気体を、圧力容器１０の外部の大気中へ放出させる特徴を有する。例えば、図３及び６に示されるように、継手２８における導管３０は、通路であって、気体が、シェル１８とライナ２０との間のインタフェース５６から、圧力容器１０の外部の環境へ通気され得る通路を提供している。それゆえ、ライナ２０の潜在的な損傷や、シェル１８を介した不要な通気を、抑制又は防止することができる。

図３は、ボス１６及び環状の継手２８の例示的実施形態を示す。ボス１６は、圧力容器１０’の内部Ｉと圧力容器１０’の外部の環境Ｅとの間で、流体連通を可能にする、ポート又は穿孔２６を有する首部２２を含む（図５参照）。ポート２６は、長手方向軸３６を有する。ボス１６は、通常、ポート２６から放射状に外側へ延在し、ライナ２０に固着されるように構成された環状フランジ２４を有する。例示的実施形態では、図５において示されるように、フランジ２４は、ライナ２０における相補的な環状タブ３４を受容するための、環状溝３２を有する。機械的な連結（すなわち、構造的に分離が抑制された要素）が示されているものの、機械的な、摩擦による、又は、（例えば、接着剤の使用による）化学的な、ライナ２０をボス１６へ固定する他の方法が用いられ得ることが想定される。但し、例示的実施形態において、ライナ２０の一部３５は、フランジ２４の外面上に延在し、ライナ２０とボス１６とを接合する際に補助する。

例示的実施形態において、継手２８は、概して環状体を有する。この説明において、「環状」という用語は、厳密には円環形状ではなく、両端部４２及び４４の間に貫通路４０を有する継手の本体について、より広義に説明する。継手の本体は、概して、長手方向軸３６に関して放射状に対称形状であってもよい。継手の本体は、下層にあるボス１６及び／又はライナ２０の外形に倣ってもよい。図示した実施形態では、内側表面３８における（すなわち、内側表面３８上、内側表面３８内、又は内側表面３８と隣り合う）気体透過性の要素が、１つ又は複数の導管（内部通気管３０等）の形状をなして、継手２８に設けられている、又は貫設されており、シェル２０とライナ１８との間のインタフェース５６を、図６及び８の例示的実施形態において示される通気路５４を介し、容器１０’の外部の環境へ流体接続する。これにより、継手２８は、ライナ２０を透過し、インタフェース５６内に充満した気体が閉じ込められるのを防止する。継手２８は、金属材料又は非金属材料にて形成してもよい。例えば、アルミニウム又は鋼等の金属材料の場合、機械加工による継手２８の形成がとりわけ好適である。例えば、ポリマー又は複合材料等の非金属材料の場合には、射出成形による継手２８の形成がとりわけ好適である。しかしながら、部品形成の他の周知の方法もまた利用され得る。

例示的実施形態において、継手２８は、首部２９と首部２９から放射状に外側へ延在するフランジ３１とを有する、スリーブとして構成される。継手２８の半分のみが示されているが、そのもう半分は、図示された半分と対称であってもよいことを、理解すべきである。継手２８の湾曲した内側表面３８は、開口部４０を画定し、フランジ３１の端部４２から首部２９の端部４４まで延在する、通気管３０を含む。例示的実施形態において、気体透過性の要素は、複数の導管３０を含む。これらは、開口部４０の周囲に均等に離隔しており、実質的に長方形の断面形状を有し、端部４２と端部４４との間の湾曲した内側表面３８における、実質的に直線の通路（例えば、実質的に長手方向軸３６に沿っている）に沿う。しかしながら、異なる導管構成、通気構造、又は機構を備える他の気体透過性の要素が想定される。例えば、内側表面３８は、数を増減した導管、及び／又は、多様な奥行き、幅、又は形状の導管（例えば、湾曲した導管、及び／又は、概ね半球状、楕円状、又は円状の断面形状を有する導管）を含んでもよい。さらに、内側表面３８は、気体透過性材料により、少なくとも部分的に形成又は被覆され、及び／又は、気体が端部４２から端部４４まで流通し得る中間部に、隆起部又は衝突を設けてもよい。さらに別の実施形態において、気体透過性の要素は、内側表面３８上、及び／又は、内側表面３８とボス１６の外側表面との間に設けられた気体透過性材料の層を備えてもよい。

さらに別の実施形態において、気体透過性の要素は、ライナ２０及び／又はボス１６の外側表面に設けられた長手方向の通気孔を含んでもよく、その通気孔とは、例えば、参照により本願明細書にその全容を援用される、“Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｖｅｓｓｅｌ Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｖｅｎｔｓ”と題された、米国特許出願公開第２０１２／００４８８６５号明細書に記載された長手方向の通気孔である。気体透過性の要素が長手方向の通気孔である場合、通気孔の画定要素のストリップ（ｓｔｒｉｐ）が、ライナ２０の外面に施される。好適な通気孔の画定要素としては、例えば、ワイヤ、繊維ガラスストランド、粗織りの繊維ガラステープ、ポリエチレン、ナイロン剥離布、又は他の織物又はフィルムの、折曲げ又は非折曲げストリップ等が挙げられる。例示的実施形態における継手２８は、通気孔の画定要素に覆設されて該画定要素を覆うので、気体透過性の要素は、継手２８の内側表面３８に接する（すなわち、隣り合う）。通気孔の画定要素が「芯」の特性を有する織物材料（例えば、ガラス布材等）である場合、それにより、気体透過性の要素は、その後の、樹脂とフィラメントの巻回とによる複合材シェル１８の形成の際に、継手２８によって樹脂注入から保護される。それゆえ、継手２８は、気体透過性の要素の多孔質特性が妨げられるのを防止する。気体透過性の要素は、導管及び気体透過性材料のいずれか一方又はその組合せを、継手２８の内側表面３８の内部、内側表面３８の上、又は、内側表面３８に隣接して有していても良い。さらに、気体透過性の要素は、継手２８の端部４２及び４４のいずれか一方を越えて延在してもよい。

特定の実施形態において、継手２８は、完全に環状ではなく、首部２２の全体を包囲する代わりに、該首部２２の周囲の一部又は複数の部分に、覆うように嵌合してもよい。いくつかの実施形態において、継手２８は、端部４２がボス１６のフランジ２４を越えて延在するように、図示されているよりも長くてもよい。このような場合、継手２８は、ライナ２０がボス１６上に形成された後、ボス１６の周りとライナ２０の一部の周りとに嵌合されてもよい。継手２８は、圧力容器１０のドーム型端部１４を越えて、本体部１２に至るまでさらに延在してもよい。さらに、端部４２は、その厚さが先細りしていても良い。通気メカニズムは、継手２８が、ライナ２０とシェル１８との間のインタフェース５６の少なくとも一部から、圧力容器１０’の外部の環境Ｅまでの気体流通路を可能にしさえすれば、所望の適用事例に依拠してもよい。

図４に示されるように、アセンブリ４８は、継手２８とボス１６とを備える。ボス１６の首部２２は、継手２８の首部２９が、ボス１６の首部２２の少なくとも一部を覆って嵌合するように、継手２８の開口部４０に挿入される。継手２８のフランジ３１は、ボス１６のフランジ２４の少なくとも一部と、任意でライナ２０の一部と、を覆うように嵌合する。内側表面３８は、首部２２及びフランジ２４の少なくとも一部と、任意でライナ２０の一部と、を含むボス１６の外形を、実質的に補完するように輪郭付けられている。締り嵌め、相補的なスナップ（ｓｎａｐ）式係合要素、テープ又は他の形式の接着剤、又は他の方法が、継手２８及びボス１６、及び／又はライナ２０に施され、意図しない分離を防止する。

図５及び６は、圧力容器１０’の端部１４におけるアセンブリ４８の例示的実施形態を示す。例示的実施形態において、圧力容器１０’を形成するには、ボス１６は、継手２８に挿入され、圧力容器１０’の形状を画定するように構成されたマンドレルに取付けられる。流体ポリマー（又はその他の非金属）のライナ材料を、ライナ材料２０が溝３２を充填し、継手２８の端部４２に当接するように、マンドレルを覆うように、また、フランジ２４の一部に流入可能となる。図７に示されるように、継手２８’の例示的実施形態において、導管３０’は、端部４２に至るまで延在し、ライナ材料は、導管３０’に進入又は導管３０’を充塞しないように、フランジ３１を覆うように流し入れられる。ポリマー材料は、凝固してライナ２０を形成する。

圧力容器の形成の別の方法において、ライナ２０は、継手２８なしで、マンドレルが取り付けられたボス１６に形成される。長手方向の通気孔の画定要素等の気体透過性の要素は、ライナ２０に配置される。その後、継手２８は、ボス１６と、気体透過性の要素の少なくとも一部と、任意でライナ２０の一部とに装着される。これにより、気体透過性の要素は、ボス１６の外側表面と、継手２８の内側表面３８との間に挟まれる。

シェル１８は、継手２８とライナ２０の一部３５とが、シェル１８とボス１６のフランジ２４との間に挟まれるように、フィラメントの巻回により、アセンブリ４８及びライナ２０の上に形成される。シェル１８は、継手２８の外側表面４６に接合するので、シェル１８とライナ２０との間に閉じ込められた気体が、シェル１８と継手２８との間のインタフェース６０に進入するのを防止する。継手２８は、外側表面４６ではなく、内側表面３８に導管３０を有するので、シェル材料は、圧力容器１０’の形成の際に導管３０を充填しない。

図６に示されるように、例示的実施形態において、継手２８の内側表面３８は、気体が、ライナ２０とシェル１８との間のインタフェース５６と流体連通状態にある導管３０を介して通気できるように、ボス１６に当接する。例示的実施形態において、継手２８の首部２９は、端部４４から放射状に（５８において）内側へ先細り、アセンブリ４８に対する、（例えば、長手方向軸３６に沿った）シェル１８の軸方向の移動を防止する、シェル１８のための凹部を提供する。図示された実施形態において、継手２８の端部４４と、隣合う気体透過性の要素（例えば、導管３０の端部）とは、圧力容器１０’の外部の大気環境に曝露される（例えば、図５、６、及び８のＥ）。

図６に示された例示的実施形態において、気体５０のポケットは、シェル１８とライナ２０との間のインタフェース５６において閉じ込められる、ライナ２０の歪み５２を引き起こす。通路５４により示されるように、最小の抵抗の通路をたどるとき、気体５０は、ライナ２０とシェル１８との間のインタフェース５６に沿い、歪み５２から継手２８の端部４２まで、移動する。気体は、端部４２にて導管３０に進入し、該導管３０を介して端部４４まで移動し、そこで気体５０は、導管３０から圧力容器１０’の外部の環境Ｅまで放出される。歪み５２は、端部１４’付近における、ライナ２０の膨張又は気泡であることが示されている。しかしながら、これは、単に説明のためにこのように示したに過ぎない。異なる量の気体５０が、ライナ２０とシェル１８との間のインタフェース５６の任意の場所に存在し得る。さらに、歪み５２の寸法は、図示するために大いに強調されており、実際には、継手２８をボス１６に設けることで、このような歪み５２の形成を防止する通気が可能であることは、理解すべきところである。

図８は、通気継手２８”の第３の例示的実施形態を含む、圧力容器１０”の端部の、半径方向の部分断面図である。この実施形態において、継手２８”のフランジ３１”の半径方向の範囲は、ボス１６のフランジ２４の半径方向の範囲と、実質的に同一である。さらに、継手２８”の端部４２”は先細りであるので、歪み５２と、圧力容器１０”の外部の大気に曝露された継手２８”の端部４４と、の間の、より円滑な通気路５４”を提供する。

本開示の主題が、いくつかの実施形態を参照して説明されてきたが、当業者であれば、本開示の範囲から逸脱することなく、形態及び詳細において変更がなされ得ると認識するであろう。また、１つの実施形態に関して開示されたあらゆる特徴は、他の実施形態に組み込まれてもよいし、その逆であってもよい。

Claims (15)

1. 圧力容器のボスとシェルとの間に配置されるように構成され、前記ボスはボスを貫通する穿孔を含み、前記穿孔は長手方向軸を有し、前記ボスは、ボス首部及びボスフランジを有し、前記ボスフランジは、前記ボス首部に関して前記長手方向軸から離れるように延在する、器具であって、
   環状体であって、前記ボス首部及び前記ボスフランジに接触且つ当接するように構成された内側表面と、前記シェルに当接するように構成された外側表面と、前記長手方向軸に関して対向する第１端部と第２端部と、前記第１端部に隣接するボディ首部と、前記第２端部に隣接し、前記ボディ首部に関して前記長手方向軸から離れるように延在するボディフランジと、を含み、前記ボディフランジは、前記ボスフランジを少なくとも部分的に囲むように構成され、前記第２端部は前記圧力容器のライナに当接するよう構成された環状体と、
   前記内側表面に設けられ、少なくとも前記第１端部から前記第２端部まで延在する気体透過性の要素と、
   を備える器具。
2. 前記気体透過性の要素は、複数の導管を含む、請求項１に記載の器具。
3. 前記複数の導管の少なくとも１つは、前記長手方向軸と実質的に沿っている、請求項２に記載の器具。
4. 前記複数の導管の少なくともいくつかは、前記内側表面にて、実質的に均等に、周方向に離間する、請求項２又は請求項３に記載の器具。
5. 前記複数の導管の少なくとも１つは、実質的に長方形の断面形状を有する、請求項２から請求項４のうちのいずれか１項に記載の器具。
6. 圧力容器であって、
   シェルと、
   ボスであって、前記ボスを貫通し、長手方向軸を有する穿孔と、ボス首部と、前記ボス首部に関して前記長手方向軸から離れるように延在するボスフランジと、を含むボスと、
   前記ボスと前記シェルとの間に配置される器具であって、
   前記器具は、
   前記ボス首部及び前記ボスフランジに接触且つ当接するように構成された内側表面と、前記シェルに当接するように構成された外側表面と、前記長手方向軸に関して対向する第１端部と第２端部と、前記第１端部に隣接するボディ首部と、前記第２端部に隣接し、前記ボディ首部に関して前記長手方向軸から離れるように延在するボディフランジと、を含み、前記ボディフランジは、前記ボスフランジを少なくとも部分的に囲み、前記第２端部は、前記シェルの内部に配置されたライナに当接する環状体と、
   前記内側表面に設けられ、少なくとも前記第１端部から前記第２端部まで延在する、気体透過性の要素と、を備える器具と、
   を備える圧力容器。
7. 前記圧力容器は、前記シェル内に設けられ、前記環状体に当接する前記ライナを含み、前記ライナと前記シェルとの間においてインタフェースを形成し、
   前記気体透過性の要素は、前記第２端部において、前記インタフェースと流体連通した状態にあり、前記第１端部において、前記容器の外部と流体連通した状態にある、請求項６に記載の圧力容器。
8. 前記気体透過性の要素は、複数の導管を含む、請求項６又は請求項７に記載の圧力容器。
9. 前記複数の導管の少なくとも１つは、実質的に前記長手方向軸に沿っている、請求項８に記載の圧力容器。
10. 前記複数の導管の少なくともいくつかは、前記内側表面にて、実質的に均等に、周方向に離隔する、請求項８又は請求項９に記載の圧力容器。
11. 圧力容器を形成するための方法であって、該方法は、
    ボスであって、長手方向軸を有する穿孔を有するボス首部を有すると共に、前記ボス首部に関して前記長手方向軸から離れるように延在するボスフランジを有するボスを、マンドレルに取付けることと、
    前記長手方向軸に関して対向する第１端部と第２端部と、前記第１端部に隣接する継手首部と、前記第２端部に隣接し、前記長手方向軸から離れるように延在すると共に、前記ボスフランジを少なくとも部分的に囲む継手フランジと、を含む環状の継手を、前記ボス首部に配置すると共に、前記ボス首部及び前記ボスフランジに接触させることと、
    前記ボスに接触すると共に、前記第２端部に当接する前記圧力容器のライナを形成することと、
    前記ライナと、前記環状の継手と、を包囲する、外側シェルを形成することと、を含み、
    気体透過性の要素は、少なくとも前記第１端部から前記第２端部まで延在する、圧力容器を形成するための方法。
12. 前記ライナを形成する前に、前記ボス首部に前記環状の継手を配置する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記ライナを形成した後に、前記ボス首部に前記環状の継手を配置する、請求項１１に記載の方法。
14. 前記ライナを形成することは、非金属材料を、前記マンドレルの周囲と、前記ボスフランジの少なくとも一部とに設けることを含む、請求項１１から請求項１３のうちのいずれか１項に記載の方法。
15. 前記ボス首部に前記環状の継手を配置する前に、前記気体透過性の要素を前記ライナに配置することをさらに含む、請求項１１から請求項１４のうちのいずれか１項に記載の方法。

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