JPH0369785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、破断式圧力逃がし装置に係る。

周知の破断式圧力逃がし流体容器、例えばエア
ゾール缶やバツテリーケースなどは、破断式圧力
逃がし領域またはベントを含んでおり、これらが
例えば過熱した場合などに、缶やケース内部から
過剰流体圧力を逃がす働きをしている。その他１
つまたはそれ以上の破断デイスクを含むアセンブ
リが、過圧保護のため一般に用いられており、中
に入れた加圧流体が所定の高レベルまたは過剰レ
ベルに達した時、そこから加圧流体を逃がす働き
をしている。ここで用いる「装置」という用語
は、流体圧により破断可能な部分または部材を含
む、あるいは例えば破断デイスク、破断デイスク
アセンブリなどその中に一体的に破断圧力逃がし
領域を含むことのできる容器、アセンブリ、また
は装置など、また、加圧流体を容れるエアゾール
その他の缶、過熱その他の条件で圧力を生じ得る
材料を容れるバツテリーケースなどのケース類な
どを幅広く意味している。

これまでに容器の中に含まれていた一体的破断
圧力逃がし領域は、ほとんどが所定の圧力レベル
に達すると破断するべく弱化させた部分を含んで
いた。例えば西独特許出願第2336889号には、底
部の他の部分より壁厚を相当薄くした弱化領域を
含む凹形底部を有する加圧式エアゾール缶が開示
されている。その弱化領域は長手方向の凹所、ま
たは円周方向に囲まれた凹所または向きを変えな
がらその領域を横ぎる凹所の何れかと協働する。
弱化領域は容器内の圧力が高レベルに達した時破
断するが、その圧力は幅広く変動する。また容器
は大量生産に向かないものである。

これまでにも確実にかつ制御自在に過剰圧力を
逃がすべく、多重多様な破断デイスクおよび破断
デイスクアセンブリが開発され、使用されて来
た。米国特許出願第3834580号は、入口支持部材
と出口支持部材との間に支持される凸凹逆座屈破
断デイスクを開示している。この破断デイスクは
刻み線、すなわちその表面上に形成した細長い溝
または圧痕を有する凸凹部分を含み、それによつ
て対応する弱化線が作り出されている。１本また
はそれ以上の刻み線を用いて、円、円弧、交差線
などいろいろなパターンを形成することができ
る。

凸凹逆座屈破断デイスクは高い精度を達成し、
広く受け容れられて来たのであるが、生産中や操
作中、据付け中に損傷を受け易く、それがその動
作に悪影響を及ぼすことがある。低圧力の用途で
は、材料を極端に薄くすることを要求されること
が多く、それがますますデイスクに損傷を受け易
くすることになる。

本発明によると、外囲体を形成するか、または
形成するべく構成された実質的に均等厚の壁部
と、破断分離可能な吹出し領域を形成する前記く
ぼみ上に形成された少なくとも１本の刻み線とか
ら成り、前記切頭体形くぼみは前記壁部の厚さに
関して、所定の流体圧力が前記外囲体内部から前
記壁にかけられると、前記くぼみが反対側に沿つ
て、前記刻み線により創出された弱化線に沿つて
裂断し、それによつて前記吹出し領域に相当する
壁部分が分離して、そこから流体圧力を逃がすよ
うな大きさとなつている。

このような破断式容器では、使用する材料の厚
さを、所与の大きさおよび破断圧力に対して、こ
れまで可能であつたものより全体的に厚くするこ
とができるため、損傷を受けにくく、また大量生
産することができる。

本発明の理解をより簡単にするため、添付図面
を参照しながら以下に説明を行うが、これは単に
例示的なものである。

第１図と第２図の破断デイスクアセンブリ１０
は、入口支持部材１２と出口支持部材１４とから
成り、その間に複数の植込みボルト１８とナツト
２０を介して破断デイスク１６が挾持されてい
る。

破断デイスク１６は環状のフランジ部２２を含
み、それが中央部に配置された実質的に切頭体形
のくぼみ部２４につながつている。図示のよう
に、くぼみ部は円錐台形であり、その凸側は入口
支持部材１２に出現する圧力に相対している。く
ぼみ部２４は円錐台壁部２７と頂部２９によつて
形成されており、頂部２９は平担であるのが望ま
しいが、どちらかの方向に緩く膨ませても良い。
くぼみ部２４の頂部２９の望ましくはその凹側
に、円弧状の刻み線２６が形成される。第１図と
第２図に示した形では、刻み線２６は弧状で、デ
イスク１６内に円形の破断分離可能な吹出し領域
２８（第２図）を形成しており、この領域２８は
刻み線のない保持用ヒンジ領域３０によりデイス
クの残りの部分とつながつている。

入口１２において生じて破断デイスク１６にか
けられる圧力が所定レベルに達すると、円錐台壁
部２７が瞬間的に反対側に反り、刻み線２６によ
り作り出された強度の小さい線状部である弱化線
に沿つてデイスクを裂断すると共に、吹出し領域
２８に相当するデイスク部分を、第２図に示すよ
うに分離させる。それによつて加圧流体がそこか
ら解放される。刻み線のないヒンジ領域３０が、
デイスクの残り部分に取付けられた吹き出し部分
２８を維持している。

第３，４，５図に示したバツテリーケース４０
は、実質的に厚さの均等な端部壁部４２を含んで
おり、この壁部４２は、実質的に円錐台形壁部４
６と頂部４８を含む実質的に円錐台形のくぼみ４
４により形成される、破断可能な圧力逃がし領域
を有している。

第４図に最も良く示されているように、円弧状
刻み線５０が円錐台壁４６に隣接する頂部４８に
形成される。刻み線５０は円形の破断分離可能な
吹出し領域５２を形成しており、これが刻み線の
ないヒンジ領域５４により、壁部４２の残りの部
分とつながつている。

ケース４０の内部に過圧条件が存在する時、く
ぼみ部４４の凸側にかかる圧力が、くぼみ部４４
を反対側に反らせて、第５図に示すように破断さ
せる。すなわち壁部４２は刻み線５０によつて構
成される弱化線に沿つて破壊するか引き裂かれ、
この場合吹出し領域５２が分離し外側に曲がる
が、刻み線のないヒンジ領域５４でまだ本体につ
ながつている。

第６，７，８図に示されたエアゾール缶は、実
質的に均等厚さで実質的に円錐台形のくぼみ６４
を有する壁６２を含む。くぼみ６４は円錐台壁６
６と頂部６８とを含む。円弧状の刻み線７０が頂
部６８の凹側に形成されて、その中に円形の破断
分離可能な吹出し領域７２を形成している。

動作は前のものと同じように、缶６０内部に過
圧条件が存在する時、くぼみ部６４が逆に反つて
破断し、それによつて吹出し領域７２に相当する
壁の一部分が裂断されて外側に曲がり、そこから
加圧流体が逃がされる。刻み線のないヒンジ領域
７４が、壁６２の残り部分につながつた壁部分７
２を保持している。本発明は流体圧力を包含す
る。あるいは包含し得るあらゆる破断デイスクア
センブリ、容器に適用することができる。刻み線
の形状を他の形にしたり、数を変えたものも使用
できる。例えば直線を交差させた刻み線を、破断
デイスクや容器の切頭体形部分またはくぼみの頂
部、あるいは頂部と側部とに形成して、破断によ
り花弁形の切片が形成されるようにすることもで
きる。

一例として特に第９〜１２図を参照すると、破
断デイスクアセンブリ１０の破断デイスク１６が
拡大して詳細に示されている。破断デイスク１６
は切頭体形、望ましくは円錐台形のくぼみ２４を
含み、これが環状の平担部分２２につながつてい
る。上述のように、流体圧力は矢印２５の方向で
デイスク１６の凸側にかかり、円弧状の刻み線２
６はデイスク１６の凹側の円錐台部分２４の頂部
２９に設けられている。刻み線２６の位置は、円
錐台部分２４の側面２７がその頂部２９と交わる
ところと実質的に一致させるのが望ましい。円弧
状刻み線２６がデイスク１６に弱化線を作り出し
て破断分離可能な吹出し領域２８を形成する。こ
の領域２８は刻み線のないヒンジ領域３０によつ
て、デイスクの残りの部分につながつている。

円錐台部分２４が反対側に反つて破断する圧力
を決定する変数は、デイスクの厚さｃ、頂部２９
の直径ｂ、円弧状刻み線２６の直径ｅ、そして円
錐台部分２４の高さｄである。円錐台側壁２７の
傾斜角度ａも、円錐台部分を反対側に反らせる圧
力に影響を及ぼす。これらの変数は、本発明の一
群の破断デイスクやその他の容器を製造する前
に、試行錯誤により決定されるものであるが、一
般的に言つて角度ａは10゜から約75゜の間、高さｄ
に対する直径ｂの比率は５から20である。

円錐台部分２４の動作において、その上にかか
る流体圧力がデイスクが破断するように設計され
たレベルの圧力に達すると、円錐台部分２４の壁
２７は皿ばねのような働きをする。つまりその上
にかかる力が一定レベルに達すると、壁２７は瞬
間的に反対側に反り、それが第１１図に示すよう
に頂部２９を側面と共に移動するに従つて歪ませ
て、デイスク材料を刻み線２６によつて作られた
弱化線に沿つて割れさせるか裂断させる。初期の
反転と破断の後、破断したデイスクを通つて流れ
る加圧流体が著しい場合には、第１２図に示すよ
うに吹出し領域２８が完全に開いた位置まで移動
するが、刻み線のないヒンジ領域３０によつてと
どまり保持される。

次に第１３図と第１４図を参照すると、ここに
示された別の実施態様としてのデイスク９０は、
円弧状の前より短かい刻み線９２を２本デイスク
上に形成して、刻み線のないヒンジ領域６３を２
つ残し、２つの破断分離可能な吹出し領域９４を
形成しているという点を除いては、デイスク１６
と同じものである。動作において、円錐台部分が
逆に反つてデイスクが破断すると、領域９４に相
当するデイスク部分が、領域９３により形成され
る中央ヒンジの周りを下向きに折り曲げられる。

第１５〜１８図は、環状の平坦フランジ部１０
４に取付けられた円錐台部分１０２を含む装置１
００のさらに別の形が示されている。円錐台部分
１０２は頂部１０８とつながつた円錐台壁１０６
を含み、頂部１０８に円弧状の刻み線１１０が形
成される。第１６図に最も良く示されているよう
に、円弧状刻み線１１０は破断分離可能な吹出し
領域１１２を形成しており、この領域１１２は刻
み線のないヒンジ領域１１４によつて、デイスク
の残りの部分につながつている。さらに装置１０
０は、デイスク１００の凹側で、円錐台壁１０６
が環状平坦フランジ部１０４と交わる箇所に配置
された第２の円弧状刻み線１１６を含んでいる。
刻み線１１６は、刻み線のないヒンジ領域１１８
を除く円錐台部分１０２を取り囲んでおり、ヒン
ジ領域１１８はヒンジ領域１１４から円周方向に
沿い間隔をあけて図示されている。

デイスク１００が使用されるのは、流体圧力が
デイスクのどちらの側からもかかる用途において
である。所定の流体圧力が第１５図の矢印１２０
の方向でデイスク１００にかかつた場合、第１７
図に示すように、デイスク１６に関して上で説明
したのと同じように、円錐台部分１０２が反対側
に反つて、デイスクが破断し開放する。それと反
対側から、すなわち第１５図の矢印１２２に示さ
れる方向でデイスク１００に所定圧力がかかつた
場合、デイスクは刻み線１１６において破れて、
第１８図に示すように円錐台部分全体が上方へ移
動するが、ヒンジ領域１１８によつてとどまり保
持される。

刻み線の数および形状は、当然個々の要件に合
わせて変えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による破断デイスクアセンブリ
の一実施態様の断面立面図、第２図は第１図と同
様の図で、破断を生じた後の破断デイスクアセン
ブリを示し、第３図は本発明のバツテリケース
の、部分的に断面で示す側面図、第４図は第３図
のバツテリケースの端面図、第５図は第３図と同
様の図で、破断が生じた後の状態を示し、第６図
は、本発明のエアゾール缶を、部分的に断面図で
示した側面図、第７図は、第６図のエアゾール缶
の底面図、第８図は第６図と同様の図で、破断を
生じた後の状態を示し、第９図は、本発明の破断
デイスクの側断面図、第１０図は第９図の破断デ
イスクの底面図、第１１図は、第９図と第１０図
の破断デイスクの側断面図で、反転と破断後の状
態を示し、第１２図は第９，１０，１１図の破断
デイスクの側断面図で、完全に開放した後の状態
を示し、第１３図は本発明の２つめの形の破断デ
イスクの底面図、第１４図は、第１３図の破断デ
イスクの側断面図であり、反転、破断して完全に
開放した後の状態を示し、第１５図は、本発明の
第３の形の破断デイスクの側断面図、第１６図
は、第１５図の破断デイスクの底面図、第１７図
は、第１５図と第１６図の破断デイスクの側断面
図であり、反転、破断して一方向に完全に開放し
た後の状態を示し、第１８図は第１５図と第１６
図の破断デイスクの側断面図であり、破断して別
方向に完全に開放した後の状態を示す。 １０…破断デイスクアセンブリ、１６，９０，
１００…破断デイスク、２４，４４，６４，１０
２…くぼみ部、２６，５０，７０，９２，１１０
…刻み線、２８，５７，７２，９４，１１２…破
断分離可能な吹出し領域、３０，５４，７０，９
３，１１４，１１８…ヒンジ領域、４０，６０…
流体容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に厚さの均等な壁であつて外囲体を形
   成するかまたは形成するべく構成された側壁と、
   前記外囲体の外面に面して凹所を形成する側壁の
   くぼみ部と、前記くぼみ部の上に形成されて破断
   分離可能な吹出し領域を構成する少なくとも１本
   の刻み線とから成り、前記くぼみ部は、所定の流
   体圧力が前記外囲体内部から前記側壁上にかかつ
   た時、該くぼみ部が反転して前記刻み線により創
   出される弱化線に沿つて裂断し、そうすることで
   前記吹出し領域に相当する壁部分が分離してそこ
   から圧力を逃がすような寸法となつており、前記
   くぼみ部が実質的に切頭体形くぼみ部であること
   を特徴とする破断式圧力逃がし装置。 ２ 前記壁が、前記外囲体を構成する流体容器の
   全部を形成することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の装置。 ３ 前記流体容器が、バツテリケースであること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の装
   置。 ４ 前記流体容器が、エアゾール缶であることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ５ 前記装置が破断デイスクアセンブリであり、
   前記壁が流体加圧システムに装着可能な破断デイ
   スクであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。 ６ 前記刻み線が円弧状であり、刻み線のないヒ
   ンジ領域により前記壁の残りの部分と連結されて
   いる丸形破断分離式吹出し領域を構成しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項
   のいずれかに記載の装置。 ７ 前記くぼみ部が円錐台形状を有していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項の
   いずれかに記載の装置。 ８ 前記刻み線が、円錐台形くぼみ部の頂部を形
   成する壁とその円錐台壁との交線と実質的に一致
   していることを特徴とする特許請求の範囲第７項
   に記載の装置。 ９ 前記刻み線が、前記くぼみ部の凹側に形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第８項
   に記載の装置。 １０ 前記壁が前記円錐台形くぼみ部を取囲む環
   状部分を含んでおり、さらに別の刻み線がくぼみ
   部の円錐台側壁と該環状部分との交差線と実質的
   に一致して形成されて、さらに別の刻み線のない
   ヒンジ領域により前記側壁の残り部分に連結され
   ているさらに大きな丸形分離式吹出し領域を構成
   しており、前記さらに別の円弧状刻み線が、くぼ
   みの頂部と円錐台壁との交差線と実質的に一致す
   る刻み線から前記壁の反対面に形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第８項または第９
   項に記載の装置。 １１ 前記さらに別の刻み線のないヒンジ領域
   が、１つめの刻み線のないヒンジ領域から円周方
   向に沿い間隔をあけて配置されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第６項に従属する場合の特
   許請求の範囲第１０項に記載の装置。