JPS62141367A - 圧力容器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高圧に耐えることができる圧力容器またはタン
クＫ関し、よシ詳細にはグラスファイバーから構成され
た圧力容器およびこれを製造し、かつグラスファイバー
に容易に付着しない材料から榊成された管状導管を同定
する方法に関する。

グラスファイバー製の圧力容器を製造する従来の方法は
膨張可能なモールドを用意し、これにグラスファイバー
フィラメントを巻きつけることから成る。次Ｋフィラメ
ントに樹脂を塗付し、凝固させる。グラスファイバーお
よび樹脂が凝固した後モールドを収縮し完成したタンク
内のポートからモールドを取シ出す。この方法には数準
の欠点がある。簡単に述べれば本発明は対向する端部を
有する一つの別々に成形された容器半分割体から成シ、
これら半分割体は接合部に沿って区画室を形成するよう
接合される。容器半分割体の一方には保守用ポートが設
けられ、このポートの寸法は接合された半分割体によっ
て形成された区画室内に人が完全Ｋ入って内部で作業で
きるよう十分に太きい。次に区画室は接合部の両側およ
び区画室の内外側面を囲む接着層を塗付することによっ
て接合部でシールされる。次に区画室は引張樹脂含浸グ
ラスファイバーフィラメントによって接合部に実質的に
平行な方向に周面をラップされ、次に接合部に実質的に
横方向の別の方向にラップされる。次に区画室はフィラ
メントの間およびそのまわシに充填された充填樹脂によ
って被偕され、剛性な外面を形成する。この方法は種々
の用途に用いられる圧力谷器構造体を形成する。更に本
発明は導管がグラスファイバーと異なる材料から形成さ
れ、導管材料はグラスファイバーに容易に付着しない場
合、管状導管をグラスファイバー容器にシールされかつ
一体的に接合された状態に接合する方法を提供する。グ
ラスファイバーに管状導管を接合する方法は一般に管状
導管上に一連の筋および粗面を形成し、引張樹脂含浸グ
ラスファイバーフィラメントを導管周辺および筋部分の
胃内にラップして管状導管とフィラメントの間に剛性液
密シールを形成すると共に、筋内に強固に固定されたグ
ラスファイバー融和性接着面を設け、次にフィラメント
がラップされた筋上にグラスファイバーマットおよび樹
脂の層を重ねることから成る。

グラスファイバーマット上に樹脂含浸引張フィラメント
の第λ層を重ねることもできる。こうしてラップされた
導管をタンクの孔に挿入し、導管のラップ部分が孔の両
側から突出するようにする。

次に管状導管のまわりの孔を密閉しタンクに導管を強固
に接合するよう更にグラスファイバーマットおよび樹脂
を塗付する。次に樹脂含浸グラスファイバーフィラメン
トを容器および導管と容器の間の剛性液密シールのまわ
りの周辺にラップし、シールされた導管を容儲フィラメ
ントラップに一体的に接合する。

異なるｐｖｃ導管をグラスファイバーに接合するこの方
法は、別也の管状カップリングおよび取付具にも使用で
きる。

第１図を参照すると、容器すなわちタンクは管状導管ｚ
２、例えは入口ヘッダと管状導！２４、例えば出口ヘッ
ダが設けられた区画室２０を含み、管状導管ｚ２および
ｚ４は容器の壁を長手方向に貫通すると共に容器の壁２
６に対してシールされ、一体的に接合されている。管状
導管２２には導管２２から区画室２０の内部へ流体を分
散させるよう働く一連のスプレィノズルすなわちヘッド
２８が設けられている。本発明の一実施例では、導管２
２からの流体はスイミングプールからの汚れにすること
ができる。この場合水は区画室ｚＯ内に入れられたろ過
砂Ｓ上にヘッド２８を通して分散される。

管状導管２２の端部は、区画室ｚＯの容器の壁８６に固
定されたサドル８０となっており、このサドル８０は圧
力変化に起因して区画室２０が膨張または収縮したとき
導管２０がサドル８０と無関係に移動できるよう導管２
２の内端２２ａを摺動自在に受けるよう成形されている
。導管２２の外端２２ｂは容器の壁２６より外方に延長
し、この外端には給水ライン（図示せず）の嵌合端に接
続するためのフランジ８２が設けられている。

管状導管２４には一連の有孔管８４が設けられ、この有
孔管８４は導管２４から横方向に延長し、広く分散され
たチャンネルを形成し、導管２４はこれらチャンネルを
通して区画室２０の内部と連通できるようＫなっている
。有孔管８４には複数の孔を設け、この孔の寸法は水ま
たは他の液体がこれら孔を辿過できるが、これら孔へ砂
が進入しない程度の大きさにすることが好ましい。管状
導管ｚ４の端部はサドル８８になっており、このサドル
は区画室２０の容器の壁８６に強固に取付けられている
。このサドル８８は圧力変化に起因して区画室２０が膨
張または収縮しても導管２４がサドルと無関係に移動で
きるよう導！２４の内端２４ａを摺動自在に受けるよう
成形されている。

導管２４の外端２４ｂは容器の壁２６から外方に延長し
、さらに水復帰ライン（図示せず）の嵌合端に本発明に
従って接続ができるよ°うフランジ４２が設けられてい
る。外端２４ｂには更にニップル４４が設けられ、清掃
のため砂を逆流フラッシングするとき砂を攪拌するため
の外部空気コンプレッサ（図示せず）の取付けを容易に
できるようになっている。

容器の壁２６の外面には一対の圧カダージ４６が設けら
れ、これらゲージは導管２２および２４内の流体圧を別
々に測定するよう働く。ゲージ４６はオペレータが圧力
容器のモニタをするのを助けるようカラーコード化して
もよい。

客器の空２６にはシステムが作動中に区画室２０の内部
をオペレータが見るのを助けるだめの観察ポート４８を
設けてもよい。第３図に最良に示すように観察ポート４
８は区画室２０の内部圧力を維持したまま区画室２０の
内部を支障なく見ることができるよう容器の壁ｚ６を貫
通している。

作動の際は、オペレータは一つのｍ、察ポートを通して
ポータプル光源によって照明しながら他方の観、察ポー
トを通して区画室２０の内部を観察する。

再度第１図を参照すると、区画￥２０は作動中その位置
を維持するようペース部材５２に取付けでき、区画室２
０には区画室２０を分解することなく１〆画室２０から
流体を完全除去できるようドレイン５４を設けてもよい
。

区画室２０には更に保守用ポート５６も設けられ、この
ポートは区画室２０の内部へ作業員が入ったり出たりで
きるよう配装置されている。このポートによって容器内
の内部部品のすべての保守をするための便利なモードが
得られる。第２に序・良に示すようにこの保守用ポート
５６は区画室２０の側部に取付けられ、区画室２０の内
部を密閉するよう作動するプラグ５８が設けられている
。

プラグ５８には、第４３図に示すようにＯリングシール
７６を保持する溝７４が設けられている。

このようなＯリングシールの使用によってプラグのフラ
ンジ５８と区画室２０の内向との間に配置されたがスケ
ットを使用した従来の公知のタンクよシも著しい改良が
される。ガスケットは精密な製造許容差を有効にしなけ
ればならなく、かつシールの損傷および喪失を受けやす
いといった欠点　もがある。これに対し本発明の０リン
グシールは臨界的な許容差なく保守用ポートを製造でき
るようにする。これにより第９図に示すように最初の区
画室半分割体形成中に保守用ポートを成形しかつこのと
きに０リング溝も成形できる。この結果、より良好かつ
信頼性のあるシールが得られる。明らかに所望の場合に
はプラグ５８内にＯリング渦７４を配置し、保守用ポー
トを０リングと係合するための円滑な表面となるよう成
形できる。更にＯリング自体は円形横断面のみならず正
方形でも長方形でもよい。

更にｉ！Ａ、ｚ図に示すように本発明の一実施例では、
区画室２０には点線Ｓで示す高さまで砂を充填できる。

すでに述べたように汚れた流体をヘッドを通して砂床上
に分散してもよい。この場合流体は圧力および重力によ
って砂の間を下方に流れろ過される。ろ過された流体は
次に管８４を介し管状導管を辿って排出できる。

再度第４図を参照すると、ここには装置を製造するだめ
の一つの方法が示されている。第を図に示すように区画
室２０となるものはａつに別々に成形された容器の半分
割体６０および７０から成る。容器６０には容器６０の
弧の最高位置に配置された保守用ポート５６が設けられ
、ポートがモールドからの容器の半分割体の除去を妨沓
しないようまず容器半分割体６０の中心にテートが形成
される。このポートの寸法は作業員が完全に容器内に入
ってこの中で作業できるような大きさである。

第ｇ図に最良に示すように管状導管２２およびｚ４の一
部には円周方向に延長する一連のへこみすなわち筋６２
が形成されている。これらへこみ６２は導管２２および
２４を取付けたとき、容器の壁２６に隣接する導管２２
および２４の部分に形成される。容器の壁２６に隣接す
る導管２２および２４部分も導管２２および２４の表面
がグラスファイバーフィラメントを受けるのに良く合う
よう粗面にされる。管状導管２２および２４のへこみ６
２は円周方向に引張グラスファイバーフィラメントがラ
ップまたは巻かれているが、これらフィラメントは触媒
添加樹脂内を予め通過され、これら樹脂で被覆され、へ
こみ６２とフィラメント６４との間の液密シールを形成
すると共にへこみ６２内に強固に固定されるグラスファ
イバー融和性接合面を形成するようになっている。

次にこれらフィラメントは約／、！ｒオンスのマットお
よび樹脂でラップされ、最後に（必ずしも必要ない）樹
脂含浸引張グラスファイバーフィラメントが唄にラップ
される。こうしてラップされた導管は、ラップされた部
分が孔の片面から突出するよう容器の孔内に挿入される
。

導管２２は、サドル８０によって内端２９ａが摺動自在
に受けられるよう容器内に挿入される。

第４図および第り図に示すように管状導管２２および２
４のフィラメントが巻かれたへこみ６２と容器の壁２６
との接合部にはグラスファイバ材料の層６６が重ねられ
、この重ね部分に樹脂を塗布すると、管状導管２ｚおよ
び２４と容器の壁２６との間に剛性の液密シールが形成
される。

第４０図を再度参照すると、この図では容器の半分割体
６０および７０はすでに係合されている。

容器の半分割体６０および７０の露出エツジの間の接合
部の両側を囲む面、および区画室の内外側面にグラスフ
ァイバ材料の屑６８を接着するととによって露出エツジ
間の接合部をシールし、容器の半分割体６０と７０の間
の液密シールを形成する。

次に第１／図および第１２図を参照すると、区画室２０
は引張グラスファイバフィラメント？２が容器の半分割
体６０と７０（第１／図）の間の接合部に実質的に平行
な方向にラップされ、次に容器半分割体６０と７０の間
の接合部に実質的に横方向の別方向にラップされる。引
張グラスファイバフィラメント？２を区画室２０の外側
にラップする前に、触媒添加樹脂内にフィラメントを通
過し、樹脂被傍して区画室２０への附着力を増す。

次にグラスファイバフィラメント６４がラップされた区
画室２０の外側を樹脂で被覆し、グラスファイバフィラ
メント７２を剛性外側被膜内に埋め込む。次に樹脂およ
び薄め剤の塗料を塗布してラップされたフィラメント間
の空隙を充填し、次に美感を良くするため最終カラー塗
に美感を良くするため最終カラー塗料を塗布する。

第１１図に示すようにプラグ５８には一対の締結具７８
が更に設けられている。この締結具７８のヘッド７８ａ
はパー８０と係合し、締結具７８はパー８０を横断する
よう延長し、区画室２０の外側の上のフランジ８２上に
載っている。締結具７８のヘッドを回転すると、プラグ
のフランジ５８ａは区画室ｚＯの内壁に対してロックさ
れる位置へ移動される。

こうして得られるタンクの区画室は、腐食性流体を扱う
ことができかつ５０ｐｓｌを越える圧力に耐えることが
できる。よって、このタンクはスイミンググールのろ過
タンクに有効であるだけでなく、導管２２または２４を
使用しだシまたは使用せず一般的化学薬品の貯蔵にも使
用できる。

以上で本発明の説明のため本発明の特定の実施態様につ
いて述べたが、本発明の精神と範囲から逸脱することな
く種々の変形が可能であることは上記説明から理解され
よう。よって本発明は特許請求の範囲のみによシ限定さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具現化した部分等角図、第２図は第１
図の容器の側面図、第３図は第１図の３−３線に実質的
に沿った拡大横断面図、第り図は容器半分割体の７つの
うちの保守用ポートを示す上方および下方容器半分割体
の図、第５図は９図の３−３線に実質的に沿った拡大横
断面図、第６図は導管を第９図の容器半分割体に挿入す
る工程を示す容器半分割体の等角図、第４図は導管と容
器の壁との接合部にグラスファイバー材料の１−を重ね
る工程を示す第６１ｇの容器半分割体の部分等角図、第
５図は本発明で使用される導管の拡大部分側面図、第９
図は導管と容器の間で一体的圧力密封接続部を形成する
工程を示す湯管と容器の接合部の拡大横断面図、第４０
図はグラスファイバ材料の層によって容器半分割体の接
合部にて容器半分割体をシールする工程を示す第４図の
容器半分割体の部分図、第１／図は容器半分割体の接合
部に実質的に平行なグラスファイバーフィラメントを巻
く工程を示す第４０図の容器の側面図、第４２図は容器
半分割体の接合部に実質的横方向にグラスファイバーフ
ィラメントを巻く工程を示す第１Ｏ図の容器の側面図、
第４３図はプラグを有する保守用ポートの拡大横断面図
、第１１図は第４３図の／ｌ−／４’線に実質的に沿っ
てとった拡大頂面図。 ２０＝区画室 ２２．２４：導管 ５６：保守用ポート ６０　、７０　：半分割体 ６８ニゲラスファイバ層。 ｎ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールされた容器を形成するよう対向した端部を
   有する２つの別々に成形された容器半分割体を接合する
   ことによつて圧力容器を製造する方法において、 （ａ）前記容器内に人が完全に入つて内部で作業できる
   ように充分大きい寸法の保守用ポートを前記半分割体の
   一方に設け、 （ｂ）前記半分割体を架橋して接合部に沿つて係合して
   容器を形成し、 （ｃ）接合部上に材料層を接着することによつて前記接
   合部にて前記半分割体をシールし、 （ｄ）前記容器のまわれを引張グラスファイバフィラメ
   ントで端から端へ長手方向かつ周面方向にラップし、 （ｅ）前記容器のまわりを引張グラスファイバフィラメ
   ントを横方向かつ円周方向に沿つてラップし、 （ｆ）前記巻かれたフィラメントに樹脂を塗布し、フィ
   ラメントを埋め込んで剛性の外側被膜を形成することか
   ら成る方法。
2. （２）容器内部の接合部の上にグラスファイバ材料の層
   を接着する工程を含む特許請求の範囲第１項記載の方法
   。
3. （３）各々が接合部に沿つて区画室を形成するよう接合
   される露出エッジを有する２つの別々に成形された容器
   半分割体を含み、 前記容器半分割体の一方は人が完全に前記容器内に入つ
   て内部で作業ができるよう充分大きな寸法の保守用ポー
   トを有し、 前記区画室は前記区画室の外側の前記接合部上に層を接
   着することによつて前記接合部でシールされ、 前記区画室の周辺は引張グラスファイバフィラメントに
   よつて前記接合部に実質的に横方向および前記接合部に
   実質的に平行な別方向にラックされ、 前記容器は前記フィラメントを埋め込む樹脂によつて被
   覆されて剛性の外面を形成する圧力容器。
4. （４）前記区画室内の前記接合部上に層を接着すること
   によつて前記接合部で前記区画室をシールする特許請求
   の範囲第３項記載の圧力容器。
5. （５）前記容器には少なくとも一つの管状導管が設けら
   れ、この導管は前記区画室の内部と連通する内外端を有
   し、前記区画室に対してシールされかつ一体的に接合さ
   れた状態に保持されている特許請求の範囲第４項記載の
   圧力容器。
6. （６）前記管状導管の前記内端を摺動自在に受けるよう
   前記区画室内に設けられたサドルを含み、前記管状導管
   は前記区画室を貫通すると共に区画室にシールされ、剛
   性に保持され、加圧時の区画室の膨張によつて前記導管
   は前記サドルに対して無関係に移動できる特許請求の範
   囲第５項記載の圧力容器。
7. （７）前記導管は前記区画室の外側に隣接した不規則の
   外側表面と、前記不規則表面に埋め込まれたグラスファ
   イバフィラメントの第２層と、ググラスファイバフィラ
   メントの前記第２層上に重ねられ、前記区画室に接合さ
   れた別のグラスファイバ層を有し、前記接合部に実質的
   に平行にラップされた引張グラスファイバフィラメント
   の前記層は前記別のグラスファイバ層およびグラスファ
   イバフィラメントの前記第２層のまわりをラップされ導
   管を区画室に一体的に接合する特許請求の範囲第５項記
   載の圧力容器。
8. （８）管状導管はグラスファイバと異なり、グラスファ
   イバに容易に附着しない材料から構成され、管状導管を
   グラスファイバの容器にシールされかつ一体的に接合さ
   れた状態に固定する方法において、 （ａ）設置時に前記グラスファイバ容器に隣接すること
   になる前記管状導管の一部に形成され、実質的に円周方
   向に延長する複数のへこみから形成された一連の筋を前
   記管状導管上に形成し、 （ｂ）前記へこみ内の前記筋部分の円周方向にグラスフ
   ァイバフィラメントおよび樹脂をラップし、前記筋部分
   と前記フィラメントとの間に液密シールを形成して前記
   へこみ内に強固に固定されたグラスファイバ融和性接着
   面を設け、 （ｃ）導管の前記ラップされた筋部分上にグラスファイ
   バ材料および樹脂の層を重ね、 （ｄ）グラスファイバ材料の層上に樹脂および引張グラ
   スファイバフィラメントの第２層をラップし、 （ｅ）前記ラップされた筋部分が前記容器に隣接するよ
   う前記管状導管を前記容器内の孔へ挿入し、前記容器の
   内外に突出させ、筋部分のまわりのラップされた導管と
   へ容器との間のギャップをシールし、 （ｆ）引張グラスファイバフィラメントおよび樹脂を前
   記容器および前記導管と前記容器との間の剛性液密シー
   ルを円周方向にラップしてシールされた導管を容器のフ
   ィラメントラップ体に一体的に接合することから成る方
   法。
9. （９）グラスファイバのタンクに接合されたグラスファ
   イバと融和しない一つの材料から形成された管状部材お
   よびタンク装置において、 前記管状部材はタンクに近い領域上に筋が設けられてお
   り、 これら筋は樹脂および引張グラスファイバフィラメント
   によつてラップされ筋内に密にフィラメントが埋め込ま
   れ、フィラメントと管状部材との間に相互に固定された
   状態の接続部を形成し、 管状部材はタンク内に延長して管状部材およびタンクの
   まわりにラップされたグラスファイバフィラメントおよ
   び樹脂によつてタンクに接合され、管状部材とタンクの
   間を接合しかつシールする管状部材およびタンク装置。
10. （１０）管状部材の筋部分のまわりにラップされた前記
    樹脂およびグラスファイバフィラメントはタンクおよび
    管状部材のまわりにラップされた前記樹脂およびグラス
    ファイバフィラメントの下方に位置する第１層である特
    許請求の範囲第９項記載の管状部材およびタンク装置。