KR950014817B1 - 개량된 측벽 구조물을 갖는 압력 용기 - Google Patents

개량된 측벽 구조물을 갖는 압력 용기 Download PDF

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엠. 야보르스키 윌리암
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에코딘 코포레이션
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Abstract

내용 없음.

Description

개량된 측벽 구조물을 갖는 압력 용기
제1도는 본 발명의 압력 용기의 양호한 실시예의 사시도.
제2도는 압력 용기의 측부 포트를 통한 제1도의 선 2-2를 따라 취하여 본 단면도.
제3도는 제2도에 도시된 측부 포트를 통한 제1도의 선 3-3을 따라 취하여 본 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 압력 용기 14 : 상부 부분
16 : 바닥 부분 18a,18b,18c : 상부 포트
19a,19b,19c,21,23 : 끼워맞춤부재 22 : 측부 포트
24 : 내측 라이너 26 : 튜브 부분
28,30 : 단부 32 : 리세스
34 : 삽입체 38 : 외측라이너
[발명의 분야]
본 발명은 압력 용기, 특히 물 처리 장비용 압력 용기에 관한 것이다. 이 용기는 추가적인 강도 및 일체성을 위한 필라멘트형 물질로 감싸인 가열 가소성 물질로 만들어진 얇은 측벽을 가진다. 완전한 용기는 그다음 절연포말 및 시이트 물질의 층으로 감싸인다. 압력 용기의 얇은 측벽은 하나 또는 그 이상의 수용 포켓과 수용 포켓의 각각에 접합되거나 부착된 구조적인 삽입 수단을 가진다. 구조적인 삽입 수단을 갖는 수용 포켓은 용기의 얇은 측벽에 증대된 두께의 국부 영역을 형성한다. 포트 또는 개구는 관 또는 다른 끼워맞춤 부재를 수용하기 위해 증대된 두께를 갖는 국부 영역 내에 형성된다.
[종래 기술]
현대의 물질 취급 분야들은 압력 용기가 고압 및 고온에서 다양한 부식성 및 비부식성 유체를 안정하게 수용할 것을 요한다. 이들 높은 사용 압력 및 온도를 항상 잘 견딜 수 있는 공지 기술의 압력 용기는 용기의 사용이 상용 또는 중공업분야에 제한되는 무겁고 흔히 금속성인 벽 구조물을 가진다. 이들 용기들이 두껍고 무거운 측벽 구조물을 가지므로 이들은 누설이 없이 다양한 끼워맞춤 부재들을 적절히 지지하는 측부포트들의 설비를 쉽게 갖출수 있다. 그러나 상술한 바와 같이, 이들 무거운 금속 용기들은 그 사용이 제한되고 이들의 제조가 어렵고 또 고가이다.
공지 기술은 또한 이들 무거운 금속 용기들의 단점들을 극복하기 위해 설계된 압력 용기를 포함한다. 그러한 한가지 압력 용기는 하몬의 미국 특허 제3,874,544호에 기술된 용기이다. 이 용기는 열경화성 수지 물질이 주입된 연속적으로 감긴 그래스 필라멘트의 복합 외측셀과 취입성형된 플라스틱으로 만들어진 내측 라이너를 가진다. 그 측벽들은 비교적 얇고 가벼우며, 취급 및 제작을 용이하게 한다. 그러나, 이 용기는 끼워맞춤 부재들을 갖는 상부 및 바닥 포트들을 포함할 뿐, 그 측벽에는 어떤 포트도 포함하지 않는다. 그러한 용기의 얇은 측벽의 포트에 끼워맞춤 부재를 배치시키려고 할 경우 심각하고 중대한 문제점들이 제기된다. 첫째, 얇은 측벽들은 적절한 나사가 형성되기에 충분한 재료 두께를 갖지 않으며 따라서 나사진 끼워맞춤 부재가 직접 수용될 수 없다. 둘째, 얇은 측벽은 나사진 끼워맞춤 부재를 수용할 수 있는 파이프 등을 적절히 지지할 수 있을 정도로 충분히 두껍지 않다. 일반적으로, 그러한 얇은 측벽의 개구 또는 포트는 환상의 벽면을 가진다.
파이프 또는 끼워맞춤 부재의 외측 표면은 용기의 내부로부터 누설을 방지하기 위해 이 환상 벽면에 접합되거나 밀봉되어야 한다. 환상벽면과 삽입체 사이의 접촉 영역이 작으므로, 훌륭한 밀봉이 이루어질 수 없다. 또한, 그 접촉 영역이 작으므로, 밀봉 부재의 구조적인 일체성이 약하고 끼워 맞춤 부재의 외측 부분과의 가벼운 접촉에 의해서도 쉽게 깨어지거나 금이간다. 결국, 용기의 얇은 측벽은 포트 영역에서 약화되고 이 영역에서 부서지거나 실패한다.
몇몇 공지 기술의 용기들은 그 측벽들의 포트들 주위에 복잡한 부품 배열을 가진다. 예를 들면, 그리핀의 미국 특허 제868,548호는 탱크의 외측셀의 측면에 볼트로 설치된 판을 통해 탱크 속으로 연장하는 파이프를 가지며, 원추제가 판에 볼트 설치되고, 고무백이 탱크의 내부에 배치되는, 압축 공기 탱크를 기술한다. 캡형 너트가 파이프의 하단부에 나사 설치되고, 원추체가 이것을 고정하기 위해 고무백의 두꺼운 부분에 클램프된다. 이 구조는 부품들이 기계적으로 연결된 배치이지, 단일 부품의 일체형 유닛의 일부분이 아니다. 원추제도 너트도 고무백의 두꺼운 부분과 결합하거나 고속으로 융착하지 않는다. 상기 배치는 고무백을 클램프하여 고정시킬 뿐이지, 금속셀의 두께를 증가시키거나 또는 파이프를 지지하는 역할을 하지 않는다.
레이몬드 등의 미국 특허 제2,273,736호는 그 측벽의 포트에 끼워맞춤 부재를 갖는 압력 용기를 기술한다. 끼워맞춤부재는 평평한 상부 및 원추형 기저부를 갖는 둥근 금속 조각이다. 압력 용기가 두껍고 무거운 측벽을 가지므로, 끼워맞춤 부재는 이들 측벽들의 두게를 증가시키는 역할을 하지 않는다.
끼워맞춤 부재의 유일한 기능은 용기의 측벽의 일부분을 형성하는 금속 리본의 층들을 통해 통로를 제공하는 것이다. 끼워 맞춤 부재의 상부는 용기의 상부 표면을 지나 돌출하며, 이 표면에 용기의 적용을 제한하는 불연속성을 제공한다.
본 발명의 압력 용기는 공지 기술의 압력 용기의 문제점들을 제거한다. 본 발명의 압력 용기는 중량이 가볍고 제조에 용이하며, 측벽에 끼워맞춤 부재를 제공하고 상주용으로 적합하다. 이것은 측벽에 적어도 하나의 수용 포켓을 갖는 얇은 열가소성 라이너를 가진다. 플러그 또는 삽입체 수단은 그 표면이 라이너의 표면과 같은 높이가 되도록 각 수용 포켓 속으로 접착되거나 접합된다. 라이너의 양단부에는 그 표면들위에 추가의 강도를 제공하도록 보강 돔(dome) 수단이 배치된다.
필라멘트 와인딩이 라이너의 주위에서 삽입 수단 위에 그리고 돔 수단의 적어도 일부분 위에 감싸인다. 필요하다면 용기내에 함유된 유체의 온도를 제어하기 위해 필라멘트 와인딩 위에는 포말, 시이트 또는 다른 절연 물질의 층들이 배치된다. 압력 용기의 얇은 측벽이 내측 라이너와 일체인 증대된 두께의 국부 영역을 가지므로, 개구 또는 포트들이 이들 지역들을 통해 형성될 수 있고 포트들내에 배치된 적절한 끼워맞춤 부재들은 얇은 측벽을 약화시키지 않고 용기내에 저장된 유체의 누설을 발생시키지 않는다.
이들 국부영역들은 내측 라이너의 내부를 향해 돌출하고, 측벽의 길이에 걸쳐 스무스한 접촉 표면을 유지한다.
[발명의 목적]
본 발명이 목적은 끼워맞춤 부재를 수용하기에 적합한 포트 또는 개구를 가지는 증대된 두께의 국부 영역을 갖는 개량된 얇은벽 구조의 압력 용기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 측벽 끼워맞춤 부재를 가질 수 있고 고압 및 고온에서 유체를 함유할 수 있을뿐 아니라 가볍고 구조적으로 튼튼하며 누설이 방지되어 얇은 벽 구조의 압력 용기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 끼워맞춤 부재를 수용하는 포트들을 지니고 이들 끼워맞춤 부재들을 누설없이 포트를 통해 지지하기 위해 증대된 두께의 국부 영역을 갖는 보강 돔 단부 구조물(reinforced dome end structure) 및 측벽을 가지는 얇은 벽 구조의 압력 용기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 필라멘트 와인딩에 의해 감싸이는 열가소성 라이너와 증대된 두께의 국부 영역을 갖는 측벽을 가지며 상기 국부 영역은 측벽과 일체이고 용기의 외면의 연속성을 방해하지 않는 얇은 벽 구조의 압력 용기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적, 잇점 및 특징들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 특허청구의 범위 및 첨부 도면을 참조로하여 읽으면 명백하여질 것이다.
[발명의 개요]
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 출원인은 고압 및 고온에서 유체를 함유하기 위한 개량된 얇은 벽 구조의 압력 용기를 제공한다. 이 용기는 끼워맞춤 부재를 수용하는 포트 또는 개구에 적합한 국부 영역의 증대된 두께를 갖는 얇은 측벽을 가진다. 용기는 얇은 측벽과 반구형의 또는 돔형의 단부를 갖는 긴 원통 형상을 가진다. 이것은 용기내에 배치된 유체를 함유하기 위해 불침투성 방책으로서의 역할을 하는 내식성 열가소성 물질로 만들어진 내측 라이너를 포함한다.
내측 라이너의 튜브 부분은 튜브의 내측 체적으로 연장하는 적어도 하나의 리세스 또는 포켓을 가진다. 이 리세스의 깊이는 실제로 튜브를 형성하는 측벽의 두께보다도 더 크다. 내측 라이너의 물질과 유사한 열가소성 물질로 만들어진 플러그 또는 삽입체는 튜브의 측벽에 형성된 각 리세스 또는 포켓속에 설치되고 그곳을 완전히 채운다. 플러그 또는 삽입체는 리세스 또는 포켓의 내측 라이너에 접합되고 라이너의 일체 부분을 형성한다. 내측 라이너는 또한 연속적인 단일 피스의 내측 라이너를 형성하기 위해 튜브 부분에 연결된 두개의 반구형 단부 부분을 구비한다. 가열가소성 물질 또는 금속으로 만들어진 두개의 얇은 반구형 보강캡 또는 돔은 내측 라이너의 단부 부분을 커버하고 라이너의 단부 부분에 부가의 강도를 제공한다. 외측 라이너 또는 슬리브는 수지 주입 그래스 필라멘트 또는 유사한 물질로 만들어진다. 외측 라이너은 삽입체 및 두개의 보강 돔의 각각의 일부분을 포함하는 내측 라이너의 튜브 부분을 커버하고, 이들을 내측라이너에 고정한다. 이 외측 라이너은 용기에 구조적인 강도, 내구력, 및 일체성을 부여한다.
압력 용기는 플러그 또는 삽입체에 대응하는 증대된 두께의 국부 영역을 갖는 얇은 측벽을 가진다. 이들 증대된 두께의 국부 영역을 통해 배치된 포트 또는 개구는 끼워맞춤 부재를 지지하고 새지 않는 밀봉을 제공하기에 충분한 개구벽 영역를 가진다. 부가적으로, 이들 증대된 두께의 영역들은 포트 또는 개구로 인해 약화되는 지점에서 용기에 대한 개량된 구조적인 지지체를 제공한다. 삽입 부재가 내측 라이너에 형성된 포켓내에 리세스되어 라이너에 본딩되고 외측 필라멘트 와인딩 또는 슬리브가 내측 라이너와 삽입 부재를 커버하므로, 용기의 외측 표면은 연속적이고 스무스한다.
이 용기를 만들기 위해, 제조업자는 먼저, 적합한 열가소성 물질로부터 내측 라이너의 튜브 부분을 돌출시킨다.
다음으로 제조업자는 열가소성 물질 및 취입성형 공정을 사용하여 내측 라이너의 두개의 반구형 단부를 성형하고, 각 단부를 튜브 부분의 대향한 단부에 융착시킨다. 다음 단계는 적합한 접착제 또는 다른 수단을 사용하여 리세스 또는 포켓의 내측 라이너에 삽입체 또는 플러그를 접합시키는 것이다. 그다음 제조업자는 두개의 보강 돔으로 내측 라이너의 두 단부들을 덮어 씌우고, 삽입체를 포함하는 내측 라이너의 튜브 부분 주위와 두개의 보강 돔의 일부분 위에서 슬리브 또는 외측 라이너을 형성하여 보강 돔을 내측 라이너에 고정시킨다. 다음에 필요하다면 함유된 유체를 부가로 온도 제어하기 위해 적절한 포말 및 시이트 절연물이 필라멘트 와인딩 위에 인가될 수 있다.
마지막으로, 제조업자는 삽입체의 영역에서 완성된 셀을 통해 포트를 뚫고, 셀의 두개의 단부에서 보강캡과 내측 라이너을 통해 다른 포트들을 형성할 수 있다. 적절한 끼워맞춤 부재가 포트내에 배치되어 함유된 유체의 유입 및 유출을 허용하며 입력 밸브와 가열 요소와 같은 그러한 기구 들을 용기속에 배치시킨다.
본 발명의 더욱 완전한 이해를 위해, 첨부 도면에 더욱 상세히 도시되고 본 발명의 실시예에 의해 아래에 기술된 양호한 실시예를 참조하여야 한다.
본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부 도면을 참조로한 아래의 설명에 의해 당해 기술 분야에 숙련된 자들에게 더욱 명료하게 이해될 것이다.
[실시예]
이제 첨부 도면을 참조하면, 제1도는 참조면호 10으로 전반적으로 표시된 본 발명에 따른 압력 용기의 양호한 실시예를 보여준다. 용기(10)는 고압 및 고온에서 여러가지 유체들을 수용할 수 있는 원통형 탱크이다. 이것은 측벽(12)을 형성하는 긴 원통형 동체와 거의 반구형으로 형성된 상부 부분(14) 및 이와 유사하게 형성된 바닥 부분(16)을 가지는 중공 셀을 구비한다. 양호한 실시예에서, 용기(10)는 상부 반구형 단부 (14)의 정점에서 3개의 상부 포트 또는 개구(18a,18b,18c)(제2도 참조)를 갖고, 바닥 부분 반구형 단부(16)의 정점에서 바닥 포트(20)(제2도 참조)를 가지며, 측벽(12)의 대략 중간 지점에서 적어도 하나의 측부 포트(22)를 가진다. 상부 포트(18a,18b,18c)는 각각 끼워맞춤부재(19a,19b,19c)를 지지한다. 바닥포트(20)도 또한 끼워맞춤 부재(21)를 지지한다. 마지막으로, 측부 포트(22)도 끼워맞춤 부재(23)를 지지한다. 상부 포트들 중의 하나는 용기내에 수용되는 유체가 이것을 통해 용기속으로 들어가는 유입구를 제공하며, 다른 하나는 용기로부터 유체를 배출시키는 유출구를 제공하며, 세번째 포트는 가스를 누출시키는 벤트 또는 압력 해제 통로를 제공한다. 바닥 포트(20)는 배출시키는 기능을 한다. 포트(22)가 상기 기능들중의 어느 하나를 만족시킨다 해도, 이것은 특히 온도 및 압력 게이지, 가열 부재, 또는 유사한 기구가 이것을 통해 용기내에 삽입되어 용기내의 유체와 서로 통하게 되는 통로를 제공하기 위해 계획된 것이다.
용기의 상부, 측면 또는 바닥의 어느 곳의 포트의 수도 서로 다른 필요성을 충족시키기위해 변화될 수 있다는 것이 당해 기술 분야의 통상의 기술을 가진자에게 명백해야 한다.
이와 유사하게, 양호한 실시예에서, 측면 포트는 용기의 측벽의 대략 중간 지점에 위치한다. 또한, 측면 포트가 용기의 측벽의 어떤 위치에도 배치될 수 있다는 것이 당해 기술 분야의 통상의 기술을 가진자에게 명백해야 한다.
양호한 실시예에서, 압력 용기는 온수 가열기로서 사용하기 위해 설계되며, 이 경우에 냉수는 끼워맞춤 부재(19a) 및 포트(18a)를 경유하여 용기로 들어가고, 가열된 물은 끼워맞춤부재(19a) 및 포트(18b)를 거쳐 용기에서 나오며 압력 해제 밸브(도시되지 않음)는 사고를 방지하기 위해 안전 장치로서 사용되도록 끼워맞춤 부재(19c) 및 포트(18c)에 삽입될 것이다.
바닥 포트(20) 및 끼워맞춤 부재(21)는 배출부로서 사용되고 통상적으로 유용한 표준 가열 부재(도시되지 않음)가 측면 포트(22) 및 끼워맞춤 부제(23)를 거쳐 용기내에 삽입된다.
제2도 및 제3도를 참조하면, 용기(10)의 셀은 폴리부타디엔과 같은 적합한 열가소헝 물질로 만들어진 내측 라이너(24)를 포함한다. 라이너(24)는 또한 고온 및 여러가지 화학 물질의 부식에 저항하는 다른 고강도의 불침투성 물질로 이루어질 수 있다. 라이너 (24)는 용기(10)의 내층이며, 상술한 바와 같은 셀의 외측 표면과 전반적으로 같은 형상을 가진다. 라이너(24)는 일체의 유닛이다. 이것은 얇고 긴 튜브 부분(26)과 두개의 반구형 단부(28,30)를 포함한다. 라이너(24)는 포켓 또는 리세스(32)를 형성하기 위해 적어도 한 위치에서 내측으로 돌출한다. 이 리세스(32)는 경사 측면(32b)을 갖는 평평한 바닥(32a)을 가진다. 리세스의 깊이는 라이너(24)의 튜브 부분(26)의 두께보다 실제로 더 크다. 포켓 또는 리세스(32)의 전체 형상은 실제로 어떤 기하학적인 형태로도 변경될 수 있다는 것이 당해 기술 분야의 통상의 기술을 가진자에게 명백해야 한다.
용기(10)는 라이너(24)를 만들기 위해 사용된 것과 같은 재료로 만들어진 플러그 또는 삽입체(34)를 포함한다. 삽입체(34)는 리세스(32)로 삽입되어 이것을 채우기 위한 칫수 및 형상으로 되어 있다. 삽입체(34)의 상부(36)는 리세스(32)의 상부 또는 라이너(24)의 튜브 부분(26)의 원형 외측 표면과 같은 높이이다. 삽입체(34)는 일체 유닛을 형성하기 위해 라이너(24)에 접합되거나 부착되고 특정한 국부 지역에서의 측벽의 두께를 증가시키는 역할을 한다.
용기(10)의 세번째 구성 부분은 삽입체(34)를 포함하는 내측 라이너(24)를 덮고 내구력, 강도 및 구조적인 안정성을 용기(10)에 제공하는 외측 라이너(38)이다. 외측 라이너(38)는 내측 라이너(24)의 두개의 반구형 단부 부분(28,30)들을 각각 덮은 두개의 반구형 캡(40,42)을 포함한다. 외측 라이너(38)는 또한 삽입체(34)를 포함하는 내측 라이너(24)의 튜브 부분(26) 주위와 캡(40,42)의 일부분 위에 배치된 슬리브(44)를 포함한다. 슬리브(44)는 수지 재료에 의해 서로 결속되고 또 라이너(24), 삽입체(34) 및 캡(40,42)의 바닥 단부들에 결속된 그래스 필라멘트의 층이다. 슬리브(44)는 캡(40,42)을 라이너(24)에 고정한다. 슬리브(44)는 물론 캡(40,42)이 여러가지 물질로부터 만들어질 수 있다는 것은 당해 기술 분야의 통상의 기술 가진자에게 명백해야할 것이다.
포트 또는 개구(22)는 섬유 유리 슬리브(44), 삽입체(34) 및, 내측 라이너(24)의 튜브 부분(26)을 통해 용기(10) 속으로 개방된다. 끼워맞춤 부재(23)는 포트(22)를 통해 용기(10) 속으로 연장한다. 포트(22) 주위의 증대된 두께의 국부 지역은 끼워맞춤 부재(23)를 지지한다. 이것은 포트(22)가 그곳을 통해 연장하는 불침투성 물질의 길이를 증가시키는 역할을 하며 용기(10)에 함유된 유체의 누설을 제거한다. 포트(18a,18b,18c) 및 이들 각각의 끼워맞춤 부재(19a,19b,19c)들은 금속캡(40) 및 내측 라이너(24)의 반구형 단부(28)를 통해 연장하고 포트(20) 및 끼워맞춤 부재(21)는 캡(42) 및 반구형 단부(30)를 통해 연장한다. 상술한 구조에 부가하여, 절연 물질(도시되지 않음)의 층들은 절연, 장식 또는 다른 목적을 위해 이 기본 구조에 부가될 수 있다. 또한 부가적인 절연 물질을 갖거나 갖지 않는 전체 용기(10)가 스탠드(도시되지 않음)상에 설치될 수 있다.
용기(10)를 만들기 위해, 용기의 제조자는 우선 라이너의 튜브 부분(26)을 밀어냄으로써 그리고 반구형 단부(28,30)를 취입 성형하여 튜브 부분(26)에 융합시킴으로써 가열가소성 내측 라이너(24)을 형성한다. 끼워맞춤 부재(19a,19b,19c,21)는 포트(18a,18b,18c,20)를 내측 라이너(24)에 형성하기 위해 취입 성형 공정 중에 반구형 단부(28,30) 속으로 삽입된다.
원한다면, 이들 포트들은 나중에 형성되어 이후 끼워맞춤 부재가 삽입될 수 있다. 반구형 단부(28,30)가 튜브 부분(26) 속으로 융합하는 곳에 두개의 환형 팽창 부분(46,47)이 형성된다.
그 다음 제조업자는 삽입체(34)를 리세스(33)속으로 삽입하고 이것을 적합한 접착제를 사용하여 내측 라이너(24)에 결합시킨다. 삽입체(34)를 내측 라이너(24)에 부착시키기 위해 다른 적합한 기술이 사용될 수 있다. 삽입체(34)는 미리 삽입된 끼워맞춤 부재(23)를 가질 수도 있으며 이 경우에 삽입체(34)가 포켓속으로 부착되기 전에 적합한 개구가 라이너(24)내에 만들어져야 한다. 다음 단계는 제1 및 제2캡(40,42)을 내측 라이너(24)에 기계적으로 부착시키는 것이다. 다음에, 삽입체(34)와 캡(40,42)이 고정된 내측 라이너(24)를 맨드렐로서 사용하여, 제조업자는 내측 라이너(24)의 튜브 부분(26) 주위와 캡(40,42)의 바닥 단부 위에 그래스 필라멘트를 감아서 슬리브(44)를 형성한다. 마지막으로, 제조업자는 삽입체(34)의 중심에서 슬리브(44), 삽입체(34) 및 내측 라이너(24)를 통해 보오링 함으로써 포트(22)를 형성하고, 외측 라이너(38)의 각각의 금속캡과 내측 라이너(24)의 반구형 단부들을 통해 보오링 함으로써 포트(18a,18b,18c,20)들을 형성한다. 내측 라이너(24)의 반구형 단부들과 챕(40,42)은 미리 형성된 개구들을 가진다.
이 경우에, 제조업자는 캡들을 내측 라이너(24)에 기계적으로 부착할때 포트(18a,18b,18c,20)들을 형성하기 위한 캡의 개구들과 내측 라이너의 개구들을 정렬시켜야 한다.
그리하여, 출원인은 고온 및 고압에서 유체를 함유할 수 있는 압력 용기를 제공하였다. 용기는 간단하고 저렴하며 재사용할 수 있다. 상기 용기는 측부 포트가 그곳을 통해 연장하는 증대된 두께의 적어도 하나의 국부 지역을 갖는 얇고 불침투성이며 가벼운 셀을 구비한다. 이 보강된 영역은 셀로된 일체부이며, 이것은 포트내에 위치된 끼워맞춤 부재 또는 다른 유사한 장치를 위한 지지체를 제공한다. 이 보강된 영역은 용기의 내측으로 돌출하며 용기의 외측 표면의 연속성을 방해하지 않는다. 이 영역을 통해 포트를 배치면 포트의 길이를 증가시키거나 개구 또는 포트의 벽과 끼워맞춤 부재와의 사이의 접촉 표면적을 증가시키고, 그리하여 누설 통로의 증가에 의한 누설과 연속 시일의 가능성을 최소화시킨다.
출원인이 본 발명의 한가지 양호한 실시예만 제사하였으나, 물론, 본 발명은 이것이 속하는 기술 분야에 숙련된 자들이 본 발명의 원리에 의해 특히 전술한 설명을 고려하여 변경에 및 다른 실시예를 만들수가 있으므로 이 실시예에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 라이너의 두께를 국부적으로 증가시키기 위해 삽입체를 내측 라이너에 형성된 리세스 속으로 배치하는 대신, 당해 기술 분야에 숙련된자는 두께가 증가한 국부 영역을 포함하는 내측 라이너를 성형할 수 있다. 본 발명은 고압 및 고온에서 유체를 함유할 수 있는 압력 용기를 제공한다. 이것은 측부 포트에 대해 국부 영역의 증가한 두께를 갖는 얇은 벽구조물이다. 이들 영역들은 구조물의 외측 표면들의 연속성을 방해하지 않지만, 이들은 이들을 통해 연장하는 포트들내에 배치된 끼워맞춤 부재 및 다른 장치들을 위한 지지체를 제공한다. 이들은 또한 입구들의 길이를 증가시키고, 누설을 감소시키기 위해 개구 또는 포트의 벽과 끼워맞춤 부재와의 사이의 접촉 표면적을 증가시킨다.
그러므로, 출원인은 첨부된 특허청구의 범위에 의해, 본 발명의 본질적인 특징들을 구성하는 그들 특징들을 합체하는 그러한 변경 및 다른 실시예들을 커버하는 것을 계획한다.

Claims (13)

  1. 유체를 수용하기 위한 압력 용기로서, 컨테이너를 형성하고 상기 유체가 스며들지 않으며 원통형의 중간 부분(26)과 이 중간 부분에 연결되는 제1 및 제2단부 부분(28,30)을 갖고 상기 중간 부분의 한 세그먼트가 상기 컨테이너에 적어도 하나의 리세스(32)를 형성하도록 내측으로 배치되는 얇은 열가소성 내측 라이너(24)와, 상기 리세스내에 위치되어 이를 충전하고 리세스의 벽에 부착되어 두꺼운 섹션을 형성하는 삽입 수단(34)과, 추가 강도를 제공하고 상기 내측 라이너(24) 및 삽입 수단과 함께 단단한 일체 용기를 형성하기 위해 상기 내측 라이너와 삽입 수단의 상당한 부분에 접합되어 이를 커버하는 얇은 외측 필라멘트 권선층(38) 및, 상기 용기의 내부에 대한 접근을 제공하기 위해 상기 외측 권선층의 한 세그먼트와 삽입 수단(34) 및 상기 내측 라이너의 한 세그먼트를 통해 연장되는 포트(32)를 포함하며, 상기 리세스(32)는 상기 컨테이너의 외면으로부터 리세스의 바닥으로 연장되는 깊이로서 그 최대치가 상기 얇은 내측 라이너(24)의 원통형 중간 부분(26)의 벽 두께 보다 긴 깊이를 가지며, 상기 두꺼운 섹션은 상기 내측 라이너의 일체 부분이며 그 최대 두께가 내측 라이너의 원통형 중간 부분의 벽 두께 보다 두꺼우며, 상기 외측 권선층의 세그먼트와 상기 삽입 수단 및 상기 내측 라이너의 세그먼트는 끼워맞춤부를 지지하고 상기 연장 포트를 따라 누설 방지 시일을 형성하기에 충분히 벽 두께가 증가된 국부 영역을 상기 용기에 형성하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리세스의 벽은 상기 내측 라이너의 원통형 중간 부분과 동일한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 두꺼운 섹션의 외면은 상기 원통형 중간 부분의 외면과 근접하여 매끄러운 만곡면을 형성하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 두꺼운 섹션의 외면은 상기 원통형 중간 부분의 외면과 근접하여 매끄러운 만곡면을 형성하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 내측 라이너의 제1 및 제2단부 부분은 반구형상인 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 외측 권선층은 필라멘트 권선된 슬리브 세그먼트와 제1 및 제2캡 부분을 포함하고, 이들 캡 부분은 상기 내측 라이너의 제1 및 제2의 반구형 단부 부분을 커버하도록 위치하며, 상기 슬리브 세그먼트는 상기 내측 라이너와 삽입 수단을 커버하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  7. 유체를 수용하기 위한 압력 용기로서, 적어도 하나의 상부 개구를 갖는 제1단부 부분과 적어도 하나의 바닥 개구를 갖는 제2단부 부분 및 원통형의 중간 부분을 가지며 상기 중간 부분의 한 세그먼트가 적어도 하나의 리세스를 형성하도록 내측으로 배치되는 얇은 내측 라이너와, 상기 리세스내에 위치되어 이를 충전하고 리세스의 벽에 부착되어 두꺼운 섹션을 형성하는 삽입 수단 및 상기 내측 라이너 및 삽입 수단과 함께 단단한 일체 용기를 형성하기 위해 상기 내측 라이너와 삽입 수단의 상당한 부분에 접합되어 이를 커버하는 얇은 외측 층을 포함하며, 상기 리세스는 상기 내측 라이너의 외면으로부터 리세스의 바닥으로 연장되는 깊이로서 그 최대치가 상기 내측 라이너의 원통형 중간부분의 벽 두께보다 긴 깊이를 가지며, 상기 내측 라이너의 원통형 중간 부분과 동일한 두께의 벽과 리세스의 일부분을 관통하는 측부 개구를 갖고, 상기 두꺼운 섹션은 상기 외측 라이너의 일체 부분이며 그 최대 두께가 내측 라이너의 원통형 중간 부분의 벽 두께보다 두꺼우며, 상기 삽입 수단은 상기 측부 개구와 일치하는 개구를 가지며 상기 원통형 중간 부분의 외면과 근접하여 매끄러운 만곡면을 형성하는 외면을 갖고, 상기 외측 층의 한 세그먼트에는 삽입 수단의 개구와 일치하는 개구가 형성되며, 상기 측부 개구와 상기 삽입 수단의 개구 및 상기 외측 층의 개구는 상기 용기의 내부에 대한 접근을 제공하는 포트를 형성하고, 상기 외측 층의 세그먼트와 상기 삽입 수단 및 상기 내측 라이너의 세그먼트는 끼워맞춤부를 지지하고 상기 포트를 따라 누설 방지 시일을 헝성하기에 충분히 벽 두께가 증가된 국부 영역을 상기 용기에 형성하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  8. 유체를 수용하기 위한 압력 용기로서, 그 국부 영역의 벽 두께가 증가된 원통형의 중간 부분과 이 중간 부분에 연결되는 제1 및 제2단부를 갖고 상기 용기의 내부로 연장되는 얇은 내측 라이너와, 단단한 일체 용기를 형성하기 위해 상기 내측 라이너의 상당한 부분주위로 감기어 상기 중간 부분의 벽 두께가 증가된 국부 영역을 커버하는 얇은 외측 층 및, 상기 용기의 내부에 대한 접근을 제공하기 위해 중간 부분의 벽두께가증가된 국부 영역과 상기 외측 층을 통해 연장되는 포트를 포함하며, 상기 중간 부분의 벽 두께가 증가된 국부 영역과 상기 외측 층은 끼워맞춤부를 지지하고 상기 연장 포트를 따라 누설방지 시일을 형성하기에 충분한 두게의 용기 벽 부분을 제공하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 원통형 중간 부분의 외면과 벽 두께가 증가된 국부 영역의 외면은 매끄러운 만곡면을 형성하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  10. 제8항에 있어서, 상기 국부 영역은 두꺼운 섹션을 형성하기 위해 상기 내측 라이너의 원통형 중간부분의 벽에 부착되는 삽입 수단을 포함하며, 상기 두꺼운 섹션은 상기 내측 라이너의 일체 부분이고 그 최고 두께가 내측 라이너의 원통형 중간 부분의 벽 두께 보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  11. 유체를 수용하기 위한 압력 용기로서, 컨테이너를 형성하고 상기 유체가 스며들지 않으며 원통형의 중간 부분과 이 중간 부분에 연결되는 제1 및 제2단부 부분을 갖는 얇은 열가소성 내측 라이너와, 두꺼운 섹션을 형성하도록 상기 내측 라이너의 원통형 중간 부분의 벽에 부착되는 삽입 수단과, 추가 강도를 제공하고 상기 내측 라이너 및 삽입 수단과 함께 단단한 일체 용기를 형성하기 위해 상기 내측 라이너와 삽입수단의 상당한 부분에 접합되어 이를 커버하는 외측 층 및, 상기 용기의 내부에 대한 접근을 제공하기 위해 상기 외측 층의 한 세그먼트와 삽입 수단 및 상기 내측 라이너의 한 세그먼트를 통해 연장되는 포트를 포함하며, 상기 두꺼운 섹션은 상기 내측 라이너의 일체 부분이며 그 최대 두께가 내측 라이너의 원통형 중간 부분의 벽 두께 보다 두꺼우며, 상기 외측 층의 세그먼트와 상기 삽입 수단 및 상기 내측 라이너의 세그먼트는 끼워맞춤부를 지지하고 상기 연장 포트를 따라 누설 방지 시일을 형성하기에 충분히 벽 두께가 증가된 국부 영역을 상기 용기에 형성하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 두꺼운 섹션의 외면은 원통형 중간 부분의 외면과 근접하여 매끄러운 만곡면을 형성하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  13. 제11항에 있어서, 상기 외측 층은 필라멘트 권선된 슬리브 세그먼트와 제1 및 제2의 반구형 캡을 포함하며, 이들 캡은 상기 내측 라이너의 제1 및 제2단부 부분을 커버하도록 배치되고 상기 슬리브 세그먼트는 상기 내측 라이너의 일부분과 삽입 수단 및 캡을 커버하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
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