(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
破壊部を有する天壁部と、この天壁部の周縁部から外方に延び且つ当該天壁部に向かってテーパー状に形成された周壁部とで構成された破壊部材と、
圧力容器内に曲げ入れられることにより形成され、前記破壊部材の外周と相補的な形状の取付開口を有する開口形成部と、を備え、
前記破壊部材は、前記取付開口に伏せた状態で嵌入されるとともに、前記周壁部の縁端と前記開口形成部の曲入れ端とを揃えた状態で、前記開口形成部に溶着されていることを特徴とする圧力容器の安全装置。
【請求項２】
前記破壊部材は、ステンレスで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力容器の安全装置。
【請求項３】
前記破壊部材の破壊部は、十字状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力容器の安全装置。
【請求項４】
前記破壊部材の天壁部は、前記圧力容器の内方に反り返った形状に形成されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載の圧力容器の安全装置。
【請求項５】
前記開口形成部と前記破壊部材との溶着は、前記開口形成部を母材として、その曲入れ端を周方向に加熱溶融してなされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧力容器の安全装置。
【請求項６】
前記取付開口の縁部に、前記破壊部材を跨ぐように覆う保護部材を、更に備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧力容器の安全装置。
【請求項７】
前記保護部材と前記破壊部材とは、相互に接合されていることを特徴とする請求項６に記載の圧力容器の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、自動販売機のシロップタンクなどの圧力容器に設ける圧力容器の安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動販売機の調理部にシロップ（濃縮液）を加圧式で供給するシロップタンクでは、ガスレギュレータで調圧された４ｋｇ／ｃｍ２  前後の炭酸ガスまたは窒素ガスの圧力を容器本体内に加え、内部の濃縮液を圧力供給するようになっており、法上の圧力容器には該当しないが、安全性を考慮して安全装置が設けられている。
【０００３】
図９は、従来のシロップタンクの安全装置を示しており、この安全装置は、シロップタンクの容器蓋６１に薄肉の破壊部６２を形成したものである。容器蓋６１は、ステンレスで構成されており、破壊部６２は、容器蓋６１の中央部に、プレスにより半月形の突出部を２箇所形成し、この突出部の頂部を切削加工して、形成されている。すなわち、破壊部６２を他の部分に比して薄肉に切削加工し、シロップタンクの内圧が所定の破壊圧力を超えたときに、この部分を優先的に犠牲破壊させることにより、安全装置が構成されている。具体的には、板厚１．５ｍｍの容器蓋６１に対し、破壊部６２を０．１ｍｍ以下の厚みに加工し、２１ｋｇ／ｃｍ２〜３５ｋｇ／ｃｍ２の破壊圧力の仕様を満足するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の安全装置では、シロップタンクの使用圧力が４ｋｇ／ｃｍ２  前後であるのに対し、安全装置の破壊圧力が２１ｋｇ／ｃｍ２〜３５ｋｇ／ｃｍ２に設定されており、ガスレギュレータなどに故障が生じた場合、シロップタンクや圧力配管などに非常に高い圧力が加わるおそれがあった。もっとも、上記の破壊圧力を１０ｋｇ／ｃｍ２  程度に落とせばこの問題は解消されるが、従来のプレスおよび切削により破壊部６２を形成する安全装置では、板状のステンレスを０．１ｍｍ以下の０．０１ｍｍオーダーの肉厚に精密加工する必要がある。これは、手作業による極めて熟練を要する加工作業となることが予想され、かつステンレスの組成（金属組織の均一性）を考慮すると、現実的には、ほとんど不可能なものとなってしまう。すなわち、従来の安全装置の構造では、加工技術の面で、破壊部６２の破壊圧力を、１０ｋｇ／ｃｍ２  前後の低くかつ狭い範囲にすることには、限界があった。
【０００５】
一方、容器蓋６１自体を薄肉のステンレスで構成すれば、これにプレスで凹部を形成することにより、比較的容易に所望の破壊圧力を有する破壊部６２を構成することができる。しかし、薄肉のステンレスで容器蓋６１を構成すると、容器蓋６１自体が強度不足になってしまう問題が生ずる。
【０００６】
本考案は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、比較的低圧で安定に作動すると共に、簡単に製作することができる圧力容器の安全装置を提供することをその目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明は、破壊部を有する天壁部と、この天壁部の周縁部から外方に延び且つ天壁部に向かってテーパー状に形成された周壁部とで構成された破壊部材と、圧力容器内に曲げ入れられることにより形成され、破壊部材の外周と相補的な形状の取付開口を有する開口形成部と、を備え、破壊部材は、取付開口に伏せた状態で嵌入されるとともに、周壁部の縁端と開口形成部の曲入れ端とを揃えた状態で、開口形成部に溶着されていることを特徴とする。
【０００８】
この場合、破壊部材は、ステンレスで構成されていることが好ましい。
【０００９】
これらの場合、破壊部材の破壊部は、十字状に形成されていることが好ましい。
【００１０】
これらの場合、破壊部材の天壁部は、圧力容器の内方に反り返った形状に形成されていることが好ましい。
【００１２】
これらの場合、開口形成部と破壊部材との溶着は、開口形成部を母材として、その曲入れ端を周方向に加熱溶融してなされていることが好ましい。
【００１３】
これらの場合、取付開口の縁部に、破壊部材を跨ぐように覆う保護部材を、更に備えたことが好ましい。
【００１４】
また、この場合、保護部材と破壊部材とは、相互に接合されていることが好ましい。
【００１５】
【作用】
請求項１の安全装置によれば、破壊部材を薄肉に形成することにより、破壊部材の一部にプレスなどにより、超薄肉部分、すなわち破壊部を簡単に形成することができる。また、破壊部材を、取付開口に伏せた状態で嵌入するとともに、破壊部材の周壁部の縁端と開口形成部の曲入れ端とを揃えた状態で、開口形成部に溶着することにより、圧力容器の気密性を損なうことなく、比較的薄肉の破壊部材と、比較的厚肉の開口形成部とを容易に接合することができる。さらに、破壊部材の周壁部が、天壁部に向かってテーパー状に形成されているので、破壊部材を取付開口に嵌入する際に、天壁部側から取付開口に挿入することにより、破壊部材の周壁部の縁端と、取付開口の圧力容器の内方側の端とを容易に隙間なく密着させることができ、破壊部材と開口形成部とを気密に溶着することができる。
【００１６】
請求項２の安全装置によれば、破壊部材が、ステンレスで構成されているため、錆などによる破壊部の劣化を防止できると共に、破壊部と共に破壊部材全体をプレスにより、簡単に製作することができる。
【００１７】
請求項３の安全装置によれば、破壊部材の破壊部が、十字状に形成されているため、破壊部材の組成が縦横平面方向で不均一であっても、破壊部の破壊圧力が、設計圧力よりも極端に高くなるのを防止することができる。
【００１８】
請求項４の安全装置によれば、破壊部材の天壁部が、圧力容器の内方に反り返った形状に形成されているため、圧力容器の圧力に対し、天壁部の強度が構造的に増し、その分、破壊部材を薄肉に形成できる。また、破壊部に対し、物が直接当たり難くなるため、破壊部が傷付くのを有効に防止できる。
【００２０】
請求項５の安全装置によれば、開口形成部と破壊部材との溶着が、開口形成部を母材として、その曲入れ端を周方向に加熱溶融して行われていることにより、破壊部材を溶着の際に損傷させることなく、比較的厚肉の開口形成部と比較的薄肉の破壊部材とを適切に溶着することができる。
【００２１】
請求項６の安全装置によれば、取付開口の縁部に、破壊部材を跨ぐように覆う保護部材を、更に備えることにより、圧力容器の洗浄や運搬などの際に、破壊部材を外力から保護することができ、誤って破壊部材が損傷されるのを防止することができる。
【００２２】
請求項７の安全装置によれば、保護部材と破壊部材とが、相互に接合されているため、取付開口に破壊部材を伏せた状態で嵌入したときに、取付開口の縁部に保護部材が突き当たり、破壊部材の位置決めが自動的になされる。このため、開口形成部の曲入れ端と破壊部材の縁端とを溶着する際に、この両者の端を、簡単に揃えることができ、かつ揃えた状態で保持しておくことができ、溶着作業を容易に行うことができる。
【００２３】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本発明の圧力容器の安全装置を、自動販売機のシロップタンクに適用した場合について説明する。このシロップタンクは、コーラやジュースなどの販売飲料の濃縮液を貯留する原液タンクであり、二酸化炭素ボンベや窒素ボンベに接続され、ボンベのガス圧により、内部の原液を自動販売機のカップなどに供給するものである。図１はシロップタンクの外観斜視図であり、図２はその容器蓋廻りの構造図である。両図に示すように、このシロップタンク１は、容器本体２と、容器本体２の広口２ａを開閉する楕円形の容器蓋３と、容器蓋３を固定する固定ハンドル４と、ガスの流入口５と、濃縮液の流出口６とで構成されている。シロップタンク１は、容器本体２に濃縮液を充填した状態で提供され、そのガス流入口５にガス管を接続すると共に、濃縮液流出口６に供給管を接続するようにして、自動販売機内に設置される。そしてガス管を介して容器本体２内に４ｋｇ／ｃｍ２  程度のガス圧を加え、このガス圧により供給管を介して濃縮液を供給するようになっている。
【００２４】
容器本体２は、ステンレスなどで構成され、上下両端部にゴムを焼き付けた上プロテクタ７および下プロテクタ８が、それぞれ設けられている。上プロテクタ７および下プロテクタ８は、シロップタンク１を積み重ねる場合のクッション材として作用し、上プロテクタ７には、シロップタンク１を持ち運びする取手部７ａが形成されている。容器本体２の上面中央には、口縁部２ｂを厚肉に補強された楕円形の広口２ａが設けられており、楕円形の容器蓋３が、この広口２ａから容器本体２内に挿入できるようになっている。。
【００２５】
容器蓋３は、例えば板厚１．５ｍｍの厚肉のステンレスなどで構成され、Ｏリングを介して（図示せず）内側から容器本体２の広口２ａを閉塞するようになっている。このため、容器蓋３の下端周縁部は、フランジ状に広がっている（図２参照）。容器蓋３の上側には、「Ω」字状の固定ハンドル４が、横倒し状態で設けられており、容器蓋３の上面に突設した左右一対のフック９，９に、回動自在に係合している。固定ハンドル４の両脚部４ａ，４ａの先端は、容器本体２の口縁部２ｂに当接し、両脚部４ａ，４ａのばね力で容器蓋３を引き上げるようにして、固定している。この場合、固定ハンドル４を、一対のフック９，９を支点に引き起こすと、両脚部４ａ，４ａの先端が容器本体２の口縁部２ｂから外れて、容器蓋３の固定が解かれるようになっている。
【００２６】
一方、図２および図３に示すように、容器蓋３の中央部には、破壊部材１０が取り付けられている。破壊部材１０は、例えば板厚０．２ｍｍの薄肉のステンレスなどで構成され、全体が天壁部１０ａと周壁部１０ｂとで円形のカップ状に形成され、容器蓋３に伏せた状態で取り付けられている。この状態で、破壊部材１０の天壁部１０ａは、内側に幾分反り返っており、天壁部１０ｂの上面に、十字状に配置した４個の破壊部１１，１１，１１，１１が形成されている。４個の破壊部１１は、プレスなどで、例えば、６０μｍ程度の厚さに形成され、破壊圧力１０ｋｇ／ｃｍ２  の仕様を満足するようになっている。
【００２７】
また、このカップ状の破壊部材１０に対応して容器蓋３には、破壊部材１０を取り付けるため、破壊部材１０の外周と相補的な形状の取付開口１２が形成されている。取付開口１２は、容器蓋３の中央部に位置する開口形成部１３を、シロップタンク１内に曲げ入れるようにバーリング加工して、形成されている。そして、破壊部材１０は、この取付開口１２に伏せた状態で下側から嵌入され、かつ下端１０ｃを開口形成部１３の下端１３ａに揃えた状態で、開口形成部１３に溶着されている。
【００２８】
この溶着は、例えば、ＴＩＧ溶接で行われ、図４に示すように、トーチＴで開口形成部１３を母材として、その下端１３ａを周方向にあぶって溶融すると共に、その際の熱で破壊部材１０の下端１０ｃを溶融して、両者を溶着するようになっている。すなわち、板厚１．５ｍｍの開口形成部１３と、板厚０．２ｍｍの破壊部材１０とを、開口形成部１３の下端１３ａに加えた熱によりリング状に溶融し、気密に接合できるようになっている。これにより、肉薄の破壊部材１０を損傷することなく、肉厚の極端に異なる開口形成部１３と破壊部材１０とを適切に溶着される。
【００２９】
図５は、破壊部材１０の変形例を示している。この変形例では、破壊部材１０の周壁部１０ｂが、天壁部１０ａに向かって狭窄するテーパーを有しており、破壊部材１０を取付開口１２に下側から嵌入した状態で、破壊部材１０の下端１０ｃと開口形成部１３の下端１３ａが、全周に亘って確実に密着するようになっている。これにより、破壊部材１０と開口形成部１３との溶着が確実なものとなり、両者の間の気密性が確保される。
【００３０】
図６および図７は、これらの破壊部材１０が外部からの力で破損するのを防止する構造を示している。図６に示すように、この変形例では、破壊部材１０の上側に、破壊部材１０を径方向に横断するように、ガード部材１４が取り付けられている。ガード部材１４は、幅狭のステンレス板などを折り曲げて形成され、取付開口１２を跨ぐようにして、両端を取付開口１２の縁部に溶着されている。また、図７に示す変形例では、取付開口１２の上端を閉塞するように、キャップ１５が取り付けられている。キャップ１５は、ゴムまたは樹脂などで構成され、取付開口１２に嵌め込まれるようにして、取り付けられている。
【００３１】
以上のように本実施例によれば、厚肉の容器蓋３と薄肉の破壊部材１０とを別体で構成し、これを溶着するようにしているので、破壊部材１０の破壊部（超薄肉部）１１をプレスにより、簡単に形成することができる。また、破壊部材１０をカップ状に形成し、これを取付開口１２に嵌め込み、破壊部材１０の下端１０ａと開口形成部１３の下端１３ａとを揃えて溶着するようにしているので、気密性を損なうことなく、厚肉の容器蓋１３と薄肉の破壊部材１０とを簡単に接合することができる。また、破壊部材１０を取付開口１２に完全に嵌め込むようにしているので、容器蓋３の表面が比較的滑らかな仕上がりとなり、シロップタンク１の洗浄に支障をきたすことがない。
【００３２】
また、ガード部材１４またはキャップ１５で、破壊部材１０を保護するようにしているので、シロップタンク１の洗浄や運搬の際に、誤って破壊部材１０を破損するなどの事態を回避することができる。特に、キャップ１５は、破壊部材１０の表面に塵や埃が付着するのを防止でき、衛生上も好ましいものとなっている。
【００３３】
図８は、本発明の第２実施例を示しており、この実施例では、キャップ２１と破壊部材１０とが、一体に接合されている。キャップ２１は、ステンレスの円板などで構成されており、破壊部材１０の天壁部１０ａとの間で、相互に溶接接合（スポット溶接）されている。
【００３４】
この構成によれば、破壊部材１０を取付開口１２に嵌め込むと、キャップ２１が取付開口１２の縁部に当たって、破壊部材１０が自動的に位置決めされる。このため、溶接に先立ち、破壊部材１０の下端１０ａと開口形成部１３の下端１３ａとを、簡単に揃えることができる。また、キャップ２１は、容器蓋１３の表面から大きく突出することがなく、かつこれにより破壊部材１０を確実に保護することができる。
【００３５】
なお、本実施例では、本発明の安全装置を、自動販売機用のシロップタンクに適用した場合について説明したが、飲料容器に限らず、他の圧力容器にも適用できることは、いうまでもない。また、破壊部材の破壊部も、形状、形成位置、加工方法、厚み等、適宜変更可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明の圧力容器の安全装置によれば、薄肉の破壊部材を、圧力容器の取付開口に嵌入し、溶着するようにしているので、比較的低圧で安定に作動する破壊部を、簡単な加工で構成することができると共に、破壊部を形成した破壊部材を圧力容器に、気密性を損なうことなく簡単に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る安全装置を用いた圧力容器の外観斜視図である。
【図２】実施例の容器蓋廻りの構造図である。
【図３】実施例の破壊部材廻りの構造図である。
【図４】実施例の破壊部材の溶接方法を表した破壊部材廻りの断面図である。
【図５】破壊部材の変形例を表した破壊部材廻りの断面図である。
【図６】ガード部材を取り付けた破壊部材廻りの構造図である。
【図７】キャップを取り付けた破壊部材廻りの断面図である。
【図８】キャップと破壊部材とを一体にした第２実施例の構造図である。
【図９】従来の圧力容器の安全装置を表した構造図である。
【符号の説明】
１  シロップタンク
２  容器本体
３  容器蓋
１０  破壊部材
１０ａ  天壁部
１０ｂ  周壁部
１０ｃ  下端（縁端）
１１  破壊部
１２  取付開口
１３  開口形成部
１３ａ  下端（曲入れ端）
１４  ガード部材
１５  キャップ
２１  キャップ
【図１】
0003588142.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003588142.tif 000008
【図８】
0003588142.tif 000009
【図９】
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