(57)【要約】【課題】圧力容器の金属製口金の、疲労による強度低下を抑制する。【解決手段】樹脂製の容器本体１と、容器本体１の外面上に設けられた樹脂製の外殻３と、容器本体１の出入り部１１に設けられた金属製の口金２とを備え、口金２は、容器本体１の内容物の流路となる貫通孔を備えた筒状の口金本体２１と、口金本体２１の貫通孔の内面を保護する保護部材２２とを備えており、口金本体２１は容器本体１に固定されており、保護部材２２は口金本体２１に着脱可能に固定されている、圧力容器。【選択図】図２
2017009084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の容器本体と、該容器本体の外面上に設けられた樹脂製の外殻と、前記容器本体の出入り部に設けられた金属製の口金とを備え、
前記口金は、前記容器本体の内容物の流路となる貫通孔を備えた筒状の口金本体と、該口金本体の貫通孔の内面を保護する保護部材とを備えており、
前記口金本体は前記容器本体に固定されており、前記保護部材は前記口金本体に着脱可能に固定されている、圧力容器。
【請求項２】
前記口金本体の、軸方向における長さが５〜３０ｃｍである、請求項１記載の圧力容器。
【請求項３】
前記容器本体は筒状であり、軸方向の両端に出入り部が設けられている、請求項１または２に記載の圧力容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス、液化ガス等を収容するのに好適な圧力容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種のガス、液化ガス等を使用、輸送、貯蔵するために、耐圧性能を有する圧力容器が用いられる。従来、圧力容器は金属製のものが主流であったが、最近は、樹脂製のライナー（容器本体）と該ライナーの外面を覆う外殻（補強層）とを有する圧力容器が種々提案されている。通常、圧力容器にはОリング等のシール部材を備えた金属製口金が設けられている。
【０００３】
特許文献１には、樹脂製の圧力容器の口金を着脱可能に構成してシール部材の交換を容易に行えるようにした構造が記載されている。具体的には、金属製口金が、筒状の外側口金具と該外側口金具を支持する内側口金具とで構成され、内側口金具がライナーの出入口の内側に取り付けられ、該内側口金具に外側口金具が螺合されている。外側口金具を取り外して、外側口金具に取り付けられているシール部材を交換できるようになっている。
また特許文献２には、ライナーの出入口に口金を挿入し、該口金のフランジを、ライナー外周面上に設けられた押圧金具にボルトで結合させた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２２２１９８号公報
【特許文献２】特開２００８−１０１６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、圧力容器の用途が多様化し、圧力容器の内容物と口金とが長期間接触することによって口金の劣化が懸念される場合がある。かかる劣化を防止するためには、口金の劣化が生じる前に口金を交換することが望ましい。
特許文献１の構成は、Оリング等のシール部材の交換を可能としたものであるが、口金の交換は想定しておらず、内側口金具の着脱ができない構成となっている。
特許文献２では口金の交換は想定していないが、口金はボルトで固定されており、取り外すことは可能である。しかしながら、口金全体を交換する作業は煩雑であり、コストも高くなる。
本発明は、金属製口金の劣化を、簡単に低コストで防止できる圧力容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の圧力容器は、樹脂製の容器本体と、該容器本体の外面上に設けられた樹脂製の外殻と、前記容器本体の出入り部に設けられた金属製の口金とを備え、前記口金は、前記容器本体の内容物の流路となる貫通孔を備えた筒状の口金本体と、該口金本体の貫通孔の内面を保護する保護部材とを備えており、前記口金本体は前記容器本体に固定されており、前記保護部材は前記口金本体に着脱可能に固定されていることを特徴とする。
前記口金本体の、軸方向における長さが５〜３０ｃｍであることが好ましい。
前記容器本体は筒状であり、軸方向の両端に出入り部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の圧力容器によれば、金属製口金において、貫通孔の内面を保護している保護部材を交換することにより口金の劣化を簡単に防止することができる。また交換は保護部材のみで済み、口金本体を交換する必要がないためコストが抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る圧力容器の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る圧力容器の第１実施形態における口金付近の構造を示す断面図である。
【図３】本発明に係る圧力容器の第２実施形態における口金付近の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１、２は本発明に係る圧力容器の第１実施形態を示したもので、図１は全体を示す断面図、図２は口金付近の構造を示す断面図である。
図１、２に示す圧力容器は、樹脂製の容器本体１、金属製の口金２、容器本体１の外面上に設けられた樹脂製の外殻３を備える。図中符号４は、口金２の開口部に気密に接続される任意の接続部材を示し、例えばバルブ、栓体、配管等である。
口金２は筒状であり、図２では便宜的に口金２の軸方向（図中符号Ｘで示す）の外側（容器外方側）を上側、軸方向の内側（容器内方側）を下側とする。
【００１０】
容器本体１は筒状の中空容器であり、口金２と容器本体１とは同軸である。本実施形態において、容器本体１の軸方向の両端に内容物の出入り部１１が設けられている。出入り部１１の周囲は略すり鉢状の（容器内方に凸の）凹部１２となっている。出入り部１１は筒状で容器外方に向かって突出するように設けられている。
口金２は、内容物の流路となる貫通孔を備えた金属製の口金本体２１と、口金本体２１の貫通孔の内面を保護する金属製の保護部材２２とを備えている。
【００１１】
口金本体２１は口金２と同軸の筒状である。口金本体２１の下側の端部には容器本体１の凹部１２と嵌合する第１のフランジ部２３が設けられている。該第１のフランジ部２３の内周面には容器本体１の出入り部１１の端面と当接する段部２３ａが設けられており、第１のフランジ部２３の内周面と出入り部１１の外周面とが螺合されている。符号２３ｂは螺合部を示す。この螺合によって口金本体２１が容器本体１に固定されている。
口金本体２１の外周面には、第２のフランジ部２４が設けられており、該第２のフランジ部２４の下側を覆うように外殻３が設けられている。すなわち、口金本体２１の基部は外殻３に覆われている。
口金本体２１の第２のフランジ部２４と、口金本体２１の上側の端面２６との間には、外面から突出する第３のフランジ部２５が必要に応じて設けられている。
口金本体２１の内周面には、上側の端面２６に向かって拡径する段部２７、２８が設けられている。
口金本体２１の軸方向（Ｘ方向）における長さ（図中符号Ｌ１で示す。）は、長いほど口金２と内容物の接触面積が大きいため、本発明を適用することによる効果が大きい。本実施形態のように、口金本体２１が外殻３から突出している態様において、口金本体２１の軸方向における長さＬ１は例えば５〜４０ｃｍであり、５〜３０ｃｍが好ましい。
【００１２】
保護部材２２は、略筒状であり、下側の先端部が容器本体１の出入り部１１内に嵌挿されている。保護部材２２の下側の先端部にはОリング等のシール部材３０が設けられており、これによって保護部材２２と容器本体１の出入り部１１との接触部分が気密に保たれている。
保護部材２２の外周面には、口金本体２１の内周面の段部２７、２８と係合する段部３１、３２が設けられており、保護部材２２の外周面と、口金本体２１の内周面とは螺合されている。符号３３は螺合部を示す。この螺合によって保護部材２２が口金本体２１に着脱可能に固定されている。
保護部材２２の上端にはフランジ部３４が設けられており、保護部材２２が口金本体２１に螺合された状態で、該フランジ部３４の下面と口金本体２１の上側の端面２６とが当接するようになっている。
保護部材２２の上側の内周面の形状は、ここに取り付けられる接続部材４の形状に応じて設計される。例えば接続部材４は保護部材２２の内周面に螺合により取り付けられる。また接続部材４と保護部材２２との接触部分が気密に保たれるように、シール部材が適宜設けられる。
保護部材２２の、軸方向に垂直な方向における厚さは特に限定されないが、本実施形態のように、口金本体２１が外殻３から突出している態様において、最も薄いところで２〜２０ｍｍが好ましく、２〜１０ｍｍがより好ましい。該厚さが上記範囲の下限値以上であると、保護部材２２の変形による装着の不具合が発生しにくくなる傾向にあり、上限値以下であると保護部材２２の軽量化を達成できるとともに、装着時の取り扱い性に優れる傾向にある。
【００１３】
口金本体２１および保護部材２２を構成する金属としては、圧力容器の口金として公知の材料を用いることができる。例えば、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、炭素鋼、合金鋼、黄銅等が挙げられる。
口金本体２１と保護部材２２を構成する金属が互いに同じでもあってもよく、異なっていてもよい。
本実施形態では、口金本体２１を構成する金属材料はアルミニウム合金であり、保護部材２２を構成する金属材料はアルミニウム合金である。
【００１４】
容器本体１の材料としては、圧力容器において公知の材料を適宜用いることができる。例えば高密度ポリエチレン系樹脂、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン樹脂、環状オレフィン系樹脂等のポリオレフィン樹脂；ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン１１、ナイロン１２等のポリアミド系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合（ＡＢＳ）樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリスルホン樹脂、またはポリイミド樹脂等のエンジニアリングプラスチック；等が挙げられる。
容器本体１は、１種の樹脂を用いた単層または複層で構成されていてもよく、２種以上の樹脂を用いた複合材料で構成されていてもよい。
【００１５】
本実施形態において、外殻３は、樹脂を含浸した補強繊維を配列させた後、樹脂を硬化して形成される繊維強化樹脂からなる。
本実施形態の圧力容器は、例えば、ブロー成形など公知の方法で製造された容器本体１の、出入り部１１の周囲の外面に口金本体２１を固定し、フィラメントワインディング法またはテープワインディング法等の公知の方法によって外殻３を形成する方法で製造できる。
【００１６】
外殻３を形成するための補強繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、有機高弾性率繊維（例えばアラミド繊維、超高強力ポリエステル繊維）、金属繊維、またはセラミック繊維などが挙げられ、これらは１種類で用いることも２種類以上を併用することもできる。
炭素繊維としては、ピッチ系、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ系）、レーヨン系等の種類が挙げられ、いずれの炭素繊維を用いてもよい。
特に高い弾性率が得られやすい点ではピッチ系が好ましく、高い強度が得られやすい点ではＰＡＮ系が好ましい。これらを組み合わせてもよい。
外殻３を形成するための樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂ポリイミド樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性又は光硬化性樹脂；ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイドなどのエンジニアリングプラスチック、ポリプロピレン、ポリ４−メチル−１−ペンテンなどのポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂；が挙げられる。
【００１７】
＜作用効果＞
本実施形態の圧力容器は、口金本体２１の貫通孔内に保護部材２２が設けられている。保護部材２２の下側の先端部は、容器本体１の出入り部１１を気密に貫通して、容器本体１内に開口しており、保護部材２２の上端は口金本体２１の上端よりも上側（容器本体１の外方側）に位置する。すなわち、口金本体２１の貫通孔の内面全面が保護部材２２で覆われており、口金本体２１が容器本体１の内容物と接触しない構成となっている。このため、該内容物に起因する口金本体２１の劣化は生じない。また、容器本体１の内容物と接触する保護部材２２は、螺合によって口金本体２１と固定されているため、保護部材２２を簡単に取り外して交換することができる。
したがって、口金本体２１を交換する必要がなく、口金２の劣化を簡単に低コストで防止することができる。
【００１８】
このような口金２は、特に容器本体１の内容物に起因して口金の劣化が生じやすい部位に設けられることが好ましい。
例えば、図１の例のように、筒状の容器本体１の軸方向の両端に出入り部１１が設けられている圧力容器にあっては、軸方向を略垂直方向として使用または保管され、容器本体１内に液状の残留物（ドレイン）が滞留する場合がある。そのような場合には、該残留物と下方の出入り部１１の金属製口金とが長時間接触することになるため、少なくとも下方となる出入り部１１に本実施形態の口金２を設けることにより、該液状の残留物による口金２の劣化を簡単に低コストで防止することができる。
【００１９】
なお、口金本体２１は、容器本体１の内容物と接触しない状態で、容器本体１に固定されていればよく、本実施形態の構成に限定されない。
また、保護部材２２は、容器本体１の内容物が保護部材２２に接触し、口金本体２１と接触しないように、口金本体２１の貫通孔内に着脱自在に固定されていればよく、本実施形態の構成に限定されない。
【００２０】
＜第２実施形態＞
図３は本発明に係る圧力容器の第２実施形態を示したもので口金付近の構造を示す断面図である。図３において、図２と同じ構成要素には同じ番号を付してその説明を省略する。
本実施形態の口金４０が第１の実施形態の口金２と大きく異なる点は、口金本体４１が外殻３から突出しておらず、保護部材４２のみが外殻３から突出している点である。
本実施形態において、口金本体４１は下側の端部に容器本体１の凹部１２と嵌合する第１のフランジ部４３を備え、上側の端部に第２のフランジ部４４を備えている。口金本体４１の外周面を覆うように外殻３が設けられており、口金本体４１の上側の端面４４ａと外殻３の外面３ａとが略面一となっている。
口金本体４１と容器本体１の出入り部１１、口金本体４１と保護部材４２とは、それぞれ螺合されている（螺合部は図示略）。
【００２１】
本実施形態において、口金本体４１の軸方向における長さＬ２は例えば１〜１５ｃｍであり、２．５〜１０ｃｍが好ましく、４〜７ｃｍがより好ましい。
保護部材４２の、軸方向に垂直な方向における厚さは特に限定されないが、本実施形態では、最も薄いところで２〜２０ｍｍが好ましく、２〜１０ｍｍがより好ましい。また保護部材４２の、外殻３から突出している部分の厚さは特に限定されないが、強度および軽量化の観点からは２〜２０ｍｍの範囲内が好ましく、５〜１５ｍｍの範囲内がより好ましい。
本実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【符号の説明】
【００２２】
１  容器本体
２、４０  口金
３  外殻
４  接続部材
１１  出入り部
１２  凹部
２１、４１  口金本体
２２、４２  保護部材
２３、４３  第１のフランジ部
２３ａ  段部
２３ｂ  螺合部
２４、４４  第２のフランジ部
２５  第３のフランジ部
２６  口金本体の上側（軸方向外側）の端面
２７、２８  口金本体の内周面の段部
３０  シール部材
３１、３２  保護部材の外周面の段部
３３  螺合部
３４  保護部材のフランジ部
【図１】
2017009084.tif 000003
【図２】
2017009084.tif 000004
【図３】
2017009084.tif 000005