(57)【要約】【課題】静電気の蓄積を抑制することができ、かつ既存の汎用バルブを使用可能な圧力容器を提供する。【解決手段】高圧流体を収容する収容室１１を画定し、外側に突出する筒状ネック部１２を含む樹脂ライナー２と、筒状ネック部１２の内周に設けられた筒状の口金部材３を備えた圧力容器１において、口金部材３が、樹脂ライナー２の収容室１１内に突出する突出部２２を含み、突出部２２が、筒状の側壁部２６、側壁部２６の突出端部を塞ぐ底壁部２７、および側壁部２６に形成された少なくとも１つの貫通孔２８を有するように構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧流体を収容する収容室を画定し、外側に突出する筒状ネック部を含む樹脂ライナーと、
前記筒状ネック部の内周に設けられた筒状の口金部材と、
前記樹脂ライナーの外周を覆う補強層とを備えた圧力容器であって、
前記口金部材が、前記収容室内に突出する突出部を含み、
前記突出部が、筒状の側壁部、前記側壁部の突出端部を塞ぐ底壁部、および前記側壁部に形成された少なくとも１つの貫通孔を有していることを特徴とする圧力容器。
【請求項２】
前記口金部材が、前記樹脂ライナーに着脱不能に固定されていることを特徴とする請求項１記載の高圧容器。
【請求項３】
高圧流体を収容する収容室を画定し、外側に突出する筒状ネック部を含む樹脂ライナーと、
前記筒状ネック部の内周に設けられた筒状の口金部材と、
前記口金部材の内周に設けられた筒状のアタッチメント部材と、
前記樹脂ライナーの外周を覆う補強層とを備えた圧力容器であって、
前記アタッチメント部材が、前記収容室内に突出する突出部を含み、
前記突出部が、筒状の側壁部、前記側壁部の突出端部を塞ぐ底壁部、および前記側壁部に形成された少なくとも１つの貫通孔を有していることを特徴とする圧力容器。
【請求項４】
前記アタッチメント部材が、前記口金部材に着脱不能に固定されていることを特徴とする請求項３記載の高圧容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧流体を収容するための樹脂製の圧力容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＬＰＧ（液化石油ガス）やＬＮＧ（液化天然ガス）などの高圧流体を収容するための圧力容器として、高圧流体を収容する収容室を画定し、外側に突出する筒状ネック部を含む樹脂ライナーと、筒状ネック部の外周に設けられた口金部材と、樹脂ライナーの外周を覆う補強層とを備えた樹脂製の圧力容器が知られている。口金部材の内側には、高圧流体を樹脂ライナー内に注入または樹脂ライナーから排出するためのバルブが取り付けられる。
【０００３】
このような樹脂製の圧力容器では、高圧流体を収容する収容室が絶縁体である樹脂ライナーにより画定されるため、高圧流体がバルブの流路や樹脂ライナーの収容室と接触または衝突したときに発生した静電気は、樹脂ライナーの表面上に蓄積される。静電気の蓄積量が大きくなると、静電気放電によるスパーク発生の原因になり得る。収容室への注入時の高圧流体の流速が大きいほど、高圧流体が収容室の底壁部と衝突するときの衝撃が大きくなるため、静電気の蓄積量が大きくなる。そこで、収容室への注入時の高圧流体の流速を低減させるべく、収容室への注入時の高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更する流れ方向変更構造を有するバルブが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，６５６，６４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術では、上記の流れ方向変更構造を有する専用のバルブを用意する必要があった。また、圧力容器は、通常は、既存の汎用バルブも取り付け可能に構成されるため、圧力容器のユーザーが誤って上記の流れ方向変更構造を有するバルブではなく既存の汎用バルブを圧力容器に取り付けることもあり得る。したがって、上記の流れ方向変更構造は、バルブにではなく圧力容器に設けられることが好ましい。
【０００６】
上記問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、静電気の蓄積を抑制することができ、かつ既存の汎用バルブを使用可能な圧力容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による圧力容器は、高圧流体を収容する収容室（１１）を画定し、外側に突出する筒状ネック部（１２）を含む樹脂ライナー（２）と、前記筒状ネック部（１２）の内周に設けられた筒状の口金部材（３）と、前記樹脂ライナー（２）の外周を覆う補強層（４）とを備えた圧力容器（１）であって、前記口金部材（３）が、前記収容室（１１）内に突出する突出部（２２）を含み、前記突出部（２２）が、筒状の側壁部（２６）、前記側壁部（２６）の突出端部を塞ぐ底壁部（２７）、および前記側壁部（２６）に形成された少なくとも１つの貫通孔（２８）を有していることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、口金部材（３）の突出部（２２）によって、樹脂ライナー（２）の収容室（１１）への注入時の高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更することができ、これにより、高圧流体の流速を低減することができる。その結果、高圧流体が収容室（１１）の底壁部または側壁部と衝突するときの衝撃が緩和されるので、樹脂ライナー（２）への静電気の蓄積を抑制することができる。また、高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更する流れ方向変更構造は、バルブ（５）ではなく口金部材（３）に設けられるので、既存の汎用バルブを使用することができる。
【０００９】
また、本発明による圧力容器は、前記口金部材（３）が、前記樹脂ライナー（２）に着脱不能に固定されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、口金部材（３）を圧力容器（１）と一体的に構成することができる。これにより、高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更する流れ方向変更構造をバルブ（５）ではなく圧力容器（１）に設けることができるので、既存の汎用バルブの使用が可能となる。
【００１１】
本発明による圧力容器は、高圧流体を収容する収容室（１１）を画定し、外側に突出する筒状ネック部（１２）を含む樹脂ライナー（２）と、前記筒状ネック部（１２）の内周に設けられた筒状の口金部材（３）と、前記口金部材（３）の内周に設けられた筒状のアタッチメント部材（８）と、前記樹脂ライナー（２）の外周を覆う補強層（４）とを備えた圧力容器（１）であって、前記アタッチメント部材（８）が、前記収容室（１１）内に突出する突出部（４２）を含み、前記突出部（４２）が、筒状の側壁部（４４）、前記側壁部（４４）の突出端部を塞ぐ底壁部（４５）、および前記側壁部（４４）に形成された少なくとも１つの貫通孔（４６）を有していることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、アタッチメント部材（８）の突出部（４２）によって、樹脂ライナー（２）の収容室（１１）への注入時の高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更することができ、これにより、高圧流体の流速を低減することができる。これにより、高圧流体が収容室（１１）の底壁部または側壁部と衝突するときの衝撃が緩和されるので、樹脂ライナー（２）への静電気の蓄積を抑制することができる。また、高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更する流れ方向変更構造は、バルブ（５）ではなくアタッチメント部材（８）に設けられるので、既存の汎用バルブを使用することができる。
【００１３】
また、本発明による圧力容器は、前記アタッチメント部材（８）が、前記口金部材（３）に着脱不能に固定されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、アタッチメント部材（８）を圧力容器（１）と一体的に構成することができる。これにより、高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更する流れ方向変更構造をバルブ（５）ではなく圧力容器（１）に設けることができるので、既存の汎用バルブの使用が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、静電気の蓄積を抑制することができ、かつ既存の汎用バルブを使用可能な圧力容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による圧力容器を示す一部破断縦断面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】図２の破線円ＩＩＩ内の拡大図
【図４】本発明の第２実施形態による圧力容器を示す一部破断縦断面図
【図５】図４の要部拡大図
【図６】図４の破線円ＶＩ内の拡大図
【図７】アタッチメント部材の斜視図
【図８】本発明の第２実施形態の変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態による圧力容器について、図１〜図３を参照して説明する。本発明による圧力容器は、樹脂製の圧力容器であり、例えばＬＰＧ（液化石油ガス）やＬＮＧ（液化天然ガス）などの高圧流体を収容することができる。
【００１９】
図１および図２に示すように、本発明の第１実施形態による圧力容器１は、高圧流体を収容する収容室１１を画定し、外側に突出する筒状ネック部１２を含む樹脂ライナー２と、筒状ネック部１２の内周に設けられた筒状の口金部材３と、樹脂ライナー２の外周を覆う補強層４とを備える。口金部材３の内側には、高圧流体を注排するためのバルブ５が取り付けられる。筒状ネック部１２と口金部材３との間にはシール部材６が介設される。
【００２０】
樹脂ライナー２の材料は、収容する高圧流体や、充填条件（例えば、充填圧力）により選択され、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリアミド、ポリケトン、ポリフェニレンサルフィド（ＰＰＳ）などを用いることができる。
【００２１】
口金部材３は、金属製であり、樹脂ライナー２の筒状ネック部１２に着脱不能に固定された本体部２１と、本体部２１に連続して形成され、樹脂ライナー２の収容室１１内に突出する略円筒状の突出部２２とを含んでいる。口金部材３は、インサートブロー成形により、樹脂ライナー２の筒状ネック部１２に一体的に設けられる。すなわち、口金部材３は、圧力容器１と一体的に構成される。
【００２２】
図３を参照して、口金部材３の本体部２１は、円筒状の筒部２１ａと、筒部２１ａの一端に連続して形成され、筒部２１ａの周方向外側に延出する環状の上側フランジ２１ｂと、筒部２１ａの他端に連続して形成され、筒部２１ａの周方向外側に延出する環状の下側フランジ２１ｃとを有している。上側フランジ２１ｂは、筒状ネック部１２の上側に延出し、上側フランジ２１ｂは、筒状ネック部１２の下側に延出する。筒部２１ａの外周面は筒状ネック部１２の内周面に当接し、上側フランジ２１ｂの下面は筒状ネック部１２の上面に当接し、下側フランジ２１ｃの上面は筒状ネック部１２の下面に当接している。本体部２１の筒部２１ａの内周面には、バルブ５を取り付けるための取付溝２３（図示例では、雌ねじ）が形成されている。本体部２１の筒部２１ａの外周面には、シール部材６が配置されるシール受け溝２４が形成されている。
【００２３】
口金部材３の突出部２２は、筒状の側壁部２６と、側壁部２６に連続して形成され側壁部２６の突出端部を塞ぐ底壁部２７とを有している。側壁部２６の他端部は開口しており、側壁部２６の他端部の内周面は、本体部２１の筒部２１ａの内周面と連続している。側壁部２６には、断面円形の貫通孔２８が形成されている。本実施形態では、貫通孔２８は、側壁部２６の周方向に等間隔で４つ形成されている。なお、貫通孔２８の形状、数および配置間隔は特に限定されるものではなく、様々に変更可能である。
【００２４】
補強層４は、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスティック）からなり、樹脂ライナー２の耐圧強度を補強する役割を果たす。補強層４は、例えば、樹脂を含浸した繊維束を巻きつけた後に前記樹脂を硬化させるフィラメントワインディング法を用いて、樹脂ライナー２および口金部材３の外表面に設置される。なお、補強層４の設置方法は特に限定されるものではなく、繊維が埋め込まれた樹脂シートを巻きつけるシートワインディング法などの他の方法を用いてもよい。
【００２５】
バルブ５は、高圧流体の注排に一般的に用いられる汎用バルブである。バルブ５は、バルブ本体部３１と、バルブ本体部３１に連続して形成され、口金部材３の内側に挿入される円筒状の挿入部３２とを有している。バルブ本体部３１は、注排口３３と、図示しない開閉弁と、前記開閉弁を開閉するためのハンドル３４とを有している（図２参照）。挿入部３２は、その軸方向に貫通する連通孔３５を有している。挿入部３２の外周面には、口金部材３の本体部２１の内周面に形成された取付溝２３と係合可能な係合突部３６（図示例では、雄ねじからなるテーパねじ）が形成されている。バルブ５の係合突部３６を口金部材３の取付溝２３に係合させることにより、バルブ５は口金部材３に取り付けられる。
【００２６】
シール部材６は、例えばＯリングであり、口金部材３の本体部２１の筒部２１ａの外周面に形成されたシール受け溝２４に配置される。シール部材６は、シール受け溝２４の底面と、筒状ネック部１２の内周面とに当接することにより、樹脂ライナー２の収容室１１内に収容された高圧流体が外部に漏出しないように、口金部材３と樹脂ライナー２の筒状ネック部１２との間をシールする。なお、シール受け溝２４に、シール部材６のはみ出しを防止するためのバックアップリングをさらに配置してもよい。
【００２７】
図３中の矢印Ｂは、樹脂ライナー２の収容室１１への注入時の高圧流体の流れ方向を示している。図３に示すように、高圧流体は、バルブ５の連通孔３５を通って、連通孔３５の孔軸Ａ方向（すなわち、鉛直方向）に沿って流れ、口金部材３の突出部２２の側壁部２６内の空間２９に導入される。側壁部２６内の空間２９に導入された高圧流体は、底壁部２７の内面と衝突することにより流れ方向を連通孔３５の孔軸Ａ方向に対して直交する方向（すなわち、水平方向）に変え、突出部２２の側壁部２６に形成された各貫通孔２８から樹脂ライナー２の収容室１１に排出される。
【００２８】
このように、この第１実施形態による圧力容器１によれば、口金部材３の突出部２２によって、樹脂ライナー２の収容室１１への注入時の高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更することができる。また、本実施形態では貫通孔２８は４つ形成されているので、高圧流体の流れを鉛直方向の１本の流れから水平方向の４本の流れに変更することができる。これにより、収容室１１への注入時の高圧流体の流速を低減することができる。その結果、高圧流体が収容室１１の底壁部または側壁部と衝突するときの衝撃が緩和されるので、樹脂ライナー２への静電気の蓄積を抑制することができる。また、この第１実施形態による圧力容器１では、高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更する流れ方向変更構造は、バルブ５ではなく口金部材３に設けられているので、既存の汎用バルブを使用することができる。
【００２９】
また、この第１実施形態による圧力容器１によれば、口金部材３は、樹脂ライナー２の筒状ネック部１２に着脱不能に固定されており、圧力容器１と一体的に構成されている。これにより、高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更する流れ方向変更構造をバルブ５ではなく圧力容器１に設けることができるので、既存の汎用バルブの使用が可能となる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による圧力容器について、図４〜図８を参照して説明する。第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
図４〜図６に示すように、本発明の第２実施形態による圧力容器１は、高圧流体を収容する収容室１１を画定し、外側に突出する筒状ネック部１２を含む樹脂製の樹脂ライナー２と、筒状ネック部１２の内周に設けられた筒状の口金部材３と、口金部材３の内周に設けられた筒状のアタッチメント部材８と、樹脂ライナー２の外周を覆う補強層４とを備える。アタッチメント部材８の内側には、高圧流体を注排するためのバルブ５が取り付けられる。筒状ネック部１２と、口金部材３およびアタッチメント部材８と間にはシール部材７が介設される。
【００３２】
シール部材７は、例えばＯリングであり、樹脂ライナー２の筒状ネック部１２の上端面に形成されたシール受け溝２５に配置される。シール部材７は、シール受け溝２５の底面と、アタッチメント部材８とに当接することにより、筒状ネック部１２と、アタッチメント部材８との間をシールする。なお、シール受け溝２５に、シール部材６のはみ出しを防止するためのバックアップリングをさらに配置してもよい。
【００３３】
この第２実施形態による圧力容器１では、口金部材３は、環状の本体部２１のみからなり、突出部２２（図３参照）を含んでいない。また、口金部材３（本体部２１）は、上側フランジ２１ｂ（図３参照）を有していない。樹脂ライナー２の筒状ネック部１２の上端部１２ａは、筒状ネック部１２の内側に突出するように形成されており、口金部材３の上端部３ａは、筒状ネック部１２の上端部１２ａを受容可能な形状に形成されている。
【００３４】
アタッチメント部材８は、バルブ５の挿入部３２のサイズが口金部材３のサイズに適合しない場合に、口金部材３とバルブ５との間に介在させて、バルブ５の口金部材３への取り付けを可能にするための部材である。アタッチメント部材８は、金属製であり、口金部材３の内周に着脱不能に固定された本体部４１と、本体部４１に連続して形成され、樹脂ライナー２の収容室１１内に突出する略円筒状の突出部４２とを有している。
【００３５】
図６および図７を参照して、アタッチメント部材８の本体部４１は、円筒状の筒部４１ａと、筒部４１ａの一端に連続して形成され、筒部４１ａの周方向外側に延出する環状のフランジ４１ｂとを有している。
【００３６】
筒部４１ａの外周面には、口金部材３（本体部２１）の内周面に形成された取付溝２３と係合可能な係合突部４３（図示例では、雄ねじ）が形成されている。アタッチメント部材８の係合突部４３を口金部材３の取付溝２３に係合させることにより、アタッチメント部材８は口金部材３に取り付けられる。筒部４１ａの内周面には、バルブ５を取り付けるための取付溝４４（図示例では、雌ねじからなるテーパねじ）が形成されている。
【００３７】
フランジ４１ｂは、口金部材３の上端部３ａおよび筒状ネック部１２の上端部１２ａの上側に延出しており、フランジ４１ｂの下面は、口金部材３の上端部３ａおよび筒状ネック部１２の上端部１２ａの上面に当接している。また、フランジ４１ｂの下面は、口金部材３の上端部３ａおよび筒状ネック部１２の上端部１２ａを受容可能な形状に形成されており、フランジ４１ｂの周縁下端部４１ｃは、補強層４により覆われている。これにより、本体部４１は、口金部材３に着脱不能に固定されている。すなわち、アタッチメント部材８は、圧力容器１と一体的に構成されている。
【００３８】
アタッチメント部材８の突出部４２は、筒状の側壁部４５と、側壁部４５に連続して形成され側壁部４５の突出端部を塞ぐ底壁部４６とを有している。側壁部４５の他端部は開口しており、側壁部４５の他端部の内周面は、本体部４１の筒部４１ａの内周面と連続している。側壁部４５には、断面円形の貫通孔４７が形成されている。本実施形態では、貫通孔４７は、側壁部４５の周方向に等間隔で４つ形成されている。なお、貫通孔４７の形状、数および配置間隔は特に限定されるものではなく、様々に変更可能である。
【００３９】
図６中の矢印Ｃは、樹脂ライナー２の収容室１１への注入時の高圧流体の流れ方向を示している。図６に示すように、高圧流体は、バルブ５の連通孔３５を通って、連通孔３５の孔軸Ａ方向（すなわち、鉛直方向）に沿って流れ、アタッチメント部材８の突出部４２の側壁部４５内の空間４８に導入される。側壁部４５内の空間４８に導入された高圧流体は、底壁部４６の内面と衝突することにより流れ方向を連通孔３５の孔軸Ａ方向に対して直交する方向（すなわち、水平方向）に変え、突出部４２の側壁部４５に形成された各貫通孔４７から樹脂ライナー２の収容室１１に排出される。
【００４０】
このように、この第２実施形態による圧力容器１によれば、アタッチメント部材８の突出部４２によって、樹脂ライナー２の収容室１１への注入時の高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更することができる。また、本実施形態では貫通孔４７は４つ形成されているので、高圧流体の流れを鉛直方向の１本の流れから水平方向の４本の流れに変更することができる。これにより、収容室１１への注入時の高圧流体の流速を低減することができる。その結果、高圧流体が収容室１１の底壁部または側壁部と衝突するときの衝撃が緩和されるので、樹脂ライナー２への静電気の蓄積を抑制することができる。また、この第２実施形態による圧力容器１では、高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更する流れ方向変更構造はバルブ５ではなく口金部材３に設けられているので、既存の汎用バルブを使用することができる。
【００４１】
また、この第２実施形態による圧力容器１によれば、アタッチメント部材８は、その本体部４１のフランジ４１ｂの周縁下端部４１ｃが補強層４により覆われることにより、口金部材３に着脱不能に固定されている。すなわち、アタッチメント部材８は、圧力容器１と一体的に構成されている。これにより、高圧流体の流れ方向を鉛直方向から水平方向に変更する流れ方向変更構造をバルブ５ではなく圧力容器１に設けることができるので、既存の汎用バルブの使用が可能となる。
【００４２】
また、図８に示すように、アタッチメント部材８の本体部４１と突出部４２とを別体として構成してもよい。この場合、本体部４１は口金部材３に対して着脱不能に固定され、突出部４２は本体部４１に対して取り付けられるとその後には離脱不能となるように構成するとよい。また、この場合、突出部４２は樹脂製であってもよい。
【００４３】
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１    圧力容器
２    樹脂ライナー
３    口金部材
４    補強層
５    バルブ
８    アタッチメント部材
１１  収容室
１２  筒状ネック部
２２  突出部
２６  側壁部
２７  底壁部
２８  貫通孔
４２  突出部
４５  側壁部
４６  底壁部
４７  貫通孔
【図１】
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【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】
2017096319.tif 000009
【図８】
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