[發明專利]壓力容器

有效

• 申請號: 201380032207.0
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN104395651A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 片岡保人
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: F16J12/00
• 分類號: F16J12/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及一種在壓縮機用氣體冷卻器等中使用的壓力容器。

背景技術

一直以來，作為收容高壓氣體的壓力容器，已知有具備將其內部劃分為兩個室的隔壁的壓力容器。例如，在專利文獻1中公開有如下所述的壓力容器，即，該壓力容器具有收容高壓氣體的容器主體、以將該容器主體內等分為第一室和第二室的方式形成于該容器主體內的隔壁。所述容器主體由夾著所述隔壁而相互接合的第一側部圓筒壁以及第二側部圓筒壁構成。所述容器主體具有在一個方向上較長的形狀。所述隔壁呈沿著與所述容器主體的長邊方向平行的方向延伸的平板狀。所述隔壁的上端與所述容器主體的上部連接，所述隔壁的下端與所述容器主體的下部連接。

若在該壓力容器的各室內收容高壓氣體，則對所述第一側部圓筒壁以及所述第二側部圓筒壁施加欲使該第一側部圓筒壁以及第二側部圓筒壁向外側膨脹的負載。此時，在各圓筒壁與所述隔壁連接的連接部處產生應力集中。因此，在所述隔壁的上端以及下端分別形成有厚度比該隔壁的其他部位的厚度大的擴寬部。

然而，專利文獻1所述的壓力容器不能說是充分抑制了朝向該壓力容器產生的應力集中。即，若在該壓力容器的各室內收容高壓氣體，則各圓筒壁向外側膨脹變形，因此在所述擴寬部的厚度方向上的端部與各圓筒壁之間的邊界產生應力集中。(以下，稱作“第一課題”。)

另外，由于所述隔壁與所述容器主體的上部以及下部連接，因此在對所述各圓筒壁施加所述負載時，該隔壁被欲向外側膨脹的容器主體的上部以及下部朝向上下方向(與所述長邊方向以及所述隔壁的厚度方向各自正交的方向)拉拽。由此，在所述隔壁上作用所述上下方向上的拉伸負載。需要說明的是，由于從沿所述厚度方向鄰接的兩室對該隔壁施加大致相等的壓力，因此即便在各室內收容有高壓氣體的狀態下，對該隔壁也幾乎不作用彎曲力矩。

通常，對于壓力容器而言存在如下所述的需求，即，作為主要的強度方面的設計要件，要求確保規定值以上的耐壓破壞強度，另一方面，在滿足該要求的設計要件的同時盡可能地實現輕型化。然而，在專利文獻1所述的壓力容器中，關于隔壁，要求能夠承受所述拉伸負載的程度的足夠大的厚度，因此難以實現壓力容器的輕型化。(以下，稱作“第二課題”。)

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-155776號公報

發明內容

本發明的第一目的在于，提供一種能夠抑制應力集中的產生的壓力容器。

本發明的第二目的在于，提供一種能夠在滿足所要求的設計要件的同時實現輕型化的壓力容器。

為了解決所述第一課題，考慮應抑制各圓筒壁的變形，在各圓筒壁各自的外表面設置加強肋。然而，僅是單純地在各圓筒壁的表面設置加強肋的話，可能在該加強肋與圓筒壁之間的邊界，即，加強肋中的所述擴寬部側的端部的根部殘留應力集中。

根據本發明的一方面的壓力容器具有收容高壓氣體的容器主體、以將該容器主體內等分為第一室和第二室的方式形成于該容器主體內的隔壁，其特征在于，所述容器主體具有與所述隔壁的上端連接的上壁、與該上壁對置且與所述隔壁的下端連接的底壁、將所述上壁的周緣與所述底壁的周緣連接起來的周壁，所述上壁具有與所述周壁的上端以及所述隔壁的上端連接的上壁主體、呈現為從該上壁主體的外表面中的位于該上壁主體的內表面與所述隔壁的上端之間的連接部的背側的部位朝向外側突出的形狀的上壁突出部、豎立設置于所述上壁主體中的所述第一室的外表面的上壁第一室側肋、豎立設置于所述上壁主體中的所述第二室的外表面的上壁第二室側肋，所述底壁具有與所述周壁的下端以及所述隔壁的下端連接的底壁主體、呈現為從位于該底壁主體的外表面中的該底壁主體的內表面與所述隔壁的下端之間的連接部的背側的部位朝向外側突出的形狀的底壁突出部、豎立設置于所述底壁主體中的所述第一室的外表面的底壁第一室側肋、豎立設置于所述底壁主體中的所述第二室的外表面的底壁第二室側肋，所述上壁第一室側肋以及所述上壁第二室側肋分別具有與所述上壁突出部連結的形狀，所述底壁第一室側肋以及所述底壁第二室側肋分別具有與所述底壁突出部連結的形狀。

為了解決所述第二課題，本申請的發明人著眼于在壓力容器的隔壁作用收容于容器主體的高壓氣體的內壓而產生的拉伸負載的分布產生不均勻。即，著眼于下述結構：恒定厚度的隔壁存在僅作用相對小的拉伸負載的部分，這些部分被過度地加強。因而，通過削減該隔壁中的被過度地加強的部分而使材料減少，以便消除在所述隔壁產生的拉伸負載的分布的不均勻，由此能夠實現壓力容器整體的輕型化。