圧力容器
【課題】簡易な構造で確実にシールすることができる圧力容器を提供することを課題とする。
【解決手段】突出するネック部２ｃを備え、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナー２と、ネック部２ｃの内側に取り付けられた口金部材３と、口金部材３の内側に取り付けられたバルブ６と、樹脂ライナー２とバルブ６との間に設けられたシール部材７と、を有する圧力容器１であって、ネック部２ｃは、筒状を呈する筒部１１と、筒部１１の上端に設けられシール部材７を取り付ける取付座面１２ａと、取付座面１２ａの外側に立ち上がる立上り壁１３と、を有し、シール部材７は、バルブ６の一部及び取付座面１２ａに当接していることを特徴とする。
【解決手段】突出するネック部２ｃを備え、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナー２と、ネック部２ｃの内側に取り付けられた口金部材３と、口金部材３の内側に取り付けられたバルブ６と、樹脂ライナー２とバルブ６との間に設けられたシール部材７と、を有する圧力容器１であって、ネック部２ｃは、筒状を呈する筒部１１と、筒部１１の上端に設けられシール部材７を取り付ける取付座面１２ａと、取付座面１２ａの外側に立ち上がる立上り壁１３と、を有し、シール部材７は、バルブ６の一部及び取付座面１２ａに当接していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体又は液体を貯留する圧力容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化石油ガス（Liquefied petroleum gas）は、ブタン、プロパンなどを主成分とし、圧縮することにより常温で容易に液化できる気体燃料として知られている。ＬＰＧを液化することで、その体積は気化ガス時の２５０分の１になり、耐圧の低い圧力で貯蔵や輸送が可能となる。ＬＰＧを貯蔵する材料としては、これまでは一般に、スチール製やアルミニウム合金製の圧力容器が採用されてきた。しかし、金属製の圧力容器は、強度が高く、信頼性が高い利点を有するが、重量が重くなるという問題があった。
【０００３】
このような問題点に鑑み、近年では、圧力容器の軽量化を目的として、合成樹脂製の薄肉容器（樹脂ライナー）を、樹脂が含浸された繊維強化層で被い、その後樹脂を硬化させる複合構造の圧力容器が提案されている。例えば特許文献１に記載の圧力容器は、樹脂ライナーと、この樹脂ライナーの外面を補強する繊維強化樹脂層（ＦＲＰ層）と、樹脂ライナー及び繊維強化樹脂層の外側に突出し、ＬＰＧの注排口となる金属製の口金部材とで構成されている。口金部材の筒部の内周面には例えば雌ネジが形成されており、この雌ネジにバルブを締結して、バルブから圧力容器の内部のＬＰＧを注排する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
樹脂ライナーと口金部材とは材料が異なるため、これらの部材を気体や液体がリークしないように隙間なく接合することは容易ではない。一方で、リークしないようにシール構造を複雑化させると、製造作業が煩雑になったり、製造コストが増加したりするという問題がある。また、シール構造が複雑化すると、メンテナンスやシール部分の管理も困難になる。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、簡易な構造で確実にシールすることができる圧力容器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、突出するネック部を備え、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、前記ネック部の内側に取り付けられた口金部材と、前記口金部材の内側に取り付けられたバルブと、前記樹脂ライナーと前記バルブとの間に設けられたシール部材と、を有する圧力容器であって、前記ネック部は、筒状を呈する筒部と、前記筒部の上端に設けられ前記シール部材を取り付ける取付座面と、前記取付座面の外側に立ち上がる立上り壁と、を有し、前記シール部材は、前記バルブの一部及び前記取付座面に当接していることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、シール部材を樹脂ライナーの取付座面とバルブとの間に介設するだけで気体又は液体のリークを確実に防ぐことができる。また、取付座面の外側に立上り壁を設けたことにより、シール部材の取付性を向上させることができる。また、立上り壁を設けたことにより、圧力容器に内圧が作用した際に、シール部材がはみ出るのを防ぐことができる。また、樹脂ライナーとバルブとの間にシール部材を介設しているため、バルブを外せばシール部材を視認できる。これにより、メンテナンスやシール部分の管理が容易になる。
【０００９】
また、本発明は、突出するネック部を備え、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、前記ネック部の内側に取り付けられた口金部材と、前記口金部材の内側に取り付けられた補助部材と、前記補助部材の内側に取り付けられたバルブと、前記樹脂ライナーと前記補助部材との間に設けられたシール部材と、を有する圧力容器であって、前記ネック部は、筒状を呈する筒部と、前記筒部の上端に設けられ前記シール部材を取り付ける取付座面と、前記取付座面の外側に立ち上がる立上り壁と、を有し、前記シール部材は、前記補助部材の一部及び前記取付座面に当接していることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、シール部材を樹脂ライナーの取付座面と補助部材との間に介設するだけで気体又は液体のリークを確実に防ぐことができる。また、口金部材とバルブの間に補助部材を設けることにより、様々な種類のバルブに対応することができる。また、取付座面の外側に立上り壁を設けたことにより、シール部材の取付性を向上させることができる。また、立上り壁を設けたことにより、圧力容器に内圧が作用した際に、シール部材がはみ出るのを防ぐことができる。また、樹脂ライナーとバルブとの間にシール部材を介設しているため、バルブ及び補助部材を外せばシール部材を視認できる。これにより、メンテナンスやシール部分の管理が容易になる。
【００１１】
また、前記口金部材は、リング状のフランジ部と、前記フランジ部の内周に突出する筒状の突出部と、を有し、前記突出部の外周には、半径方向に延設された大径部が設けられており、前記取付座面の下に前記大径部が配置されていることが好ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、樹脂製の取付座面が金属製の口金部材の大径部で支持されているため、取付座面の強度を向上させることができる。これにより、シール部分の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
また、前記バルブは、前記口金部に接合される本体筒部と、前記本体筒部から外側に張り出し、前記立上り壁の上端及び前記口金部材の上端を覆う押え部を有し、前記押え部には、前記立上り壁の外側に配置されたサポート部が延設されていることが好ましい。
【００１４】
かかる構成によれば、立上り壁の外側にサポート部が配置されるため、樹脂ライナーに内圧が作用した際に、立上り壁や筒部が外側に倒れるのを防ぐことができる。
【００１５】
また、前記補助部材は、前記口金部材に接合されるとともに前記バルブが取り付けられる基部と、前記基部から外側に張り出し、前記立上り壁の上端及び前記口金部材の上端を覆う押え部を有し、前記押え部には、前記前記立上り壁の外側に配置されたサポート部が延設されていることが好ましい。
【００１６】
かかる構成によれば、補助部材を用いた場合であっても、立上り壁の外側にサポート部が配置されるため、樹脂ライナーに内圧が作用した際に、立上り壁や筒部が外側に倒れるのを防ぐことができる。
【００１７】
また、前記口金部材の外周に、凹溝が設けられており、前記凹溝に前記樹脂ライナーを構成する樹脂が充填されていることが好ましい。かかる構成によれば、樹脂ライナーに対する口金部材の回転を規制することができるため、樹脂ライナーと口金部材との結合性を高めることができる。
【００１８】
また、前記口金部材と前記樹脂ライナーとの間に粉体塗装による塗膜が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、口金部材と樹脂ライナーとの結合性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る圧力容器によれば、簡易な構造で確実にシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第一実施形態に係る圧力容器を示す一部破断側断面図である。
【図２】第一実施形態に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。
【図３】第一実施形態に係る口金部材を示した図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】第一実施形態に係る圧力容器の製造方法の口金部材保持工程を示した模式断面図である。
【図６】第一実施形態に係る圧力容器の製造方法の型締め工程を示した模式断面図である。
【図７】第一実施形態に係る圧力容器の製造方法のブロー工程を示した模式断面図である。
【図８】変形例に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。
【図９】第二実施形態に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。
【図１０】変形例に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第一実施形態］
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る圧力容器１は、樹脂ライナー２と、樹脂ライナー２の端部に形成された口金部材３と、口金部材３の外周面に形成された塗膜４と、樹脂ライナー２の外周を覆う繊維強化樹脂層５と、口金部材３に取り付けられたバルブ６と、シール部材７とで主に構成されている。圧力容器１は、例えば、内部に液体又は気体を収容することができる容器である。
【００２２】
樹脂ライナー２は、図１及び図２に示すように、樹脂製であって内部が中空になっている。樹脂ライナー２の材料は特に制限されないが、収容する気体又は液体の種類や用途に応じて、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）などが用いられる。樹脂ライナー２を樹脂で形成することで、軽量化を図ることができる。
【００２３】
樹脂ライナー２は、本実施形態では、筒状を呈する胴部２ａと、胴部２ａの端部側を構成する曲面を備えた肩部２ｂと、肩部２ｂから中心軸Ｃ方向に向けて突出するネック部２ｃとで構成されている。樹脂ライナー２の形状は、特に制限されるものではなく、例えば、球形であってもよい。
【００２４】
ネック部２ｃは、図２に示すように、筒部１１と、張出部１２と、立上り壁１３とを備えている。筒部１１は、円筒状を呈し、その内側には口金部材３が取り付けられている。
【００２５】
張出部１２は、筒部１１の内面に沿って内側（中心軸Ｃ方向）に張り出している。張出部１２の上面は、シール部材７を取り付ける取付座面１２ａになっている。取付座面１２ａは、パーティングラインの無い平面になっており、平面視リング状に形成されている。
【００２６】
立上り壁１３は、取付座面１２ａの外側に形成されている。立上り壁１３は、筒部１１の上端から上方に突出しており、平面視リング状に形成されている。立上り壁１３の形状は、断面視矩形になっている。
【００２７】
口金部材３は、図２、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、環状のフランジ部２１と、フランジ部２１に突出した突出部２２とで構成されている。口金部材３は、金属製であって、その内側にバルブ６が取り付けられる。
【００２８】
フランジ部２１は、リング状を呈する板状部位である。図２に示すように、フランジ部２１の下面と、樹脂ライナー２の肩部２ｂの内面とは略面一になっている。
【００２９】
突出部２２の内周面には、バルブ６を取り付けるための雌ネジが形成されている。突出部２２には、半径方向に延設された大径部２３が形成されている。大径部２３の外周は平面視略円形になっている。大径部２３は、樹脂ライナー２のネック部２ｃで覆われる部位である。成形後には、図２に示すように、張出部１２の直下に大径部２３が配置される。
【００３０】
大径部２３の外周面には、周方向において等間隔に複数の凹溝２５が形成されている。凹溝２５は、図４に示すように、樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることにより、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制するための部位である。凹溝２５は、水平断面が長方形であって、突出部２２の突出方向（注排方向）に沿って延設されている。
【００３１】
本実施形態では、凹溝２５の上方（突出部２２の突出方向側）が開放されている。これにより、凹溝２５に樹脂を充填する際に、空気が抜けやすいため凹溝２５の内部に空気溜まりができにくい。凹溝２５は、本実施形態では前記したように形成したが、樹脂ライナー２が充填されることで、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制する形状であれば、これに限定されるものではない。例えば、凹溝２５は、少なくとも一つ設けられているだけでもよい。また、本実施形態では、凹溝２５の突出部２２の突出方向側が開放されているが、閉鎖した形状であってもよい。また、凹溝２５は、ディンプルのように丸く繰り抜かれた形状であってもよい。
【００３２】
また、突出部２２には外側に張り出した鍔部２６が形成されている。鍔部２６は、円板状に形成されている。鍔部２６は、樹脂ライナー２を構成する樹脂で覆われることにより、樹脂ライナー２に対する口金部材３の脱落を防止する部位である。
【００３３】
なお、口金部材３は、前記した形状に限定されるものではない。例えば大径部２３、凹溝２５及び鍔部２６は省略してもよい。
【００３４】
口金部材３の製造方法は、特に制限されないが、本実施形態では鍛造により一体成形されている。鍛造によれば、凹溝２５を成形する際に切削加工が不要になるため、製造期間や作業を省略することができる。
【００３５】
塗膜４は、図２に示すように、粉体塗装によって形成されており、例えばポリオレフィン系樹脂からなる接着層である。塗膜４は、樹脂ライナー２と口金部材３とが接触する部分及び凹溝２５の内面に塗布されている。塗膜４が形成されることにより、樹脂ライナー２と口金部材３との接着性（結合性）を向上させることができる。
【００３６】
また、粉体塗装を行う前処理として、表面を粗面化することが望ましく、例えば、サンドブラスト、ショットブラスト、化学的な処理剤の塗布等を行ってもよい。また、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性を向上させるものであれば他の接着剤で塗膜４を形成しても構わない。
【００３７】
繊維強化樹脂層５は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）であり、樹脂ライナー２の外周を覆うように形成されている。繊維強化樹脂層５は、例えば、フィラメントワインディング法、ハンドレイアップ法等によって、樹脂が含浸された織布が積層されることによって設けられている。
【００３８】
繊維強化樹脂層５に使用される樹脂としては、強度が高いことからエポキシ系樹脂が一般的である。熱的な安定性を求める場合などは、フェノール系樹脂も使用することができる。繊維強化樹脂層５の形成方法については特に制限されないが、繊維の連続性を保つことができるとともに高い強度を容易に実現でき、かつ、薄肉化が図れるフィラメントワインディング法が好ましい。
【００３９】
バルブ６は、図２に示すように、口金部材３の内側に螺合されている。バルブ６は、本体筒部３１と、本体筒部３１の外周から外側に張り出した押え部３２とで構成されている。本体筒部３１の内部には、樹脂ライナー２の内部に連通する連通孔３１ａが形成されている。本体筒部３１の外周には、口金部材３に螺合される雄ネジが形成されている。押え部３２は、円板状に形成されており、シール部材７を覆うようにシール部材７の外径よりも大きい外径で形成されている。本実施形態では、押え部３２は、ネック部２ｃと同等の半径で形成されている。
【００４０】
シール部材７は、Ｏリングであって、取付座面１２ａに取り付けられている。シール部材７は、圧力容器１の内部に貯留された気体又は液体のリークを防ぐ部材である。シール部材７は、本実施形態では、取付座面１２ａと押え部３２の下面３２ａとに当接している。なお、シール部材７は、取付座面１２ａ及び下面３２ａに加えて、口金部材３の突出部２２及び立上り壁１３の内面１３ａの少なくとも一方に当接させてもよい。これにより、気体又は液体のリークをより確実に防ぐことができる。
【００４１】
次に、本実施形態に係る圧力容器の製造方法について説明する。圧力容器の製造方法については特に制限されないが、本実施形態ではブロー成形によって製造する場合を例示する。圧力容器の製造方法では、口金部材保持工程と、パリソン供給工程と、型締め工程と、ブロー工程と、繊維強化樹脂層成形工程、部品取付工程を行う。
【００４２】
図５は、本実施形態に係る圧力容器の製造方法の口金部材保持工程を示した模式断面図である。図６は、本実施形態に係る圧力容器の製造方法の型締め工程を示した模式断面図である。図７は、本実施形態に係る圧力容器の製造方法のブロー工程を示した模式断面図である。
【００４３】
口金部材保持工程では、図５に示すように、口金部材３をブロー装置４１に装着する。口金部材３の表面には粉体塗装が予め施されている。ブロー装置４１は、外筒部４２と、内筒部４３と、ブローピン４４と、ボールＢとで主に構成されている。口金部材３は、口金部材３の突出部２２と外筒部４２の先端とが対向するようにして装着される。ブロー装置４１は、内筒部４３及びブローピン４４を口金部材３の突出部２２に挿入し、ボールＢを外側に押し出すことによりロックされるようになっている。一方、ブローピン４４を縮退させるとボールＢが内側に移動してロックが解除されるようになっている。ブロー装置４１と口金部材３とは、簡易に着脱可能であれば他の構造であってもよい。
【００４４】
外筒部４２は、筒部材であって、先端には平面視リング状の先端面５１が形成されている。また、先端面５１には、平面視リング状に突出した突条５２が形成されている。突条５２は断面視矩形で形成されている。先端面５１の内側には内側先端面５１ａ、外側には外側先端面５１ｂがそれぞれ形成されている。突条５２の内側には突条内面５２ａ、上側には突条天面５２ｂ及び外側には突条外面５２ｃがそれぞれ形成されている。口金部材３の突出部２２は、内筒部４３と突条５２の間に挟持されている。
【００４５】
パリソン供給工程では、口金部材３の外側であり、かつ、後記する第１型Ｋ１と第２型Ｋ２の間に筒状のパリソンＰを供給する。なお、図５及び図６では、説明の便宜上、パリソンの描画を省略している。
【００４６】
型締め工程では、図６に示すように、第１型Ｋ１と第２型Ｋ２とで型締めを行う。第１型Ｋ１の端部の内面Ｋ１ａ及び第２型の端部の内面Ｋ２ａは外筒部４２に密接するように半円状にくり抜かれている。型締めを行うことにより、口金部材３、突条天面５２ｂ、突条外面５２ｃ、外側先端面５１ｂ、第１型Ｋ１の内面Ｋ１ａ及び第２型の内面Ｋ２ａとで囲まれたキャビティが形成される。このキャビティによって樹脂ライナー２のネック部２ｃが成形される。
【００４７】
ブロー工程では、図７に示すように、ブローピン４４に空気を供給して、パリソンＰを第１型Ｋ１及び第２型Ｋ２に転写させる。パリソンＰは、溶融した樹脂であって、後に樹脂ライナー２となる材料である。ブロー成形の際の空気の圧力によって、パリソンＰが流動し、前記したキャビティにパリソンＰが確実に充填される。
【００４８】
ブローが終了したら、ブローピン４４を第１型Ｋ１及び第２型Ｋ２の外部に縮退させて、脱型する。これにより、樹脂ライナー２と口金部材３とが一体化された複合部材が形成される。
【００４９】
繊維強化樹脂層成形工程では、具体的な図示は省略するが、例えば、ブロー工程で成形された複合部材について、フィラメントワインディング法により、樹脂ライナー２の外周に、繊維強化樹脂層５を形成する。
【００５０】
部品取付工程では、取付座面１２ａにシール部材７を取り付けるとともに、バルブ６を口金部材３に螺合する。以上の工程によって、圧力容器１が形成される。
【００５１】
圧力容器１の製造方法は、前記した工程に限定されるものではない。本実施形態では、ブロー成形によって製造したが、例えば、口金部材３を金型にインサートした後に、インジェクション成形、回転成形等で成形工程を行ってもよい。
【００５２】
以上説明した圧力容器１によれば、シール部材７を樹脂ライナー２の取付座面１２ａとバルブ６との間に介設するだけで気体又は液体のリークを確実に防ぐことができる。また、取付座面１２ａの外側に立上り壁１３を設けたことによりシール部材７の位置決めが容易になり、シール部材７の取付性を向上させることができる。また、立上り壁１３を設けたため、圧力容器１に内圧が作用した際に、シール部材７が外部にはみ出るのを防ぐことができる。また、立上り壁１３とバルブ６の押え部３２とでシール部材７を覆うことにより、シール部材７に直接太陽光が当らないため、シール部材７の劣化を防ぐことができる。
【００５３】
また、樹脂ライナー２とバルブ６との間にシール部材７を介設しているため、バルブ６を外せばシール部材７を視認できる。これにより、メンテナンスやシール部分の管理が容易になる。また、バルブ６を螺合する際に、シール部材７がよれるのを防ぐことができるため、取付時にシール性能が低下するのを回避できる。
【００５４】
また、樹脂製の取付座面１２ａを備えた張出部１２を金属製の口金部材３の大径部２３で支持しているため、張出部１２（取付座面１２ａ）の強度を向上させることができる。これにより、シール部分の耐久性を高めることができる。
【００５５】
また、口金部材３の外周に、凹溝２５が設けられており、凹溝２５に樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されているため、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制することができる。これにより、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性を高めることができる。
【００５６】
ここで、シール部材７が配置される部位にパーティングラインがあると、シール部分に隙間が発生し、シール性能を低下させるおそれがある。本実施形態の製造方法によれば、第１型Ｋ１及び第２型Ｋ２により、筒部１１の外周面には少なくとも２条のパーティングラインが形成されるが、取付座面１２ａ及び立上り壁１３の内面１３ａにはパーティングラインが形成されない。取付座面１２ａは、図６に示すように、突条５２の突条天面５２ｂで成形される。また、立上り壁１３の内面１３ａは、突条５２の突条外面５２ｃで成形される。つまり、突条天面５２ｂ及び突条外面５２ｃはいずれも連続するリング状になっているため、成形時にこれらの面にパーティングラインは形成されない。これにより、本実施形態に係る圧力容器の製造方法及び圧力容器１によれば、シール性能をより向上させることができる。
【００５７】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、大径部２３の上端は、本実施形態では下方に傾斜しているが、突出部２２に対して垂直に延設されていてもよい。
【００５８】
図８は、変形例に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。図８に示すように、変形例に係る圧力容器１Ａでは、バルブ６Ａにサポート部３３が形成されている点で前記した実施形態と相違する。また、口金部材３Ａには大径部２３及び鍔部２６が形成されていない点で前記した実施形態と相違する。
【００５９】
バルブ６Ａは、本体筒部３１と、本体筒部３１の外周から外側に張り出した押え部３２と、押え部３２から延設されたサポート部３３とで構成されている。押え部３２は、口金部材３の上端及び立上り壁１３の上端を覆っている。
【００６０】
サポート部３３は、押え部３２の先端側から下方に垂下しており、中心軸Ｃに対して立上り壁１３の外側に配置されている。サポート部３３は、断面視矩形を呈し、平面視してリング状に形成されている。サポート部３３は、立上り壁１３よりも長くなっており、押え部３２から筒部１１の上部まで延設されている。サポート部３３の内周面と立上り壁１３の外周面とは接触していてもよいし、わずかに離間していてもよい。また、立上り壁１３と押え部３２とは接触していてもよいし、わずかに離間していてもよい。また、サポート部３３が立上り壁１３の外側に配置されているのであれば、サポート部３３の長さは、立上り壁１３の長さ以下に設定してもよい。
【００６１】
樹脂製の立上り壁１３の外側に金属製のサポート部３３が配置されるため、樹脂ライナー２に内圧が作用した際に、立上り壁１３や筒部１１が外側に倒れるのを防ぐことができ、圧力容器１Ａの耐久性の向上を図ることができる。
【００６２】
［第二実施形態］
第二実施形態に係る圧力容器１Ｂは、図９に示すように、補助部材６１を取り付けている点で第一実施形態と相違する。圧力容器１Ｂは、樹脂ライナー２と、樹脂ライナー２の端部に形成された口金部材３と、口金部材３の外周面に形成された塗膜４と、樹脂ライナー２の外周を覆う繊維強化樹脂層５と、口金部材３の内側に取り付けられた補助部材６１と、補助部材６１の内側に取り付けられたバルブ７１と、シール部材７とで主に構成されている。補助部材６１及びバルブ７１以外の部材は第一実施形態と略同等であるため、補助部材６１及びバルブ７１を中心に説明する。
【００６３】
補助部材６１は、口金部材３の内側に接合されるとともに、バルブ７１が着脱される部材である。補助部材６１は、本実施形態では金属で形成されているが、樹脂製であってもよい。補助部材６１は、基部６２と、基部６２の先端から外側に張り出した押え部６３と、押え部６３の外縁に設けられたサポート部６４とで構成されている。
【００６４】
基部６２は、筒状を呈する部位である。基部６２の内周面には雌ネジが形成されており、バルブ７１が螺合されるようになっている。また、基部６２の外周面には雄ネジが形成されており、口金部材３に螺合されるようになっている。
【００６５】
押え部６３は、平面視円形を呈し、基部６２の上端から外側に向けて張り出している。押え部６３の外径は、筒部１１の外径よりも大きくなっている。
【００６６】
サポート部６４は、押え部６３の外縁から下方に垂下しており、中心軸Ｃに対して立上り壁１３の外側に配置されている。サポート部６４は、断面視矩形を呈し、平面視リング状に形成されている。サポート部６４は、立上り壁１３よりも長くなっており、押え部６３から筒部１１の上部まで延設されている。サポート部６４の内周面と立上り壁１３の外周面とは接触していてもよいし、わずかに離間していてもよい。また、立上り壁１３と押え部６３とは接触していてもよいし、わずかに離間していてもよい。また、サポート部６４が立上り壁１３の外側に配置されているのであれば、サポート部６４の長さは、立上り壁１３の長さ以下に設定してもよい。
【００６７】
バルブ７１は、内部に連通孔が形成された本体筒部７２を備えている。本体筒部７２は、補助部材６１の基部６２に接合される部位である。本実施形態では、本体筒部７２の先端側には先端に向けて先細りとなるテーパー部７２ａが形成されている。テーパー部７２ａの外周面には、雄ネジが形成されている。
【００６８】
また、テーパー部７２ａと補助部材６１の基部６２との間には、シール部材６５が介設されている。シール部材６５は、例えば、シールテープを用いる。
【００６９】
以上のように構成された第二実施形態であっても、第一実施形態と略同等の効果を奏することができる。第一実施形態で用いたバルブ６には、押え部３２及びサポート部３３が形成されているが、押え部３２及びサポート部３３が形成されていないバルブも存在する。このような場合には、口金部材３とバルブ７１の間に補助部材６１を設けることで、様々な種類のバルブに対応することができる。
【００７０】
また、補助部材６１には、立上り壁１３の外側に配設されるサポート部６４が形成されているため、樹脂ライナー２に内圧が作用した際に、立上り壁１３や筒部１１が外側に倒れるのを防ぐことができ、圧力容器１Ｂの耐久性の向上を図ることができる。また、シール部材６５を設けることにより、補助部材６１とバルブ７１の間のシール性を高めることができる。
【００７１】
図１０は、変形例に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。図１０に示すように、圧力容器１Ｃでは、バルブ８１の構成及びシール部材６５にＯリングを用いている点で第二実施形態と相違する。
【００７２】
バルブ８１は、内部に連通孔が形成された本体筒部８２を備えている。本体筒部８２は、補助部材６１の基部６２に接合される部位である。本変形例では、本体筒部８２には、雄ネジが形成された接合部８２ａと、接合部８２ａよりも先端側に形成された先端部８２ｂと、先端部８２ｂに形成された凹部８２ｃとが形成されている。
【００７３】
先端部８２ｂは略円柱状を呈する。凹部８２ｃは、先端部８２ｂの外周面に形成された窪みである。凹部８２ｃには、シール部材（Ｏリング）６５が配設される。
【００７４】
補助部材６１の基部６２の内周面６２ａは、先端部８２ｂの外周面と対向する。シール部材６５が、内周面６２ａと凹部８２ｃとに当接されることにより、補助部材６１とバルブ８１との間のシール性を高めることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１ 圧力容器
２ 樹脂ライナー
２ａ 胴部
２ｂ 肩部
２ｃ ネック部
３ 口金部材
４ 塗膜
５ 繊維強化樹脂層
６ バルブ
７ シール部材
１１ 筒部
１２ 張出部
１２ａ 取付座面
１３ 立上り壁
２１ フランジ部
２２ 突出部
２３ 大径部
２５ 凹溝
３１ 本体筒部
３２ 押え部
３３ サポート部
６１ 補助部材
６２ 基部
６３ 押え部
６４ サポート部
７１ バルブ
７２ 本体筒部
８１ バルブ
８２ 本体筒部
Ｋ１ 第１型
Ｋ２ 第２型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体又は液体を貯留する圧力容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化石油ガス（Liquefied petroleum gas）は、ブタン、プロパンなどを主成分とし、圧縮することにより常温で容易に液化できる気体燃料として知られている。ＬＰＧを液化することで、その体積は気化ガス時の２５０分の１になり、耐圧の低い圧力で貯蔵や輸送が可能となる。ＬＰＧを貯蔵する材料としては、これまでは一般に、スチール製やアルミニウム合金製の圧力容器が採用されてきた。しかし、金属製の圧力容器は、強度が高く、信頼性が高い利点を有するが、重量が重くなるという問題があった。
【０００３】
このような問題点に鑑み、近年では、圧力容器の軽量化を目的として、合成樹脂製の薄肉容器（樹脂ライナー）を、樹脂が含浸された繊維強化層で被い、その後樹脂を硬化させる複合構造の圧力容器が提案されている。例えば特許文献１に記載の圧力容器は、樹脂ライナーと、この樹脂ライナーの外面を補強する繊維強化樹脂層（ＦＲＰ層）と、樹脂ライナー及び繊維強化樹脂層の外側に突出し、ＬＰＧの注排口となる金属製の口金部材とで構成されている。口金部材の筒部の内周面には例えば雌ネジが形成されており、この雌ネジにバルブを締結して、バルブから圧力容器の内部のＬＰＧを注排する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
樹脂ライナーと口金部材とは材料が異なるため、これらの部材を気体や液体がリークしないように隙間なく接合することは容易ではない。一方で、リークしないようにシール構造を複雑化させると、製造作業が煩雑になったり、製造コストが増加したりするという問題がある。また、シール構造が複雑化すると、メンテナンスやシール部分の管理も困難になる。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、簡易な構造で確実にシールすることができる圧力容器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、突出するネック部を備え、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、前記ネック部の内側に取り付けられた口金部材と、前記口金部材の内側に取り付けられたバルブと、前記樹脂ライナーと前記バルブとの間に設けられたシール部材と、を有する圧力容器であって、前記ネック部は、筒状を呈する筒部と、前記筒部の上端に設けられ前記シール部材を取り付ける取付座面と、前記取付座面の外側に立ち上がる立上り壁と、を有し、前記シール部材は、前記バルブの一部及び前記取付座面に当接していることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、シール部材を樹脂ライナーの取付座面とバルブとの間に介設するだけで気体又は液体のリークを確実に防ぐことができる。また、取付座面の外側に立上り壁を設けたことにより、シール部材の取付性を向上させることができる。また、立上り壁を設けたことにより、圧力容器に内圧が作用した際に、シール部材がはみ出るのを防ぐことができる。また、樹脂ライナーとバルブとの間にシール部材を介設しているため、バルブを外せばシール部材を視認できる。これにより、メンテナンスやシール部分の管理が容易になる。
【０００９】
また、本発明は、突出するネック部を備え、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、前記ネック部の内側に取り付けられた口金部材と、前記口金部材の内側に取り付けられた補助部材と、前記補助部材の内側に取り付けられたバルブと、前記樹脂ライナーと前記補助部材との間に設けられたシール部材と、を有する圧力容器であって、前記ネック部は、筒状を呈する筒部と、前記筒部の上端に設けられ前記シール部材を取り付ける取付座面と、前記取付座面の外側に立ち上がる立上り壁と、を有し、前記シール部材は、前記補助部材の一部及び前記取付座面に当接していることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、シール部材を樹脂ライナーの取付座面と補助部材との間に介設するだけで気体又は液体のリークを確実に防ぐことができる。また、口金部材とバルブの間に補助部材を設けることにより、様々な種類のバルブに対応することができる。また、取付座面の外側に立上り壁を設けたことにより、シール部材の取付性を向上させることができる。また、立上り壁を設けたことにより、圧力容器に内圧が作用した際に、シール部材がはみ出るのを防ぐことができる。また、樹脂ライナーとバルブとの間にシール部材を介設しているため、バルブ及び補助部材を外せばシール部材を視認できる。これにより、メンテナンスやシール部分の管理が容易になる。
【００１１】
また、前記口金部材は、リング状のフランジ部と、前記フランジ部の内周に突出する筒状の突出部と、を有し、前記突出部の外周には、半径方向に延設された大径部が設けられており、前記取付座面の下に前記大径部が配置されていることが好ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、樹脂製の取付座面が金属製の口金部材の大径部で支持されているため、取付座面の強度を向上させることができる。これにより、シール部分の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
また、前記バルブは、前記口金部に接合される本体筒部と、前記本体筒部から外側に張り出し、前記立上り壁の上端及び前記口金部材の上端を覆う押え部を有し、前記押え部には、前記立上り壁の外側に配置されたサポート部が延設されていることが好ましい。
【００１４】
かかる構成によれば、立上り壁の外側にサポート部が配置されるため、樹脂ライナーに内圧が作用した際に、立上り壁や筒部が外側に倒れるのを防ぐことができる。
【００１５】
また、前記補助部材は、前記口金部材に接合されるとともに前記バルブが取り付けられる基部と、前記基部から外側に張り出し、前記立上り壁の上端及び前記口金部材の上端を覆う押え部を有し、前記押え部には、前記前記立上り壁の外側に配置されたサポート部が延設されていることが好ましい。
【００１６】
かかる構成によれば、補助部材を用いた場合であっても、立上り壁の外側にサポート部が配置されるため、樹脂ライナーに内圧が作用した際に、立上り壁や筒部が外側に倒れるのを防ぐことができる。
【００１７】
また、前記口金部材の外周に、凹溝が設けられており、前記凹溝に前記樹脂ライナーを構成する樹脂が充填されていることが好ましい。かかる構成によれば、樹脂ライナーに対する口金部材の回転を規制することができるため、樹脂ライナーと口金部材との結合性を高めることができる。
【００１８】
また、前記口金部材と前記樹脂ライナーとの間に粉体塗装による塗膜が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、口金部材と樹脂ライナーとの結合性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る圧力容器によれば、簡易な構造で確実にシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第一実施形態に係る圧力容器を示す一部破断側断面図である。
【図２】第一実施形態に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。
【図３】第一実施形態に係る口金部材を示した図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】第一実施形態に係る圧力容器の製造方法の口金部材保持工程を示した模式断面図である。
【図６】第一実施形態に係る圧力容器の製造方法の型締め工程を示した模式断面図である。
【図７】第一実施形態に係る圧力容器の製造方法のブロー工程を示した模式断面図である。
【図８】変形例に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。
【図９】第二実施形態に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。
【図１０】変形例に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第一実施形態］
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る圧力容器１は、樹脂ライナー２と、樹脂ライナー２の端部に形成された口金部材３と、口金部材３の外周面に形成された塗膜４と、樹脂ライナー２の外周を覆う繊維強化樹脂層５と、口金部材３に取り付けられたバルブ６と、シール部材７とで主に構成されている。圧力容器１は、例えば、内部に液体又は気体を収容することができる容器である。
【００２２】
樹脂ライナー２は、図１及び図２に示すように、樹脂製であって内部が中空になっている。樹脂ライナー２の材料は特に制限されないが、収容する気体又は液体の種類や用途に応じて、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）などが用いられる。樹脂ライナー２を樹脂で形成することで、軽量化を図ることができる。
【００２３】
樹脂ライナー２は、本実施形態では、筒状を呈する胴部２ａと、胴部２ａの端部側を構成する曲面を備えた肩部２ｂと、肩部２ｂから中心軸Ｃ方向に向けて突出するネック部２ｃとで構成されている。樹脂ライナー２の形状は、特に制限されるものではなく、例えば、球形であってもよい。
【００２４】
ネック部２ｃは、図２に示すように、筒部１１と、張出部１２と、立上り壁１３とを備えている。筒部１１は、円筒状を呈し、その内側には口金部材３が取り付けられている。
【００２５】
張出部１２は、筒部１１の内面に沿って内側（中心軸Ｃ方向）に張り出している。張出部１２の上面は、シール部材７を取り付ける取付座面１２ａになっている。取付座面１２ａは、パーティングラインの無い平面になっており、平面視リング状に形成されている。
【００２６】
立上り壁１３は、取付座面１２ａの外側に形成されている。立上り壁１３は、筒部１１の上端から上方に突出しており、平面視リング状に形成されている。立上り壁１３の形状は、断面視矩形になっている。
【００２７】
口金部材３は、図２、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、環状のフランジ部２１と、フランジ部２１に突出した突出部２２とで構成されている。口金部材３は、金属製であって、その内側にバルブ６が取り付けられる。
【００２８】
フランジ部２１は、リング状を呈する板状部位である。図２に示すように、フランジ部２１の下面と、樹脂ライナー２の肩部２ｂの内面とは略面一になっている。
【００２９】
突出部２２の内周面には、バルブ６を取り付けるための雌ネジが形成されている。突出部２２には、半径方向に延設された大径部２３が形成されている。大径部２３の外周は平面視略円形になっている。大径部２３は、樹脂ライナー２のネック部２ｃで覆われる部位である。成形後には、図２に示すように、張出部１２の直下に大径部２３が配置される。
【００３０】
大径部２３の外周面には、周方向において等間隔に複数の凹溝２５が形成されている。凹溝２５は、図４に示すように、樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることにより、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制するための部位である。凹溝２５は、水平断面が長方形であって、突出部２２の突出方向（注排方向）に沿って延設されている。
【００３１】
本実施形態では、凹溝２５の上方（突出部２２の突出方向側）が開放されている。これにより、凹溝２５に樹脂を充填する際に、空気が抜けやすいため凹溝２５の内部に空気溜まりができにくい。凹溝２５は、本実施形態では前記したように形成したが、樹脂ライナー２が充填されることで、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制する形状であれば、これに限定されるものではない。例えば、凹溝２５は、少なくとも一つ設けられているだけでもよい。また、本実施形態では、凹溝２５の突出部２２の突出方向側が開放されているが、閉鎖した形状であってもよい。また、凹溝２５は、ディンプルのように丸く繰り抜かれた形状であってもよい。
【００３２】
また、突出部２２には外側に張り出した鍔部２６が形成されている。鍔部２６は、円板状に形成されている。鍔部２６は、樹脂ライナー２を構成する樹脂で覆われることにより、樹脂ライナー２に対する口金部材３の脱落を防止する部位である。
【００３３】
なお、口金部材３は、前記した形状に限定されるものではない。例えば大径部２３、凹溝２５及び鍔部２６は省略してもよい。
【００３４】
口金部材３の製造方法は、特に制限されないが、本実施形態では鍛造により一体成形されている。鍛造によれば、凹溝２５を成形する際に切削加工が不要になるため、製造期間や作業を省略することができる。
【００３５】
塗膜４は、図２に示すように、粉体塗装によって形成されており、例えばポリオレフィン系樹脂からなる接着層である。塗膜４は、樹脂ライナー２と口金部材３とが接触する部分及び凹溝２５の内面に塗布されている。塗膜４が形成されることにより、樹脂ライナー２と口金部材３との接着性（結合性）を向上させることができる。
【００３６】
また、粉体塗装を行う前処理として、表面を粗面化することが望ましく、例えば、サンドブラスト、ショットブラスト、化学的な処理剤の塗布等を行ってもよい。また、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性を向上させるものであれば他の接着剤で塗膜４を形成しても構わない。
【００３７】
繊維強化樹脂層５は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）であり、樹脂ライナー２の外周を覆うように形成されている。繊維強化樹脂層５は、例えば、フィラメントワインディング法、ハンドレイアップ法等によって、樹脂が含浸された織布が積層されることによって設けられている。
【００３８】
繊維強化樹脂層５に使用される樹脂としては、強度が高いことからエポキシ系樹脂が一般的である。熱的な安定性を求める場合などは、フェノール系樹脂も使用することができる。繊維強化樹脂層５の形成方法については特に制限されないが、繊維の連続性を保つことができるとともに高い強度を容易に実現でき、かつ、薄肉化が図れるフィラメントワインディング法が好ましい。
【００３９】
バルブ６は、図２に示すように、口金部材３の内側に螺合されている。バルブ６は、本体筒部３１と、本体筒部３１の外周から外側に張り出した押え部３２とで構成されている。本体筒部３１の内部には、樹脂ライナー２の内部に連通する連通孔３１ａが形成されている。本体筒部３１の外周には、口金部材３に螺合される雄ネジが形成されている。押え部３２は、円板状に形成されており、シール部材７を覆うようにシール部材７の外径よりも大きい外径で形成されている。本実施形態では、押え部３２は、ネック部２ｃと同等の半径で形成されている。
【００４０】
シール部材７は、Ｏリングであって、取付座面１２ａに取り付けられている。シール部材７は、圧力容器１の内部に貯留された気体又は液体のリークを防ぐ部材である。シール部材７は、本実施形態では、取付座面１２ａと押え部３２の下面３２ａとに当接している。なお、シール部材７は、取付座面１２ａ及び下面３２ａに加えて、口金部材３の突出部２２及び立上り壁１３の内面１３ａの少なくとも一方に当接させてもよい。これにより、気体又は液体のリークをより確実に防ぐことができる。
【００４１】
次に、本実施形態に係る圧力容器の製造方法について説明する。圧力容器の製造方法については特に制限されないが、本実施形態ではブロー成形によって製造する場合を例示する。圧力容器の製造方法では、口金部材保持工程と、パリソン供給工程と、型締め工程と、ブロー工程と、繊維強化樹脂層成形工程、部品取付工程を行う。
【００４２】
図５は、本実施形態に係る圧力容器の製造方法の口金部材保持工程を示した模式断面図である。図６は、本実施形態に係る圧力容器の製造方法の型締め工程を示した模式断面図である。図７は、本実施形態に係る圧力容器の製造方法のブロー工程を示した模式断面図である。
【００４３】
口金部材保持工程では、図５に示すように、口金部材３をブロー装置４１に装着する。口金部材３の表面には粉体塗装が予め施されている。ブロー装置４１は、外筒部４２と、内筒部４３と、ブローピン４４と、ボールＢとで主に構成されている。口金部材３は、口金部材３の突出部２２と外筒部４２の先端とが対向するようにして装着される。ブロー装置４１は、内筒部４３及びブローピン４４を口金部材３の突出部２２に挿入し、ボールＢを外側に押し出すことによりロックされるようになっている。一方、ブローピン４４を縮退させるとボールＢが内側に移動してロックが解除されるようになっている。ブロー装置４１と口金部材３とは、簡易に着脱可能であれば他の構造であってもよい。
【００４４】
外筒部４２は、筒部材であって、先端には平面視リング状の先端面５１が形成されている。また、先端面５１には、平面視リング状に突出した突条５２が形成されている。突条５２は断面視矩形で形成されている。先端面５１の内側には内側先端面５１ａ、外側には外側先端面５１ｂがそれぞれ形成されている。突条５２の内側には突条内面５２ａ、上側には突条天面５２ｂ及び外側には突条外面５２ｃがそれぞれ形成されている。口金部材３の突出部２２は、内筒部４３と突条５２の間に挟持されている。
【００４５】
パリソン供給工程では、口金部材３の外側であり、かつ、後記する第１型Ｋ１と第２型Ｋ２の間に筒状のパリソンＰを供給する。なお、図５及び図６では、説明の便宜上、パリソンの描画を省略している。
【００４６】
型締め工程では、図６に示すように、第１型Ｋ１と第２型Ｋ２とで型締めを行う。第１型Ｋ１の端部の内面Ｋ１ａ及び第２型の端部の内面Ｋ２ａは外筒部４２に密接するように半円状にくり抜かれている。型締めを行うことにより、口金部材３、突条天面５２ｂ、突条外面５２ｃ、外側先端面５１ｂ、第１型Ｋ１の内面Ｋ１ａ及び第２型の内面Ｋ２ａとで囲まれたキャビティが形成される。このキャビティによって樹脂ライナー２のネック部２ｃが成形される。
【００４７】
ブロー工程では、図７に示すように、ブローピン４４に空気を供給して、パリソンＰを第１型Ｋ１及び第２型Ｋ２に転写させる。パリソンＰは、溶融した樹脂であって、後に樹脂ライナー２となる材料である。ブロー成形の際の空気の圧力によって、パリソンＰが流動し、前記したキャビティにパリソンＰが確実に充填される。
【００４８】
ブローが終了したら、ブローピン４４を第１型Ｋ１及び第２型Ｋ２の外部に縮退させて、脱型する。これにより、樹脂ライナー２と口金部材３とが一体化された複合部材が形成される。
【００４９】
繊維強化樹脂層成形工程では、具体的な図示は省略するが、例えば、ブロー工程で成形された複合部材について、フィラメントワインディング法により、樹脂ライナー２の外周に、繊維強化樹脂層５を形成する。
【００５０】
部品取付工程では、取付座面１２ａにシール部材７を取り付けるとともに、バルブ６を口金部材３に螺合する。以上の工程によって、圧力容器１が形成される。
【００５１】
圧力容器１の製造方法は、前記した工程に限定されるものではない。本実施形態では、ブロー成形によって製造したが、例えば、口金部材３を金型にインサートした後に、インジェクション成形、回転成形等で成形工程を行ってもよい。
【００５２】
以上説明した圧力容器１によれば、シール部材７を樹脂ライナー２の取付座面１２ａとバルブ６との間に介設するだけで気体又は液体のリークを確実に防ぐことができる。また、取付座面１２ａの外側に立上り壁１３を設けたことによりシール部材７の位置決めが容易になり、シール部材７の取付性を向上させることができる。また、立上り壁１３を設けたため、圧力容器１に内圧が作用した際に、シール部材７が外部にはみ出るのを防ぐことができる。また、立上り壁１３とバルブ６の押え部３２とでシール部材７を覆うことにより、シール部材７に直接太陽光が当らないため、シール部材７の劣化を防ぐことができる。
【００５３】
また、樹脂ライナー２とバルブ６との間にシール部材７を介設しているため、バルブ６を外せばシール部材７を視認できる。これにより、メンテナンスやシール部分の管理が容易になる。また、バルブ６を螺合する際に、シール部材７がよれるのを防ぐことができるため、取付時にシール性能が低下するのを回避できる。
【００５４】
また、樹脂製の取付座面１２ａを備えた張出部１２を金属製の口金部材３の大径部２３で支持しているため、張出部１２（取付座面１２ａ）の強度を向上させることができる。これにより、シール部分の耐久性を高めることができる。
【００５５】
また、口金部材３の外周に、凹溝２５が設けられており、凹溝２５に樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されているため、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制することができる。これにより、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性を高めることができる。
【００５６】
ここで、シール部材７が配置される部位にパーティングラインがあると、シール部分に隙間が発生し、シール性能を低下させるおそれがある。本実施形態の製造方法によれば、第１型Ｋ１及び第２型Ｋ２により、筒部１１の外周面には少なくとも２条のパーティングラインが形成されるが、取付座面１２ａ及び立上り壁１３の内面１３ａにはパーティングラインが形成されない。取付座面１２ａは、図６に示すように、突条５２の突条天面５２ｂで成形される。また、立上り壁１３の内面１３ａは、突条５２の突条外面５２ｃで成形される。つまり、突条天面５２ｂ及び突条外面５２ｃはいずれも連続するリング状になっているため、成形時にこれらの面にパーティングラインは形成されない。これにより、本実施形態に係る圧力容器の製造方法及び圧力容器１によれば、シール性能をより向上させることができる。
【００５７】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、大径部２３の上端は、本実施形態では下方に傾斜しているが、突出部２２に対して垂直に延設されていてもよい。
【００５８】
図８は、変形例に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。図８に示すように、変形例に係る圧力容器１Ａでは、バルブ６Ａにサポート部３３が形成されている点で前記した実施形態と相違する。また、口金部材３Ａには大径部２３及び鍔部２６が形成されていない点で前記した実施形態と相違する。
【００５９】
バルブ６Ａは、本体筒部３１と、本体筒部３１の外周から外側に張り出した押え部３２と、押え部３２から延設されたサポート部３３とで構成されている。押え部３２は、口金部材３の上端及び立上り壁１３の上端を覆っている。
【００６０】
サポート部３３は、押え部３２の先端側から下方に垂下しており、中心軸Ｃに対して立上り壁１３の外側に配置されている。サポート部３３は、断面視矩形を呈し、平面視してリング状に形成されている。サポート部３３は、立上り壁１３よりも長くなっており、押え部３２から筒部１１の上部まで延設されている。サポート部３３の内周面と立上り壁１３の外周面とは接触していてもよいし、わずかに離間していてもよい。また、立上り壁１３と押え部３２とは接触していてもよいし、わずかに離間していてもよい。また、サポート部３３が立上り壁１３の外側に配置されているのであれば、サポート部３３の長さは、立上り壁１３の長さ以下に設定してもよい。
【００６１】
樹脂製の立上り壁１３の外側に金属製のサポート部３３が配置されるため、樹脂ライナー２に内圧が作用した際に、立上り壁１３や筒部１１が外側に倒れるのを防ぐことができ、圧力容器１Ａの耐久性の向上を図ることができる。
【００６２】
［第二実施形態］
第二実施形態に係る圧力容器１Ｂは、図９に示すように、補助部材６１を取り付けている点で第一実施形態と相違する。圧力容器１Ｂは、樹脂ライナー２と、樹脂ライナー２の端部に形成された口金部材３と、口金部材３の外周面に形成された塗膜４と、樹脂ライナー２の外周を覆う繊維強化樹脂層５と、口金部材３の内側に取り付けられた補助部材６１と、補助部材６１の内側に取り付けられたバルブ７１と、シール部材７とで主に構成されている。補助部材６１及びバルブ７１以外の部材は第一実施形態と略同等であるため、補助部材６１及びバルブ７１を中心に説明する。
【００６３】
補助部材６１は、口金部材３の内側に接合されるとともに、バルブ７１が着脱される部材である。補助部材６１は、本実施形態では金属で形成されているが、樹脂製であってもよい。補助部材６１は、基部６２と、基部６２の先端から外側に張り出した押え部６３と、押え部６３の外縁に設けられたサポート部６４とで構成されている。
【００６４】
基部６２は、筒状を呈する部位である。基部６２の内周面には雌ネジが形成されており、バルブ７１が螺合されるようになっている。また、基部６２の外周面には雄ネジが形成されており、口金部材３に螺合されるようになっている。
【００６５】
押え部６３は、平面視円形を呈し、基部６２の上端から外側に向けて張り出している。押え部６３の外径は、筒部１１の外径よりも大きくなっている。
【００６６】
サポート部６４は、押え部６３の外縁から下方に垂下しており、中心軸Ｃに対して立上り壁１３の外側に配置されている。サポート部６４は、断面視矩形を呈し、平面視リング状に形成されている。サポート部６４は、立上り壁１３よりも長くなっており、押え部６３から筒部１１の上部まで延設されている。サポート部６４の内周面と立上り壁１３の外周面とは接触していてもよいし、わずかに離間していてもよい。また、立上り壁１３と押え部６３とは接触していてもよいし、わずかに離間していてもよい。また、サポート部６４が立上り壁１３の外側に配置されているのであれば、サポート部６４の長さは、立上り壁１３の長さ以下に設定してもよい。
【００６７】
バルブ７１は、内部に連通孔が形成された本体筒部７２を備えている。本体筒部７２は、補助部材６１の基部６２に接合される部位である。本実施形態では、本体筒部７２の先端側には先端に向けて先細りとなるテーパー部７２ａが形成されている。テーパー部７２ａの外周面には、雄ネジが形成されている。
【００６８】
また、テーパー部７２ａと補助部材６１の基部６２との間には、シール部材６５が介設されている。シール部材６５は、例えば、シールテープを用いる。
【００６９】
以上のように構成された第二実施形態であっても、第一実施形態と略同等の効果を奏することができる。第一実施形態で用いたバルブ６には、押え部３２及びサポート部３３が形成されているが、押え部３２及びサポート部３３が形成されていないバルブも存在する。このような場合には、口金部材３とバルブ７１の間に補助部材６１を設けることで、様々な種類のバルブに対応することができる。
【００７０】
また、補助部材６１には、立上り壁１３の外側に配設されるサポート部６４が形成されているため、樹脂ライナー２に内圧が作用した際に、立上り壁１３や筒部１１が外側に倒れるのを防ぐことができ、圧力容器１Ｂの耐久性の向上を図ることができる。また、シール部材６５を設けることにより、補助部材６１とバルブ７１の間のシール性を高めることができる。
【００７１】
図１０は、変形例に係る圧力容器を示す要部拡大側断面図である。図１０に示すように、圧力容器１Ｃでは、バルブ８１の構成及びシール部材６５にＯリングを用いている点で第二実施形態と相違する。
【００７２】
バルブ８１は、内部に連通孔が形成された本体筒部８２を備えている。本体筒部８２は、補助部材６１の基部６２に接合される部位である。本変形例では、本体筒部８２には、雄ネジが形成された接合部８２ａと、接合部８２ａよりも先端側に形成された先端部８２ｂと、先端部８２ｂに形成された凹部８２ｃとが形成されている。
【００７３】
先端部８２ｂは略円柱状を呈する。凹部８２ｃは、先端部８２ｂの外周面に形成された窪みである。凹部８２ｃには、シール部材（Ｏリング）６５が配設される。
【００７４】
補助部材６１の基部６２の内周面６２ａは、先端部８２ｂの外周面と対向する。シール部材６５が、内周面６２ａと凹部８２ｃとに当接されることにより、補助部材６１とバルブ８１との間のシール性を高めることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１ 圧力容器
２ 樹脂ライナー
２ａ 胴部
２ｂ 肩部
２ｃ ネック部
３ 口金部材
４ 塗膜
５ 繊維強化樹脂層
６ バルブ
７ シール部材
１１ 筒部
１２ 張出部
１２ａ 取付座面
１３ 立上り壁
２１ フランジ部
２２ 突出部
２３ 大径部
２５ 凹溝
３１ 本体筒部
３２ 押え部
３３ サポート部
６１ 補助部材
６２ 基部
６３ 押え部
６４ サポート部
７１ バルブ
７２ 本体筒部
８１ バルブ
８２ 本体筒部
Ｋ１ 第１型
Ｋ２ 第２型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
突出するネック部を備え、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、
前記ネック部の内側に取り付けられた口金部材と、
前記口金部材の内側に取り付けられたバルブと、
前記樹脂ライナーと前記バルブとの間に設けられたシール部材と、を有する圧力容器であって、
前記ネック部は、筒状を呈する筒部と、前記筒部の上端に設けられ前記シール部材を取り付ける取付座面と、前記取付座面の外側に立ち上がる立上り壁と、を有し、
前記シール部材は、前記バルブの一部及び前記取付座面に当接していることを特徴とする圧力容器。
【請求項２】
突出するネック部を備え、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、
前記ネック部の内側に取り付けられた口金部材と、
前記口金部材の内側に取り付けられた補助部材と、
前記補助部材の内側に取り付けられたバルブと、
前記樹脂ライナーと前記補助部材との間に設けられたシール部材と、を有する圧力容器であって、
前記ネック部は、筒状を呈する筒部と、前記筒部の上端に設けられ前記シール部材を取り付ける取付座面と、前記取付座面の外側に立ち上がる立上り壁と、を有し、
前記シール部材は、前記補助部材の一部及び前記取付座面に当接していることを特徴とする圧力容器。
【請求項３】
前記口金部材は、リング状のフランジ部と、前記フランジ部の内周に突出する筒状の突出部と、を有し、
前記突出部の外周には、半径方向に延設された大径部が設けられており、
前記取付座面の下に前記大径部が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力容器。
【請求項４】
前記バルブは、
前記口金部に接合される本体筒部と、
前記本体筒部から外側に張り出し、前記立上り壁の上端及び前記口金部材の上端を覆う押え部を有し、
前記押え部には、前記立上り壁の外側に配置されたサポート部が延設されていることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の圧力容器。
【請求項５】
前記補助部材は、
前記口金部材に接合されるとともに前記バルブが取り付けられる基部と、
前記基部から外側に張り出し、前記立上り壁の上端及び前記口金部材の上端を覆う押え部を有し、
前記押え部には、前記前記立上り壁の外側に配置されたサポート部が延設されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の圧力容器。
【請求項６】
前記口金部材の外周に、凹溝が設けられており、
前記凹溝に前記樹脂ライナーを構成する樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の圧力容器。
【請求項７】
前記口金部材と前記樹脂ライナーとの間に粉体塗装による塗膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の圧力容器。
【請求項１】
突出するネック部を備え、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、
前記ネック部の内側に取り付けられた口金部材と、
前記口金部材の内側に取り付けられたバルブと、
前記樹脂ライナーと前記バルブとの間に設けられたシール部材と、を有する圧力容器であって、
前記ネック部は、筒状を呈する筒部と、前記筒部の上端に設けられ前記シール部材を取り付ける取付座面と、前記取付座面の外側に立ち上がる立上り壁と、を有し、
前記シール部材は、前記バルブの一部及び前記取付座面に当接していることを特徴とする圧力容器。
【請求項２】
突出するネック部を備え、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、
前記ネック部の内側に取り付けられた口金部材と、
前記口金部材の内側に取り付けられた補助部材と、
前記補助部材の内側に取り付けられたバルブと、
前記樹脂ライナーと前記補助部材との間に設けられたシール部材と、を有する圧力容器であって、
前記ネック部は、筒状を呈する筒部と、前記筒部の上端に設けられ前記シール部材を取り付ける取付座面と、前記取付座面の外側に立ち上がる立上り壁と、を有し、
前記シール部材は、前記補助部材の一部及び前記取付座面に当接していることを特徴とする圧力容器。
【請求項３】
前記口金部材は、リング状のフランジ部と、前記フランジ部の内周に突出する筒状の突出部と、を有し、
前記突出部の外周には、半径方向に延設された大径部が設けられており、
前記取付座面の下に前記大径部が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力容器。
【請求項４】
前記バルブは、
前記口金部に接合される本体筒部と、
前記本体筒部から外側に張り出し、前記立上り壁の上端及び前記口金部材の上端を覆う押え部を有し、
前記押え部には、前記立上り壁の外側に配置されたサポート部が延設されていることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の圧力容器。
【請求項５】
前記補助部材は、
前記口金部材に接合されるとともに前記バルブが取り付けられる基部と、
前記基部から外側に張り出し、前記立上り壁の上端及び前記口金部材の上端を覆う押え部を有し、
前記押え部には、前記前記立上り壁の外側に配置されたサポート部が延設されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の圧力容器。
【請求項６】
前記口金部材の外周に、凹溝が設けられており、
前記凹溝に前記樹脂ライナーを構成する樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の圧力容器。
【請求項７】
前記口金部材と前記樹脂ライナーとの間に粉体塗装による塗膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の圧力容器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−３６６０３（Ｐ２０１３−３６６０３Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９３８８（Ｐ２０１１−２２９３８８）
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（３９００２３９１７）八千代工業株式会社 (186)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（３９００２３９１７）八千代工業株式会社 (186)
【Ｆターム（参考）】
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