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JPH0650160B2 - 流体容器体 - Google Patents

流体容器体

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Publication number
JPH0650160B2
JPH0650160B2 JP57501145A JP50114582A JPH0650160B2 JP H0650160 B2 JPH0650160 B2 JP H0650160B2 JP 57501145 A JP57501145 A JP 57501145A JP 50114582 A JP50114582 A JP 50114582A JP H0650160 B2 JPH0650160 B2 JP H0650160B2
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JP
Japan
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fluid
container body
fluid container
body according
tubular member
Prior art date
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Application number
JP57501145A
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English (en)
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JPS58500492A (ja
Inventor
リレツト・ジヨン・ウオルタ−
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of JPS58500492A publication Critical patent/JPS58500492A/ja
Publication of JPH0650160B2 publication Critical patent/JPH0650160B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、加圧流体の保管容器に関する。一般に、本発
明は普通の気候温度で常に気体状の、例えば窒素、酸
素、アルゴン、ネオン、キセノン、ヘリウム等のような
いわゆる「永久」ガスを、或いは、例えば二酸化炭素、
フレオン（ＲＴＭ）、ブタン、プロパン、酸化窒素アン
モニア等のような、圧力効果のもとで普通の気候温度で
液化され、保管されるガスを保管し、分配するために使
用される容器に関する。特に、本発明は、前記容器が一
部又は実質的に円筒形をなし、その容器の円筒部分が普
通、金属（時にはプラスチック又は他の変形自在な）材
料で成るような容器で、前記流体を保管し、分配する容
器に関する。
従来の技術 二酸化炭素を入れるそのような小型円筒体はよく知られ
ており、登録商標スパークレット及びソーダストリーム
の名称で出まわっている。そのような円筒体は普通300
〜405立方センチメートルの容量を有し、普通、家庭用
ウォーターカーボネーターのために基体状二酸化炭素を
供給するために使用され、特に最近では、例えば模型飛
行機用モーターや動力工具、庭園用加圧噴霧器、自動ひ
げそり器や、機械的動力を高圧二酸化炭素により供給す
るような、石油式芝刈機用自動スターターのような、空
気圧動力装置に使用する気体、又は液体二酸化炭素を分
配するために使用される。この明細書で後述する本発明
の好ましい実施例は、特に、そのような用途に使用され
る。
しかしながら、本発明は又、その他、広範囲の用途に使
用される。例えば、消化器や医療用ガスを入れるシリン
ダーや実験室で使用するたるめに前述したような種々の
基体や液体を入れるシリンダー、それより大型シリンダ
ー（例えば５〜５０リットル容器）、例えば溶接や金属
切断、加熱や他の用途のために工業分野で使用する使用
者に窒素、酸素、プロパン、ブタン、二酸化炭素、アセ
チレンを分配するために使用されるシリンダーに使用さ
れる。
発明が解決しようとする課題 これらの従来の型の円筒体の使用される背景技術は多く
の欠点を有する。例えばカーボネーターや消化器に使用
される円筒体の最も好ましい製造方法は、鋼が流れ始め
るほどまで加熱されねばならない（普通、ガス火炎によ
って）鋼管を使用し、その場合、円筒体の基部はホット
スピンニングにより閉鎖され、この方法ではしばしば基
部にスラッグが包含され、その基部が弱まり、使用中、
円筒体からガスからゆっくりと洩れる。更に、この種の
鋼製円筒体（これに弁が取付けられている）の他端は、
又、首部が小さくなるように、ホットスピンニング又は
ホットスエージングによって形成され、この方法は普
通、労力がかかり、費用も高くつく。これらの熱間形成
操作のどちらも、内部をあとで洗浄しても、内壁に残留
するような酸化物を生じさせ、その酸化物は、その後、
使用中、離脱し、円筒体の内容物を汚染する。更に、こ
れらにの円筒体に普通に使用される鋼は、湿気や多くの
市販のガス中に存在する他の汚染物質によって腐食する
傾向がある。そのようなすべての腐食生成物や酸化物は
最後には分離されることになり、それから円筒体の弁組
立体に普通、備っているフィルターを通りぬけて、ガス
シリンダーにより供給されるカーボネーター又は他の装
置を汚染させる。
もう１つの周知の円筒体の構造に於いて、その円筒体は
鋼シートから冷間深絞りを行い、壁アイアニングを行
い、その後、首部を小径にして弁組立体を取り付けるこ
とができるようにする。この方法では、鋼の広範囲の冷
間作業はその後円筒体全体の熱処理を必要とし、これ
は、壁アイアニング工程により与えられた強度の大部分
なくしてしまう。
円筒体製造のはじめに述べた方法の熱間形成作用も、第
２の方法に必要な熱処理も、鋼壁の強度を著しく低下さ
せ、その結果、壁の厚みを非常に厚くし、いかなる所望
の破裂圧力の場合にも、著しく厚くしなければならな
い。従ってそのような円筒体は鋼材の浪費であって、費
用がかかり、しかも重い。この事はその輸送費をも増大
させる。
最後に、第３のタイプの従来の構造体に於いては、円筒
体はドーム形端部を一方又は両方に有し、この端部はそ
れを溶接によつて中央の円筒形金属部分に取付けられ、
又、その円筒体は円筒部分にも溶接シームを有すること
もある。そのような溶接は、費用がかかり、欠陥を持ち
易く、更に、各溶接線に隣接した材料特性に影響を与
え、その結果、熱処理がしばしば必要となり、かつ又、
円筒体の内部に汚染を生じさせてしまう。
本発明は、ガス用円筒体の従来の製法における前述の欠
点をなくすようにすることである。従って、本発明は円
筒体の材料のあらゆる形の熱間作業や、溶接やそのよう
な作業及び溶接後にしばしば必要となる熱処理をなくす
手段を提供する。その結果、酸化物や他の腐食生成物が
形成されず、円筒体の材料はその最大の最適強度状態で
使用され、円筒体の壁の厚みや重さや費用を著しく軽減
することができる。
更に、本発明は、円筒体のデザインと一体的な圧力逃し
装置を提供し、それによって既定レベル以上への内圧の
高まりは（例えば詰めすぎや熱にさらすことによって生
じる）過剰流体を抜くことにより緩和されるので、安全
性と確実性が非常に高い。これらの手段により、円筒体
の材料の壁の厚みを更に薄くすることができ、円筒体の
費用や重量を最低限にすることができる。
更に、本発明は、第１逃し装置から逃げた流体が円筒壁
に冷却効果を生じさせひいてはガスの排出を起こした圧
力の上昇を打消すような特徴を提供する。この手段のた
めに、たとえ、偶発的に短時間だけ熱にさらされても、
流体の損失は非常に小さい。
本発明（大気へ逃したのち、固相に変化する二酸化炭素
のような気体を入れる容器として使用する場合）は又、
はじめは逃げた流体を事実上、その気体の状態に保持
し、次に、固相に変わるのでなく液相に相変化すること
を保証する装置を提供する。これらの装置により、第１
圧力逃し装置内で固相を形成する危険は完全になくなる
（従来、このために圧力逃し装置がつまったり、動かな
くなって、その円筒体が危険な状態になることがあっ
た）。
更に、本発明は、第１圧力逃し装置から逃している間の
流体の排出速度を調整する装置を提供し、そのためにそ
のような逃がしは比較的おだやかで、静かであり、又、
この第１圧力逃し装置を支えるものとして第２圧力逃し
装置を少くとも１個、提供し、その場合の第１特徴とし
ては、第２圧力逃し装置が第１圧力逃し装置より速い速
度で（しかも、注意を引くようにもつと音を出して）流
体を逃すことであり、第２の特徴としては、第１圧力逃
し装置に何か欠陥があって、その検査や処理のために、
それが製造業者に戻されるまで、第２圧力逃し装置が円
筒体の内容物を事実上、全部逃し円筒体を流体の保管に
使用できなくする。
又、本発明は、主に、機械仕上げ費も労働費も最低限に
して、例えば、注入成型、ダイキャスト、焼結操作等に
より安価に製造されるプラスチック又は金属の構成要素
で成り、一端又は両端に開口端部をもつ圧力容器を形成
する円筒形構成要素を有する流体用円筒体の製造手段を
提供する。
本発明は更に、その事実上、全部の構成要素を軸方向へ
組立てることの出来る設計を使用し、そのために円筒体
の軸線のまわりで回転させる（例えば、その目的のため
に備えられた螺旋上で）ことにより、円筒体の殻体を或
る長さに合わせ、保持溝内で回転させて、それ自身を自
動又は半自動組立てができるような流体用円筒体の製造
手段を提供する。
更に、本発明は又、最終使用者の望みに応じて、いくつ
かのアダプター組立体のどれに対しても基本的な標準円
筒体が取り付けられるようにする手段を提供することで
あり、それによって、そのようなアダプター組立体はこ
の基本的標準組立体を種々の装置のどれかに結合させる
ことを可能にし（例えば、種々の設計のウォーターカー
ボネーターや、種々の消化器や、種々の医療機器、種々
の溶接装置や工業上の装置など）更に又、例えば、放出
ノズルを取付けたアダプター組立体を介して、気体又は
液体の形で円筒体の内容物を放出させることができる。
この装置により、１つの基本的標準型円筒体は多様の用
途を完全にすることができ、前記アダプター組立体は容
易に取りはずし出来るので、その基本的標準シリンダー
は詰め替えのために戻す必要がなく、従って輸送費を節
約できる。
課題を解決するための手段 かくして、本発明は加圧流体を保管するために事実上円
筒形の容器体を提供し、それは、破壊するまでに、少く
とも７％伸長できる変形自在な材料で作られた管状部材
と、その管状部材の少なくとも一方の開口端部は、その
開口端部に挿入された事実上円筒形の閉鎖部材と結合さ
せることにより閉鎖され、前記閉鎖部材は、容器体に充
填したり、そこから放出したりする装置を有し、その閉
鎖部材の外径は前記管状部材の内径に事実上等しい。
この流体用円筒体の事実上円筒形部材は、管状金属（例
えば、アルミニウム合金、炭素鋼、ステンレス鋼、黄銅
又は他の所望の金属）や、プラスチック又はその製造
中、所望の強度をもつようにすでに処理されていて、本
発明の目的のために、破壊前に少くとも７％の伸びを有
するような他の材料特性を有する他の変形自在な材料で
成る。そのような材料は熱処理のような、材料段階の処
理によって達成され、プラスチックの品質管理も、次の
段階の流体用円筒体の製造中ではなくて、材料の製造中
に行われる。更に、必要な洗浄や腐食生成物の除去や、
陽極酸化や、めつきなども、又、材料の製造中に行われ
るので、前述したような現在の流体円筒体の製造法のも
つ多くの欠点をなくすことができる。本発明は、二種類
の共通の方法を提供し、それによって、本発明を実施す
ることができる。即ち、その第１の例では、流体用円筒
体の事実上円筒形の主部材（以後、管状部材と呼ぶ）は
或る長さの管体で成り、それは選ばれた７％の変形自在
な金属材、又はプラスチック材、又は他の選択された部
材で出来ていて、２つの開放端を有する。第２の例で
は、管状部材は開放端は一方だけであって、アルミニウ
ム又はその合金又は鋼などの１つによって衝撃押出しし
たもの、シートメタルからの深絞ぼりによるもの、注入
成型又は真空成型したプラスチック部材や、例えば、圧
縮成型した熱硬化プラスチック部材や、キャスト、又は
ダイキャスト、又は包囲鋳造、又は焼結金属部材で成
り、更に一端は半球形、楕円形、半楕円形、一部半円
形、くり形又は他の所望の形にして閉鎖される。
従来の流体用円筒体の構造に使用されている首部の事実
上の小径化または溶接を行わないで、管状部材の一方又
は両方の開放端をシールするために、本発明はしっかり
と適合する事実上円筒形の閉鎖部材（以後、上部プラグ
と呼ぶ）を管状部材の両端に、又は一方の開放端にぴっ
たり挿入させ、管状部材が２つの開放端部を有する場
合、しっかりと適合した事実上円筒形の端部材（以後、
端部プラグと呼ぶ）を他方の端部に挿入、適合する。そ
のような上部プラグ及び端部プラグは高強度のエンジニ
アリングプラスチック材、例えば、アセタル、ポリアセ
タル、ポリエステル（例えば、ポリブチレン、テレフタ
レート、ポリエチレンテレフタレート）や、ポリカーボ
ネート等で作るのが好ましく、それは必要により、必要
な強度と入れる流体と矛盾しない化学性をもっていて、
強度をもつと必要としたり、寸法の安定性が望ましい場
合はガラスで強化し、又、製造し易くするために注入成
型して作られる。しかしながら、本発明は、その他の材
料を使えなくなるものでなく、又、上部及び端部プラグ
にふさわしい製造装置やダイキャスト、又は包囲鋳造、
又は焼結等、更に金属や他のプラスチック又は他の材
料、及び所望の製造方法を用いることができる。しかし
ながら、本発明は、そのような上部及び端部プラグは管
状部材の中に、ぴったり適合ないし気密適合させるだけ
でよくて（軽い締めしろ合せでよい、例えば、閉鎖部材
の外径を管状部材の内径より0.2％〜1.0％大きくするだ
けでよい）、更に各プラグに少なくとも１個の周囲シー
ルを備え（これは、従来の弾性Ｏリング又は他のシール
であり、又、それが適切な弾性材料で作られる場合、各
上部プラグ又は下部プラグと一体部分にすることもでき
る）、又、周囲肩部を形成するのが好ましく、その肩部
の上に管状部材の一方の開放端部又は各開放端部をもつ
と小さな直径にして、例えば、冷間回転させ、そして回
転溝又は円筒形溝をそのような周囲肩部をこえて伸長さ
せるのが好ましく、そしてしっかりした円筒形芯部を形
成するように、その肩部より約７％だけ小さい直径に
し、その円筒形芯上で管状部材の一方の開放端部、又は
各開放端部が冷間回転又は他の方法で変形されて（この
方法はわかり易くするために、後文では「冷間回転」と
して示され、そのような表現方法はクリンピング、ロー
リング、スエージング等の如き他の変形手段をも包含す
るものとする）閉鎖部材の円筒形肩部と芯とを把持する
ようにわずかに小さな直径にされる。
本発明のいくつかの実施例に於て、特に、比較的低圧流
体用容器体の場合、これまで説明したような冷間回転加
工による管状部材の端部であるリップは、上部プラグ又
は端部プラグを保持するのに適し、冷間回転法がそのリ
ツプに伝えられる約７％の冷間処理により、或る金属や
合金の強度や堅固さを増強させる時には特に適する。し
かしながら、５０バール以上の圧力のかかった二酸化炭
素や他の流体用容器体のような、他の多くの実施例に於
て、本発明は、リップを作るために変形された管状部材
部分が管状部材の他の円筒壁より厚さが厚くて、強度も
強いような壁を有するような容器体を提供し、又、金
属、プラスチック又は他の高強度材料で成る円筒形リン
グの形をした保持バンドを備えることによって、冷間回
転式リップを固定し、かつ上部プラグや、端部プラグを
しっかりと保持する装置を有するような容器体を提供
し、前記保持バンドは、冷間回転式リップの外径に事実
上等しいか、それよりわずかに大きな内径を有し、更
に、周囲肩部にごく隣接する冷間回転式リップの周囲を
把持するのに適した長さを有する。そのような保持バン
ドは、２つの好ましい方法のいずれか一方を使って適所
に固定される。即ち、その保持バンドが冷間回転式リッ
プの外径より大きな内径を有する場合、プラスチックバ
ディング（登録商標）、デブコン（登録商標）等のよう
な間隙を埋める接着材を冷間回転式リップに塗布し、そ
の間隙充填用接着材が冷間回転式リップと保持バンドと
の間の間隙を事実上、全部埋めるように、保持バンドを
リップの上にかぶせ（肩部まで、又保持バンドの内径が
大きい場合、肩部にかぶせる）保持バンドの内径が冷間
回転式リップの外径に等しいか、それより小さい場合、
その保持バンドの直径をわずかに大きくし、（従来の適
切な工具によって、又は加熱によって、それを一時的に
膨張させるように）、それから冷間回転式リップのうえ
にすべらせて、その冷間回転式リップを把持するように
収縮させて、元に戻す。
保持バンドを前述のようにして使用することは普通１０
０〜２００バールまでの圧力に流体を保持する容器体に
適することがわかる（その圧力は、管状部材の材料や壁
の厚みによって変わる）。しかしながら、圧力をもつと
高くしたい時、又は安全性をもっと高めたい時、或いは
その両方を望む時、本発明は、保持バンドの内面に周囲
うね部を形成し、それを冷間回転式リップの外面にある
周囲溝と結合させる方法を提供する。その際、保持バン
ドは伸ばされる、即ち熱で伸ばして組みたて、それから
前記うね部が溝にはまるように今度は縮ませる。前記周
囲溝によって生じる冷間回転式リップの局部的なうすさ
は、強度の観点からは問題ない。なぜなら、本発明の性
質により、冷間回転式リップは、内蔵している流体の圧
力から生じる重要なフープ（輪状）応力や縦方向の応力
を受けないからである。必ずしも基本要素でないけれど
も、前記周方向のうね部とそれにはまり合う周囲溝は各
々、冷間回転がその上で行われるその肩部へ向って冷間
回転式リップが初期移動しないように前記周囲うね部が
引っ掛かりとして作用するように方向づけられた鋸歯の
形の横断面を有する。本発明に示した保持バンドの効果
は、冷間回転式リップが上部プラグ又は端部プラグに備
っている肩部上へ拡がってそれから引き始める傾向が保
持バンドによって与えられる付加的フープ強度によって
確実に妨げられるという事実が生じる。
容器体に流体を充填したり、そこから流体を排出したり
する装置は従来の型であって、上部プラグ（閉鎖部材）
に位置づけるのが好ましいので、その縦軸は管状部材の
縦軸上かそれに事実上平行に位置する。
本発明は又、オリフィスの方へばねで押圧されるポペッ
トを使用することによって、過剰圧を逃がし、それから
再度シールし直す型の上部プラグに位置する第１圧力逃
し位置についてはじめに説明する。前記オリフィスは、
ポペットがそのオリフィスからはずれる時、円筒体の内
部と連絡し、加圧流体をそこから普通ポペットシリンダ
ーの壁にある１本またはそれ以上の刻み溝を通ってその
円筒体の外側へ流すことができる。そのような圧力逃し
装置は、周知の型の１つであるが、本発明によれば、前
記ポペット（この言葉は、ポペットそれ自身を取り付け
るハウジングをも含む）は、ポペットの外側ときちんと
一致する空所に位置づけられ、その中でポペットは摺動
でき、オリフィスから離隔したり、接近したりするよう
に、空所の壁によって案内され、その結果、ポペットは
それがオリフィスをシールする所のポペットのシール直
径より事実上大きな直径をもつゆるく適合したピストン
として作用する。この装置により、前記ポペットがオリ
フィスのシール直径の周囲によって境界される横断面積
に作用する流体圧によって生じる力により、オリフィス
からはずれて持ち上げられるや否や、逃げ流体は、その
ポペットのピストン部分の大きい横断面積に作用するこ
とによって、大きな上昇力を生じさせる。この事はポペ
ットをオリフィスから更に離して上昇させ、その中の流
体から分離した固形物や、塵埃や小砂（時には市販のガ
ス中にも存在する）を排除し、ポペット又はオリフィス
のシール面に生じ易い損傷を最少限にし、好ましくない
摩耗や他のことと共に、オリフィスに対する影響、即ち
ポペットのがたつきを減少させる。このポペットが上昇
する上昇範囲は、流体用の縦方向のチャンネルを備える
ことにより更にコントロールされ、これにより流体と例
えばポペット弁の壁の中やポペットの外面の塵埃を逃が
すために、逃げ流体の流速と、ポペットの前から後への
圧力の降下とをコントロールして、ポペットの付加的上
昇を行わせる。
本発明に従った第１圧力逃し装置のもう１つの特徴は、
逃げる流体の流速をコントロールするために、ポペット
の下流に少くとも１個の出口オリフィスを提供すること
である。一般に、この特徴は、逃げ流体の流速を制限
し、ポペットの下流にある流体圧を上昇させ、それによ
って、ポペットの下流側に流体の力を与え、ポペットを
すばやくオリフィスへ戻して逃し始めて間もなくポペッ
トを再度シールしようとする。この特徴は又逃し作用を
比較的静かに、おだやかにすることができる。しかしな
がら、所望であれば、流体の逃し作用が生じていること
をはっきり警告するためにこの時点で第１圧力逃し装置
に音による警報装置を入れこむこともできる。或る閾値
（二酸化炭素の場合、5.3絶対気圧）以上では、固形状
態では存在することができない二酸化炭素のような流体
の場合、出口オリフィスのこの特徴は、更に、その閾圧
以上の高い圧力でポペットと出口オリフィスとの間の空
所に流体圧を保持する装置を備えるので、逃げが生じて
いる間、気体と、多分液体とがその空所に存在し、そし
て容易にそこから放出され）、そこには固形の状態では
存在せず、従って、動かなくなったり、閉鎖したりし
て、第１圧力逃し装置の確実な操作を危うくすることも
ないことを保証する。
例えば、普通の周囲温度でその液体状態で約５５バール
のガス圧を生じさせるような二酸化炭素の容器体の場
合、前述のような第１圧力逃し装置は内圧が９０バール
になった時逃げるようにセットされ、それによって例え
ば充填比が0.60をこえ、温度が３７℃をこえる時にの
み、ガスが逃げ始める。
これも又、上部プラグに位置づけられ、再シールのでき
ない第２圧力逃し装置について、更に説明する。この第
２圧力逃し装置は、破裂ディスクやダイアフラムと剪断
ピン型のような、従来いくつかの型があるがどの場合で
も、内圧が第１圧力逃し装置の逃がし圧以上に大きく上
昇した場合（これは、第１圧力逃し装置が故障して作動
しないか、或いは、例えば流体用容器体が沸とう水の中
に落ちたか、火事の中にあって、第１圧力逃し装置が流
体を充分に迅速に逃がすことができなくなっていること
を示す）、流体の内容物を全部逃がすことにより、流体
用容器体をだめにしないようにし、その検査や修復のた
めに戻されるまでは使用出来ないようにするように設計
されている。例えば、普通９０バールで作動するように
した第１圧力逃がし装置を備えた二酸化炭素容器体の場
合、第２圧力逃がし装置は１２０バールの内圧で作動す
るように設計される。本発明によれば、そのように非常
に安価な第２圧力逃がし装置を提供し、これを以後「ブ
ローリング」と呼ぶ。そのようにブローリングは上流側
で、流体用容器体と連絡し、下流側でその容器体の外部
に連絡する環状窪部に位置して、普通、それをシールす
るニトリルゴムで出来た周知のＯリングのような弾性材
料のトロイド形リングで成る。その環状窪部は、ブロー
リングが普通、その非圧縮状態の横断面の直径の約６０
〜９０％で位置している部分に、或る環状幅を有するの
で、内容流体が逃げないように環状窪部をシールするた
めには、そのブローリングを約２０％だけしぼる必要が
ある。しかしながら、本発明によれば、環状窪部はブロ
ーリングの普通の位置のすぐ下流の部分に形成されるの
で、その環状幅は、ブローリングの横断面の直径の約２
０〜５０％（所望の第２逃し圧次第で）に減少して、環
状スロートを形成し、そのブローリングが流体の内圧に
よって押圧される時、そのブローリングが当接するのが
その環状スロートである。この環状スロートの下流には
第２の環状窪部、即ちスペースがあって、これは、ブロ
ーリングが内容流体が洩れないようにと、そのスペース
をシールしないような寸法と形を有する。操作時所望の
第２逃がし圧で、ブローリングは流体の内圧により押圧
されて、一部分、又は事実上、環状スロートを通って移
動し、突然、流体が逃がし始め（注意を引くように、音
をたてるのが好ましい）容器の内容物を事実上、全部空
にし、普通、ブローリングはその環状スロートをこえ
て、第２環状窪部、即ちスペースへ移動するので、例え
ば、容器体が検査に戻される時、ブローリングの容器体
内での位置は、第１圧力逃がし装置が流体を適切に逃が
しそこなって、ブローリングが実際に作動したことを示
している。環状形の第２圧力逃がし装置は、本発明に従
った１つの形として示されているが、その他の形、例え
ば、円形スロートを有する円錐台形窪部に弾性ボールを
配置した型とか、楕円形スロートをもった放物線形窪部
にエラスト−マーシリンダー又は弾性プラスチックシリ
ンダーを配置したものも使用できる。しかしながら、本
発明に従ったどの形も、事実上、容器体の内部に連絡し
た第１窪部と、普通、その第１窪部に位置し、或る逃が
し圧以下の内圧で容器体の内部から容器体の外部へ流体
が洩れないように第１窪部をシールするのに充分なだ
け、その第１窪部内でしぼられるような寸法を有する弾
性シール部材と、内圧が前記或る逃がし圧より高い場合
を除いて、弾性シール部材がスロートを通過しないよう
に、第１窪部の下流で、その第１窪部より小さな横断面
を有するスロートと、そのスロートより下流に位置し、
前記弾性シール部材が容器体からの流体の洩れに対して
それをシールしないような寸法と形を有する第２窪部、
即ち第２スペースとで成り、前記第２窪部は、容器体の
外部に連絡しており、前記弾性シール部材は、内容流体
圧が前記或る逃がし圧より高くなった時、前記第１窪部
からスロートを通って移動できるような弾性と大きさを
有する。
前述の第２圧力逃がし装置に加えて、もう１つの逃がし
装置を備えることは、安全性をより高める上で効果的な
場合がある。その逃がし装置というのは又、上部プラグ
に配置され、例えば破裂ディスクのようなものであっ
て、それは、第１圧力逃がし装置の逃がし圧より高く、
普通、第２圧力逃がし装置の逃がし圧より高い圧力にな
った時、破裂するようになっている。そのような破裂デ
ィスクは金属材、又はプラスチック材（例えば、上部プ
ラグと同一材）で作られる。金属製ディスクは、その直
径の少なくとも２０％にあたる長さの裾部分を有するも
のが好ましい。裾の長さをこの程度にすると、その圧力
逃がし装置を内蔵するシリンダー壁と、その保持プラグ
との間にディスクを取り付けるのがより確実となる。破
裂ディスクをプラスチック材で作る場合、そのディスク
は段部孔と当接する周囲肩部を有する同一材の保持プラ
グと一体的に形成するのが好ましく、それによって、プ
ラスチック製破裂ディスクは閉鎖部材と同じである。し
かしながら、本発明は、普通の安全レベルに合わせて、
必要に応じて第１及び第２圧力逃がし装置をすいせんす
る。詳しく前述した第２圧力逃がし装置（ブローリン
グ）の代わりに、前述の破裂ディスクを使用したり、
又、その両方を使用することができる。例えば、１２０
バールで逃がすようになったブローリング、又は破裂デ
ィスクを二酸化炭素容器体に取り付けた場合、その容器
体の壁の厚みを非常にうすくすることができ、従来の５
００バールという典型的なものから２５０バールの壁の
破裂圧にすることができる。従って、容器体の重量も費
用も半分近くですむ。
種々の圧力逃がし装置の縦軸は管状部材の縦軸に事実上
平行に位置づけるのが好ましくかくして、容器体を自動
又は半自動組立体にする。
本発明のもう１つの特徴は、容器体の内部と第１圧力逃
がし装置との間を連絡する狭い通路を提供し、これは容
器体の主壁を形成する管状部材と熱交換関係にある。こ
の装置によって、第１圧力逃がし装置が作動する時はい
つでも、その狭い通路を通って流れる流体は圧力降下を
きたし、（これは、第１圧力逃がし装置の操作時、最初
の内圧の少くとも５％）、これはそこを通って流れる流
体の蒸発を促がし、そのような蒸発から生じる気体や容
器体の内部から流れる気体を膨張させる。そのような蒸
発と膨張のどちらも、その狭い通路を通って流れる流体
の温度を低下させ、容器体の主壁を形成する管状部材と
狭い通路との間の熱交換関係にあり、その容器体壁は、
第１圧力逃がし装置が作動する時、冷やされる。この冷
却効果は、容器体の内容物をわずかに冷やし、その内圧
をわずかに低下させ、第１圧力逃がし装置を通る流体の
過度の損失を防ぐ。第１圧力逃がし装置の作動は、必ず
と云ってよい程流体容器を熱にさらすことにより行われ
るので、狭い通路のこの冷却効果は、そのような熱にさ
らなすことによって生じる流体の損失を最少限にする点
で最も効果がある。その狭い通路はいく通りかの方法で
備えることができる。例えば、細長管を螺旋状に巻き、
それを管状部材の内壁に保持したり、又、複数の狭い通
路を形成するのであるが、金属素材管の押し出し中に、
管状部材の内壁に縦溝を形成し、それを管部材に切断す
る（上部プラグ又は端部プラグの外面を管状部材の端部
に挿入して、それを気密適合することにより狭い通路を
形成するように境界される）ことによって形成したり、
或いは端部プラグの上部のその外面に狭い螺旋溝を形成
し、前記外面を、隣接する管状部材の中心孔により境界
が設けられ、容器の内部と第１圧力逃がし装置のオリフ
ィスとの間と常に連絡している狭い螺旋通路を形成する
方法もある。又、管状部材を金属材で形成し、冷却効果
がその管状部材を通って熱伝導するようにすることが効
果的であるが、必ずしも金属に限らず、代りに管状部材
は、その熱伝導をよくするために、例えば金属、または
炭素を主とした充てん物を有効に含有するプラスチック
材で作ることもでき。
多目的に使える流体容器体は種々のアダプターを迅速、
かつ容易に取り付けることのできるような標準型シール
カプリング又は輪形覆いを望ましくは上部プラグ、又は
端部プラグ（閉鎖部材）と一体化して設けることにより
達成できる。輪形覆いを構成する材料は破壊前の伸びも
衝撃強度も上部又は端部プラグ（閉鎖部材）を構成する
材料より強いことが望ましい。しかしながら、この輪形
覆いは閉鎖部材と同一材料にすることもでき、その場
合、両者は一体的に形成される。いずれの場合でも、輪
形覆いはこわれやすい部分を効果的に有し、（例えば、
その輪形覆いと閉鎖部材が化学的に同じ材料である時、
そのこわれやすい部分は、それらの部分を一緒に、部分
的に溶接するか及び／又は局部的に肉薄型の首部を備え
ることによって、形成することができる）従って、この
容器体を或る装置に取り付けた場合、輪形覆いを介して
その流体の容器体に過度の応力が作用すると、その応力
は、輪形覆い又はその一部を閉鎖部材から離脱破壊され
る。かくして、容器体にかかる応力が消散する。輪形覆
いは、シール又はシール面を有する雄ねじ部分又は雌ね
じ部分を有する。又、そのねじ部分を差込み式カプリン
グにおきかえたり、トグル作用カプリング、又はスナッ
プ係合におきかえることもできる。しかしながら、本発
明は少くとも上部プラグ（時には端部プラグも）を有す
る前述の構成法の一部として、少くとも１個のそのよう
なプラグ（閉鎖部材）を例えば溶接により輪形覆いと一
体化させることにより、既存の流体用円筒体の場合のよ
うに別個のカプリングを取り付ける必要がない。そのよ
うな従来の方法では、首部を更に小径にする作業が高価
となり、更に機械仕上げや溶接、ろう付け、はんだ付け
を必要とする。
閉鎖部材にある種々の圧力逃がし装置の出口オリィスを
カバーするために伸長する輪形覆いの基部分は圧力逃が
し装置から逃げる流体を多方向へ向けて大気へ案内する
ように形造られる。そのような構造は、逃がし装置から
逃げる流体が流体容器体にまともに反動による「推力」
を与え容器体が激しく場合によっては危険な状態で動き
まわることを防ぐ。
流体をコントロールしながら放出する間、流体容器体と
その内容物との過度の冷却を防ぎ、過度の冷却の結果放
出流体の流速を大幅に低下させるような内圧の大きな降
下を防ぐために、その容器体と共軸をなす円筒形ジャケ
ット、即ち外側スリーブ内に含まれる蓄熱物質によっ
て、管状部材への熱源を与えることができる。この場
合、「蓄熱物質」という言葉は、流体の最終的操作温度
以上の温度で物理的、化学的、結晶学的又はその他の状
態の変化を受けて、熱の放出を生じさせるような物質を
意味する。
ここで、本発明に従ったいくつかの実施例を添付図面に
関連しながら実例により説明する。
図面の簡単な説明 第１，２図は、約３７５ccの容量を有し、普通二酸化炭
素のような、圧力で液化し得るガスを約５５バールの内
圧に保持し、例えば、気体状二酸化炭素をウォーターカ
ーボネートへ、又、例えば液状二酸化炭素を動力装置へ
供給するように、約３７５ccの容量をもつ流体用円筒体
に適用した本発明の実施例を示す。
第１図は、約３７５cc容量の流体用円筒体を縦方向の断
面図で示し、実物の約2/3の規模で示す。第１図は更
に、側面から見たものであって、その円筒体は、ウォー
ターカーボネーターに普通に見られるようなその直立位
置にある。
第２図は第１図と同規模の図であって、第１図の流体用
円筒体にシール状に結合させるのに適した供給ヘッド即
ち輪形カバーの垂直断面図であって、その円筒体は機械
的動力源として濃縮二酸化炭素を使用する動力装置へ普
通、所望により、液状又は気体状二酸化炭素を前記供給
ヘッドによって分配するために使用される。
第３図は本発明のもう１つの実施例を1/2の大きさで垂
直断面図で示し、この流体分配用円筒体は、約5.0リッ
トルの容量を有し、二酸化炭素のような圧力で液化し得
るガスを運ぶのに適し、そして、家庭用ガス源として液
状で使用するのに適し、第１図に示す流体用円筒体をそ
れによって充填し、又、簡単な道具を使って気体状二酸
化炭素を供給するためにも使用でき、それによって、例
えば、消化器や、ガス操作式アラーム等用ガス供給装置
のように、その使用を容易にする。
第４図は第１図のものの代りに使用される上部プラグ、
即ち閉鎖部材を備えた流体容器の縦断面図であって、破
裂ディスク、またはカップの形をした第２圧力逃がし装
置を示し、それと共に、それに共軸をなす蓄熱物質用保
持ジャケットと、その容器の容積の中心近くまで伸長す
るガス取出し管とを示す。
実施例 第１図を参照すれば、流体用円筒体は主として、管状部
材１により構成され、その一方の開放端は上部プラグ２
により閉鎖される。第１図に示す管状部材１は英国規格
協会によりＨＥ３０として指定されている高強度種の如
きアルミニウム合金の衝撃押出しにより形成されるが、
その他、アルミニウムと銅のような金属材料も衝撃押出
しすることができ、又、鋼のようなもっと強力な材料を
深絞りして、管状材料１として使用することもできる。
そのような金属材料は現在では管状部材として好ましい
が、本発明は適切な強度をもつ安全なプラスチック材、
例えば、アセタルやポリアミド及びポリエステルを使
い、その壁の厚みを、特に、そのプラスチック材の強度
やクリープ抵抗に応じて、第１図のものより約３〜５倍
も厚くして使用することも出来る。管状部材の材料がど
んな材料であっても、本発明はそれが亀裂したり、破壊
する前に少くとも７％、好ましくは１０％以上の伸びを
有することを必要とする。例えばＨＥ30のアルミニウム
合金の場合、普通１２％以上の伸びが明示されており、
それは約「3/4硬化」状態にあり、そして、完全に熱処
理した（ＨＥ30ＴＦ）と示した）合金をオーブンの中で
２５０℃の温度で３０分間部分的に焼きもどし（アンニ
ール）、次に室温で自然に空冷することによって得るこ
とができる。この合金の最終的引っぱり強度は１平方イ
ンチ当り１７トン近くであり、円筒壁の厚みを2.7mmに
した場合、その管状部材は破裂圧が約２５０バールであ
り、安全係数は普通、５５バール領域の圧力で入れた二
酸化炭素の場合、4.5である。指定の最低７％の伸びが
あれば、次の管状部材のリップのスピンニング工程を安
全に行うことができ、更に、管状部材が万一、破裂して
も、それは、円筒部分に縦方向の柔軟な「ボタン穴スリ
ット」を形成する程度であり、これは安全な破裂の仕方
であって破片をとばす危険は殆んどない。管状部材を形
成するために使用される製造法（例えば衝撃押出し、深
絞り、注入成型など）はすべて管状部材を多量に（例え
ば一度に1000〜50,000個）製造することができ、これら
の部材はそれから安価で多量に例えば、熱処理や陽極酸
化やめつきや洗浄等をすることができ、更に、次の円筒
体組立中にそのような工程を行う必要がなく、又、行っ
ても安価に出来、しかもこの明細書のはじめの部分で説
明した欠点を全部なくすことができる。
上部プラグ２はＲＹＮＩＴＥ（登録商標）545のような
例えば、４５％のガラス強化材を含むポリエステルのポ
リブチレンテレフタレート種のような強くてクリープ性
の低いエンジニアリングプラスチックを注入成型するこ
とによりうまく製造される。しかし、その他のプラスチ
ック、例えば、アセタルやポリアセタルやポリアミドや
他のポリエステルの如きものも、強化材を入れたり、入
れなかったりして使用することができる。その場合、壁
の厚みやその他加圧材料の重要な寸法は適切でなければ
ならないが、まず第１に上部プラグの破裂圧が使用時の
最高温度で管状部材の破裂圧より著しく高くなるように
し、第２に、円筒体の流体圧がその最高と思われる連続
的な内圧、即ち、この実施例で、例えば９１バールのよ
うに、後述するような第１圧力逃し装置の最大逃し圧
で、例えば100,000時間のような、非常に長時間にわた
って、最高の保管温度に保持される時、材料のクリープ
歪みが例えば1.0％のように或る小さな数字をこえない
ことを保証するようにする。例えば上部プラグ２のＲＹ
ＮＩＴＥ545は20N／mm2のレベルまで圧力をかけた場
合、６０℃で100,000時間おいたのち、1.0％以下のひず
みしか示さない。従って圧力容器の密封球形端部に用い
られる公認の公式を使えば、第１図に点線３で示す「埋
設半球体」の壁の厚みＷは少くとも5.0mmにし埋設半球
体の外径を49.0mmにして、９１バールの内圧により壁の
応力がたった20N／mm2しか生じないようにする。第１図
に示すように、上部プラグ２の実際の最終的壁の厚み
は、一定の割合で5.0mm以上であり、その応力水準は２
０Ｎ／mm2よりずっと小さく、60℃で100,000時間経過し
たのちのクリープひずみは、1.0％以下となる。壁の最
終的破裂圧は壁の最終厚みＷを5.0mmとした時、７０℃
の温度で最終的引っぱり強度が１２６Ｎ／mm2であるよ
うな材料の場合、即ちＲＹＮＩＴＥ545のような材料の
場合、70℃で約５７０バールとなり、これは管状部材１
の約２５０バールの破裂圧よりずっと高く、普通の５５
バールの内圧で二酸化炭素流体用円筒体に使用される
時、１０以上の充分な安全係数を示す。
第１図の上部プラグ２の加圧材料の他の重要な寸法は、
肩の長さＬであり、これは、破裂圧と長期のクリープひ
ずみに関する安全基準を、壁の厚みＷに対して前述した
のと同じように満足させるように、直径Ｄ（Ｏリング４
を支持する溝の底面で測定した時）の位置での上部プラ
グの剪断応力を充分に低いレベルに落とすほど充分な長
さを有していなければならない。例えば上部プラグ２に
対して、ＲＹＮＩＴＥ545を使用する場合、直径Ｄ（第
１図の実施例では49.0mm）の位置での剪断応力はたった
9.0N／mm2にすぎず、剪断時、肩部３１のクリープ歪み
が60℃で100,000時間保管したのち、1.0％以下となるよ
うにし、流体用円筒体の内圧が前述したように、最高91
バールと仮定すれば肩の長さＬは第１図の実物の2/3の
縮図で示すように12.4mmにする必要がある。剪断時70℃
で（これは円筒体がさらされる短時間の最高温度として
この実施例に選んだ温度である）、肩部３１を破壊させ
る内圧は、70℃で56N／mm2の剪断強度を有するＲＹＮＩ
ＴＥ545の如き材料の場合、約570バールとなり、これ
は、出来上り壁の場合と同じく１０以上の安全係数を保
有する。
そのような安全係数は異常に高く、これはこの形の構造
体が、適切な端部壁の厚みをＷとし、肩部の長さをＬと
した場合、従来の計算で使用される９１バールの数字よ
りずっと高い圧力で流体を含有する円筒体にとって完全
に安全であることを示している。
上部プラグ２はそれと管状部材１との間から流体が洩れ
るのを防ぐためにＯリング５を有する。従って、Ｏリン
グ４は必須のものではないが、Ｏリング４，５，６のた
めに使用されるニトリルエラストーマーのような弾性材
料を通って浸透する非常にゆっくりした流体の洩れを減
らすために使用した方がよい。上流Ｏリング６は上部プ
ラグの下端部（第１図に示すように）をシールし、狭い
通路７（これは管状部材１の内部円筒面により境界され
る時、流動する横断面積が約0.3〜0.6平方ミリメートル
の螺旋流路を備える雄ねじ形に似た成型螺旋溝である）
には液面１２の上方の洩損流体用スペースから気体の状
態で流体除去通路８を通って気体が供給され、この通路
８は点線１１で示すように上部プラグ２のテーパー形内
面から内方へ突出する内部突起１０に形成された穴であ
る。前記狭い通路７を出た流体を、ポペット弁１４で成
る第１圧力逃し装置のオリフィス１３へ導くために同様
の横穴９が形成され、前記ポペット弁１４はポリウレタ
ンエラストーマーのような硬質の耐摩耗性弾性材料で成
型され、事実上、円筒形をなし、円筒形空所１７に適合
して配置され、前記第１圧力逃し装置は更に、ポペット
弁１４をオリフィス１３へ向って押圧する圧縮ばね１５
と、保持プラグ１６と逃し量調節プラグ１８とを有す
る。
前記保持プラグ１６は円筒形空所１７の上方部分（第１
図）にねじ係合するので、圧縮ばね１５によって下方へ
ポペット１４にひいてはオリフィス１３に対してかかる
力を増すためには、保持プラグ１６を下方へねじにより
押し下げる。そして、ポペット弁は「第１逃し圧」と呼
ばれる或るレベルまでの内部流体圧でオリフィスをシー
ルする。前記「第１逃し圧」はこの実施例では公称、８
７バールであるので、圧縮ばねの温度による膨張や、ク
リープや摩耗等のような影響を考慮に入れると、第１逃
し圧は決して９１バールをこえることはない。上部プラ
グ２に溶接できるように、上部プラグ２と同じ、例え
ば、ＲＹＮＩＴＥ545の材料で成型された逃し量調節プ
ラグ１８は保持プラグ１６の好ましくない調整をなく
し、逃し流体を出口オリフィス１９から大気へ送り出さ
せるように、超音波溶接か、スピン溶接するのが好まし
い。第１圧力逃し装置の操作時、その内圧が第１逃し圧
（これは普通、上昇する温度にさらされることによって
生じる）に達するや否や、ポペット弁１４はオリフィス
１３から押しはなされ、その中の流体（普通、液面１２
の上方スペースからの気体であるが、時にはガス除去管
８が液中にあるときには、液体は含むことがある）は、
狭い通路７と、横穴９に沿って流れ、オリフィス１３を
通り、ポペット弁１４のまわりを通り、第１図の保持プ
ラグ１６に見られる中心孔を通り、最後に出口オリフィ
ス１９を通って流れる。
そのような操作の間、狭い通路を通る流体は実質的に圧
力が降下し（典型的なものでは、５〜５０バール）この
圧力降下はその流体の液相の蒸発を促進させ、それに伴
う気相を膨張させる。これらの工程の両方とも管状部材
１の内壁に隣接していて、それと熱交換関係にある狭い
通路を通って流れる流体の温度を低下させる。それによ
って管状部材は冷やされ、特にその管状部材が金属材料
で出来ている場合、その冷却効果を流体用円筒体の内容
物に伝え、その温度を、ひいては内圧をわずかに低下さ
せる。かくして、本発明の特徴は、温度にさらされた影
響を無にし、流体用円筒体の内容物を保存する。更に、
狭い通路に入った液体は事実上、又は完全に蒸発するの
で、ポペット弁の腐食や膨張、或いは圧縮ばねの収縮に
よって第１圧力逃し装置を損傷または狂わせる危険が非
常に減少する。
更に、狭い通路によって生じる圧力降下は、もう１つの
有効な効果を有する。即ち、第１圧力逃し弁が作動して
数秒以内に、オリフィス１３内の流体圧が降下し、ポペ
ット弁はさっと戻って、オリフィスをシールし、再び円
筒体の内容物を保管する。この効果は出口オリフィス１
９によって強化され、このオリフィス１９は、例えば0.
2〜0.5mm直径の注意深くコントロールされた寸法を有す
るので、逃し中、ポペット弁の下流にある空所１７の圧
力を上昇させ、ピストンの要領でポペット弁の下流面に
作用することによって、圧縮ばねを戻し、ポペット弁に
よりオリフィスをシールさせる。このシール作用（これ
が作用するのに２〜１０秒かかり、その時、逃げ流体の
流速は平衡している。）の前に、空所１７内に比較的ぴ
ったりと適合している（その空所の壁にあって、図示し
ていない刻み溝があるために）ポペット弁１４は、オリ
フィス１３より大きい横断面積を有するポペット弁の
「ピストン部分」に作用する上方流流体圧によって生じ
る付加的上昇力により、オリフィス１３よりかなり上ま
で上昇し、例えば、塵埃や小砂をポペット弁やオリフィ
スのシール面から吹きとばし、それによってこれらの面
に対する損傷を防ぐようにする。この付加的上昇効果は
刻み溝があることによってコントロールされるばかりで
なく、前記空所の壁か、或いはポペット弁の外面（第１
図には示していないが、後述する）のいずれかに事実
上、縦方向のチャンネル、即ち通路を備えることによっ
てもコントロールされる。
出口オリフィス１９は又、逃げ流体の流速を比較的低い
レベルにコントロールし、円筒体の内容物を保管するば
かりでなく、警報を生じさせないように、比較的静かで
おだやかに逃げるようにする。又、所望であれば、圧力
逃し装置に、聴覚による警報装置（後述する）を入れ込
むこともできる。更に、或る閾値圧以上になると（二酸
化炭素の場合、5.3絶対気圧）、固形の状態では存在す
ることができないような二酸化炭素の場合、出口オリフ
ィス１９の寸法は流体が逃げる間、ポペット弁１４の下
流にある空所１７の圧力が急速に、前記閾値レベル以上
のレベルまで上昇するように作られ、二酸化炭素が固形
状でその中に存在する場合は、液体に変化させ、それを
大気へ送り出し易くする。
前述の特徴により、第１圧力逃し装置は１０〜２０年に
及ぶ流体用円筒体の使用寿命を通して、その安全性と確
実性が非常に高い程度である。
そりにも拘らず、安全性を更に高度にし、又第１圧力逃
し装置の故障や誤操作を生じさせてしまう妨害や人間に
よる偶発的な妨害の如き非常に希な事象に対処したり、
第１圧力逃し装置を過負荷にさせてしまうような、沸と
う水に円筒体を落したり、火にさらしたりする（即ち、
内圧の連続的上昇を防ぐために充分に速やかに流体を逃
がすことが出来ない）如き事故に対処するために、第２
圧力逃し装置を備える。その装置は、例えば「ブローリ
ング」２０の形をしていて、ニトリルエラストーマーで
出来た普通のＯリングで成り、約１０〜４０％が絞られ
るようにしかも、複数のチャンネル２２を通って円筒体
の内部に連絡する第１窪部２１をシールして「第２逃し
圧」までの内圧の時、そこから流体を流れないようにす
る。前記第１窪部２１は、環体であって、第１図に示す
ように環状スロート２３に対してテーパーをなし、この
環状スロートはブローリング２０の非圧縮状態の厚みの
0.20〜0.50に等しい環状幅を有する（それは、ブローリ
ングの選択硬度、その厚み、所望の第２逃し圧次第で決
まる）。前記環状スロートは勿論、円筒体の内部とは隔
ったブローリング側（即ち、下流側）に配置され第２窪
部２４に連絡し、この第２窪部はブローリングの非圧縮
状態の厚みより大きい環状幅を有し、（ブローリングに
よってシールされないように）、複数の孔２５によって
円筒体の外部と連絡する。中に入れる流体が二酸化炭素
であるような、この実施例に於て、第２圧力逃し装置は
公称、１０８バールの第２逃し圧で作動するようになっ
ており、（そしてブローリングの硬度が変化し、かつ製
造公差の影響のもとでは１２４バール以上には決してな
らない）、それから注意を引くようにし比較的うるさい
音を出して、円筒体の内容物を全部逃がすようになって
いる。勿論、そのブローリングは自動的にシールするこ
とはない。そして円筒体を充填して、使用状態に戻す前
に、その円筒体は、第１圧力逃し装置の明らかな故障の
理由を検討し、それを修復するために送り戻されねばな
らない。更に、ブローリングには、手が届かないため
に、妨害を受ける傾向は少なく、それによって第１圧力
逃し装置に対して信頼のある支持を備え、内圧が使用
時、１２４バールを決してこえないことを保証し、それ
によって前述したような非常に希で、極端な状況の場合
でさえ少くとも1.6の安全係数を保持する。この種の第
２圧力逃し装置の特徴は後述するように、第３図の実施
例により明瞭に示されている。
便宜上、第１図の実施例に於て、第２圧力逃し装置は弁
組立体２６のまわりに備えられる。しかしながら、好ま
しい場合、第２圧力逃し装置は上部プラグ即ち閉鎖部材
のどこか別の位置につけることができ、その場合、その
縦軸は、容器体の縦軸に事実上平行に位置するのが好ま
しい。周知の型の弁組立体については、ここでは詳しく
説明しないが、駆動杆２７を備え、この駆動杆２７は出
口通路２８を通って伸長し、それが下方へ押圧される時
（第１図に示すように）、流体を内部から出口通路２８
を通って流出させる。上部プラグの上端（第１図のよう
に）は、それと一体化した雄ねじ２９を有するように形
成され（これが、本発明を従来の型のガス用円筒体から
区別しているところであり、その従来のものは、小径首
部を有する金属性円筒体に普通溶接、ろうづけ、或いは
はんだづけされた別個の普通では雄ねじ付金属カプリン
グを有する）、その雄ねじは、普通、駆動杆２７が押圧
されて流体をその装置、又は他の装置へ流動させるよう
にして、円筒体全体を装置又は他の装置へねじ込ませ、
流体を供給させるようにする。二流化モリブデン又は他
の潤滑剤を含有するニトリルエラストーマーで成るカプ
リングのＯリングが図示のように備っていて、第２図に
示すような供給ヘッドのような装置や或る種の装置に円
筒体全体のカプリングをシールするようになっており、
それは特に、放射方向へ圧縮するＯリングであって、雄
ねじが完全に螺合し、駆動杆が押圧される前にシールす
るようになっていて、この結合工程中、流体の洩れを防
ぐようになっている。
上部プラグ２は管状部材１の内径より0.2％〜0.1％大き
い直径を有する周囲肩部３１を一体的に備えており、管
状部材が上部プラグに軸方向へ組立られる時、それら２
つの部分は係合する。狭い通路７の螺旋通路を備える雄
ねじ形の大直径で成る上部プラグ部分の上に、それと同
様か、又は少し少い程度の係合が行われる。その結果、
前記大直径は管状部材の円筒形内壁面に対してしっかり
と押圧され、それらの間で流体の軸方向の流れを実質的
に妨げ、その流体が狭い通路に沿って螺旋状に流れるよ
うに強制する。
周囲肩部３１とリップのＯリング４との上方に（第１図
に示すように）、周囲肩部の直径より約７％ほど小さな
直径を有する保持溝３２があり、（これは管状部材とし
てＨＥ30アルミニウム合金を使用する場合であって、管
状部材として他の材料を使用する場合は一般に、５〜１
０％小さい）、その保持溝３２の中で、管状部材の上端
（第１図のように）がしっかりと変形され、好ましく
は、円筒体が例えば旋盤の中にしっかりと支持される
時、その円筒体を中心軸のまわりで回転させ、管状部材
の上端を放射方向で内方へ進めて押圧するようにローリ
ングヘッドを有する「スピニング工具」を使用すること
によって、前記管状部材の上端をしっかりと変形させ、
そして保持溝の芯３２を把持する冷間回転式リップ３３
を形成する。
そのような冷間回転式リップは例えば或るバール数まで
の圧力をもつ流体を入れる流体用円筒体にとっては適切
であるが（特に、その円筒体が例えば３０mm以下の直径
の場合、２００バールまでの圧力が前述の冷間回転式リ
ップによって安全に包含される）、第１図の実施例は保
持バンド３４を使って一層安全性を高めており、その保
持バンドはプラスチックや、鋳造アルミニウム又は亜鉛
合金、或いは他の金属材、或いは鍛造、押出し、又は機
械仕上げした金属材などを含む種類の材料の１つであっ
て（これらの例は強度と安全性が明らかに大きくなる順
に並べている）その内径は冷間回転式リップ３３の外径
に等しいが好ましくは、冷間回転式リップをしっかりと
把持するように、前記内径をリップの外形より0.1〜0.5
％だけ小さいのがよい。その保持バンドは、はじめにＯ
リング等を伸ばして適合させるために使用される従来の
型の工具に似た例えば工具を使って弾力的にそれをのば
すことによって適所に適合され、その結果、それは冷間
回転式リップの上をすべる。もう１つの方法として、特
に金属製バンドの場合、その保持バンドを伸ばすために
予熱を用い、それからそれを或る場所へすべらせ、そこ
で冷やし、冷間回転式リップの上でそれをしっかりと収
縮させる。どの場合でも、保持バンドは、冷間回転式リ
ップの幅を事実上、即ち殆んど全部包囲するのが好まし
く、又、その下縁を（第１図でみて）周囲肩部３１にご
く接近させた状態で適合させることにより、円筒体の内
部流体圧により管状部材１に生じる引込み力により、冷
間回転式リップが周囲肩部をこえて下方へ（第１図でみ
て）引っぱられるような初期傾向を最少限にとどめる。
このように説明した型の保持バンドは、滑らかな円筒内
面（第３図の実施例で後述するように）を有するか、又
は、その内面のきめを荒くしたり或は下方へ向って外方
へわずかにテーパーを形成させ（第１図のように）冷間
回転式リップをよりしっかりと把持するようにする。そ
のような保持バンドは普通、管状部材の直径や材料や壁
の厚みによって、２００〜５００バールまでの内圧に対
して管状部材をしっかりと適所に保持するのに適する。
しかしながら、第１図の実施例は安全性を非常に高めよ
うとするものであって、その目的のために、保持バンド
３４はその内面に周囲うね部３５を有し、特に第１図に
示すように方向づけた鋸歯形の横断面を有するのが好ま
しく、周囲うね部３５が引っ掛かりとして働き、前記周
囲うね部３５が冷間回転式リップの外面にあって、周囲
うね部３５の横断面と事実上調和する横断面を有する周
囲溝（又、第１図で符号３５を有する）と結合すること
によって、冷間回転式リップが周囲肩部３１上へ拡がっ
たり、引っこんだりすることがないようにする。そのよ
うな周囲溝は、冷間回転式リップを局部的にうすくする
必要があるが、その冷間回転式リップは円筒体の内部か
ら隔った方のＯリング４側にあるので、Ｏリング５が着
座し損う場合でも、冷間回転式リップは、内部流体圧に
比例したレベルの縦方向の応力と、そのレベルの２倍に
等しいフープ応力との両方に耐えねばならないような管
状部材１の円筒形部分の残り部分のように、内部流体圧
に耐える必要はない。従って冷間回転式リップの全ての
強度は上部プラグ２上に管状部材を保持する作用のため
に使用できるので、冷間回転式リップを、その周囲溝の
部分で壁の厚みを半分に減らしたとしても、その縦方向
の応力は管状部材の主円筒壁によりかけられるフープ応
力より大きくならない。実際上、その周囲溝は冷間回転
式リップの壁の厚みの例えば1/3の深さを有することが
でき、この種の構造体の流体用円筒体は、管状部材の主
円筒部分のフープ応力が安全な「ボタン穴状スリット」
の形で破裂を生じさせる程度の充分に高いレベルに達す
るために一定して、充分に高い内圧になることはなく、
従って、冷間回転式リップ、或いはその保持バンドの損
傷や変形を殆んど生じさせないか、全く生じさせない。
保持バンドに代るものとして、管状部材に於て、リップ
を備えるために変形されるその部分に管状部分の残りの
円筒壁より肉厚で、強力な壁を備える。典型的なものと
して、そのリップ部分は管状部分の本体部分の厚みより
８０％まで厚い壁を有し、その厚みは管状部材の長さ５
〜１０％だけ伸長する。そのような実施例が第４図に示
されている。必要であれば、保持バンドも、肉厚リップ
を有する管状部材と共に使用できる。
前述の説明と第１図とから次のことがわかる。即ち、流
体用円筒体の部材部分の全ては共軸的に組立てられ（又
は、円筒体の軸線とは平行をなすが、第１圧力逃し装置
の部材部分の場合、そこから片寄っている）、これは、
本発明に従った円筒体の設計にとって、熟考した方法で
あり、それによって、円筒体全体が自動的に組立てら
れ、安価に量産できる。事実、第１図に示すような流体
用円筒体の直接費用の合計は、従来の構造をもつ現用の
円筒体の費用の４０％以下と見積もっている。
ここで、第２図に示す供給ヘッドを参照すれば、ノズル
部材２０１（従来の型の分配弁を有する）は強度の高い
プラスチック材、例えば、アセタル、ポリアセタル、ポ
リエステル又は「スーパータフＺＹＴＥＬ」（登録商
標）グレードＳＴ801として知られているポリアミド級
のもので注入成型され、又、それと一体的に成型される
裾拡がり部分、即ち覆い２０２を備え、この覆い２０２
は供給ヘッドが第１図に示す流体用円筒体の上部プラグ
２の雄ねじ２９とねじ係合する一体的に成型された雌ね
じ２０３によってねじ係合する時、きれいな外観を呈す
るように、上部プラグ２（第１図）の上側にぴったりと
一致し、一体的に成型されたシール面２０４を備えて、
第１図のカプリングＯリング３０を包囲し、それを約２
０％だけ放射方向へ圧縮して供給ヘッドを上部プラグに
対してシールする。シール面２０４によるカプリングＯ
リング３０のこのような包囲作用は、第２図に示す駆動
探子２０５が第１図の駆動桿と接触する前に、供給ヘッ
ドが上部プラグと約１〜２回転ねじ係合する間に生じ
る。供給ヘッドが最終的にねじ係合し終わると（第１，
２図に示すように）、駆動探子２０５は駆動桿２７を押
圧し、流体用円筒体から流体を供給ヘッドの内部へ流入
させる。駆動探子２０５は第２図に示すように、中心穴
と、横行スロット付き先端２０６とを備え、流体を上方
へ分配通路２０７へ流動させる。第２図の供給ヘッドと
第１図の流体用円筒体との結合組立体は、その円筒体に
液化ガスを入れる時、逆向きとなり、第１，２図に示す
ような直立位置にある時、気体を分配せずに、液化ガス
を分配する。
覆い２０２は第１圧力逃し装置やブローリングに対する
介入や邪魔を防ぎ、そこからの流体の逃げを多方向に向
けて大気中へその覆いによって案内し、それによって、
流体用円筒体を激しく、危険な状態で動かす可能性のあ
るいかなる噴流の反動をも事実上、なくすことができ
る。
第２図の供給ヘッド、即ち輪形覆い２０２は前述の特徴
を有するいくつかのアダプター組立体のほんの１つの例
にすぎないので、それは又、第１図の流体用円筒体を種
々の装置、例えば、消化器や医療機器、例えば、麻酔や
酸素分配器、圧縮ガス、即ち蒸発ガスにより操作される
装置や、種々の溶接及び工業用装置に連結するためにも
使用できる。そのために、第１図のような標準型の円筒
体の設計はアダプター組立体から容易に取りはずしがで
きるので、それをつめかえするために戻す時、円筒体を
軽くして、その輸送費を軽減することもできる。
第４図に示す流体容器は第１図に図示し、かつ説明して
きたものに似ているので、同一の特徴又は事実上同一の
特徴は同一符号で示す。しかしながら、両者間には大き
なちがいもあるのでそれらについて下文で詳しく説明す
る。
第４図の容器体には第２圧力逃し装置があってそれは符
号４０１で示すように、少くとも１つの破裂ディスクの
形をしている。実際のディスクは、金属かプラスチック
材で作られ、そのようなディスクの例を取り入れた組立
体が第４ａ，４ｂ図にそれぞれ示されている。
このディスク組立体４０１は第４ａ図に拡大図で示さ
れ、普通、銅、ニッケル又は黄銅で成る一部半球形のう
すい金属ディスク４０２の形をしていてこれは、円筒形
金属又はプラスチック製保持プラグ４０３の上に形造ら
れる。このディスクは裾部分４０４を有し、この裾部分
は、ディスクの直径の少くとも２０％に等しい長さだけ
保持プラグの実質的円筒面４０５をこえて伸長する。こ
のような配置にすると、その組立体が全体として、上部
プラグ、即ち閉鎖部材２のハウジングの中に係合する
か、符号４０８の所で超音波、或いはスピン溶接する
時、ディスクをより確実に適合させることができる。Ｏ
リング４０６は、流体が容器から裾部分の基部を通って
洩れないようにするために付加的周囲シール装置を形成
する。点線４０７は過剰な流体圧のもとで、破裂寸前の
状態にある時のディスクの形を示す。
もう１つの破裂ディスク組立体が第４ｂ図に示され、こ
の図面で、うすい部分的半球形ディスク４１０とその保
持プラグ４１１とが同一プラスチック材料で一体的に形
成されている（例えば、精密注入成型によって）。その
プラスチック材は、ディスク組立体が符号４０８の所で
そのハウジングに都合よく、超音波溶接される時、上部
プラグ、即ち、閉鎖部材２を構成する材料と同じ材料で
あるのが好ましい。点線４１２は過剰圧のもとで、破裂
寸前の状態にある時のディスクの形を示す。
一体的に形成された保持プラグ４１１は周囲肩部４１３
を有し、この肩部は段部孔４３９に当接し、それによっ
て保持される。これは、上部プラグ、即ち、閉鎖部材の
主周囲肩部４４０に似ており、又、上部プラグ、即ち閉
鎖部材を保持し、破裂ディスク組立体を上部プラグ、即
ち閉鎖部材の中と同じ応力状態にして、更に安全性を高
めるリップ部分４２６にも似ている。
安全性を最大限にするために、第２圧力逃し装置のどち
らの型も本発明による流体用容器体の中に存在し、相異
なる流体圧で破裂するように設計され、即ち、セットさ
れている。従って、便宜上、３つの圧力逃し装置を上部
プラグ、即ち閉鎖部材の内部の上端のまわりに対称的に
（１２０°の間隔をおいて）内蔵する。
逃し装置から大気へと逃げる流体は、符号４１６で示す
ような輪形覆いの基部分４１５と接触し、その部分はプ
ラグと輪形覆いとの間の間隙内で上部プラグの頂部のま
わりで流体を拡散させる効果を有し、かくして、流体圧
が平衡化されるので、流体が輪形覆いの周囲のまわりに
対称的に配置された一連の孔４１７を通って輪形覆いか
ら逃げる際、危険な状態で容器体を動かす程の正味の噴
流の反動を容器体に与えるような流体の危険は最少限に
なる。
好ましくは、輪形覆い４１６と上部プラグ、即ち閉鎖部
材は、同一材料で形成するのもよい。例えば、上部プラ
グ、即ち閉鎖部材を、引っぱり強度が比較的強くて、伸
びと衝撃強度があまり強くないようなポリエステルで形
成し、輪形覆いを、引っぱり強度は比較的強くないが、
伸びと衝撃強度が強いようなポリエステルで形成し、輪
形覆いが上部プラグ、即ち閉鎖部材をショックや衝撃か
ら守るようにし、それら２つの部材を、一連の点４１８
で、或いは連続環体を形成して弱い接続部分を作るよう
に一緒に溶接することもできる。そのような安全手段
は、例えば、それが取付けられる装置の存在により生じ
るような過度の応力を受けた場合、輪形覆い４１６を上
部プラグからこわして離すことができ、かくして応力が
上部プラグの上端まで達したり、そこに損傷を与える危
険を最少限にし、容器の圧力を保持できる。輪形覆いに
ある部分４１９は適切な装置を取り付ける手段を表わ
し、ねじ部分、即ちねじスリーブの形をしていると便利
である。
又、中空環体４４１が輪形覆い４１６の上方部分内を伸
長し、容器体を或る装置に据え付けた時、その容器体に
過度の負荷がかかった時、部分４４３が安全にはずれる
ように、比較的うすい壁で、強度も弱い脆弱なネック４
４２を形成する。
流体が符号４２０で示す第１圧力逃し装置から逃げるこ
とを警告するために、カップ４２２とプラグ４２３との
間に据え付けられた音を出す可撓性ダイアフラム４２１
で成る音響警報装置が流出ポペットシリンダー４２４の
下流に組込まれる。
前述のように、管状部材１は、その部材の本体部分より
厚肉の壁を有するリップ部分４２６を有する。長さが管
状部材の長さの１０％までで、本体部分より厚みが１５
０％厚いようなリップ部分が開発されている。
例えば、衝撃押出しによるアルミニウム合成で成る共軸
状円筒形ジャケット、即ちスリーブ４３０は、管状部材
１の壁と接触している蓄熱物質の容器になっている。こ
の合金の熱伝導性が良好なために、熱をこの蓄熱物質へ
容易に伝達することができる。そのジャケットの底部４
３２は自由に立てるように平たく出来ており、この形は
又、凹形端部や凸形半球端部より衝撃押出しがやり易
い。適切なプラスチック材で作られていて、蓄熱物質の
移動を可能にするスロット４３４を有する中心づけリン
グ４３３も備っている。
容器体の容積の中心部近くまで伸長するガス除去管４３
５はその容器体が液体で半分まで満たされている時、気
体だけを除去する。この装置は容器体がどんな姿勢にあ
ってもその操作を可能にする。
蓄熱物質の働きと目的については、第３図に示す容器体
に関して下文で詳述する。
蓄熱物質を使用すると、本発明の流体用容器体が「パワ
ーカプセル」として利用できるようになる。この蓄熱物
質の効果を最大限にするように設計されたそのようなカ
プセルのもう１つの形は、開口４３７を伸長された弁プ
ラグ４３８へ接続させる通路をもつオリフィス４３６か
らのガス除去管を提供する。弁プラグのこの伸長によっ
て生じする空所は液化ガスがその空所にたまるのを最少
限にするために、金属フォーム、メッシュ、又は焼結又
は多孔性金属で満たされる。更に、２つの第２圧力逃し
装置の一方は、その流体用容器体を迅速かつ直接的に充
填することができるように、従来の逆止形充填弁（例え
ばテーパー管内に配置した鋼球）におきかえることもで
きる。
第３図に実物の半分の大きさで示した大型流体用容器体
を参照すれば（約５リットルの水の容量を有する）管状
部材３０１が備っており、これは、この実施例では或る
長さの薄壁管であって（金属でも金属合金でも或いは腐
蝕に耐えるように、周知のDUNLOPIPE（登録商標）のよ
うに、エポキシ樹脂や他の熱硬化材、又は熱可塑性材の
ようなプラスチック材の中に取り巻かれ、埋め込まれた
金属部材で構成してもよい）。２個の開放端を有し、こ
れらの開放端は上部プラグ３０２と端部プラグ３０３に
より閉鎖され、これらのプラグは、この実施例では、ア
ルミニウムダイキャストで成り、管状部材３０１の中に
係合し、第１に、Ｏリング３０４，３０５によって、第
２に付加的洩れ防止のために、リップＯリング３０６，
３０７によって、管状部材にシールされる。管状部材は
この実施例において、（これは、圧力により液化二酸化
炭素を入れるものとする）、約３００バールの破裂強度
を有し、上部プラグと端部プラグは６００〜７００バー
ルの破裂強度を有する。
上部プラグ３０２はそのプラグ３０２の外側円筒面に形
成された複数の狭い通路３０９を境界する上流Ｏリング
３０８を備え、その狭い通路３０９は、幾本かの実質的
に縦方向の通路の形をしていて、管状部材１の内側円筒
面により境界され、その通路の総横断面積は約２〜５平
方ミリメートルであって、流体除去通路３１０（これ
は、液面３１１（第３図でみて）の上方の洩損液用スペ
ースと連絡するように図示の如き角度を有する）と横孔
３１２との間を連絡し、第１圧力逃し装置が作動する
時、５〜５０バール圧力を降下させる。その第１圧力逃
し装置は、横孔３１２と連絡するオリフィス３１３で成
り、それは普通では、圧縮ばね３１５により下方へ押し
下げられたポペット弁３１４によりシールされており、
前記圧縮ばね３１５は事実上円筒形の空所３１７により
包囲されかつ摺動状に案内される（ポペット弁３１４も
又、同様である）。流体の逃げ孔３２０を有する保持プ
ラグ３１６は、ポペット弁に作用する下方への圧縮ばね
の力を調整するために、円筒形空所３１７の上方の延長
部分に（第３図に示すように）、うまくねじ係合するの
で、ポペット弁は約１００バールまでの流体の内圧に対
してオリフィスをシールし、それ以上の「第１逃し圧」
となると、ポペット弁はオリフィスを離れ、内部から流
体を逃がす。
ポペット弁３１４（この実施例では「スーパータフ」ZY
TEL（登録商標）グレートＳＴ801か、又はHYTREL（登録
商標）セミエラストーマーで注入成型される）は、ピス
トン部分３２１を有し、このピストン部分３２１は円筒
形空所３１７内にぴったりと適合し、（空所の壁にある
１本以上の刻み溝の存在に従う）そして、それは、オリ
フィス３１３をシールする時のポペット弁の底面（第３
図に示すように）の直径の約３倍の大きさを有する。こ
の装置により、ポペット弁が内部流体圧によってオリフ
ィスから離れて上昇する時、その流体圧はポペット弁の
ピストン部分３２１の大きい直径と横断面積に作用し
て、それをオリフィスから離れてかなり上方へ持上げ、
いかなる塵埃や小砂や他の有害な固形粒子をポペット弁
とオリフィスとのシール面から吹きとばすので、それに
対する損傷を最少限にすることができる。流体の流れる
通路３２２は、ポペット弁のピストン部分３２１の外側
円筒面に（又は隣接円筒壁に）うまく成型され、そのよ
うな固形分子を逃すためにポペット弁の中心軸と事実
上、平行な逃し路を備え又、ピストン部分により生じる
ポペットの付加的上昇幅を減らし、制御する。
逃がし用調整プラグ３１８は円筒形空所３１７の上端
（第３図に示すように）に確実に固定され（保持プラグ
３１６への介入や偶発的調整を防ぐため）、１個又は１
個以上の出口オリフィスを備え、流体を流すためのこの
オリフィスの総横断面積は、ポペット弁が内圧によって
オリフィス３１３から持ち上げられたとき、キャビティ
３１７内のポペット弁の直上の流体圧が（第３図）速か
に、その圧力以上では流体からの固相の発生がない閾圧
（二酸化炭素の場合5.3絶対気圧）以上に上昇するよう
に制御されており、この閾圧以上では流体の固相は直ち
に液相または気相に変化し、そのため、これらは円筒形
キャビティから出口オリフィス３１９を通って排出され
るので、第１圧力逃がし装置が閉鎖するような危険はな
い。更に、狭い通路３０９は、逃げ流体に対する前述の
圧力降下作用により、そこから流れる液状流体の事実
上、全部を蒸発させるので、液状流体が第１圧力逃し装
置へ入ることは殆んどない。もしわずかの液相が入った
場合は、その液相が固相（一時的に）変化し、例えば、
圧縮ばねのばね率に対する温度の影響やポペット弁の膨
大によって第１圧力逃し装置の操作を乱すことがある。
又、本発明によれば、狭い通路３０９に沿って生じる前
述の圧力降下により促進される液相のそのような蒸発は
（そして、液面３１１の上方の目減りスペースから気体
の膨張や、そこで生じた蒸気の膨張も）、その中を流れ
る流体の温度を低下させ、狭い通路と管状部材３０１と
の間の熱交換関係によって、管状部材３０１を冷やす。
この冷却効果は、円筒体の内容物に対しても伝えられ、
その温度と圧力をわずかに低下させ（又はこれらの値の
上昇を防ぐ）、その円筒体の内容物を保存する。
出口オリフィス３１９は又、逃げ流体の流速を比較的低
いレベルにコントロールし、円筒空所３１７内の流体圧
が上昇する短期間の間、その流体を保持し、ポペット弁
を速かに戻してオリフィス３１３をシールし（この急速
な戻り作用は、狭い通路に沿った圧力降下の結果、オリ
フィスの所の圧力の低下により更に増強される）、又、
そのような逃げは静かでおだやかとなるようにする。
火事のような、より極端な状態に対処するために、本発
明によれば、第２の圧力逃し装置が備っており、これ
は、ブローリング３２３と、それは、圧力逃し装置とし
て一定の操作にするように、二硫化モリブデン、又は他
の潤滑材を少量加えたニトリルエラストーマーで成型し
た普通のＯリングが好ましく、圧縮していない状態のブ
ローリング３２３の厚みの約８０％にほぼ等しい環状幅
をもつほぼ環状の第１窪部３２４と、この窪部３２４は
環状形のスロート３２５に対してテーパーをなし、圧縮
していないブローリングの厚みの約３０〜４０％に等し
い幅をもち、このスロート３２５に対して前記ブローリ
ングが第１窪部３２４に複数の路３２６を通って連通す
る円筒体内部からの流体圧によって押圧され、そしてブ
ローリングによって塞がれないように圧縮していないブ
ローリングの厚みより大きい環状幅を有し（これは第３
図に示すように、スロート３２５から離れるにしたがっ
て拡大する環体をもつ第２窪部３２７を形成することに
よって、第３実施例で達成されている）、円筒体の外部
と連絡した複数の逃しチャンネル３２８を備えたほぼ環
状形の第２窪部３２７とで成る。第３図に示すように、
ねじ部材３２９の所と、上部プラグ３０２の隣接面の所
に配置された第２圧力逃し装置のこれらの特徴は、この
実施例に於ては次のように実施されている。即ち、ブロ
ーリングはスロート３２５を通って第２窪部３２７内へ
突出し、それによって、内圧が公称レベルの１２５バー
ルに達する場合（１４０バール以上になることはあり得
ない）、３００バール用管状部材の場合、少くとも2.1
の安全係数が常時、保持されるように、比較的突然に、
しかも音を出しながら、流体用円筒体の内容物の全部を
大気へ逃すことができる。
普通の破裂ディスク３３０の形をした第３安全装置は、
アルミニウム、銅、又はそれらの合金の１つ、例えば、
黄銅で形成するのが好ましく、上部プラグの雌ねじとね
じ係合する中空プラグ３３１によって上部プラグ内に気
密状に取り付けられるようになっている。その第３安全
装置は、内圧が約１７５バールに上昇した場合、円筒体
の内容物を全部大気へ逃すために、破裂するようになっ
ている。
管状部材を本発明に従った上部プラグに固定するため
に、上部保持溝３３２は管状部材の内径より約５％小さ
い直径を有し、管状部材の上端（第３図）は冷間回転式
リップ３３３を形成するように回転、又は他の方法で前
記保持溝の中に変形され、前記リップは、それから、例
えばRYNITE545（登録商標）のような注入成型した高強
度のプラスチック材か、又はダイキャストアルミニウム
により第３図に示すように形成された上部保持バンド３
３４により把持状態に保持され、その上部保持バンド３
３４は、事前に弾力的に伸長するかまたは熱膨張を行わ
せて、次いで前記冷間回転式リップをその全長にわたっ
て把持させるようにゆるめ、又は冷やすことにより組立
られ、特に、冷間回転式リップが上部プラグ３０２に備
っている周囲肩部３３５にごく近接する部分を把持する
ように組立てる。
管状部材３０１の下端も同様に端部プラグ３０３にある
保持溝３３６内に回転、又は他の方法でしっかりと変形
させ、下方冷間回転式リップ３３７を形成し、このリッ
プ３３７は、本発明のもう１つの方法によれば、間隙充
填用接着剤、例えばプラスチックパディング（登録商
標）やデブコン（登録商標）や他の固形接着剤、即ちエ
ポキシ、ポリエステル、ポリウレタン、又はそのような
化合物を主とした接着剤によって適所にしっかりと保持
され、そのような接着剤は、冷間回転式リップ３３７の
外面に塗って、その冷間回転式リップ３３７と下方保持
バンド３３９の円筒形内面との間の空所３３８を事実
上、満たし、前記下方保持バンド３３９は冷間回転式リ
ップ３３７の外径よりずっと大きな直径を有し、この実
施例では下方周囲肩部３４０の部分で管状部材３０１を
把持するように、その管状部材の外径に等しい寸法を有
する。冷間回転式リップ３３７を保持することの方法
は、取り付け前に下方保持バンド３３９を伸ばしたり、
熱膨張させる必要がなく、又、第１図に示す実施例の周
囲うね部と溝をはめ合わせる必要もなく、自然に、下方
保持バンド３３９の外面を管状部材の外面から突出さ
せ、次に説明するような、本発明のもう１つの特徴を可
能にする。
網目のあるうすい金属板かプラスチック材等で作った外
側スリーブ３４１は、本発明の多くの応用例に於て、即
ち、例えばそれを消火器として使用する場合のように、
高率で、または長い持続時間で円筒体から流体を抽出し
たいような例では、管状部材と事実上、共軸的に取付け
られ、そして下方保持バンド３３９の外面と上部保持バ
ンド３３４によって支持され、そして、段部３４２によ
りそれが端部プラグに対して下方へ（第３図）移動しな
いようになっており、上部シール３４３と下部シール３
４４により洩れないようにシールされ、管状部材と外側
スリーブとの間の環状空間は一部又は実質的に全体的
に、蓄熱物質３４５により充填される。その蓄熱物質３
４５の作用は、熱を管状部材へ放出することによって、
円筒体とその内容物との過度の冷却を防ぎ、その結果引
き抜き流体の流速を過度に低下させるような内圧の過度
の降下を防ぐことである。放出熱は蓄熱物質３４５の熱
が大部分であり、その蓄熱物質はその場合、例えば、水
やパラフィン油やパラフィンワックスやリチウム金属の
ような高比熱の液体又は固形物質であるのが好ましく、
又、その放出熱は、液体がその固体へ変わる時（即ち、
凍結する時）の溶融潜熱であり、その場合、蓄熱物質
は、流体用円筒体が普通、保管又は使用される周囲温度
と、内圧が不適切となる前に管状部材が落ちこむ所の最
低許容温度との間に凍結点を有する液体であるのが好ま
しく、前記潜熱は内圧を許容範囲の落下状態にとどめる
ために適宜、放出されるようになっており、更に、蓄熱
物質は流体を高い流速で、或いは長い時間をかけて供給
するために円筒体使用後、周囲の部材からの熱の流れに
よって自然と再び溶けるようになっており、前記潜熱を
そのように放出するのに適した液体は消火の目的で、二
酸化炭素ガスを供給する液体用円筒体の場合、約−２０
℃（その温度で、二酸化炭素の蒸気圧は19.7バールであ
り）、と約＋２０℃（その温度以上で、蓄熱物質は周囲
部材からの熱により再び溶解することはない）との間に
凍結点を有するものが好ましく、更に、水（凍結点０
℃）やその平均分子量次第で−２０℃と＋２０℃との間
に種々の凍結点を有するポリエチレングリコールのよう
な物質もあり、特に最近開発された蓄熱物質、例えばク
ラスレートや水中の水和塩溶液があり、その好ましい例
としては、カラーグループリミテッド社のカラー（CALO
R）１２があり、これは約＋１２℃の凍結点を有する。
又、蓄熱物質３４５は、例えばパラキシレンのような、
＋２０℃〜−２０℃（例えば）の或る降下温度で水和潜
熱又は溶解潜熱、又は結晶潜熱を放出するようになって
おり、前記パラキシレンは大きい塊の結晶を形成し、約
＋１０℃〜＋８℃の範囲の降下温度で潜熱と結晶熱との
両方を放出する。
そのような蓄熱物質は、膨張が出来るように、第３図に
示す如く、その上にわずかの空間を残した高位置３４６
まで管状部材と外側スリーブ３４１との間の環状空間へ
充填されたり、又、狭い通路３０９により生じる冷却効
果が管状部材３０１によって液体内容物へ伝達されるよ
うにしかも冷却効果を無にするような蓄熱物質による妨
害もなく、上流Ｏリング３０８の下方の低位置３４７ま
で充填される。（それは液面が低位置３４７より上にあ
る時である。もし液面３１１がほぼ、上流Ｏリング３０
８の高さより低くなった場合、又、或る時は、液面が低
位置３４７より低くなった場合、前述の冷却効果は、も
はや必要でなくなる。なぜなら、液面の上にある余裕空
間は内圧の実質的上昇を充分に防ぎ、従って内容物が第
１圧力逃し装置を通って逃げないようにするからであ
る）。
第３図の実施例のように主に液体の二酸化炭素を約３Kg
含有し、消火器として使用される流体用円筒体（内圧を
実質的に低下させることなしに、気体状二酸化炭素を長
時間、しかも比較的高い流速で生じさせる必要がある
時）は、本発明の相対的特徴と、蓄熱物質３４５とによ
り、内容物が事実上、なくなるまで連続的にしかも長時
間消火に使用され、その際、約2000リットルの二酸化炭
素ガスを生じさせ、これは小さな台所やガレージのよう
な小さな容積部分から例えば大きな台所の火事や自動車
のエンジン室の火炎を消すのに充分な程度まで空気を充
分に排除できる。反対に、蓄熱物質や前記本発明の相対
的特徴を用いなければ、円筒体の内圧が火事の際、適切
なガス流量をおし出すには至らない程度のレベルに落ち
るまでには気体状二酸化炭素はたった５００〜1000リッ
トルしか供給出来ない。
これから説明する特徴により、二酸化炭素を液状でも、
気体状でも分配出来る（又は他の同様の気体や液体
も）。周知の下方弁３４８は普通、排出オリフィス３４
９を気密状に閉鎖しているが、それは又、よく知られた
ロッドパッキン３５２を備えたねじ部材３２９にある共
軸穴３６４を通ってシール状に案内されるプランジャー
３５１にそれを接続させる押出杆３５０によって普通、
上方へ押圧される（第３図のように）。プランジャー３
５１の下端部は、流体用円筒体がその内容物の分配には
使用されない時、その使用中、流体が洩れないように第
２気密シール（第１はロッドパッキン３５２である）を
備えるために従来の型の上方弁３５３を有する。上方弁
３５５のシールした直径は下方弁３４８のそれより大き
く作られているので内部流体圧が下方弁に上方への力を
生じさせてその弁と上方弁とを第３図に示すような閉鎖
位置に保持する。しかしながら、プランジャー３５１は
ボタン３５４に取付けられ、そのボタンは手や他の装置
で押圧すると、下方弁３４８が開き、ひいては排出オリ
フィス３４９が開き、その時又、上方弁３５３が開いて
流体の内圧によりそれに作用する上方への力が零とな
り、それによって、放出中、ボタン３５４を押圧状態に
保持するのに必要な力がなくなる。ロッドパッキン３５
２のシール直径の所でプランジャーに作用する内部の流
体力によって弱くて、許容範囲の上方への戻り力が生じ
る。前記シール直径は二酸化炭素の場合、約３〜4.5mm
であり、（即ち、これは、図面を明瞭にするためにほぼ
実物大の直径でロッドパッキン３５２とプランジャー３
５１とを示した第３図のものよりかなり小さい）、その
二酸化炭素は、普通の放出中、約３０〜５０バールの圧
力を有するとすれば、約２〜８Kgの上方への戻り力をプ
ランジャーに作用させる。
排出オリフィス３４９は放出通路３５５に連絡し、その
放出通路３５５は、端部プラグ３０３に備っている雌ね
じに螺合したねじ切りニップル３５７により適所に保持
されるフィルター３５６を通って、放出流体を都合よく
導く。気密シールをしたプラグ３５８は下方弁の下で
（第３図）端部プラグと共軸的にねじ係合することによ
り取付けられ、雌ねじを有するソケット３５９は第１図
の実施例に示すような流体用円筒体の上方プラグ２にあ
る雄ねじ２９のそれと調和する形とねじの寸法とを有
し、又、第２図に示すような供給ヘッドのシール面２０
４の如きシール面３６０を有し、ニップル３５７と共軸
をなす端部プラグに備えられる。これらの装置により、
第１図の実施例に示すもののような流体用円筒体はソケ
ット３５９内へねじ込まれてシールされ、（従って、中
空で、しかも流体の流れる横行スロット付先端を有する
ニップル３５７は駆動杆２７を押圧し、第１図の流体用
円筒体の弁組立体２６を開放させる）ボタン３５４が押
圧される時、液状二酸化炭素（例えば）は第１図の円筒
体へ流入し、それを充填し、次の使用に備える。又、気
体状二酸化炭素は例えば第１図の流体用円筒体へ或いは
第３図の流体用円筒体を逆にし、ボタン３５４を押すこ
とによって大気中へ放出される。
第３図に従った流体用円筒体の場合、それは主に、液化
ガスを保持するものであるが、普通、前記流体用円筒体
が第３図のように直立している時、ガスを放出する（例
えば、消化器や酸化窒素の麻酔ガスディスペンサーな
ど）。管状直立管３６１は窪部３６２の中にきっちりと
取り付けられ、その場合、それは窪部用シール３６３に
よりシールされ、それによって押圧杆３５０と事実上、
共軸的に支持され直立管３６１の上端（第３図）は液面
３１１の上方のスペースへ開口しそこから、液体ではな
くて、気体が直立管３６１と排出オリフィス３４９とを
通って下方へ放出される。
これまで第１図又は第４図に関連して説明してきた種々
の特徴は、第３図に示す実施例にも同様に適用できるこ
とは理解されるであろう。

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】変形可能な材料からなる管状部材（１）
    と、外径が前記管状部材（１）の内径に実質的に等し
    く、流体を充填および排出するための弁機構からなる充
    填および排出装置を有する円筒形の閉鎖部材（２）とか
    らなり、前記管状部材（１）の少なくとも１つの開口端
    部へ前記閉鎖部材（２）を挿入することにより前記開口
    端部が閉鎖される、流体を加圧下に貯蔵するための実質
    的に円筒形の流体容器体において、 前記変形可能な材料が破壊に至るまでに少なくとも７％
    の伸びが可能であり、そして、前記閉鎖部材（２）が、
    更に、圧力逃がし装置（１４，１７）を有し、この圧力
    逃がし装置が、圧縮ばね（１５）により押圧されてオリ
    フィス（１３）を密封するポペット弁（１４）と、前記
    圧縮ばね（１５）の押圧力を設定するための保持プラグ
    （１６）と、逃がし量調節プラグ（１８）と、この逃が
    し量調節プラグ（１８）に設けられ、ポペット弁（１
    ４）から流出する流体に、その流体の固化を防止する充
    分な逃がし圧力を発生させる寸法を有する出口オリフィ
    ス（１９）とを内部に備えた円筒形空所（１７）からな
    る、流体容器体。
  2. 【請求項２】閉鎖部材（２）の外径を管状部材の内径よ
    り０．２％〜１．０％だけ大きくすることにより、前記
    閉鎖部材との間に締りばめを形成する特許請求の範囲第
    １項記載の流体容器体。
  3. 【請求項３】管状部材（１）が、金属材料またはプラス
    チック材料で造られた特許請求の範囲第１項または第２
    項記載の流体容器体。
  4. 【請求項４】管状部材（１）が、アルミニウム合金で造
    られた特許請求の範囲第３項記載の流体容器体
  5. 【請求項５】閉鎖部材（２）が、金属材料またはプラス
    チック材料で造られた特許請求の範囲第１項ないし第４
    項のいずれか一項に記載の流体容器体。
  6. 【請求項６】閉鎖部材（２）が、ポリエステル材料で造
    られた特許請求の範囲第５項記載の流体容器体
  7. 【請求項７】閉鎖部材（２）が、ポリブチレンテレフタ
    レートで造られた特許請求の範囲第６項記載の流体容器
    体。
  8. 【請求項８】閉鎖部材（２）が周囲肩部（３１）を有
    し、管状部材（１）の開放端部がこの周囲肩部の上に沿
    って変形されて縮小された径のリップ（３３）が形成さ
    れる特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項
    に記載の流体容器体。
  9. 【請求項９】リップを形成するように変形されている管
    状部材の部分が、この管状部材の円筒壁の厚みよりも大
    きい厚みの壁を有する特許請求の範囲第８項の流体容器
    体。
  10. 【請求項１０】閉鎖部材（２）の周囲肩部（３１）に隣
    接する管状部材（１）のリップ（３３）を、このリップ
    （３３）の外径に実質的に等しい内径を有する環状の保
    持バンド（３４）が取巻いて締付けることにより、前記
    閉鎖部材（２）が管状部材（１）に固定されて保持され
    る特許請求の範囲第８項または第９項記載の流体容器
    体。
  11. 【請求項１１】保持バンド（３４）の内側面とリップ
    （３３）の外側面との間の間隙に接着剤が充填された特
    許請求の範囲第１０項記載の流体容器体。
  12. 【請求項１２】保持バンド（３４）の内側面が、リップ
    （３３）の外側面の周囲溝に嵌合する周囲段部（３５）
    を有する特許請求の範囲第１０項または第１１項記載の
    流体容器体。
  13. 【請求項１３】保持バンド（３４）の周囲段部（３５）
    とリップ（３３）の外側面の周囲溝とが互いに係合する
    鋸歯状の断面形状を有する特許請求の範囲第１２項記載
    の流体容器体。
  14. 【請求項１４】閉鎖部材（２）と管状部材（１）の間に
    は、周囲シール装置が配設されている特許請求の範囲第
    １項ないし第１３項のいずれか一項に記載の流体容器
    体。
  15. 【請求項１５】流体を充填および排出するための、作動
    杆（２７）を含む弁装置の縦軸線が、管状部材（１）の
    縦軸線上に、または、縦軸線に平行に配設されている、
    特許請求の範囲第１項ないし第１４項のいずれか一項に
    記載の流体容器体。
  16. 【請求項１６】１または２以上の圧力逃がし装置が、閉
    鎖部材（２）内に配置されている特許請求の範囲第１項
    ないし第１５項のいずれか一項に記載の流体容器体。
  17. 【請求項１７】圧力逃がし装置の縦軸線が、管状部材の
    縦軸線に実質的に平行である特許請求の範囲第１６項記
    載の流体容器体。
  18. 【請求項１８】ポペット弁（１４）がオリフィス（１
    ３）の横断面積よりも実質的に大きい横断面積をもち、
    かつ、円筒形空所（１７）により摺動可能に案内される
    ピストン部分を有する特許請求の範囲第１項ないし第１
    ７項のいずれか一項に記載の流体容器体。
  19. 【請求項１９】オリフィス（１３）を密封するポペット
    弁（１４）が、このオリフィスから離れると同時に、前
    記ポペット弁用の円筒形空所（１７）の壁にある１つ以
    上の刻み溝と縦チャンネルを通して流体を容器体から逃
    がす特許請求の範囲第１８項記載の流体容器体。
  20. 【請求項２０】ポペット弁（１４）よりも下流にある、
    大気へのガスの流れが、前記ポペット弁を閉鎖位置に戻
    すように下流に流体圧を生じさせる１つ以上の出口オリ
    フィス（１９）によって制御される特許請求の範囲第１
    ８項または第１９項に記載の流体容器体。
  21. 【請求項２１】圧力逃がし装置の少なくとも１つが、閉
    鎖部材内に設けられ、流体の圧力が特定値を越えたと
    き、破裂して流体の全部を外部へ逃がす、金属製のドー
    ム状または、部分的に半球形に形成されたカップ状の破
    裂ディスクを有する特許請求の範囲第１６項記載の流体
    容器体。
  22. 【請求項２２】ドーム状またはカップ状の破裂ディスク
    が、その直径の少なくとも２０％の幅の円筒方向に延び
    る裾部分を有する特許請求の範囲第２１項記載の流体容
    器体。
  23. 【請求項２３】圧力逃がし装置の少なくとも１つが、プ
    ラスチック製のドーム状またはカップ状の破裂ディスク
    を備えている特許請求の範囲第１６項記載の流体容器
    体。
  24. 【請求項２４】破裂ディスク（４１０）が、この破裂デ
    ィスクを閉鎖部材（２）内に保持して固定する保持プラ
    グ（４１１）と一体的に形成された特許請求の範囲第２
    ３項記載の流体容器体。
  25. 【請求項２５】保持プラグ（４１１）が、閉鎖部材
    （２）の段つき穴（４３９）に当接する周囲肩部を有す
    る特許請求の範囲第２４項記載の流体容器体。
  26. 【請求項２６】圧力逃がし装置の少なくとも１つが、容
    器体の内部とその外部をつなぐ通路内に位置する弾性シ
    ール部材を有し、前記通路が、通常はシール部材を収容
    し、かつ所定値未満の内圧では流体の流れに逆らって通
    路を密封するのに十分なだけシール部材を圧縮できる幅
    を有する第１部分である上流部分と、前記第１部分の下
    流にあって、かつ、所定値未満の内圧ではシール部材が
    通過されないだけの幅を有するスロートと、前記スロー
    トの下流にあって、容器から逃がされた流体が阻止され
    ないように、シール部材によって密封されない大きさの
    幅を有する第２の部分とを有しており、前記シール部材
    が、内圧が所定値を超えたときに、前記通路の第１部分
    から前記スロートへ向かってそしてスロートを通過して
    動き得るような大きさと弾性を有する特許請求の範囲第
    １６項記載の流体容器体。
  27. 【請求項２７】シール部材が、圧縮可能な弾性材リング
    からなり、通路は環状の横断面を有している特許請求の
    範囲第２６項記載の流体容器体。
  28. 【請求項２８】弾性材リングの通常位置における環状の
    通路の幅が、前記弾性材リングが圧縮されていない時の
    横断面直径の６０％から９０％に等しい特許請求の範囲
    第２７項記載の流体容器体。
  29. 【請求項２９】スロートの幅が、圧縮されていない弾性
    材リングの横断面直径の２０％から５０％である特許請
    求の範囲第２７項または第２８項記載の流体容器体。
  30. 【請求項３０】ばねで押圧されるポペット弁を備えた第
    １圧力逃がし装置と、金属製破裂ディスクまたはカップ
    と、プラスチック製破裂ディスクまたはカップを夫々備
    えた第２圧力逃がし装置とが閉鎖部材に配置された特許
    請求の範囲第１６項ないし第２４項のいずれか一項に記
    載の流体容器体
  31. 【請求項３１】第１の圧力逃がし装置に、流出する流体
    により音響を発生する警報ダイヤフラム（４２１）が組
    入れられている特許請求の範囲第３０項記載の流体容器
    体。
  32. 【請求項３２】狭い通路が容器体の内部と第１の圧力逃
    がし装置とをつないでおり、前記狭い道路は、管状部材
    との熱交換関係を保って延設され、前記逃がし装置の操
    作にしたがって、容器体の内容物を冷却するため前記通
    路を通過する流体の温度降下または蒸発時の冷却を利用
    し得るように構成された特許請求の範囲第１項ないし第
    ３１項のいずれか一項に記載の流体容器体。
  33. 【請求項３３】前記狭い通路が、前記管状部材の内面に
    隣接している前記閉鎖部材の外面上にある螺旋状溝を含
    む特許請求の範囲第３２項記載の流体容器体。
  34. 【請求項３４】種々のアダプター組立体を取付けるため
    の装置を有する覆い体が前記閉鎖部材に結合されている
    特許請求の範囲第１項ないし第３３項のいずれか一項に
    記載の流体容器体。
  35. 【請求項３５】前記覆い体を構成する材料が、前記閉鎖
    部材を構成する材料よりも大きな衝撃強度と破裂前の伸
    びを有する特許請求の範囲第３４項記載の流体容器体。
  36. 【請求項３６】前記覆い体が前記閉鎖部材と一体的に結
    合されている特許請求の範囲第３４項記載の流体容器
    体。
  37. 【請求項３７】前記覆い体に１つ以上の脆弱な部分が組
    込まれている特許請求の範囲第３４項ないし第３６項の
    いずれか一項に記載の流体容器体。
  38. 【請求項３８】前記閉鎖部材に配設された１つ以上の圧
    力逃がし装置を通る流出流体が、前記覆い体によって多
    方向的に大気へ案内される特許請求の範囲第３４項ない
    し第３７項のいずれか一項に記載の流体容器体。
  39. 【請求項３９】前記管状部材の長さの少なくとも一部分
    が蓄熱物質と接触している特許請求の範囲第１項ないし
    第３８項のいずれか一項に記載の流体容器体。
  40. 【請求項４０】流体が二酸化炭素である特許請求の範囲
    第１項ないし第３９項のいずれか一項に記載の流体容器
    体。
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