JP6395686B2 - 線巻式圧力容器 - Google Patents
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Description
図1〜3に基づき、本発明の一実施形態に係る線巻式圧力容器100の構成について説明する。線巻式圧力容器100は、被処理物および、圧力媒体としてのガスが入れられる円筒形状の圧力容器本体1と、圧力容器本体1の外周に、張力を付与した線材を巻回してなる線巻層2とを備える。圧力容器本体1の下端開口は下蓋4で閉止され、上端開口は上蓋3で閉止される。圧力容器本体1の上端部には上部ヘッダー5が配置され、下端部には下部ヘッダー6が配置される。
圧力容器本体1内の圧力がゼロ(常圧)の状態では、線巻層2(ピアノ線)からの予圧縮力で周方向Dcの圧縮残留応力が内筒7および外筒8に生じているが、圧力容器本体1内への圧力媒体(ガス)導入により、内筒7および外筒8には周方向Dcの引張応力が発生する。圧力容器本体1内を昇圧していくと、これに伴い引張応力が大きくなっていき、圧縮残留応力は小さくなっていく。やがて、ガス圧による引張応力により圧縮残留応力は相殺され、最終的には、内筒7および外筒8は引張応力が作用した状態となる。圧力容器本体1内から圧力媒体(ガス)を抜くと、内筒7および外筒8は圧縮残留応力が作用した状態に戻る。このように、圧力媒体(ガス)の導入、排出により、内筒7および外筒8には、圧縮応力と引張応力とは交互に作用することになる。
線巻式圧力容器100では、特許文献1に記載の圧力容器の構造のようにセグメント同士の間にギャップを形成しないため、各筒分割片9,10のそれぞれの溶接接合に、信頼性の高い溶接法である完全溶込溶接を採用することができる。
また、外筒8と線巻層2との間に冷却水路21を設けたことにより、熱間等方圧加圧のように内部を高温に保つ用途に線巻式圧力容器100が用いられる場合でも、冷却水路21に冷却水を流すことで、圧力容器本体1の温度を安全な温度範囲に保つことができる。
上記した実施形態では、外筒8と線巻層2との間にスペーサ11を配置して冷却水路21を設けているが、スペーサ11を配置せずに外筒8の外周面に線材(例えばピアノ線)を直接巻回して線巻層2を形成してもよい。冷間等方圧加圧の場合には、圧力容器本体1内の温度は常温であり、この場合には冷却水路21(冷却水)は不要である。
2:線巻層
3:上蓋
4:下蓋
5:上部ヘッダー
6:下部ヘッダー
7:内筒
8:外筒
9:内筒分割片
10:外筒分割片
10a:溝
11:スペーサ
12:ガス漏れ検知配管
13:ガス漏れ検知器(圧力媒体検知手段)
21:冷却水路
22,23:溶接位置
100:線巻式圧力容器
Claims (4)
- 円筒形状の圧力容器本体と、
前記圧力容器本体の外周に巻回された状態で前記圧力容器本体に予圧縮力を付与する線材と、
を備える線巻式圧力容器であって、
前記圧力容器本体は、
分割された形態の複数の内筒分割片が溶接接合されてなる内筒と、
前記内筒に外挿された、内面に溝を有する外筒と、
を有し、
円筒軸垂直方向における断面において、前記内筒分割片同士の溶接位置と、前記溝の位置とが一致していることを特徴とする、線巻式圧力容器。 - 請求項1に記載の線巻式圧力容器において、
前記内筒分割片は、内筒が周方向において分割された形態の断面円弧形状の分割片であり、
円筒軸垂直方向における断面において、前記内筒分割片同士の溶接位置と、前記溝の位置と、が周方向において一致していることを特徴とする、線巻式圧力容器。 - 請求項2に記載の線巻式圧力容器において、
前記外筒は、周方向において分割された形態の断面円弧形状の複数の外筒分割片が溶接接合されてなるものであり、
円筒軸垂直方向における断面において、前記内筒分割片同士の溶接位置と、前記外筒分割片同士の溶接位置と、が周方向においてずらされていることを特徴とする、線巻式圧力容器。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の線巻式圧力容器において、
圧力媒体検知手段が前記溝に接続されていることを特徴とする、線巻式圧力容器。
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