TW201604470A - 壓力容器封閉裝置及方法 - Google Patents

Abstract

本發明之實施例提供一種用於一壓力容器之一壓力容器封閉裝置，該壓力容器具有一殼壁、一可移除端帽及沿該殼壁之一內表面之一內部保持凹槽。該保持部件可包含一主部分外輪廓及一端部分外輪廓。該端部分外輪廓可自該主部分外輪廓偏離以提供該殼壁之該內表面與該保持部件之間的一間隙以用於將該保持部件***至該保持凹槽中。一限位器可相對於該端帽或該殼壁而固定於適當位置中以將該保持部件保持於該保持凹槽內。如藉由該限位器而保持於該保持凹槽內之該保持部件可在使該壓力容器加壓時將該端帽保持於該壓力容器內。

Description

壓力容器封閉裝置及方法 [相關申請案]

本申請案依據35 U.S.C.§ 119主張在2014年5月6日申請之美國臨時專利申請案第61/989,097號之優先權，該美國臨時專利申請案之全部內容以引用方式併入本文中。

在包含各種清潔系統之各種系統中，經加壓流體(例如，液體或氣體)之使用可要求使用一壓力容器。壓力容器可呈現各種形式，但一般提供具有充分強度之一封閉腔室以安全地保持流體達一特定額定壓力。通過材料類型、壁厚度等等之適當選擇，一壓力容器之該封閉腔室之各種壁可經設計以視需要支撐各種額定壓力。例如，可使用習知工程設計分析以確保一圓柱形壓力容器之一圓柱形殼足夠厚以承受一額定壓力。然而，在需要端帽或其他類似特徵的情況下，其他考慮亦可係重要的。例如，即使一端帽自身設計有充分強度(例如，充分厚度)以倖免於一特定額定壓力，該端帽與該壓力容器之該主體(例如，一圓柱形殼)之間的連接亦必須充分堅固以容納該額定壓力。若此一連接未經適當設計及實施，則該容器之加壓可通過連接失效致使容器失效，即使該端帽自身保持完整。

在一些習知設計中，可使用經焊接接合以提供一壓力容器之一端帽(或類似特徵)與該壓力容器之主體之間的一連接。當適當執行時，經焊接接合可提供組件之間的一相對較堅固連接且可適用於各種 額定壓力之壓力容器。然而，焊接在某些環境或地點可難以執行，可要求高技術人員且不可適用於某些壓力容器。進一步言之，針對令人滿意之焊接的各種標準及要求(例如，在ASME或PED壓力容器編碼下)可將顯著複雜性及成本引入至製造程序。

針對壓力容器之非焊接連接可不受制於與焊接連接相同之標準或要求，可在各種環境或地點中實施，且有時可由技術較不精湛人員實施。據此，從製造複雜性及成本角度來看，非焊接連接可提供焊接連接之具吸引力的替代物。然而，針對壓力容器之各種現有非焊接連接展現顯著複雜性或相對易受錯誤安裝及其他問題影響。例如，一些習知非焊接連接設計使用落座於一壓力容器殼之環形凹槽內之簧環以將一端帽固定於該殼內。在許多此等設計中，一簧環在安裝期間變形以落座於一保持凹槽內，且接著經允許彈回至該等凹槽內之位置以將該端帽固持於適當位置。據此，所使用之該等簧環必須提供一相對較大彈性程度而無塑膠變形。然而，此要求可限制該等簧環之潛在厚度，且據此限制該等簧環保持該端帽之強度。進一步言之，一簧環似乎可經適當安裝，即使該簧環並非完全落座於該環形凹槽內。在該簧環並未完全落座之情況下，該接合強度可顯著減小。

據此，提供一壓力容器封閉裝置及可允許該封閉裝置之相對容易安裝之安裝方法，同時亦提供顯著保持強度且避免適當安裝之一假像係有用的。

本發明之一些實施例提供一種用於一壓力容器之壓力容器封閉裝置，該壓力容器具有一殼壁、一可移除端帽及沿該殼壁之一內表面之一內部保持凹槽。第一及第二保持部件可包含各自主部分，各主部分具有經結構設計以落座於該內部保持凹槽內之一主部分外輪廓。該等保持部件可進一步包含各自端部分，各端部分具有一端部分外輪 廓。各端部分外輪廓可自該各自主部分外輪廓偏離以提供該殼壁之該內表面與該各自保持部件之間的一間隙。

一限位器可經結構設計以用於在該等第一及第二保持部件落座於該內部保持凹槽中時***於該等第一與第二端部分之間。該限位器可包含一附接器件以用於相對於該端帽及該殼壁之至少一者固定該限位器。當該限位器***於該等第一與第二端部分之間且相對於該端帽及該殼壁之該至少一者固定時，該限位器可嚙合該等第一及第二保持部件之該等第一及第二端部分以將該等第一及第二保持部件保持於該內部保持凹槽內。當藉由該限位器而保持於該內部保持凹槽內時，該等第一及第二保持部件可嚙合該內部保持凹槽以將該端帽保持於該壓力容器內。

本發明之一些實施例提供用於一壓力容器之另一壓力容器封閉裝置，該壓力容器具有一殼壁、一可移除端帽及沿該殼壁之一內表面之一內部保持凹槽。一第一保持部件可包含具有一第一主部分外輪廓之一第一主部分及在該第一外輪廓之相對端處之第一及第二端部分。該等第一及第二端部分可分別包含自該第一主部分外輪廓偏離之第一及第二端部分外輪廓。一第二保持部件可包含具有一第二主部分外輪廓之一第二主部分及在該第二外輪廓之相對端處之第三及第四端部分。該等第三及第四端部分可分別包含自該第二外輪廓偏離之第三及第四端部分外輪廓。第一及第二限位器可經結構設計以附接至該殼壁及該端帽之至少一者。

當該等第一及第二主部分落座於該保持凹槽中時，該等第一及第二保持部件可界定該等第一與第三端部分之間的一第一間隙及該等第二與第四端部分之間的一第二間隙。當該等第一及第二限位器分別***至該等第一及第二間隙中且附接至該殼壁及該端帽之該至少一者時，該等第一及第二限位器可將該等第一及第二保持部件固定於該保 持凹槽內。

本發明之一些實施例提供一種用於安裝一壓力容器封閉之方法。一壓力容器之一端帽可***至該壓力容器之一殼之一開口端中直至該端帽抵靠該殼之一內部凸肩落座，其中該端帽之一外表面自該殼之該開口端與該殼之一內部保持凹槽相對。一第一保持部件之一第一主部分外輪廓可***至該保持凹槽中使得該第一保持部件之第一端部分外輪廓安置於該保持凹槽外側以界定該殼壁與該第一保持部件之間的第一間隙，且使得該等第一端部分外輪廓之第一及第二端自該端帽之一中心線朝向該第一主部分外輪廓偏移。一第二保持部件之一第二主部分外輪廓可***至該保持凹槽中使得該第二保持部件之第二端部分外輪廓安置於該保持凹槽外側以界定該殼壁與該第二保持部件之間的第二間隙，且使得該等第二端部分外輪廓之第三及第四端自該端帽之中心線朝向該第二主部分外輪廓偏移。

一第一限位器可***於該第一端部分外輪廓之該第一端與該第二端部分外輪廓之該第三端之間，其中該第一限位器之一第一舌狀物延伸至該保持凹槽中。一第二限位器可***於該第一端部分外輪廓之該第二端與該第二端部分外輪廓之該第四端之間，其中該第二限位器之一第二舌狀物延伸至該保持凹槽中。該等第一及第二限位器可固定至該殼壁及該端帽之至少一者以將該等第一及第二保持部件固定於該保持凹槽內。

20‧‧‧封閉裝置

22‧‧‧壓力容器

24‧‧‧殼

24a‧‧‧開口端

26‧‧‧端帽

28‧‧‧保持部件

28-1‧‧‧保持部件

28-2‧‧‧保持部件

30‧‧‧限位器

32‧‧‧螺栓

34‧‧‧直徑

40‧‧‧側壁

42‧‧‧凸肩

44‧‧‧凹槽

44a‧‧‧寬度

46‧‧‧o環

48‧‧‧凹槽

50‧‧‧外表面

52‧‧‧孔

56‧‧‧特性直徑

60‧‧‧延伸主部分

62‧‧‧端部分

62a‧‧‧端

64‧‧‧外輪廓

66‧‧‧特性直徑

66a‧‧‧中心

68‧‧‧外輪廓

68a‧‧‧徑向最外點

70‧‧‧特性直徑

70a‧‧‧中心

72‧‧‧厚度

74‧‧‧寬度

76‧‧‧內輪廓

78‧‧‧寬度

80‧‧‧帽部分

82‧‧‧端部分

84‧‧‧舌狀物

84a‧‧‧寬度

84b‧‧‧深度

86‧‧‧螺栓

88‧‧‧圓角

90‧‧‧唇緣

92‧‧‧內表面

96‧‧‧中心線

98‧‧‧間隙

100‧‧‧間隙

102‧‧‧間隙

120‧‧‧封閉裝置

122‧‧‧壓力容器

124‧‧‧壓力容器殼

126‧‧‧端帽

128‧‧‧保持部件

130‧‧‧限位器

132‧‧‧螺栓

140‧‧‧封閉裝置

142‧‧‧壓力容器

144‧‧‧殼

146‧‧‧端帽

148‧‧‧保持部件

150‧‧‧限位器

152‧‧‧螺栓

A‧‧‧區域

B‧‧‧區域

C-C‧‧‧線

圖1係根據本發明之一個實施例之具有一壓力容器封閉裝置之一壓力容器之一透視圖；圖2A係圖1之壓力容器之一殼之一透視圖；圖2B係圖2A之殼之一剖視圖；圖3A至圖3C分別係圖1之壓力容器之一端帽之透視圖、端視圖及 側視圖；圖4A至圖4C分別係圖1之壓力容器封閉裝置之一保持部件之透視圖、端視圖及側視圖；圖5A及圖5B係圖1之壓力容器封閉裝置之一限位器之透視圖；圖5C至圖5E分別係圖5A及圖5B之限位器之俯視圖、前視圖及側視圖。

圖6係圖1之壓力容器之一剖視圖，展示圖3A至圖3C之端帽之安裝；圖7A係圖1之壓力容器之一端視圖，展示如圖4A至圖4C中所結構設計之一第一保持部件之安裝；圖7B係圖7A之區域A之一放大圖；圖8及圖9係圖1之壓力容器之端視圖，進一步展示如圖4A至圖4C中所結構設計之一第二保持部件之安裝；圖10A係圖1之壓力容器之一端視圖，展示圖5A至圖5E之限位器之安裝；圖10B係圖10A之區域B之一放大圖；圖11A係如完全安裝之圖1之壓力容器及壓力容器封閉裝置之一端視圖；圖11B係沿圖11A之線C-C取得之壓力容器及壓力容器封閉裝置之一剖面圖；圖12A及圖12B分別係另一壓力容器及壓力封閉裝置之透視圖及端視圖；及圖13A及圖13B分別係又另一壓力容器及壓力封閉裝置之透視圖及端視圖。

在詳細解釋本發明之任何實施例之前，應理解，本發明不將其 之應用限制於在以下描述中所陳述或在以下圖式中所繪示之構造細節及組件配置。本發明具有其他實施例，且能夠以各種方式實踐或實施本發明。同樣地，應理解，本文中所使用之措詞及術語係出於描述目的且不應被視為限制性。本文中「包含」、「包括」或「具有」及其等之變體之使用意謂囊括其後所列項目及其等效物以及額外項目。除非另有規定或限制，術語「經安裝」、「經連接」、「經支撐」及「經耦合」及其等之變體被廣泛地使用且囊括直接及間接安裝、連接、支撐及耦合兩者。進一步言之，「經連接」及「經耦合」不限制於實體或機械連接或耦合。同樣地，除非另有限制或界定，規定幾何關係(諸如，「徑向外」、「圓周地超出」及類似者)之描述用於提供一大體參考系且可不必暗指一完全圓形(或圓柱形)幾何結構。

下列討論經呈現以使熟習此項技術者能夠製作且使用本發明之實施例。熟習此項技術者在不脫離本發明之實施例之情況下將容易明白所繪示實施例之各種修改，且本文中之一般原理可適用於其他實施例及應用。因此，本發明之實施例不意欲受限於所展示之實施例而是給予其與本文中所揭示之原理及特徵一致之最寬廣範疇。將參考圖式閱讀下列詳細描述，其中不同圖式中之相似元件具有相似元件符號。該等圖式(其等未必係按比例的)描繪所選擇之實施例且不意欲限制本發明之實施例之範疇。熟習此項技術者將認識到，本文中所提供之實例具有屬於本發明之實施例之範疇內之許多有用替代方案。

一般而言，所揭示之壓力容器封閉裝置可用於將端帽保持於具有內部保持凹槽之壓力容器中。在一些實施例中，所揭示之裝置包含至少兩個保持部件，各保持部件展現一類似徑向外輪廓。該等各自外輪廓之主部分經結構設計以與該相關壓力容器之保持凹槽大體互補，使得該等保持部件可***於該等外輪廓之彼等部分上方之該保持凹槽內。例如，該等保持部件之該等外輪廓之主部分可經結構設計為大體 圓形輪廓，其中一曲率半徑大體等於該保持凹槽之一曲率半徑(即，其中該外輪廓之該等主部分與該保持凹槽大體一致)。以此方式，例如，在安裝期間，該等保持部件之該等外輪廓可抵靠該保持凹槽之一徑向外壁穩固地落座。

該等保持部件之端部分可經結構設計具有自該等外輪廓之該等主部分偏離之外輪廓。例如，在該等外輪廓之該等主部分經結構設計具有帶有一第一曲率半徑之大體圓形輪廓之情況下，該等外輪廓之端部分可經結構設計具有帶有一第二較小曲率半徑之圓形輪廓。該等保持部件之該等端部分處之該等外輪廓之偏離可提供該壓力容器殼之一內壁與該等保持部件之該等端部分之間的一間隙，使得該等保持部件可***至該保持凹槽中而無顯著變形。

當該等保持部件***至該保持凹槽中時，該等保持部件可經結構設計以共同延伸達小於一保持凹槽之整個圓周，使得間隙提供於該等保持部件之相鄰端部分之間。限位器可經結構設計用於***至此等間隙中以將該等保持部件保持於該保持凹槽內。該等限位器可經結構設計以嚙合該壓力容器之該端帽以及該等保持部件及該保持凹槽，使得該等限位器可提供保持力至該端帽自身以及至該等保持部件。

為安裝所揭示之裝置，一端帽可***至一壓力容器中。一第一保持部件可抵靠該端帽落座，且該第一保持部件之一主部分滑入該壓力容器之一保持凹槽中，使得該第一保持部件之端不延伸至該端帽之一中心線。隨著該第一保持部件落座於保持凹槽中，一第二保持部件可抵靠該端帽落座，其中該第二保持部件之端與該第一保持部件之端大體對準。該第二保持部件之一主部分可滑入與該第一保持部件之該主部分相對之該保持凹槽中，使得該第二保持部件之端亦不延伸至該端帽之該中心線且間隙形成於該等第一及第二保持部件之相鄰端之間。一各自限位器可***至各間隙中，其中該等限位器之舌狀物延伸 至該保持凹槽中。當使該容器加壓時，該限位器可因此將該等保持部件保持於該保持凹槽內，其中該等保持部件嚙合該保持凹槽及該端帽以將端帽保持於該壓力容器中。在一些實施例中，當該限位器***於該等保持部件之間時，該限位器可接觸該端帽以進一步將該端帽保持於該壓力容器中。

圖1繪示根據本發明之一個實施例之一實例性壓力容器封閉裝置20。在所描繪之實例中，封閉裝置20安裝於具有一大體圓柱形殼24及大體圓柱形端帽26之一圓柱形壓力容器22上。然而，將理解，壓力容器22之其他結構設計係可行的。本文中所討論之各種實例性尺寸可係指其中壓力容器22係一六英寸壓力容器之一結構設計。再者，將理解，其他結構設計係可行的。

亦如下文所討論，封閉裝置20包含一組保持部件28，各保持部件展現保持部件28之至少一部分上之一大體環形輪廓。保持部件28可圍繞殼24之內部***至一大體環形凹槽(圖1中未展示)中使得各保持部件28之部分藉由該凹槽包含且各保持部件28之部分於該凹槽之外側延伸。據此，在壓力容器22之加壓期間，保持部件28可接觸端帽26及該凹槽以在容器22之加壓之後旋即將端帽26保持於殼24內。一組限位器30可藉由螺栓32(或各種其他附接器件)而固定至端帽26(或另一特徵)以將保持部件28固持於該環形凹槽內之適當位置。在一些實施例中，限位器30亦可幫助將端帽26直接保持於殼24內。

亦參考圖2A及圖2B，殼24可包含適當厚度之一圓柱形側壁40以含有壓力容器22之額定壓力。在殼24之一開口端24a附近，側壁40之一內表面可經機械加工(或以其他方式形成)具有包含一特性徑向外直徑34之一凸肩42。在凸肩42與開口端24a之間，亦可提供一環形凹槽44，凹槽44在凹槽44之一徑向外圓周處具有一寬度44a及一特性直徑56。凹槽44之直徑56可大於凸肩42之直徑34，使得凹槽44比凸肩42進 一步延伸至側壁40之內部中。在某些實施例中，凸肩42與開口端24a之間的側壁40之內部之部分(除凹槽44外)可大體展現與凸肩42之外直徑34相同之特性直徑。以此方式，例如，端帽26(圖2A及圖2B中未展示)可平滑地***至殼24之開口端24a中直至端帽26抵靠凸肩42落座為止。

亦參考圖3A至圖3C，自各種視角描繪端帽26。在某些實施例中，端帽26可包含各種結構設計之一密封件以防止經加壓流體自壓力容器22流出。例如，一環形凹槽48可沿端帽26之徑向外圓周經機械加工(或以其他方式形成)且一o環46或其他密封件可落座於凹槽48內。在端帽26之一外面50(即，當端帽26適當地經安裝時端帽26之面對殼24之開口端24a之面)上可包含兩個孔52(或其他特徵)以接納封閉裝置20之螺栓32。在一些實施例中，兩個孔52可係螺栓32可***至其中以將限位器30保持於適當位置之盲螺絲孔(亦參見圖3B)。在其他實施例中，其他附接器件可用於保持限位器30，包含其他組件上(例如，在殼24上)之附接器件。

亦參考圖4A至圖4C，描繪保持部件28之一實例性結構設計。為牢固地且穩固地落座於殼24之環形保持凹槽44內，保持部件28之各者可形成有具有一外輪廓64之一經延伸主部分60，外輪廓64大體追蹤具有一特性直徑66(及一對應曲率半徑)及一中心66a之一圓弧。在某些實施例中，特性直徑66可與保持凹槽44之特性直徑56實質上相同(或可僅僅稍微小於保持凹槽44之特性直徑56)，使得外輪廓64與凹槽44之一對應弧大體一致。以此方式，當保持部件28安裝為封閉裝置20之部分時，保持部件28之主部分60之外輪廓64可牢固地且穩固地落座於保持凹槽44內。

為促進保持部件28之安裝，各保持部件28亦可包含一或多個端部分62，各端部分具有自保持部件28之主部分60之圓形外輪廓64偏離 之一輪廓。在所描繪之實施例中，例如，兩個端部分62可形成有大體追蹤具有一中心70a之一圓之一圓弧之一外輪廓68。如所描繪，外輪廓68包含小於主部分60之外輪廓之特性直徑66之一特性直徑70(及一對應曲率半徑)。特定言之，如可在圖4A及圖4B中所見，此可導致保持部件28之端部分62之外輪廓68在一定程度上自保持部件28之主部分60之圓形外輪廓64之突出路徑徑向向內彎曲(即，朝向外輪廓64之中心66a)。如下文更詳細討論，端部分62之外輪廓68自主部分60之外輪廓64的偏離可允許該等保持部件至保持凹槽44中之相對容易及牢固安裝。

在某些實施例中，外輪廓68之中心70a可自中心66朝向保持部件28a之主部分60偏移，且端部分62之端62a可圓周地延伸越過特性直徑70。據此，端部分62之端62a可大體自端部分62之徑向最外點68a(或部分)移除(例如，圓周地偏移)。在某些實施例中，中心70a自中心66a之偏移可在5毫米與10毫米之間。

在某些實施例中，保持部件28之端部分62之外輪廓可自保持部件28之主部分60之外輪廓64偏離，同時展現一非圓形或僅部分圓形輪廓。例如，除(或除了)所描繪之圓形輪廓68之外，端部分62之外輪廓亦可展現一線性輪廓76(參見圖4B)，其大體自主部分60之外輪廓64朝向輪廓64之中心66a偏離。在某些實施例中，其他結構設計亦係可行的。例如，一階梯式、部分線性及部分圓形或其他輪廓(未展示)可用於端部分62之外輪廓68。

在某些實施例中，整個保持部件28之一內輪廓76可展現具有大體小於保持部件28之分別主部分60之特性直徑66及端部分62之特性直徑70之一特性直徑(未展示)之一大體圓形輪廓。據此，保持部件28可展現在一定程度上大於沿端部分62之一寬度78(例如，一可變寬度)之沿主部分60之一寬度74(例如，在10毫米與20毫米之間)。在某些實施 例中，一厚度72可在整個保持部件28上相對恒定。在某些實施例中，厚度72可稍微小於保持凹槽44之寬度44a(例如，參見圖2B)，使得保持部件28可容易地***至凹槽44中。在某些實施例中，寬度78以及寬度74及76可經選擇以確保用於保持部件28之適當強度(例如，以承受適當位準之剪切力，如由端帽26及保持凹槽44所施加)或基於各種其他考慮。

保持部件28可使用各種已知製造技術而由各種材料形成。在某些實施例中，可使用相對剛性材料(例如，鋼)以提供用於保持部件28之適當強度。視情況而定，基於對特定壓力容器之需要，可額外地(或替代性地)使用其他材料。例如，針對相對較低壓力(或其他)應用，可使用塑膠或聚合物保持部件28。

保持部件28之僅一者描繪於圖4A至圖4C中。在某些實施例中，封閉裝置20之各保持部件28可經結構設計有相配幾何結構及尺寸(例如，兩者如圖4A至圖4C中所描繪)。在某些實施例中，可以各種方式將各種保持部件28結構設計為彼此不同(例如，在保持部件28之端部分62之外輪廓68中，等等)。

亦參考圖5A至圖5E，自各種視角描繪限位器30之一者。亦如上文所提及，限位器30可大體將保持部件28固定於保持凹槽44內之適當位置使得保持部件28可將端帽26固定於殼24內。在所描繪之實施例中，各限位器30可包含一帽部分80，帽部分80之內表面92在安裝封閉裝置20時可面對保持部件28。一端部分82及一舌狀物84可延伸遠離帽部分80，其中舌狀物84之一唇緣90徑向向外(例如，在圖6C中向上)延伸越過帽部分80之一邊緣。在某些實施例中，舌狀物84之一寬度84a(參見圖6C)可大體小於端部分82之一寬度。類似地，舌狀物84之一深度84b(例如，在唇緣90處)可大體類似於保持凹槽44a之寬度，且據此可大體類似於保持部件28之厚度72(參見圖4C)。一圓角88(或其他幾 何結構)可提供於端部分82與該舌狀物之間(或於限位器30之各種其他特徵之間)。一附接器件(諸如，經結構設計以接納一銷或螺栓之一膛孔86(參見圖1))可延伸通過帽部分80及舌狀物84或以其他方式通過限位器30。

限位器30之僅一者描繪於圖5A至圖5C中。在某些實施例中，封閉裝置20之各限位器30可經結構設計有類似幾何結構及尺寸。在某些實施例中，各種限位器30可以各種方式而彼此不同。針對一特定應用或壓力容器，限位器30可視情況而定以各種已知方式且由各種材料經鑄造、機械加工或以其他方式形成。

亦參考圖6至圖10，描繪一種用於封閉裝置20之安裝方法。(將理解，類似方法可用於由本發明預期之其他封閉裝置。)如圖6中所描繪，端帽26可與殼24之開口端24a對準且可***至其中，直至端帽26抵靠凸肩48落座且該端帽之軸向外面50與保持凹槽44之內邊緣對準(或向內)。

如圖7A中所描繪，一旦端帽26在適當位置中，便可***保持部件28中之一第一者(在本文中，保持部件28-1)。如上文所提及，保持部件28-1之主部分60可展現與保持凹槽44之直徑56(參見圖2B)實質上相同之特性直徑66(參見圖4B)。據此，為對準保持部件28-1以用於***至保持凹槽44中，其中保持部件28-1抵靠(或靠近)端帽26之外面50落座，可有必要使保持部件28-1與偏向殼24之一中心線96右側(如所描繪)之端部分62之端62a對準。此可提供保持部件28-1與壁40之內表面之間的一間隙100，使得保持部件28-1可抵靠端帽26之外面50被按壓為平坦的且***至保持凹槽44中而不使保持部件28-1變形。在某些實施例中，此一偏移可近似為9毫米，然取決於各種因數(包含壓力容器22之特定幾何結構)其他結構設計係可行的。

一旦保持部件28-1之主部分60之圓形外輪廓64完全延伸至該保持 部件之端部分62之端62a，端62a將延伸越過壁40之內直徑34(參見圖2B)以防止保持部件28-1與保持凹槽44之對準。然而，如圖7B中所描繪，由於保持部件28-1之端部分62之外輪廓68自保持部件28-1之主部分60之圓形外輪廓64徑向向內偏離，所以一間隙98保存於保持部件28-1之端部分62與壁40之內表面之間，即使具有端62a自中心線96之上文所提及之偏移。據此，端部分62之偏離外輪廓68可允許使保持部件28-1與環形凹槽44對準(如保持部件28-1之適當安裝所要求)及將保持部件28-1***至保持凹槽44中而無保持部件28-1之變形。

亦參考圖8，一旦保持部件28-1與保持凹槽44對準，保持部件28-1便可滑入凹槽44中。接著，保持部件28中之一第二者(在本文中，保持部分28-2)可類似地經安裝。例如，如在圖8中可見，一旦保持部件28-1已落座於保持凹槽44內，保持部件28-1之端62a便可自中心線96充分偏移(至圖8中之左側)，使得保持部件28-2可***至壓力容器22中，如類似於上文針對保持部件28-1所描述，但在中心線96之相對側上。如圖9中所描繪，使保持部件28-1及28-2(在本文中，共同為「保持環28」)落座於保持凹槽44內可界定保持部件28之端部分62之間的一間隙102，使得端帽26中之孔52可係可接達的。在某些實施例中，保持部件28可大體經結構設計使得間隙102近似等於(例如，稍微大於)限位器30之舌狀物84之寬度84a(參見圖5C)。以此方式，例如，舌狀物84可***於間隙102內以嚙合保持凹槽44同時亦接觸端帽26以提供額外保持力至端帽26。

亦如上文所提及，保持部件28之主部分60之外輪廓64之特性直徑66(例如，參見圖4B)可具有與保持凹槽44之直徑56近似相同之尺寸，且據此外輪廓64可與保持凹槽44之一對應弧大體一致。據此，如可在圖9(及圖10B)中所見，當保持部件28***至保持凹槽44中時，無保持部件28可抵靠保持凹槽44之一全180度弧落座。例如，保持部 件28可經結構設計以延伸達保持凹槽44之近似175度，而非一整個半圓周。在一些實施例中，此不僅可由導致間隙102之幾何結構引起，而且可由保持部件28之端部分62之外輪廓68之偏離(特定言之，參見圖10B)引起，其可係有必要的以允許使保持部件28落座於保持凹槽44內而無保持部件28之變形。然而，凹槽44之相對較大部分(保持部件28可抵靠其而落座)仍可提供關於端帽26之實質保持強度。在一些實施例中，例如，保持部件28可延伸至保持凹槽44中包圍保持凹槽44之圓周之88%或更多。進一步言之，限位器30可提供保持凹槽44及端帽26之額外嚙合，潛在地嚙合保持凹槽44之圓周之一額外3%或更多，以達成保持部件28及限位器30之一最大嚙合為91%或更多。

例如，與各種簧環設計相反，保持部件28之端部分62與壁40之內表面之間的間隙98(其促進保持部件28***至保持凹槽44中)可在不使保持部件28自其等自然(例如，未加應力)結構設計變形之情況下達成。據此，保持部件28可經製造以展現高保持強度之實質剛度，而不引入對特殊工具之需要以將保持部件28***至保持凹槽44中。進一步言之，由於可不需要使保持部件28為安裝而變形，所以可進一步減小針對保持部件28之不正確安裝之可能性。

亦參考圖10A及圖10B，隨著保持部件28落座於保持凹槽44內，限位器30可滑入適當位置，其中舌狀物84延伸於間隙102內使得舌狀物84之唇緣90亦可***至凹槽44中。如上文所提及，間隙102可近似等於舌狀物84之寬度84a(例如，可展現超過該舌狀物之寬度84a 0.3毫米至0.5毫米之一寬度)，其可允許限位器30相對容易地滑入適當位置。進一步言之，在某些實施例中，間隙102可幫助確保限位器30可僅在保持部件28適當地落座於凹槽44內時經安裝。如上文所描述，為安裝，保持部件28及殼24之幾何結構可要求保持部件28自中心線96偏移。據此，用於安裝限位器30之一適當寬間隙102可僅在保持部件28 適當地落座於保持凹槽44內時打開。

一旦限位器30在適當位置，螺栓32(或其他緊固器件)便可用於將限位器30固定至端帽26。在某些實施例中，螺栓32可係剪切螺栓，使得一旦達到一適當扭矩螺栓32之頭便可剪斷，其可藉此防止使用正常手工具拆卸經安裝之封閉裝置20。在某些實施例中，可使用各種其他器件或配置將限位器30固定於適當位置。例如，在某些實施例中，限位器30可固定至殼24之壁40而非至端帽26。

亦參考圖10A及圖11B，且亦如上文所描述，當端帽26***至殼24之開口端24a中時，端帽26可抵靠凸肩42落座，凸肩42藉此防止端帽26進一步移動至殼24中。接著，保持部件28可使用限位器30及螺栓32而落座於凹槽44內且固定於適當位置。(亦如上文所提及，在一些實施例中，不同附接器件可用於將限位器30附接至端帽26或至其他特徵(諸如，殼24)。)隨著使壓力容器22加壓，該壓力可提供迫使端帽26向外朝向殼24之開口端24a之一力。然而，一旦與保持部件28接觸，便可藉由保持部件28遏止端帽26之任何進一步向外移動，其等本身可防止藉由凹槽44(及限位器30)向外移動。以此方式，保持部件28可確保壓力容器22在高達(及超過)容器22之額定壓力下之完整性。

特定言之，參考圖11B，且如上文所提及，當安裝限位器30(其中帽部分80之內表面92面對(及接觸)保持部件28之外表面28a)時，各自舌狀物84之唇緣90可延伸至各自保持部件28之端部分62之間的保持凹槽44中。因此，唇緣90本身可抵抗限位器30朝向殼24之開口端24a之向外移動。據此，經由限位器30與端帽26之間的接觸，唇緣90可進一步增強封閉裝置20將端帽26固定於殼24內之能力。亦如上文所提及，保持部件28之端部分62之外輪廓68自該等保持部件之主部分60之外輪廓64之偏離可導致保持凹槽44之圓周藉由保持部件28之較不完整覆蓋(例如，參見圖10B)。唇緣90延伸至保持凹槽44中可增加經嚙合 以抵抗端帽24之向外移動之保持凹槽44之百分比，包含達91%或更多。

在某些實施例中，所揭示之封閉裝置可使用於具有非圓柱形外表面之壓力容器。亦參考圖12A及圖12B，例如，一封閉裝置120可使用於包含具有一非圓柱形外輪廓之一壓力容器殼124之一壓力容器122。類似於封閉裝置20，封閉裝置120可包含一組兩個保持部件128，各者展現保持部件128之至少一部分上之一大體環形輪廓及自靠近保持部件128之端之一主輪廓之一偏離。保持部件128可抵靠壓力容器122之端帽126且在包圍殼124之內部之一大體環形凹槽(未展示)內落座。一組限位器130可藉由螺栓132(或各種其他附接器件)而固定至端帽126(或其他特徵)以將保持部件128固持於該環形凹槽內之適當位置，使得在容器122之加壓之後端帽126旋即藉由保持部件128(及限位器130)而保持於殼124內之適當位置。

在許多應用中，僅兩個保持部件之使用可導致優於其他設計之經增加保持強度，以及一相對簡易安裝程序。然而，在某些實施例中，可提供兩個以上保持部件及兩個以上限位器。亦參考圖13A及圖13B，例如，一封閉裝置140可使用於一壓力容器142。封閉裝置150可包含一組三個保持部件148，各者展現保持部件148之至少一部分上之一大體環形輪廓及自靠近保持部件148之端之一主輪廓之一偏離。保持部件124可抵靠壓力容器142之端帽146且在包圍殼144之內部之一大體環形凹槽(未展示)內落座。一組限位器150可藉由螺栓152(或各種其他附接器件)而固定至端帽146(或其他特徵)以將保持部件148固持於該環形凹槽內之適當位置，使得在容器142之加壓之後端帽146旋即藉由保持部件148而保持於殼144內之適當位置。

熟習此項技術者將瞭解，雖然上文已結合特定實施例及實例描述本發明，然本發明並不一定受限於此，且來自該等實施例、實例及 使用之眾多其他實施例、實例、使用、修改及偏離意欲由本文所附之申請專利範圍囊括。本文中所引述之各專利及公開案之全部揭示藉由引用的方式併入本文中，好似各個此專利或公開案藉由引用的方式個別地併入本文中。下列申請專利範圍中闡述本發明之各種特徵及優點。

20‧‧‧封閉裝置

22‧‧‧壓力容器

24‧‧‧殼

24a‧‧‧開口端

26‧‧‧端帽

28‧‧‧保持部件

30‧‧‧限位器

32‧‧‧螺栓

40‧‧‧側壁

Claims (20)

1. 一種用於一壓力容器之一壓力容器封閉裝置，該壓力容器具有包含一殼壁之一殼、一可移除端帽及沿該殼壁之一內表面之一內部保持凹槽，該壓力容器封閉裝置包括：一第一保持部件，其包含具有經結構設計以用於***至該保持凹槽中之一第一主部分外輪廓之一第一主部分，該第一保持部件進一步包含具有一第一端部分外輪廓之一第一端部分，該第一端部分外輪廓自該第一主部分外輪廓偏離以在該第一主部分***至該保持凹槽中時提供該殼壁之該內表面與該第一保持部件之間的一第一間隙；一第二保持部件，其包含具有經結構設計以用於***至該保持凹槽中之一第二主部分外輪廓之一第二主部分，該第二保持部件進一步包含具有一第二端部分外輪廓之一第二端部分，該第二端部分外輪廓自該第二主部分外輪廓偏離以在該第二主部分***至該保持凹槽中時提供該殼壁之該內表面與該第二保持部件之間的一第二間隙；及一限位器，其經結構設計以用於在該等第一及第二保持部件***至該保持凹槽中時***於該等第一與第二端部分之間，該限位器包含一附接器件以用於相對於該端帽及該殼壁之至少一者固定該限位器；當該限位器***於該等第一與第二端部分之間且相對於該端帽及該殼壁之該至少一者固定時，該限位器嚙合該等第一及第二保持部件之該等第一及第二端部分以將該等第一及第二保持部件保持於該保持凹槽內；當藉由該限位器而保持於該保持凹槽內時，該等第一及第二 保持部件嚙合該內部保持凹槽及該端帽以將該端帽保持於該壓力容器內。
2. 如請求項1之壓力容器封閉裝置，其中該等第一及第二主部分外輪廓之至少一者包含具有一第一曲率半徑之一第一弧；且其中該等第一及第二端部分外輪廓之至少一者包含具有小於該第一曲率半徑之一第二曲率半徑之一第二弧。
3. 如請求項2之壓力容器封閉裝置，其中該第二曲率半徑之一中心自該第一曲率半徑之一中心朝向該等第一及第二主部分外輪廓之該至少一者偏移。
4. 如請求項1之壓力容器封閉裝置，其中該等第一及第二主部分外輪廓之至少一者分別連接至該等第一及第二端部分外輪廓之至少一者。
5. 如請求項1之壓力容器封閉裝置，其中該限位器包含一舌狀物，該舌狀物經結構設計以在該限位器***於該等第一與第二端部分之間時延伸至該保持凹槽中，使得該舌狀物嚙合該保持凹槽以在該限位器相對於該端帽及該殼壁之該至少一者固定時將該端帽保持於該壓力容器內。
6. 如請求項5之壓力容器封閉裝置，其中，當該限位器***於該等第一與第二端部分之間時，該舌狀物安置於該等第一與第二端部分之間。
7. 如請求項6之壓力容器封閉裝置，其中，當該舌狀物安置於該等第一與第二端部分之間時，該舌狀物接觸該端帽以將該端帽保持於該壓力容器內。
8. 如請求項1之壓力容器封閉裝置，其中該限位器包含一帽部分，該帽部分經結構設計以分別嚙合該等第一及第二保持部件之第一及第二表面。
9. 如請求項8之壓力容器封閉裝置，其中該限位器之一舌狀物延伸遠離該帽部分朝向該端帽，使得當該限位器***於該等第一與第二端部分之間時該舌狀物安置於該等第一與第二端部分之間。
10. 如請求項9之壓力容器，其中該舌狀物包含一唇緣部分，該唇緣部分自該帽部分徑向向外延伸以在該限位器***於該等第一與第二端部分之間時嚙合該保持凹槽。
11. 如請求項1之壓力容器封閉裝置，其中該第一保持部件包含與該第一端部分相對之一第三端部分，該第三端部分包含一第三端部分外輪廓，該第三端部分外輪廓自該第一主部分外輪廓偏離以在該第一主部分***至該保持凹槽中時提供該殼壁之該內表面與該第一保持部件之間的一第三間隙；其中該第二保持部件包含與該第二端部分相對之一第四端部分，該第四端部分包含一第四端部分外輪廓，該第四端部分外輪廓自該第二主部分外輪廓偏離以在該第二主部分***至該保持凹槽中時提供該殼壁之該內表面與該第二保持部件之間的一第四間隙；其中該壓力容器封閉裝置進一步包含一第二限位器，該第二限位器經結構設計以用於在該等第一及第二保持部件***至該保持凹槽中時***於該等第三與第四端部分之間，該第二限位器包含一第二附接器件以用於相對於該端帽及該殼壁之至少一者固定該第二限位器；且其中，當該第二限位器***於該等第三與第四端部分之間且相對於該端帽及該殼壁之該至少一者固定時，該第二限位器嚙合該等第三及第四端部分以將該等第一及第二保持部件保持於該保持凹槽內。
12. 如請求項1之壓力容器封閉裝置，其中該等第一及第二主部分外輪廓與該保持凹槽之一徑向外圓周實質上一致。
13. 如請求項1之壓力容器封閉裝置，其進一步包括：一第三保持部件，其包含具有經結構設計以用於***至該保持凹槽中之一第三主部分外輪廓之一第三主部分，該第三保持部件進一步包含具有一第三端部分外輪廓之一第三端部分，該第三端部分外輪廓自該第三主部分外輪廓偏離以在該第三主部分***至該保持凹槽中時提供該殼壁之該內表面與該第三保持部件之間的一第三間隙；及一第二限位器，其包含一附接器件以用於相對於該端帽及該殼壁之至少一者固定該限位器；其中該第一保持部件包含具有一第四端部分外輪廓之一第四端部分，該第四端部分外輪廓自第一主部分外輪廓偏離以提供該殼壁之該內表面與該第四保持部件之間的一第四間隙；且其中該第二限位器經結構設計以用於在該等第一及第三保持部件***至該保持凹槽中時***於該等第三與第四端部分之間，以將該等第一及第三保持部件保持於該保持凹槽內。
14. 一種用於一壓力容器之一壓力容器封閉裝置，該壓力容器具有包含一殼壁之一殼、一可移除端帽及沿該殼壁之一內表面之一保持凹槽，該壓力容器封閉裝置包括：一第一保持部件，其包含具有一第一主部分外輪廓之一第一主部分，該第一保持部件進一步包含在該第一外輪廓之相對端處之第一及第二端部分，該等第一及第二端部分具有分別自該第一主部分外輪廓偏離之第一及第二端部分外輪廓；一第二保持部件，其包含具有一第二主部分外輪廓之一第二 主部分，該第二保持部件進一步包含在該第二外輪廓之相對端處之第三及第四端部分，該等第三及第四端部分具有分別自該第二外輪廓偏離之第三及第四端部分外輪廓；及第一及第二限位器，其等經結構設計以附接至該殼壁及該端帽之至少一者；當該等第一及第二主部分***至該保持凹槽中時，該等第一及第二保持部件界定該等第一與第三端部分之間的一第一間隙及該等第二與第四端部分之間的一第二間隙；且當該等第一及第二限位器分別***至該等第一及第二間隙中且附接至該殼壁及該端帽之該至少一者時，該等第一及第二限位器將該等第一及第二保持部件固定於該保持凹槽內。
15. 如請求項14之壓力容器封閉裝置，其中該等第一及第二主部分外輪廓經結構設計為具有一第一特性直徑之圓形輪廓；且其中該等第一、第二、第三及第四端部分外輪廓經結構設計為具有小於該第一特性直徑之一第二特性直徑之圓形輪廓。
16. 如請求項15之壓力容器封閉裝置，其中該等第一及第三端部分外輪廓共用一第一曲率中心，該第一曲率中心自該第一主部分外輪廓之一第二曲率中心偏移；且其中該等第二及第四端部分外輪廓共用一第三曲率中心，該第三曲率中心自該第一主部分外輪廓之一第四曲率中心偏移。
17. 如請求項14之壓力容器封閉裝置，其中該等第一及第二限位器包含第一及第二舌狀物，其等分別經結構設計以在該等第一及第二限位器分別***至該等第一及第二間隙中時延伸至該保持凹槽中，該等第一及第二舌狀物嚙合該保持凹槽以將該端帽保持於該壓力容器內。
18. 如請求項17之壓力容器封閉裝置，其中當該等第一及第二限位 器分別***至該等第一及第二間隙中時，該等第一及第二舌狀物分別安置於該等第一及第二間隙內。
19. 如請求項18之壓力容器封閉裝置，其中當該等第一及第二舌狀物分別安置於該等第一及第二間隙內時，該等第一及第二舌狀物接觸該端帽以將該端帽保持於該壓力容器內。
20. 一種用於安裝用於一壓力容器之一壓力封閉裝置之方法，該壓力容器具有一可移除端帽、包含一殼壁、一開口端及一內部凸肩之一殼及沿該殼壁之一內表面之一內部保持凹槽，該方法包括：將該端帽***至該殼之該開口端中直至該端帽抵靠該內部凸肩落座，其中該端帽之一外表面自該開口端與該保持凹槽相對；將一第一保持部件之一第一主部分外輪廓***至該保持凹槽中使得該第一保持部件之第一端部分外輪廓安置於該保持凹槽外側以界定該殼壁與該第一保持部件之間的第一間隙，且使得該等第一端部分外輪廓之第一及第二端自該端帽之一中心線朝向該第一主部分外輪廓偏移；將一第二保持部件之一第二主部分外輪廓***至該保持凹槽中使得該第二保持部件之第二端部分外輪廓安置於該保持凹槽外側以界定該殼壁與該第二保持部件之間的第二間隙，且使得該等第二端部分外輪廓之第三及第四端自該端帽之一中心線朝向該第二主部分外輪廓偏移；將一第一限位器***於該第一端部分外輪廓之該第一端與該第二端部分外輪廓之該第三端之間，其中該第一限位器之一第一舌狀物延伸至該保持凹槽中；將一第二限位器***於該第一端部分外輪廓之該第二端與該 第二端部分外輪廓之該第四端之間，其中該第二限位器之一第二舌狀物延伸至該保持凹槽中；及將該等第一及第二限位器固定該殼壁及該端帽之至少一者以將該等第一及第二保持部件固定於該保持凹槽內。