[发明专利]压力容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在高压力条件下使用的压力容器。

背景技术

以往，公知有例如石油化学设备用压力容器及原子炉压力容器那样的设计为能够耐受高运转压力的压力容器。

在日本特开平6-49898号公报所记载的压力容器具有容器本体、沿相对于该容器本体的内侧面垂直的方向从容器本体突出的喷嘴。在该压力容器中，设置有沿着垂直于上述容器本体的内侧面的方向而贯通容器本体以及喷嘴的圆形的贯通孔。

此外，作为其他的压力容器，公知有下述构造：具有沿着相对于容器本体的内侧面倾斜的方向从容器本体突出的倾斜喷嘴。在此，所谓倾斜喷嘴是指沿着相对于容器本体的内侧面不是垂直的方向延伸设置的喷嘴。在该压力容器中，设置有沿着相对于上述容器本体的内侧面倾斜的方向（倾斜喷嘴从容器本体突出的方向）贯通容器本体以及喷嘴的圆形的贯通孔。

在此，具有倾斜喷嘴的压力容器与垂直于容器本体的内侧面地设置喷嘴的上述实用新型公报所公开的压力容器相比，既定压力条件下压力容器所产生的峰值应力大。具体而言，在具有倾斜喷嘴的压力容器中，贯通孔倾斜地形成，与之相伴，在包围该贯通孔的面与容器本体的内侧面的交叉部分中周方向的一部分处形成有容器本体的壁厚非常少的部分（锐角部分），在该部分发生应力集中。因此，设置倾斜喷嘴时的峰值压力比相对于容器本体的内侧面垂直地设置喷嘴的压力容器大。

而且，在具有倾斜喷嘴的以往的压力容器中，通过加大容器本体的壁厚或者大幅地加强倾斜喷嘴而实现压力容器产生的峰值应力的降低。

但是，加大容器本体的壁厚或者大幅地加强倾斜喷嘴导致用于构成压力容器的材料增大，所以成为成本大幅上升的要因。

发明内容

本发明的目的在于，对于具有倾斜喷嘴的压力容器，降低峰值应力而不会导致大幅的成本上升。

为了解决上述课题，本发明为一种压力容器，具有容器本体、和沿着相对于上述容器本体的内侧面倾斜的倾斜轴而从上述容器本体突出的倾斜喷嘴，在上述容器本体以及上述倾斜喷嘴上设置有沿着上述倾斜轴而贯通上述容器本体以及上述倾斜喷嘴的圆形的贯通孔，在上述容器本体的内侧面和包围上述贯通孔的面的交叉部分处沿全周形成有圆角部，在上述贯通孔的下述内侧开口部中分别位于长轴方向的两个部位处的圆角部的半径小于上述内侧开口部中分别位于短轴方向的两个部位处的圆角部的半径，所述内侧开口部在从与容器本体的内侧面垂直的方向看该内侧面时呈现为大致椭圆形，并且上述圆角部的半径在上述内侧开口部的周方向中的在从位于上述长轴方向的圆角部到位于上述短轴方向的圆角部的范围内连续地增加。

根据本发明，位于长轴方向的圆角部的半径比位于短轴方向的半径小，并且圆角部的半径从长轴方向位置到短轴方向位置连续地增加，所以能够令从与容器本体的内侧面垂直的方向观察该内侧面时的贯通孔的内侧开口部的形状从大致椭圆形接近圆形。因此，根据本发明，根据以下的理由能够降低峰值应力而不会导致大幅的成本上升。

一般而言，在对形成有椭圆形的孔的平板施加沿着该平板的表面的力（拉伸力）时，在平板上产生的应力公知会集中于椭圆形的长轴方向的两个部位。在此，若该孔的形状从椭圆形接近圆形，则在平板上产生的应力也会分散到椭圆形的短轴方向，所以峰值应力变小。而且，在本发明中，通过调节圆角部的半径，能够令贯通孔的内侧开口部的形状从大致椭圆形接近圆形，所以能够使集中于长轴方向的部位的应力向短轴方向分散。

另外，在本实施方式中，“相对于容器本体的内侧面倾斜的倾斜轴”是指相对于容器本体的内侧面垂直的轴以外的意思。在此，“容器本体的内侧面”是曲面时，“倾斜轴”是指相对于与上述曲面上的特定的点接触的面倾斜，并且是指通过上述特定的点的轴。

在上述压力容器中，优选为在位于长轴方向的两个部位的圆角部中的一方的圆角部与位于上述短轴方向的两个部位的两个圆角部之间的范围内，上述圆角部的半径与下述角度成比例地增加，所述角度为，以连结上述大致椭圆形的中心和上述一方的圆角部的线段为基准，连结上述一方的圆角部之外的部分的圆角部和上述中心的线段的绕上述中心的角度。

在上述压力容器中，与以连结大致椭圆形的中心和位于长轴方向的圆角部的线段为基准的、绕上述中心的角度成比例地圆角部的半径增大。因此，与根据上述角度而增减半径的增加率的情况相比，用于形成圆角部的加工变得容易。