[发明专利]压力容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在压缩机用气体制冷器等中使用的压力容器。

背景技术

一般而言，在压力容器中，力学上的最佳形状是球形，接下来是圆筒形。但是，例如在作为压缩机用气体制冷器而使用的压力容器的情况下，需要考虑其他的主要零件、部件或与配管类的连接、在压力容器内收纳的热交换器的形状、进而压力容器自身的设置场所等。因此，为了有效利用装置内的空间，优选将其形状做成长方体。例如，在专利文献1中公开了一种长方体形状的压力容器。需要说明的是，作为长方体形状的压力容器，不限于压缩机用气体制冷器，在其他的机械、装置中也是常使用的形状。

另外，对压力容器要求有刚性或强度上的设计要件。在上述专利文献1记载的长方体形状的压力容器中，为了满足其要求的设计要件，在容器的外周设有格子状的肋。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-106668号公报

一般而言，作为压力容器，在满足所要求的设计要件的同时，还存在尽可能想要实现轻量化的需求。但是，上述专利文献1记载的压力容器会由于在容器的外周设置的肋的缘故，导致重量相应增加，不能说可以实现轻量化。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种在满足所要求的设计要件的同时，可以实现轻量化的压力容器。

为了解决所述问题，本发明人着眼于：在通过收容的高压介质的内压作用在压力容器的各壁上而产生的应力的分布上产生不均。即，着眼于：在各壁上有只产生相对小的应力的部分，这些部分为过度被加强的构造。因此，想到取代设置直接导致压力容器重量增加的肋的构造，为了消除产生的应力分布的不均，削减被过度加强的部分，由此削减材料而能够实现轻量化。

本发明是鉴于这样的观点而提出的，其提供一种压力容器，其具有：

多边形的上壁；

多边形的底壁，其设置于该上壁的下方；

侧壁，其设置于所述上壁的周缘和与之对应的所述底壁的周缘之间；

上侧曲面部，其通过向外侧凸出的曲面连接所述上壁的周缘和所述侧壁的上端；以及

下侧曲面部，其通过向外侧凸出的曲面连接所述底壁的周缘和所述侧壁的下端，

其特征在于，

所述压力容器形成为：

所述上壁的中央的上壁中央部的壁厚、所述上侧曲面部的壁厚、在所述上壁中央部和所述上侧曲面部之间形成的上壁环状部的壁厚顺次减小，

所述底壁的中央的底壁中央部的壁厚、所述下侧曲面部的壁厚、在所述底壁中央部和所述下侧曲面部之间形成的底壁环状部的壁厚顺次减小。

根据本发明的压力容器，通过使产生相对大的应力的上壁中央部以及底壁中央部的壁厚增大，使只产生相对小的应力的上壁环状部以及底壁环状部的壁厚减小，从而作为压力容器整体，能够在满足所要求的设计要件的同时，削减材料而实现轻量化。另外，能够抑制向压力容器的上壁以及底壁产生不均匀的应力分布。

另外，在本发明中，优选所述上壁中央部以及所述上壁环状部由曲面连接，所述上壁环状部以及所述上侧曲面部由曲面连接，所述底壁中央部以及所述底壁环状部由曲面连接，且，所述底壁环状部以及所述下侧曲面部由曲面连接。

如此，则容易消除在上壁以及底壁产生的应力分布的不均，能够进一步实现压力容器的轻量化。

另外，在本发明中，优选所述上侧曲面部的内表面以及所述下侧曲面部的内表面具有相同的曲率半径，在从上方观察所述上壁时所述上壁环状部从所述侧壁的内表面朝向所述上壁中央部位于所述曲率半径的二分之一倍到2倍的范围内，在从下方观察所述底壁时所述底壁环状部从所述侧壁的内表面朝向所述底壁中央部位于所述曲率半径的二分之一倍到2倍的范围内。

如此，容易在消除在上壁以及底壁上产生的应力分布的不均的同时，实现压力容器的轻量化。

另外，在本发明中，优选所述上壁环状部位于在作用有内压时在所述上壁中央部产生的正方向的弯曲力矩和在所述上侧曲面部产生的负方向的弯曲力矩平衡的部分，所述底壁环状部位于在作用有内压时在所述底壁中央部产生的正方向的弯曲力矩和在所述下侧曲面部产生的负方向的弯曲力矩平衡的部分。

如此，由于上壁环状部位于上壁上的正方向的弯曲力矩和负方向的弯曲力矩平衡的位置，即应力的产生极少的部分，底壁环状部位于底壁上的相同部分，因此，能够进一步减小所述上壁环状部以及底壁环状部的壁厚，能够实现压力容器的进一步的轻量化。