[发明专利]带有烧结金属塞的压力容器排汽凸台

说明书

一种压力容器(10)包括壳体(18)，衬里(20)和凸台(16)。衬里(20)定位在壳体(18)内并且限定内部环境(17)。凸台(16)位于壳体(18)和衬里(20)之间的第一界面(60)处。凸台(16)包括腔(27)和位于腔(27)中的排气结构(28)。腔(27)位于衬里(20)和凸台(16)之间的第二界面(62)处，并且腔(27)位于凸台(16)的内部表面(31)，与内部环境(17)连通。气体排放路径(54)被限定从第一界面(60)，通过排气结构(28)，并且进入压力容器(10)的内部环境(17)中。本公开还描述了用于压力容器(10)的凸台(16)和制造凸台(16)的方法。凸台(16)包括端口(26)，凸缘(24)，腔(27)和气体排气结构(28)。腔(27)和气体排气结构(28)位于凸缘(24)的内部(37)上。

背景技术

压力容器普遍用于在压力下包含各种流体，例如，诸如氢气，氧气，天然气，氮气，丙烷，甲烷和其他燃料。通常，压力容器可以是任何尺寸或配置。该容器可以是重的或轻的，一次性的(例如，用完即可丢弃的)，可重复使用的，承受高压力(例如，大于50psi)，低压力(例如，小于50psi)，或，例如，在提升的或下降的温度下用于储存流体。

合适的压力容器壳体材料包括金属，诸如钢；或复合材料，其可包括通过热固性或热塑性树脂结合在一起的缠绕玻璃纤维长丝或其它合成长丝的层压层。纤维可以是玻璃纤维，芳族聚酰胺，碳，石墨或任何其他通常已知的纤维增强材料。所用的树脂材料可以是环氧树脂，聚酯，乙烯基酯，热塑性塑料，或可以提供纤维到纤维结合，纤维的层到层结合和使用该容器的特定应用所需要的破碎阻力的任何其他合适的树脂材料。该容器的复合结构提供了许多优点，诸如在重量上轻便以及对腐蚀、疲劳和严重故障的抵抗力。这些属性至少部分地归因于增强纤维或长丝的高比强度。

聚合物或其他非金属弹性衬里或囊通常设置在复合壳体内，以密封该容器和防止内部流体接触复合材料。衬里可以通过压塑，吹塑，注塑或任何其他通常已知的技术制造。可替代地，衬里可以由其他材料制成，包括钢，铝，镍，钛，铂，金，银，不锈钢及其任何合金。这些材料通常可以以具有高弹性模量为特征。在一种实施方式中，衬里20由吹塑的高密度聚乙烯(HDPE)形成。

图1表明了细长的压力容器10，诸如在题为“Pressure vessel with damagemitigating system”的美国专利号5,476,189中公开的，其在此通过引用并入。压力容器10具有主体部分12和基本上半球形或圆顶形的末端部分14。通常由铝构造的凸台16设置在压力容器10的一个或两个末端处，以提供用于在压力容器10的内部环境17与外部环境19之间的连通的端口。如图2所示，压力容器10形成于由壳体18覆盖的衬里20(诸如内部聚合物衬里)。在实例中，壳体18可以是长丝缠绕的复合壳体。壳体18分解压力容器10上的结构载荷，而衬里20提供气体屏障。

图2表明了包括凸台16的末端部分14的沿图1的线2-2截取的局部剖视图，诸如在题为“Boss for a filament wound pressure vessel”的美国专利号5,429,845中公开的，其在此通过引用并入。凸台16(在图3中单独示出)包括颈部22。颈部22包括外部表面23和端口26。端口26垂直地横穿凸台16的外部表面23并且允许在外部环境19与压力容器10的内部环境17之间的流体连通。凸台16还包括从端口26的纵向轴线36径向向外延伸的凸缘24(描绘为环形凸缘)。如图所示,图2表明了在壳体18和衬里20之间的界面60。图2还表明了在衬里20和凸台16之间的界面62。在本公开中，面向内部环境17的表面，方向和元件用描述符“内部”表示，而面向外部环境19的表面，方向和元件用描述符“外部”表示。应该理解，提供这种非限制性符号仅仅为了方便和易于理解；其他描述符也可以使用和/或是合适的。

通常，凸台16的凸缘24包含在衬里20的部分之间和/或夹在衬里20和壳体18之间。通常，壳体18邻接颈部22。凸缘24包括外部侧38和内部侧37。凸缘24可包括至少一个凹槽32(描绘为环形凹槽)，其被成形以容纳衬垫20的凸片34(诸如环形凸片)。这种结构将凸台16固定在压力容器10上，并且在凸台16和衬里20之间的界面62处提供密封。