特開 2022-114247 圧力容器用プロテクター及び圧力容器ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022114247

(43)【公開日】2022-08-05

(54)【発明の名称】圧力容器用プロテクター及び圧力容器ユニット

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/00 20060101AFI20220729BHJP

【ＦＩ】

F17C13/00 301Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021010463

(22)【出願日】2021-01-26

(71)【出願人】

【識別番号】592091596

【氏名又は名称】帝人エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100169085

【弁理士】

【氏名又は名称】為山 太郎

(72)【発明者】

【氏名】植西 和宏

(72)【発明者】

【氏名】彦坂 徹

(72)【発明者】

【氏名】窪 真知子

【テーマコード（参考）】

3E172

【Ｆターム（参考）】

3E172AA02

3E172AA05

3E172AB01

3E172AB05

3E172AB11

3E172AB12

3E172BA01

3E172BB04

3E172BC01

3E172BC04

3E172BC08

3E172DA90

3E172KA03

3E172KA12

(57)【要約】

【課題】軽量でありながら耐衝撃性や取扱性に優れた圧力容器用プロテクター及び圧力容器ユニットを提供する。
【解決手段】本発明の圧力容器用プロテクターは、圧力容器の長軸方向における一端の位置に配置され、圧力容器の外周部分および一端部分を被覆するカバーＡと、他の位置に配置され、圧力容器の外周部分を被覆するカバーＢ、およびカバーＡとカバーＢとを連結する剛性部材からなり、剛性部材は圧力容器の長軸方向に沿って圧力容器の外周よりも外側に配置され、かつ圧力容器の長軸方向の延長線上で少なくとも一つの剛性部材の端部が取り付け具の外側に位置することを特徴とする。さらには、圧力容器が樹脂製または繊維強化樹脂製であることや、カバーＡまたはカバーＢが合成樹脂製であることが好ましい。またもう一つの本発明の圧力容器ユニットは、圧力容器と、圧力容器の外周を保護するプロテクターからなる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧力容器用のプロテクターであって、圧力容器の長軸方向における一端の位置に配置され、圧力容器の外周部分および一端部分を被覆するカバーＡと、他の位置に配置され、圧力容器の外周部分を被覆するカバーＢ、およびカバーＡとカバーＢとを連結する剛性部材からなり、剛性部材は圧力容器の長軸方向に沿って圧力容器の外周よりも外側に配置され、かつ圧力容器の長軸方向の延長線上で少なくとも一つの剛性部材の端部が取り付け具の外側に位置することを特徴とする圧力容器用プロテクター。

【請求項2】

圧力容器が樹脂製または繊維強化樹脂製である請求項１記載の圧力容器用プロテクター。

【請求項3】

カバーＡとカバーＢとを連結する剛性部材の少なくとも一部が、圧力容器の側面から離れた位置に存在する請求項１または２記載の圧力容器用プロテクター。

【請求項4】

剛性部材が複数であって、少なくともその２本が、圧力容器の口金を保護するように連結されている請求項１から３のいずれか１項記載の圧力容器用プロテクター。

【請求項5】

カバーＡまたはカバーＢが合成樹脂製である請求項１から４のいずれか１項記載の圧力容器用プロテクター。

【請求項6】

剛性部材が金属製である請求項１から５のいずれか１項記載の圧力容器用プロテクター。

【請求項7】

圧力容器と、圧力容器の外周を保護するプロテクターとを有する圧力容器ユニットであって、プロテクターが少なくともカバーＡ、カバーＢおよび一つ以上の剛性部材から構成され、圧力容器の長軸方向における一端にカバーＡが、その他の位置にカバーＢが配置され、カバーＡとカバーＢが剛性部材より連結され、少なくとも一つの剛性部材の端部が圧力容器の取付具の外側に位置することを特徴とする圧力容器ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高圧ガス等を収容する圧力容器に適した圧力容器用プロテクター及びそのプロテクターと圧力容器からなる圧力容器ユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

高圧ガスを充填するための容器にはさまざまな種類があり、鉄鋼で製造されているものから、金属やプラスチックライナーに樹脂含浸炭素繊維を巻き付けた容器などがあげられる。

【0003】

従来、このような高圧充填ガス容器において、持ち運び、車輛への積載といった頻繁に移動、運搬を伴う用途に用いられる容器種としては、鉄鋼製で、ロバスト性の高い容器が用いられてきたが、鉄鋼で製造されているものでは小型でも重量があり、キャリーやユニックといった付帯設備を使用しての移動も多く、ハンドリング時の作業負荷、安全面において改善が求められていた（特許文献１）。

【0004】

一方、金属やプラスチック製のライナーに樹脂含侵炭素繊維を巻き付けた、高圧複合材料容器は、同サイズの鉄鋼製容器と比較すると、非常に軽量であり、ハンドリング性が良い点を背景として普及して来た（特許文献２ないし３）。例えば、消防士が消火作業時に装着する空気呼吸器用の圧力容器は、かつては鉄鋼製の容器が使用されていたが、過酷な作業現場での消火活動における作業負荷軽減を目的として、現在では、全国のほぼ全ての消防署において軽量な複合材料圧力容器が採用されている。

【0005】

しかしながら、一方で、複合材料圧力容器は、その健全性を担保するため、法規上、粗暴な扱いをしないことが規定されていることや、容器取り扱いにおける容器外表面の損傷レベル、つまり外表面の樹脂含侵炭素繊維層への許容傷深さなどが規定されている。そしてそのような粗暴な扱いによる容器損傷防止に対する厳格な取り決めがなされているものの、近年、専門業者以外の一般の人が使用する機会が増加傾向にあり、より損傷しにくい容器が求められていた。例えば災害時やキャンプ等野外活動時の燃料の移動や、医療用の高圧酸素の持ち運びなどの用途には、軽量かつ損傷しにくい容器であることが必要であった。しかし従来の鋼鉄製の圧力容器に比べると、軽量な複合材料圧力容器は、損傷しやすいという問題があった。

【0006】

そのため今後、高圧ガス充填容器として軽量性を有した、機能性の高い複合材料圧力容器を、持ち運びや車輛への積載といった運搬作業頻度の高い用途に拡大普及させるためには、ユーザー側の取り扱い管理に依存するだけでなく、積極的に損傷抑制と作業負荷軽減がなされた製品の開発が待たれていた。

【0007】

本発明はこのような産業上における高圧ガス充填容器の運用の実態に照らして、これを改善することを目的としてなされたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】実用新案登録第３１０７７１５号公報

【特許文献2】特開平１－１１３２２７号公報

【特許文献3】特開２０１９－７５５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は軽量でありながら耐衝撃性や取扱性に優れた圧力容器用プロテクター及び圧力容器ユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の圧力容器用プロテクターは、圧力容器の長軸方向における一端の位置に配置され、圧力容器の外周部分および一端部分を被覆するカバーＡと、他の位置に配置され、圧力容器の外周部分を被覆するカバーＢ、およびカバーＡとカバーＢとを連結する剛性部材からなり、剛性部材は圧力容器の長軸方向に沿って圧力容器の外周よりも外側に配置され、かつ圧力容器の長軸方向の延長線上で少なくとも一つの剛性部材の端部が取り付け具の外側に位置することを特徴とする。

【0011】

さらには、圧力容器が樹脂製または繊維強化樹脂製であることが好ましい。また、カバーＡとカバーＢとを連結する剛性部材の少なくとも一部が圧力容器の側面から離れた位置に存在することや、剛性部材が複数であって少なくともその２本が圧力容器の口金を保護するように連結されていること、カバーＡまたはカバーＢが合成樹脂製であること、剛性部材が金属製であることが好ましい。

【0012】

またもう一つの本発明の圧力容器ユニットは、圧力容器と、圧力容器の外周を保護するプロテクターとを有する圧力容器ユニットであって、プロテクターが少なくともカバーＡ、カバーＢおよび一つ以上の剛性部材から構成され、圧力容器の長軸方向における一端にカバーＡが、その他の位置にカバーＢが配置され、カバーＡとカバーＢが剛性部材より連結され、少なくとも一つの剛性部材の端部が圧力容器の取付具の外側に位置することを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、軽量でありながら耐衝撃性や取扱性に優れた圧力容器用プロテクター及び圧力容器ユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態を示す高圧ガス充填容器と付設バルブおよびプロテクター斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態を示す高圧ガス充填容器と付設バルブおよびプロテクター分解斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態を示すプロテクターのカバーＡであり（ａ）平面図、（ｂ）正面図である。

【図4】本発明の一実施形態を示すプロテクターのカバーＢであり（ａ）平面図、（ｂ）正面図である。

【図5】本発明の一実施形態を示すプロテクターの回転防止作用の説明に供する図であって、容器全体を横置きとした時の平面図である。

【図6】本発明の一実施形態を示すプロテクターの付属バルブ保護作用の説明に供する図であって、容器全体を横向きとした時の平面図である。

【図7】本発明の一実施形態を示すプロテクターの搬送作用の説明に供する、側面図である。

【図8】本発明の一実施形態を示すプロテクターの転倒防止作用の説明に供する図であって、正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の圧力容器用プロテクターは、圧力容器をプロテクト、保護するものであって、圧力容器の外周部分および一端部分を被覆するカバーＡと、圧力容器の外周部分を被覆す
るカバーＢ、およびカバーＡとカバーＢとを連結する剛性部材からなるものである。そして、剛性部材は圧力容器の長軸方向に沿って圧力容器の外周よりも外側に配置され、かつ圧力容器の長軸方向の延長線上で少なくとも一つの剛性部材の端部が取り付け具の外側に位置している。さらにカバーＡは、圧力容器の長軸方向における一端の位置に配置され、もう一つのカバーＢは、カバーＡとは異なる他の位置に配置されることを特徴としている。

【0016】

ここで本発明のプロテクターが保護する圧力容器とは、主に１ＭＰａ以上の高圧ガス気体を収容するための容器をいう。

【0017】

また本発明のプロテクターがプロテクトする圧力容器としては、樹脂製または繊維強化樹脂製であることが好ましい。ここで樹脂製または繊維強化樹脂製とは、圧力容器の少なくともその一部、さらには大部分が樹脂製または繊維強化樹脂製で構成されていることである。さらには、アルミニウム等の軽量な金属ライナーや合成樹脂製の樹脂ライナー層と、このライナー層を覆うＦＲＰ等で形成された補強層とで構成されているものであるいわゆるコンポジット容器（複合材料容器）であることが好ましい。特に本発明のプロテクターは、軽量な樹脂ライナーを用いた際に最適である。

【0018】

補強層は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）であることが好ましく、補強用繊維としては炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の各種の高強力繊維を用いることが可能である。中でも補強用繊維としては炭素繊維を用いることが好ましい。このような補強繊維はその引張強力の強さに比較すると、その衝撃強度はそれほど高くはないが、本発明の圧力容器用プロテクターを用いることによって、より高い耐衝撃性を確保できるようになった。

【0019】

圧力容器の内容物としては、液化石油ガス（ＬＰＧ）などの液化燃料や酸素、窒素、水素などの医療用もしくは工業用の気体などが挙げられる。

【0020】

また圧力容器の外周部分および一端部分を被覆するカバーＡや圧力容器の外周部分を被覆するカバーＢは、アルミニウム等の軽量金属でも良いが、合成樹脂からなるものであることが好ましく、金属に比べより高い耐衝撃性を得ることができる。合成樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリアミド、ポリケトン、ポリフェニレンサルフィド（ＰＰＳ）、ナイロン、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げることができ、さらには難燃剤が添加された熱可塑性樹脂であることが好ましい。また熱硬化性樹脂を使用することも好ましい。

【0021】

またカバーＡは圧力容器の一端部分を被覆しており、このカバーＡを通常下に配置することにより、移動終了時に圧力容器にかかる衝撃を低減させることが可能となる。さらにはカバーＢが外周部と共に圧力容器の肩部を保護するものであることが好ましい。これらのカバーＡ及びカバーＢは圧力容器の外周部分を被覆しており、横方向に圧力容器を倒して置いた場合にも衝撃を有効に低減させることができる。

【0022】

また圧力容器の一端部分を被覆しているカバーＡは、その一部に貫通孔があることが好ましく、野外に設置した際に雨水等を有効に排出することが可能となる。

【0023】

本発明で用いられる剛性部材は、上記のカバーＡとカバーＢとを連結する部材である。さらにこの剛性部材は圧力容器の長軸方向に沿って圧力容器の外周よりも外側に配置されており、圧力容器ユニットを横倒しして移動させる際には、この剛性部材が取手の役割を果たすことができる。さらには、カバーＡとカバーＢとを連結する剛性部材の少なくとも一部が、圧力容器の側面から離れた位置に存在することにより、耐衝撃性の向上と持ちやすさ、取り扱いの容易性をさらに満たすことが可能となる。

【0024】

さらに、少なくとも一つの剛性部材の端部が、圧力容器の長軸方向の延長線上にあり、圧力容器の取り付け具（内容物の出入り口にもなる）の外側に、剛性部材が位置することによって、その圧力容器の取り付け具を保護することができる。なお、取り付け具とは具体的には付設バルブレギュレータ等のことをいう。さらには２本以上の剛性部材が存在し、その剛性部材が取り付け部の外側を覆うように接合することによって、より安全に取り付け具や口金部分を保護することができるようになる。接合部の形状としてはＵ字状であることが、衝撃を受けにくく、また衝撃を吸収しやすいため、より好ましい。

【0025】

このような剛性部材としては金属製であることが好ましい。さらには軽量な金属であることや、特にはアルミニウムであることが好ましい。また棒状であることやさらには中空状のパイプ形状を採用することによって、より軽量化をはかることが可能となる。

【0026】

そしてもう一つの本発明の圧力容器ユニットは、上記のような圧力容器と、その圧力容器の外周を保護するプロテクターとを有するものである。ここでプロテクターが少なくともカバーＡ、カバーＢおよび一つ以上の剛性部材から構成されるものであり、圧力容器の長軸方向における一端にカバーＡが、その他の位置にカバーＢが配置され、カバーＡとカバーＢが剛性部材により連結され、少なくとも一つの剛性部材の端部が圧力容器の取付具の外側に位置することが好ましい。

【0027】

さらに以下、本発明の圧力容器用プロテクターの好ましい実施形態について、図面を参照して説明するが、本発明は下記によって制限されるものではない。なお以下では、本発明の圧力容器用プロテクターを「プロテクター」、本発明に用いられる圧力容器を「高圧ガス充填容器本体」ということがある。

【0028】

まず、図１ないし図４を参照して、圧力容器である高圧ガス充填容器本体３および付設されたバルブ４に対するプロテクターの好ましい構成について説明する。このプロテクターは、図１および図２に示すように、高圧ガス充填容器本体３と付設バルブ４の外側周囲を保護するように、下鏡部５領域に設けられたカバーＡ、付設バルブ取り付け側の上鏡部７領域に設けられたカバーＢの上下二分割で構成され、カバーＡとカバーＢを連結して高圧ガス充填容器３の長軸方向に沿って延び、且つ付設バルブ４外側で接続された剛性部材Ｃからなる（以下、便宜上、圧力容器である高圧ガス充填容器本体３を単に容器本体３と呼ぶ）。

【0029】

本容器本体３は、プラスチックまたは、アルミ製ライナーの周囲に樹脂含侵された炭素繊維をラップした高圧複合材料容器からなり、５００ｍｍ程度の全長、２００ｍｍ程度の外径、１０ｍｍ程度の肉厚を有し、円筒形をした胴部６とその両端部にドーム形状の両鏡部５、７を有し、ガス取り出し口金（ポート）部８が容器一端にのみ存在する円筒形状の容器３である。本容器本体３は、適合法規範囲内において、その胴径寸法および長さを、用途ならびに顧客要望に応じて任意に設計、製作し得るものであるが、本発明においては、全長１５０～１，０００ｍｍ、外径９０～３００ｍｍの範囲、特には全長３００～６００ｍｍ、外径１２０～２５０ｍｍの範囲であることが好ましい。

【0030】

本容器本体３の他の実施例として、ガス取り出し口金（ポート）部８を両端に設ける構成であることも好ましい。この場合、ガス取り出し用のバルブ４を取り付けた反対側端部のガス取り出し口金（ポート）部には安全弁を取り付ければ良く、本発明における容器において、ガス取り出し口金（ポート）の構成に限定はない。

【0031】

プロテクターを構成するカバーＡは、通常は図１に示すように本容器本体３を縦方向に定置した際、本容器本体３の下側に配置され、容器本体３の下鏡部５と容器本体３胴部６
の下部領域一部を保護する形で構成されている。容器本体３側面とカバーＡの内径との間には一定の隙間を設けられるよう、図３に示すように、容器本体３下部の鏡部５形状に対して、カバーＡの内面９には複数のリブ１０が等間隔で放射状に設けられたスペーサ構造を有していることが好ましい。一般的に複合材料容器の外径は数ｍｍ程度の製造誤差が発生するため、製造誤差を吸収し容器本体３をカバーＡに完全収容し、かつ容器本体３とカバーＡ内径の間に間隙を設ける構造としている。間隙としては０～１０ｍｍであることが好ましい。この間隙は外部から与えられる衝撃の吸収にも有効である。

【0032】

さらに図３に示すように、本カバーＡの外周面の左右両端部には、カバーＢを連結する機能を有した剛性部材Ｃを挿入、緩嵌合するための穿設ボス構造体１１および該剛性部材Ｃを緩嵌合後に固設するための螺子穴１２が、該ボス構造体１１の側面部に複数個所穿設されている。このようにカバーに凸部を成形することにより、円筒形の圧力容器が転がることを防止することも可能となる。

【0033】

また、本カバーＡ内面９の底面部には穴が設けられており、屋外使用時に、容器本体３と本カバーＡ内径の間に設けた隙間から侵入した雨水等を排水できるよう、水抜き部１４（排水口）が複数個所設けられていることが好ましい。

【0034】

本カバーＡは、厚み２ｍｍ程度、高さ１５０ｍｍ程度、内径は容器の外径プラス１０ｍｍ程度の難燃剤が添加された熱可塑性樹脂から構成されている。本カバーＡ寸法については、本発明に係る実施形態の一例であり、容器本体３のサイズ、重量、運用条件等の仕様によって厚み、高さ、内径等は自由に変更が可能であるが、本発明においては、厚み０．５～１０ｍｍ、高さ３０～２５０ｍｍの範囲、特には厚み１～６ｍｍ、高さ８０～２００ｍｍの範囲であることが好ましい。内径は容器の外径プラス０～１０ｍｍの範囲であることが好ましい。

【0035】

カバーＡの他の実施例として、用途や運用条件等により鋼製や軽量アルミといった金属材料を使用しても良く、カバーＢの材質と異なる材質の組み合わせによる選定も可能である。

【0036】

ここで、図１に示すような樹脂製カバーとすることにより、３次元的な複雑な形状自由度を付与することができ、また、軽量性を担保することが可能となる。更に生産性、コストメリットに優れた射出成形やスタンピング加工といった成形法を採用することが出来ることからも樹脂製カバーが好ましい。さらに樹脂製カバーとすることで、着色といった付加機能を成形段階においてワンステップで実施することができ、鋼製の容器で行われているような、成形後の塗装工程を削減することによるコスト削減が可能となる。特には高密度ポリエチレンなどが好適に用いられる。

【0037】

また、カバーＢは、図１に示すように本容器本体３を縦方向に定置した際、本容器本体３の上側に配置され、容器本体３の上鏡部７と容器本体３の胴部６の上部領域の一部を保護する形で構成されていることが好ましい。

【0038】

図４に示すようにカバーＢについても、カバーＡ同様、容器本体３の胴部６側面とカバーＢ内径との間に一定の隙間を設けられるよう、容器本体３の上鏡部７形状に対して、カバーＢの内面１５には複数のリブ１６が等間隔で放射状に設けられたスペーサ構造を有していることが好ましい。

【0039】

さらに、カバーＢは、図２の分解図に示すように、カバーＢと容器本体３との間に容器収容時の密着性を向上させるための干渉部材となるプロテクターを構成する緩衝材Ｄが装着されていることが好ましい。本緩衝部材Ｄを配置することにより、容器本体３の外径製
造誤差を吸収するために緩嵌合構造を有するカバーＡおよびカバーＢと容器本体３との最終固設において、緩みのない取り付けが出来る構造となる。干渉部材としてはゴムなどの弾性体であることが好ましく、特にはシリコンゴムであることが好ましい。

【0040】

図４に示すように、本カバーＢの外周面の左右両端部には、カバーＡ同様に、両カバーＡおよびＢを連結する剛性部材Ｃを挿入、緩嵌合するための完全穿設ボス構造体１７および該剛性部材Ｃを緩嵌合後に固設するための螺子穴１８が該ボス構造体１７の側面部に複数個所穿設されている。

【0041】

また、本カバーＢの上面部は、付設したバルブの操作や配管、ホース等の接続を容易に行えるよう一定径の開口部２０が設けられ、付設バルブ４全体を露出できるような構造となっている。

【0042】

本カバーＢは、厚み２ｍｍ程度、高さ１２０ｍｍ程度、内径は容器の外径プラス１０ｍｍ程度の難燃剤が添加された熱可塑性樹脂から構成されている。本カバーＢの寸法については、本発明に係る実施形態の一例であり、カバーＡ同様に、容器本体３のサイズ、重量、運用条件等の仕様によって形状、材質等は自由に変更が可能であり、カバーＡ仕様と異形態でも同形態での組み合わせであっても良い。好ましい形状としては、厚み０．５～１０ｍｍ、高さ３０～２５０ｍｍの範囲、特には厚み１～６ｍｍ、高さ８０～１８０ｍｍの範囲であることが好ましい。内径は容器の外径プラス０～１０ｍｍの範囲であることが好ましい。

【0043】

図１では、カバーＢは、カバーＡと同様にその設計自由度、付加機能、生産性、コストメリットから、その特質を活かした樹脂製（高密度ポリエチレン）カバーとしている。

【0044】

図１に示すように、剛性部材Ｃは、中空のアルミ管材からなり、直径２５ｍｍ程度、容器本体３長軸方向に沿ってカバーＡの側面ボス構造体１１を起点に６００ｍｍ程度の長さを有し、且つ付設バルブ４上方で水平となるようＵ字型曲げ加工が施されている。形状としては直径１０～５０ｍｍ、長さ４００～７００ｍｍの範囲であることが好ましい。

【0045】

図１に示すように、Ｃの剛性部材は、カバーＡとカバーＢを連結すると同時に、運搬時の把持機能を具備した連結部材である。本剛性部材Ｃは、カバーＢの完全穿設ボス構造体１７部に挿入された後、カバーＡの穿設ボス構造体１１の穿設部で位置決め、固設することにより、カバーＡとカバーＢが連結固設される。

【0046】

なお、剛性部材Ｃは、製造コスト低減のため、市販中空鋼管を用いて曲げ成形加工された、一本の構造体であっても良い。この時、加工成形時の寸法誤差は、射出成形品やスタンピング成形品よりも一般的には大きくなることから、カバーＡおよびカバーＢの側面穿設ボス構造体１１、１７の穿設部穴径１３、１９は剛性部材Ｃの直径よりも大きめに設計されており、剛性部材ＣをカバーＡおよびカバーＢの穿設ボス構造体１１、１７に緩嵌合できるような構造となっている。また、図２に示すとおり、剛性部材Ｃには螺子を通すための穴２５が設けられており、各カバーＡおよびＢのボス構造体１１、１７側面に穿設した螺子穴１２、１８を通じて、ボルト等を用いて各カバーと剛性部材Ｃが固設される構造となっている。螺子やボルトとしては錆止め加工したものであることが好ましく、例えば三価ホワイト処理されたスチールであることが好ましい。

【0047】

剛性部材Ｃを構成する別の実施例として、市販アルミ鋼管材を分割し、ねじ込み式等による繋ぎ合わせ構造でも良く、樹脂成形による管材を用いても良い。また、容器本体３の長軸方向に沿った垂直部材を金属として、付設バルブ４の上方に位置する水平部材を樹脂成型品とし、これらを適宜組み合わせて使用しても良い。剛性部材を構成する材料、分割
構造およびその組み合わせには各種材料が用いられる。

【0048】

次に、前述した構成の容器本体３および付設バルブ４に対するプロテクターの作用について説明する。

【0049】

本容器本体３と付設バルブ４の容器ユニット１は、そのコンパクトな寸法と軽量性から主に運搬や移動性に優れたものであるため、産業用途のみならず、非常事態や屋外レジャー活動などでガスをエネルギー源として稼働する機器等にも利用することが出来る。よって、その容器ユニット１が安全かつ健全に機能を果たすためには、運搬や移動といった運用面での障害や事故から容器ユニット１を確実に保護する必要があり、本発明のプロテクターが有効に作用する。

【0050】

本容器ユニット１はあらゆる場所への移動や、移動手段を用いた運搬を想定したものである。例えば容器を運搬する車輛の荷台に積載することもあるが、容器ユニット１の積み降ろし作業時に容器ユニット１を落下させてしまう可能性もある。しかしながら、本カバーＡおよびカバーＢとこれらを連結固定する剛性部材Ｃを具備した本発明のプロテクターは、高さ３ｍの高さから落下させても、容器本体３および付設バルブ４に損傷を与えることなく、その健全性を維持することができる。図示した本容器ユニット１を用いた３ｍ高さからの垂直、水平、アングル落下試験において、試験に供した容器３の耐圧、破裂試験では、適合規格（一般複合容器則：ＫＨＫＳ－０１２１）の性能要件を満足しており、プロテクターの有効性が確認できた。

【0051】

本容器ユニット１の運搬においては保管場所から車輛への持ち運び、車輛への積み込み作業や、搬送先での荷降ろし作業、更には保管場所から充填場所への運搬など、様々な移動形態が発生するため、容器ユニット１の軽量性は作業効率や安全性において重要な要素となる。本発明の容器ユニット１は、容器本体３が複合材料容器である事に加え、保護プロテクター自体を樹脂製とすることや、分割式とすることで、軽量な容器ユニット１を実現できている。

【0052】

従来、運搬、移動を伴う高圧ガス充填容器としては鋼製の容器が多く普及しており、またその保護プロテクターも容器と同様に鋼製で製作されていたため、容器ユニット自体が非常に重く、運搬に係る作業負荷および安全性の点で課題があった。好ましくは本発明による容器ユニット１は樹脂やアルミ等を用い、容器本体３と付設バルブ４およびプロテクターを合わせて１５ｋｇ以下とすることが好ましい。特には５～１０ｋｇの範囲にあることが好ましい。このような本容器ユニットサイズの製品においては、運搬、持ち運びを行う上で軽量化を実現することが好まれる。

【0053】

このような本発明の本容器ユニット１は、縦置き状態で剛性部材Ｃをハンドルとして把持することで容器を立てた状態での運搬もできる上、カバーＡとカバーＢとを連結している部分の剛性部材Ｃを把持することで、横方向での運搬も可能となる。

【0054】

本発明のプロテクターを構成するカバーＡの底部はフラットな形状であることが好ましく、本プロテクターを用いて容器ユニット１を縦置きに定置することができるようになる。通常、容器本体３のみを単体で保管する場合、容器本体３の鏡部はドーム形状となっており、縦置きに定置する事ができないため、横置きでの保管とするか、または縦置き専用ラックを製作し、ラック内に容器を預ける方式を取る事が多いが、本発明のプロテクターを使用することにより、保管時の容器保護に加え、縦置き保管ができるため、容器の点検作業効率も良く、また保管効率も良くなる。

【0055】

また高圧ガス充填時には、高圧ガス充填用ホースがバルブの充填口に接続されるため、
高圧充填用容器の充填口接続部方向に負荷がかかりやすく、転倒しやすい傾向にある。さらに、バルブが緩みガスが漏れる危険もある。しかしながら、本発明の高圧充填容器に適したプロテクターを使用することにより、高圧ガス充填用容器を縦方向に置いたときの安定性が増し、高圧ガス充填時の転倒及びバルブの緩みを妨げることが可能となる。

【0056】

例え万が一、高圧ガス充填用容器本体が転倒する場合であっても、本発明のプロテクターを採用することによって、高圧ガス充填用容器本体並びに付属品への損傷を防ぐことができる。

【0057】

さらに本発明のプロテクターのカバーＡおよびカバーＢには剛性部材Ｃを挿入するためのボス構造体１１、１７を有していることが好ましい。図５に示したように、容器ユニット１を横置きに配置する必要がある場合でも、半回転以上することなく、安定した保管、定置、作業が可能となる。従来、容器本体３のガス充填作業や付設バルブ４への配管、ホース接続作業時等は容器を横置きとして作業することもあり、作業中に容器が回転することで作業台からの転落による損傷、外表面に擦り傷が生じるなど製品価値を低下させる問題があったが、本プロテクターを用いることで横置き状態でも安定した効率的な作業が可能となる。

【0058】

プロテクターのカバーＡおよびカバーＢは、分割式であることが好ましく、さらには必要最小限のサイズで構成することにより、容器本体３の胴部６外表面を目視により直接確認することが出来るようになる。本発明に適用する複合材料圧力容器については、通常図２に示すように容器の胴部６外表面に指定事項を表記したラベル２６を取り付けることが規定されており（容器保安規則 第四章 第十条第二項では、充填可能なガス名称や、所有者情報等を明示すること規定）、充填等運用時に確認できるようにしておく必要がある。例えば、複合材料容器全体をカバーするようなプロテクターである場合、表示ラベルはアウターケースとなるプロテクターの表面に貼り付ける必要があるため、結果としてプロテクター自体も法規対象となることから、定期的な法定点検が必要になるなど、付随した管理作業も必要になることや、構造や仕様を簡単に変更することが難しいなどの課題があった。

【0059】

一方、本発明のプロテクターでは、容器全体を覆うことなく、容器転倒時の損傷を抑制できると同時に、運用者は容器表示ラベル２６を容易に確認することが可能となる形状を採用することが可能である。本発明におけるプロテクターでは、容器保安規則、第四章第十条第一項により規定されている通り、容器本体３の胴部６側面の面積全体の５０％以上を目視確認できるようカバーＡおよびカバーＢを構成することができ、容器認可取得の対象物は、容器本体３および付属バルブ４のみで良い事となるため、プロテクターに対する管理運用面や設計自由度を広げる事が可能となる。

【0060】

さらには本発明を用いる高圧ガス充填に適した圧力容器本体は、その周囲にあるカバーの内側において回動させることができることが好ましい。そうすることによって、高圧ガスを充填するためのバルブの充填口の向きを可変にでき、取り扱いに優れたものとなる。また、剛性部材からなるハンドル部分と、高圧ガス充填用ホースや充填用配管が干渉することを、容易に避けることができる。

【0061】

また一般に販売されている高圧ガス充填用容器は、高圧ガス保安法によりガス種により容器本体の色が規定されている。本発明のプロテクターとしては、上述したように容器本体が１／２以上視認可能な構造であることが好ましく、そうすることによって圧力容器の色が判別しやすく、ガス種についての把握が可能となる。また、プロテクター自体も着色することが好ましい。着色することにより、複数のガス種の視認度も向上できる。

【0062】

本発明のプロテクターにより、容器本体３、付設バルブ４、レギュレータといった付属品を損傷から保護することが出来る。従来、付設バルブ４は容器本体３の胴部外径よりも小さいものが多いが、図６に示すように、容器本体３および付設バルブ４の仕様によっては、付設バルブ２１の外径が容器本体３の外径よりも大きい場合もあり得る。そのような仕様構成で、プロテクターを用いずに運用した場合、容器本体３の転倒時や、持ち運び時の障害物との接触時に付設バルブ２１を損傷させてしまう可能性がある。しかしながら、本発明のプロテクターを構成するカバーＢの外径サイズを、付設バルブ２１の外径が、その内側領域に収まるよう設計を行うことによって、このような問題を回避することが可能となる。図６に示すようにカバーＢの外周の一部に突起２２等を設けることも好ましい。

【0063】

前述したように、本発明のプロテクターはカバーＡ、カバーＢ、剛性部材Ｃ、緩衝部材Ｄの分割された部材から構成されていることが好ましく、プロテクターの脱着を容易に行う事が可能となる。図２に示すようにカバーＡおよびカバーＢ、剛性部材Ｃを最終固設しているボルトを外し、剛性部材Ｃを各カバーＡ、Ｂのボス構造体１１、１７の嵌合部から取り外した後、カバーＢおよび緩衝部材Ｄを取り外せば、容器本体３を容易に取り外す事ができ、交換することが可能である。

【0064】

従来のプロテクターは、鉄鋼製容器の上下鏡部に溶接付けをした構造が多く、運搬作業等により損傷したカバーを補修する期間は、容器自体を使用、運用することができない上、プロテクターの損傷が激しい場合には、再溶接による補修、再塗装等が必要であるため、容器の運用効率低下、補修コストの上昇が課題となっていた。また、複合材料高圧容器の全面を樹脂製プロテクターで保護する事例では、プロテクターに損傷が発生した場合、分割された構造とは言え、かなり大きな面積を有した樹脂製カバーであるため、プロテクター交換における材料ロスは大きく、補修作業性に加え、コスト面での課題がある。本発明のプロテクターは上下分割式であり、必要最小限のサイズを有したものとすることにより、補修が必要な部位のみを交換するだけで良く、補修作業が容易であり、容器ユニット１自体も継続運用可能であるため、補修コストおよび容器運用に係る事業コストにおいても有利となる。

【0065】

また、本発明は圧力容器を使用するユーザー側においても容器運用上の作業コストを低減しやすく有効である。本発明のプロテクターを用いた場合、前述したように、容器全体を保護する機能を維持した状態で、付設バルブ４へのホース、配管接続や、バルブ操作を行う上で、プロテクターを取り外すことなく、容易に作業を実施することが出来る。また付設バルブ４の配管接続や、バルブ操作の作業性が良いと、作業者の作業負荷軽減による、より確実な作業担保と安全性担保に繋がる点もメリットとなる。

【0066】

前述したように、本発明のプロテクターを構成するカバーＡの内面９には、水抜き用の排水口１４が設けることが好ましい。カバー内に雨水等が長期滞留しない構造となり、屋外での使用においても容器本体３の腐食を防止することが出来る。

【0067】

本発明のプロテクターの他の実施例としては、図７に示すように、本容器ユニット１のカバーＡ部を支持部として車輪２３を装着することにより、さらに持ち運びを容易にすることが出来る。

【0068】

この場合、カバーＡの下端部の一部に直接車輪２３を設置することも好ましく、または、カバーＡの下側に別途キャリーユニットを装着することでも良い。本プロテクターの下端部に車輪２３を装着して使用する場合、人手による牽引が中心となるため、容器ユニット１と作業者との距離を一定間隔に維持する必要があることから、容器ユニット１の傾け角度を調整する必要があるが、容器ユニット１の傾け角度を調整する場合は、剛性部材Ｃの垂直方向部材を二重化し、スライド構造としておくことが好ましく、持ち手部と容器ユニット１間の距離を自由にアジャストすることも可能となる。

【0069】

本発明の容器ユニット１については、持ち運び、車輛による運搬、移動を頻繁に伴う用途に最適であって、屋外、屋内のどちらでも使用可能な容器となる。特に、車輛の荷台に積載して移動する場合においては、前述したように、本容器ユニット１を縦置きが可能な構造とすることで、荷台に縦置きして運搬することが可能となる。さらには、車輛の積載スペース状況によっては移動中に転倒の恐れもあるため、図８に示すように、剛性部材Ｃ部に紐やワイヤー２４を通して荷台と固縛することで転倒防止を図る事ができる。このような固縛方法としては、剛性部材Ｃを通して、一本でも良く、複数本まとめて固定することも好ましい。

【0070】

本発明のプロテクターは、前述したとおり、剛性部材Ｃの水平部を持ち手として、容易に把持する事が出来る構造であるため、人手による運搬が容易に行える構造となっている。従来の樹脂製プロテクターは、例えば、プロテクター上部にリング状の持ち手を設けるか、または切り欠き等を設け、これを把持して容器全体を傾けながら、容器下端を支点として転がすように移動させているが、本発明の好ましい形態では、プロテクターはＵ字型の剛性部材Ｃの水平部が持ち手となるため、さらに容易に手で把持することが出来、安全かつ容易に運搬を行う事ができる。

【0071】

なお、本発明は前述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0072】

Ａ プロテクターを構成するカバーＡ（下部）
Ｂ プロテクターを構成するカバーＢ（上部）
Ｃ プロテクターを構成する剛性部材
Ｄ プロテクターを構成する緩衝材
１ 容器ユニット
２ プロテクター
３ 高圧ガス充填容器本体
４ 付設バルブ
５ 高圧ガス充填容器の下鏡部
６ 高圧ガス充填容器の胴部
７ 高圧ガス充填容器の上鏡部
８ 高圧ガス充填容器のガス取り出し口金部
９ カバーＡの内面
１０ カバーＡのリブ構造
１１ カバーＡの穿設されたボス構造体
１２ カバーＡのボス構造体側面の螺子穴
１３ カバーＡのボス構造体の穿設部
１４ カバーＡ底部内に設けられた排水口
１５ カバーＢの内面
１６ カバーＢのリブ構造
１７ カバーＢの穿設されたボス構造体
１８ カバーＢのボス構造体側面の螺子穴
１９ カバーＢのボス構造体の穿設部
２０ カバーＢの上面部に設けられた開口部
２１ 容器本体外径よりも大きい付設バルブ
２２ 容器ユニット転がり防止用突起
２３ 容器ユニット下部のカバーＡに取り付けた車輪
２４ 容器ユニット転倒防止用の紐、またはチェーン
２５ 剛性部材Ｃに穿設された螺子通し穴
２６ 高圧ガス充填容器本体の表示ラベル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】