專利名稱：小型高壓防爆容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型高壓容器，具體而言，涉及一種小型高壓防爆容器。
該小型高壓容器可容納壓縮液體或固體成分，類似于丁烷氣罐、美發(fā)噴霧、殺蟲劑或滅火器，該小型高壓容器可以利用推進(jìn)劑等將該容器內(nèi)的物質(zhì)高速射出。
如果該小型高壓容器被運(yùn)輸或使用時(shí)受到來自外界的過多的熱量，那么該容器內(nèi)部的壓力就會(huì)上升，從而使該小型高壓容器容易爆炸。
具體而言，由于丁烷氣罐含有燃料，并在諸如便攜式燃?xì)庠畹募訜崞髋允褂?，因而丁烷氣罐易于從外界受熱。在正常條件下這種丁烷氣罐沒有危險(xiǎn)，但如果燃?xì)庠畹陌踩b置損壞或未遵守顯示在丁烷氣罐或燃?xì)庠钌系陌踩?guī)則而錯(cuò)誤使用，那么該丁烷氣罐爆炸的可能性就會(huì)變得非常高。
如果在運(yùn)輸或存儲(chǔ)期間起火，那么該小型高壓容器爆炸產(chǎn)生的碎片就可能傷人，并且此危險(xiǎn)讓人難以接近燃燒點(diǎn)滅火，從而可能引起熊熊大火。
同樣，用過的容器內(nèi)的剩余成分在焚燒時(shí)有時(shí)也會(huì)引起爆炸。
為了防止爆炸，已經(jīng)開發(fā)出一種小型高壓容器，于是，當(dāng)該小型高壓容器的內(nèi)部壓力升到參考?jí)毫σ陨蠒r(shí)，該容器的頂端就會(huì)變形并且形成放氣孔以釋放該容器內(nèi)的氣體，以使得容器的內(nèi)部壓力降低并避免爆炸。
背景技術(shù)：
1974年11月26日授予美國(guó)制罐公司的美國(guó)專利3,850,339中公開了這種小型高壓容器。
圖1和圖2表示容器，其整體上以12表示，包括具有側(cè)接縫15的管狀主體14。靠近該容器的底部是末端16，該末端16通過接縫18氣密地卷邊接縫到管狀主體14的底部。
由于該容器12將最終作為氣霧劑容器使用，拱頂20由環(huán)狀、卷繞的雙重接縫(五層交錯(cuò)材料)22卷邊接縫到管狀主體12的頂部。該拱頂20的頂端具有由頂部卷邊限定出的放氣孔23。在產(chǎn)品充滿容器后，用來適當(dāng)?shù)胤炙彤a(chǎn)品和推進(jìn)劑的分送閥門被放入管口23，然后通過卷邊密封該容器。然后，通過該閥門將推進(jìn)劑裝入該容器中。
形成有多個(gè)徑向排氣刻痕26，優(yōu)選的是，當(dāng)拱頂20是平的情況下，在將要成為該雙重接縫22的區(qū)域內(nèi)使用刻痕沖頭來形成所述多個(gè)徑向排氣刻痕。
這些刻痕26為繞拱頂周長(zhǎng)形成的窄凹槽，并且以給定的深度穿透該拱頂20的金屬層。
然而，這種制造工藝和管理是困難的，因?yàn)楦饔?條細(xì)刻痕組成的多個(gè)組應(yīng)該放射狀地形成到拱頂20的頂部。因而，這種容器是不可行的。
換句話說，由于刻痕26，即操作部分，被設(shè)置于拱頂20的周長(zhǎng)，因而如果這些刻痕在卷邊接縫時(shí)被施加壓力，就可能使這些刻痕破裂而導(dǎo)致氣體泄漏。因此，由于刻痕26必須要被做成既定的厚度，因而有時(shí)放氣孔在操作過程中并不容易形成。
而且，當(dāng)該罐的頂部變形時(shí)，這些刻痕26必須受到劇烈的撞擊以便破裂成放氣孔。但是，當(dāng)罐的頂部變形時(shí)，由于施加到刻痕26上的撞擊較弱，僅會(huì)使這些刻痕變得有些彎曲，因而難以形成放氣孔。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的氣霧劑容器的結(jié)構(gòu)沒有實(shí)用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而被構(gòu)思出來的。本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一個(gè)小型高壓容器，該容器可以通過在該容器的上體的凹槽底部而不是在拱頂?shù)闹荛L(zhǎng)設(shè)置刻痕，而使破壞刻痕變得容易，從而防止爆炸。。
為此，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例公開了一種小型高壓防爆容器，該容器包括罐體，該罐體可用于在其中容納高壓成分；上體，該上體具有預(yù)定的拱頂狀形狀，通過卷邊接縫連接到該罐的頂部，并且具有圍繞其下部的凹槽121；以及閥門，該閥門在上體的頂部卷邊，并且從罐體的內(nèi)部延伸至上體的外部，以便釋放罐體內(nèi)和上體內(nèi)部的高壓成分；多個(gè)刻痕，它們構(gòu)造在拱頂狀上體的凹槽的底部，以便在該上體變形時(shí)將罐體內(nèi)的高壓成分排到外界。
這些刻痕的厚度在0.03mm至0.08mm之間，大小在0.1mm2至4.0mm2之間，個(gè)數(shù)在4至20之間。對(duì)這些刻痕的形狀沒有限制。


下面將參照以下附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的闡述。
在附圖中，圖1是一種根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的小型高壓容器的側(cè)視圖。
圖2是根據(jù)圖1的頂視圖。
圖3是一種根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的小型高壓防爆容器的透視圖，。
圖4是根據(jù)圖3的一種小型高壓防爆容器的頂視圖。
圖5是根據(jù)圖3的一種小型高壓防爆容器的部分垂直截面視圖。
圖6和圖7是根據(jù)圖3的一種小型高壓防爆容器的部分垂直截面視圖，示出了該容器的變形狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
下面我們將通過參照附圖，并根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)該小型高壓防爆容器作詳細(xì)的說明。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，該小型防爆容器具有罐體110，所述罐體110中容納高壓成分；上體120，所述上體120具有預(yù)定的拱頂狀形狀，通過卷邊接縫連接到罐體110的頂部，并且具有圍繞其下部的凹槽121；閥門130，為了釋放罐體110內(nèi)和上體120內(nèi)部的高壓成分，所述閥門被卷邊在上體120頂端并從罐體110的內(nèi)部延伸至上體外部；多個(gè)刻痕122，它們構(gòu)造于拱頂狀的上體120的凹槽121的底部，以便把罐體110內(nèi)的高壓成分釋放到罐體外部。
所期望的是，這些刻痕122的厚度為0.03mm-0.08mm，大小為0.1mm2～4.0mm2。
刻痕122的數(shù)目為4～20，而對(duì)刻痕的122形狀沒有限制。
參照附圖3，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的小型高壓防爆容器100的罐體110具有圓筒形形狀，并帶有密封的底部表面，該罐體包括容納于其中的高壓成分。罐體110的底面帶有底盤111，該底盤通過卷邊接縫連接到罐體110的周長(zhǎng)。希望底盤111以下述方式設(shè)計(jì)當(dāng)容器100的內(nèi)部壓力發(fā)生變化時(shí)，該底盤使壓力的分布平衡以增加穩(wěn)定性，并且為了存儲(chǔ)方便，底盤為凸拱頂形狀。
通常，未加工的液體和高壓氣體都被裝在罐體110的內(nèi)部。類似于本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施例，小丁烷氣罐和氣霧劑容器存儲(chǔ)有液化高壓氣體。
拱頂形上體120的端部放射性地伸出到外面，凹槽121沿該端部的周長(zhǎng)設(shè)置于預(yù)定位置上。上體120設(shè)置在罐體110的上面，并且該上體的末端通過卷邊接縫連接到罐體110的周長(zhǎng)。凹槽121借助于卷邊接縫123設(shè)置在連接部分的內(nèi)部，位于罐體110和上體120之間。
閥門130是一種用于調(diào)節(jié)罐體110內(nèi)高壓成分流的管狀部件，該閥門通過卷邊連接到上體120的頂部。閥門130的一端設(shè)置在罐體110的內(nèi)部，另一端伸出到上體120的外部，該上體通過卷邊接縫與罐體110相連接。
用來控制容器內(nèi)高壓成分以將它們釋放到外部的閥桿131設(shè)置在閥門130的頂部，該閥門位于上體120的外部。
當(dāng)容器100的內(nèi)部壓力增大到參考?jí)毫σ陨蠒r(shí)，刻痕122就釋放壓縮氣體到容器外部，該刻痕的形狀可以是點(diǎn)、點(diǎn)線或多邊形等形狀。刻痕122形成于拱頂狀上體的末端的凹槽121的底部，多個(gè)刻痕沿上體120的末端形成。
參照?qǐng)D4，多個(gè)刻痕122形成于沿著該上體120周長(zhǎng)的凹槽121的下部。當(dāng)該容器100超出參考?jí)毫r(shí)，此結(jié)構(gòu)易于使上體120變形然后破壞這些刻痕122，將該容器內(nèi)部的氣體釋放至該容器的外部。因而，可以避免該容器爆炸。換句話說，這些刻痕122削弱了該上體阻礙外部形變的耐受力。因此，當(dāng)該容器承受過多壓力時(shí)，該上體120向上方凸起，然后至少一個(gè)刻痕122被破壞。于是，該容器內(nèi)的超壓成分通過破裂了的刻痕122釋放至該容器的外部。
參照?qǐng)D5-7，我們將更加具體地闡明上述刻痕122的結(jié)構(gòu)和變形狀態(tài)。
首先，在處于正常狀態(tài)下的該小型高壓防爆容器100中，如圖5所示，該上體120的凹槽121沿著繞罐體110的周長(zhǎng)設(shè)置，刻痕122呈多個(gè)點(diǎn)的形狀，這多個(gè)點(diǎn)位于上體120后部，形成凹槽121。起初，這些刻痕122的截面部分是水平的，如圖5所示。
當(dāng)從外部施加熱量或能量時(shí)，該容器100的內(nèi)部壓力上升，然后當(dāng)該容器被施加過多壓力時(shí)，形成于該上體120周圍的凹槽121向該容器的外部迅速升高。于是，上體120在該上體的凹槽121被展平時(shí)就會(huì)變形。
在形變的初始階段，該上體120和這些刻痕122發(fā)生形變，如圖6所示。該上體120的周長(zhǎng)通過卷邊接縫與該容器的罐體110牢固地相連接，所以該周長(zhǎng)很少變形。同樣，形成刻痕122的該上體120的凹槽121由于該容器100的內(nèi)部壓力而迅速抬升。
由于凹槽121發(fā)生形變而導(dǎo)致該上體120發(fā)生形變，因而刻痕在應(yīng)力集中處被損壞。然后該上體120的凹槽121形成放氣孔。當(dāng)這些刻痕122開放時(shí)，剩余在該容器100中的高壓氣體通過刻痕122釋放，從而防止該上體120以爆炸的方式從該容器的罐體110高速脫離。
同時(shí)，為確定根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的小型高壓防爆容器的優(yōu)選構(gòu)造、個(gè)數(shù)等，我們通過對(duì)該小型高壓容器施加液壓的方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
首先，我們使該小型高壓容器100的上體變形以打開裂痕122并除去罐體110的底板111。其后，我們將該小型高壓容器100倒置，然后將400g水放進(jìn)該容器內(nèi)，然后測(cè)量在不施加額外壓力的情況下，100g水通過刻痕122流出所需要的時(shí)間。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)厚度小于0.02mm的刻痕122會(huì)在制造時(shí)破裂，而厚度大于0.09mm的刻痕112則在上體120受容器100的內(nèi)部壓力作用而變形時(shí)不會(huì)因撞擊而破裂，因而不能避免容器100發(fā)生爆炸。
同樣，當(dāng)我們形成的這些刻痕的大小小于0.1mm2時(shí)，這些刻痕122可以被損壞但它們的缺口太小以至于不能及時(shí)釋放容器100內(nèi)部的剩余氣體。因此，在這種情況下，防止爆炸的效果是不夠的。當(dāng)我們形成的這些刻痕122的面積為1.0mm2左右時(shí)，該氣體可以被迅速釋放從而可以取得防止爆炸的可靠效果。
另外，當(dāng)這些刻痕122的個(gè)數(shù)小于4個(gè)時(shí)，通過這些刻痕122釋放氣體的速度緩慢。因此，該小型高壓防爆容器的防爆效果降低。而且，當(dāng)這些刻痕122的個(gè)數(shù)為20或更多時(shí)，這些刻痕之間的距離就會(huì)太狹窄而該上體120只會(huì)發(fā)生少許變形。因此，當(dāng)變形的壓力降低到0.50kg/cm2或更低時(shí)這些刻痕122不能獲得足夠的撞擊，因而不能被很好地?fù)p壞。
因此，上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果披露了這些刻痕的最可取狀態(tài)，即這些刻痕的厚度為0.05mm左右，大小為1.0mm2左右并且個(gè)數(shù)為12個(gè)左右。
在下文中，我們將根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，詳細(xì)說明該小型高壓防爆容器100的操作。
具有上述結(jié)構(gòu)的該小型高壓容器100具有罐體110和上體120，兩者通過卷邊接縫相互連接并且該容器內(nèi)包含高壓成分。上述高壓成分在該上體的頂部卷邊并且通過閥門130以及處于閥門130頂部的閥桿131提供至該容器的外部，該閥門從罐體110的內(nèi)部延伸至上體120的外部。
此時(shí)，如果在使用該小型高壓容器時(shí)未注意安全規(guī)則或容器100受熱，容器100內(nèi)部的高壓成分的壓力就會(huì)升高然后隨著爆炸該上體120從該容器100的罐體110分離出去。在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的小型高壓防爆容器100中，在該上體120完全脫離罐體110之前，其中形成有刻痕122的上體120的凹槽121發(fā)生變形。因此，如圖5至7所述，當(dāng)上體120的凹槽121向該罐體110的外部運(yùn)動(dòng)時(shí)，該凹槽折疊和展開。
當(dāng)上體120的凹槽121向著罐體110的外部運(yùn)動(dòng)并且變形時(shí)，應(yīng)力集中在刻痕122上，這些刻痕相對(duì)于上體120其它部分的強(qiáng)度較弱，然后組成上體的材料發(fā)生斷裂?；谶@個(gè)原理，這些刻痕122破裂并且張開，所以該容器100內(nèi)部的氣體可以通過刻痕122排到外部。因此，由于該容器100內(nèi)部壓力降低，因而上體120不會(huì)從罐體110高速分離。所以，可以避免該小型高壓容器發(fā)生爆炸。
工業(yè)實(shí)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的小型高壓防爆容器在圍繞上體周長(zhǎng)的凹槽的底部形成有多個(gè)點(diǎn)狀刻痕。因此，當(dāng)該容器受到外部異常熱量或能量時(shí)，該容器內(nèi)部壓力就會(huì)升高，容器內(nèi)部的氣體可以在上體從罐體分離并且容器發(fā)生爆炸之前通過刻痕預(yù)先釋放到外界。所以，可以避免該小型高壓容器100發(fā)生爆炸。
而且，這些刻痕形成在上體的凹槽的底部，所以當(dāng)上體發(fā)生變形時(shí)這些刻痕受到集中的應(yīng)力。因此這些刻痕易于破裂，從而由殘余氣體的爆炸而引起的火災(zāi)和事故可以被避免。
此外，這些刻痕不是形成在罐體與上體的接縫處而是形成在上體的凹槽的底部，所以即使在運(yùn)輸過程中，例如當(dāng)該容器掉落時(shí)，該容器周長(zhǎng)處的接縫受到強(qiáng)烈的撞擊，該撞擊也不會(huì)直接傳遞到這些刻痕。因此，該容器在正常使用過程中不易損壞。
在上文中，我們僅說明和描述了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的小型高壓防爆容器。然而，本發(fā)明并不僅限于上述具體實(shí)施例。本發(fā)明可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求所要求保護(hù)的本發(fā)明的主題范圍內(nèi)有各種改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種小型高壓防爆容器，包括罐體，用于在其中容納高壓成分；上體，其具有預(yù)定的拱頂狀形狀，通過卷邊接縫連接至所述罐體的頂部，并且包含圍繞其下部的凹槽；閥門，該閥門在所述上體的頂部卷邊并且從所述罐體的內(nèi)部延伸至所述上體的外部，以便釋放所述罐體內(nèi)部和所述上體內(nèi)部的高壓成分；多個(gè)刻痕，其構(gòu)造在所述拱頂狀上體的凹槽的底部，以便將所述罐體內(nèi)部的高壓成分釋放至罐體外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高壓防爆容器，其特征在于所述刻痕的厚度為0.03mm至0.08mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高壓防爆容器，其特征在于所述刻痕的大小為0.1mm2-4.0mm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高壓防爆容器，其特征在于所述刻痕的數(shù)目為4至20個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高壓防爆容器，其特征在于所述刻痕的形狀為圓形或多邊形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小型高壓防爆容器。依照本發(fā)明的實(shí)施例，罐體呈圓柱形，用來在其中保存高壓產(chǎn)品。上體，該上體形狀為拱頂狀，通過卷邊接縫或焊接連接至罐體的頂部，并包含圍繞其下部的凹槽。閥門被裝配在上體的頂部，并釋放存在于該容器內(nèi)部的高壓氣體或液體。多個(gè)刻痕被構(gòu)造在上體的凹槽的底部，以便釋放超壓的產(chǎn)品并防止該容器爆裂或爆炸。這些刻痕削弱了該上體的阻力。所以當(dāng)施加一定的超壓時(shí)，上體首先向外發(fā)生變形然后一個(gè)或多個(gè)刻痕破裂，最后超壓產(chǎn)品從這些刻痕中釋放出來。
文檔編號(hào)F17C3/00GK1813154SQ200480017807
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者廉燉宇, 金炳求, 吉度映 申請(qǐng)人:大陸制罐株式會(huì)社