[发明专利]加压气体用容器

说明书

本发明公开了用作容纳加压气体的容器的主体的制品，以及包括附接阀门以控制气体从所述容器流出的所述制品的容器，其中所述制品包括中空容器主体，所述中空容器主体具有外表面和开口，气体可以通过所述开口进入或离开所述中空容器主体的内部；任选地但优选地包括围绕所述容器主体外部的纤维增强聚合物层，以及围绕并密封到所述纤维增强聚合物层(如果存在)的所述外表面或所述气瓶主体的外部弹性体层。

技术领域

本发明涉及可用于存储高压压缩气体的容器，此类容器又称为气瓶。更具体地，本发明涉及包括缠绕材料(诸如碳纤维复合材料)的容器，并且这些容器还包括围绕缠绕材料的热塑性弹性体聚合物涂层，用以提供保护，防止缠绕材料因外部机械冲击和环境腐蚀而受损，并且用以提高处置的便利性，改善容器的外观。

发明背景

常规压缩气体容器由钢或其他金属制成。为了增加压缩气体钢制气瓶的容量，钢壁的厚度制作得比常规气瓶厚，才能增强钢制气瓶壁的强度。与壁较薄的气瓶相比，较厚的壁能使气瓶容纳较高压力的内容物。因此，较厚的气瓶壁能够增加气瓶的存储容量。

然而，另一方面，增大气瓶壁的厚度也会导致气瓶的重量增加。而气瓶的重量增加会使气瓶在人体工程学上难以处置，容易导致操作困难。作为一般的措施，气瓶的容量翻倍意味着气瓶重量会增加一倍或更多，而这是我们不希望看到的。

虽然我们期望得到降低高压钢制气瓶重量的设计，但是仍然需要在改善提供高压高容量气瓶的能力时不引起气瓶重量过度增加。

发明内容

本发明的一个方面是用作容纳加压气体的容器的主体的制品，包括

中空容器主体，该中空容器主体具有外表面，并且具有开口，气体可通过该开口进入或离开中空容器主体的内部；

围绕容器主体外部的纤维增强聚合物层，该纤维增强聚合物层附着到容器主体的外表面并具有外表面；和

围绕并密封到纤维增强聚合物层的外表面的弹性体层。

优选地，该弹性体层包括一些已经渗透到纤维增强聚合物层外表面中的弹性体材料。

本发明的另一方面是用作容纳加压气体的容器的主体的制品，包括

中空容器主体，该中空容器主体具有外表面，并且具有开口，气体可通过该开口进入或离开中空容器主体的内部；和

围绕并密封到容器主体外表面的弹性体层。

本发明的另一方面是用于容纳加压气体的容器，包括上述制品中的任一种，并且还包括连接到上述开口的阀，该阀可以有选择地阻止气体通过所述开口并且可以用可控制的方式控制气体通过所述开口的流动。

本发明的容器特别适用于容纳至少1000磅/平方英寸(psia)压力的气体，更具体地讲是至少4000psia至最多8000psia压力的气体。

“气体”不仅指单一化学组分的气态气体(诸如氧气、氮气或二氧化碳)，也指两种或多种不同化学组分的气态混合物(诸如空气，以及一种所关注的组分与一种或多种另外气态产物混合存在的组合物，例如氧气占90％体积的组合物，以及少量或微量的一种物质与其余组分为一种或多种另外的稀释气或补充气的组合物)。

在本发明中，“附着”或“密封到”另一个下方的表面或层的每层材料，优选地与其涂布到的下方表面在下方表面的整个表面上连续接触。也就是说，每个上覆层接触下方表面的整个表面，不存在空隙和不连续，也不存在下方表面不与上覆层接触的区域被下方表面与上覆表面完全接触的区域包围的区域。

本发明适用于容纳和分配在例如电子、医疗和工业用途中的任何应用中有用的气体的所有气瓶或气罐。

附图说明

图1是根据本发明的容器主体的透视图。