Вентилируемая бобышка для емкости под давлением со спеченной металлической вставкой

Изобретение относится к хранению газов. Емкость (10) под давлением содержит оболочку (18), лейнер (20) и бобышку (16). Лейнер (20) расположен внутри оболочки (18) и образует внутреннюю среду (17). Бобышка (16) расположена на первой контактной поверхности (60) между оболочкой (18) и лейнером (20). Бобышка (16) включает в себя полость (27) и вентиляционную конструкцию (28), расположенную в полости (27). Полость (27) расположена на второй контактной поверхности (62) между лейнером (20) и бобышкой (16), и полость (27) расположена на внутренней поверхности (31) бобышки (16) в сообщении с внутренней средой (17). Полость не продолжается к внешней поверхности бобышки в сообщении по текучей среде с наружной. Газовентиляционный тракт (54) образован от первой контактной поверхности (60) посредством вентиляционной конструкции (28) и продолжается во внутреннюю среду (17) из емкости (10) под давлением. Раскрытие также описывает бобышку (16) для емкости (10) под давлением и способ изготовления бобышки (16). Бобышка (16) включает в себя отверстие (26), фланец (24), полость (27) и газовентиляционную конструкцию (28). Полость (27) и газовентиляционная конструкция (28) расположены на внутренней стороне (37) фланца (24). Техническим результатом является предотвращение вспучивания и деформации лейнера из-за образования газового кармана. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Уровень техники

[0001] Емкости под давлением широко используются для содержания различных текучих сред под давлением, например, водорода, кислорода, природного газа, азота, пропана, метана и других видов топлива. Как правило, емкости под давлением могут иметь любой размер или конфигурацию. Емкости могут быть тяжелыми или легкими, одноразового применения (например, одноразовые), многоразовые, подверженные высоким давлениям (свыше 50 фунтов на квадратный дюйм, например), низким давлениям (менее 50 фунтов на квадратный дюйм, например), или использоваться, например, для хранения текучих сред при повышенных и криогенных температурах.

[0002] Подходящие материалы для оболочки емкости под давлением включают в себя металлы, такие как сталь, или композиты, которые могут включать в себя ламинированные слои намотанного стекловолокна или других синтетических нитей, скрепленных друг с другом термофиксацией или термопластичной смолой. Волокно может быть стекловолокном, арамидом, углеродом, графитом, или любым другим общеизвестным волокнистым армирующим материалом. Используемый материал на основе смолы, может быть эпоксидной смолой, полиэфиром, виниловым эфиром, термопластиком или любым другим подходящим материалом на основе смолы способным обеспечить связывание волокон, связывание слоев волокон и сопротивление фрагментации, необходимое для конкретного применения, в котором будет использоваться емкость. Композитная конструкция емкостей обеспечивает многочисленные преимущества, такие как легкость в весе и устойчивость к коррозии, усталости и внезапным отказам. Эти атрибуты связаны по меньшей мере в части высокой удельной прочности армирующих волокон или нитей.

[0003] Полимерный или другой неметаллический упругий лейнер или баллон часто расположен внутри композитной оболочки, чтобы уплотнять емкость и предотвращать внутренние текучие среды от контакта с композиционным материалом. Лейнер может быть изготовлен посредством формования в прессформе, выдувного формования, литья под давлением или любой другой общеизвестной технологии. Кроме того, лейнер может быть изготовлен из других материалов, включая сталь, алюминий, никель, титан, платину, золото, серебро, нержавеющая сталь и любые их сплавы. Такие материалы могут быть в общем охарактеризованы как имеющие высокий модуль упругости. В одном варианте выполнения лейнер 20 образован из полиэтилена высокой плотности (HDPE - high density polyethylene), полученного выдувным формованием.

[0004] На ФИГ. 1 изображена вытянутая емкость 10 под давлением, такая как раскрыта в патенте США № 5,476,189, под названием «Pressure vessel with damage mitigating system», которая включена в настоящее описание посредством ссылки. Емкость 10 под давлением имеет основной участок 12 корпуса и по существу полусферические или куполообразные концевые участки 14. Бобышка 16, как правило, изготовленная из алюминия, обеспечена на одном или обоих концах емкости под давлением 10, чтобы обеспечить отверстие для сообщения между внутренней средой 17 емкости под давлением 10 и внешней средой 19. Как показано на фиг. 2, емкость под давлением 10 выполнена с лейнером 20 (например, внутренний полимерный лейнер), покрыта оболочкой 18. В примере оболочка 18 может быть оболочкой композитного материала, полученного методом намотки нити. Оболочка 18 устраняет структурные нагрузки на емкость под давлением 10, а лейнер 20 обеспечивает газовый барьер.

[0005] На ФИГ. 2 показан часть вида в разрезе вдоль линии 2-2 на ФИГ. 1, концевого участка 14, в том числе бобышки 16, как например, раскрыто в патенте США № 5,429,845, под названием «Boss for a filament wound pressure vessel», который включен в настоящее описание посредством ссылки. Бобышка 16 (показана отдельно на ФИГ. 3) включает в себя горловину 22. Горловина 22 включает в себя внешнюю поверхность 23 и отверстие 26. Отверстие 26 перпендикулярно пересекает внешнюю поверхность 23 бобышки 16 и обеспечивает сообщение по текучей среде между внешней средой 19 и внутренней средой 17 емкости 10 под давлением. Бобышка 16 также включает в себя фланец 24 (изображен в виде кольцевого фланца), продолжающийся радиально наружу от продольной оси 36 отверстия 26. Как показано, ФИГ. 2 иллюстрирует контактную поверхность 60 между оболочкой 18 и лейнером 20. ФИГ. 2 также иллюстрирует контактную поверхность 62 между лейнером 20 и бобышкой 16. В этом раскрытии, поверхности, направления и элементы, обращенные к внутренней среде 17 упоминаются с дескриптором «внутренний», а поверхности, направления и элементы, обращенные к внешней среде 19 упоминаются с дескриптором «внешний». Нужно понимать, что эти неограничивающие обозначения обеспечены только для удобства и простоты понимания; другие дескрипторы могут также использоваться и/или подходить.

[0006] Как правило, фланец 24 бобышки 16 содержится между участками лейнера 20 и/или расположен между лейнером 20 и оболочкой 18. Как правило, оболочка 18 упирается в горловину 22. Фланец 24 включает в себя внешнюю сторону 38 и внутреннюю сторону 37. Фланец 24 может включать в себя по меньшей мере одну канавку 32 (изображена в виде кольцевой канавки), которая имеет форму, чтобы принять выступ 34 (например, кольцевой выступ) лейнера 20. Эта конструкция крепит бобышку 16 к емкости 10 под давлением и обеспечивает уплотнение на контактной поверхности 62 между бобышкой 16 и лейнером 20.

[0007] Способ получения емкости 10 под давлением включает в себя этап, на котором устанавливают бобышку на оправке и позволяют текучему полимерного материалу для лейнера 20 течь вокруг фланца 24 и в канавку 32 бобышки 16. Далее материал лейнера затвердевает, тем самым образуя участок лейнера 20, прилегающий к фланцу 24, и выступ 34, принятый в канавку 32. Лейнер 20, таким образом, механически взаимно сцепляется с бобышкой 16. Соответственно, даже в экстремальных условиях давления отделение лейнера 20 от бобышки 16 предотвращается.

[0008] В примерном варианте выполнения оболочка 18 образована из намотанных волокон и окружает лейнер 20 (а в некоторых случаях и участок фланца 24 бобышки 16). В примерном способе выдачная головка для волокон перемещается таким образом, чтобы наматывать волокна на лейнер 20 требуемым образом. Если емкость 10 под давлением выполнена цилиндрической, а не сферической, намотка волокна обычно применяется как по существу продольным (спиральным), так и окружном (кольцевом) образом обмотки. Этот процесс намотки определяется рядом факторов, таких как состав смолы, конфигурация волокон, натяжение при намотке и образ обмотки относительно оси лейнера 20. Детали, относящиеся к образованию примерной емкости под давлением, раскрыты в патенте США № 4,838,971, под названием «Filament Winding Process and Apparatus», который включен в настоящий документ посредством ссылки.

[0009] Хотя лейнер 20 обеспечивает газовый барьер при обычных условиях эксплуатации, конструкция емкости 10 под давлением данного типа создает явление, при котором газ диффундирует в лейнер 20 под давлением емкости 10 под давлением. При разгерметизации емкости 10 под давлением, газ диффундирует из лейнера 20, а в некоторых случаях и на контактную поверхность 60 между лейнером 20 и оболочкой 18, или даже в некоторых случаях на контактную поверхность 62 между лейнером 20 и бобышкой 16. Газовый карман может быть образован, приводя лейнер 20 к вспучиванию внутрь и к возможности быть растянутым. Кроме того, газ на контактной поверхности 60 между лейнером 20 и оболочкой 18 может способствовать нежелательному разделению между лейнером 20 и оболочкой 18. Кроме того, при повторном повышении давления, газ, находящийся между лейнером 20 и оболочкой 18, может быть резко вытолкнут через микротрещины в оболочке 18 при высоких давлениях. Относительно внезапное выталкивание газа может запускать индикаторы утечки, когда в действительности емкость 10 под давлением обнаруживает непостоянную утечку. Кроме того, газ, находящийся между лейнером 20 и оболочкой 18, может перемещаться к контактной поверхности 62 между лейнером 20 и бобышкой 16, тем самым, ослабляя соединение между лейнером 20 и бобышкой 16.

Сущность изобретения

[0010] В одном аспекте раскрыта емкость под давлением, имеющая внутреннюю среду, причем емкость под давлением включает в себя оболочку, лейнер и бобышку. Лейнер расположен внутри оболочки и образует внутреннюю среду. Бобышка находится на первой контактной поверхности между оболочкой и лейнером. Бобышка включает в себя полость и вентиляционную конструкцию, расположенную в полости. Полость находится на второй контактной поверхности между лейнером и бобышкой, и полость расположена на контактной поверхности бобышки в сообщении с внутренней окружающей средой. Газовентиляционный тракт образован от первой контактной поверхности посредством вентиляционной конструкции, и продолжается во внутреннюю среду емкости под давлением.

[0011] В другом аспекте раскрытие описывает бобышку для емкости под давлением, включающую в себя отверстие, фланец, полость и газовентиляционную конструкцию. Отверстие выполнено с возможностью обеспечения сообщения по текучей среде между внешней средой емкости под давлением и внутренней средой емкости под давлением. Фланец продолжается радиально наружу от отверстия, и фланец включает в себя внешнюю сторону и внутреннюю сторону. Полость расположена на внутренней стороне фланца. Газовентиляционная конструкция находится в полости.

[0012] В еще одном аспекте способ изготовления бобышки для использования в емкости под давлением включает в себя этап, на котором спекают металлическую деталь так, что она имеет пористость, что позволяет текучей среде проходить через спеченную металлическую деталь, но ограничивает расплавленный полимерный материал от входа в спеченную металлическую деталь; и вставляют спеченную металлическую деталь в соответствующую полость бобышки.

[0013] Это раскрытие в различных комбинациях либо в виде устройства, либо в виде способ, также может отличаться следующими признаками:

1. Емкость под давлением, имеющая внутреннюю среду, включающая в себя:

оболочку;

лейнер, расположенный внутри оболочки и образующий внутреннюю среду;

бобышку, расположенную на первой контактной поверхности между оболочкой и лейнером, включающую в себя:

полость на второй контактной поверхности между лейнером и бобышкой, при этом полость расположена на контактной поверхности бобышки в сообщении с внутренней средой; и

вентиляционную конструкцию, расположенную в полости, в которой газовентиляционный тракт образован от первой контактной поверхности посредством вентиляционной конструкции и продолжается во внутреннюю среду емкости под давлением.

2. Емкость под давлением по п. 1, в которой вентиляционная конструкция включает в себя спеченный металл.

3. Емкость под давлением по любому из п. 1-2, в которой вентиляционная конструкция имеет пористость, которая обеспечивает проход газа через вентиляционную конструкцию, при этом ограничивая вход материала лейнера в вентиляционную конструкцию.

4. Емкость под давлением по любому из п.п. 1-3, в которой вентиляционная конструкция имеет кольцевую форму.

5. Емкость под давлением по п. 4, в которой полость включает в себя комплементарную кольцевую форму, соответствующую кольцевой форме вентиляционной конструкции.

6. Емкость под давлением по любому из п.п. 1-5, в которой вентиляционная конструкция является одной из набора вентиляционных конструкций.

7. Емкость под давлением по п. 6, в которой полость является одной из набора полостей, причем каждая полость из набора полостей выполнена с возможностью соответствия форме одной из вентиляционных конструкций из набора вентиляционных конструкций.

8. Емкость под давлением по п. 7, в которой полости из набора полостей расположены по окружности на равном расстоянии друг от друга

9. Бобышка для емкости под давлением, включающая в себя:

отверстие, выполненное с возможностью обеспечения сообщения по текучей среде между внешней средой емкости под давлением и внутренней средой емкости под давлением.

фланец, продолжающийся радиально наружу от отверстия, включающий в себя внешнюю сторону и внутреннюю сторону.

полость, расположенную на внутренней стороне фланца; и

газовентиляционную конструкцию, расположенную в полости.

10. Бобышка по п. 9, в которой газовентиляционная конструкция включает в себя спеченный металл.

11. Бобышка по любому из п.п. 9-10, в которой газовентиляционная конструкция имеет пористость, которая обеспечивает проход газа через газовентиляционную конструкцию, при этом ограничивая вход расплавленнго полимерного материала в газовентиляционную конструкцию.

12. Бобышка по любому из п.п. 9-11, в которой вентиляционная конструкция имеет кольцевую форму.

13. Бобышка по п. 12, в которой полость включает в себя комплементарную кольцевую форму, соответствующую кольцевой форме вентиляционной конструкции.

14. Бобышка по любому из п.п. 9-13, в которой вентиляционная конструкция является одной из набора вентиляционных конструкций.

15. Бобышка по п. 14, в которой полость является одной из набора полостей, причем каждая полость из набора полостей выполнена c возможностью соответствия форме одной из вентиляционных конструкций из набора вентиляционных конструкций.

16. Бобышка по п. 15, в которой полости из набора полостей расположены по окружности на равном расстоянии друг от друга.

17. Способ изготовления бобышки для использования в емкости под давлением, включающий в себя этапы, на которых:

спекают металлическую деталь так, что она имеет пористость, которая обеспечивает проход газа через спеченную металлическую деталь, но ограничивает вход расплавленного полимерного материала в спеченную металлическую деталь; и

вставляют спеченную металлическую деталь в соответствующую полость бобышки.

18. Способ по п. 17, дополнительно включающий в себя этап, на котором механически обрабатывают соответствующую полость.

19. Способ по п. 18, в котором бобышка включает в себя отверстие, соединяющее внешнюю сторону бобышки и внутреннюю сторону бобышки, и в котором механическая обработка включает в себя этап, на котором механически обрабатывают поверхность с внутренней стороны бобышки.

20. Способ по п. 19, в котором бобышка включает в себя фланец, продолжающийся радиально наружу от отверстия, причем фланец включает в себя внешнюю сторону и внутреннюю сторону, и в котором механическая обработка включает в себя этап, на котором механически обрабатывают поверхность на внутренней стороне фланца.

[0014] Данная сущность изобретения обеспечена для введения понятий в упрощенной форме, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании. Данная сущность изобретения не предназначена для определения ключевых признаков или существенных признаков раскрытого или заявленного объекта изобретения и не предназначено для описания каждого раскрытого варианта выполнения или каждой реализации раскрытого или заявленного объекта изобретения. В частности, признаки, раскрытые в настоящем документе в отношении одного варианта выполнения, могут быть одинаково применимы к другому. Далее, данная сущность изобретения не предназначена для использования в качестве помощи в определении объема охраны заявленного объекта изобретения. Многие другие новые преимущества, признаки и отношения станут очевидны в следующем далее описании. Фигуры и описание, которые следуют далее более конкретно описывают иллюстративные варианты выполнения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0015] Раскрытый объект изобретения будет дополнительно пояснен со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых одинаковые элементы конструкции или системы обозначаются одинаковыми ссылочными позициями на нескольких видах.

[0016] ФИГ. 1 представляет собой вид сбоку типичной традиционной емкости под давлением.

[0017] ФИГ. 2 представляет собой часть вида сбоку в разрезе одного конца емкости под давлением по ФИГ. 1, взятой по линии 2-2 на ФИГ. 1и показывающий типичную бобышку, лейнер и оболочку в сборе.

[0018] ФИГ. 3 представляет собой вид в перспективе в радиальном разрезе бобышки емкости под давлением на ФИГ. 1 и 2.

[0019] ФИГ. 4А представляет собой вид в перспективе в радиальном разрезе примерной бобышки настоящего изобретения с первой примерной вентиляционной конструкцией.

[0020] ФИГ. 4B представляет собой вид изнутри первой примерной бобышки на ФИГ. 4А.

[0021] ФИГ. 5 представляет собой часть вида в разрезе верхней половине емкости под давлением, включая бобышку на ФИГ. 4A и 4B, взятом по линии 5-5 на ФИГ. 4Б, включая лейнер и оболочку.

[0022] ФИГ. 6А представляет собой вид в перспективе в радиальном разрезе второй примерной бобышки настоящего изобретения со второй примерной вентиляционной конструкцией.

[0023] ФИГ. 6Б представляет собой вид изнутри второй примерной бобышки на ФИГ. 6А.

[0024] ФИГ. 7 представляет собой часть вида в разрезе в верхней половине емкости под давлением, включая бобышку на ФИГ. 6A и 6B, взятом по линии 7-7 на ФИГ. 6Б, и включая лейнер и оболочку.

[0025] ФИГ. 8А является видом в перспективе радиального разреза третьей примерной бобышки настоящего изобретения с третьей примерной вентиляционной конструкцией.

[0026] ФИГ. 8В представляет собой вид изнутри третьей примерной бобышки фиг. 8А.

[0027] ФИГ. 9 представляет собой часть вида в вертикальном разрезе верхней половины емкости под давлением, включая бобышку на ФИГ. 8A и 8B, взятом по линии 9-9 на ФИГ. 8Б, и включая лейнер и оболочку.

[0028] ФИГ. 10 представляет собой часть вида в радиальном разрезе верхней половины емкости под давлением, включая четвертую примерную бобышку настоящего изобретения с четвертой примерной вентиляционной конструкцией, и включая лейнер и оболочку.

[0029] ФИГ. 11 представляет собой часть вида в радиальном разрезе в верхней половине емкости под давлением, включая пятую примерную бобышку настоящего изобретения с пятой примерной вентиляционной конструкцией, и включая лейнер и оболочку.

[0030] ФИГ. 12 иллюстрирует примерный способ изготовления емкости под давлением.

[0031] Хотя вышеописанные фигуры излагают один или несколько вариантов выполнения раскрытого объекта изобретения, также предполагаются и другие варианты выполнения, как указано в раскрытии. Во всех случаях это раскрытие представляет раскрытый объект изобретения посредством иллюстрации, а не ограничения. Следует понимать, что множество других модификаций и вариантов выполнения могут быть разработаны специалистом в данной области техники, которые подпадают под действие принципов этого настоящего изобретения.

[0032] Фигуры могут быть изображены не в масштабе. В частности, некоторые признаки могут быть увеличены по отношению к другим признакам для наглядности. Кроме того, там, где используются такие понятия, как «внешний», «внутренний», «выше», «ниже», «над», «под», «сверху», «снизу», «сбоку», «справа», «слева» и т. д., должно быть понятно, что они используются только для облегчения понимания описания. Предполагается, что конструкции могут быть ориентированы иначе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0033] Настоящее раскрытие описывает примерные газовентиляционные конструкции и способы получения таких вентиляционных конструкций для использования в емкости под давлением. Газовентиляционные конструкции могут быть встроены в бобышку емкости под давлением так, что примерные конструкции предотвращают отделение лейнера от бобышки и/или лейнера от оболочки под давлением. Газовентиляционную конструкции позволяют отводить газ между лейнером и оболочкой (или бобышкой), например, газ, зажатый между лейнером и внутренней поверхностью оболочки, который взаимодействует с лейнером. Данное раскрытие относится в одном аспекте к комбинации по меньшей мере одной из примерных газовентиляционных конструкций с бобышкой 16 емкости 10 под давлением. В некоторых вариантах выполнения вентиляционная конструкция выполнена в виде пробки или вставки, расположенной в соответствующей полости бобышки. Каждая из примерных газовентиляционных конструкций имеет признаки с возможностью отведения газа, который скапливается между лейнером 20 и оболочкой 18 (или бобышкой 16), во внутреннюю среду 17 емкости 10 под давлением. Если отверстие бобышки 16 (например, отверстие 26) открыто, газ из внутренней среды 17 емкости 10 под давлением может выходить в наружную среду 19 снаружи емкости 10 под давлением. Например, как показано на фиг. 4А и 5, первая примерная вентиляционная конструкция 28а обеспечивает тракт 54, через который газ может отводиться от контактной поверхности 60 между оболочкой 18 и лейнером 20 во внутреннюю среду 17, к емкости 10 под давлением. Таким образом, повреждение лейнера 20 и нежелательное отведение газа через оболочку 18 предотвращается.

[0034] На ФИГ. 3 показана обычная бобышка 16 без одной из примерных вентиляционных конструкций, встроенных в бобышку 16. Бобышка 16 включает в себя в горловину 22, имеющую отверстие 26 (которое может быть просверлено), что обеспечивает сообщение по текучей среде между внутренней средой 17 емкости 10 под давлением и наружной средой 19 емкости 10 под давлением. Отверстие 26 имеет продольную ось 36. Бобышка 16 может иметь фланец 24 (изображен в виде кольцевого фланца), продолжающийся радиально наружу от отверстия 26 и заканчивается на дистальном краю 46. В примерном варианте выполнения фланец 24 имеет канавку 32 (изображен в виде кольцевого паза), чтобы принимать выступ 34 лейнера 20, который имеет взаимодействующую и комплементарную конфигурацию. Показаны механические механизмы блокировки (т.е. элементы, которые конструктивно защищены от отделения), но предполагается, что могут быть использованы другие способы механического, фрикционного или химического (например, с использованием адгезивов) крепления лейнера 20 к бобышке 16. Следует отметить, что в некоторых вариантах выполнения, участок 35 лейнера 20 продолжается по внешней стороне 38 фланца 24 для содействия соединению лейнера 20 и бобышки 16, как показано на ФИГ. 1, 10 и 11.

[0035] ФИГ. 4А представляет собой вид в перспективе радиального разреза первой примерной бобышки 16А с первой примерной вентиляционной конструкцией 28а, установленной в принимающей вентиляционную конструкцию полости 27а бобышки 16а. ФИГ. 4B представляет собой вид внутреннего конца первой примерной бобышки 16а. ФИГ. 5 представляет собой часть вида в разрезе емкости 10а под давлением, включая первую примерную бобышку 16а, взятом по линии 5-5 на ФИГ. 4Б, лейнер 20 и оболочку 18.

[0036] Лейнер 20 служит в качестве газового барьера и образует внутреннюю среду 17. Однако, как обсуждалось выше, в некоторых применениях высокого давления газ может нежелательно диффундировать через лейнер 20 и на контактную поверхность 60 между лейнером 20 и оболочкой 18. В примерном варианте выполнения первая примерная вентиляционная конструкция 28а и любая другая примерная вентиляционную конструкция, описанная здесь, могут иметь микроскопические вентиляционные каналы для соединения по текучей среде внутренней среды 17 емкости 10 с контактной поверхностью 60 между лейнером 20 и оболочкой 18. Примерные вентиляционные конструкции выполнены с возможностью предотвращать попадание газа, который проникает через лейнер 20 и на по меньшей мере контактную поверхность 60 между лейнером 20 и оболочкой, 18 от застревания посредством обеспечения газовентиляционного тракта 54. Вентиляционный тракт 54 образует пути наименьшего сопротивления газового потока от контактной поверхности 60. Как показано на ФИГ. 5, газ в кармане 50 более легко перемещается по контактной поверхности 60, чем через материалы либо лейнера 20, либо оболочки 18. Таким образом, газ движется из кармана 50 и вдоль контактной поверхности 60 до контактной поверхности 62 между лейнером 20 и бобышкой 16а. Полость 27а, в которой содержится вентиляционная конструкция 28а, расположена в месте вдоль контактной поверхности 62 и на внутренней поверхности 31 бобышки 16а. Полость 27а, и таким образом вентиляционная конструкция 28а, находится на внутренней поверхности 31 бобышки 16А в сообщении с внутренней средой 17. Поскольку прочность связывания материала между лейнером 20 и бобышкой 16a обычно ниже прочности связывания материала между оболочкой 18 и бобышкой 16а, газ в общем проходит вдоль проиллюстрированного тракта 54 на внутренней поверхности 62. По достижении вентиляционной конструкции 28а, которая имеет более высокую газопроницаемость по сравнению с материалами либо лейнера 20, либо бобышки 16а, газ течет по тракту 54 через вентиляционную конструкцию 28а и от внутренней поверхности 30а во внутреннюю среду 17 емкости 10а под давлением. Таким образом, вентиляционный тракт 54 образован от контактной поверхности 60 посредством вентиляционной конструкции 28а и продолжается во внутреннюю среду 17 емкости 10а под давлением.

[0037] Первая примерная вентиляционная конструкция 28а и любая другая примерная вентиляционная конструкция, описанная здесь, может быть образована из металлического или неметаллического материала или их комбинации, таких как алюминий, сталь, железо, бронза, латунь, или полимерный или композитный материал. Металлический материал может быть спечен так, что вентиляционная конструкция 28 включает в себя спеченный металлический материал. Примерная вентиляционная конструкция 28 имеет пористость и/или плотность, которая позволяет газу проходить через нее, в то же время препятствуя проникновению материала лейнера 20 в вентиляционную конструкцию во время изготовления емкости. Хотя может быть некоторое проникновение материала лейнера вентиляционную конструкцию 28 на поверхности 29 контактной поверхности лейнера, значительное проникновение материала лейнера в вентиляционную конструкцию 28 предотвращается. Любая из вентиляционных конструкций 28, описанных здесь, может быть образована посредством механической обработки заготовки из спеченного материала до требуемой формы для конструкции 28. В альтернативном примере вентиляционная конструкция 28 может быть образована в требуемой форме, например, посредством заполнения матрицы или формы металлическим порошком, а затем спеканием. В одном способе полость 27 в бобышке служит в качестве по меньшей мере части матрицы или формы для порошка материала, а вентиляционную конструкцию 28 образуют посредством спекания материала на месте в полости 27 бобышки. Спекание образует микроскопические вентиляционные каналы в вентиляционной конструкции посредством образования пор в спеченном материале. Подходящие технологии включают в себя, например, порошковую ковку, горячее или холодное изостатическое прессование, литье под давлением металла, спекание с использованием электрического тока и аддитивных технологий производства. Микроскопические вентиляционные каналы могут включать в себя диаметры в диапазоне от 0,1 до 1 микрометра, например, посредством процесса спекания. Примерная вентиляционная конструкция 28 имеет пористость от около 5% до около 15%. Примерная вентиляционная конструкция 28 имеет плотность от около 5,2 грамм/кубический сантиметр до около 7,9 грамм/кубический сантиметр.

[0038] В примерном варианте выполнения емкости 10а, бобышка 16а включает в себя или обеспечена принимающей вентиляционную конструкцию полостью 27а для приема первой примерной вентиляционной конструкции 28а. Полость 27а может включать в себя поверхность 56а. Поверхность 56а может быть скреплена с поверхностью 58а первой примерной вентиляционной конструкции 28а посредством термостойкого адгезива или другими средствами, включая, например, сварку поверхности 58а с поверхностью 56а. В иллюстративном варианте выполнения вентиляционная конструкция имеет форму с возможностью заполнять выемку или полость 27а так, чтобы бобышка 16a с вентиляционной конструкцией 28a имели по существу одинаковую конфигурацию, что и бобышка 16 на ФИГ. 3.

[0039] Кроме того, материал, образующий примерную вентиляционную конструкцию, может быть образован так, чтобы соответствовать принимающей вентиляционную конструкцию полости, вместо полости, образованной с возможностью размещения вентиляционной конструкции. В другом примерном варианте выполнения изготовления бобышки участок бобышки может обрабатываться посредством термообработки и/ или химического вещества (веществ) так, что участок бобышки становится первой примерной вентиляционной конструкцией 28а. В этом последнем примере принимающая вентиляционную конструкцию полость не изготавливается в бобышке.

[0040] Первая примерная вентиляционная конструкция 28а и любая другая примерная вентиляционная конструкция может включать в себя поверхность 29а контактной поверхности лейнера и внутреннюю контактную поверхность 30а (обращенную к внутренней части 17 емкости 10а под давлением). В примерном варианте выполнения поверхность 29a контактной поверхности лейнера находится в канавке 32 так, что поверхность 29 контактной поверхности лейнера контактирует с выступом 34 лейнера 20. Поверхность 29а контактной поверхности лейнера может быть выполнена таким образом, что газ, находящийся между лейнером 20 и поверхностью 29а контактной поверхности лейнера, может входить в первую примерную вентиляционную конструкцию 28а. После ввода в вентиляционную конструкцию 28а, газ может перемещаться через микроскопические вентиляционные каналы в вентиляционную конструкции 28а. Газ выходит из вентиляционной конструкции 28а на внутренней поверхности 30а для отвода газа во внутреннюю среду 17 емкости 10 под давлением. Вентиляционную конструкция 28а тем самым плавно соединяет по текучей среде внутреннюю среду 17 с контактной поверхностью 60 между лейнером 20 и оболочкой 18.

[0041] В примерном варианте выполнения, внутренняя поверхность 30а вентиляционной конструкции 28а располагается наравне с внутренней поверхностью 31 первой примерной бобышки 16а. Внутренняя поверхность 30а обращена к внутренней среде 17 емкости 10 под давлением. В примерном варианте выполнения внутренняя поверхность 30а находится на расстоянии от внутренней поверхности 41 отверстия 26. Внутренняя поверхность 30а может быть выполнена таким образом, что газ может, без сопротивления от лейнера 20, выходить из внутренней поверхности 30а после добавления лейнера 20 к емкости (как показано на ФИГ. 5 трактом 54 движения газа).

[0042] В примерном варианте выполнения, как показано на ФИГ.4А, первая примерная вентиляционная конструкция 28а соответствует кольцевой форме принимающей вентиляционную конструкцию полости 27а бобышки 16а. Как показано, первая примерная вентиляционная конструкция 28а и любая другая из примерных вентиляционных конструкций может по меньшей мере частично упираться в канавку 32. Как показано, первая примерная вентиляционная конструкция 28а образует внутреннюю поверхность 42 канавки 32 и по меньшей мере часть внешнего участка 44 и внутреннего участка 45 канавки 32. Кроме того, вентиляционная конструкция 28а может охватывать весь путь до внешней поверхности 43 канавки 32, как показано на ФИГ. 10. Поверхность первой примерной вентиляционной конструкции 28а на наружном участке 44 паза 32, внутренняя поверхность 42 и внутренний участок 45 паза 32 образует поверхность 29а контактной поверхности лейнера. Хотя вентиляционная конструкция 28а по меньшей мере частично включает в себя внутреннюю поверхность 42, наружный участок 44 и внутренний участок 45 канавки 32, другие примерные вентиляционные конструкции могут иметь другие конфигурации. Некоторые примерные варианты выполнения проиллюстрированы здесь, но предполагается, что возможны многие другие варианты.

[0043] Как показано на фиг. 4А и 4В, внутренняя поверхность 31 первой примерной бобышки 16а имеет круглую форму с волнообразными контурами поверхности, включая внутренние поверхности фланца 24, канавку 32 и внутреннего участка 40. Вид изнутри на ФИГ.4В показывает, что каждый из вышеупомянутых признаков первой примерной бобышки 16а на своих соответствующих внутренних концах имеет круглые формы, причем внутренний конец фланца 24 окружает внутренний конец канавки 32, который, в свою очередь, окружает внутренний участок 40а, который окружает отверстие 26. Предполагается, что вентиляционная конструкция 28 также может быть обеспечена на внутренней поверхности 31 бобышки 16, не имеющей канавку 32.

[0044] В примерном варианте выполнения, показанном на ФИГ. 5, газовый карман 50 образован на контактной поверхности 60 между лейнером 20 и оболочкой 18, вызывая деформацию 52 лейнера 20 (который значительно увеличен на иллюстрации с целью обсуждения). Как показано трактом 54 движения газа, газ следует по пути наименьшего сопротивления из газового кармана 50 вдоль контактной поверхности 60 между лейнером 20 и оболочкой 18 к контактной поверхности 62 между лейнером 20 и первой примерной бобышкой 16а. Затем газ может перемещаться к контактной поверхности 29а между первой примерной вентиляционной конструкцией 28а и лейнером 20. Газ входит в каналы вентиляционной конструкции 28a лейнера через контактную поверхность 29a лейнера и проходит через каналы во внутреннюю среду 17 емкости, как показано трактом 54. Хотя тракт показан только на участке емкости 10а, следует понимать, что такие вентиляционные тракты могут быть расположены от газовых карманов, расположенных где угодно на контактной поверхности 60, через любой радиальный участок вентиляционной конструкции 28а.

[0045] Деформация 52 изображает выпуклость или пузырь, но показана как таковая только для обсуждения. Кроме того, размер деформации 52 значительно увеличен для наглядности. Различные количества газа могут находиться где угодно на контактной поверхности 60 между лейнером 20 и оболочкой 18 и/или на контактной поверхности 62 между бобышкой 16 и лейнером 20, вызывая различные деформации 52 лейнера 20, если нет отведения газа. Хотя чертежи показывают деформацию 52 с целей обсуждения, предполагается, что обеспечение вентиляционной конструкции 28 на емкостях 10 под давлением фактически предотвращают образование таких деформаций 52.

[0046] Фиг. 6А представляет собой вид в перспективе радиального разреза второй примерной бобышки 16b со второй примерной вентиляционной конструкцией 28b. ФИГ. 6В представляет собой вид сбоку второй примерной бобышки 16б. ФИГ. 7 представляет собой вид в перспективе в разрезе емкости под давлением, включая вторую примерную бобышку 16b, взятом по линии 7-7 на ФИГ. 6Б, лейнер 20 и оболочку 18. Вторая примерная бобышка 16b, показанная на ФИГ. 6А-7 аналогична первой примерной бобышке 16а, показанной на фиг. 4А-5, за исключением конструктивных различий, обусловленных формой второй примерной вентиляционной конструкции 28b, отличающейся от формы первой примерной вентиляционной конструкции 28а.

[0047] В проиллюстрированном варианте выполнения вентиляционная конструкция 28b представляет собой одну из множества аналогичных вентиляционных конструкций 28b, каждая из которых выполнена в виде клиновидного тела. Каждая вентиляционная конструкция 28b расположена в полости 27b, имеющей форму, которая соответствует форме ей соответствующей вентиляционной конструкции 28b. Каждая полость 27b представляет собой одну из множества полостей 27b, каждая из которых содержит вентиляционную конструкцию 28b. В примерном варианте выполнения каждая из вентиляционных конструкций 28b по существу представляет собой треугольную призму. Такая форма обеспечивает поверхность 29b контактной поверхности лейнера по меньшей мере на двух сторонах канавки 32, одновременно уменьшая присутствие вентиляционной конструкции 28b на поверхности 41 отверстия 26. Соответственно, поддерживается прочность отверстия 26b вблизи бобышки 16b. Кроме того, обеспечивается относительно большая внутренняя поверхность 30b конструкции 28b.

[0048] Вентиляционные конструкции 28b показаны расположенными в соответствующих принимающих вентиляционную конструкцию полостях 27а бобышки 16b. В то время как показаны четыре вентиляционные конструкции 28b, предполагается, что можно использовать более или менее клинообразные тела. В иллюстративном варианте выполнения по существу треугольная форма ограничена тремя поверхностями, включая поверхность 29b контактной поверхности лейнера, внутреннюю поверхность 30b и поверхность 58b, которая может быть по существу гипотенузой относительно поверхности 29b контактной поверхности лейнера и внутренней поверхности 30b. Полость 27b может включать в себя поверхность 56b. Поверхность 56b может быть прикреплена к поверхности 58b второй примерной вентиляционной конструкции 28b посредством высокотемпературного адгезива или посредством, например, сварки поверхности 58b с поверхностью 56b.

[0049] Как показано на ФИГ. 7, газ в кармане 50 между лейнером 20 и оболочкой 18 протекает по вентиляционному тракту 54 для выпуска во внутреннюю среду 17. Тракт 54 начинается в кармане 50 на контактной поверхности 60 между лейнером 20 и оболочкой 18 и продолжается до контактной поверхности 62 между лейнером 20 и бобышкой 16b. Затем газ может перемещаться к контактной поверхности 29b между вентиляционной конструкцией 28b и лейнером 20. Газ поступает в каналы вентиляционной конструкции 28b через поверхность 29b контактной поверхности лейнера и проходит через каналы во внутреннюю среду 17 емкости 10b.

[0050] ФИГ. 8А представляет собой вид в перспективе в радиальном разрезе третьей примерной бобышки 16с с третьей примерной вентиляционной конструкцией 28с. ФИГ. 8В представляет собой внешний вид сбоку третьей примерной бобышки 16С. ФИГ. 9 представляет собой вид в перспективе в разрезе емкости 10с под давлением, включая третью примерную бобышку 16С, взятом по линии 9-9 на ФИГ. 8Б, лейнер 20 и оболочку 18. Третья примерная бобышка 16с, показанная на ФИГ. 8А аналогична первой и второй примерным бобышкам 16а, 16b, за исключением конструктивных различий, обусловленных формой третьей примерной вентиляционной конструкции 28с, отличающейся от формы вентиляционных конструкций 28а, 28b. Третья примерная вентиляционная конструкция 28с вмещается в принимающую вентиляционную конструкцию полость 27c бобышки 16с. Третья примерная вентиляционная конструкция 28с представляет собой один из нескольких корпусов цилиндрической формы, каждый из которых имеет по меньшей мере два противоположных конца и одну цилиндрическую поверхность. В то время как показаны четыре вентиляционные конструкции 28b, предполагается, что можно использовать более или менее цилиндрические формы. Один из противоположных концов, обращенных к внутренней среде емкости, включает в себя внутреннюю поверхность 30с. Цилиндрическая поверхность включает в себя участок, который включает в себя поверхность 29с контактной поверхности лейнера. Полость 27с может включать в себя поверхность 56c. Поверхность 56с может быть прикреплена к поверхности 58с третьей примерной вентиляционной конструкции 28с посредством высокотемпературного адгезива или посредством, например, сварки поверхности 58с с поверхностью 56с.

[0051] Как показано на ФИГ. 9, газ в кармане 50 между лейнером 20 и оболочкой 18 протекает по вентиляционному тракту 54 для выпуска во внутреннюю среду 17. Тракт 54 начинается в кармане 50 на контактной поверхности 60 между лейнером 20 и оболочкой 18 и продолжается до контактной поверхности 62 между лейнером 20 и бобышкой 16с. Затем газ может перемещаться к контактной поверхности 29c между вентиляционной конструкцией 28c и лейнером 20. Газ поступает в каналы вентиляционной конструкции 28c через поверхность 29c контактной поверхности оболочки и проходит через каналы во внутреннюю среду 17 емкости 10c.

[0052] ФИГ. 10 представляет собой часть вида в радиальном разрезе верхней половины емкости под давлением, включая четвертую примерную бобышку 16д настоящего настоящего изобретения с четвертой примерной вентиляционной конструкцией 28d, лейнер 20d и оболочку 18. Четвертая примерная бобышка 16д похожа на первую примерную бобышку 16а исключением того, что четвертая примерная вентиляционная конструкция 28d отличается от формы вентиляционной конструкции 28а; вентиляционная конструкция 28d охватывает канавку 32 бобышки 16d, включая наружные поверхности 43 канавки 32. Четвертая примерная вентиляционная конструкция 28d вмещается в принимающую вентиляционную конструкцию полость 27d бобышки 16d.

[0053] Четвертая примерная вентиляционная конструкция 28d в одном варианте выполнения представляет собой кольцевую конструкцию. Однако предполагается, что проиллюстрированная в ней концепция, также может быть применена к множеству вентиляционных конструкций 28b и их вариациям. Таким образом, со ссылкой на ФИГ. 6А-7, предполагается, что вариант вентиляционной конструкции 28b может охватывать канавку 32 бобышки 16b, включая внешнюю поверхность 43 канавки 32.

[0054] Как показано на ФИГ. 10, газ в кармане 50 между лейнером 20d и фланцем 24 бобышки 16d выпускается в внутреннюю среду 17, протекая вдоль вентиляционного тракта 54, который начинается в кармане 50 на контактной поверхности 62 между лейнером 20d и бобышкой 16. Затем газ может перемещаться к контактной поверхности 29d между вентиляционной конструкцией 28d и лейнером 20d. Газ поступает в каналы вентиляционной конструкции 28d через поверхность 29d контактной поверхности лейнера и проходит через каналы во внутреннюю среду 17 емкости 10d.

[0055] В проиллюстрированном варианте выполнения емкости 10d под давлением образован лейнер 20d, который также упирается в наружную поверхность фланца 24 бобышки 16d, тем самым имея участок 35 на внешней поверхности фланца 24. Еще один вентиляционный тракт для газа, находящегося на контактной поверхности 60 между лейнером 20 и оболочкой 18, размещается вокруг участка 35 оболочки и продолжается до контактной поверхности 62 между лейнером 20 и бобышкой 16с. Затем газ проходит через каналы вентиляционной конструкции 28d во внутреннюю среду 17 емкости 10c.

[0056] ФИГ. 11 представляет собой часть вида в радиальном разрезе верхней половины емкости под давлением, включая пятую примерную бобышку 16е настоящего изобретения с пятой примерной вентиляционной конструкцией 28е, лейнер 20е и оболочку 18. Пятая примерная бобышка 16е похожа на третью примерный бобышку 16с, за исключением того, что пятая иллюстративная вентиляционная конструкция 28е расположена в по-разному размещенных по существу цилиндрических принимающих вентиляционную конструкцию полостях 27е бобышки 16е по сравнению с местоположениями принимающих вентиляционную конструкцию полостей 27с бобышки 16с. В проиллюстрированном варианте выполнения принимающие вентиляционную конструкцию полости 27е бобышки 16е расположены так, чтобы заслонять наружную поверхность 43 канавки 32. В примерном способе образования емкости 10е под давлением, лейнер 20е может быть образован во фланце 24 до создания принимающей вентиляционную конструкцию полости 27е. Полости 27е в примерном варианте выполнения обеспечены не только в бобышке 16е, но также и на участке лейнера 20е. Соответственно, внутренняя поверхность 30е вентиляционной конструкции 28е выполнена с возможностью выравнивания с внутренним участком поверхности 40е фланца 16е и находится в сообщении по текучей среде с внутренней средой 17.

[0057] Как показано на ФИГ. 11, газ в кармане 50 между лейнером 20е и фланцем 24 бобышки 16е выпускается во внутреннюю среду 17, протекая вдоль вентиляционного тракта 54, который начинается в кармане 50 на контактной поверхности между лейнером 20е и бобышкой 16. Затем газ может перемещаться к контактной поверхности 29е между вентиляционной конструкцией 28е и лейнером 20е. Газ поступает в каналы вентиляционной конструкции 28е через поверхность 29е контактной поверхности лейнера и проходит через каналы во внутреннюю среду 17 емкости 10е.

[0058] В проиллюстрированном варианте выполнения емкости 10е под давлением образован лейнер 20е, который также упирается во внешнюю поверхность фланца 24 бобышки 16е, тем самым имея участок 35 на внешней поверхности фланца 24. Другой вентиляционный тракт для газа, находящегося на контактной поверхности 60 между лейнером 20е и оболочкой 18, размещается вокруг участка 35 лейнера и продолжается до контактной поверхности 62 между лейнером 20 и бобышкой 16е. Затем газ проходит по каналам вентиляционной конструкции 28е во внутреннюю среду 17 емкости 10е.

[0059] Пятая примерная вентиляционная конструкция 28е представляет собой один из множества корпусов цилиндрической формы, каждый из которых имеет по меньшей мере два противоположных конца и одну цилиндрическую поверхность. В то время как предполагается четыре вентиляционные конструкции 28е (аналогично расположению вентиляционных конструкций 28с, показанных на ФИГ.8В, но расположенных дальше в радиальном направлении от оси 36), следует понимать, что можно использовать большее или меньшее количество цилиндрических тел. Один из противоположных концов, обращенных к внутренней среде 17 емкости, включает в себя внутреннюю поверхность 30е. Одна цилиндрическая поверхность включает в себя участок, который включает в себя поверхность 29e контактной поверхности лейнера.

[0060] В иллюстративном варианте выполнения множество корпусов примерной вентиляционной конструкции этого настоящего изобретения, будь то клиновидная, цилиндрическая, другая форма, могут быть вставлены в соответствующие полости примерной бобышки этого настоящего изобретения. В то время как в каждой из соответствующих бобышек 16b, 16c, 16d, 16e показаны четыре вентиляционные конструкции 28b, 28c, 28d, 28e, предполагается, что может быть использовано больше или меньше. Кроме того, полости 27 могут быть расположены иначе, чем показано на внутренней поверхности 31 бобышки 16. Кроме того, полости 27 могут или могут не быть равномерно расположены по окружности вокруг отверстия 26 бобышки 16.

[0061] ФИГ. 12 иллюстрирует примерный способ 100 изготовления емкости 10 под давлением. При изготовлении емкости 10 изготовление бобышки 16 может быть выполнено отдельно от изготовления лейнера 20 емкости и оболочки 18. Например, бобышка с вентиляционной конструкцией (конструкциями) 28 может быть предварительно изготовлена до других этапов изготовления емкости под давлением. В примерном варианте выполнения изготовление емкостей 10а, 10b, 10с, 10d, 10e под давлением с бобышкой 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, имеющим вентиляционную конструкцию 28a, 28b, 28c, 28d, 28e, может быть аналогично изготовлению емкости 10 под давлением с обычной бобышкой 16, не имеющей вентиляционную конструкцию 28. Примерные бобышки 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, описанные здесь, могут быть изготовлены заранее совместимыми с известными и прогнозируемыми процессами изготовления емкостей под давлением.

[0062] Примерный способ 100 включает в себя этап 102, на котором образуют полости (например, принимающей вентиляционную конструкцию полости 27a, 27b, 27c, 27d или 27e) на внутренней стороне (такой как, например, участок внутренней поверхности 31) бобышки 16а, 16b, 16c, 16d, 16e. Например, полость может быть образована, посредством механической обработки, в месте между краем 46 и отверстием 26 на внутренней поверхности 31 бобышки 16a, 16b, 16c, 16d, 16e. Полость может быть образована c возможностью приема вентиляционной конструкции соответствующей формы. Например, кольцевая полость 27а может быть образована с возможностью приема кольцевой конструкции, такой как первая примерная вентиляционная конструкция 28а. Также или альтернативно, например, полость может быть образована для приема клиновидной конструкции, такой как вторая примерная вентиляционная конструкция 28b или цилиндрическая формованная конструкция, такая как примерная вентиляционная конструкция 28c, 28е. Кроме того, полость может повторяться вдоль внутреннего концевого участка бобышки так, что набор полостей расположен по окружности, предпочтительно на равном расстоянии друг от друга (как показано на ФИГ.6А, 6В, 8А и 8В).

[0063] Альтернативно, в другом варианте выполнения участок внутренней стороны фланца бобышки может обрабатываться, например, посредством термообработки, давлением и/или химическими веществами, для обеспечения качества вентиляции. Это может происходить в месте на внутренней поверхности 31 бобышки вместо образования полости для приема отдельной вентиляционной конструкции.

[0064] Хотя в иллюстрированных вариантах выполнения показаны конкретные примерные формы для вентиляционной конструкции 28, предполагается, что многие другие конфигурации также могут подходить. Особенно подходящие конфигурации обеспечивают тракт от контактной поверхности 62 между лейнером 20 и бобышкой 16 во внутреннюю среду 17 емкости 10 под давлением. Преимущество отвода газа во внутреннюю среду 17 емкости 10 под давлением, а не внешнюю среду 19, заключается в том, что такое внутреннее отведение газа потенциально не создает ложных предупреждений от датчиков утечки. В примерном варианте выполнения примерная вентиляционная конструкция 28 выполнена с возможностью обеспечения эффективного вентиляционного тракта 54 при сохранении конструктивной целостности бобышки 16. Поскольку материал вентиляционной конструкции 28 может быть менее плотным, более пористым и не таким прочным, как первичный материал бобышки 16, вентиляционные конструкции 28 расположены от отверстия 26 и/или расположены от других вентиляционных конструкций 28 в некоторых вариантах выполнения. Такое расположение позволяют более прочному материалу бобышки 16 окружать вентиляционные конструкции 28. Предполагается, что количество, форма и расположение вентиляционных конструкций 28 могут отличаться от показанных. Кроме того, в вариантах выполнения, имеющих несколько дискретных вентиляционных конструкций 28, проиллюстрированные варианты выполнения показывают, что каждая из вентиляционных конструкций 28 конкретной бобышки 16 идентична каждой из других вентиляционных конструкций 28 в соответствующей бобышке 16. Однако предполагается, что вентиляционные конструкции 28 различных конфигураций могут быть использованы в одной оболочке 16, если это необходимо.

[0065] На ФИГ. 10 способ 100 включает в себя этап 104, на котором спекают вентиляционную конструкцию, так что она имеет пористость и/или плотность, которая позволяет газу проходить через спеченную конструкцию, но ограничивает материал лейнера от входа в спеченную конструкцию. Такое спекание может происходить до или после того, как вентиляционную конструкцию вмещают в соответствующую полость бобышки.

[0066] В примерных вариантах выполнения спекание одной из вентиляционных конструкций 28, описанных здесь, может включать в себя этапы размещения металла или другого материала в порошкообразной форме в матрицу, форму или полость и образования твердой массы материала посредством термообработки и/или давления без плавления материала до точки плавления. В некоторых вариантах выполнения вентиляционная конструкция 28 может быть образована литьем в форме, комплиментарной соответствующую полость 27. В других вариантах выполнения полость 27 может служить в качестве матрицы, в которую подается порошок материала для спекания и, таким образом, образования вентиляционной конструкции 28 на месте в самой бобышке 16. Спекание может включать в себя использование металлов, керамики, пластмасс и других материалов. Атомы в материалах диффундируют через границы частиц, сплавляя частицы вместе и создавая твердое, но пористое изделие. Спекание может происходить при атмосферном давлении с использованием защитного газа, такого как эндотермический газ. Спекание с металлом может включать в себя последующую переработку для получения требуемого диапазона свойств материала. Изменения плотности, сплавление или термообработка могут изменять физические характеристики вентиляционной конструкции 28. Бронза и нержавеющая сталь особенно подходят для применений, требующих высокой термостойкости.

[0067] Преимущества использования порошка, такого как металлический порошок, включают в себя возможность контроля уровней чистоты и однородности в исходных материалах (что может уменьшать количество этапов в способе изготовления). Преимущества также включают в себя возможность контролировать размер зерна исходного материала. Эти преимущества позволяют изготавливать вентиляционную часть для регулирования пористости детали и конечной формы вентиляционной конструкции 28. Использование порошков, особенно металлических порошков для спекания, позволяет изготавливать высокопрочный материал, который может выдерживать высокие давления и широкий диапазон температур.

[0068] На ФИГ. 10 способ 100 может включать в себя этап 106, на котором вставляют спеченную вентиляционную конструкцию 28 в соответствующую полость 27 бобышки, в способе, в котором вентиляционная конструкция не образуется на месте. В примерном варианте выполнения вставка происходит после спекания вентиляционной части 28 и образования полости 27. Кроме того, вентиляционная конструкция 28 может быть подвергнута механической обработке, чтобы вмещаться в предварительно изготовленную полость 27 на бобышке или наоборот. Другими словами, полость 27 может быть подвергнута механической обработке для приема предварительно изготовленной вентиляционной конструкции 28.

[0069] Способ 100 также включает в себя этап 108, на котором обеспечивают лейнер 20 для емкости под давлением таким образом, что он контактирует с по меньшей мере участком вентиляционной конструкции 28. В примерном способе бобышка 16а, 16b, 16c, 16d, 16е закреплена на оправке. Такая оправка обычно обеспечена формованной формой, вокруг которой изготавливается лейнер 20. Материал расплавленного лейнера может быть нанесен на и сформирован по форме. После размещения материала лейнера его отверждают, например, посредством охлаждения в некоторых вариантах выполнения. Лейнер 20 вместе с оболочкой 18 закрепляет бобышку 16а, 16b, 16c, 16d, 16е на емкости 10а, 10b, 10с. За счет обеспечения спеченной вентиляционной части 28 перед образованием лейнера 20, газ, находящийся между лейнером 20, оболочкой 18 и/или бобышкой 16a, 16b, 16c, 16d, 16e во время изготовления емкости 10a, 10b, 10c, может выходить через вентиляционную конструкцию 28 во внутреннюю среду 17 емкости.

[0070] Хотя объект настоящего настоящего изобретения описан со ссылкой на несколько вариантов выполнения, специалисты в данной области техники поймут, что изменения могут быть сделаны в форме и деталях без отхода от объема охраны изобретения. Кроме того, любая функция или описание, раскрытое в отношении одного варианта выполнения, применима и может быть включена в другой вариант выполнения и наоборот.

1. Емкость под давлением, имеющая внутреннюю среду, при этом наружная среда образована снаружи емкости под давлением, включающей в себя:

оболочку;

лейнер, расположенный внутри оболочки и образующий внутреннюю среду;

бобышку, расположенную на первой контактной поверхности между оболочкой и лейнером, включающую в себя:

полость на второй контактной поверхности между лейнером и бобышкой, при этом:

полость расположена на внутренней поверхности бобышки в сообщении с внутренней средой; и

полость не продолжается к внешней поверхности бобышки в сообщении по текучей среде с наружной средой; и

вентиляционную конструкцию, расположенную в полости, в которой газовентиляционный тракт образован от первой контактной поверхности посредством вентиляционной конструкции и продолжается во внутреннюю среду емкости под давлением.

2. Емкость под давлением по п. 1, в которой вентиляционная конструкция включает в себя спеченный металл.

3. Емкость под давлением по п. 1, в которой вентиляционная конструкция имеет пористость, которая обеспечивает проход газа через вентиляционную конструкцию, в то же время ограничивая вход материала лейнера в вентиляционную конструкцию.

4. Емкость под давлением по любому из пп. 1-3, в которой вентиляционная конструкция имеют кольцевую форму.

5. Емкость под давлением по п. 4, в которой полость имеет комплементарную кольцевую форму, соответствующую кольцевой форме вентиляционной конструкции.

6. Емкость под давлением по любому из пп. 1-3, в которой вентиляционная конструкция является одной из набора вентиляционных конструкций.

7. Емкость под давлением по п. 6, в которой полость представляет собой одну из набора полостей, причем каждая полость из набора полостей выполнена с возможностью соответствия форме одной из вентиляционных конструкций из набора вентиляционных конструкций.

8. Емкость под давлением по п. 7, в которой полости из набора полостей расположены по окружности на равном расстоянии друг от друга.

9. Бобышка для емкости под давлением, включающая в себя:

отверстие, выполненное с возможностью обеспечения сообщения по текучей среде между внешней средой емкости под давлением и внутренней средой емкости под давлением;

фланец, продолжающийся радиально наружу от отверстия, включающий в себя внешнюю сторону и внутреннюю сторону;

полость, расположенную на внутренней стороне фланца; при этом полость не продолжается к внешней поверхности бобышки в сообщении по текучей среде с наружной средой; и

газовентиляционную конструкцию, расположенную в полости.

10. Бобышка по п. 9, в которой газовентиляционная конструкция включает в себя спеченный металл.

11. Бобышка по п. 9, в которой газовентиляционная конструкция имеет пористость, которая обеспечивает проход газа через газовентиляционную конструкцию, в то же время ограничивая вход расплавленного полимерного материала в газовентиляционную конструкцию.

12. Бобышка по любому из пп. 9-11, в которой газовентиляционная конструкция имеет кольцевую форму.

13. Бобышка по п. 12, в которой полость имеет комплементарную кольцевую форму, соответствующую кольцевой форме газовентиляционной конструкции.

14. Бобышка по любому из пп. 9-11, в которой вентиляционная конструкция является одной из набора вентиляционных конструкций.

15. Бобышка п. 14, в которой полость представляет собой одну из набора полостей, причем каждая полость набора полостей выполнена с возможностью соответствия форме одной из вентиляционных конструкций из набора вентиляционных конструкций.

16. Бобышка п. 15, в которой полости из набора полостей расположены по окружности на равном расстоянии друг от друга.

17. Способ изготовления бобышки для использования в емкости под давлением, включающий в себя этапы, на которых:

спекают металлическую деталь так, что она имеет пористость, которая обеспечивает проход газа через спеченную металлическую деталь, но ограничивает вход расплавленного полимерного материала в спеченную металлическую деталь; и

вставляют спеченную металлическую деталь в соответствующую полость бобышки;

при этом полость расположена на внутренней стороне бобышки; и

полость не продолжается к внешней поверхности бобышки.

18. Способ по п. 17, дополнительно включающий в себя этап, на котором механически обрабатывают соответствующую полость.

19. Способ по п. 18, в котором бобышка включает в себя отверстие, соединяющее внешнюю сторону бобышки и внутреннюю сторону бобышки, и в котором механическая обработка включает в себя этап, на котором механически обрабатывают поверхность с внутренней стороны бобышки.

20. Способ по п. 19, в котором бобышка включает в себя фланец, продолжающийся радиально наружу от отверстия, причем фланец включает в себя внешнюю сторону и внутреннюю сторону, и в котором механическая обработка включает в себя этап, на котором механически обрабатывают поверхность на внутренней стороне фланца.