JPH0620047Y2 - 貯湯タンク側壁のフランジ溶接部構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、給湯機の貯湯タンク側壁に設けられるフラ
ンジ溶接部の構造に関する。

（従来の技術） 給湯機における貯湯タンク側壁に熱交換コイル出入口や
点検口等の開口を設けることがあり（例えば実開昭59-8
0649号公報）、その開口には熱交換コイル側のフランジ
や盲蓋が着脱されるフランジを付設しておくことが多
い。貯湯タンク側壁とは別体のフランジを上記開口に付
設する場合には、開口の全周縁部にフランジを溶接によ
り接合し、両者の接合強度を高めて耐圧信頼性を確保し
ている。

従来のフランジ溶接部構造を第５図及び第６図に示して
ある。この従来例は、ステンレス薄板を製缶して構成し
た貯湯タンク側壁１０の開口１１の全周縁部に立上り状
に形成された筒状接続片１２の外周部に、フランジ２０
に一体に形成された筒状接続片２１が嵌入され、フラン
ジ２０側の筒状接続片２１の内面２２と、貯湯タンク側
壁１０側の筒状接続片１２の端面１３とを円周溶接した
ものである。なお溶接ビードは図示していない。

上記貯湯タンクの内部空間と、これに連通しているフラ
ンジ２０の囲繞空間とは密閉空間となり、貯湯タンクに
熱湯ないし温水が貯えられていることに伴って内圧が上
昇するため、貯湯タンク側壁１０や筒状接続片１２、２
１や溶接部には内圧に耐え得る強度を有することが要求
されるのみならず、耐圧信頼性を確保するには内圧によ
る変形を生じない程度のさらに大きな強度を有すること
が要求される。

（考案が解決しようとする課題） ところで本考案者等が上記フランジ取付構造について種
々のテストを行ったところ、内圧によって最も変形し易
い部分は、貯湯タンク側壁１０側の筒状接続片１２のう
ち開口１１の周縁部近傍であることを知見した。これ
は、貯湯タンク側壁１０側の筒状接続片１２において
は、フランジ２０側の筒状接続片２１と重合している部
分と、重合していない部分とが存在するが、この非重合
部分の強度が、他の部分、つまり重合部分よりも低いこ
とに起因するものと推察される。

そこで現在のところ、上記不具合を解消するために、貯
湯タンク側壁１０を厚肉に構成するという対策が採用さ
れている。しかしながら、貯湯タンク側壁１０を厚肉に
することは、その製缶材であるステンレス鋼板が高価な
ものになることに加え、開口１１の穴開け加工や筒状接
続片１２の曲げ加工がしにくくなり、さらに運搬性やそ
の他の種々の面で大きな不利を招くことになる。

この考案は以上の事情に鑑みてなされたもので、耐圧信
頼性が損なわれない範囲で貯湯タンク側壁及びその筒状
接続片の厚みを従来より薄くすることが可能な貯湯タン
ク側壁のフランジ溶接部構造を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） この考案による貯湯タンク側壁のフランジ溶接部構造
は、貯湯タンク側壁１０側に一体成形された筒状接続片
１２の内側に、フランジ２０側の筒状接続片２１が嵌入
されていると共に、フランジ２０側の筒状接続片２１の
端面２２と貯湯タンク側壁１０側の筒状接続片１２の内
面１６とが、開口１１の周縁部近傍の位置において溶接
されているものである。

（作用） 上記構成によると、フランジ２０側の筒状接続片２１の
端面２２を、貯湯タンク側壁１０の開口１１に近接した
位置まで挿入しても溶接作業に支障をきたすことはな
く、そのためフランジ２０側の筒状接続片２１と貯湯タ
ンク側壁１０側の筒状接続片１２との非重合部分を極め
て小さくし得ることになり、そのため貯湯タンク側壁１
０側を肉薄にしても、充分な強度を確保し得ることにな
る。

（実施例） 次にこの考案の貯湯タンク側壁のフランジ溶接部構造の
具体的な実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。

第３図に示した貯湯タンクにおいて、その側壁１０は円
筒状の胴部１３と、その上部部及び下端部にそれぞれ接
合された上蓋部１４と下蓋部１５とからなり、軸心を垂
直にして設置される。貯湯タンク側壁１０の下部に、開
口１１、１６が設けられており、一方の開口１１は給湯
機の運転時に凝縮器として作用する熱交換コイルの出入
口として利用され、他方の開口１６は点検口として利用
される。第４図は熱交換コイル３０を例示したもので、
表面にニッケルメッキが施された銅製の二重管を長円状
に数回コイル巻きし、その両端部からそれぞれ延出され
た冷媒流入管３１と冷媒流出管３２とを取付用のフラン
ジ３３に貫通状に接合したものである。３４はコイル
部、３５は取付ねじ挿通穴である。

第１図及び第２図のように上記開口１１の全周縁部には
従来と同様に筒状接続片１２が立上り状に一体的に形成
されている。これに対し、フランジ２０には、その平面
座２３に対して直行する軸心を備えた筒状接続片２１が
曲げ加工により一体に設けられている。そして、フラン
ジ２０側の筒状接続片２１が、貯湯タンク側壁１０側の
筒状接続片１２の内側に嵌入され、フランジ２０側の筒
状接続片２１の端面２２と、貯湯タンク側壁１０側の筒
状接続片１２の内面１６とが円周溶接されている。溶接
ビードは図示していないけれども、溶接はフランジ２０
側の筒状接続片２１の端面２２と、貯湯タンク側壁１０
側の筒状接続片１２の内面１６との境界部分に沿う溶接
線を辿って隅肉溶接することで可能であり、溶接方法は
例えば薄肉鋼板に敵するＴＩＧ溶接が採用される。図例
の場合の溶接線は、貯湯タンク側壁１０の半径方向へ湾
曲状に張り出した三次元曲線となされているが、これは
溶接線をできる限り、貯湯タンク側壁１０の開口１１の
周縁部に位置させるためである。なお、フランジ２０に
はシールパッキンが嵌着される段差部２４やねじ穴２５
が設けられており、第４図に示した熱交換コイル３０を
貯湯タンクに収容させた状態でそのフランジ３３をフラ
ンジ２０に水密状態でねじ止めできるようになってい
る。

上記したフランジ溶接構造によれば、貯湯タンク側壁１
０及び筒状接続片１２の肉厚を、従来より薄くしても従
来同様の強度が得られることになるが、それは次のよう
な理由による。それは、貯湯タンク側壁１０側の筒状接
続片１２が、フランジ２０側の筒状接続片２１と重なり
合わない非重合部が、全く形成されないか、又は形成さ
れてもわずかな長さであるためである。しかも溶接線
を、貯湯タンク側壁１０の開口１１の周縁に沿って配置
してあるので、もし仮に非重合部が形成されたとして
も、この非重合部は溶接ビードによって補強されること
になるので、この点も強度向上に寄与することになる。
殊に、貯湯タンク側壁１０をSUS444のようなフェライト
系のステンレス鋼にて形成した場合には、溶接部が硬化
し、引張強度が向上することになるが、このような環状
強化部分が開口１１に近接して形成されることから、こ
の環状強化部分がそれよりも先端側の膨出変形を阻止す
る役割を果たし、この点も強度向上に寄与するものと考
えられる。

（考案の効果） この考案によれば、貯湯タンク側壁やその筒状接続片の
厚みを耐圧信頼性を損なわない範囲で従来より薄くでき
る効果がある。そのため、貯湯タンク側壁の製缶材とし
て従来よりも薄肉の材料を使用できるようになり、それ
に伴って貯湯タンク側壁に開口を穴開け加工したり上記
筒状接続片を曲げ加工することが従来より容易になるた
め、コスト面のみならず、運搬性やその他の種々の面で
従来より有利な貯湯タンクを提供できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の貯湯タンク側壁のフランジ溶接部構
造の一実施例を示す要部拡大図、第２図は第３図のII−
II線に沿う断面図、第３図は貯湯タンク全体の正面図、
第４図は熱交換コイルの斜視図、第５図は従来例の横断
平面図、第６図は第５図の要部拡大図である。 １０……貯湯タンク側壁、１１……開口、１２……筒状
接続片、１６……筒状接続片の内面、２０……貯湯タン
ク側のフランジ、２１……フランジ側の筒状接続片、２
２……筒状接続片の端面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】貯湯タンク側壁（10）の開口（11）の全周
   縁部に立上り状に一体成形された筒状接続片（12）の内
   側に、フランジ（20）の筒状接続片（21）が嵌入されて
   いると共に、フランジ（20）の筒状接続片（21）の内端
   面（22）と貯湯タンク側壁（10）側の筒状接続片（12）
   の内面（16）とが、開口（11）の周縁部近傍の位置にお
   いて溶接されていることを特徴とする貯湯タンク側壁の
   フランジ溶接部構造。