JPS6322389A - 腐蝕性物質用圧力タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内面に防蝕被膜を有する腐蝕性物質用圧力
タンク、特に熱水用鋼製タンクの改良に関する。

〔従来の技術〕

典型的には、セラミックまたはガラスをライニングした
熱水タンクは、円筒頂部を備えた円筒側壁を有しており
、この円筒頂部はタンクに「プラス」ヘッドを規定する
凹状内面を有している。タンクの底部は、タンクの「マ
イナス」底部を規定する凸状内面を有している。この構
成のものは永年にわたって製造されており、その技術と
しては通常、平担な矩形ブランク（素材板）からロール
巻きされた円筒側壁に頂部を溶接することと、底部を開
放端としたタンクの内部にコーティングすることから構
成されている。予じめコーティングされていると共に凸
状内面を有する底部が、次いで、タンクの基部に溶接さ
れる。これを図面を参照して説明する。

熱水タンクは、水を通常４；Ｊ４８．９℃（１２０°Ｆ
から７１．１℃（１６０°Ｆ）の温度に加熱および保管
するために住宅および商業施設において利用されており
、その熱源は通常電熱要素またはガス燃焼加熱装置であ
る。電気タイプの熱水器に用いられる典型的なタンクが
第１および第２図に示されている。タンク１０は円筒側
壁１２と、第１または底端部材１４および第２または頂
端部材１６から構成されている。タンクの各端部材は円
筒側壁に溶接されてタンクを密閉すると共に、水が加熱
され、かつ熱水として保管されるべき区画室を提供して
いる。たとえば側壁１２に設けられる水入口および電気
加熱要素用開口は図示されていない。通常、熱水は熱水
ヒータの頂部から流出口１８を介して取出される。

従来の熱水ヒータの組立ては、通常、頂端部材コロを側
壁１２に溶接することにより達成される。第２図におい
て、頂端部材１６は、側壁」一端部分２２内に嵌合され
る周縁端部分２０を有している。頂端部材１６は帯状溶
接部２４により側壁上端部分２２に溶接されており、そ
れにより頂端縁２６が頂端部材１６の外側壁２８に連結
されている。こうして、所定位置に頂端部材］６を有す
る底部開口端型タンクが提供され、ここでタンク内面は
頂端部材内面と共に防蝕被膜で被覆される。これは、タ
ンクおよび頂端部材の内側を研磨材を用い、あるいは酸
洗法により洗浄して、鋼材内面から酸化物および汚染物
を除去すると同時に、表面をエツチングして、タンクの
内面に防蝕被膜を十分に接合させることにより達成され
る。洗浄後、タンク内部はうわ薬スラリーでコーティン
グされるが、これは当該技術において通常実施されるも
のであると共に、水中に懸濁された本質的に微砕セラミ
ック粉末からなっている。コーティングはすべての内面
に施され、これには頂端部材１６の凹状内面３０．およ
びタンク内部でタンク側壁内面３４に沿う結合領域周囲
が含まれている。

タンク側壁に対する底端部材１４の溶接を容易にするた
め、タンク側壁の底周辺内部および底端部３６から被膜
かふき取られる。次いで、コーティングされたタンクは
乾燥装置を通過されて、うわ薬スラリーから水分が除去
されてから、通常的８７１’Ｃ（１６００°Ｆ）の温度
で運転されるうわ築炉内に載置される。その結果、タン
ク内部に滑らかな耐蝕被膜が形成される。

凸状内面を有する底端部材１４が、上記タンク外殻組立
体と同様に洗浄およびうわ藁処理がなされる。うわ薬コ
ーティングは領域３８においてふき取られて、側壁１２
の洗浄された端部分３６に隣接配置される。底端部材１
４はタンク内に挿入される。タンク底部の内面４０上の
被膜は側壁］２の内面３４上の被膜に接触される。溶接
４２が面３６および３８間に施される。

通常、溶接部４２は、内面３４および４０上の被膜の結
合部の領域４４から十分に隔置されているから、溶接処
理からの熱は被膜を劣化させることはない。通常、この
溶接はサブマージアーク溶接法タイプのものにより実施
される。

〔発明か解決しようとする問題点〕

このような構造は、熱水タンクとしては満足できるが、
タンク頂部と側壁との間の継目において腐蝕を増大する
タンク頂部における熱水によるタンクの破損が、工業上
問題になっている。

このような破損は、通常、コーティング過程においてこ
の領域に施されるうわ薬または被膜が中断されているこ
とが原因となっている。この構造による別の欠点は、タ
ンクの「マイナス」底部の材料肉厚をタンクの側壁より
もかなり厚くすることが要求されることであり、このよ
うにして圧力下においてタンク底部、少なくともその中
央領域が屈曲してクラックを発生ずるが、被膜を破壊さ
せることがないようにしなければならない。「マイナス
」ヘッド構造の別の欠点は、それにより組立てられたタ
ンク容量かかなり減少されることで、したかって熱水タ
ンクの全高はかなり大きくしなければならなくなる。

タンク頂部における熱水は腐蝕反応を増大する。

その理由は、酸素を含む放出ガスが、欠陥を有するうわ
薬または被膜から露出された裸金属と自由に化学反応を
生じ、かつそれを腐蝕させるからである。さらに、化学
反応の速度は、温度が１００Ｃ上昇する毎に２倍になる
ことが認識されている。さらに、タンク頂部とタンク側
部との取付けにおける突合せ形態は、タンク側壁および
頂部の円筒部の外周縁の切目または他の欠陥により、必
ずしも完全とは言えない。したかって、うわ薬材料の適
用にあたって最大の注意を払ったとしても、タンク頂部
およびタンク側壁間の結合部に、何らかの未コーティン
グ領域が存在することになる。

タンク容量を増大するには、熱水タンクに「プラス」ヘ
ッド部だけでなく、さらに「プラス」底部を設けること
が有益である。これは、所定径においてタンクの容量を
増大すると共に、「プラス」ヘッドの形状によりタンク
高さを減少させる可能性を有している。しかし、現在の
技術においては、溶接された「プラス」頂部を備えたタ
ンクがセラミック材料をコーティングされた後で、「プ
ラス」底部をタンクに結合する技術は知られていない。

もし、予じめコーティングされたタンク用「プラス」底
端部が、頂部が溶接されるのと同一方法によりタンク側
壁に溶接されるならば、コーティング被膜が溶接熱によ
り厳しく劣化または損傷されることになる。このような
劣化により鋼材料に未コーティング部分が生じ、熱水に
より腐蝕されることになる。

円筒タンク構造に関して「プラス」ヘッドおよび底部を
提供する従来技術のタンク構造を考慮してみると、米国
特許第３，１９９，７１１号明細書に、加圧された材料
を含有する消火タンクが開示されている。このタンクは
、内容物により腐蝕されない材料から形成されており、
したがってタンク内部には何ら保護または防蝕コーティ
ングは施されていない。たとえば、消火液を含有する場
合、タンクは銅または類似材料から形成され、構成要素
は相互にはんだ付けされている。類似のシステムが米国
特許第３，９５２，９０４号明細書に示されており、そ
こでも構造材料はその内容物により腐蝕されないもので
ある。凹状内部形状を有するプラスチック底部が、障壁
のプラスチック側壁に音波溶接されており、連結部には
漏出を防止するためにシールが設けられている。このシ
ステムにおいては、何の保護コーティングも不要である
と共に、溶接熱が内部保護被膜に影響を与える場合は、
結合部に溶接は利用されない。

円筒タンク側壁上に「プラス」端部を有する別のタイプ
の容器は、米国特許第３，０９８，５７７号および同第
３，１３２，６１８号明細書に開示されている。これら
のいずれのものも、その内容物による腐蝕を防止するた
めに、タンク表面に内部コーティングを施すことを企図
しているものではない。従来の熱水タンク構造について
なされた前述の問題は、これらの特許明細書に開示され
たタンク構造によっては解決されない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、腐蝕性物質を収容するためのタンクは
、その内面に防蝕被膜を有している。

タンクは円筒状の鋼製側壁と、タンクに固定され閉鎖す
る第１および第２端部材とから構成されている。少なく
とも第１端部材は凹状形状を有すると共に、タンク内部
が外側へ向って張り出しているような形状を有する。少
なくとも第１端部材は連結部材によりタンクに固定され
ており、この連結部材は、タンク側壁内面および第１端
部材内面に予じめ施された防蝕被膜に対する溶接熱の作
用を制御する環状体部分を備えている。環状体部分の第
１部分は第１端部材の周縁の第１連結部において連結さ
れている。環状体部分の第２部分は第２連結部において
、側壁の円筒端部分に連結されている。第１および第２
部分および対応する第１および第２連結部の一方は、防
蝕被膜で被覆されている。第１および第２部分の他方は
、溶接連結部である。環状体部分は、溶接連結部を防蝕
被膜から所定の割合たけ隔置（離間）させることにより
、被膜が加熱される温度を制御するようになっている。

本発明によれば、さらに、腐蝕性物質を収容するための
鋼製タンクの対応端部に鋼製端部材を連結する方法が提
供される。タンクは内面を有する円筒側壁を備えると共
に、その端部材は円形でタンク内部が外方に張り出して
いる凹面形状を有し、また、この端部材をタンク側壁端
部に連結する連結部材を備えている。本発明の方法は、
連結部材を端部材またはタンク側壁に連結することから
構成されている。タンクの内面、端部材の凹状内面およ
び連結部材の露出部分は、防蝕被膜で被覆されている。

連結部材は端部材またはタンク側壁に溶接される。タン
ク側壁に対する端部材の連結を完全にするため、連結部
材のコーティングされた露出部分は、タンク側壁内面の
端部内面の被膜に突当てられて被膜結合部が形成される
。被膜結合部が加熱される温度は、連結部材により連結
部材の溶接を被膜結合部から隔置させる割合を予じめ決
定することにより制御される。

〔実　施　例〕

以下、好適な実施態様を示す図面を参照しながら本発明
について詳細に説明する。

本発明は、タンク材料に対して腐蝕性を有する媒体を収
容する多種のタンク構造、たとえば水を収容する鋼製タ
ンク、酸性ガス用ガスシリンダ、消化器およびビール用
樽に適用できる。

本発明の好適な実施態様は熱水用鋼製タンク構造により
説明されている。しかし、この実施態様が別のタンク構
造にも同様に適用できることは明らかであろう。

前記したようなタイプの従来のタンクの建造は、タンク
の頂部に「プラス」ヘッドを、そしてタンクの底部に「
マイナス」ヘッドを設ける場合に長年にわたって利用さ
れてきた。「マイナス」ヘッドはタンクの容量を、その
全高を考慮するとかなり減少させることになる。凸状内
面を有する底部分は、熱水タンク内の圧力に耐えるため
に側壁より厚肉の材料から形成しなければならない。も
し底部が薄肉材料で形成されると、底部は屈曲して、被
膜のクラックおよび腐蝕に対する露出領域を生じること
になり、それによりタンクが破損することになる。底部
に関する材料の肉厚は、通常、皿形状が同様てあるなら
ば「プラス」ヘッド部分の材料の肉厚の１．６倍の厚さ
範囲であり、これは通常、側壁の材料の肉厚より厚い。

その結果、かなりの在庫上の問題が生じ、形成される部
品に応じて少なくとも３種類の肉厚の材料を保有する必
要がある。さらに部品を製造するにあたり特別の工具お
よび機械設備が必要になる。

タンクの容量をその径の割に増大するため、そして少な
くともタンクの底部に薄肉材料の使用を可能にするため
に、タンクの底部に「プラス」端部を設けることは望ま
しい実施態様である。しかし、タンク頂部に対するタン
ク側壁の組付け、およびコーティングおよび引続きタン
ク側壁に対するタンクの「プラス」底部の溶接がなされ
た後、コーティングされている領域においてタンク底部
分に溶接がなされるだろう。

溶接による熱はタンク底壁部材を直接伝わり、セラミッ
クコーティングを劣化させる。これは非セラミックコー
ティングが用いられる場合、たとえば種々の適切なポリ
アミド、たとえばすイロン■（商標名）を含むポリマー
コーティングが用いられる場合には、さらに問題になる
。

このようなコーティングの劣化により、その破壊および
防蝕特性の損失に通じる。

前述のように、通常のタンク構造に関する別の問題は、
タンクの破損の幾つかは、側壁に対するタンク頂部の頂
部継目領域におけるコーティングの損傷による点である
。したかって、熱水タンクの頂部の建造にあたって、そ
のような損傷を避ける構造が望ましい。

本発明においては、使用にあたりタンクの頂部にも底部
にも構成することができるように、タンクの円筒側壁の
端部に連結部が設けられている。第３図に示されるよう
に、円□筒形タンク側壁１２は、その底端部３６に「プ
ラス」底端部材４６が取付けられている。底端部材４６
はタンク内部が外方へ張り出すような凹状内面４８を有
している。この実施態様においては、凹状内面４８は半
楕円形を有している。しかし、この端部は、ＡＳＭＥ　
（米国機械学会）ボイラーおよび圧力容器規約、セクシ
ョン■、第１部、１９７７年版に規定されるような円環
面一球面複合形状（ｔｏｒｌｓｐｈｅｒｉｃａｌ　５ｈ
ａｐｅ）にすることもできる。本質的に材料の肉厚が一
定であることから、端部材４６の外面５２は同一形状を
有する。端部材４６を側壁１２の内部に結合するために
、環状体部分を有する連結部材５４が利用される。

この発明の一形態において、連結部材５４は端部材４６
の外部の周縁端部５６に固定される。

この結合は溶接または他の適切な固定手段により行なわ
れる。

端部材４６をタンクの円筒側壁１２に組付ける前に、タ
ンクの内面３４および内面４８、および連結部材５４の
外部がコーティングされる。

引続いてタンク壁に溶接されるへき領域５７に余分に施
されたコーティングはふき取られる。

タンク内端部も溶接のための対向非コーテイング面を残
すようにふき取られる。次いで、端部材４６が円筒側壁
の端部３６内に挿入され、そこで連結部材５４上および
タンクの内面３４上の被膜が重なり合い、かつ相互に接
触してタンク端部を密閉するようになっている。それか
ら連結部材５４が帯状溶接５８により端部３６に溶接さ
れる。連結部材５４は、これを端部３６に溶接する過程
で重なり合った被膜の結合部か加熱される温度を制御す
るように配置構成されている。この温度制御は、連結部
材５４を、帯状溶接部５８を重なり合った被膜の結合部
から、そして端部材およびタンク側壁の内面の被膜から
隔置する割合を予じめ決定することにより行なわれる。

連結部材５４は溶接部５８の領域から被膜の結合部へ熱
を伝導する。トライアル・アンド・エラーにより、連結
部材が被膜の結合部から溶接部を隔置する割合から被膜
が加熱される温度を制御できるようになる。結合部にお
いて被膜に対する溶接熱の影響を最少または避けられる
範囲まで温度を制御することが望ましい。また、少なく
とも結合部における被膜が溶接作業中に融着する範囲ま
で温度を制御することが望ましい。被膜結合部において
温度を上昇させることが望ましいならば、連結部Ｈの高
さを短かくするが、連結部材の質量を小さくするが、あ
るいは熱を結合領域へ急速に伝導する材料で形成するよ
うにする。被膜結合部の重なり合いおよび形成形態、お
よび溶接技術の詳細は、第４〜９図に示される本発明の
種々の実施態様において説明されている。

熱水タンクの底部の組付けを完成するために、円筒ベー
スまたはスタンド６０が設けられている。スタンド６０
は、連結部材５４の内面６４に固定される内向き段部６
２を備えている。スタンド６０は周縁底端部６６を備え
ており、この底端部６６は端部材４６の最下部６８の下
方へ延出されていると共に、熱水タンクが使用にあたり
直立配置される時、そのための支持脚の機能を有してい
る。

連結部材５４、端部材４６およびタンク側壁１２の内部
３４についてのコーティングは、ｍ１４図に詳細に示さ
れている。連結部材５４は環状スカート部を備えており
、その外面７６は７４において端部材４６の外面５６に
対して溶接されている。スカート部は端部材４６の外方
へ延出していると共に、領域８４において段部が形成さ
れて、タンク内への端部材４６の挿入を容易にしている
。内面３４に施される被膜７０は焼成セラミック組成物
、または「ナイロン」のようなポリマー組成物とするこ
とかできる。前述のようにセラミックまたはガラスライ
ニング被膜を形成するにあたり、セラミック粒子を含有
するスラリーがタンク側壁の内面３４にコーティングさ
れる。側壁内面の下周縁端部分７２にはコーティング材
料が塗布されておらず、したがってこの領域はタンク側
壁が乾燥および焼成された後で、コーティングされない
状態に保持されている。端部材４６および連結部材５４
も、端部材の全内面４８にわたって施されるスラリー化
されたセラミック被膜を有しており、かつ端部材４６の
外端部分５６に対する連結部材５４の連結部を含む溶接
領域において重なり合っている。連結部材の外面７６も
スラリー化された材料をコーチ・インクされており、そ
れにより本質的に連続する被膜７８が形成されている。

下端部分８０は未コーティング状態に残されて、連結部
材５４の周縁に未コーティング周縁領域８０を形成して
いる。

タンク側壁内面および端部材４６に施された被膜は、次
いで、うわ薬処理、硬化または融着される。それから端
部材４６はタンク端内へ挿入されて、最終的にコーティ
ングされた面７０および７８が、連結部材外面７６およ
びタンク側壁の被膜７０の下部の領域８２において接触
される。このような被膜の接触によりタンク底端部周縁
にシールが形成され、漏水か防止されると共に、側壁か
ら端部材４６まで連続被膜が有効に形成される。被膜結
合部を形成する平行コーテイング面をもたらすために、
接触被膜に対して所定の接触円周バンド領域が提供され
ている。このような接触バンド領域により、バンド高さ
にわたって被膜間に接触がなされることから、周縁被膜
結合部の周囲にシールが形成される。前述のように、周
縁被膜結合部の周囲にシールを設けることが困難な場合
は、連結部材により、被膜結合部がその領域で加熱され
て、被膜を全体的に劣化さぜることなく、かっこの結合
部におけるシールの潜在的能力を失なうことなく被膜を
融着させる温度を制御することができる。この点は、被
膜が適切な温度まで加熱された時に融着され得る、「ナ
イロン」のようなポリマー材料からなる時に特に適応性
を有している。エポキシコーティングまたはガスケット
のようなシール材を溶接前に結合部に適用することかで
きる。その場合、溶接熱はエポキシシール材またはガス
ケットが劣化しないように、連結部材により制御される
。

こうして端部材４６はタンク側壁１２に固定されるべき
位置にある。連結部材５４は被膜の連結部８２の外方へ
十分な距離延長して、未コーティング部分８０がタンク
側壁の未コーティング部分７２に溶接される時、溶接熱
が少なく２とも結合部８２およびその内側の領域におい
て、被膜の非腐蝕特性を劣化しないようにしている。

この連結部材５４は、溶接領域を被膜から、連結部材５
４−１−だけでなく、端部材４６の内面上においても隔
置させるの供し、従って、溶接か完了した時、タンクの
側壁領域と底面に連続被膜が得られる。連結部材５４を
端部材の外周縁端部５６に連結するために用いられる溶
接は、コーティングが端部および連結部材に施される前
に行なわれ、したがってこの結合の溶接熱は引続くコー
ティング処理に影響を与えることはない。実際に、被膜
は継目領域および溶接部に重なり合うと共に、その領域
が通常は水である含有液により腐蝕されないようにコー
ティングおよび保護を与えることができる。

本発明の原理は、端部材をタンク側壁に連結する種々の
形態で達成されることは明らかであろう。第５〜９図に
そのような構成が示されており、そこでは含有液にさら
される面は防蝕材料によりコーティングされている。

第５図に示されるように、端部材４６は凹状内面８６を
有し、これは第３図に示されるように楕円形、円環面−
球面複合形または半球形状にすることができる。連結部
材５４は、タンク内部から外方へ延長する環状スカート
部８８を有している。この実施態様において、メカ−１
−部８８は逆層曲部９２により折り曲げられた端部材の
壁部９０の連続部分からなる。木質的に一定の材料肉厚
の調料から形成される端部材４６は、内面３４に被膜を
有するタンク側壁１２内に挿入される前にコーティング
される。コーティングは領域９４に結合部を形成し、こ
れはタンク底部周囲に有効にシールを形成するようにな
っている。スカート部外側の領域７２および９６にタン
ク側壁の未コーティング部分か設けられて、端部材４６
をタンク側壁１２に連結するのに帯状溶接部９８が利用
されるようになっている。連結部材５４のスカート部は
タンク内部から外方へ十分な距離延長して、連結部材５
４の周縁の少なくとも結合部９４の領域において、溶接
熱が被膜の非腐蝕特性を劣化しない領域に帯状溶接部９
８を位置決めするようになっている。端部材４６にこの
逆層曲部９２を設けることにより、端部材全体が、逆層
曲部９２に何ら溶接作業を必要としないで、単一の鋼製
シート材料素材から製造される。

第６図に、タンク側壁１２に装着および結合される熱水
タンクの端部材４６に関する別の実施態様が示されてい
る。このタイプの構成においては、頂端部材および底端
部材は同一径にすることができる。この方法はタンク構
造物を完成させるにあたり、別々のタンク端部材を保有
する在庫コストを大きく減少している。端部材４６は凹
状内面１００を有している。連結部材５４はスカート部
１０２を備えており、その頂端部は端部材４６の底部１
０４に向けて角度を形成している。１０６における帯状
溶接部はスカートの角度部分を端部材４６に連結してい
る。

連結部材５４および端部材４６の組立て体は、別の実施
態様のコーティングに用いられるのと同様の方法により
コーティングされる。側壁の内面３４はコーティングさ
れて、端部材４６がタンク側壁１２内に挿入される時、
被膜が接触して、結合領域１１０にシールを形成するよ
うになっている。端部材がタンク内に組付けられると、
タンク端部７２および連結スカート部１１２の未コーテ
ィング部分は帯状溶接部１１４により連結され、その熱
は領域１１０の被膜に影響を与えることはない 第７図の実施態様は第６図のものを修正したもので、そ
こでは第２図に示される技術によりタンク側壁１２の頂
部に連結するのに用いられる他端部材と同一の端部材の
利用を可能にしている構成が提供されている。連結部材
５４の肉厚に適合するために、側壁１２は領域１１６に
おいて段部を形成されている。この実施態様において、
連結部材５４は、１２０において端部材４６の周縁端部
分１２２に溶接されるスカート部１１８である。連結部
材５４を備える端部材４６は、側壁内面３４から独立し
てコーティングされる。端部材４６のコーティングにあ
たリ、被膜は溶接部１２０を含む継目領域を被覆してい
る。端部材４６がタンク端部分に挿入された後で、端部
材４６か溶接部１２４により固定される。スカート部１
１８はタンクの外方へ十分に延長して、溶接部１２４を
領域１２６から十分な距離に位置決めするようになって
おり、前記領域１２６の周囲においてタンク内面３４」
二および連結部材１１８上の被膜が相互に接触する。溶
接部１２４の溶接熱がこの領域またはその内部における
端部材４６の内部１２８上の被膜を含む被膜を劣化させ
ることはない。

端部材４６をタンク側壁１２に結合する別の構成が第８
図に示されている。連結部材５４はスカート部１３０を
包含し、これが継目１３２において端部材４６の周縁端
部１３４に溶接されている。それから溶接組立体が第８
図に示される程度まで内方へ曲げられて、端部材４６を
タンク側壁１２内に挿入するにあたり先導部分を提供す
るようになっている。タンク側壁］２には第４図におい
て説明されたのと同様に被膜が設けられ、連結部材５４
を備えたタンクの端部材は被膜１３６を設けられ、この
被膜１３６は継目領域１３２」二、およびスカート部１
３０の外壁部分１３８の下方に延長している。スカート
部１３０の外面１３８の未コーティング部分と、タンク
側壁の対応未コーティング部分７２との間には、かなり
接近した許容範囲の嵌合形態が提供されている。溶接部
１４０は被膜の結合部１４１から十分な距離に位置され
て、被膜部分を劣化させないようにされている。同様に
、スカート部１３０は溶接部１４０を端部材４６の内部
の被膜１３６から隔置させるようになっている。

また、円周部分における内径がタンク殻体の外径より大
きい「プラス」端部、すなわち底端部材または頂端部材
にタンク側壁を連結することも可能である。このタイプ
の結合形態は第９図に示されており、ここではタンク側
壁１２は、タンク側壁の外部１４４に第１部分１４２に
おいて固定された連結部月５４を備えている。りンクの
内面３４は、連結部材５４の連結領域１４６および残り
の露出外面１４８を含んで防蝕被膜が設けられている。

底部材となる「プラス」端部材４６は、その内面４８で
あって、領域１．５０において連結部材の表面１４８上
の被膜に重なり合う前に内面４８に被膜を有している。

連結部材の第２部分１５２は１５４において、端部材４
６に対して帯状に溶接されて、タンク側壁１２に対する
端部材４６の組付けを完成させるようになっている。連
結部材５４は帯状溶接部１５４を重なり領域１．５０か
ら十分な距離隔置して、被膜の重なり領域が溶接作業中
に加熱される温度を制御するようになっている。

この技術により、大きい端部を小さいタンク殻体に組付
けることが可能になる。

熱水タンク用の別のスタンド組立体が第１０図に示され
ている。端部材４６は第８図に総体的に示される構造に
より、タンク側壁１２に組付けられている。ウレタン発
泡体のような発泡材料により絶縁された熱水タンクにつ
いて、端部材４６の形状を受容する予備成形された発泡
基体１５６が設けられている。発泡基体１５６」二にタ
ンク底部を置いて、殻体組立体］５８は基体周囲に組付
けられると共に、タンクはタンク外部１５８とタンク側
壁１２との間、および頂部分（図示しない）の周囲に空
所１６０を残している。組付けが完了すると、発泡材料
が空所１６０内に導入され、絶縁発泡材料により空所が
満たされると共に、発泡ウレタン組成物が硬化すると、
構造体が固化される。これにより熱水タンク構造体につ
いての急速組付は技術が提供され、そこでプラットホー
ム１６２を含む殻体１５８が完成すると共に、使用する
ための準備ができたことになり、その場合プラットホー
ムは突出脚部１６４を包含している。

第２図に関連して説明したように、タンク端部に対して
頂端部材を組付ける従来技術は破損を生じている。これ
は、第３〜１０図に関連して説明したように、タンク端
部に「プラス」頂端部材を同様に組付けるように、タン
クの［ブラス」底端部材を組付けるための同一の技術を
用いることにより、「マイナス」底部を有するタンクに
おいて避けることができる。頂端部材をタンクに結合す
るにあたり、第３図に示されるようなスカート延長部ま
たは類似物６０は不要である。発泡体がタンクを絶縁し
ている場合は、タンク頂部には、熱水タンクの流出口と
して適切な開口およびパイプ装置が設けられると共に、
脚部または類似物を配置することなく第１０図に示され
るもの＼勝手違い形状にすることができる。

〔発明の作用および効果〕

タンクのコーティング被膜が劣化しないようにタンク端
部材をタンク側壁に結合するために、溶接部を隔離する
本発明の組付は方法により、タンクの各端部に「プラス
」ヘッド構造を提供することができると共に、タンク容
量が増大され、さらにタンク端部の凹面形状がたわむこ
となくかなり大きな応力に適応できることから、タンク
において薄肉材料を使用することがてきる。タンク側壁
の肉厚に等しい、あるいはそれより小さい値まで端部材
の材料肉厚を減少させることにより、タンクの建造にあ
たりかなりの節約が達成される。たとえば、頂部が底部
としても利用されると共に、第７図に示される方法で組
付けられるタンク構造においては、はぼ８％の材料の節
約が達成される。第３図の楕円形状、または同様の円環
面一球面複合形状の端部を備えるタンク端部形状に関し
ては、はぼ２０％の材料節約が達成される。タンク端部
が半球状の場合は、材料の節約はほぼ３１％になる。こ
れは、タンク端部が半球状に近似すると、タンク端部に
関してかなり薄肉の材料かタンク圧力に適応する状態で
利用できる、という事実により達成される。

タンク内の圧力により生じる応力に抵抗できる状態にお
ける、タンク側壁の肉厚に対するタンク端部材の材料肉
厚の関係は、圧力タンクの設計において良く理解されて
いる。こうしてタンク端部材に薄肉材料を使用すること
が可能になると共に、タンク端部材が所定応力に適応で
きるように設計するにあたり、タンクの製造に用いられ
る材料の量をかなり減少することかできる。驚ろくべき
ことに、タンク頂部に「プラス」ヘッド構造を有する第
２図の従来構造においては、タンク頂部の材料肉厚は通
常、タンク側壁肉厚の１．６倍であり、また底部か「マ
イナス」ヘッドの場合は、肉厚は通常、平均してタンク
側壁肉厚の１．９倍である。タンク頂部および底部に「
プラス」ヘッド構成が用いられる本発明においては、両
端部をタンク側壁の肉厚より小さい肉厚にすることがで
きる。こうして、２８％までの大きな材料の節約か達成
され、タンク頂部と側壁との結合部の領域におけるタン
クの破損が大きく減少される。さらにこの設計形態によ
りうわ薬処理エネルギーの大きな節約が達成され、これ
はタンク端部の形状に依り、１０〜３０％の範囲で実現
される。別の形態のエネルギー節約が、含有される水の
容量に対するタンク表面積の全体的な低減により実現で
きる。タンク表面積が減少されることにより熱損失が少
なくなり、したがって水を所望温度に維持するために必
要なエネルギーが低減される。

本発明の方法は、既に説明されたように実施され、そこ
での本発明の実施態様の一つにおける重要な利点は、タ
ンク側壁か端部材から独立してコーティングされること
である。したがって、側壁内部は端部材がタンク側壁に
結合される前に、欠陥を検査することができる。さらに
、流出口１８のねじも独立に検査することができる。こ
れは、セラミックスラリ−のコーティングかタンク内部
に適用された時に、特に重要である。さらに、タンク端
部材をセラミックスラリ−でコーティングした場合、コ
ーティングの有効性が、特に連結部材の継目領域の周囲
において検査することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の熱水タンクの斜視図、第２図は第１
図のタンクの底部および頂部を通る断面図、第３図は本
発明の実施態様にしたがって「プラス」底部をタンクに
結合する方法を備える熱水タンク底部を通る断面図、第
４〜９図は本発明により熱水タンクの「プラス」底部を
タンクの側壁に結合する本発明の種々の実施態様の概略
断面図であり、第１０図は「プラス」底部を持つ熱水タ
ンクを支持するための別の配置を示す熱水タンクの断面
図である。 １０はタンク、１２は側壁、１４は第１端部材、１６は
第２端部材、５４は連結部材。 出願人　エアクリーン、エンジニャリング、プロダクツ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼製円筒側壁と、タンクに固定されかつ閉鎖する
   第１および第２端部材とを備え、少なくとも前記第１端
   部材が凹面形状を有すると共にタンク内部が外方へ張り
   出している、タンク内面に防蝕被膜を有する腐蝕性物質
   用鋼製圧力タンクにおいて、前記第１端部材が連結部材
   により前記タンクに固定され、前記連結部材は環状体部
   分を有していて、前記タンク側壁内面および前記第１端
   部材内面に予め施された前記防蝕被膜に対する溶接熱の
   影響を制御するようになっていると共に、前記環状体部
   分の第１部分が、前記第１端部材の周縁の第１連結部に
   おいて、さらに前記環状体部分の第２部分が第２連結部
   において、前記側壁の円筒端部に連結されており、前記
   第１および第２部分の一方および対応する第１または第
   ２連結部が前記防蝕被膜で被覆されていると共に、前記
   第１および第２部分の他方が溶接結合されており、前記
   環状体部分が前記溶接結合部を前記防蝕被膜から所定距
   離隔置させることにより、前記被膜が加熱される温度を
   制御させるようになっていることを特徴とする圧力タン
   ク。
2. （２）前記第２連結部がコーティングされていると共に
   、前記環状体部分の前記第２部分が前記側壁円筒端部の
   外面に連結されており、前記環状体部分の前記第１部分
   が前記第１端部の円形内面に溶接されており、かつ前記
   環状体部分が前記被膜を被覆されていると共に、前記第
   １端部内面上の前記被膜と円周方向に接触するようにし
   たことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載のタ
   ンク。
3. （３）前記環状体部分が、前記第１連結部の溶接中に前
   記接触している被膜を融着させるように前記接触してい
   る被膜の温度を制御するようになっていることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項または第２項に記載のタン
   ク。
4. （４）前記環状体部分が前記第１端部材の外方へ延長し
   ていると共に、前記第１端部材の前記内面に施された前
   記被膜で被覆され、前記環状体部分が前記側壁の内部円
   筒端部により摺動自在に受容されており、前記側壁内面
   上の前記被膜が前記環状体部分上の前記被膜と円周方向
   に接触して、前記側壁内部被覆および前記環状体部分被
   覆の結合部にシールを形成しており、前記側壁内面およ
   び前記環状体部分の前記隣接部分が、前記被膜結合部の
   外方で未コーティング状態にあり、かつ前記未コーティ
   ング側壁および環状体部分が相互に溶接結合されている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項に記載のタンク。
5. （５）前記第２端部材が凹面形状を有すると共に、タン
   ク内部が外方に張り出しており、かつ前記側壁に溶接さ
   れて、前記第２端部材と前記側壁の第２端部壁とに周縁
   内部結合部を形成しており、かつ前記被膜が前記内部結
   合部上に延長していることを特徴とする、特許請求の範
   囲第４項に記載のタンク。
6. （６）前記環状体部分が、前記第１端部材と一体である
   と共に、前記第１端部材においてその周縁の逆屈曲部に
   より形成されている前記端部材の逆方向延長部から形成
   されており、かつ前記逆屈曲部が前記第１連結部を形成
   していることを特徴とする、特許請求の範囲第４項に記
   載のタンク。
7. （７）前記第１端部材が、前記第１端部材の径に沿って
   楕円形、円環面−球面複合形状または半球状の断面形状
   を有していることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   乃至第６項のいずれかに記載のタンク。
8. （８）前記第１端部材が、前記側壁の本質的に一様な肉
   厚より小さいか、あるいは等しい本質的に一様な肉厚を
   有していることを特徴とする、特許請求の範囲第１項乃
   至第７項のいずれかに記載のタンク。
9. （９）腐蝕性物質を収容すると共に、内面を有する円筒
   側壁と、タンク内部が外方へ張り出すような凹面形状を
   有する円形端部材とからなるタンクにおいて、前記側壁
   端部に前記端部材を結合する連結部材によって鋼製タン
   クの対応する端部分に前記鋼製端部材を接合する方法で
   あって、前記連結部材を前記端部材または前記タンク側
   壁に結合し、前記タンクの前記内面、前記端部材の内凹
   面および前記連結部材の露出部分を防蝕被膜で被覆し、
   前記連結部材を前記端部材または前記タンク側壁に溶接
   して、前記タンク側壁に対する前記端部材の接合を完了
   すると共に、前記連結部材のコーティングされた前記露
   出部分が、前記端部材内面または前記タンク側壁内面上
   の被膜に接触して被膜結合部を形成するようにし、前記
   連結部材により前記連結部材の溶接部を前記被膜結合部
   から所定距離隔置させることにより、前記被膜結合部が
   加熱される温度を制御することからなることを特徴とす
   るタンク側壁端部に端部材を接合する方法。