JP2562060B2 - 貯液タンク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体を貯えるタンクに関し、更に詳しく言
えば貯湯式温水器として好適な貯液タンクに関するもの
である。

［従来の技術］ 内部に液体を貯えるように構成されたタンク、特に内
部に加熱用ヒータを備えた押し上げ式温水器のタンク
は、例えば実開昭62−76863号公報に開示されているよ
うに、タンク内部に補強用のリングが溶接された構造に
なっている。すなわち第６図、第７図に示すように、貯
液タンクは胴部１と、この胴部の両端を閉鎖している上
鏡板２と下鏡板３とから成り、これらは溶接により一体
化されている。また４は給水口、５は出湯口を示し、そ
れぞれ下鏡板３と上鏡板２に接合されている。６はヒー
タで外部電源に接続され、通電によりタンク内部の冷水
を温水に昇温させる。胴板１の内周には第７図に示す断
面形状の補強リング７が複数個溶接固定されている。

上記のように構成されているタンク１内に水を満た
し、ヒータ６に通電すると、水はタンクの上方部分から
温水となる。したがって、給水口４から例えば水道水を
供給すると、温水は冷水により押し上げられ、出湯口５
から出湯することになる。

ところで、出湯口５に接続された配管（図示せず）が
タンクより下の位置に連通してある場合で、且つ、給水
口４が何らかの原因で閉塞した場合、出湯口５より連通
した配管の先端の湯栓を開くと同時にタンク内部には湯
栓とタンクとの落差分に相当する水頭圧の負圧が発生
し、胴板１は内側に変形しようとするが、補強リング７
が変形を防止する。

［発明が解決しようとする課題］ このように従来技術ではタンクの変形は防止される
が、補強リングが溶接により胴部に固定されているの
で、補強リングと胴部との間の部分で隙間腐食を起こし
耐用年数が短かくなる欠点がある。また補強リングを取
付けるので、コストアップになる等の欠点もある。他
方、この補強リングの代りに、タンク胴板に円周方向に
突起を一体的に形成した貯液タンク或は貯湯タンクも知
られているが、強度を高めるために、突起は等間隔で、
かつ狭く、しかも高くなるように形成されているので、
突起成形加工時に、突起部分に微少の割れを生じること
がある。

したがって、本発明は、胴部と補強部材との間での隙
間腐食の恐れもなく、また胴部の割れの心配もなく、し
かも十分な耐圧強度を有する貯液タンクを提供すること
を目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、貯液タンクを
構成している胴部には複数個の補強部が円周方向にリン
グ状に設けられる。そして、これらの補強部の間隔は胴
部の中央部分で狭く、両端部で広く設けられる。或は胴
部の端部と、この端部に近い補強部との間の距離は、胴
部中央部における補強部間の距離より大きく選定され
る。

補強部は胴部を突起状或は凹み状に変形加工して形成
され得る。

［作用］ 本発明は、上記構成を有するので、流体を貯えたと
き、正圧が作用してもまた負圧が作用しても十分これら
の圧に耐えることができる。その理由を次に述べる。一
般に薄肉円筒を用いたタンクの内部負圧強度を求めるに
は下記の計算式が用いられる。ただし、これは胴板或は
胴部が真円状に成形されている場合であり、実際に平板
をロール成形し端面を接合した品物ではこの計算式で算
出した強度より低い値で変形が始まる。

また、胴板に設けた補強部が十分な剛性を持つ場合に
は、下記式のｌを補強部間のピッチとして計算すれば良
い。しかし、胴板に円周状の突起や凹みを成形しただけ
では、下記式のｌを円周状突起のピッチに考えることは
できない。

P:変形圧力（kgf/cm²） l:胴板の軸長（cm） γ：胴板の半径（cm） ν：胴板材料のポアソン比 E:胴板材料の縦弾性係数（kgf/cm²） t:胴板の厚み（cm） 上記式より明らかなように、補強部を密に設けると、
ｌが小さくなり耐圧強度は向上する。しかしながら、補
強部間隔を小さくすると、補強部の数が多くなりコスト
アップになる。また補強部が胴部と別体の部材から構成
されていると、コストアップの他に、更に隙間腐食個所
が増えることになる。また補強部が胴部と一体に形成さ
れていると、密に突起を加工すると、胴部の割れの危険
は一層高まることになる。

ところで、本発明においては、胴部の両端部において
は補強部の数が減らされているので、上記のような諸問
題は少ない。すなわち、胴部の強度について検討する
と、胴部の両端部には鏡板が溶接などで一体的に取付け
られているので、これらの鏡板が補強材の作用もし、両
端部は中央部に比較して一般に強度は大きいものであ
る。しかるに、従来は胴部全体にわたって一様に補強部
が設けられていたので、補強部数が多くなり、上記諸問
題が生じていた。

以上のように、本発明によると必要な位置にのみ補強
部が設けられるので、すなわち胴部の円周上に複数個の
円周状の補強部を、胴部軸方向中央部に多く、端部に近
づくにつれ少なく、または端部と該端部に近い補強部材
との間隔は中央部における間隔より大きく設けられて、
補強部の数が減らされているので、前述の従来の欠点が
解消されている。しかも必要な個所には補強部が設けら
れているので、前記計算式のｌを小さく且つｔを大きく
したのと同じ作用となり、タンクの負圧強度が向上す
る。

［実 施 例］ 本発明の実施に際しては、補強部は胴部の板をリブ状
に変形させて形成するのが望ましい。形成が簡単で隙間
腐食の問題がないからである。また、このとき、胴部の
材質が不錆鋼の場合、補強部すなわちリブの高さは加工
可能な伸び率10％以内に抑えるのが望ましい。これ以上
になると加工による割れの問題が生じるからである。以
上の理由により、図示の実施例では補強部はリブの形で
示されている。

以下、本発明の１実施例を図面により説明する。本実
施例に係わる貯液タンクは、円周状の胴部１と、その両
端部を閉鎖している上・下の鏡板2,3とからなり、夫々
の鏡板には給水口４、出湯口５が設けられ、内部には加
熱用の電気ヒータ６が設けられていることは従来と同じ
である。

胴部１には、第１図、第２図に示すように、その円周
上に、円周状の突起８が複数個設けてある。円周状の突
起すなわちリブ８は胴板すなわち胴部の中央部で間隔が
狭く、端部に近ずくにつれて間隔が大きく設けてある。

したがって、タンク内部に負圧が発生したとき、胴板
１には内部に変形する作用が働くが、このとき、胴板１
に設けた円周状突起８により胴板の剛性が高められてい
るため変形しにくく、且つ、最も弱い部分となる胴板中
央部の円周状突起８は間隔が小さいためにこの部分の胴
板剛性も最も大きく、変形が生じにくい。

なお、上記例は、胴部１を成す板に外方へ突出する突
起８を形成した実施例であるが、第３図に示すように、
内側へ変形させた凹み８′でも同様に実施できることは
明らかである。

また第４図、第５図に示すように、２連状の円周状凹
み８″または突起８をそれぞれ形成し、２連状の凹み
間には逆方向の突起を、また２連状の突起８間には逆方
向の凹みを形成させても実施できる。このように実施す
ると、耐圧強度は更に向上する。

又、図示はされていないが、圧力変形を一番受け易い
胴部中央部には補強リングを溶接などで取付け、他の部
分には胴部を変形加工して形成して突起或は凹みとした
補強部を設けてもよい。また胴板は使用せずに、鏡板を
深絞り加工し、両者端部を重ねて溶接により一体化して
タンクを形成することもでき、この場合、溶接部はタン
クの軸方向の略中央に位置していてこの溶接部によって
強度が向上するので、補強部の数を減らすことが可能と
なる。また、タンク胴部を多数の短円筒の端を重ねて溶
接したものとなし、この重ね合せ溶接部に補強部として
の作用を持たせる様にしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によると胴部に設けた補強部の
間隔が胴部中央部で狭く、両端部で大きくなるように設
けられており、その数を減らすことができるので、間隙
腐食の問題も少なくなり、また補強部を一体形成する時
の割れの問題もない。しかも必要な位置には補強部が設
けられているので、胴部の板厚を厚くしたり、或は容積
を小さくすることなく、耐圧強度が確保でき、安価で高
い品質の貯液タンクが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜５図は、本発明を電気温水器に適用した実施例
を示し、第１図はその全体を示す断面図、第２図〜第５
図はそれぞれ異なる例を示す要部断面図、第６図は従来
例を示す断面図、第７図はその要部を示す断面図であ
る。 １……胴部（胴板）、2,3……鏡板 8,8′,8″,8……補強部（突起或は凹み）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国方 優 静岡県清水市村松390番地 日立製作所 清水工場内 (72)発明者 金井 保之 静岡県清水市村松390番地 日立製作所 清水工場内

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の胴部と、この胴部の両端を閉鎖す
   るように一体化されている鏡板とから成り、前記胴部に
   は複数個の補強部が円周方向に設けられている貯液タン
   クにおいて、前記補強部の間隔は胴部の中央部で小さ
   く、端部で大きく、または前記胴部の端部と該端部に近
   い補強部との間の距離は、胴部の中央部における補強部
   間の距離より大きいことを特徴とする貯液タンク。
2. 【請求項２】補強部が胴部に一体的に形成されている突
   起または凹みである請求項１記載の貯液タンク。
3. 【請求項３】前記突起または凹みは、軸方向に２連状に
   形成され、その中央部が逆向きの凹みまたは突起として
   形成されている請求項２の貯液タンク。