JP3667641B2 - 一体テレスコープ型容器ジョイント及びその使用法 - Google Patents

Description

【０００１】
技術分野
本発明は流体を包含しまたその周辺環境から感度の高い構造を隔離するための、容器若しくはシェルのような容器の製造に関する。更に詳しくは、本発明はそのような容器若しくはシェルの分割及び再組立てを容易にするための接合構造に関する。
【０００２】
背景技術
頻繁に容器（vessel）若しくはシェル内部へのアクセスを提供する必要がある。このことは、その内部を露出するべく容器若しくはシェルの壁を貫通する出入り口（man-way）若しくはドアを提供すること、又は容器若しくはシェルの一部を取り除くことによって達成され得る。容器に対し出入り口若しくはドアを追加することは容器の製造コストを増加させ、容器の漏洩や、又容器内部と容器が設置された周辺環境との連通の可能性が増加する。同様に容器内部にアクセスするべく容器の壁の一部を除去することは、容器の壁を貫通して作成された開口が取り除かれた部分を戻すか、若しくは前記開口を覆って接ぎを当てることにより再び密閉されることを要求する。しかし除去された部分を戻すこと、また容器の壁を貫通する開口に接ぎを当てることのどちらも費用的問題を抱えており、また容器の壁を貫通する開口を封止する有効な方法ではない。それゆえ短時間で、容易に、また費用をかけずに容器若しくはシェルの内部へアクセスし、また容器の完全性を維持する方法でその後シェル若しくは容器を封止するための構造及び方法を提供することが望ましい。また同時に、単一で一様なサイズの容器から、可変体積を有する一連の容器を製造するための方法を提供することも望ましい。
【０００３】
発明の開示
本発明は温水器の外部シェルである容器に於ける使用を目的とする。しかし本発明は、この狭義の使用以外のアプリケーションを有してもよく、それ故本発明の範囲はこれに限定されるものではないことをご理解頂きたい。
【０００４】
本発明は基本的に容器の分割及び再組立てを促進させるため、容器に対して一体に形成された構造に関する。構造は中空の薄壁容器の壁に形成された周方向チャネルを含む。周方向のチャネルは、容器の壁に対して概ね平行な外面と、チャネルの外面及び容器表面の間に配置された２つの周方向接続面を有する。チャネルはチャネルの外面の外径が容器の内径よりも小さいように調整される。この方法で、チャネルの上部接続面を生成する材料を取り除くことで容器の上部分よりベース部分が分割された容器の内径に、チャネルの外面が受容され得る。
【０００５】
チャネル構造は、チャネル構造の外面が容器の上部分の内径に受容される場合、外側に広がる丸みを帯びた部分によって形成されたリップ（lip）上で容器の上部分の下部周縁が静止し得るように、下部周方向接続エリアに対して著しく近接して形成された外側に広がる丸みを帯びた部分を有する。加えてチャネル構造は、チャネルの外面に形成された周方向突出構造も含む。そのような突出構造は、チャネルの外面が容器の上部分の内径に受容される場合、突出構造が容器の上部分の内径の全体周方向に概ね沿って、容器の上部分の内径の表面と接触し得るべく、チャネルの外面より半径方向に外側に向かって延在し得る。
【０００６】
容器のベース部分と容器の上部分とを固定するための様々な手段が考えられてきた。容器の各部分は、接着剤、溶接手段、若しくは容器の内部を少なくとも部分的に満たし、容器のベース部分及び上部分の間に延在する比較的硬質な断熱物質手段を用いることで共に固定され、それによって容器のベース部分が容器の上部分より離反することを防ぐ。
【０００７】
代替実施例として、本発明は中空の薄壁容器の壁に形成された周方向構造を含む。この構造は、容器の壁に概ね平行な円筒形表面を有し、また第一及び第二の周方向接続面を有する。各々の接続面は周方向構造の円筒形表面、及び容器表面の間に形成される。構造の円筒形表面の内径は容器の上部分の外形よりも大きく、チャネルの全体の上部周方向接続面を取り除くことで上部分及びベース部分に容器が分割された場合に、周方向構造がその容器の上部分の下縁を受容することで容器の再組立てを容易にし得る。
【０００８】
発明を実施するための最良の形態
図１及び３は、本発明による完全に組立てられた容器若しくはシェルを表している。図２及び図４は、容器１０の分割及び再組立て前に見られる、本発明のチャネル構造２０を組み込んだ容器１０を表している。図中に於いて示される容器１０は、典型的にはプラスチック若しくはその他の好適な硬質材料から、周知のブロー成形を利用して単一構造として製造される。容器１０また構造的相当物は、多くの異なったサイズ及び形状で製造されてもよく、これに限定するものではないが鉄、アルミニウム、若しくはファイバーグラスを含む材料より製造されてもよいことをご理解頂きたい。更に、容器１０の製造の特有な工程は、ブロー成形プロセスに限定されるものではない。容器１０はチャネル構造２０によって上部分１２及びベース部分１４に分割される。本発明のために相応に機能するべく、少なくとも容器１０の上部分１２は、容器の上部分１２内への容器のベース部分の挿入を容易にするために十分に大きい内径を画定する壁を有しうる。以下に詳細が明らかにされるように、上部分１２は、容器１０の上部分１２の内径によって画定された空間を内部に画定する。
【０００９】
図４はチャネル構造２０の断面図を表す。チャネル構造２０は容器１０の全体周方向に延在し、容器１０の上部分１２の外面１６より半径方向に内部へ窪んだ上部及び下部チャネルセグメント２２ａ及び２２ｂを有するチャネル２２を含む。チャネル２２は第一若しくは上部接続エリア２６、及び第二若しくは下部接続エリア２８で結合された外面２４を有する。第一及び第二の接続エリア２６及び２８は、容器の上部分及びベース部分１２及び１４のそれぞれに対して、チャネル２２の外面２４と結合する。加えて第一の接続エリア２６は、容器１０の上部分１２及びベース部分１４の間の境界線である。
【００１０】
半径方向に外側に延在する周方向突出構造３０が、チャネル２２の外面２４に形成されている。周方向突出構造３０はどのような望ましい形状でもよく、また望まれるならば省略されてもよい。半径方向に外部に向かって延在する周方向の丸みを付けられたリング３２は、チャネル構造２０の第二若しくは下部接続エリア２８に隣接する。
【００１１】
容器１０の内部にアクセスするべく、容器は第一若しくは上部接続エリア２６を作成する材料を取り除くことで分割され、前記材料は分割部位２７で示される。容器１０がひとたび分割されると、容器１０の内部へのアクセスを要求するどのような仕事も実行され得る。本発明の好適実施例により、温水器（図示せず）の必須の内部部品が、組立てられ容器１０の内部に挿入される。温水器の内部部品（図示せず）の組立て及び導入の後、図３及び５に示されているように容器１０の上部分１２に容器１０のベース部分１４を再接続することが必要である。再接続はチャネル２２の外面２４を容器１０の上部分１２の内径に向け挿入することで達成され、それはこの好適実施例に於いて基本的に円筒形状をなす。ベース部分１４が上部分１２に完全に挿入された場合、上部分１２の下部周縁３４は、図５に於いて示されるように丸みを付けられたリング３２によって下部接続エリア２８に形成されたショルダー３２ａと接触する。更にはチャネル２２の外面２４に形成された突出構造３０が、その全体の周方向に渡って容器１０の上部分１２の内径表面１２ａと接触し、容器１０の上部分１２及びベース部分１４の間のメカニカルシール（mechanical seal）を生成する。
【００１２】
容器１０がプラスチックのような合成物質若しくはファイバーグラスのような複合材料からなる場合、上部分１２及びベース部分１４は接着剤を用いて共に固定されてもよい。また容器１０が鉄若しくはアルミニウムのような金属物質よりなる場合、上部分１２及びベース部分１４は容器１０が製造される材料に適した溶接作業を行って共に固定されてもよい。容器１０の上部分１２及びベース部分１４はまた誘導加熱若しくはその類似方法で共に融着してもよい。上部分１２及びベース部分１４を共に固定するためのその他の方法、及びこの目的に到達するべく本発明による好適実施例に於いて用いられる方法は、上及びベース部分１２及び１４の間のオープンスペースと、容器１０内に配置された温水器の内部容器（図示せず）とを、断熱特性を有する概ね硬質の発泡材料（図示せず）で満たすことである。泡がチャネル構造２０によって作られる接合部に拡がり、また発泡材料が容器１０の上部分１２及びベース部分１４の双方に対し付着することから、発泡材料は上部分１２及びベース部分１４を単一化し、効果的に一体構造を作り出す。ベース部分１４の丸みを帯びたショルダー３２が、その拡大した内径を満たす発泡物質のせん断強さが、ベース部分１４を上部分１２よりスライドし離反することを妨げるという点で、ベース部分１４と上部分１２の固定を助ける。丸みを帯びたショルダー３２は任意であることをご理解頂きたい。下部接続エリア２８は容器１０の上部分１２の下部周縁３４のための停止部品として働く十分なショルダー３２ａを生成する。
【００１３】
容器１０の構造は、また同一直径及び変化体積を有する一連の容器の生成に役立つ。可変体積を有する一連の容器を作り出すべく上述された容器１０を変更することは、容器１０の上部分１２の高さを変更することである。上部接続ゾーン２６での容器１０の分割と同時に、容器１０の上部分１２のボディが前記上部接続ゾーン２６を除去する切断でその全体周方向に沿って平行に切断され得る。容器の上部分１２に於いてなされた周方向の切断が、容器１０の上部分１２及び下部分１４の再組立てが所望の体積を有する容器を画定するべく、上部接続ゾーン２６から所定の距離にてなされる。そのような切断線３８が図４に於いて実例を用いて示されている。周方向の切断の垂直位置を変化させることで、結果的な容器１０の体積が、容易にまた迅速に変更され得る。容器１０の上部分１２より取り除かれた円筒状部分は廃棄されてもよく、若しくはプラスチックのモールディング操作の場合、追加的な容器１０のモールディングに於いて再利用される。各々の容器１０が概ねその全体高を通して一定断面を有するので、周方向の切断によって作成された容器１０の上部分１２の下部縁は、上述したように容器の下部分１４を受容できるようになる。
【００１４】
上述したチャネル構造２０の代替実施例は、容器１０の上部分１２の外面１６の外径よりも大きな内径を有する突出周方向構造（図示せず）を含みうる。上述したチャネル構造２０と同様に、突出周方向構造は上部及び下部接続面を有する。チャネル構造２０の上部接続面２６の除去と同一方法で上部接続面を取り除くことで、突出周方向構造を組み込んだ容器１０は、上部分１２及び下部分１４に分割され得る。しかしこのアプリケーションでは、容器１０の再組立てが分割された容器１０の上部分１２を、突出周方向構造の内径にスライドさせることで達成される。ここで再組立てされる容器１０の上部分１２は上述した接着剤、溶接手段、若しくは概ね硬質な泡によって突出周方向構造内に保持される。
【００１５】
本発明の使用は、容器１０の全体周方向に沿って延在するチャネル構造２０を組み込んだ容器１０を形成する過程で開始される。容器１０は、容器１０が目的とするアプリケーションによって、曲線的、直線的、若しくは不規則な形状をなしてもよい。次に第一若しくは上部接続エリア２６が、通常のルーター、切断トーチ、若しくはその他適切な切断装置でもよい切断ツール（図示せず）を用いて取り除かれる。上部接続エリア２６を生成する材料の除去が、効果的に上部分１２とベース部分１４とを別離させ、また容器１０内部に対するアクセスを容易にする。容器内への必要要素の設置若しくは容器の内面の処理のような、容器内部へのアクセスを要求するどのような動きも、その後実行される。最終的に、チャネル２２の外面２４を含むベース部分１４の壁は、容器１０の上部分１２の下部周縁３４がベース部分１４の接続エリア２８に於ける丸みを持ったリング３２によって生成されたショルダー３２ａと接触するまで上部分１２の内径に挿入される。ベース部分１４はその後、接着手段、若しくは上部分１２及びベース部分１４の壁によって画定された内部スペースに概ね硬質な発泡材料を注入することで固定される。
【００１６】
本発明は前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであり、明細書本文には何ら拘束されない。更に特許請求の範囲に属する変形及び変更はすべて本発明の範囲内のものである。例えば当業者であれば本発明がベース部分１４に容器の上部分１２を挿入するような方法で実行されてもよく、加えてチャネル構造２０が容器１０の表面より半径方向に外部に向かうオフセットであるべく形成されてもよい。本発明は、特許請求の範囲の精神または主要な特徴から逸脱することなく、その他の色々な形態で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によって製造された完全に組立てられた容器の正面図である。
【図２】 最終組立て前の、本発明のチャネル構造を示した図１の容器の正面図である。
【図３】 図１の完全に組立てられた容器の正面図である。
【図４】 図２の４−４線に沿って切断された、容器の最終的な組立て前の本発明によるチャネル構造の拡大断面図である。
【図５】 図３の５−５線に沿って切断された最終組立て後の本発明によるチャネル構造の拡大断面図である。

Claims (16)

1. 上部分及びベース部分に分割及び再組立てを容易にするために、中空で薄壁の容器に一体に形成された構造であって、
   前記容器の壁内に形成された周方向チャネルを有し、
   該チャネルが、前記容器の壁に対して概ね平行な外面と、前記チャネルの前記外面と前記容器表面との間に形成された上部及び下部接続面とを有し、
   前記チャネル外面の前記外径が、前記容器の前記上部分の内径よりも小さくなるように、前記容器の内面より半径方向内向きに窪まされており、
   前記チャネルの前記上部接続面の全体を除去することにより、前記容器を前記上部分とベース部分とに分割し、
   該分割部分にて、前記チャネルの前記外面が前記容器の前記内径に受容されるようにしたことを特徴とする構造。
2. 内径を有する中空容器の前記周方向に沿って形成されたチャネル構造であって、
   前記容器の前記周方向に沿って、前記容器の前記内面より半径方向内向きに窪まされ、前記容器の前記壁に対して前記チャネル構造の外面とを接合させる上部及び下部周方向接続エリアによって結合された外面を有し、
   前記容器の上部分が、前記上部接続エリアを含む前記材料を除去することで前記容器のベース部分より分割される場合、前記容器の前記上部分がその内径に前記チャネル構造の前記外面を受容し、前記上部分の下部周縁が前記容器の前記ベース部分の前記下部接続エリアと接触するようになることを特徴とするチャネル構造。
3. 内径を有し、かつ周方向に沿って形成されたチャネル構造を備えた中空容器であって、
   前記チャネル構造が、前記容器の前記周方向に沿って、前記容器の前記内面より半径方向内向きに窪まされ、前記容器の前記壁に対して前記チャネル構造の外面とを接合させる上部及び下部周方向接続エリアによって結合された外面を有し、
   前記チャネル構造が、前記容器の上部分が、前記上部接続エリアを含む前記材料を取り除くことで前記容器のベース部分より分割される場合、前記容器の前記上部分がその内径に前記チャネル構造の前記外面を受容し、前記上部分の下部周縁が前記容器の前記ベース部分の前記下部接続エリアと接触するように構成されていることを特徴とする中空容器。
4. さらに前記容器の前記ベース部分が、下部周方向接続エリアの直下に近接して形成された周方向外側に広がる丸みの付いた部分を有し、前記丸みの付いた部分が前記容器の前記上部分の前記下部周縁が静止するショルダーを形成することを特徴とする請求項３に記載の容器。
5. さらに前記チャネルの前記外面に形成された周方向突出構造を含み、前記突出構造が半径方向外側に延在し、前記チャネル構造の前記外面が前記上部分の前記内径中に受容される場合、概ね前記容器の前記上部分の前記内径の前記全体周方向に沿って、前記突出構造が前記上部分の前記内径の前記表面と接触しうることを特徴とする請求項３に記載の容器。
6. 前記容器の前記上部分及び前記ベース部分が接着剤を用いて共に固定されることを特徴とする請求項３に記載の容器。
7. 前記容器の前記上部分及び前記ベース部分が溶接処理を用いて共に固定されることを特徴とする請求項３に記載の容器。
8. 前記容器の前記上部分及び前記ベース部分が、少なくとも部分的に前記容器の前記内部を満たし、前記容器の前記ベース部分及び前記上部分間に延在する概ね硬質な断熱材手段によって共に固定され、それにより前記容器の前記ベース及び上部分の間の相対的な動きを機械的に妨げることを特徴とする請求項３に記載の容器。
9. 容器の分割及び再組立てを容易にするため、中空で薄壁の前記容器に一体に形成された構造であって、
   前記容器の前記壁に周方向に沿って形成された突部を有し、前記突部が、該容器の前記壁に対して概ね平行な円筒形外面と、前記突部の前記円筒形外面と前記容器表面との間に形成された第１及び第２の周方向に沿う接続面とを有し、
   前記突部の前記円筒形外面の内径が前記容器の前記上部分の前記外径より大きく、
   前記チャネルの前記上部接続面の全体を除去することにより、前記容器を前記上部分とベース部分とに分割し、
   該分割部分にて、前記突部の前記外面が前記容器の前記外径を受容するようにしたことを特徴とする構造。
10. 通常円筒形の形状を成す温水器であって、
    内面、外面、及び下部の周縁を有する壁で画定された上部分と、
    その上端に形成された周方向チャネルを定め、前記チャネルが前記容器の上部分の前記壁に概ね平行な外面とその下部の接続面とを有し、前記チャネルの前記外面が、前記上部分の壁の前記下部周縁を前記チャネルの前記ベース部分外部の前記接続面に接触させて前記上部分の壁の前記内面中に受容されることを特徴とするベース部分とを有する温水器。
11. 前記ベース部分が、前記接続面の直下に形成された周方向外側に向かう突部を更に含み、そこに前記上部分の壁の前記下部周縁が静止するショルダーを画定することを特徴とする請求項１０に記載の温水器。
12. 中空で薄壁の容器を分割し再組立てするための方法であって、
    上部及び下部接続面により前記容器のボディーの壁に接続された、内部方向へ窪んだ外面を有するチャネル構造を含む一体型容器ボディーを形成する過程と、
    前記一体型容器ボディーを、前記上部接続面を形成する前記材料を取り除くことで、内径表面を有する上部分とベース部分とに分割する過程と、
    前記ベース部分の前記チャンネル構造の前記外面を、前記上部分の内径表面に挿入することで、前記分割された容器の前記上部分及び前記下部分を一体型の容器ボディーへと再組立てする過程とを有する方法。
13. さらに、前記容器の前記上部分及び下部分が接合される前記チャネル構造に広がるべく、前記容器ボディー内部に概ね硬質な発泡材料を導入し、前記容器の前記上部分と前記ベース部分とを固定させる過程を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. さらに、前記再組立てされる容器の前記体積及びサイズを変更するべく、再組立てに先立って前記容器の前記上部分より所定の高さの円筒形部分を取り除く過程を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. 前記チャネル構造の前記上部接続面の除去と概ね同時に、前記容器の前記上部分より所定の高さの円筒形部分を取り除く過程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 概ね硬質な発泡材料を、前記容器の前記上部分及び前記下部分が結合する前記チャネル構造に広げさせ、前記容器の前記上部分と前記ベース部分とを固定する過程を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

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