JP4991905B2 - ジャケット付きグラスライニング容器、及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、外面にジャケットを有し、内面にグラスライニングが施されたジャケット付きグラスライニング容器、及びその製造方法に関する。

化学プラント等において、スラリー等の内容物を反応、晶析、ろ過、乾燥、及び混合等するべく反応機が使用されている。反応機は、反応槽を備えている。反応槽は、内容物を貯める反応槽本体を有し、反応槽本体の内面には、内容物に対する高度な耐食性を達成すべくグラスライニングが施されることがある。また、反応槽本体の外面には、ジャケットが設けられており、そこに熱媒や冷媒を流すことで内容物が加熱又は冷却される。反応機では、熱媒として水蒸気が使用されることが多く、鋼板により構成される反応槽本体の外面が水蒸気酸化されて、そこで水素イオンが発生する。発生した水素イオンは、反応槽本体の鋼板内をグラスライニングの方に移動する。この水素イオンがやがて反応槽本体の内面に達し、そこで水素イオン同士が結合して水素ガスに成る。この水素ガスが反応槽本体の内面とグラスライニングと間にある僅かな隙間に溜まっていき、その隙間の内圧が上昇する。やがて、前記内圧の上昇に耐え切れなくなったグラスライニングは、反応槽本体の内面から剥離し、破損する。

特許文献１では、グラスライニングの剥離及び破損の原因である水蒸気酸化を防ぐべく反応槽本体の外面に無電解メッキを施している。特許文献１では、反応槽本体の外面に無電解メッキを施すことで防錆効果を得ると共に、無電解メッキを施す前の反応槽本体の外面の洗浄で使用する酸の濃度の低く抑えることで、洗浄時における水素ガスの発生を抑制している。これにより水素ガスによってグラスライニングが反応槽本体の内面から剥離し、破損することを防いでいる。

特開平６−１５９９４７号公報

特許文献１に開示される処理方法では、洗浄時における水素ガスの発生を抑制することができるが、無電解メッキを施す際に生じる水素イオンが反応槽本体の鋼板内に侵入し、そのまま鋼板内に残留する可能性がある。この水素イオンは、加熱時に活性化してグラスライニングの方へと移動して水素ガスに成る。それ故、反応槽本体の外面が水蒸気酸化された場合と同様に、反応槽本体の内面とグラスライニングとの間にある僅かな隙間に水素ガスが溜まっていき隙間の内圧が上昇し、グラスライニングを反応槽本体の内面から剥離させ、破損させるおそれがある。水素イオンは、熱媒の温度が高いほどより活性化するため、熱媒の温度が高いほどより多くの水素ガスが前記隙間に溜まる。それ故、熱媒の温度が高いほどグラスライニングが反応槽本体の内面から剥離し、また破損しやすくなる。

そこで本発明は、内面に施されたグラスライニングが熱媒の温度及び圧力に関わらず剥離、及び破損しにくいジャケット付きグラスライニング容器、及びその製造方法を提供する目的としている。

本発明の製造方法は、外面にジャケットを有し、内面にグラスライニングが施されたジャケット付きグラスライニング容器の製造方法であって、容器本体の外面において媒体が流される流通領域を囲むように取付け部を形成する取付け部形成工程と、被膜を前記流通領域に熱を利用して形成する被膜形成工程と、前記取付け部に前記ジャケットを接合して前記流通領域を覆うジャケット接合工程と、前記ジャケット取付け工程の後、前記容器本体の内面にグラスライニングを施すグラスライニング施工工程とを有する方法である。

本発明に従えば、熱を利用して被膜を形成する上に、化学反応を伴わないので、従来のメッキ処理の場合より、被膜形成時に容器本体の内部に残留する水素ガス及び水素イオンが少ない。それ故、容器本体の外面で発生した水素ガスによりグラスライニングが容器本体の内面から剥離したり、破損したりすることを防ぐことができる。また、グラスライニングを施す前に被膜形成を行うので、被膜形成時の熱によりグラスライニングが容器本体の内面から剥離したり、破損したりすることを防ぐことができる。

更に、本発明では、被膜形成した後にグラスライニングを施すべく焼成が行われる。焼成により容器本体に内在する水素ガス及び水素イオンが除去される。それ故、被膜形成した後にグラスライニングを施すことで、容器本体の内部に残留する水素ガス及び水素イオンをより少なくすることができる。これによっても、容器本体の内部から発生した水素ガスによりグラスライニングが容器本体の内面から剥離したり、破損したりすることを防ぐことができる。このように、本発明に係る製造方法により製造されたジャケット付きグラスライニング容器は、容器本体の内部に残留する水素ガス及び水素イオンが少ないので、熱媒の温度及び圧力に関わらずグラスライニングの剥離及び破損が起こりにくい。

上記発明において、前記被膜形成工程では、溶射により前記被膜を形成することが好ましい。

上記構成に従えば、溶射材料を溶融して容器本体の外面に吹き付けるだけで被膜を形成することができるので、被膜の形成が容易である。

上記発明において、前記溶射に使用する溶射材料は、金属であることが好ましい。

上記構成に従えば、グラスライニングを施す際に容器本体を繰り返して焼成しても、溶射により形成された被膜が脆性破壊して被膜にひび等が生じることがなく、そこから熱媒が侵入して容器本体の外面を酸化させることを防ぐことができる。

上記発明において、前記グラスライニング施工工程では、前記ジャケット内に不活性ガスを充填した後、前記容器本体の内面にグラスライニングを施すことが好ましい。

上記構成に従えば、グラスライニングを焼成する際に溶射膜、ジャケット及びリブが酸化することを抑制している。これにより、焼成後に容器本体の内部に残留する水素ガス及び水素イオンを更に少なくすることができる。

上記発明において、前記取付け部は、前記容器本体の外面に立設するリブであり、前記取付け部形成工程では、前記流通領域を囲むように前記リブが前記容器本体の外面に接合され、前記被膜形成工程では、前記流通領域から前記リブの前記流通領域側の内面まで被膜を形成することが好ましい。

上記構成に従えば、リブを設けることで、流通領域が明確になり被膜が形成しやすくなると共に、取付け部が被膜で覆われてジャケットを取付けにくくなることを防ぐことができる。また、リブの内面まで被膜を形成することで、被膜の形成されていない部分が水蒸気酸化されても、その部分から容器本体の内面までの距離が遠くなる。それ故、容器本体の内面に達する水素イオンの量を減らすことができ、容器本体の内面とグラスライニングとの間の隙間に溜まる水素ガスの量を減らすことができる。これにより、グラスライニングが容器本体の内面から剥がれたり、破損したりすることを防ぐことができる。

本発明のジャケット付きグラスライニング容器は、内面にグラスライニングが施された容器本体と、前記容器本体の外面において媒体が流される流通領域を囲むように前記容器本体の外面に溶着されたリブと、前記リブに溶着されて前記流通領域を覆うジャケットと、前記流通領域に熱を利用して形成された被膜とを有し、前記被膜は、前記流通領域から前記リブの前記流通領域側にある内面まで形成されているものである。

上記構成に従えば、熱を利用して被膜を形成するので、従来のメッキ処理の場合より、被膜形成時に容器本体の内部に残留する水素ガス及び水素イオンが少ない。それ故、容器本体から発生した水素ガスによりグラスライニングが容器本体の内面から剥離したり、破損したりすることを防ぐことができる。これにより、容器本体の内部に残留する水素ガス及び水素イオンが少ないので、熱媒の温度及び圧力に関わらずグラスライニングが剥離及び破損しにくくなっている。

また、本発明では、被膜が前記流通領域から前記リブの前記流通領域側にある内面まで形成されているので、リブと被膜との隙間から熱媒が侵入して容器本体の外面を酸化することを防ぐことができる。また、リブの内面まで被膜を形成することで、被膜の形成されていない部分が水蒸気酸化されても、その部分から容器本体の内面までの距離が遠くなる。それ故、容器本体の内面に達する水素イオンの量を減らすことができ、容器本体の内面とグラスライニングとの間の隙間に溜まる水素ガスの量を減らすことができる。これにより、グラスライニングが容器本体の内面から剥がれたり、破損したりすることを防ぐことができる。

上記発明において、前記流通領域は、前記容器本体の外面において螺旋状に延在しており、前記ジャケットは、断面半円形状に形成されていることが好ましい。

上記構成に従えば、高圧の熱媒を流通領域上に流すことができるようになり、熱媒の温度を上げることができるようになる。

本発明によれば、ジャケット付きグラスライニング容器において、その内面に施されたグラスライニングが熱媒の温度及び圧力に関わらず剥離、及び破損しにくくすることができる。

本発明に係る第１実施形態の反応槽を切断して見た正面断面図である。 図１に示す反応槽の側面ジャケット付近を拡大して見た拡大断面図である。 図１に示す反応槽を下から見た底面図である。 図１に示す反応槽の製造方法の手順を示すフローチャートである。 図１に示す反応槽の製造方法を説明するための図であり、（ａ）は、反応槽の側面に側面リブを形成した状態を示し、（ｂ）は、側面流通領域に溶射膜を形成した状態を示す。 図１に示す反応槽の製造方法を説明するための図であり、一対の側面リブに側面ジャケットを取付けた状態を示す。 本発明に係る第２実施形態の反応槽の側面ジャケット付近を拡大して見た拡大断面図である。 図７に示す反応槽の製造方法の手順を示すフローチャートである。 図７に示す反応槽の製造方法を説明するための図であり、（ａ）は、反応槽の側面にマスキングテープを貼り付けて溶射膜を形成した状態を示し、（ｂ）は、側面の取付け部に側面ジャケットを取付けた状態を示す。 本発明に係る第３実施形態の反応槽を切断して見た断面正面図である。 図１０に示す反応槽を下から見た底面図である。 本発明に係る第４実施形態の反応槽を下から見た底面図である。

以下では、前述する図面を参照しながら、本発明に係る第１乃至第４実施形態の反応槽３０，３０Ａ〜３０Ｃ及びその製造方法について説明する。なお、以下で説明する際に用いられる方向の概念は、一例であり、必ずしも下記に示す方向の概念に限定するものではない。また、以下に説明する反応槽３０，３０Ａ〜３０Ｃは、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は、以下のような実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

［第１実施形態］
＜反応槽＞
化学工場等では、スラリー等の内容物を反応、晶析、ろ過、乾燥、及び混合等する際に反応機が使用されている。反応機は、反応槽３０を備えている。ジャケット付きグラスライニング容器である反応槽３０は、ＳＭ材、ＳＬＡ材、又はＳＳ材等の鋼板（例えば、ＳＳ４００、ＳＭ４００Ｂ、ＳＬＡ２３５Ａ又はＳＬＡ３２５Ａ等の鋼板が好ましい）から成る縦型円筒形状の反応槽本体１を有しており、その中にスラリーを貯められるようになっている。反応槽本体１の上面１ａ及び下面１ｂは、皿形になっており、上下方向に夫々突出するように円弧状に湾曲している。反応槽本体１の上面１ａには、３つのノズル２，３，４が形成されており、各ノズル２，３，４から撹拌翼やバッフルを出し入れしたり、スラリー等を投入したりできるようになっている。なお、ノズルの数は、３つに限定されず、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。また、反応槽本体１の下面１ｂには、排出ノズル５が形成されている。排出ノズル５には、図示しないバルブが設けられており、バルブを開けることで反応槽本体１の中の内容物を排出できるようになっている。このように構成されている反応槽本体１は、その内面にグラスライニング６が施されており、反応槽本体１の内面が内容物に対して高度な腐食耐性を有している。

＜側面ジャケット＞
反応槽本体１の側面１ｃには、図１及び図２に示すように側面流通領域７があり、側面１ｃにおいて側面流通領域７上を水蒸気等の伝熱媒体が流れるようになっている。側面流通領域７は、側面１ｃにおいて下面１ｂから上面１ａに向かってコイル状、つまり螺旋状に延在している。また、側面１ｃには、この側面流通領域７を上下両側から挟んで囲むように一対の側面リブ８が設けられている。側面リブ８は、鋼板、例えばＳＳ材から成り、側面１ｃに溶接（つまり、接合）されており、側面１ｃから半径方向外方に向かって立設している（なお、図２の符号Ｘ１は、溶接材を示す）。このように設けられた一対の側面リブ８は、側面流通領域７に沿って下面１ｂから上面１ａに向かって螺旋状に延在しており、螺旋方向一端部同士及び他端部同士が互いに連結されて閉じられている。

また、一対の側面リブ８には、側面ジャケット９が設けられている。側面ジャケット９は、鋼板、例えばＳＳ材から成る断面半円形状の半割りジャケットである。側面ジャケット９は、大略螺旋状に形成されている。側面ジャケット９は、断面視でその両端部が一対の側面リブ８の半径方向外方側の端部に夫々溶接されており（図２の符号Ｘ２は、溶接材を示す）、側面流通領域７を半径方向外側から覆っている。これにより、側面流通領域７上には、一対の側面リブ８と側面ジャケット９とによって囲まれた側面流路１０が形成される。また、側面ジャケット９には、排出管１１及び供給管１２が設けられている。排出管１１は、側面ジャケット９の螺旋方向下端部に設けられ、供給管１２は、側面ジャケット９の螺旋方向上端部に設けられている。これら排出管１１及び供給管１２は、図示しない循環装置等と側面流路１０とに繋がっている。側面流路１０の伝熱媒体は、排出管１１を介して循環装置に戻され、更に循環装置にて加熱又は冷却されて供給管１２を介して側面流路１０に供給されるようになっている。

また、側面流通領域７上には、図２に示すように溶射膜１３が形成されている。溶射膜１３は、酸化耐性及び耐熱性を有する延性材料（コーティング材料）から成る被膜であり、例えばインコネル（登録商標）やハステロイ（登録商標）等のニッケル基の超合金、ニッケル、チタン、又はステンレス鋼によって構成されている。溶射膜１３は、前述するようなコーティング材料を側面流通領域７に溶射することによって形成される膜であり、その厚みは、３００μｍ以上７００μｍ以下である。但し、厚みは、この範囲に限定されず、３００μｍ未満や７００μｍより大きくてもよい。なお、本実施形態において、溶射膜１３は、側面流通領域７から一対の側面リブ８の対向する面（つまり、内面）まで達し、側面流通領域７及び一対の側面リブ８の内面を一体的に覆っている。

＜下面ジャケット＞
反応槽本体１の下面１ｂには、図１及び図３に示すような複数の下面流通領域１７があり、下面１ｂにおいて下面流通領域１７上を水蒸気等の伝熱媒体が流れるようになっている。複数の下面流通領域１７は、底面視で反応槽本体１の中心軸線Ｌ１を中心とする同心円状に位置している。更に、下面１ｂには、各下面流通領域１７を半径方向両側から挟んで囲むように一対の下面リブ１８が設けられている。一対の下面リブ１８は、底面視で中心軸線Ｌ１を中心とする同心円の円環状に形成されている。各下面リブ１８の上端部は、下面１ｂに溶接され、そこから下方に向かって立設している。

一対の下面リブ１８には、下面ジャケット１９が設けられている。下面ジャケット１９は、例えばＳＳ材から成る断面半円形状の半割りジャケットである。下面ジャケット１９は、大略円環状に形成されている。下面ジャケット１９は、段面視でその両端部が一対の下面リブ１８の下端部の各々に夫々溶接されており、下面流通領域１７を下方から覆っている。これにより、下面流通領域１７上には、一対の下面リブ１８と下面ジャケット１９とによって囲まれた下面流路２０が形成される。また、下面ジャケット１９には、排出管２１及び供給管２２が設けられている。排出管２１及び供給管２２は、図示しない循環装置等と各下面流路２０とに繋がっている。循環装置は、下面流路２０から排出管２１を介して排出された伝熱媒体を加熱又は冷却して供給管２２を介して下面流路２０に伝熱媒体を供給するようになっている。

また、下面流通領域１７上には、側面流通領域７上の溶射膜１３と同様に、溶射膜２３が形成されている。この溶射膜２３は、下面流通領域１７から一対の下面リブ１８の対向する面（つまり、内面）まで達し、下面流通領域１７及び一対の側面リブ１８の内面を一体的に覆っている。

＜内容物に対する加熱＞
ノズル４から反応槽本体１の中に投入されたスラリー等の内容物を加熱する際、循環装置により供給管１２，２２に水蒸気が供給される。供給された水蒸気は、側面流路１０及び下面流路２０を通り、排出管１１，２１に排出されて循環装置に戻され、循環装置によって加熱され再び供給管１２，２２に供給される。このように循環する水蒸気の温度及び圧力は、内容物及び作業工程等に応じて設定されており、高温及び高圧の水蒸気が側面流路１０及び下面流路２０に供給されることもある。水蒸気の温度及び圧力が高いほど酸化する速度は速く、反応槽本体１の鋼板やリブ８，１８が酸化されやすい。しかし、各領域７，１７及びリブ８，１８の内面が溶射膜１３，２３で覆われているため、水蒸気により各領域７，１７及びリブ８，１８の内面が酸化されない。それ故、水蒸気による酸化によって水素イオンが生成されることを抑制することができ、また水素イオンが鋼板を透過して反応槽本体１の内面とグラスライニング６との間で水素ガスに成ってグラスライニング６を反応槽本体１の内面から剥離させることを防ぐことができる。

なお、側面ジャケット９及び下面ジャケット１９には酸化耐性被膜が形成されていないため、側面ジャケット９及び下面ジャケット１９は、水蒸気によって酸化され、水素イオンが生成され得る。しかし、側面ジャケット９及び下面ジャケット１９は、反応槽本体１と別体で形成されているため、それらを構成する鉄鋼の結晶方向が異なる。更に、側面ジャケット９と反応槽本体１との間には、それらとは別体の側面リブ８が介在し、下面ジャケット１９と反応槽本体１と間には、それらとは別体の下面リブ１８が介在している。これにより、結晶方向が異なる部材が介在することになり、また各ジャケット９，１９で発生する水素イオンの反応槽本体1までの距離が遠くなる。それ故、側面ジャケット９及び下面ジャケット１９で発生した水素イオンが反応槽本体１まで達し、更に反応槽本体１の鋼板を透過することは殆どなく、この水素イオンに起因してグラスライニング６が反応槽本体１の内面から剥離することは殆どない。

なお、上記記載は、側面ジャケット９及び下面ジャケット１９に溶射膜１３，２３が形成されてない場合について例示したに過ぎず、側面ジャケット９及び下面ジャケット１９の酸化を防ぐべく側面ジャケット９及び下面ジャケット１９に溶射膜等の被膜を形成してもよい。また、側面ジャケット９及び下面ジャケット１９をステンレス鋼で構成してもよい。

また、側面流路１０が螺旋状、下面流路２０が同心円状になっており、各ジャケット９，１９が断面半円形状になっているので、流路１０，２０を流れる水蒸気からジャケット９，１９が夫々受ける作用力が低減されている。それ故、高圧の水蒸気を流すことが可能になり、水蒸気の温度をより高くすることができる。

＜製造方法について＞
以下では、図４〜図６を参照しながら、反応槽３０の製造方法について説明する。まず、ＳＭ材等の鋼板により縦型円筒形状の反応槽本体１を成形する（ステップＳ１）。次に、反応槽本体１の側面１ｃに側面リブ８を取付ける（ステップＳ２）。ここでは、まず、側面流通領域７の上下両側に側面リブ８を夫々立て、側面リブ８の上下両側を側面１ｃに夫々溶接する（図５（ａ）の符号Ｘ１参照）。これにより、図５（ａ）に示すように、側面流通領域７を上下両側から挟んで囲むように一対の側面リブ８が側面１ｃに立設される。その後、一対の側面リブ８の螺旋方向一端部同士及び他端部同士を互いに連結して、両端部を閉じる。

側面リブ８を取付けた後、それに続けて反応槽本体１の下面１ｂに下面リブ１８を取付ける（ステップＳ３）。なお、下面リブ１８の取付けは、側面リブ８の取付けより先に行なってもよく、また側面リブ８の取付と同時に行なってもよい。下面リブ１８の取付けでは、側面リブ８の取付と同様に、下面流通領域１７の半径方向両側に下面リブ１８を夫々立て、下面リブ１８の半径方向両側を下面１ｂに溶接する。これにより、下面流通領域１７を半径方向両側から挟んで囲むように一対の下面リブ１８が下面１ｃに立設される。

全ての下面流通領域１７に対して一対の下面リブ１８を立設すると、次に側面流通領域７及び下面流通領域１７上に溶射膜１３，２３を形成する（ステップＳ４）。ここでは、まず、酸化耐性及び耐熱性を有するコーティング材料を加熱して溶融若しくは軟化させてから側面流通領域７及び下面流通領域１７に向かって吹き付けて各領域７，１７上にコーティング材を堆積させる。つまり、側面流通領域７及び下面流通領域１７上にコーティング材料を溶射する（図５（ｂ）の符号１３参照）。これにより、図５（ｂ）に示すように、側面流通領域７上に溶射膜１３が形成されると共に、下面流通領域１７上にも溶射膜２３が形成される。なお、この溶射作業では、一対の側面リブ８及び一対の下面リブ１８の内面にもコーティング材を溶射しており、一対の側面リブ８及び一対の下面リブ１８の内面にも溶射膜１３，２３が形成される。

溶射膜１３，２３を形成した後、側面流通領域７を覆うように一対の側面リブ８に側面ジャケット９が溶接され、また下面流通領域１７を覆うように一対の下面リブ１８に下面ジャケット１９が溶接される（ステップＳ５、図６参照）。これにより、図６に示すように側面流通領域７上に側面流路１０が形成され、下面流通領域１７上に下面流路２０が形成される。更に、各側面ジャケット９，１９に排出管１１，２１及び供給管１２，２２を取付ける（ステップＳ６）。そして、排出管１１，２１を図示しないバルブ等で閉塞し、供給管１２，２２から各流路１０，２０に不活性ガス、例えば窒素を供給し、各流路１０，２０に不活性ガスを充填する（ステップＳ７）。

不活性ガスを充填した後、反応槽本体１の内面にグラスライニング６を施す（ステップＳ８）。ここでは、まず反応槽本体１の内面のスケールを除去してから反応槽本体１の内面にガラス材料を含む釉薬を反応槽本体１の内面に吹き付ける。なお、釉薬の吹き付けは、不活性ガスの充填より先に行なってもよい。釉薬を内面に吹き付けて乾燥させた後、反応槽本体１を加熱（例えば、８００度〜９００度）してガラス素材を焼成する。反応槽本体１の内面に形成されるグラスライニング６の厚みが所望の厚みになるまで釉薬の吹き付け及び焼成が繰り返される。これにより、所望の厚みのグラスライニング６が反応槽本体１の内面に施され（図２参照）、反応槽３０の製造が終了する。

このように反応槽３０では、熱を利用する溶射により側面１ｃ及び下面１ｂに溶射膜１３，２３を形成するので、溶射膜１３，２３の形成時に水素ガスや水素イオンが発生して反応槽本体１の鋼板内部に水素ガスや水素イオンが残留することがない。それ故、反応槽本体１の鋼板内部から発生した水素ガスによりグラスライニングが反応槽本体１の内面から剥離したり、破損したりすることを防ぐことができる。

反応槽３０では、施工後に溶射のように熱を利用した方法で各流通領域７，１７に被膜を形成すると、グラスライニング６が熱を加えると剥離し得る。しかし、上述する製造方法によれば、反応槽本体１の内面にグラスライニング６を施す前に溶射膜１３，２３が形成されるので、溶射膜１３を形成することでグラスライニング６が破損するということがなくなる。また、グラスライニング６を施す前に被膜を形成すると、焼成により被膜が焼ける等して損傷することがある。しかし、反応槽３０では、耐熱性を有するコーティング材料により溶射膜１３，２３が形成されているので、焼成に対しても耐えることができる。また、繰り返し行なわれる焼成により加熱及び冷却が繰り返されて溶射膜１３，２３が繰り返し伸縮するが、コーティング材料が延性材料であるので、そのような伸縮に対しても溶射膜１３，２３が耐え得る。従って、本実施形態の製造方法によれば、内面にグラスライニング６が施された反応槽本体１に対して、水蒸気による酸化を防げる被膜である溶射膜１３，２３を流通領域７，１７上に熱を利用して形成することができる。

また、本実施形態の製造方法によれば、溶射膜１３，２３を形成し、ジャケット９，１９を取付けた後に焼成が行われる。焼成は、反応槽本体１の鋼板に内在する水素イオン及び水素ガスを除去することができる。それ故、製造工程の後段で焼成を行うため、仮に被膜処理で鋼板内に水素イオンが生成したとしても焼成工程にて鋼板内に内在する水素イオン及び水素ガスが除去されることで水素ガスに伴うグラスライニング６の剥離を更に抑制することができる。

本実施形態の製造方法では、側面１ｃに側面リブ８を溶接した後、側面流通領域７にコーティング材を溶射するので、側面流通領域７から側面リブ８の内面まで一体の溶射膜１３，２３を形成することができる。これにより、側面リブ８と溶射膜１３との隙間から水蒸気が侵入して反応槽本体１の側面１ｃに達することを防ぐことができ、反応槽本体１の酸化をより確実に防ぐことができる。また、反応槽本体１では、前記隙間から侵入した水蒸気によって水蒸気酸化して側面リブ８より腐食電位が卑な鋼板がガルバニック腐食を生じるが、前記隙間からの水蒸気の侵入を防ぐことで、このようなガルバニック腐食も防ぐことができる。

［第２実施形態］
本発明に係る第２実施形態の反応槽３０Ａは、第１実施形態の反応槽３０と構成が類似している。以下では、第２実施形態の反応槽３０Ａの構成について、第１実施形態の反応槽３０の構成と異なる点についてだけ説明し、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。以下、第３実施形態及び第４実施形態の反応槽３０Ｂ，１Ｃについても同様である。

＜構成について＞
反応槽３０Ａの反応槽本体１Ａには、その側面１ｃの略全域にコーティング材が溶射されており、取付け部８Ａを除く側面１ｃの略全域に溶射膜１３Ａが形成されている。取付け部８Ａは、側面１ｃにおいて溶射膜１３Ａが形成されていない非被覆部である。取付け部８Ａは、側面流通領域７の上下両側において、側面流通領域７に沿って螺旋状に形成されており、上下両側で対を成している。取付け部８Ａは、後述するように溶射時にマスキングすることで形成されている。一対の取付け部８Ａには、側面ジャケット９の両端部（断面視で上下両端部）が夫々溶接されおり、側面ジャケット９は、図７に示すように、反応槽本体１Ａの側面１ｃに直接溶接されている。このように側面ジャケット９を側面１ｃの取付け部８Ａに溶接することで、側面流通領域７上に側面ジャケット９に囲まれた側面流路１０が形成される。

なお、図示しないが、反応槽本体１Ａの下面１ｂにある各下面流通領域１７の半径方向両側にも円環状の取付け部が夫々形成されている。これら２つの取付け部には、下面ジャケット１９の両端部（断面視で半径方向両端部）が夫々溶接されており、側面ジャケット９と同様に反応槽本体１Ａの下面１ｃに直接溶接されている。このように下面ジャケット１９を側面１ｃの円環状の取付け部に溶接することで、円還流通領域１７上に下面ジャケット１９で囲まれた下面流路２０が形成される。

＜製造方法について＞
以下では、図８〜図１０を参照しながら、反応槽３０Ａの製造方法について説明する。まず、ＳＭ材等の鋼板により縦型円筒形状の反応槽本体１Ａを成形する（ステップＳ１１）。次に、側面流通領域７及び下面流通領域１７に沿ってそれらの両側にマスキング部材、例えば溶射用マスキングテープ３１（図９（ａ）参照）を貼り付ける（ステップＳ１２）。マスキングテープを貼り付けた後、反応槽本体１Ａの側面１ｃ（特に、側面流通領域７及び下面流通領域１７）にコーティング材を溶射して、側面１ｃ及び下面１ｂ上に溶射膜１３Ａを形成する（ステップＳ１３）。これにより、取付け部８Ａ及び円環状の取付け部を除く側面１ｃの略全域において溶射膜１３Ａが形成される（図９（ａ）参照）。

溶射膜１３Ａを形成した後、マスキングテープ３１を取外し、側面流通領域７を覆うように取付け部８Ａに側面ジャケット９を溶接し、下面流通領域１７を覆うように円環状の取付け部に下面ジャケット１９を溶接する（ステップＳ１４、図９（ｂ）の符号Ｘ３参照）。この際、側面ジャケット９及び下面ジャケット１９が断面半円形の半割りジャケットであるため、各ジャケット９，１９の外側からしか溶接作業を行うことができない。そこで、各ジャケット９，１９の両端部が図９（ｂ）に示すように先鋭状に形成されている。これにより、溶接時に溶融した溶接材料が各ジャケット９，１９の外側から内側に導かれて各ジャケット９，１９の両端部の内側も反応槽本体１Ａに溶接される。また、各ジャケット９，１９の内側に溶接材料を導いてジャケット９，１９と溶射膜１３Ａとの間を埋めることで、上述するような反応槽本体１Ａの側面１ｃ及び下面１ｂでガルバニック腐食が生じることを防げる。

このように各ジャケット９，１９を溶接すると、図９（ｂ）に示すように側面流通領域７上に側面流路１０が形成され、下面流通領域１７上に下面流路２０が形成される。その後は、第１実施形態の反応槽３０と同様に、各側面ジャケット９，１９に排出管１１，２１及び供給管１２，２２を取付け（ステップＳ１５）、各流路１０，２０に不活性ガス（例えば窒素）を充填する（ステップＳ１６）。そして、図１０に示すように、反応槽本体１Ａの内面にグラスライニング６を施す（ステップＳ１７、図７参照）。

第２実施形態の反応槽３０の製造方法によれば、第１実施形態の場合より溶接の回数を減らすことができる。また、部品点数も減らすことができるので、製造コストを削減することができる。その他、第１実施形態と同様に、グラスライニング６が施された反応槽３０Ａを製造する際に、熱を利用して酸化耐性被膜、つまり溶射膜１３Ａを反応槽本体１Ａの外面に形成しても、グラスライニング６及び溶射膜１３Ａがどちらも損傷することがない。第２実施形態の製造方法によっても、グラスライニング６が施された反応槽本体１Ａの外面に熱を利用した酸化耐性被膜を形成することが可能である。

［第３実施形態］
本発明に係る第３実施形態の反応槽３０Ｂの反応槽本体１Ｂは、図１０に示すようにその側面１ｃに複数の側面流通領域７Ｂ（本実施形態では、３つの側面流通領域７Ｂ）を有している。側面流通領域７Ｂは、側面１ｃの周方向全周にわたって形成されており、側面流通領域７Ｂの上下両側には、そこから半径方向外方に延在する中空円板状の側面リブ８Ｂが側面流通領域７Ｂに沿って夫々溶接されている。これら２つの側面リブ８Ｂには、側面ジャケット９Ｂが設けられている。側面ジャケット９Ｂは、中空円板状で断面半円形の半割りジャケットであり、その半径方向両端部が２つの側面リブ８Ｂに夫々溶接されて側面流通領域７Ｂを覆っている。これにより、側面流通領域７Ｂ上には、側面ジャケット９Ｂ及び２つの側面リブ８Ｂによって囲まれた円環状の側面流路１０Ｂが形成される。

また、反応槽本体１Ｂは、その下面１ｃに渦巻状に形成された下面流通領域１７Ｂを有している。下面流通領域１７Ｂの半径方向両側には、そこから下方に延在する下面リブ１８Ｂが下面流通領域１７Ｂに沿って夫々溶接されている。２つの下面リブ１８Ｂは、図１１に示すように、下面流通領域１７Ｂに沿って渦巻状に形成されており、その渦巻き方向の両端部が互いに連結されて閉じられている。また、２つの下面リブ１８Ｂには、下面ジャケット１９Ｂが設けられている。下面ジャケット１９Ｂは、渦巻状で断面半円形の半割りジャケットであり、その半径方向両端部が２つの下面リブ１８Ｂに夫々溶接されて下面流通領域１７Ｂを覆っている。これにより、下面流通領域１７Ｂ上には、下面ジャケット１９Ｂ及び２つの下面リブ１８Ｂによって囲まれた渦巻状の下面流路２０Ｂが形成される。また、下面ジャケット１９Ｂの渦巻き方向両端部には、排出管２１Ｂ及び供給管２２Ｂが設けられている。

このような構成を有する反応槽３０Ｂは、第１実施形態の製造方法と同様の製造方法で製造することができる。それ故、製造方法については、第１実施形態の製造方法を参照し、説明を省略する。

本実施形態の反応槽３０Ｂは、第１実施形態の反応槽３０と同様の作用効果奏する。

［第４実施形態］
本発明に係る第４実施形態の反応槽３０Ｃの反応槽本体１Ｃは、図１２に示すように、その下面１ｃに複数の下面流通領域１７Ｃ（本実施形態では、５つの下面流通領域１７Ｃ）を有している。下面流通領域１７Ｃは、底面視で円弧状、具体的にはＣ字状に形成されており、反応槽本体１Ｃの中心軸線Ｌ１を中心として同心円状に位置している。下面流通領域１７Ｃの半径方向両側には、そこから下方に延在する円筒状の下面リブ１８Ｃが下面流通領域１７Ｃに沿って夫々溶接されている。これら２つの下面リブ１８Ｃの周方向の両端部は、互いに連結されて閉じられている。また２つの下面リブ１８Ｃには、下面ジャケット１９Ｃが設けられている。下面ジャケット１９Ｃは、平面Ｃ字状で断面半円形の半割りジャケットであり、その半径方向両端部が２つの側面リブ８Ｃに夫々溶接されて下面流通領域１７Ｃを覆っている。これにより、下面流通領域１７Ｃ上には、下面ジャケット１９Ｃ及び２つの下面リブ１８Ｃによって囲まれたＣ字状の下面流路２０Ｃが形成される。

また、下面ジャケット１９Ｃの周方向一端部には、連通管２４が設けられており、自身より半径方向外側に位置する下面ジャケット１９Ｃの周方向他端部に繋がっている。なお、半径方向において最も外側に位置する下面ジャケット１９Ｃの周方向一端部には、連通管２４ではなく、循環装置に繋がる排出管２１Ｃが設けられている。また、半径方向において最も内側に位置する下面ジャケット１９Ｃの周方向他端部には、循環装置に繋がる供給管２２Ｃが設けられている。

このような構成を有する反応槽３０Ｃは、第１実施形態の製造方法と同様の製造方法で製造することができる。それ故、製造方法については、第１実施形態の製造方法を参照し、説明を省略する。

本実施形態の反応槽３０Ｃは、第１実施形態の反応槽３０と同様の作用効果奏する。

［その他の実施形態］
第１〜第４実施形態の反応槽３０，３０Ａ〜３０Ｃでは、酸化耐性を有する被膜（溶射膜１３，１３Ａ，２３）を溶射によって形成しているが、被膜の形成方法は、溶射に限定されず、熱を利用するものであればよい。この際、被膜に使用する材料は、少なくともグラスライニング６を焼成する際に焼けることなく耐え得る程度の耐熱性能を有する必要がある。

また、第１〜第４実施形態における反応槽本体１，１Ａ〜１Ｃは、縦型円筒形状に限定されず、逆円錐形や、釣鐘状であってもよく、その外形形状については問わない。また、第１〜第４実施形態では、反応機の容器である反応槽３０，３０Ａ〜３０Ｃに適用した場合について説明したが、濾過乾燥装置や混合装置等、反応機以外の化学工場の容器に適用してもよい。また、各リブ８，１８や、各ジャケット９，１９の形状もまた、前述する形状に限定されず、蛇腹状であったり、直線的であったりしてもよい。また、反応槽３０、各リブ８，１８及び各ジャケット９，１９同士が溶接によって接合されているが、必ずしも溶接に限定されず、他の接合方法によって接合されてもよい。

更に、本実施形態では、伝熱媒体が高圧の場合、その圧力に耐え得るべく半割りのジャケットを使用しているが、伝熱媒体の圧力が低い場合、反応槽本体１，１Ａ〜１Ｃの側面１ｃ及び下面１ｂにそれらの略全域を覆うようなジャケットを設けてそのジャケットと側面１ｃ及び下面１ｂとの間に円環状の空間を形成し、その空間に伝熱媒体を流すようにしてもよい。その場合、側面１ｃ及び下面１ｂのうち、リブ又は取付け部が形成される部分を除いた略全域が流通領域となり、この流通領域に溶射膜１３が形成される。

外面にジャケットを有し、内面にグラスライニングが施されたジャケット付きグラスライニング容器、及びその製造方法に適用することができる。

１，１Ａ〜１Ｃ 反応槽本体
１ｂ 下面
１ｃ 側面
６ グラスライニング
７，７Ｂ 側面流通領域
８，８Ｂ，８Ｃ 側面リブ
８Ａ 取付け部
９，９Ｂ 側面ジャケット
１３，１３Ａ 溶射膜
１７，１７Ｂ，１７Ｃ 下面流通領域
１８，１８Ｂ，１８Ｃ 下面リブ
１９，１９Ｂ，１９Ｃ 下面ジャケット
２３ 溶射膜
３０，３０Ａ〜３０Ｃ 反応槽

Claims (7)

1. 外面にジャケットを有し、内面にグラスライニングが施されたジャケット付きグラスライニング容器の製造方法であって、
   容器本体の外面において媒体が流される流通領域を囲むように取付け部を形成する取付け部形成工程と、
   被膜を前記流通領域に熱を利用して形成する被膜形成工程と、
   前記取付け部に前記ジャケットを接合して前記流通領域を覆うジャケット接合工程と、
   前記ジャケット取付け工程の後、前記容器本体の内面にグラスライニングを施すグラスライニング施工工程とを有する、ジャケット付きグラスライニング容器の製造方法。
2. 前記被膜形成工程では、溶射により前記被膜を形成する、請求項１に記載のジャケット付きグラスライニング容器の製造方法。
3. 前記溶射に使用する溶射材料は、金属である、請求項２に記載のジャケット付きグラスライニング容器の製造方法。
4. 前記グラスライニング施工工程では、前記ジャケット内に不活性ガスを充填した後、前記容器本体の内面にグラスライニングを施す、請求項１乃至３の何れか１つに記載のジャケット付きグラスライニング容器の製造方法。
5. 前記取付け部は、前記容器本体の外面に立設するリブであり、
   前記取付け部形成工程では、前記流通領域を囲むように前記リブが前記容器本体の外面に接合され、
   前記被膜形成工程では、前記流通領域から前記リブの前記流通領域側の内面まで被膜を形成する、請求項１乃至４の何れか１つに記載のジャケット付きグラスライニング容器の製造方法。
6. 内面にグラスライニングが施された容器本体と、
   前記容器本体の外面において媒体が流される流通領域を囲むように前記容器本体の外面に溶着されたリブと、
   前記リブに溶着されて前記流通領域を覆うジャケットと、
   前記流通領域に熱を利用して形成された被膜とを有し、
   前記被膜は、前記流通領域から前記リブの前記流通領域側にある内面まで形成されている、ジャケット付きグラスライニング容器。
7. 前記流通領域は、前記容器本体の外面において螺旋状に延在しており、
   前記ジャケットは、断面半円形状に形成されている、請求項６に記載のジャケット付きグラスライニング容器。
   

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