JP5511113B2 - 圧力タンク - Google Patents

Description

本発明の主題は圧力タンクであり、ユニットの一体式の要素またはユニットそれ自体として特に車、鉄道車両、機械、静止または可動デバイスで使用される、揮発性ガス、液体圧力ガスおよび液体、空気用の特に３つの底部のタンクである。

特許文献１より、液体ガス用の平坦なタンクが知られており、この場合上方および下方の２つの外殻が、中央が溶接された円錐形の上方および下方フランジを有し、これらのフランジは管によって一緒に接続されており、円周上に均等に位置する穴を備えている。

また特許文献２の記載より、特にプロパン−ブタン液体用のガスタンクが知られており、これは輪郭が作られた上方および下方の外殻と、輪郭が作られた真ん中の管で構成されており、一方、中央の管は２つの貫通穴と、２つの補助的な閉鎖外殻を有しており、一方の外殻がコネクタパイプを有する。このタンクは、補助的な中央の外殻の一方にタンクの垂直軸に管を備えた弁があり、中央外殻に対して正確に画定された高さを有することを特徴とする。

特許文献３よりプロパン−ブタン用のトロイダルタンクが知られており、これは外側の外殻に弁グループのためのコネクタを備えた一次タンクで構成されており、それは上方および下方の２つの中央外殻を有し、これらの外殻は一次タンクの中央の自由空間に位置付けられ、一次タンクの内側の外殻に貫通穴を有することを特徴とする。

特許文献４の記載より、液体圧力ガス用のトロイダルタンクが知られており、これは多様な弁ヘッド用の穴と、タンクの上部に位置する上方プレートと下方プレートを固定するためのブラケットを装備しており、下方プレートは、管部分を備えた穴を有しており、トロイダルタンクは、有利には中央に位置付けられ、有利には一端にねじ山がついた少なくとも１つの通気および固定用の管によって車両のシャシーに結合されることを特徴とする。この管は、上方端部において下方プレートに固定され、一方、下方端部が、有利にはナットとワッシャーを使用して車両のシャシーに結合される。

特許文献５の記載より、有利にはトロイダルタンクを形成する４つの底部のタンクが知られており、これは接続された底部を含んでおり、接続パイプと、タンクとカバーをしっかり留めるためのブラケットと、備え付けカバーと、穴と中央管を備えた中央接合部が装備されており、それは、しっかりと接続された少なくとも４つの底部を備えることを特徴とし、この場合、外側の上方底部が、外側の下方底部と共にタンクの外側の外殻を形成し、一方内側の上方底部が、中央管によって内側の下方底部と接続され、有利には穴を備えた内側の外殻が、補助的な作業空間を有する中央の接合部を形成する。

国際特許出願ＷＯ９８４６４４３号 ポーランド出願第Ｐ−３５４２９９号 ポーランド特許明細第１９２０１５号 ポーランド特許出願第Ｐ−３８１９２６号 ポーランド出願第Ｐ−３８４１３４号

本発明にかかる圧力タンクは、中央部分を導入することにより、タンクを製造するのに必要な材料を削減し、より適切なテストと調査パラメータを可能にすることを目的とする。

圧力タンク、特に本発明による有利にはトロイダルタンクを形成する３つの底部のタンクは、一緒に接続された底部を備えており、接続パイプと、タンクとカバーをしっかりと留めるためのブラケットと、タイププレートと、備え付けカバーと、内側の底部と、内側の外殻と、仕切りが装備されており、外側の上方底部が外側の下方底部と共に外側のタンクの外殻を形成し、一方、内側の底部が内側の外殻に接続され、タンクの中央の内側部分を形成することを特徴とする。
タンクの内側の外殻は、特別なケースにおいて、１枚のシートまたは数枚のシートを転がすことによって形成され、溶接シームがある場合とない場合がある管の形状、あるいは円錐の底部に対して異なる角度の側壁を有する円錐または円錐台、あるいは底部がある場合とない場合の円筒形の形状を有する場合があり、これは直線であっても曲げられてもよい。
内側底部または内側の外殻および／または仕切りに使用される底部は、異なる半径または２つ以上の半径を有する球形、ならびに／あるいは異なる直径の底部と頂部を有し、かつ円錐の底部に対して異なる角度の側壁を有し、頂部が溶接または打ち抜かれた、あるいは頂部が開放され、いかなるプレートによっても閉鎖されていない円錐台、ならびに／あるいはそれらが、円形または成形されたプレートである底部を有する円筒形を形成するように底部が溶接または打ち抜かれた円筒形状を有することができる。
本発明の標準的な代替の形態では、外側の上方および下方底部を内側底部および／または内側の外殻に接続した結果としてトロイダルタンクが形成される。装備されたコネクタパイプと流れコネクタパイプは、有利にはコネクタの円周全体に、各々の長さ上に２つの区域を有しており、区域Ａは厚みが増した壁を備え、区域Ｂは厚みが薄くなった壁を備えており、同時に区域Ｂの厚みは、壁の厚みが０．０１から２．９までの場合、コネクタが配置されるタンクの壁の厚みの０．５から１．７に等しく、壁の厚みが２．９ｍｍを超える場合は０．３から１．４である。

本発明の第２の代替の形態では、中央タンク部分は、外側の上方底部と下方底部の間に溶接され、内側の底部および／または外側の外殻を中に含んでいる。

有利にはＡ区域の下方端部が、内側の外殻の壁に対して距離Ｘを有し、この距離がコネクタの外径Ｄの少なくとも１／５であり、Ａ区域の外側のコネクタの薄い壁をタンクの壁に接続する溶接シームの長さが、Ｂ区域のコネクタの外周の１／４以上に等しくなるように、コネクタパイプがタンクの壁の要素に溶接される。

有利には中央タンク部分において、内側および／または外側底部内に仕切りの上方および／または下方が溶接される。

有利には流れコネクタは、それが溶接される要素の壁の０．３から１．７の厚みを有する壁を備えた流れコネクタの一部がタンク要素との溶接シームを有し、この溶接シームの長さがコネクタの外周の少なくとも１／４であり、そこでの直径が最小限になるように内側底部および／または上方仕切りに溶接される。

さらに有利には装備コネクタパイプは、タンクの外側の外殻および／または中央部分の内側底部および／または上方および下方仕切りおよび／または外側の外殻および／または外側の上方および下方底部に溶接される。

有利には装備コネクタパイプは、内側の外殻に円周方向に位置付けられる、および／または内側底部および／または上方および下方仕切りおよび／または外側の外殻および／または外側の上方および下方底部に位置付けられる。

流れコネクタパイプは、特定のタンクの部品間に壁を形成するタンクの要素内に位置付けられ、外側の外殻に円周方向および／または内側底部および／または上方および下方底部に周方向に位置付けられる。

有利には内側底部および／または上方および下方仕切りにタイププレートが固定されており、これは有利には固定された地点でタンクの壁に対して短い距離のところにある。

有利にはタイププレートは、縁部に屈曲部を有し、および／またはプレートの下にブラケットが位置付けられている。

有利には外側の上方底部および／または下方底部に対して０°から３５５°の角度で装備用のコネクタパイプが周方向に溶接され、水平面に対して０°から９０°の範囲の角度γで配置され、コネクタパイプ間の角度βは、０°から３５５°であり、一方、コネクタパイプは、別個の気密性の筐体および／または一体式の筐体を装備することができ、これは、管によって特定のコネクタパイプの筐体を接続することによって形成される。

有利にはタンクの中央の内側の部品と、タンクの内部などの他の構築物と、作用媒体と接触している部分は、３ｍｍ以下の厚みを有する。

有利には内側底部および／または上方および下方仕切りには、彫り込むための場所があり、このようにしてタイププレートを交換することができる。

カバーおよび／または気密式チャンバのカバーの底部を固定するためのブラケットを、内側底部および／または内側の外殻および／または上方および下方仕切りおよび／または外側底部の表面に固定することができる。

有利には気密式カバーが、巻き付けられたワイヤから作成された弾性要素および／または弾性の平坦なバーによって固定され、内側底部および／または内側の外殻および／または外側底部および／または仕切りにしっかりと留められ、有利にはカバーの底部および／またはタンク設備とのチャンバカバーおよび／またはカバーシールの底部をそれ自体で押しつける。

本発明による圧力タンクは、同様のサイズと目的の市場で入手可能なタンクと比較したとき、本発明の記載にあるように中央部分を導入することにより、タンクを製造するのに必要な材料を削減し、より適切なテストと調査パラメータを可能にする。
特定のタンクの要素に対する適切な厚みの選択と、準備のための有利な技術によって、１つの内部要素、例えば中央の管によって一緒に固定された２つの外側底部を備える既知の設計のトロイダルタンクと比較したとき、例えばより低い圧力によってより大きな容積の中央管が実現することが保証される。
３つの底部のタンクの設計は、破裂する前により容積が大きく増大することにより安全性を高めており、これは破裂時の圧力に対する破裂前の百分率での容積の増加の関係がより大きくなり、同様の外側サイズ、容積、作業パラメータおよび目的を有するタンクの材料の量を削減することができることを意味する。

特定のタンクの要素のサイズと壁の厚みを適切に選択することにより、本明細書に記載される３つの底部のタンクの設計は、破裂前から破裂時の圧力の百分率での容積の増加の関係を変えることができ、これは、容積の増加が特定の破裂圧力に到達し、特定のタンクの利用に関する要件に従って破裂圧力が変化し、破裂する前および／またはタンクの中身が流出する前に容積の増加が必要であることを意味している。

タンクの中央部分の内側底部および／または内側の外殻および／または仕切りは、タンク装備を備えた厳重なチャンバ筐体の一部である。内側底部および／または内側の外殻および／または仕切りに設置されたタンク装備とパイプは有利には、タンクの最大限の外側の外殻の中にあってよく、これは外側の上方および下方底部および／または外側の外殻の表面によって画定されていることを意味する。

タンクの要素に溶接する代わりに、屈曲した縁部によってタイププレートの固定する地点によって、それがより簡単になり、製造工程後に続く作業（溶接、洗浄、塗装）をスピードアップし、これによりかなりの製造の省力となる。

タイププレートは、内側底部および／または仕切りであってよく、その表面上に、タンクの特定の利用を左右する規則に従って製品および／または製造元のデータが配置される。

本発明によるタンクは、適切な装備と共に設置されることで、垂直方向または水平方向など要求にしたがっていかなる面にも設置することができる。

本発明の主題が図面に示される。

トロイダルタンクの断面図である。 代替としての、外側の外殻とコネクタパイプを備えた大きな容積のタンクの断面図である。 図２のＷで見た図である。 タンクの中央部分の断面図である。 代替として仕切りを備えたタンクの断面図である。 仕切りと、仕切りの中のコネクタパイプおよび／またはタンク装備の内側底部を備えたタンクの断面図である。 装備用のコネクタパイプの例によるタンクの上面図である。 図７からのＢ−Ｂの断面図である。 図７のタンクのＡ−Ａの断面図である。 下方位置に装備用のコネクタパイプを備えた、タンク後方をＷで見た図である。 図１０の代替におけるトロイダルタンクのＡ−Ａの断面図である。 図１０の代替におけるタンクのＢ−Ｂの断面図である。 タイププレートの前方図である。 タイププレートの上面図である。 側部コネクタパイプを有する代替の断面図である。 外側底部の円周上にコネクタパイプを備えたタンクの上面図である。 図１６のＢ−Ｂの断面図である。 特定のコネクタパイプ用の個々のカバーの配置の図である。

外側の上方底部１が外側の下方底部２と共にタンクの外側の外殻を形成し、一方外側底部４が内側の外殻３に接続され、タンクの中央内部Ｓを形成しており、これと同時にコネクタパイプ９、９ａ、９ｂおよび１４と流れパイプ１５、１５ａは縦方向に２つの区域を有する。
区域Ａは厚みが増した壁であり、区域Ｂは厚みが薄くなった壁であり、有利にはこれらの区域はコネクタパイプの円周全体にあり、壁の厚みは、タンクの外殻の厚みの０．５から１．７であり、この場合壁の厚みは、０．０１から２．９ｍｍであり、壁の厚みが２．９０ｍｍを超える場合は０．３から１．４である。

第２の実施例では、内側底部４および／または内側の外殻３を備えたタンクの中央部分があり、この中央部分は、外側の底部の間、すなわち外側の外殻８によって接続された上方底部１と下方底部２の間に溶接される。
コネクタパイプ９、９ａ、９ｂおよび１４の区域Ａの下方端部が、内側の外殻３から距離Ｘの所に位置付けられ、この距離が、コネクタパイプの外径Ｄの１／５以上で、同時にコネクタパイプの薄い壁をタンクの外殻に接続する溶接シームの長さが、Ａ区域の後部に位置付けられ、区域Ｂにおけるコネクタパイプの外周の１／４に等しくなるように、コネクタパイプ９、９ａ、９ｂおよび１４がタンクの外殻の要素に溶接される。

タンクの中央部分Ｓで、すなわち内側の外殻３および／または内側底部４に、有利には上方仕切り６および／または下方仕切り６ａが溶接される。

それが溶接される要素の壁の厚みの０．３から１．７の厚みの壁を有する流れコネクタパイプ１５および１５ａの一部が、最小限の直径を有する区域において、コネクタタイプの円周の１／４より長くならない溶接シームによってタンクに接続されるように、流れコネクタパイプ１５および１５ａが内側底部および／または上方仕切り６に溶接される。

有利にはタンクを装備するためのコネクタパイプ９、９ａ、９ｂは、内側の外殻３ならびに／あるいはタンクの中央部分Ｓの内側底部ならびに／あるいは上方仕切り６および下方仕切り６ａならびに／あるいは外側の外殻８ならびに／あるいは外側の上方底部１および下方底部２に溶接される。

有利にはタンクを装備するためのコネクタパイプ１４は、内側の外殻３ならびに／あるいは上方仕切り６および下方仕切り６ａならびに／あるいは外側の外殻８ならびに／あるいは外側の上方底部１と下方底部２に周方向に位置付けられる。
有利には流れコネクタパイプ１５、１５ａは、特定のタンクの部品の間に壁を形成するタンクの要素内に位置付けられ、内側の外殻３ならびに／あるいは内側の外殻４ならびに／あるいは上方仕切り６および下方仕切り６ａに周方向に配置される。

タイププレート５が、内側底部４ならびに／あるいは内側の外殻３ならびに／あるいは上方仕切り６および下方仕切り６ａに、タンクの壁から遠く離れずに、有利には固定された地点に固定され、一方、プレート５は、屈曲縁部５ａおよび／またはプレートの下に位置するブラケット５ｂを有することができる。

有利には外側の上方底部１および／または下方底部２に、コネクタパイプ１４、９、９ａおよび９ｂが周方向に０°から３５５°の角度αで溶接され、水平面から０°から９０°の角度γで、かつコネクタ同士の角度βが０°から３５５°になるように位置付けられ、一方、コネクタは、別個の気密式筐体１６および／または個々のコネクタの筐体の貫通パイプ１８によって接続することによって形成される一体式の筐体１７を装備することができる。

有利には中央の要素、すなわち内部Ｓは作用媒体と接触しており、３ｍｍ以下の厚みの材料で作製される。

内側底部４ならびに／あるいは上方仕切り６および下方仕切り６ａが、タンクのタイププレートを形成する場合もある。

有利にはカバーの底部および／または気密式チャンバのカバーのブラケット７、７ａ、７ｂが、内側底部４ならびに／あるいは内側の外殻３ならびに／あるいは上方仕切り６および下方仕切り６ならびに／あるいは外側底部１および２の表面に固定される。

気密式のカバーが、まき付けられたワイヤ７ａおよび／または弾性の平坦なバー７ｂを有する弾性要素によってしっかりと留められ、内側底部４ならびに／あるいは内側の外殻３ならびに／あるいは外側底部１および２ならびに／あるいは仕切り６に固定され、有利にはカバーおよび／またはチャンバカバーの底部をタンク装備に自動的に押し付け、ならびに／あるいはカバーを密閉する。

Claims (15)

1. 加圧タンク、特に有利にはトロイダルタンクを形成する３つの底部を備えたタンクであり、コネクタパイプと、前記タンクとカバーをしっかりと留めるブラケットと、タイププレートと、備え付けカバーと、内側底部と、内側の外殻が装備された加圧タンクであって、
   外側の上方底部（１）が外側の下方底部（２）と共に外側のタンクの外殻を形成し、一方、内側底部（４）が内側の外殻（３）に接続され、前記タンクの中央の内側部分（Ｓ）を形成しており、
   装備用のコネクタパイプ（９、９ａ、９ｂおよび１４）と流れコネクタ（１５、１５ａ）がそれぞれの長さに２つの区域を有し、
   有利には前記コネクタパイプの円周全体に区域Ａは厚みが増した壁を備え、区域Ｂは厚みが薄くなった壁を備え、区域（Ｂ）における壁の厚みが、壁の厚みが０．０１から２．９ｍｍの場合、前記パイプが配置されるタンクの要素の厚みの０．５から１．７であり、壁の厚みが２．９ｍｍを超える場合０．３から１．４であることを特徴とする、
   加圧タンク。
2. 内側底部（４）および／または内側の外殻（３）で構成される中央のタンク部分が、外側底部の間、すなわち外側の外殻（８）によって接続された上方底部（１）と下方底部（２）の間に溶接されることを特徴とする、請求項１に記載の圧力タンク。
3. 装備用の前記コネクタパイプ（９、９ａ、９ｂおよび１４）が、コネクタパイプ（９、９ａ、９ｂおよび１４）の（Ａ）区域の下方端部が内側の外殻（３）の壁から距離Ｘの所にあり、この距離が外側のコネクタパイプの外径Ｄの１／５より小さくならず、区域（Ａ）の外側のコネクタパイプの薄い壁をタンクの外殻に接続する溶接シームの長さが、区域（Ｂ）におけるコネクタパイプの外周の１／４、すなわち最小限になるようにタンクの壁を形成する要素内に溶接されることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力タンク。
4. 前記タンクの中央部分（Ｓ）、すなわち内側の外殻（３）および／または内側底部（４）に、有利には上方仕切り（６）および／または下方仕切り（６ａ）が溶接されることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力タンク。
5. 前記流れコネクタパイプ（１５および１５ａ）が、それが溶接される要素の壁の厚みの０．３から１．７の範囲内の壁を備えた流れコネクタパイプ（１５および１５ａ）の一部が、コネクタパイプの外周の１／４以上の長さの溶接シームによってタンクの要素に接続され、この場合それは最も小さい直径であるように、内側底部（４）および／または上方仕切り（６）に溶接されることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力タンク。
6. タンク装備の前記コネクタパイプ（９、９ａ、９ｂおよび１４）が有利には内側の外殻（３）ならびに／あるいは前記タンクの中央部分（Ｓ）の内側底部ならびに／あるいは上方仕切り（６）および下方仕切り（６ａ）ならびに／あるいは外側の外殻（８）ならびに／あるいは外側の上方底部（１）および下方底部（２）に溶接されることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力タンク。
7. タンク装備用の前記コネクタパイプ（１４）が、内側の外殻（３）ならびに／あるいは内側底部（４）ならびに／あるいは上方仕切り（６）および下方仕切り（６ａ）ならびに／あるいは外側の外殻（８）ならびに／あるいは外側の上方底部（１）および下方底部（２）に周方向に位置付けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力タンク。
8. 前記流れコネクタパイプ（１５、１５ａ）が、特定のタンク要素の間に壁を形成するタンクの要素内に配置され、内側の外殻（３）ならびに／あるいは内側底部（４）ならびに／あるいは上方仕切り（６）および下方仕切り（６ａ）に周方向に位置付けられることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力タンク。
9. 有利には固定地点で、タンクの壁から短い距離の所でタイププレート（５）が、内側底部（４）ならびに／あるいは内側の外殻（３）ならびに／あるいは上方仕切り（６）および下方仕切り（６ａ）にしっかりと留められることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力タンク。
10. コネクタパイプ（１４）および（９、９ａ、９ｂ）が外側の上方底部（１）および／または下方底部（２）に、０°から３５５° の角度（α）で周方向に溶接され、水平面から０°から９０°の角度（γ）で、かつ前記コネクタパイプ同士の角度（β）が０°から３５５°になるように位置付けられ、一方、前記コネクタパイプが有利には気密式筐体（１６）および／または個々のコネクタパイプを貫通パイプ（１８）によって接続することによって形成される一体式の筐体（１７）を装備することを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力タンク。
11. 中央部分（Ｓ）の作用媒体と接触する前記要素が、３ｍｍ以下の厚みの材料で作製されることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力タンク。
12. 前記タイププレート（５）が有利には局所的に曲げられた縁部（５ａ）および／または前記プレートの下にあるブラケット（５ｂ）を有することを特徴とする、請求項９に記載の圧力タンク。
13. 前記内側底部（４）ならびに／あるいは上方仕切り（６）および下方仕切り（６ａ）が前記タンクの前記タイププレートを形成することを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力タンク。
14. カバーの底部および／または気密チャンバのカバーの前記ブラケット（７、７ａ、７ｂ）が、内側底部（４）ならびに／あるいは内側の外殻（３）ならびに／あるいは上方仕切り（６）および下方仕切り（６ａ）ならびに／あるいは外側底部（１、２）にしっかり留められることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力タンク。
15. 前記気密チャンバのカバーが、巻き付けられたワイヤ（７ａ）から作成された弾性要素および／または弾性の平坦なバー（７ｂ）によってしっかりと留められ、内側底部（４）および／または内側の外殻（３）および／または外側底部（１および２）ならびに／あるいは仕切り（６）に固定され、有利には前記カバーの底部および／またはチャンバのカバーをタンク装備に自動的に押し付け、ならびに／あるいはカバーを密閉することを特徴とする、請求項１４に記載の圧力タンク。

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