JP5762970B2 - ホース連結部を有する容器 - Google Patents

Description

本発明は、内部空間に高温の水を溜めるための容器、望ましくは圧力容器に関し、当該容器は、少なくとも１つの通路と、容器の通路に接続された第１のホース部を備える。

そのような容器は例えば、国際公開公報ＷＯ００／６３６２３に開示されている。この既知の容器には、通路が設けられたカバーが備えられている。金属パイプが通路を通って延在している。第１のホースは、第１の連結部を介して容器のカバーに接続されており、パイプは第１のホース部に固定され、第２のホース部はパイプ内に延在する。この場合において第１のホース部を冷水を供給するために利用すると、当該冷水は高温の供給パイプと接触することになり、その結果として、水中に溶解したカルシウムが湯垢として沈殿してしまう。水に対するカルシウムの溶解性は、高温の金属への接触によって大きく低下する。このため、供給パイプにおいて局所的にカルシウムの沈殿が発生する。この作用は、第１のホース部内に延びる供給パイプが存在することによって生じる通路のくびれによってさらに促進される。

本発明は、上記問題を解消する、または軽減することのできる容器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、内部空間に高温の水を溜める容器を提供する。当該容器は容器壁を有し、当該容器壁は、少なくとも１つの通路と、容器壁の通路に連結されるとともに、クランプ面が設けられた第１の連結部と、第１の連結部を通って周囲に延在する第１の可撓性ホース部と、通路の周囲に容器壁の一部として形成され、支承面が設けられた第２の連結部と、通路から容器の内部空間内へと延びる第２の可撓性ホース部とを備え、第１および第２の連結部は互いに係合可能であり、第１および第２の可撓性ホース部のそれぞれにはフランジ端部が設けられ、第１および第２の連結部が連結された状態において、第１の連結部に設けられたクランプ面（７）と第２の連結部に設けられた支承面とは互いに平行であり、第１および第２の可撓性ホース部に設けられたそれぞれのフランジ端部は共に、支承面とクランプ面との間で締め付けられて固定され、それにより、第１および第２の可撓性ホース部は実質的に連続したホースを形成する。

第１および第２のホース部を互いに向かって伸ばし、それらの間にシールを形成することによって、カバーの金属部分を覆うとともに、望ましくはくびれが存在しない、実質的に連続した（プラスチック）パイプを提供できる。これにより、少なくとも大部分において、湯垢の原因を取り除くことができる。

支承面とクランプ面は、互いに実質的に平行、かつ、通路の中心軸に対して９０度とは異なる角度で延在することが望ましい。これにより、とくに、第２のホース部の端部が９０度未満でフランジ状にされ、これに応じて第１のホース部の端部が９０度より大きな角度でフランジ状にされている場合に、第１のホース部の張力緩和作用が一層向上する。

第１のホース部が、ホースの内側チューブからなり、ホースが内側チューブと内側チューブを取り囲む、望ましくは金属メッシュの外側鞘部とを備える場合、内側チューブが外側鞘部を越えて延在し、支承面とクランプ面の間のクランプ位置まで延びている場合に、本発明を実現することができる。

ここで、第１の連結部に、ホースの内側チューブと外側鞘部の間に配置される、望ましくは金属製の薄肉パイプ状部を設け、当該パイプ状部を、望ましくは外側鞘部を取り囲むクランプ部材によって外側鞘部に締め付けて固定するとよい。これにより、内側チューブが第１の連結部を通って延在することができ、当該連結部を、上記パイプ状部を用いて簡単な方法でホースに連結することができる。第１の連結部を金属製とすることにより、簡単にパイプ状部を薄肉、かつ十分強いパイプ部分として構成することができるとともに、フランジつきの連続した内側チューブを用いることにより、金属製の連結部から水を遮断する追加の手段を不要にすることができる。

本発明による容器は、以下のようにさらに改良できる。通路を取り囲む容器の内側の少なくとも一部が、例えばステンレス鋼の独立したプレートによって覆われている。当該プレートには、容器の通路と一致する通路が設けられ、プレートは、その通路の位置で、望ましくは９０度より大きい角度で曲げられてフランジ部を形成し、プレートのフランジ部は、少なくとも部分的に支承面を形成する。

望ましくは容器のカバーに取り付けられる前記プレートを、第１、およびおそらくは第２のホース部と組み合わせて用いることにより、容器内における温水とカバーの他の部分との接触を防止することができる。この場合、カバーは、温水との接触によるカバー材料への悪影響や分解、崩壊のリスクなしで、適切な金属や適切な合金、例えば真鍮、アルミニウム、または鉄合金等を用いて、例えば鋳造により形成することができる。所望の効果を得るために追加のシール部材を設ける必要がない。

上述したようなフランジ端部が設けられた特別なホース部のないプレートを用いて、１つ以上のホース部が設けられた通路と組み合わせることも、もちろん可能である。したがって、第１および第２のホース部を第１の連結部のパイプ状端部に移動してそこに固定し、第１の連結部がプレートのフランジ部に対して直接的なシールを形成したり、あるいは例えば少なくとも本発明による第１のホース部に相当する方法で追加のシール部材を利用して封止を行ってもよい。

これより本発明の実施の形態を示す図面を参照して本発明をより詳細に説明する。

図１は、本発明による容器の一部の長手方向断面をごく模式的に示す図である。 図２は、本発明による容器の他の実施の形態であり、図１に対応する断面図である。 図３は、本発明による容器の他の実施の形態であり、図１に対応する断面図である。 図４は、本発明による容器の他の実施の形態であり、図１に対応する断面図である。 図５は、本発明による容器の他の実施の形態であり、図１に対応する断面図である。 図６は、本発明によるさらに別の実施の形態における長手方向断面を大縮尺で示す図である。

図１は、本発明による容器の一部を示している。当該容器は、例えば温水等の液体を溜めるための圧力容器からなり、とくに、例えばＷＯ００／６３６２３に開示されたような、水の大気圧沸点を超える温度の温水を収容するものである。当該公報の内容は引用文としてここに組み込まれる。当該容器は、温水を収容するための内部空間１を備え、その内部空間の上部はカバー２で閉鎖される。カバーは例えば着脱可能に容器の他の部分に接続することができる（不図示）。容器は温水の流出口(不図示）と、容器内に真水を流入させる流入口３とを備え、水は容器内において加熱器（不図示）によって加熱される。水流入口３は、水の供給源から容器のカバー２まで延在する可撓性の第１のホース部と、カバー２から容器内、望ましくは冷水を加熱することができる加熱器が設けられた容器の底まで延びる可撓性の第２のホース部５とを備える。温水は容器の上部から排出される。容器は水流入口を介して加圧下で充填されており、温水がいつでも容器の上部から流出できるように構成されている。

図１に示すように、２つのホース部４、５は内径を変えることなく隣接して連結されている。ホース部４、５はカバーの周囲の部分を完全に、密封するように遮断しており、水は容器内に流入する前にホース部４，５とのみ接触することになる。

この隣接構造は次のように構成されている。第１のホース部４は、クランプ面７が設けられた第１の連結部６を通って延びている。第１のホース部４は、連結部６を越えて延び、クランプ面７でフランジをつけられる。この結果、ホース部４のフランジ部８はクランプ面７に当接する。第２のホース部５も同様である。ホース部５は第２の連結部１０によって囲まれた通路９を貫通し、連結部１０には容器の外側を向いて、第２のホース部５のフランジ端部１２が当接する支承面（bearing surface）１１が設けられている。第１および第２の連結部６，１０は互いに係合可能である。ここでは、第１の連結部が、外部ねじ山１３が設けられたオス部として構成され、第２の連結部が、第１の連結部６の外部ねじ山１３に適合する内部ねじ山１４が設けられたメス部として構成されている。

図１に示すように、クランプ面７と支承面１１は、組み立てられた状態において、互いに平行、かつホース部４，５の中心軸に対して９０度の角度で延在している。第１の連結部６を第２の連結部１０へ挿入すると、クランプ面７は支承面１１の方向に移動し、ホース部４，５のフランジ端部８，１２はクランプ面７と支承面１１の間で互いに押されて固定される。これにより、シール部材を追加で設けることなく水密で封止することができる。

図２は変形例を示しており、クランプ面７と支承面１１とが互いに平行であるが、ホース部４，５の中心軸に対して９０度とは異なる角度で延在している。この場合、第２のホース部５のフランジ端部１２は約４５度でフランジ状にされており、これに応じて第１のホース部４の端部８は約１３５度でフランジ状にされている。また、クランプ面７と支承面１１とが全体にわたって接触し固定されるという効果を得られれば、クランプ面７と支承面１１とが互いに平行に延在しないようにすること、あるいは互いに異なる形状とする（例えば、径方向に湾曲させる）ことも、もちろん可能である。

図３は、別の実施形態を示しており、第１および第２のホース部４，５が１本のホースから構成され、これに応じてホース部のフランジ端部８，１２が互いにつながっている。これにより、ホース部４、５の封止を確実に行うことができ、フランジ端部は主にホースを容器のカバー２に取り付けるために利用されて張力緩和（strain relief）手段として機能する。

図４は本発明のさらに別の変形例を示しており、第１のホース部５のみが容器に接続され、フランジ端部８を介して固定され、封止されている。このような実施形態は、水または別の流体を容器の上部へ供給あるいは上部から排出させる場合、例えば圧力容器の温水流出口として、使用することができる。本実施形態はまた、第１のホース部を容器の別の部分、例えば底、または側壁に接続することにより、流体を別の箇所から供給または排出する場合にも、もちろん使用できる。

図５は、図４に示す実施形態を詳細に説明する図である。第１のホース部４のみがフランジ端部８によってクランプ面７と支承面１１の間に固定されている。第２のプラスチック（望ましくは、より薄肉の）ホース部５が第１のホース部に異なる手法で接続されている。例えば第２のホース部を第１のホース部へ挿入し、例えばクランプ手段によって第１のホース部に固定する。第２のホース部の固定は、第１のホース部のフランジ端部８が締め付けられると自動的に起こる。これは、締め付けによってフランジ端部付近のホース部がわずかに内側に膨らむためである。

図６は、最後の実施の形態を詳細に示している。第１の詳細は、第１のホース部４とこれに関連する連結部６の構造についてである。本実施の形態において、第１のホース部４は、例えばＰＴＦＥ、あるいはその他の適切なプラスチック材料からなるホースの可撓性のインナーチューブによって形成されている。ホースは、前述のインナーチューブ４、および、望ましくは金属メッシュ等から形成され、インナーチューブを取り囲む鞘部（sheath)１５を有する。上記ホースは、当該分野においてそれ自体、既知となっているホースである。

この場合、インナーチューブ４は鞘部１５より長く、インナーチューブ４が鞘部１５を越えて、すなわち連結部６を通ってクランプ面７まで突出している。連結部６は、インナーチューブ４と鞘部１５の間に挿入される薄いパイプ状部１６を有し、クランプスリーブ１７によって鞘部１５を連結部６のパイプ状部１６に締め付けることにより、連結部６とホースの間を連結している。これにより、わずかな部品によって連結を実現しながら、ホースの内径がでこぼこになることがない。

図６において特徴となる第２の詳細は、カバー２の支承面１１が主に、プレート２０開口１９を取り囲む、屈曲した環状フランジ、すなわちフランジ部として形成されていることである。上記プレート２０は、望ましくはステンレス鋼から形成され、カバーの残りの部分を覆うように機能する。カバーは液体の圧力に耐えることができるように厚肉壁となっており、これに応じて、適切な金属、例えばアルミニウム、真鍮または鉄合金等から、例えば、鋳造により形成されている。したがって、カバー材料は腐食や他の種類の損傷から保護される。開口１９を越えてプレート２０を上方に延ばし、ホース部４、５用の支承面１１を形成することにより、ホース部４，５のフランジ端部８，１２によってプレート２０とカバー２との間の封止を行うこともでき、追加のシール部材を設ける必要がない。支承面１１と第１のホース部の中心軸との間の角度を９０度未満に設定する（すなわち、支承面１１を９０度より大きく、かつ１８０度より小さい範囲のフランジとして形成する）ことにより、プレート材料に亀裂を生じさせるリスクなく、プレス加工によりフランジ１８を曲げることができる。

上述した本発明は、従来技術に対して種々の利点を有する容器を提供するものである。
・連続したプラスチック管を利用することにより、水と容器の金属部分および／または連結部との間の接触がなくなり、カルシウムの沈殿やその他の金属との相互作用が発生することがない。
・上述したカルシウムの沈殿の軽減により、管路内の流れが最適に維持されることになり、例えば脱亜鉛現象や腐食によって引き起こされる金属部分の損傷が発生することがない。
・溶け出した金属や金属酸化物で水が汚染されることがない。
・ホースを容器へ連結する箇所において管路のくびれがなくなることも、適切な流れに貢献する。
・本発明による連結構造は、第１のホース部とカバーとの間に、第１のホース部とおそらくは第２のホース部とを連結するために追加で鋼鉄製の連結パイプが必要な従来の連結構造に比べて、簡単で安価である。

本発明は、図示された上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく変形が可能である。そこで、第１のホース部４を、容器の別の部分、例えば底に連結することもできる。この場合、冷水を容器の底に流入させるための第２のホース部は必要ない。

メス連結部を、カバーと一体に形成したり、カバーから独立した部品として例えば締め付けや溶接等によってカバーに取り付けるように構成してもよい。本発明は、さらに他の液体用の容器とともに用いてもよい。異なる実施の形態の態様をそれぞれ組み合わせてもよい。そこで、例えば、図６に示す形態のプレート２０を、図４に示す容器に用いることも可能である。実際には、１つの容器に、図４および６の連結構造、冷水流入口に図６の連結構造、および温水流出口に図４の連結構造を用いることも可能である。

Claims (15)

1. 内部空間に高温の水を溜めるための容器であって、
   前記容器は容器壁を有し、前記容器壁は、少なくとも１つの通路（９）と、前記容器壁の前記通路に連結されるとともに、クランプ面（７）が設けられた第１の連結部（６）と、前記第１の連結部（６）を通って延在する第１の可撓性ホース部（４）と、前記通路の周囲に前記容器壁の一部として形成され、支承面（１１）が設けられた第２の連結部（１０）と、前記通路から前記容器の前記内部空間内へと延びる第２の可撓性ホース部（５）とを備え、
   前記第１の連結部および前記第２の連結部は互いに係合可能であり、
   前記第１の可撓性ホース部および第２の可撓性ホース部のそれぞれにはフランジ端部（８，１２）が設けられ、
   前記第１の連結部（６）および前記第２の連結部（１０）が連結された状態において、前記クランプ面（７）と前記支承面（１１）とは互いに実質的に平行であり、前記第１および第２の可撓性ホース部にそれぞれ設けられたフランジ端部（８，１２）は共に前記支承面（１１）と前記クランプ面（７）との間で締め付けられて固定され、それにより、前記第１の可撓性ホース部（４）および第２の可撓性ホース部（５）は実質的に連続したホースを形成することを特徴とする容器。
2. 請求項１に記載の容器において、前記第１の可撓性ホース部（４）の端部が９０度より大きな角度のフランジに形成されるように、前記支承面（１１）と前記クランプ面（７）は、前記通路（９）の中心軸に対して９０度とは異なる角度で延在していることを特徴とする容器。
3. 請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の容器において、
   前記第１の連結部（６）はオス連結部であり、前記第２の連結部（６）はメス連結部であり、ねじ山（１３、１４）により互いに接続されることを特徴とする容器。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の容器において、
   前記第１の可撓性ホース部（４）は、ホースの内側チューブからなり、前記ホースは前記内側チューブと、前記内側チューブを取り囲む外側鞘部（１５）とを備え、前記内側チューブは前記外側鞘部を越えて延在することを特徴とする容器。
5. 請求項４に記載の容器において、
   前記第１の連結部（６）には、前記第１の可撓性ホース（４）の前記内側チューブと前記外側鞘部（１５）との間に配置された薄肉のパイプ状部（１６）が設けられ、前記パイプ状部は、前記外側鞘部を取り囲むクランプ部材（１７）によって前記内側チューブに締め付けられて固定されることを特徴とする容器。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の容器において、
   前記容器壁の内側の、少なくとも前記通路（９）を取り囲む部分は、独立したプレート（２０）で覆われ、
   前記プレートには、前記容器壁の前記通路と一致する開口（１９）が設けられ、前記プレートは、前記開口の位置で曲げられてフランジ部（１８）を形成し、前記プレートの前記フランジ部は、少なくとも部分的に前記支承面（１１）を形成することを特徴とする容器。
7. 請求項６に記載の容器において、
   前記プレート（２０）は、ステンレス鋼からなることを特徴とする容器。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の容器において、
   前記第１および第２の可撓性ホース部（４，５）は、ＰＴＦＥからなることを特徴とする容器。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の容器において、
   前記通路（９）は、前記容器壁の一部をなす前記容器のカバー（２）に形成されていることを特徴とする容器。
10. 内部空間に高温の水を溜めるための容器であって、
    前記容器は、少なくとも１つの通路（９）と、前記容器の前記通路（９）に連結されるとともに、クランプ面（７）が設けられた第１の連結部（６）と、前記第１の連結部（６）を通って周囲に延在する第１の可撓性ホース部（４）と、前記通路（９）を取り囲み、支承面（１１）が設けられた第２の連結部（１０）とを備え、
    前記第１の連結部および前記第２の連結部は互いに係合可能であり、
    前記第１の可撓性ホース部（４）にはフランジ端部（８）が設けられ、
    前記第１の連結部および前記第２の連結部が連結された状態において、前記クランプ面（７）と前記支承面（１１）とは、前記通路（９）の中心軸に対して９０度とは異なる角度で実質的に互いに平行に延在し、前記第１の可撓性ホース部に設けられたフランジ端部（８）は、前記支承面（１１）と前記クランプ面（７）との間で締め付けられて固定され、それにより、前記フランジ端部は９０度より大きな角度となることを特徴とする容器。
11. 請求項１０に記載の容器において、
    前記通路（９）から前記容器の前記内部空間内に延び、前記第１の可撓性ホース部（４）と接続する第２の可撓性ホース部（５）をさらに備えることを特徴とする容器。
12. 請求項１１に記載の容器において、
    前記第２の可撓性ホース部（５）にはフランジ端部（１２）が設けられ、
    前記第１の連結部（６）と前記第２の連結部（１０）が連結された状態において、前記第１の可撓性ホース部（４）および第２の可撓性ホース部（５）の互いに当接する前記フランジ端部（８，１２）は共に、前記支承面（１１）と前記クランプ面（７）との間で締め付けられて固定され、それにより、前記第１の可撓性ホース部および第２の可撓性ホース部は実質的に連続したホースを形成することを特徴とする容器。
13. 内部空間に高温の水を溜めるための容器であって、
    前記容器は、第１の可撓性ホース部（４）が通る少なくとも１つの通路（９）が設けられたカバー（２）を備え、
    前記カバーの内側の、少なくとも前記通路（９）を取り囲む部分は、ステンレス鋼からなる独立したプレート（２０）で覆われ、前記カバーを前記容器の内部から遮蔽し、前記プレートには前記カバーの前記通路（９）と一致する開口（１９）が設けられ、
    前記プレートは、前記開口（１９）の位置で曲げられてフランジ部（１８）を形成し、前記第１の可撓性ホース部（４）は、前記フランジ部を封止することによって、密封されることを特徴とする容器。
14. 請求項１３に記載の容器において、
    クランプ面（７）が設けられた第１の連結部（６）と、
    前記通路（９）を取り囲み、支承面（１１）が設けられた第２の連結部（１０）とをさらに備え、
    前記第１および第２の連結部は互いに係合可能であり、
    前記プレート（２０）の前記フランジ部（１８）は、少なくとも部分的に前記第２の連結部（１０）の前記支承面（１１）を形成し、シール部材を介在させて、前記クランプ面（７）に当接して封止することを特徴とする容器。
15. 請求項１４に記載の容器において、
    前記第１の可撓性ホース部（４）にはフランジ端部が設けられ、
    前記第１の連結部（６）と前記第２の連結部（１０）が連結された状態において、前記フランジ端部は、前記支承面（１１）と前記クランプ面（７）との間で締め付けられて固定されシール部材として機能することを特徴とする容器。
    

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