JPS6322389A - Pressure tank for corrosive substance - Google Patents

Pressure tank for corrosive substance

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Publication number
JPS6322389A
JPS6322389A JP62104852A JP10485287A JPS6322389A JP S6322389 A JPS6322389 A JP S6322389A JP 62104852 A JP62104852 A JP 62104852A JP 10485287 A JP10485287 A JP 10485287A JP S6322389 A JPS6322389 A JP S6322389A
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JP
Japan
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tank
coating
side wall
end member
body portion
Prior art date
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Application number
JP62104852A
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Japanese (ja)
Inventor
ドナルド、エフ.フェアグリーブ
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EAKURIIN ENG PROD
Original Assignee
EAKURIIN ENG PROD
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Filing date
Publication date
Application filed by EAKURIIN ENG PROD filed Critical EAKURIIN ENG PROD
Publication of JPS6322389A publication Critical patent/JPS6322389A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18Water-storage heaters
    • F24H1/181Construction of the tank

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内面に防蝕被膜を有する腐蝕性物質用圧力
タンク、特に熱水用鋼製タンクの改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] This invention relates to an improvement in a pressure tank for corrosive substances, in particular a steel tank for hot water, which has an anti-corrosion coating on its inner surface.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

典型的には、セラミックまたはガラスをライニングした
熱水タンクは、円筒頂部を備えた円筒側壁を有しており
、この円筒頂部はタンクに「プラス」ヘッドを規定する
凹状内面を有している。タンクの底部は、タンクの「マ
イナス」底部を規定する凸状内面を有している。この構
成のものは永年にわたって製造されており、その技術と
しては通常、平担な矩形ブランク(素材板)からロール
巻きされた円筒側壁に頂部を溶接することと、底部を開
放端としたタンクの内部にコーティングすることから構
成されている。予じめコーティングされていると共に凸
状内面を有する底部が、次いで、タンクの基部に溶接さ
れる。これを図面を参照して説明する。
Typically, ceramic or glass lined hot water tanks have a cylindrical sidewall with a cylindrical top that has a concave inner surface that defines a "plus" head for the tank. The bottom of the tank has a convex inner surface defining a "minus" bottom of the tank. This configuration has been manufactured for many years, and the technology usually involves welding the top to a cylindrical side wall rolled from a flat rectangular blank, and creating a tank with an open bottom. It consists of an internal coating. The bottom, which is pre-coated and has a convex inner surface, is then welded to the base of the tank. This will be explained with reference to the drawings.

熱水タンクは、水を通常4;J48.9℃(120°F
から71.1℃(160°F)の温度に加熱および保管
するために住宅および商業施設において利用されており
、その熱源は通常電熱要素またはガス燃焼加熱装置であ
る。電気タイプの熱水器に用いられる典型的なタンクが
第1および第2図に示されている。タンク10は円筒側
壁12と、第1または底端部材14および第2または頂
端部材16から構成されている。タンクの各端部材は円
筒側壁に溶接されてタンクを密閉すると共に、水が加熱
され、かつ熱水として保管されるべき区画室を提供して
いる。たとえば側壁12に設けられる水入口および電気
加熱要素用開口は図示されていない。通常、熱水は熱水
ヒータの頂部から流出口18を介して取出される。
Hot water tanks usually store water at 48.9°C (120°F).
It is utilized in residential and commercial facilities for heating and storage to temperatures between 160° F. and 71.1° C. (160° F.), and the heat source is usually an electric heating element or a gas-fired heating device. A typical tank used in an electric type water heater is shown in FIGS. 1 and 2. Tank 10 is comprised of a cylindrical sidewall 12, a first or bottom end member 14, and a second or top end member 16. Each end member of the tank is welded to the cylindrical side wall to seal the tank and provide a compartment in which the water is heated and stored as hot water. For example, water inlets and openings for electrical heating elements in the side wall 12 are not shown. Typically, hot water is removed from the top of the hot water heater through an outlet 18.

従来の熱水ヒータの組立ては、通常、頂端部材コロを側
壁12に溶接することにより達成される。第2図におい
て、頂端部材16は、側壁」一端部分22内に嵌合され
る周縁端部分20を有している。頂端部材16は帯状溶
接部24により側壁上端部分22に溶接されており、そ
れにより頂端縁26が頂端部材16の外側壁28に連結
されている。こうして、所定位置に頂端部材]6を有す
る底部開口端型タンクが提供され、ここでタンク内面は
頂端部材内面と共に防蝕被膜で被覆される。これは、タ
ンクおよび頂端部材の内側を研磨材を用い、あるいは酸
洗法により洗浄して、鋼材内面から酸化物および汚染物
を除去すると同時に、表面をエツチングして、タンクの
内面に防蝕被膜を十分に接合させることにより達成され
る。洗浄後、タンク内部はうわ薬スラリーでコーティン
グされるが、これは当該技術において通常実施されるも
のであると共に、水中に懸濁された本質的に微砕セラミ
ック粉末からなっている。コーティングはすべての内面
に施され、これには頂端部材16の凹状内面30.およ
びタンク内部でタンク側壁内面34に沿う結合領域周囲
が含まれている。
Assembly of conventional hot water heaters is typically accomplished by welding the top member roller to the sidewall 12. In FIG. 2, the top member 16 has a peripheral end portion 20 that fits within a sidewall end portion 22. In FIG. The top member 16 is welded to the sidewall upper portion 22 by a band weld 24, thereby connecting the top edge 26 to the outer wall 28 of the top member 16. Thus, a bottom open-ended tank with the top member] 6 in place is provided, where the inner surface of the tank is coated with a corrosion-protective coating together with the inner surface of the top member. This involves cleaning the inside of the tank and top member using an abrasive or pickling method to remove oxides and contaminants from the inner surface of the steel material, and at the same time etching the surface and applying a corrosion-resistant coating to the inner surface of the tank. This is achieved by sufficient bonding. After cleaning, the interior of the tank is coated with a glaze slurry, which is commonly practiced in the art and consists essentially of finely ground ceramic powder suspended in water. The coating is applied to all inner surfaces, including the concave inner surface 30. of the top member 16. and around the bond area along the tank side wall inner surface 34 inside the tank.

タンク側壁に対する底端部材14の溶接を容易にするた
め、タンク側壁の底周辺内部および底端部36から被膜
かふき取られる。次いで、コーティングされたタンクは
乾燥装置を通過されて、うわ薬スラリーから水分が除去
されてから、通常的871’C(1600°F)の温度
で運転されるうわ築炉内に載置される。その結果、タン
ク内部に滑らかな耐蝕被膜が形成される。
To facilitate welding of the bottom end member 14 to the tank side wall, the coating is wiped from within the bottom periphery and bottom end 36 of the tank side wall. The coated tank is then passed through a dryer to remove moisture from the glaze slurry before being placed in a glaze furnace typically operated at a temperature of 871'C (1600F). As a result, a smooth corrosion-resistant coating is formed inside the tank.

凸状内面を有する底端部材14が、上記タンク外殻組立
体と同様に洗浄およびうわ藁処理がなされる。うわ薬コ
ーティングは領域38においてふき取られて、側壁12
の洗浄された端部分36に隣接配置される。底端部材1
4はタンク内に挿入される。タンク底部の内面40上の
被膜は側壁]2の内面34上の被膜に接触される。溶接
42が面36および38間に施される。
The bottom end member 14, which has a convex inner surface, is cleaned and glazed in the same manner as the tank shell assembly described above. The glaze coating is wiped off in area 38 and the sidewall 12
is located adjacent to the cleaned end portion 36 of. Bottom end member 1
4 is inserted into the tank. The coating on the inner surface 40 of the tank bottom is contacted with the coating on the inner surface 34 of the side wall]2. A weld 42 is applied between surfaces 36 and 38.

通常、溶接部42は、内面34および40上の被膜の結
合部の領域44から十分に隔置されているから、溶接処
理からの熱は被膜を劣化させることはない。通常、この
溶接はサブマージアーク溶接法タイプのものにより実施
される。
Typically, the weld 42 is sufficiently spaced from the bond area 44 of the coating on the inner surfaces 34 and 40 that the heat from the welding process will not degrade the coating. Usually, this welding is carried out by a type of submerged arc welding process.

〔発明か解決しようとする問題点〕[The problem that the invention attempts to solve]

このような構造は、熱水タンクとしては満足できるが、
タンク頂部と側壁との間の継目において腐蝕を増大する
タンク頂部における熱水によるタンクの破損が、工業上
問題になっている。
Although such a structure is satisfactory as a hot water tank,
Tank failure due to hot water at the tank top, which increases corrosion at the seam between the tank top and sidewalls, has become an industrial problem.

このような破損は、通常、コーティング過程においてこ
の領域に施されるうわ薬または被膜が中断されているこ
とが原因となっている。この構造による別の欠点は、タ
ンクの「マイナス」底部の材料肉厚をタンクの側壁より
もかなり厚くすることが要求されることであり、このよ
うにして圧力下においてタンク底部、少なくともその中
央領域が屈曲してクラックを発生ずるが、被膜を破壊さ
せることがないようにしなければならない。「マイナス
」ヘッド構造の別の欠点は、それにより組立てられたタ
ンク容量かかなり減少されることで、したかって熱水タ
ンクの全高はかなり大きくしなければならなくなる。
Such damage is usually caused by interruptions in the glaze or coating applied to this area during the coating process. Another disadvantage with this construction is that it requires the material wall thickness of the "minus" bottom of the tank to be considerably thicker than the side walls of the tank, thus ensuring that under pressure the tank bottom, at least its central area However, care must be taken to ensure that the film does not break due to bending and cracks. Another disadvantage of the "minus" head design is that it considerably reduces the assembled tank capacity and therefore requires the overall height of the hot water tank to be considerably larger.

タンク頂部における熱水は腐蝕反応を増大する。Hot water at the top of the tank increases the corrosion reaction.

その理由は、酸素を含む放出ガスが、欠陥を有するうわ
薬または被膜から露出された裸金属と自由に化学反応を
生じ、かつそれを腐蝕させるからである。さらに、化学
反応の速度は、温度が100C上昇する毎に2倍になる
ことが認識されている。さらに、タンク頂部とタンク側
部との取付けにおける突合せ形態は、タンク側壁および
頂部の円筒部の外周縁の切目または他の欠陥により、必
ずしも完全とは言えない。したかって、うわ薬材料の適
用にあたって最大の注意を払ったとしても、タンク頂部
およびタンク側壁間の結合部に、何らかの未コーティン
グ領域が存在することになる。
The reason is that the oxygen-containing released gases are free to chemically react with and corrode the bare metal exposed from the defective glaze or coating. Furthermore, it has been recognized that the rate of chemical reactions doubles for every 100C increase in temperature. Additionally, the abutment of the tank top and tank side attachment is not always perfect due to cuts or other imperfections in the tank sidewalls and the outer periphery of the cylindrical portion of the top. Therefore, even if the greatest care is taken in applying the glaze material, there will be some uncoated area at the junction between the tank top and tank sidewalls.

タンク容量を増大するには、熱水タンクに「プラス」ヘ
ッド部だけでなく、さらに「プラス」底部を設けること
が有益である。これは、所定径においてタンクの容量を
増大すると共に、「プラス」ヘッドの形状によりタンク
高さを減少させる可能性を有している。しかし、現在の
技術においては、溶接された「プラス」頂部を備えたタ
ンクがセラミック材料をコーティングされた後で、「プ
ラス」底部をタンクに結合する技術は知られていない。
To increase the tank capacity, it is advantageous to provide the hot water tank not only with a "plus" head but also with a "plus" bottom. This has the potential to increase tank capacity for a given diameter and reduce tank height due to the "plus" head shape. However, in the current state of the art, no technique is known for joining a "plus" bottom to a tank after the tank with a welded "plus" top has been coated with a ceramic material.

もし、予じめコーティングされたタンク用「プラス」底
端部が、頂部が溶接されるのと同一方法によりタンク側
壁に溶接されるならば、コーティング被膜が溶接熱によ
り厳しく劣化または損傷されることになる。このような
劣化により鋼材料に未コーティング部分が生じ、熱水に
より腐蝕されることになる。
If a pre-coated tank "plus" bottom edge is welded to the tank sidewall in the same manner that the top is welded, the coating film will be severely degraded or damaged by the welding heat. become. Such deterioration results in uncoated parts of the steel material, which are corroded by hot water.

円筒タンク構造に関して「プラス」ヘッドおよび底部を
提供する従来技術のタンク構造を考慮してみると、米国
特許第3,199,711号明細書に、加圧された材料
を含有する消火タンクが開示されている。このタンクは
、内容物により腐蝕されない材料から形成されており、
したがってタンク内部には何ら保護または防蝕コーティ
ングは施されていない。たとえば、消火液を含有する場
合、タンクは銅または類似材料から形成され、構成要素
は相互にはんだ付けされている。類似のシステムが米国
特許第3,952,904号明細書に示されており、そ
こでも構造材料はその内容物により腐蝕されないもので
ある。凹状内部形状を有するプラスチック底部が、障壁
のプラスチック側壁に音波溶接されており、連結部には
漏出を防止するためにシールが設けられている。このシ
ステムにおいては、何の保護コーティングも不要である
と共に、溶接熱が内部保護被膜に影響を与える場合は、
結合部に溶接は利用されない。
Considering prior art tank constructions that provide "plus" heads and bottoms for cylindrical tank constructions, U.S. Pat. No. 3,199,711 discloses a firefighting tank containing pressurized material. has been done. This tank is constructed from a material that will not be corroded by its contents;
Therefore, there is no protective or anti-corrosion coating inside the tank. For example, when containing a fire extinguishing fluid, the tank is made of copper or a similar material and the components are soldered together. A similar system is shown in US Pat. No. 3,952,904, in which the structural material is not corroded by its contents. A plastic bottom with a concave internal shape is sonic welded to the plastic sidewall of the barrier and the joint is provided with a seal to prevent leakage. This system does not require any protective coating and if the welding heat affects the internal protective coating,
No welding is used in the joints.

円筒タンク側壁上に「プラス」端部を有する別のタイプ
の容器は、米国特許第3,098,577号および同第
3,132,618号明細書に開示されている。これら
のいずれのものも、その内容物による腐蝕を防止するた
めに、タンク表面に内部コーティングを施すことを企図
しているものではない。従来の熱水タンク構造について
なされた前述の問題は、これらの特許明細書に開示され
たタンク構造によっては解決されない。
Another type of container having a "plus" end on the cylindrical tank sidewall is disclosed in U.S. Pat. No. 3,098,577 and U.S. Pat. No. 3,132,618. None of these contemplate an internal coating on the tank surface to prevent corrosion by its contents. The aforementioned problems with conventional hot water tank structures are not solved by the tank structures disclosed in these patents.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によれば、腐蝕性物質を収容するためのタンクは
、その内面に防蝕被膜を有している。
According to the invention, the tank for containing corrosive substances has a corrosion-protective coating on its inner surface.

タンクは円筒状の鋼製側壁と、タンクに固定され閉鎖す
る第1および第2端部材とから構成されている。少なく
とも第1端部材は凹状形状を有すると共に、タンク内部
が外側へ向って張り出しているような形状を有する。少
なくとも第1端部材は連結部材によりタンクに固定され
ており、この連結部材は、タンク側壁内面および第1端
部材内面に予じめ施された防蝕被膜に対する溶接熱の作
用を制御する環状体部分を備えている。環状体部分の第
1部分は第1端部材の周縁の第1連結部において連結さ
れている。環状体部分の第2部分は第2連結部において
、側壁の円筒端部分に連結されている。第1および第2
部分および対応する第1および第2連結部の一方は、防
蝕被膜で被覆されている。第1および第2部分の他方は
、溶接連結部である。環状体部分は、溶接連結部を防蝕
被膜から所定の割合たけ隔置(離間)させることにより
、被膜が加熱される温度を制御するようになっている。
The tank is constructed from a cylindrical steel sidewall and first and second end members that are secured to and close the tank. At least the first end member has a concave shape and has a shape such that the inside of the tank projects outward. At least the first end member is fixed to the tank by a connecting member, and the connecting member is an annular body portion that controls the action of welding heat on the corrosion-resistant coating applied in advance to the inner surface of the tank side wall and the inner surface of the first end member. It is equipped with The first portion of the annular body portion is connected at a first connection at the periphery of the first end member. The second portion of the annular body portion is connected to the cylindrical end portion of the side wall at a second connection. 1st and 2nd
The portion and the corresponding one of the first and second connections are coated with a corrosion-resistant coating. The other of the first and second portions is a welded connection. The annular body portion is adapted to control the temperature at which the coating is heated by spacing the weld joint a predetermined distance from the corrosion-protective coating.

本発明によれば、さらに、腐蝕性物質を収容するための
鋼製タンクの対応端部に鋼製端部材を連結する方法が提
供される。タンクは内面を有する円筒側壁を備えると共
に、その端部材は円形でタンク内部が外方に張り出して
いる凹面形状を有し、また、この端部材をタンク側壁端
部に連結する連結部材を備えている。本発明の方法は、
連結部材を端部材またはタンク側壁に連結することから
構成されている。タンクの内面、端部材の凹状内面およ
び連結部材の露出部分は、防蝕被膜で被覆されている。
The invention further provides a method for connecting a steel end member to a corresponding end of a steel tank for containing corrosive substances. The tank includes a cylindrical side wall having an inner surface, an end member thereof having a circular concave shape with the inside of the tank protruding outward, and a connecting member connecting the end member to the end of the tank side wall. There is. The method of the present invention includes:
It consists of connecting a connecting member to the end member or tank side wall. The inner surface of the tank, the concave inner surface of the end member and the exposed portion of the connecting member are coated with a corrosion-resistant coating.

連結部材は端部材またはタンク側壁に溶接される。タン
ク側壁に対する端部材の連結を完全にするため、連結部
材のコーティングされた露出部分は、タンク側壁内面の
端部内面の被膜に突当てられて被膜結合部が形成される
。被膜結合部が加熱される温度は、連結部材により連結
部材の溶接を被膜結合部から隔置させる割合を予じめ決
定することにより制御される。
The connecting member is welded to the end member or tank side wall. To complete the connection of the end member to the tank side wall, the coated exposed portion of the connection member abuts the coating on the inner surface of the end portion of the inner surface of the tank side wall to form a coating bond. The temperature at which the membrane bond is heated is controlled by predetermining the rate at which the coupling member spaces the weld of the coupling member from the membrane bond.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、好適な実施態様を示す図面を参照しながら本発明
について詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing preferred embodiments.

本発明は、タンク材料に対して腐蝕性を有する媒体を収
容する多種のタンク構造、たとえば水を収容する鋼製タ
ンク、酸性ガス用ガスシリンダ、消化器およびビール用
樽に適用できる。
The invention is applicable to a wide variety of tank structures containing media that are corrosive to the tank material, such as steel tanks containing water, gas cylinders for acid gases, extinguishers and beer kegs.

本発明の好適な実施態様は熱水用鋼製タンク構造により
説明されている。しかし、この実施態様が別のタンク構
造にも同様に適用できることは明らかであろう。
A preferred embodiment of the invention is illustrated with a hot water steel tank construction. However, it will be clear that this embodiment is equally applicable to other tank structures.

前記したようなタイプの従来のタンクの建造は、タンク
の頂部に「プラス」ヘッドを、そしてタンクの底部に「
マイナス」ヘッドを設ける場合に長年にわたって利用さ
れてきた。「マイナス」ヘッドはタンクの容量を、その
全高を考慮するとかなり減少させることになる。凸状内
面を有する底部分は、熱水タンク内の圧力に耐えるため
に側壁より厚肉の材料から形成しなければならない。も
し底部が薄肉材料で形成されると、底部は屈曲して、被
膜のクラックおよび腐蝕に対する露出領域を生じること
になり、それによりタンクが破損することになる。底部
に関する材料の肉厚は、通常、皿形状が同様てあるなら
ば「プラス」ヘッド部分の材料の肉厚の1.6倍の厚さ
範囲であり、これは通常、側壁の材料の肉厚より厚い。
Conventional tank construction of the type described above consists of a "plus" head at the top of the tank and a "plus" head at the bottom of the tank.
It has been used for many years when providing a "minus" head. A "minus" head would significantly reduce the capacity of the tank, considering its overall height. The bottom portion, which has a convex inner surface, must be formed from a thicker material than the side walls in order to withstand the pressure within the hot water tank. If the bottom is made of thin walled material, the bottom will buckle, creating an exposed area for coating cracks and corrosion, which can lead to tank failure. The wall thickness of the material for the bottom is typically in the range of 1.6 times the wall thickness of the material for the "plus" head section if the dish shape is similar, which is typically the thickness of the material for the side walls. Thicker.

その結果、かなりの在庫上の問題が生じ、形成される部
品に応じて少なくとも3種類の肉厚の材料を保有する必
要がある。さらに部品を製造するにあたり特別の工具お
よび機械設備が必要になる。
This results in significant inventory problems, requiring at least three different wall thicknesses to be stocked depending on the part being formed. Additionally, special tools and machinery are required to manufacture the parts.

タンクの容量をその径の割に増大するため、そして少な
くともタンクの底部に薄肉材料の使用を可能にするため
に、タンクの底部に「プラス」端部を設けることは望ま
しい実施態様である。しかし、タンク頂部に対するタン
ク側壁の組付け、およびコーティングおよび引続きタン
ク側壁に対するタンクの「プラス」底部の溶接がなされ
た後、コーティングされている領域においてタンク底部
分に溶接がなされるだろう。
Providing a "plus" end at the bottom of the tank is a desirable embodiment in order to increase the capacity of the tank relative to its diameter, and to at least allow the use of thin walled materials in the bottom of the tank. However, after the assembly of the tank side wall to the tank top and the coating and subsequent welding of the "plus" bottom of the tank to the tank side wall, welds will be made to the tank bottom portion in the area being coated.

溶接による熱はタンク底壁部材を直接伝わり、セラミッ
クコーティングを劣化させる。これは非セラミックコー
ティングが用いられる場合、たとえば種々の適切なポリ
アミド、たとえばすイロン■(商標名)を含むポリマー
コーティングが用いられる場合には、さらに問題になる
The heat from welding is transmitted directly through the tank bottom wall member and deteriorates the ceramic coating. This becomes even more problematic when non-ceramic coatings are used, such as polymeric coatings containing various suitable polyamides, such as SUILON®.

このようなコーティングの劣化により、その破壊および
防蝕特性の損失に通じる。
Deterioration of such a coating leads to its destruction and loss of anti-corrosion properties.

前述のように、通常のタンク構造に関する別の問題は、
タンクの破損の幾つかは、側壁に対するタンク頂部の頂
部継目領域におけるコーティングの損傷による点である
。したかって、熱水タンクの頂部の建造にあたって、そ
のような損傷を避ける構造が望ましい。
As mentioned above, another problem with normal tank construction is that
Some of the tank failures are due to damage to the coating in the top seam area of the tank top to the sidewall. Therefore, when constructing the top of a hot water tank, it is desirable to have a structure that avoids such damage.

本発明においては、使用にあたりタンクの頂部にも底部
にも構成することができるように、タンクの円筒側壁の
端部に連結部が設けられている。第3図に示されるよう
に、円□筒形タンク側壁12は、その底端部36に「プ
ラス」底端部材46が取付けられている。底端部材46
はタンク内部が外方へ張り出すような凹状内面48を有
している。この実施態様においては、凹状内面48は半
楕円形を有している。しかし、この端部は、ASME 
(米国機械学会)ボイラーおよび圧力容器規約、セクシ
ョン■、第1部、1977年版に規定されるような円環
面一球面複合形状(torlspherical 5h
ape)にすることもできる。本質的に材料の肉厚が一
定であることから、端部材46の外面52は同一形状を
有する。端部材46を側壁12の内部に結合するために
、環状体部分を有する連結部材54が利用される。
In the present invention, a connection is provided at the end of the cylindrical side wall of the tank so that it can be configured in use either at the top or at the bottom of the tank. As shown in FIG. 3, the cylindrical tank side wall 12 has a "plus" bottom end member 46 attached to its bottom end 36. Bottom end member 46
has a concave inner surface 48 such that the inside of the tank protrudes outward. In this embodiment, the concave inner surface 48 has a semi-elliptical shape. However, this end is
(American Society of Mechanical Engineers) Boiler and Pressure Vessel Code, Section ■, Part 1, 1977 Edition.
ape). Due to the essentially constant material thickness, the outer surface 52 of the end member 46 has the same shape. A connecting member 54 having an annular body portion is utilized to connect the end member 46 to the interior of the side wall 12 .

この発明の一形態において、連結部材54は端部材46
の外部の周縁端部56に固定される。
In one form of the invention, connecting member 54 is connected to end member 46
is secured to the outer peripheral edge 56 of the.

この結合は溶接または他の適切な固定手段により行なわ
れる。
This connection is made by welding or other suitable fastening means.

端部材46をタンクの円筒側壁12に組付ける前に、タ
ンクの内面34および内面48、および連結部材54の
外部がコーティングされる。
Prior to assembly of the end member 46 to the cylindrical side wall 12 of the tank, the inner surfaces 34 and 48 of the tank and the exterior of the connecting member 54 are coated.

引続いてタンク壁に溶接されるへき領域57に余分に施
されたコーティングはふき取られる。
Any excess coating applied to the gap area 57, which is subsequently welded to the tank wall, is wiped off.

タンク内端部も溶接のための対向非コーテイング面を残
すようにふき取られる。次いで、端部材46が円筒側壁
の端部36内に挿入され、そこで連結部材54上および
タンクの内面34上の被膜が重なり合い、かつ相互に接
触してタンク端部を密閉するようになっている。それか
ら連結部材54が帯状溶接58により端部36に溶接さ
れる。連結部材54は、これを端部36に溶接する過程
で重なり合った被膜の結合部か加熱される温度を制御す
るように配置構成されている。この温度制御は、連結部
材54を、帯状溶接部58を重なり合った被膜の結合部
から、そして端部材およびタンク側壁の内面の被膜から
隔置する割合を予じめ決定することにより行なわれる。
The inner edge of the tank is also wiped to leave an opposing uncoated surface for welding. The end member 46 is then inserted into the end 36 of the cylindrical side wall such that the coatings on the coupling member 54 and on the inner surface 34 of the tank overlap and contact each other to seal the end of the tank. . Connecting member 54 is then welded to end 36 by band weld 58. Connecting member 54 is arranged and configured to control the temperature at which the overlapping coating bond is heated during welding thereof to end portion 36. This temperature control is effected by predetermining the spacing of the connecting member 54 and the strip weld 58 from the joint of the overlapping coatings and from the coatings on the inner surfaces of the end members and tank side walls.

連結部材54は溶接部58の領域から被膜の結合部へ熱
を伝導する。トライアル・アンド・エラーにより、連結
部材が被膜の結合部から溶接部を隔置する割合から被膜
が加熱される温度を制御できるようになる。結合部にお
いて被膜に対する溶接熱の影響を最少または避けられる
範囲まで温度を制御することが望ましい。また、少なく
とも結合部における被膜が溶接作業中に融着する範囲ま
で温度を制御することが望ましい。被膜結合部において
温度を上昇させることが望ましいならば、連結部Hの高
さを短かくするが、連結部材の質量を小さくするが、あ
るいは熱を結合領域へ急速に伝導する材料で形成するよ
うにする。被膜結合部の重なり合いおよび形成形態、お
よび溶接技術の詳細は、第4〜9図に示される本発明の
種々の実施態様において説明されている。
The connecting member 54 conducts heat from the area of the weld 58 to the bond of the coating. Trial and error allows the temperature at which the coating is heated to be controlled from the rate at which the connecting member spaces the weld from the bond of the coating. It is desirable to control the temperature within a range that minimizes or avoids the effect of welding heat on the coating at the joint. Further, it is desirable to control the temperature to at least a range where the coating at the joint portion is fused during the welding operation. If it is desired to increase the temperature at the membrane joint, the height of the joint H may be shortened, but the mass of the joint member may be reduced, or alternatively it may be made of a material that conducts heat rapidly to the joint area. Make it. Details of the overlap and formation of the coating bond and the welding techniques are described in the various embodiments of the invention shown in FIGS. 4-9.

熱水タンクの底部の組付けを完成するために、円筒ベー
スまたはスタンド60が設けられている。スタンド60
は、連結部材54の内面64に固定される内向き段部6
2を備えている。スタンド60は周縁底端部66を備え
ており、この底端部66は端部材46の最下部68の下
方へ延出されていると共に、熱水タンクが使用にあたり
直立配置される時、そのための支持脚の機能を有してい
る。
A cylindrical base or stand 60 is provided to complete the assembly of the bottom of the hot water tank. stand 60
is an inward stepped portion 6 fixed to the inner surface 64 of the connecting member 54.
2. The stand 60 has a peripheral bottom end 66 which extends below the lowest portion 68 of the end member 46 and which is provided for when the hot water tank is placed upright in use. It has the function of a supporting leg.

連結部材54、端部材46およびタンク側壁12の内部
34についてのコーティングは、m14図に詳細に示さ
れている。連結部材54は環状スカート部を備えており
、その外面76は74において端部材46の外面56に
対して溶接されている。スカート部は端部材46の外方
へ延出していると共に、領域84において段部が形成さ
れて、タンク内への端部材46の挿入を容易にしている
。内面34に施される被膜70は焼成セラミック組成物
、または「ナイロン」のようなポリマー組成物とするこ
とかできる。前述のようにセラミックまたはガラスライ
ニング被膜を形成するにあたり、セラミック粒子を含有
するスラリーがタンク側壁の内面34にコーティングさ
れる。側壁内面の下周縁端部分72にはコーティング材
料が塗布されておらず、したがってこの領域はタンク側
壁が乾燥および焼成された後で、コーティングされない
状態に保持されている。端部材46および連結部材54
も、端部材の全内面48にわたって施されるスラリー化
されたセラミック被膜を有しており、かつ端部材46の
外端部分56に対する連結部材54の連結部を含む溶接
領域において重なり合っている。連結部材の外面76も
スラリー化された材料をコーチ・インクされており、そ
れにより本質的に連続する被膜78が形成されている。
The coating on the connecting member 54, the end member 46 and the interior 34 of the tank side wall 12 is shown in detail in figure m14. Connecting member 54 includes an annular skirt whose outer surface 76 is welded at 74 to outer surface 56 of end member 46 . The skirt extends outwardly of the end member 46 and is stepped in region 84 to facilitate insertion of the end member 46 into the tank. The coating 70 applied to the interior surface 34 can be a fired ceramic composition or a polymeric composition such as "nylon." In forming the ceramic or glass lining coating as described above, a slurry containing ceramic particles is coated on the inner surface 34 of the tank sidewall. The lower peripheral edge portion 72 of the inner surface of the sidewall has no coating material applied thereto, so this area remains uncoated after the tank sidewall has been dried and fired. End member 46 and connecting member 54
It also has a slurried ceramic coating applied over the entire inner surface 48 of the end member and overlaps in the weld area including the connection of the connecting member 54 to the outer end portion 56 of the end member 46. The outer surface 76 of the connecting member is also coach inked with slurried material, thereby forming an essentially continuous coating 78.

下端部分80は未コーティング状態に残されて、連結部
材54の周縁に未コーティング周縁領域80を形成して
いる。
Lower end portion 80 is left uncoated to form an uncoated peripheral area 80 around the periphery of coupling member 54 .

タンク側壁内面および端部材46に施された被膜は、次
いで、うわ薬処理、硬化または融着される。それから端
部材46はタンク端内へ挿入されて、最終的にコーティ
ングされた面70および78が、連結部材外面76およ
びタンク側壁の被膜70の下部の領域82において接触
される。このような被膜の接触によりタンク底端部周縁
にシールが形成され、漏水か防止されると共に、側壁か
ら端部材46まで連続被膜が有効に形成される。被膜結
合部を形成する平行コーテイング面をもたらすために、
接触被膜に対して所定の接触円周バンド領域が提供され
ている。このような接触バンド領域により、バンド高さ
にわたって被膜間に接触がなされることから、周縁被膜
結合部の周囲にシールが形成される。前述のように、周
縁被膜結合部の周囲にシールを設けることが困難な場合
は、連結部材により、被膜結合部がその領域で加熱され
て、被膜を全体的に劣化さぜることなく、かっこの結合
部におけるシールの潜在的能力を失なうことなく被膜を
融着させる温度を制御することができる。この点は、被
膜が適切な温度まで加熱された時に融着され得る、「ナ
イロン」のようなポリマー材料からなる時に特に適応性
を有している。エポキシコーティングまたはガスケット
のようなシール材を溶接前に結合部に適用することかで
きる。その場合、溶接熱はエポキシシール材またはガス
ケットが劣化しないように、連結部材により制御される
The coating applied to the inner surface of the tank side wall and end member 46 is then glazed, hardened or fused. The end member 46 is then inserted into the tank end so that the final coated surfaces 70 and 78 are brought into contact at the lower region 82 of the connecting member outer surface 76 and the tank side wall coating 70. Such coating contact forms a seal around the bottom edge of the tank, preventing water leakage and effectively forming a continuous coating from the side wall to the end member 46. To provide parallel coating surfaces forming a coating bond,
A predetermined contact circumferential band area is provided for the contact coating. Such a contact band area provides contact between the coatings over the height of the band, thereby forming a seal around the peripheral coating bond. As previously mentioned, if it is difficult to provide a seal around the peripheral coating bond, the connecting member allows the coating bond to heat in that area and seal the bracket without overall deterioration of the coating. The temperature at which the coating is fused can be controlled without losing the sealing potential at the joint. This is particularly amenable when the coating is made of a polymeric material such as "nylon" which can be fused when heated to the appropriate temperature. A sealant such as an epoxy coating or gasket can be applied to the joint before welding. In that case, the welding heat is controlled by the connecting member so that the epoxy sealant or gasket does not deteriorate.

こうして端部材46はタンク側壁12に固定されるべき
位置にある。連結部材54は被膜の連結部82の外方へ
十分な距離延長して、未コーティング部分80がタンク
側壁の未コーティング部分72に溶接される時、溶接熱
が少なく2とも結合部82およびその内側の領域におい
て、被膜の非腐蝕特性を劣化しないようにしている。
The end member 46 is now in position to be secured to the tank side wall 12. The coupling member 54 extends a sufficient distance outwardly of the coating coupling portion 82 so that when the uncoated portion 80 is welded to the uncoated portion 72 of the tank side wall, welding heat is minimal and both the coupling portion 82 and the interior thereof are welded. The non-corrosive properties of the coating are not degraded in this region.

この連結部材54は、溶接領域を被膜から、連結部材5
4−1−だけでなく、端部材46の内面上においても隔
置させるの供し、従って、溶接か完了した時、タンクの
側壁領域と底面に連続被膜が得られる。連結部材54を
端部材の外周縁端部56に連結するために用いられる溶
接は、コーティングが端部および連結部材に施される前
に行なわれ、したがってこの結合の溶接熱は引続くコー
ティング処理に影響を与えることはない。実際に、被膜
は継目領域および溶接部に重なり合うと共に、その領域
が通常は水である含有液により腐蝕されないようにコー
ティングおよび保護を与えることができる。
This connecting member 54 changes the welding area from the coating to the connecting member 5.
4-1-, but also on the inner surface of the end piece 46, so that when the welding is completed, a continuous coating is obtained on the side wall area and the bottom of the tank. The welding used to connect the connecting member 54 to the outer circumferential edge 56 of the end member is performed before the coating is applied to the end and the connecting member, so that the welding heat of this connection is transferred to the subsequent coating process. It has no effect. In fact, the coating can overlap the seam area and the weld and provide a coating and protection so that the area is not corroded by the containing fluid, which is usually water.

本発明の原理は、端部材をタンク側壁に連結する種々の
形態で達成されることは明らかであろう。第5〜9図に
そのような構成が示されており、そこでは含有液にさら
される面は防蝕材料によりコーティングされている。
It will be apparent that the principles of the invention may be accomplished in various configurations of connecting the end member to the tank side wall. Such an arrangement is shown in FIGS. 5-9, in which the surfaces exposed to the containing liquid are coated with a corrosion-resistant material.

第5図に示されるように、端部材46は凹状内面86を
有し、これは第3図に示されるように楕円形、円環面−
球面複合形または半球形状にすることができる。連結部
材54は、タンク内部から外方へ延長する環状スカート
部88を有している。この実施態様において、メカ−1
−部88は逆層曲部92により折り曲げられた端部材の
壁部90の連続部分からなる。木質的に一定の材料肉厚
の調料から形成される端部材46は、内面34に被膜を
有するタンク側壁12内に挿入される前にコーティング
される。コーティングは領域94に結合部を形成し、こ
れはタンク底部周囲に有効にシールを形成するようにな
っている。スカート部外側の領域72および96にタン
ク側壁の未コーティング部分か設けられて、端部材46
をタンク側壁12に連結するのに帯状溶接部98が利用
されるようになっている。連結部材54のスカート部は
タンク内部から外方へ十分な距離延長して、連結部材5
4の周縁の少なくとも結合部94の領域において、溶接
熱が被膜の非腐蝕特性を劣化しない領域に帯状溶接部9
8を位置決めするようになっている。端部材46にこの
逆層曲部92を設けることにより、端部材全体が、逆層
曲部92に何ら溶接作業を必要としないで、単一の鋼製
シート材料素材から製造される。
As shown in FIG. 5, the end member 46 has a concave inner surface 86, which is elliptical, toric-shaped, as shown in FIG.
It can have a spherical compound shape or a hemispherical shape. Connecting member 54 has an annular skirt portion 88 extending outwardly from the interior of the tank. In this embodiment, mechanism-1
The - portion 88 is a continuous portion of the wall portion 90 of the end member bent by the reverse layer bend portion 92 . The end member 46, which is formed from a wood-consistent material thickness preparation, is coated before being inserted into the tank side wall 12, which has a coating on the inner surface 34. The coating forms a bond in region 94 that effectively forms a seal around the bottom of the tank. Areas 72 and 96 outside the skirt portion are provided with uncoated portions of the tank sidewalls so that the end member 46
A strip weld 98 is utilized to connect the tank side wall 12 to the tank side wall 12. The skirt portion of the connecting member 54 extends a sufficient distance outward from the inside of the tank so that the connecting member 54
At least in the region of the joint 94 on the periphery of the weld 9, the welding heat does not deteriorate the non-corrosive properties of the coating.
8. By providing this reverse ply bend 92 on the end member 46, the entire end member is manufactured from a single steel sheet material stock without any welding operations to the reverse ply bend 92.

第6図に、タンク側壁12に装着および結合される熱水
タンクの端部材46に関する別の実施態様が示されてい
る。このタイプの構成においては、頂端部材および底端
部材は同一径にすることができる。この方法はタンク構
造物を完成させるにあたり、別々のタンク端部材を保有
する在庫コストを大きく減少している。端部材46は凹
状内面100を有している。連結部材54はスカート部
102を備えており、その頂端部は端部材46の底部1
04に向けて角度を形成している。106における帯状
溶接部はスカートの角度部分を端部材46に連結してい
る。
An alternative embodiment of a hot water tank end member 46 mounted and coupled to the tank side wall 12 is shown in FIG. In this type of configuration, the top and bottom members can be of the same diameter. This method greatly reduces the inventory costs of having separate tank end pieces in completing a tank structure. End member 46 has a concave inner surface 100. The connecting member 54 has a skirt portion 102 whose top end is connected to the bottom portion 1 of the end member 46.
An angle is formed toward 04. A band weld at 106 connects the angular portion of the skirt to the end member 46.

連結部材54および端部材46の組立て体は、別の実施
態様のコーティングに用いられるのと同様の方法により
コーティングされる。側壁の内面34はコーティングさ
れて、端部材46がタンク側壁12内に挿入される時、
被膜が接触して、結合領域110にシールを形成するよ
うになっている。端部材がタンク内に組付けられると、
タンク端部72および連結スカート部112の未コーテ
ィング部分は帯状溶接部114により連結され、その熱
は領域110の被膜に影響を与えることはない 第7図の実施態様は第6図のものを修正したもので、そ
こでは第2図に示される技術によりタンク側壁12の頂
部に連結するのに用いられる他端部材と同一の端部材の
利用を可能にしている構成が提供されている。連結部材
54の肉厚に適合するために、側壁12は領域116に
おいて段部を形成されている。この実施態様において、
連結部材54は、120において端部材46の周縁端部
分122に溶接されるスカート部118である。連結部
材54を備える端部材46は、側壁内面34から独立し
てコーティングされる。端部材46のコーティングにあ
たリ、被膜は溶接部120を含む継目領域を被覆してい
る。端部材46がタンク端部分に挿入された後で、端部
材46か溶接部124により固定される。スカート部1
18はタンクの外方へ十分に延長して、溶接部124を
領域126から十分な距離に位置決めするようになって
おり、前記領域126の周囲においてタンク内面34」
二および連結部材118上の被膜が相互に接触する。溶
接部124の溶接熱がこの領域またはその内部における
端部材46の内部128上の被膜を含む被膜を劣化させ
ることはない。
The connecting member 54 and end member 46 assembly is coated by a method similar to that used for coating other embodiments. The inner surface 34 of the sidewall is coated so that when the end member 46 is inserted into the tank sidewall 12;
The coatings are adapted to contact and form a seal at bonding region 110. Once the end member is assembled into the tank,
The uncoated portions of tank end 72 and connecting skirt 112 are connected by band welds 114, the heat of which does not affect the coating in area 110. The embodiment of FIG. 7 is modified from that of FIG. 2, in which an arrangement is provided which allows the use of the same end member as the other end member used to connect to the top of the tank side wall 12 by the technique shown in FIG. In order to adapt to the wall thickness of the connecting member 54, the side wall 12 is stepped in the region 116. In this embodiment,
Connecting member 54 is a skirt portion 118 that is welded at 120 to peripheral end portion 122 of end member 46 . The end member 46 with the connecting member 54 is coated independently from the sidewall inner surface 34. In coating the end piece 46, the coating covers the seam area including the weld 120. After the end member 46 is inserted into the tank end section, the end member 46 is secured by the weld 124. Skirt part 1
18 extends sufficiently outwardly of the tank to position the weld 124 at a sufficient distance from the area 126 and around the tank inner surface 34.
The coatings on the two and connecting members 118 contact each other. The welding heat of the weld 124 will not degrade the coating in or within this region, including the coating on the interior 128 of the end member 46.

端部材46をタンク側壁12に結合する別の構成が第8
図に示されている。連結部材54はスカート部130を
包含し、これが継目132において端部材46の周縁端
部134に溶接されている。それから溶接組立体が第8
図に示される程度まで内方へ曲げられて、端部材46を
タンク側壁12内に挿入するにあたり先導部分を提供す
るようになっている。タンク側壁]2には第4図におい
て説明されたのと同様に被膜が設けられ、連結部材54
を備えたタンクの端部材は被膜136を設けられ、この
被膜136は継目領域132」二、およびスカート部1
30の外壁部分138の下方に延長している。スカート
部130の外面138の未コーティング部分と、タンク
側壁の対応未コーティング部分72との間には、かなり
接近した許容範囲の嵌合形態が提供されている。溶接部
140は被膜の結合部141から十分な距離に位置され
て、被膜部分を劣化させないようにされている。同様に
、スカート部130は溶接部140を端部材46の内部
の被膜136から隔置させるようになっている。
Another configuration for coupling the end member 46 to the tank side wall 12 is shown in the eighth embodiment.
As shown in the figure. Connecting member 54 includes a skirt portion 130 that is welded to peripheral end 134 of end member 46 at seam 132 . Then the welding assembly is the 8th
It is bent inwardly to the extent shown to provide a guide for inserting the end member 46 into the tank sidewall 12. Tank side wall] 2 is provided with a coating in the same manner as explained in FIG.
The end member of the tank with the
30 extends below the outer wall portion 138. A fairly close and acceptable fit is provided between the uncoated portion of the outer surface 138 of the skirt portion 130 and the corresponding uncoated portion 72 of the tank sidewall. The weld 140 is located at a sufficient distance from the coating bond 141 to avoid degrading the coating portion. Similarly, the skirt portion 130 is adapted to space the weld 140 from the interior coating 136 of the end member 46.

また、円周部分における内径がタンク殻体の外径より大
きい「プラス」端部、すなわち底端部材または頂端部材
にタンク側壁を連結することも可能である。このタイプ
の結合形態は第9図に示されており、ここではタンク側
壁12は、タンク側壁の外部144に第1部分142に
おいて固定された連結部月54を備えている。りンクの
内面34は、連結部材54の連結領域146および残り
の露出外面148を含んで防蝕被膜が設けられている。
It is also possible to connect the tank side wall to a "plus" end, ie, a bottom end member or a top end member, where the inner diameter at the circumference is larger than the outer diameter of the tank shell. This type of connection is shown in FIG. 9, where the tank side wall 12 is provided with a coupling lug 54 fixed at a first portion 142 to the exterior 144 of the tank side wall. The inner surface 34 of the link, including the connecting region 146 and the remaining exposed outer surface 148 of the connecting member 54, is provided with a corrosion-resistant coating.

底部材となる「プラス」端部材46は、その内面48で
あって、領域1.50において連結部材の表面148上
の被膜に重なり合う前に内面48に被膜を有している。
The "plus" end member 46, which serves as the bottom member, has a coating on its inner surface 48 before it overlaps the coating on the connecting member surface 148 in area 1.50.

連結部材の第2部分152は154において、端部材4
6に対して帯状に溶接されて、タンク側壁12に対する
端部材46の組付けを完成させるようになっている。連
結部材54は帯状溶接部154を重なり領域1.50か
ら十分な距離隔置して、被膜の重なり領域が溶接作業中
に加熱される温度を制御するようになっている。
The second portion 152 of the connecting member is connected at 154 to the end member 4
6 to complete the assembly of the end member 46 to the tank side wall 12. The connecting member 54 is adapted to space the weld strip 154 a sufficient distance from the overlap region 1.50 to control the temperature to which the overlap region of the coating is heated during the welding operation.

この技術により、大きい端部を小さいタンク殻体に組付
けることが可能になる。
This technique allows the large end to be assembled into a small tank shell.

熱水タンク用の別のスタンド組立体が第10図に示され
ている。端部材46は第8図に総体的に示される構造に
より、タンク側壁12に組付けられている。ウレタン発
泡体のような発泡材料により絶縁された熱水タンクにつ
いて、端部材46の形状を受容する予備成形された発泡
基体156が設けられている。発泡基体156」二にタ
ンク底部を置いて、殻体組立体]58は基体周囲に組付
けられると共に、タンクはタンク外部158とタンク側
壁12との間、および頂部分(図示しない)の周囲に空
所160を残している。組付けが完了すると、発泡材料
が空所160内に導入され、絶縁発泡材料により空所が
満たされると共に、発泡ウレタン組成物が硬化すると、
構造体が固化される。これにより熱水タンク構造体につ
いての急速組付は技術が提供され、そこでプラットホー
ム162を含む殻体158が完成すると共に、使用する
ための準備ができたことになり、その場合プラットホー
ムは突出脚部164を包含している。
Another stand assembly for a hot water tank is shown in FIG. The end member 46 is assembled to the tank side wall 12 in a structure generally shown in FIG. For hot water tanks insulated by a foam material, such as urethane foam, a preformed foam substrate 156 is provided that receives the shape of the end member 46. With the tank bottom placed on the foam base 156, the shell assembly 58 is assembled around the base and the tank is mounted between the tank exterior 158 and the tank sidewall 12, and around the top portion (not shown). 160 blank spaces are left. Once the assembly is complete, a foam material is introduced into the cavity 160, filling the cavity with the insulating foam material and once the foamed urethane composition is cured.
The structure is solidified. This provides a rapid assembly technique for a hot water tank structure in which the shell 158 containing the platform 162 is completed and ready for use, where the platform is attached to the projecting legs. It includes 164.

第2図に関連して説明したように、タンク端部に対して
頂端部材を組付ける従来技術は破損を生じている。これ
は、第3〜10図に関連して説明したように、タンク端
部に「プラス」頂端部材を同様に組付けるように、タン
クの[ブラス」底端部材を組付けるための同一の技術を
用いることにより、「マイナス」底部を有するタンクに
おいて避けることができる。頂端部材をタンクに結合す
るにあたり、第3図に示されるようなスカート延長部ま
たは類似物60は不要である。発泡体がタンクを絶縁し
ている場合は、タンク頂部には、熱水タンクの流出口と
して適切な開口およびパイプ装置が設けられると共に、
脚部または類似物を配置することなく第10図に示され
るもの\勝手違い形状にすることができる。
As discussed in connection with FIG. 2, prior art techniques for assembling the top member to the tank end have resulted in failure. This is the same technique for assembling the [brass] bottom end of the tank as the "plus" top end of the tank is similarly assembled as described in connection with Figures 3-10. can be avoided in tanks with a "minus" bottom. In joining the top member to the tank, a skirt extension or the like 60 as shown in FIG. 3 is not required. If the foam insulates the tank, the top of the tank shall be provided with suitable openings and piping arrangements for the outlet of the hot water tank;
It is possible to make the shape shown in FIG. 10 \opposed without the placement of legs or the like.

〔発明の作用および効果〕[Operation and effects of the invention]

タンクのコーティング被膜が劣化しないようにタンク端
部材をタンク側壁に結合するために、溶接部を隔離する
本発明の組付は方法により、タンクの各端部に「プラス
」ヘッド構造を提供することができると共に、タンク容
量が増大され、さらにタンク端部の凹面形状がたわむこ
となくかなり大きな応力に適応できることから、タンク
において薄肉材料を使用することがてきる。タンク側壁
の肉厚に等しい、あるいはそれより小さい値まで端部材
の材料肉厚を減少させることにより、タンクの建造にあ
たりかなりの節約が達成される。たとえば、頂部が底部
としても利用されると共に、第7図に示される方法で組
付けられるタンク構造においては、はぼ8%の材料の節
約が達成される。第3図の楕円形状、または同様の円環
面一球面複合形状の端部を備えるタンク端部形状に関し
ては、はぼ20%の材料節約が達成される。タンク端部
が半球状の場合は、材料の節約はほぼ31%になる。こ
れは、タンク端部が半球状に近似すると、タンク端部に
関してかなり薄肉の材料かタンク圧力に適応する状態で
利用できる、という事実により達成される。
The assembly method of the present invention provides a "plus" head structure at each end of the tank to isolate the welds in order to join the tank end member to the tank side wall without degrading the tank coating. This increases the tank capacity and also allows the use of thin walled materials in the tank since the concave shape of the tank end can accommodate considerably higher stresses without sagging. By reducing the material thickness of the end members to a value equal to or less than the wall thickness of the tank side wall, considerable savings are achieved in tank construction. For example, in a tank structure where the top is also utilized as the bottom and is assembled in the manner shown in FIG. 7, a material saving of approximately 8% is achieved. For a tank end shape with an end of the elliptical shape of FIG. 3, or a similar composite toric-sphere shape, a material saving of approximately 20% is achieved. If the tank ends are hemispherical, the material savings will be approximately 31%. This is achieved due to the fact that if the tank end approximates a hemispherical shape, a considerably thinner material can be used for the tank end to accommodate the tank pressure.

タンク内の圧力により生じる応力に抵抗できる状態にお
ける、タンク側壁の肉厚に対するタンク端部材の材料肉
厚の関係は、圧力タンクの設計において良く理解されて
いる。こうしてタンク端部材に薄肉材料を使用すること
が可能になると共に、タンク端部材が所定応力に適応で
きるように設計するにあたり、タンクの製造に用いられ
る材料の量をかなり減少することかできる。驚ろくべき
ことに、タンク頂部に「プラス」ヘッド構造を有する第
2図の従来構造においては、タンク頂部の材料肉厚は通
常、タンク側壁肉厚の1.6倍であり、また底部か「マ
イナス」ヘッドの場合は、肉厚は通常、平均してタンク
側壁肉厚の1.9倍である。タンク頂部および底部に「
プラス」ヘッド構成が用いられる本発明においては、両
端部をタンク側壁の肉厚より小さい肉厚にすることがで
きる。こうして、28%までの大きな材料の節約か達成
され、タンク頂部と側壁との結合部の領域におけるタン
クの破損が大きく減少される。さらにこの設計形態によ
りうわ薬処理エネルギーの大きな節約が達成され、これ
はタンク端部の形状に依り、10〜30%の範囲で実現
される。別の形態のエネルギー節約が、含有される水の
容量に対するタンク表面積の全体的な低減により実現で
きる。タンク表面積が減少されることにより熱損失が少
なくなり、したがって水を所望温度に維持するために必
要なエネルギーが低減される。
The relationship of the material thickness of the tank end member to the wall thickness of the tank side wall in order to resist the stresses caused by the pressure within the tank is well understood in pressure tank design. This allows for the use of thin walled materials for the tank end, and in designing the tank end to accommodate certain stresses, it is possible to considerably reduce the amount of material used in the manufacture of the tank. Surprisingly, in the conventional construction of FIG. 2, which has a "plus" head configuration at the top of the tank, the material wall thickness at the top of the tank is typically 1.6 times the tank sidewall thickness, and the material thickness at the bottom is For "minus" heads, the wall thickness typically averages 1.9 times the tank sidewall thickness. on the top and bottom of the tank.
In the present invention where a "plus" head configuration is used, both ends can have a wall thickness that is less than the wall thickness of the tank sidewall. In this way, great material savings of up to 28% are achieved and damage to the tank in the region of the connection between tank top and side wall is greatly reduced. Moreover, this design achieves significant savings in glaze processing energy, which can range from 10 to 30%, depending on the shape of the tank end. Another form of energy savings can be realized by the overall reduction in tank surface area relative to the volume of water contained. The reduced tank surface area results in less heat loss and therefore less energy required to maintain the water at the desired temperature.

本発明の方法は、既に説明されたように実施され、そこ
での本発明の実施態様の一つにおける重要な利点は、タ
ンク側壁か端部材から独立してコーティングされること
である。したがって、側壁内部は端部材がタンク側壁に
結合される前に、欠陥を検査することができる。さらに
、流出口18のねじも独立に検査することができる。こ
れは、セラミックスラリ−のコーティングかタンク内部
に適用された時に、特に重要である。さらに、タンク端
部材をセラミックスラリ−でコーティングした場合、コ
ーティングの有効性が、特に連結部材の継目領域の周囲
において検査することができる。
The method of the invention is carried out as already described, an important advantage of one of the embodiments of the invention being that it is coated independently of the tank side walls or end pieces. The interior of the sidewall can therefore be inspected for defects before the end member is joined to the tank sidewall. Furthermore, the threads of the outlet 18 can also be inspected independently. This is particularly important when ceramic slurry coatings are applied inside tanks. Furthermore, if the tank end piece is coated with a ceramic slurry, the effectiveness of the coating can be tested, especially around the seam area of the connecting piece.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来装置の熱水タンクの斜視図、第2図は第1
図のタンクの底部および頂部を通る断面図、第3図は本
発明の実施態様にしたがって「プラス」底部をタンクに
結合する方法を備える熱水タンク底部を通る断面図、第
4〜9図は本発明により熱水タンクの「プラス」底部を
タンクの側壁に結合する本発明の種々の実施態様の概略
断面図であり、第10図は「プラス」底部を持つ熱水タ
ンクを支持するための別の配置を示す熱水タンクの断面
図である。 10はタンク、12は側壁、14は第1端部材、16は
第2端部材、54は連結部材。 出願人 エアクリーン、エンジニャリング、プロダクツ
Figure 1 is a perspective view of the hot water tank of the conventional device, and Figure 2 is the perspective view of the hot water tank of the conventional device.
3 is a sectional view through the bottom of the hot water tank with a method of joining the "plus" bottom to the tank in accordance with an embodiment of the present invention; FIGS. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of various embodiments of the present invention for coupling a "plus" bottom of a hot water tank to a side wall of the tank according to the present invention; FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the hot water tank showing another arrangement. 10 is a tank, 12 is a side wall, 14 is a first end member, 16 is a second end member, and 54 is a connecting member. Applicant Air Clean, Engineering, Products

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)鋼製円筒側壁と、タンクに固定されかつ閉鎖する
第1および第2端部材とを備え、少なくとも前記第1端
部材が凹面形状を有すると共にタンク内部が外方へ張り
出している、タンク内面に防蝕被膜を有する腐蝕性物質
用鋼製圧力タンクにおいて、前記第1端部材が連結部材
により前記タンクに固定され、前記連結部材は環状体部
分を有していて、前記タンク側壁内面および前記第1端
部材内面に予め施された前記防蝕被膜に対する溶接熱の
影響を制御するようになっていると共に、前記環状体部
分の第1部分が、前記第1端部材の周縁の第1連結部に
おいて、さらに前記環状体部分の第2部分が第2連結部
において、前記側壁の円筒端部に連結されており、前記
第1および第2部分の一方および対応する第1または第
2連結部が前記防蝕被膜で被覆されていると共に、前記
第1および第2部分の他方が溶接結合されており、前記
環状体部分が前記溶接結合部を前記防蝕被膜から所定距
離隔置させることにより、前記被膜が加熱される温度を
制御させるようになっていることを特徴とする圧力タン
ク。
(1) A tank comprising a steel cylindrical side wall and first and second end members fixed to the tank and closed, wherein at least the first end member has a concave shape and the inside of the tank protrudes outward. In a steel pressure tank for corrosive materials having a corrosion-resistant coating on the inner surface, the first end member is fixed to the tank by a connecting member, the connecting member having an annular body portion, and the first end member is fixed to the tank by a connecting member, and the connecting member has an annular body portion and the inner surface of the tank side wall and the The influence of welding heat on the corrosion-resistant coating applied in advance to the inner surface of the first end member is controlled, and the first portion of the annular body portion is a first connecting portion of the periphery of the first end member. Further, a second portion of the annular body portion is connected to a cylindrical end of the side wall at a second connecting portion, and one of the first and second portions and the corresponding first or second connecting portion are connected to the cylindrical end portion of the side wall. the other of the first and second portions is welded together, the annular body portion spacing the welded joint a predetermined distance from the corrosion-resistant coating; A pressure tank characterized in that the temperature at which it is heated is controlled.
(2)前記第2連結部がコーティングされていると共に
、前記環状体部分の前記第2部分が前記側壁円筒端部の
外面に連結されており、前記環状体部分の前記第1部分
が前記第1端部の円形内面に溶接されており、かつ前記
環状体部分が前記被膜を被覆されていると共に、前記第
1端部内面上の前記被膜と円周方向に接触するようにし
たことを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載のタ
ンク。
(2) the second connecting portion is coated, the second portion of the annular body portion is connected to an outer surface of the side wall cylindrical end, and the first portion of the annular body portion is connected to the outer surface of the side wall cylindrical end; It is welded to the circular inner surface of the first end, and the annular body portion is coated with the coating and is in contact with the coating on the inner surface of the first end in the circumferential direction. The tank according to claim 1, wherein:
(3)前記環状体部分が、前記第1連結部の溶接中に前
記接触している被膜を融着させるように前記接触してい
る被膜の温度を制御するようになっていることを特徴と
する、特許請求の範囲第1項または第2項に記載のタン
ク。
(3) The annular body portion is configured to control the temperature of the contacting coating so as to fuse the contacting coating during welding of the first connecting portion. The tank according to claim 1 or 2.
(4)前記環状体部分が前記第1端部材の外方へ延長し
ていると共に、前記第1端部材の前記内面に施された前
記被膜で被覆され、前記環状体部分が前記側壁の内部円
筒端部により摺動自在に受容されており、前記側壁内面
上の前記被膜が前記環状体部分上の前記被膜と円周方向
に接触して、前記側壁内部被覆および前記環状体部分被
覆の結合部にシールを形成しており、前記側壁内面およ
び前記環状体部分の前記隣接部分が、前記被膜結合部の
外方で未コーティング状態にあり、かつ前記未コーティ
ング側壁および環状体部分が相互に溶接結合されている
ことを特徴とする、特許請求の範囲第1項、第2項また
は第3項に記載のタンク。
(4) The annular body portion extends outwardly of the first end member and is covered with the coating applied to the inner surface of the first end member, and the annular body portion extends inside the side wall. slidably received by a cylindrical end, the coating on the inner sidewall surface circumferentially contacting the coating on the toroidal body portion to couple the inner sidewall coating and the toroidal body portion coating; forming a seal at the inner surface of the sidewall and the adjacent portion of the annular body portion are uncoated outwardly of the coating bond, and the uncoated sidewall and the annular body portion are welded together. Tank according to claim 1, 2 or 3, characterized in that they are connected.
(5)前記第2端部材が凹面形状を有すると共に、タン
ク内部が外方に張り出しており、かつ前記側壁に溶接さ
れて、前記第2端部材と前記側壁の第2端部壁とに周縁
内部結合部を形成しており、かつ前記被膜が前記内部結
合部上に延長していることを特徴とする、特許請求の範
囲第4項に記載のタンク。
(5) The second end member has a concave shape, the inside of the tank protrudes outward, and is welded to the side wall so that a peripheral edge is formed between the second end member and the second end wall of the side wall. 5. Tank according to claim 4, characterized in that it forms an internal joint and the coating extends over the internal joint.
(6)前記環状体部分が、前記第1端部材と一体である
と共に、前記第1端部材においてその周縁の逆屈曲部に
より形成されている前記端部材の逆方向延長部から形成
されており、かつ前記逆屈曲部が前記第1連結部を形成
していることを特徴とする、特許請求の範囲第4項に記
載のタンク。
(6) The annular body portion is integral with the first end member and is formed from a reverse extension of the end member formed by a reverse bent portion of a peripheral edge of the first end member. 5. The tank according to claim 4, wherein the reverse bent portion forms the first connecting portion.
(7)前記第1端部材が、前記第1端部材の径に沿って
楕円形、円環面−球面複合形状または半球状の断面形状
を有していることを特徴とする、特許請求の範囲第1項
乃至第6項のいずれかに記載のタンク。
(7) The first end member has an elliptical shape, a toric-spherical composite shape, or a hemispherical cross-sectional shape along the diameter of the first end member. The tank according to any one of the ranges 1 to 6.
(8)前記第1端部材が、前記側壁の本質的に一様な肉
厚より小さいか、あるいは等しい本質的に一様な肉厚を
有していることを特徴とする、特許請求の範囲第1項乃
至第7項のいずれかに記載のタンク。
(8) The first end member has a substantially uniform wall thickness that is less than or equal to the substantially uniform wall thickness of the sidewall. The tank according to any one of items 1 to 7.
(9)腐蝕性物質を収容すると共に、内面を有する円筒
側壁と、タンク内部が外方へ張り出すような凹面形状を
有する円形端部材とからなるタンクにおいて、前記側壁
端部に前記端部材を結合する連結部材によって鋼製タン
クの対応する端部分に前記鋼製端部材を接合する方法で
あって、前記連結部材を前記端部材または前記タンク側
壁に結合し、前記タンクの前記内面、前記端部材の内凹
面および前記連結部材の露出部分を防蝕被膜で被覆し、
前記連結部材を前記端部材または前記タンク側壁に溶接
して、前記タンク側壁に対する前記端部材の接合を完了
すると共に、前記連結部材のコーティングされた前記露
出部分が、前記端部材内面または前記タンク側壁内面上
の被膜に接触して被膜結合部を形成するようにし、前記
連結部材により前記連結部材の溶接部を前記被膜結合部
から所定距離隔置させることにより、前記被膜結合部が
加熱される温度を制御することからなることを特徴とす
るタンク側壁端部に端部材を接合する方法。
(9) In a tank containing a corrosive substance and comprising a cylindrical side wall having an inner surface and a circular end member having a concave shape such that the inside of the tank protrudes outward, the end member is attached to the end of the side wall. A method of joining the steel end member to a corresponding end portion of a steel tank by a connecting member to be joined, the method comprising: joining the connecting member to the end member or the tank side wall, and connecting the inner surface of the tank, the end coating the inner concave surface of the member and the exposed portion of the connecting member with a corrosion-resistant coating;
The connecting member is welded to the end member or the tank side wall to complete the joining of the end member to the tank side wall, and the coated exposed portion of the connecting member is welded to the end member inner surface or the tank side wall. the temperature at which the coating bond is heated by contacting the coating on the inner surface to form a coating bond, and by the coupling member spacing the welded portion of the coupling member a predetermined distance from the coating bond; A method for joining an end member to an end of a tank side wall, the method comprising: controlling the end of a tank.
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