JPH092574A - タンク接続具組立体 - Google Patents
タンク接続具組立体Info
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Abstract
タンク殻体に接触する可能性を解消し、又は少なくとも
軽減するタンク接続具を提供すること。 【解決手段】 鋼製タンクの壁に取り付けられるタンク
接続具組立体である。雌ねじ付き部分と、円筒状の壁部
分とを有する金属製のスパッド部材がタンクに溶接され
る。内部溝を有する、重合体材料で出来て挿入体部材
と、該溝内に配置された膨張可能なバンド部材とから成
る副組立体が提供される。該副組立体は、スパッド部材
の円筒状壁部分内に配置される。該膨張可能なバンド
は、挿入体部材の溝内にあり、また、膨張して挿入体部
材をスパッド部材と緊密な密封接触状態にする。鋼製タ
ンクの内部に重合体材料を導入し、次に、熱の存在下、
タンクを回転鋳造動作させて、タンク内の重合体材料が
タンクの内面の全体に均一に分配されるようにする。回
転鋳造工程中に加わる熱が重合体材料から成る内側タン
クを挿入体部材に結合させる働きをする。
Description
具及び/又は金属製の外側タンク殻体に接触する可能性
を解消し、又は少なくとも軽減するタンク接続具に関す
る。
製の外側殻体と、非腐食性で且つ非金属の重合材料で出
来た内側殻体とから成るタンクで使用すべく特に設計さ
れたものである。より具体的には、本発明の好適な実施
例は、1993年6月8日付けで付与されて、本出願と
同一の出願人に譲渡された米国特許第5,217,14
0号に記載したタンク構造体に取り付け得るように設計
されている。この米国特許の内容は、引用して、本明細
書の一部に含めてある。
れたタンク構造体に使用される従来技術のタンク継手
は、1992年10月27日付けで付与されて、本出願
と同一の出願人に譲渡された米国特許第5,158,2
00号の明細書に記載されている。かかる従来技術のタ
ンク継手の構造の一例は、次の通りである。
属製の外側タンク殻体370と、溶接領域374にて殻
体370に溶接された金属製の接続具372とから成る
タンク継手構造体が示してある。該接続具372は、雌
ねじ付き本体部分376と、内側溝378とを備えてい
る。円筒状の本体部分382及び半径方向に伸長するフ
ランジ部分384を有するスリーブ380が接続具37
2の溝378内に取り付けられている。本体部分382
及びフランジ384は、連続的に平滑なテーパーが付け
られた内面385を有する。スリーブ380は、重合体
材料で出来ている。スリーブ380の本体部分382
は、殻体370に形成された開口部386を貫通して伸
長している。
まれて、また、該栓部材は、図5に示すように、スリー
ブ380を貫通して伸長している。該栓部材388は、
フッ素プラスチックのような熱伝達性の小さい材料で出
来たものであることが好ましい。栓部材388は、雄ね
じ付き本体部分390と、平滑なテーパー付き外面39
4を有する端部分392とを備えている。図5に示すよ
うに、栓部材388を挿入したとき、ねじ部分390
は、接続具372の溝378までしか伸長せず、栓のテ
ーパー付き面394は、スリーブ380のテーパー付き
内面385にきちっと嵌まる。
殻体370に形成した後における図5の組立体を示して
ある。この内側殻体396は、重合体材料で出来たもの
であることが好ましく、また、回転鋳造法で形成するこ
とが好ましい。この内側殻体396は、スリーブ380
の露出面に融着される。
8を接続具372内に取り付けた状態にある図7の組立
体が示してある。水ヒータ・タンク内において、ねじ付
きニップル398は、温度及び圧力逃し弁の一部とし、
またはドレーン弁の一部とすることが出来る。ねじ付き
ニップル398を接続具372にねじ込むと、その親ね
じ400がスリーブ380のテーパー付き面385の重
合体材料に喰い込み、図8に示すように、一本のねじを
面385に形成する。
8に示したタンク継手の改良に係るものである。
的は、水が漏洩して接続具及び/又は金属製の外側タン
ク殻体に接触する可能性を解消し、又は少なくとも軽減
することである。
立体は、雌ねじ部分及び円筒状壁部分を有する金属製の
スパッド部材を備えるタンク接続具組立体である。副組
立体は、内側溝を有する、重合体材料で出来た挿入体部
材と、該溝内に配置された膨張可能なバンド部材とから
成っている。この副組立体は、スパッド部材の円筒状壁
部分内に配置されている。この膨張可能なバンド部材
は、挿入体部材の溝内で膨張して、該挿入体部材を付勢
して、スパッド部材の垂下壁と緊密な密封的接触状態に
し、これにより、挿入体部材とスパッド部材との間に緊
密なシールを提供する。
説明する。この説明は、タンク継手、及びそのタンク継
手を取り付けるタンクの製造方法に関するものである。
2、図3及び図3aには、参照符号10で示したタンク
組立体の一実施例が図示されている。
張可能なバンド12及び挿入体部材14を組み立てるこ
とである。挿入体部材14は、重合体材料で出来たもの
であることが好ましく、また、上方部分15と、下方に
伸長する下方部分16とから成る円筒状の形状をしてい
る。より具体的には、部材14は、クリープ抵抗性が大
きい架橋接続部材で出来たものであることがより好まし
い。上方部分15の上面には、溝13が形成されてい
る。膨張可能なバンド12及び挿入体部材14は、バン
ド12を挿入体部材14の溝13内に摺動させるだけで
副組立体を形成し得るよう組み立てることが出来る。
4とから成る副組立体をスパッド部材24と組み立てる
ことである。
ることが好ましく、また、雌ねじ付き上方部分26と、
円筒状の垂下壁部分28とから成り、該垂下壁部分が、
該壁部分の端部に形成された溶接突起30を有するよう
にする。部分12、14から成る副組立体は、垂下壁部
分28により画成されたスパッド部材内のスペース内ま
で上方に押し込む。
て、バンドが僅かに変形して、これにより、挿入体部材
14の上方部分15を付勢して、スパッド部材24の垂
下壁部分28の内面29と緊密な密封状態に接触させる
ことである。
スチック材料で出来ている。該バンド12は、特定の性
質を有する、すなわち、第一の径から、より僅かに大き
い第二の径まで強制的に膨張させ得るものでなければな
らない。また、該バンドは、膨張段階後にその第二の径
を確実に保ち得るものでなければならない。
12は、ステンレス鋼、黄銅又は銅のような貴金属で出
来ている。また、膨張可能なバンド12は、クリープ抵
抗性の小さいナイロンのようなプラスチック材料で形成
することが出来る。プラスチック製リングは、切断線
(図4に参照符号50Aを参照)を有することが出来
る。この切断線50Aは、膨張可能な圧力を加えたとき
に、リングが該切断線にて分離することを可能にする。
バンド12は、次の寸法とすることが出来る。
させることが出来る。その一例は、従来型式の膨張工具
であり、ここで、作用ピンを液圧シリンダにより作用さ
せて、多数の指状部分を持つ組立体を膨張させ、その指
状部分が膨張可能なリングに接触し且つリングを膨張さ
せる。
部材32をスパッド24内に取り付けることである。こ
の栓部材32は、15%だけガラスを充填したフッ素プ
ラスチックのような重合体であることが好ましく、ま
た、雄ねじ付き頂部34と、閉鎖した先端部分36とか
ら成っている。栓部材32は、図1に示すように、スパ
ッド部材24内に螺入して、接続具組立体10を完成さ
せる。栓部材32の上方内部38は、適当な工具(図示
せず)によりスパッド部材24内への取り付け、及びス
パッド部材24からの取り外しを容易に為し得るように
スプライン結合されている。
階は、組立体10をタンクの鋼製の壁11内に確実に固
着することである。これは、タンクの壁11の開口部1
3内に組立体10を位置決めし、次に、図2に図示する
ように、タンク壁の表面にスパッド壁28上の突起30
を溶接することにより行われる。この溶接工程により、
図2に符号15で示すように、溶接用の突起リング30
は、タンク壁11に融着される。スパッド24を所定の
位置に溶接したならば、挿入体部材14上の肩21がタ
ンク壁11の外面にきちっと嵌まる。
らば、以下に説明するように、完成したタンクの組み立
てが行われる。
7,140号の図2、図3、図4、図5、図6(本出願
の図9、図10、図11、図12、図13に対応する
図)に図示するように、完成したタンク28aの外殻2
6aは、上半体部材30aと下半体部材32aという二
つの部分から成っており、これらの半体部材の各々は、
深絞り成形法により形成される。
体部材に溶接されたならば、これらの半体部材を相互に
確実な方法で定着して、仕上がった外殻を形成する。
が好ましい。
性の重合体材料から成る内殻体44を外殻の内面に隣接
して外殻の内側に形成する。一つの好適な実施例におい
て、この非腐食性重合体材料は、ポリブチレンである。
該ポリブチレン材料は、粉末の形態にて外殻内に導入す
る。これは、二つの半体を共に溶接する前に行うことが
出来、又は、粉末材料は、二つの半体を共に溶接した後
に、タンク壁の開口部を通じて導入してもよい。
殻に熱を付与する間に、その外殻に対し回転鋳造工程を
実施する。適宜の回転鋳造方法は、米国特許第5,21
7,140号の明細書に詳細に記載されている。かかる
回転鋳造法により、粉末材料は溶融し且つ外殻の内面の
全体に均一に分配されて、内殻44を形成する。
は、図3に図示するように、タンク壁及び各接続具の全
体を覆う。挿入部材14の部分16と接触する内殻44
の部分は、かかる部材に結合される。内殻44の重合体
材料は、図3に符号45で図示するように、その結合部
の領域内で泥状になる。
栓部材32を除去して、図3aに図示するような完成し
た接続具組立体を製造する。
出来ている。該部材の材料のこの特別な特徴は重要であ
る。
張り強度が特定の臨界的な領域における破断を防止する
のに十分大きいことが重要である。この臨界的な領域
は、図2に符号23で示してある。また、部材14の重
合体材料は、図3に参照符号45で示した領域内にて部
材14の下方部分16と内殻44とを強力に結合させ得
るものでなければならない。
体材料は、オレフィン群から選択することが出来る。よ
り具体的には、かかる材料は、ポリプロピレン、ポリエ
チレン及びポリブチレンとすることが出来る。
硬化性の何れかである、即ち、熱可塑性材料としてP
P、PE、PB等があり、また、熱硬化材料としてポリ
エステル、エポキシ架橋結合ポリエチレン(XLPE)
である。
スチック製接続具を使用することが出来るが、挿入体1
4として架橋結合重合体を使用することも本発明の更な
る改良点である。架橋結合した重合体は、重合体を構成
する分子鎖が全て互いに接続されている点で熱可塑性材
料(即ち、PP、PE、PB)と異なる。要するに、分
子は、単一のマクロ分子であり、熱可塑性材料に典型的
であるように個々の鎖ではない。
/物理的/環境的特性を向上させる。更に、重合体は、
「クリープ」抵抗性が著しく小さい。「クリープ」は、
応力及びプラスチックの老化に応答して重合体がその形
状を変える傾向を意味する。XL重合体を使用すること
により、プラスチック製接続具の応力老化(クリープ)
特性が改善され、これにより、時間の経過と共に新品の
接続具10の「シール」効果が失われる可能性を少なく
する。
て、膨張バンド12は、スパッド24及び挿入体14を
タンク壁11に溶接する前に、又は溶接後の何れかで膨
張させ得ることが理解されよう。
れている。図1乃至図3aの実施例の部分に対応する図
4の実施例の部品は、同一の参照符号で表示するが、但
し、図4の参照符号には、接尾辞Aが付してある。
照符号10Aで示したタンク接続具組立体のものであ
る。
膨張バンド12Aを挿入体部材14A内に予め成形する
ことである。挿入体部材14Aは、重合体部材で出来て
おり、上方部分15Aと、下方に伸長する下方部分16
Aとから成る円筒状の形状体であることが好ましい。上
方部分15Aの内面には、溝13Aが形成されている。
14Aから成る副組立体をスパッド部材24Aと組み立
てることである。
鋼)で出来ており、また、該スパッド部材は、雌ねじ付
き上方部分26Aと、円筒状の垂下壁部分28Aとから
成っている。壁28Aの端部には、溶接部分30Aが形
成されている。構成部品12A、14Aの副組立体は、
上方に付勢されて、垂下壁部分28Aにより画成された
スパッド部材内のスペースに入る。
して、バンドを僅かに変形させ、これにより、挿入体部
材14Aの上方部分15Aを付勢させ。スパッド部材2
4Aの垂下壁部分28Aの内面29Aと緊密な密封接触
状態にすることである。
スチック材料で出来ている。バンド12Aは一定の特徴
を備えている、即ち、該バンドは、第一の径から僅かに
大きい第二の径まで強制的に膨張可能でなければならな
い。また、該バンドは、膨張段階後に、第二の径を堅固
に保つものでなければならない。
12Aは、ステンレス鋼、黄銅、又は銅のような貴金属
で出来ている。また、膨張可能なバンド12Aは、クリ
ープ抵抗性の小さいナイロンのようなプラスチック材料
で形成することも出来る。該プラスチック製リングは、
切断線を備えることが出来る(図4の参照符号50Aを
参照)。該切断線50Aは、膨張可能な圧力を付与した
ときに、リングが該切断線に沿って分離するのを許容す
る。図4に示した本発明の実施例において、バンド12
Aは、次の寸法とすることが出来る。
ることが出来る。適宜な膨張装置の一例は、従来設計の
膨張工具であり、この場合、作用ピンを液圧シリンダで
作用させ、多数の指状体が形成された組立体を膨張さ
せ、該指状体が膨張可能なリングに接触し且つ該リング
を膨張させるようにする。
階は、上述した接続具10に関する最初の工程と同一で
ある。
した重合体材料は、挿入体部材14に関して上述した材
料と同一である。
する前、又は溶接した後の双方の時点で、膨張バンド1
2Aは、溝13A内で膨張可能であることを認識すべき
である。
温水及び冷水接続具をタンクに接続し、また、ドレーン
弁及び温度/圧力弁を水ヒータ・タンクに取り付けるた
めのものである。
ると考えられる形態に関して本発明を説明したが、当業
者には、特許請求の範囲にのみ限定される本発明の範囲
内でその変更実施例が具体化可能であることが理解され
よう。
の図1の接続具組立体の断面図である。
した後の図2の接続具組立体の断面図である。図3a
は、栓部材をスパッドから除去した後の図3の接続具組
立体の断面図である。
の実施例の断面図である。
従来技術のタンク接続具の図である。
従来技術のタンク接続具の図である。
従来技術のタンク接続具の図である。
従来技術のタンク接続具の図である。
する図である。
応する図である。
応する図である。
応する図である。
応する図である。
下方部分 21 挿入体部材の肩部 24 スパッド部材 26 スパッド部材の雄ねじ付き上方部分 28 スパッド部分の垂下壁部分 29 垂下壁部分の
内面 30 溶接突起 32 栓部材 34 栓部材の雌ねじ付き頂部 38 栓部材の上方
内部
Claims (10)
- 【請求項1】 タンク接続具組立体にして、 雌ねじ付き部分と、円筒状壁部分とを有する金属製のス
パッド部材と、 重合体材料で出来かつ内部溝が形成された挿入体部材
と、前記溝内に配置された膨張可能なバンド部材とから
成る副組立体とを備え、 前記挿入体部材と前記膨張可能なバンド部材とから成る
前記副組立体が前記スパッド部材の円筒状壁部分内に配
置され、 前記膨張可能なバンドが、前記挿入体部材の前記溝内で
膨張し、該挿入体部材と前記スパッド部材の垂下する壁
部分とを緊密に密封的接触させることを特徴とするタン
ク接続具組立体。 - 【請求項2】 請求項1に記載のタンク接続具組立体に
して、 前記スパッド部材の前記円筒状壁がその下端に溶接用突
起を備えることを特徴とするタンク接続具組立体。 - 【請求項3】 請求項1に記載のタンク接続具組立体に
して、 前記挿入体部材が、円筒状の上方部分と、該上方部分よ
りも小径の円筒状の下方部分とを備え、 該円筒状の上方部分と下方部分との間に肩部分を形成す
ることを特徴とするタンク接続具組立体。 - 【請求項4】 請求項1に記載のタンク接続具組立体に
して、 前記挿入体部材が、熱可塑性プラスチック材料で出来て
いることを特徴とするタンク接続具組立体。 - 【請求項5】 請求項1に記載のタンク接続具組立体に
して、 前記挿入体部材が熱硬化性プラスチック製材料で出来て
いることを特徴とするタンク接続具組立体。 - 【請求項6】 請求項1に記載のタンク接続具組立体に
して、 前記挿入体部材が架橋結合した重合体材料で出来ている
ことを特徴とするタンク接続具組立体。 - 【請求項7】 請求項1に記載のタンク接続具組立体に
して、 前記膨張可能なバンドが貴金属系の金属材料で出来てい
ることを特徴とするタンク接続具組立体。 - 【請求項8】 タンク及び該タンク用のタンク接続具に
して、 少なくとも一つの開口を備えた鋼製の外側タンクと、 該鋼製の外側タンク内に取り付けられた、重合体材料で
出来た内側タンクと、 前記内側タンクの内部と前記外側タンクの外部との接続
を容易にするタンク接続具組立体とを備え、 該タンク接続具組立体が、 雌ねじ付き部分と、円筒状壁部分とを有する金属製のス
パッド部材と、 重合体材料で出来かつ内部溝が形成された挿入体部材
と、前記溝内に配置された膨張可能なバンド部材とから
成る副組立体とを備え、 前記挿入体部材と膨張可能なバンド部材とから成る前記
副組立体が、前記スパッド部材の円筒状壁部分内に配置
され、 前記膨張可能なバンドが、前記挿入体部材の前記溝内で
膨張し、該挿入体部材と前記スパッド部材の垂下する壁
部分とを緊密に密封的接触させることを特徴とするタン
ク接続具組立体。 - 【請求項9】 請求項8に記載のタンク接続具組立体に
して、 重合体材料から成る前記内側タンクが、前記挿入体部材
に結合されることを特徴とするタンク接続具組立体。 - 【請求項10】 請求項8に記載のタンク接続具組立体
にして、 前記挿入体部材が、円筒状の上方部分と、該上方部分よ
りも小径の円筒状の下方部分とを備え、 該円筒状の上方部分と下方部分との間に肩部分を形成
し、 該肩部分が、前記鋼製の外側タンクと緊密に係合するこ
とを特徴とするタンク接続具組立体。
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