(57)【要約】【課題】パネルの接合用リブ及びその溶接部の金属疲労による損傷を防止することができるタンクの補強構造を提供する。【解決手段】パネル１２，１２の接合用リブ１２ａ，１２ａの間に第１中間プレート１４を介在して、リブ１２ａ，１２ａの内端縁と、前記第１中間プレート１４の外表面とを溶接部Ｍ１によって連結する。前記第１中間プレート１４の外側突出板部１４ａに対して第１及び第２弾性変形阻止部材３１，３２の帯状基板３１ａ，３２ａをボルト３３及びナット３４によって締め付け固定する。弾性変形阻止板３１ｂ，３２ｂを前記パネル１２の外周寄り外表面１２ｄ，１２ｄに接触する。これによって、タンク内の圧力が大きくなってパネル１２が外（左）方向に変位されたとき、外周寄り外表面１２ｄの変位を阻止し、リブ１２ａが第１中間プレート１４から離れる方向に弾性変形するのを阻止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角形状をなす複数のパネルを接合固定して流体を貯留するようにしたタンク本体の内部に対し、流体圧によりタンク本体の外方への変形を防止する内部補強機構を設けたタンクにおいて、
前記各パネルの四辺にタンクの内側に向かって折り曲げ形成された接合用リブのうち隣接するパネルの接合用リブの間にタンクの内外を貫通するように中間プレートを介在し、該中間プレートと接合用リブの内端縁を溶接により連結し、前記中間プレートの外端部にパネルの外周寄り外表面に接触して、前記接合用リブが前記溶接された部分を中心として中間プレートから離隔する方向に弾性変形するのを阻止する弾性変形阻止手段を設けたタンクの補強構造。
【請求項２】
請求項１において、前記弾性変形阻止手段は、前記中間プレートの外端部の両側面にボルトとナットにより締め付け固定された帯板状の基板と、この基板に一体形成され、かつ前記パネルの外周寄り外表面に接触される弾性変形阻止板とにより構成されているタンクの補強構造。
【請求項３】
請求項１において、前記弾性変形阻止手段は、前記中間プレートの外端縁に該中間プレートと直交するように、かつ両側方に張り出し形成された弾性変形阻止板であるタンクの補強構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、前記中間プレートの内端縁には補強リブが折り曲げ形成されているタンクの補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貯留された流体圧が繰り返し変動しても耐久性を向上することができるタンクの補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、貯水タンクとして、図９に示すものが提案されている。この貯水タンクは、正方形又は長方形の多数のパネル１２〜１２を互いに接合して溶接された箱型のタンク本体１２２を備えている。タンク本体１２２の内部には補強機構Ｋが設けられている。この内部補強機構Ｋは、パネル１２の外周四辺に対し内方に向かって折り曲げ形成された接合用リブ１２ａに対し水平方向縦横に走る上下二段の水平補強バー１７，１８，１９，２０の端部を溶接部により連結するとともに、底板１１とタンク本体１２２の上部の蓋板との間に支柱２１を介在して構成されている。又、前記水平補強バー１７，１８には傾斜補強バー４１，４２の一端が溶接部４３によって連結され、傾斜補強バー４１，４２の他端はパネル１２の接合用リブ１２ａの中間に溶接部４３によって連結されている。図１０（ａ）に示すように、接合用リブ１２ａは溶接部４４によって連結されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００１−１３９０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記従来のタンクの補強構造には、次のような問題があった。すなわち、タンク内の水位が繰り返し変動すると、パネル１２の膨出部１２ｂが水平方向に繰り返し変位する。このため、傾斜補強バー４１，４２と接合用リブ１２ａを連結する上下二つの溶接部４３，４３の間の接合用リブ１２ａ，１２ａが図９において、水圧により左方向に変位されると、図１０（ｂ）に示すように、パネル１２のリブ１２ａ，１２ａがその溶接部４４を中心に互いに離隔する方向に弾性変形される。この動作が繰り返し行われると、溶接部４４及びその近傍のリブ１２ａが金属疲労を生じ、亀裂が発生する恐れがあるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、パネルの接合用リブ及びその溶接部の金属疲労による損傷を防止することができるタンクの補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、四角形状をなす複数のパネルを接合固定して流体を貯留するようにしたタンク本体の内部に対し、流体圧によりタンク本体の外方への変形を防止する内部補強機構を設けたタンクにおいて、前記各パネルの四辺にタンクの内側に向かって折り曲げ形成された接合用リブのうち隣接するパネルの接合用リブの間にタンクの内外を貫通するように中間プレートを介在し、該中間プレートと接合用リブの内端縁を溶接により連結し、前記中間プレートの外端部にパネルの外周寄り外表面に接触して、前記接合用リブが前記溶接された部分を中心として中間プレートから離隔する方向に弾性変形するのを阻止する弾性変形阻止手段を設けたことを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記弾性変形阻止手段は、前記中間プレートの外端部の両側面にボルトとナットにより締め付け固定された帯板状の基板と、この基板に一体形成され、かつ前記パネルの外周寄り外表面に接触される弾性変形阻止板とにより構成されていることを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記弾性変形阻止手段は、前記中間プレートの外端縁に該中間プレートと直交するように、かつ両側方に張り出し形成された弾性変形阻止板であることを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記中間プレートの内端縁には補強リブが折り曲げ形成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パネルの四辺にタンクの内側に向かって折り曲げ形成された接合用リブのうち隣接する接合用リブの間にタンクの内外を貫通するように中間プレートを介在し、該中間プレートと接合用リブの内端縁を溶接により連結した。前記中間プレートの外端部にパネルの外周寄り外表面に接触して、前記接合用リブが前記溶接された部分を中心として中間プレートから離隔する方向に弾性変形するのを阻止する弾性変形阻止手段を設けた。このため、前記接合用リブが溶接された部分を中心として、弾性変形するのを阻止することができ、溶接された部分及びその近傍の接合用リブの耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明を具体化した一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
図２に示すように支持枠体１０の上面には底板１１が水平に設置され、底板１１の外周上面には多数の扁平状のパネル１２及びコーナー用の円弧板状のパネル１３を互いに溶接して全体として隅丸四角箱状に構築されたタンク本体１２２が装設されている。前記偏平状のパネル１２は図２〜図５に示すように外周四辺部に一体に折り曲げ形成した接合用リブ１２ａを有し、隣接するパネル１２，１２の二つの縦方向に指向する接合用リブ１２ａ，１２ａの間には、第１中間プレート１４が介在されている。又、隣接するパネル１２，１２の二つの水平方向に指向する接合用リブ１２ａ，１２ａの間には、第２中間プレート１５が介在されている。前記リブ１２ａ，１２ａの内端縁と、前記第１中間プレート１４及び第２中間プレート１５の中間部表面は、溶接部Ｍ１，Ｍ２によってそれぞれ連結されている。前記第２中間プレート１５の両端部は前記第１中間プレート１４に連結されている。前記パネル１２の中央部には膨出部１２ｂがタンクの外方に向かって形成され、外周寄りには四角環状に溝部１２ｃが形成されている。
【００１１】
図６に示すように、この実施形態では、タンク本体１２２の前側壁には、上下方向に三枚、水平方向に三枚、合計９枚のパネル１２が用いられている。又、図示しないが残り三つの他側壁にも同様にそれぞれ９枚のパネル１２が用いられている。そして、タンク本体１２２の四つのコーナー部には、それぞれ前記円弧板状をなす三枚のコーナー用の前記パネル１３が上下方向に接合されている。このパネル１３は図３に示すように、四半円弧板状の本体１３ａと、この本体１３ａの４辺にタンクの内側に一体に折曲げ形成された接合用リブ１３ｂとによって構成されている。さらに、前記パネル１２及びパネル１３の縦方向に指向する二枚の接合用リブ１２ａ，１３ｂの間には、前記第１中間プレート１４と同様のプレート１４が介在され、水平方向に指向する円弧状の接合用リブ１３ｂ，１３ｂの間には円弧状の第２中間プレート１５Ａが介在されている。そして、前記接合用リブ１２ａ，１３ｂの内端縁と第１中間プレート１４及び接合用リブ１３ｂ，１３ｂの内端縁と第２中間プレート１５Ａは溶接部（図示略）によってそれぞれ連結されている。
【００１２】
図２及び図４に示すように、左側のパネル１２群の第１中間プレート１４と下から一段目の第２中間プレート１５が交差する複数（四箇所；一箇所のみ図示）の交差部には、アングル材よりなる複数の水平補強バー１７の一端部が溶接部Ｍ３によってそれぞれ連結されている。各水平補強バー１７の他端部は図示しないが右側のパネル１２群の第１中間プレート１４と第２中間プレート１５の交差部（四箇所；図示略）に溶接部によってそれぞれ連結されている。同様に左側のパネル１２群の第１中間プレート１４と下からニ段目の第２中間プレート１５が交差する複数（四箇所；一箇所のみ図示）の交差部にもアングル材よりなる複数の水平補強バー１８の一端部が溶接部によってそれぞれ連結されている。各水平補強バー１８の他端部は図示しないが右側のパネル１２群の第１中間プレート１４と第２中間プレート１５の交差部（四箇所；図示略）に溶接部によってそれぞれ連結されている。
【００１３】
又、前記四本の水平補強バー１７とそれぞれ直交するように前側のパネル１２群と後側のパネル１２群との間には下側に位置する四本（図２に二本のみ図示）の水平補強バー１９がそれそぞれ互いに平行に架設連結されている。同様に、前記水平補強バー１８とそれぞれ直交するように前側のパネル１２群と後側のパネル１２群との間には上側に位置する四本（図２に二本のみ図示）の水平補強バー２０がそれそぞれ互いに平行に架設連結されている。さらに、水平補強バー１７，（１９）と水平補強バー１８（２０）との交差部には支柱２１〜２１が溶接され、各支柱２１の下端部は底板１１に溶接され、上端部は水平に装着された最上部のパネル１２群の接合部に溶接されている。
【００１４】
この実施形態では、前記第１中間プレート１４、第２中間プレート１５，１５Ａ、水平補強バー１７〜２０、支柱２１等により内部補強機構Ｋが構成されている。
図１に示すように、前記第１中間プレート１４の外（左）端部は前記パネル１２の外表面から所定長さだけ突出され、この外側突出板部１４ａ片側には帯状基板３１ａと弾性変形阻止板３１ｂとを互いに直交するように一体に連結したアングル材よりなる第１弾性変形阻止部材３１が取り付けられている。同様に、前記外側突出板部１４ａの他側には、帯状基板３２ａと弾性変形阻止板３２ｂとを互いに直交するように一体に連結したアングル材よりなる第２弾性変形阻止部材３２が取り付けられている。前記外側突出板部１４ａにはボルト挿通孔１４ｂが形成され、これと対応するように前記帯状基板３１ａ，３２ａにはボルト挿通孔３１ｃ，３２ｃが形成されている。そして、前記ボルト挿通孔１４ｂ，３１ｃ，３２ｃに貫通されたボルト３３にナット３４を螺合することにより、外側突出板部１４ａに第１及び第２弾性変形阻止部材３１，３２の帯状基板３１ａ，３２ａを締め付け固定している。これによって、前記弾性変形阻止板３１ｂ，３２ｂを前記パネル１２の外周寄りの外表面１２ｄに接触させている。
【００１５】
前記第２中間プレート１５の外側突出板部１５ａにも図１に示すように前記第１及び第２弾性変形阻止部材３１，３２と同様の弾性変形阻止部材がボルト３３及びナット３４によって装着されている。前記第１及び第２中間プレート１４，１５の内端縁には補強リブ１４ｃ，１５ｃが折曲げ形成されている。
【００１６】
この実施形態では、前記第１中間プレート１４、第１及び第２弾性変形阻止部材３１，３２、ボルト３３及びナット３４等によって接合用リブ１２ａの弾性変形を阻止する弾性変形阻止手段３５が構成されている。
【００１７】
次に、前記のように構成したタンクの補強構造についてその動作を説明する。
図２において図示しない給水口からタンク内に流体としての水が供給されると、タンク本体１２２を構成する多数のパネル１２，１３は水圧により側方へ押圧される。この水平方向への水圧は主として水平補強バー１７，１８、１９，２０によって分担される。
【００１８】
上記実施形態のタンクの補強構造によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、パネル１２の接合用リブ１２ａ，１２ａの間に第１中間プレート１４を介在して、溶接部Ｍ１によって、リブ１２ａ，１２ａの内端縁と第１中間プレート１４の中間部外表面とを連結した。又、前記第１中間プレート１４の外側突出板部１４ａに対して、第１及び第２弾性変形阻止部材３１，３２の帯状基板３１ａ，３２ａをボルト３３及びナット３４によって締め付け固定し、弾性変形阻止板３１ｂ，３２ｂをパネル１２の外周寄り外表面１２ｄに接触させた。このため、タンク本体１２２内の水圧が水位の変動により繰り返し変動して、パネル１２の膨出部１２ｂにタンク外方向への外力が作用した場合に外周寄り外表面１２ｄが弾性変形阻止板３１ｂ，３２ｂによって位置規制される。従って、リブ１２ａ，１２ａが溶接部Ｍ１を中心に第１中間プレート１４から離れる方向に弾性変形するのを阻止することができ、リブ１２ａ及び溶接部Ｍ１の耐久性を向上することができる。
【００１９】
（２）前記実施形態では、前記第１中間プレート１４及び第２中間プレート１５の内端縁に補強リブ１４ｃ，１５ｃが折り曲げ形成されているので、両中間プレート１４，１５の剛性を高めることができる。
【００２０】
なお、前記実施形態はさらに次のように具体化してもよい。
・図７に示すように、前記第１中間プレート１４の外側突出板部１４ａに対し前記外周寄り外表面１２ｄ，１２ｄに接触される弾性変形阻止板４０を溶接部Ｍ４によって連結するようにしてもよい。
【００２１】
・図８に示すように、前記パネル１２のリブ１２ａ，１２ａに対して、外周寄り外表面１２ｄ，１２ｄを交差する角度が９０°以下になるように形成し、第１及び第２弾性変形阻止部材３１，３２の弾性変形阻止板３１ｂ，３２ｂを外周寄り外表面１２ｄ，１２ｄに面接触させるようにしてもよい。
【００２２】
・  前記実施形態では、四角箱状のタンクに具体化したが、五角筒状又は六角筒状のタンクや円筒状や楕円筒状のタンクに具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明のタンクの補強構造を示す要部の拡大断面図。
【図２】タンクを示す一部省略縦断面図。
【図３】タンクを示す一部省略平断面図。
【図４】タンクのパネルを内側から見た斜視図。
【図５】タンクのパネルを外側から見た斜視図。
【図６】タンク全体を示す正面図。
【図７】この発明の別例を示す要部の平断面図。
【図８】この発明の別例を示す要部の平断面図。
【図９】従来のタンクの側壁の構成を示す縦断面図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、図９の１−１線拡大断面図。
【符号の説明】
【００２４】
Ｋ…内部補強機構、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４…溶接部、１２，１３…パネル、１２ａ，１３ｂ…接合用リブ、１２ｃ…溝部、１２ｄ…パネルの外周寄り外表面、１４，１５…中間プレート、１４ｃ，１５ｃ…補強リブ、３１…第１弾性変形阻止部材、３２…第２弾性変形阻止部材、３１ａ，３２ａ…帯状基板、３１ｂ，３２ｂ…弾性変形阻止板、３３…ボルト、３４…ナット、３５…弾性変形阻止手段、１２２…タンク本体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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