(57)【要約】  加圧水装置用非金属ダイアフラム形タンク・アセンブリが開示される。このタンク・アセンブリは非金属外側本体胴と、この外側本体胴で囲われる上半部および下半部を有する非金属内側シェル・アセンブリと、この内側シェル・アセンブリの内部を貯水部と加圧ガス部とに分離するように上半部および下半部に近接して配置されるダイアフラムとを備える。好ましくは、ダイアフラムは弾性、非金属材料からなり、外周部に内面に付けた凸曲面と外面に付けた凹曲面とである環状リングからなるビード部を備える。より好ましくは、ビード部は内側締め付けフープと外側バンドとを備える締め付け装置によって内側シェル・アセンブリの下半部の重なり合う端部に取り外し可能に固定される。特に、外側バンドは貯水部を水密に保つように内側締め付けフープと外側バンドとの間に重なり合う第２の端部とダイアフラムのビード部とを圧縮し、固定するべく機械的に圧着される。
2007537109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧水装置と共に使用する非金属ダイアフラム形タンク・アセンブリであって、
非金属外側本体胴と、
前記非金属外側本体胴で囲われ、上半部および下半部を有する非金属内側シェル・アセンブリと、
前記内側シェル・アセンブリの内部を貯水部と加圧ガス部とに分離するように前記内側シェル・アセンブリの前記上半部と前記下半部との連結点に近接して前記内側シェル・アセンブリの内部に構成され、配置されたダイアフラムと
を備えるタンク・アセンブリ。
【請求項２】
前記非金属外側本体胴が円筒形である請求項１記載のタンク・アセンブリ
【請求項３】
前記非金属外側本体胴が射出成形法、押し出し成形法、ブロー成形法および回転成形法のうちの少なくとも１つの製造方法で形成される請求項１記載のタンク・アセンブリ。
【請求項４】
前記非金属外側本体胴が樹脂マトリックスを含浸させた巻回繊維ストランドから製作される請求項１記載のタンク・アセンブリ。
【請求項５】
前記巻回繊維ストランドが炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維からなる群から選ばれた製織フィラメントからなる請求項４記載のタンク・アセンブリ。
【請求項６】
前記樹脂マトリックスがエポキシ樹脂および熱可塑性樹脂からなる群から選択される請求項４記載のタンク・アセンブリ。
【請求項７】
前記非金属外側本体胴が熱可塑性プラスチックから製作される請求項１記載のタンク・アセンブリ。
【請求項８】
前記非金属内側シェル・アセンブリの前記上半部および下半部がドーム形である請求項１記載のタンク・アセンブリ。
【請求項９】
前記非金属内側シェルの前記上半部が重なり合う第１の端部を有し、前記非金属内側シェルの前記下半部が重なり合う第２の端部を有し、前記重なり合う第１の端部が前記非金属内側シェル・アセンブリの前記上半部に気密構造の加圧ガス部を備えるように前記下半部に固定される請求項１記載のタンク・アセンブリ。
【請求項１０】
前記上半部の前記重なり合う第１の端部が前記重なり合う第２の端部を覆って配置され、かつ前記第２の端部に取り付けられる請求項９記載のタンク・アセンブリ。
【請求項１１】
前記上半部の前記重なり合う第１の端部が接着剤で前記下半部に固定される請求項１０記載のタンク・アセンブリ。
【請求項１２】
前記上半部の前記重なり合う第１の端部が回転溶接法で前記下半部に固定される請求項１０記載のタンク・アセンブリ。
【請求項１３】
前記上半部の前記重なり合う第１の端部がヒートシール法で前記下半部に固定される請求項１０記載のタンク・アセンブリ。
【請求項１４】
前記下半部が前記重なり合う第１の端部を固定して、または接着剤で取り付ける突出部を備える請求項１０記載のタンク・アセンブリ。
【請求項１５】
前記非金属内側シェル・アセンブリの前記上半部および下半部が成形または押し出し加工される請求項１記載のタンク・アセンブリ。
【請求項１６】
前記ダイアフラムが非多孔性材料から形成される請求項１記載のタンク・アセンブリ。
【請求項１７】
前記非多孔性材料がゴム、ブチルゴム、熱可塑性プラスチックおよびエラストマ・プラスチックを含む群から選ばれたエラストマ材料である請求項１記載のタンク・アセンブリ。
【請求項１８】
前記ダイアフラムが内面に付けた凸曲面と外面に付けた凹曲面とである環状リングからなるビード部を備える請求項１記載のタンク・アセンブリ。
【請求項１９】
前記ダイアフラムの前記ビード部が前記下半部に水密構造の貯水部を備えるように前記内側シェル・アセンブリの前記下半部の前記重なり合う端部に取り外し可能に固定される請求項１８載のタンク・アセンブリ。
【請求項２０】
前記ビード部が内側締め付けフープと外側バンドとを有する締め付け装置によって前記重なり合う端部に取り外し可能に固定されており、前記締め付け装置と前記ビード部とが前記水密構造の貯水部を備えるように前記内側締め付けフープと前記外側バンドとの間に前記重なり合う第２の端部と前記ダイアフラムの前記ビード部とを圧縮し、固定するべく圧着され、または締め付けられる請求項１９記載のタンク・アセンブリ。
【請求項２１】
前記内側締め付けフープが凸面の内面部と凹面の外面部とを有する溝を刻設したリングであり、前記凹面の外面部が前記ダイアフラムの前記ビード部の前記凸曲面内面部を収容するように構成され、配置される請求項２０記載のタンク・アセンブリ。
【請求項２２】
前記外側バンドが凸面の内面部と凹面の外面部とを有する補助溝を備えるように構成され、配置されており、前記外側バンドが圧着され、または締め付けられるとき、前記補助溝の凸面の内面部と前記重なり合う第２の端部とが前記ダイアフラムの前記ビード部の前記凹曲面外面部に配置され、かつ前記ダイアフラムの前記ビード部の前記凹曲面外面部と前記外側バンドの前記凸面の内面部との間に固定されるようにした請求項２０記載のタンク・アセンブリ。
【請求項２３】
タンク・アセンブリの内側シェル・アセンブリの内部に貯水部と加圧ガス部とを備えるように前記タンク・アセンブリの前記内側シェル・アセンブリの内面に弾性、非多孔性ダイアフラムを固定するための締め付け装置であって、前記内側シェル・アセンブリが重なり合う第１の端部を有する上半部と、重なり合う第２の端部を有する下半部とを備えたものにおいて、
外周部に凹面の溝を備えるように構成され、配置される内側締め付けフープと、
前記内側締め付けフープと同心に構成され、配置される外側バンドと
を備え、
ここで、前記ダイアフラムと前記内側シェル・アセンブリとの間に水密構造の部屋を備えるように前記外側バンドが前記内側締め付けフープの前記凹面溝と前記外側バンドとの間に前記内側シェル・アセンブリの前記下半部の前記重なり合う第２の端部と前記ダイアフラムのビード部とを圧縮し、固定するべく圧着され、または締め付けられるようにした締め付け装置。
【請求項２４】
前記内側締め付け装置が凸面の内面部と凹面の外面部とを有する溝を刻設したリングであり、前記凹面の外面部が前記ダイアフラムの前記ビード部の凸曲面内面部を収容するように構成され、配置される請求項２３記載の締め付け装置。
【請求項２５】
前記外側バンドが凸面の内面部と凹面の内面部とを有する補助溝を備えるように構成され、配置されており、前記外側バンドが圧着され、または締め付けられるとき、前記補助溝の凸面の内面部と前記重なり合う第２の端部とが前記ダイアフラムの前記ビード部の前記凹曲面外面部に配置され、かつ前記ダイアフラムの前記ビード部の前記凹曲面外面部と前記外側バンドの前記凸面の内面部との間に固定されるようにした請求項２３記載の締め付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本出願は２００４年５月１２日に出願された米国仮出願番号第６０／５７０，７３３号に基づく優先権の利益を請求する。明細書の開示は参照してその全体をここに取り入れる。
【０００２】
本発明は、たとえば膨張タンクまたは井戸タンクを備えた水加熱装置、加圧水装置および同様な装置のような水装置に係り、特に貯水室から空気室を分離する内部ダイアフラムを有する非金属膨張タンクを備えた水装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
地方の農業地域に地下に溜められた井戸水を配給し、分配する水装置は、典型的には井戸から水を汲み上げるポンプと、水を移送する管または導管と、水を貯蔵するタンクとを備える。たとえば、膨張タンクのような井戸タンクは水を必要とする状況が発生するまで、井戸水を貯蔵し、水装置の器内圧力に適応できるように構成され、配置される。この目的のために井戸タンクは、典型的には給水用空気クッションを備える。
【０００４】
一般に、水を貯蔵するタンク・アセンブリの内部にある貯水室は水装置の管または導管と流体連通している。設計では、この貯水室は水装置に応じて、たとえば約137,900Pa（20psi）から275,800Pa（40psi）までの圧力で運転するように構成され、配置される。これをなし遂げるために圧縮可能なガス室には、たとえば窒素またはより好ましくは空気のような加圧ガスを封入している。この空気により水装置を通過する水を加圧し、さらに要求水量の変化および／または水温の変化に起因する体積変動が発生する間、一時的に水装置で圧力降下、すなわち水装置系内に背圧が発生するのを防ぐことができる。仮に、貯水室内の圧力が運転圧力以下に低下したならば、停止しているポンプが始動し、貯水室が再び運転圧力に達するように水が膨張タンクの貯水室に供給される。
【０００５】
自然に生じるまたは人為的に起こす温度変化の影響を受ける空気および水を含む閉じた装置では、空気と水との相互作用から起こる問題が著しい。空気が水に溶解したとき、水は空気を吸収する。実際、水に溶け込む空気量は水温に反比例する。それゆえ、たとえば閉じた温水加熱装置と連絡している水が加熱されたとき、水中に溶け込む空気は温水加熱装置内部に遊離したままとなり、温度上昇した水が冷却したとき、たとえば圧縮タンク内にある空気と直接接触している温度上昇した水は幾分かの自由空気を吸収する。周期的に加熱・冷却される、空気が溶存した水はほかならぬその性質により、さらには熱の循環によって頻繁に変化し、次の加熱サイクルの間、再吸収される空気が温水加熱装置内部に再び遊離する。この周期的で、可逆的なプロセスは水の加熱の都度、すなわちサイクルが繰り返され、ボイラ水が加熱・冷却されるボイラ点火のたびに繰り返される。これは設計者に多くの問題を提示する。
【０００６】
第１に、加熱された水から解放される空気は、典型的には温水加熱装置の圧縮タンクおよび他の部分に蓄積される。この空気の蓄積は加熱効率を低下させ、空気抜きのためにしばしばラジエータまたはコンベクタから連続して空気を逃がさなければならない。さらに、水が加熱されると、温度上昇した水が管および他の導管と結ばれた圧縮タンク内に流入したとき、水の体積が増加する。典型的には、圧縮タンク内では、加熱で膨張した水はタンク内部の遊離した空気および他の空気と十分に接触する。しかしながら、水がある一定の温度に達したとき、ボイラ点火が中止したまま、水が冷却され、収縮が始まる。水が冷却されたとき、水は圧縮タンク内部の自由空気を再吸収する。
【０００７】
第２に、タンクが空気クッションを備えるとき、冷却したままの水は空気クッションの全てまたは殆ど全ての空気を吸収し、静的水装置を流出する。空気クッションがない、あるいは特に水装置を通過する水を加圧する空気圧が不足しているならば、常に昇圧ポンプが必要になる。任意の手段としては水と直接接触しないサージ室を備えることが可能で、これにより蛇口を開けている間、昇圧ポンプを常時運転する必要性を取り除くことができる。しかし、昇圧ポンプとサージ室とを設けることは水装置のコストを増加する。
【０００８】
これらの欠点の解決に取り組むために従来の膨張井戸タンク（集合的には、タンク・アセンブリ）は、典型的には井戸タンク内部を２つの内室またはセル、すなわち液体または水室と圧縮性または加圧ガス室とに分離する、不透過性ダイアフラムあるいはブラッダを備える。水が井戸からタンク・アセンブリに汲み上げられると、水室内にある水の体積は増加し、このときダイアフラムが加圧ガス室の容積を縮少させる。加圧ガス室の容積が減少すると、加圧ガス室内のガス圧は増大する。結果として、水装置を経由してタンクに水が向かうとき、加圧ガス室内部のガスが水装置系内にある水を加圧する。その結果、水室内にある水の体積は減少し、加圧ガス室の容積は増加する。結果として、加圧ガスの圧力は減少する。
【０００９】
従来のダイアフラムは、たとえばプラスチックまたはブチルゴムのような非多孔性弾性材料で構成され、気密と水密とを保つためにタンクの内周部または側壁を密封するように装着している。ダイアフラムの使用は上述した空気−水と関係する問題を回避するだけでなく、加圧ガスから水を分離するためにも望ましい。何故ならば、酸素が溶存している水は水装置の金属または他の部分を腐食させる錆を発生し、水質を損なう可能性がある、水を通気する必要が生じるからである。
【００１０】
従来のタンク・アセンブリの一例はレーンに発行された米国特許第5,386,925号明細書の装置に設けられている。このレーン特許はタンクを２つの区域に分割する、形を変えられるダイアフラムを備える膨張タンクを提供する。このダイアフラムはタンクの一区域にあるガスを他の区域さらには装置のタンク以外の部分にある水から分離する。ガス区域にはこの区域の容積を増減するためにダイアフラムが他の区域にある水の体積の変化に応じて位置を変えられるようにある圧力のもとで予めガスが充填される。
【００１１】
このレーン特許の膨張タンク・アセンブリは金属から製作される、２つの区域を備える。この金属部分はそれぞれの区域の内側に配置される金属締め付けリングとの組み立て、すなわち締め付けリングとの溶接が必要になる。このタンク・アセンブリは比較的高価で、製造のために時間と労力とを集中しなければならない。さらに、鋼製のタンクは外部環境への露出で腐食し、タンク・アセンブリと水装置とを劣化させる。このような劣化によりタンクに水漏れのような破滅的な事故が発生する。
【００１２】
腐食から装置を保護するために金属膨張タンクの液体室の内面を水、すなわち液体を通さないライナで被覆することがある。しかしながら、この方法はライナを切断作業で所望の形状に仕上げ、その後液体室部分にその切断したライナを挿入する必要がある。
【００１３】
したがって、水質または味に悪影響を及ぼさず、腐食環境においても長時間劣化しない非金属タンク・アセンブリを提供することは望ましい。また、水を加圧ガス室から分離するために水室と加圧ガス室との間に介装される内部ダイアフラムを有する非金属タンク・アセンブリを提供することも望ましい。さらに、タンク・アセンブリに正常に作用する内部圧力に耐えることのできる非金属ダイアフラム形タンク・アセンブリを提供することも望ましい。最後に、従来の金属タンク・アセンブリに取って代わり、しかもタンクを低コストで製作できる軽量かつ非金属のタンクを提供することも望ましい。
【発明の開示】
【００１４】
本発明の目的は可搬形井戸水装置または可搬形井戸水装置と協働する非金属ダイアフラム形タンク・アセンブリを提供することにある。
【００１５】
本発明の別の目的は従来の金属タンクよりも購入および保守が経済的で、しかも金属タンクよりも長寿命を有するダイアフラム形タンク・アセンブリを提供することにある。
【００１６】
本発明の別の目的は従来の金属タンクよりも腐食環境において一段と高い耐食性を呈するダイアフラム形タンク・アセンブリを提供することにある。
【００１７】
本発明は加圧水装置と共に使用する非金属ダイアフラム形タンク・アセンブリを設けることで、上記および付随する目的を達成する。このタンク・アセンブリは非金属外側本体胴と、この外側本体胴で囲われる上半部および下半部を有する非金属内側シェル・アセンブリと、この内側シェル・アセンブリを貯水部と加圧ガス部とに分離するように上半部および下半部に近接して配置されるダイアフラムとを備える。
【００１８】
好ましくは、非金属外側本体胴は、たとえばエポキシ樹脂また熱可塑性樹脂のような樹脂マトリックスを含浸させた巻回繊維ストランドからほぼ円筒状に製作され、より好ましくは、非金属外側本体胴は射出成形法、押し出し成形法、ブロー成形法および回転成形法のうち、少なくとも１つを用いて単一部分として形成される。
【００１９】
好ましい実施例では、非金属内側シェルは、たとえば成形または押し出し加工を用いて熱可塑性樹脂から製作され、非金属内側シェル・アセンブリの上半部および下半部はほぼドーム形に成形される。好ましくは、非金属内側シェルの上半部は重なり合う第１の端部を有し、非金属内側シェルの下半部は重なり合う第２の端部を有し、重なり合う第１の端部が非金属内側シェル・アセンブリの上半部に気密構造の加圧ガス部を備えるように下半部に固定される。
【００２０】
本発明の一様相では、上半部の重なり合う第１の端部は接着剤で下半部に固定される。本発明の別の様相では、上半部の重なり合う第１の端部は回転溶接法で下半部に固定される。本発明のさらに別の様相では、上半部の重なり合う第１の端部はヒートシール法で下半部に固定される。任意の方法として、下半部は重なり合う第１の端部を固定して、または接着剤で取り付ける突出部を備えることができる。
【００２１】
好ましくは、ダイアフラムは弾性、非多孔性材料および／またはゴム、ブチルゴム、熱可塑性エラストマ・プラスチックを含む群から選ばれるエラストマ材料を備える。より好ましくは、ダイアフラムは外周部に内面に付けた凸曲面と外面に付けた凹曲面とである環状リングからなるビード部を備える。結果として、ダイアフラムのビード部は下半部に水密構造の貯水部を備えるように内側シェル・アセンブリの下半部の重なり合う第２の端部に取り外し可能に固定される。
【００２２】
本発明の一態様では、ビード部が締め付け装置によって内側シェル・アセンブリの下半部の重なり合う端部に取り外し可能に固定される。この締め付け装置は内側締め付けフープと外側バンドとを有する。特に、外側バンドは貯水部を水密に保つように内側締め付けフープと外側バンドとの間に重なり合う端部とダイアフラムのビード部とを圧縮し、固定するべく機械的に圧着される。
【００２３】
第２の実施例では、本発明はタンク・アセンブリの内側シェル・アセンブリの内部に水密構造の貯水部と気密構造の加圧ガス部とを備えるように弾性ダイアフラムを内側シェル・アセンブリの下半部の側壁に固定する締め付け装置を開示する。好ましくは、この締め付け装置は外部からフープ応力を加えるべく機械的に圧着する、外側または外部バンドと、フープ抵抗応力を与える内側締め付けフープとを備える。より好ましくは、外側バンドは内側締め付けフープの抵抗応力に対向して内側シェル・アセンブリの下半部の重なり合う第２の端部とダイアフラムのビード部とを固く締め付けるフープ外部応力を生じるように機械的に圧着される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
同じ参照符号が同じ部分を表わす図面の多様な形態を参照すると、図１および図２に本発明に従うダイアフラム形タンク・アセンブリ１０の実施例が示される。このタンク・アセンブリ１０は円筒状の外側ハウジングまたは本体胴１２と内側シェル１４とを備える。円筒状本体胴１２は構造を与え、内側シェル１４を保護する非金属材料から構成され、配置される。内側シェル１４は水密構造の貯水セル、すなわち室１８と気密構造の加圧セル、すなわち室１６とを備えるように、たとえばプラスチックのような非多孔性非金属材料から構成され、配置される。厚手の非多孔性エラストマ・ダイアフラム２０が貯水セル１８と加圧ガス・セル１６とを分離するように内側シェル１４内部に構成され、配置される。
【００２５】
好ましくは、タンク・アセンブリ１０の本体胴１２はエポキシ樹脂または熱可塑性樹脂のような樹脂を含浸させた繊維ストランドから製作される。この繊維ストランドは、好ましくは、たとえば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維[ケブラー（Kevlar：登録商標）]などの製織フィラメントである。本体胴１２はタンク・アセンブリ１０を構造的に支持し、家庭用水装置系内に働く正常な運転圧力、たとえば０から約689,500Pa（100psi）の圧力に耐えることができる。この本体胴１２は単一部分を形成するために、たとえば射出成形法、押し出し成形法、ブロー成形法、回転成形法などによって成形される。
【００２６】
タンク・アセンブリ１０の本体胴１２は従来のタンク・アセンブリに標準的に組み入れる開口と付属する連絡要素とを備える。たとえば、本体胴１２の下半部１５はタンク・アセンブリ１０と水分配管または導管との間を流体連通する連絡要素（図示せず）を備える。連絡要素に加えて、本体胴１２は貯水セル１８から流れる水を排出し、または逃がす１個ないしそれ以上の排水弁１１を備える。この本体胴１２の連絡要素は以下により詳しく説明される内側シェル１４の貯水セル１８に備えられる類似する連絡要素（図示せず）に倣うように構成され、配置される。
【００２７】
同様に、本体胴１２の上半部１３は加圧ガス・セル１６と周囲の大気との間を流体連通する連絡要素（図示せず）を備える。たとえば、これらの連絡要素は加圧ガス・セル１６内のガスを逃がし、および／または加圧がス・セル１６に外部からのより多くのガスを導くため本体胴１２と内側シェル１４とを通して延びる、圧力解放弁（図示せず）を備える。
【００２８】
好ましくは、ダイアフラム２０は、たとえばエラストマ・プラスチック、熱可塑性プラスチック、ゴム、ブチルゴムなどの弾性、非多孔性エラストマ材料から製作される。これらの材料により加圧ガス・セル１６および貯水セル１８にそれぞれ気密および水密をもたらし、家庭用水装置での正常な運転圧力に耐え、貯水中の脱イオン化または劣化および／または一般に水中に溶存するイオンを防ぎ、貯水セル１８内部の水の体積の変化および加圧ガス・セル１６内部のガス圧の変動に応じることができる。
【００２９】
好ましい実施例では、ダイアフラム２０はその外周部に周縁、すなわちビード２５を備える。好ましくは、ビード２５は内面２５ａに付けた凸曲面と、外面２５ｂに付けた凹曲面である環状リングとして構成され、配置される。ダイアフラム２０は内側シェル１４の側壁を密封し、さらに加圧ガス・セル１６および貯水セル１６をそれぞれ気密および水密に保つ。
【００３０】
図３を参照すると、好ましい実施例では、内側シェル１４は個別に射出成形または押し出し成形された上ドーム部１７と下ドーム部１９とを備える。好ましくは、上ドーム部１７と下ドーム１９とは上ドーム部１７の周方向端部１７ａを下ドーム部１９と組み合わせる、重なり合う周方向端部１７ａと端部１９ａとをそれぞれ備える。本体胴１２と同様に、タンク・アセンブリ１０の内側シェル１４は従来のタンク・アセンブリに標準的に組み入れられる連絡要素と導管（図示せず）とを備える。この連絡要素と導管とは本体胴１２の類似する連絡要素と導管とに倣って配置される。
【００３１】
たとえば、内側シェル１４の下ドーム部１９はタンク・アセンブリ１０の貯水セル１８と水分配装置の管または導管および／または貯水セル１８から流れる水を排出し、または逃がす排水弁１１との間を流体連通する連絡要素（図示せず）を備える。同様に、内側シェル１４の上ドーム部１７は加圧ガス・セル１６内のガス圧を逃がすため本体胴１２を通して周囲の大気と流体連通する圧力解放弁（図示せず）および／または加圧ガス・セル１６に外部からより多くのガスを導く連絡要素を備える。
【００３２】
貯水セル１８を備えるために下ドーム部１９の端部１９ａの側壁にダイア不ラム２０を固定する好ましい方法を説明する。図２および図４を参照すると、内側締め付けフープ２２と外側または外部バンド２４との間にダイアフラム２０のビード２５と内側シェル１４の下ドーム部１９の端部１９ａとが介装される。すなわち、固定されまたは閉め付けられる。この締め付け装置はタンク・アセンブリ１０の最も内側寄りから外側にかけて並ぶ内側締め付けフープ２２と、ダイアフラム２０のビード２５と、下ドーム部１９の重なり合う端部１９ａと、外側バンド２４とを備える。内側シェル１４の上ドーム部１７は図２または図４には図示しない。
【００３３】
好ましくは、内側締め付けフープ２２は周方向の溝２６を備えるように内径部分がほぼ凸面で、外径部分がほぼ凹面に予め加工される、たとえば鋼製のリングのような溝を刻設した金属リングからなる。
【００３４】
好ましい実施例では、外側バンド２４は内径部分がほぼ凸面で、外径部分がほぼ凹面の補助溝を備えるように組み立て中に機械的に圧着する、たとえば、鋼製のリングのような金属リングからなる。本発明の一様相では、ダイアフラム２０のビード２５の凸曲面２５ａは内側締め付けフープ２２の溝２６と緊密に接触し、ダイアフラム２０のビード２５の凹曲面２５ｂは下ドーム部１９の端部１９ａと緊密に接触している。下ドーム部１９の端部１９ａは外側バンド２４と緊密に接触している。
【００３５】
下ドーム部１９の重なり合う端部１９ａの長さはすべりから気密および水密部の完全性が損なわれるのを防ぐようにタンク・アセンブリ１０の運転圧力によるすべりに対してある好ましい安全係数を与えるべく十分な長さにしなければならない。
【００３６】
組み立てでは、ダイアフラム２０のビード２５と下ドーム部１９の重なり合う端部１９ａとを内側締め付けフープ２２の溝２６に合わせて配置し、次いで、外側バンド２４を内側締め付けフープ２２の周りに配置し、ダイアフラム２０のビード２５と下ドーム部１９の重なり合う端部１９ａとを内側締め付けフープ２２と外側バンド２４との間に置き、たとえばクリンパのような圧着工具を用いてアセンブリ全体を圧着し、または締め付ける。好ましくは、たとえばクリンパのような圧着工具は組み立てた装置の周方向に沿って移動し、内側締め付けフープ２２の溝２６に倣って外側バンド２４の外面に溝を備えるように外側バンド２４の周方向に力を掛ける。
【００３７】
この圧着または締め付けにより内側締め付けフープ２２は内側シェル１４の下ドーム部１９の重なり合う端部１９ａとダイアフラム２０のビード２５と外側バンド２４とを緊密に固定する、すなわち締め付ける半径方向の力、すなわちフープ応力を生じることができる。外側バンド２４の溝は内側シェル１４の下ドーム部１９の重なり合う端部１９ａとダイアフラム２０のビード２５とを圧着し、または締め付けて保持する、フープ抵抗応力を生じるように構成され、配置される。製作されたダイアフラム・アセンブリは内側シェル１４の貯水セル１８に向けて金属を露出しない。
【００３８】
締め付け装置を圧着した後で外側バンド２４のフープ抵抗応力を生じない部分を除去することができる（図示せず）。これに代わる方法では、図３に示されるように、外側バンド２４の上端部分についてはダイアフラム２０のビード２５と下ドーム部１９の重なり合う端部１９ａの上側端面に重なるように予め機械加工で形成することができる。
【００３９】
ここで、加圧ガス・セル１６を形成し、タンク・アセンブリ１０の内側シェル１４を完成させる、上ドーム部１７を組み立てた下ドーム部１９と上述のダイアフラム締め付け装置とに固定する好ましい方法を説明する。図３を参照すると、上述したダイアフラム締め付け装置と上ドーム部１７の重なり合う端部１７ａとが示される。好ましくは、上ドーム部１７の重なり合う端部１７ａはこの目的のために下ドーム部１９に予め形成された肩部１９ｂに固定される。より好ましくは、上ドーム部１７の縁端１７ｂのみが下ドーム部１９の肩部１９ｂに固定される。肩部１９ｂに縁端１７ｂを固定する手段はこれに限定されないが、接着剤、回転溶接法、ヒートシール法などを含む。しかしながら、本発明はそのとおりに限定されると解釈すべきでない。
【００４０】
この配置に関して、加圧ガス・セル１６のガスはダイアフラム２０と内側シェル１４の上ドーム部１７との間に気密を保って封入され、そして貯水セル１８の水はダイアフラム２０と内側シェル１４の下ドーム部１９との間に水密を保って貯水される。また、本発明の一様相では、水体積および／またはガス圧の関数としてダイアフラムが変位するとき、内側締め付けフープ２２の内周をダイアフラム２０が変位できるように構成する。さらに、水体積が増加するとき、内側締め付けフープ２２を覆って水が内側締め付けフープ２２に接触するのを防ぐ方法を採用した中でダイアフラム２０が内側シェル１４内部を変位できるようにしてもよい。この後、外側本体胴１２はタンク・アセンブリ１０を完成させるために当業者によく知られた方法で組み立てた内側シェル１４の列の近くに配置される。
【００４１】
本発明の好ましい実施例が特定の用語を用いて説明されたが、この説明は図示の目的だけを意図したもので、添付の請求の範囲の本質と範囲とから離れることなく、変更と変形とがなし得ることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
本発明の特質と望ましい目的とを完全に理解するために添付の図面と共に記述される詳細な説明が参照される。ここで、添付図面を通じて同様な参照符号と数字とは同じ部分を示す。
【図１】図１は本発明のダイアフラム形タンク・アセンブリの断面図である。
【図２】図２は本発明に従うダイアフラムの一部省略断面図である。
【図３】図３は本発明に従うダイアフラム締め付け装置および上ドームを示す斜視図である。
【図４】図４は水圧がダイアフラムを加圧ガス室に変位させる様子を示すダイアフラムの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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