JP6002493B2

JP6002493B2 - グラスライニング製反応缶及びその製造方法

Info

Publication number: JP6002493B2
Application number: JP2012168175A
Authority: JP
Inventors: 吉弘飯沢; 和弘渋谷; 崇河島
Original assignee: 池袋琺瑯工業株式会社
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: JP2014024043A

Description

本発明は、グラスライニング製反応缶及びその製造方法に関し、特に、金属製缶体の内面に形成された第１グラスライニング上に第２グラスライニングによって段差を形成し、金属製缶体内の液体との熱交換率を向上させるための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のグラスライニング製反応缶としては、例えば、特許文献１に開示された構成を図８に示している。
図８において、符号１で示されるものは、全体が密閉型の缶状をなす金属製缶体であり、この金属製缶体１の上部にはモータ２を有する減速機架台３が設けられ、この金属製缶体１内に回転自在に設けられた撹拌羽根４の軸５は前記減速機架台３を介して前記モータ２に接続されている。

前記金属製缶体１の缶体外表面６には、この缶体外表面６の側部を覆うと共に所定の間隔の空洞からなるジャケット７が形成され、このジャケット７の複数個所には、このジャケット７内に冷却又は加熱用の液体又は気体等からなる媒体を供給して排出する循環用の入口８及び出口９が設けられている。

前記金属製缶体１の上部に形成されたノズル１０には、このノズル１０を貫通する状態でバッフル１１が挿入され、このバッフル１１は、金属製缶体１の内側部１ａに設けられた少なくとも一対の接続管２０により前記金属製缶体１内に内設されている。

前記ジャケット７とバッフル１１との間を接続する接続管２０により、このジャケット７とバッフル１１との間が連通され、ジャケット７内を循環する冷却又は加熱用の媒体は、図示しない媒体供給源によって入口８から出口９を介して循環し、この媒体も前記バッフル１１を循環するように構成されている。尚、この入口８及び出口９は、水蒸気の場合に、入口８から入れて出口９からドレンとして排出するが、媒体が水蒸気以外の熱媒体あるいは冷却水、ブラインなどの液体により金属製缶体１を加熱あるいは冷却する場合は、点線の矢印で示されるように、符号１５ａで示されるアジテーティングノズル又は出口９が液体の入口となり、前記入口８が出口となる。

前記ジャケット７には、エアー抜き１２、脚１３、ドレン口１４、アジテーティングノズル１５ａが設けられ、前記金属製缶体１には、覗窓１６、マンホール１７、フラッシュバルブ１８が設けられている。

また、前記金属製缶体１に形成されているグラスライニング２１は、金属製缶体１の内面１ｂを形成する鉄素地にコーティングする下釉層の厚さが０．１５〜０．３５ｍｍ位で薄く施工、焼き上げがなされ、その後、２〜３回繰り返して焼成し、前記下釉層にコーティングする上釉層が０．４５〜０．８５ｍｍで、前記上釉層と下釉層を合わせた総厚さが０．６〜１．２ｍｍで、従来の１．３〜２．４ｍｍの総厚さに比較すると、この総厚さが極めて薄く形成されている。従って、下釉層の焼成繰り返しにより、この薄さでも、実際の焼成負荷に耐えられる。また、前記下釉層には、ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＡｌＮ，Ｃ，ＳｉＣの少なくとも一種以上をフリット１００Ｗ％に対して１〜９０Ｗ％を見る添加することにより、耐火性と熱伝導性が向上する。尚、前述の上釉層及び下釉層の厚さは、一例を示したもので、前記総厚さが０．６〜１．２ｍｍであれば、その値を前記数値より異なるものとすることもできる。

また、前記金属製缶体１の缶体外表面６には、鉄金属より熱伝導度が大であるアルミニウム、銅、金、銀、亜鉛の何れをコーティングすることにより、熱伝導度を向上させ、熱交換効率を向上させることができる。

また、前記缶体外表面６には、図示していないが、凹凸面の形成、スパイラル形状の帯体、ディンプル形状の金属チップの溶接により、前記缶体外表面６の表面積を増大させて熱交換効率を向上させることができる。
従って、前述の構成において、前記金属製缶体１内に収容されている所要の液体は、撹拌羽根４によって撹拌されつつジャケット７内の媒体との熱交換により、加熱又は冷却されるように構成されている。

特開２０１０−８９００８号公報

従来のグラスライニング製反応缶は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述のグラスライニング製反応缶の場合、内面にライニングされたグラスの熱伝導率が１．０（Ｗ／ｍ.Ｋ）であるため、炭素鋼の熱伝導率５０（Ｗ／ｍ.Ｋ）に比べて１／５０と小さく、ジャケット側からの加熱・冷却の熱伝達性は極めて小さい状態であった。

さらに、ライニングされたグラス表面が焼きあがり表面で滑らか面であるために、熱伝導性の劣るグラス厚みに左右されていた。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、金属製缶体の内面に形成された第１グラスライニング上に段差を形成し、金属製缶体内の液体との熱交換率を向上させることである。

本発明によるグラスライニング製反応缶は、内面の全面に第１グラスライニングが形成された金属製缶体と、前記金属製缶体内に設けられモータ駆動により回転する撹拌羽根と、前記金属製缶体の外周に設けられ前記金属製缶体内の液体を加熱又は冷却させるための媒体を収容するジャケットと、からなるグラスライニング製反応缶において、前記第１グラスライニングの総厚さは０．６ｍｍ〜１．４ｍｍであり、前記第１グラスライニングの表面にマスキングを介して第２グラスライニングを形成することにより部分的に前記第２グラスライニングが形成されると共に、前記マスキングの部分は前記マスキングを除去した後に前記第１グラスライニングのみとなり、前記第１グラスライニングの第１表面と前記第２グラスライニングの第２表面との間には０．１〜０．４ｍｍの段差が形成され、前記段差によって形成される前記第１グラスライニングの第１表面の形状は、幅又は直径が１０〜４０ｍｍのストライプ状、格子状、放射状及びドット状の何れか１つ又は組合わせからなる構成であり、また、発明によるグラスライニング製反応缶の製造方法は、内面の全面に第１グラスライニングが形成された金属製缶体と、前記金属製缶体内に設けられモータ駆動により回転する撹拌羽根と、前記金属製缶体の外周に設けられ前記金属製缶体内の液体を加熱又は冷却させるための媒体を収容するジャケットと、からなるグラスライニング製反応缶を用い、前記第１グラスライニングの総厚さは０．６ｍｍ〜１．４ｍｍであり、前記第１グラスライニングの表面にマスキングを介して第２グラスライニングを形成することにより部分的に前記第２グラスライニングが形成されると共に、前記マスキングの部分は前記マスキングを除去した後に前記第１グラスライニングのみとなり、前記第１グラスライニングの第１表面と前記第２グラスライニングの第２表面との間には０．１〜０．４ｍｍの段差が形成され、前記段差によって形成される前記第１グラスライニングの第１表面の形状は、幅又は直径が１０〜４０ｍｍのストライプ状、格子状、放射状及びドット状の何れか１つ又は組合わせからなる方法である。

本発明によるグラスライニング製反応缶及びその製造方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、内面の全面に第１グラスライニングが形成された金属製缶体と、前記金属製缶体内に設けられモータ駆動により回転する撹拌羽根と、前記金属製缶体の外周に設けられ前記金属製缶体内の液体を加熱又は冷却させるための媒体を収容するジャケットと、からなるグラスライニング製反応缶において、前記第１グラスライニングの総厚さは０．６ｍｍ〜１．４ｍｍであり、前記第１グラスライニングの表面にマスキングを介して第２グラスライニングを形成することにより部分的に前記第２グラスライニングが形成されると共に、前記マスキングの部分は前記マスキングを除去した後に前記第１グラスライニングのみとなり、前記第１グラスライニングの第１表面と前記第２グラスライニングの第２表面との間には０．１〜０．４ｍｍの段差が形成されていることにより、撹拌羽根によって液体を撹拌すると、液体の流れが阻害されて乱流が発生して渦巻き状となると共に表面積の増大によって加熱・冷却の熱伝達性（すなわち、熱交換効率）が従来よりも１５〜２５％向上できると共に、前記段差によって形成される前記第１グラスライニングの第１表面の形状は、幅又は直径が１０〜４０ｍｍのストライプ状、格子状、放射状及びドット状の何れか１つ又は組合わせからなることにより、簡単に多様な段差を形成することができる。

本発明によるグラスライニング製反応缶の第１形態を示す平面図である。図１の断面図である。図１の金属製缶体に第１、第２グラスライニングを形成するための工程図である。図１の他の形態である第２形態を示す平面図である。図４の断面図である。図１の他の形態である第３形態を示す平面図である。図６の断面図である。従来構成を示す断面図である。

本発明は、金属製缶体の内面に形成された第１グラスライニング上に第２グラスライニングによって段差を形成し、金属製缶体内の液体との熱交換率を向上させるようにしたグラスライニング製反応缶及びその製造方法を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明によるグラスライニング製反応缶及びその製造方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明すると共に、図８の従来構成は、反応缶としての構造は同一であるため、図８を援用する。
図１において、符号１で示されるものはグラスライニング製反応缶３０の金属製缶体であり、この金属製缶体１の内面１ａの底鏡部３１には軸心Ｐにフラッシュバルブ１８が設けられている。

図１は後述の段差Ｄ形成後の状態を示しており、前記底鏡部３１には、９０度毎の十字状のストライプ状に形成された第１グラスライニング２１（図３）の第１表面２１ａ（図１中、黒部分）が露出しており、各第１表面２１ａ間には、第１グラスライニング２１上に形成された第２グラスライニング３３が前記第１表面２１ａよりも凸部状に盛り上がって二層状に形成れている。

前述の第１、第２グラスライニング２１,３３及び第１表面２１ａは、図３に示すように、本発明のグラスライニング製反応缶３０を製造する製造工程に示されている。
すなわち、図３において、第１工程（Ａ）では、前記金属製缶体１の上面に第１グラスライニング２１が総厚さで０．６ｍｍ〜１．４ｍｍ形成され、この第１グラスライニング２１の上面にガムテープ等のマスキング３４が、図１の黒部で示す第１表面２１ａと同じ形状で形成されている。

次に、第２工程（Ｂ）では、このマスキング３４が設けられた状態で、第２グラスライニング３３を被覆するように形成し、次の第３工程（Ｃ）の状態で前記マスキング３４を除去すると、第２グラスライニング３３が第１グラスライニング２１上に部分的（図１のように）に残り、第１グラスライニング２１の第１表面２１ａが残存領域４０として図１のように十字状に形成される。

前述の場合、前記第１表面２１ａと第２グラスライニング３３の第２表面３３ａとの間には段差Ｄが形成される。
前記段差Ｄは、０．１ｍｍから０．４ｍｍの高さが好適である。

従って、図１で示す十字状の第１表面２１ａは、幅が１０ｍｍから４０ｍｍの溝状に形成されている。
図２は、図１のカップ型の金属製缶体１の前記底鏡部３１の上部の直胴部に形成された第１表面２１ａ（黒部分）を示している。
図１及び図２は、何れも前記第１表面２１ａが面を４分割するようにした場合を示し、理解を容易とするために、黒部分を強調して示しているが、面から突出していることを示しているのではない。

図４及び図５は、本発明の第２形態を示し、図４は底鏡部３１をストライプ状の第１表面２１ａで８分割した構成を示し、図５は、金属製缶体１の上部の直胴部を第１表面２１ａによって格子状に８分割している。
尚、製造方法については、前述の図３と同一である。

図６及び図７は、本発明の第３形態を示し、図６は、底鏡部３１に多数のドット状の第１表面２１ａ（直径が約２０ｍｍ）がランダムに残るように形成し、図７は前記底鏡部３１の上部の直胴部にも同様のドット状の第１表面２１ａが形成されている。
尚、製造方法については、前述の図３と同一である。

尚、前述の第１〜第３形態の場合の製造方法の実施例としては、次の通りである。
（実施例１）
図１、図２のように、前記金属製缶体１の内面１ａに第１グラスライニング２１厚み０．６〜１．０ｍｍ施工した後で、底鏡部３１と本体直胴部を４分割に格子状に残るようにマスキングとしてのガムテープを貼り、第２グラスライニング３３としての上釉薬を焼き上がりで０．１〜０．４ｍｍ凸になるように施工し、乾燥後にガムテープを除去した後、焼成して試験体とし、その後ジャケット７を溶接構造体で取り付けた。
（実施例２）
図４、図５のように、第１グラスライニング２１厚み０．６〜１．０ｍｍ施工した後で、底鏡部３１を８分割し、本体直胴部を１６分割に格子状に残るようにガムテープを貼り、上釉薬を焼き上がりで０．１〜０．４ｍｍ凸になるように施工し、乾燥後にガムテープを除去した後、焼成して試験体とし、その後ジャケット７を溶接構造体で取り付けた。
（実施例３）
図６、図７のように、第１グラスライニング２１厚み０．６〜１．０ｍｍ施工した後で、底鏡部３１と本体直胴部に直径２０ｍｍφドット状の第１表面２１ａが残るようにガムテープを貼り、上釉薬を焼き上がりで０．１〜０．４ｍｍ凸になるように施工し、乾燥後にガムテープを除去した後、焼成して試験体とし、その後ジャケット７を溶接構造体で取り付けた。
尚、ドット状の第１表面２１ａの間隔は約４０から５０ｍｍあけるようにガムテープを貼り付けた。
尚、前述の段差Ｄによる加熱・冷却の効果は、実験の結果、従来よりも１０〜１７％向上した。

尚、本発明によるグラスライニング製反応缶及びその製造方法の要旨は以下の通りである。
すなわち、内面１ａの全面に第１グラスライニング２１が形成された金属製缶体１と、前記金属製缶体１内に設けられモータ駆動により回転する撹拌羽根４と、前記金属製缶体１の外周に設けられ前記金属製缶体１内の液体を加熱又は冷却させるための媒体を収容するジャケット７と、からなるグラスライニング製反応缶において、前記第１グラスライニング２１の総厚さは０．６ｍｍ〜１．４ｍｍであり、前記第１グラスライニング２１の表面にマスキング３４を介して第２グラスライニング３３を形成することにより部分的に前記第２グラスライニング３３が形成されると共に、前記マスキング３４の部分は前記マスキング３４を除去した後に前記第１グラスライニング２１のみとなり、前記第１グラスライニング２１の第１表面２１ａと前記第２グラスライニング３３の第２表面３３ａとの間には０．１〜０．４ｍｍの段差Ｄが形成されており、また、前記段差Ｄによって形成される前記第１グラスライニング２１の第１表面２１ａの形状は、幅又は直径が１０〜４０ｍｍのストライプ状、格子状、放射状及びドット状の何れか１つ又は組合わせからなる構成と方法である。

本発明によるグラスライニング製反応缶及びその製造方法は、金属製缶体の内面に形成された第１グラスライニング上に第２グラスライニングによって段差を形成し、金属製缶体内の液体との熱交換率を向上させることができる。

１金属製缶体
１ａ内面
２モータ
４撹拌羽根
５軸
７ジャケット
１０ノズル
１１バッフル
１２エアー抜き
１４ドレン口
１８フラッシュバルブ
２０接続管
２１第１グラスライニング
２１ａ第１表面
３０グラスライニング製反応缶
Ｄ段差
３１底鏡部
３３第２グラスライニング
３３ａ第２表面
３４マスキング
４０残存領域

Claims

内面(1a)の全面に第１グラスライニング(21)が形成された金属製缶体(1)と、前記金属製缶体(1)内に設けられモータ駆動により回転する撹拌羽根(4)と、前記金属製缶体(1)の外周に設けられ前記金属製缶体(1)内の液体を加熱又は冷却させるための媒体を収容するジャケット(7)と、からなるグラスライニング製反応缶において、
前記第１グラスライニング(21)の総厚さは０．６ｍｍ〜１．４ｍｍであり、前記第１グラスライニング(21)の表面にマスキング(34)を介して第２グラスライニング(33)を形成することにより部分的に前記第２グラスライニング(33)が形成されると共に、前記マスキング(34)の部分は前記マスキング(34)を除去した後に前記第１グラスライニング(21)のみとなり、前記第１グラスライニング(21)の第１表面(21a)と前記第２グラスライニング(33)の第２表面(33a)との間には０．１〜０．４ｍｍの段差(D)が形成され、前記段差(D)によって形成される前記第１グラスライニング(21)の第１表面(21a)の形状は、幅又は直径が１０〜４０ｍｍのストライプ状、格子状、放射状及びドット状の何れか１つ又は組合わせからなることを特徴とするグラスライニング製反応缶。
内面(1a)の全面に第１グラスライニング(21)が形成された金属製缶体(1)と、前記金属製缶体(1)内に設けられモータ駆動により回転する撹拌羽根(4)と、前記金属製缶体(1)の外周に設けられ前記金属製缶体(1)内の液体を加熱又は冷却させるための媒体を収容するジャケット(7)と、からなるグラスライニング製反応缶を用い、
前記第１グラスライニング(21)の総厚さは０．６ｍｍ〜１．４ｍｍであり、前記第１グラスライニング(21)の表面にマスキング(34)を介して第２グラスライニング(33)を形成することにより部分的に前記第２グラスライニング(33)が形成されると共に、前記マスキング(34)の部分は前記マスキング(34)を除去した後に前記第１グラスライニング(21)のみとなり、前記第１グラスライニング(21)の第１表面(21a)と前記第２グラスライニング(33)の第２表面(33a)との間には０．１〜０．４ｍｍの段差(D)が形成され、前記段差(D)によって形成される前記第１グラスライニング(21)の第１表面(21a)の形状は、幅又は直径が１０〜４０ｍｍのストライプ状、格子状、放射状及びドット状の何れか１つ又は組合わせからなることを特徴とするグラスライニング製反応缶の製造方法。