JP3077637B2 - 密閉容器の気密装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、密閉容器の気密
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、密閉容器は、容器本体と蓋体と
の間の気密を保つように構成されている。そのための気
密装置としては、容器本体の開口部を取り囲むように前
記容器本体あるいは蓋体のいずれかにパッキン溝を形成
してその内部にパッキン部材を収容したものがある。こ
のような気密装置では、密閉時には、前記蓋体を容器本
体に対して所定の位置に保持し、パッキン部材を押し出
すことによって、容器本体あるいは蓋体に押し付けるこ
とによって、前記密閉容器を気密に封止するようにして
いる。

【０００３】ところで、前記パッキン部材を前記パッキ
ン溝から押し出すには、一般に空気圧を利用しているた
め、空気を加圧して供給する手段が必要であった。ま
た、前述の封止状態を解除するには、前記パッキン溝内
を減圧することによって前記パッキン部材をパッキン溝
内に退入させているため、そのための減圧手段も必要で
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、密閉容器の気密装置において、構造の簡
略化を図ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前述の課題
を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発
明は、開口部を備えた容器本体と、この開口部を閉鎖す
る蓋体とを気密に封止する密閉容器の気密装置であっ
て、前記蓋体を前記密閉容器の減圧時に前記容器本体に
向けて移動可能に設けるとともに、前記容器本体あるい
は前記蓋体のいずれかに、前記開口部の周囲に対応する
位置にパッキン部材を設け、このパッキン部材を前記蓋
体あるいは前記容器本体に向けて押圧し、この押圧を解
除する作動流体制御手段を設けたことを特徴としてい
る。

【０００６】さらに、請求項２に記載の発明は、前記パ
ッキン部材が、前記容器本体あるいは前記蓋体に形成し
たパッキン溝内に収容され、前記作動流体制御手段の流
体制御ラインが、前記パッキン溝に接続されていること
を特徴としており、請求項３に記載の発明は、前記作動
流体制御手段が、圧力調整手段を備えることを特徴とし
ており、請求項４に記載の発明は、前記作動流体が液体
であることを特徴としており、請求項５に記載の発明
は、前記圧力調整手段が、逃がし弁であることを特徴と
している。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明は、開口部を備えた容器
本体と、この開口部を閉鎖する蓋体とを備えた密閉容器
において、前記容器本体と前記蓋体とを気密に封止する
気密装置として実施される。また、この発明は、内部が
減圧される密閉容器に適用されるもので、内部が加圧さ
れ、減圧される密閉容器についても適用されるものであ
る。内部が減圧される密閉容器としては、たとえば真空
冷却機の冷却槽がある。また、圧力容器に分類される滅
菌用オートクレーブは、滅菌槽内部を加圧する他、減圧
する場合もある。さらに、前記蓋体は、スライド式ある
いはスイング式に開閉するものであり、前記蓋体自体
は、湾曲可能な可撓性を有する構成を含む。この蓋体
は、前記密閉容器の減圧時に前記容器本体に向けて移動
可能に設けてある。この移動は、前記密閉容器の減圧時
に、この密閉容器内外の圧力差によって、前記蓋体に前
記容器本体に向けて密着方向に作用する力によるもので
ある。

【０００８】この発明は、容器本体と蓋体とを気密に封
止するための密閉装置について適用されるもので、詳細
には、パッキン部材を対向する部材に圧接させることに
よって気密を保つ、所謂加圧式のパッキン部材を用いた
密閉装置について適用されるものである。この気密装置
は、密閉容器を構成する容器本体と蓋体との間に配置さ
れる。すなわち、前記容器本体の開口部の周縁と、蓋体
の周縁とを気密に封止するもので、この開口部の周縁あ
るいは蓋体の周縁の少なくとも一方にパッキン部材を設
けた構成である。そして、密閉容器には、前記パッキン
部材を前記蓋体あるいは前記容器本体に向けて押圧し、
この押圧を解除する作動流体制御手段を設けてある。こ
の作動流体制御手段は、たとえば作動流体制御ライン中
に各種流体制御弁（開閉弁や圧力制御弁，流量制御弁な
ど）や作動流体の加圧手段を備えるものである。

【０００９】このパッキン部材は、前記容器本体あるい
は前記蓋体に形成したパッキン溝内に収容する場合に
は、パッキン溝に作動流体制御手段の作動流体ラインを
接続する。そして、前記パッキン溝内に作動流体を作用
させ、前記パッキン溝から前記蓋体あるいは前記容器本
体にパッキン部材を押圧することによって気密封止を行
う。また、このようなパッキン溝を形成すること無く前
記容器本体あるいは前記蓋体にパッキン部材を設ける場
合には、パッキン部材自体に作動流体ラインを接続す
る。そして、前記パッキン部材内部に作動流体を作用さ
せ、前記パッキン部材を前記蓋体あるいは前記容器本体
に押圧することによって気密封止を行う。

【００１０】前述の作動流体は、空気やＣＯ2 のような
気体の他、水や油などの液体を種々のものが使用でき、
前記作動流体ラインは、適宜の加圧手段を備えるか、あ
るいは前記密閉容器の設置箇所に既設されている一般的
な空気配管や給水配管（水道）や油圧配管などに接続す
る。とくに、作動流体ラインを所定の供給圧を有する既
設の配管に接続すると、あらかじめ加圧された作動流体
が供給されるため、他に加圧手段を設けることなくパッ
キン部材の押圧を行うことができる。さらに、前記作動
流体が液体であり、また、気密装置がパッキン溝を設け
る構成の場合には、この作動流体が潤滑剤として機能す
るため、パッキン溝とパッキン部材との摩擦による損傷
を抑制できる。

【００１１】この構成によると、前記密閉容器を減圧す
ると、前記蓋体には前記容器本体に向けて密着する方向
の力が作用するため、この蓋体は前記容器本体に近付く
方向に移動する。この蓋体の移動は、前記蓋体に作用す
る密閉容器内外の圧力差による力と、作動流体によるパ
ッキン部材の押圧力とが釣り合う位置まで行われる。こ
の蓋体の移動後は、前記パッキン部材はパッキン溝内か
ら若干突出した状態にまでに押し込まれる。この状態に
おいても、前記パッキン溝には作動流体ラインからの作
動流体の圧力が作用しているため、前記容器本体と前記
蓋体との間の気密が損なわれることはない。そして、こ
の状態で、前記作動流体制御手段により、作動流体ライ
ン中の圧力を開放すれば、前記パッキン部材は、前記パ
ッキン溝内にさらに押し込まれ収容された状態となる。
したがって、パッキン溝内にパッキン部材を収容するた
めにパッキン溝内を真空ポンプなどを用いて積極的に減
圧する必要が無く、そのための手段も不要になる。以上
に述べたような、密閉容器がその内部が減圧される場合
の作用効果は、前記パッキン部材内部に作動流体を作用
させるものにおいても同様に発揮される。すなわち、こ
の発明においては、密閉容器を減圧した状態で、前記作
動流体ラインの圧力を開放することにより、前記パッキ
ン部材を気密封止前の状態に戻すことができる。

【００１２】この発明は、内部が減圧される密閉容器に
適用するものであるから、減圧時には、前記蓋体に容器
本体に向けて密着方向の力が作用するため、前述のよう
に水道圧のように比較的低い圧力によって前記パッキン
部材を押圧しても、確実な気密状態を得ることができ
る。

【００１３】さらに、この発明においては、前記作動流
体制御手段に、圧力調整手段を設けたものである。この
圧力調整手段は、前記作動流体ライン中の圧力がある一
定の圧力以上となるのを防止するものである。この圧力
調整手段としては、逃がし弁やアキュムレータなどであ
る。前記作動流体ラインに圧力調整手段を備えることに
より、作動流体の圧力の上昇を一定の圧力に抑制するこ
とができ、前記パッキン溝とパッキン部材との間から液
漏れしたり、パッキン部材自体が破損するのを防止でき
る。この構成は、前記密閉容器が内部を減圧されるもの
においてとくに好適である。すなわち、前述のように密
閉容器の内部を減圧すると、前記蓋体は容器本体に向け
て密着方向の力が作用するため、この力によりパッキン
部材が押圧され、前記作動流体の圧力が高まるが、前記
圧力調整手段により、この圧力の上昇を一定の値に制限
することができる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明を真空冷却機に適用した具体
的実施例について、図面を参照しながら説明する。図１
は、この発明の一実施例における密閉容器の水平断面構
造および配管系統の説明図、図２は、図１に示す密閉容
器の正面説明図、図３は、図１に示す密閉容器の縦断面
構造の説明図、図４は、この発明の一実施例における容
器本体と蓋体との密閉要領の説明図である。

【００１５】図１〜図３において、密閉容器１は、この
実施例においては、真空冷却機の冷却槽であり、この密
閉容器１は、内部が減圧されるものである。この密閉容
器１は、被冷却物を出し入れする開口部２を設けた容器
本体３と、この開口部２を覆う蓋体４とで構成されてい
る。

【００１６】前記蓋体４は、可撓性の薄板部材５の一方
の面に、多数の梁部材６，６，…を並設したものであ
る。前記各梁部材６は、適宜の方法によって前記薄板部
材５に固定し、隣り合う梁部材６同士は固定しないで自
由な状態にしてある。そのため、前記薄板部材５を前記
各梁部材６を取り付けた側が凸となるように湾曲させる
と、隣接する各梁部材６の間の先端間（すなわち、前記
薄板部材５と接合していない側の各梁部材６間の間隔）
の間隙が広がることにより、前記蓋体４全体がスムーズ
に屈曲する。したがって、この蓋体４は、前記各梁部材
６を設けない側の薄板部材５の面を前記開口部２に対面
させて配置することにより、前記開口部２前面の閉鎖位
置Ａと、前記容器本体３の他の側壁（この実施例では前
記容器本体３の頂壁部）の開放位置Ｂとの間を湾曲しな
がら往復移動可能となる。この蓋体４を往復移動させる
駆動装置７は、この実施例では、前記蓋体４の両側に移
動軌跡に沿って配置した駆動用チェーン８と、この駆動
用チェーン８と噛合うスプロケット９とを備え、このス
プロケット９を電動モータや油圧モータなどの駆動源
（図示省略）で駆動する構成である。

【００１７】前記容器本体３の開口部２の周囲には、パ
ッキン部材１０を設けてあり、このパッキン部材１０を
前記蓋体４に圧接することによって、前記容器本体３と
前記蓋体４とを気密に封止する構成としてある。このパ
ッキン部材１０は、前記容器本体３の開口部２の周囲に
形成したパッキン溝１１内に収容してあり、前記容器本
体３の密閉時には、このパッキン溝１１から突出させて
前記蓋体４の裏面に圧接するようにし、前記蓋体４の開
放動作時には、前記パッキン溝１１に退入させる構造と
してある。

【００１８】前記容器本体３には、閉鎖位置Ａの蓋体４
を所定の位置に規制する規制部材１２，１２を取り付け
てある。この規制部材１２，１２は、前記閉鎖位置Ａの
蓋体４の両側に位置するように取り付けてある。前記各
規制部材１２の形状は、前記蓋体４が前記開口部２から
離れる方向への移動を規制する形状であり、前記蓋体４
の前面の両側縁部分を覆う形状である。前記各規制部材
１２は、前記蓋体４が前記開口部２から離れる方向への
移動を規制するため、閉鎖位置Ａにある蓋体４に前記パ
ッキン部材１０を確実に押付けることができる。

【００１９】さらに、前記容器本体３には、前記パッキ
ン部材１０を前記蓋体４に向けて押圧し、この押圧を解
除する作動流体制御手段を設けてある。この作動流体制
御手段は、たとえば作動流体制御ライン中に各種流体制
御弁（開閉弁や圧力制御弁，流量制御弁など）や作動流
体の加圧手段を備えるもので、この実施例では、作動流
体として液体を使用したもので、具体的には、つぎのよ
うな構成である。すなわち、前記作動流体ライン１３
は、前記パッキン溝１１に接続してあり、この作動流体
ライン１３は、途中で作動流体を供給する供給ライン１
４および前記パッキン溝１１から作動流体を排出する排
出ライン１５に分岐させてある。前記供給ライン１４
は、その上流端を給液源１６に接続してあり、上流側か
ら圧力調整弁１７および第一開閉弁１８を接続してあ
る。ここで、前記給液源１６は、この実施例では、作動
流体として水を使用するため、水道や高架水槽などが使
用できるが、この給液源１６は、所定の圧力以上の給液
圧に設定しておく。この所定の圧力とは、前記パッキン
溝１１から前記パッキン部材１０を押し出し、前記蓋体
４に圧接させることができる圧力とする。また、この圧
力が高い場合は前記圧力調整弁１７で所定の圧力に調整
する。前記排出ライン１５には、その途中に第二開閉弁
１９と逃がし弁２０とを並列に接続してある。ここで、
図示する実施例においては、前記作動流体ライン１３
は、前記供給ライン１４および前記排出ライン１５に分
岐しているが、前記パッキン溝１１に複数の作動流体ラ
イン１３を接続し、それぞれを前記供給ライン１４およ
び前記排出ライン１５とすることもできる。

【００２０】さらに、前記容器本体３には、前記密閉容
器１内を減圧して真空冷却をおこなうための真空吸引ラ
イン２１と、真空冷却後に密閉容器１内を大気圧に復圧
するための外気導入ライン２２とを接続してある。前記
真空吸引ライン２１には、真空ポンプ２３を接続してあ
る。この真空ポンプ２３は、この実施例では、液封式の
真空ポンプであって、前記給液源１６から延びる封水ラ
イン２４を接続してあり、この封水ライン２４からの水
を封液として使用する。この封水ライン２４には、前記
真空ポンプ２３の運転と関連させて開となる第三開閉弁
２５を接続してある。一方、前記外気導入ライン２２に
は、その上流端に空気フィルタ２６を接続し、途中に第
四開閉弁２７を接続してある。

【００２１】以下、前述の構成において、真空冷却機の
基本動作とともに、この発明の気密装置の動作につい
て、図１および図４を参照しながら説明する。ここで、
初期状態では、前記各開閉弁１８，１９，２５，２７は
閉状態であり、前記逃がし弁２０は、未作動状態（閉状
態）とする。

【００２２】まず、前記容器本体３内に被冷却物を収容
し、前記駆動装置７を作動させて、前記蓋体４を前記開
放位置Ｂから前記閉鎖位置Ａに湾曲させながらスライド
させて移動させ、前記開口部２を覆うようにする（図４
(a) の状態）。そして、前記蓋体４が前記パッキン部材
１０全体を覆った状態で、前記第一開閉弁１８を開とす
る。すると、前記給液源１６からの作動流体は、前記供
給ライン１４から前記パッキン溝１１内に作用し、前記
パッキン溝１１から前記パッキン部材１０を前記蓋体４
の裏面側（すなわち、前記薄板部材５）に向けて押し出
す。これにより、前記蓋体４の裏面に前記パッキン部材
１０が圧接し、前記容器本体３と前記蓋体４との間を密
閉する（図４(b) の状態）。このとき、前記蓋体４は、
前記規制部材１２により位置を規制されるため、前記パ
ッキン部材１０を前記蓋体４に向けて押圧すると、この
蓋体４に歪みなどが生じていたとしても確実に密着す
る。

【００２３】つぎに、前記第三開閉弁２５を開くととも
に前記真空ポンプ２３を作動させ、前記真空吸引ライン
２１によって前記密閉容器１内を真空吸引し減圧する。
この減圧により前記密閉容器１内の飽和蒸気温度を低下
させ、被冷却物から水分を蒸発させることにより、その
際の気化潜熱を利用して被冷却物を冷却する。

【００２４】ここで、前記密閉容器１を減圧していく
と、前記密閉容器１の外側には大気圧が作用するため、
前記密閉容器１の内外における圧力差によって、この蓋
体４は前記容器本体３に向けて押圧され移動していく。
したがって、前記パッキン部材１０は、前記パッキン溝
１１内に押し込まれる方向に力を受け、前記パッキン溝
１１内や前記供給ライン１４および前記排出ライン１５
内の圧力が上昇する。しかし、この圧力が一定の圧力を
超えると前記逃がし弁２０が作動し、前記パッキン溝１
１から作動流体を排出する。また、この蓋体４の移動
は、前記容器本体１内の減圧に応じた前記蓋体４に作用
する力と、作動流体によるパッキン部材１０の押圧力と
が釣り合う位置まで行われる。この蓋体の移動後は、前
記パッキン部材はパッキン溝内から若干突出した状態に
までに押し込まれる（図４(c) の状態）。この状態で
は、前記パッキン部材１０は、前記供給ライン１４から
の作動流体の圧力により、前記蓋体４と所定の圧力で圧
接し、前記容器本体３と前記蓋体４との間の気密を維持
する。

【００２５】そして、冷却後は、まず、前記第二開閉弁
１９を開いて、前記パッキン溝１１内から作動流体を排
出することによって、作動流体による前記パッキン部材
１０の押圧を解除する。このとき、前記密閉容器１内
は、減圧状態であるので、前記密閉容器１の内外におけ
る圧力差によって前記蓋体４は、前記容器本体３に向け
て押圧され、さらに前記容器本体３に近接し、遂には当
接する。この状態では、前記パッキン部材１０は、前記
蓋体４の移動によって、前記パッキン溝１１内にほぼ退
入した状態になっている。（図４(d) の状態）。

【００２６】その後、前記第四開閉弁２７を開放し、前
記空気フィルタ２６によって濾過した清浄な空気を外気
導入ライン２２から前記密閉容器１内に導入することに
より、前記密閉容器１内を元の圧力に復帰させる。この
とき、前記パッキン部材１０は、前記パッキン溝１１内
に押し込まれた状態となっており、前記パッキン溝１１
内の圧力が開放されているため、密閉容器１内の減圧状
態を解除しても前記パッキン部材１０は、前記パッキン
溝１１内に押し込まれた状態を維持する。つぎに、前記
駆動装置７を作動させ、前記蓋体４を前記閉鎖位置Ａか
ら前記開放位置Ｂに湾曲させながらスライドさせて移動
させ、前記開口部２を開き、前記容器本体３内の被冷却
物を取り出して一連の冷却作用を終了する。ここで、前
記蓋体４の開放時においては、前記パッキン部材１０が
前記パッキン溝１１内に押し込まれた状態となっている
ため、前記蓋体４が、前記パッキン部材１０と接触する
のを防止できる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、前記密閉容器を減圧した状態で、前記作動流体ライ
ンの圧力を開放することにより、前記パッキン部材を気
密封止前の状態に戻すことができるから、作動流体を減
圧する必要が無く、また、そのための手段も不要にな
る。

【００２８】さらに、前記作動流体制御手段に圧力調整
手段を備えることにより、作動流体の圧力の上昇を一定
の圧力に抑制し、前記パッキン溝とパッキン部材との間
からの液漏れや、パッキン部材自体の破損を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における密閉容器の水平断
面構造および配管系統の説明図である。

【図２】図１に示す密閉容器の正面説明図である。

【図３】図１に示す密閉容器の縦断面構造の説明図であ
る。

【図４】この発明の一実施例における容器本体と蓋体と
の密閉要領の説明図である。

【符号の説明】

１ 密閉容器 ２ 開口部 ３ 容器本体 ４ 蓋体 １０ パッキン部材 １１ パッキン溝 １３ 作動流体ライン １６ 給液源 ２０ 逃がし弁（圧力調整手段）

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部２を備えた容器本体３と、この開
   口部を閉鎖する蓋体４とを気密に封止する密閉容器１の
   気密装置であって、前記蓋体４を前記密閉容器１の減圧
   時に前記容器本体３に向けて移動可能に設けるととも
   に、前記容器本体３あるいは前記蓋体４のいずれかに、
   前記開口部２の周囲に対応する位置にパッキン部材１０
   を設け、このパッキン部材１０を前記蓋体４あるいは前
   記容器本体３に向けて押圧し、この押圧を解除する作動
   流体制御手段を設けたことを特徴とする密閉容器の気密
   装置。
2. 【請求項２】 前記パッキン部材１０が、前記容器本体
   ３あるいは前記蓋体４に形成したパッキン溝１１内に収
   容され、前記作動流体制御手段の作動流体ライン１３
   が、前記パッキン溝１１に接続されていることを特徴と
   する請求項１に記載の密閉容器の気密装置。
3. 【請求項３】 前記作動流体制御手段が、圧力調整手段
   ２０を備えることを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載の密閉容器の気密装置。
4. 【請求項４】 前記作動流体が液体であることを特徴と
   する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の密閉容器
   の気密装置。
5. 【請求項５】 前記圧力調整手段２０が、逃がし弁であ
   ることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の密
   閉容器の気密装置。