JP4622408B2 - 耐圧容器 - Google Patents

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Description

本発明は、高温高圧流体を収容可能な耐圧性を有する容器本体の開口部を蓋体で開閉するように構成した耐圧容器に関するものである。
この種の耐圧容器としては、例えば二酸化炭素の超臨界流体あるいは亜臨界流体の収容が可能な耐圧性を有する容器本体と、当該容器本体の開口部に対して相対的に進退移動し上記開口部を開閉する蓋体とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。
また、二酸化炭素は、臨界温度が約３１．１℃であり、臨界圧力が約７．４ＭＰａであって、これらの臨界点が他の物質と比較して低いことから、取り扱いが容易であるという利点がある。特に、臨界温度が常温に近いことから、超臨界流体によって洗浄するシリコンウエーハ等の洗浄対象物が熱によって損傷を受けるおそれがなく、また耐圧容器についても耐熱性に対して考慮する必要がないという利点がある。
このため、容器本体は、熱膨張による変形（即ち、熱変形）をほとんど考慮することなく、当該容器本体の下端部を下方から固定的に支持する構造のものが採用されている。
一方、蓋体は、容器本体の開口部に精密に嵌合するように構成されている。例えば、超臨界流体による洗浄の自動化を図るべく所定のレール上を往復移動することによって容器本体の開口部に対して進退移動し、当該開口部を開閉するように構成されている。
ところが、上記耐圧容器においては、例えば、加熱した二酸化炭素の超臨界流体を用いた作業において、蓋体が容器本体の開口部に円滑に挿入できなくなるという不具合が生じた。
このため、本発明者は、上記不具合を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、例えば、二酸化炭素の臨界温度は３０℃程度と低いものの、これを２５０℃程度に加熱して使用した際には、作業前の温度２５℃（常温）が作業中は温度２００℃〜２５０℃となり、この間の温度変化による熱変形が当初想定していた以上に大きいことから、容器本体の下端部を下方から固定的に支持する構造では、容器本体の軸心が熱変形によって上下方向に大きく変位し、これによって、作業中、蓋体が容器本体の開口部にスムーズに挿入できなくなるという知見を得た。
特開２００３−１３９２４４号公報
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、温度変化に影響されることなく、容器本体の開口部を蓋体で円滑に開閉することのできる耐圧容器を提供することを課題としている。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、軸方向の一端部に開口部を有し高温高圧流体の収容が可能な耐圧性を有する容器本体と、この容器本体の上記開口部に対して当該容器本体の軸方向に相対的に進退移動し上記開口部を開閉する蓋体とを備えた耐圧容器であって、上記容器本体は、上記軸方向を横に向けた状態で上記一端部が上記軸方向の左右の部位で支持されるようになっており、上記一端部の左右の各部位は、当該左右の方向への変位のみを吸収する変位吸収部材を備えた支持手段によって支持されるとともに、上記軸方向の他端部が当該他端部における上記軸方向の変位を吸収する第２の変位吸収部材を備えた第２の支持手段によって支持されるようになっていることを特徴としている。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記容器本体の上記一端部は、当該一端部における上記左右方向の中心部を当該左右方向に拘束する左右方向拘束手段によってガイドされていることを特徴としている。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、上記蓋体は、上記容器本体における上記開口部に嵌合する内蓋と、この内蓋に軸方向に隣接して設けられていると共に当該内蓋に対して相対的に回転自在に設けられ、所定角度回転することによって上記容器本体の一端部に設けられたクランプ部に係止し上記内蓋を上記容器本体の開口部に嵌合させた状態に保持する外蓋と、上記内蓋と上記外蓋とを軸方向に分離させるべく力を付与する付勢手段とを備えていることを特徴としている。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記内蓋及び上記外蓋における互いに対向する面の少なくとも一方には、当該各面のかじりを防止する凝着防止板が設けられていることを特徴としている。
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の発明において、上記内蓋には、当該内蓋と上記容器本体の開口部との間を密封する断面Ｕ字状のパッキンが当該Ｕ字の開口側を上記容器本体の内方に向けて設けられていると共に、上記パッキンにおける上記Ｕ字の半径方向内側の内壁部を上記内蓋側に保持するパッキン保持部材が設けられていることを特徴としている。
請求項６に記載の発明は、請求項３〜５の何れかに記載の発明において、上記容器本体の一端部には、上記開口部における上記パッキンより上記容器本体の外方寄りの位置に、上記開口部と上記内蓋との間を密封する断面Ｕ字状の第２のパッキンが当該Ｕ字の開口側を上記容器本体の外方に向けて設けられていると共に、上記第２のパッキンにおける上記Ｕ字の半径方向外側の外壁部を上記開口部側に保持する第２のパッキン保持部材が設けられていることを特徴としている。
上記のように構成された請求項１〜６に記載の発明によれば、軸方向を横に向けた状態における容器本体の一端部が軸方向の左右の部位で支持されるようになっており、左右の各部位は上記一端部における左右方向への変位を吸収する変位吸収部材を備えた支持手段によって支持されるようになっているので、高温高圧流体となる物質が当該高温高圧流体の状態から例えば常圧状態に変化し、これによって容器本体の温度が大きく変化する場合でも、この温度変化に伴う容器本体の熱変形を一端部における左右の各部位において変位吸収部材によって吸収することができる。
このため、容器本体における一端部の左右方向の各部位は、温度変化によって左右方向にほぼ均等に変位することになる。また、容器本体の一端部における左右方向以外の各部位においても、上下方向や斜め上下方向等に均等に変位することになる。
従って、容器本体の温度が大きく変化する場合でも、当該容器本体の開口部が左右方向や上下方向等に変位する量を極めて小さく抑えることができる。よって、温度変化に影響されることなく、容器本体の開口部を蓋体によって円滑に開閉することができる。
そして、容器本体における軸方向の他端部が当該他端部における軸方向の変位を吸収する第２の変位吸収部材を備えた第２の支持手段によって支持されるようになっているので、容器本体の軸方向の熱変形によって、開口部が軸方向に変位するのを防止することができる。
請求項２に記載の発明によれば、容器本体の一端部が当該一端部における左右方向の中心部を当該左右方向に拘束する左右方向拘束手段によってガイドされるようになっているので、容器本体の開口部が熱変形によって左右方向に変位するのを確実に防止することができる。
請求項３に記載の発明によれば、蓋体が容器本体の開口部に嵌合する内蓋と、この内蓋に軸方向に隣接して設けられていると共に当該内蓋に対して相対的に回転自在に設けられ、所定角度回転することによって容器本体の一端部に設けられたクランプ部に係止し内蓋を容器本体の開口部に嵌合させた状態に保持する外蓋とを備えているので、外蓋のみを回転するだけで、内蓋を開口部に嵌合した状態に保持することができる。即ち、その保持の際に、内蓋が開口部に対して回転するのを防止することができる。
また、容器本体内の圧力は内蓋を介して外蓋に作用することになることから、内蓋と外蓋とが圧接し密着した状態になるが、この密着状態は容器本体内の圧力を例えば常圧まで下げた後も維持されるため、容器本体のクランプ部に対する係止を解除すべく、外蓋を回転すると、内蓋も回転してしまうことになる。しかし、内蓋と外蓋とを軸方向に分離させるべく力を付与する付勢手段を備えているので、容器本体内の圧力を例えば常圧まで下げることによって、内蓋と外蓋と分離することができ、外蓋のみを回転させてクランプ部に対する係止を解除して、内蓋を開口部から引き抜くことができる。
従って、内蓋が開口部と嵌合した状態で回転するのを防止することができるので、例えば内蓋と開口部との間に配置されることになるパッキンの摩耗を低減することができる。
請求項４に記載の発明によれば、内蓋及び外蓋における互いに対向する面の少なくとも一方に、当該各面のかじりを防止する凝着防止板が設けられているので、内蓋と外蓋とがかじることによりこれらの密着力が増大するのを防止することができる。従って、付勢手段によって内蓋と外蓋とを確実に分離することができる。
請求項５に記載の発明によれば、内蓋に設けた断面Ｕ字状のパッキンにおける当該Ｕ字の半径方向内側の内壁部がパッキン保持部材によって内蓋側に保持されるようになっているので、パッキンによる内蓋と開口部との間の密封性を維持しながら、当該パッキンが内蓋から離れる方向に変形するのを防止することができる。即ち、パッキンは、内蓋を構成する例えばステンレス鋼等の金属に比べて線膨張係数の大きな例えばフッ素樹脂等の合成樹脂が用いられるので、温度上昇に伴って、内蓋から盛り上がったり、当該内蓋から垂れ下がったりするように変形することになるが、この変形をパッキン保持部材によって抑えることができる。従って、温度変化によりパッキンが変形し、内蓋が容器本体の開口部に嵌合できなくなるのを防止することができる。
また、パッキンは、Ｕ字の開口側が容器本体の内方を向いているので、当該容器本体内の高圧の高温高圧流体が内蓋と開口部との間の隙間を通って外部に漏れるのを確実に防止することができる。
請求項６に記載の発明によれば、容器本体の一端部における開口部の上記パッキンより容器本体の外方に寄った位置に断面Ｕ字状の第２のパッキンを設け、この第２のパッキンにおける上記Ｕ字の半径方向外側の外壁部を第２のパッキン保持部材によって開口部側に保持するようになっているので、第２のパッキンによる開口部と内蓋との間の密封性を維持しながら、当該第２のパッキンが開口部から離れる方向に変形するのを防止することができる。即ち、第２のパッキンは、容器本体を構成する例えばステンレス鋼等の金属に比べて線膨張係数の大きな例えばフッ素樹脂等の樹脂が用いられるので、温度の降下に伴って、開口部から内側に縮径されるように変形することになるが、この変形を第２のパッキン保持部材によって抑えることができる。従って、温度変化に伴う第２のパッキンの変形により、内蓋が容器本体の開口部に嵌合できなくなるのを防止することができる。
また、第２のパッキンは、Ｕ字の開口側が容器本体の外方を向いているので、当該容器本体内が真空引きされるような場合でも、外気が開口部と内蓋との間の隙間を通って容器本体内に流入するのを確実に防止することができる。
本発明を実施するための最良の形態としての一実施の形態について図１〜図６を参照して説明する。
この実施の形態で示す耐圧容器は、図１〜図３に示すように、軸方向Ａの一端部１１に開口部１２を有し高温高圧流体の収容が可能な耐圧性を有する容器本体１と、この容器本体１の開口部１２に対して軸方向Ａに進退移動し開口部１２を開閉する蓋体２とを備えている。容器本体１は、図１及び図２に示すように、軸方向Ａを水平方向に（横に）向けた状態において、一端部１１が軸方向Ａの左右の各端部（部位）で支持されるようになっている。即ち、一端部１１の左右の各端部は、図２に示すように、左右方向Ｂへの変位を吸収する第１のリニアガイド（変位吸収部材）３１を備えた第１の支持手段（支持手段）３によって支持されるようになっている。
なお、左右方向Ｂとは、軸方向Ａに直交する水平方向を意味する。また、符号Ａは、容器本体１及び蓋体２の軸方向にのみ使用し、他の部材の軸方向には使用しない。
容器本体１は、図１に示すように、ステンレス鋼によってほぼ円筒状に形成されたものであり、一端部１１が拡径され、軸方向Ａの他端部１３が縮径された形状になっていると共に、軸心部に円筒状の内周面１ａを有している。内周面１ａは、一端部１１側の端部が開口部１２になっており、他端部１３側が軸方向Ａに直交する端壁面１ｂとなっている。
一端部１１は、開口部１２の軸方向Ａの一端側が当該開口部１２に対して同軸状に拡径された拡径部１１ａとなっている。また、一端部１１における拡径部１１ａの更に一端側は、図２に示すように、拡径部１１ａと同径に拡径された溝部１１ｂと、この溝部１１ｂに対して縮径されたクランプ部１１ｃとが周方向に一定の間隔をおいて交互に形成されている。溝部１１ｂは、後述する外蓋２２の各爪部２２ａを軸方向Ａに移動可能とする大きさに形成されている。クランプ部１１ｃは、各爪部２２ａが拡径部１１ａ内で所定角度回転した状態において、当該各爪部２２ａを係止して、当該爪部２２ａが拡径部１１ａから軸方向Ａに抜け出すのを防止するように形成されている。更に、一端部１１の外周面１１ｆは、開口部１２と同軸の円筒状に形成されている。
開口部１２は、図４に示すように、後述する内蓋２１の先端外周面２１ｃと嵌合する第１内周面１２ａと、内蓋２１の基端外周面２１ｄと嵌合する第２内周面１２ｂとを備えた構成になっている。第２内周面１２ｂは、第１内周面１２ａの軸方向Ａの一端側（容器本体１の外方側）に配置され、かつ当該第１内周面１２ａより大径に形成されている。そして、第１内周面１２ａと第２内周面１２ｂとは、テーパ部を介して同軸状に連続的に形成されている。また、第２内周面１２ｂにおける一端側の端部には、第２のパッキン１２ｄを収容するパッキン溝１２ｃが形成されている。
更に、一端部１１におけるパッキン溝１２ｃが開口する周囲が軸方向Ａに直交する端面１１ｄになっており、この端面１１ｄには、後述する第２のパッキン保持部材１２ｇがボルトによって固定されるようになっている。
第２のパッキン１２ｄは、円環状に形成されていると共に、半径方向内側の内壁部１２ｅと半径方向外側の外壁部１２ｆとが対向するように配置された断面Ｕ字状のもので構成されており、開口部１２と内蓋２１との間を密封すべくそのＵ字の開口側を容器本体１の外方に向けてパッキン溝１２ｃに収容されている。この第２のパッキン１２ｄは、高温に耐え得る弾性材料（例えば、フッ素樹脂）によって形成されている。また、第２のパッキン１２ｄは、後述する第１のパッキン（パッキン）２１ｉに対して容器本体１の軸方向Ａの一端側（容器本体１の外方寄り）の位置に配置されている。
第２のパッキン保持部材１２ｇは、図３、図４及び図６に示すように、一端部１１における端面１１ｄにボルトで固定すべく中空の円板状に形成された円環部１２ｈと、この円環部１２ｈの内周縁から軸方向に屈曲し、第２のパッキン１２ｄにおける外壁部１２ｆをパッキン溝１２ｃの底面に密着すべく保持する係止部１２ｉとによって一体に形成されている。この係止部１２ｉは、円環部１２ｈの周方向に円筒状に連続して形成されている。
蓋体２は、図３に示すように、開口部１２に嵌合する内蓋２１と、この内蓋２１に軸方向Ａに隣接して設けられていると共に当該内蓋２１に対して相対的に回転自在に設けられ、所定角度回転することによって、一端部１１におけるクランプ部１１ｃに係止し内蓋２１を容器本体１の開口部１２に嵌合させた状態に保持する爪部２２ａを有する外蓋２２と、内蓋２１と外蓋２２とを軸方向Ａに分離させるべく力を付与する第１及び第２の付勢手段（付勢手段）２３、２４とを備えている。
内蓋２１は、本体部２１ａと、この本体部２１ａにおける軸方向Ａの一端側に同軸状に設けられた回転軸２１ｂとによって一体的に形成されている。
本体部２１ａは、図４に示すように、円筒状の先端外周面２１ｃと、この先端外周面２１ｃの軸方向Ａの一端側に設けられ、当該先端外周面２１ｃより大径の円筒状の基端外周面２１ｄとを有している。そして、先端外周面２１ｃと基端外周面２１ｄとは、テーパ部を介して同軸状に連続的に形成されている。また、回転軸２１ｂは、図３に示すように、本体部１における軸方向Ａの一端側の基端面２１ｅから同軸状に突出すべく形成されている。
また、本体部２１ａには、図４に示すように、先端外周面２１ｃにおける軸方向Ａの他端側の端部に、第１のパッキン２１ｉを収容するパッキン溝２１ｆが形成されている。更に、内蓋２１における軸方向Ａの他端側の先端面２１ｇには、第１のパッキン保持部材（パッキン保持部材）２１ｊがガイドプレート２１ｈと共にボルトによって固定されるようになっている。
第１のパッキン２１ｉは、円環状に形成されていると共に、半径方向内側の内壁部２１ｋと半径方向外側の外壁部２１ｍとが対向するように配置された断面Ｕ字状のもので構成されており、内蓋２１と開口部１２との間を密封すべくそのＵ字の開口側を容器本体１の軸方向Ａの他端側（容器本体１の内方）に向けて設けてパッキン溝２１ｆに収容されている。この第１のパッキン２１ｉは、高温に耐え得る弾性材料（例えばフッ素樹脂）によって形成されている。
第１のパッキン保持部材２１ｊは、図４及び図５に示すように、ガイドプレート２１ｈと共にボルトで内蓋２１の先端面２１ｇに固定される円板部２１ｎと、この円板部２１ｎから軸方向に屈曲し、第１のパッキン２１ｉにおける内壁部２１ｋをパッキン溝２１ｆの底面に密着すべく保持する係止部２１ｐとによって一体的に形成されている。係止部２１ｐは、円板部２１ｎの周方向に等間隔に複数（この例では１２個）設けられている。
ガイドプレート２１ｈは、第２のパッキン保持部材１２ｇより軸方向Ａの他端側（内蓋２１の先端側）に配置されている。また、ガイドプレート２１ｈは、その先端側の外周面に当該先端側に向かうにしたがって漸次円弧に縮径する面取部が形成されており、当該面取部によって、内蓋２１を開口部１２内にスムーズに挿入することを可能にしている。
外蓋２２は、図３に示すように、本体部２２ｂと、この本体部２２ｂの軸方向Ａの一端側に同軸状に連結された回転軸２２ｃとを備えた構成になっている。
本体部２２ｂは、ステンレス鋼によって一体的に形成されたものであって、円筒状の外周面２２ｄを有すると共に、当該外周面２２ｄの軸方向の他端側の端部（先端部）から周方向に一定の間隔で突出する爪部２２ａを有している。また、本体部２２ｂの軸心部には、内蓋２１の回転軸２１ｂを挿入する貫通孔２２ｅが形成されており、この貫通孔２２ｅには、その軸方向Ａの両端部に、回転軸２１ｂを回転自在に支持するラジアルベアリング２２ｆが設けられている。
また、軸方向Ａの一端側に位置するラジアルベアリング２２ｆは、第１のリテーナ２２ｇによって貫通孔２２ｅに保持されるようになっている。更に、回転軸２１ｂにおける軸方向Ａの一端側の端面には、第２のリテーナ２２ｈがボルトで固定されるようになっている。そして、回転軸２１ｂにおける第１のリテーナ２２ｇと第２のリテーナ２２ｈとの間には、後述するコイルスプリング２３ｃの力を受けるスラストベアリング２２ｉが設けられている。
本体部２２ｂにおける軸方向Ａの他端側の先端面２２ｊには、内蓋２１の基端面２１ｅに対向する位置に、当該基端面２１ｅとのかじりを防止する凝着防止板２２ｋが設けられている。凝着防止板２２ｋは、黄銅によって中空の円板状に形成されたものであり、先端面２２ｊに同軸状に配置された状態で当該先端面２２ｊにビスによって固定されるようになっている。
回転軸２２ｃは、円筒状に形成されており、軸受手段２５によって回転自在に支持されるようになっている。軸受手段２５は、第３の支持手段２６を介して図示しない基礎部に設置されたレール（図示せず）上に移動自在に設けられている。レールは、第３の支持手段２６等を介して蓋体２を軸方向Ａに移動すべく案内し、内蓋２１を容器本体１の開口部１２に対して進退移動させ、これにより当該開口部１２の開閉を可能にするようになっている。
また、回転軸２２ｃは、図１に示すように、エアーシリンダ（駆動手段）２２ｍによって所定の角度の範囲で回転駆動されるようになっている。エアーシリンダ２２ｍは、その基端部が第３の支持手段２６に連結され、先端部が回転軸２２ｃの外周面に連結されるようになっており、軸方向に伸縮することにより、各爪部２２ａを一端部１１の各溝部１１ｂに挿入可能な位置に旋回移動させたり、当該各爪部２２ａを一端部１１の各クランプ部１１ｃに係止状態となる位置に旋回移動させたりするようになっている。
第１の付勢手段２３は、図３に示すように、第１のスプリング挟持部材２３ａと、第２のスプリング挟持部材２３ｂと、コイルスプリング（付勢部材）２３ｃとを備えた構成になっている。
第１のスプリング挟持部材２３ａは、第２のリテーナ２２ｈにおける軸方向Ａの一端側の端面に、回転軸２１ｂと同軸状にボルトで固定された支持部２３ｄと、この支持部２３ｄの一端側の端面から当該支持部２３ｄと同軸状に突出するスプリングガイドバー２３ｅとによって一体的に形成されている。
第２のスプリング挟持部材２３ｂは、第１のリテーナ２２ｇにおける軸方向Ａの一端側の端面から突出するように設けられる複数（この例では４本）のパイプ２３ｆと、各パイプ２３ｆの一端側の端面に当接すべく設けられる支持板２３ｇと、この支持板２３ｇの一端側から各パイプ２３ｆ内を通り、第１のリテーナ２２ｇの貫通孔を通って本体部２２ｂのねじ孔にねじ込まれるボルト２３ｈとを備えている。
各ボルト２３ｈは、本体部２２ｂのねじ孔にねじ込んで締め付けることにより、第１のリテーナ２２ｇ、パイプ２３ｆ及び支持板２３ｇを本体部２２ｂに固定するようになっている。また、パイプ２３ｆは、ボルト２３ｈで固定されることにより、支持板２３ｇを、支持部２３ｄの一端側の端面に対して所定の間隔をおいて平方に保持するようになっている。
支持板２３ｇには、スプリングガイドバー２３ｅが挿入可能な貫通孔が形成されている。コイルスプリング２３ｃは、その軸方向に延びる中空部がスプリングガイドバー２３ｅによってガイドされた状態で、支持部２３ｄの一端側の端面と支持板２３ｇの他端側の端面とによって圧縮された状態に保持されるようになっている。
そして、この圧縮状態にあるコイルスプリング２３ｃは、容器本体１内に供給された二酸化炭素による高温高圧流体の圧力によって内蓋２１が軸方向Ａの一端側（容器本体１の外方）に移動して内蓋２１が凝着防止板２２ｋに当接した後、当該容器本体１内を常圧（大気圧）まで下げた状態において、上記内蓋２１と凝着防止板２２ｋとが先ほどの当接により互いに密着しこの密着状態を維持しようとする力より大きな力を、これらの内蓋２１と凝着防止板２２ｋとを軸方向Ａに引き離す方向に発生するようになっている。
第２の付勢手段２４は、凝着防止板２２ｋの外周を囲む大きさの内径を有するフッ素樹脂製のＯリングによって形成されている。この第２の付勢手段２４は、断面の直径が凝着防止板２２ｋの厚さより大きなものとなっており、内蓋２１の基端面２１ｅが凝着防止板２２ｋに当接した際に、弾性的に圧縮された状態になり、これにより内蓋２１を凝着防止板２２ｋから引き離す方向に力を発生させるようになっている。
この第２の付勢手段２４も、コイルスプリング２３ｃによる第１の付勢手段２３から発する力と同等の力を発するように構成することが可能である。このため、第１の付勢手段２３及び第２の付勢手段２４のいずれか一方を設けるように構成してもよい。
第１の支持手段３は、図２に示すように、一端部１１の左右の各端部に連結されるブラケット部３２と、上記基礎部に立設された支持台部３３と、この支持台部３３とブラケット部３２との間に配置される上記第１のリニアガイド３１とを備えた構成になっている。
ブラケット部３２は、一端部１１における外周面１１ｆの左右対称位置に形成された平面状の座面１１ｅにボルトで固定されるようになっている。各座面１１ｅは、開口部１２の中心軸に直交する水平線に対して直角に形成されている。また、ブラケット部３２は、当該ブラケット部３２が座面１１ｅに固定された状態において、その下端面が水平方向を向くように構成されている。
支持台部３３は、上記基礎部に立設された状態において、その上端面が水平方向を向くように構成されている。
第１のリニアガイド３１は、レール部３１ａと、このレール部３１ａにその長手方向に沿って移動自在に連結された可動部３１ｂとを備えた構成になっている。レール部３１ａは、支持台部３３の上端面に直接又は間接部材を介してボルトで固定されるようになっている。可動部３１ｂは、ブラケット部３２の下端面に直接又は間接部材を介してボルトで固定されるようになっている。そして、レール部３１ａ及び可動部３１ｂのそれぞれは、容器本体１の熱変形によって座面１１ｅが変位する方向に、可動部３１ｂが自由に移動することが可能なように、支持台部３３及びブラケット部３２に対する取付位置が微調整可能になっている。この場合、上記間接部材を微調整手段として構成することが好ましい。
また、容器本体１は、図１に示すように、他端部１３が当該他端部１３における軸方向Ａの変位を吸収する第２のリニアガイド（第２の変位吸収部材）４１を備えた第２の支持手段４によって支持されるようになっている。他端部１３は、第２の支持手段４によって支持される外周面１３ａが開口部１２と同軸状に形成されている。
第２の支持手段４は、他端部１３の外周面１３ａに連結されるブラケット部４２と、上記基礎部に立設された支持台部４３と、この支持台部４３とブラケット部４２との間に配置される上記第２のリニアガイド４１とを備えた構成になっている。
ブラケット部４２は、他端部１３の外周面１３ａに連結された状態において、その下端面が水平方向を向くように構成されている。
支持台部４３は、上記基礎部に立設された状態において、その上端面が水平方向を向くように構成されている。
第２のリニアガイド４１は、レール部４１ａと、このレール部４１ａにその長手方向に沿って移動自在に連結された可動部４１ｂとを備えた構成になっている。レール部３１ａは、支持台部４３の上端面に直接又は間接部材を介してボルトで固定されるようになっている。可動部４１ｂは、ブラケット部４２の下端面に直接又は間接部材を介してボルトで固定されるようになっている。そして、レール部４１ａ及び可動部４１ｂのそれぞれは、容器本体１の熱変形によって他端部１３が変位する方向に、可動部３１ｂが自由に移動することが可能なように、支持台部４３及びブラケット部４２に対する取付位置が微調整可能になっている。この場合、上記間接部材を微調整手段として構成することが好ましい。
更に、容器本体１の一端部１１は、図１及び図２に示すように、当該一端部１１における下端部の左右方向Ｂの中心部が左右方向拘束手段５によってガイドされるようになっている。左右方向拘束手段５は、被ガイド部５１と、ガイド部５２とを備え、開口部１２の中心部が左右方向Ｂに変位するのを防止するようになっている。
被ガイド部５１は、一端部１１の下端部における左右方向Ｂの中心部にボルトによって固定されるようになっている共に、当該一端部１１に固定された状態において、下方に平行に突出する１対の壁部５１ａ、５１ａを有しており、これらの壁部５１ａ、５１ａの間が溝５１ｂになっている。即ち、溝５１ｂは、一端部１１における左右方向Ｂの中心部に位置し、軸方向Ａに延在するように形成されている。
また、各壁部５１ａ、５１ａには、軸方向Ａに間隔をおいた２つの位置に、ボルト５１ｃが螺合されるようになっている。各ボルト５１ｃは、各壁部５１ａ、５１ａの両側から、先端部を溝５１ｂの内方に向かうようにして同軸状に設置されるようになっており、先端面を後述する突条５２ａに近接させた状態でロックナット５１ｄによって各壁部５１ａ、５１ａに固定されるようになっている。
ガイド部５２は、上記基礎部上に設置された第４の支持手段５３の上端部に設置されるようになっており、溝５１ｂの左右方向Ｂの中心部に挿入されると共に、軸方向Ａに延在するように形成された平板状の突条５２ａを備えている。
上記のように構成された耐圧容器においては、軸方向Ａを水平方向に向けた状態における容器本体１の一端部１１が軸方向Ａの左右の各端部で支持されるようになっており、左右の各端部は一端部１１における左右方向Ｂへの変位を吸収する第１のリニアガイド３１を備えた第１の支持手段３によって支持されるようになっているので、高温高圧流体として例えば二酸化炭素の超臨界流体が容器本体１に投入されたり、この超臨界流体が排出されて常圧（大気圧）状態、あるいはさらに低圧の状態に変化し、これによって容器本体１の温度が大きく変化する場合でも、この温度変化に伴う容器本体１の熱変形を一端部１１における左右の各端部において第１のリニアガイド３１によって吸収することができる。
このため、容器本体１における一端部１１の左右の各端部は、温度変化によって左右方向Ｂにほぼ均等に変位することになる。また、容器本体１の一端部１１における左右以外の各部位においても、上下方向や斜め上下方向等に均等に変位することになる。
従って、容器本体１の温度が大きく変化する場合でも、当該容器本体１の開口部１２が左右方向Ｂや上下方向等に変位する量を極めて小さく抑えることができる。よって、温度変化に影響されることなく、容器本体１の開口部１２を蓋体２の内蓋２１によって円滑に開閉することができる。
また、容器本体１における軸方向Ａの他端部１３が当該他端部１３における軸方向Ａの変位を吸収する第２のリニアガイド４１を備えた第２の支持手段４によって支持されるようになっているので、容器本体１の軸方向Ａの熱変形によって、開口部１２が軸方向Ａに変位するのも防止することができる。
更に、容器本体１の一端部１１が当該一端部１１における左右方向Ｂの中心部を当該左右方向Ｂに拘束する左右方向拘束手段５によってガイドされるようになっているので、容器本体１の開口部１２が熱変形によって左右方向Ｂに変位するのを確実に防止することができる。
そして更に、蓋体２が容器本体１の開口部１２に嵌合する内蓋２１と、この内蓋２１に軸方向Ａに隣接して設けられていると共に当該内蓋２１に対して相対的に回転自在に設けられ、所定角度回転することによって容器本体１の一端部１１に設けられたクランプ部１１ｃに係止し内蓋２１を容器本体１の開口部１２に嵌合させた状態に保持する爪部２２ａを有する外蓋２２とを備えているので、外蓋２２のみを回転するだけで、内蓋２１を開口部１２に嵌合した状態に保持することができる。即ち、その保持の際に、内蓋２１が開口部１２に対して回転するのを防止することができる。
また、容器本体１内の圧力は内蓋２１を介して外蓋２２に作用することになることから、内蓋２１と外蓋２２とが圧接し密着した状態になるが、この密着状態は容器本体１内の圧力を例えば常圧まで下げた後も維持されるため、容器本体１のクランプ部１１ｃに対する爪部２２ａの係止を解除すべく、外蓋２２を回転すると、内蓋２１も回転してしまうことになる。しかし、密着した状態の内蓋２１と外蓋２２とを軸方向Ａに分離させるべく力を付与する第１及び第２の付勢手段２３、２４を備えているので、容器本体１内の圧力を例えば常圧まで下げることによって、内蓋２１と外蓋２２と分離することができ、外蓋２２のみを回転させてクランプ部１１ｃに対する爪部２２ａの係止を解除して、内蓋２１を開口部１２から引き抜くことができる。
従って、内蓋２１が開口部１２と嵌合した状態で回転するのを防止することができるので、内蓋２１と開口部１２との間に配置される第１のパッキン２１ｉ及び第２のパッキン１２ｄの摩耗を低減することができる。
更に、内蓋２１の基端面２１ｅに対向する外蓋２２の先端面２２ｊに凝着防止板２２ｋが設けられているので、内蓋２１と外蓋２２とのかじりによりこれらの密着力が増大してしまうのを防止することができる。従って、第１及び第２の付勢手段２３、２４によって内蓋２１と外蓋２２とを確実に分離することができる。
また、内蓋２１に設けた第１のパッキン２１ｉの内壁部２１ｋが第１のパッキン保持部材２１ｊによって内蓋２１のパッキン溝２１ｆに保持されるようになっているので、第１のパッキン２１ｉによる内蓋２１と開口部１２との間の密封性を維持しながら、当該第１のパッキン２１ｉが内蓋２１から離れる方向に変形するのを防止することができる。即ち、第１のパッキン２１ｉは、内蓋２１を構成するステンレス鋼に比べて線膨張係数の大きなフッ素樹脂等の合成樹脂が用いられるので、温度上昇に伴って、内蓋２１のパッキン溝２１ｆから盛り上がったり、当該パッキン溝２１ｆから垂れ下がったりするように変形することになるが、この変形を第１のパッキン保持部材２１ｊによって抑えることができる。従って、温度変化により第１のパッキン２１ｉが変形し、内蓋２１が容器本体１の開口部１２に嵌合できなくなるのを防止することができる。
また、第１のパッキン２１ｉは、Ｕ字の開口側が容器本体１の内方を向いているので、当該容器本体１内の高圧の高温高圧流体が内蓋２１と開口部１２との間の隙間を通って外部に漏れるのを確実に防止することができる。
一方、開口部１２に第２のパッキン１２ｄを設け、この第２のパッキン１２ｄの外壁部１２ｆを第２のパッキン保持部材１２ｇによって開口部１２のパッキン溝１２ｃに保持するようになっているので、第２のパッキン１２ｄによる開口部１２と内蓋２１との間の密封性を維持しながら、当該第２のパッキン１２ｄが開口部１２から離れる方向に変形するのを防止することができる。即ち、第２のパッキン１２ｄは、容器本体１を構成するステンレス鋼に比べて線膨張係数の大きなフッ素樹脂等の樹脂が用いられるので、温度の降下に伴って、開口部１２のパッキン溝１２ｃから内側に縮径されるように変形することになるが、この変形を第２のパッキン保持部材１２ｇによって抑えることができる。従って、温度変化に伴う第２のパッキン１２ｄの変形により、内蓋２１が容器本体１の開口部１２に嵌合できなくなるのを防止することができる。
また、第２のパッキン１２ｄは、Ｕ字の開口側が容器本体１の外方を向いているので、当該容器本体１内が真空引きされるような場合でも、外気が開口部１２と内蓋２１との間の隙間を通って容器本体１内に流入するのを確実に防止することができる。
なお、上記実施の形態においては、容器本体１の軸方向Ａを水平方向に向けた例を示したが、この軸方向Ａは、水平方向以外の横に向けたものであってもよい。即ち、当該軸方向Ａは、水平方向に対して傾いた斜め横方向に向けたものであってもよい。
また、凝着防止板２２ｋを外蓋２２の先端面２２ｊに設けた例を示したが、この凝着防止板２２ｋは、内蓋２１の基端面２１ｅに設けてもよい。
この発明の一実施の形態として示した耐圧容器の断面図である。 同耐圧容器を示す図であって、図１のII−II線に沿う断面図である。 同耐圧容器における蓋体、第１及び第２の付勢手段を示す要部断面図である。 同耐圧容器における開口部と内蓋との嵌合部を示す要部断面図である。 同耐圧容器における第１のパッキン保持部材を示す正面図である。 同耐圧容器における第２のパッキン保持部材を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は断面図である。
符号の説明
１ 容器本体
２ 蓋体
３ 第１の支持手段（支持手段）
４ 第２の支持手段
５ 左右方向拘束手段
１１ 一端部
１１ｃ クランプ部
１２ 開口部
１２ｄ 第２のパッキン
１２ｆ 外壁部
１２ｇ 第２のパッキン保持部材
１３ 他端部
２１ 内蓋
２１ｉ 第１のパッキン（パッキン）
２１ｊ 第１のパッキン保持部材（パッキン保持部材）
２１ｋ 内壁部
２２ 外蓋
２２ａ 爪部
２２ｋ 凝着防止板
２３ 第１の付勢手段（付勢手段）
２４ 第２の付勢手段（付勢手段）
３１ 第１のリニアガイド（変位吸収部材）
４１ 第２のリニアガイド（第２の変位吸収部材）
Ａ 軸方向
Ｂ 左右方向

Claims (6)

  1. 軸方向の一端部に開口部を有し高温高圧流体の収容が可能な耐圧性を有する容器本体と、この容器本体の上記開口部に対して当該容器本体の軸方向に相対的に進退移動し上記開口部を開閉する蓋体とを備えた耐圧容器であって、
    上記容器本体は、上記軸方向を横に向けた状態で上記一端部が上記軸方向の左右の部位で支持されるようになっており、上記一端部の左右の各部位は、当該左右の方向への変位のみを吸収する変位吸収部材を備えた支持手段によって支持されるとともに、
    上記軸方向の他端部が当該他端部における上記軸方向の変位を吸収する第２の変位吸収部材を備えた第２の支持手段によって支持されるようになっていることを特徴とする耐圧容器。
  2. 上記容器本体の上記一端部は、当該一端部における上記左右方向の中心部を当該左右方向に拘束する左右方向拘束手段によってガイドされていることを特徴とする請求項１に記載の耐圧容器。
  3. 上記蓋体は、上記容器本体における上記開口部に嵌合する内蓋と、この内蓋に軸方向に隣接して設けられていると共に当該内蓋に対して相対的に回転自在に設けられ、所定角度回転することによって上記容器本体の一端部に設けられたクランプ部に係止し上記内蓋を上記容器本体の開口部に嵌合させた状態に保持する外蓋と、上記内蓋と上記外蓋とを軸方向に分離させるべく力を付与する付勢手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐圧容器。
  4. 上記内蓋及び上記外蓋における互いに対向する面の少なくとも一方には、当該各面のかじりを防止する凝着防止板が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の耐圧容器。
  5. 上記内蓋には、当該内蓋と上記容器本体の開口部との間を密封する断面Ｕ字状のパッキンが当該Ｕ字の開口側を上記容器本体の内方に向けて設けられていると共に、上記パッキンにおける上記Ｕ字の半径方向内側の内壁部を上記内蓋側に保持するパッキン保持部材が設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載の耐圧容器。
  6. 上記容器本体の一端部には、上記開口部における上記パッキンより上記容器本体の外方寄りの位置に、上記開口部と上記内蓋との間を密封する断面Ｕ字状の第２のパッキンが当該Ｕ字の開口側を上記容器本体の外方に向けて設けられていると共に、上記第２のパッキンにおける上記Ｕ字の半径方向外側の外壁部を上記開口部側に保持する第２のパッキン保持部材が設けられていることを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の耐圧容器。
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