JP4688117B2

JP4688117B2 - 爆発性または発火性ガスに対するシール機構

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Publication number: JP4688117B2
Application number: JP2000108235A
Authority: JP
Inventors: 賢朗山元; 勝平重本; 篤中塚
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2020-04-10
Also published as: JP2001289331A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、爆発性ガスまたは発火性ガスに対するシール機構に関するものであり、更に詳しくは、大気との混合または接触によって爆発または発火するガスが使用される機器や処理室において、シール洩れを生じても爆発や発火に至らしめないシール機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガスのシールにはＯ−リングによるシールのほかに、オイルシール、メカニカルシール等の方法が採用されているが、シール洩れに対しては、洩れたガスを検出するガスセンサーや真空計ないしは質量分析計等の検出機器を設置しておき、シール洩れが検出された場合には当該シールを交換することが一般的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記においては、シール洩れの検出機器の設置場所や設置台数を適正に設定することに難があり、また、温度が高くなる場所には検出機器を設置できないという問題もある。一方、水素（Ｈ₂ ）ガスやアセチレン（Ｃ₂ Ｈ₂ ）ガスは、大気との混合状態において爆発性があり爆発限界も広いので、これらの爆発性ガスが機器または処理室内へ真空下に導入される系においては、シール洩れは機器または処理室内へ大気が混入することを意味し、危険な事態を招きかねない。またホスフィン（ＰＨ₃ ）ガスやジシラン（Ｓｉ₂ Ｈ₆ ）ガスは大気との接触によって発火する性質を持っているので、機器または処理室から大気側への洩れは直ちに発火に結びつく。
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、仮りにシール洩れが発生してもシール洩れ部分において爆発性ガスや発火性ガスが大気と混合したり接触することのないシール機構、更にはシール洩れの検出が可能なシール機構を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る扉シール機構は、少なくとも一時的に減圧され、大気との混合または接触によって爆発または発火するガスの雰囲気とされる機器または処理室の内部と大気とをシールするための扉シール機構において、
前記機器または処理室の開口の外周縁部と当接する当接面を有し、前記当接面に複数の環状溝が形成された挿入扉と、
前記複数の環状溝に各々嵌合された、前記挿入扉の径方向に大きさの異なる複数の環状ガスケットと、
前記挿入扉に形成された第１の穴に接続され、前記挿入扉の閉時に、少なくとも隣り合う２つの前記環状ガスケットの間に挟まれる扉シール部空間へ前記機器または処理室内の前記ガスの圧力より高い圧力で不活性ガスを導入するための第１の配管と、
前記挿入扉に形成された第２の穴に接続され、前記挿入扉の閉時に前記環状ガスケットの背圧を形成する不活性ガスを前記環状溝へ導入するための第２の配管と、
前記挿入扉の開時に前記環状溝を真空排気するための第３の配管と、
前記第１の配管に設置され、不活性ガスの流量変動によって前記環状ガスケットのシール漏れを検出する流量計とを具備する。
このような扉シール機構は、隣り合う２か所の何れか一方の環状ガスケットにシール洩れを生じても、シール洩れ箇所を介して機器または処理室内のガスと大気とが混合したり接触することはなく、爆発や発火を抑え得る。
【０００７】
上記扉シール機構は、扉シール部空間における不活性ガスの圧力が機器または処理室内のガスの圧力および大気圧より高い圧力とされてもよい。このような扉シール機構は、隣り合う２か所の環状ガスケットが同時にシール洩れを生じても、シール洩れ箇所を介して機器または処理室内のガスと大気とが混合したり接触することはなく、爆発や発火を抑え得る。上記扉シール機構は、扉の内面側に環状溝が設けられて環状ガスケットが嵌合されており、扉の閉時には環状溝へ導入される不活性ガスによって環状ガスケットに背圧がかけられて環状溝から若干突出され、扉の閉時には環状溝が真空排気されて環状ガスケットが環状溝内へ戻されるものである。このような扉シール機構は、扉の閉時には環状ガスケットが機器または処理室側へ押圧されて扉との間を確実にシールし、扉の開時には扉を機器または処理室から容易に分離させる。
【０００８】
上記扉シール機構は、環状ガスケットが環状のゴム、合成樹脂、または金属の何れか、またはそれらの組み合わせからなるものである。このような扉シール機構は、扉シール部が適用される箇所の温度、圧力に応じて適切に選択されたものとなる。上記扉シール機構は、不活性ガス配管の途中に流量計が設置されており、不活性ガスの流量変動によって扉シール部のシール洩れが検出されるものである。このような扉シール機構は、常時、直接にシール洩れを監視していることになるので、シール洩れをリアルタイムで検出することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
爆発性または発火性ガスに対する本発明におけるシール機構は、上述したように、２か所のシール部に挟まれたシール部空間に、不活性ガスが、シール機構が設けられている機器または処理室内のガスの圧力より高い圧力で導入され、封入されるか又は微小流量で流されるものである。
図１はその基本的概念を示す断面図である。すなわち、シール機構１は水素処理室２の壁３を挿通されて往復動作する軸４に沿うＯ−リング５ａ、５ｂによって軸シール部が２か所に設けられており、それらの軸シール部に挟まれた軸シール部空間６の下方に穿設された直角に曲がる通気穴７ａにアルゴンガス源１１からのの導入配管９ａの継手８ａが螺着され、同様に軸シール部空間６の上方に穿設された直角に曲がる通気穴７ｂにアルゴンガスの排出配管９ｂの継手８ｂが螺着され、導入配管９ａの途中にアルゴンガスの流量計１２を設けたものである。
【００１２】
上記のシール機構１において、軸シール部空間６にはアルゴンガスの導入配管９ａから、流量計１２を介して水素処理室２内の水素ガスの圧力Ｐ_H よりも高い圧力Ｐ_R で不活性ガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスが導入され、排出配管９ｂからは微小流量で排出され、その時のアルゴンガスの流量は流量計１２によって常時モニタリングされている。この状態においては、水素処理室２内の水素ガスと大気とは完全にシールされる。
【００１３】
そして、Ｏ−リング５ａが損耗や劣化によってシール洩れを生じた場合には、Ａｒガスは処理室２内へ流入するが、水素処理室２内の水素ガスと大気との混合は回避される。またＯ−リング５ｂがシール洩れを発生した場合には、Ａｒガスの圧力Ｐ_R が大気圧より高いと大気側へ流出し、Ａｒガスの圧力Ｐ_R が大気圧より低いと大気は軸シール部空間６へ流入するが、何ずれの場合も水素処理室２内の水素ガスと大気との混合は発生しない。
【００１４】
そして、Ｏ−リング５ａ、５ｂが同時にシール洩れを発生する場合に対しては軸シール部空間６に、水素処理室２内の水素ガスの圧力Ｐ_H および大気圧より高い圧力Ｐ_R としてＡｒガスを導入することにより、水素処理室２内の水素ガスと大気との混合を回避することができる。すなわちＯ−リング５ａ、５ｂが同時にシール洩れを生じると、Ａｒガスは水素処理室２内と大気側との両方へ流出するが、水素処理室２内の水素ガスと大気とは混合しない。上記のＯ−リング５ａ、５ｂが共にシール洩れを発生した場合は従来における１個のＯ−リングがシール洩れした場合に相当するが、従来の場合、１個のＯ−リングがシール洩れすると、水素処理室２内の水素ガスと大気とは確実に混合する。なお、軸シール部空間６のＡｒガスを水素処理室２内の水素ガスの圧力および大気圧より高い圧力とすることを必要とするのは処理室２内の圧力が、一時的にしろ、大気圧より低くされる場合であり、その時にシール洩れがあると大気が水素処理室２へ流入するからである。
【００１５】
また、シール機構１においては、流量計１２がＡｒガスの流量を定常的にモニタリングしているので、少なくともＯ−リング５ａ、５ｂの何れか一方がシール洩れして、Ａｒガスが処理室２内または大気側へ流出するようになると、その流出は流量計１２における流量変動として検出されるので、シール洩れの場所がリアルタイムで検出され、大事に至る前に直ちに対策を取ることが可能になる。
【００１６】
上記の図１においては、軸シール部空間６にＡｒガスの導入配管９ａと排出配管９ｂを設けてＡｒガスを常時流すようにしたが、Ａｒガスの導入配管９ａのみとして、軸シール部空間６に処理室２内の水素ガスＨ₂ の圧力Ｐ_H および水素処理室２外の大気の圧力Ｐ_A よりも高い圧力Ｐ_R のＡｒガスを導入するようにしてもよい。この場合、定常状態では流量計１２の流量は「０」であるが、少なくともＯ−リング５ａ、５ｂの何れか一方がシール洩れするとＡｒガスが流れ、その流れは流量計１２で検出される。この場合には、流量計１２がフロートによるものである場合、静止状態のフロートを浮かせることになるので、Ａｒを常時流す場合と比較して若干感度が鈍いものになる。
【００１７】
なお、図１は軸シールの場合を示す図であるが、例えば水素処理室２と、挿入扉とのシールにおいては、水素処理室２の開口の外周縁部と扉との当接面に、扉の径方向に大きさの異なる２個の環状のガスケットによって扉シール部を設け、それらの２か所の扉シール部に挟まれた扉シール部に、水素処理室２内の水素ガスの圧力より高い圧力でＡｒガスを導入することにより、同様な効果が得られる。
【００１８】
また、処理室が連接されており、それらを開閉するための弁板を有する仕切弁が設けられた仕切弁室においては、仕切弁を往復または回転させる軸の軸シール部のシール洩れや、弁板を開閉させるリンク部の不具合によって弁板が密接されないことにより仕切弁室のシール不全を生ずるが、これに対しても同様に対処し得る。例えば、仕切弁室の上流側と下流側の処理室を同時に開閉する弁板を仕切弁に取り付け、両側の処理室を弁板で閉じると共に、仕切弁室内へ両側の処理室の圧力より高い圧力でＡｒガスを導入することにより、仕切弁室にシール不全が発生しても、仕切弁室に大気が流入することはなく、また、両側の処理室のガスと大気とが混合することはない。なお、この場合に仕切弁室の両側の処理室を連通させるには、大気の流入を避けるために仕切弁室を真空ポンプで減圧にして弁板を開くことが必要になる。
【００１９】
なお、本発明におけるシール機構に使用される不活性ガスにはＡｒガスやヘリウムガスのような希ガスが好適である。勿論、希ガス以外のガスであっても爆発性ガスまたは発火性ガス、および被処理物と反応性を持たないガスであればよく、例えば窒素ガスが使用可能な場合もある。
また、本発明のシール機構の不活性ガスの配管に取り付けられる流量計としては、フロート（浮子）式、羽根車式、オリフィス式、その他、微小な流量変化を捕捉し得るものである限りにおいて、如何なる方式の流量計であってもよい。
【００２０】
また本発明の軸シール機構における軸シール部は、Ｏ−リングによるシール、オイルシール、またはメカニカルシールの何れによるものであるかを問わない。ちなみに、回転軸にオイルシールが適用される場合の圧力は３×１０⁴ Ｐａ前後であり、回転速度は１４〜２０ｒｐｍ程度である。そして、それより圧力が大であったり回転速度が大である厳しい条件ではメカニカルシールが採用され、それより緩い条件ではＯ−リングによるシールが使用されるのが一般的であるが、これらの何れを採用するかは機器、処理室の設計時に、使用条件に基づいて選定される。往復軸の場合の使用圧力、往復速度は、勿論、回転軸の場合より大である。
【００２１】
また本発明の扉シール機構の扉シール部は、ゴム、合成樹脂、または金属の環状ガスケットの何れによるものであるかを問わない。ゴムガスケットは加圧変形された後の復元性があり、繰り返しの使用に耐えるが高温度での使用には向かない。ただ含フッ素ゴムは耐熱性を有している。これに対して金属ガスケットは、復元性に欠けるが、例えば５００℃以上の温度においても使用可能である。芳香族ポリアミドによるガスケットは金属ガスケットに次ぐ耐熱性を示す。これらの何れを採用するかは機器、処理室の設計時に使用条件に基づいて選定される。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明の爆発性または発火性ガスに対するシール機構を実施例によって図面を参照し具体的に説明する。
【００２３】
（実施例１）（参考例）
図２は希土類元素を含む磁石、例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｏ合金磁石は連続式水素処理装置において、磁石合金のインゴットまたは粗砕インゴットを水素処理室へ装填して水素ガス雰囲気下に保持し、加熱室で加熱して水素を吸蔵させ、続いて加熱室で脱水素されて粉末状合金磁石となるが、粉末状合金磁石を収容して水素ガス雰囲気下の加熱室５０内を搬送される図示を省略したトレイを検出するための発光・受光型光センサー１３の発光部１３ａ側に設けられた回転シャッター２０とその周辺を示す概略的な断面図である。発光部１３ａからの光はパイプ状に形成された光路１４を経由して加熱室５０内へ照射され、反対側に設けられた図示を省略した受光部に受光されるが、その間の光ビームが遮断されることによりトレイが検出される。この加熱室５０内の雰囲気は温度８００℃、水素ガスの圧力０．１〜０．２ＭＰａであり、粉塵濃度の高い水素ガス雰囲気となっているので、光路１４の途中に設けた覗窓１５のガラス板１６が汚れないように常時は光路１４の途中に設けた回転シャッター２０が閉じられており、必要に応じて回転シャッター２０を開けてトレイが確認される。
【００２４】
回転シャッター２０は、外筒２２内で低速で回転される回転軸２３に光路穴２４が光路１４に整合して設けられており、回転軸２３はアクチュエータ２１の駆動軸２１ｓによって回転されて光路１４を開閉する。この回転軸２３と外筒２２との間をシールするために、回転軸２３の外周には、リテイナー２５によって、上下に２個の含フッ素ゴムによるＯ−リング２６ａ、２６ｂが嵌め込まれ保持されているが、それらの間の空間にはＡｒガスがＡｒガス源２９から大気圧および加熱室５０の水素ガスの圧力より大の圧力で導入される。すなわち、外筒２２に設けた螺着穴２７にＡｒガス源２９からの配管２８の継手が螺着されている。
【００２５】
従って、上下のＯ−リング２６ａ、２６ｂの何れか一方または両方が摩損したり復元性を失う等によってシール洩れを発生しても、Ａｒガスは大気側および加熱室５０へ流入しても、加熱室５０内の水素ガスが大気側へ洩れ出すことは防がれる。その他、初期のステップで水素処理室１０内へ水素ガスを導入する際しては、事前に加熱室５０は高真空度に真空排気されるが、この時においても、Ｏ−リング２６ａ、２６ｂの間の空間がＡｒガスによって加圧されているので、シール洩れによって、大気がＯ−リング２６ａ、２６ｂのシール部から加熱室５０内へ流入することはない。また、配管２８の途中に流量計を設けておけば、シール漏れを即座に検知することができる。
【００２６】
（実施例２）
図３は水素処理装置における水素処理室３０の挿入扉４１の扉シール部を概念的に示す断面図である。すなわち、水素処理室３０の上流側端部の鏡板３１の挿入開口３２に設けられている挿入扉４１は滑車３６を介して鋼線索３７に吊られており、水素処理室３０の上部に固定された空圧シリンダー３４のロッド３５を滑車３６と共に上下させることにより挿入扉４１が上下されて挿入開口３２が開閉される。そして、この挿入扉４１と挿入開口３２との間をシールするために、挿入扉４１と挿入開口３２の外周部との当接面に、挿入扉４１の径方向に径の大きさの異なる環状ガスケット３８ａ、環状ガスケット３８ｂが挟持されている。なお環状ガスケット３８ａ、３８ｂは含フッ素ゴムによる中空状のものである。
【００２７】
そして、図３の〇印で示す部分の拡大図である図４のＡを参照して、環状ガスケット３８ａと環状ガスケット３８ｂはそれぞれ挿入扉４１の内面側に同心円状に穿設された環状溝４２ａと環状溝４２ｂにそれぞれ嵌合されており、環状ガスケット３８ａと環状ガスケット３８ｂとに挟まれる扉シール部空間３９にＡｒガスが水素処理室３０内の水素ガスの圧力および大気圧よりも大の圧力で導入されている。すなわち、扉シール部空間３９に対向する挿入扉４１上の位置に螺着穴４７を穿設してＡｒガス源４９からの配管４８が接続されている。加えて、挿入扉４１の表面から環状溝４２ａ、４２ｂに達する螺着穴４３ａ、４３ｂを穿設して接続される配管４４にＡｒガス源４５と真空ポンプ４６が接続されている。このＡｒガス源４５は挿入扉４１を閉める時に環状ガスケット３８ａ、３８ｂに背圧をかけるためのものであり、真空ポンプ４６は挿入扉４１を開ける時に環状ガスケット３８ａ、３８ｂを水素処理室３０側から分離して環状溝４２ａ、４２ｂへ戻すためのものである。
【００２８】
従って、図４のＡに示すように、挿入扉４１が閉じられ、扉シール部空間３９と環状溝４２ａ、４２ｂにＡｒガスが導入され加圧されている時には、環状ガスケット３８ａ、３８ｂの何れか一方または両方がシール洩れを発生すると、Ａｒガスは水素処理室３０内および／または大気側へ流出するが、水素処理室３０内の水素ガスと大気とが混合することは防がれる。また、初期のステップで水素処理室３０内へ水素ガスを導入する際しては、水素処理室３０は事前に高真空度に排気されるが、この時においても、環状ガスケット３８ａおよび環状ガスケット３８ｂに挟まれる扉シール部空間３９がＡｒガスによって加圧されているので、扉シール部がシール洩れを生じても、大気がシール洩れ箇所から水素処理室３０内へ流入することはない。また図４のＢに示すように、挿入扉４１を開ける時にはＡｒガス源４５とＡｒガス源４９を閉じて真空ポンプ４６が起動されて環状ガスケット３８ａ、３８ｂは挿入扉４１の環状溝４２ａ、４２ｂ内に戻される。
【００２９】
（実施例３）（参考例）
図５は水素処理装置における連接された第１加熱室５０Ａ、第２加熱室５０Ｂ、およびそれらの間を開閉する仕切弁６１を備えた仕切弁室６０を概念的に示す断面図である。仕切弁６１は仕切弁室６０の天井面の蓋板６２上に固定された空気圧シリンダ６２のロッド６４が、蓋板６２を挿通して仕切弁室６０内へ導入されており、ロッド６４の下端部のリンク６５ａを介して、第１加熱室５０Ａの下流端部の開口５２ａを開閉する弁板６６ａが取り付けられ、リンク６５ｂを介して、第１加熱室５０Ｂの上流端部の開口５２ｂを開閉する弁板６６ｂが取り付けられている。そして、弁板６６ａ、６６ｂの内の弁板６６ａについて説明すれば、ロッド６４と共に下降される弁板６６ａはその下端が第１加熱室５０Ａのストッパー５６ａに当接することにより下降を停止される。
【００３０】
そして、ロッド６４がなお若干下降されることにより、リンク６５ａ、６５ｂは押し拡げられ、弁板６６ａはＯ−リング５６ａを介して第１加熱室５０Ａの下流端部のフランジ５３ａに押圧され、第１加熱室５０Ａの開口５２ａを密閉する。このことは弁板６６ｂについても同様である。開口５２ａ、５２ｂを開放する時にはロッド６４が上昇され、弁板６６ａ、６６ｂは仕切弁室６０の上部空間内へ引き上げられる。また、仕切弁室６０の底面側に設けられた螺着穴６７に取り付けた配管６８には真空ポンプ６９とＡｒガス源７１が接続されている。また、Ａｒガス源７１の接続されている配管の途中には流量計７２が取り付けられている。なお、第１加熱室５０Ａ、第２加熱室５０Ｂおよび仕切弁室６０内には一点鎖線で示したトレイ７３の搬送ローラ７４が設けられている。
【００３１】
図５に示すように、仕切弁６１の閉時において、第１加熱室５０Ａ、第２加熱室５０Ｂは共に、温度８００℃、圧力０．１〜０．２ＭＰａ程度の水素ガス雰囲気にあるが、この時点においては、仕切弁室６０内にはＡｒガス源６９からＡｒガスが導入され、第１加熱室５０Ａ、第２加熱室５０Ｂ内の水素ガスの圧力および大気圧よりは高い圧力が保持される。従って、空気圧シリンダ６３のロッド６４が仕切弁室６０の天井面の蓋板６２を挿通する部分の図示しない軸シール部の不具合や、リンク６６ａ、６６ｂのピンｐの不具合による弁板６６ａおよび／または弁板６６ｂの密閉不良を生じても、Ａｒガスはロッド６４の軸シール部から大気側へ流出するか、または密閉不良となった弁板６６ａと第１加熱室５０Ａのフランジ５３ａとの間から第１加熱室５０Ａへ流入し、また弁板６６ｂと第２加熱室５０Ｂのフランジ５３ｂとの間から第２加熱室５０Ｂ内へ流入することはあっても、第１加熱室５０Ａ、第２加熱室５０Ｂ内の水素ガスが大気と混合ガスになることはないので、爆発事故が発生する怖れはない。また、上記のシール洩れはＡｒガスの配管６８の流量計７２によってリアルタイムで検出されるので、直ちに対策を講ずることができ、大事に至ることを回避し得る。
【００３２】
更には、第１加熱室５０Ａ、第２加熱室５０Ｂ内へ水素ガスが導入される事前に、第１加熱室５０Ａ、第２加熱室５０Ｂは仕切弁室６０と共に高真空度に排気されるが、この時においても、仕切弁室６０内はＡｒガスが加圧状態で導入されているので、不具合なロッド６４の軸シール部から大気が流入することは避けられるし、リンク６５ａ、６５ｂのピンｐの不具合による弁板６６ａおよび／または弁板６６ｂの密閉不良箇所から大気が第１加熱室５０Ａ、第２加熱室５０Ｂ内へ流入し水素ガスと混合ガスを形成するようなことはない。
【００３３】
以上、本発明の実施例について説明したが、勿論、本発明はこれらに限られることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００３４】
例えば実施の形態の図１においては、Ｏ−リング５ａ、５ｂによる軸シール部を示したが、このＯ−リングによるシールをオイルシールやメカニカルシールに替えものであってもよいこと言うまでもない。
また実施例１においては、回転シャッター２０の低速で回転される回転軸２３に対してＯ−リング２６ａ、２６ｂによる軸シール部からなる軸シール機構を例示したが、軸が回転シャッター２０の回転軸２３ではなくモータによって高速で回転される回転軸である場合には、例えばメカニカルシールによる軸シール部の軸シール機構とされる。
【００３５】
また実施例２の扉シール機構においては、２か所にＯ−リング３６ａ、３６ｂによる軸シール部を設け、それらに挟まれる軸シール部空間３９にＡｒガスを加圧下に導入することを行ったが、Ｏ−リングによる軸シール部は３か所以上としてもよく、またＡｒガスを導入する軸シール部空間は２か所以上としてもよい。このことは実施例１の軸シールの場合も同様である。
また実施例２の扉シール機構においては、中空状の環状ガスケット３８ａ、３８ｂによる扉シール部を例示したが、例えば四フッ化エチレン樹脂で表面被覆した鉛ガスケットによる扉シール部とすることにより更に高温度での使用が可能になる。
また実施例３において仕切弁室６０と大気側とのシール部として、仕切弁６３のロッド６４の軸シール部を例示したが、仕切弁室６０と大気側とのシール部にはこれ以外のシール部も全て含まれる。
【００３６】
また実施例１〜３においては、大気と混合して爆発性となる水素ガスに関連するシール機構を例示したが、水素ガスと同様に大気との混合ガスの状態で爆発性であり、爆発限界の広くいアセチレンガスにも本発明のシール機構は適用される。また、空気と接触して発火するジシラン、モノシラン（ＳｉＨ₄ ）のようなシラン系ガス、ないしはホスフィンガスにも本発明のシール機構は適用される。
【００３７】
また本実施の形態においては不活性ガスとしてアルゴンガスを採用したが、これ以外の希ガスであるヘリウムを使用し得るし、その他、爆発性ガスまたは発火性ガス、および被処理物との反応性を持たないガスである限り、全てのガスが不活性ガスとして使用し得る。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係る扉シール機構によれば、機器または処理室の開口の外周縁部と扉との当接面に設けられた複数の環状ガスケットの内の少なくとも隣り合う２か所の環状ガスケットに挟まれた扉シール部空間に不活性ガスが、機器または処理室内のガスの圧力より高い圧力で導入され、封入されるか又は微小流量で流されるので、隣り合う２か所の何れか一方の環状ガスケットがシール洩れを生じても、シール洩れ箇所を介して機器または処理室内のガスが大気と混合または接触して爆発または発火に至ることはない。上記扉シール機構によれば、扉シール部空間の不活性ガスが機器または処理室内のガスの圧力および大気圧より高い圧力とされることで、隣り合う２か所の環状ガスケットが同時にシール洩れを生じても、シール洩れ箇所を介して機器または処理室内のガスが大気と混合または接触して爆発または発火に至ることはない。
【００４１】
上記扉シール機構によれば、扉の閉時には環状ガスケットに背圧をかけて機器または処理室とし扉とをシールするので、機器または処理室内の爆発性ガスまたは発火性ガスが大気と混合または接触することが確実に防がれ、扉の開時には環状ガスケットを真空吸収して機器または処理室から分離するので扉の開操作が簡易となり作業性、生産性を向上させる。上記扉シール機構によれば、環状ガスケットを環状のゴム、合成樹脂、または金属の何れか、またはそれらの組み合わせによるものとすることで、シール部が適用される箇所の温度圧力に応じて最も適切なものが採用される。上記扉シール機構によれば、不活性ガスの配管の途中に流量計を設けることで、シール部のシール洩れは不活性ガスの流量の変動として検出され、直ちに対策を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシール機構の基本的概念を示す断面図である。
【図２】回転シャッターの軸シール部の断面図である。
【図３】水素処理室の挿入扉の扉シール部の断面図である。
【図４】図３において〇印で示す部分の拡大断面図である。
【図５】連接された加熱室間を開閉する仕切弁室の断面図である。
【符号の説明】
１シール機構
２水素ガス処理室
３往復軸
５ａＯ−リング
５ｂＯ−リング
６軸シール部空間
９ａアルゴンガス導入配管
９ｂアルゴンガス排出配管
１１アルゴンガス源
１２流量計

Claims

少なくとも一時的に減圧され、大気との混合または接触によって爆発または発火するガスの雰囲気とされる機器または処理室の内部と大気とをシールするための扉シール機構において、
前記機器または処理室の開口の外周縁部と当接する当接面を有し、前記当接面に複数の環状溝が形成された挿入扉と、
前記複数の環状溝に各々嵌合された、前記挿入扉の径方向に大きさの異なる複数の環状ガスケットと、
前記挿入扉に形成された第１の穴に接続され、前記挿入扉の閉時に、少なくとも隣り合う２つの前記環状ガスケットの間に挟まれる扉シール部空間へ前記機器または処理室内の前記ガスの圧力より高い圧力で不活性ガスを導入するための第１の配管と、
前記挿入扉に形成された第２の穴に接続され、前記挿入扉の閉時に前記環状ガスケットの背圧を形成する不活性ガスを前記環状溝へ導入するための第２の配管と、
前記挿入扉の開時に前記環状溝を真空排気するための第３の配管と、
前記第１の配管に設置され、不活性ガスの流量変動によって前記環状ガスケットのシール漏れを検出する流量計とを具備する扉シール機構。
請求項１に記載の扉シール機構であって、
前記扉シール部空間に導入される不活性ガスの圧力が前記機器または処理室内の前記ガスの圧力および大気圧より高い圧力とされている扉シール機構。
請求項１または請求項２に記載の扉シール機構であって、
前記環状ガスケットが環状のゴム、合成樹脂、または金属の何れか、またはそれらの組み合わせからなる扉シール機構。