JP5493977B2 - 防爆容器 - Google Patents

Description

本発明は、爆発性雰囲気で着火源になり得る機器を収容する防爆容器に関するものである。

例えば石油精製プラント等の爆発性ガスの雰囲気中に石油分析計等の機器を設置する際には、その機器にて電気火花が生じると爆発性ガスに引火して爆発事故が発生するおそれがあることから、そのような爆発事故を防止すべく、防爆性能を有する容器（防爆容器）に機器を収容する構成が採用される。かかる防爆性能を確保する手段として、容器内部で爆発しても容器がその圧力に耐えて火炎逸走せずに容器外部の爆発まで至らせない耐圧防爆と、容器内部の気圧を容器外部よりも高めることで爆発性ガスを容器内部に進入させない内圧防爆と、が挙げられる。

防爆性能を有する容器に関して、従来から種々の構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、円形の端壁部およびこの端壁部の外周縁位置から突出するスリーブ状の周壁部を有する蓋部分が底壁部を有する円筒状の本体部分に螺合されて装着されてなる防爆性容器を備えたガス検知器の、前記蓋部分を開閉するために用いられる蓋部分開閉用治具が開示されている。

特開２００７―１２６１９９号公報

ここで、防爆容器は大型になると、重量がかなり重くなり、蓋自体も重量物になる。したがって、容器本体に対して蓋を着脱する際には蓋が落下したり容器本体と蓋のねじ山をつぶしたりしないように慎重に作業する必要がある。このような蓋の脱着作業を容易に行うことができるようにするためには、蓋を容器本体から外した状態でも蓋を保持しておく構造を採用することが考えられる。しかしながら、このような構造を採用すると、蓋の回転機能を設けなければならないことから複雑になる。そのために、装置の大型化や高価格化になってしまい、また、故障が発生しやすくなるというおそれがある。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、蓋を容器本体から脱着する際の作業性を簡易な構造で向上させることが可能な防爆容器を提供することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される防爆容器は、爆発性雰囲気で着火源になり得る機器を収容する防爆容器であって、開口部を有し、当該開口部に雌ねじが形成されている容器本体と、前記容器本体から取り外し可能であり、当該容器本体の前記雌ねじに対応する雄ねじが形成され、当該容器本体に対し自ら回転することで当該雄ねじが当該雌ねじと係合して当該容器本体の前記開口部に取り付けられる蓋部材と、前記容器本体から分離された前記蓋部材の前記雄ねじが当該容器本体の前記雌ねじに対して螺進する前に当該蓋部材を当該容器本体に対して位置決めする位置決め手段と、を備え、前記位置決め手段は、前記蓋部材の前記雄ねじが前記容器本体の前記雌ねじと螺合する前に当該容器本体に対し位置決めする当該蓋部材を仮保持することを特徴とするものである。

ここで、前記位置決め手段は、前記蓋部材が当該蓋部材の中央部に有する外形円形の円形部材と、前記容器本体が有し、前記円形部材よりも大径に形成されて当該円形部材を受け入れる筒状部材と、により構成されていることを特徴とすることができる。
また、前記筒状部材は、前記容器本体の前記開口部の奥側に位置する内壁面に取り付けられていることを特徴とすることができる。さらに、前記筒状部材は、前記容器本体から分離可能であることを特徴とすることができる。

本発明によれば、蓋を容器本体から脱着する際の作業性を簡易な構造で向上させることが可能になる。

第１の実施の形態に係る防爆容器を説明する図である。 第１の実施の形態に係る防爆容器の蓋の開閉動作を説明する図である。 第１の実施の形態に係る防爆容器の蓋の開閉動作を説明する図である。 第２の実施の形態に係る防爆容器を説明する図である。 第３の実施の形態に係る防爆容器を説明する図である。 第４の実施の形態に係る防爆容器を説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る防爆容器Ｃを説明する図であり、同図の（ａ）は、防爆容器Ｃの外形を示す左側面図、（ｂ）はその正面図である。なお、説明の便宜上、防爆容器Ｃの内部の構造を破線で簡略して表している。
同図に示す防爆容器Ｃは、耐圧防爆用の重量のある容器であり、例えば鋳物でアルミニウム製である。この防爆容器Ｃは、機器を収容する収容空間Ｓを内部に有する容器本体１０と、容器本体１０に取り付けられる蓋部材２０と、を備えている。容器本体１０は、爆発性雰囲気中に設置されている。蓋部材２０は、容器本体１０から取り外し可能である。この防爆容器Ｃは、円形の蓋部材を有するもの（円形扉タイプ耐圧容器）である。

容器本体１０は、収容空間Ｓを外部と連通させるための開口部１１を有する。この開口部１１の内周面１２に雌ねじが形成されている。また、蓋部材２０は、容器本体１０の開口部１１に対応する形状の段付け部２１を有する。そして、段付け部２１の外周面２２に、容器本体１０の雌ねじと螺合する雄ねじが形成されている。したがって、蓋部材２０が容器本体１０に対し自ら回転することで、蓋部材２０の雄ねじが容器本体１０の雌ねじと螺合し、容器本体１０の収容空間Ｓが外部と区切られる。このような蓋部材２０の取り付け構造を採用することから、第１の実施の形態に係る防爆容器Ｃでは、開口部１１を大きく確保することが可能である。
付言すると、容器本体１０の雌ねじおよび蓋部材２０の雄ねじは、両ねじのはめあい部で火炎逸走が生じないように所定のピッチとはめあい山数が確保されるように形成されている。
また、蓋部材２０に、回転止め穴２４が形成されている。この回転止め穴２４には、雌ねじが形成されている。そして、この蓋部材２０の回転止め穴２４に固定ビス３０を螺合させることで、固定ビス３０の先端が容器本体１０の端面１４に当接する。これにより、蓋部材２０は容器本体１０に対する回転を制限され、容器本体１０に固定される。

容器本体１０は、収容空間Ｓ内に円筒形状の受けパイプ１３を有する。この受けパイプ１３は、開口部１１に対向して開口部１１の奥側に位置する容器本体１０の内壁面（内壁）１０ａに取り付けられ、開口部１１に向けて延びている。さらに説明すると、受けパイプ１３の根元部１３ａは内壁面１０ａに固定され、また、受けパイプ１３の先端部１３ｂは開口部１１に近接している。受けパイプ１３は、内周面１２に立設して取り付けられている。さらに説明すると、受けパイプ１３は、容器本体１０の正面視で略中央に設置されている。すなわち、受けパイプ１３は、受けパイプ１３の中心軸の仮想延長線が開口部１１の内周面１２に形成されている雌ねじの中心位置の近傍に位置している。
この受けパイプ１３は、片側固定のいわゆる片持ち梁である。受けパイプ１３を容器本体１０の内壁面１０ａに固定する手段として、溶接による固定のほかに、ねじ締結による固定も考えられる。さらに説明すると、溶接による固定の場合には、受けパイプ１３を取り外すことができないものの、ねじ締結による固定の場合には、容器本体１０に収容される各種の機器のメンテナンス等の作業を作業者が行う際に受けパイプ１３を取り外すことが可能になり（分離可能）、そのために、受けパイプ１３の取り外しによって作業性が向上する。

蓋部材２０は、容器本体１０に取り付ける際に容器本体１０の収容空間Ｓに位置する外形円形の挿入パイプ２３を有する。蓋部材２０の挿入パイプ２３は、円形部材の一例であり、容器本体１０の受けパイプ１３は、筒状部材の一例である。
この挿入パイプ２３の根元部２３ａは段付け部２１の端面に固着され、また、挿入パイプ２３の先端部２３ｂは段付け部２１から遠く離れている。さらに説明すると、挿入パイプ２３は、蓋部材２０の中央部に位置している。また、挿入パイプ２３は、挿入パイプ２３の中心軸が段付け部２１の雄ねじの軸と略平行になるように固着されている。
この挿入パイプ２３は、蓋部材２０を容器本体１０に取り付ける際に受けパイプ１３と係合する。挿入パイプ２３は、受けパイプ１３によりガイドされる。すなわち、受けパイプ１３は、挿入パイプ２３をガイドするための部材と考えることができる。
挿入パイプ２３の外径寸法は、受けパイプ１３の内径（受けパイプ１３の内周面を構成する部分の直径）よりも小径である。このために、挿入パイプ２３は、受けパイプ１３の中に挿入可能である。言い換えると、受けパイプ１３は、挿入パイプ２３を受け入れ可能である。挿入パイプ２３は、受けパイプ１３の内周面と隙間をもって係合する。詳細は後述する。

図２−１および図２−２は、第１の実施の形態に係る防爆容器Ｃの蓋の開閉動作を説明する図である。図２−１の（ａ），（ｂ）および図２−２の（ｃ），（ｄ）は、容器本体１０および蓋部材２０の縦断面図である。これら（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、時系列的な順序で示されている。すなわち、作業者による蓋の閉動作は、（ａ）から（ｄ）までの順序で行われ、また、作業者による蓋の開動作は、（ｄ）から（ａ）までの順序で行われる。付言すると、例えばメンテナンス等の作業を行う際には、蓋部材２０を容器本体１０から取り外す（作業者による蓋の開動作）。そして、その作業が終了すると、蓋部材２０を容器本体１０に取り付けて（作業者による蓋の閉動作）、一連の対応が終了する。
図２−１の（ａ）に示す蓋部材２０を容器本体１０から取り外した状態において、その蓋部材２０を容器本体１０に取り付けるには、作業者は蓋部材２０を手で持って、まず、図２−１の（ｂ）に示すように、蓋部材２０の挿入パイプ２３を容器本体１０の開口部１１を通過させて受けパイプ１３に挿入する。上述したように、挿入パイプ２３は、受けパイプ１３の内周面と隙間をもって係合する。すなわち、挿入パイプ２３は、受けパイプ１３とゆるく遊びをもって係合する（遊嵌）。したがって、作業者がメンテナンス等を終えて挿入パイプ２３を受けパイプ１３に挿入させようとする際に、挿入パイプ２３の先端部２３ｂを受けパイプ１３の先端部１３ｂに挿入し易い。なお、受けパイプ１３の先端部１３ｂの端面の内周面を面取りする構成、および／または、挿入パイプ２３の先端部２３ｂの端面の外周面を面取りする構成を採用することで、挿入がさらに行い易くなる。
そして、挿入パイプ２３の先端部２３ｂが受けパイプ１３の先端部１３ｂに受け入れられると、蓋部材２０は容器本体１０に対する位置決め（位置出し、センター合わせ）が行われる。これにより、蓋部材２０の雄ねじを容器本体１０の雌ねじと螺合させる操作が行い易くなる。
蓋部材２０の挿入パイプ２３および容器本体１０の受けパイプ１３は、位置決め手段の一例である。

ここで、挿入パイプ２３が受けパイプ１３に受け入れられると、受けパイプ１３は挿入パイプ２３を仮保持可能である。すなわち、挿入パイプ２３が受けパイプ１３に受け入れられた状態で作業者が蓋部材２０から手を離すと、図２−２の（ｃ）に示すように、蓋部材２０は容器本体１０に対して傾くものの、蓋部材２０の挿入パイプ２３は、容器本体１０の受けパイプ１３に一時的に保持され、蓋部材２０が落下しないようになる。このため、蓋部材２０を容器本体１０に取り付ける際に、作業者は蓋部材２０から手を離していったん休んだり体勢を整えたりすることが可能になり、作業者の体力的な負担を軽減させることが可能になる。また、メンテナンス等の作業を容易に一人で完遂することが可能になる。
なお、このような挿入パイプ２３が受けパイプ１３に受け入れられる構造によるメリットは、蓋部材２０を取り付ける場合のみならず、蓋部材２０を取り外す場合にも同様に得ることができる。すなわち、蓋部材２０を取り外す際に、蓋部材２０の雄ねじが容器本体１０の雌ねじと螺合しなくなったときに、作業者の不注意等により蓋部材２０が落下してしまう事態を防止することができる。

次に、挿入パイプ２３と受けパイプ１３との係合によって蓋部材２０が容器本体１０に対して位置決めされている状態で、図２−２の（ｄ）に示すように、蓋部材２０の雄ねじを容器本体１０の雌ねじと螺合させる。さらに説明すると、蓋部材２０の雄ねじを容器本体１０の雌ねじと螺合させる際には、雄ねじが雌ねじと咬んでねじ山をつぶしてしまわないように慎重に行わなければならない。第１の実施の形態のように、蓋部材２０の挿入パイプ２３は、容器本体１０の受けパイプ１３に保持された状態であれば、慎重に行うことが容易になる。
その後、蓋部材２０を容器本体１０に対して回転させることで、蓋部材２０の雄ねじは容器本体１０の雌ねじに沿って螺進する。このような雄ねじと雌ねじとの間の送りねじ作用により、蓋部材２０は容器本体１０の収容空間Ｓに進入していく。蓋部材２０が容器本体１０の端面１４に接することで、蓋部材２０は容器本体１０の開口部１１を区切る（図１の（ａ）参照）。そして、作業者は、蓋部材２０の回転止め穴２４に固定ビス３０を入れて（図１の（ｂ）参照）容器本体１０の端面１４に当たるまでねじ込むことで、蓋部材２０が容器本体１０にしっかり取り付けられる。

〔第２の実施の形態〕
図３は、第２の実施の形態に係る防爆容器Ｃを説明する図であり、同図の（ａ）は容器本体１０および蓋部材２０の縦断面図、（ｂ）は容器本体１０の正面図である。なお、第２の実施の形態は、第１の実施の形態の場合（図１、図２−１および図２−２参照）と共通する個所を有することから、共通する個所には同じ符号を用い、その説明を省略することがある。
第２の実施の形態に係る防爆容器Ｃでは、図３の（ａ）に示すように、容器本体１０の受けパイプ１３の長さが第１の実施の形態の場合（例えば図２−１の（ａ）参照）よりも短く、かつ、内壁面１０ａと離間している。言い換えると、受けパイプ１３は、第１の実施の形態の場合（例えば図２−１の（ａ）参照）よりも容器本体１０の開口部１１寄りに位置している。さらに説明すると、容器本体１０の受けパイプ１３が蓋部材２０の挿入パイプ２３の位置決めすると共に蓋部材２０を保持する機能を担う部分は主に、受けパイプ１３の先端部１３ｂである。したがって、第２の実施の形態では、そのような機能を担う受けパイプ１３の先端部１３ｂのみを容器本体１０が有する構成を採用する。

また、第２の実施の形態に係る防爆容器Ｃでは、図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、受けパイプ１３は、支持部材１５を介して収容空間Ｓに支持されている。この支持部材１５は、容器本体１０の内壁面１０ａ以外の内壁面１０ｂに取り付けられている。この内壁面１０ｂは、容器本体１０の開口部１１から内壁面１０ａへ向かう方向に延びる面であり、また、容器本体１０の正面視（図３の（ｂ）参照）において収容空間Ｓを画成する上面、下面、左側面および右側面であるということもできる。第２の実施の形態では、開口部１１に近い位置の受けパイプ１３を、収容空間Ｓを横切るように延びる支持部材１５で内壁面１０ｂに連結している。したがって、受けパイプ１３は容器本体１０に強固に取り付けられ、また、受けパイプ１３の剛性を容易に高めることが可能になる。

付言すると、第２の実施の形態では、支持部材１５を複数本（第２の実施の形態では４本）用いているが、１本のみを用いることも考えられる。また、支持部材１５を容器本体１０の内壁面１０ｂに固定する手段として、第１の実施の形態の場合と同様、溶接による固定またはねじ締結による固定が考えられる。
なお、以上説明した内容に鑑みると、既述した第１の実施の形態の受けパイプ１３の先端部１３ｂは、第２の実施の形態における受けパイプ１３に相当するものであり、また、第１の実施の形態の受けパイプ１３の根元部１３ａは、第２の実施の形態における支持部材１５に相当するものと見ることができる。

〔第３の実施の形態〕
図４は、第３の実施の形態に係る防爆容器Ｃを説明する図であり、同図の（ａ）は容器本体１０および蓋部材２０の縦断面図、（ｂ）は容器本体１０の正面図である。なお、第３の実施の形態は、第１の実施の形態の場合（図１、図２−１および図２−２参照）および第２の実施の形態の場合（図３参照）と共通する個所を有することから、共通する個所には同じ符号を用い、その説明を省略することがある。
図４に示す防爆容器Ｃでは、図４に示すように、容器本体１０は、第１の実施の形態および第２の実施の形態における受けパイプ１３に対応する受け部材１６を有する。この受け部材１６は、板材であり、容器本体１０の内壁面１０ｂに固着されている。
この受け部材１６は、第１の実施の形態における受けパイプ１３の内周面に対応する内周面１６ａを有する。この受け部材１６の内周面１６ａは、板材の厚さ方向に延びて形成されている。さらに説明すると、受け部材１６の内周面１６ａの位置は、容器本体１０の内壁面１０ｂの近くに位置している。受け部材１６の内周面１６ａの内径は、容器本体１０の内周面１２の内径よりも小さい。

また、図４に示す防爆容器Ｃでは、蓋部材２０は、第１の実施の形態および第２の実施の形態における挿入パイプ２３に対応する円筒形状の挿入パイプ２６を有する。この挿入パイプ２６の根元部２６ａは、段付け部２１の端面に固着され、また、挿入パイプ２６の先端部２６ｂは段付け部２１から遠く離れている。
さらに説明すると、蓋部材２０の挿入パイプ２６の外径は、第１の実施の形態の場合（例えば図２−１の（ａ）参照）および第２の実施の形態の場合（図３の（ａ）参照）よりも大きい。蓋部材２０の挿入パイプ２６は、容器本体１０の受け部材１６に受け入れられる。
蓋部材２０の挿入パイプ２６および容器本体１０の受け部材１６は、位置決め手段の一例である。

〔第４の実施の形態〕
図５は、第４の実施の形態に係る防爆容器Ｃを説明する図であり、同図の（ａ）は容器本体１０および蓋部材２０の縦断面図、（ｂ）は容器本体１０の正面図である。なお、第４の実施の形態は、第１の実施の形態の場合（図１、図２−１および図２−２参照）、第２の実施の形態の場合（図３参照）および第３の実施の形態の場合（図４参照）と共通する個所を有することから、共通する個所には同じ符号を用い、その説明を省略することがある。
第４の実施の形態に係る防爆容器Ｃでは、図５に示すように、第１の実施の形態および第２の実施の形態における受けパイプ１３や第３の実施の形態における受け部材１６に対応する複数（第４の実施の形態では３本）の受け棒１７を有する。これらの複数の受け棒１７の各々は、互いに離間した状態で容器本体１０の内壁面１０ａに固着されている。さらに説明すると、受け棒１７は、蓋部材２０の挿入パイプ２６の外径よりも少し大きい仮想円（第３の実施の形態での受け部材１６の内周面１６ａ）を画成する。
蓋部材２０の挿入パイプ２６および容器本体１０の受け棒１７は、位置決め手段の一例である。

このように、上述した第１の実施の形態ないし第４の実施の形態によれば、蓋部材２０が容器本体１０と螺合しない状態で蓋部材２０を容器本体１０に対して位置決めするので、蓋部材２０を容器本体１０から脱着する際に雄ねじと雌ねじとが咬んでしまう事態や蓋部材２０の落下などを簡易な構造で防止することが可能である。

１０…容器本体、１０ａ，１０ｂ…内壁面、１１…開口部、１２…内周面、１３…受けパイプ、１３ａ，２３ａ，２６ａ…根元部、１３ｂ，２３ｂ，２６ｂ…先端部、１４…端面、１５…支持部材、１６…受け部材、１６ａ…内周面、１７…受け棒、２０…蓋部材、２１…段付け部、２２…外周面、２３，２６…挿入パイプ、２４…回転止め穴、３０…固定ビス、Ｃ…防爆容器、Ｓ…収容空間

Claims (4)

1. 爆発性雰囲気で着火源になり得る機器を収容する防爆容器であって、
   開口部を有し、当該開口部に雌ねじが形成されている容器本体と、
   前記容器本体から取り外し可能であり、当該容器本体の前記雌ねじに対応する雄ねじが形成され、当該容器本体に対し自ら回転することで当該雄ねじが当該雌ねじと係合して当該容器本体の前記開口部に取り付けられる蓋部材と、
   前記容器本体から分離された前記蓋部材の前記雄ねじが当該容器本体の前記雌ねじに対して螺進する前に当該蓋部材を当該容器本体に対して位置決めする位置決め手段と、
   を備え、
   前記位置決め手段は、前記蓋部材の前記雄ねじが前記容器本体の前記雌ねじと螺合する前に当該容器本体に対し位置決めする当該蓋部材を仮保持することを特徴とする防爆容器。
2. 前記位置決め手段は、
   前記蓋部材が当該蓋部材の中央部に有する外形円形の円形部材と、
   前記容器本体が有し、前記円形部材よりも大径に形成されて当該円形部材を受け入れる筒状部材と、
   により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の防爆容器。
3. 前記筒状部材は、前記容器本体の前記開口部の奥側に位置する内壁面に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の防爆容器。
4. 前記筒状部材は、前記容器本体から分離可能であることを特徴とする請求項２または３に記載の防爆容器。

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