JPH02211201A - 高圧容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は、高圧操作室への液体を供給するための弁（以
下給液弁と称する）を有する高圧容器に関し、特に耐高
圧シール性が良く且つ液体を短時間で供給することので
きるコンパクトな給液弁を有する高圧容器に関するもの
である。

［従来の技術］ 一般に高圧容器の高圧操作室へ液体を供給するに当たっ
ては、高圧操作室に連結される給液管に給液弁を介装し
ておき、給液弁を開いて液を該操作室へ導入し、該導入
が完了すると給液弁を閉じて昇圧操作を始める。この場
合、高圧操作室から給液弁までは密封連通された状態に
あるため、吸液管及び給液弁には高圧操作室における加
圧力がそのまま伝わることになる。従ってたとえば１０
００気圧を超えるような高圧容器への給液管としては相
当厚肉のものを採用しなければならず、又給液弁につい
ても素材自体の厚肉化と耐高圧シール構造や継手構造の
複雑化からいきおい大形のものにならざるを得ない、こ
の様な状況の−例を高圧晶析装置（高圧容器）の給液系
統について説明すると次の通りである。高圧晶析装置と
は、高圧操作室内に複数成分からなる固液混合スラリー
（時に静澄な液体）を導入し、フィルタの出口側管路を
閉鎖した状態で該スラリーに高圧力を加えて特定成分の
晶析を促進させる装置である。この高圧晶析分離プロセ
スにおいて、被処理液によっては分離しやすくするため
、加圧分離の前処理として被処理液を予め冷却し、ある
程度の結晶を作っておくことが必要である。たとえばｍ
−クレゾール８０％、ｐ−クレゾール２０％の混合体の
分離においては、予め１３〜１６℃に冷却し溶液の中に
結晶が存在するスラリーの状態にしておくことが必要で
ある。

予備晶析によって得られたスラリーは高圧晶析装置に送
られる。スラリーの輸送に当たってはその圧力損失から
考えて輸送管が口径より大きいものが望ましい、一方加
圧分離操作では通常１．０００〜２，０００ｋｇｆ／ｃ
＋ａ”の高圧力が使用され、加圧時には高圧容器に接続
されたスラリー供給管（輸送管）の途中に設けたストッ
プ弁（スラリー供給弁）までは高圧力が負荷するため、
スラリー供給管は厚肉にしなければならず、スラリー供
給弁は大形化する。

このことを第１図（要部縦断面図）の具体的な装置例で
説明すると、上記混合スラリーを給液弁Ｖ、から下部ブ
ロック４に内設された給液管５を経由して高圧操作室１
内に導入し、排液弁ｖ６を閉じた状態で該スラリーに高
圧力を加える。この高圧操作によって特定成分の結晶と
他成分の液体が混在した状態が得られると、排液弁ｖ８
を開けて前記固液共存状態下でピストン３により圧力を
継続的に加えながら、除去すべき液状の成分をフィルタ
から下部ブロック４の排液通路８、排出管路６及び排液
弁ｖ６を経由して系外に排出することにより特定成分を
分離する０次いで高圧操作室１の蓋を開放するか該操作
室１自体の組立てを解除し、該操作室１内に残留してい
る固形の特定成分を大気圧下に取出して製品とするもの
あるが、この固体の高圧容器からの取出し方法自体は物
質の特性に応じて種々の方法が採用できる。

［発明が解決しようとする課題］ この様な高圧晶析装置においても、加圧時には高圧操作
室１の内部と給液管５及び給液弁ｖＩＩが密封連通され
た状態にあり、給液管５及び給液弁ｖｓには加圧力がそ
のまま負荷されるので、前述した様に下部ブロック４を
厚肉のものとする必要がある。しかも給液管５を通過す
る液体はスラリー状であることが多いため、導入時の圧
損をできる限り小さくすると共に導入の迅速性を確保す
る観点から該給液管５としてはなるべく口径の大きいも
のが好まれるという実状もあって、下部ブロックの厚肉
化は一層顕著な問題となる。又給液弁ｖｓについても大
形化するという問題に加えて、通常の弁構造を有する高
圧容器では耐圧強度の問題や高圧負荷時にシール性が低
下するという問題がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明はこうした状況のもとで、耐高圧シール性が良く
且つ液体（スラリーを含む）を短時間で供給することの
できる高圧容器を提供すべく鋭意検討を重ねた結果完成
したものであり、この様な本発明の構成は、高圧操作室
の内壁面に凹座を設けると共に、該凹座の底面には、該
底面に対して直交する一ロッド部挿通用貫通路を連通さ
せ、上記凹座内に装着・脱離自在であって且つ装着時に
は該凹座の底面に密接されるヘッド部と、該ヘッド部に
連結され前記貫通路内に遊挿されるロッド部からなる弁
開閉部材を組合わせてなる給液弁を有し、給液時にはロ
ッド部の上昇作動によってヘッド部が高圧操作室内側に
移動して給液口を確保しつつ給液を行なうと共に、高圧
操作時にはロッド部の下降作動によってヘッド部を前記
凹座に装置し、ヘッド部上面にかかる加圧力を該凹座で
支持することによりて弁開閉部材を保持しなからロッド
部挿通用貫通路と高圧操作室のシール性を確保する様に
構成した点に要旨を有するものである。

［作用及び実施例］ 以下実施例図面を参照しつつ本発明の構成及び作用効果
について説明する。

第２図は本発明を高圧晶析装置に適用した場合の要部断
面図であり、給液弁Ｖはいわゆる逆止弁の構造を有して
おり、高圧操作室本体（以下単に本体という）２１に螺
設した下部ブロック２２の内壁面中央に設けられた弁座
２３（凹座）と、ヘッド２４ａ及びロッド２４ｂからな
る弁棒２４とを組合わせると共に、該弁棒２４を、下部
ブロック２２内であって弁座２３と連通して設けられた
給液通路２５内で、往復動（図では上下動）できるよう
に配置して構成されており、弁棒２４の上下の動きによ
って弁の開閉を行ない、スラリー等（以下単にスラリー
ということがある）の供給・停止が行なわれる。

更に詳しく説明すると次の通りである。

弁座２３の底面２３ａは逆円錐状に形成されると共に、
該底面２３ａの中央部には、底面２３ａに対して真下に
伸び且つブロック２２内の途中でほぼ直角に折曲がフて
横伸し本体２１の外部に開口する貫通孔を連通させて給
液通路２５としている。

又弁棒２４におけるヘッド２４ａの底面２４ａ１は弁座
２３の逆円錐状底面２３ａに符合するような逆円錐状に
形成されると共に、側周面２４ａ２に設けられたリング
溝２６にはＯリング２７が装着されている。更にヘッド
２４ａの下面中央にはロッド２４ｂが螺設され、且つ給
液通路２５内の中央を真下に伸びて該通路２５を貫くと
共にシール部２８を介して下部ブロック２２の外部へ突
出している。

又下部ブロック２２の外部へ突出したロッド２４ｂの下
端には、図に現われない往復作動機構が連結されており
、該機構の往復作動により弁棒２４が上下される。尚こ
のような往復作動機構としてはエアシリンダや油圧シリ
ンダ等をはじめ各種方式のものが考えられ、いずれも採
用可能である。

上記の様に構成された給液弁Ｖを組込んでなる高圧晶析
装置の運転に際し、複数成分からなる混合スラリーを本
体２１内へ供給し、高圧晶析操作を行なう手順について
説明すると次の通りである。

給液弁ｖｓを開けてスラリーを給液通路２５内に導入し
、ヘッド底面２４ａ、まで到達させる。

尚−時停止せずに装置の運転を連続して行なっている場
合には、給液弁ＶＳを操作する必要はなく、常時開けた
状態に維持しておけばよい０次いで往復作動機構を駆動
させて弁棒２４を上昇させると、ヘッド２４ａの外周面
と弁座２３の内周面に隙間ができ、該隙間は給液通路２
５及び本体２１内部と連通ずるので、スラリーが本体２
１内に導入される。尚弁棒２４が上昇するとき、ヘッド
２４ａの底面２４ａ、にはスラリーの供給圧力が作動す
るので、上記往復作動機構の出力の設計に当たっては、
ヘッド２４ａがスラリー供給圧力だけでは十分押上られ
ない分を補なえる程度の大きさを考慮すれば十分である
。又弁を閉じる場合にも加圧力が内面から作用するため
時々自動的に弁が閉じる方向に作用するので、弁を開く
場合と同様である。

本体２１内に所定量のスラリーが導入されると弁棒２４
を下降させ、ヘッド底面２４ａ１を弁座底面２３ａに当
接せしめて本体２１内と給液通路２５の連通を遮断し、
本体２１内のスラリーに高圧力を加え、特定成分の晶析
を促進させる。弁座の底部はテーバ状になっているが、
これは弁が閉じた時のセンターリングを安定に確保する
ためのものである。

ところで高圧操作時の圧力は給液弁Ｖのヘッド上面に負
荷しヘッド底面２４ａと弁座底面２３ａの当接面に作用
する。しかし該当接面におけるシール面積は０リング２
フによるシール面積よりも小さいので、該当接面の面圧
力は本体２１内の加圧より大きくなり、該当接面だけで
本体２１内の高圧に対抗でき、且つ確実なシール効果が
得られる。尚加圧操作の初期には前記当接面に十分な面
圧力が発生しておらず、そのために本体２１内のスラリ
ーが給液通路２５内のスラリーとつながった状態となっ
て本体２１内の圧力が給液通路２５内に伝わる恐れもあ
るが、この点については前記当接面より上位にＯリング
２７を配置し、該０リング２７によって高圧操作開始時
の初期圧力に対するシール性を完全なものとすることに
より解決される。

従って加圧操作時においても本体２１内の高圧力が給液
通路２５、給液管５及び給液弁Ｖ、に負荷することがな
いので、下部ブロック２２及び給液管５の厚肉化並びに
給液弁ｖ３の大形化は全く不要となり、高圧晶析装置の
給液系統をほぼ常圧近傍の通常の配管部品を用いてコン
パクトに設計することができる。

更に給液通路２５及び弁座２３の上記構造は十分な大き
さの口径を確保できるものであり、スラリー供給時の圧
損低下のおそれもほとんどなく、またスラリーを本体２
１内に短時間で供給することができ、処理効果の向上を
図ることができる。

尚上記実施例は本発明の単に一代表例であって本発明を
限定する性質のものではなく、前述の趣旨に沿う範囲内
で弁座や弁棒等の設計を適当に変更することも可能であ
る０例えば弁棒２４を上昇させてスラリーを本体２１内
へ供給する場合、ロッド２４ｂはシール部２８で支持さ
れているとは言え、比較的長尺の弁棒２４からするとい
わば片持ちの状態となりて好ましくないので、第３図（
要部拡大断面図）に示す様に給液通路２５の途中にロッ
ド２４ｂをセンタリングするためのガイドメタル２９を
内設しておくことが推奨される。

但しスラリーが容易に通過できるスラリー通過穴２９ａ
を形成しておかなければならないことは言うまでもない
。

又給液弁Ｖの組込みは下部ブロック２２に限られること
なく、第１図のピストン３や本体１に組込むことも可能
である。

更に以上の説明では本発明が高圧晶析装置に適用される
場合をとり挙げたが、これに限定されないことは勿論で
あり、高圧操作室を有する各種高圧容器に適用すること
ができる。

また上記ではスラリー給液弁への適用例を中心にして説
明してきたが、本発明はこれに限らず高圧容器に大量の
液を供給する場合にも同様に適用することができる。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されるので、耐高圧シール性が
良く且つ液体（スラリーを含む）を短時間で供給するこ
とができる様になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は高圧晶析装置を例示する要部縦断面図、第２図
は本発明奔会を高圧晶析装置に適用した場合の要部縦断
面説明図、第３図は本発明の詳細な説明図である。 １．２１・・・高圧操作室本体　４．２２・・・下部ブ
ロック２３・・・弁座　　　　　　　２４・・・弁棒２
４ａ・・・ヘッド　　　　　２４ｂ・・・ロッド２５・
・・給液通路　　　　　２７・・・０リング２８・・・
シール部　　　　　２９・・・ガイドメタル第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高圧操作室の内壁面に凹座を設けると共に、該凹座の底
   面には、該底面に対して直交するロッド部挿通用貫通路
   を連通させ、上記凹座内に装着・脱離自在であって且つ
   装着時には該凹座の底面に密接されるヘッド部と、該ヘ
   ッド部に連結され前記貫通路内に遊挿されるロッド部か
   らなる弁開閉部材を組合わせてなる給液弁を有し、給液
   時にはロッド部の上昇作動によってヘッド部が高圧操作
   室内側に移動して給液口を確保しつつ給液を行なうと共
   に、高圧操作時にはロッド部の下降作動によってヘッド
   部を前記凹座に装置し、ヘッド部の上面にかかる加圧力
   を該凹座で支持することによって弁開閉部材を保持しな
   がらロッド部挿通用貫通路と高圧操作室のシール性を確
   保する様に構成したことを特徴とする高圧容器。