JPH0322600Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、各種圧力装置特に電車用整流器の凝
縮器の過剰圧力放出ノズルに設けられた溶接形破
裂板の取付保持構造に関するものである。

（従来の技術） 第４図の、溶接形破裂板が取付けられた、電車
用整流器の凝縮器の正面図を参照して従来技術を
説明する。

凝縮器１には過剰圧力の放出ノズルが突設さ
れ、この放出ノズルの大径先端部の内壁面には、
略環状の保持具を介して、破裂板が張設されてい
る。

この破裂板は、設定圧力および溶接特性等の関
係で、ステンレス若しくはステンレス合金よりな
る薄板により形成され、保持具並びに凝縮器１と
その放出ノズルもステンレス若しくはステンレス
合金により形成されるのが一般的であつた。

（考案が解決しようとする問題点） ところが近年、電車用整流器の凝縮器１とし
て、軽量化等のために、アルミニウム若しくはア
ルミニウム合金製のものが用いられつつあるが、
このアルミニウム製の凝縮器１に、上記従来のス
テンレス製保持具を溶着させて破裂板を取り付け
る時には、アルミニウム製の凝縮器１とステンレ
ス製の保持具の溶接は異種金属の溶接のため、溶
接上困難である。またアルミニウム製凝縮器にア
ルミニウム製の保持具を溶着するることは溶接上
問題ないが、アルミニウム製保持具に薄膜破裂板
を電子ビームにて溶着した場合、溶着部ピンホー
ル、クラツク、ブローホール等が生じ、溶接上の
欠陥で気密性が保もたれない、このため、アルミ
ニウム製の凝縮器１に取り付ける従来の溶接形破
裂板の保持構造では、放出ノズル２の密蔽状態
（破裂板が張設されている状態）で、凝縮器１内
のヘリウムガスの漏洩を許容範囲（１×10^-8〜
10^-9Acc／sex以下）に押えることが出来ない。

また、破裂板外輪部の保持構造として、例え
ば、特開昭53−21428号公報に示されるように、
対向端面間に破裂板の外輪部を挟持する一方及び
他方のフランジ板の外周部に複数の取付孔を貫設
し、この取付孔を介して挿入されるボルトとナツ
トを螺締することにより、破裂板を挟圧して保持
することが考えられる。

ところが上記の螺締構造では、、ボルトとナツ
トの螺締が少しでも緩いとガス漏れが生じ、ま
た、よほど強く螺締しても、破裂板の外輪部に波
打ち等の不整があるとガス漏れが生ずることが避
けられず、破裂前には、高度な気密性が要求され
る上記部分への破裂板の保持構造としては不適で
ある。

本考案は以上の点に鑑みてなしたもので、本考
案の目的は、アルミニウム若しくはアルミニウム
合金製の凝縮器にステンレス製の破裂板を溶着し
た保持具を取り付けたときにも、クラツク等の溶
接上の欠陥が生ぜずガスの漏洩のない高度な気密
性を有する溶接形破裂板の取付保持構造を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） 次に、本考案を、図の実施例を参照して説明す
る。すなわち、本考案は、中央に過剰圧力の放出
口が貫設された一方の保持具３と他方の保持具５
の間に、前記放出口を遮蔽させる破裂板４がその
外輪部４ｂを前記一方の保持具３と他方の保持具
５の端面間に挟着されて設けられ、前記一方の保
持具の外周に一体に形成された取付フランジ３ｂ
が過剰圧力の放出ノズル２を閉鎖する位置に溶着
されている溶接形破裂板の保持構造において、前
記一方の保持具３は、前記取付フランジ３ｂを含
む半部よりなる取付部分３−１と前記破裂板４に
接する半部よりなる挟着部分３−２の２つの部分
がその直径方向の分割端面どうしを摩擦圧着によ
り面溶着させることにより形成され、また前記取
付部分３−１は前記放出ノズル２の材質と同様の
アルミニウムまたはその合金よりなる材質により
形成され、前記挟着部分３−２は前記破裂板４及
び他方の保持具５の挟着面と同様のステンレスま
たはその合金よりなる材質により形成され、前記
挟着部分３−２はその挟着側端面に同心状に凹陥
部３ａが形成され該凹陥部３ａの周壁３ｄ内に破
裂板４の外輪部４ｂと他方の保持具５の端面の外
周に一体に形成されたフランジ５ａが順次嵌挿さ
れるとともに、この挟持部分３−２の端面と破裂
板４の外輪部４ｂと他方の保持具５のフランジ５
ａとが気密に溶着されたことを特徴とする溶接形
破裂板の保持構造にある。

（作 用） 上記本考案によれば、放出ノズル２とこれに直
接溶着される一方の保持具３の取付フランジ３ｂ
の部分は共にアルミニウム材により形成され、ま
た一方及び他方の保持具３，５の破裂板４と接合
される溶着部分は共に破裂板４と同様のステンレ
ス材により形成され、いずれも同種金属による接
合溶着であるところから、溶着時にクラツク等が
入ることがない。また一方の保持具３の取付部分
３−１と挟着部分３−２どうしの接合は、異種金
属どうしの接合ではあるが、摩擦圧着による面接
触による溶着であるところから、この部分にクラ
ツク等が入つて内部のガスが漏れることはない。

すなわち、摩擦圧着による面溶着は、公知のよ
うに、被溶着面を高温加熱して高速で回転させて
圧着させることにより溶着させるものであつて、
溶着面にアルミニウムとステンレスの混合した層
が形成され且つ溶着面の面績がその全周に亘つて
比較的広くピンホール等の〓間が生じないことか
ら、単純な異種金属どうしの溶着に比し溶着面に
腐蝕等の生ずることがなくガス漏れの虞れがな
い。

また、破裂板４の外輪部４ｂと他方の保持具５
の外周フランジ５ａが、一方の保持具の挟着部分
３−２の端面に形成された凹陥部３ａ内に嵌挿さ
れた状態で溶着されているところから、各部に位
置ずれの生ずる虞れがなく、また、溶着時の高熱
により上記破裂板の外輪部４ｂに波打ち状の変形
応力が生じた場合でも、この外輪部４ｂは凹陥部
３ａ内で挟持されて外周及び上下から強く拘束さ
れているところから、この部分からガス漏れの生
ずる虞れはない。

（実施例） 以下、本考案を図示の実施例により説明する。

第１図は、本考案による溶接形破裂板の保持構
造を示す正面図、第２図は、同縦断面図、第３図
は、第１図におけるＡ部の部分拡大断面図であ
る。

この実施例では、略環状の一方の保持具３の下
端面に形成された凹嵌部３ａ内に、ドーム状の破
裂部４ａと外輪部４ｂを有する破裂板４を嵌合
し、さらに上記凹嵌部３ａに、略環状の他方の保
持具５の上端面に形成されたフランジ部５ａを内
嵌し、これら一方の保持具３と他方の保持具５と
破裂板４とを、他方の保持具５のフランジ部５ａ
の下面に全周にわたり形成した溝部５ｂにおい
て、電子ビーム溶接により一体に溶着させた、基
本的な保持構造を有している。

然して、上記一方の保持具３は、外周部に取付
フランジ３ｂが一体に突設された上半部よりなる
取付部分３−１と、下端面に上記凹嵌部３ａを有
する下半部よりなる挟着部分３−２の２つの部分
が、その直径方向の分割端面どうしを摩擦圧着、
すなわち高温加熱して高速で回転させて圧着させ
ることにより一体に面溶着させることにより形成
されている。この一方の保持具３の上記取付部分
３−１は、アルミニウム若しくはアルミニウム合
金よりなる材質により形成され、また上記挟着部
分３−２はステンレス若しくはステンレス合金に
より形成されている。尚、この挟着部分３−２の
軸方向の長さは、破裂板４を溶着させる際の高温
により、挟着部分３−２と取付部分３−１の接合
面が400℃以上の高温となつて該接合面に悪影響
を及ぼすことのないように、10mm以上例えば15mm
の長さに設定されている。さらに、この一方の保
持具３内腔の放出口３ｃには、圧力を受けた際図
中上方向に反転する破裂板４の破裂部４ａを切り
裂く刃６が、溶接により固着されており、刃６の
刃先は、一方の保持具３に破裂板４が嵌合された
際に、破裂板４の外輪部−４ｂを含む平面よりや
や下に位置するように設けられている。一方の保
持具３の下端には、周縁部を下向きに突出させた
周壁３ｄを形成させ、この周壁３ｄの内部に上記
凹嵌部３ａを設けている。

また、上記破裂板４と他方の保持具５とは、ス
テンレス若しくはステンレス合金により形成さ
れ、他方の保持具２の内腔放出口５ｃの底面には
破裂板４を保護するための金網７がスポツト溶接
等により張設されている。

このような構造において、アルミニウム若しく
はアルミニウム合金により形成された凝縮器１の
放出ノズル２の開口端面に、破裂板４を放出ノズ
ル内に位置させるようにして、取付フランジ３ｂ
の外周が溶接部８を介して、気密に溶着されて取
り付けられている。

次に、以上述べた構成における作用について説
明する。

第２図及び第３図に示されるように、他方の保
持具５のフランジ５ａは、一方の保持具３の凹嵌
部３ａに緊密に嵌入されるので、一方の保持具３
と他方の保持具５とは相互に形状の変化に関して
強い拘束作用を与えあうことになり、溝部５ｂに
おいて破裂板４と共に溶着される際にも、破裂板
４の破裂部４ａに影響をおよぼすような熱歪を発
生させることがない。

また、溶接方法が電子ビーム溶接であり、アー
ム溶接などに較べて熱影響範囲が狭いため、他方
の保持具５および一方の保持具３に発生する熱歪
を少なくすることができる。

上記取付状態において、凝縮器１が異常昇圧し
て、設定破裂圧力をこえる圧力が上向きに加えら
れた際には、破裂板４の破裂部４ａは上方向に反
転し、刃６によつて切り裂かれ、圧力を上方向に
放出する。

その他上記の構成においては、前記本考案の作
用の項で説明したと同様の作用がある。

また上記の実施例においては、溶接構造として
電子ビームによるものを採用したが、この他レー
ザ溶接イナートガス溶接等も採用することができ
ることは言うまでもない。また、破裂板に凹溝等
を形成させて破裂板に高圧が加わることにより自
己破裂が生ずる構造とすることにより、上記刃６
を省略させることも可能である。

（効 果） 以上説明したように、本考案による溶接形破裂
板の保持構造によれば、アルミニウム若しくはア
ルミニウム合金製の取付部の放出ノズルに、ステ
ンレス若しくはステンレス合金の薄板よりなる破
裂板を保持具を介して溶着により気密に取り付け
た際、その溶着部からガス等の漏れの生ずる虞れ
がなく高度の気密性を保持することができる等の
実用上優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による溶接形破裂板の保持構
造の正面図、第２図は、同断面図、第３図は、第
２図におけるＡ部の拡大図、第４図は、同破裂板
が取り付けられる放出ノズルを有する凝縮器の正
面図である。 ２…放出ノズル、３…一方の保持具、３−１…
取付部分、３−２…挟着部分、４…破裂板、５…
他方の保持具。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 中央に過乗圧力の放出口が貫設された一方の保
   持具３と他方の保持具５の間に、前記放出口を遮
   蔽させる破裂板４がその外輪部４ｂを前記一方の
   保持具３と他方の保持具５の端面間に挟着されて
   設けられ、前記一方の保持具の外周に一体に形成
   された取付フランジ３ｂが過剰圧力の放出ノズル
   ２を閉鎖する位置に溶着されている溶接形破裂板
   の保持構造において、 前記一方の保持具３は、前記取付フランジ３ｂ
   を含む半部よりなる取付部分３−１と前記破裂板
   ４に接する半部よりなる挟着部分３−２の２つの
   部分がその直径方向の分割端面どうしを摩擦圧着
   により面溶着させることにより形成され、 また前記取付部分３−１は前記放出ノズル２の
   材質と同様のアルミニウムまたはその合金よりな
   る材質により形成され、 前記挟着部分３−２は前記破裂板４及び他方の
   保持具５の挟着面と同様のステンレスまたはその
   合金よりなる材質により形成され、 前記挟着部分３−２はその挟着側端面に同心状
   に凹陥部３ａが形成され該凹陥部３ａの周壁３ｄ
   内に破裂板４の外輪部４ｂと他方の保持具５の端
   面の外周に一体に形成されたフランジ５ａが順次
   嵌挿されるとともに、この挟持部分３−２の端面
   と破裂板４の他方の保持具５のフランジ５ａとが
   気密に溶着されたことを特徴とする溶接形破裂板
   の保持構造。