JPH04236856A - Sealing device - Google Patents

Sealing device

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JPH04236856A
JPH04236856A JP1943991A JP1943991A JPH04236856A JP H04236856 A JPH04236856 A JP H04236856A JP 1943991 A JP1943991 A JP 1943991A JP 1943991 A JP1943991 A JP 1943991A JP H04236856 A JPH04236856 A JP H04236856A
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sealing
flange
presser
sealing device
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Masahiro Nishikawa
雅弘 西川
Kazuhiro Yoshikawa
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Abstract

PURPOSE:To provide a sealing device which simplifies structure, reduces size, provides airtight ability, and is also applicable to a rectangular opening part by supporting a press body made of a shape memory alloy, a sheet support, a heater for the press body, and a bellows to support the sheet press and form a closed space. CONSTITUTION:A sealing device comprises a seal sheet 10 inserted between two flanges 3 and 4, a tubular press body 9 made of a shape memory alloy inserted in a containing groove 4a of a press flange 4, an annular press body 8 positioned in front of the press body 9 and inserted between the press body and the seal sheet 10, and a heater 11 disposed in the containing groove 4a and heating the press body 9. A pair of bellows 15 and 15 are positioned on both sides of the press body 9 and disposed in the containing groove 4a and supporting the sheet press 8 in a way that the one side fixed to the sheet press 8 and the other side is fixed to the press flange 4, and form a closed space 16 around the press body 9 in a state to be isolated away from the interior of a device body 1 and the interior of a coupling pipe 7.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業状の利用分野】本発明は、内部を常に外気から遮
断する必要のある機器・装置類の開口部の密封装置に関
するものであり、原子力関係設備や半導体製造設備、航
空機関係設備等に於いて主に利用されるものである。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a sealing device for the openings of equipment and devices that require constant isolation of the inside from the outside air, and is suitable for use in nuclear power related equipment, semiconductor manufacturing equipment, aircraft related equipment, etc. It is mainly used for

【0002】0002

【従来の技術】原子力関係設備や半導体製造設備に於い
ては、外気の流入を阻止して機器・装置の内部を特に清
潔に保持する必要のあるものが多くあり、特別な場合に
は機器内部を真空状態に保持したり、或いは不活性ガス
による加圧状態とすることにより内部の安定化が図られ
ている。ところで、上述の如き設備に於いてその機器・
装置を取り替える場合、例えば核融合設備のプラズマ加
熱装置に於けるプラズマ容器等を交換する場合には、通
常図7に示す如く、先ずプラズマ容器A1の出・入口部
に設けられた形状記憶合金継手B,Bを解離し、プラズ
マ容器Aを同軸ガンC等から切り離す。次に、密封板E
により開口部Dを開鎖して内部を真空にした新たなプラ
ズマ容器A2を搬入し、密封板Eを取外した後、形状記
憶合金継手B,Bを加熱してこれを同軸ガスC等へ連結
する。そして、最後に機器並びに管路内部を所定の真空
度にまで真空引きすることにより、プラズマ容器A1の
取替えを完了する。
[Prior Art] Nuclear-related equipment and semiconductor manufacturing equipment often require keeping the insides of equipment and equipment particularly clean by preventing the inflow of outside air. The interior is stabilized by keeping it in a vacuum state or pressurizing it with an inert gas. By the way, in the above-mentioned facilities, the equipment and
When replacing a device, for example, when replacing a plasma container in a plasma heating device of a nuclear fusion facility, as shown in FIG. B and B are dissociated, and the plasma container A is separated from the coaxial gun C, etc. Next, sealing plate E
A new plasma vessel A2 with the opening D closed and the interior evacuated is brought in, and after removing the sealing plate E, the shape memory alloy joints B and B are heated and connected to the coaxial gas C, etc. . Finally, by evacuating the inside of the equipment and the pipeline to a predetermined degree of vacuum, the replacement of the plasma container A1 is completed.

【0003】しかし乍ら、前述の如き方法では、プラズ
マ容器A2の連結前に密封板Eを取り外すため機器内部
の真空が一旦破られ、外気の流入によって機器内部が汚
損するという難点がある。又、機器・装置の連結後に機
器内部を再度真空引きする必要があり、真空引き操作に
時間が掛る等の問題がある。一方、前述の如き問題を避
ける為、前記密封板Eに替えてプラズマ容器A2の開口
部にゲートバルブ(図示省略)を固設し、容器A2の連
結後に管路内等を真空引きした後、ゲートバルブを開く
ようにすることも可能である。しかし、容器A2の開口
部が大きくなるとゲートバルブ自体が大型となり、経済
性や容器A2の設置用ペース等の点に新たな問題が発生
する。また、ゲートバルブはその構造上真空漏れを完全
に防止するのが困難で、様々な不都合が発生する。
However, the method described above has the disadvantage that the vacuum inside the device is once broken because the sealing plate E is removed before connecting the plasma container A2, and the inside of the device is contaminated by the inflow of outside air. Furthermore, it is necessary to evacuate the inside of the device again after the devices/devices are connected, which poses problems such as the evacuation operation taking time. On the other hand, in order to avoid the above-mentioned problems, a gate valve (not shown) is fixedly installed at the opening of the plasma container A2 in place of the sealing plate E, and after evacuating the inside of the pipeline etc. after connecting the container A2, It is also possible to open the gate valve. However, when the opening of the container A2 becomes larger, the gate valve itself becomes larger, which causes new problems in terms of economy, installation pace of the container A2, and the like. Further, due to the structure of the gate valve, it is difficult to completely prevent vacuum leakage, resulting in various inconveniences.

【0004】そこで、本件出願人は先に図8に示すよう
な密封装置を開発し、これを公開している。即ち、当該
密封装置はシート受けフランジ3、収納溝4aを有する
押さえフランジ4、通孔を有するアルミニウム製の密封
シート10、傾斜面9bを有する形状記憶合金製のリン
グ状の押圧体9、傾斜面8bを有するリング状のシート
押え8及びヒータ11等から構成されており、押圧体9
をヒータ11により変態点温度以上の温度に加熱して縮
径させると、押圧体9の縮径により発生した機械力が押
圧体9及びシート押さえ8の傾斜面9b,8bを介して
シート押さえ8に作用し、該シート押え8を密封シート
10側へ押圧する。これによって、密封シート10はシ
ート受けフランジ3へ押圧され、開口部2を密封する。 又、ヒータ11への通電を遮断し、押圧体9を変態点温
度以下の温度に冷却すると、押圧体9が拡径して押圧体
9に掛る機械力が喪失し、シート押え8及び密封シート
10はフリーになる。この状態で密封シート10を移動
させ、その通孔10aを開口部2へ合致せしめた後、ヒ
ータ11で押圧体9を再度加熱することにより開口部2
を開放状態に保持する。前記密封装置は、小体積でも大
きな発生力が得られる形状記憶合金製の押圧体9やアル
ミニウム製の密封シート10を用いて開口部2を密封若
しくは開閉している為、開口部2の口径が大きくても装
置自体の小形化を図れ、然も開口部2の密封を確実に行
える等の利点がある。尚、図に於いて1は機器装置本体
(プラズマ容器)、5はスペーサ、6はボルトナット、
7は連結管、12はシート保持器、13はシート巻取器
、14は密閉ケースである。
[0004] Therefore, the applicant of the present invention previously developed a sealing device as shown in FIG. 8 and disclosed it to the public. That is, the sealing device includes a sheet receiving flange 3, a holding flange 4 having a storage groove 4a, a sealing sheet 10 made of aluminum having a through hole, a ring-shaped pressing body 9 made of a shape memory alloy having an inclined surface 9b, and an inclined surface. 8b, a ring-shaped sheet presser 8, a heater 11, etc., and a pressing body 9.
When the diameter of the press body 9 is reduced by heating it to a temperature higher than the transformation point temperature by the heater 11, the mechanical force generated by the diameter reduction of the press body 9 is applied to the sheet press 8 through the press body 9 and the inclined surfaces 9b, 8b of the sheet press 8. act to press the sheet presser 8 toward the sealing sheet 10 side. As a result, the sealing sheet 10 is pressed against the sheet receiving flange 3 and seals the opening 2. Further, when the power supply to the heater 11 is cut off and the pressing body 9 is cooled to a temperature below the transformation point temperature, the pressing body 9 expands in diameter and the mechanical force applied to the pressing body 9 is lost, causing the sheet presser 8 and the sealing sheet to 10 will be free. In this state, the sealing sheet 10 is moved so that its through hole 10a is aligned with the opening 2, and then the pressing body 9 is heated again with the heater 11 to open the opening 2.
hold open. The sealing device seals or opens and closes the opening 2 using a shape memory alloy pressing member 9 and an aluminum sealing sheet 10 that can generate a large force even in a small volume. Even if the device is large, the device itself can be made smaller, and the opening 2 can be reliably sealed. In the figure, 1 is the equipment main body (plasma container), 5 is a spacer, 6 is a bolt nut,
7 is a connecting pipe, 12 is a sheet holder, 13 is a sheet winder, and 14 is a sealed case.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、前記密封装
置に於いても未だ解決すべき問題点が残されている。先
ず、第1はリング状の形状記憶合金製押圧体9の製作の
点である。開口部2が円形で且つ比較的小口径の場合に
は、リング状の押圧体9も比較的簡単に製作できる。し
かし、開口部の口径が大きくなると、リング状の押圧体
9そのものの製作が困難となり、実用化が難かしいうえ
、リング状の押圧体9を均等に拡径させることが困難と
なり、開口部2の外周縁を均等にシールすることが出来
ないという問題がある。また、第2の問題は開口部2の
形状の問題である。例えば、開口部2の形状が矩形状に
なると、形状記憶合金製押圧体9も矩形状のリングに形
成する必要がある。しかし、矩形状のリング体とした場
合には、拡径を均等に行わせるのが著しく困難となり、
その結果シート押え8に加わる押圧力が不均等となって
シール性が悪化する。
However, there are still problems to be solved in the sealing device. First, the first point is the production of the ring-shaped shape memory alloy pressing body 9. When the opening 2 is circular and has a relatively small diameter, the ring-shaped pressing body 9 can also be manufactured relatively easily. However, when the diameter of the opening becomes large, it becomes difficult to manufacture the ring-shaped pressing body 9 itself, making it difficult to put it into practical use. There is a problem in that it is not possible to seal the outer periphery evenly. The second problem is the shape of the opening 2. For example, if the opening 2 has a rectangular shape, the shape memory alloy pressing body 9 must also be formed into a rectangular ring. However, when using a rectangular ring body, it is extremely difficult to expand the diameter evenly.
As a result, the pressing force applied to the sheet presser 8 becomes uneven, resulting in poor sealing performance.

【0006】一方、本件発明者は、開口部2の形状が矩
形の場合に於ける上述の様な問題を解決するため、リン
グ状の押圧体9に替えて、軸方向に記憶付けをされた複
数本のボルト型の押圧体を矩形状の開口部2の外周縁に
沿って一定の間隔で配設し、この複数本のボルト型押圧
体の温度を調整することにより、シート押え8を押圧し
て気密を保持する構造の密封装置を開発している。しか
し、多数の前記ボルト型押圧体に同一特性の形状記憶付
けをすることは殆ど不可能であり、その結果、各ボルト
型押圧体の押圧力が不同となり、シール性が悪化する。 また、ボルト型押圧体に軸方向の形状記憶付けをする場
合には、所謂変形量を大きく取ることができないという
問題もある。
On the other hand, in order to solve the above-mentioned problem when the shape of the opening 2 is rectangular, the inventor of the present invention proposed a ring-shaped pressing member 9 which was memorized in the axial direction. A plurality of bolt-shaped pressing bodies are arranged at regular intervals along the outer periphery of the rectangular opening 2, and the sheet presser 8 is pressed by adjusting the temperature of the plurality of bolt-shaped pressing bodies. We are developing a sealing device with a structure that maintains airtightness. However, it is almost impossible to impart shape memory with the same characteristics to a large number of bolt-shaped pressing bodies, and as a result, the pressing force of each bolt-shaped pressing body becomes uneven, resulting in poor sealing performance. Furthermore, when attaching shape memory in the axial direction to the bolt-type pressing body, there is also the problem that a large amount of deformation cannot be achieved.

【0007】本件発明は、従前の円形リング状の形状記
憶合金製押圧体や形状記憶合金製のボルト型押圧体を使
用した従前の密封装置に於ける上述の様な問題を解決せ
んとするものであり、構造が簡単で小型化が図れ、しか
も変形量が大きいために高い機密性が得られると共に、
矩形開口部へも容易に適用し得る密封装置を提供するも
のである。
[0007] The present invention aims to solve the above-mentioned problems in conventional sealing devices that use a circular ring-shaped shape memory alloy pressing body or a shape memory alloy bolt type pressing body. It has a simple structure, can be made compact, and has a large amount of deformation, so it can provide high confidentiality.
The present invention provides a sealing device that can be easily applied to rectangular openings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本件発明は、機器装置本
体1の開口部2に固設したシート受けフランジ3と;シ
ート受けフランジ3と一定の間隙Gを置いて対向状に配
設され、その内側面に環状の収納溝4aを有すると共に
外側面に連結管7を固設した押えフランジ4と;両フラ
ンジ3,4間に挿入した密封シート10と;押えフラン
ジ4の収納溝4a内に挿着した形状記憶合金製のパイプ
状の押圧体9と;押圧体9の前方に位置して密封シート
10との間に挿着したリング状のシート押え8と;収納
溝4a内に配設され、押圧体9を加熱するヒータ11と
;押圧体9の両側に位置して収納溝4a内に配設され、
一側をシート押え8にまた他側を押えフランジ4へ固着
することにより、シート押え8を支持すると共に押圧体
9の周囲に機器装置本体1内及び連結管7内から遮断さ
れた密閉状の空間16を形成する一対のベローズ15,
15とを発明の基本構成とするものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention has a sheet receiving flange 3 fixedly installed in an opening 2 of an equipment main body 1; A presser flange 4 having an annular storage groove 4a on its inner surface and a connecting pipe 7 fixed on its outer surface; a sealing sheet 10 inserted between both flanges 3 and 4; A pipe-shaped pressing body 9 made of a shape memory alloy inserted; a ring-shaped sheet presser 8 positioned in front of the pressing body 9 and inserted between the sealing sheet 10; and disposed in the storage groove 4a. heaters 11 for heating the pressing body 9; located on both sides of the pressing body 9 and arranged in the storage groove 4a;
By fixing one side to the sheet presser 8 and the other side to the presser flange 4, the sheet presser 8 is supported, and a sealed structure is formed around the presser body 9 that is isolated from the inside of the device body 1 and the connecting pipe 7. a pair of bellows 15 forming a space 16;
15 constitutes the basic structure of the invention.

【0009】[0009]

【作用】ヒータにより形状記憶合金製のパイプ押圧体を
その変態点温度以上の温度に加熱すると、パイプ状の押
圧体9は拡径して断面形状が円形となり、その変形によ
り発生した機械力は前方のシート押え8に印加され、該
シート押え8を密封シート10側へ押圧する。密封シー
ト10は前記シート押え8によってシート受けフランジ
3側へ押圧され、開口部2が密封される。前記ヒータ1
1への通電を遮断し(必要な場合には押えフランジ4に
形成した流路4bから押圧体9の周囲に冷却流体17を
流し)、当該押圧体9を変態点温度以下に冷却すると、
押圧体9は拡径して断面形状が楕円形となり、シート押
え8に掛かる機械力が喪失して密封シート10は移動自
在となる。この状態でシート保持器12及びシート巻取
器13を操作して密封シート10をシート巻取器13へ
巻取り、密封シート10の通孔10aを開口部2へ合致
せしめた後、再度ヒータ11を作動させることにより開
口部2は開放状態に保持される。この密封装置は、押圧
体9を冷却流体17で強制冷却した場合には、密封シー
ト10を短時間でフリーの状態にでき、動作時間を大幅
に短縮することができる。又、シート押え8がベローズ
15で支持された状態になっている為、シート押え8の
ガタツキがなくなり、密封シート10の移動時にこれが
シート押え8に引っ掛ると云うこともなく、密封シート
10の損傷を防止することができる。
[Operation] When the shape memory alloy pipe pressing body is heated to a temperature higher than its transformation point temperature, the pipe-shaped pressing body 9 expands in diameter and becomes circular in cross-section, and the mechanical force generated by the deformation is The force is applied to the front sheet presser 8 and presses the sheet presser 8 toward the sealing sheet 10 side. The sealing sheet 10 is pressed toward the sheet receiving flange 3 by the sheet presser 8, and the opening 2 is sealed. Said heater 1
1 (if necessary, flow the cooling fluid 17 around the pressing body 9 from the flow path 4b formed in the presser flange 4) and cooling the pressing body 9 below the transformation point temperature,
The pressing body 9 expands in diameter and has an elliptical cross-sectional shape, and the mechanical force applied to the sheet presser 8 is lost, making the sealing sheet 10 movable. In this state, the sheet holder 12 and sheet winder 13 are operated to wind up the sealing sheet 10 onto the sheet winder 13, and after aligning the through hole 10a of the sealing sheet 10 with the opening 2, the heater 11 is heated again. By operating the opening 2, the opening 2 is kept open. In this sealing device, when the pressing body 9 is forcibly cooled with the cooling fluid 17, the sealing sheet 10 can be made free in a short time, and the operating time can be significantly shortened. In addition, since the sheet presser 8 is supported by the bellows 15, there is no wobbling of the sheet presser 8, and there is no possibility that the sheet presser 8 gets caught when the sealing sheet 10 is moved. Damage can be prevented.

【0010】0010

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は本発明の一実施例を示す密封装置の
断面図であり、1は機器装置本体(例えばプラズマ容器
)、2は本体1の矩形状の開口部、3はシート受けフラ
ンジ、4は押えフランジ、5はスペーサ、6はボルト・
ナット、7は連結管、8はシート押え、9はパイプ状の
形状記憶合金製押圧体、10は密封シート、11はヒー
タ、12はシート保持器、13はシート巻取器、14は
密閉ケース、15はベローズである。前記機器装置本体
1は、密封構造に形成されており、その開口部2は断面
が矩形状の短管により形成されている。又、開口部2を
形成する短管の先端部には矩形状の取付孔を有するシー
ト受けフランジ3が溶接されて居り、該フランジ3のフ
ランジ面3aが後述する密封シート10に対する弁座面
となっている。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a sealing device showing an embodiment of the present invention, in which 1 is a device main body (for example, a plasma container), 2 is a rectangular opening of the main body 1, 3 is a sheet receiving flange, and 4 is a presser foot. flange, 5 is a spacer, 6 is a bolt/
Nut, 7 is a connecting pipe, 8 is a sheet presser, 9 is a pipe-shaped shape memory alloy pressing body, 10 is a sealing sheet, 11 is a heater, 12 is a sheet holder, 13 is a sheet winder, 14 is a sealed case , 15 are bellows. The device main body 1 is formed in a sealed structure, and the opening 2 thereof is formed by a short tube having a rectangular cross section. Further, a seat receiving flange 3 having a rectangular mounting hole is welded to the tip of the short pipe forming the opening 2, and the flange surface 3a of the flange 3 serves as a valve seat surface for a sealing seat 10, which will be described later. It has become.

【0011】前記矩形状の取付孔を設けた押えフランジ
4は、スペーサー5を介設したうえ前記シート受けフラ
ンジ3と対向状に配設され、ボルト・ナット6によりフ
ランジ3に固設されており、連結管7の一端がその外周
面に溶接されている。又、押えフランジ4の内側面には
断面形状が略四角状の収納溝4aが環状に形成されてお
り、この中に後述する複数本の短いパイプ状の押圧体9
、ヒータ11及びベローズ15,15が挿着されている
。更に、押えフランジ4の内周縁部には収納溝4a内と
外部とを連通状態にする流路4bが複数形成されており
、この流路4bの一部は冷却流体供給源(図示省略)に
接続され、残りの流路4bは冷却流体の出口となってい
る。
The holding flange 4 provided with the rectangular mounting hole is disposed facing the sheet receiving flange 3 with a spacer 5 interposed therebetween, and is fixed to the flange 3 with bolts and nuts 6. , one end of the connecting pipe 7 is welded to its outer peripheral surface. Further, a storage groove 4a having a substantially square cross section is formed in an annular shape on the inner surface of the presser flange 4, and a plurality of short pipe-shaped pressing bodies 9, which will be described later, are inserted into the storage groove 4a.
, a heater 11 and bellows 15, 15 are inserted. Furthermore, a plurality of channels 4b are formed on the inner peripheral edge of the presser flange 4 to communicate the inside of the storage groove 4a with the outside, and a part of the channels 4b is connected to a cooling fluid supply source (not shown). The remaining flow path 4b serves as an outlet for the cooling fluid.

【0012】前記スペーサー5は、後述するごとくフラ
ンジ3とフランジ4の間に、密封シート10がスライド
移動し得るだけの間隙Gを形成する為のものであり、本
実施例ではフランジ4と別体としているが、フランジ4
と一体的に形成しても良く、或いはフランジ3側に一体
的に設けても良い。
The spacer 5 is used to form a gap G between the flanges 3 and 4, which is large enough to allow the sealing sheet 10 to slide, as will be described later. However, flange 4
It may be formed integrally with the flange 3 or may be provided integrally with the flange 3 side.

【0013】前記シート押え8はリング状を呈し、その
前面側には密封シート10に接当する押圧用突起8aが
矩形状に形成され、その後面側には断面形状が半円状の
押圧体係合溝8bが環状に形成されている。
The sheet presser 8 has a ring shape, and a pressing protrusion 8a that contacts the sealing sheet 10 is formed in a rectangular shape on its front side, and a pressing member having a semicircular cross section on its rear side. The engagement groove 8b is formed in an annular shape.

【0014】前記短パイプ状の押圧体9は、所謂可逆性
形状記憶合金により形成されており、その前面側はシー
ト押えリング8の係合溝8bに、またその後面側はフラ
ンジ4の押圧体収納溝4aに係合している。本実施例に
於ける短パイプ状の押圧体9は、Ti−Ni系の形状記
憶合金インゴットから加工形成した一方向形状記憶特性
を持つリング体(変態完了温度Mf=約15℃、逆変態
開始温度Af=約75℃)に、機械的トレーニングを行
なって二方向性形状記憶効果を保持させ、所謂可逆特性
を具備するようにしたものであり、前記ヒータ11によ
り変態点以上の温度に加熱することによって拡径すると
共に、変態点以下の温度に冷却することにより縮径する
。尚、本実施例では長さ5〜10mm程度の短管状の押
圧体9を順次隣接して配列するようにしているが、4本
の比較的長いパイプ状押圧体を矩形状に組み合わせても
よい。
The short pipe-shaped pressing body 9 is made of a so-called reversible shape memory alloy, and its front side fits into the engagement groove 8b of the sheet holding ring 8, and its rear side fits into the pressing body of the flange 4. It is engaged with the storage groove 4a. The short pipe-shaped pressing body 9 in this embodiment is a ring body (transformation completion temperature Mf = approximately 15°C, reverse transformation start It is made to have a so-called reversible characteristic by performing mechanical training at a temperature Af of about 75° C. to maintain a two-way shape memory effect, and is heated to a temperature above the transformation point by the heater 11. The diameter is expanded by this, and the diameter is decreased by cooling to a temperature below the transformation point. In this embodiment, the short tubular pressing bodies 9 having a length of approximately 5 to 10 mm are arranged adjacent to each other in sequence, but four relatively long tubular pressing bodies 9 may be combined in a rectangular shape. .

【0015】前記密封シート10は、厚さ100μm〜
200μm程度のアルミニウム薄膜により形成されてお
り、適宜の長さのシート10がシート保持器12に巻取
り収納されている。当該密封シート10には図4に示す
如く、開口部2の口径に相当する矩形状の通孔10aが
適宜のピッチで穿設されており、その先端は両フランジ
3,4の間隙Gを通してシート巻取器13へ巻き取り自
在に固着されている。
[0015] The sealing sheet 10 has a thickness of 100 μm to
It is formed of an aluminum thin film of about 200 μm, and a sheet 10 of an appropriate length is wound up and stored in a sheet holder 12. As shown in FIG. 4, rectangular through holes 10a corresponding to the diameter of the opening 2 are bored in the sealing sheet 10 at an appropriate pitch, and the tips of the holes 10a pass through the gap G between the flanges 3 and 4 to the sheet. It is fixed to the winder 13 so as to be freely windable.

【0016】前記ベローズ15は、金属部材(例えばス
テンレス材)により伸縮自在に構成されており、押圧体
9の内方位置及び外方位置に夫々配設され、その一端が
シート押え8の後面に、又  、他端が押えフランジ4
の前面に夫々溶着されている。従って、ベローズ15に
よってシート押え8が支持されると共に押圧体9の周囲
には機器装置本体1内及び連結管7内から遮断された密
閉状の空間16が形成される。尚、ベローズ15は、そ
の弾性力によって密封シート10の移動時にシート押え
8が密封シート10に当接しないように当該シート押え
8を押えフランジ4側へ附勢している。又、押圧体9の
周囲に形成された空間16には流路4bが連通され、冷
却流体17を供給できるようにされている。
The bellows 15 is made of a metal member (for example, stainless steel) and is extendable and retractable, and is disposed at an inner position and an outer position of the pressing body 9, and one end thereof is attached to the rear surface of the sheet presser 8. , and the other end is the presser flange 4
are welded to the front of each. Therefore, the sheet presser 8 is supported by the bellows 15, and a sealed space 16 is formed around the pressing body 9, which is isolated from the inside of the device main body 1 and the inside of the connecting pipe 7. The bellows 15 uses its elastic force to urge the sheet presser 8 toward the presser flange 4 so that the sheet presser 8 does not come into contact with the sealant sheet 10 when the sealant sheet 10 moves. Further, a flow path 4b is communicated with a space 16 formed around the pressing body 9, so that a cooling fluid 17 can be supplied thereto.

【0017】前記シート保持器12及びシート巻取器1
3は、支持片18,18を介して押えフランジ4に夫々
固定されており、シート巻取器13の上部ハンドル13
aを回転させることにより、矢印方向へ繰り出されてい
く。前記両フランジ3,4、シート保持器12及びシー
ト巻取器13等は、二つ割り型の密閉ケース14内へ気
密状に格納されており、密封装置の要部が外気から遮断
されるようになっている。又、シート保持器12および
シート巻取器13のハンドル12a,13aは密閉ケー
ス14外に穿設され、外部から操作できるように為され
ている。尚、本実施例ではシート保持器12等の取替え
を考慮して二つ割り型の密閉ケース14を使用するよう
にしているが、溶接構造の密閉ケース14としても良い
。また、本実施例では密閉ケース14により両フランジ
3,4等を気密状に覆う構成としているが、密閉ケース
14を取り外し、両フランジ3,4等を露出せしめても
良い。更に、本実施例では開口部2を繰り返し開・閉す
るため、密封シート10を、通孔10aを一定間隔で形
成した帯状の密封シートとし、これをシート保持器12
に巻き取り保持すると共にその先端部をシート巻取器1
3へ巻取る構成としているが、開口部2の開閉を繰り返
す必要のない場合には、密封シート10に通孔10aを
設けたり、或いはシート保持器12やシート巻取器13
を設けたりする必要は無く、適宜の大きさに切断した密
封シート10を両フランジ3,4間へ差し込む構成とし
ても良い。
The sheet holder 12 and the sheet winder 1
3 are fixed to the presser flange 4 via support pieces 18, 18, respectively, and are attached to the upper handle 13 of the sheet winder 13.
By rotating a, it is rolled out in the direction of the arrow. The flanges 3, 4, the sheet holder 12, the sheet winder 13, etc. are housed in a two-split sealed case 14 in an airtight manner, so that the main parts of the sealing device are isolated from the outside air. ing. Further, the handles 12a and 13a of the sheet holder 12 and the sheet winder 13 are provided outside the sealed case 14 so that they can be operated from the outside. In this embodiment, a two-split sealed case 14 is used in consideration of replacement of the seat holder 12, etc., but a welded sealed case 14 may also be used. Further, in this embodiment, the flanges 3, 4, etc. are covered airtightly by the sealed case 14, but the sealed case 14 may be removed to expose the flanges 3, 4, etc. Furthermore, in this embodiment, in order to repeatedly open and close the opening 2, the sealing sheet 10 is a band-shaped sealing sheet in which through holes 10a are formed at regular intervals.
The sheet winder 1 winds and holds the tip of the sheet.
However, if it is not necessary to repeatedly open and close the opening 2, the sealing sheet 10 may be provided with a through hole 10a, or the sheet holder 12 or sheet winder 13 may be wound up.
There is no need to provide the sealing sheet 10 to an appropriate size, and a structure may be adopted in which the sealing sheet 10 is cut into an appropriate size and inserted between the flanges 3 and 4.

【0018】次に、本発明の作動について説明する。機
器装置本体1の開口部2を開放状態から閉鎖状態にする
場合には、流路4bから押圧体9周囲の空間16に冷却
流体17(ベローズ破損時の汚染を考慮して液体窒素の
蒸気等を使用)を流して押圧体9を変態点温度以下の温
度に強制冷却し、押圧体9を楕円形に変形させる。これ
によって、押圧体9に掛る機械力が喪失し、図5のよう
にシート押え8の密封力が解除され、密封シート10は
フリーの状態となる。尚、押圧体9は、冷却流体17に
よって強制冷却される為、短時間で拡径し、密封シート
10の開放は迅速に行われる。次に、密封シート10を
所定量だけシート巻取器13側へ巻取り、その通孔10
aに替えてシート部10bがフランジ開口部へ対向する
ようにする。このとき、シート押え8は、ベローズ15
によって支持され、密封シート10と非接触状態になっ
ている為、密封シート10の移動時にがたついて密封シ
ート10に引っ掛ったりすると云うこともなく、密封シ
ート10の損傷を防止することができる。その後、冷却
流体17を止めると共にヒータ11を加熱して押圧体9
を変態点温度以上の温度に加熱し、これを拡径させる。 押圧体9が拡径して図6のように断面が円形となると、
これにより生じた機械力がシート押え8に作用し、矢印
方向の押し圧力が加えられる。これにより、シート押え
8の押圧用突起8aがシート10側へ当接し、開口部2
がシート10により密封される。
Next, the operation of the present invention will be explained. When changing the opening 2 of the device main body 1 from an open state to a closed state, cooling fluid 17 (liquid nitrogen vapor, etc., in consideration of contamination when the bellows breaks) is supplied from the flow path 4b to the space 16 around the pressing body 9. ) to forcefully cool the pressing body 9 to a temperature below the transformation point temperature, thereby deforming the pressing body 9 into an elliptical shape. As a result, the mechanical force applied to the pressing body 9 is lost, the sealing force of the sheet presser 8 is released as shown in FIG. 5, and the sealing sheet 10 becomes free. Note that since the pressing body 9 is forcibly cooled by the cooling fluid 17, its diameter expands in a short time, and the sealing sheet 10 is opened quickly. Next, the sealing sheet 10 is wound up by a predetermined amount toward the sheet winder 13, and the through hole 10
Instead of the seat portion 10b, the seat portion 10b faces the flange opening. At this time, the sheet presser 8 is moved by the bellows 15.
Since it is supported by and is in a non-contact state with the sealing sheet 10, the sealing sheet 10 does not rattle or get caught on the sealing sheet 10 when it is moved, and damage to the sealing sheet 10 can be prevented. . Thereafter, the cooling fluid 17 is stopped, the heater 11 is heated, and the pressing body 9 is heated.
is heated to a temperature above its transformation point temperature to expand its diameter. When the pressing body 9 expands in diameter and becomes circular in cross section as shown in FIG.
The mechanical force generated thereby acts on the sheet presser 8, and a pressing force is applied in the direction of the arrow. As a result, the pressing protrusion 8a of the sheet presser 8 comes into contact with the sheet 10 side, and the opening 2
is sealed by the sheet 10.

【0019】更に、開口部2を閉鎖し、内部を10− 
4 〜10− 5 torrの真空とした当該機器装置
本体1を管路へ接続するような場合には、先ず連結管7
と管路(図示省略)とを形状記憶合金継手等によって連
結する。次に、管路7内を所定の真空度に排気し、その
後開口部2を前述の如き操作によって開放する。これに
より、機器装置本体1は、その内部を常時一定の真空度
に保持した状態で、管路へ接続されることになる。又、
前記開口部2の開放後にシート押え8を作動させること
により、両フランジ3,4間の気密が確実に保持され、
万一密閉ケース14から漏れを生じても、機器装置本体
1の内部は全く影響を受けることがない。また逆に、機
器装置本体1を管路(図示省略)から外す場合も同様で
あり、シート10を移動して開口部2を閉鎖した後、機
器装置本体1を管路から外すことにより、機器装置本体
1内を常に気密下に保持できる。尚、上記実施例に於い
ては、流路4bから空間16内へ冷却流体17を供給し
て押圧体9を強制冷却するようにしたが、流路4bに熱
媒体を流し、押圧体9を加熱するようにしても良い。
Furthermore, the opening 2 is closed and the inside is opened to 10-
When connecting the device main body 1, which has a vacuum of 4 to 10-5 torr, to a pipe, first connect the connecting pipe 7.
and a conduit (not shown) are connected by a shape memory alloy joint or the like. Next, the inside of the conduit 7 is evacuated to a predetermined degree of vacuum, and then the opening 2 is opened by the operation described above. As a result, the device main body 1 is connected to the conduit while the inside thereof is always maintained at a constant degree of vacuum. or,
By operating the sheet presser 8 after opening the opening 2, the airtightness between the flanges 3 and 4 is reliably maintained.
Even if leakage occurs from the sealed case 14, the inside of the device main body 1 will not be affected at all. Conversely, the same applies when removing the device main body 1 from the conduit (not shown). After moving the sheet 10 and closing the opening 2, the device main body 1 is removed from the conduit. The inside of the device main body 1 can be kept airtight at all times. In the above embodiment, the cooling fluid 17 is supplied from the flow path 4b into the space 16 to forcibly cool the pressing body 9. It may also be heated.

【0020】試験の結果によれば、外径20.15mm
φ、肉厚1.3mm、長さ5.05mmのパイプ状押圧
体9を楕円形に二方向形状記憶させることは容易に可能
であり、約1mm程度の変形量(スパン)を得ることが
出来た。また、真空シールに必要とする線荷重30Kg
f/mmの機械力を得るためには、例えば外径20mm
、厚肉2.5mmの形状記憶合金製のパイプを使用すれ
ばよいことが確認された。
According to the test results, the outer diameter is 20.15 mm.
It is easily possible to make the pipe-shaped pressing body 9 with a diameter of 1.3 mm, a wall thickness of 1.3 mm, and a length of 5.05 mm into an elliptical shape with two-way shape memory, and it is possible to obtain a deformation amount (span) of about 1 mm. Ta. In addition, the line load required for vacuum sealing is 30Kg.
In order to obtain a mechanical force of f/mm, for example, the outer diameter is 20 mm.
It was confirmed that it is sufficient to use a shape memory alloy pipe with a thickness of 2.5 mm.

【0021】[0021]

【発明の効果】本件発明では、二方向形状記憶をさせた
パイプ状の形状記憶合金製押圧体9を配列し、当該押圧
体9を加熱により拡径せしめてその断面形状を円形とす
ることによりシート押え8に加える押圧力を得ると共に
、冷却により縮径せしめてその断面形状を楕円形とする
ことにより、前記シート押え8に加わる押圧力を喪失さ
せる構成としたため、下記の様な効用が奏される。 (1)開口部2が大きく且つその形状が矩形状であって
も、パイプ状の押圧体9を四角状に配列することにより
、容易に開口部2の周縁に沿って均一な押圧力を得るこ
とが出来、高い気密性を得ることが出来る。 (2)押圧体9がパイプ状であるため、従前のリング状
の押圧体に比較して製作が容易となり、製造コストの大
幅な引き下げが可能となる。 (3)軸方向に記憶させるボルト型の押圧体に比較して
、より大きな変形量を得ることが出来、密閉装置の小型
化が図れると共に密封に必要とする押圧体9の数量が少
ないため、密封装置の開閉制御がより容易となる。 (4)押圧体9を短パイプ状とした場合にはその製作が
より容易になると共に、押圧体9の外表面に多少のガタ
ツキがあっても、密封シート10の締付けに大きな悪影
響が及ばない。 (5)ベローズによって形状記憶合金製の押圧体の周囲
に機器装置本体内及び連結管内から遮断された空間を形
成し、この空間内へ冷却流体を流して押圧体を強制冷却
する構成とした場合には、押圧体を短時間で冷却できて
密封シートの開放を迅速に行える。その結果、密封装置
の動作時間を大幅に短縮することができる。 (6)シート押えをベローズで支持する構成とした為、
密封装置がどの向きに設置されてもシート押えのカタツ
キを防止でき、密封シートの移動時にこれがシート押え
に引っ掛ると云うこともなく、密封シートの損傷を確実
に防止することができる。
[Effects of the Invention] In the present invention, by arranging pipe-shaped shape memory alloy pressing bodies 9 that have two-way shape memory, and expanding the diameter of the pressing bodies 9 by heating to make the cross-sectional shape circular. The configuration is such that the pressing force applied to the sheet presser 8 is obtained, and the pressing force applied to the sheet presser 8 is lost by reducing the diameter by cooling and making the cross-sectional shape elliptical, so that the following effects are achieved. be done. (1) Even if the opening 2 is large and rectangular in shape, uniform pressing force can be easily obtained along the periphery of the opening 2 by arranging the pipe-shaped pressing bodies 9 in a square shape. It is possible to obtain high airtightness. (2) Since the pressing body 9 is pipe-shaped, it is easier to manufacture compared to the conventional ring-shaped pressing body, and manufacturing costs can be significantly reduced. (3) Compared to a bolt-shaped pressing body that memorizes in the axial direction, a larger amount of deformation can be obtained, the sealing device can be made smaller, and the number of pressing bodies 9 required for sealing is small; Controlling the opening and closing of the sealing device becomes easier. (4) When the pressing body 9 is shaped like a short pipe, it is easier to manufacture, and even if there is some wobbling on the outer surface of the pressing body 9, the tightening of the sealing sheet 10 is not significantly affected. . (5) A configuration in which a space is formed around the shape memory alloy pressing body by a bellows, which is isolated from the inside of the device body and the connecting pipe, and the cooling fluid is forced into this space to cool the pressing body. In addition, the pressing body can be cooled in a short time and the sealing sheet can be opened quickly. As a result, the operating time of the sealing device can be significantly reduced. (6) Because the sheet presser is supported by bellows,
No matter which direction the sealing device is installed, the sheet presser can be prevented from rattling, the sealing sheet will not be caught on the sheet presser when moving, and damage to the sealing sheet can be reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明に係る密封装置の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a sealing device according to the invention.

【図2】図1のイ−イ視図である。FIG. 2 is a view taken along line A in FIG. 1;

【図3】一部を破断した図1のロ−ロ視図である。FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of FIG. 1;

【図4】密封シートの一例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an example of a sealing sheet.

【図5】押圧体が拡径してシート押えの押圧力を解除し
た状態を示す部分断面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a state in which the pressing body has expanded in diameter and released the pressing force of the sheet presser.

【図6】押圧体が縮径し、シート押えに押圧力を加えた
状態を示す部分断面図である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a state in which the pressing body is reduced in diameter and applying pressing force to the sheet presser.

【図7】核融合設備に於けるプラズマ容器等の交換方法
の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for replacing plasma containers, etc. in a nuclear fusion facility.

【図8】従来の密封装置の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a conventional sealing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は機器装置本体、2は開口部、3はシート受けフラン
ジ、4は押えフランジ、4aは収納溝、4bは流路、8
はシート押え、8bは係止溝、9は押圧体、10は密封
シート、10aは通孔、11はヒータ、12はシート保
持器、13はシート巻取器、14は密閉ケース、15は
ベローズ、16は空間、17は冷却流体、Gは間隙。
1 is the device main body, 2 is the opening, 3 is the sheet receiving flange, 4 is the presser flange, 4a is the storage groove, 4b is the flow path, 8
8b is a locking groove, 9 is a pressing body, 10 is a sealing sheet, 10a is a through hole, 11 is a heater, 12 is a sheet holder, 13 is a sheet winder, 14 is a sealed case, 15 is a bellows , 16 is a space, 17 is a cooling fluid, and G is a gap.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  機器装置本体(1)の開口部(2)に
固設したシート受けフランジ(3)と;シート受けフラ
ンジ(3)と一定の間隙(G)を置いて対向状に配設さ
れ、その内側面に環状の収納溝(4a)を有すると共に
外側面に連結管(7)を固設した押さえフランジ(4)
と;両フランジ(3),(4)間に挿入した密封シート
(10)と;押さえフランジ(4)の収納溝(4a)内
に挿着した形状記憶合金製のパイプ状の押圧体(9)と
;押圧体(9)の前方に位置して密封シート(10)と
の間に挿着したリング状のシート押さえ(8)と;収納
溝(4a)内に配設されて押圧体(9)を加熱するヒー
タ(11)と;押圧体(9)の両側に位置して収納溝(
4a)内に配設され、一側をシート押さえ(8)にまた
他側を押さえフランジ(4)へ固着することにより、シ
ート押さえ(8)を支持すると共に押圧体(9)の周囲
に機器装置本体(1)内及び連結管(7)内から遮断さ
れた密閉状の空間(16)を形成する一対のベローズ(
15),(15)とから構成した密封装置。
[Claim 1] A sheet receiving flange (3) fixedly installed in the opening (2) of the device main body (1); disposed facing the sheet receiving flange (3) with a certain gap (G) therebetween. a holding flange (4) having an annular storage groove (4a) on its inner surface and having a connecting pipe (7) fixed on its outer surface;
; a sealing sheet (10) inserted between both flanges (3) and (4); and a pipe-shaped pressing body (9) made of a shape memory alloy inserted into the storage groove (4a) of the holding flange (4). ); a ring-shaped sheet retainer (8) located in front of the pressing body (9) and inserted between the sealing sheet (10); and; a heater (11) for heating the press body (9); a storage groove (
4a), and is fixed to the sheet presser (8) on one side and the presser flange (4) on the other side, thereby supporting the sheet presser (8) and attaching equipment around the presser body (9). A pair of bellows (
15), a sealing device composed of (15).
【請求項2】  押さえフランジ(4)に、密封空間(
16)内へ冷却用流体(17)を供給する流路(4b)
を形成して成る請求項1に記載の密封装置。
[Claim 2] The holding flange (4) has a sealed space (
16) Channel (4b) for supplying cooling fluid (17) into
2. The sealing device according to claim 1, comprising: a.
【請求項3】  押圧体(9)を短かいパイプ状の押圧
体(9)とし、複数本の短かいパイプ状の押圧板(9)
を収納溝(4a)内へ連接状に配列して成る請求項1に
記載の密封装置。
3. The pressing body (9) is a short pipe-shaped pressing body (9), and a plurality of short pipe-shaped pressing plates (9) are provided.
The sealing device according to claim 1, wherein the sealing device is arranged in a continuous manner in the storage groove (4a).
【請求項4】  密封シート(10)を、機器装置本体
(1)内と連結管(7)内とを連通させる通孔(10a
)を一定間隔で穿設したアルミニウム製の帯状シートと
した請求項1に記載の密封装置。
4. The sealing sheet (10) is provided with a through hole (10a) that communicates the inside of the device main body (1) and the inside of the connecting pipe (7).
2. The sealing device according to claim 1, wherein the sealing device is made of an aluminum band-shaped sheet with perforations formed at regular intervals.
【請求項5】  押えフランジ(4)若しくはシート受
けフランジ(3)に、密封シート(10)を巻取り保持
するシート保持器(12)とシート保持器(12)から
繰り出した密封シート(10)を巻取るシート巻取器(
13)とを夫々も受けた請求項1に記載の密封装置。
5. A sheet holder (12) that winds and holds the sealing sheet (10) around the presser flange (4) or the sheet receiving flange (3), and the sealing sheet (10) fed out from the sheet holder (12). Sheet winder (
13). The sealing device according to claim 1, further comprising:
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