JPH0461928A - 高圧処理装置の密封装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高圧の静水圧を利用して、被処理物を加圧処
理する高圧処理装置の密封装置に関する。

〔従来の技術〕

従来この種高圧処理装置の１例として第８図（ａ）Φ）
に示す縦型タイプの高圧処理装置がある。

（ａ）は正面図、■）は側面図を示す。また第９図（ａ
）の）は、従来装置の端部構造の異なる密封手段を示す
拡大図である。

第８図＜ａ’）　（ｂ）において、００１は高圧円筒容
器であシ、スライドベース００８上をヨークフレーム０
０５よシ引き出されたシ、ヨークフレーム００５内に移
動したシできるように構成される。０２０は高圧円筒容
器００１内に設けられた加圧処理室で、被処理物ＰＡは
加圧水Ｗと共に該処理室０２０内に挿入される。００２
は高圧円筒容器００１の上蓋、００３は高圧円筒容器０
０１の下蓋である。次に、その作用について説明する。

まず、スライドベース００８上で油圧シリンダ００９に
よってヨークフレーム００５から引き出した高圧円筒容
器００１の上蓋００２を把持装置００６に固定し、油圧
シリンダ００７によって吊シ上げて高圧円筒容器００１
の上部を開口する。次いで、被処理物ＰＡを収納した収
納容器００４を図示しないクレーンなどを使用して載置
台０１０上に搬送する。そこで高圧円筒容器００１をヨ
ークフレーム００５内に移動し、収納容器００４を上蓋
００２の下に懸下して固定し、図示のように吊シ上げる
。次いで、再度高圧円筒容器００１をヨークフレーム０
０５から引出し、高圧円筒容器００１に加圧水Ｗを入れ
、収納容器００４及び上蓋００２を一体で下降して高圧
円筒容器００１に挿入し、把持装置００６と上蓋００２
を切シ離し、高圧円筒容器００１をヨークフレーム００
５内に収容する。

高圧円筒容器００１内の処理室０２０への加圧水Ｗの注
入方法はあらかじめ適量の加圧水Ｗを処理室０２０の上
方から注入したのち、被処理物ＰＡを挿入し上蓋００２
を閉じる。このとき上蓋００２に設けた排水口０１１よ
シ余剰な水をオーバーフローさせ、高圧円筒容器００１
内を加圧水Ｗで充満した状態にする。この後、排水口に
設けた高圧弁０１２を閉じて処理室０２０を密閉する。

次いで高圧円筒容器００１の下蓋、［１０３に設けた給
排水口０３０から高圧ポンプ（図に示してない）により
処理室０２０を加圧する。このような高圧円筒容器００
１の蓋部の密封は、般に第９図（ａ）に示すように、円
筒容器内側面で行なう円筒シール方式が用いられる。０
３１はパツキンを示す。また容器蓋の開閉頻度が少ない
場合には、上蓋０４１を締結ボルト０３３により固定し
、容器端部を第９図（ｂ）に示すような構造とし密封を
円筒容器の端面で行なう平面シル方式が用いられること
もある。０３２はパツキンを示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで前述のような第８図（ａ）　（ｂ）に示す高圧
円筒容器は内容物の出入れのため蓋を開閉し、加圧時は
蓋に設けたパツキンにより加圧水の漏れを防ぐ必要があ
るが蓋部の密封手段として例示した第９図（ａ）　（ｂ
）の両方式においてはそれぞれ次のような不具合点があ
る。

〔１，］　　円筒シール方式（第９図（ａ）図示）（１
）　　パツキン材のはみだしを防ぐため高圧円筒容器０
０１と上蓋００２とのすきまを狭くする必要があり、こ
のため高圧円筒容器内へ上蓋を挿入するための芯合せ機
構が必要であり、その精度も高くする必要がある。

（特に高圧容器を横向きに配置した高圧処理装置は重力
の影響があるため芯合せが難しい。） （２）高圧円筒容器の内部へ上蓋を挿入するため、その
挿入部分だけ高圧円筒容器を長くする必要がある。

また、挿入した上蓋を引き抜くために、その引き抜き機
構のストロークが太となり装置全体が犬がかりなものと
なる。

［２〕　平面ソール方式（第９図（ｂ）図示）け）蓋の
浮き上が９がないように、蓋０４１を円筒容器００１に
強固に締結するため、一般にボルト締めされるが、これ
では蓋の開閉に長時間を要し、自動化も困難。

（２）第９図（ｂ）のように強固に締結されても、蓋の
剛性を無限に太きくできないので内圧によって蓋のパツ
キンよシ外周部分が口を開くように変形し、パツキンの
はみだしを生じ、−度開けるとパツキンの再使用は難し
い。

このようなことから頻繁に開閉する蓋に平面シール方式
を適用することは困難であった。本発明は上記各不具合
点を解決した新たな密封装置を提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため高圧容器内で高圧により被処理
物を加圧処理する本発明の高圧処理装置の密封装置は、
高圧容器の開口端部の蓋体を可動ピストンと、同ピスト
ンが液密に嵌着挿入される蓋シリンダーと、同ピストン
の反対側を密閉するシリンダカバーにより構成し、同蓋
体を高圧処理装置の軸力支持部材に固定し、可動ピスト
ンの高圧容器の開口端部に対面する端面にパンキン部材
を設け、該ピストンを高圧容器開口端部に密着させて平
面シールするよう構成したものである。そして蓋体を構
成する可動ピストンと蓋シリンダー及びシリンダカバー
により圧力作用室を形成し、同圧力作用室に導入された
流体圧によって軸力を可動ピストンに作用させ、該ピス
トンを高圧容器開口端部に押しつけるものである。

また可動ピストンにはその端部から端部へ貫通する穴を
設け、加圧時に高圧容器の加圧処理室と前記シリンダー
の圧力作用室を連通し、加圧処理室内の流体圧をシリン
ダーの圧力作用室に導入できるようにしている。

さらに可動ピストンの外周にガイドを配置しこのガイド
の外周にさらに油圧シリンダ等により高圧容器開口端部
へ押し付け可動のように可動のジャケットを配設し、高
圧容器開口端部にジャケットを押し付けたのち該ジャケ
ットに設けた加圧水の給排水口により高圧容器に加圧水
の給排水を行なわせる給排水機構を具備させてもよい。

また、高圧容器の開口端部のもう一方の開口端部には、
高圧容器に対面する端面にパツキン部材を設けた蓋部材
を高圧処理装置の軸力支持部材に固定し、高圧容器の端
面を同蓋部材に密着させて平面シールするよう構成する
ことが好ましい。

〔作用〕

上記のように構成された高圧処理装置の密封装置は、高
圧容器の開口端部に設けた蓋体により構成される圧力作
用室が、加圧処理室と可動ピストンに穿設した穴を介し
て連通しているので、高圧容器の加圧処理室内と同じ圧
力が圧力作用室に導入される。そして同密封装置を構成
するピストンは、高圧容器の加圧処理室側の圧力が作用
する面積（パツキン取付径より内側）より、圧力作用室
側の面積を等しいか大きくしてあシ、これにより加圧処
理室側に発生する軸力（蓋を開こうとする力）　Ｐｏよ
シ大きな支持力Ｐ、を作用させ、加圧中にピストン（蓋
）が開かないように常に容器側に押しつけ、ピストンの
高圧容器端面との接触面に設けたパツキンによりゾール
を行なう。またピストンは高圧容器と反対側から全域に
液圧をうけて支持されるので７−ルの端面において口を
開く変形を生じない。

蓋（ピストン）の開閉はピストン移動機構により行い、
接触面が分離すればよいので移動ストロークは最小でよ
い。

〔実施例〕

以下、図面第１図〜第７図により、本発明の１実施例に
ついて説明する。

第１図（ａ）の）は本発明密封装置を採用した横型タイ
プの高圧処理装置の正面断面図及び平面図を示す。第２
図は本発明密封装置の部分断面図で第１図（ａ）　Ａ部
拡大図であシ、第３図は同じく第１図（ａ）のＢ−Ｂ矢
視図である。第４図は、本発明密封装置の機能図、第５
図は第４図のＣ部拡大図、第６図は本発明の他の実施例
の側断面図、第７図は高圧処理装置のもう一方の端部（
第１図り部）の部分断面図である。これらの図において
第１図は高圧容器が横向に設置された横型タイプの高圧
処理装置である。横型の装置は重力の作用により高圧容
器と蓋の芯合せが難しい。したがってこれを解決する本
発明の実施例は横型タイプで説明する。第１図において
、高圧容器１の内部に加圧処理室２０が設けられ、高圧
容器１の両端部には後蓋３及び前蓋２が設けられ、その
外周にヨークフレーム５が設けられている。被処理物Ｐ
Ａは収納容器４に収納されたのち、加圧処理室２０内に
挿入され加圧処理される。３１は加圧処理室２０内を加
圧処理するための高圧ポンプ、３２は加圧水を貯蔵する
タンクである。

次に、第２図により、高圧容器１の注水、加圧方法につ
いて説明する。第２図は、加圧処理室２０に被処理物Ｐ
Ａが挿入され、後蓋３が閉じた状態とする。被処理物Ｐ
Ａの挿入取出しは高圧容器１をヨークフレーム５外に移
動して行なう。高圧容器１の開口端部の前蓋体２は可動
ピストン１３と同ピストン１３が嵌着する前蓋シリンダ
１８とシリンダカバー２３で構成されヨークフレーム５
にはタイロツド（図には示していない）で、シリンダカ
バー２３、前蓋シリンダー１８、前蓋ガイド２４が移動
不可能なように固定されている。第２図に示した状態か
ら可動ピストン１３の外周に配設した前蓋ガイド２４に
設置されたジャケント移動用シリンダ２１により、給排
水口１６を持ったジャケット１７を高圧容器１に密着さ
せる。ジャケット１７は前蓋ガイド２４の外周に配置さ
れる。ジャケット１７を高圧容器１に密着させることに
より高圧容器１の加圧処理室２０への給水経路が確保さ
れる。この状態でジャケット１７の給排水口１６から注
水を開始するわけであるが、加圧水Ｗは、第１図の装置
周辺に設置されたタンク３２から給排水ポンプ（図示せ
ず）により加圧水Ｗを注入する。前蓋ガイド２４外周壁
に設けた給排室２７は、加圧処理室２０と通じているの
で、加圧水Ｗは給排水口１６よシ矢印の方向で流れる。

この時、加圧処理室２０内の残留空気は、ジャケット１
７に設けたエアー人出口２６（第３図参照）を通じて排
気される。加圧処理室２０及び前蓋２内が加圧水で満杯
になると、給排室２７内に水が充満し、エアー人出口２
６から加圧水Ｗが流出し注水完了となる。注水完了によ
り、前蓋ガ・イド２４に設けた給排油口１５から油圧油
あるいは水又はエア等をピストン１３背面の油圧作用室
１４に供給し、可動ピストン１３を前進させ、高圧容器
１に密着させることにより第４図及び第５図示のように
ピストン１３の端面に設けられたパツキン２２が高圧容
器１の端面に押し付けられて初期シールが行なわれる。

このトキ、ピストン１３と前蓋シリンダ１８、シリンダ
カバー２３とにより第４図に示す圧力作用室２５が形成
される。次いで加圧処理室２０内を加圧するわけである
が、高圧容器１、後蓋３及び前蓋２のピストン１３、前
蓋シリンダ１８、シリンダカバー２３により加圧処理室
２０を密閉するので、ジャケット１７には圧力が作用し
ない。加圧は第７図に示す後蓋３に設けた圧力媒体給排
口６よシ高圧ポンプ３１（第１図）から送られる高圧水
を供給して加圧処理室２０内を加圧する。加圧処理室２
０内が圧力ＰＫＰｆ／ｄで加圧されるとピストン１３に
設けた連通穴により同時に、圧力作用室２５も加圧され
、ビスが作用するが、圧力作用室２５の外径り、がピス
トン１３に設けたパツキン２２の取付径）よシ等しいか
太きく　（ＤＩ≧Ｄｏ）しているためＰ１≧Ｐｏとなり
、ピストン１３は高圧容器１に常に押し付けられてパツ
キン２２によりシールされる。またピストン１３は加圧
処理室側より等しいか大きい面積において同じ大きさの
液圧で支持されているため、第９図（ｂ）に示す従来の
平面シールのような蓋の変形を生じず、パツキンの外周
部にスキマが生じないのでパツキンのはみだしがない。

しかし、端面のキズや異物のかみこみなどの場合にもパ
ツキンはみだしを防止するため第５図に示すようにバン
クアンプリング３３を併用することが望ましい。圧力作
用室２５内の加圧水Ｗのシールは、ピストン１３と前蓋
シリンダ１８との間に介挿されたパツキン２８とシリン
ダカバー２３と前蓋シリンダ１８との間に介挿されたパ
ツキン２９により行なわれる。

シリンダカバー２３に設けられたパイロット弁１９は、
圧力作用室２５側よ）先に加圧処理室２０側に圧力がた
ってピストン１３が開くことを防止するため加圧水Ｗに
パイロット圧を供給するものである。

なお、後蓋３は、一方を高圧容器１を介して前蓋２によ
り押されるが、他方は、ヨークフレーム５により軸力を
支持されているため、第７図に示すように後蓋３の端面
にパツキンを配設しただけの単純な端面シール機構とす
ることができる。ここで後蓋における圧力作用部の外径
（パツキン外径）　Ｄ２を前蓋のピストンの加圧処理室
側受圧部の外径り。より小さく（Ｄ２＜Ｄ。）とすると
、加圧中高圧容器１は常に後蓋の方向に軸力を受けるこ
とになシ後蓋部と高圧容器端部の密封が確実となる。

第６図は、本発明の他の実施例である蓋構造の部分断面
図を示したものである。主な構造、作用は前述の実施例
とほぼ同じである。

本実施例は、ピストン１３に加圧処理室２０と圧力作用
室２５との連通部を設けずに、圧力作用室２５への圧力
の作用をシリンダカバー２３に設けた給排口３４よシ水
、油等の加圧媒体を供給することにより行なわせるもの
である。高圧ポンプ等（図には示してない）により圧力
作１３の加圧処理室２０側に発生する軸力Ｐ。より圧力
作用室２５側に発生する軸力Ｐ、が高くなるようにピス
トン径が形成されている。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の高圧処理装置の密封装置に
よれば次に示す効果が得られる。すなわち平面シール方
式としたことにより（１）　　高圧容器と蓋との芯合せ
精度は、従来の円筒シール方式比ベラフにできるので芯
合せ機構が簡略となシ、装置がコンパクトで安価になる
。

（２）高圧容器内へ蓋を挿入しないため、高圧容器の寸
法が短縮できる。また、蓋を開くための蓋移動ストロー
クが短かく、蓋開閉機構が小型化でき、蓋の開閉に要す
る時間が著しく短くなり、装置の稼動能率が向上する。

（３）蓋（ピストン）を液圧支持しており従来の平面シ
ールのように部材の剛性を上げる必要がなく、小型化で
きるとともに口開きの変形がないのでシールの信頼性が
高く、又繰返し開閉しても、はみだしがないのでシール
の再使用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）申）は、本発明密封装置を採用した横形タ
イプの高圧処置装置の正面断面図及び平面図、第２図は
、本発明密封装置の部分断面図で第１図（ａ）　Ａ部拡
大図、第３図は、第１図のＢ　−Ｂ矢視断面図、第４図
は、第２図と同じく本発明密封装置の部分断面図で増圧
ピストン作動時の機能説明図、第５図は、第４図Ｃ部の
部分拡大図、第６図は、本発明の他の実施例である。 第７図は第１図の高圧処理装置のもう一方の蓋部分（第
１図りの範囲）の部分断面図、第８図（ａ）　（ｂ）は
従来の高圧処理装置、第９図（ａ）　（ｂ）は従来の密
封装置を示す。 １・・・高圧容器、２・・・前蓋、３・・・後蓋、４・
・・収納容器、５・・・ヨークフレーム、６・・・圧力
媒体給排口、１３・・・ピストン、１４・・・油圧作用
室、１５・・・給排油口、１６・・・給排水口、１７・
・・ジャケット、１８・・・前蓋シリンダー　１９・・
・パイロノド弁、２０・・・加圧処理室、２１・・・ジ
ャケット移動用シリンダー　２２・・・パツキン、２３
・・・シリンダカバー　２４・・・前蓋ガイド、２５・
・・圧力作用室、２６・・・エア給排口、２７・・・給
排口、２８・・・パツキン、２９・・・パツキン、３１
・・・高圧ポンプ、３２・・・タンク、３３・・・パン
クアップリング、３４・・・給排口、ＰＡ・・・被処理
物、Ｗ・・・加圧水、Ｐ・・・加圧水の圧力、Ｐ″・・
・加圧媒体の圧力ＰＯ・・・ピストンの加圧処理室側に
作用する軸力、Ｐｌ・・・ピストンの圧力作用室側に作
用する軸力、Ｄｏ・・・ピストンの加圧処理室側受圧部
の外径、Ｄ、・・・ピストンの圧力作用室側受圧部の外
径、Ｄ２・・・後蓋における圧力作用部の外径。 荊２込 ２約１ 躬Ｉ閃 局３に ＰＪ４閃 月５に 月６囚 箔６国 荊 閃 躬ｑに （の

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）高圧容器内で高圧により被処理物を加圧処理する
   高圧処理装置において、前記高圧容器の開口端部の蓋体
   を可動ピストンと、同ピストンが液密に嵌着挿入される
   蓋シリンダーと、同ピストンの反対側を密閉するシリン
   ダカバーにより構成し、同蓋体を前記高圧処理装置の軸
   力支持部材に固定し、前記ピストンの高圧容器の開口端
   部に対面する端面にパッキン部材を設け、該ピストンを
   高圧容器開口端部に密着させて平面シールすることを特
   徴とする高圧処理装置の密封装置。
2. （２）蓋体を構成する可動ピストンと蓋シリンダー及び
   シリンダカバーにより圧力作用室を形成し、同圧力作用
   室に導入された流体圧によって軸力を前記ピストンに作
   用させ、該ピストンを高圧容器開口端部に押しつけるこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の高圧処理装置の密封
   装置。
3. （３）可動ピストンの端部から端部へ貫通した穴を設け
   、加圧時に高圧容器の加圧処理室と前記シリンダの圧力
   作用室を連通し、加圧処理室内の流体圧をシリンダの圧
   力作用室に導入することを特徴とする請求項（２）記載
   の高圧処理装置の密封装置。
4. （４）高圧容器の開口端部の一方に請求項（１）記載の
   密封装置を配すると共に、もう一方の開口端部には高圧
   容器に対面する端面にパッキン部材を設けた蓋部材を前
   記高圧処理装置の軸力支持部材に固定し、高圧容器の端
   面を同蓋部材に密着させて平面シールすることを特徴と
   する高圧処理装置の密封装置。
5. （５）可動ピストンの外周にガイドを配設し、該ガイド
   の外周に、さらに油圧シリンダ等により高圧容器開口端
   部へ押し付け可能なように可動ならしめたジャケットを
   配設し、高圧容器開口端部に該ジャケットを押し付けた
   のち、該ジャケットに設けた加圧水の給排水口により高
   圧容器に加圧水の給排水を行なわせる給排水機構を具え
   た請求項（１）記載の高圧処理装置の密封装置。