JPH102418A - 圧力容器用密閉扉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉扉を開閉する際に必要なスペースが小さ
く、圧力容器をコンパクト化することのできる軽量な圧
力容器用密閉扉を提供すること。 【解決手段】 圧力容器１の開口部４を閉鎖する密閉扉
１０を、可撓性を有する樹脂製のシール板部材１１と、
このシール板部材１１の片面側に並設した状態で接合し
た多数の梁部材１２と、前記シール板部材１１の変形を
抑制するための補強部材１３，１８とで構成し、この密
閉扉１０を、前記開口部４上の閉鎖位置Ａと圧力容器１
の側壁８上の任意の収納位置Ｂとの間で移動可能に配置
した構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、圧力容器の開口
部を塞ぐための密閉扉に関するものである。尚、この発
明でいう圧力容器は、内部が加圧される容器のみなら
ず、内部が減圧される容器を含んでいる。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、オートクレーブや真空冷
却機等の圧力容器においては、その開口部を気密に閉鎖
するための密閉扉を設けてある。ところで、この密閉扉
は、圧力容器の内側、或は外側からの圧力を支持し、気
密を保つためにかなりな厚みのある単体構成の密閉扉と
されているため、非常に重く、過剰品質となっている。
更に、このような密閉扉は、圧力容器の側方に設けた回
転軸を中心に開き戸形式に開閉するものや、圧力容器の
周囲に設けた扉収容部に対して垂直あるいは水平方向に
スライドさせて引戸形式に開閉するものがある。前記の
密閉扉では、開放時には圧力容器の外方に大きく張り出
すため、圧力容器設置時には、圧力容器自体の設置スペ
ースの他に、密閉扉の開閉動作に必要なスペースを確保
する必要がある。特に、前者の密閉扉においては、圧力
容器の手前側を、密閉扉が開き戸形式に移動するため、
圧力容器の手前側にも、広い空間が必要である。そのた
め、従来の圧力容器においては、その密閉扉を開閉する
際に必要なスペースが大きく、しかも密閉扉の開放時の
収納位置も限定され、この種の圧力容器の設置時の種々
の制約となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、密閉扉を
開閉する際に必要なスペースが小さく、圧力容器をコン
パクト化することのできる軽量な圧力容器用密閉扉を提
供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、圧力容器の
開口部を閉鎖する密閉扉を、可撓性を有する樹脂製のシ
ール板部材と、このシール板部材の片面側に並設した状
態で接合した多数の梁部材と、前記シール板部材の変形
を抑制するための補強部材とで構成し、この密閉扉を、
前記開口部上の閉鎖位置と圧力容器の開口部周囲の側壁
上の任意の収納位置との間で移動可能に配置した構成に
より、上述課題を解決する。

【０００５】

【発明の実施の形態】この発明は、内部が加圧される容
器のみならず、無い微が減圧される容器を含み広い意味
での圧力容器について、その開口部を塞ぐ密閉扉につい
て適用されるものである。この発明の基本的な形態は、
密閉扉を、可撓性を有する樹脂製のシール板部材と、こ
のシール板部材の片面側に並設した状態で接合した多数
の梁部材と、前記シール板部材の変形を抑制するための
補強部材とで構成し、この密閉扉を、前記梁部材を設け
た側が凸となるように湾曲させることにより、前記開口
部上の閉鎖位置と任意の収納位置との間で移動可能に配
置したものである。ここで、密閉扉の収納位置は、前記
開口部を形成した面に連なる密閉容器の側壁上であり、
前記開口部を形成した面と対向する面を含む。従って、
密閉扉の移動方向は、上下方向のみならず、左右方向を
含む。

【０００６】この密閉扉においては、圧力容器と密閉扉
との気密保持は、前記の樹脂製のシール板部材自体によ
って行ない、容器内を加圧した場合、或は減圧した場合
に密閉扉に加わる圧力を前記梁部材によって支持する。
この密閉扉において前記シール板部材と梁部材との接合
は、シール板部材を成型後、梁部材を接着、焼き付け等
の方法により接合するほか、前記シール板部材の成型時
に同時に接合する場合を含む。更に、シール板部材と同
時に梁部材の接合を行なう場合には、前記梁部材の表面
の一部、或は全部をシール板部材を形成する材料によっ
て覆うようにしてもよい。

【０００７】前記補強部材は、前記の梁部材とともに、
シール板部材の変形を防止するものである。特に、圧力
容器の減圧時には、シール板部材の中央部は圧力容器内
に引き込まれる方向に変形しようとし、周縁部は逆に圧
力容器の開口部から浮き上がる方向に変形しようとす
る。そこで、この変形を、前記梁部材，並びに補強部材
によって抑制する。この補強部材は、前記シール板部材
の広がり方向の略全体にわたって、シール板部材内に埋
設した補強部材や、或は、少なくとも前記シール板部材
の周縁部を覆うように各梁部材ごとに取り付けた補強部
材である。前者のシール板部材内に埋設する補強部材
は、シール板部材自体の変形を防止するものである。こ
の補強部材は、線状やネット、シート状のもので、前記
密閉扉の開閉時にシール板部材が湾曲変形するのを阻害
しないように、形成した比較的柔軟な性質を有するもの
である。一方、後者の梁部材に固定する補強部材は、特
に、圧力容器の減圧時に密閉扉の周縁部（特に、梁部材
の間に位置する箇所）が浮き上がろうとするのを防止す
るためのものである。この補強部材は、梁部材と同様に
剛性を有するもので、前記梁部材毎に取付けられる。こ
の補強部材は、前記密閉扉の湾曲変形時においては、シ
ール板部材とは固定されていないため、シール板部材の
変形を阻害することはない。

【０００８】前記シール板部材には、前記圧力容器の開
口部と対面する側の面において、前記開口部の周縁に該
当する箇所を膨出させてパッキン部を形成する。このシ
ール板部材自体は、樹脂性の可撓性を備えたものである
が、このようにパッキン部を形成することにより、気密
性を高める。

【０００９】

【実施例】以下、この発明に係る圧力容器用密閉扉につ
いて、真空冷却機に適用した場合の具体的実施例を図面
を参照しながら説明する。尚、図１は、この発明に係る
圧力容器用密閉扉の第１実施例の縦断面構造を示す説明
図、図２は、図１に示す密閉扉を正面から見た形状を説
明するための説明図、図３は、図１の密閉扉の湾曲変形
時の形状を示す動作説明図、図４は、この発明の密閉扉
と圧力容器との関係を示す正面説明図、図５は、図４の
要部の横断面構造を示す横断平面説明図、図６は、図４
の要部の縦断面構造を示す縦断側面説明図である。

【００１０】まず、この発明の密閉扉を適用する圧力容
器として、真空冷却機の冷却槽を例に挙げ、図４〜図６
を参照しながら説明する。図面において、真空冷却機の
基本的構成を先ず説明する。前記真空冷却機は、被冷却
物を気密に収容する圧力容器（冷却槽）１と、圧力容器
１を減圧する真空吸引ライン２と、真空冷却後に圧力容
器１内を大気圧に復圧するための外気導入ライン３とを
備えており、更に、前記圧力容器１は、被冷却物の出入
れ等の作業用の密閉扉１０を備えている。真空冷却機の
基本動作は、被冷却物を収容した圧力容器１を真空吸引
ライン２によって真空吸引し、減圧することによって、
飽和蒸気温度を低下させ、被冷却物内の水分を蒸発させ
ることにより、その際の気化潜熱を利用して被冷却物を
冷却する。そして、冷却後は、圧力容器１を外気導入ラ
イン３から外気を導入することにより、元の圧力に復帰
させる。

【００１１】さて、この発明の密閉扉１０は、前記圧力
容器１の側壁４に設けた開口部５を閉鎖するものであ
る。この密閉扉１０の基本的な構成は、図１〜図３に示
すように、可撓性を有するシール板部材１１の片面側に
多数の梁部材１２を所定間隔で並設し、更に、シール板
部材１１の変形を抑制するための補強部材１３を配置し
た構成である。この構成により、密閉扉１０を、前記開
口部５上の閉鎖位置Ａと圧力容器１の側壁８上の任意の
収納位置Ｂとの間で、梁部材１２を設けた側が凸となる
ように湾曲変形させながら移動することができる（図３
参照）。

【００１２】この密閉扉１０においては、圧力容器１と
密閉扉１０との気密保持は、前記の樹脂製のシール板部
材１１自体によって行ない、真空減圧時に密閉扉１０に
加わる大気圧は、前記梁部材１２によって支持する。前
記シール板部材１１は、前記開口部５を覆い得る寸法を
有し、可撓性を備えたものである。このシール板部材１
１は、樹脂（合成樹脂，合成ゴムを含む。）製のもので
ある。前記梁部材１２は、前記開口部５の周縁間に掛け
渡される寸法を有し、前記大気圧を支持する剛性を備え
た角形断面の部材である。前記補強部材１３は、この第
１実施例においては、減圧時のシール板部材１１自体の
変形を防止するもので、前記シール板部材１１の広がり
方向の略全域にわたって、シール板部材１１内に埋設し
た構成としてある。この補強部材１３は、前記梁部材１
２に比べて、比較的柔軟な性質を有するもので、前記密
閉扉の開閉時にシール板部材が湾曲変形するのを阻害し
ないように、その材質、寸法を設定する。この補強部材
１３は、合成樹脂を糸状、索状としたものや、金属線を
用いるほか、これらを編んだり織ったりした網状、布状
のもの、金属の薄板や合成樹脂シートなどを用いること
ができる。

【００１３】前記シール板部材１１と梁部材１２の接合
は、例えば、シール板部材１１を成型後、梁部材１２を
接着、焼き付け等の方法により接合するほか、前記シー
ル板部材１１の成型時に同時に接合する。更に、シール
板部材１１と同時に梁部材１２の接合を行なう場合に
は、図７に示す第２実施例のように、前記梁部材１２の
全表面をシール板部材１１を形成する材料によって覆
い、梁部材１２がシール板部材１１内に埋設された状態
としてもよい。また、前記接合は、シール板部材１１の
片面に前記梁部材１２を並設し、シール板部材１１の裏
面側から前記梁部材１２をネジ止めすることによって行
なってもよい。また、前記シール板部材１１の裏面側、
即ち、開口部５と対向する側に、ステンレス鋼等の耐食
性の材料からなる薄板部材を張り付けることによって、
掃除の便宜を図る構成としてもよい。この薄板部材も前
記の補強部材１３同様にシール板部材１１の変形を阻害
しないように、その材質、寸法を設定する。

【００１４】以上の構成の密閉扉１０は、前記圧力容器
１に対して、適宜のガイド部材２１を介して、前記開口
部５上の閉鎖位置Ａと他の箇所に設けた収納位置Ｂとの
間を移動可能なように取り付けてある。図示する第１実
施例においては、収納位置Ｂを圧力容器１の頂壁（上面
の側壁）８に設けてあり、前記開口部５を設けた壁面の
幅方向両側部分には、上下方向に延びるレール状のガイ
ド部材２１を設けてある。一方、梁部材１２には、この
梁部材１２の長手方向の両端から、ガイドピン２２を突
出させてあり、このガイドピン２２を前記ガイド部材２
１に沿って移動可能に取り付けてある。更に、前記の収
納位置Ｂには、前記密閉扉１０を収容するための第２ガ
イド部材２３を設けてある。この第２ガイド部材２３
は、前記各ガイド部材２１に連なるもので、ガイド部材
２１側の部分を湾曲させてある。この構成により、ガイ
ド部材２１に沿って移動するガイドピン２２をスムーズ
に受け入れ、水平方向に方向転換し、収納位置Ｂに移動
することができる。

【００１５】この密閉扉１０の開閉操作は、手動によっ
て行ってもよいが、密閉扉１０を閉鎖位置Ａと収納位置
Ｂとの間で移動させるための適宜の駆動手段、例えばギ
アモータ等を用いた簡単な駆動機構で密閉扉１０全体の
開閉を容易に自動化することができる。この第１実施例
においては、前記密閉扉１０を構成する梁部材１２に対
して駆動力を付与することによって開閉動作を行うよう
に構成してある。例えば、閉鎖位置Ａにおいて最上段に
位置する梁部材１２のガイドピン２２に、チェーン等牽
引索２４を接続し、この牽引索２４をギアモータ等の駆
動手段２５によって引っ張ることにより、収納位置Ｂに
移動させ、逆に牽引索２４を繰り出すことによって閉鎖
位置Ａに向けて移動させる。更に、この密閉扉１０に
は、この密閉扉１０を、開口部５の周縁に押し付けるた
めの締付手段を設けてあり、この第１実施例における締
付手段２６は、前記ガイド部材２１を前記開口部５側に
移動させるシリンダ装置としてある。

【００１６】以下では、前記構成の密閉扉１０による圧
力容器１の密閉要領について説明する。先ず、初期状態
では、密閉扉１０は、圧力容器１の開口部５を覆う位置
にあるものとする。この状態で、前記締付手段２６を作
動させ、ガイド部材２１を開口部５側に移動させて、シ
ール板部材１１を開口部５の周縁に密着させ、開口部５
周縁との間をシール板部材１１自体で閉鎖し、シール板
部材１１と開口部５との間の気密を保つ。

【００１７】以上のようにして、圧力容器１の開口部５
に、密閉扉１０を密着させた後に、被冷却物を収容した
圧力容器１を真空吸引ライン２によって真空吸引し、減
圧することによって、冷却作業を行なう。ここで、圧力
容器１を減圧した状態では、前記密閉扉１０には、外側
から大気圧が作用するため、密閉扉１０の表裏における
圧力差によって、この密閉扉１０は開口部５周縁に向け
て押圧されることになる。従って、前記締付手段２６に
よる密閉扉１０の圧力容器１への押圧（締め付け）は、
真空吸引の開始前、及び吸引開始後の初期の時間のみと
してもよい。

【００１８】そして、所定の冷却終了後は、外気導入ラ
イン３から圧力容器１に外気を導入することにより、元
の圧力に復帰させる。次に、前記締付手段２６の作動を
停止し、ガイド部材２１を開口部５から離隔することに
よって、密閉扉１０と圧力容器１との間の密着状態を解
除する。次に、前記駆動手段２５を作動させ、牽引索２
４を引き上げると、前記密閉扉１０は、前記ガイド部材
２１に沿って上方の収納位置Ｂに向けて移動する。シー
ル板部材１１は、第２ガイド部材２３を通過する際に
は、図３に示すように前記梁部材１２を設けた側が凸と
なるように湾曲変形しながら、上下方向の移動から水平
方向の移動に方向転換し、収納位置Ｂでは前記閉鎖位置
Ａと同様の平らな状態で収容される。

【００１９】更に、再度密閉する場合には、この状態か
ら、前記駆動手段２５を作動させ、牽引索２４を繰り出
すと、収納位置Ｂ内の密閉扉１０は、前記第２ガイド部
材２３に沿って湾曲変形しながら閉鎖位置Ａに向けて降
下する。

【００２０】以上のように、この発明によれば、圧力容
器用密閉扉１０を、可撓性を有する樹脂製のシール板部
材１１と、このシール板部材１１の片面側に並設した状
態で接合した多数の梁部材１２と、前記シール板部材１
１の変形を抑制するための補強部材１３とで構成したこ
とにより、この密閉扉１０を、前記開口部５上の閉鎖位
置Ａと圧力容器１の側壁（この第１実施例では頂壁）８
上の任意の収納位置Ｂとの間で移動させる際に、前記密
閉扉１０を湾曲させながら行なえるため、従来の密閉扉
のように扉の開閉に際して圧力容器から張り出すこと無
く行なえる。しかも、このように簡単な構成において、
扉自体にパッキンの機能を持たせることができる。即
ち、この発明の密閉扉１０によれば、圧力容器１側にパ
ッキンを設ける必要が無く、従って、開口部５周縁にパ
ッキンを装着するためパッキン溝の加工が不要になる。

【００２１】更に、この第１実施例においては、前記シ
ール板部材１１の開口部５の周縁と対面する側の面にお
いて、このシール板部材１１の開口部５の周縁に該当す
る箇所を膨出させてパッキン部１４を形成してある。こ
のシール板部材１１自体は、樹脂性の可撓性を備えたも
のであるが、このようにパッキン部１４を形成すること
により、気密性を高めることができる。

【００２２】次に、この発明に係る圧力容器用密閉扉の
第３実施例について、図８，図９を参照しながら説明す
る。尚、図８は、この発明の第３実施例における密閉扉
の縦断面構造を示す説明図、図９は、図８のIX−IX線に
沿う縦断面構造を示す説明図、図１０は、図８の X−X
線に沿う縦断面構造を示す説明図である。この第３実施
例は、前述のように、圧力容器１の減圧時に、シール板
部材１１の周縁部（特に、梁部材１２の間に位置する箇
所）が浮き上がる方向に変形しようとするのを防止し、
気密性を確実に保つためのものである。この第３実施例
における補強部材１８は、梁部材１２と同様に剛性を有
するもので、各梁部材１２毎に取付けられる。詳細に
は、図面に示すように、梁部材１２の両端の基部におい
て、Ｌ字形断面の補強部材１８をそれぞれ設けてある。
この補強部材１８は、前記各梁部材１２を表裏から挟み
込むように取り付けてあり、シール板部材１１の両側縁
に接している。尚、前記シール板部材１１の移動方向の
両端側の補強部材１８’については、このシール板部材
１１の幅と略同じ長さの部材としてある。以上の構成に
おいて、圧力容器１の減圧時には、シール板部材１１の
中央部は圧力容器１内に引き込まれる方向に変形しよう
とし、周縁部は逆に圧力容器１の開口部５から浮き上が
る方向に変形しようとする。しかし、シール板部材１１
の周縁は前記補強部材１８，１８’によって押さえられ
ているために、前記の変形は防止され、シール板部材１
１は前記開口部５の周縁との密着状態を保つ。尚、この
補強部材１８，１８’は、前記密閉扉１０の湾曲変形時
においては、シール板部材１１とは固定されていないた
め、シール板部材１１の変形を阻害することはない。

【００２３】更に、第１実施例，第２実施例のように、
前記シール板部材１１内に補強部材１３を埋設するもの
の場合には、前記補強部材１３と梁部材１２とを接続す
ることにより、前記の圧力容器減圧時の変形に対する強
度を高めることができる。例えば、シール板部材１１を
成型する際に、予め補強部材１３と梁部材１２とを接続
しておき、この状態でシール板部材１１を形成する。こ
の際、前記補強部材１３が金属製の線材（単線、より線
を含む）や、シート、ネット等の場合には、溶接やロウ
付け、接着を行なうことにより接続する。また、前記補
強部材１３が樹脂製のものの場合には、接着によって行
なう。特に、前記補強部材１３が線材の場合には、梁部
材１２の下部に小径の貫通孔を形成し、この貫通孔に補
強部材１３を通すことによって、或は、梁部材１２の下
部に係止部を形成し、この係止部に補強部材１３を引っ
掛けることによって接続したものでもよい。更に、梁部
材１２と補強部材１３との接続形態については、図１０
に示すようにシール板部材１１内に埋設する補強部材１
３を前記梁部材１２にまとわりつかせることによって行
なってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る圧
力容器用密閉扉は、可撓性を有する樹脂製のシール板部
材と、このシール板部材の片面側に並設した状態で接合
した多数の梁部材と、前記シール板部材の変形を抑制す
るための補強部材とで構成したものであるから、圧力容
器と密閉扉との気密保持は、前記の樹脂製のシール板部
材自体によって行ない、圧力容器内の加圧時、並びに減
圧時において、密閉扉に加わる圧力を前記梁部材によっ
て支持するため、密閉扉の大幅な軽量化が達成できる。
更に、この密閉扉を、前記梁部材を設けた側が凸となる
ように湾曲させながら開口部上の閉鎖位置と圧力容器の
側壁上の任意の収納位置との間で移動させることがで
き、圧力容器から張り出すことが無いため、密閉扉を開
閉する際に必要なスペースが小さくなり、圧力容器全体
での省スペース化を達成できる。更に、この発明に係る
圧力容器用密閉扉は、密閉扉を可撓性を有する樹脂製の
シール板部材によって形成したことにより、この扉自体
がシール性を有することになるため、圧力容器側にパッ
キンを設ける必要が無く、更に、圧力容器にパッキンを
装着するためパッキン溝の加工が不要になる。従って、
この発明に係る圧力容器用密閉扉によれば、圧力容器側
の構造も簡略化することができる。

【００２５】更に、この発明に係る圧力容器用密閉扉
は、補強部材によって前記梁部材とともに、シール板部
材の変形を防止するため、シール板部材と圧力容器の開
口部との間の密着性を大幅に高めることができ、これに
より、圧力容器の気密性を確実に維持することができ
る。特に、前記シール板部材の広がり方向の略全体にわ
たって、シール板部材内に補強部材を埋設することによ
り、シール板部材全体の変形を防止することによって、
圧力容器の気密性を確実に維持することができる。

【００２６】更に、各梁部材毎に、少なくとも前記シー
ル板部材の周縁部を覆う補強部材を取り付けることによ
って、真空減圧時において、密閉扉の周縁部（特に、梁
部材の間に位置する箇所）が浮き上がろうとするのを防
止し、圧力容器の気密性を確実に維持することができ
る。

【００２７】更に、この発明においては、シール板部材
に、圧力容器の開口部周縁との対面箇所を膨出させてパ
ッキン部を形成することにより、圧力容器開口部周縁と
の密着性を高め、確実な気密性を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る圧力容器用密閉扉の第１実施例
の縦断面構造を示す説明図である。

【図２】図１に示す密閉扉の正面形状を説明するための
説明図である。

【図３】図１の密閉扉の湾曲変形時の形状を示す動作説
明図である。

【図４】この発明の密閉扉と圧力容器との関係を示す正
面説明図である。

【図５】図４の要部の横断面構造を示す横断平面説明図
である。

【図６】図４の要部の縦断面構造を示す縦断側面説明図
である。

【図７】この発明に係る圧力容器用密閉扉の第２実施例
の縦断面構造を示す説明図である。

【図８】この発明に係る圧力容器用密閉扉の第３実施例
の密閉扉について、正面形状を説明するための説明図で
ある。

【図９】図８のIX−IX線に沿う縦断面構造を示す説明図
である。

【図１０】図８の X−X 線に沿う縦断面構造を示す説明
図である。

【図１１】この発明の第４実施例における密閉扉の縦断
面構造を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 圧力容器 ５ 開口部 １０ 密閉扉 １１ シール板部材 １２ 梁部材 １３ 補強部材 １４ パッキン部 Ａ 閉鎖位置 Ｂ 収納位置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力容器１の開口部５を閉鎖する密閉扉
   １０を、可撓性を有する樹脂製のシール板部材１１と、
   このシール板部材１１の片面側に並設した状態で接合し
   た多数の梁部材１２と、前記シール板部材１１の変形を
   抑制するための補強部材１３，１８とで構成し、この密
   閉扉１０を、前記開口部５上の閉鎖位置Ａと圧力容器１
   の開口部５周囲の側壁８上の任意の収納位置Ｂとの間で
   移動可能に配置してなることを特徴とする圧力容器用密
   閉扉。
2. 【請求項２】 前記補強部材１３は、前記シール板部材
   １１の広がり方向の略全体にわたって、シール板部材１
   １内に埋設したことを特徴とする請求項１記載の圧力容
   器用密閉扉。
3. 【請求項３】 前記補強部材１８は、少なくともシール
   板部材１１の周縁部を覆うように、前記各梁部材１２毎
   に固定したことを特徴とする請求項１，又は請求項２に
   記載の圧力容器用密閉扉。
4. 【請求項４】 前記シール板部材１１は、前記圧力容器
   １の開口部５と対面する側の面に、前記開口部５の周縁
   に該当する箇所を膨出させてパッキン部１４を形成して
   あることを特徴とする請求項１，請求項２，又は請求項
   ３に記載の圧力容器用密閉扉。