JPH1048381A - 取出部密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化による密封の障害を防止し、シール
材の取り替え等の作業性を向上させる。 【解決手段】 取出管８０の上端部に下側が傾斜面８０
ｃとなっている鍔状部８０ａを形成し、この鍔状部８０
ａの上端内径部に形成した凹部に皿ばね状の金属製シー
ル材２２を挿入し、案内集合金物１５にシール押付けリ
ング３３を嵌着し、その上側に上端面の外径部が傾斜面
７０ｃとなっている押付け環体７０を装着し、この押付
け環体７０と取出管８０の鍔状部８０ａとをクランプ６
０で周囲から挾み込むことによって、シール材２２を圧
迫して取出管８０と案内集合金物１５とに密接させて密
封する。また、シール材２２は小径側端縁に外径方向に
折り返した形状のフランジ部２２ｂを有する皿ばね状の
金属製シール材とした。

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、例えば原子炉容
器のような高温高圧の容器内の温度を検出する熱電対導
線等を通して密封した案内集合金物を取出管に取り付け
て密封する取出部密封装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５及び図６は従来の取出部密封装置を
示す。図４に示すように、原子炉容器９０には、その内
部の所定の複数箇所の温度を検出する熱電対が設けら
れ、その導線１１は原子炉容器９０の上部にある取出管
８０を通して図示しない外部の温度測定装置に導かれて
いる。図５に示すように、取出管８０は、原子炉容器９
０の一部である管台部８１に溶接接合された下部取出管
外筒８２と、これにマーマンクランプ６０で締結接続さ
れた上部取出管外筒８４とからなる。熱電対導線１１は
案内シンブル管１３内に保護されて、案内集合金物１５
に密封されて貫通している。図５及び図６に示すよう
に、案内集合金物１５の上部に二つ割りの取付リング３
５が取り付けられ、この取付リング３５を支持するよう
に押上げ支持材４８が設けられ、押上げ支持材４８に形
成されているねじ孔に押上げボルト５９がねじ込まれ、
押上げボルト５９の先端は上部取出管外筒８４の上端面
に当接するようになっている。案内集合金物１５の下部
外周部には上向きの段差面が形成され、上部取出管外筒
８４の上端部内周部には下向きの段差面が形成され、こ
の両段差面の間に上部コノシール２４が介在している。
また、図５（Ｄ）に示すように、下部取出管外筒８２と
上部取出管外筒８４との間には下部コノシール２６が介
在している。コノシール２４，２６は円錐面をリング状
に切断した皿ばね状のものである。また、図５（Ｅ）に
示すように、マーマンクランプ６０は３分割のクランプ
本体６１とボルト６５とナット６６とからなる。

【０００３】図５に示すように、下部取出管外筒８２と
上部取出管外筒８４との間に下部コノシール２６を挾
み、マーマンクランプ６０のボルト６５，ナット６６を
締付けてクランプ本体６１で両部材８２，８４を締付け
れば、コノシール２６は弾性力により両部材８２，８４
に圧接して各々シール線を形成し、原子炉容器９０内の
流体の漏洩を阻止する。また、図５又は図６において、
６本の押上げボルト５９を均等な力でねじ込めば、押上
げボルト５９の先端は上部取出管外筒８４の上端面に当
接するので、押上げ支持材４８がねじ作用によって持ち
上げられ、取付リング３５を介して案内集合金物１５が
持ち上げられ、案内集合金物１５の下部の上向き段差面
と上部取出管外筒８４の上部内径部の下向き段差面との
間に介在する上部コノシール２４が挾みつけられ、コノ
シール２４は両部材１５，８４に圧接して原子炉容器９
０内の流体の漏洩を阻止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の取出部密封装置
は上記のようであるが、図５又は図６において、上部コ
ノシール２４に漏れなどが生じた場合、押上げボルト５
９をねじ戻し、二つ割りの取付リング３５を分割して外
し、押上げ支持材４８を取り外して案内集合金物１５を
上部取出管外筒８４内で下げると共に、マーマンクラン
プ６０を分解して下部取出管外筒８２から上部取出管外
筒８４を外した後に、上部コノシール２４に手が届いて
取り替えることができる。下部取出管外筒８２と上部取
出管外筒８４との間も分解するので、下部コノシール２
６は良好でも当然取り替える必要があり、作業に手間が
かかる。また、下部コノシール２６が老朽したときも、
案内集合金物１５を上部取出管外筒８４から外さなけれ
ば下部コノシール２６を取り替えることができず、作業
に手間がかかるというような課題があった。また、密封
箇所が両コノシール２４，２６の２箇所であるので漏れ
が生じる可能性が大きい。さらに、案内集合金物１５の
下部が高温に曝されたとき、案内集合金物１５が伸びて
上部コノシール２４の押付け力が緩み、漏れを生じる可
能性がある。これを防ぐため押上げボルト５９の増締め
作業を行っているが、押上げボルト５９を締めすぎる
と、運転を停止して温度が下がり、案内集合金物１５が
収縮したとき、押上げボルト５９が座屈する可能性があ
る。

【０００５】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、温度変化に対しても密封の信頼性が高く、
シール材の取り替え等の保守整備の作業性が良い取出部
密封装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る取出部密
封装置は、取出管の上端部に下側が上開き円錐面状の傾
斜面となっている鍔状部を形成し、この鍔状部の上端内
径部にはシール材挿入用の凹部を形成し、この凹部に皿
ばね状の金属製シール材を挿入し、案内集合金物に下面
がシール押付け面となっているシール押付けリングを嵌
着し、このシール押付けリングの上側に上端面の外径部
が下開き円錐面状の傾斜面となっている押付け環体を装
着し、この押付け環体の傾斜面と前記取出管の鍔状部の
傾斜面とをマーマンクランプで周囲から挾み込んで締付
けることによって、前記シール材を前記取出管と前記シ
ール押付けリングとの間に圧迫して前記シール材を弾性
変形させて前記取出管と前記案内集合金物とに密接させ
て密封するようにしたものである。また、前記シール材
は小径側端縁に外径方向に折り返した形状のフランジ部
を有する皿ばね状の金属製シール材としたものである。

【０００７】この発明における取出部密封装置は、取出
管の鍔状部と押付け環体とをマーマンクランプで周囲か
ら挾み込んで締付けることによって、取出管とシール押
付けリングとの間にシール材が圧迫されて弾性変形して
取出管と案内集合金物とに密接して密封する。案内集合
金物が熱により伸縮してもこの密封部には殆ど影響がな
く漏れが生じるおそれはない。密封箇所が１箇所だけで
あり、保守整備も容易である。また、シール材を小径側
端縁に外径方向に折り返した形状のフランジ部を有する
皿ばね状の金属製シール材とすれば、このシール材を取
り外すときにフランジ部に外し具を引っ掛けて容易に取
り外すことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明による取出部密封
装置の実施の一形態を図について説明する。図１におい
て、１５はＴ／Ｃ（サーモカップル）コラム（案内集合
金物）、２２はシール材、３３はシール押付リング、６
０はマーマンクランプ、７０は押付環体、８０は取出管
である。取出管８０は図４に示すように原子炉容器９０
の上部に溶接などにより強固に取り付けられており、炉
内の温度を計測する熱電対の導線１１を図示しない外部
の温度測定装置に導設するための取出管である。案内集
合金物１５は図５に示すように複数本の熱電対導線１１
を通した案内シンブル管１３を通して充填材で密封した
円筒状の金物であり、取出部の密封を容易にするために
用いられるものである。この発明による取出部密封装置
は取出管８０と案内集合金物１５との間を密封する手段
に関するものである。

【０００９】図１に示すように、取出管８０の上端部は
厚肉の鍔状部８０ａが形成され、鍔状部８０ａの下側の
面には上開き円錐面状の傾斜面８０ｃが形成されてい
る。この傾斜面８０ｃの傾斜度はマーマンクランプ６０
の内側の締込み面である傾斜面と同じ傾斜度となってい
る。また、鍔状部８０ａの厚さもマーマンクランプ６０
により締め込むのに適当な厚さとなっている。鍔状部８
０ａの上端面の外径寄りの部分は軸心線に直角な平面に
形成され、この上端面の内径寄りの部分はシール材２２
を挿入するための環状の凹部が形成されている。この凹
部は、外径方へ下がっている下開き円錐面状の底面と円
筒状の側面とにより形成されている。この凹部の底面及
び側面はシール面として滑らかに仕上げられている。

【００１０】図１に示すように、案内集合金物１５の下
部の外径には段差があり下部は大径となっている。この
案内集合金物１５の段差部の上下にかけてシール押付リ
ング３３が嵌着されている。シール押付リング３３の外
径は鍔状部８０ａの凹部の側面の径より少し小さい径で
あり、上面は軸心線に直角な平面となっている。シール
押付リング３３の下面はシール押付面であり、外径方へ
下がっている下開き円錐面状の滑らかな面に仕上げられ
ている。なお、案内集合金物１５の大径部の外周面もシ
ール面として滑らかな面に仕上げられている。

【００１１】図１に示すように、押付環体７０は、内径
は案内集合金物１５の外径より少し大きく、外径は取出
管８０の鍔状部８０ａの外径とほぼ同じであり、上面の
外径寄りの部分は下開きの円錐面状の傾斜面７０ｃに形
成されている。この傾斜面７０ｃの傾斜度はマーマンク
ランプ６０の内側の締込み面である傾斜面と同じ傾斜度
となっている。また、押付環体７０の厚さもマーマンク
ランプ６０により締め込むのに適当な厚さとなってい
る。押付環体７０の下面の内径寄りの部分はシール押付
リング３３を収めるように凹部が形成されている。この
凹部の深さは、マーマンクランプ６０で締付けられたと
きシール押付リング３３がシール材２２を圧迫して、シ
ール材２２が弾性変形して取出管８０と案内集合金物１
５とに適当な力で密接するように決定されている。

【００１２】図１（Ｂ）に示すように、シール材２２
は、円錐面状の金属板を円錐の中心線に直角の二つの面
で切断したリング状、すなわち皿ばね状の本体部２２ａ
と、その小径側端縁（内径部）に外径方向に折り返した
形状のフランジ部２２ｂとを有する金属製シール材であ
る。シール材２２の大径側端縁（外径）は取出管８０の
凹部の側面に接触し、シール材２２の小径側端縁は案内
集合金物１５の大径部の外径に接触する径に形成されて
いる。シール材２２の高さは、図１（Ａ）に示すよう
に、取出管８０とシール押付リング３３との間に挾み込
まれたとき、少し扁平になるように押し付けられて弾性
変形して適当な力で取出管８０と案内集合金物１５とに
密接するように形成されている。

【００１３】マーマンクランプ６０は、図５（Ｅ）に示
すように、３分割のクランプ本体６１と、これを結合し
て締込むボルト６５及びナット６６とからなる。マーマ
ンクランプ６０のクランプ本体６１の内側には、図１に
示すように、押付環体７０の傾斜面７０ｃに対応する傾
斜面及び取出管８０の傾斜面８０ｃに対応する傾斜面で
ある締込み面が形成されている。

【００１４】次に、図１に示す取出部密封装置の組み立
て及び作用について説明する。取出管８０の上端内径部
の凹部にシール材２２を挿入する。案内集合金物１５の
下部の大径部の上部にシール押付リング３３を嵌着す
る。この案内集合金物１５を取出管８０に上方から挿入
し、シール押付リング３３の上に押付環体７０を置き、
図示しない押上げ手段、例えば、図５，図６に示す押上
げボルト５９で押付環体７０の上面を突いて案内集合金
物１５を押し上げるというような手段により案内集合金
物１５が落ちないようにした後、取出管８０の鍔状部８
０ａ及び押付環体７０をマーマンクランプ６０のクラン
プ本体６１の内側凹部にくわえ込むようにして外径方か
ら当てつけ、図５（Ｅ）に示すように、各クランプ本体
６１をボルト６５及びナット６６で締付けて、マーマン
クランプ６０の全体の径を縮小させることにより、クラ
ンプ本体６１の内側の傾斜面によるくさび作用により押
付環体７０を取出管８０に押しつけ、シール押付リング
３３を介してシール材２２を軸方向に圧迫すれば、シー
ル材２２は軸方向に弾性変形すると同時に径方向にも弾
性変形して、シール材２２の外径側端縁は取出管８０に
密接し、シール材２２の内径側端縁は案内集合金物１５
に密接する。これで案内集合金物１５と取出管８０との
間が密封される。なお、取出管８０及びシール押付リン
グ３３のシール材２２を挾む面が図１に示すように下開
き円錐面状の傾斜面に形成されていると、シール材２２
の径方向の弾性変形が容易になる。

【００１５】このようにマーマンクランプ６０で締付け
てシール材２２を圧迫すれば、シール材２２は取出管８
０及び案内集合金物１５に密接してくい込むようにな
る。シール材２２を取り替える必要があるとき、マーマ
ンクランプ６０を分解して押付環体７０及びシール押付
リング３３を取り外してシール材２２を抜き出そうとし
ても、シール材２２が案内集合金物１５にくい込んでい
て抜き出すことが困難な場合がある。図２はくい込んで
抜き出し難いシール材２２を取り外す手段の一例を示
す。両脚先端部に内向きの鈎部２８ｂが形成されている
コンパス状のシール材外し具２８の鈎部２８ｂをシール
材２２のフランジ部２２ｂに引っ掛けて持ち上げて抜き
出す。

【００１６】次に、図３に示す取出部密封装置について
説明する。図３に示すシール材２２は、円錐面状の金属
板を円錐の中心線に直角の二つの平面で切断したリング
状、すなわち皿ばね状であり、フランジ部などはない。
密封作用は図１について説明したところと同様である。
図３に示すシール材２２は、図１に示すシール材２２よ
り形状が簡単である。しかし、抜き出すとき図２に示す
ようなシール材外し具２８を利用することができない。

【００１７】なお、この発明による取出部密封装置は、
例えば、シール押付リング３３と押付環体７０とを一体
のものにするなど、適宜の設計変更をすることができ
る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、取出
管の鍔状部と押付け環体とをクランプで締付けることに
よって、シール材を圧迫して取出管と案内集合金物とに
密接させて密封するようにしたので、熱により部材が伸
縮しても漏れが生じるおそれはない。また、密封箇所が
１箇所だけであり、漏れが生じる可能性が少なく、保守
整備も容易である。また、シール材をフランジ部を有す
る皿ばね状の金属製シール材とすれば、このシール材を
取り外すときにフランジ部に外し具を引っ掛けて容易に
取り外すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による取出部密封装置の実施の一形態
を示し、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はシール材の縦断面
図である。

【図２】この発明による取出部密封装置のシール材の抜
き出し要領を示す図である。

【図３】この発明による取出部密封装置の実施の他の形
態を示し、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はシール材の縦断
面図である。

【図４】この発明による取出部密封装置の適用例を示す
原子炉容器の模式図である。

【図５】従来の取出部密封装置を示し、（Ａ）は全体縦
断面図、（Ｂ）は上から見た平面図、（Ｃ）は上部シー
ル部の部分拡大図、（Ｄ）は下部シール部の部分拡大
図、（Ｅ）はマーマンクランプの平面図である。

【図６】従来の取出部密封装置を示し、（Ａ）は一部拡
大縦断面図、（Ｂ）は上から見た平面図である。

【符号の説明】

１５：案内集合金物、２２：シール材、２２ａ：本体
部、 ２２ｂ：フランジ部、２８：シール材外し具、３
３：シール押付リング、６０：マーマンクランプ、６
１：クランプ本体、７０：押付環体、 ７０ｃ：傾斜
面、８０：取出管、８０ａ：鍔状部、 ８０ｃ：傾斜
面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱電対等の導線を通して密封している案
   内集合金物と取出管との間を密封する取出部密封装置で
   あって、前記取出管の上端部に下側が上開き円錐面状の
   傾斜面となっている鍔状部を形成し、この鍔状部の上端
   内径部にはシール材挿入用の凹部を形成し、この凹部に
   皿ばね状の金属製シール材を挿入し、前記案内集合金物
   に下面がシール押付け面となっているシール押付けリン
   グを嵌着し、このシール押付けリングの上側に上端面の
   外径部が下開き円錐面状の傾斜面となっている押付け環
   体を装着し、この押付け環体の傾斜面と前記取出管の鍔
   状部の傾斜面とをマーマンクランプで周囲から挾み込み
   締付けることによって、前記シール材を前記取出管と前
   記シール押付けリングとの間に圧迫して前記シール材を
   弾性変形させて前記取出管と前記案内集合金物とに密接
   させて密封するようにしたことを特徴とする取出部密封
   装置。
2. 【請求項２】 前記シール材は小径側端縁に外径方向に
   折り返した形状のフランジ部を有する皿ばね状の金属製
   シール材としたことを特徴とする請求項１に記載の取出
   部密封装置。