JPH109398A

JPH109398A - 圧力容器の気密装置

Info

Publication number: JPH109398A
Application number: JP18896296A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Maki; 岳彦牧; Katsutoshi Matsunaga; 勝利松永; Takashi Nishimura; 高志西村; Koji Ono; 浩二小野
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1998-01-13

Abstract

(57)【要約】【課題】パッキン部材への加圧力が低下しても、容器
本体と蓋との間の気密を確実に保つことのできる圧力容
器の密閉装置を提供すること。【解決手段】圧力容器１の容器本体２、或は蓋４の何
れかに装着し、容器本体２と蓋４との間の封止を行う気
密装置であって、前記容器本体２の開口部３周辺に対応
する位置に、容器本体２、或は蓋４の何れかにパッキン
溝６を設け、このパッキン溝６内に、パッキン溝６内に
挿入される側に、圧力容器１の内外両側に広がる一対の
脚部１２を形成し、この脚部１２を互いに近接させた状
態のパッキン部材１０を収容し、前記パッキン溝６に
は、パッキン部材１０を蓋４、或は容器本体２に向けて
押し付けるための加圧手段９を接続した構成である。

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、圧力容器におけ
る容器本体と蓋との間を気密に封止する密閉装置に関す
るものである。ここで、この発明でいう圧力容器とは、
内部が加圧される容器のみならず、内部が減圧される容
器を含むものである。

【０００２】

【従来の技術】圧力容器は、通常、容器本体と蓋との間
にパッキン部材を介在させることによって気密を保って
いる。そのための密閉装置としては、容器本体、或は蓋
のいずれかに、パッキン溝を形成してその内部にパッキ
ン部材を収容し、密閉時には、パッキン部材を加圧気体
によって、容器本体、或は蓋に押し付ける形式のものが
ある。この従来の圧力容器の密閉装置の一例を、図３を
参照しながら説明する。図示するように、圧力容器１の
容器本体２には、その開口部３を覆う蓋４を取り付けて
ある。容器本体２には、開口部３の周囲に蓋４を閉鎖位
置に保持する支持部材５を取り付けてある。容器本体２
には、開口部３を取り囲むように環状をなす所定深さの
パッキン溝６を形成し、このパッキン溝６内に同様に環
状をなすパッキン部材７を嵌め込んである。このパッキ
ン溝６には、その深さとパッキン部材の厚さとによって
設定されるパッキン溝６内の空間８に連通するように、
加圧手段としての加圧空気供給管９を接続してある。こ
の構成において、容器本体２と蓋４との間を気密に封鎖
するには、まず、容器本体２の開口部３を蓋４によって
閉鎖する。そして、前記加圧空気供給管９からの加圧空
気によってパッキン部材７をパッキン溝６から突出さ
せ、蓋４の後面（開口部３に対向する側の面）４ａに強
く押圧する。このとき、蓋４は容器本体２から離れる方
向に力を受けるが、この蓋４は、前記支持部材５によっ
て支持されているため、パッキン部材７は、蓋４の後面
４ａに密着する。また、このとき、パッキン部材７は前
記加圧空気により蓋４との間で圧縮方向の変形をしてお
り、この変形に伴ってパッキン部材７は幅（図３の左右
方向）方向に拡大するように変形する。このパッキン部
材７の幅方向の変形によって、パッキン溝６とパッキン
部材７との間の密封が行なわれる。

【０００３】上述の圧力容器１において、パッキン溝６
内の空間８に供給する加圧空気の圧力が低下した場合、
パッキン部材７が蓋４に当接する圧着力が低下するた
め、気密が保持できないという問題を生じる。ところ
で、前記圧力容器１が、例えば内部に収容した被滅菌物
の滅菌処理を行う蒸気滅菌器である場合、前記圧力容器
１内は、大気圧よりも高い加圧状態と、大気圧よりも低
い減圧状態との２つの状態がある。加圧状態の場合に
は、圧力容器１内に滅菌のための高温，高圧の蒸気が充
満しており、この蒸気が外部に漏れ出すことは危険であ
る。減圧状態の場合、例えば、滅菌作業後の乾燥工程で
は、その際に、圧力容器内に外気が侵入することは、滅
菌後の被滅菌物を汚染することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、この発明が解
決しようとする課題は、パッキン部材への加圧力が低下
しても、容器本体と蓋との間の気密を確実に保つことの
できる圧力容器の密閉装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、圧力容器の
容器本体、或は蓋の何れかに装着し、容器本体と蓋との
間の封止を行う気密装置であって、前記容器本体の開口
部周辺に対応する位置に、容器本体、或は蓋の何れかに
パッキン溝を設け、このパッキン溝内に、パッキン溝内
に挿入される側に、圧力容器の内外両側に広がる脚部を
形成し、この脚部を互いに近接させた状態のパッキン部
材を収容し、前記パッキン溝には、パッキン部材を蓋、
或は容器本体に向けて押し付けるための加圧手段を接続
した構成にり、上述の課題を解決するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明の圧力容器の密閉装置
は、容器本体と蓋との間を気密に封止するパッキン部分
について適用されるもので、詳細には、パッキン部材を
加圧し、押し出すことにより、対向する部材と圧接し、
気密を保つ、所謂加圧式のパッキンに付いて適用される
ものである。この発明における圧力容器は、内部を加圧
するものも、減圧するものも含むものである。この発明
の圧力容器の密閉装置は、圧力容器を構成する容器本体
と蓋との間に配置される。即ち、前記容器本体の開口部
の周縁と、蓋の周縁とを気密に封止するもので、この開
口部の周縁あるいは蓋の周縁の少なくとも一方にパッキ
ン溝を形成し、このパッキン溝内にパッキン部材を収容
した構成である。前記パッキン部材の形状は、その横断
面において、パッキン溝に収容する側の部分に、前記圧
力容器の内周側と外周側に相当する箇所に、両側に広が
る脚部を形成してある。この脚部は、パッキン部材をパ
ッキン溝に装着する前は、左右に広がっており、パッキ
ン溝への装着時には両脚部を互いに近接させた状態とす
る。従って、パッキン溝内に収容した時点においては、
脚部は、パッキン溝の側壁に弾圧的に接触する。このパ
ッキン溝には、前記パッキン部材を対向する蓋、或は容
器本体に向けて押圧する加圧手段を接続している。この
加圧手段は気体の圧力によって、前記パッキン部材をパ
ッキン溝から突出するように加圧するものである。この
際に使用する気体は、一般的に使用される空気や蒸気等
のほか、各種の気体を用いることができる。このパッキ
ン部材を対向する部材、即ち容器本体、並びに蓋に押し
付ける際には、パッキン部材は、従来と同様に、パッキ
ン溝から突出し、蓋、或は容器本体と接する。これによ
り、従来同様に密閉が保たれることになる。ここで、前
記パッキン溝への加圧力が減少し、前記パッキン部材の
接触力が低下した場合には、パッキン溝から突出する部
分は、前記容器本体と蓋との間で高圧側に向けて変形す
る。そして、高圧側の脚部とパッキン溝の側壁との接触
部分からパッキン溝内に高圧側の気体が流入し、パッキ
ン溝内の圧力は高圧側と同一となり、パッキン部材の圧
着力を回復する。

【０００７】

【実施例】以下、この発明に係る圧力容器の気密装置の
具体的な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、
以下の説明においては、この発明を適用する圧力容器を
蒸気滅菌器として説明する。この蒸気滅菌器は、前述の
ように、内部が加圧され、減圧される圧力容器である。
尚、図１は、この発明に係る圧力容器の気密装置の機能
を説明するための図面で、図１(a) は、パッキン部材へ
の加圧力が正常な場合の説明図，図１(b) は、パッキン
部材への加圧力が低下した異常時の説明図、図２は、パ
ッキン部材の拡大断面図である。この図１は、前記図３
に示す圧力容器１のＡ部の拡大部分断面図に相当するも
のである。

【０００８】前記のように、容器本体２の開口部３の周
囲には、この開口部３を取り囲むように所定深さのパッ
キン溝６を形成してあり、このパッキン溝６内には、こ
の発明に係るパッキン部材１０をはめ込んである。この
パッキン部材１０は、パッキン溝６と同様に環状のもの
で、パッキン溝６内に装着する前の状態では、図２に二
点鎖線で示すように、蓋４の裏面側と接する平坦な先端
部１１と、圧力容器の内側方向と外側方向とに向けて傾
斜するように広がる一対の脚部１２とを有しており、全
体的に略逆Ｙ字形の断面形状となっている。このパッキ
ン部材１０の先端部１１の長さは、パッキン部材１０を
パッキン溝６から突出させ、このパッキン部材１０の押
圧力によって、蓋４を支持部材（図３参照）に押し付け
た状態において、パッキン溝６からほとんどが突出する
長さであり、脚部１２の長さは、その状態において、パ
ッキン溝６から僅かに突出する長さである。この脚部１
２の先端側の部分は、ほぼ鋭角状となっている。このパ
ッキン部材１０を前記パッキン溝６に挿入する際には、
一対の脚部１２を互いに近接させ、パッキン部材１０を
略矩形断面とした状態で行なう。パッキン部材１０をパ
ッキン溝６内に収容した状態では、脚部１２は、元の形
状に広がろうとし、その際の力でパッキン溝６の側壁に
面接触状態で密着する。このとき、脚部１２の先端側
（パッキン溝６の底側：図１の下側）の部分は、パッキ
ン溝６への装着前と同様にほぼ鋭角状となっている。

【０００９】前記パッキン部材１０の脚部１２と、パッ
キン溝６との間に形成される空間８には、パッキン部材
１０を蓋４の後面４ａに向けて押圧するための加圧手段
９を接続してある。この加圧手段９は、この実施例にお
いては、上流側に、空気を加圧する加圧装置（図示省
略）を接続してなる加圧空気供給管としてある。以下で
は、この発明の気密装置における機能を説明するが、こ
の説明の便宜のために、パッキン部材１０の一対の脚部
１２のうち、圧力容器１の内側に位置するものを内側脚
部１２ａ、外側に位置するものを外側脚部１２ｂとす
る。

【００１０】以上の構成の気密装置を有する圧力容器１
により、滅菌作業を行う場合、この圧力容器１の蓋４を
所定の機構により閉塞した後、前記加圧空気供給管９を
通じて前記パッキン溝６内の空間８内に加圧空気を送給
する。このときの加圧空気の供給圧力は、前記圧力容器
１内の圧力、例えば圧力容器１内に供給する蒸気の圧力
よりも高く設定する。具体例を挙げれば、前記圧力容器
１内の圧力は、滅菌器においては、概ね２kg／cm² であ
り、この場合には、パッキン溝６の空間８内には３．５
kg／cm² 程度の圧力で空気を供給する。この加圧空気の
供給により、パッキン部材１０は、図１(a) に一点鎖線
で示す初期状態からパッキン溝６から飛び出す方向に移
動することにより、その先端部１１を対向する蓋４の裏
面に圧接し、容器本体２と蓋４との間の気密を保持す
る。このときのパッキン部材１０について、パッキン溝
６から突出する先端部１１にいて注目すると、この先端
部１１の圧力容器１内側は、圧力容器１外側に比べて圧
力が高くなっている。従って、この先端部１１は、圧力
容器１の外側に向けて押圧され、この方向に変形しよう
とする。しかし、パッキン部材１０は、パッキン溝６側
から圧力容器１内側よりも高い圧力で蓋４に向けて押圧
されているため、この変形は抑制される。このとき、パ
ッキン部材１０は前記加圧空気により蓋４との間で圧縮
方向の変形をしており、この変形に伴ってパッキン部材
１０の幅（図１の左右方向）方向に拡大するように変形
する。特に、このパッキン部材１０の脚部に注目する
と、前述のように内側，及び外側脚部１２ａ，１２ｂ
は、元の形状に広がろうとする際の力でパッキン溝６の
側壁に面接触状態で密着しているが、この状態では、更
に加圧空気の圧力が作用する。そのため、内側，及び外
側脚部１２ａ，１２ｂの鋭角状の先端部には、加圧空気
により、外側に押し開く方向の力を受け、この力によっ
てパッキン溝６の側壁への面接触状態を強固なものとし
ている。

【００１１】次に、前記加圧空気供給管９による加圧空
気の供給圧力が低下した場合について説明する。この場
合、空間８内の圧力が低下するため、パッキン部材１０
の蓋４への圧接力が低下する。すると、パッキン部材１
０の先端部１１は、圧力容器１の内側の圧力により、図
１(b) に示すように、圧力容器１の外側（図１の左側）
に向けて容器本体２と蓋４との間に入り込むように変形
する。この状態での外側脚部１２ｂは、先端部１１が圧
力容器１の外側に向けて変形することにより、パッキン
溝６の側壁に押し付けられ面接触状態となる。このパッ
キン部材１０の脚部１２は、もともと外側に向けて広が
った形状としてあるため、外側脚部１２ｂとパッキン溝
６とは、気密性を損なうことなく強固に密着する。一
方、内側脚部１２ａについては、パッキン部材１０が圧
力容器１の外側に向けて変形することにより、この内側
脚部１２ａの先端側とパッキン溝６側壁との接触力は弱
くなる。そして、前記空間８内の圧力が、圧力容器１内
側の圧力よりも低下すると、この圧力容器１内の気体
は、接触力の低下した内側脚部１２ａを押圧し、この内
側脚部１２ａとパッキン溝６との間から空間８内に流入
する。この気体は、この実施例においては圧力容器１を
蒸気滅菌器としてあるため、蒸気である。この蒸気の空
間８内への流入は、空間８内の圧力が圧力容器１内の圧
力と略等しくなるまで継続し、空間８内の圧力と圧力容
器１内の圧力とが略等しくなった時点で、この流入は終
了する。ここで、パッキン部材１０の脚部は、鋭角状に
形成してあるため、前記気体の流入を促進する効果があ
る。パッキン溝６の空間８内への蒸気の流入が終了した
時点では、パッキン溝６内の圧力は、圧力容器１内の圧
力と略同等であり、圧力容器１の外側の圧力（通常は大
気圧である。）より高くなっている。しかも、前記パッ
キン部材１２は、圧力容器１内側と外側の圧力差から圧
力容器１の外側（図１の右側）に向けて変形し、外側脚
部１２は、パッキン溝６の側壁に押し付けられた状態と
なっているため、パッキン溝６と圧力容器１外側との気
密は保たれている。従って、パッキン部材１０は、圧力
容器１内側と同じ圧力で蓋４に圧接することになり、容
器本体２と蓋４との間の気密を維持することができる。
以上のように、この発明の気密装置によれば、加圧空気
供給管９からの加圧空気の供給圧力が低下したとして
も、パッキン溝６内の空間８の圧力は、少なくとも圧力
容器１内の圧力を維持することができ、これによって容
器本体２と蓋４と間の気密を確実に維持することができ
る。

【００１２】以上の説明においては、圧力容器１内を加
圧状態とする場合についての説明であるが、蒸気滅菌器
においては、滅菌作業の一部の行程に圧力容器１内を減
圧状態とする場合がある。例えば、滅菌作業開始時に、
圧力容器１内を全て蒸気で満たすために空気を排除する
行程や、滅菌作業終了時に、圧力容器１内の蒸気を排出
し、被滅菌物を乾燥させる行程である。この場合におい
ても、この発明の気密装置は、容器本体２と蓋４との間
の気密を確実に維持する。即ち、圧力容器１内を減圧し
た場合、圧力容器１の内外での圧力差は最大でも大気圧
であり、加圧空気供給管９による加圧空気の供給圧力が
低下したとしても、大気圧程度までである。そして、圧
力容器１の減圧時には、圧力容器１の内外の圧力差か
ら、蓋４は容器本体２に近付く方向に押されることにな
り、パッキン部材１０の先端部１１は、圧力容器１の内
側と外側の圧力差により、図１(b) とは逆方向に、圧力
容器１の内側（図１の左側）に向けて変形しようとす
る。そして、加圧空気供給管９による供給圧力が低下し
た場合、空間８内の圧力が低下するため、パッキン部材
１０の蓋４への圧接力が低下するが、この場合において
は、前述の圧力容器１内を加圧する場合に比べて圧力容
器１の内外の圧力差が小さいため、パッキン部材１０の
先端部１１が、容器本体２と蓋４との間の隙間に食い込
むように変形し、両者間の気密を確実に維持することが
できる。

【００１３】以上の実施例においては、パッキン部材１
０をパッキン溝６から突出させるための加圧手段９を、
加圧空気によるものとしているが、この発明において
は、蒸気などの気体であってもよい。上述実施例のよう
に、圧力容器１が蒸気滅菌器である場合、滅菌器に供給
する蒸気をパッキン溝６に供給するように構成ことによ
り、空気を圧送する空気加圧手段を設ける必要がなくな
る。

【００１４】以上では、圧力容器の一例として蒸気滅菌
器に適用した場合について説明しているが、この発明に
おいては、このような蒸気滅菌器以外の圧力容器につい
ても適用可能である。また、真空冷却機のように内部を
主に減圧する圧力容器についても、同様に適用できる。
更に、以上の実施例は、図３に示すように蓋をスライド
させて開閉する形式の圧力容器に適用した一例を示すも
のであり、この発明においては、このようなスライド式
の開閉蓋以外の蓋、例えば、蝶番を介して取り付けた蓋
を備えた圧力容器においても同様に適用できることはい
いうまでもない。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る圧
力容器の気密装置は、容器本体、或は蓋の何れかに設け
たパッキン溝内に、パッキン溝内に挿入される側に、圧
力容器の内外両側に広がる脚部を形成したパッキン部材
を、脚部を互いに近接させた状態で収容し、パッキン溝
に、パッキン部材を蓋、或は容器本体に向けて押し付け
るための加圧手段を接続したものであるから、加圧手段
によるパッキン部材の加圧力が減少し、前記パッキン部
材の接触力が低下した場合には、パッキン溝から突出す
る部分は、容器本体と蓋との間で低圧側に向けて変形
し、高圧側の脚部とパッキン溝の側壁との接触部分から
パッキン溝内に高圧側の気体が流入し、パッキン溝内の
圧力は高圧側と同一となり、パッキン部材の圧着力を回
復する。しかも、パッキン部材の脚部は、両側に広がる
ように形成したものであり、パッキン溝内にパッキン部
材を収容する際には、互いに近接させた状態で行なうも
のであるから、脚部が元の形状に広がろうとする際の力
を利用して、パッキン溝の側壁との接触状態を良好に保
つ。

【００１６】更に、前記脚部は両側に広がるように形成
したものであるから、前述のようにパッキン部材の加圧
力が減少してパッキン部材が容器本体と蓋との間で低圧
側に向けて変形しても、低圧側の脚部はパッキン溝の側
壁と強固に接触するため、パッキン溝と圧力容器の低圧
側との間を気密を維持することができる。

【００１７】従って、この発明に係る圧力容器の気密装
置によれば、加圧手段からの加圧空気の供給圧力が低下
したとしても、パッキン溝内の圧力は少なくとも圧力容
器内の圧力を維持することができ、これによって容器本
体と蓋と間の気密を確実に維持することができる。しか
も、この発明に係る圧力容器の気密装置は、構造が簡単
であり、パッキン部材の形状のみの変更で済むため、在
来の装置におけるパッキン部材に代えてこの発明のパッ
キン部材を適用することにより、簡単に気密性を確実な
ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る圧力容器の気密装置の機能を説
明するための図面で、図１(a)は、パッキン部材への加
圧力が正常な場合の説明図，図１(b) は、パッキン部材
への加圧力が低下した異常時の説明図である。

【図２】パッキン部材の拡大断面図である。

【図３】従来の圧力容器における気密装置の一例を示す
拡大部分断面図である。

【符号の説明】

１圧力容器２容器本体３開口部４蓋６パッキン溝９加圧手段１０パッキン部材１１先端部１２脚部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野浩二愛媛県松山市堀江町７番地三浦工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力容器１の容器本体２、或は蓋４の何
れかに装着し、容器本体２と蓋４との間の封止を行う気
密装置であって、前記容器本体２の開口部３周辺に対応
する位置に、容器本体２、或は蓋４の何れかにパッキン
溝６を設け、このパッキン溝６内に、パッキン溝６内に
挿入される側に、圧力容器１の内外両側に広がる一対の
脚部１２を形成し、この脚部１２を互いに近接させた状
態のパッキン部材１０を収容し、前記パッキン溝６に
は、パッキン部材１０を蓋４、或は容器本体２に向けて
押し付けるための加圧手段９を接続したことを特徴とす
る圧力容器の気密装置。
【請求項２】前記加圧空気の圧力低下時には、前記圧
力容器１の内外のうちの高圧側に位置する脚部１２とパ
ッキン溝６の壁面との間から、パッキン溝６内に前記高
圧側の気体が流入するように構成したことを特徴とする
請求項１に記載の圧力容器の気密装置。
【請求項３】前記パッキン部材１０は、対向する容器
本体２、或は蓋４に圧接した状態において、その脚部１
２がパッキン溝６内にあるように形成したことを特徴と
する請求項１、又は請求項２記載の圧力容器の気密装
置。