KR101634049B1 - 압력 용기의 덮개 체결 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 용기 본체의 개구부를 전체 둘레에 걸쳐서 대략 균등압으로 밀봉할 수 있고, 또한 덮개체의 개구부에 대한 체결 및 체결 해제를, 렌치를 사용하지 않고 수동 조작 가능하고, 덮개 개폐 시간을 단축하여, 종래의 자동 장치에 비해, 설비 비용 및 메인터넌스 비용도 저감 가능한 압력 용기의 덮개 체결 장치를 제공한다.
(해결 수단) 일방의 플랜지에, 전체 둘레에 걸쳐서 소정 간격마다 복수의 덮개 체결용 돌기를 돌출 형성하고, 타방의 플랜지에 전체 둘레에 걸쳐서 소정 간격마다 복수의 돌기 삽입 통과 구멍을 형성한다. 각 덮개 체결용 돌기의 길이는, 플랜지 접합시, 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 타방의 플랜지에 간극이 생기는 길이로 하고, 각 간극에 스페이서 조작 부재를 수동 조작하여 스페이서를 자유롭게 빼고 꽂을 수 있도록 삽입한다. 이 때, 스페이서의 두께를 간극의 길이보다 짧고, 또한 가압 처리시, 용기 내압에 의해 덮개체가 덮개 열림 방향으로 이동하는 거리를, O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 거리로 한정하는 두께로 하였다.

Description

압력 용기의 덮개 체결 장치{COVER ENGAGEMENT APPARATUS FOR PRESSURE VESSEL}

본 발명은 압력 용기의 용기 본체의 개구부에 장착된 덮개체를, 밀봉 상태에서 체결하는 압력 용기의 덮개 체결 장치에 관한 것이다.

처리물을 가압 처리하는 압력 용기는, 일반적으로 고내압의 용기 본체와, 플랜지의 환상 홈에 삽입된 O 링을 개재하고, 이 용기 본체의 개구부를 다수 개의 체결 볼트 (덮개 체결용 돌기) 에 의해 밀봉하는 덮개체를 구비하고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1). 각 체결 볼트는, 용기 본체의 둘레 방향으로 소정 간격마다 배치되고, 또한 높은 용기 내압에 견디는 강도가 필요한 점에서, 나사부가 대경이며 사용 개수도 많다.

그 때문에, 덮개체를 개폐하는 빈도가 높은 가황용의 압력 용기 등에서는, 매회의 체결 볼트의 착탈에 요하는 시간이 길어지고, 렌치에 의해 체결 볼트를 돌리는 작업자의 노력의 부담이 컸다.

그래서, 이것을 해소하는 종래 기술로서, 예를 들어, 모터 구동의 동력 전달부를 이용하여, 전체 체결 볼트를 일괄로 비틀어 넣거나 또는 비틀어 빼는 것이 개발되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 2). 그 밖에, 유압 실린더의 로드의 꺼내고 넣는 것에 의해, 용기 본체의 개구부에 덮개체를 눌러서 클램프 또는 덮개를 열 때 클램프 해제하는 것 (예를 들어, 특허문헌 3) 등도 알려져 있다.

일본 공개특허공보 평8-291862호 일본 공개실용신안공보 소48-716호 일본특허 제5649054호

그러나, 특허문헌 2 및 특허문헌 3 의 종래 기술에서는, 용기 본체의 개구부에 장착된 덮개체를 자동으로 체결 또는 체결 해제하는 액추에이터가 부착된 자동 덮개 체결 장치가 필요해져, 설비 비용이 고등하였다.

또, 이와 같은 자동 덮개 체결 장치에 있어서는, 메인터넌스시, 고가의 액추에이터나 제어 기기 등의 수리 또는 교환을 부득이하게 하게 되는 경우가 있었다.

또한, 특허문헌 3 의 경우에는, 유압 실린더의 클램프력을 이용하여 덮개를 닫기 위해, 플랜지의 둘레 방향으로 소정 간격마다 배치된 다수 개의 체결 볼트를 이용하는 것에 비하여, 덮개체를 용기 본체의 개구부의 전체 둘레에 걸쳐서 대략 균등압으로 누르는 것은 어렵다는 별개의 문제도 발생하였다.

본 발명은, 상기 서술한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 용기 본체의 개구부를 전체 둘레에 걸쳐서 대략 균등압으로 밀봉할 수 있고, 또한 덮개체의 개구부에 대한 체결 및 체결 해제를, 렌치를 사용하지 않고 수동 조작 가능하여, 이로써, 개구부의 덮개 개폐에 걸리는 작업 시간을 단축할 수 있음과 함께, 액추에이터를 갖는 종래의 자동 장치에 비해, 설비 비용 및 메인터넌스 비용의 저감도 도모되는 압력 용기의 덮개 체결 장치를 제공하는 것에 있다.

청구항 1 에 기재된 본 발명은, 처리물을 가압 처리하는 압력 용기의 용기 본체의 개구부와 덮개체를 O 링을 개재하여 플랜지 접합할 때, 서로를 밀봉 상태에서 체결하는 압력 용기의 덮개 체결 장치에 있어서, 상기 개구부와 상기 덮개체 중의 어느 일방의 플랜지에, 그 일방의 플랜지의 전체 둘레에 걸쳐서 소정 간격마다 장착되고, 또한 외주로 팽출된 헤드부를 갖는 복수의 덮개 체결용 돌기와, 상기 개구부와 상기 덮개체 중의 타방의 플랜지에, 그 타방의 플랜지의 전체 둘레에 걸쳐서 상기 소정 간격마다 형성되고, 또한 대응하는 덮개 체결용 돌기가 삽입 통과되는 복수의 돌기 삽입 통과 구멍과, 상기 개구부와 상기 덮개체의 플랜지 접합시, 대응하는 돌기 삽입 통과 구멍으로부터 돌출된 상기 복수의 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 상기 타방의 플랜지의 간극에 자유롭게 빼고 꽂을 수 있게 삽입되는 복수의 스페이서와, 그 복수의 스페이서가 상기 소정 간격마다 고정되고, 또한 수동 조작에 의해 상기 복수의 스페이서를 대응하는 간극에 일괄로 빼고 꽂는 스페이서 조작 부재를 구비하고, 상기 복수의 덮개 체결용 돌기의 길이는, 상기 플랜지 접합시, 상기 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 상기 타방의 플랜지 사이에 간극이 형성되는 길이로, 상기 복수의 스페이서의 두께는, 이들 스페이서가 삽입되는 상기 간극의 길이보다 짧고, 또한 상기 처리물의 가압 처리시, 용기 내압에 의해 상기 덮개체가 덮개 열림 방향으로 이동하는 거리를, 상기 O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 거리로 한정하는 두께로 한 것을 특징으로 하는 압력 용기의 덮개 체결 장치이다.

청구항 2 에 기재된 본 발명은, 상기 스페이서 조작 부재를, 상기 일방의 플랜지 또는 상기 타방의 플랜지에, 슬라이드 가이드 지지 다리를 개재하여, 그 선출된 플랜지의 둘레 방향으로 자유롭게 슬라이드할 수 있도록 장착한 것이다.

청구항 3 에 기재된 본 발명은, 덮개체의 체결 전 및 그 체결 해제 전에, 상기 일방의 플랜지와 상기 타방의 플랜지를, 접합면끼리를 맞닿게 한 상태에서 임시 체결하는 플랜지 임시 체결재를 가진 것이다.

청구항 4 에 기재된 본 발명은, 상기 복수의 덮개 체결용 돌기는, 상기 일방의 플랜지의 외주부로부터 그 반경 방향 외측으로 연장된 복수의 돌기 장착용 부재에 장착되고, 상기 복수의 돌기 삽입 통과 구멍은, 상기 타방의 플랜지의 외주부로부터 그 반경 방향 외측으로 연장된 복수의 삽입 통과 구멍 형성용 부재에 형성된 것이다.

청구항 5 에 기재된 본 발명은, 상기 스페이서 조작 부재를, 모든 상기 스페이서가 고정된 1 개의 환상체 또는 일부의 상기 스페이서를 각각 고정한 복수의 부분 조작 부재로 구성한 것이다.

청구항 6 에 기재된 본 발명은, 상기 압력 용기의 덮개 개폐 방식으로서, 상기 용기 본체의 개구부에 힌지를 개재하여 상기 덮개체가 연결된 힌지 개폐 방식 또는 덮개 매달기 이동 수단에 의해 매달린 상기 덮개체를 이동시킴으로써, 상기 용기 본체의 개구부에 상기 덮개체를 착탈하는 매달기 개폐 방식을 채용한 것이다.

압력 용기는, 처리물을 가압 처리 또는 가열·가압 처리 등을 하는 것으로서, 용기 본체와, 그 개구부를 플랜지 접합에 의해 막는 덮개체 (경판 (鏡板)) 를 가지고 있다.

압력 용기의 덮개 개폐 방식은 임의이다. 예를 들어, 용기 본체의 개구부에 힌지를 개재하여 덮개체가 연결된 힌지 개폐 방식을 채용할 수 있다. 그 외에, 체인 블록이나 호이스트 등의 덮개 매달기 이동 수단에 의해 매달린 덮개체를, 수평 이동 또는 선회 이동시켜, 용기 본체의 개구부에 덮개체를 착탈하는 매달기 개폐 방식이어도 된다.

압력 용기의 종류로는, 예를 들어, 간이 압력 용기, 제 １ 종 압력 용기, 제 2 종 압력 용기 등을 들 수 있다.

용기 본체의 형상은 임의이지만, 일반적으로는 원통이다.

처리물로는, 예를 들어, 생고무, 각종 열경화성 합성 수지 등을 채용할 수 있다.

덮개체의 형상 및 사이즈는, 용기 본체의 개구부의 형상 및 사이즈에 따라 적절히 변경된다.

O 링은, 탄성체의 반발력에 의해 자체 밀봉성을 나타내는 단면 원형의 환상 성형품으로, 환상 홈에 끼워 넣어 사용하는 것이면, 그 종류는 임의이다.

O 링의 소재로는, 예를 들어, 니트릴 고무, 수소화니트릴 고무, 불소 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 실리콘 고무, 아크릴 고무 등을 들 수 있다.

O 링의 사용 개수는, 1 개여도 되고 복수 개여도 된다. 복수 사용인 경우, 동일 종류의 O 링을 사용해도 되고, 상이한 종류의 것을 사용해도 된다.

O 링의 형성 위치는, 용기 본체의 개구부의 단면, 개구부측의 플랜지의 접합면, 덮개체의 단면, 덮개체의 플랜지의 접합면 중 어느 것이어도 된다.

덮개 체결용 돌기가 장착되는 일방의 플랜지는, 용기 본체의 개구부에 둘레에 형성된 플랜지여도, 덮개체의 외주부에 둘레에 형성된 플랜지 중 어느 것이어도 된다.

덮개 체결용 돌기로는, 예를 들어 체결 볼트, 핀 등의 각종 돌기물을 채용할 수 있다.

덮개 체결용 돌기의 단면 형상은, 원형, 타원형, 다각형 등을 채용할 수 있다.

덮개 체결용 돌기의 굵기는, 압력 용기의 사이즈, 그 내압 등에 따라 적절히 변경된다.

덮개 체결용 돌기의 헤드부의 형상은 임의이다. 예를 들어, 원형, 타원형, 다각형 등이다.

덮개 체결용 돌기의 헤드부의 외주로의 팽출 폭은 임의이다. 예를 들어, 3 ∼ 30 ㎜, 바람직하게는 5 ∼ 20 ㎜ 이다. 요점은, 헤드부의 내면과 타방의 플랜지의 외면의 간극에 삽입된 스페이서가, 덮개 체결용 돌기의 선방에 어긋나지 않도록 걸어 고정할 수 있는 팽출 폭이면 된다.

덮개 체결용 돌기의 사용 개수는, 예를 들어 4 개 이상이다. 이 사용 개수에 따라, 덮개 체결용 돌기를 일방의 플랜지의 전체 둘레에 걸쳐서, 그 둘레 방향에 장착하는 간격 (피치) 이 정해진다. 일방의 플랜지의 둘레 방향에 있어서의 간격은, 등간격이어도 되고 그렇지 않아도 된다. 단, 등간격인 편이 용기 본체의 개구부를 전체 둘레에 걸쳐서 균등압으로 밀봉할 수 있다.

덮개 체결용 돌기의 길이는, 플랜지 접합 (양 플랜지를 중첩했을 뿐인 상태, 플랜지 맞닿음) 시, 돌기 삽입 통과 구멍으로부터 덮개 체결용 돌기의 선부가 돌출되고, 또한 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 타방의 플랜지 사이에 간극이 형성되는 길이이다. 이 간극의 길이는, 스페이서의 두께를 고려하여, 적절히 설정해도 된다. 즉, 스페이서의 두께를 규정하는 것이 아니라, 덮개 체결용 돌기의 길이를, 스페이서를 지장없이 삽입 가능한 간극이 얻어지고, 또한 덮개 닫힘 상태에서 처리물을 가압 처리할 때, 용기 내압에 의해 덮개체가 덮개 열림 방향으로 이동하는 거리를, O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 거리로 제한되는 길이로 규정해도 된다.

돌기 삽입 통과 구멍이 형성되는 타방의 플랜지는, 덮개 체결용 돌기를 갖지 않는 용기 본체의 개구부측의 플랜지 또는 덮개체측의 플랜지이다.

돌기 삽입 통과 구멍의 형상 및 사이즈는, 대응하는 덮개 체결용 돌기가 삽입 통과 가능하면 각각 임의이다.

또, 돌기 삽입 통과 구멍의 타방의 플랜지의 둘레 방향에 있어서의 형성 간격 (형성수) 은, 일방의 플랜지에 배치 형성된 덮개 체결용 돌기의 둘레 방향에 대한 형성 간격에 대응한다.

이들 덮개 체결용 돌기는, 일방의 플랜지의 외주부로부터 그 반경 방향 외측으로 연장된 복수의 돌기 장착용 부재에 장착함으로써, 이들 돌기를 간접적으로 일방의 플랜지에 배치 형성하도록 구성해도 된다. 또, 복수의 돌기 삽입 통과 구멍도 동일하게, 타방의 플랜지의 외주부로부터 그 반경 방향 외측으로 연장된 복수의 삽입 통과 구멍 형성용 부재에 형성함으로써, 이들 삽입 통과 구멍을 간접적으로 타방의 플랜지에 형성해도 된다. 돌기 장착용 부재 및 삽입 통과 구멍 형성용 부재로는, 예를 들어, 소정 형상의 래그를 채용할 수 있다.

또, 덮개체의 체결 전 및 그 체결 해제 전에는, 각 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 타방의 플랜지 사이에, 각 스페이서를 원활히 삽입하는 간극을 확보하기 위해, 플랜지 임시 체결재에 의해 일방의 플랜지와 타방의 플랜지를 접합면끼리를 맞닿게 한 상태에서 임시 체결하는 것이 바람직하다.

여기서 말하는 「덮개체의 체결 전 및 그 체결 해제 전」이란, 본 발명의 압력 용기의 덮개 체결 장치에 의한 양플랜지의 체결 작업을 실시하기 전 (직전) 과, 이렇게 하여 체결된 양플랜지의 체결의 해제 작업을 실시하기 전 (직전) 을 의미한다.

플랜지 임시 체결재로는, 예를 들어, 체결 볼트 너트 구조체 등을 채용할 수 있다.

스페이서의 소재는 한정되지 않는다. 예를 들어, 내마모성이 높은 탄소강 (S45C 를 함유하는 SC 등) 을 채용할 수 있다. 그 외에 스테인리스, SS 등이어도 된다.

스페이서의 형상은 임의이지만, 헤드부와 타방의 플랜지의 간극에 삽입되었을 때, 덮개 체결용 돌기에 스페이서를 걸어 고정할 수 있도록, コ 자형 또는 U 자형이 바람직하다.

또, 스페이서의 크기는 삽입된 헤드부와 타방의 플랜지의 간극으로부터 용이하게 이탈하지 않는 사이즈이면 임의이다.

스페이서의 상기 간극으로의 삽입 방향은 임의이다. 예를 들어, 압력 용기 (플랜지) 의 둘레 방향이어도 되고, 그 반경 방향이어도 된다.

스페이서 조작 부재의 소재로는, 예를 들어, 철, 강 (탄소강을 포함한다), 알루미늄 합금 등의 각종 금속을 채용할 수 있다.

스페이서 조작 부재로는, 모든 스페이서가 고정된 1 개의 환상체 (봉재, 관재, 판재 등) 또는 일부의 스페이서를 각각 고정한 복수의 부분 조작 부재로 구성한 것 등을 채용할 수 있다. 각 부분 조작 부재에 의한 스페이서 조작 부재의 분할수는 2 개여도 되고, 3 개 이상이어도 된다. 또, 각 부분 조작 부재는, 스페이서 조작 부재를 등분율하는 것이 일반적이지만, 불균등하게 분할해도 된다.

스페이서 조작 부재에 고정되는 스페이서의 수는, 덮개 체결용 돌기의 사용수에 따라 적절히 변경된다.

스페이서 조작 부재에는, 작업자가 조작하기 쉽도록 조작 레버를 장착하는 것이 바람직하다.

스페이서 조작 부재는, 용기 본체 (개구부측의 플랜지를 포함한다) 에 장착해도 되고, 덮개체 (덮개체측의 플랜지를 포함한다) 에 장착해도 된다. 또, 압력 용기로부터 분리된 독립 부재로 해도 된다.

스페이서 조작 부재는, 슬라이드 가이드 지지 다리를 개재하여, 일방의 플랜지 또는 타방의 플랜지에, 그 선출된 플랜지의 둘레 방향으로 자유롭게 슬라이드할 수 있도록 장착할 수 있다. 또한, 이 스페이서 조작 부재는, 어느 플랜지도 개재하지 않고, 용기 본체 또는 덮개체에 장착하도록 해도 된다.

슬라이드 가이드 지지 다리의 형상, 사이즈는 스페이서 조작 부재를 타방의 플랜지의 둘레 방향으로 자유롭게 슬라이드할 수 있도록 지지할 수 있으면 임의이다.

슬라이드 가이드 지지 다리의 사용수는 일반적으로 복수이지만, 이것을 가로로 긴 장척물로 함으로써 1 개로 해도 된다.

슬라이드 가이드 지지 다리는, 플랜지를 포함하는 용기 본체 또는 플랜지를 포함하는 덮개체에, 체결 볼트 등에 의해 자유롭게 착탈할 수 있도록 연결하는 것이 바람직하다. 만일, 용접 등에 의해 이것들로 분리 불가능하게 고정했을 경우, 메인터넌스시에 압력 용기에 용접된 부품은, 압력 용기의 법적 적용을 받아야 하고, 그 인가를 얻기 위해서 시간과 비용이 든다.

그 외에, 스페이서 조작 부재는 링크 기구를 개재하여, 각각 플랜지를 포함하는 용기 본체나 덮개체에 장착해도 된다.

여기서 말하는 「복수의 스페이서의 두께가, 이것들 스페이서가 삽입되는 간극의 길이보다 짧다」에 대해 설명한다. 각 덮개 체결용 돌기는, 용기 본체측의 플랜지와 덮개체의 플랜지가 면접촉되는 플랜지 접합시, 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 타방의 스페이서 사이에 간극이 나타내는 길이를 가지고 있다. 그 때문에, 플랜지 접합시, O 링을 눌러 찌부러뜨려 그 접촉면끼리를 닿게 하면, 헤드부와 타방의 스페이서 사이에, 이 간극이 형성된다. 각 스페이서의 두께는, 이 간극의 길이 (폭, 넓이) 보다 짧게 설계되어 있다. 이로써, 덮개 체결시 및 덮개 체결 해제시에 있어서, 각 스페이서를 대응하는 간극에 원활히 빼고 꽃을 수 있다.

또, 여기서 말하는 「복수의 스페이서의 두께를, 처리물의 가압 처리시, 용기 내압에 의해 덮개체가 덮개 열림 방향으로 이동하는 거리를, O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 거리로 한정하는 두께로 하였다」라는 점에 대하여 상세하게 설명한다.

여기서의 「O 링의 자체 밀봉성」이란, O 링이 자기의 반발력에 의해 플랜지가 부착된 용기 본체의 개구부와, 플랜지가 부착된 덮개체의 간극을, 용기 내 유체가 누출되지 않도록 시일 (밀봉) 하는 기능이다.

이것을 근거로 하여, 각 덮개 체결용 돌기는, 플랜지 접합시에 있어서의 헤드부와 타방의 플랜지에 형성되는 간극의 길이를, (1) "대응하는 스페이서의 두께" 에, (2) "O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 거리" 를 가산한 길이로 하고 있다. 즉, 덮개 체결시 및 덮개 체결 해제시에 있어서, 미리 플랜지 임시 체결재 등을 사용하여 (수동이어도 된다), O 링을 눌러 찌부러뜨려 양플랜지를 밀접하게 해두면, 스페이서의 두께보다 폭이 긴 "간극" 에는, O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 거리분만큼, 이 간극의 폭 방향으로 여유가 생긴다. 그 때문에, 스페이서 삽입시, 작업자는 그다지 큰 힘을 가하지 않아도, 모든 스페이서를 대응하는 간극에 용이하게 빼고 넣을 수 있다.

O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 거리는, O 링의 종류, 소재, 단면 형상, 단면적 등에 따라 적절히 변경된다. 예를 들어, 일반적인 O 링의 경우, 궤압 (潰壓) 이 작용하고 있지 않은 (무부하 상태의) O 링이, 환상 홈으로부터 돌출된 부분 (내주부) 의 돌출 길이 (O 링의 길이 방향에 직교하는 단면 상에서의 길이) 를 기준값으로 하고, 그 0 ％ 를 초과하고 100 ％ 이하가 되는 길이이다. 또, O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 바람직한 거리는, 그 기준 길이의 8 ∼ 40 ％ 가 되는 길이이다. 8 ％ 미만에서는 O 링의 궤율이 지나치게 작아, 용기 내 유체의 누출이 발생할 우려가 있다. 또, 40 ％ 를 초과하면 O 링에 압축 균열이 발생할 우려가 있다. 또, O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 더욱 바람직한 거리는, 그 기준 길이의 15 ∼ 30 ％ 가 되는 길이이다. 이 범위이면 설계 기준역을 일탈하지 않고, 내구성과 밀봉성이 모두 유지된다. 나아가서는, O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 특히 바람직한 범위는, 그 기준 길이의 19 ∼ 30 ％ 가 되는 길이이다. 이 범위이면 O 링의 내구성이 최량으로 유지된다.

이와 같이, 각 간극에 각 스페이서를 삽임함으로써, 플랜지 접합시 (용기 내압이 작용하는 덮개 닫힘시를 포함한다) 의 덮개체의 이동 거리를, 최대로도 O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 거리로 한정할 수 있다. 그 결과, 종래와 같이 양플랜지를 견고하게 볼트 체결하지 않아도, 이 플랜지 접합시, 압력 용기의 내부 유체가 외부로 누출되는 경우는 없다.

청구항 1 에 기재된 발명에 의하면, 처리물을 수납한 용기 본체의 개구부를 덮개체에 의해 덮개를 닫을 때, 먼저 각 덮개 체결용 돌기를 대응하는 돌기 삽입 통과 구멍에 삽입 통과시키고, 일방의 플랜지와 타방의 플랜지를 중첩한다. 이로써, O 링은 눌러 찌부러지고, 각 덮개 체결용 돌기에서는, 헤드부와 타방의 플랜지 사이에 간극이 형성된다.

다음으로, 스페이서 조작 부재를 수동 조작하여, 각 스페이서를 대응하는 간극에 일괄로 삽입한다. 이 때, 각 간극의 폭 (길이) 은 스페이서의 두께보다 (최대로) O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 길이분만큼 길기 때문에, 작업자는 그다지 큰 힘을 가하지 않아도, 각 스페이서를 대응하는 간극에 삽입할 수 있다.

그 후, 압력 용기의 내압을 높여 처리물의 가압 처리를 실시한다. 그 때, 용기 내압에 밀려, 덮개체는 각 덮개 체결용 돌기를 가이드로 덮개 열림 방향으로 이동하지만, 이 이동은 각 스페이서를 개재하여, 각 덮개 체결용 돌기의 헤드부에 의해 저지된다. 그 결과, 용기 본체의 개구부는, 플랜지 둘레 방향에 소정 간격마다 배치된 복수 개의 덮개 체결용 돌기를 플랜지 접합재로 하여, 덮개체에 의해 견고하게 덮개가 닫힌다.

또한, 이 덮개체의 덮개 닫힘 방향으로의 이동은, 스페이서에 의해 O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 범위로 한정된다. 그 결과, 용기 본체의 개구부로부터 용기 내 유체 (기체, 수증기, 액체 등) 가 외부로 누출되는 경우는 없다.

이와 같이 구성되었기 때문에, 용기 본체의 개구부를 전체 둘레에 걸쳐서 대략 균등압으로 밀봉할 수 있고, 또 덮개체의 개구부에 대한 체결 및 체결 해제를, 렌치를 사용하지 않고 수동으로 일괄할 수 있다. 이로써, 개구부의 덮개 개폐에 걸리는 작업 시간을 단축할 수 있음과 함께, 액추에이터를 갖는 종래의 자동 장치에 비해, 설비 비용 및 메인터넌스 비용의 저감도 도모할 수 있다.

청구항 2 에 기재된 발명에 의하면, 스페이서 조작 부재를, 슬라이드 가이드 지지 다리를 개재하여, 일방의 플랜지 또는 타방의 플랜지에 플랜지 둘레 방향으로 자유롭게 슬라이드할 수 있도록 장착하고 있다. 이로써, 압력 용기의 덮개 체결 장치의 컴팩트화가 도모되어, 설치 스페이스가 작은 압력 용기에도 적용할 수 있다. 또, 각 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 타방의 플랜지의 간극으로의 스페이서를 빼고 넣는 조작도, 스페이서 조작 부재의 예를 들어 길이 방향으로의 단순한 밀고 당김이면 되기 때문에, 그 작업성이 높아진다.

청구항 3 에 기재된 발명에 의하면, 덮개 체결 전 및 그 체결 해제 전에는, 플랜지 임시 체결재를 사용하여, 접합면끼리를 맞닿게 한 상태로, 일방의 플랜지와 타방의 플랜지를 임시 체결한다. 이로써, 각 플랜지를 각 간극에 빼고 꽃을 때의 양플랜지의 위치 어긋남을 방지할 수 있음과 함께, 각 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 타방의 플랜지 사이에, 대응하는 스페이서를 원활히 빼고 넣을 수 있게 설정된 바와 같은 길이, 즉 "상기 스페이서의 두께에 O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 길이 (거리) 를 가산한 길이" 를 가진 간극을 확보할 수 있다.

청구항 4 에 기재된 발명에 의하면, 복수의 덮개 체결용 돌기를, 복수의 돌기 장착용 부재를 개재하여, 일방의 플랜지에 간접적으로 배치 형성하고, 또 복수의 돌기 삽입 통과 구멍을, 복수의 삽입 통과 구멍 형성용 부재를 개재하여, 간접적으로 타방의 플랜지에 형성하도록 구성하였다. 이로써, 기존의 플랜지 접합 방식의 압력 용기에도 본 발명의 덮개 체결 장치를 적용할 수 있다.

청구항 5 에 기재된 발명에 의하면, 스페이서 조작 부재를, 모든 스페이서가 고정된 1 개의 환상체로 한 경우에는, 1 회의 수동 조작에 의해, 모든 스페이서를 각 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 타방의 플랜지의 간극에 빼고 꽃을 수 있다.

또, 스페이서 조작 부재를 복수의 부분 조작 부재에 의해 분할 구성한 경우에는, 덮개 체결 장치의 제조가 용이해짐과 함께, 메인터넌스시, 스페이서 조작 부재에 손상 등이 발견된 경우, 해당하는 부분 조작 부재만 수리 또는 교환을 실시하면 된다.

도 1 은 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 정면도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 전부 (前部) 의 일부 단면도를 포함하는 측면도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 용기 본체의 개구부의 정면도이다.
도 4 는 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 용기 본체의 개구부의 일부 단면도를 포함하는 측면도이다.
도 5 는 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 덮개 개폐 궤적을 나타내는 평면도이다.
도 6 은 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 덮개체의 정면도이다.
도 7 은 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 덮개체의 일부 단면도를 포함하는 측면도이다.
도 8 은 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치의 일부를 구성하는 스페이서가 부착된 스페이서 조작 부재의 정면도이다.
도 9 는 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치의 덮개 체결 상태 및 덮개 체결 해제 상태를 나타내는 요부 확대 정면도이다.
도 10 은 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치에 있어서, 덮개 체결 작업의 직전 상태를 나타내는 요부 확대 단면도이다.
도 11 은 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치에 있어서, 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 타방의 플랜지의 간극에 스페이서를 삽입한 상태를 나타내는 요부 확대 단면도이다.
도 12 는 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치에 있어서, 용기 내압에 의해 덮개체가 덮개 열림 방향으로 이동한 상태를 나타내는 요부 확대 단면도이다.
도 13 의 (a) 는 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치에 있어서, 플랜지 접합 전의 O 링의 상태를 나타내는 요부 확대 단면도이다. (b) 는 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치에 있어서, 플랜지 접합시의 O 링의 상태를 나타내는 요부 확대 단면도이다. (c) 는 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치에 있어서, 용기 내압에 의해 덮개체가 덮개 열림 방향으로 이동했을 때의 O 링의 상태를 나타내는 요부 확대 단면도이다.
도 14 는 본 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 정면도이다.
도 15 는 본 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 전부의 일부 단면도를 포함하는 측면도이다.
도 16 은 본 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 용기 본체의 개구부의 정면도이다.
도 17 은 본 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 용기 본체의 개구부의 일부 단면도를 포함하는 측면도이다.
도 18 은 본 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 덮개 개폐 궤적을 나타내는 평면도이다.
도 19 는 본 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 덮개체의 정면도이다.
도 20 은 본 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 탑재한 압력 용기의 덮개체의 일부를 생략한 측면도이다.
도 21 은 본 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치의 일부를 구성하는 다른 스페이서가 부착된 스페이서 조작 부재의 정면도이다.
도 22 는 본 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치에 있어서, 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 타방의 플랜지의 간극에 스페이서를 삽입한 상태를 나타내는 요부 확대 단면도이다.
도 23 은 본 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치에 있어서, 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 타방의 플랜지의 간극에 스페이서를 삽입한 상태를 나타내는 요부 확대 정면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 여기서는, 생고무의 가황을 실시하는 압력 용기의 덮개 체결 장치를 예로 한다.

실시예

도 1 및 도 2 에 있어서, 10 은 본 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치 (이하, 덮개 체결 장치) 로, 생고무 (처리물) 를 가황하는 압력 용기 (11) 의 용기 본체 (12) 의 개구부 (12a) 와 덮개체 (경판) (13) 를, O 링 (14) 을 개재하여 플랜지 접합할 때, 서로를 밀봉 상태에서 체결하는 것이다.

도 1 ∼ 도 8 에 나타내는 바와 같이, 이 덮개 체결 장치 (10) 는, 용기 본체 (12) 의 개구부 (12a) 에 둘레에 형성된 폭이 넓은 일방의 플랜지 (15) 에, 일방의 플랜지 (15) 의 전체 둘레에 걸쳐서 소정 간격마다 장착되고, 또한 외주로 팽출된 헤드부를 갖는 복수의 체결 볼트 (덮개 체결용 돌기) (16) 와, 덮개체 (13) 의 외주부에 둘레에 형성된 타방의 플랜지 (17) 에, 타방의 플랜지 (17) 의 전체 둘레에 걸쳐서 소정 간격마다 형성되고, 또한 대응하는 체결 볼트 (16) 가 삽입 통과되는 복수의 볼트 삽입 통과 구멍 (돌기 삽입 통과 구멍) (18), 개구부 (12a) 와 덮개체 (13) 의 플랜지 접합시, 대응하는 볼트 삽입 통과 구멍 (18) 으로부터 돌출된 각 체결 볼트 (16) 의 헤드부 (16a) 와 타방의 플랜지 (17) 의 간극에 자유롭게 빼고 꽂을 수 있게 삽입되는 복수의 스페이서 (19) 와, 각 스페이서 (19) 가 소정 간격마다 고정되고, 또한 수동 조작에 의해 각 스페이서 (19) 를, 대응하는 간극에 일괄로 빼고 꽂는 스페이서 조작 부재 (20) 를 구비하고 있다.

이하, 이들 구성체를 구체적으로 설명한다.

도 1 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 이 압력 용기 (11) 는, 생고무 (내용물) 의 가황을 실시하는 P (㎫ 게이지) × V (내용적) 값이 0.02 를 초과하는 덮개 매달기 개폐 방식의 제 １ 종 압력 용기이다.

용기 본체 (12) 는, 일단면에 개구부 (12a) 를 갖는 직경 1200 ㎜ 의 가로로 둔 원통형의 것이다. 용기 본체 (12) 는, 횡 방향으로 소정 간격마다 대향 배치된 지지 다리 (21a) 를 갖는 가대 (架臺) (21) 에 탑재되어 있다.

또, 용기 본체 (12) 의 개구부 (12a) 에는, 폭넓은 일방의 플랜지 (15) 가 둘레에 형성되어 있다 (도 3 및 도 4). 일방의 플랜지 (15) 에는, 그 둘레 방향으로 30˚ 피치로 12 개의 체결 볼트공 (22) 이 형성되어 있다. 각 체결 볼트공 (22) 에는, 대응하는 체결 볼트 (16) 의 나사부 (16b) 가 삽입 통과된다. 체결 볼트 (16) 는 대경인 좌금 (座金) 일체형의 육각 체결 볼트이다. 단, 좌금이 별체인 것이어도 된다. 각 나사부 (16b) 의 선단부에는 더블 너트 (23) 가 나사 결합되어 있다. 또, 일방의 플랜지 (15) 에는, 그 우단부와 좌단부에 1 쌍의 소볼트공 (24) 이 형성되어 있다.

일방의 플랜지 (15) 의 접합면의 내주부에는, 단면 사다리꼴상의 환상 홈 (25) 이 둘레에 형성되어 있다 (도 13). 환상 홈 (25) 에는 직경 10 ㎜ 의 실리콘 수지제의 O 링 (14) 이 끼워 넣어져 있다. 이 때, O 링 (14) 의 길이 방향으로 직교하는 단면에 있어서, 환상 홈 (25) 의 개구로부터 돌출되는 O 링 (14) 의 내주 부분의 길이는 3 ㎜ 이다.

용기 본체 (12) 의 개구부 (12a) 의 도 1 상의 우측 부근에는, 덮개 매달기 도구 (덮개 매달기 이동 수단) (26) 가 세워서 설치되어 있다 (도 1, 도 2 및 도 5). 덮개 매달기 도구 (26) 는, 원통상의 선회 가이드 지주 (27) 와, 선회 가이드 지주 (27) 에 하부가 자유롭게 회동 (回動) 할 수 있도록 삽입된 회동 폴 (28) 과, 회동 폴 (28) 의 상단부에 외팔보 지지된 수평인 선회 아암 (29) 과, 선회 아암 (29) 의 선단부에 고정된 체인 블록 (30) 을 가지고 있다. 덮개 개폐시, 체인 블록 (30) 에 의해 덮개체 (13) 를 매달아 올리고, 그 후 회동 폴 (28) 을 중심으로 하여, 선회 아암 (29) 과 일체적으로 덮개체 (13) 를 수평 선회시킨다 (도 5).

다음으로, 도 6 및 도 7 을 참조하여 덮개체 (13) 를 설명한다.

덮개체 (13) 는 중앙부가 외방으로 돌출된 경판이다. 그 외주부의 상단부에는, 체인 블록 (30) 의 체인 (30a) 이 걸어 고정되는 역 U 자상의 괘지 (掛止) 링 (13a) 이 고정되어 있다. 또, 덮개체 (13) 의 외주부에는, 일방의 플랜지 (15)와 동일 형상, 동일 사이즈의 타방의 플랜지 (17) 가 일체적으로 둘레에 형성되어 있다.

타방의 플랜지 (17) 에는, 그 둘레 방향으로 30˚ 피치로 12 개의 볼트 삽입 통과 구멍 (18) 이 형성되어 있다. 각 볼트 삽입 통과 구멍 (18) 은, 각 체결 볼트 (16) 의 헤드부 (16a) 의 대각 거리보다 대경인 원형 구멍이다. 또, 타방의 플랜지 (17) 의 우단부와 좌단부에는, 플랜지 접합시, 각 소볼트공 (24) 과 연통되는 타방의 소볼트공 (24) 이 형성되어 있다. 덮개체 (13) 의 체결 전 및 그 체결 해제 전에 있어서, 합치된 2 쌍의 소볼트공 (24) 에, 체결 볼트 (16) 보다 소경이고, 또한 양플랜지 (15, 17) 를 임시 체결하는 임시 고정용 체결 볼트 (플랜지 임시 체결재) (B) 를 삽입 통과시키고, 너트 (31) 를 개재하여 양플랜지 (15, 17) 를 볼트 체결한다 (도 1 및 도 5).

또, 타방의 플랜지 (17) 의 상단부 및 하단부에는, 내외 1 쌍의 비스 구멍 (17a) 이, 타방의 플랜지 (17) 의 둘레 방향으로 이간된 상태로 2 쌍씩 형성되어 있다.

다음으로, 도 1, 도 2, 도 8 및 도 9 를 참조하여, 상기 스페이서 (19) 와 상기 스페이서 조작 부재 (20) 를 설명한다.

도 8 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 각 스페이서 (19) 는, 정면에서 보았을 때 コ 자형의 후육 (厚肉) 인 탄소강 (S45C) 제의 판재이다. コ 자의 홈부 (19a) 의 폭은, 체결 볼트 (16) 의 나사부 (16b) 의 직경보다 약간 크다.

스페이서 조작 부재 (20) 는, 강관을 타방의 플랜지 (17) 보다 대경인 원환상으로 만곡시킨 것이다. 스페이서 조작 부재 (20) 의 도 1 좌측의 외주부에는, 핸드 레버 (32) 가 돌출 형성되어 있다.

스페이서 조작 부재 (20) 의 내주부에는, 그 둘레 방향으로 30˚ 피치로 12 개의 스페이서 (19) 가, 각 コ 자의 개구 방향을 스페이서 조작 부재 (20) 의 덮개 닫힘 방향 (반시계 방향) 을 향하여, 각각 고착되어 있다.

또, 타방의 플랜지 (17) 의 각 내외 1 쌍의 비스 구멍 (17a) 에는, 합계 4 개의 슬라이드 가이드 지지 다리 (33) 가 비스 고정되어 있다 (도 1 및 도 2). 각 슬라이드 가이드 지지 다리 (33) 는, 비스 고정되는 후육이며 가늘고 긴 각판 (脚板) (34) 과, 각판 (34) 의 선단부에 고정되고, 또한 타방의 플랜지 (17) 의 외주면보다 외방에 배치되고, 스페이서 조작 부재 (20) 를 그 둘레 방향으로 자유롭게 슬라이드할 수 있도록 걸어 고정하는, 단면 C 자형의 C 자 가이드 (35) 를 가지고 있다.

따라서, 대형의 원환상의 스페이서 조작 부재 (20) 는, 타방의 플랜지 (17) 에 4 개의 C 자 가이드 (35) 를 개재하여, 그 둘레 방향을 향해 자유롭게 슬라이드할 수 있도록 걸어 고정되어 있다. 덮개를 열 때, 각 스페이서 (19) 는 대응하는 체결 볼트 (16) 를 기준 위치로 하고, 그것보다 시계 회전 방향으로 약간 이간된 대기 위치에 배치된다 (도 1 및 도 9). 또, 덮개를 닫을 때, 각 스페이서 (19) 는 대응하는 체결 볼트 (16) 에 홈부 (19a) 가 삽입되는 덮개 닫힘 위치에 배치된다.

이 덮개 체결 장치 (10) 에서는, 각 체결 볼트 (16) 의 길이를 플랜지 접합시, 체결 볼트 (16) 의 헤드부 (16a) 와 타방의 플랜지 (17) 사이에 36.5 ㎜ 의 간극 (G) 이 형성되는 길이 (수하 (首下) 길이 : 248 ㎜) 로 하고 있다 (도 10).

또, 각 스페이서 (19) 의 두께를, 이들 스페이서 (19) 가 삽입되는 간극 (G) 의 길이보다 짧고, 또한 생고무의 가압 처리시, 용기 내압에 의해 덮개체 (13) 가 덮개 열림 방향으로 이동하는 거리를, 사용된 O 링 (14) 의 자체 밀봉성이 유지되는 거리 (d) (0.5 ㎜) 로 한정하는 두께인 36 ㎜ 로 하고 있다 (도 11 및 도 13 의 (c)). 또한, 이 O 링 (14) 의 자체 밀봉성이 유지되는 거리 (d) (길이) 는, 덮개를 열 때 (무부하시) 에 상기 O 링 (14) 의 내주부가 환상 홈 (25) 의 개구로부터 돌출되는 길이 (d0) (3 ㎜) 를 기준으로 하고, 그 기준값의 17 ％ 이다 (도 13 의 (a)).

다음으로, 도 1, 도 2, 도 5, 도 9 ∼ 도 13 을 참조하여, 이 발명의 실시예 1 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치 (10) 의 작동을 설명한다.

도 1, 도 2 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 압력 용기 (11) 에 의해 생고무를 가황할 때에는, 먼저 소정량의 황을 첨가한 생고무를 용기 본체 (12) 에 삽입하고, 그 개구부 (12a) 의 덮개를 닫는다. 구체적으로는, 체인 블록 (30) 의 체인 (30a) 의 하단부를 덮개체 (13) 의 괘지링 (13a) 에 걸어 고정하고, 덮개체 (13) 를 매단 후, 그 상태인 채로, 회동 폴 (28) 을 선회 중심으로 하여, 선회 아암 (29) 과 일체적으로 덮개체 (13) 를 덮개 닫힘 방향으로 수평 선회시킨다 (도 5). 이로써, 각 체결 볼트 (16) 가 대응하는 볼트 삽입 통과 구멍 (18) 에 삽입 통과되고 (도 10), 최종적으로 O 링 (14) 은 눌러 찌부러져 양플랜지 (15, 17) 가 중첩되고, 서로의 접합면이 맞닿는다 (도 9 및 도 13 의 (b)). 이 때, 각 체결 볼트 (16) 에서는, 헤드부 (16a) 와 타방의 플랜지 (17) 사이에 간극 (G) 이 형성된다.

그 후, 합치된 2 쌍의 소볼트공 (24) 에 2 개의 임시 고정용 체결 볼트 (B) 를 삽입 통과시키고, 이들 나사부에 너트 (31) 를 비틀어 넣어, 양플랜지 (15, 17) 를 견고하게 볼트 체결하여 임시 고정한다 (도 1). 이로써, 각 체결 볼트 (16) 의 헤드부 (16a) 와 타방의 플랜지 (17) 사이의 간극 (G) 이, 설정된 바와 같은 길이, 구체적으로는 "스페이서 (19) 의 두께에 상기 O 링 (14) 의 자체 밀봉성이 유지되는 거리 (d) (0.5 ㎜) 를 가산한 길이" 인 36.5 ㎜ 가 된다 (도 10).

다음으로, 작업자가 핸드 레버 (32) 를 잡아, 그것을 덮개 닫힘 방향 (반시계 방향) 으로 당긴다. 이로써, 4 개의 슬라이드 가이드 지지 다리 (33) 를 개재하여, 스페이서 조작 부재 (20) 가 각 스페이서 (19) 와 일체적으로 덮개 닫힘 방향으로 소정 각도 (소정 거리) 만큼 슬라이드된다. 따라서, 각 스페이서 (19) 의 홈부 (19a) 에 각 체결 볼트 (16) 를 삽입한 상태로, 모든 스페이서 (19) 가 대응하는 간극 (G) 에 일괄로 삽입된다 (도 11).

그 때, 각 간극 (G) 의 폭 (길이) 은, 스페이서 (19) 의 두께보다 (최대로) O 링 (14) 의 자체 밀봉성이 유지되는 길이분만큼 길게 설정되어 있다. 이로써, 작업자는 그다지 큰 힘을 가하지 않아도, 각 스페이서 (19) 를 대응하는 간극 (G) 에 일괄로 삽입할 수 있다.

다음으로, 2 개의 임시 고정용 체결 볼트 (B) 를 뻬고, 양플랜지 (15, 17) 에 대한 협지력을 해제한다. 이 상태로, 압력 용기 (11) 의 내압을 설정값까지 높여 소정 시간만큼 생고무를 가압·가열하여 가황 처리한다.

그 때, 덮개체 (13) 는 용기 내압에 밀려, 각 체결 볼트 (16) 를 가이드로 하여 덮개 열림 방향으로 이동한다 (도 12). 그러나, 덮개체 (13) 의 이동은, 각 스페이서 (19) 를 개재하여 각 체결 볼트 (16) 의 헤드부 (16a) 에 의해, O 링 (14) 의 자체 밀봉성이 유지되는 거리 (d) 로까지 한정된다 (도 13 의 (c)). 그 결과, 용기 내 유체는, 용기 본체 (12) 의 개구부 (12a) 로부터 외부로 누출되지 않고, 또한 플랜지 둘레 방향에 소정 간격마다 배치된 12 개의 체결 볼트 (16) 를 개재하여, 용기 본체 (12) 의 개구부 (12a) 는 덮개체 (13) 에 의해 밀봉 상태로 견고하게 덮개가 닫힌다.

생고무의 가황 처리 후, 압력 용기 (11) 의 내압을 저하시키고, 압력 용기 (11) 로부터 가황 처리된 생고무를 취출한다. 구체적으로는, 다시 2 개의 임시 고정용 체결 볼트 (B) 에 의해 양플랜지 (15, 17) 를 견고하게 임시 고정하고, 각 간극 (G) 을 설정값인 36.5 ㎜ 로 한다 (도 9). 이어서, 작업자가 핸드 레버 (32) 를 잡아, 그것을 덮개 열림 방향 (시계 방향) 으로 당긴다. 이로써, 각 슬라이드 가이드 지지 다리 (33) 를 개재하여, 스페이서 조작 부재 (20) 가 각 스페이서 (19) 와 일체적으로 덮개 열림 방향으로 소정 각도 (소정 거리) 만큼 슬라이드한다. 그 결과, 각 체결 볼트 (16) 로부터 각 스페이서 (19) 의 홈부 (19a) 가 어긋난 상태로, 모든 스페이서 (19) 가 대응하는 간극 (G) 으로부터, 일괄로 원활히 인발된다.

실시예 1 의 덮개 체결 장치 (10) 는, 이와 같이 구성되었으므로, 용기 본체 (12) 의 개구부 (12a) 를 그 전체 둘레에 걸쳐서 대략 균등압으로 밀봉할 수 있다. 또, 용기 본체 (12) 의 개구부 (12a) 에 대한 체결 및 체결 해제를, 렌치를 사용하지 않고 수동으로 일괄 조작할 수 있다. 이로써, 개구부 (12a) 의 덮개 개폐에 걸리는 작업 시간을 단축할 수 있음과 함께, 액추에이터를 갖는 종래의 자동 장치에 비해, 설비 비용 및 메인터넌스 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또, 스페이서 조작 부재 (20) 를, 타방의 플랜지 (17) 에 슬라이드 가이드 지지 다리 (33) 를 개재하여, 그 둘레 방향으로 자유롭게 슬라이드할 수 있도록 장착했기 때문에, 덮개 체결 장치 (10) 의 컴팩트화가 도모되어, 설치 스페이스가 작은 압력 용기 (11) 에도 덮개 체결 장치 (10) 를 적용할 수 있다. 또, 각 체결 볼트 (16) 의 헤드부 (16a) 와 타방의 플랜지 (17) 의 간극 (G) 으로의 스페이서 (19) 를 빼고 넣는 조작도, 스페이서 조작 부재 (20) 의 예를 들어 길이 방향으로의 단순한 밀고 당김이면 되기 때문에, 그 작업성이 높아진다.

또한, 덮개체 (13) 의 체결 전 및 그 체결 해제 전에는, 2 개의 임시 고정용 체결 볼트 (B) 를 사용하여, 양플랜지 (15, 17) 를 견고하게 볼트 체결하고, 이것들을 임시 고정한다. 이로써, 각 스페이서 (19) 를 대응하는 간극 (G) 에 빼고 꽃을 때, 양플랜지 (15, 17) 의 위치 어긋남을 방지할 수 있음과 함께, 각 체결 볼트 (16) 의 헤드부 (16a) 와 타방의 플랜지 (17) 사이에, 대응하는 스페이서 (19) 를 원활히 빼고 넣을 수 있는 설정 길이의 간극 (G) 을 확보할 수 있다.

또한, 스페이서 조작 부재 (20) 를 모든 스페이서 (19) 가 고정된 1 개의 환상체로 했기 때문에, 1 회의 수동 조작에 의해, 모든 스페이서 (19) 를 각 체결 볼트 (16) 의 헤드부 (16a) 와 타방의 플랜지 (17) 의 간극 (G) 에 자유롭게 빼고 꽂을 수 있다.

다음으로, 도 14 ∼ 도 23 을 참조하여, 본 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치를 설명한다.

도 14 및 도 15 에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시예의 덮개 체결 장치 (10A) 의 특징은, 압력 용기 (11A) 의 덮개 개폐 방식이 용기 본체 (12A) 의 개구부 (12a) 에 힌지 (36) 를 개재하여 덮개체 (13A) 가 연결된 힌지 개폐 방식이고, 또 각 체결 볼트 (16) 가 일방의 플랜지 (15) 의 외주부로부터 그 반경 방향 외측으로 연장된 상하 4 쌍의 볼트 장착용 래그 (돌기 장착용 부재) (37) 에 장착되고, 추가로 각 볼트 삽입 통과 구멍 (18) 이, 타방의 플랜지 (17) 의 외주부로부터 그 반경 방향 외측으로 연장된 상하 4 쌍의 삽입 통과 구멍 형성용 래그 (삽입 통과 구멍 형성용 부재) (38) 에 형성되고, 또 실시예 1 의 스페이서 조작 부재 (20) 가, 일부의 스페이서 (19) 가 고정된 상하 1 쌍의 부분 조작 부재 (39) 로 이루어지는 점이다.

이하, 이것들의 점에 대해 구체적으로 설명한다.

도 14 ∼ 도 20 에 나타내는 바와 같이, 힌지 개폐 방식의 압력 용기 (11A) 는, 용기 본체 (12A) 의 개구부 (12a) 의 도 14 상의 우단부와, 덮개체 (13A) 의 도 16 상의 우단부를, 축 지지하는 힌지 (36) 를 개재하여 연결한 것이다.

힌지 (36) 는, 용기 본체 (12A) 의 개구부 (12a) 의 우단부에 돌출 형성된 상하로 이간되는 1 쌍의 본체측 베어링 (40) 과, 덮개체 (13A) 의 우단부에 돌출 형성된 상하로 이간되는 1 쌍의 덮개측 베어링 (41) 을, 수직 방향으로 연장되는 대경의 회동 핀 (42) 에 의해 연결된 것이다. 덮개체 (13A) 는, 회동 핀 (42) 을 중심으로 하여 수평 회동함으로써, 용기 본체 (12A) 의 개구부 (12a) 를 개폐한다 (도 18).

또, 도 15 ∼ 도 17 에 나타내는 바와 같이, 볼트 장착용 래그 (37) 는, 용기 본체 (12A) 의 개구부 (12a) 에 둘레에 형성된 일방의 플랜지 (15) 의 상측 부분에 4 개와, 일방의 플랜지 (15) 의 하측 부분에 4 개의 합계 8 개가, 일방의 플랜지 (15) 의 외주 가장자리 상에, 각각 소정 간격을 두고 고정 (용접) 되어 있다. 각 볼트 장착용 래그 (37) 는, 일방의 플랜지 (15) 의 외주 가장자리에 고정되고, 또한 중앙부에 체결 볼트공 (22) 이 형성된 가로로 긴 사각형상의 후육인 상판 (43) 과, 상판 (43) 의 양측부에 일체적으로 연결된 좌우 1 쌍의 보강용 측판 (44) 으로 이루어진다.

또한, 도 14, 도 15, 도 19 및 도 20 에 나타내는 바와 같이, 각 삽입 통과 구멍 형성용 래그 (38) 는 후육인 사각형판으로, 덮개체 (13A) 의 외주부에 둘레에 형성된 타방의 플랜지 (17) 의 상측 부분과 하측 부분의 각 외주 가장자리에 있어서, 각각 볼트 장착용 래그 (37) 와 대치하는 위치에, 소정 간격을 두고 고정 (용접) 되어 있다. 각 삽입 통과 구멍 형성용 래그 (38) 에는, 그 중앙부 일대에 정면에서 보았을 때 역 U 자 형상의 볼트 삽입 통과 구멍 (18) 이 각각 형성되어 있다.

또, 타방의 플랜지 (17) 의 외주 가장자리 중, 인접하는 삽입 통과 구멍 형성용 래그 (38) 사이에는, 앵글강으로 이루어지는 합계 6 개의 지지 다리 장착용 브래킷 (45) 이 고정 (용접) 되어 있다. 이것들에는, 각 슬라이드 가이드 지지 다리 (33) 가 비스 고정되어 있다.

타방의 플랜지 (17) 중, 도 14 상의 좌단부의 외주 가장자리 상에는, 임시 고정용 래그 (46) 가 고정 (용접) 되어 있다. 임시 고정용 래그 (46) 의 중앙부에는, 대경이며 장척인 임시 고정용 체결 볼트 (플랜지 임시 체결재) (B1) 가 나사 결합되는 너트부 (47) 에 매립되어 있다. 임시 고정용 체결 볼트 (B1) 의 선단부에는, 일방의 플랜지 (15) 의 좌단부를 타방의 플랜지 (17) 에 누르는 클램프 후크 (48) 의 기단부가 둘레 방향으로 회동 가능하게 장착되어 있다 (도 18).

덮개체 (13A) 의 체결 전 및 그 체결 해제 전, 너트부 (47) 에 나사 결합된 임시 고정용 체결 볼트 (B1) 를 비틀어 빼는 방향으로 회전시켜 감으로써, 클램프 후크 (48) 의 선단부와 타방의 플랜지 (17) 에 의해, 일방의 플랜지 (15) 의 좌단부가 클램프된다. 이렇게 하여, 양플랜지 (15, 17) 가 강고하게 임시 고정된다.

또한, 도 14, 도 15 및 도 21 ∼ 도 23 에 나타내는 바와 같이, 각 부분 조작 부재 (39) 는, 강관을 원호상으로 만곡시킨 것으로, 그 원호를 형성하는 부채형의 각도는 약 120˚ 이다.

각 부분 조작 부재 (39) 의 내주부에는, 그 길이 방향을 향해 각 볼트 장착용 래그 (37) 의 형성 간격으로 4 개의 스페이서 (19) 가 고정되어 있다. 또, 도 14 상의 각 부분 조작 부재 (39) 의 좌단부에는, 각각 핸드 레버 (32) 가 장착되어 있다.

다음으로, 도 14, 도 15, 도 18, 도 22 및 도 23 을 참조하여, 이 발명의 실시예 2 에 관련된 압력 용기의 덮개 체결 장치 (10A) 의 작동을 설명한다.

도 14, 도 15 및 도 18 에 나타내는 바와 같이, 용기 본체 (12A) 의 개구부 (12a) 의 덮개를 닫을 때, 힌지 (36) 의 회동 축을 중심으로 하여 덮개체 (13A) 를 덮개 닫힘 방향으로 수평 회동하고, 양플랜지 (15, 17) 를 면접촉시켜, 이 개구부 (12a) 의 덮개를 닫는다. 이로써, 각 체결 볼트 (16) 가 대응하는 볼트 삽입 통과 구멍 (18) 에 삽입 통과되고 (도 15 및 도 22), 최종적으로 O 링 (14) 은 눌러 찌부러져 양플랜지 (15, 17) 가 중첩되거, 서로의 접합면이 맞닿는다.

그 후, 클램프 후크 (48) 의 선단부를 일방의 플랜지 (15) 의 좌단부의 이측 (裏側) 에 배치하고, 너트부 (47) 에 나사 결합된 임시 고정용 체결 볼트 (B1) 를 비틀어 빼는 방향으로 회전시켜 감으로써, 클램프 후크 (48) 의 선단부와 타방의 플랜지 (17) 사이에서, 일방의 플랜지 (15) 의 좌단부가 클램프되어, 양플랜지 (15, 17) 가 강고하게 임시 고정된다 (도 18). 이로써, 각 체결 볼트 (16) 의 헤드부 (16a) 와 타방의 플랜지 (17) 사이의 간극 (G) 이, 설정된 바와 같은 스페이서 (19) 의 두께에 상기 O 링 (14) 의 자체 밀봉성이 유지되는 거리 (d) 를 가산한 길이가 된다.

다음으로, 상하의 부분 조작 부재 (39) 에 있어서, 작업자가 각 핸드 레버 (32) 를 잡아, 그것을 덮개 닫힘 방향 (상측의 부분 조작 부재 (39) 는 반시계 방향, 하측의 부분 조작 부재 (39) 는 시계 방향) 으로 당긴다 (도 14). 이로써, 각 3 개의 슬라이드 가이드 지지 다리 (33) 를 개재하여, 양 부분 조작 부재 (39) 가 각 스페이서 (19) 와 일체적으로 덮개 닫힘 방향으로 소정 각도만큼 슬라이드한다. 따라서, 각 스페이서 (19) 의 홈부 (19a) 에 각 체결 볼트 (16) 를 넣은 상태로, 모든 스페이서 (19) 가 대응하는 간극 (G) 에 함께 삽입된다 (도 14 및 도 23).

그 후, 임시 고정용 체결 볼트 (B1) 를 비틀어 넣는 방향으로 회전시키고, 클램프 후크 (48) 의 선단부와 타방의 플랜지 (17) 에 의한 일방의 플랜지 (15) 의 좌단부의 클램프를 해제하고, 일방의 플랜지 (15) 의 이측으로부터 클램프 후크 (48) 를 뺀다.

이 상태로, 압력 용기 (11A) 의 내압을 높여 생고무의 가황을 실시한다. 그 때, 덮개체 (13A) 는 용기 내압에 밀려 8 개의 체결 볼트 (16) 를 가이드로 하여 덮개 열림 방향으로 이동하지만, 덮개체 (13A) 의 이동은, 각 스페이서 (19) 를 개재하여 각 체결 볼트 (16) 의 헤드부 (16a) 에 의해, O 링 (14) 의 자체 밀봉성이 유지되는 거리 (d) 로까지 한정된다 (도 13 (c)). 그 결과, 용기 내 유체는, 용기 본체 (12A) 의 개구부 (12a) 로부터 외부로 누출되지 않고, 또한 플랜지 둘레 방향으로 소정 간격마다 배치된 8 개의 체결 볼트 (16) 를 개재하여, 용기 본체 (12A) 의 개구부 (12a) 는 덮개체 (13A) 에 의해 밀봉 상태로 견고하게 닫힌다.

생고무의 가황 후, 압력 용기 (11A) 로부터 처리가 끝난 생고무를 취출할 때에는, 압력 용기 (11A) 의 내압을 저하시킴과 함께, 다시 임시 고정용 체결 볼트 (B1) 에 의해 양플랜지 (15, 17) 를 견고하게 임시 고정한다 (도 18).

그 후, 상하의 부분 조작 부재 (39) 에 있어서, 작업자가 핸드 레버 (32) 를 잡고, 그것을 덮개 열림 방향 (상측의 것은 시계 방향, 하측의 것은 반시계 방향) 으로 당긴다. 이로써, 각 슬라이드 가이드 지지 다리 (33) 를 개재하여, 각 부분 조작 부재 (39) 가 각 스페이서 (19) 와 일체적으로 덮개 열림 방향으로 소정 각도만큼 슬라이드한다. 그 결과, 모든 스페이서 (19) 가 대응하는 간극 (G) 으로부터 원활히 인발된다.

이와 같이, 실시예 2 에서는, 각 볼트 장착용 래그 (37) 를 개재하여, 각 체결 볼트 (16) 를 일방의 플랜지 (15) 에 간접적으로 배치 형성하고, 또 각 삽입 통과 구멍 형성용 래그 (38) 를 개재하여, 각 볼트 삽입 통과 구멍 (18) 을 타방의 플랜지 (17) 에 간접적으로 형성하도록 하였다. 이로써, 기존의 플랜지 접합 방식의 압력 용기에도 본 발명의 덮개 체결 장치를 적용할 수 있다.

또, 스페이서 조작 부재 (20) 를, 상하 1 쌍의 부분 조작 부재 (39) 로부터 분할 구성했기 때문에, 덮개 체결 장치 (10A) 의 제조·조립이 용이해지고, 또한 메인터넌스시, 스페이서 조작 부재 (20) 에 손상 등이 발견된 경우, 해당하는 부분 조작 부재 (39) 만의 수리, 교환을 실시하면 충분한 것이 되었다.

그 밖의 구성, 작용 및 효과는, 실시예 1 로부터 추측 가능한 범위이기 때문에, 설명을 생략한다.

본 발명은, 압력 용기의 용기 본체의 개구부에 장착된 덮개체를 밀봉 상태에서 체결하는 기술로서 유용하다.

10, 10A : 압력 용기의 덮개 체결 장치
11, 11A : 압력 용기
12, 12A : 용기 본체
12a : 개구부
13, 13A : 덮개체
14 : O 링
15 : 일방의 플랜지
16 : 체결 볼트 (덮개 체결용 돌기)
16a : 헤드부
17 : 타방의 플랜지
18 : 볼트 삽입 통과 구멍 (돌기 삽입 통과 구멍)
19 : 스페이서
20 : 스페이서 조작 부재
26 : 덮개 매달기 도구 (덮개 매달기 이동 수단)
33 : 슬라이드 가이드 지지 다리
36 : 힌지
37 : 볼트 장착용 래그 (돌기 장착용 부재)
38 : 삽입 통과 구멍 형성용 래그 (삽입 통과 구멍 형성용 부재)
39 : 부분 조작 부재
B, B1 : 임시 고정용 체결 볼트 (플랜지 임시 체결재)
G : 간극
d : O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 거리

Claims (6)

1. 처리물을 가압 처리하는 압력 용기의 용기 본체의 개구부와 덮개체를 O 링을 개재하여 플랜지 접합할 때, 서로를 밀봉 상태에서 체결하는 압력 용기의 덮개 체결 장치에 있어서,
   상기 개구부와 상기 덮개체 중의 어느 일방의 플랜지에, 그 일방의 플랜지의 전체 둘레에 걸쳐서 소정 간격마다 장착되고, 또한 외주로 팽출된 헤드부를 갖는 복수의 덮개 체결용 돌기와,
   상기 개구부와 상기 덮개체 중의 타방의 플랜지에, 그 타방의 플랜지의 전체 둘레에 걸쳐서 상기 소정 간격마다 형성되고, 또한 대응하는 덮개 체결용 돌기가 삽입 통과되는 복수의 돌기 삽입 통과 구멍과,
   상기 개구부와 상기 덮개체의 플랜지 접합시, 대응하는 돌기 삽입 통과 구멍으로부터 돌출된 상기 복수의 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 상기 타방의 플랜지의 간극에 자유롭게 빼고 꽂을 수 있게 삽입되는 복수의 스페이서와,
   그 복수의 스페이서가 상기 소정 간격마다 고정되고, 또한 수동 조작에 의해 상기 복수의 스페이서를 대응하는 간극에 일괄로 빼고 꽂는 스페이서 조작 부재를 구비하고,
   상기 복수의 덮개 체결용 돌기의 길이는, 상기 플랜지 접합시, 상기 덮개 체결용 돌기의 헤드부와 상기 타방의 플랜지 사이에 간극이 형성되는 길이로,
   상기 복수의 스페이서의 두께는, 이들 스페이서가 삽입되는 상기 간극의 길이보다 짧고, 또한 상기 처리물의 가압 처리시, 용기 내압에 의해 상기 덮개체가 덮개 열림 방향으로 이동하는 거리를, 상기 O 링의 자체 밀봉성이 유지되는 거리로 한정하는 두께로 한 것을 특징으로 하는 압력 용기의 덮개 체결 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스페이서 조작 부재는 슬라이드 가이드 지지 다리를 개재하여, 상기 일방의 플랜지 또는 상기 타방의 플랜지에, 플랜지 둘레 방향으로 자유롭게 슬라이드할 수 있도록 장착된 것을 특징으로 하는 압력 용기의 덮개 체결 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 덮개체의 체결 전 및 그 체결 해제 전에, 상기 일방의 플랜지와 상기 타방의 플랜지를, 접합면끼리를 맞닿게 한 상태에서 임시 체결하는 플랜지 임시 체결재를 가진 것을 특징으로 하는 압력 용기의 덮개 체결 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수의 덮개 체결용 돌기는, 상기 일방의 플랜지의 외주부로부터 그 반경 방향 외측으로 연장된 복수의 돌기 장착용 부재에 장착되고,
   상기 복수의 돌기 삽입 통과 구멍은, 상기 타방의 플랜지의 외주부로부터 그 반경 방향 외측으로 연장된 복수의 삽입 통과 구멍 형성용 부재에 형성된 것을 특징으로 하는 압력 용기의 덮개 체결 장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스페이서 조작 부재는, 모든 상기 스페이서가 고정된 1 개의 환상체 또는 일부의 상기 스페이서가 각각 고정된 복수의 부분 조작 부재로 이루어지는 압력 용기의 덮개 체결 장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 압력 용기의 덮개 개폐 방식은, 상기 용기 본체의 개구부에 힌지를 개재하여 상기 덮개체가 연결된 힌지 개폐 방식 또는 덮개 매달기 이동 수단에 의해 매달린 상기 덮개체를 이동시킴으로써, 상기 용기 본체의 개구부에 상기 덮개체를 착탈하는 매달기 개폐 방식인 압력 용기의 덮개 체결 장치.

Images