JPH0613417Y2 - 容器におけるシール部の構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、容器におけるシール部の構造に係わり、特
に、ダイヤフラムを使用してシール部を構成する技術に
関するものである。

「従来の技術」 第２図ないし第４図は、容器におけるシール部の構造の
従来例を示すもので、該シール部の構造は、例えば、原
子力発電プラントの熱交換器に適用されている。

前記容器（熱交換器）は、容器本体１を胴体２とヘッダ
３とによって構成するとともに、該ヘッダ３に形成され
た環状の開口部４を覆うようにダイヤフラム５を設け、
該ダイヤフラム５の周縁部を前記開口部４の周囲のフラ
ンジ面に密封用溶接部６（第４図参照）により密閉状態
に取り付けている。ここで、ガスケット等の他のシール
部材を使用することなく薄肉のダイヤフラム５を溶接す
ることとしているのは、ヘッダ３のシール性の向上と、
熱交換器内部の保守容易性の向上という理由による。す
なわち、熱交換器のように内圧の作用する圧力容器にお
いては、隙間に挟まれるガスケットのような接触式のシ
ール部材よりも、隙間自体をなくしてしまうダイヤフラ
ム５の方が安全確実なシールを実施することができ、薄
肉のダイヤフラム５であれば、保守時に容易に削り取る
ことができるからである。また、前記密封用溶接部６の
回りには、前記ダイヤフラム５とほぼ同一厚さのスペー
サ７が配され、該スペーサ７を挟んで、円板状の蓋体９
がヘッダ３に、締結手段（例えばボルト）８によって取
り付けるようになっている。なお、第２図ないし第４図
において、符号１０Ａは一次流体入口、符号１１は入口
側水室、符号１２は伝熱管、符号１３は出口側水室、符
号１０Ｂは一次流体出口、符号１４Ａは二次流体入口、
符号Ｒは熱交換室、符号１４Ｂは二次流体出口、符号１
５はバッフルプレートである。

このような熱交換器では、第２図において実線および破
線の矢印で示すように一次および二次流体が流れて熱交
換が行われ、一次流体の圧力がダイヤフラム５に加わる
場合に、蓋体９によってダイヤフラム５の変形を防止す
ることができる。

「考案が解決しようとする問題点」 しかしながら、内部圧力によって、第４図破線で示す如
く蓋体９が湾曲した場合や、スペーサ７の厚さがダイヤ
フラム５より大きい場合等であると、ダイヤフラム５も
第４図鎖線で示すように湾曲し、開口部４の近傍に位置
する密封用溶接部６に大きな力が集中して密封性を損な
うという問題点を生じる。

この考案は上記の事情に鑑みてなされたものであって、
内部圧力によってダイヤフラムの密封用溶接部に過度の
力が掛かることを防止して、密封性を確保することを目
的とするものである。

「問題点を解決するための手段」 圧力容器本体の開口部を気密状態に閉塞するシール部の
構造であって、前記圧力容器の開口端面に全周に亙って
開口方向に突出する段部を設け、該段部の端面に半径方
向外方に突出状態に形成される外鍔状のリップ部と、該
リップ部と同等の板厚を有し前記開口部を閉塞するよう
に配されるダイヤフラムとをその周縁部において気密状
態に溶接接合するとともに、前記ダイヤフラムの外面全
面に接触状態に配置され前記周縁部におけるダイヤフラ
ムをリップ部との間に挟持する蓋体と、前記ダイヤフラ
ムとリップ部との溶接部よりも半径方向外方に配され前
記溶接部近傍を支点として前記蓋体を圧力容器本体に取
り付ける締結手段とを設けるようにしている。

「実施例」 以下、本考案に係る容器におけるシール構造の一実施例
を第１図に基づき説明する。なお、図中従来例と共通の
部分には同一符号を付し、説明を簡略化する。

この実施例のヘッダ３の開口部４の周囲には、半径方向
外方に突出するリップ部２１が設けられている。このリ
ップ部２１は、ダイヤフラム５Ａとほぼ等しい外径寸法
を持ったリング状の段部２２をヘッダ３の端面から突出
するように設け、この段部２２の基端側の外周に、機械
加工等の手段によってリング状の溝２３を設けることに
より形成されたもので、全体としてフランジ状をなし、
その外周の溶接部２４によって前記ダイヤフラム５Ａと
一体に結合されている。また、前記リップ部２１の厚さ
Ｔ_２は、前記溝２３の幅を適宜に調整することにより、
ダイヤフラム５Ａの厚さＴ_１と同一に設定されており、
この厚さを適当に調整することにより、互いに溶接され
る個所の熱容量を近似させて、双方への溶け込み深さを
同一にするよう配慮されている。

一方、前記ヘッダ３に取り付けられる蓋体９の端面に
は、ダイヤフラム５Ａとほぼ等しい外径を有する段部２
５が突設されており、この段部２５は、前記蓋体９を締
結手段８によってヘッダ３に取り付けることにより、前
記リップ部２１との間にダイヤフラム５Ａの周縁部を挟
持するとともに、ダイヤフラム５Ａの全面に接触してこ
れを支持している。

前記締結手段８は、前記溶接部２４の半径方向外方に、
周方向に間隔をおいて複数配設され、前記段部２５を支
点として、蓋体９をヘッダ３に取り付けることができる
ようになっている。

以上のように構成されたシール部は、図示のように所定
寸法に形成されたリップ部２１にダイヤフラム５Ａを重
ね、その周囲を溶接した後、蓋体９をかぶせて締結手段
８で締め付けることにより組み立てられる。

このように構成されたシール構造にあっては、内部圧力
がダイヤフラム５Ａに加わって変形しようとした場合で
あっても、溶接部２４に近接した位置に締結手段が存在
しているから、溶接部２４への荷重の集中が緩和され
る。また、ダイヤフラム５Ａの周縁部がリップ部２１と
段部２５との間に挟持され、また、リップ部２１がダイ
ヤフラム５Ａとほぼ同一の厚さを持っているから、前記
荷重に対してダイヤフラム５Ａとリップ部２１とが一体
に変形することができ、したがって、これらを結合して
いる溶接部２４に荷重が集中することがない。

さらに、前記本体の内部を点検しようとする場合には、
締結手段を緩めて蓋体を取り外してダイヤフラムを露出
させ、このダイヤフラムの周囲の溶接部をグラインダー
等によって削り落とすようにすれば良い。

なお、上記一実施例は、本考案のシール構造を熱交換器
に適用した場合を示したが、他の圧力容器等に本考案を
適用することができるのはもちろんである。

「考案の効果」 以上詳細に説明したように、この考案によれば、圧力容
器本体の開口部を気密状態に閉塞するシール部の構造で
あって、前記圧力容器の開口端面に全周に亙って開口方
向に突出する段部を設け、該段部の端面に半径方向外方
に突出状態に形成される外鍔状のリップ部と、該リップ
部と同等の板厚を有し前記開口部を閉塞するように配さ
れるダイヤフラムとをその周縁部において気密状態に溶
接接合するとともに、前記ダイヤフラムの外面全面に接
触状態に配置され前記周縁部におけるダイヤフラムをリ
ップ部との間に挟持する蓋体と、前記ダイヤフラムとリ
ップ部との溶接部よりも半径方向外方に配され前記溶接
部近傍を支点として前記蓋体を圧力容器本体に取り付け
る締結手段とを設けることによってシール部を構成した
ものであるので、該シール部における密封用溶接部を締
結手段の近接位置に位置させることができ、したがっ
て、前記ダイヤフラムに容器本体内の流体圧が加わっ
て、該ダイヤフラムとともに蓋体が変位したとしても、
前記圧力を締結手段に支持させ、かつ、リップ部とダイ
ヤフラムとを一体に変形させることができるから、溶接
部に加わる力を軽減して、その健全性を維持することが
できる。また、ダイヤフラムが厚さ調整可能なリップ部
に溶接されるから、リップ部の厚さを調整することによ
り、その熱容量をダイヤフラムの熱容量に合わせて両者
の溶け込み量の均一化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例におけるシール部の構造の要
部を示す正断面図、第２図〜第４図は従来のシール部の
構造を示す図であって、第２図は熱交換器の概略構成を
示す正断面図、第３図は第２図に示す熱交換器における
シール部の構造を一部示す正断面図、第４図は第３図に
示すシール部の構造の要部を示す拡大図である。 １……容器本体 （２……胴体、３……ヘッダ） ４……開口部 ５……ダイヤフラム ７……締結手段（ボルト） ２１……リップ部 ２４……密封用溶接部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力容器本体の開口部を気密状態に閉塞す
   るシール部の構造であって、前記圧力容器の開口端面に
   全周に亙って開口方向に突出する段部を設け、該段部の
   端面に半径方向外方に突出状態に形成される外鍔状のリ
   ップ部と、該リップ部と同等の板厚を有し前記開口部を
   閉塞するように配されるダイヤフラムとをその周縁部に
   おいて気密状態に溶接接合するとともに、前記ダイヤフ
   ラムの外面全面に接触状態に配置され前記周縁部におけ
   るダイヤフラムをリップ部との間に挟持する蓋体と、前
   記ダイヤフラムとリップ部との溶接部よりも半径方向外
   方に配され前記溶接部近傍を支点として前記蓋体を圧力
   容器本体に取り付ける締結手段とが設けられていること
   を特徴とする容器におけるシール部の構造。