JPH075319Y2 - 高真空シール装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はフランジとガスケットを用いる高真空シール装
置に関するものである。

（従来の技術） 現在、高真空及び超高真空に一般的に用いられているフ
ランジとガスケットを用いるシール装置には、コーンフ
ラットフランジ型と、ヘリコフレックス型とが代表的で
ある。

コーンフラットフランジ型のシール装置は、第１図に示
すように鈍角ナイフエッジ４を有するフランジ1,1の対
向する隆起部3,3の間にリング状のガスケット２を挟み
込み、多数のボルトナット５で締付ける。その為、エッ
ジ４がガスケット２に喰込み、さらにガスケット２を歪
めてエッジ４のテーパー部６に押し付け、さらに隆起部
３の面に強く押し当てて密封する構造となっている。

ヘリコフレックス型又はトライパック型のシール装置
は、ピッチの小さい円形断面のコイルスプリング（３〜
5mmφ、インコネル又はステンレス鋼）７の外側にＣ字
状の純アルミニューム板を被せた構造である。これを対
称なフランジ1,1のガスケット収容溝９に挟み込み、圧
接して締付け、コイルスプリング７の弾性で密封する構
造である。

（考案が解決しようとする課題） 前述したシール装置でも夫々の利点を持って有用なもの
であるが、今後高真空電子加速器に於いてはハドロン又
は重イオン等のビーム加速、それを利用する実験室のビ
ーム輸送路等は、ビーム強度と運転時間に応じた残留放
射線量の増加が見込まれる。また、ビーム強度と加速エ
ネルギーを増強する現在の傾向に伴って、装置全体の残
留放射能が蓄積され、線量も高くなってくる。その為に
保守改善の際シール装置の作業時間を短縮し、然も確実
に密封するシール装置が要望されている。また、将来、
そのような條件の下で遠隔操作又はロボットによりシー
ル装置を着脱することが考えられ、その場合、簡便で、
締付トルクが小さく、シール性が確実なシール装置が要
望されている。

従来のガスケット型のシール装置は、ガスケットに喰込
むエッジ４が鈍角である為締付トルクが大きく、フラン
ジ歪を避ける為ボルトの本数が多く、確実で有効な型式
であるが、作業時間が多く取られる欠点がある。また、
加熱ガスを吸う場合、締付トルクが大きい為、クランプ
チェーンでの締付けは殆んど不可能である。クランプチ
ェーンは、装置の加熱脱ガスの必要がないならばアルミ
ニューム製のもので十分であるが、加熱脱ガスが必要な
ときはステンレス鋼製のものとして締付ブロック数の多
いものが必要である。

また、従来のボルト式のシール装置は、遠隔操作の機構
が複雑になり、さらに加速器の場合フランジ前後に種々
の機器が配置され、ビーム軸方向の空間に制限されるこ
とが多く、殆ど実施不可能である。

ヘリコフレックス又はトライパック型のシール装置は、
コイルスプリングを有する為、比較的小さい締付トルク
で密封が可能であり、また、非円形の形状の密封部にも
容易に適応できる利点があるが、シール材のAl等に擦り
傷を生じる危険があり、擦り傷が密封性に致命傷となる
管理上の難問題がある。

（課題を解決するための手段） 本考案は構造が簡単で、脱着が簡便で、締付トルクが小
さく、作業時間が短く、しかも密封性が確実な高真空シ
ール装置を提供する。

本考案は密封部がフランジとガスケットとを有する高真
空シール装置において、フランジの外周縁部にガスケッ
トと当接する部分に、ガスケットを挟むように一組の鋭
角の等脚ナイフエッジを設けて成るものである。

フランジがガスケットと当接する部分には隆起部を設け
ることが好ましく、ガスケット収容溝を設けても良い。

フランジが円形の場合には、ナイフエッジは同心円状と
すると、好都合であり、ガスケットはフランジの密封部
の形状に応じて、適宜な平面形状例えばリング状とする
ことができ、非リング形状とすることもできる。或い
は、断面形状をコーンフラット型又はコイルスプリング
型とすることもできる。

ガスケットの材質は従来既知の任意の材質を用いること
ができる。例えば銅、アルミニウム等である。

本考案の高真空シール装置は、ガスケットの外周縁部端
面にＶ字型の溝を付け、この溝に外方に延びるガイドリ
ングを嵌合させ、ガスケットをガイドリングによってフ
ランジ上に支持することができる。

（作用） 本考案の高真空シール装置は、シール時にガスケットに
鋭角なナイフエッジを喰込ませる為、締付トルクが小さ
く、シール性が確実であり、作業時間を短縮することが
できる。

ガイドリングを設けて、ガスケットをガイドリングによ
ってフランジ上に支持すると、ガスケットをフランジに
よって締付ける場合、ガイドリングがガスケットを支承
すると共にガスケットがフランジから外れ難くなって、
締付け作業が容易となり、促進される。

本考案の高真空シール装置は、超高真空シール装置に特
に適している。

（実施例） 以下、本考案を図面につきさらに詳細に説明する。

実施例１ 第３図に示す実施例において、フランジ１は同心円状の
ガスケット溝２の中間に角度約30〜40°の等脚ナイフエ
ッジ４を有している。このナイフエッジ４は保護の為フ
ランジ面より約0.5〜0.6mm低く設けてある。対向した対
称のフランジ1,1のガスケット収容溝9,9にリング状の銅
板のガスケット５を挿入し、従来のボルト又はクランプ
チェーン11によってフランジ1,1を締付ける。銅ガスケ
ット２はそのときフランジ1,1のナイフエッジ4,4に喰込
み、フランジ部を確実にシールする。フランジのガスケ
ット収容溝９を構成する隆起分３は、外部から物が当ら
ないようにナイフエッジ４を保護する機能をも兼ねてい
る。

実施例２ 高真空シール装置はフランジが水平である場合は問題な
いが、通常フランジを垂直にして用いることが多い。そ
の際、ガスケット収容溝に取付けたガスケットが往々に
して脱落することがある。それを防ぐ為、第３図に示す
ようにガスケット２の厚さ方向の外径にＶ字形の溝４を
入れ、フランジ１の円周方向に溝14と同じ深さの切込み
12を３〜４カ所入れる。コーンフラット型ガスケット２
のガイドリング10は断面形状Ｌ型で、厚さ0.1〜0.2mmの
弾性材で、第２図に示したようにフランジ１の外方から
入れるようになっている。ガイドリング10の内側に巾数
mmの突起13を３〜４カ所設け、ガスケット２の切込み12
に入れ、切込み12からガイドリング10を若干回して、ガ
スケット２から外れないようにする。

（考案の効果） 本考案の高真空シール装置は、ナイフエッジが鋭角であ
る為、比較的小さい締付力で、短時間で容易に確実に良
好に密封が達成できる。これによって従来のガスケット
にエッジ部分を喰込ませるコーンフラットフランジより
もボルトの本数が少なくて済み、クランプチェーンを用
いることも可能である。また、構造が簡単であるので、
製造維持が安価であり、ガスケット等の管理に過度に神
経質にならなくても良い利点がある。

さらに、ガスケット外径側にＶ字型の溝を入れ、ガイド
リングを取付けると、結合の場合にフランジの面合せの
ときに、ガスケットの落下を防止することができる。

さらにまた、短時間に容易に小さい締付力で確実に密封
できる為、将来、加速器等の高放射線線量下での保守改
善等の作業に導入される遠隔操作又はロボットの作業
を、比較的に容易に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来コーンフラットフランジ型の真空シール装
置を示す線図的縦断面図、 第２図は従来のヘリコフレックスフランジ型の真空シー
ル装置を示す線図的縦断面図、 第３図は本考案装置の一例を示す線図的縦断面図、 第４図は本考案装置の他の例を示す線図的平面図、 第５図はそのＶ−Ｖ線上の線図的横断面図である。 １…フランジ、２…ガスケット ３…フランジの隆起部、４…ナイフエッジ ５…ボルトナット、６…エッジ４のテーパー部 ７…コイルスプリング、８…Ｃ型アルミ板 ９…ガスケット収容溝、10…ガイドリング 11…クランプチェーン、12…切込み 13…突起、14…Ｖ字型溝

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】密封部がフランジとガスケットとを有し、
   フランジの外周縁部にガスケットと当接する部分にガス
   ケットを挟むように一組の30〜40°の等脚ナイフエッジ
   を設けて成る高真空シール装置において、ガスケットの
   外周縁部端面にＶ字型の溝を付け、この溝に外方に延び
   るガイドリングを嵌合させて成る高真空シール装置。
2. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲１記載の高真空シ
   ール装置において、ナイフエッジを保護の為フランジ面
   より低く設けて成る高真空シール装置。
3. 【請求項３】実用新案登録請求の範囲１記載の高真空シ
   ール装置において、フランジがガスケットと当接する部
   分にガスケットを収容する隆起部又はガスケット収容溝
   を設けて成る高真空シール装置。