JPH09113373A - 熱電対貫通構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールの信頼性とシール材の取り替え等の保
守整備の作業性を向上させる。 【解決手段】 取出管台８０にマーマンクランプ６０で
締結して接続される押付管体７０と、熱電対案内集合金
具１５に螺着されるコラム取付リング３３と、このコラ
ム取付リング３３に形成された複数個のねじ孔に各々ね
じ込まれて押付管体７０を押して熱電対案内集合金具１
５に引き上げ力を加える各引き上げボルト５４と、押付
管体７０の内径下端面と取出管台８０の内径上端部の上
開き傾斜面と熱電対案内集合金具１５の下開き傾斜面と
の間の空間に介在させたシール材（Ｃ字型金属ガスケッ
ト）２２とからなる。

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、原子炉容器等の
高温高圧容器内の温度を検出する熱電対導線を通した熱
電対案内集合金具を取出管台に取り付ける構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図３及び図４は従来の熱電対貫通構造を
示す。図２に示すように、原子炉容器９０には、その内
部の所定箇所の温度を検出する熱電対１１が設けられ、
その導線は原子炉容器９０の上部にある取出管台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３に示すように、取出管台８０は、原子炉容器９０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１１の導線は案
内シンブル管１３内に保護されて、熱電対案内集合金具
１５に密封されて貫通している。図３及び図４に示すよ
うに、熱電対案内集合金具１５の上部に二つ割り取付リ
ング３５が取り付けられ、二つ割り取付リング３５を下
から支持するように引き上げ支持材４８が設けられ、引
き上げ支持材４８に形成されているねじ孔に引き上げボ
ルト５９がねじ込まれ、引き上げボルト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。熱電対案内集合金具１５の下部の外径は大径となっ
て上向きの段差が形成され、上部取出管外筒８４の上端
部は内径が小さくなって下向きの段差が形成され、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３（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
切断した厚さ，幅が小さく径が大きい皿ばね状のもので
ある。また、図３（Ｅ）に示すように、マーマンクラン
プ６０は３分割の本体６１とボルト６５とナット６６と
からなる。

【０００３】図３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で両部材を締付ければ、下部
コノシール２６は弾性力により両部材の端面に圧接して
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３又は図４において、６本の引き
上げボルト５９を均等な力でねじ込めば、引き上げボル
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、引き上げ支持材４８がねじ作用によって持ち上げ
られ、二つ割り取付リング３５を介して熱電対案内集合
金具１５が持ち上げられ、熱電対案内集合金具１５の下
部の上向き段差と上部取出管外筒８４の上部の下向き段
差との間に介在する上部コノシール２４が挾みつけら
れ、上部コノシール２４は両部材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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の熱電対貫通構造
は上記のようであるが、図３又は図４において、上部コ
ノシール２４に漏れなどが生じた場合、引き上げボルト
５９をねじ戻し、二つ割り取付リング３５を分割して外
し、引き上げ支持材４８を取り外して熱電対案内集合金
具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２６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が悪くなったとき
も、熱電対案内集合金具１５を上部取出管外筒８４から
外さなければ新しい下部コノシール２６を入れることが
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、密封箇所が上部コノシール２４及び下部コノ
シール２６の２箇所であるので漏れが生じる可能性が大
きい。また、コノシール２４，２５は異物のかみ込みが
生じやすいというような課題もあった。

【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、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熱電対貫通構造を得ること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る熱電対貫
通構造は、取出管台にマーマンクランプで締結して接続
される押付管体と、熱電対案内集合金具に螺着されるコ
ラム取付リングと、このコラム取付リングに形成された
複数個のねじ孔に各々ねじ込まれて前記押付管体を押し
て前記熱電対案内集合金具に引き上げ力を加える各引き
上げボルトと、前記押付管体の内径下端面と前記取出管
台の内径上端部の上開き傾斜面と前記熱電対案内集合金
具の下開き傾斜面との間の空間に介在させたシール材と
を具備するものである。また、前記シール材をＣ字型金
属ガスケットとしたものである。

【０００７】この発明における熱電対貫通構造の各引き
上げボルトをコラム取付リングのねじ孔にねじ込めば、
各引き上げボルトはねじ作用により押付管体を押してコ
ラム取付リングを介して熱電対案内集合金具を引き上げ
る。引き上げられる熱電対案内集合金具はその下開き傾
斜面と押付管体の内径下端面と取出管台の内径上端部の
上開き傾斜面との間の空間に介在させたシール材を圧迫
し各接触面に圧接させて各シール線を形成し、この熱電
対貫通部における流体の漏れを阻止する。シール材をＣ
字型金属ガスケットとすれば、取り扱いが容易で異物の
かみ込みが少なくなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図について説明する。図１はこの発明による熱電対貫通
構造の実施の一形態を示す縦断面図である。この熱電対
貫通構造は、図２に示すような原子炉容器９０内の所定
箇所の温度を検出するために設けられた熱電対１１又は
熱電対１１を通して保護する案内シンブル管１３（図３
参照）を、図示しない外部の温度測定装置に導設するた
めに、原子炉容器９０の上部に設けられた取出管台８０
を通して密封貫通させる構造である。図１において、１
５は熱電対案内集合金具（Ｔ／Ｃ（サーモカップル）コ
ラム）であり、熱電対案内集合金具１５は図示しない熱
電対１１又は熱電対１１を通した案内シンブル管１３を
通して充填材で密封している。８０は取出管台であり、
図３の下部取出管外筒８２と上部取出管外筒８４とを一
体としたものと考えてよい。３３はコラム取付リング、
４２は引き上げ支持材、５４は引き上げボルト、７０は
押付管体、６０はマーマンクランプ、２２はＣ字状断面
のＣ字型金属ガスケットである。

【０００９】図１に示すように、取出管台８０の内径
は、従来のものと異なり、軸方向（図の上下方向）に段
差等なく形成され、上端面の内径側の部分には４５度乃
至６０度の程度の上開き円錐状の傾斜面が形成されてい
る。この傾斜面はＣ字型金属ガスケット２２が当接して
シール線を形成するものであるので特に滑らかに仕上げ
られている。また、取出管台８０の上端部は、マーマン
クランプ６０により締付けられるため、外周にフランジ
状に張り出して形成され、この張り出し部の下側の面は
マーマンクランプ６０の締め込み面と同じ傾斜面に形成
されている。

【００１０】図１に示すように、取出管台８０の上端面
の上には押付管体７０が載せられている。押付管体７０
は、上部には引き上げ支持材４２を受けて支持するフラ
ンジ状部が形成され、下部にはマーマンクランプ６０に
より締付けられるように取出管台８０の上端部と同様な
傾斜面を有する張り出し部が形成されている。押付管体
７０のの内径は取出管台８０の内径より小径であり、そ
の内径側下端面は、Ｃ字型金属ガスケット２２を受ける
ように滑らかに仕上げた面が形成されている。図示の面
は水平の平面であるが、適当に傾斜させて円錐面として
もよい。マーマンクランプ６０は、例えば図３（Ｅ）に
示すように、分割体であるクランプ本体６１とボルト６
５とナット６６とからなる。

【００１１】図１に示すように、熱電対案内集合金具１
５の下部の外径は取出管台８０の内径に嵌入するように
形成され、その上部には、Ｃ字型金属ガスケット２２が
当接してシール線を形成するように、４５度乃至６０度
の程度の下開きの円錐状の特に滑らかに仕上げたシール
面が形成されている。それから上は下部より小さい径に
形成され、押付管体７０の内径はこの熱電対案内集合金
具１５の小さい部分の外径が嵌入するように形成されて
いる。

【００１２】図１に示すように、熱電対案内集合金具１
５の上部には雄ねじが形成されており、この雄ねじに螺
合する雌ねじが中央に形成されたコラム取付リング３３
がねじ込んで取り付けられる。コラム取付リング３３に
は中心対称に複数個のボルト用のねじ孔が形成されてお
り、この各ねじ孔にねじ込む各引き上げボルト５４が設
けられ、この各引き上げボルト５４の頭の下の首部を受
けて支持するように各引き上げボルト５４を通す孔があ
けられた引き上げ支持材４２が設けられている。引き上
げ支持材４２の外周部は下向きに円筒状部が形成され、
コラム取付リング３３より外側で押付管体７０の上面に
乗るように形成されている。引き上げボルト５４でコラ
ム取付リング３３を介して熱電対案内集合金具１５を引
き上げてＣ字型金属ガスケット２２を圧迫してシール線
を形成させるために、引き上げ支持材４２の下面内側に
は、コラム取付リング３３を引き上げるのに必要な空間
が形成されている。

【００１３】次に、図１に示す熱電対貫通構造の作用に
ついて説明する。図示しない熱電対１１を通した熱電対
案内集合金具１５にＣ字型金属ガスケット２２及び押付
管体７０を順次に嵌め、コラム取付リング３３を熱電対
案内集合金具１５にねじ込んで押付管体７０に軽く当
て、その上から引き上げ支持材４２を被せて引き上げ支
持材４２の孔に引き上げボルト５４を通してコラム取付
リング３３のねじ孔に各引き上げボルト５４を軽くねじ
込む。次に、取出管台８０内に熱電対案内集合金具１５
を挿入するように、取出管台８０の上面に押付管体７０
の下面を当て、押付管体７０と取出管台８０との接合部
の外周にマーマンクランプ６０を当て、ボルト６５，ナ
ット６６でクランプ本体６１を締付けて（図３（Ｅ）参
照）押付管体７０，取出管台８０を圧迫し、その径方向
の力を、マーマンクランプ６０と押付管体７０，取出管
台８０との斜めの接触面により、軸方向の力に変換し
て、押付管体７０と取出管台８０とを強固に締結する。
次に、各引き上げボルト５４を均等にねじ込むと、取出
管台８０から押付管体７０を介して引き上げ支持材４２
で頭の首を支持された引き上げボルト５４は、コラム取
付リング３３を介して熱電対案内集合金具１５を持ち上
げる。すると、熱電対案内集合金具１５の下開きの傾斜
面であるシール面に乗っているＣ字型金属ガスケット２
２は、押付管体７０の下面に当たって、熱電対案内集合
金具１５の上昇に伴って外側に押し拡げられ、熱電対案
内集合金具１５，取出管台８０及び押付管体７０に圧密
接して、熱電対案内集合金具１５及び取出管台８０の各
シール面との間に各シール線を形成する。これで熱電対
貫通部を密封する構造の組付けが完了した。

【００１４】図１に示すように組付けた熱電対貫通構造
の原子炉を運転すれば、図１の下から熱電対案内集合金
具１５に高温高圧の流体圧がかかり、熱電対案内集合金
具１５は押し上げられる傾向となり、Ｃ字型金属ガスケ
ット２２を圧迫して流体の漏れを阻止する傾向が強くな
る。また、図示のようにＣ字型金属ガスケット２２の切
り口が下になるように装着すれば、高温の流体圧がＣ字
型金属ガスケット２２の内面にかかり、Ｃ字型金属ガス
ケット２２の内面が膨張して径が大きくなろうとする傾
向となり、Ｃ字型金属ガスケット２２の密接度が強くな
る。

【００１５】次に、図１に示す熱電対貫通構造のＣ字型
金属ガスケット２２が損傷や疲労などして取り替える場
合の作業について説明する。マーマンクランプ６０を外
して取出管台８０から押付管体７０より上の部分を分離
可能とし、各引き上げボルト５４をねじ戻して引き上げ
支持材４２と共に取り外し、コラム取付リング３３をね
じ戻して熱電対案内集合金具１５から取り外し、押付管
体７０及びＣ字型金属ガスケット２２を上方へ取り外
す。これでＣ字型金属ガスケット２２の取り外しができ
た。要すれば熱電対案内集合金具１５，取出管台８０及
び押付管体７０の各シール面を研磨するなどの手入れを
した後、新しいＣ字型金属ガスケット２２を入れ、押付
管体７０を入れ、コラム取付リング３３を熱電対案内集
合金具１５にねじ込み、引き上げ支持材４２を被せて各
引き上げボルト５４をねじ込み、マーマンクランプ６０
を取り付けて取出管台８０と押付管体７０とを締結し、
各引き上げボルト５４をねじ締めて熱電対案内集合金具
１５を引き上げてＣ字型金属ガスケット２２を圧迫して
シール線を形成させる。これで組付け完了である。

【００１６】図３に示す従来の熱電対貫通構造ではシー
ル材が上部コノシール２４及び下部コノシール２６の２
個が装着されているのに対して、図１に示す熱電対貫通
構造では、シール材がＣ字型金属ガスケット２２の１個
だけであり、シール材の損傷や疲労などの取り替え原因
の発生頻度が少なくなる。また、従来は一方のシール材
が悪くなれば両方のシール材を取り替えなければならな
かったが、図１に示すこの発明による熱電対貫通構造で
はその不具合はない。また、Ｃ字型金属ガスケット２２
は異物のかみ込みが少ないという利点がある。

【００１７】なお、図１及びその上記説明において、引
き上げボルト５４による持ち上げ力の反力である押し下
げ力は、引き上げ支持材４２を介して押付管体７０に伝
達する構成としたが、引き上げ支持材４２を省略して、
引き上げボルト５４をコラム取付リング３３から下に突
出させて、引き上げボルト５４の先端を押付管体７０の
上端面に当てることにより、引き上げボルト５４から押
付管体７０に押し下げ力を直接伝達する構成としてもよ
い。

【００１８】なお、図１に示すシール材はＣ字型金属ガ
スケット２２としたが、例えば、切れ目のない管状の金
属シール材とすることもできる。また、その他の各部材
の形状なども図１に示すものに限らず適宜設計変更をす
ることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、取出
管台に押付管体をマーマンクランプで締結し、引き上げ
ボルトで熱電対案内集合金具を引き上げて、介在させた
１個のシール材を圧迫してシールするようにしたので、
シール材の取り替えの必要が少なくなり、シール材の取
り替え作業も簡単になる。また、Ｃ字型金属ガスケット
とすれば異物のかみ込みが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による熱電対貫通構造の実施の一形態
を示す縦断面図である。

【図２】この発明による熱電対貫通構造の適用例を示す
原子炉容器の模式図である。

【図３】従来の熱電対貫通構造を示し、（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４】従来の熱電対貫通構造を示し、（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：熱電対案内集合金具、 ２２：Ｃ字型金属ガスケット、 ３３：コラム取付リング、 ４２：引き上げ支持材、 ５４：引き上げボルト、 ６０：マーマンクランプ、 ７０：押付管体、 ８０：取出管台。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱電対案内集合金具を取出管台に密封し
   て取り付ける熱電対貫通構造であって、前記取出管台に
   マーマンクランプで締結して接続される押付管体と、前
   記熱電対案内集合金具に螺着されるコラム取付リング
   と、このコラム取付リングに形成された複数個のねじ孔
   に各々ねじ込まれて前記押付管体を押して前記熱電対案
   内集合金具に引き上げ力を加える各引き上げボルトと、
   前記押付管体の内径下端面と前記取出管台の内径上端部
   の上開き傾斜面と前記熱電対案内集合金具の下開き傾斜
   面との間の空間に介在させたシール材とを具備すること
   を特徴とする熱電対貫通構造。
2. 【請求項２】 前記シール材をＣ字型金属ガスケットと
   したことを特徴とする請求項１に記載の熱電対貫通構
   造。