JP4366159B2 - Vacuum evacuation valve device and metal lining container equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、真空引き用の弁装置、及びこの弁装置を備えたメタルライニング容器に関する。 The present invention relates to a valve device for evacuation and a metal lining container provided with the valve device.
この種の真空引き用弁装置としては、本発明の出願人によってなされた特許文献1に記載のようなものがある。即ち、この弁装置は、軸方向に貫通するエア通路を有し、真空引き箇所に取り付けられ弁本体と、弁本体に装着され、エア通路の一端側を真空ポンプ側に接続させる接続金具と、弁本体の弁室に遊嵌される弁と、からなるもので、真空引きを開始する時は、弁室の一端側からの吸引力によって弁の一端面が一端側弁座部に当接すると共に弁の他端面が他端側弁座部から離間して開弁し、真空引きを終えると、弁室の他端側に生ずる負圧による吸引力によって弁の他端面が他端側弁座部にOリングを介し当接して閉弁するようになっている。そして、真空引き終了後は、接続金具に代えて閉じ蓋を弁本体に装着し、Oリングを介して弁の他端面を他端側弁座部に押し付けて閉弁状態を維持するようにしている。
而して、特許文献1に記載された弁装置では、真空引きが終了すると、弁室の他端側に生ずる負圧による吸引力によって弁の他端面が他端側弁座部にOリングを介して当接し、また真空引き終了後に閉じ蓋を装着することにより、Oリングを介して弁の他端面を他端側弁座部に押し付けておくようにしているが、Oリングは、高温下での使用に十分耐えられず、また長期に亘る使用中に変質してシール機能が低下し、閉弁状態を維持出来ないと云う問題があった。
Thus, in the valve device described in
本発明は、上記の課題に鑑み、高温下での使用にも十分耐えられると共に、閉弁状態を長期に亘って維持出来るようにした真空引き用の弁装置、及びこの弁装置を備えたメタルライニング容器を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention can sufficiently withstand use at high temperatures and can maintain a closed valve state for a long period of time, and a metal equipped with the valve device An object is to provide a lining container.
請求項1に係る発明の弁装置は、後述する実施形態の参照符号を付して示せば、内部に弁室8を形成すると共に中心部をエア通路9が軸方向に貫通し、真空引き箇所に取り付けられる硬質金属製の弁本体10と、弁本体10に装着され、弁室8の一端側を真空ポンプに接続させるための接続金具11と、弁室8に遊嵌される軟質金属製の弁体12とからなり、弁室8には、その一端側に臨む弁体12の一端面12aが当接する一端側弁座部13と、弁室8の他端側に臨む弁体12の他端面12bが当接する他端側弁座部14とを設けると共に、弁体12の一端面12aが一端側弁座部13に当接する時にその間に開弁用隙間を形成する隙間形成手段を弁体12の一端面12a又は一端側弁座部13に設け、他端側弁座部14には弁体12の他端面12bに食い込み可能な環状突起部16を形成し、接続金具11を弁本体10に装着して真空引きを開始すると、弁室8の一端側からの吸引力によって、弁体12の一端面12aが一端側弁座部13に当接すると共に弁体12の他端面12bが他端側弁座部14から離間して開弁し、真空引きを終えると、弁室8の他端側に生ずる負圧による吸引力によって弁体12の他端面12bが他端側弁座部14に当接して閉弁するようになっており、更に真空引き終了後に接続金具11に代えて弁本体10にねじ込むことにより弁体12をその一端面12a側から押圧して他端面12bを他端側弁座部14に圧着するための弁体押さえ金具17を備えてなることを特徴とする。
If the valve apparatus of the invention which concerns on
請求項2は、請求項1に記載の真空引き用弁装置において、隙間形成手段は、弁体12の一端面12a又は一端側弁座部13に形成される凹条部15又は凸条部からなることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the evacuating valve device according to the first aspect, the gap forming means is formed from the
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の真空引き用弁装置を備えたメタルライニング容器であって、容器形成用母材の内側にライニング材を張り合わせ、その母材とライニング材との間の隙間部を密閉状態とした単体からなる容器本体2又は複数の分割体からなる容器本体2の前記密閉隙間部に、弁本体10のエア通路9が連通するように真空引き用弁装置1を取り付けてなることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is a metal lining container provided with the evacuation valve device according to
請求項1に係る発明の真空引き用弁装置によれば、真空引きする箇所に弁本体を取り付け、この弁本体に接続金具を装着するだけで、真空引き作業を簡単に行うことが出来ると共に、構造がきわめて簡単で部品点数が少ないから、製作が容易で安価に提供することができる。
According to the evacuating valve device of the invention according to
特にこの弁装置では、真空引き終了後に弁体が弁室の他端側弁座部と当接する部分に気密シール用のOリングを使用せず、その代わりに弁体を軟質金属材により形成する一方、弁本体を弁体より硬質の金属材で形成し、そして空引き終了後に弁体が当接する弁室の他端側弁座部に、弁体の他端面に食い込み可能な環状突起部を形成しているため、弁体がその他端側弁座部に当接して閉弁する際に環状突起部が弁体の対向面に食い込んでOリングと同様なシール作用を果たし、閉弁状態を確保出来るようにしたもので、Oリングを使用しないから、弁装置構成部材が高温高熱に十分耐えられ、またOリングのように材質が経年変化することがないため、長期に亘って閉弁状態を維持することが出来る。
更にこの弁装置によれば、真空引き終了後に接続金具に代えて弁体押さえ金具を取り付けることにより、弁体の他端面を他端側弁座部に常時圧着して、完全な閉弁状態を維持することができ、弁本体に振動や衝撃が作用しても、弁体が他端側弁座部から離間して閉弁状態が解除されるおそれがない。
In particular, in this valve device, the valve body is made of a soft metal material instead of using an O-ring for hermetic sealing at a portion where the valve body comes into contact with the valve seat portion on the other end side of the valve chamber after the evacuation is completed. On the other hand, the valve body is formed of a metal material that is harder than the valve body, and an annular protrusion that can bite into the other end surface of the valve body is formed on the other end side valve seat portion of the valve chamber that the valve body abuts after completion of emptying. Therefore, when the valve body abuts against the other end side valve seat and closes, the annular protrusion bites into the opposite surface of the valve body and performs the same sealing action as the O-ring. Since the O-ring is not used, the valve device components can sufficiently withstand high temperature and high heat, and the material does not change over time unlike the O-ring. Can be maintained.
Furthermore, according to this valve device, by attaching a valve body pressing metal fitting instead of the connection metal fitting after completion of evacuation, the other end surface of the valve body is always pressure-bonded to the valve seat portion on the other end side, and a completely closed valve state is obtained. Even if vibration or impact acts on the valve main body, there is no possibility that the valve body is separated from the valve seat portion on the other end side and the closed state is released.
請求項2に係る発明によれば、隙間形成手段は、弁体の一端面又は一端側弁座部に形成される凹条部15又は凸条部からなるため、その製作が容易となる。
According to the invention which concerns on Claim 2, since the clearance gap formation means consists of the
請求項3に係る発明のメタルライニング容器によれば、容器本体の密閉隙間部に弁本体のエア通路が連通するように真空引き用弁装置を容器本体に取り付けておくことによって、母材とライニング材との間の隙間部を真空引きすることにより、ライニング材を母材の内側に確実に密着接合させることが出来ると共に、母材に対するライニング材の密着接合状態を長期に亘り維持することが出来る。
According to the metal lining container of the invention according to claim 3 , the base material and the lining are provided by attaching the evacuation valve device to the container body so that the air passage of the valve body communicates with the sealing gap portion of the container body. By evacuating the gap between the base material and the lining material, the lining material can be tightly bonded to the inside of the base material, and the tight bonding state of the lining material to the base material can be maintained for a long time. .
図1は本発明に係る真空引き用弁装置1を備えたメタルライニング容器を示す正面図、図2は同メタルライニング容器の容器本体2を複数の分割体である胴部2aと鏡板部2bと底板部2cとに分割した状態の縦断面図である。図3は図2の矢印イで囲んだ部分の拡大図である。このメタルライニング容器の容器本体2は、胴部2aと鏡板部2bと底板部2cとの3個の分割体により構成される。尚、この実施形態では、容器本体2を複数の分割体によって構成しているが、容器本体2を分割することなく、単体としてもよい。
FIG. 1 is a front view showing a metal lining container provided with a
容器本体2の胴部2aは、鋼板製の胴部母材2a1 と、これの内側に張り付けられたハイニッケル合金製の胴部ライニング材2a2 とからなるもので、胴部母材2a1 と胴部ライニング材2a2 との上端周縁部どうし及び下端周縁部どうしは、夫々溶接により接合されていて、胴部母材2a1 と胴部ライニング材2a2 との間の隙間部は密閉状態となっている。そして、胴部母材2a1 の上下両端部に接合用のフランジ4,5が取り付けられ、その上部フランジ4に真空引き用弁装置1が装備されている。そして、胴部ライニング材2a2 は、上部フランジ4上端面及び下部フランジ5の下端面も張り付けてある。また胴部母材2a1 には冷却用のジャケット7が設けられている。
The
また、鏡板部2bは、鋼板製の鏡板部母材2b1 と、これの内側に同様に張り付けられたハイニッケル合金製の鏡板部ライニング材2b2 とからなるもので、鏡板部母材2b1 と鏡板部ライニング材2b2 との下端周縁部どうしはか溶接により接合されていて、鏡板部母材2b1 と鏡板部ライニング材2b2 との間の隙間部も密閉状態となっている。そして、鏡板部母材2b1 の下端部にフランジ6が取り付けられ、このフランジ6に真空引き用弁装置1が装備されている。鏡板部ライニング材2b2 はフランジ6の下端面まで張り付けられている。
Further, the
更に、底板部2cは、可成り厚い鋼板製の底板部母材2c1 と、これの内側に同様に張り付けられたハイニッケル合金製の底板部ライニング材2c2 とからなるもので、底板部母材2c1 と底板部ライニング材2c2 との下端周縁部どうしはか溶接により接合されていて、底板部母材2c1 と底板部ライニング材2c2 との間の隙間部も密閉状態となっている。そして、底板部母材2c1 の周縁部に真空引き用弁装置1が装備されている。
Further, the
これら胴部2aと鏡板部2bと底板部2cとの組み付けにあたっては、胴部2aの上部フランジ4と鏡板部2bのフランジ6とを重ね合わせてボルト接合し、また底板部2cの周縁部を胴部2aの下部フランジ5に重ね合わせてボルト接合することによって、これら胴部2aと鏡板部2bと底板部2cとを一体的に組み付け、図1に示すようなメタルライニング容器とする。
When assembling the
次に、上記メタルライニング容器の容器本体2に装備されている真空引き用弁装置1について図3〜図5を参照して説明する。この真空引き用弁装置1は、胴部2aの上部フランジ4、鏡板部2bのフランジ6、及び底板部2cに夫々装備されているが、各弁装置1は同じ構造であって、以下には胴部2aの上部フランジ4に装備された弁装置1について説明する。図3は図2の矢印イで囲んだ部分の拡大図で、真空引き後の取付状態を示し、図4は真空引き前の取付状態を示す。
Next, the
この真空引き用弁装置1は、図3及び図4に示すように、内部に弁室8を形成すると共にその中心部をエア通路9が軸方向に貫通し、真空引き箇所である例えば胴部2aの上部フランジ4に取り付けられる硬質金属製の弁本体10と、弁本体10に装着されて、弁室8の一端側を真空ポンプ(図示省略)に接続させるための硬質金属製の接続金具11と、弁室8に遊嵌される軟質金属製の弁体12と、真空引き終了後に接続金具11に代えて弁本体10に装着される弁体押さえ金具17とを具備している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
弁室8には、この弁室8の一端側に臨む弁体12の一端面12aが当接する一端側弁座部13、及び弁室8の他端側に臨む弁体12の他端面が当接する他端側弁座部14が設けられると共に、弁体12の一端面12aが一端側弁座部13に当接する時に弁体12の一端面12aと一端側弁座部13との間に開弁用隙間を形成するための凹状部15(隙間形成手段)が一端側弁座部13に設けられ、そして他端側弁座部14には弁体12の他端面12bに食い込み可能な環状突起部16が形成されている。
The
図5の(a) は弁本体10の縦断面図、(b) は接続金具11の縦断面図、(c) は接続金具11の先端面側から見た正面図、(d) は弁体12の側面図、(e) は弁体押さえ金具17の側面図である。弁本体10は、(a) に示すように、有底円筒状に形成されたもので、その底壁部10bの中央部にエア通路9を形成する貫通孔10oが設けられ、円筒壁部10aの内周面には接続金具11の中空ねじ軸部11aが螺合する雌ねじ部10cが形成され、また底壁部10bと反対側の端部には取付用鍔部10dが形成されている。
5A is a vertical cross-sectional view of the
接続金具11は、図5の(b) ,(c) に示すように、弁本体10の雌ねじ10cに螺合される中空ねじ軸部11aと、これに連設された径大厚肉円筒部11bとからなるもので、その軸芯に沿ってエア通路21が貫通している。径大厚肉円筒部11b側には真空ポンプ(図示省略)に接続配管されるエア吸引管18が連結され、中空ねじ軸部11aの先端面には開弁用隙間を形成する凹状部15(隙間形成手段)が十字状に形成され、また径大厚肉円筒部11bの先端面にはOリング19を嵌合する嵌合溝20が形成されている。
As shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), the connection fitting 11 includes a hollow
この接続金具11が弁本体10に装着されることによって、弁本体10の内部に弁室8が形成される。この弁室8に遊嵌される弁体12は、図5の(d) に示しているが、アルミニウム、ニッケル、銅等のように弁本体10や接続金具11よりも軟質の金属によって、弁本体10の円筒壁部10aの内径より僅かに小さい外径を有する短円柱状又は厚肉円板状に形成される。
By attaching the connection fitting 11 to the
弁体押さえ金具17は、図5の(e) に示すように、弁本体10の円筒壁部10aの雌ねじ部10cに螺合可能なボルトからなるもので、その一端面側には回転操作用の六角穴17aが同心状に設けられ、この六角穴17aにレンチ等の回転操作具を嵌合して回転させることが出来るようになっている。
As shown in FIG. 5 (e), the valve body presser metal fitting 17 is composed of a bolt that can be screwed into the female threaded
上記のような構成よりなる真空引き用弁装置1の使用方法について説明すると、この弁装置1の使用に先立って、弁本体10を、真空引き箇所であるメタルライニング容器の胴部2aの上部フランジ4に取り付ける。この弁本体10の取付けにあたっては、図3に示すように、フランジ4を半径方向に貫通すると共に胴部母材2a1 を貫通するエア通路22の入口部に予め設けてある取付孔23に弁本体10を嵌合して、取付用鍔部10dを胴部2aのフランジ4に溶接する。
The method of using the evacuating
尚、図3に示すように、胴部2aのフランジ4に設けてあるエア通路22は、胴部母材2a1 と胴部ライニング材2a2 との間の密閉状隙間部sに連通している。また、このエア通路22の途中から別のエア通路24が分岐しており、この分岐エア通路24は、フランジ4と胴部ライニング材2a2 との間の密閉状隙間部sに連通している。
As shown in FIG. 3, the
上記のようにして弁本体10を胴部2aのフランジ4に取り付けたならば、図4に示すように、接続金具11の中空ねじ軸部11aを弁本体10の雌ねじ部10cに螺合して締め付けることにより、弁本体10に接続金具11を装着し、弁本体10の内部に形成された弁室8の一端側を接続金具11及びエア吸引管18を介して真空ポンプ(図示せず)に接続し、真空引き可能な状態とする。
If the valve
このような状態で真空ポンプを作動して真空引きを開始すると、真空ポンプ側からエア吸引管18を通じて弁本体10内の弁室8のエアが吸引され、而して弁本体10内においては、図4に矢印でエアの流れから分かるように、弁室8の一端側より吸引されるエアの吸引力により、弁体12の一端面12aが弁室8の一端側弁座部13に当接すると共に、弁体12の他端面12bが他端側弁座部14から離間して開弁状態となる。
When evacuation is started by operating the vacuum pump in such a state, the air in the
この時、弁体12の一端面12aが弁室8の一端側弁座部13に当接しても、この一端側弁座部13には開弁用の隙間形成手段である十字状凹状部15が形成されているため、胴部2aのフランジ4に設けてあるエア通路22から弁本体10のエア通路9を通って弁室8の他端側に入ったエアは、弁室8の内周面と弁体12の外周面との隙間を通過して弁室8の一端側に入り、接続金具11のエア通路21を通ってエア吸引管18に吸引され、これによって図3に示す胴部母材2a1 と胴部ライニング材2a2 との間の密閉状隙間部s、及びフランジ4と胴部ライニング材2a2 との間の密閉状隙間部sの真空引きが行われる。
At this time, even if the one
上記密閉状隙間部sを所定圧力まで真空引きし終えた後、真空ポンプの作動を停止すると、接続金具11のエア通路21側にはそれまで弁体12を弁室8の一端側弁座部13に当接させていたエア吸引力が無くなって、フランジ4のエア通路22及び弁本体10のエア通路9側に負圧が生じるから、その負圧による弁室8の他端側からの吸引力により、弁体12が吸引されて、その他端面12bが弁室8の他端側弁座部14に当接し、閉弁状態となる。この時、弁室8の他端側弁座部14には環状突起部16が形成されていて、弁体12は弁本体10よりも軟質の金属材で形成されているから、他端側弁座部14の環状突起部16が弁体12の他端面12bに食い込んで、弁本体10内のエア通路9が確実に遮断され、完全に閉弁状態となる。
When the operation of the vacuum pump is stopped after evacuating the sealed gap s to a predetermined pressure, the
上記のように閉弁状態となった後、接続金具11を弁本体10から取り外し、図3に示すように弁体押さえ金具17を取り付ける。即ち、接続金具11を取り外した弁本体10の雌ねじ部10cに弁体押さえ金具17をねじ込むことにより、弁体12をその一面12a側から押圧して他端面12bを弁室8の他端側弁座部14に強く押し付け、圧着する。これによって、当該他端側弁座部14の環状突起部16が弁体12の他端面12bに更に食い込んだ状態となり、弁体12はこの弁体押さえ金具17によって完全な閉弁状態に保持されることになる。
After the valve is closed as described above, the connection fitting 11 is removed from the
尚、弁体押さえ金具17を取り付けなくても、弁本体10のエア通路9側からのエア吸引力によって弁体12が他端側弁座部14に当接した閉弁状態に保持させることが出来るが、容器本体2側に振動や衝撃がかかった場合、弁体12が弁座部14から離間して閉弁状態が解除されるおそれがあるため、弁体押さえ金具17を取り付けることにより、弁体12を弁座部14に常時押し付けて、完全な閉弁状態を維持することができる。
Even if the valve
この実施形態では、弁体12の一端面12aが弁室8の一端側弁座部13に当接する時にその間に閉弁用隙間を形成するための隙間形成手段として、弁室8の一端側弁座部13である接続金具11の先端部に十字状の凹状部15を形成したが、この十字状凹状部15の代わりに、例えば十字状の凸状部を弁体12の一端面12aに形成してもよい。
In this embodiment, when the one
また、この実施形態では、弁室8の一端側弁座部13を、接続金具11の中空ねじ軸部11aの先端部に形成しているが、この一端側弁座部13は、必ずしも接続金具11側に形成することはなく、弁本体10の一部を、弁体12の一端面12aと対向する側にフランジ状に突設して、このフランジ状部を弁室8の一端側弁座部13としてもよい。
Further, in this embodiment, the one end side
以上説明した真空引き用弁装置1によれば、真空引きする箇所に弁本体10を取り付け、この弁本体10に接続金具11を装着するだけで、真空引き作業を簡単に行うことが出来ると共に、構造がきわめて簡単で部品点数が少ないから、製作が容易で安価に提供することができる。そして、特にこの弁装置1では、真空引き終了後に弁体12が弁室8の他端側弁座部14と当接する部分に気密シール用のOリングを使用せず、その代わりに弁体12を軟質金属材によって形成する一方、弁本体10を弁体12より硬質の金属材で形成し、そして空引き終了後に弁体12が当接する室8の他端側弁座部14には、弁体12の他端面12bに食い込み可能な環状突起部16を形成しているため、弁体12がその他端側弁座部14に当接して閉弁する際に環状突起部16が弁体12の対向面12bに食い込んでOリングと同様なシール作用を果たし、閉弁状態を確保することができる。しかも、Oリングを使用しないので、弁装置構成部材が高温高熱に十分耐えられ、またOリングのように材質が経年変化することがないため、長期に亘って閉弁状態を維持することが出来る。
According to the
そして、容器本体2に真空引き用弁装置1を装着したメタルライニング容器によれば、容器本体2の各分割体2a,2b,2cの密閉隙間部に弁本体10のエア通路9が連通するように真空引き用弁装置1を取り付けておくことによって、母材とライニング材との間の密閉隙間部を真空引きすることにより、ライニング材を母材の内側に確実に密着接合させることが出来ると共に、母材に対するライニング材の密着接合状態を長期に亘って維持することが出来る。
Then, according to the metal-lined container in which the
1 真空引き用弁装置
2 メタルライニング容器の容器本体
2a 胴部(分割体)
2b 鏡板部(分割体)
2c 底板部(分割体)
8 弁室
9 エア通路
10 弁本体
11 接続金具
12 弁体
12a 弁体の一端面
12b 弁体の他端面
13 一端側弁座部
14 他端側弁座部
15 凹状部(隙間形成手段)
16 環状突起部
17 弁体押さえ金具
DESCRIPTION OF
2b End plate (divided body)
2c Bottom plate (divided body)
8
16
Claims (3)
弁室には、その一端側に臨む弁体の一端面が当接する一端側弁座部と、弁室の他端側に臨む弁体の他端面が当接する他端側弁座部とを設けると共に、弁体の一端面が一端側弁座部に当接する時にその間に開弁用隙間を形成する隙間形成手段を弁体の一端面又は一端側弁座部に設け、他端側弁座部には弁体の他端面に食い込み可能な環状突起部を形成し、
接続金具を弁本体に装着して真空引きを開始すると、弁室の一端側からの吸引力によって、弁体の一端面が一端側弁座部に当接すると共に弁体の他端面が他端側弁座部から離間して開弁し、真空引きを終えると、弁室の他端側に生ずる負圧による吸引力によって弁体の他端面が他端側弁座部に当接して閉弁するようになっており、
更に真空引き終了後に接続金具に代えて弁本体にねじ込むことにより弁体をその一端面側から押圧して他端面を他端側弁座部に圧着するための弁体押さえ金具を備えてなる真空引き用弁装置。 A valve chamber is formed inside, and an air passage extends through the center in the axial direction. The valve body is made of a hard metal that is attached to the evacuation point, and is attached to the valve body. One end of the valve chamber is connected to a vacuum pump. It consists of a connecting metal fitting to make it and a soft metal valve body loosely fitted in the valve chamber,
The valve chamber is provided with one end side valve seat portion that contacts one end surface of the valve body facing one end side, and another end side valve seat portion that contacts the other end surface of the valve body facing the other end side of the valve chamber. In addition, when the one end surface of the valve body comes into contact with the one end side valve seat portion, a gap forming means for forming a valve opening gap therebetween is provided on one end surface of the valve body or the one end side valve seat portion, and the other end side valve seat portion Is formed with an annular protrusion that can bite into the other end face of the valve body,
When evacuation is started after the fitting is attached to the valve body, one end surface of the valve body comes into contact with the valve seat portion on one end side and the other end surface of the valve body is on the other end side by the suction force from one end side of the valve chamber When the valve is opened away from the valve seat and the evacuation is completed, the other end surface of the valve body abuts on the other valve seat by the suction force generated by the negative pressure generated at the other end of the valve chamber and closes. has become way,
Furthermore, a vacuum comprising a valve body pressing metal fitting for pressing the valve body from one end face side thereof and crimping the other end face to the valve seat portion on the other end side by screwing into the valve body instead of the connection fitting after the evacuation is completed. Pull valve device.
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