JP4835093B2 - Pressure-resistant fluoroscopic window sealing device - Google Patents
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Description
本発明は、高圧または低圧の不透明な密閉構造体の内部を気密的に透視するための耐圧透視窓のシール装置に係り、特に、液化二酸化炭素収納容器・高圧ボイラーや内燃機関とか、深海艇や宇宙船のような各種密閉構造体の耐圧透視窓のシール装置に関する。 The present invention relates to a pressure-resistant transparent window sealing device for hermetically seeing through a high-pressure or low-pressure opaque hermetic structure, in particular, a liquefied carbon dioxide storage container, a high-pressure boiler, an internal combustion engine, a deep-sea boat, The present invention relates to a pressure-resistant transparent window sealing device for various sealed structures such as a spacecraft.
自動車用燃料タンクのような大気圧程度の容器内液面を覗くための透視窓として、例えば下記の特許文献1のように、熱可塑性プラスチック製の筒状透視窓本体の射出成形時に、透視窓本体の環状溝となる部分にOリング状の弾性パッキングを外周面に備えたたレンズ体をインサート成形して透視窓本体に埋め込んだ透視窓体が周知である。
このほかに、下記の特許文献2のように、大気圧程度の燃焼容器の側面に突設したシールボックスの透孔内における覗き窓ガラスの外周面全体に分厚い耐熱グランドパッキングを嵌合配置し、その前後に介在したパッキング押さえと上記パッキングとを、押さえボルトで圧縮することで、覗き窓ガラスを気密シールした燃焼容器の覗き窓も周知である。
また、流通観測用の密閉容器内を透視するための耐圧透視窓のシール装置としては、例えば下記の特許文献3のように、上記密閉容器の凹所に形成した透孔の内鍔外面に窓板押さえ金具で定位した透視窓体の外周縁の外側における前記容器凹所周辺の外面と、窓板外周縁の内側における窓板外側面とにそれぞれワッシャー状外側パッキング押さえと、縁取り状内側パッキング押さえとの各内側に圧力で膨張してシール性が増す断面C型のリングパッキングを個別に介在することで、上記窓板の外周縁と容器本体凹所の周面との間隙を経た前記高圧密閉容器の内圧により、上記内外二つのパッキングをそれぞれ上記各パッキング押さえと窓板押さえ金具の内側との間隙に押し付けシール可能にした耐圧透視窓のシール装置が周知である。
さらに流体配管の端末密閉部材やパイプ継手用として、弾性パッキングによる自食い込みシール装置も下記の特許文献4および非特許文献1に記載のように現用一般である。
前記特許文献1の従来例は、専ら自動車用燃料タンクのような大気圧程度の不透明な容器内の液面を覗くための透視窓であり、本件発明のように外圧と著しく異なる内圧の密閉構造体の内部を気密的に透視するという発明意図は、特許文献1には無いから、この特許文献1では、熱可塑性プラスチック製の筒状透視窓本体の射出成形時、その環状溝となる部分にOリング状の弾性パッキングを外周面に配置したレンズ体をインサート成形して透視窓本体に埋め込んだ圧接シールタイプの液面透視窓としたものである。 The conventional example of Patent Document 1 is a see-through window for looking into the liquid level in an opaque container of about atmospheric pressure, such as a fuel tank for automobiles, and a sealed structure with an internal pressure that is significantly different from the external pressure as in the present invention. Since Patent Document 1 does not have the intent to see the inside of the body in an airtight manner, in Patent Document 1, in the injection molding of the cylindrical fluoroscopic window body made of thermoplastic resin, A lens body in which an O-ring-shaped elastic packing is arranged on the outer peripheral surface is insert-molded to form a pressure seal type liquid level transparent window embedded in a transparent window main body.
すなわち、この特許文献1の従来例は、弾性パッキングをその弾力に抗し変形させずにレンズ体の外周溝と透視窓本体の内周溝とで単にインサート埋め込み固定しただけの液面透視窓だから、上記弾性パッキングの外面は、レンズ体の外周溝と透視窓本体の内周溝とに弾力的に密着できず、パッキング外面とこれら各溝との間に僅かな間隙が存在している結果、レンズ体と透視窓本体との間隙を経た折角の流体圧力が上記間隙を経て外部に洩れてしまい、パッキング外面を流体圧力でレンズ体と透視窓本体との間隙に自食い込み圧着できないので、この間隙を弾性パッキングで自食い込みシールできないという本質的かつ、大きな問題点が有る。 That is, the conventional example of Patent Document 1 is a liquid level see-through window that is simply embedded and fixed between the outer peripheral groove of the lens body and the inner peripheral groove of the see-through window body without deforming the elastic packing against its elasticity. The outer surface of the elastic packing cannot be elastically adhered to the outer peripheral groove of the lens body and the inner peripheral groove of the see-through window body, and there are slight gaps between the outer surface of the packing and these grooves. Since the fluid pressure at the corner through the gap between the lens body and the fluoroscopic window body leaks to the outside through the gap, the outer surface of the packing cannot be bitten into the gap between the lens body and the fluoroscopic window body by the fluid pressure and cannot be compressed. There is an essential and big problem that self-eating cannot be sealed with elastic packing.
この問題点のほかに上記特許文献1は、熱可塑性プラスチック製の筒状透視窓本体の射出成形時に、その環状溝となる成形金型部分にOリング状弾性パッキングを外周面に備えたレンズ体を配置してインサート成形することで、レンズ体を上記パッキングと共に透視窓本体に埋め込んだ透視窓だから、高価なインサート成形金型が必要であるし、レンズ体のインサート成形を初めとして、弾性パッキングの位置決めインサート成形作業が著しく面倒で作業性悪く、その部品管理・組立製造・保守点検などのすべての面で扱い辛く不便で面倒であるという本質的かつ、大きな問題点も有る。 In addition to this problem, Patent Document 1 discloses a lens body in which an outer peripheral surface is provided with an O-ring elastic packing in a molding die portion that becomes an annular groove at the time of injection molding of a cylindrical see-through window body made of thermoplastic plastic. Since the lens body is embedded in the body of the transparent window together with the above packing by inserting and molding, an expensive insert molding die is required, and the elastic packing of the lens body such as insert molding is required. The positioning insert molding work is extremely troublesome and poor in workability, and there are also essential and major problems that it is difficult to handle, inconvenient and troublesome in all aspects such as parts management, assembly manufacturing and maintenance inspection.
しかも、上記特許文献1による透視窓本体は、インサート成形の関係上、熱可塑性プラスチックで射出成形する必要が有るから、金属などの強靱材で作ったものよりも強度的に著しく弱いので、この特許文献1の透視窓は、内圧が外圧よりも著しく高圧または低圧の不透明な高圧密閉構造体の内部を気密的に透視するための耐圧透視窓のシール装置には強度的な観点から使用できないという本質的かつ、大きな問題点も有る。 In addition, the transparent window body according to the above-mentioned Patent Document 1 needs to be injection-molded with a thermoplastic because of insert molding, and therefore is significantly weaker than that made of a tough material such as metal. The essence that the see-through window of Document 1 cannot be used from the viewpoint of strength in a pressure-resistant see-through window seal device for airtightly seeing the inside of an opaque high-pressure sealed structure whose internal pressure is significantly higher or lower than the external pressure. There are also major problems.
次に、特許文献2は、大気圧程度の燃焼容器の側面に突設したシールボックスの透孔内における覗き窓ガラスの外周面全体に分厚い耐熱グランドパッキングを嵌合配置し、その前後に介在したパッキング押さえと上記パッキングとを、押さえボルトでメカ的に圧縮することで、覗き窓ガラスをシールボックスに対し、強引に圧接シール可能にした燃焼容器の覗き窓である。 Next, in Patent Document 2, a thick heat-resistant gland packing is fitted and arranged on the entire outer peripheral surface of the viewing window glass in the through hole of the seal box protruding from the side surface of the combustion vessel at about atmospheric pressure, and interposed between the front and rear sides thereof. This is a combustion chamber viewing window in which the packing window and the packing are mechanically compressed with a retaining bolt so that the viewing window glass can be forcibly pressed and sealed against the seal box.
したがって、前記グランドパッキングには、外部圧力による自食い込みシール作用が無く、上記パッキングのメカ的圧縮度の経年変化による上記圧接シール性の悪化を修復するために、特許文献2では、定期的に押さえボルトを増し締めして上記圧着シール性を確保する必要が有り、その部品管理・保守点検などのすべての面で扱い辛く不便で面倒であるし、メンテナンス費用の面でも不利であるという本質的かつ、大きな問題点が有る。 Accordingly, the gland packing does not have a self-eating seal function due to external pressure, and in order to repair the deterioration of the pressure-contact sealability due to the secular change of the mechanical compression degree of the packing, in Patent Document 2, it is periodically pressed. It is necessary to retighten the bolts to ensure the above-mentioned pressure-bonding and sealing performance, which is difficult, inconvenient and troublesome in all aspects such as parts management, maintenance and inspection, and disadvantageous in terms of maintenance costs. There is a big problem.
すなわち、上記特許文献2の従来例は、燃焼容器の耐熱覗き窓として使用できても、内圧が大気よりも著しく高圧または低圧の流体密閉構造体内の耐圧透視窓のシール装置としては、前述したようなメカ的に圧縮したグランドパッキングには、外部圧力による自食い込みシール作用が無いから、上記密閉構造体の内外圧力差が大きくなる程シール力が弱くなるため、使用できないという本質的な問題点も有る。 That is, although the conventional example of the above-mentioned Patent Document 2 can be used as a heat-resistant viewing window of a combustion container, as described above, as a sealing device for a pressure-resistant fluoroscopic window in a fluid hermetic structure whose internal pressure is significantly higher or lower than air, Since the mechanically compressed gland packing does not have a self-engraving seal action due to external pressure, the sealing force becomes weaker as the internal / external pressure difference of the sealed structure increases, so there is an essential problem that it cannot be used. Yes.
また、前記特許文献3は、高圧密閉容器の凹所内に設けた窓板の外周縁の外側と内側とにそれぞれ加圧により膨張するパッキングを個別に介在することで、上記容器に対して透視窓体を圧着シールした高圧密閉容器用の耐圧透視窓のシール装置ではあるが、この文献3では、窓板の外周縁の外側における前記容器凹所周辺の外面と、窓板外周縁の内側における窓板外側面とにそれぞれワッシャー状外側パッキング押さえと、縁取り状内側パッキング押さえとを介して前記内外二つのパッキングを個別に介在させる必要が有る。
Moreover, the said
したがって、この特許文献3は、上記合計四点のシール部品を要するため、その部品管理・組立製造・保守点検などのすべての面で扱い辛く不便で面倒であるし、シール部品点数が多い分だけ密閉容器に対する透視窓体を圧着シール性の不安定要素も多くなるという本質的かつ、大きな問題点が有る。
Therefore, since this
また、上記特許文献3は、縁取り状の内側パッキング押さえを透視窓体外周縁の内側における窓体外側面に大きく張り出して配置する必要が有るので、この内側パッキング押さえが折角の窓体視野を大きく邪魔するため、透視窓体の肝心な有効視野が大幅に狭まってしまうという本質的かつ、大きな問題点も有る。
Further, in
さらに上記特許文献3は、高圧密閉容器の凹所内に設けた透視窓体の外周縁の外側と内側とにそれぞれCリング状のパッキングを個別に介在することで、上記窓板の外周縁と容器本体凹所の周面との間隙を経て加わる前記高圧密閉容器の内圧により、上記内外二つのパッキングをそれぞれ上記各パッキング押さえと窓板押さえ金具の内側とに押し付けることで、これら各部の間隙を圧接シール可能にした高圧密閉容器用の耐圧透視窓のシール装置であるから、内圧が大気よりも低圧の例えば真空密閉容器用の透視窓体のシール装置には使用できない。
Further,
すなわち、真空密閉容器の内部を気密的に透視する耐圧透視窓のシール装置に特許文献3のシール装置を無理に適用した場合には、この文献3における内外二つのパッキング押さえに加わる強い外圧で、内外二つのパッキングが透視窓体の外周縁方向に寄り集まってしまう結果、各パッキングがパッキング押さえから大きく外れてシール不可能となってしまうので、この特許文献3の高圧密閉容器用耐圧透視窓のシール装置は、真空密閉容器用の耐圧透視窓のシール装置には使えないという本質的かつ、大きな問題点も有る。
That is, when the sealing device of
次に、前記特許文献4および非特許文献1に記載の外部圧力による自食い込みシール装置は、流体配管の端末密閉シールやパイプ継手のシール装置であるから、本発明のような不透明な高圧密閉構造体の内部を気密的に透視するための耐圧透視窓のシール装置には、使用できないという本質的かつ、大きな問題点が有る。
Next, since the self-eating seal device with external pressure described in
この発明は、前記各従来例における多くの問題点を除去するために、高圧または低圧の不透明な密閉構造体の内部を気密的に透視するための耐圧透視窓のシール装置を安価に多量提供することを目的とする。 In order to eliminate many problems in each of the above conventional examples, the present invention provides a large number of pressure-resistant transparent window sealing devices for airtightly seeing the inside of a high-pressure or low-pressure opaque sealed structure. For the purpose.
上記した本発明の目的は、高圧または低圧の不透明な密閉構造体の内部を気密的に透視するための耐圧透視窓のシール装置を構成するに当たり、前記密閉構造体の透孔周辺に気密取着する強靱なベースリングの内周面の上下にそれぞれ拡径凹所(または環状溝)と内鍔を形成し、この内鍔上に配置した透視窓体の外周面と前記拡径凹所(または環状溝)との周面との間にOリング状の弾性パッキングをその弾力に抗し変形させて上下動可能に圧入し、前記透視窓体の上部周辺に強靱なリングカバーの内鍔を被せつつ、このカバーの下部に突設した突環(または中間リングや上記カバー自体)の下面を前記ベースリングの上面に対接させると共に、前記拡径凹所を覆ってリングカバーをベースリングに同軸的に固定したことで達成できた。 An object of the present invention described above is to provide a hermetic attachment around the through hole of the hermetic structure in constructing a sealing device for a pressure-resistant see-through window for hermetically seeing the inside of the high-pressure or low-pressure opaque hermetic structure. An enlarged diameter recess (or an annular groove) and an inner flange are formed on the upper and lower sides of the inner peripheral surface of the tough base ring, respectively, and the outer peripheral surface of the see-through window body disposed on the inner flange and the enlarged diameter recess (or An O-ring-shaped elastic packing is deformed against the elasticity and press-fitted so as to move up and down between the circumferential surface of the annular groove and the inner periphery of a tough ring cover is placed around the upper part of the transparent window body. However, the lower surface of the projecting ring (or the intermediate ring or the cover itself) projecting from the lower portion of the cover is brought into contact with the upper surface of the base ring, and the ring cover is coaxial with the base ring so as to cover the enlarged diameter recess. This can be achieved by fixing the target.
この発明における請求項1から請求項6までの各発明によれば、高圧または低圧の不透明な密閉構造体の透孔周辺に気密設置して使用している透視窓体の外周面とベースリング(またはリングカバー)の内周面との間隙を経た流体圧力で、前記弾性パッキングを透視窓体の外周面に沿わせて押し動かし、その外面を透視窓体の外周面と、前記拡径凹所(または環状溝)と、リングカバーの突環下面(または中間リングの下面)とに満遍なく変形圧着させることで、これら各面間における間隙に上記弾性パッキングを部分的に自食い込みさせて確実に気密シールできるという優れた効果が有る。 According to the first to sixth aspects of the present invention, the outer peripheral surface and the base ring of the see-through window used in an airtight manner around the through hole of the high-pressure or low-pressure opaque sealed structure. Alternatively, the elastic packing is pushed and moved along the outer peripheral surface of the fluoroscopic window body with the fluid pressure passing through the gap with the inner peripheral surface of the ring cover), and the outer surface thereof and the outer diameter recess of the fluoroscopic window body (Or annular groove) and the lower surface of the ring cover (or the lower surface of the intermediate ring) are uniformly deformed and pressure-bonded, so that the elastic packing is partially self-engaged into the gap between these surfaces to ensure airtightness. There is an excellent effect that it can be sealed.
すなわち、本発明における弾性パッキングは、これに加わる流体圧力で透視窓体の外周面に沿って移動しつつほぼ矩形に変形し、前記各面間における間隙に上記弾性パッキングを部分的に強く自食い込みさせて気密シールできたので、内外圧力差が例えば1000ヘクト・パスカル(1気圧)程度の密閉構造体から、40〜60メガ・パスカル(400〜600気圧)程度の超高圧密閉構造体や真空密閉構造体の内部を気密的に透視するための耐圧透視窓のシール装置、例えば液化二酸化炭素収納容器や配管材・高圧ボイラーや内燃機関の耐圧透視窓のシール装置とか、深海艇や宇宙船のような各種密閉構造体の耐圧透視窓のシール装置としても立派に使用でき、そのシール力は、上記密閉構造体の内外圧力差が大きくなる程、強くなるという優れた効果が有る。 That is, the elastic packing according to the present invention is deformed into a substantially rectangular shape while moving along the outer peripheral surface of the see-through window body by the fluid pressure applied thereto, and the elastic packing partially bites into the gap between the surfaces. As a result of hermetic sealing, a sealed structure with a pressure difference of about 1000 hectopascals (1 atm), an ultra-high pressure sealed structure with a pressure of about 40 to 60 megapascals (400 to 600 atm), and vacuum sealing Sealing device for pressure-resistant see-through window for seeing the inside of the structure airtightly, such as liquefied carbon dioxide storage container, piping material, high-pressure boiler, pressure-resistant see-through window seal device for internal combustion engine, deep sea boat and spacecraft It can be used as a sealing device for pressure-resistant fluoroscopic windows of various sealed structures, and the sealing force increases as the internal / external pressure difference of the sealed structure increases. Excellent effect there.
また、前記各発明によれば、強靱なベースリングの内鍔上に配置した透視窓体の外周面と前記拡径凹所の周面との間にOリング状の弾性パッキングをその弾力に抗し変形させて上下動可能に圧入し、前記透視窓体の上部周辺に強靱なリングカバーの内鍔を被せつつ、このカバーの下部に突設した突環(または中間リング)の下面を前記ベースリングの上面に対接させると共に、前記拡径凹所を覆ってリングカバーをベースリングに同軸的に固定するだけで、前記超高圧密閉構造体や真空密閉構造体の内部を透視できる耐圧透視窓のシール装置を構成できたので、その部品管理・組立製造・梱包保管・運搬流通・販売購入・開梱使用・保守点検などのすべての面で扱い易く、価格的にも有利になったという優れた効果が有る。 Further, according to each of the above inventions, an O-ring shaped elastic packing is resisted against the elasticity between the outer peripheral surface of the see-through window body arranged on the inner collar of the tough base ring and the peripheral surface of the enlarged diameter recess. Then, it is press-fitted so that it can be moved up and down, and the inner surface of a tough ring cover is covered around the upper part of the transparent window body, and the lower surface of a projecting ring (or intermediate ring) projecting from the lower part of the cover is placed on the base A pressure-resistant see-through window that allows the inside of the ultra-high pressure sealed structure or vacuum sealed structure to be seen through by simply contacting the upper surface of the ring and covering the enlarged recess and coaxially fixing the ring cover to the base ring. It was easy to handle in all aspects such as parts management, assembly manufacturing, packing storage, transportation and distribution, sales purchase, unpacking use, maintenance and inspection, and it was advantageous in terms of price. There is an effect.
さらに、前記各発明によれば、前記各部材を順次に組立てることで、耐圧透視窓のシール装置を構成できたので、前記特許文献1のような熱可塑性プラスチック製の筒状透視窓本体の射出成形時にその環状溝となる部分にOリング状の弾性パッキングを外周面に配置したレンズ体をインサート成形して透視窓本体に埋め込んだ透視窓とは大きく異なり、本発明では、特許文献1のようなインサート成形は一切不要で、高価なインサート成形金型も不要であるから、その部材管理・組立製造・保守点検などのすべての面で扱い易く、価格的にも著しく有利であるという優れた効果も有る。 Further, according to each of the above-described inventions, the sealing device for the pressure-resistant see-through window can be configured by sequentially assembling the respective members. Therefore, the injection of the cylindrical see-through window main body made of thermoplastic as in the above-mentioned Patent Document 1. Unlike a see-through window in which a lens body in which an O-ring-shaped elastic packing is arranged on the outer peripheral surface is inserted into a portion that becomes an annular groove at the time of molding and embedded in a see-through window body, in the present invention, as in Patent Document 1 This eliminates the need for expensive insert molding and eliminates the need for expensive insert molding dies, which makes it easy to handle in all aspects such as component management, assembly manufacturing, maintenance and inspection, and is extremely advantageous in terms of price. There is also.
また、前記各発明によれば、前記ベースリングとリングカバーとで囲んだ透視窓体の外周面における間隙を前記Oリング状の弾性パッキングだけで透視窓体の外周面における間隙を前記のように自食い込みシールできたので、このシールのための部品点数が前記特許文献3よりも著しく少なく、その部品管理・組立製造・保守点検などのすべての面で扱い易く、価格的にも有利になったし、シール部品点数が少ない分だけ高圧または低圧密閉構造体に対する透視窓体のシール性の不安定要素も減少したという優れた効果も有る。
Further, according to each of the above inventions, the gap on the outer peripheral surface of the fluoroscopic window body surrounded by the base ring and the ring cover is made to be the gap on the outer peripheral surface of the fluoroscopic window body only by the O-ring shaped elastic packing as described above. Since it was able to self-engage, the number of parts for this seal was significantly less than that of
さらに本発明によれば、前述した特許文献3のような透視窓体外周縁の内側に大きく張り出したシール用部材が無いので、本発明では、特許文献3のように透視窓体の肝心な有効視野が狭くならないし、本発明における弾性パッキングは、これに加わる流体圧力で、透視窓体の外周面に沿って移動するので、内圧が大気よりも低圧の例えば真空密閉構造体用の透視窓体のシール装置にも本発明を立派に採用できるという優れた効果も有る。
Furthermore, according to the present invention, there is no sealing member that protrudes greatly inside the outer periphery of the transparent window body as in
さらにまた、本発明は前述したように、上記密閉構造体の内外圧力差が大きくなる程強くなる弾性パッキングの自食い込みシール作用が有るので、前記特許文献2のようなメカ的圧縮度の経年変化によるシール性の悪化を修復するための定期的な押さえボルトを増し締めが一切不要であるから、その保守点検が容易で、メンテナンス費用の面でも有利であるという優れた効果も有る。 Furthermore, as described above, the present invention has a self-engraving and sealing action of the elastic packing that becomes stronger as the internal / external pressure difference of the sealed structure increases, so that the mechanical compression degree changes over time as in the above-mentioned Patent Document 2. Since there is no need to retighten the regular holding bolt for repairing the deterioration of the sealing performance due to the above, there is an excellent effect that the maintenance inspection is easy and the maintenance cost is advantageous.
本発明における請求項7および請求項8に記載の発明のように、前記密閉構造体の透孔周辺に前記ベースリングを予め同軸的に一体突設したり、ベースリングに突設した外鍔を前記密閉構造体の透孔周辺に気密保持用ガスケットを挟んで同軸的にねじ止め固定することで、密閉構造体に対してベースリングを溶着する必要が無く、現場で使用するに当たり、その部品管理・組立製造・梱包保管・運搬流通・販売購入・開梱使用・保守点検などのすべての面で、より一層扱い易く、価格的にも有利になったという効果を付加できた。 As in the inventions of the seventh and eighth aspects of the present invention, the base ring is integrally coaxially projected in advance around the through hole of the hermetic structure, or an outer casing projecting from the base ring is provided. By screwing and fixing coaxially with an airtight holding gasket around the hole of the sealed structure, there is no need to weld a base ring to the sealed structure, and parts management for use on site・ In all aspects of assembly manufacturing, packing storage, transportation and distribution, sales purchase, unpacking use, maintenance and inspection, etc., it was possible to add the effect that it was easier to handle and advantageous in terms of price.
本発明における請求項9の発明によれば、前記弾性パッキングの上面に隙間塞ぎ用の偏平リングを配置したので、透視窓体の上部外周面における間隙が大きくても、この間隙を上記隙間塞ぎ用の偏平リングで見掛け上小さくでき、弾性パッキングの過大な自食い込み変形を防げるから、良好な自食い込みシールを容易に確保でき、このシール力は、上記密閉構造体の内外圧力差が大きくなる程強くなるという効果を付加できた。 According to the ninth aspect of the present invention, since the flat ring for closing the gap is arranged on the upper surface of the elastic packing, even if the gap on the upper outer peripheral surface of the fluoroscopic window body is large, this gap is used for closing the gap. The flat ring can be made small and can prevent excessive self-eating deformation of the elastic packing, so that a good self-eating seal can be easily secured, and this sealing force increases as the internal / external pressure difference of the sealed structure increases. The effect of becoming could be added.
本発明における前記リングカバーをベースリングに同軸的に固定するには、前記実施形態以外に、請求項11の発明のように前記リングカバーの内周面に形成した雌ねじをベースリングの外周面に形成した雄ねじに締着したり、請求項12の発明のようにリングカバーの外周面に形成した雄ねじをベースリングの内周面に形成したに雌ねじに締着することで、それぞれリングカバーをベースリングに着脱可能に固定できたので、その組立製造・開梱使用・保守点検などのすべての面で扱い易くなったという効果を付加できた。
In order to fix the ring cover in the present invention coaxially to the base ring, in addition to the above embodiment, an internal thread formed on the inner peripheral surface of the ring cover as in the invention of
次に、本発明を実施するための第一の最良な形態例を詳細に説明すると、例えば液化二酸化炭素などの高圧流体を充填貯蔵したり、流通させるべき図1のような不透明の高圧密閉容器や高圧密閉配管材などの密閉構造体1内の液面状態や液体流通状態を外部から気密的に透視するための耐圧透視窓のシール装置を構成するに当たり、先ず前記密閉構造体1内に上記高圧流体2を充填する前に、密閉構造体1の適所に形成した覗き孔となる透孔1Aの周辺に、例えば図2のような金属や強化プラスチックなどの強靱材で円形リング状に作ったベースリング3を図1のように金属溶着部yとか、強力接着剤による接着部yで気密的に強固に取着して使用するのであるが、このベースリング3の上下には、それぞれ図2のような拡径凹所4と内鍔5とを旋盤加工などで予め形成しておく。
Next, the first best mode for carrying out the present invention will be described in detail. An opaque high-pressure sealed container as shown in FIG. 1 to be filled and stored with a high-pressure fluid such as liquefied carbon dioxide or to be circulated. In constructing a sealing device for a pressure-resistant see-through window for airtightly seeing the liquid surface state and the liquid flow state in the sealed structure 1 such as a high-pressure sealed pipe material from the outside, Before filling with the high-pressure fluid 2, a circular ring is formed around the through-hole 1 </ b> A, which is a peep hole formed at a proper position of the sealed structure 1, with a tough material such as metal or reinforced plastic as shown in FIG. 2. As shown in FIG. 1, the
次いで、上記内鍔5上に強化ガラスやアクリル樹脂などの強靱な透明材で偏平円柱状に作った図2のような耐圧透視窓体6を図3のように同軸的に配置した後、その外周面と前記拡径凹所4の周面との間に、天然ゴムまたは合成ゴムなどの弾性材で円形リング状に作った断面輪郭がほぼ円形のOリング状弾性パッキング7をその弾力に抗し同図3のように縦長に変形させた状態で前記透視窓体6の外周面に沿って上下動可能に圧入配置する。
Next, after the pressure-resistant
その後、前記透視窓体6の上部周辺に金属や強化プラスチックなどの強靱材で、円形リング状に作った図2のようなリングカバー8の内鍔9を被せつつ、このカバーの下部に図2のように同軸的に突設した突環10の下面を前記ベースリング3の上面に対接させると共に、突環10の下面で前記拡径凹所4の上部を図4および図5に示す要部拡大断面図のように満遍なく覆った状態で、リングカバー8をベースリング3の周辺に複数の締め付けボルト11により例えば四個所等間隔で図1・図5のように着脱可能に締着固定する。
Thereafter, the inner periphery of the
上記のように各部を構成した後、前記密閉構造体1に形成した覗き孔用透孔1Aの周辺に前記ベースリング3の下部周辺を図1のように金属溶着部yや強力接着剤による接着部yで気密的に強固に取着した後、密閉構造体1内に例えば液化二酸化炭素などの低温高圧の流体2を充填すると、上記密閉構造体1内が40〜60メガ・パスカル(400〜600気圧)程度に著しく高圧になるが、この高圧程度は、密閉構造体1内の流体2の種類や内部空間圧力などにより大幅に変動し、この内圧変動分に対応して弾性パッキングの弾力や、材質を選定すればよく、上記弾力が若干小さめの柔軟な弾性パッキングを用いることで、密閉構造体の内外圧力差が例えば1000ヘクト・パスカル(1気圧)程度でも、以下に示す弾性パッキング7の自食い込みシール動作に支障を来たさない。
After each part is configured as described above, the lower periphery of the
密閉構造体1内が上記のような圧力になると、図6における矢示のように前記透視窓体6の外周面とベースリング3の内周面との間隙Gを経た上記密閉構造体1からの流体圧力で、前記弾性パッキング7が、その圧入摩擦に抗し透視窓体6の外周面に沿って上動し、同図6のようにほぼ矩形に圧縮変形した状態で、前記透視窓体6の外周面と、前記拡径凹所4の周面と、リングカバー8の突環10の下面とにそれぞれ満遍なく圧着し、これら各面間における二つの間隙Gに弾性パッキング7の変形外面が同図6のように部分的に強く自食い込みすると共に、この自食い込みシール部7Aで上記間隙Gを確実に気密シールでき、このシール力は、上記密閉構造体の内圧が高ければ高い程強くなる。
When the pressure inside the sealed structure 1 is as described above, the sealed structure 1 passes through the gap G between the outer peripheral surface of the
ただし、前記のように各部を構成した本発明による耐圧透視窓のシール装置で、不透明な例えば真空容器などの低圧密閉構造体1内を気密的に透視する場合には、前記透視窓体6の外周面とリングカバー8の内周面との間隙Gを経た図7における矢示のような密閉構造体1外の大気圧などの流体圧力で、前記弾性パッキング7を同図7のようにほぼ矩形に圧縮変形させた状態で、透視窓体6の外周面と前記ベースリング3の内周面とに満遍なく圧着させることができ、これら各面間における間隙Gに弾性パッキング7が同図7のように部分的に自食い込みし、この自食い込みシール部7Aで上記間隙Gを確実に気密シールでき、このシール力は、上記密閉構造体の内外圧力差が大きくなる程強くなる。
However, in the pressure-resistant see-through window sealing device according to the present invention having the components as described above, when the inside of the opaque low-pressure sealed structure 1 such as a vacuum vessel is airtightly seen, With the fluid pressure such as the atmospheric pressure outside the sealed structure 1 as shown by the arrow in FIG. 7 passing through the gap G between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the
次に、本発明を実施するための第二の最良な形態例を詳細に説明すると、前記ベースリング3上に図8のように前記拡径凹所4の上部を満遍なく覆って同軸配置した金属などの強靱材で作った中間リング12を挟んで前記透視窓体6の上部周辺に同図8のように下部突環10を有しない平坦なリングカバー8を被せ、このカバーをベースリング3に同軸的に前述したように固定した後、前記密閉構造体1に形成した透孔1Aの周辺に前記ベースリング3の下部周辺を溶着部yなどで気密的に図1と同様に取着する。
Next, a second best mode for carrying out the present invention will be described in detail. A metal which is coaxially arranged on the
上記のように各部を構成することで、前記透視窓体6の外周面とベースリング3の内周面との間隙Gを経た図9における矢示のような高圧密閉構造体1からの流体圧力で、前記弾性パッキング7を同図9のようにほぼに矩形に圧縮変形させた状態で、透視窓体6の外周面と、前記拡径凹所4の周面と、前記中間リング12の下面とに満遍なく圧着でき、これら各面間における間隙Gを前述した例と同様に弾性パッキング7の部分的自食い込みシール部7Aで同図9のように気密シールでき、このシール力は、上記密閉構造体の内外圧力差が大きくなる程強くなる。
By configuring each part as described above, the fluid pressure from the high-pressure sealed structure 1 as shown by the arrow in FIG. 9 passes through the gap G between the outer peripheral surface of the
ただし、上記のように各部を構成した本発明による耐圧透視窓のシール装置で、不透明な例えば真空容器などの低圧密閉構造体1内を気密を保ち透視する場合には、前記透視窓体6の外周面とリングカバー8の内周面との間隙Gを経た図10における矢示のような密閉構造体1外の流体圧力で、前記弾性パッキング7を図10のようにほぼに矩形に圧縮変形させた状態で、透視窓体6の外周面と前記ベースリング3の内周面とに満遍なく変形圧着させることができ、これら各面間における間隙Gに弾性パッキング7を同図10のように部分的に自食い込みさせ、この自食い込みシール部7Aで上記間隙Gを確実に気密シールでき、このシール力は、上記密閉構造体の内外圧力差が大きくなる程強くなる。
However, in the pressure-resistant see-through window sealing device according to the present invention, which is configured as described above, when the inside of the low-pressure sealed structure 1 such as an opaque vacuum container is kept airtight and transparent, The
次に、本発明を実施するための第三の最良な形態例を詳細に説明すると、前記ベースリング3における拡径凹所4の代わりに、ベースリング3の内周面中間部分に図11のような環状溝3Aを旋盤加工などで形成し、この環状溝内にOリング状の弾性パッキング7を収納した後、前記透視窓体6の外周面で上記パッキング7をその弾力に抗して圧縮させた状態で、少しずつ環状溝3内に押込しみ、弾性パッキング7を縦長に圧縮させた状態で、透視窓体6を前記内鍔5上に同図11のように配置すると共に、この透視窓体6の上部周辺に前記リングカバー8を被せてこのカバーをベースリング3に同軸的に固定する。
Next, the third best mode for carrying out the present invention will be described in detail. Instead of the diameter-
上記の構成により、透視窓体6の外周面とベースリング3の内周面との間隙Gを経た図12における矢示のような高圧密閉構造体1からの流体圧力で、前記弾性パッキング7をほぼに矩形に圧縮変形させた状態で、その外面を図12のように前記環状溝3Aの上面と透視窓体6の外周面とに満遍なく圧着でき、上記各面間における間隙Gを弾性パッキング7の部分的自食い込みシール部7Aで同図12のように気密シールでき、このシール力は、上記密閉構造体の内外圧力差が大きくなる程強くなる。
With the above configuration, the
ただし、上記の耐圧透視窓のシール装置で、不透明な例えば真空容器などの低圧密閉構造体1内を気密を保ち透視する場合は、前記透視窓体6の外周面とリングカバー8の内周面との間隙Gを経た図13における矢示のような密閉構造体1外の流体圧力で、前記弾性パッキング7をほぼに矩形に圧縮変形させた状態で、その外面を図13のように前記環状溝3Aの下面と透視窓体6の外周面とに満遍なく圧着させることで、これら各面間における間隙Gを弾性パッキング7の部分的自食い込みシール部7Aで同図13のように気密シールでき、このシール力は、上記密閉構造体の内外圧力差が大きくなる程強くなる。
However, when the above-described pressure-resistant see-through window sealing device is used to see through the opaque low-pressure sealed structure 1 such as a vacuum vessel while maintaining airtightness, the outer periphery of the see-through
前記各実施形態では、ベースリング3を下、リングカバー8を上にし、ベースリング3の下面を密閉構造体1の上部における透孔周辺に気密取着した例について説明したが、密閉構造体1内の高圧流体2を横向きに透視する場合には、ベースリング3を縦向きにして、空の密閉構造体1の側面に設けた覗き孔用透孔周辺に気密取着すればく、その他必要に応じ、密閉構造体の所望個所に設けた透孔周辺にベースリング3を縦・横・斜め、または下向きの状態で気密取着することで、流体2の状態監視や、液面透視もできる。
In each of the above-described embodiments, an example in which the
本発明における前記密閉構造体1の透孔1Aの周辺に前記ベースリング3を図1のように接着部yなどで同軸的に取着する代わりに、本発明における請求項7および請求項8の発明のように、前記密閉構造体1の透孔1Aの周辺に前記ベースリング3を図14のように予め同軸的に一体突設したり、ベースリング3に突設した外鍔3Bを図15のように前記密閉構造体1の透孔周辺に気密保持用ガスケット14を挟んで同軸的にねじ止め固定することで、密閉構造体に対してベースリングを溶着する必要が無くなったので、現場使用に当たり、その部品管理・組立製造・梱包保管・運搬流通・販売購入・開梱使用・保守点検などのすべての面で、より一層扱い易く、価格的にも有利になる。
In the present invention, instead of coaxially attaching the
また、本発明における請求項9の発明のように、前記弾性パッキング7の上面に図16のように隙間塞ぎ用の偏平リング13を配置することで、透視窓体6の上部外周面における間隙Gが大きくても、この間隙Gを上記隙間塞ぎ用の偏平リング13で見掛け上少なくでき、弾性パッキング7の過大な自食い込み変形を防いでその自食い込みシールを容易に確保でき、このシール力は、上記密閉構造体の内外圧力差が大きくなる程強くなる。
Further, as in the ninth aspect of the present invention, by arranging a flat ring 13 for closing the gap on the upper surface of the
本発明における請求項11の発明のように、前記リングカバー8の内周面に形成した雌ねじ周面15を図17のようにベースリング3の外周面に形成した雄ねじ周面16に締着したり、請求項12の発明のように、リングカバー8の外周面に形成した雄ねじ周面16を図18のようにベースリング3の内周面に形成したに雌ねじ周面15に締着することで、それぞれリングカバー8をベースリング3に着脱可能に固定できたので、前記実施形態における複数の締め付けボルト11が不要となり、耐圧透視窓のシール装置としての組立製造・開梱使用・保守点検などの面で、より一層扱い易くなった。
As in the eleventh aspect of the present invention, the female screw
本発明による耐圧透視窓のシール装置は、高圧ボイラーや内燃機関とか、深海艇や宇宙船のような各種密閉構造体用の耐圧透視窓のシール装置としても立派に利用でき、そのシール力は、上記密閉構造体の内外圧力差が大きくなる程強くなる。 The pressure-resistant fluoroscopic window sealing device according to the present invention can be used as a pressure-resistant fluoroscopic window sealing device for various sealed structures such as high-pressure boilers, internal combustion engines, and deep-sea boats and spacecrafts. The greater the internal / external pressure difference of the sealed structure, the stronger it becomes.
1 密閉構造体
1A 覗き孔用透孔
2 高圧流体
3 ベースリング
3A 環状溝
3B 外鍔
4 拡径凹所
5 ベースリングの内鍔
6 透視窓体
7 弾性パッキング
7A 自食い込みシール部
8 リングカバー
9 リングカバーの内鍔
10 突環
11 締め付けボルト
12 中間リング
13 偏平リング
14 気密保持用ガスケット
15 雌ねじ周面
16 雄ねじ周面
G 透視窓体周辺の間隙
y 溶着部(接着部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealing structure 1A Penetration hole 2 High-
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