JP7347463B2 - 耐圧防爆構造 - Google Patents

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Description

本開示は耐圧防爆構造に関する。
締結具と、締結具を挿入穴に挿入し被締結穴に締結することで互いに接合され内部空間を形成する２つの内部空間形成部材と、によって形成される、耐圧防爆構造が知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１４－１３０７１４号公報
上記のような従来の耐圧防爆構造は、挿入穴と被締結穴を有するフランジを設けなければならない場合があるなど、小型化を実現し難かった。
そこで本開示の目的は、小型化を実現し易い耐圧防爆構造を提供することにある。
幾つかの実施形態に係る耐圧防爆構造は、締結具と、前記締結具を挿入穴に挿入し被締結穴に締結することで互いに接合され内部空間を形成する２つの内部空間形成部材と、前記締結具の頭部を覆うように前記挿入穴に取り付けられるプラグと、によって形成される、耐圧防爆構造である。このような構成によれば、締結具を締結するだけでは耐圧防爆構造としての十分な性能が得られない場合でも、さらにプラグを挿入穴に取り付けることで耐圧防爆構造としての十分な性能を得ることができる。したがって、プラグによって締結具の配置の自由度を高めることができるので、耐圧防爆構造の小型化を実現し易くすることができる。
一実施形態において、前記耐圧防爆構造は、前記プラグが、前記頭部を収納する凹部を有する、耐圧防爆構造である。このような構成によれば、挿入穴の深さを低減することができるので、耐圧防爆構造の小型化をより一層実現し易くすることができる。
一実施形態において、前記耐圧防爆構造は、前記プラグが、前記挿入穴に螺合する雄ねじ部を有する、耐圧防爆構造である。このような構成によれば、締結具の配置の自由度をより一層高めることができるので、耐圧防爆構造の小型化をより一層実現し易くすることができる。
一実施形態において、前記耐圧防爆構造は、前記締結具がボルトで構成される、耐圧防爆構造である。このような構成によれば、締結を簡単な構造で実現することができる。
一実施形態において、前記耐圧防爆構造は、前記被締結穴がねじ穴で構成される、耐圧防爆構造である。このような構成によれば、締結を簡単な構造で実現することができる。
本開示によれば、小型化を実現し易い耐圧防爆構造を提供することができる。
第１実施形態に係る耐圧防爆構造を示す分解斜視図である。 図１に示す耐圧防爆構造の断面図である。 図２のＡ部拡大図である。 第２実施形態に係る耐圧防爆構造を示す分解斜視図である。 図４に示す耐圧防爆構造の断面図である。
以下、図面を参照して、本開示に係る実施形態について詳細に例示説明する。
図１～図３に示すように、第１実施形態に係る耐圧防爆構造１は、２つの内部空間形成部材２と、１組以上（本実施形態では６組）の締結具３及びプラグ４と、によって形成される。２つの内部空間形成部材２は、締結具３及びプラグ４に対応した数の１組以上（本実施形態では６組）の挿入穴５及び被締結穴６を有する。つまり、耐圧防爆構造１は、各々が締結具３、プラグ４、挿入穴５及び被締結穴６からなる１つ以上（本実施形態では６つ）の締結部７を有する。全ての締結部７は互いに同様の構造及び向きを有する。なお、２つの内部空間形成部材２、締結具３及びプラグ４はそれぞれ、例えば金属製である。
本実施形態に係る耐圧防爆構造１は、プラントにおいて用いられるフィールド機器としてのセンサ機器を構成する変換器の耐圧防爆容器の構造である。しかし、耐圧防爆構造１は、このような変換器以外のフィールド機器の容器の構造であってもよい。
フィールド機器とは、圧力計、流量計、温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、プラント内の状況や対象物を撮影するカメラやビデオ等の撮像機器、プラント内の異音等を収集したり警報音等を発したりするマイクやスピーカ等の音響機器、各機器の位置情報を出力する位置検出機器、その他の機器である。プラントとは、化学等の工業プラント、ガス田や油田等の井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力等の発電を管理制御するプラント、太陽光や風力等の環境発電を管理制御するプラント、上下水やダム等を管理制御するプラント、その他のプラントである。
２つの内部空間形成部材２は、各々の締結具３を一方の内部空間形成部材２（以下、第１部材８ともいう）にその締結具３に対応して設けられる挿入穴５に挿入し、他方の内部空間形成部材２（以下、第２部材９ともいう）にその締結具３に対応して設けられる被締結穴６に締結することで、互いに接合され内部空間１０を形成する。なお、本実施形態では第１部材８が蓋であり、第２部材９が筐体であるが、これに限らず、第１部材８が筐体であり、第２部材９が蓋であってもよい。
締結具３は、被締結穴６に締結される軸部３ａと、軸部３ａよりも拡径した頭部３ｂと、を有する。頭部３ｂは、上面に形成された非円形の穴で構成されるとともに締結のための回転操作を受ける***作部（以下、第１***作部３ｃという）を有する。締結具３は軸部３ａがねじ軸で構成されるボルトで構成され、被締結穴６はねじ穴で構成される。
なお、本実施形態において、上下方向とは締結具３の軸部３ａの中心軸線Ｏに沿う方向（例えば、図２における上下方向）を意味し、径方向とは中心軸線Ｏに直交する直線に沿う方向を意味し、周方向とは中心軸線Ｏを周回する方向を意味する。
プラグ４は、締結具３の頭部３ｂを覆うように挿入穴５に取り付けられる。また、プラグ４は、締結具３の頭部３ｂを覆うプラグ本体４ａと、プラグ本体４ａの上端から径方向外側に突出するとともに周方向に環状に延びる庇部４ｂと、を有する。プラグ本体４ａの外周面は、上端を除く部分に雄ねじ部４ｃを有する。プラグ本体４ａの外周面の上端は、周方向に環状に延びる周溝４ｄを有し、周溝４ｄ内には弾性を有する環状の封止部材（以下、第１封止部材１１という）が全周に亘って設けられる。プラグ本体４ａの下面は、頭部３ｂを収納する凹部４ｅを有する。プラグ本体４ａの上面は、非円形の穴で構成されるとともに締結のための回転操作を受ける***作部（以下、第２***作部４ｆという）を有する。第２***作部４ｆは第１***作部３ｃと同様の構造を有する。
挿入穴５は貫通穴である。また、挿入穴５は、頭部３ｂの外径よりも小さく軸部３ａの外径以上の内径を有する第１穴部５ａと、第１穴部５ａの上端に連なり頭部３ｂの外径よりも大きい内径を有する第２穴部５ｂと、第２穴部５ｂの上端に連なり庇部４ｂの外径以上の内径を有する第３穴部５ｃと、を有する。
第１穴部５ａの内周面は、平坦な円柱面状をなす。第２穴部５ｂの底面は頭部３ｂの下面に当接する。第２穴部５ｂの内周面は、少なくとも上端を除く部分に、雄ねじ部４ｃが螺合する雌ねじ部５ｄを有する。第２穴部５ｂの内周面の上端は、封止部材に全周に亘って密接する。第３穴部５ｃの底面は庇部４ｂの下面に当接する。
２つの内部空間形成部材２は、各々の締結具３をその締結具３に対応する挿入穴５に挿入し、その締結具３に対応する被締結穴６に締結することで互いに接合されるとともに内部空間１０の外周部に沿って延びる環状をなす２つの接合部１２を有する。一方の接合部１２は接合面に内部空間１０の外周部に沿って延びる環状をなす凹溝１３を有する。凹溝１３内には弾性を有する環状の封止部材（以下、第２封止部材１４という）が全周に亘って設けられる。第２封止部材１４は、図１には示さず、図２にのみ示す。第２封止部材１４は他方の接合部１２に全周に亘って密接する。なお、本実施形態では第２部材９が凹溝１３を有するが、これに限らず、第１部材８が凹溝１３を有する構成であってもよい。
第１封止部材１１と第２封止部材１４はそれぞれ、防水、防塵等のために設けることができる。なお、耐圧防爆性能を確保できる限り、第１封止部材１１（及び周溝４ｄ）と第２封止部材１４（及び凹溝１３）を設けない構成としてもよい。
第２部材９は、環状の接合部１２よりも内部空間１０側に被締結穴６を有する。つまり、締結部７は２つの接合部１２よりも内部空間１０側に位置する。また、挿入穴５は内部空間１０に連通する。
本実施形態によれば、各々の締結具３を締結するだけでは耐圧防爆構造１としての十分な性能が得られない場合でも、さらに各々のプラグ４をそのプラグ４に対応する挿入穴５に取り付けることで耐圧防爆構造１としての十分な性能を得ることができる。したがって、例えば本実施形態のように各々の締結部７を２つの接合部１２よりも内部空間１０側に配置することができるなど、１つ以上の締結部７の配置の自由度を高めることができるので、耐圧防爆構造１の小型化を実現し易くすることができる。また、耐圧防爆構造１の小型化により、締結部７の数を低減し、もって低コストを実現し易くすることができる。
また、本実施形態によれば、プラグ４が頭部３ｂを収納する凹部４ｅを有するので、挿入穴５の深さを低減し、締結部７の上下方向の厚さを低減することができる。
また、本実施形態によれば、プラグ４が雄ねじ部４ｃを有するので、プラグ４による良好な耐圧防爆性能を達成することができる。
第１実施形態では第１部材８が蓋であり、第２部材９が筐体であるが、図４～図５に示す第２実施形態のように、第１部材８がメンテナンス作業用の窓部材であり、第２部材９が蓋であってもよい。第２実施形態に係る耐圧防爆構造１は、フィールド機器としてのセンサ機器を構成する変換器の耐圧防爆容器の窓部の構造である。なお、耐圧防爆構造１は、このような変換器以外のフィールド機器の容器の窓部の構造であってもよい。
本実施形態では、第２部材９は環状の接合部１２に被締結穴６を有する。つまり、締結部７は２つの接合部１２に位置する。なお、挿入穴５は図示しない隙間を介して内部空間１０に連通する。また本実施形態では、挿入穴５は第１穴部５ａと第２穴部５ｂを有するものの、第３穴部５ｃは有さない。その他の構成は第１実施形態と同様である。
本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
前述した実施形態は本開示の一例であり、種々変更可能であることはいうまでもない。
例えば、前述した実施形態に係る耐圧防爆構造１は、以下に述べるような種々の変更が可能である。
前述した実施形態に係る耐圧防爆構造１は、締結具３と、締結具３を挿入穴５に挿入し被締結穴６に締結することで互いに接合され内部空間１０を形成する２つの内部空間形成部材２と、締結具３の頭部３ｂを覆うように挿入穴５に取り付けられるプラグ４と、によって形成される、耐圧防爆構造１である限り、種々の変更が可能である。
なお、前述した実施形態に係る耐圧防爆構造１は、プラグ４が、頭部３ｂを収納する凹部４ｅを有する、耐圧防爆構造１であることが好ましい。
また、前述した実施形態に係る耐圧防爆構造１は、プラグ４が、挿入穴５に螺合する雄ねじ部４ｃを有する、耐圧防爆構造１であることが好ましい。
また、前述した実施形態に係る耐圧防爆構造１は、締結具３がボルトで構成される、耐圧防爆構造１であることが好ましい。
また、前述した実施形態に係る耐圧防爆構造１は、被締結穴６がねじ穴で構成される、耐圧防爆構造１であることが好ましい。
１ 耐圧防爆構造
２ 内部空間形成部材
３ 締結具
３ａ 軸部
３ｂ 頭部
３ｃ 第１***作部
４ プラグ
４ａ プラグ本体
４ｂ 庇部
４ｃ 雄ねじ部
４ｄ 周溝
４ｅ 凹部
４ｆ 第２***作部
５ 挿入穴
５ａ 第１穴部
５ｂ 第２穴部
５ｃ 第３穴部
５ｄ 雌ねじ部
６ 被締結穴
７ 締結部
８ 第１部材
９ 第２部材
１０ 内部空間
１１ 第１封止部材
１２ 接合部
１３ 凹溝
１４ 第２封止部材
Ｏ 中心軸線

Claims (3)

  1. 締結具と、
    前記締結具を挿入穴に挿入し被締結穴に締結することで環状の接合部において互いに接合され内部空間を形成する２つの内部空間形成部材と、
    前記締結具の頭部を覆うように前記挿入穴に取り付けられるプラグと、
    によって形成され、
    前記被締結穴が、前記環状の接合部よりも前記内部空間側に位置し、
    前記挿入穴が前記内部空間に連通する、耐圧防爆構造。
  2. 前記プラグが、前記頭部を収納する凹部を有する、請求項１に記載の耐圧防爆構造。
  3. 前記プラグが、前記挿入穴に螺合する雄ねじ部を有する、請求項１又は２に記載の耐圧防爆構造。
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