(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内圧力がかかる薄肉耐圧容器の胴部に開口部を形成し、その開口部にインサートプレートを取り付け、そのインサートプレートにハッチを取り付けるためのハッチの取付構造において、前記開口部に取り付ける前記インサートプレートの外周部の板厚を前記胴部の板厚と同じ形成すると共に、前記インサートプレートの中央部の板厚をテーパ面を介して前記胴部の板厚より厚く形成し、そのインサートプレートのテーパ面が、前記胴部内に位置するようにインサートプレートを前記開口部に取り付けるようにしたことを特徴とする薄肉耐圧容器のハッチ取付構造。
【請求項２】
前記インサートプレートの中央部の厚肉部には、前記ハッチが接続される貫通スリーブを取り付ける取り付け穴が形成される請求項１記載の薄肉耐圧容器のハッチ取付構造。
【請求項３】
前記貫通スリーブの内側に前記ハッチのフランジ継手が接続される請求項２記載の薄肉耐圧容器のハッチ取付構造。
【請求項４】
前記インサートプレートの外側面が前記胴部の外側面と同一面となるように取り付けられる請求項１〜３いずれかに記載の薄肉耐圧容器のハッチ取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気圧タンクなど、内圧がかかる薄肉耐圧容器の胴部にインサートプレートを介して取り付けるハッチに係り、特に、ハッチを胴部に取り付けるためのインサートプレートの取り付けを改良した薄肉耐圧容器のハッチ取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示すように気圧タンクなどの薄肉耐圧容器１の胴部５には、その内部に資材を搬出入したり作業者が出入りするためのハッチ６が設けられている。
【０００３】
気圧タンクなどの薄肉耐圧容器１は、内圧力がかかるものの胴部５の板厚は薄く、胴部５に直接ハッチ６を溶接等にて取り付けることはできないため、胴部５の板厚より厚く形成したインサートプレート７を介してハッチ６を取り付けている。
【０００４】
このハッチ６は、インサートプレート７を貫通して取り付けられる貫通スリーブ９を設け、そのスリーブ９にハッチ蓋６ａを設けたフランジ継手８を取り付けて構成され、資材等の搬入の際には、薄肉耐圧容器１の内圧力を解除して大気圧と同じにした後、フランジ継手８にてハッチ蓋６ａを開け、そのハッチ６の貫通孔１３を通して資材等を搬入するようになっている。
【０００５】
このハッチ６を取り付けるインサートプレート７は、略円形に形成され、中央部の板厚は胴部５の板厚より厚肉に形成されており、その外周部の厚さはテーパ面を介して胴部５の板厚と同じになるように形成される。
【０００６】
図２、図３は、インサートプレート７に形成されるテーパ面１２に応じた従来のハッチ６の取付構造の詳細を示したもので、図中胴部５の左側が、薄肉耐圧容器１の外面（大気圧側）で、右側が、薄肉耐圧容器１の圧力がかかる内面である。
【０００７】
図２は、インサートプレート７の内側面を、薄肉耐圧容器１の胴部５の内周面と同じとし、テーパ面１２を胴部５の外面に位置するようにインサートプレート７を、胴部５の開口部１０に設けたものであり、図３は、インサートプレート７の外周部の内外にテーパ面１２ａ、１２ｂを形成し、インサートプレート７の板芯が胴部５の板芯と一致するようにインサートプレート７を、胴部５の開口部１０に取り付けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平５−９２７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、図２に示す内面合わせや、図３に示す板芯合わせでは、薄肉耐圧容器１の胴部５の開口部１０の径が大きくなると、薄肉耐圧容器１の胴部５の内外にかかる圧力差で、開口部１０が楕円に変形し、これに影響されて、このインサートプレート７に取り付けられた貫通スリーブ９も楕円に変形し、ハッチ６のフランジ継手８がずれるため、ハッチ６の封止性を損なう可能性があった。
【００１０】
すなわち、薄肉耐圧容器１の内外圧差に応じて、胴部５は、その弾性力で円周方向に伸びて内外圧力差とバランスする。この胴部５に作用する円周応力は、胴部５の内周側が外周側より大きくなる。これに対し板厚の厚いインサートプレート７に作用する円周応力は小さく、インサートプレート７の円周方向の伸びは少ないため、インサートプレート７のテーパ面１２の外周部と胴部５の接続部に応力が集中し易い状態にある。ここで、図２の内面合わせのインサートプレート７は、胴部５の外面に凸となるテーパ面１２が形成されており、外側のテーパ面１２では、インサートプレート７の内外にかかる圧力差で開口部１０を拡径する力が作用する。この結果、インサートプレート７のテーパ面１２の外周部には、円周方向の引張力による円周応力の他に、インサートプレート７を屈曲させる力が作用する。この屈曲力は円周応力より十分に小さいものの、インサートプレート７を屈曲させるに十分な力であり、インサートプレート７のテーパ面１２の外周部の内外周に、その変形力が作用し、その結果、インサートプレート７は、外側に凸或いは内側に凸となるように屈曲されて楕円状に変形してしまう。
【００１１】
また、図３の板芯合わせでは、内圧がかかるインサートプレート７の内側面では、このテーパ面１２ａにかかる圧力で開口部１０を内側に縮径する力が作用するものの、インサートプレート７の外側のテーパ面１２ｂでは、図２の従来例と同様に、開口部１０を拡径する力が作用するため、インサートプレート７に屈曲力が作用するため楕円化が避けられない。
【００１２】
そこで本発明の目的は、上記課題を解決するために、薄肉耐圧容器にインサートプレートを用いてハッチを取り付ける際に、インサートプレートを取り付ける開口部の楕円化を軽減できる薄肉耐圧容器のハッチ取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、内圧力がかかる薄肉耐圧容器の胴部に開口部を形成し、その開口部にインサートプレートを取り付け、そのインサートプレートにハッチを取り付けるためのハッチの取付構造において、前記開口部に取り付ける前記インサートプレートの外周部の板厚を前記胴部の板厚と同じ形成すると共に、前記インサートプレートの中央部の板厚をテーパ面を介して前記胴部の板厚より厚く形成し、そのインサートプレートのテーパ面が、前記胴部内に位置するようにインサートプレートを前記開口部に取り付けるようにしたことを特徴とする薄肉耐圧容器のハッチ取付構造である。
【００１４】
請求項２の発明は、前記インサートプレートの中央部の厚肉部には、前記ハッチが接続される貫通スリーブを取り付ける取り付け穴が形成される請求項１記載の薄肉耐圧容器のハッチ取付構造である。
【００１５】
請求項３の発明は、前記貫通スリーブの内側に前記ハッチのフランジ継手が接続される請求項２記載の薄肉耐圧容器のハッチ取付構造である。
【００１６】
請求項４の発明は、前記インサートプレートの外側面が前記胴部と同一面となるように取り付けられる請求項１〜３いずれかに記載の薄肉耐圧容器のハッチ取付構造である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、インサートプレートの外側面が胴部の外面と同一面となるように取り付け、前記インサートプレートのテーパ面を胴部の内面に位置させることにより、開口部周りの力のバランスを変えることで、胴部の開口部廻りの楕円化を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示し、薄肉耐圧容器にハッチを取り付けるインサートプレートを外面合わせで設置したハッチ取付構造の断面図である。
【図２】薄肉耐圧容器にハッチを取り付けるインサートプレートを内面合わせで設置した従来のハッチ取付構造の断面図である。
【図３】薄肉耐圧容器にハッチを取り付けるインサートプレートを板芯合わせで設置した従来のハッチ取付構造の断面図である。
【図４】薄肉耐圧容器の胴部にハッチを取り付ける概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を添付図に基づいて説明する。
【００２０】
図１（ａ）、図１（ｂ）は、本発明の内圧力がかかる薄肉耐圧容器１の胴部５に、ハッチ６を取り付ける薄肉耐圧容器１のハッチ取付構造を示したもので、図１（ａ）はハッチ６を取り付ける薄肉耐圧容器１の胴部５の縦断面図、図１（ｂ）は水平断面図である。
【００２１】
図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、薄肉耐圧容器１の胴部５には、内部に資材を搬入搬出するためのハッチ６を取り付けるための、所定の径を有する開口部１０が形成される。この開口部１０には、リング状で、胴部５の周面に合わせて円弧状に形成したインサートプレート７が溶接接合されて取り付けられている。
【００２２】
このインサートプレート７は、外周部の板厚が、胴部５の板厚と同じに形成され、中央部７ｔの板厚が、テーパ面１２を介して、胴部５の板厚より２〜３倍厚く形成される。
【００２３】
開口部１０へのインサートプレート７の取り付けは、その外側面７ｏが胴部５の外周面と同じに形成され、テーパ面１２が形成された内側面７ｉが、薄肉耐圧容器１内に位置するように取り付けられる。
【００２４】
インサートプレート７に取り付けるハッチ６は、インサートプレート７を貫通して貫通スリーブ９が設けられ、その貫通スリーブ９に従来と同様に、フランジ継手８を介してハッチ蓋６ａが取り付けられて構成される。
【００２５】
これを詳しく説明すると、インサートプレート７の中央部７ｔには、取り付け穴１１が形成され、その取り付け穴１１に、実質的に搬入搬出口を形成する貫通スリーブ９が挿入されて溶接接合され、この貫通スリーブ９の内側、すなわち薄肉耐圧容器１内に位置した側には、ハッチ蓋６ａを取り付けたフランジ継手８が接合される。またハッチ蓋６ａは、断面円形状に形成されると共に、内側に凸となるようフランジ継手８に取り付けられる。
【００２６】
本発明の実施形態における作用を説明する。
【００２７】
本発明においては、インサートプレート７の外側面７ｏが、薄肉耐圧容器１の胴部５の外周面と同じ面になるように形成され、内側面７ｉは、テーパ面１２にて、内圧力がかかる胴部５内に突出するように設けられている。このため、インサートプレート７の外側面７ｏでは、一様な円周応力が作用し、内側面７ｉでは、内圧力がテーパ面１２にかかることにより、その内圧力が、インサートプレート７を縮径する力が作用し、この力でインサートプレート７を屈曲させる力が生じるが、外側面７ｏには、屈曲させる力より十分大きな、一様な円周応力が作用しているために、インサートプレート７が屈曲することがなく、開口部１０の楕円化が軽減され、同時に、貫通スリーブ９の楕円化が軽減される。
【００２８】
よって、従来の図２に示す内面合わせや、図３に示す板芯合わせのように、内圧力により貫通スリーブ９が楕円化してしまうことが軽減され、ハッチ６の封止性を損なうこともない。
【００２９】
さらに、図２に示す内面合わせや、図３に示す板芯合わせでは、貫通スリーブ９の楕円化を軽減する場合に、インサートプレート７を、より厚くする、薄肉耐圧容器１全体の板厚を厚くする等の対策をとる必要があり、コストが高くなるという問題があったが、本発明では、薄肉耐圧容器１の厚さや、インサートプレート７の厚さを、従来のものと変えることなく、インサートプレート７の外側面が胴部５と同一面となるように取り付け、インサートプレート７のテーパ面１２を有する内側面７ｉ側が胴部５の内面に突出するように形成して、取り付けることのみで、開口部１０や貫通スリーブ９の楕円化を軽減することが可能であり、コストの面で優位である。
【符号の説明】
【００３０】
１  薄肉耐圧容器
５  胴部
６  ハッチ
７  インサートプレート
７ｉ  内側面
８  フランジ継手
９  貫通スリーブ
１０  開口部
１２  テーパ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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