(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンジットと、同コンジットに挿入され、上記コンジットよりも大気側に突出するシンプルチューブとを接続するための継手であり、上記コンジット端部及び上記シンプルチューブの配管部分に配置された第１、第２管状継手部材と、同第１、第２管状継手部材に形成された端部フランジの端面同士を突き合わせ、上記端部フランジの突き合わせ端面に配置されているシール部材を有し、２つ割りにされたクランプの第１半体及び第２半体によって上記端部フランジを径方向外側から挟んで保持するように構成された流体継手において、上記第１、第２管状継手部材は、上記各端部フランジの突き合わされていない端面が外向きに傾斜したテーパ面に形成されるとともに、上記第１半体及び第２半体には、上記各端部フランジのテーパ面に対応する側面を有する上記端部フランジ嵌め入れ用の凹所が形成され、さらに同凹所に連なって上記端部フランジの突き合わせ側面をシールする環状シール部材が挿入される環状シール部材嵌め入れ用の凹所が形成され、上記環状シール部材が、内周面にＯリング装着溝を有する環状のＯリング保持部材と、同Ｏリング装着溝に嵌着されたＯリングとより成り、上記第１半体と第２半体との一端部は接続ボルトにより回動自在に結合されていて、上記第１半体の他端部に締付けボルトの基端部が回動自在に取り付けられ、上記締付けボルトに螺合するナットを締付けることにより、上記第１半体と第２半体とが互いに固定されることを特徴とする流体継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの継手部材をクランプを介して着脱自在にかつ流体密に結合するようにした流体継手に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
２本のパイプの先端に設けられたフランジの端面同士を突き合わせ、上記フランジをクランプによって径方向外側から挟んで流体密に結合するようにした流体継手として図４に示されるような流体継手が従来提供されている。
【０００３】
この流体継手は、２つの管９２及び９３の管端にテーパ面を有するテーパフランジ９２ａ，９３ａを設け、同テーパフランジ９２ａ，９３ａのテーパ面にクランプ９１の内側テーパ面を接合させるとともに、テーパフランジ９２ａ及び９３ａの端面間にパッキン９４を介装し、上記クランプ９１をクランプボルト（図示省略）にて締め付けることによって、テーパフランジ９２ａと９３ａとをパッキン９４を挟んで圧接し、完全なシール機能をなさしめている。
【０００４】
しかしながらかかる流体継手は、例えば原子炉の炉内計測装置用継手のように、炉に固定された中空のコンジットの中心部にシンプルチューブが貫通するような構造の継手については、中心部にシンプルチューブ３が貫通しているため、分解時にシンプルチューブ３を抜き出さない限りパッキン９４を取り外すことができず、このような型式の継手には使用できない。
【０００５】
従って本発明の目的は、中心部にシンプルチューブが貫通していてもこれに支障されることなく分解組立が可能で、継手を分解することなく流体洩れの阻止を可能とした流体継手を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような問題点を解決するもので、その要旨とする手段は、下記に記載するものである。
【０００７】
コンジットと、同コンジットに挿入され、上記コンジットよりも大気側に突出するシンプルチューブとを接続するための継手であり、上記コンジット端部及び上記シンプルチューブの配管部分に配置された第１、第２管状継手部材と、同第１、第２管状継手部材に形成された端部フランジの端面同士を突き合わせ、上記端部フランジの突き合わせ端面に配置されているシール部材を有し、２つ割りにされたクランプの第１半体及び第２半体によって上記端部フランジを径方向外側から挟んで保持するように構成された流体継手において、上記第１、第２管状継手部材は、上記各端部フランジの突き合わされていない端面が外向きに傾斜したテーパ面に形成されるとともに、上記第１半体及び第２半体には、上記各端部フランジのテーパ面に対応する側面を有する上記端部フランジ嵌め入れ用の凹所が形成され、さらに同凹所に連なって上記端部フランジの突き合わせ側面をシールする環状シール部材が挿入される環状シール部材嵌め入れ用の凹所が形成され、上記環状シール部材が、内周面にＯリング装着溝を有する環状のＯリング保持部材と、同Ｏリング装着溝に嵌着されたＯリングとより成り、上記第１半体と第２半体との一端部は接続ボルトにより回動自在に結合されていて、上記第１半体の他端部に締付けボルトの基端部が回動自在に取り付けられ、上記締付けボルトに螺合するナットを締付けることにより、上記第１半体と第２半体とが互いに固定されることを特徴とする流体継手にある。
【０００８】
上記手段によれば、上記クランプの第１半体と第２半体とを結合する際において、両者は端部フランジのテーパ面に案内されて互いに接近し、これに伴って、端部フランジ同士を軸方向に沿って互いに接近させる力が働き、両継手部材同士が強固に接合される。上記第１半体と第２半体とを強く接合すると、端部フランジのテーパ部とフランジ嵌め入れ用の凹所とは、強固に嵌まり合い、これによって、結合部のシール性を向上することができる。
【０００９】
上記フランジ嵌め入れ用の凹所に連なって、端部フランジの突き合わせ端面をシールする環状シール部材を挿入するシール部材嵌め入れ凹所が形成されているので、必要に応じて、フランジの突き合わせ端面に初めから配置されているシール部材と、シール部材嵌め入れ用凹所のシール部材とによる二重シール構造とすることができ、この面からもシール性の向上が図れる。
【００１０】
また、上記シール部材が、内周面にＯリング装着溝を有する環状のＯリング保持部材と、Ｏリング装着溝に嵌められたＯリングとよりなるので、上記両継手部材の突き合わせ部分から流体が洩れた場合、クランプを外し、例えば配管の端の部分に環状シール部材を嵌め入れた後、配管に沿ってシール部材を移動させて、流体継手の両継手部材の突き合わせ部分まで持ってくる。そして、同シール部材を両端部フランジにまたがるように強制的に嵌め合わせる。これにより、流体継手の両継手部材の突き合わせ部分にシールが施される。この後、クランプにより両継手部材を結合すれば、突き合わせ端面に初めから配置されているシール部材と、追加されたシール部材との二重シール構造となり、両継手部材の突き合わせ部分からの洩れが防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図１〜図３を参照して本発明の実施形態につき詳細に説明する。
【００１２】
図１〜図３は本発明を原子炉の炉内計測装置用継手に適用した実施例を示し、図１は上記炉内計測装置用継手の外観図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図２のＢ−Ｂ矢視図である。
【００１３】
この実施形態に係る炉内計測装置継手は、原子炉の隔壁１に固定されるとともに上端部が大気側にあるコンジット２と、同コンジット２に案内されて原子炉内に挿入されるとともに、上端部がコンジット２よりも大気側に突出しているシンプルチューブ３とを接続するものであり、上記コンジット２の上端部にそれぞれ嵌め被せられたコンジット側ナット４およびコンジット側おねじ部材５と、シンプルチューブ３の上端部近くにそれそれ嵌め被せられたシンプルチューブ側ナット６およびシンプルチューブ側おねじ部材７と、両おねじ部材５，７を着脱自在に結合するクランプ８とを備えている。上記シンプルチューブ３の上端部には、さらに、ナット１３および管状継手部材１４が設けられている。
【００１４】
上記コンジット側おねじ部材５は、下端部におねじ部２１を、中央部に断面が正六角形の中央フランジ２２を、上端部に断面が円形の端部フランジ２３を有しており、その下部に設けられたおねじ部２１がコンジット側ナット４に螺合されている。また、上記シンプルチューブ側おねじ部材７は、上端部におねじ部２４を、中央部に断面が正六角形の中央フランジ２５を、下端部に断面が円形の端部フランジ２６を有しており、その上部に設けられたおねじ部２４がシンプルチューブ側ナット６に螺合されている。
【００１５】
上記コンジット側おねじ部材５の上端面には、Ｏリング嵌入溝２７が設けられており、これに嵌め込まれたＯリング２８により、上記端部フランジ２３及び２６の突き合わせ端面のシール性が確保されている。上記端部フランジ２３及び２６は、互いに外径が等しく、各フランジ２３，２６の突き合わせ端面の裏側の端面には、突き合わせ端面から離れるにしたがって小径となるテーパ部２３ａ，２６ａが設けられている。また、上記シンプルチューブ側おねじ部材７の下端面内周部には、環状の嵌合凸部２９が下方突出状に設けられるとともに、上記コンジット側おねじ部材５の上端面内周部には、この嵌合凸部２９に嵌まり合う嵌合凹部３０が設けられている。
【００１６】
８はクランプである。このクランプ８は、図２，図３に示されるように、互いに突き合わされた上記両おねじ部材５，７の端部フランジ２３，２６を径方向両側から挟む左半体３１および右半体３２を備えており、左半体３１および右半体３２には、各端部フランジ２３，２６のテーパ部２３ａ，２６ａに対応するフランジ嵌め入れ用の凹所５３が設けられている。
【００１７】
上記左半体３１および右半体３２は、ともに左右および前後の幅が広く形成され、かつ、フランジ嵌め入れ用の凹所５３に連なっており、また上記両おねじ部材５，７の突き合わせ端面をシールする環状シール部材６０を挿入するための、上から見て半円形でかつ断面方形のシール材嵌め入れ用の凹所５４が形成されている。
【００１８】
上記シール材嵌め入れ用の凹所５４に挿入される環状シール部材６０は、内径端部フランジ２３，２６の外径よりわずかに大きくかつ内周面にＯリング装着溝６２を有する環状のＯリング保持部材６１と、Ｏリング装着溝６２に嵌められた２つのＯリング６３とよりなる。上記環状シール部材６０は、圧縮されたＯリング６３の弾性力によって、両おねじ部材５，７のフランジ部２３，２６に保持される。
【００１９】
上記左半体３１には、前端部および後端部をそれぞれ貫通するピン３５，３６が設けられ、右半体３２には、前端部を貫通するピン３７が設けられている。そして、左半体３１前端部のピン３５と右半体３２前端部のピン３７とが、接続ボルト３８により結合されている。これにより、左半体３１と右半体３２とは、ピン３５，３７を軸として互いに回動自在とされる。
【００２０】
上記左半体３１後端部のピン３６には、締付けボルト３９の基端部が回動自在に取り付けられている。また、上記左半体３１および右半体３２は、上記接続ボルト３８および締付けボルト３９を挿通するために、いずれも側面から見てＨ状となるようにその一部が取り除かれている。上記締付けボルト３９の先端部には、座金４１が嵌め込まれ、さらにその上にフランジ付きナット４０が螺合されている。
【００２１】
上記ナット４０を緩めると、締付けボルト３９が回動自在となり、従ってこのナット４０の締付けのみで、左半体３１と右半体３２とが互いに固定されることとなる。上記締付けボルト３９の先端部は、上記ナット４０が抜け落ちないようにするため、かしめられて偏平形状となされている。右半体３２の後端部には、座金４１が納まる凹所４２が設けられている。
【００２２】
上記コンジット側おねじ部材５とコンジット側ナット４との間には、断面がくさび形の２つの締付けスリープ（フェルール）９，１０が介装されており、同ナット４を上記おねじ部材５に締め付けることによって、締付けスリープ９，１０が径方向内方に変形してコンジット２を径方向内方に押圧し、これによって、上記コンジット側おねじ部材５とコンジット２とがシール性を確保して結合されている。
【００２３】
上記各おねじ部材５，７の中央フランジ２２，２５は、上記ナット４の締付け時におねじ部材５が共回りしないようにスパナを掛けるのに使用される。同様に、上記シンプルチューブ側おねじ部材７とシンプルチューブ側ナット６との間にも、断面がくさび形の２つの締付けスリープ（フェルール）１１，１２が介装されており、同ナット６を同おねじ部材７に締め付けることによって、上記締付けスリープ１１，１２が径方向内方に変形して上記シンプルチューブ３を径方向内方に押圧し、これによって、上記おねじ部材７とシンプルチューブ３とがシール性を確保して結合されるようになっている。
【００２４】
上記のように構成された炉内計測装置用流体継手において、このクランプ８を装着するには、クランプ用のナット４０を緩めた状態で、上記おねじ部材５，７の端部フランジ２３，２６に左半体３１を径方向一側から係合させ、次いで、右半体３２を回動させて両おねじ部材５，７の端部フランジ２３，２６に左半体３１と反対側の径方向から係合させる。次いで、上記締付けボルト３９を回動させて、座金４１が凹所４２内に嵌まるようにしてから、上記ナット４０を締め付ける。上記座金４１が納まる凹所４２は、図１の右方から見て後部が欠けた半円よりも大きい欠円状となされており、これにより、締付後のナット４０にこれを図３の鎖線の方向へ回動させようとする外力が掛かったときには、凹所４２の後縁部と座金４１とが係合して、締付けボルト３９が外れる方向に回動するのが防止される。
【００２５】
かかる炉内計測装置用継手によると、上記コンジット２とシンプルチューブ３とを接続するには、コンジット側ナット４を締め付けてコンジット２にコンジット側おねじ部材５を固定するとともに、シンプルチューブ側ナット４を締め付けてシンプルチューブ３にシンプルチューブ側おねじ部材７を固定する。そして、コンジット側おねじ部材５の端部フランジ２３とシンプルチューブ側おねじ部材７の端部フランジ２６とを突き合わせ、両者をクランプ８で結合する。
【００２６】
燃料交換時にシンプルチューブ３を原子炉外へ引き出す場合には、クランプ８を外すことにより、シンプルチューブ側おねじ部材７およびこれと結合されているシンプルチューブ３がコンジット２に対して長手方向に移動可能となるので、その後、シンプルチューブ３をコンジット２から引き出せばよい。このとき、コンジット側ナット４は緩められることはなく、コンジット側おねじ部材５はコンジット２に固定されたままとなっている。
【００２７】
そして、燃料交換終了後は、ナット４０及び締付けボルト３９を介してクランプ８を締め付けるのみで、原子炉の運転が可能となる。したがって、燃料交換に伴う作業は、クランプ８の締付けボルト３９の緩めと締付けの繰返しのみであるため、交換が困難なコンジット側ナット４およびコンジット側おねじ部材５は、緩めと締付けの繰返しによって、摩耗したり変形したりすることはない。
【００２８】
また、１本の締付けボルト３９のみでクランプ８の緩めと締付けが可能となり、その作業も簡単に行なえる。さらに、クランプ８の緩めと締付けに必要な締付けボルト３９、ナット４０、座金４１や突き合わせ端面のＯリングは、簡単に交換可能であり、これにより、シール性が常に確保される。
【００２９】
また、クランプ８を締め付けるのみで、シンプルチューブ３の抜けが阻止され、冷却水洩れにつながるシンプルチューブ３の抜けという事故の発生が阻止される。
【００３０】
上記両おねじ部材５，７の突き合わせ部分から万一流体が洩れた場合には、クランプ８を外し、例えば配管の端の部分（図示略）に上記の環状シール部材６０を嵌入した後、配管に沿って上記シール部材６０を移動させて、上記両おねじ部材５，７の突き合わせ部分まで持ってくる。上記シール部材６０の内径は、上記端部フランジ２３，２６の外径よりわずかに大きいので、ナットは通過でき、上端部フランジ２３，２６を通過させるときは、Ｏリング６３とフランジ２３，２６との間の摩擦力に抗して、強制的に通過させる。
【００３１】
そして、最終的には、上記シール部材６０は両おねじ部材５，７の端部フランジ２３，２６に、またがるように嵌め合わせる。これにより、上記両おねじ部材５，７の突き合わせ部分にシールが施される。この後、クランプ８により両おねじ部材５，７を結合すれば、突き合わせ端面に初めから配置されているＯリング２８と、追加されたシール部材６０のＯリング６３とによる二重シール構造となり、両おねじ部材５，７の突き合わせ部分からの流体の洩れが防止される。
【００３２】
上記クランプ８は、洩れが発生したときに、シール部材６０とともに、新しいクランプ８に置き換えられるほか、シール部材６０無しで新しいクランプ８に置き換えられてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、本発明によれば、クランプの第１半体と第２半体との結合時において、端部フランジ同士を軸方向に沿って互いに接近させる力が働き、端部フランジのテーパ部とフランジ嵌め入れ用の凹所とが、強固に嵌まり合い、これによって、結合部のシール性を向上することができる。
【００３４】
上記端部フランジ嵌め入れ用の凹所に連なって、端部フランジの突き合わせ側面をシールする環状シール部材を挿入するための、シール部材嵌め入れ凹所が形成されているので、必要に応じて、端部フランジの突き合わせ端面に初めから配置されているシール部材と、シール材嵌め入れ用凹所の環状シール部材とによる二重シール構造とすることができ、この面からもシール性の向上が図れる。
【００３５】
また、上記環状シール部材が、内周面にＯリング装着溝を有する環状のＯリング保持部材と、Ｏリング装着溝に嵌められたＯリングとよりなるので、上記両継手部材の突き合わせ部分から流体が洩れた場合には、クランプを外して環状シール部材を嵌め入れ、配管に沿って環状シール部材を移動させ、流体継手の両継手部材を突き合わせ、同環状シール部材を両端部フランジにまたがるように強制的に嵌め合わせて流体継手の両継手部材の突き合わせ側面部分にシールを施こした後、クランプにより両継手部材を結合することにより、突き合わせ端面に初めから配置されているシール部材と、追加された環状シール部材との二重シール構造となり、両継手部材の突き合わせ部分からの洩れを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る炉内計測装置用継手の側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】従来の流体継手の要部断面図。
【符号の説明】
１            隔壁
２            コンジット
３            シンプルチューブ
４            コンジット側ナット
５            コンジット側おねじ部材
６            シンプルチューブ側ナット
７            シンプルチューブ側おねじ部材
８            クランプ
２２，２５    中央フランジ
２３          端部フランジ
２６          端部フランジ
２８          Ｏリング
３１          左半体（クランプ）
３２          右半体（クランプ）
５３          凹所
５４          凹所
６０          環状シール部材
６１          Ｏリング保持部材
６３          Ｏリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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