(57)【要約】      （修正有）【課題】  伸縮継手の信頼性を向上できる支持装置を提供する。【解決手段】  伸縮継手３のべローズ部３ａ内に、ベローズ部３ａ内での位置が固定され、ベローズ部３ａの延在方向に延在するブラケット１３、ブラケット１３から伸縮継手３のベローズ部３ａにかけて延在する棒状部材１９、ブラケット１３と棒状部材１９とを連結する第１の連結部１５、棒状部材１９と伸縮継手３のべローズ部３ａとを連結する第２の連結部１７を備え、第１の連結部１５及び第２の連結部１７のうち、一方の連結部は、ブラケット１３の延在方向に棒状部材１９を揺動可能に支持し、他方の連結部は、ブラケット１３の延在方向に交わる方向に棒状部材１９を揺動可能に支持している構成とする。【選択図】        図１
2006226356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮継手のべローズ部内に、ベローズ部内での位置が固定され、ベローズ部の延在方向に延在するブラケットと、該ブラケットから伸縮継手のベローズ部にかけて延在する棒状部材と、前記ブラケットと前記棒状部材とを連結する第１の連結部と、前記棒状部材と伸縮継手のべローズ部とを連結する第２の連結部とを備え、
前記第１の連結部及び第２の連結部のうち、一方の連結部は、前記ブラケットの延在方向に前記棒状部材を揺動可能に支持し、他方の連結部は、前記ブラケットの延在方向に交わる方向に前記棒状部材を揺動可能に支持している伸縮継手の支持装置。
【請求項２】
前記棒状部材は、該棒状部材の長さを伸縮可能とする伸縮機構を有していることを特徴とする請求項１に記載の伸縮継手の支持装置。
【請求項３】
前記第１の連結部は、前記ブラケットの延在方向に前記棒状部材を揺動可能に支持し、前記ブラケットに接合された板状部材と、該板状部材にピンで回動自在に軸支され、前記棒状部材が接続される棒状部材接続部とを有し、前記第２の連結部は、前記ブラケットの延在方向に交わる方向に前記棒状部材を揺動可能に支持し、前記第２の連結部は、伸縮継手のベローズ部の内側に向かって突出したベローズの山の頂部に、この山の頂部の延在方向に沿わせて外側から設置される角棒部材と、該角棒部材を設置したベローズ部のベローズの山の頂部に形成した切り欠きからベローズ部の内側に露出した前記角棒部材の面に接合される板状部材と、該板状部材にピンで回動自在に軸支され、前記棒状部材が接続される棒状部材接続部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の伸縮継手の支持装置。
【請求項４】
筒状で両端部に設けられた連結部と、該連結部間に位置するベローズ部と、該ベローズ部の延在方向の中央部を支持する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の支持装置とを備えた伸縮継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製のベローズを用いたベローズ型の伸縮継手の支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電用のボイラなどには、通風設備や通煙設備などとしてダクトが設置されている。このようなダクトは、加熱された空気や火炉で生じた燃焼排ガスなどが内部を通流することにより加熱される。このため、ダクトは、ダクトが接続される設備や機器類などといった構造物との間で熱伸びを吸収する必要がある。また、ダクトの配管経路やダクトを接続した設備や機器類などの配置の関係で、ダクトは、分割される場合がある。したがって、分割されたダクト間の接続部や、設備や機器類などとダクトとの接続部などに、熱伸びなどのダクトの動きを吸収しながら構造的な連続性を確保するため、伸縮継手が用いられている。
【０００３】
火力発電用のボイラなどの通風設備や通煙設備などとして設置されるダクトでは、伸縮継手として、金属製のベローズを用いたベローズ型のものが用いられている。このようなべローズ型の伸縮継手は、波形状や溝形状に折り曲げられた比較的薄い鋼板などの金属板からなるベローズ部を有している。例えば、ボイラなどの運転に伴い、ダクト内に比較的高温のガスなどが流れたとき、ダクトは、その熱により熱膨張する。このとき、ダクトは、接続された設備や機器類との間の熱伸びやダクト自体の熱伸びなどを吸収する必要があるが、ベローズ型の伸縮継手が設置されているため、この伸縮継手のベローズ部が伸縮するといったようにベローズ部が動くことで熱伸びなどを吸収できる（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２０７７７号公報（第２頁、第３図）
【特許文献２】特開２００２−３２３１８６号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、事業用のボイラの大型化などに伴い、ダクトも大型化してきている。したがって、ダクトと設備や機器類、ダクト同士を接続する伸縮継手も大型化し、吸収すべき相対的な伸びの長さも大きくなってきている。このような状況のため、伸縮継手で熱伸びなどを吸収するために必要となるベローズ部の山の数も、必然的に多くなっている。そして、伸縮継手のベローズ部の山数が多くなるに連れ、ベローズ部の自重や内圧などにより、ベローズ部に撓みが発生し易くなり、本来の伸縮ができなくなることによって、プラントやボイラなどの起動や停止を繰り返すうちに、伸縮継手の損傷などが生じる可能性がある。また、伸縮継手の大きさによっては、横座屈耐力が低下することによって横座屈が発生し易くなることなどからも、伸縮継手の損傷などが生じてしまう可能性がある。このため、大型化しても損傷などの問題が発生し難い、信頼性を向上した伸縮継手が必要とされている。
【０００６】
本発明の課題は、伸縮継手の信頼性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の伸縮継手の支持装置は、伸縮継手のべローズ部内に、ベローズ部内での位置が固定され、ベローズ部の延在方向に延在するブラケットと、このブラケットから伸縮継手のベローズ部にかけて延在する棒状部材と、ブラケットと棒状部材とを連結する第１の連結部と、棒状部材と伸縮継手のべローズ部とを連結する第２の連結部とを備え、第１の連結部及び第２の連結部のうち、一方の連結部は、ブラケットの延在方向に棒状部材を揺動可能に支持し、他方の連結部は、ブラケットの延在方向に交わる方向に棒状部材を揺動可能に支持している構成とすることにより上記課題を解決する。
【０００８】
このような構成とすることにより、伸縮継手が、接続されるダクトなどの動きに対応して伸縮するといったように動いても、常に、支持装置が伸縮継手のベローズ部を支持した状態を保ち、伸縮継手のベローズ部に発生する撓みなどを低減する。したがって、伸縮継手が大型化しても損傷し難くなり、伸縮継手の信頼性を向上できる。
【０００９】
また、棒状部材は、この棒状部材の長さを伸縮可能とする伸縮機構を有している構成とする。これにより、支持装置の設置を行うとき、棒状部材の長さの調整を容易にでき、設置作業を簡素化できる。
【００１０】
さらに、第１の連結部は、ブラケットの延在方向に棒状部材を揺動可能に支持し、ブラケットに接合された板状部材と、この板状部材にピンで回動自在に軸支され、棒状部材が接続される棒状部材接続部とを有し、第２の連結部は、ブラケットの延在方向に交わる方向に棒状部材を揺動可能に支持し、第２の連結部は、伸縮継手のベローズ部の内側に向かって突出したベローズの山の頂部に、この山の頂部の延在方向に沿わせて外側から設置される角棒部材と、この角棒部材を設置したベローズ部のベローズの山の頂部に形成した切り欠きからベローズ部の内側に露出した前記角棒部材の面に接合される板状部材と、この板状部材にピンで回動自在に軸支され、棒状部材が接続される棒状部材接続部とを有する構成とする。これにより、ベローズ部に応力集中を発生させずに支持装置をベローズ部に連結できる。
【００１１】
また、ブラケットは、２枚の平行に配置した第１の平板状部材と、該第１の平板状部材間に挿入される第２の平板状部材とで形成され、第１の平板状部材には、対応する位置に、ブラケットの延在方向に延在する長穴を有し、第２の平板状部材の両面には、この第１の平板状部材の長穴に対応する位置に固定されたピンが突設され、第２の平板状部材のピンが、第１の平板状部材の長穴に挿入されている構成とする。これにより、伸縮継手の伸縮に応じてブラケットの長さを変えることができる。
【００１２】
さらに、本発明の伸縮継手は、筒状で両端部に設けられた連結部と、この連結部間に位置するベローズ部と、このベローズ部の延在方向の中央部を支持する上記に記載のいずれかの構成の支持装置を備えた構成とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、伸縮継手の信頼性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用してなる伸縮継手の支持装置及びその支持装置を備えた伸縮継手の一実施形態について図１乃至図５を参照して説明する。図１は、本発明を適用してなる支持装置及びその支持装置を備えた伸縮継手の概略構成を示す伸縮継手及びダクトの断面図である。図２は、本発明を適用してなる支持装置のブラケット側の部分の概略構成を拡大して示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はIIｂ−IIｂ線からの矢視図である。図３は、本発明を適用してなる支持装置の伸縮継手のベローズ部側の部分の概略構成を拡大して示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）はIIIｂ−IIIｂ線からの矢視図、（ｃ）は（ｂ）のラグプレートとベローズ部との連結部分の拡大図である。図４は、本発明を適用してなる伸縮継手の取り付け位置の一例を模式的に示す図である。図５は、本発明を適用してなる伸縮継手と、従来の伸縮継手とのベローズ部の撓みを比較して説明する図である。
【００１５】
本実施形態の伸縮継手の支持装置１は、図１に示すように、例えば伸縮継手３を介して連結される２つのダクト５、７内の伸縮継手３を連結する端部に各々設置された梁状部材９、１１間に固定されたブラケット１３と、伸縮継手３のベローズ部３ａとの間に設置されている。つまり、本実施形態の支持装置１は、伸縮継手３内に設置された状態となっている。このような本実施形態の支持装置１は、ブラケット１３に連結するための第１連結部１５、伸縮継手３のベローズ部３ａに連結される第２連結部１７、一端部側に第１連結部１５が、他端部側に第２連結部１７が設けられた棒状部材となるスリングロッド１９、そして、スリングロッド１９の中央部に設けられてスリングロッド１９に切られたねじとともに伸縮機構を形成するターンバックル２１などで構成されている。
【００１６】
エキスパンションジョイントすなわち伸縮継手３は、例えば比較的薄い鋼板などの金属板を、波形状や溝形状に折り曲げて凹凸状つまり蛇腹状にした筒状のベローズ部３ａを有し、このベローズ部３ａがガスの通流方向つまり伸縮継手３の延在方向に伸縮自在になっている。ベローズ部３ａの両端部には、ダクトや、設備や機器類の開口部などに伸縮継手３を接続するための接続部材３ｂを有している。前述のように、本実施形態では、一例として、分割された２つのダクト５、７を、伸縮継手３を介して連結した場合を示しており、伸縮継手３の両端部の接続部材３ｂが、各々、ダクト５、７の開口縁部５ａ、７ａにボルト２３などの締結具によって締結され、ダクト５、７に伸縮継手３が接続されている。
【００１７】
梁状部材９、１１は、伸縮継手３が接続されるダクト５、７の開口縁部５ａ側の端部開口内に上下方向に延在する部材である。このように、支持装置１のブラケット１３は、ダクト５、７側に設けられた部材で、ダクト５、７の伸縮継手３が接続される端部開口内つまりダクト５、７のガスの流路の開口部分などに位置が固定され、伸縮継手３の延在方向にブラケット１３を延在させて固定することができれば、ダクト５、７の適宜の部材に固定できる。また、支持装置１のブラケット１３を設置するのに適当な部材がダクト５、７にない場合には、ダクト５、７の端部開口内に、梁状部材９、１１のような適宜の部材を設置し、その部材間にブラケット１３を設置することもできる。
【００１８】
本実施形態では、ダクト５内側の梁状部材９には、ブラケット１３を構成する方形の平板状の鋼板などからなる１枚の平板状部材１３ａが、梁状部材９のダクト７側の面から、ダクト７側に向かって伸びた状態で固定されている。一方、ダクト７内側の梁状部材１１には、ブラケット１３を構成する方形の平板状の鋼板などからなる２枚の平板状部材１３ｂが、梁状部材１１のダクト５側の面の、梁状部材９に固定された平板状部材１３ａに対応する位置から、ダクト５側に向かって平行に伸びた状態で固定されている。２枚の平板状部材１３ｂの対向する面間の間隔は、平板状部材１３ａの厚みとほぼ同じになっており、２枚の平板状部材１３ｂ間に平板状部材１３ａが挿入された状態となる。
【００１９】
また、梁状部材１１に固定された２枚の平板状部材１３ｂには、各々、上下方向に対して中央部分に、平板状部材１３ａ側の端部から梁状部材１１方向に延在する長穴１３ｃが穿設されている。つまり、２枚の平板状部材１３ｂに穿設された長穴１３ｃは、互いに対応する位置に形成されている。そして、一方の平板状部材１３ｂの長穴１３ｃから、梁状部材９に固定された平板状部材１３ａの端部の上下方向に対して中央部分、そして、他方の平板状部材１３ｂの長穴１３ｃにかけて、丸棒状のピン２５が挿通された状態になっている。
【００２０】
ピン２５は、梁状部材９に固定された平板状部材１３ａの端部の上下方向に対して中央部分に、両面から突出した状態で固定されている。したがって、梁状部材９に固定された平板状部材１３ａと梁状部材１１に固定された平板状部材１３ｂは、ピン２５が長穴１３ｃに案内されることで、平板状部材１３ａが平板状部材１３ｂに挿入される方向及び平板状部材１３ｂから引き出される方向に相対的に移動可能になっている。
【００２１】
第１連結部１５は、本実施形態では、図２に示すように、ブラケット１３の平板状部材１３ａの端部のベローズ部３ａに対向する側の縁部分に連結され、固定されている。このような第１連結部１５は、平板状部材１３ａの端部のベローズ部３ａに対向する側の縁部分に連結され、固定されている板状部材であるラグプレート２７、ラグプレート２７に回動自在に取り付けられたロッド接続部２９、ロッド接続部２９をラグプレート２７に回動自在に取り付けるためのピン３１などで形成されている。
【００２２】
本実施形態では、ラグプレート２７は、鋼板などからなり、ベローズ部３ａ方向に向かうに連れて漸次幅が狭くなる舌形状の部材であり、先端部の中央にピン３１に対応する径の穴が穿設されている。なお、本実施形態では、ラグプレート２７の先端部には、ロッド接続部２９の２つの側壁２９ａの内面間の幅とほぼ同じ幅となるように、ラグプレート２７の先端部の穴となる穴が中心位置に穿設された２つ円盤状部３０がラグプレート２７の先端部の両面に設けられている。
【００２３】
ロッド接続部２９は、Ｕ字状の部材で、対向する側壁２９ａの開放された側の端部の対応する位置には、各々、ピン３１に対応する径の穴が穿設されている。また、ロッド接続部２９の閉塞された側の端部の底板２９ｂには、中央に、スリングロッド１９に対応する径の穴が穿設されている。このようなロッド接続部２９の開放された側の端部に、ラグプレート２７の先端部を挿入し、ラグプレート２７の先端部の穴とロッド接続部２９の２つの側壁２９ａの各々の開放された側の端部の穴とを位置合わせした状態で、各穴にピン３１を挿入する。これにより、ロッド接続部２９がラグプレート２７に回動自在に取り付けられる。ラグプレート２７は、ブラケット１３の平板状部材１３ａと同じ平面方向になっているため、ラグプレート２７に回動自在に取り付けられたロッド接続部２９は、ピン３１を回転軸として、ブラケット１３の延在方向つまり伸縮継手３の延在方向に揺動可能になる。
【００２４】
ロッド接続部２９の底板２９ｂの穴にはスリングロッド１９の端部が挿入され、スリングロッド１９の外周面に切られたねじに対応するねじが切られた２つのナット３２を、スリングロッド１９の端部に、ロッド接続部２９の外側と内側に位置するように取り付け、ロッド接続部２９の底板２９ｂを２つのナット３２で挟むように螺合させることで、スリングロッド１９がロッド接続部２９に取り付けられている。
【００２５】
第２連結部１７は、本実施形態では、図３に示すように、伸縮継手３のベローズ部３ａの延在方向の中央部に位置し、ガスの流路側つまり内側に突出したベローズの一つの山の頂部に連結され、固定されている。このような第２連結部１７は、伸縮継手３のベローズ部３ａの延在方向の中央部に位置し、ガスの流路側つまり内側に突出したベローズの一つの山の頂部に連結され、固定されている角棒部材３３、角棒部材３３に接合された板状部材であるラグプレート３５、ラグプレート３５に回動自在に取り付けられたロッド接続部３７、ロッド接続部３７をラグプレート３５に回動自在に取り付けるためのピン３９などで形成されている。
【００２６】
本実施形態では、ラグプレート３５は、鋼板などからなり、ブラケット１３方向に向かうに連れて漸次幅が狭くなる舌形状の部材であり、先端部の中央にピン３７に対応する径の穴が穿設されている。なお、角棒部材３３は、伸縮継手３のベローズ部３ａの延在方向の中央部に位置し、ガスの流路側つまり内側に突出したベローズの一つの山の頂部に、この山の頂部の延在方向に沿わせて、伸縮継手３の外側から差し込んだ状態で設置されている。そして、角棒部材３３を設置したベローズ部３ａのベローズの山の頂部を切り欠き、この切り欠きからベローズ部３ａの内部に露出した角棒部材３３の面にラグプレート３５の幅が広い側の端部を溶接接合している。これにより、ベローズ部３ａに応力集中を発生させずに、第２連結部１７をベローズ部３ａに連結できる。
【００２７】
また、本実施形態では、ラグプレート３５の先端部には、ロッド接続部３７の２つの側壁３７ａの内面間の幅とほぼ同じ幅となるように、ラグプレート３５の先端部の穴となる穴が中心位置に穿設された２つ円盤状部４１がラグプレート３５の先端部の両面に設けられている。
【００２８】
ロッド接続部３７は、帯板部材３７ａの一面側の中央部に、対向する側壁３７ｂを突設した部材であり、２つの側壁３７ｂが突設された部分がＵ字状になっている。ロッド接続部３７の２つの側壁３７ｂの開放された側の端部の対応する位置には、各々、ピン３９に対応する径の穴が穿設されている。また、ロッド接続部３７の帯板部材３７ａの２つの側壁３７ｂで挟まれた部分つまりＵ字状になっている部分の底となる部分には、中央に、スリングロッド１９に対応する径の穴が穿設されている。
【００２９】
このようなロッド接続部３７の開放された側の端部に、ラグプレート３５の先端部を挿入し、ラグプレート３５の先端部の穴とロッド接続部３７の２つの側壁３７ｂの各々の穴とを位置合わせした状態で、各穴にピン３９を挿入する。これにより、ロッド接続部３７がラグプレート３５に回動自在に取り付けられる。ラグプレート３５は、伸縮継手３のベローズ部３ａの山や谷の延在方向と同じ平面方向になっているため、ラグプレート３５に回動自在に取り付けられたロッド接続部３７は、ピン３９を回転軸として、ブラケット１３の延在方向つまり伸縮継手３の延在方向と交わる方向に揺動可能になる。
【００３０】
ロッド接続部３７の帯板部材３７ａの２つの側壁３７ｂで挟まれた部分つまりＵ字状になっている部分の底となる部分の穴には、スリングロッド１９の端部が挿入され、スリングロッド１９の外周面に切られたねじに対応するねじが切られた２つのナット３２を、スリングロッド１９の端部に、ロッド接続部３７の外側と内側に位置するように取り付け、ロッド接続部３７の帯板部材３７ａを２つのナット３２で挟むように螺合させることで、スリングロッド１９がロッド接続部３７に取り付けられている。
【００３１】
スリングロッド１９は、伸縮継手３に支持装置１を据付ける際に、長さの調整を容易にするため、２分割された状態になっており、２分割されたロッドの対向させる端部間を、ターンバックル２１を介して連結している。したがって、スリングロッド１９は、例えば、２分割された各々のロッドの中央部を除いて外周面にねじが切られている。そして、ターンバックル２１に設けられたねじとスリングロッド１９の外周面に切られたねじの螺号により、スリングロッド１９の長さの調節が可能となっている。このように、２分割されたスリングロッド１９に切られたねじと、このねじに螺合されるターンバックル２１とが、スリングロッド１９の長さを調節するための伸縮機構を形成している。
【００３２】
ここで、本実施形態の支持装置１のような本発明を適用してなる支持装置を備えた伸縮継手３の設置位置を、火力発電のボイラの通風通煙設備の場合を一例として示す。伸縮継手３は、例えば、図４に示すように、火力発電のボイラ４３などの機器や設備などの排気口部４３ａとダクト５との間、直管状のダクト５とダクト５のガスの通流方向を変える屈曲したダクト７との間、ダクト７とダクト７よりもガスの流路の径が漸次小さくなるダクト４５との間、ダクト４５と直管状のダクト４７との間などの連結に用いられる。そして、ボイラ４３の運転に伴いダクト５、７、４５、４７内に高温のガスなどが流れた場合、ダクト５、７、４５、４７は、その熱により熱膨張する。このとき、各伸縮継手３は、ベローズ部３ａが伸縮することにより、排気口部４３ａとダクト５との間の熱伸びや、ダクト５、７、４５、４７の各ダクト間に生じる熱伸びを吸収する。
【００３３】
このような構成の伸縮継手の支持装置の動作や本発明の特徴部などについて説明する。本実施形態の支持装置１では、図１に示すように、ダクト５の梁状部材９とダクト７の梁状部材１１との間にブラケット１３を設置し、ブラケット１３と伸縮継手３のべローズ部３ａとの間に、第１連結部１５及び第２連結部１７によって、スリングロッド１９を設置することで、伸縮継手３のべローズ部３ａを、ベローズ部３ａの延在方向の中央部で支持している。そして、ブラケット１３に連結された第１連結部１５では、図１に矢印で示したようなガスの流れの方向のダクト５、７の動きに追従して、ピン３１を回転軸としてスリングロッド１９が揺動可能である。一方、伸縮継手３のべローズ部３ａに連結された第２連結部１７では、図１に矢印で示したようなガスの流れに直角に交わる方向のダクト５、７の動きに追従して、ピン３９を回転軸としてスリングロッド１９が揺動可能である。
【００３４】
したがって、支持装置１は、ガスの流れ方向とガスの流れに直交する方向という、相反する方向の動きに追従して、第１連結部１５及び第２連結部１７でスリングロッド１９が揺動するため、複雑なダクト５、７の動きに対応しながら、常に、伸縮継手３のべローズ部３ａを、その延在方向の中央部で支持できる。そして、伸縮継手３のべローズ部３ａを、その延在方向の中央部で支持することにより、伸縮継手３のべローズ部３ａの自重により発生する撓みを抑制する。
【００３５】
このとき、伸縮継手３のべローズ部３ａが、その延在方向の中央部で支持装置１によって支持されると、図５に示すように、支持装置１を設けていない、伸縮継手３のべローズ部３ａが、ベローズ部３ａの両端でのみで支持される場合に比べてサポートスパンが約半分になる。サポートスパンが半分になると、ベローズ部３ａの撓みδは、図５に示すように、１／１６に低減される。
【００３６】
ところで、近年、火力発電用などの事業用のボイラなどは、大型化が進んでおり、このボイラなどに連結されるダクトの口径も、これに準じて大型化してきている。したがって、ボイラなどの設備や機器類とダクトとの間、分割されたダクト間を接合する伸縮継手も大口径化し、吸収すべき相対の伸び差も大きくなってきている。以上のような状況のなか、伸縮継手で伸びを吸収するために必要となるベローズ部の山数も必然的に多くなり、大きな伸縮継手になると、ベローズ部の幅が２０ｍ以上、山数が１０山以上といったような大型のものとなる。このように、伸縮継手が大型化した場合、次のような問題が発生する。
【００３７】
例えば、山数が多くなると、図６（ａ）に示すように、伸縮継手４９のベローズ部４９ａには、ベローズ部４９ａの延在方向の中央部で、図６（ａ）に波線の矢印で示すような方向への撓みが発生し、さらに、例えばダクト５、７に連結された側の両端部のベローズ部４９ａの山は、図６（ａ）に波線で囲った部分のように、山が開いた状態になる。また、ベローズ部４９ａの幅方向の端部では、剛性が幅方向の中間部よりも高いため、山の開きは、ベローズ部４９ａの幅方向の中間部付近で最大となり、ベローズ部４９ａの幅方向の両端部では、図６（ｂ）に示すように、ガスの流れの前後方向に湾曲した状態となる。
【００３８】
また、幅が１０ｍを越えるような大きな伸縮継手では、ベローズ部の横座屈耐力が、幅が１０ｍ以下のものに比べて大きく低下し、ベローズ部の山部分に圧縮力が発生すると、ベローズ部に横座屈が発生し易くなる。ベローズ部に圧縮力を作用させる要因としては、例えばベローズ部の自重及び内圧による撓み、図７に示すような、伸縮継手４９を連結したダクト５などのフランジ部５ａの撓みによるベローズ部４９ａの強制曲げ、図８に示すような、ベローズ部４９ａの山谷間の温度差Δｔによるハンピングなどがある。
【００３９】
このように、伸縮継手のベローズ部で撓みが発生した場合、ベローズ部の湾曲により正規のベローズ部の伸縮ができなくなり、プラントなどの運転中にダクトが動くと、ベローズ部が横に倒れたり、ベローズ部の山が局部的に広げられたりする損傷が発生する。また、横座屈耐力が低下したベローズ部の山部分に過大な圧縮力が作用すると、横方向にベローズ部が倒れた状態となり、正規の伸縮ができなくなり、プラントなどの起動及び停止を繰り返していくうちに損傷に至る。したがって、伸縮継手が大型化するに連れて、伸縮継手の信頼性が低下してしまうという問題が生じる。
【００４０】
これに対して、本実施形態の伸縮継手の支持装置１では、伸縮継手３のガスの流路内に、伸縮継手３のガスの流路内での位置が固定されたブラケット１３に連結されたスリングロッド１９によって伸縮継手３のベローズ部３ａの延在方向の中央部が支持されている。さらに、ブラケット１３とスリングロッド１９とを連結する第１連結部１５では、スリングロッド１９が、ガスの流れの方向のダクト５、７の動きに追従して揺動可能になっている。一方、スリングロッド１９と伸縮継手３のベローズ部３ａとを連結する第２連結部１７では、スリングロッド１９が、ガスの流れに直角に交わる方向のダクト５、７の動きに追従して揺動可能になっている。このため、伸縮継手３が、接続されるダクト５、７などの動きに対応して伸縮するといったように動いても、常に、支持装置１が伸縮継手３のベローズ部３ａを支持した状態を保ち、伸縮継手３のベローズ部３ａに発生する撓みなどを低減する。したがって、伸縮継手が大型化しても損傷し難くなり、伸縮継手の信頼性を向上できる。
【００４１】
さらに、本実施形態の支持装置１では、伸縮継手が大型化しても損傷し難くなるため、安全性も向上でき、また、伸縮継手の損傷の補修のためのプラントの停止を抑制でき、プラントの継続運転を実現できる。加えて、本実施形態の支持装置１では、伸縮継手の伸縮、自重、内圧カ、熱応力などといった荷重により、伸縮継手のベローズ部が横方向に折れ曲がるのを抑制できる。さらに、本実施形態の支持装置１では、伸縮継手３のガスの流路内に設置されているため、伸縮継手３の外側周囲に、支持装置を設置するための空間を確保する必要がなく、支持装置の設置が制限され難い。
【００４２】
加えて、本実施形態の支持装置１では、スリングロッド１９の２分割された各ロッドの外周面に切られたねじと、ターンバックル２１とからなる伸縮機構を有している。このため、支持装置１の設置を行うとき、スリングロッド１９の長さの調整が容易にでき、これにより設置作業を簡素化でき、また、支持装置１の設置場所の制限を低減できる。
【００４３】
さらに、本実施形態の支持装置１では、第２連結部１７は、角棒部材３３を伸縮継手３のベローズ部３ａの延在方向の中央部に位置するベローズの山の頂部に、この山の頂部の延在方向に沿わせて、伸縮継手３の外側に設置し、この角棒部材３３を設置したベローズ部３ａのベローズの山の頂部を切り欠き、この切り欠きからベローズ部３ａの内部に露出した角棒部材３３の面にラグプレート３５を溶接接合することで、伸縮継手３のベローズ部３ａに連結されている。これにより、ベローズ部に応力集中を発生させずに支持装置をベローズ部に連結できる。
【００４４】
また、本実施形態では、ブラケットとして、２枚の平板状部材１３ｂ間に平板状部材１３ａを挿入し、平板状部材１３ｂに、平板状部材１３ａ、１３ｂの延在方向に延在する長穴１３ｃが穿設されているブラケット１３を用いており、伸縮継手３の伸縮に応じて長さが変わる構造のブラケット１３を用いている。しかし、接続するダクトの相対的な動きや、接続するダクトと設備や機器類などとの相対的な動きの方向などによっては、ブラケットは、このような構成にする必要はない。例えば、ブラケット１３において、平板状部材１３ａ、１３ｂに長穴１３ｃに代えて、ピン２５に対応する穴が穿設された構成などにすることができる。
【００４５】
また、本発明は、本実施形態の構成の支持装置や伸縮継手に限らず、棒状部材の一端が、位置が固定されたブラケットに連結され、他端が伸縮継手のベローズ部３ａに連結され、この棒状部材が両端部で異なる方向に揺動できれば、様々な構成の支持装置とすることができ、また、ベローズ部を有する様々な構成の伸縮継手に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明を適用してなる支持装置及びその支持装置を備えた伸縮継手の一実施形態の概略構成を示す伸縮継手及びダクトの断面図である。
【図２】本発明を適用してなる支持装置のブラケット側の部分の一実施形態の概略構成を拡大して示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はIIｂ−IIｂ線からの矢視図である。
【図３】本発明を適用してなる支持装置の伸縮継手のベローズ部側の部分の一実施形態の概略構成を拡大して示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）はIIIｂ−IIｂ線からの矢視図、（ｃ）は（ｂ）のラグプレートとベローズ部との連結部分の拡大図である。
【図４】伸縮継手の取り付け位置の一例を模式的に示す図である。
【図５】本発明を適用してなる支持装置を備えた伸縮継手と、従来の伸縮継手とのベローズ部の撓みを比較して説明する図である。
【図６】従来の伸縮継手のベローズ部に発生する撓みの状態を模式的に示す図であり、（ａ）は伸縮継手の延在方向での断面図、（ｂ）はベローズの幅方向の中間部から端部にかけての部分を拡大して示す上面図である。
【図７】伸縮継手を連結したダクトのフランジ部の撓みによりベローズ部に発生する圧縮力について模式的に説明する斜視図である。
【図８】伸縮継手のベローズ部のべローズの山谷間の温度差によるハンピングについて模式的に説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  支持装置
３  伸縮継手
３ａ  ベローズ部
５  ダクト
７  ダクト
９、１１  梁状部材
１３  ブラケット
１５  第１連結部
１７  第２連結部
１９  スリングロッド
２１  ターンバックル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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