(57)【要約】【課題】高温環境下でシール性が低下することがないＶクランプフランジ構造を提供すること。【解決手段】本発明にかかるＶクランプフランジ構造は、２つの管状体1、2の連結端部の全周に亘ってそれぞれ設けられ、互いに突き合わせられたフランジ継手3、4と、各フランジ継手の突き合わせ面間に挟まれた円環状ガスケット6と、内周部に環状溝5ａを有してリング状に形成され、環状溝5ａ内に、各フランジ継手3、4の外周部を挿入させたＶクランプ5とを備え、一方のフランジ継手3の突き合わせ面3ａと、他方のフランジ継手4の突き合わせ面4ａとの間の円環状の空隙部8は、内周側と外周側との間においてクランク状に屈曲された円環状屈曲部81を有し、円環状ガスケット6は、円環状屈曲部81よりも外周側において、各フランジ継手の突き合わせ面間に挟まれて、突き合わせ面間をシールすることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの管状体の連結端部の全周に亘ってそれぞれ設けられ、互いに突き合わせられたフランジ継手と、
前記各フランジ継手の突き合わせ面間に挟まれた円環状ガスケットと、
内周部に環状溝を有してリング状に形成され、該環状溝内に、前記各フランジ継手の外周部を挿入させたＶクランプとを備え、
一方のフランジ継手の突き合わせ面と、他方のフランジ継手の突き合わせ面との間の円環状の空隙部は、内周側と外周側との間においてクランク状に屈曲された円環状屈曲部を有し、
前記円環状ガスケットは、前記円環状屈曲部よりも外周側において、前記各フランジ継手の突き合わせ面間に挟まれて、該突き合わせ面間をシールすることを特徴とするＶクランプフランジ構造。
【請求項２】
前記円環状屈曲部は、屈曲角が鈍角であることを特徴とする請求項１記載のＶクランプフランジ構造。
【請求項３】
前記円環状屈曲部の２つの屈曲部の間において、前記各フランジ継手の突き合わせ面同士が接触していることを特徴とする請求項１又は２記載のＶクランプフランジ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの管状体のフランジ継手同士を締結させるＶクランプフランジ構造に関し、詳しくは、金属製のビードタイプのガスケットを用いながらも、高温環境下でシール性が低下することがないＶクランプフランジ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの管状体の端部同士を連結させる構造として、各管状体の連結端部に全周に亘る鍔状のフランジ継手を設け、これらフランジ継手同士を締結させるフランジ構造が知られている。フランジ構造としては、各フランジ継手を貫通する複数のボルト及びナットにより締め付けるボルト締結構造に代わるものとして、Ｖクランプフランジ構造が提案されている（特許文献１、２）。
【０００３】
Ｖクランプフランジ構造は、図４に示すように、互いに突き合わされた各管状体１０１，１０２のフランジ継手１０３，１０４を、リング状のＶクランプ１０５により外周側から締め付けて、各フランジ継手１０３，１０４を締結させるものである。
【０００４】
図４では、各管状体１０１，１０２のフランジ継手１０３、１０４は、管状体１０１，１０２の連結端部近傍に円環状部材が溶接されることによって形成された溶接タイプフランジである。
【０００５】
Ｖクランプ１０５は、横断面が略Ｖ字形状の長尺部材が円弧状に屈曲されてリング状に形成されている。横断面のＶ字形状の開き側は、Ｖクランプ１０５の内周側に向いている。つまり、Ｖクランプ１０５は、内周部に環状溝を有するリング状に形成されている。Ｖクランプ１０５の内周部の環状溝には、突き合わせられた各フランジ継手１０３，１０４の外周部が挿入される。
【０００６】
Ｖクランプ１０５は、図示しない締め付け機構によって締め付けられるようになっている。Ｖクランプ１０５は、締め付け機構によって締め付けられることにより、突き合わせられた各フランジ継手１０３，１０４を外周側から締め付ける。
【０００７】
Ｖクランプ１０５の内周部の環状溝は、内周側の開き部よりも、外周側がテーパ状に幅が狭くなっている。そのため、Ｖクランプ１０５は、フランジ継手１０３，１０４を外周側から締め付けることにより、これらフランジ継手１０３，１０４の突き合わせ面同士を互いに押圧させる。
【０００８】
ガスケット１０６は、各フランジ継手１０３，１０４の平面状の突き合わせ面の間に挟まれている。ガスケット１０６は、合成樹脂材料からなり、各フランジ継手１０３，１０４の突き合わせ面同士が互いに押圧され、これらの間の間隔が狭くなることによって、各フランジ継手１０３，１０４間をシールする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１６−１８６３１４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１８６３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述のような合成樹脂製のガスケット１０６を用いるＶクランプフランジ構造は、各管状体１０１，１０２内に高温ガスが存在する場合のような高温環境下では、ガスケット１０６の変形や破損によりシール性が低下する虞がある。
【００１１】
そこで、本発明の課題は、高温環境下でシール性が低下することがないＶクランプフランジ構造を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１４】
（請求項１）
２つの管状体の連結端部の全周に亘ってそれぞれ設けられ、互いに突き合わせられたフランジ継手と、
前記各フランジ継手の突き合わせ面間に挟まれた円環状ガスケットと、
内周部に環状溝を有してリング状に形成され、該環状溝内に、前記各フランジ継手の外周部を挿入させたＶクランプとを備え、
一方のフランジ継手の突き合わせ面と、他方のフランジ継手の突き合わせ面との間の円環状の空隙部は、内周側と外周側との間においてクランク状に屈曲された円環状屈曲部を有し、
前記円環状ガスケットは、前記円環状屈曲部よりも外周側において、前記各フランジ継手の突き合わせ面間に挟まれて、該突き合わせ面間をシールすることを特徴とするＶクランプフランジ構造。
（請求項２）
前記円環状屈曲部は、屈曲角が鈍角であることを特徴とする請求項１記載のＶクランプフランジ構造。
（請求項３）
前記円環状屈曲部の２つの屈曲部の間において、前記各フランジ継手の突き合わせ面同士が接触していることを特徴とする請求項１又は２記載のＶクランプフランジ構造。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高温環境下でシール性が低下することがないＶクランプフランジ構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＶクランプフランジ構造の分解斜視図
【図２】図１に示したＶクランプフランジ構造の要部断面図
【図３】図１に示したＶクランプフランジ構造の他の例の要部断面図
【図４】従来のＶクランプフランジ構造の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＶクランプフランジ構造の分解斜視図である。
図２は、図１に示したＶクランプフランジ構造の要部断面図である。
【００１９】
本発明の実施形態に係るＶクランプフランジ構造は、図１及び図２に示すように、２つの管状体１，２の端部同士を連結させる構造であり、管状体１，２の連結端部に全周に亘る鍔状のフランジ継手３，４を設け、これらフランジ継手３，４同士を締結させる構造である。
【００２０】
このＶクランプフランジ構造においては、互いに突き合わされた各管状体１，２のフランジ継手３，４を、リング状のＶクランプ５により外周側から締め付けて、各フランジ継手３，４を締結させる。
【００２１】
この実施形態においては、一方の管状体１のフランジ継手３は、管状体１の連結端部近傍が、へら絞り加工やプレス加工等によって外周側に屈曲されることによって形成された板金タイプフランジである。このフランジ継手３は、管状体１の連結端部近傍がほぼ直角に屈曲されて形成され、一方の管状体１の中心軸に垂直な平板状の円環円盤状に形成されている。
【００２２】
一方の管状体１のフランジ継手３の突き合わせ面（一方の管状体１の連結端部側の面）３ａには、環状傾斜段差部３１が、全周に亘って設けられている。環状傾斜段差部３１は、一方の突き合わせ面３ａの内周側と外周側との間にクランク状段差として形成され、内周側よりも外周側が管状体１の連結端部側にずれるように形成されている。環状傾斜段差部３１は、フランジ継手３の内周部と外周部との中間部分が、へら絞り加工やプレス加工等によって屈曲されて形成されたものである。
【００２３】
他方の管状体２のフランジ継手４は、管状体２の連結端部近傍に円環状部材が溶接されることによって形成された溶接タイプフランジ又はねじ込み型フランジである。このフランジ継手４となる円環状部材は、他方の管状体２と同様の材料により、旋盤加工（切削加工）等によって構成されたものである。この円環状部材は、台形又は三角形の断面を有して形成されている。この円環状部材からなるフランジ継手４は、内周側が厚く、外周側ほどテーパ状に薄くなっている。
【００２４】
このフランジ継手４の突き合わせ面（他方の管状体２の連結端部側の面）４ａは、他方の管状体２の中心軸に垂直な平面となっている。フランジ継手４の突き合わせ面４ａの裏側の面は、他方の管状体２の連結端部側に傾斜した円錐面となっている。
【００２５】
他方の管状体２のフランジ継手４の突き合わせ面（他方の管状体２の連結端部側の面）４ａには、環状傾斜段差部４１が、全周に亘って設けられている。環状傾斜段差部４１は、他方の突き合わせ面４ａの内周側と外周側との間にクランク状段差として形成され、内周側よりも外周側が管状体２の連結端部の反対側にずれるように形成されている。
【００２６】
一方のフランジ継手３の突き合わせ面３ａと他方のフランジ継手４の突き合わせ面４ａとが突き合わせられると、これら突き合わせ面３ａ，４ａ間には、円環状の空隙部８が形成される。各突き合わせ面３ａ，４ａの環状傾斜段差部３１，４１の各々の傾斜面が平行に対向することにより、空隙部８が形成される。空隙部８は、内周側と外周側との間がクランク状に形成され、屈曲角が鈍角に屈曲された円環状屈曲部８１を有している。
【００２７】
一方の管状体１のフランジ継手３は、他方の管状体２のフランジ継手４と同様に溶接タイプフランジ又はねじ込み型フランジとしてもよい。また、他方の管状体２のフランジ継手４は、一方の管状体１のフランジ継手３と同様に板金タイプフランジとしてもよい。
【００２８】
Ｖクランプ５は、横断面が略Ｖ字形状の長尺部材が円弧状に屈曲されてリング状に形成されている。横断面のＶ字形状の開き側は、Ｖクランプ５の内周側に向いている。すなわち、Ｖクランプ５は、内周部に環状溝５ａを有するリング状に形成されている。
【００２９】
各フランジ継手３，４は、その全体（外周部から内周部まで）が環状溝５ａ内に挿入される。
【００３０】
Ｖクランプ５は、図１に示すように、締め付け機構７によって締め付けられるようになっている。Ｖクランプ５は、一部が切断されたリングか、又は、図１に示すように、２つの半円からなるリングとして構成されている。締め付け機構７は、Ｖクランプ５の切断された部分の突き合わせ箇所同士、又は、２つの半円の突き合わせ箇所７ａ，７ｂ同士を、ボルト及びナット等により連結させるとともに、ボルトを締め込むことによって突き合わせ箇所７ａ，７ｂ同士の間隔を狭めることができる。これら突き合わせ箇所７ａ，７ｂ同士の間隔が狭まることにより、Ｖクランプ５は、締め付けられる。
【００３１】
締め付け機構７は、ボルト及びナット等により連結させるものに限定されず、Ｖクランプ５の突き合わせ箇所同士を連結させるとともにこれら突き合わせ箇所同士の間隔を狭められるものであればよく、クランプ式やバックル式等、種々の構造及び方式のものを用いることができる。
【００３２】
Ｖクランプ５は、締め付け機構７によって締め付けられることにより、突き合わせられた各フランジ継手３，４を外周側から締め付ける。Ｖクランプ５の内周部の環状溝５ａは、内周側の開き部よりも、外周側がテーパ状に幅が狭くなっている。そのため、Ｖクランプ５は、フランジ継手３，４を外周側から締め付けることにより、これらフランジ継手３，４の突き合わせ面３ａ、４ａ同士を互いに管状体１，２の軸方向に押圧させる。
【００３３】
各フランジ継手３，４の間には、円環状ガスケット６が挟まれている。この円環状ガスケット６は、例えばフッ素樹脂等の合成樹脂材料により、リング状に構成されている。円環状ガスケット６は、各フランジ継手３，４の突き合わせ面３ａ，４ａの間に挟まれている。
【００３４】
円環状ガスケット６は、円環状屈曲部８１よりも外周側において、各フランジ継手３，４の突き合わせ面３ａ，４ａ間に挟まれて、突き合わせ面３ａ，４ａ間をシールする。
【００３５】
このＶクランプフランジ構造においては、各突き合わせ面３ａ，４ａ間の、上述のような狭い隙間である空隙部８内に位置する円環状ガスケット６は、円環状屈曲部８１の外周側に位置するので、管状体１，２の内方からの熱が伝わり難い。これは、管状体１，２内から空隙部８内に流入する高温ガスは、円環状屈曲部８１において流速が落とされて冷却され、また、円環状屈曲部８１においては気流が通過し難いことにより熱抵抗が高いことによる。したがって、円環状ガスケット６の熱による変性や破壊が防止され、高温環境下でシール性が低下することがない。
【００３６】
図３は、図１に示したＶクランプフランジ構造の他の例の要部断面図である。
【００３７】
このＶクランプフランジ構造において、各突き合わせ面３ａ，４ａ間の空隙部８の円環状屈曲部８１は、図３に示すように、屈曲角が直角である直角クランク状としてもよい。
【００３８】
この場合にも、管状体１，２内から空隙部８内に流入する高温ガスが円環状屈曲部８１において流速が落とされて冷却され、また、円環状屈曲部８１においては気流が通過し難いことにより熱抵抗が高いので、円環状屈曲部８１の外周側に位置する円環状ガスケット６には管状体１，２の内方からの熱が伝わり難く、円環状ガスケット６の熱による変性や破壊が防止され、高温環境下でシール性が低下することがない。
【符号の説明】
【００３９】
１  一方の管状体
２  他方の管状体
３  一方のフランジ継手
３ａ  突き合わせ面
３１  環状傾斜段差部
４  他方のフランジ継手
４ａ  突き合わせ面
４１  環状傾斜段差部
５  Ｖクランプ
５ａ  環状溝
６  円環状ガスケット
７  締め付け機構
８  空隙部
８１  円環状屈曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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