(57)【要約】【目的】金属腐食性媒体による腐食を防止して、使用寿命を延ばすことの出来る金属製伸縮継手を提供する。【解決手段】金属製ベローズ２と、これの両端部に取り付けられる接合用フランジ３，３とからなる金属製伸縮継手において、ベローズ２の内周面を覆うフッ素樹脂製の筒状シート４を設けると共に、筒状シート４の更に内周面側に、この筒状シート４を覆う金属製のスリーブ５を設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製ベローズと、これの両端部に取り付けられる接合用フランジとからなる金属製伸縮管継手において、ベローズの内周面を覆うフッ素樹脂製の筒状シートを設けると共に、筒状シートの更に内周面側に、この筒状シートを覆う金属製のスリーブを設けてなる金属製伸縮管継手。
【請求項２】
金属製ベローズと、これの両端部に取り付けられる接合用フランジとからなる金属製伸縮管継手において、ベローズの内周面を覆うフッ素樹脂製の筒状シートを設けると共に、筒状シートの更に内周面側に、この筒状シートを覆う一対の金属製スリーブであって互いに径の異なる一対のスリーブを入れ子式に設けてなる金属製伸縮管継手。
【請求項３】
前記筒状シートと前記スリーブとの間に断熱材を介在させてなる請求項１又は２に記載の金属製伸縮管継手。
【請求項４】
前記筒状シートの両端部は夫々、前記フランジに対しガスケットを介して取り付けられるようになっている請求項１〜３の何れかに記載の金属製伸縮管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、腐食性流体が流通する金属製の管やダクトの伸縮量を吸収する金属製伸縮管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来の金属製伸縮管継手として公知文献を具体的に挙げることは出来ないが、例えばゴミ焼却炉の燃焼排ガス用ダクトに使用されている従来の金属製伸縮管継手は、ステンレス製のベローズと、これの両端部に取り付けられるステンレス製の接合用フランジとによって構成されている。しかして、この継手内部を流通する例えば３００〜４００℃の燃焼排ガス中には、硫酸系成分や塩酸系成分など金属を腐食させ易い腐食性成分が含まれていることから、従来の伸縮管継手のようにベローズの内周面側がガス流路に剥き出しの状態になっていると、ベローズが短期間で腐食してしまい、継手の頻繁な取り替えを余儀なくされると云う問題がある。
【０００３】
本発明は、上記の課題に鑑み、金属腐食性媒体による腐食を防止して、使用寿命を延ばすことの出来る金属製伸縮管継手を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、金属製ベローズ２と、これの両端部に取り付けられる接合用フランジ３，３とからなる金属製伸縮管継手において、ベローズ２の内周面を覆うフッ素樹脂製の筒状シート４を設けると共に、筒状シート４の更に内周面側に、この筒状シート４を覆う金属製のスリーブ５を設けてなることを特徴とする。
【０００５】
請求項２に係る発明は、金属製ベローズ２と、これの両端部に取り付けられる接合用フランジ３，３とからなる金属製伸縮管継手において、ベローズ２の内周面を覆うフッ素樹脂製の筒状シート４を設けると共に、筒状シート４の更に内周面側に、この筒状シート４を覆う一対の金属製スリーブ５，６であって互いに径の異なる一対のスリーブ５，６を入れ子式に設けてなることを特徴とする。
【０００６】
請求項３は、請求項１又は２に記載の金属製伸縮管継手において、前記筒状シート４と前記スリーブ５，６との間に断熱材Ｋを介在させてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項４は、請求項１〜３の何れかに記載の金属製伸縮管継手において、前記筒状シート４の両端部は夫々、前記フランジ３に対しガスケット１７を介して取り付けられるようになっていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態による金属製伸縮管継手１Ａの半断面正面図であり、図２は図１の矢印イで示される部分の拡大図である。この金属製伸縮管継手１Ａは、円筒形の金属製ベローズ２と、このベローズ２の両端部に取り付けられる接合用フランジ３，３と、金属製ベローズ２の内周面を覆うフッ素樹脂製の筒状シート４と、この筒状シート４の更に内周側で筒状シート４を覆うように入れ子式に配設された一対の金属製スリーブ５，６と、フッ素樹脂製筒状シート４と前記スリーブ５，６との間に介在された断熱材Ｋとからなる。
【０００９】
金属製ベローズ２は、厚さ０．３〜３．０ｍｍのステンレス材により山部ａと谷部ｂとを交互に有する円筒形の蛇腹状に形成されて軸方向に伸縮出来るようになっている。このベローズ２の両端に夫々取り付けられる接合用フランジ３は、ステンレス材によって形成されたもので、図２から分かるように、ベローズ２の端部の谷部ｂに外嵌可能な端管３ｏを一体に形成している。この接合用フランジ３には多数のボルト挿通孔１１が周方向に一定ピッチで設けられている。
【００１０】
金属製ベローズ２の内周面を覆うフッ素樹脂製の筒状シート４は、例えばテトラフルオルエチレンとヘキサフルオルプロピレン共重合物であるテフロン（登録商標）によって、厚さが０．２〜１．０ｍｍで、直径がベローズ２の谷部ｂ側の径とほぼ同程度の円筒状に形成されたもので、その優れた耐熱性及び耐食性によって、燃焼排ガスの金属腐食性媒体によるベローズ２の腐食を防止することが出来る。この筒状シート４の長さは、金属製ベローズ２の通常長さよりも長く形成されている。
【００１１】
筒状シート４の更に内周側でこの筒状シート４を覆うように入れ子式に設けられる一対の金属製スリーブ５，６は、夫々厚さ２ｍｍ程度のステンレス材によって円筒状に形成されたもので、一方のスリーブ５は、その外径が筒状シート４の内径より十分小さく、その長さが金属製ベローズ２の長さ程度に形成され、他方のスリーブ６は、その内径が前記スリーブ５の外径より大きく、その長さが接合用フランジ３の長さ程度と短く形成され、そして両スリーブ５，６の夫々の一端には接合用フランジ３の接合面側に接合可能な取付用フランジ７，８が溶接によって固着されている。これら取付用フランジ７，８には夫々、接合用フランジ３のボルト挿通孔１１と対応する位置にボルト挿通孔１２が設けられている。
【００１２】
前記断熱材Ｋは、例えばセラミックブランケットからなるもので、ガラスクロス又はセラミッククロスで形成された袋９に封入されて、略リング状に形成される。
【００１３】
上記のような構成部材よりなる金属製伸縮管継手１Ａの組立にあたっては、先ず、図１に概略示すように、各接合用フランジ３に例えば４個のボルト挿通孔付きアングル片１３を周方向９０度の間隔で溶接し、そして両接合用フランジ３，３をベローズ２の両端部に嵌合させた後、両接合用フランジ３，３の対向するアングル片１３，１３間に通しボルト１４を挿通し、これに螺合されるナット１５，１６により両接合用フランジ３，３を所定間隔に保持して、両接合用フランジ３，３をベローズ２の両端部に固定する。
【００１４】
こうして両端部に両接合用フランジ３，３を固定したベローズ２に、このベローズ２の内周面を覆うフッ素樹脂製筒状シート４を挿通して、この筒状シート４の両端部４ａ，４ａを夫々外向きに折り曲げ、この折り曲げた筒状シート４の各端部４ａを２枚のセラミック布製ガスケット１７，１７で挟持して互いに接着剤により接着した状態とし、このガスケット１７，１７の片側を接合用フランジ３の接合面に接着剤で接着しておく。
【００１５】
そして、筒状シート４の内周側に、袋９に封入されたリング状の断熱材Ｋを嵌挿した後、このリング状断熱材Ｋの更に内周側に、一対の金属製スリーブ５，６を両接合用フランジ３，３の両側から挿入すると共に、スリーブ５，６を断熱材Ｋに接着剤で接着し、各スリーブ５，６の取付用フランジ７，８を夫々、筒状シート４の端部４ａを挟み込んだガスケット１７，１７の外側面に当て付けて、この各取付用フランジ７，８と接合用フランジ３とでガスケット１７，１７を挟み込んだ状態とし、これによって伸縮管継手の組立を終了する。この状態を図１に示す。
【００１６】
こうして組立を終えた伸縮管継手１Ａを例えばゴミ焼却炉の燃焼排ガス用ダクトの継手として使用する場合は、この伸縮管継手１Ａの各端部を、図２に示すように燃焼排ガス用ダクト１８の接合用フランジ１９に接続すればよい。この接続にあたっては、伸縮管継手１Ａの各接合用フランジ３から、ボルト２０を、図示のようにガスケット１７，１７、筒状シート４の端部４ａ、更に別のガスケット２２、及びダクト１８の接合用フランジ１９にわたって貫通させて、ナット２１により締め付ければよい。こうして燃焼排ガス用ダクト１８への伸縮管継手１Ａの据え付けを終えたならば、この伸縮管継手１Ａの両接合用フランジ３，３を所定間隔に保持していたボルト１４及びナット１５，１６を取り外す。
【００１７】
上記のようにゴミ焼却炉の燃焼排ガス用ダクトの継手として使用する本発明の金属製伸縮管継手１Ａによれば、金属製ベローズ２内にこのベローズ２の内周面を覆うフッ素樹脂製の筒状シート４が設けられ、この筒状シート４の内周面側には断熱材Ｋを介して金属製スリーブ５，６が設けられているから、この継手１Ａの内部を高温の排ガス、特に硫酸系成分や塩酸系成分など金属腐食性成分を含む排ガスが流通しても、金属製ベローズ２は、このような排ガスとは、大きな断熱性能を有する断熱材Ｋ、及び優れた断熱性と耐食性を有するフッ素樹脂製の筒状シート４によって隔てられているから、排ガスの高熱及び金属腐食性成分による影響を受けることがなく、従ってほとんど腐食することがなく、長期間の使用が可能となり、使用寿命を長く延ばすことが出来る。
【００１８】
この場合、断熱材Ｋ及びフッ素樹脂製の筒状シート４は、断熱材Ｋの内周側に配設された金属製スリーブ５，６によって、ベローズ２の内周面に沿った位置に保持されるているから、内側へ撓んで垂れ下がったり、不測に変形するようなことがない。
【００１９】
尚、この伸縮継手１Ａの両端側に接続されたダクト１８，１８が高温排ガスにより熱膨張して夫々軸方向に伸びを生ずる時、伸縮継手１Ａは両端から圧縮されてベローズ２により収縮し、ダクト１８の伸びを吸収することになる。また、ダクト１８内への高温排ガスの供給が停止されるなどして、ダクト１８の温度が低下してダクト１８が軸方向に収縮すると、伸縮継手１Ａは、両端から引っ張られるから、ベローズ２により伸びを生じ、これによりダクト１８の縮みを吸収することになる。
【００２０】
金属製スリーブ５，６は、一方のスリーブ５が他方のスリーブ６よりも径小で、両スリーブ５，６が入れ子式に嵌合されて、径小側スリーブ５の外周面と径大側スリーブ６の内周面との間に十分な隙間が形成されているから、両スリーブ５，６が高温排ガスの流通によって熱膨張しても、不都合に変形することがなく、保持機能を維持することが出来る。また、両側一対のスリーブ５，６が設けられているから、断熱材Ｋ及び筒状シート４の夫々全体を確実に保持することが出来る。
【００２１】
また、筒状シート４の両端部４ａ，４ａは夫々、接合用フランジ３、金属製の取付用フランジ７，８に対してガスケット１７を介して取り付けられるようになっているから、フランジ７，８との気密性を保持出来ると共に、金属と直接に接触しないため破損したり傷つくようなことがない。
【００２２】
図３は本発明の他の実施形態による金属製伸縮管継手１Ｂの一部断面図であり、図４は図３の矢印ロで示される部分の拡大図である。この伸縮管継手１Ｂは、図１及び図２によって説明した伸縮管継手１Ａとほとんど同じであって、その伸縮管継手１Ａと多少異なるところは、金属製ベローズ２の一端部２ａ（図４参照）を十分に長くとり、このベローズ端部２ａを図４に示すように二つに折って、この二つ折り部分を、接合用フランジ３と、フッ素樹脂製筒状シート４の端部４ａを挟み込み込んだガスケット１７，１７との間に介在させるようにした点である。こうすることによって、ベローズ２の端部を接合用フランジ３側に固定させることができる。尚、上記ガスケット１７，１７は、スリーブ６側の取付用フランジ８の内側に配置される。
【００２３】
また、このベローズ２の他端部２ａは、接合用フランジ３の内周面に嵌挿させてあり、またこの他端部側では、筒状シート４の端部４ａを挟み込み込んだガスケット１７，１７は、接合用フランジ３とスリーブ５側の取付用フランジ７とで介挿されて、取付用フランジ７から接合用フランジ３にねじ込まれるビス２３によって挟着される（図３参照）。この伸縮管継手１Ｂの上記以外の構造及び組立方法については、図１及び図２によって説明した伸縮管継手１Ａとほぼ同様である。
【００２４】
図５は本発明の更に他の実施形態による金属製伸縮管継手１Ｃの断面図である。この伸縮管継手１Ｃは、フッ素樹脂製筒状シート４と金属製スリーブ５，６との間に断熱材を介在させていない点のみが前記伸縮管継手１Ａ，１Ｂと相違している。このように筒状シート４とスリーブ５，６との間に断熱材を介在させていなくても、この伸縮管継手１Ｃの内部を流通する加熱流体の温度が比較的低い場合には、フッ素樹脂製筒状シート４自体の有する耐熱性によって、その加熱流体に対応可能となる。
【００２５】
この実施形態の伸縮管継手１Ｃにおいては、金属製スリーブ５，６は、金属製ベローズ２の内周面を覆っているフッ素樹脂製筒状シート４が内側へ撓んで垂れ下がったりしないように保持する役割を果たしている
【００２６】
以上説明した実施形態の金属製伸縮管継手１Ａ，１Ｂ，１Ｃでは、フッ素樹脂製筒状シート４又はこの筒状シート４及び断熱材Ｋを内周側から保持するのに、互いに径の異なる一対のスリーブ５，６を入れ子式に配設したが、１個の金属製スリーブでもよい。即ち、筒状シート４の内周面側をその全長に亘って覆うような金属製スリーブ５を備え、このスリーブ５の一端部に取付用フランジ７を固着して、この取付用フランジ７を一方の接合用フランジ３側に取り付けるようにすればよく、このような金属製スリーブ５によってもフッ素樹脂製筒状シート４又はこの筒状シート４及び断熱材Ｋを内周側から十分に保持することができる。
【００２７】
また、上述した実施形態では、円筒形の金属製伸縮管継手１Ａ，１Ｂ，１Ｃについて説明したが、本発明は角筒形の伸縮管継手にも適用可能である。この角筒形伸縮管継手の場合、ベローズ２、筒状シート４及びスリーブ５，６はそれぞれ角筒状に形成され、接合用フランジ３も角形に形成される。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の金属製伸縮管継手によれば、金属製ベローズの内周面を覆うフッ素樹脂製の筒状シートを設けると共に、筒状シートの更に内周面側にこの筒状シートを覆う金属製のスリーブを設けているから、高温にして且つ硫酸系成分や塩酸系成分など金属腐食性成分を含む流体の流通するダクトや管の伸縮管継手として使用する場合に、そのような流体がこの伸縮管継手の内部を流通しても、金属製ベローズは、その流体とは、優れた断熱性と耐食性を有するフッ素樹脂製筒状シートによって隔絶されているから、その流体ガスの高熱及び金属腐食性成分による大きな影響を受けず、従ってほとんど腐食することがなく、長期の使用が可能となって、伸縮管継手の使用寿命を長く延ばすことが出来る。
【００２９】
また、フッ素樹脂製筒状シートは、この筒状シートの内周側に設けた金属製スリーブによって保持されるているから、内側へ撓んで垂れ下がったり、不測に変形するようなことがない。
【００３０】
請求項２に係る発明の金属製伸縮管継手によれば、上記した請求項１に係る発明の効果に加え、筒状シートの内周面側に配設した一対の金属製スリーブの一方のスリーブが他方のスリーブよりも径小で、両スリーブが入れ子式に嵌合されて、径小側スリーブと径大側スリーブとの間に十分な隙間が形成されるから、両スリーブが高温流体の流通により熱膨張して拡径しても、両スリーブが互いに干渉せず、従って不都合に変形することがなく、保持機能を維持することが出来る。また、両側一対のスリーブを設けたことによって、筒状シート全体を確実に保持することが出来るようになる。
【００３１】
請求項３に係る発明の金属製伸縮管継手によれば、フッ素樹脂製筒状シートと金属製スリーブとの間に断熱材を介在させているから、継手内部を流通する流体の温度が相当に高温であっても、この断熱材により断熱して、筒状シートへの熱影響を阻止し、筒状シートの使用寿命を延ばすことができる。
【００３２】
請求項４に係る発明の金属製伸縮管継手によれば、フッ素樹脂製筒状シートの両端部が夫々フランジに対しガスケットを介して取り付けられるようになっているから、筒状シートとフランジとの気密性を保持出来ると共に、筒状シートが金属と直接に接触しないため破損したり傷つくようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の金属製伸縮管継手の半断面図である。
【図２】図１の矢印イで示される部分の拡大図である。
【図３】本発明の他の実施形態の金属製伸縮管継手の断面図である。
【図４】図３の矢印ロで示される部分の拡大図である。
【図５】更に他の実施形態の金属製伸縮管継手の断面図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ        金属製伸縮管継手
２                      金属製ベローズ
３                      接合用フランジ
４                      筒状シート
５，６                  金属製スリーブ
７，８                  取付用フランジ
Ｋ                      断熱材
１７                    ガスケット
【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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