JP2002098277A - フランジ型継手構造 - Google Patents

フランジ型継手構造

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JP2002098277A
JP2002098277A JP2000290004A JP2000290004A JP2002098277A JP 2002098277 A JP2002098277 A JP 2002098277A JP 2000290004 A JP2000290004 A JP 2000290004A JP 2000290004 A JP2000290004 A JP 2000290004A JP 2002098277 A JP2002098277 A JP 2002098277A
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JP
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ring
flange
gasket
joint structure
type joint
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JP2000290004A
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Akira Tanji
彰 丹治
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IHI Corp
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IHI Corp
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  • Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高真空を必要とするが、普段はそれほど高真
空を必要とせずに、頻繁に開閉したいという、両者の要
求に応えると共に、締め付け作業の手間と費用を低減す
ることができる。 【手段】 継手本体2のフランジ部3同士をボルト5に
よって締め付け結合する真空容器等のフランジ型継手構
造であって、フランジ部3の結合面に形成した金属ガス
ケット6を嵌合するガスケット用取付け部7と、ガスケ
ット用取付け部7に並列するように形成した、Oリング
8を嵌合するOリング用取付け部9とを備え、シール材
として金属ガスケット6又はOリング8とを選択的に使
用することができるように構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、真空容器等に組
み込むフランジ型継手構造に係り、特にシール材を用い
てこの種の真空容器等の気密性を高めることができるフ
ランジ型継手構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フランジ型継手構造は、継手本体のフラ
ンジ部同士をボルトによって締め付けて両者を結合する
もので、一般に広く使用されている継手構造である。こ
のような継手構造には、その密閉性を高めるために、従
来からガスケットが用いられている。固定部分の密閉に
使用されるガスケットとしては、密閉する流体の種類、
密閉する部分、場所、圧力又は温度によってそのガスケ
ットの材質、形状等が決定される。
【0003】例えば、密閉する流体が高圧、高温である
とき、又は高い真空を要求される特殊な場所には、金属
製のガスケットが使用されている。この金属ガスケット
としては、主にアルミニウム合金、銅合金等の軟らかい
金属が使用される。更に、鋼板のような硬い金属も使用
されることがある。
【0004】また、フランジ型継手構造には、その密閉
性を高めるために、従来からOリングも用いられてい
る。このOリングは、その文字通りのO字状のリング
(輪)から成るものであり、気体や液体が漏れないよう
に密閉するために使用するものである。一般にこの種の
Oリングは、断面形状が円形の特殊なゴム又は合成樹脂
から成るものである。更に、Oリングも、密閉する流体
の種類、又は温度によってその材質が決定される。
【0005】Oリングは、その嵌まっている溝の内部
で、両方の部品によって円形断面が押し潰されて密封効
果を高めるものである。そこで、密封した気体等が高圧
になると、図4(a),(b),(c)に示すように、
図示例の(a)から(b)、更に(c)のように、溝1
0内においてOリング8が変位、変形することがある。
そのために、フランジ型継手構造における雄部品と雌部
品の隙間の大小、Oリングとの嵌合状態、溝10の幅、
この溝10内の表面粗さ等の種々の条件によって、気密
性の効果や寿命に大きな影響が現れる。
【0006】上述したような理由から、例えば高真空を
必要とする真空容器等のフランジ部では、そのシール材
として金属ガスケットが使用されている。一方、それほ
ど高真空を必要としない場合には、真空容器等のフラン
ジ型継手構造のシール材として主にOリングが使用され
ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、金属ガスケッ
トは、フランジ型継手構造において均等な強い締付圧で
押し付ける必要があるため、このフランジ型継手構造の
開閉作業に手間と時間がかかるという問題があった。
【0008】特に、金属ガスケットは、一度使用する
と、その形状が変形するため、シール材としては基本的
には1回しか使用できないものであった。そこで、フラ
ンジ型継手構造の開閉回数が多い場合は、この金属ガス
ケットを何回も交換する必要があるため、その費用が高
騰するという問題があった。
【0009】そこで、金属ガスケットには、このような
問題があるために、高真空で使用する頻度が低く、通常
はそれほど高真空を必要とせずに、頻繁に容器を開閉す
るという使い方をする場合には、金属ガスケットをシー
ル材として使用することは不向きであった。そのため
に、金属ガスケットを用いたフランジ型継手構造の開閉
を行うことは、その締め付け作業の手間と費用の両面で
負担が大きいという問題があった。
【0010】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、高
真空を必要とするが、普段はそれほど高真空を必要とせ
ずに、頻繁に開閉したいという、両者の要求に応えると
共に、締め付け作業の手間と費用を低減することができ
るフランジ型継手構造を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、継手本
体(2)のフランジ部(3)同士をボルト(5)によっ
て締め付け結合する真空容器等のフランジ型継手構造で
あって、前記フランジ部(3)の結合面に形成した金属
ガスケット(6)を嵌合するガスケット用取付け部
(7)と、該ガスケット用取付け部(7)に並列するよ
うに形成した、Oリング(8)を嵌合するOリング用取
付け部(9)とを備え、シール材として前記金属ガスケ
ット(6)又は前記Oリング(8)とを選択的に使用す
ることができるように構成したこと、を特徴とするフラ
ンジ型継手構造が提供される。
【0012】前記フランジ部(3)の結合面において、
前記ガスケット用取付け部(7)を、前記Oリング用取
付け部(9)の内側に形成することが好ましい。
【0013】上記発明の構成では、一組のフランジ部
(3)の結合面にガスケット用取付け部(7)と、この
ガスケット用取付け部(7)の他にOリング用取付け部
(9)とを形成してあるので、シール材として金属ガス
ケット(6)とOリング(8)とを選択的に使用するこ
とができる。
【0014】例えば、高真空を必要とする場合には、こ
のフランジ型継手構造(1)においてシール材として金
属ガスケット(6)を嵌合する。一方、それほど高真空
を必要とせずに頻繁に開閉する必要がある場合には、そ
のシール材としてOリング(8)を嵌合する。このOリ
ング(8)をシール材として使用したフランジ型継手構
造は、このフランジ型継手構造(1)の開閉作業が比較
的に容易になり、シール材の繰り返しの使用も可能であ
る。そこで、締め付け作業の手間と費用を低減すること
が可能となる。
【0015】このように、本発明のフランジ型継手構造
(1)では、真空容器等の高真空を必要とするが、普段
はそれほど高真空を必要とせずに、頻繁に開閉したいと
いう、両者の要求に応えることが可能である。
【0016】また、金属ガスケット(6)を嵌合するガ
スケット用取付け部(7)は、前記Oリング用取付け部
(9)の内側に形成することで、高い密封効果を奏する
金属ガスケット(6)を内側に配置することにより、効
率的な密封効果を実現することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、図において共通の部
材には同一の符号を付し重複した説明を省略する。図1
は本発明のフランジ型継手構造の実施の形態を示す部分
拡大断面図である。図2はフランジ型継手構造を結合す
る状態を示す部分断面図である。本発明のフランジ型継
手構造1は、気密性を高めるために真空容器等に配置さ
れるものであり、継手本体2のフランジ部3の周囲に透
設したボルト孔4にボルト5によって締め付け結合する
ものである。
【0018】このフランジ型継手構造1は、そのフラン
ジ部3同士の結合面に金属ガスケット6を嵌合するため
の溝から成るガスケット用取付け部7を形成してある。
このガスケット用取付け部7は、アルミニウム合金、銅
合金等の軟らかい金属製の金属ガスケット6が変形する
ように、締め付けて高い密封効果を奏するようになって
いる。
【0019】継手本体2のフランジ部3におけるガスケ
ット用取付け部7は、図示するように、鋭角に形成した
凸条7aを形成してある。これらの凸条7aの端縁で金
属ガスケット6を挟むように締め付けることにより、密
封効果を高める。なお、図示例では、ガスケット用取付
け部7における凸条7aの断面形状が、その中心側が垂
直形状で、その外周側が傾斜するように形成した状態に
なっているが、このような形状に限定されず、鋭角部分
が対向するように配置したものであれば、逆に配置した
もの、或いは略正三角形状に形成したものの何れの形状
であってもよい。
【0020】本発明のフランジ部3の結合面には、金属
ガスケット6を嵌合するガスケット用取付け部7と並列
するように、更にOリング8を嵌合するためのOリング
用取付け部9を形成してある。Oリング8は金属ガスケ
ット6とは異なり、ゴム又は合成樹脂等により成るもの
であるため、容易に変形しやすいために、2枚1組の片
側のフランジ部3のみに、断面形状が略四角形状の溝を
形成したものである。他のフランジ部3の結合面は、図
2に示すように、単純な平坦面であればよい。
【0021】本発明では、フランジ部3の結合面に、金
属ガスケット6を嵌合するガスケット用取付け部7を、
Oリング用取付け部9の内側に形成してある。これは、
高い密封効果を奏する金属ガスケット6を内側に配置
し、それほど高い密封効果を奏する必要のないOリング
8を外側に配置することにより、効率的な密封効果を実
現するためである。
【0022】本発明は上記のように、一組のフランジ部
3の結合面にガスケット用取付け部7と、このガスケッ
ト用取付け部7の他にOリング用取付け部9とを形成し
てあるので、金属ガスケット6とOリング8を選択的に
使用することができるようになっている。
【0023】例えば、高真空を必要とする場合には、こ
のフランジ型継手構造1においてシール材として金属ガ
スケット6を、ガスケット用取付け部7に嵌合する。一
方、それほど高真空を必要としないが、このフランジ型
継手構造1を頻繁に開閉する必要がある場合には、金属
ガスケット6に代えてフランジ型継手構造1においてシ
ール材としてOリング8を、Oリング用取付け部9に嵌
合する。なお、本発明における高真空とは10-7tor
rを基準にこれ以下とした。
【0024】このように同じフランジ部3の結合面にお
いて、金属ガスケット6とOリング8とを選択的に使用
することができるようになっている。このOリング8を
シール材として使用したフランジ型継手構造1は、その
開閉作業が比較的に容易になり、シール材の繰り返しの
使用が可能である。そこで、締め付け作業の手間と費用
を低減することが可能となる。
【0025】即ち、本発明のフランジ型継手構造1で
は、金属ガスケット6とOリング8とを選択的に使用す
ることにより、高真空を必要とするが、普段はそれほど
高真空を必要とせずに、頻繁に開閉したいという両者の
要求に応えることが可能である。
【0026】図3はフランジ型継手構造を組み込んだ真
空容器を示す部分断面図である。本発明のフランジ型継
手構造1は、図示するように、真空容器11であれば、
あらゆる形状の形態の容器に組み込むことができる。継
手本体2には、この真空容器11内に通じる直線導入機
12を接続してある。
【0027】なお、本発明は上記実施の形態にのみに限
定されるものではなく、フランジ部3の結合面におい
て、ガスケット用取付け部7とOリング用取付け部9を
共に形成した実施の形態について説明してあるが、これ
らのガスケット用取付け部7と、Oリング用取付け部9
とを選択的に使用することができるものであれば、上述
した配置やガスケット用取付け部7の凸条7aの形状や
Oリング用取付け部9の略四角形状の溝の形状に限定さ
れず、種々の組合にすることも可能であり、そのため本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え
得ることは勿論である。
【0028】更に、高真空性の容器等を密封するフラン
ジ型継手構造1について説明しているが、逆に高圧力の
気体や液体を充填する容器のフランジ型継手構造1とし
て使用することができることは勿論である。
【0029】
【発明の効果】上述したように、本発明のフランジ型継
手構造は、一組のフランジ部の結合面にガスケット用取
付け部と、このガスケット用取付け部の他にOリング用
取付け部とを形成し、金属ガスケットとOリングを選択
的に使用することができるので、高真空を必要とする場
合には、シール材としては金属ガスケットを嵌合する。
一方、それほど高真空を必要とせずに頻繁に開閉する場
合には、そのシール材としてはOリングを選択的に嵌合
することができる。
【0030】このOリングをシール材として使用したと
きは、フランジ型継手構造の開閉作業が比較的に容易に
なり、シール材の繰り返しの使用が可能であるため、締
め付け作業の手間と費用を低減することが可能となる。
【0031】金属ガスケットをシール材として使用した
ときは、高真空を実現することができる、高真空を必要
とするときと、頻繁に開閉したいという、両者の要求に
応えることが可能であり、フランジ型継手構造の汎用性
を高めることができる。
【0032】更に、金属ガスケットを嵌合するガスケッ
ト用取付け部は、Oリング用取付け部の内側に形成する
ことで、高い密封効果を奏する金属ガスケットを内側に
配置することにより、効率的な密封効果を実現すること
ができる、等の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフランジ型継手構造の実施の形態を示
す部分拡大断面図である。
【図2】フランジ型継手構造を結合する状態を示す部分
断面図である。
【図3】フランジ型継手構造を組み込んだ真空容器を示
す部分断面図である。
【図4】溝に嵌合したOリングが密封した気体等が高圧
になるときの変形、変位状態を示す説明図であり、低圧
の場合(a)、圧力が高くなる場合(b)、高圧になっ
た場合(c)。
【符号の説明】
1 フランジ型継手構造 2 継手本体 3 フランジ部 4 ボルト孔 5 ボルト 6 金属ガスケット 7 ガスケット用取付け部 7a 凸条 8 Oリング 9 Oリング用取付け部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 継手本体(2)のフランジ部(3)同士
    をボルト(5)によって締め付け結合する真空容器等の
    フランジ型継手構造であって、 前記フランジ部(3)の結合面に形成した金属ガスケッ
    ト(6)を嵌合するガスケット用取付け部(7)と、 該ガスケット用取付け部(7)に並列するように形成し
    た、Oリング(8)を嵌合するOリング用取付け部
    (9)とを備え、 シール材として前記金属ガスケット(6)又は前記Oリ
    ング(8)とを選択的に使用することができるように構
    成したこと、を特徴とするフランジ型継手構造。
  2. 【請求項2】 前記フランジ部(3)の結合面におい
    て、前記ガスケット用取付け部(7)を、前記Oリング
    用取付け部(9)の内側に形成した、ことを特徴とする
    請求項1のフランジ型継手構造。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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