JP2019015407A - 外クランプ式高圧シール治具 - Google Patents

Abstract

【課題】 管端部を外側からクランプする方式であって、高い圧力をかけても漏れもない管端部の高圧シール治具を得る。【解決手段】 多管式熱交換器の伝熱管の端部に高圧流体の流路を有するプラグを装着する高圧シール治具であって、伝熱管外周をクランプするコレット部材と、伝熱管軸周りに嵌合する嵌合孔が形成されたスリーブ部材と、プラグと伝熱管とをシールするシール手段と、スリーブ部材とプラグとを連結する連結機構とを備え、コレット部材のスリーブ部材に接する外壁面が伝熱管軸方向の管中央側に向かって漸次小さくなるテーパ面を形成し、スリーブ部材の嵌合孔の内壁面が複数のコレット部材のテーパ面に当接するテーパ面が形成され、スリーブ部材に対して軸方向に沿って中央に移動することによって伝熱管の端部を締め込むコレット部材に多数のスパイク状の突状部が形成されているもの。【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばボイラー等の多管式熱交換器の耐圧テストの際に各伝熱管の両端等をシールするための外クランプ式高圧シール治具に関するものである。

例えばボイラー等に搭載される多管式熱交換器では、作動流体が高圧、高温条件で使用される。そのため、製造される熱交換器は、最終段階で耐圧テストを行い、所定の圧力での水漏れや強度不足等を熱交換器として不具合等がないことが検査される。

このような多管式熱交換器としては、胴体内に多数本の伝熱管（チューブ）が配置された構造を有する熱交換器である。この伝熱管としては、管内周面に螺旋状のライフリング加工が施されたライフル管を使用することによって、強度や耐食性の向上が図られている。耐圧テストを行うためには、各伝熱管端部を高圧水給排のための高圧ホースとの接合において封止する必要があり、多くの場合は管両端を溶接によりシールしている。

このように溶接で管端部をシールする場合には、耐圧テストに必要な手順として、
（１）溶接作業、
（２）耐圧テスト、
（３）溶接部の除去、
（４）伝熱管両端の開先加工、が必要であり、これら多くの工程で作業者の技量と時間を必要とするため、製造コストが増大する要因ともなっている。

そこで、時間短縮やコスト低減のため、伝熱管端部のシールに管端用シール治具が使用される。このようなシール治具としては、ライフル管に対して外周面でクランプしてシールするプラグが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

米国特許第５６７６１７４号明細書 実開昭５７−１０５９４８号公報 実開昭５７−９２１４９号公報

このような従来のシール治具としては、ライフル管を外側からクランプしてシールする構造であり、耐圧テスト時にチューブ内の高圧に抗する抜け止め機構をさらに有する必要がある。このため、シール治具自体の小型化が困難である課題があった。結果的には、このようなライフル管を外側からクランプしてシールする高圧シール治具では、胴体内での管ピッチが狭い場合に、隣合う高圧シール治具同士が互いに干渉する課題があった。

これに対し、ライフル管に内面側で係合するものも提案されている（特許文献２及び特許文献３参照。）。しかしながら、この場合、係合部が管内周面のライフリング形状に嵌合するようにシール治具を製作する必要があり、汎用性や経済性に欠くという課題があった。

本発明は、管端部を外側からクランプする方式であって、高い圧力をかけても漏れもない管端部の高圧シール治具を得ることを目的とする。より具体的には、管端部へしっかりとクランプすることができ、溶接作業をせずとも管端部を高圧シールを可能とし、耐圧テスト等の大幅な時間短縮及びコストの低減になる高圧シール治具を得ること、また、圧力を受けても安全性に優れる高圧シール治具を得ること、更に、シール治具の小型化が容易となる高圧シール治具を得ることを目的とする。

請求項１に記載された発明に係る外クランプ式高圧シール治具は、多管式熱交換器の伝熱管の端部に、この端部をシールしながら高圧ホースからの高圧流体を導入する流路を有するプラグを装着する高圧シール治具であって、
前記伝熱管の端部に対して、前記伝熱管の径方向に個々に移動して前記伝熱管の外周面をクランプする複数のコレット部材と、これら複数のコレット部材に外側から摺動可能に尚且つ伝熱管軸周りに相対回転不能に嵌合する嵌合孔が形成されたスリーブ部材と、前記プラグと前記伝熱管の端部とを液密シールするシール手段と、前記スリーブ部材と前記プラグとを連結する連結機構とを備え、
前記複数のコレット部材の前記スリーブ部材に接する外壁面が、前記伝熱管軸方向の管中央側に向かって漸次小さくなるテーパ面を形成していると共に、前記スリーブ部材の前記嵌合孔の内壁面が、前記複数のコレット部材の前記テーパ面と同じ傾斜角度で互いに摺動可能に当接するテーパ面が形成されており、
前記複数のコレット部材は、前記スリーブ部材に対して前記伝熱管軸方向に沿って管中央側に移動することによって個々の間隔が小さくなり、前記伝熱管の端部を締め込むものであり、
前記複数のコレット部材の前記伝熱管へのクランプ面に多数のスパイク状の突状部が形成されていることを特徴とするものである。

請求項２に記載された発明に係る外クランプ式高圧シール治具は、請求項１に記載のコレット部材の前記伝熱管へのクランプ面に形成された複数のスパイク状の突状部が、前記伝熱管軸方向に沿った縦断面が、先端の尖った歯状形状の突状部であることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明に係る外クランプ式高圧シール治具は、請求項２に記載のコレット部材の前記伝熱管へのクランプ面に形成された複数のスパイク状の突状部の先端角度が、５０°〜７０°であることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明に係る外クランプ式高圧シール治具は、請求項１〜３の何れかに記載のコレット部材の前記伝熱管へのクランプ面に形成された複数のスパイク状の突状部の先端の向きが、前記コレット部材の管周方向の端部に行くにつれてコレット部材の押圧方向に沿うように調整されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明に係る外クランプ式高圧シール治具は、請求項１〜４の何れかに記載のシール手段が、前記コレット部材と前記プラグとの間に配置され、前記プラグの外側からの押圧によって前記伝熱管の外周面に対して押圧シールするリング状スクイーズパッキンを備えたことを特徴とするものである。

本発明は、複数のコレット部材の前記伝熱管へのクランプ面に多数のスパイク状の突状部が形成されているため、効果的にチューブに噛みこむことができるようになり、治具のすべり量が小さく抑えることができるようになり、溶接作業せずにチューブ両端の高圧シールが可能となり、耐圧テスト等の大幅な時間短縮及びコスト低減になる。また、圧力を受けると、より大きな力でクランプする構造であるため、安全性に優れる。更に、シール治具の小型化が容易となり、管端部を外側からクランプしてシールする方式であっても、互いに干渉することなく良好に取り付けることができ、漏れもない外クランプ式高圧シール治具を得ることができるという効果がある。また、シール手段の工夫によって、リング状スクイーズパッキンのキズ付きを最小限に抑えることができる。

本発明の一実施例による高圧シール治具を取り付け完了状態で示す概略断面図であり、ａ図は伝熱管中心軸方向に沿った側断面図、ｂ図は伝熱管中心軸と直交する方向のａ図のＡ−Ａ断面矢視図、ｃ図はａ図のＢ−Ｂ断面矢視図である。 図１の高圧シール治具の部材構成を示す伝熱管端部取り付け前の概略斜視図であり、部分的に断面を含むものである。 本発明の高圧シール治具のコレット部材の構成を示す説明図であり、ａ図は斜視図、ｂ図は断面図、ｃ図は正面図、ｄ図はｂ図の破線部領域の拡大図、ｅ図はｃ図の破線部領域の拡大図である。 図１の高圧シール治具が胴体内で水平方向に並列配置された複数の伝熱管にそれぞれ取り付けられた状態を示す概略斜視図である。 図１の高圧シール治具の伝熱管端部取り付け工程を説明するための側断面図であり、ａ図〜ｃ図は各過程の状態を示す。 別の実施例の高圧シール治具の伝熱管端部取り付け工程を説明するための側断面図であり、ａ図〜ｃ図は各過程の状態を示す。

本発明においては、多管式熱交換器の伝熱管の端部に、この端部をシールしながら高圧ホースからの高圧流体を導入する流路を有するプラグを装着する高圧シール治具であって、伝熱管の端部に対して、伝熱管径方向に個々に移動して前記伝熱管外周面をクランプする複数のコレット部材と、これら複数のコレット部材に外側から摺動可能に尚且つ伝熱管軸周りに相対回転不能に嵌合する嵌合孔が形成されたスリーブ部材と、前記プラグと前記伝熱管の端部とを液密シールするシール手段と、スリーブ部材とプラグとを連結する連結機構とを備える。

また、複数のコレット部材のスリーブ部材に接する外壁面が、伝熱管軸方向の管中央側に向かって漸次小さくなるテーパ面を形成していると共に、スリーブ部材の嵌合孔の内壁面が、複数のコレット部材のテーパ面と同じ傾斜角度で互いに摺動可能に当接するテーパ面が形成されており、複数のコレット部材は、スリーブ部材に対して伝熱管軸方向に沿って管中央側に移動することによって個々の間隔が小さくなり、伝熱管の端部を締め込むものであり、複数のコレット部材の伝熱管へのクランプ面に多数のスパイク状の突状部が形成されているものであるため、管端部を外側からクランプする方式であって、高い圧力をかけても漏れもない管端部の高圧シール治具を得ることができる。

本発明の複数のコレット部材としては、２つ以上でクランプするものであればよい。３つ以上のコレット部材であれば、クランプされる管が３方向以上から均等にクランプされるため、高いシール性能を得ることができるという利点がある。また、特に一対のコレット部材で互いに対向してクランプするものであれば、幅の狭いシール治具とすることができ、多管式熱交換器の伝熱管同士のピッチが狭い場合に有利である。

一対のコレット部材では、伝熱管の端部に対して、伝熱管径方向に個々に移動して伝熱管外周面をクランプする一対のコレット部材と、これら一対のコレット部材に外側から摺動可能に尚且つ伝熱管軸周りに相対回転不能に嵌合する嵌合孔が形成されたスリーブ部材と、このスリーブ部材とプラグとを連結する連結機構とを備え、一対のコレット部材のスリーブ部材に接する外壁面が、伝熱管軸方向の管中央側に向かって漸次小さくなるテーパ面を形成していると共に、スリーブ部材の嵌合孔の内壁面が、一対のコレット部材のテーパ面と同じ傾斜角度で互いに摺動可能に当接するテーパ面が形成されており、一対のコレット部材は、スリーブ部材に対して伝熱管軸方向に沿って管中央側に移動することによって個々の間隔が小さくなり、伝熱管の端部を締め込むものであり、一対のコレット部材の伝熱管へのクランプ面に多数のスパイク状の突状部が形成されている。

この一対のコレット部材を備える外クランプ式高圧シール治具では、管端部外周面とスリーブ部材の嵌合孔の内壁面のうちのテーパ面との間に楔状に嵌合する一対のコレット部材によって確実に管端部をクランプするものである。そして、例えば多管式熱交換器の耐圧テスト時の伝熱管端部への装着の際には、管端部に対して管外周面をクランプするのが、一つの管直径方向で互いに対向する一対のコレット部材のみであるため、一対のコレット部材に外側から嵌合して締め込むためのスリーブ部材を含む外クランプ式高圧シール治具の部材厚みが、前記管直径方向のクランプする方向のみ大きくなり、それ以外のコレット部材が存在しない管端部周りの領域で部材厚みを小さく抑えることができるため、外クランプ式高圧シール治具の小型化が実現される。

詳しくは、この部材厚みが小さい領域を胴体内に配置された伝熱管同士間のピッチの狭い間に位置付けて外クランプ式高圧シール治具を取り付ければ、伝熱管を外側からクランプしてシールする方式であっても、互いに干渉することなく良好に伝熱管端部に取り付けられ、良好な封止状態でプラグを装着することができる利点を奏し、左右方向（水平方向）側の部材厚みを小さくできるため、水平方向により多くの伝熱管を並列配置して左右で隣合う伝熱管同士の管ピッチを狭くした多管式熱伝導器に対応できる。

尚、使用対象となる多管式熱交換器の伝熱管の配置構成が予め決定されていれば、例えば水平方向で隣合う伝熱管同士の中心軸の間のピッチＰに対して、外クランプ式高圧シール治具の中心から水平方向で最大外径となる位置までの距離Ｄが、前記ピッチＰの１／２以下であれば良い。さらに、外クランプ式高圧シール治具の外形状は、実質的にはスリーブ部材の外形状として、互いに効率良く並列配置できるように、伝熱管中心軸に対して直交方向の断面形状が略長方形であるのが好ましい。更に、スリーブ部材の嵌合孔の輪郭及び一対のコレット部材の外形状も、伝熱管中心軸に対する直交方向の断面形状が略長方形状となる構成とすることによって、一対のコレット部材がスリーブ部材に対して伝熱管中心軸周りに回動することが回避され、管端部に対する良好な締め込み状態が維持できる。

本発明のコレット部材のクランプ面に形成された多数のスパイク状の突状部は、伝熱管の端部を締め込んだ際に、管の外面に十分な面圧を発生して、食い込ませることができるものであればよく、スパイク状の突状部によって、締め込み位置をより確実に保持できるものであればよい。即ち、スパイク状の突状部によって先端が管外周面に食い込んで抜け止めとなるため、耐圧テスト時の高圧水導入の際に外クランプ式高圧シール治具を管端部から押し出す力が作用しても、これに抗してコレット部材による良好な管端部クランプ状態が維持される。好ましいスパイク状の突状部としては、伝熱管軸方向に沿った縦断面が、先端の尖った歯状形状の突状部であるもの、より好ましくは、複数のスパイク状の突状部の先端角度が、５０°〜７０°であるものが挙げられる。

更には、コレット部材の管周方向の端部に行くほどコレット部材の押圧方向に対して、突状部の先端の向きが管の中心軸と相違する方向に押圧されるため、全ての突状部の先端が管の中心軸へ向かうセレーション形状では端部の刃が十分に食い込まなかったり、折損したりする恐れがあるため、コレット部材の管周方向の端部に行くにつれてコレット部材の押圧方向に沿うように調整されているもの、好ましくは、突状部の先端が管周の中央部より端部の先端角度を小さくして、先端側面部の一部が押圧する面に対して垂直とすることにより、コレット部材の押圧に対して、先端が押圧方向と同じ方向に管外面により好ましく食い込む。尚、このスパイク状の突状部の伝熱管軸方向に沿った縦断面は、鋸歯状のセレーション形状でもコレット部材の押圧方向に個々の突状部の先端を食い込ませることができる。

本発明では、複数のコレット部材の前記伝熱管へのクランプ面に多数のスパイク状の突状部が形成されていることにより、確実に締め込み位置を保持することができる。即ち、耐圧テスト時の高圧水導入の際に外クランプ式高圧シール治具を管端部から押し出す力が作用しても、これに抗してコレット部材のスパイク状の突状部によって良好な管端部クランプ状態が維持される。更に、高圧水導入の際に、水漏れを防止するためには、本発明のシール手段をより工夫することにより、多大な圧力である高圧水に対抗することができる。

本発明のシール手段としては、プラグと伝熱管の端部とを液密シールするものであればよい。液密シールするものとしては、外側からの押圧力によって伝熱管外周面を変形してシールするものであればよい。例えば、プラグと伝熱管とをシールするＯリング単独、Ｏリングとバックアップリングとの組合せ、リング状のスクイーズパッキン等が挙げられる。特に、リング状のスクイーズパッキンでは、Ｏリングによる液密シールよりも高い圧力にも耐えられることが確認された。

図１は本発明の一実施例による高圧シール治具を取り付け完了状態で示す概略断面図であり、ａ図は伝熱管中心軸方向に沿った側断面図、ｂ図は伝熱管中心軸と直交する方向のａ図のＡ−Ａ断面矢視図、ｃ図はａ図のＢ−Ｂ断面矢視図である。図２は図１の高圧シール治具の部材構成を示す伝熱管端部取り付け前の概略斜視図であり、部分的に断面を含むものである。図３は本発明の高圧シール治具のコレット部材の構成を示す説明図であり、ａ図は斜視図、ｂ図は断面図、ｃ図は正面図、ｄ図はｂ図の破線部領域の拡大図、ｅ図はｃ図の破線部領域の拡大図である。

図４は図１の高圧シール治具が胴体内で水平方向に並列配置された複数の伝熱管にそれぞれ取り付けられた状態を示す概略斜視図である。図５は図１の高圧シール治具の伝熱管端部取り付け工程を説明するための側断面図であり、ａ図〜ｃ図は各過程の状態を示す。図６は別の実施例の高圧シール治具の伝熱管端部取り付け工程を説明するための側断面図であり、ａ図〜ｃ図は各過程の状態を示す。

図１〜図５に示す通り、本実施例による外クランプ式高圧シール治具１は、伝熱管２の端部に対して、管外周面を一つの管直径方向で互いに対向してクランプする一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）と、この一対のコレット部材に外側から摺動可能に且つ伝熱管軸周りに相対回転不能に嵌合する嵌合孔１６が形成されたスリーブ部材１５と、該スリーブ部材１５とプラグ３とを連結する連結機構とを備える。

一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の対向する外壁面は、伝熱管軸方向に沿って管中央側に向かって漸次外径が小さくなる一対のテーパ面（１１ａ，１１ｂ）を形成していると共に、スリーブ部材１５の嵌合孔１６の内壁面には、一対のコレット部材のテーパ面（１１ａ，１１ｂ）と同じ傾斜角度で互いに摺動可能に当接するテーパ面（１７ａ，１７ｂ）が形成されており、一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）が、スリーブ部材１５に対して伝熱管軸方向に沿って管中央側に移動することによって互いの間隔が小さくなり、前記伝熱管２の端部を締め込む。

具体的には、外クランプ式高圧シール治具１は、先ず、伝熱管２、即ち、内面に複数の螺旋状のリブを有するライフル管２が間に挿入されてその端部の外周面をライフル管２の上下直径方向で互いに対向してクランプする一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）と、この一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）に外側から摺動可能に嵌合する嵌合孔１６が形成されたスリーブ部材１５とを備える。一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の外形状は、対向する上下外壁面が、管中央側に向かって漸次外径が小さくなる一対のテーパ面（１１ａ，１１ｂ）を形成していると共に、ライフル管中心軸と直交方向の断面形状が四隅を面取りした略長方形状を有するものである。

対応するスリーブ部材１５の嵌合孔１６の内周形状は、この一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の外形状に沿うように、ライフル管２中心軸と直交方向の断面形状が略長方形状であると共に上下内壁面が一対のコレット部材の上下テーパ面（１１ａ，１１ｂ）と同じ傾斜角度で互いに摺動可能に当接するテーパ面（１７ａ，１７ｂ）となっている。これにより、一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）と嵌合孔１６とが互いに断面略長方形状であるため、両者のライフル管中心軸周りの相対回動は規制され、一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）のライフル管２に対する締め込みはより安定なものとなる。

また、本実施例においては、図３に示す通り、一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）のライフル管２へのクランプ面に多数のスパイク状の突状部１２が形成されている。これら突状部１２により、ライフル管２の軸方向の沿った縦断面は先端の尖った歯状形状が連続する鋸歯状のセレーション形状が形成され（図３ｄ図）、コレット部材（１０ａ，１０ｂ）の管周方向の端部に行くにつれてコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の押圧方向に沿うようにスパイク状の突状部の先端の向きが調整されている（図３ｅ図）。このため、耐圧テスト時に外クランプ式高圧シール治具１を管外側へ押し戻す方向へ圧力がかかっても、これら突状部１２の先端の食い込みによるライフル管２の外周面に対する抜け止め効果で締め付け状態がより強固に維持される。また、突状部１２の先端の角度はライフル管２の外周面に食い込みやすいように５０°〜７０°に調整されている。

さらに、一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の内周面には、ライフル管軸方向で同一位置で周方向に沿って溝１３が形成されており、この溝１３内にＣ型形状のリテーナリング１４が摺動可能に収納されている。このリテーナリング１４によって、締め込みに伴う一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）同士の間隔変更に対応しながら、一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）同士を連結してライフル管中心軸方向に沿った移動を一体的にすることができる。

本外クランプ式高圧シール治具１は、さらに高圧ホースＨを接続するためのプラグ３のための連結機構として、スリーブ部材１５と同一外形状のカバー部材１８がスリーブ部材１５にネジ止めされる。カバー部材１８の中央には貫通孔状の雌ねじ穴１９が形成されている。

一方、高圧ホースＨからの高圧水が導入される流路３３を備えたプラグ３の外側端部には高圧ホースＨとの接続部と、プラグ３の内側の中心部側にはライフル管２の端部外周に嵌合する円筒状挿入部３１と、内側の端部にはコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の後端部を押圧する金属製のアダプタリング２１とを有している。図２，図５に示す通り、円筒状挿入部３１にはプラグ３の外側からの押圧によってライフル管２外周面に対して押圧シールするウレタン樹脂製のリング状スクイーズパッキン２３と、スクイーズパッキン２３のプラグ３の締め回しで供回りを軽減させる黄銅製のスラスタリング２２と、プラグ３の締め回しによる押圧力をコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の後端部へ伝える断面Ｌ字状のアダプタリング２１が挿入されている。

プラグ３の外周面にはカバー部材１８の雌ねじ穴１９に螺合する雄ねじ加工３２が施されており、プラグ３がカバー部材１８の雌ねじ穴１９に一端側から螺合され締め回されることにより、スリーブ部材１５と連結され、プラグ３の円筒状挿入部３１に挿入されたアダプタリング２１がコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の後端部を押圧し、スリーブ部材１５の嵌合孔１６内の一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の間を貫通して突出するライフル管２の端部の外周面に装着される。プラグ３の更なる締め回しによって、コレット部材（１０ａ，１０ｂ）がライフル管２へ締め付けられると共に、アダプタリング２１は円筒状挿入部３１内部のリング状スクイーズパッキン２３を押圧することにより、ライフル管２外周面に対して押圧シールされる。

以上の構成における外クランプ式高圧シール治具１の取り付けは、先ず図５（ａ）のように、スリーブ部材１５の嵌合孔１６内に一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）を配置し、スリーブ部材１５にネジ止め（図簡略化のため不図示）されたカバー部材１８の雌ねじ穴１９にプラグ３をある程度螺合させて構成部材を一体化させた状態とする。そして一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の間からカバー部材１８を貫通するまでライフル管２を挿入してその管端部をプラグ３の円筒状挿入部３１の内周に嵌め込む（図５（ｂ））。

その後、プラグ３の螺合を進めて伝熱管軸方向に沿って管中央側へ移動させていくことによって、プラグ３の円筒状挿入部３１に挿入されたアダプタリング２１が一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の後端部を押圧して、一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）をスリーブ部材１５に対して管端部を締め込む方向へ押し込むことができ、図５（ｃ）に示すように、プラグ３の装着と同時に一対のコレット部材（１０ａ，１０ｂ）の管端部に対する締め込みによる外クランプ式高圧シール治具１の取り付けが完了する。この時、アダプタリング２１は円筒状挿入部３１内部のリング状スクイーズパッキン２３を押圧することにより、ライフル管２外周面に対して押圧シールされる。

本実施例においては、外クランプ式高圧シール治具１の外形状、即ちスリーブ部材１５とカバー部材１８との外形状を上下方向が長辺方向となる断面長方形状とし、多管式熱交換器の胴体内で水平方向で隣合うライフル管２同士の中心軸の間のピッチＰに対して、外クランプ式高圧シール治具１の中心から水平方向で最大外径となる位置までの距離Ｄを、ピッチＰの１／２以下とすることができ、図４に示すように、隣合う外クランプ式高圧シール治具１が互いに干渉することなく良好に多数のライフル管２に取り付けられることが可能となった。

また、コレット部材（１０ａ，１０ｂ）のライフル管２へのクランプ面に形成された多数のスパイク状の突状部１２によって締め込み位置をより確実に保持することができる。更に、プラグと伝熱管の端部とを液密シールするシール手段として、プラグ３の円筒状挿入部３１内に断面Ｌ字状の小径部を有するアダプタリングを備え、この小径部が挿入されプラグ３の締付によってコレット部材への押圧と共に円筒状挿入部３１に挿入されたリング状スクイーズパッキン２３を押圧変形させることによって、多大な圧力である高圧水に対抗することができ、水漏れを防止することができる。本実施例では、２００Ｎｍの締め付けトルクで５０ＭＰａの高圧水によるテストでも水漏れを防止することができた。

なお、以上の実施例においては、シール手段として、プラグ３の円筒状挿入部３１内に断面Ｌ字状の小径部が挿入されプラグ３の締付によってコレット部材への押圧と共に円筒状挿入部３１に挿入されたリング状スクイーズパッキン２３を押圧変形させるアダプタリング２１を用いたが、２０ＭＰａ以下の圧力での耐圧テストであれば、Ｏリングを用いたシール手段であっても充分に対応可能となる。

例えば、図６に示した実施例ではシール手段として、Ｏリング６０を用いている。尚、図６に示した実施例は、シール手段以外は図１〜図５に示した実施例と同じ構成であるため、相当する符号は同じ符号を付している。即ち、高圧水が導入される流路を備えたプラグ３は、高圧ホースとの接続側と反対側にライフル管２の端部外周に嵌合する円筒状装着部６１を有している。円筒状装着部６１の内周面にはＯリング６０が配置されている。この実施例では１００Ｎｍの締め付けトルクで１９ＭＰａの高圧水によるテストでも水漏れを防止することができた。

１…外クランプ式高圧シール治具、
２…ライフル管（伝熱管）、
３…プラグ、
１０ａ，１０ｂ…コレット部材、
１１ａ，１１ｂ…テーパ面、
１２…突状部、
１３…溝、
１４…リテーナリング、
１５…スリーブ部材、
１６…嵌合孔、
１７ａ，１７ｂ…テーパ面、
１８…カバー部材、
１９…雌ねじ穴、
２１…アダプタリング、
２２…スラスタリング、
２３…リング状スクイーズパッキン、
３１…円筒状挿入部、
３２…雄ねじ加工、
３３…流路、
６０…Ｏリング、
６１…円筒状装着部、

Claims (5)

1. 多管式熱交換器の伝熱管の端部に、この端部をシールしながら高圧ホースからの高圧流体を導入する流路を有するプラグを装着する高圧シール治具であって、
   前記伝熱管の端部に対して、前記伝熱管の径方向に個々に移動して前記伝熱管の外周面をクランプする複数のコレット部材と、これら複数のコレット部材に外側から摺動可能に尚且つ伝熱管軸周りに相対回転不能に嵌合する嵌合孔が形成されたスリーブ部材と、前記プラグと前記伝熱管の端部とを液密シールするシール手段と、前記スリーブ部材と前記プラグとを連結する連結機構とを備え、
   前記複数のコレット部材の前記スリーブ部材に接する外壁面が、前記伝熱管軸方向の管中央側に向かって漸次小さくなるテーパ面を形成していると共に、前記スリーブ部材の前記嵌合孔の内壁面が、前記複数のコレット部材の前記テーパ面と同じ傾斜角度で互いに摺動可能に当接するテーパ面が形成されており、
   前記複数のコレット部材は、前記スリーブ部材に対して前記伝熱管軸方向に沿って管中央側に移動することによって個々の間隔が小さくなり、前記伝熱管の端部を締め込むものであり、
   前記複数のコレット部材の前記伝熱管へのクランプ面に多数のスパイク状の突状部が形成されていることを特徴とする外クランプ式高圧シール治具。
2. 前記コレット部材の前記伝熱管へのクランプ面に形成された複数のスパイク状の突状部が、前記伝熱管軸方向に沿った縦断面が、先端の尖った歯状形状の突状部であることを特徴とする請求項１に記載の外クランプ式高圧シール治具。
3. 前記コレット部材の前記伝熱管へのクランプ面に形成された複数のスパイク状の突状部の先端角度が、５０°〜７０°であることを特徴とする請求項２に記載の外クランプ式高圧シール治具。
4. 前記コレット部材の前記伝熱管へのクランプ面に形成された複数のスパイク状の突状部の先端の向きが、前記コレット部材の管周方向の端部に行くにつれてコレット部材の押圧方向に沿うように調整されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の外クランプ式高圧シール治具。
5. 前記シール手段が、前記コレット部材と前記プラグとの間に配置され、前記プラグの外側からの押圧によって前記伝熱管の外周面に対して押圧シールするリング状スクイーズパッキンを備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の外クランプ式高圧シール治具。

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