JP3279026B2 - Elastic flange structure for pressure vessels - Google Patents

Elastic flange structure for pressure vessels

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JP3279026B2
JP3279026B2 JP32970193A JP32970193A JP3279026B2 JP 3279026 B2 JP3279026 B2 JP 3279026B2 JP 32970193 A JP32970193 A JP 32970193A JP 32970193 A JP32970193 A JP 32970193A JP 3279026 B2 JP3279026 B2 JP 3279026B2
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surface pressure
flange
pressure
peripheral side
flange structure
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豊彦 太田
彰吾 藁科
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石川島播磨重工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、圧力容器用の弾性フ
ランジ構造に関し、フランジの内外周側などに面圧部を
形成して面圧部だけを接触するようにし、しかも外周側
の面圧部を引っ込んだ状態にしてフランジを撓ませて締
付けることで、内周側に、より大きな面圧を生じさせる
ことができるようにしたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an elastic flange structure for a pressure vessel, in which a surface pressure portion is formed on the inner and outer peripheral sides of a flange so that only the surface pressure portion comes into contact with the flange. A larger surface pressure can be generated on the inner peripheral side by bending and tightening the flange with the part retracted.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧力容器の連結部には、フランジ構造が
設けられて連結されることが多く、たとえば図5に示す
ように、互いを面接触させるフランジ1,2を設けてボ
ルトで締付けて連結することが行われ、フランジ1,2
の面全体に一様な面圧分布P1となるようにしている。
2. Description of the Related Art A connection portion of a pressure vessel is often connected by being provided with a flange structure. For example, as shown in FIG. 5, flanges 1 and 2 which come into surface contact with each other are provided and tightened with bolts. The connection is performed and the flanges 1, 2
Is made to have a uniform surface pressure distribution P1 over the entire surface.

【0003】このようなフランジ構造を用いて高い圧力
が加わる圧力容器の連結を行うと、運転時などに内圧に
よる圧力荷重によって両方のフランジ1,2が、図5中
に2点鎖線で示すように、開くように変形し、フランジ
1,2のシール面の最外周部の面圧は多少大きくなる
が、フランジ1,2の接触面積が大きく(単位面積当り
の圧力が小さくなる)面圧分布P2 が内側になるほど小
さくなることによってフランジ全体のシール性が悪くな
ってしまう。
When a pressure vessel to which a high pressure is applied is connected by using such a flange structure, both flanges 1 and 2 are connected by a pressure load due to an internal pressure during operation or the like, as shown by a two-dot chain line in FIG. In addition, the surface pressure is slightly increased at the outermost peripheral portion of the sealing surfaces of the flanges 1 and 2, but the contact area of the flanges 1 and 2 is large (the pressure per unit area is small). As P2 becomes smaller toward the inside, the sealing performance of the entire flange deteriorates.

【0004】これを防止するためには、フランジ1,2
の厚さを厚く強固にして内圧による変形が生じないよう
にするとともに、大きなボルトを用いて締付力を大きく
する必要がある。
To prevent this, the flanges 1, 2
It is necessary to increase the thickness of the steel sheet so that deformation due to internal pressure does not occur, and to increase the tightening force using a large bolt.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、フランジ
1,2の厚さを厚くしたり、大きなボルトで締付力を増
大しようとすると、フランジ構造の重量の増大を招くと
ともに、このフランジ構造の大型化に伴って大きな設置
スペースを確保しなければならない。
However, increasing the thickness of the flanges 1 and 2 or increasing the tightening force with a large bolt increases the weight of the flange structure and increases the size of the flange structure. Large installation space must be secured with the development.

【0006】特に、ロケット用の高圧容器など、たとえ
ば液体水素用や液体酸素用のターボポンプでは、図6に
液体水素用ターボポンプの場合を示すように、駆動ガス
用のケーシング3とタービンケーシング4とのフランジ
構造5では、軽量化の必要があるとともに、搭載スペー
スの制約があり、フランジ6,7を厚くしたり、大きく
してフランジ6,7の変形を防止してフランジ構造5の
シール性の向上を図ることができない。
In particular, in a high-pressure vessel for a rocket, for example, a turbo pump for liquid hydrogen or liquid oxygen, a casing 3 for a driving gas and a turbine casing 4 as shown in FIG. In the flange structure 5, the weight needs to be reduced and the mounting space is restricted. Therefore, the flanges 6 and 7 are made thicker or larger to prevent deformation of the flanges 6 and 7, and the sealing performance of the flange structure 5 is improved. Cannot be improved.

【0007】この発明はかかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、軽量化を図ると同時に、変形を防止
してシール性の向上も図ることができ、構造も簡単な圧
力容器用の弾性フランジ構造を提供しようとするもので
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is intended to reduce the weight and at the same time prevent deformation and improve the sealing property. It is intended to provide an elastic flange structure.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めこの発明の請求項1記載の圧力容器用の弾性フランジ
構造は、内圧が加わる圧力容器の連結部に設けられ互い
を接触させて締付けるフランジ構造であって、一方のフ
ランジの外周側と内周側の2箇所に他方のフランジと接
触させて面圧を生じさせる面圧部を形成するとともに、
これら面圧部のうち外周側の面圧部を内周側より引っ込
めて形成し、さらに前記一方のフランジの内周側の面圧
部の外周側に内周側の面圧部より僅かに引っ込んで内周
側の面圧部の面圧を分担する補助面圧部を形成し、フラ
ンジ同士の締付時に外周側を撓ませて内周側の面圧部
よび補助面圧部に外周側の面圧部より大きい面圧を分担
させて生じさせることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an elastic flange structure for a pressure vessel according to the first aspect of the present invention is provided at a connecting portion of pressure vessels to which an internal pressure is applied, and is brought into contact with each other and tightened. In a flange structure, a surface pressure portion that generates a surface pressure by being brought into contact with the other flange is formed at two locations on an outer peripheral side and an inner peripheral side of one flange,
Of these surface pressure portions, the surface pressure portion on the outer peripheral side is formed by being retracted from the inner peripheral side, and the surface pressure portion on the inner peripheral side of the one flange is further formed.
Slightly retracted from the surface pressure part on the inner peripheral side to the outer peripheral side of the part
An auxiliary surface pressure part is formed to share the surface pressure of the side surface pressure part .
Sharing a surface pressure portion is greater than surface pressure of the outer peripheral side to the spare auxiliary surface pressure portion
It is characterized in that it is caused to occur.

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【作用】請求項1記載の圧力容器用の弾性フランジ構造
によれば、一方のフランジの外周側と内周側の2箇所に
他方のフランジと接触させて面圧を生じさせる面圧部を
形成するとともに、これら面圧部のうち外周側の面圧部
を内周側より引っ込めて形成し、さらに前記一方のフラ
ンジの内周側の面圧部の外周側に内周側の面圧部より僅
かに引っ込んで内周側の面圧部の面圧を分担する補助面
圧部を形成するようにしており、フランジ同士の締付時
に外周側を撓ませてこの外周側に面圧力が発生するよう
にすると、内周側の面圧部と補助面圧部に外周側の面圧
部より大きい面圧を分担させて生じさせることができ、
高い内圧が加わってもフランジが開くように変形した
り、内周側の面圧部の変形を防止してシール性の向上を
図るようにしている。
According to the elastic flange structure for a pressure vessel according to the first aspect, a surface pressure portion for generating a surface pressure by being brought into contact with the other flange is formed at two positions on the outer peripheral side and the inner peripheral side of one flange. Of the surface pressure portions, the surface pressure portion on the outer peripheral side is formed by being retracted from the inner peripheral side , and
On the outer peripheral side of the inner peripheral side surface pressure part than the inner peripheral side surface pressure part.
Auxiliary surface that is recessed to share the surface pressure of the inner peripheral surface pressure part
Pressure section is formed, and when the flanges are tightened, the outer peripheral side is bent so that surface pressure is generated on the outer peripheral side. Can be generated by sharing a surface pressure greater than the surface pressure portion of
Even when a high internal pressure is applied, the flange is deformed so as to open, and the inner peripheral surface pressure portion is prevented from being deformed to improve the sealing performance.

【0011】[0011]

【0012】この圧力容器用の弾性フランジ構造によ
り、面接触によってシールするフランジ構造に比べて薄
いフランジにでき、大幅な軽量化と小形化を図るように
している。
With the elastic flange structure for the pressure vessel, it is possible to make the flange thinner than the flange structure which seals by surface contact, thereby achieving a great reduction in weight and size.

【0013】[0013]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。図1および図2はこの発明の圧力容器用の
弾性フランジ構造の参考例にかかり、図1(a)は組立
前の断面図、図1(b)は組立後の断面図、図2は液体
酸素・液体水素用のターボポンプの弾性フランジ構造に
適用した場合の詳細断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 and 2 show a reference example of an elastic flange structure for a pressure vessel according to the present invention. FIG. 1 (a) is a sectional view before assembling, FIG. 1 (b) is a sectional view after assembling, and FIG. It is a detailed sectional view at the time of applying to the elastic flange structure of the turbo pump for oxygen and liquid hydrogen.

【0014】この圧力容器用の弾性フランジ構造10
は、重量軽減を目的とし、フランジに強制的に撓ませて
変位を与え、この反力を利用することによりシール性を
保持しつつ従来のフランジ構造(図5参照)に比べて、
より小型のフランジにできるようにしたものである。
The elastic flange structure 10 for a pressure vessel
For the purpose of reducing the weight, the flange is forcibly bent to give a displacement, and by utilizing this reaction force, the sealing performance is maintained while the conventional flange structure (see FIG. 5) is used.
This is to make a smaller flange.

【0015】この弾性フランジ構造10では、一方のフ
ランジ11は接続面が平坦に形成され、フランジ自体の
厚さは、これまでの使用される圧力容器の運転条件に対
して用いられているフランジに比べて薄く、しかも小さ
くしてある。
In this elastic flange structure 10, one of the flanges 11 has a flat connection surface, and the thickness of the flange itself is the same as that of the flange used under the operating conditions of the pressure vessel used so far. It is thinner and smaller.

【0016】このフランジ11に当接されて締付けられ
るフランジ12は、内周側と外周側にそれぞれリング状
の面圧部13,14が形成され、中間部が引っ込んだ状
態になっており、これら2つの面圧部13,14のみが
フランジ11と接触するようにしてある。
The flange 12 which comes into contact with and is fastened to the flange 11 has ring-shaped surface pressure portions 13 and 14 formed on the inner peripheral side and the outer peripheral side, respectively, and the intermediate portion is in a retracted state. Only the two surface pressure portions 13 and 14 come into contact with the flange 11.

【0017】これら内外周の面圧部13,14のうち、
外周側の面圧部14が内周側の面圧部13に対して内側
に僅かに引っ込んだ状態となるように形成してあり、フ
ランジ12の厚さ自体も従来のフランジに比べて薄く、
小さくなっている。
Of these inner and outer surface pressure portions 13 and 14,
The outer peripheral surface pressure portion 14 is formed so as to be slightly retracted inward with respect to the inner peripheral surface pressure portion 13, and the thickness itself of the flange 12 is thinner than a conventional flange.
It is getting smaller.

【0018】また、フランジ12の内周側の面圧部13
の外側にシール溝15が形成されてシール材を装着する
ことができるようにしてある。
The surface pressure portion 13 on the inner peripheral side of the flange 12
A seal groove 15 is formed on the outside of the housing so that a sealing material can be mounted.

【0019】これら面圧部13,14のリング状の幅B
や外周側の面圧部14の強制変位量(引込量)は、この
弾性フランジ構造10を使用する圧力容器の運転条件な
どによって適宜選定すれば良く、たとえば液体酸素・液
体水素用のターボポンプの弾性フランジ構造とする場
合、フランジ外径が300mm 程度、内部圧力が240kg/cm2
程度、温度が850K程度の場合には、各面圧部の幅を
3 〜4mm 程度、強制変位量を0.2 〜0.4mm 程度とする。
The ring-shaped width B of these surface pressure parts 13 and 14
The amount of forced displacement (drawing amount) of the surface pressure portion 14 on the outer peripheral side may be appropriately selected depending on the operating conditions of the pressure vessel using the elastic flange structure 10, and, for example, a turbo pump for liquid oxygen / liquid hydrogen. When using an elastic flange structure, the flange outer diameter is about 300 mm and the internal pressure is 240 kg / cm 2
When the temperature is about 850K, the width of each surface pressure part should be
The displacement is about 3 to 4 mm and the forced displacement is about 0.2 to 0.4 mm.

【0020】このような圧力容器用の弾性フランジ構造
10では、組立前の状態では、図1(a)に示すよう
に、フランジ11とフランジ12を突き合わせた状態に
すると、内周側の面圧部13がフランジ11に当たった
状態で、外周側の面圧部14との間に引込量に応じた隙
間が形成される。
In such an elastic flange structure 10 for a pressure vessel, before assembly, as shown in FIG. 1A, when the flange 11 and the flange 12 are brought into abutting condition, the inner surface pressure is reduced. When the portion 13 contacts the flange 11, a gap is formed between the portion 13 and the surface pressure portion 14 on the outer peripheral side according to the drawing amount.

【0021】この状態から、ボルトでフランジ11,1
2を締付けてフランジ12を外周側の隙間の分だけ撓ま
せてフランジ11に接触するように強制的に変位させた
後、さらに締付けて、図1(b)に示すように、外周側
の面圧部14に面圧P3 が生じるようにすると、内周側
の面圧部13には、突出量の違いによって大きな面圧P
4 が発生する。
From this state, the flanges 11, 1 are bolted.
2 to bend the flange 12 by an amount corresponding to the gap on the outer peripheral side to forcibly displace the flange 12 so as to come into contact with the flange 11, and then further tighten the outer peripheral surface as shown in FIG. When the surface pressure P3 is generated in the pressure portion 14, the surface pressure portion 13 on the inner peripheral side has a large surface pressure P due to a difference in the amount of protrusion.
4 occurs.

【0022】こうしてフランジ11,12を締め付けた
後、内圧が加わると、フランジ11,12の内周側を開
くように変形させようとするが、この部分に予め大きな
面圧P4 が生じるようにしているので、その値が小さく
なってP4aとなるものの面圧自体を確保することがで
き、しかも外周側の面圧部14では、内圧による変形の
影響で面圧P3 が大きくなってP3aとなる。
When the internal pressure is applied after the flanges 11 and 12 are tightened in this way, the inner peripheral sides of the flanges 11 and 12 are deformed so as to be opened, but a large surface pressure P4 is generated in advance in this portion. Therefore, although the value is reduced to P4a, the surface pressure itself can be secured, and at the surface pressure portion 14 on the outer peripheral side, the surface pressure P3 increases to P3a due to the deformation due to the internal pressure.

【0023】したがって、内圧が加わっても内外周の面
圧部13,14に面圧P4a,P3aを確保することがで
き、フランジ12の変形やシール溝15の変形を防止し
てシール性を維持することができる。
Therefore, even when the internal pressure is applied, the surface pressures P4a and P3a can be secured on the inner and outer peripheral surface pressure portions 13 and 14, and the sealing performance is maintained by preventing the deformation of the flange 12 and the seal groove 15. can do.

【0024】また、この弾性フランジ構造10の各フラ
ンジ11,12の厚さや大きさが小さいので、軽量化を
図ることができるとともに、取付スペースも小さくでき
る。
Further, since the thickness and size of each of the flanges 11 and 12 of the elastic flange structure 10 are small, the weight can be reduced and the mounting space can be reduced.

【0025】このような弾性フランジ構造10は、たと
えば図2に示すように、液体酸素・液体水素用のターボ
ポンプの弾性フランジ構造として使用され、図6で説明
したフランジ部に相当する部分に使用される。
Such an elastic flange structure 10 is used, for example, as shown in FIG. 2 as an elastic flange structure of a turbo pump for liquid oxygen and liquid hydrogen, and is used in a portion corresponding to the flange described in FIG. Is done.

【0026】そして、これらのフランジ部分に使用した
場合の各部の面圧や変位について計算した結果と実験を
行った結果を表1中のケース1に示した。
Case 1 in Table 1 shows the calculated results of the surface pressure and the displacement of each part when these flange portions were used and the results of experiments.

【0027】[0027]

【表 1】 [Table 1]

【0028】この表1のケース1から明らかなように、
シール特性は良好であり、内周側の面圧部(表1中で
は、組立時リップ面圧としてある。)に組立時に大きな
面圧を発生させることができ、運転時にも相当の面圧を
確保することができることが分かり、この点からもシー
ル性を良好に維持できることが裏付けられている。
As is apparent from Case 1 in Table 1,
The seal characteristics are good, and a large surface pressure can be generated at the inner peripheral surface pressure portion (in Table 1, the lip surface pressure at the time of assembly) at the time of assembly. It can be seen that it can be ensured, and this point confirms that the sealing property can be maintained well.

【0029】次に、この発明の圧力容器用の弾性フラン
ジ構造の一実施例について図3および図4により説明す
るが、上記参考例と同一部分には同一番号を記し説明は
省略する。
Next, an embodiment of the elastic flange structure for a pressure vessel according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The same parts as those in the above-mentioned reference example are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

【0030】この圧力容器用の弾性フランジ構造20で
は、フランジ11に締付けるフランジ12に内外周の面
圧部13,14を形成するほか、フランジ12のシール
溝15の外周側に補助面圧部21がリング状に形成さ
れ、内周側の面圧部13と外周側の面圧部14の中間の
突出位置、すなわち、内周側の面圧部13よりわずかに
引っ込んで形成されている。
In this elastic flange structure 20 for a pressure vessel, the inner and outer peripheral surface pressure portions 13 and 14 are formed on the flange 12 which is fastened to the flange 11, and the auxiliary surface pressure portion 21 is provided on the outer peripheral side of the seal groove 15 of the flange 12. Is formed in a ring shape, and is formed at a position intermediate between the inner peripheral surface pressure portion 13 and the outer peripheral surface pressure portion 14, that is, slightly retracted from the inner peripheral surface pressure portion 13.

【0031】したがって、この補助面圧力部21を形成
することで、フランジ11をフランジ12に締付けた場
合に、内周側の面圧部13に発生する面圧を補助面圧部
21とに分散させることができる。
Therefore, by forming the auxiliary surface pressure portion 21, when the flange 11 is fastened to the flange 12, the surface pressure generated in the inner peripheral surface pressure portion 13 is distributed to the auxiliary surface pressure portion 21. Can be done.

【0032】この補助面圧部21のリング状の幅B1 や
引込量(強制変位量)は、この弾性フランジ構造20を
使用する圧力容器の運転条件などによって適宜選定すれ
ば良く、たとえば液体酸素・液体水素用のターボポンプ
の弾性フランジ構造とする場合、フランジ外径が300mm
程度、内部圧力が240kg/cm2 程度、温度が850K程度
の場合には、各面圧部の幅を3 〜4mm 程度、強制変位量
を0.10mm程度とする。
The ring-shaped width B1 and the amount of retraction (the amount of forced displacement) of the auxiliary surface pressure portion 21 may be selected as appropriate depending on the operating conditions of the pressure vessel using the elastic flange structure 20, for example. When the elastic flange structure of the turbo pump for liquid hydrogen is used, the flange outer diameter is 300mm
When the internal pressure is about 240 kg / cm 2 and the temperature is about 850 K, the width of each surface pressure part is about 3 to 4 mm and the forced displacement is about 0.10 mm.

【0033】このような圧力容器用の弾性フランジ構造
20では、組立前の状態では、図3(a)に示すよう
に、フランジ11とフランジ12を突き合わせた状態に
すると、内周側の面圧部13がフランジ11に当たった
状態で、外周側の面圧部14との間に引込量に応じた隙
間が形成されるとともに、中間部の補助面圧部21との
間にも面圧部14よりわずかな隙間が形成される。
In such an elastic flange structure 20 for a pressure vessel, before assembly, as shown in FIG. 3A, when the flange 11 and the flange 12 are brought into contact with each other, the inner peripheral surface pressure is reduced. When the portion 13 is in contact with the flange 11, a gap corresponding to the drawing amount is formed between the portion 13 and the outer surface pressure portion 14, and the surface pressure portion is also formed between the portion 13 and the intermediate auxiliary surface pressure portion 21. A gap smaller than 14 is formed.

【0034】この状態から、ボルトでフランジ11,1
2を締付けてフランジ12を外周側の隙間の分だけ撓ま
せてフランジ11に接触するように強制的に変位させた
後、さらに締付けて、図3(b)に示すように、外周側
の面圧部14に面圧P5 が生じるようにすると、内周側
の面圧部13には、突出量の違いによって大きな面圧P
6 が発生するとともに、中間部の補助面圧部21にも内
周側の面圧部13より小さいが外周側の面圧部14より
大きい面圧P7 が発生する。
From this state, the flanges 11, 1 are bolted.
2 to bend the flange 12 by the gap on the outer peripheral side and forcibly displace it so as to come into contact with the flange 11, and then further tighten the outer peripheral surface as shown in FIG. When the surface pressure P5 is generated in the pressure portion 14, the large surface pressure P
6 and a surface pressure P7 which is smaller than the inner surface pressure portion 13 but larger than the outer surface pressure portion 14 is also generated in the intermediate auxiliary surface pressure portion 21.

【0035】こうしてフランジ11,12を締め付けた
後、この弾性フランジ構造20に内圧が加わると、フラ
ンジ11,12の内周側を開くように変形させようとす
るが、この部分に予め大きな面圧P6 が生じるようにし
ているので、その値が小さくなってP6aとなるものの面
圧自体を確保することができ、しかも外周側の面圧部1
4では、内圧による変形の影響で面圧P5 が大きくなっ
てP5aとなり、さらに補助面圧部21でも面圧P7 が変
化するもののある程度の面圧P7aを確保することができ
る。
After the flanges 11 and 12 are tightened in this way, when an internal pressure is applied to the elastic flange structure 20, the inner peripheral sides of the flanges 11 and 12 are deformed so as to be opened. Since P6 is generated, the surface pressure itself can be secured although the value becomes P6a, and the surface pressure portion 1 on the outer peripheral side can be secured.
In No. 4, the surface pressure P5 increases to P5a due to the deformation due to the internal pressure, and the auxiliary surface pressure portion 21 can secure a certain surface pressure P7a although the surface pressure P7 changes.

【0036】したがって、内圧が加わっても内外周の面
圧部13,14および補助面圧部21に面圧P6a,P5a
および面圧P7aを確保することができ、フランジ12の
変形やシール溝15の変形を防止してシール性を維持す
ることができる。
Therefore, even if the internal pressure is applied, the surface pressures P6a, P5a are applied to the inner and outer peripheral surface pressure portions 13, 14 and the auxiliary surface pressure portion 21.
Further, the surface pressure P7a can be ensured, and the deformation of the flange 12 and the seal groove 15 can be prevented to maintain the sealing performance.

【0037】そして、補助面圧部21を形成することに
よって、組立時の内周側の面圧部13の面圧P6 を補助
面圧部21を形成しない場合に比べて小さくすることが
でき、たとえば高温運転状態から停止した場合のよう
に、温度が高温のまま内部圧力のない組立時に近い状態
になって、材料強度が高温に伴って低下しても、内周側
の面圧部13にへたり等を生じること無く使用すること
ができる。
By forming the auxiliary surface pressure portion 21, the surface pressure P6 of the inner surface pressure portion 13 at the time of assembly can be reduced as compared with the case where the auxiliary surface pressure portion 21 is not formed. For example, as in the case of stopping from a high-temperature operation state, even when the temperature is high and close to the time of assembling without internal pressure, even if the material strength decreases with high temperature, the inner peripheral side surface pressure portion 13 does not It can be used without sagging.

【0038】また、この弾性フランジ構造20の各フラ
ンジ11,12の厚さや大きさが小さいので、軽量化を
図ることができるとともに、取付スペースも小さくでき
る。
Further, since the thickness and size of each of the flanges 11 and 12 of the elastic flange structure 20 are small, the weight can be reduced and the mounting space can be reduced.

【0039】このような弾性フランジ構造20は、たと
えば図4に示すように、液体酸素・液体水素用のターボ
ポンプの弾性フランジ構造として使用され、図6で説明
したフランジ部に相当する部分に使用される。
Such an elastic flange structure 20 is used, for example, as shown in FIG. 4 as an elastic flange structure of a turbo pump for liquid oxygen and liquid hydrogen, and is used for a portion corresponding to the flange portion described in FIG. Is done.

【0040】そして、これらのフランジ部分に使用した
場合の各部の面圧や変位について計算した結果と実験を
行った結果を表1中のケース2に示した。
The results of calculations and experiments on the surface pressure and displacement of each part when used for these flange portions are shown in Case 2 in Table 1.

【0041】この表1のケース2から明らかなように、
シール特性は良好であり、内周側の面圧部(表1中で
は、組立時リップ面圧としてある。)に組立時にケース
1の場合に比べて小さい面圧を発生させることができ、
しかもへたり量を極小さくすることができることが分か
り、この点からも一層シール性を良好に維持できること
が裏付けられている。
As is clear from Case 2 in Table 1,
The sealing property is good, and a smaller surface pressure can be generated in the inner peripheral surface pressure portion (in Table 1, the lip surface pressure at the time of assembly) as compared with the case 1 at the time of assembly.
In addition, it can be seen that the amount of sag can be made extremely small, and this point confirms that the sealing property can be maintained more favorably.

【0042】なお、上記実施例では、液体酸素・液体水
素用のターボポンプのフランジ構造の場合を例に説明し
たが、これに限らず他の圧力容器のフランジ構造として
も広く使用することができる。
In the above-described embodiment, the case of the flange structure of the turbo pump for liquid oxygen and liquid hydrogen has been described as an example. .

【0043】また、この発明は、上記実施例に限定する
ものでなく、この発明の要旨を変更しない範囲で各構成
要素に変更を加えるようにしても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and each component may be changed without departing from the scope of the present invention.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上、一実施例とともに具体的に説明し
たようにこの発明の請求項1記載の圧力容器用の弾性フ
ランジ構造によれば、一方のフランジの外周側と内周側
の2箇所に他方のフランジと接触させて面圧を生じさせ
る面圧部を形成するとともに、これら面圧部のうち外周
側の面圧部を内周側より引っ込めて形成し、さらに前記
一方のフランジの内周側の面圧部の外周側に内周側の面
圧部より僅かに引っ込んで内周側の面圧部の面圧を分担
する補助面圧部を形成するようにしたので、フランジ同
士の締付時に外周側を撓ませてこの外周側に面圧力が発
生するようにすると、内周側の面圧部と補助面圧部に外
周側の面圧部より大きい面圧を分担させて生じさせるこ
とができ、高い内圧が加わってもフランジが開くように
変形したり、内周側の面圧部の変形を防止してシール性
の向上を図ることができる。
According to the elastic flange structure for a pressure vessel according to the first aspect of the present invention, as described above specifically with one embodiment , two flanges of one flange are provided on the outer peripheral side and the inner peripheral side. To form a surface pressure portion that is brought into contact with the other flange to generate surface pressure, and of these surface pressure portions, the surface pressure portion on the outer peripheral side is formed by being retracted from the inner peripheral side , and
The inner peripheral surface on the outer peripheral side of the inner peripheral surface pressure part of one flange
Slightly retracted from the pressure part to share the surface pressure of the inner peripheral surface pressure part
Since the auxiliary surface pressure portion is formed , the outer peripheral side is bent when the flanges are tightened so that surface pressure is generated on the outer peripheral side. Can be generated by sharing a greater surface pressure than the outer peripheral surface pressure portion, and can be deformed to open the flange even when high internal pressure is applied, or to prevent deformation of the inner peripheral surface pressure portion and seal Performance can be improved.

【0045】[0045]

【0046】この圧力容器用の弾性フランジ構造によ
り、面接触によってシールするフランジ構造に比べて薄
いフランジにでき、大幅な軽量化と小形化を図ることが
できる。
With this elastic flange structure for a pressure vessel, it is possible to make the flange thinner than a flange structure that seals by surface contact, thereby achieving a significant reduction in weight and size.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の圧力容器用の弾性フランジ構造の
考例にかかり、(a)は組立前の断面図、(b)は組立
後の断面図である。
Participation resilient flange structure for a pressure vessel of Figure 1 the invention
According to the example, (a) is a sectional view before assembling, and (b) is a sectional view after assembling.

【図2】この発明の圧力容器用の弾性フランジ構造の
考例を液体酸素・液体水素用のターボポンプの弾性フラ
ンジ構造に適用した場合の詳細断面図である。
Participation resilient flange structure for a pressure vessel of Figure 2 the invention
The Reference Example is a detailed cross-sectional view of the application of the elastic flange structure of the turbo pump for liquid oxygen and liquid hydrogen.

【図3】この発明の圧力容器用の弾性フランジ構造の一
実施例にかかり、(a)は組立前の断面図、(b)は組
立後の断面図である。
[3] relates to an embodiment of the elastic flange structure for pressure vessels of this inventions, (a) cross-sectional view before assembly, the (b) is a sectional view after assembly.

【図4】この発明の圧力容器用の弾性フランジ構造の一
実施例を液体酸素・液体水素用のターボポンプの弾性フ
ランジ構造に適用した場合の詳細断面図である。
4 is a detailed cross-sectional view of the application of an embodiment of a resilient flange structure for pressure vessels of this inventions to the elastic flange structure of the turbo pump for liquid oxygen and liquid hydrogen.

【図5】従来のフランジ構造の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a conventional flange structure.

【図6】この発明の圧力容器用の弾性フランジ構造の適
用対象の一例の液体酸素・液体水素用のターボポンプの
断面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a turbo pump for liquid oxygen and liquid hydrogen as an example of a target to which the elastic flange structure for a pressure vessel of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 圧力容器用の弾性フランジ構造 11 フランジ 12 フランジ 13 内周側の面圧部 14 外周側の面圧部 15 シール溝 20 圧力容器用の弾性フランジ構造 21 補助面圧部 P1 〜P7 組立時の面圧 P1a〜P7a 運転時の面圧 Reference Signs List 10 Elastic flange structure for pressure vessel 11 Flange 12 Flange 13 Inner peripheral surface pressure part 14 Outer peripheral surface pressure part 15 Seal groove 20 Elastic flange structure for pressure vessel 21 Auxiliary surface pressure parts P1 to P7 Surface during assembly Pressure P1a to P7a Surface pressure during operation

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16J 12/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F16J 12/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 内圧が加わる圧力容器の連結部に設けら
れ互いを接触させて締付けるフランジ構造であって、一
方のフランジの外周側と内周側の2箇所に他方のフラン
ジと接触させて面圧を生じさせる面圧部を形成するとと
もに、これら面圧部のうち外周側の面圧部を内周側より
引っ込めて形成し、さらに前記一方のフランジの内周側
の面圧部の外周側に内周側の面圧部より僅かに引っ込ん
で内周側の面圧部の面圧を分担する補助面圧部を形成
し、フランジ同士の締付時に外周側を撓ませて内周側の
面圧部および補助面圧部に外周側の面圧部より大きい面
圧を分担させて生じさせることを特徴とする圧力容器用
の弾性フランジ構造。
1. A flange structure provided at a connecting portion of a pressure vessel to which an internal pressure is applied and tightened by being brought into contact with each other. A pressure generating portion for generating pressure is formed, and an outer pressure surface pressing portion of the pressure generating portions is retracted from an inner peripheral side , and further formed on an inner peripheral side of the one flange.
Slightly retracted to the outer peripheral side of the surface pressure part
Auxiliary surface pressure part that shares the surface pressure of the inner peripheral surface pressure part with
And, the pressure vessel is shared surface pressure portion is greater than surface pressure of the inner peripheral side surface pressure portion and the outer auxiliary surface pressure portion of the flexed the outer peripheral side when tightening the flanges together, characterized in that to produce in Elastic flange structure for
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JP5198676B1 (en) * 2012-06-27 2013-05-15 卓男 水木 Pressure vessel joint structure and piping joint structure
JP5995775B2 (en) * 2013-04-26 2016-09-21 本田技研工業株式会社 Resin cover mounting structure
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