JPH0222551Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、アルミニウムやその合金等の軽金
属溶湯の如き高熱流体を流通させる配管の継手部
において、そのフランジ接合部を挟み付け固定す
るクランプ装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 近年、軽金属溶湯を窒化ケイ素（Si₃N₄）等の
所謂フアインセラミツクと称される高耐熱性のセ
ラミツク材料にて製作した配管を利用して一般流
体と同様に移送する試みがなされている。

しかして、この種配管の継手部は、従来では接
続する管端部のフランジ部を相互に接合し、この
フランジ接合部に貫通させたステンレス鋼等の金
属製ボルトとナツトで締め付け固定している。

ところが、軽金属溶湯は例えばアルミニウムで
は720℃以上という高温であることから、配管の
継手部まで高温となり、特に配管中での冷却固化
を防止する目的で保温を施した場合には継手部
720〜800℃程度の温度に達する。このため、膨脹
係数が例えばステンレス鋼では２２〜２３程度と
大きい上記の金属製ボルトでは高温下で伸びてし
まい、継手部の締着が緩んで溶湯の漏れを生じる
と問題があつた。また、これを回避する手段とし
て温度上昇に伴つて増し締めを繰り返してボルト
の熱膨脹による緩みを修正する方法があるが、継
手部周辺が高温になる部位等の配管場所によつて
は増し締め操作が不可能な場合が多々ある。

（問題点を解決するための手段） この考案は、上記従来の問題点を解決すべくな
されたもので、高熱流体用配管の継手部におい
て、高温に達しても増し締め等の面倒な操作を要
さず、逆に自動的に接続強度が強化され、またフ
ランジ相互の位置決め操作が極めて簡略化され、
かつ管およびフランジに経差がある場合でも接続
を可能にするクランプ装置を提供することを目的
としている。

すなわち、この考案に係る高熱流体用配管の継
手部用クランプ装置は、セラミツク材料からなる
高熱流体用配管１，２のフランジ１ａ，２ａ接合
部を挟み付け固定するクランプ装置４，１１であ
つて、セラミツク材料からなるコ字形の基枠５
と、該基枠５の一方の側片部５ａに穿設されたば
か穴９に外側から挿通される金属製ボルト６と、
上記ボルト６の先端６ａに当接する押圧壁部８
ａ，１２ａならびに上記側片部５ａおよびナツト
７を両側から挟んで該ナツト７の回転止めを行う
側壁部８ｂ，１２ｂを有するスペーサ金具８，１
２とからなり、ボルト６の締め込みによつて基枠
５の他方の側片部５ｂとスペーサ金具８，１２の
押圧壁部８ａ，１２ａとの間で上記配管１，２の
フランジ１ａ，１ｂ接合部を挟着するように構成
されたものである。

（実施例） 以下、この考案の図示実施例に基づいて説明す
る。

第１図〜第３図において、１は接合端にフラン
ジ部１ａを有する一方の管体、２は管体１よりも
外径が小さくかつ接合端のフランジ部２ａの外径
も若干小さい他方の管体であり、共に窒化ケイ素
の焼結体にて製作されている。しかして、両管体
１，２は、セラミツクパツキン３を介して突き合
わせ接合したフランジ部１ａ，２ａを周方向４ケ
所に等配するクランプ装置４，４…にて挟み付け
固定することにより、同心状に連結されている。

各クランプ装置４は、窒化ケイ素の焼結体から
なるコ字形の基枠５と、SUS310S製のボルト６
および四角ナツト７と、SUS310S製のスペーサ
金具８とで構成されている。基枠５５は対向する
両側片部５ａ，５ｂの一方５ａが他方５ｂよりも
長く形成され、この側片部５ａに穿設されたばか
穴９にボルト６が外側から挿通されて該側片部５
ａの内側にある四角ナツト７に螺挿されている。
またスペーサ金具８は、押圧壁部８ａとその両端
より直角に同方向へ延出する側壁部８ｂ，８ｂと
からなるコ字形に形成されており、基枠５の側片
部５ｂと四角ナツト７との間に配置して、両側壁
部８ｂ，８ｂで四角ナツト７および基枠８の側片
部５ａを挟むことにより、該四角ナツトの回転止
め機能を果たす。

しかして、両管体１，２の連結は、クランプ装
置４を接合したフランジ部１ａ，２ａが基枠５の
側片部５ｂとスペーサ金具８の押圧壁部８ａとの
間に位置するように装着し、ボルト６を締付ける
ことによりなされる。これにより押圧壁部８ａが
ボルト６の先端６ａにて押圧されてフランジ部２
ａに圧接し、両フランジ部１ａ，２ａが該押圧壁
部８ａと側片部５ｂとの間で挟み付け固定され
る。

上記構成にあつては、配管完了後に両管体１，
２の流路１０にアルミニウム溶湯等の高熱流体を
流通させた際、熱伝導によつてフランジ部１ａ，
２ａを通してクランプ装置４も高温に達する。こ
の時、基枠５が配管１，２と同様に膨脹係数が
3.1と非常に小さい窒化ケイ素からなるのに対し、
ボルト６は膨脹係数が22〜23程度と大きいステン
レス鋼製であることから熱によつて伸長する。し
かるに、このボルト６の伸長は、基枠５がほとん
ど熱膨脹を生じないため、先端６ａでスペーサ金
具８の押圧壁部８ａを押すように作用し、結果的
にクランプ装置４による両フランジ部１ａ，２ａ
の挟み付けを強化するように機能する。

第４図、第５図はクランプ装置の他の実施例を
示すものである。このクランプ装置１１は、基枠
５、ボルト６よび四角ナツト７は前記クランプ装
置４と同一構成であるが、スペーサ金具１２が押
圧壁部１２ａとこれに対向する前壁部１２ｃと両
側壁部１２ｂ，１２ｂとからなる角筒状に形成さ
れており、前壁部１２ｃにはばか穴１３が穿設さ
れている。

かかる構成のクランプ装置１１にあつては、ス
ペーサ金具１２をその内側に基枠５の側片部５ａ
および四角ナツト７が嵌挿されるように配置し、
ボルト６を側片部５ａとスペーサ金具１２の両ば
か穴９，１３を通してナツト７に螺挿した形で、
前記同様に配管のフランジ接合部を挟み付け固定
する。しかして、このクランプ装置１１の着脱に
際して、ボルト６が緩んだ状態になつても、スペ
ーサ金具１２は該ボルト６が挿通されていること
により脱落しないという利点がある。

尚、上記両実施例ではクランプ装置４，１１の
基枠５として両側片５ａ，５ｂの長さが異なるも
のを例示したが、両側片５ａ，５ｂの長さは連結
すべき管体の径差に対応させればよく両側片５
ａ，５ｂが同一長さであつても差し支えない。ま
た基枠５は管体１，２と共に窒化ケイ素以外の高
耐熱性のセラミツク材料にて製作してもよい。更
にクランプ装置の取付数は管体１，２の径に応じ
て種々選択できる。

（考案の特有の効果） この考案に係る高熱流体用配管の継手部用クラ
ンプ装置は、これに用いた金属製ボルトの大きな
膨脹係数に基づく熱伸長が該配管のフランジ接合
部を挟圧する方向に作用するように構成されてい
るから、高熱流体の熱によつて高温になつた際、
従来のボルト連結のように緩むことがなく逆に自
動的に挟着強度が増大し、フランジ接合部を確実
に封止することができ、従来の如き昇温に伴う増
し締め操作が不要である。またこのクランプ装置
によれば、管体の連結に際して従来必須であつた
フランジのボルト孔の位置合わせが不要となり、
連結操作が極めて容易であると共に、該ボルト孔
を設ける必要がないため管体自体の製作が容易で
低コスト化が可能となる。更にこのクランプ装置
は、管径およびフランジ径の異なる管体同士の接
続が可能であり、また従来においてボルト連結を
行つていた既存の配管に対して適用できるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る第１実施例のクランプ
装置にて連結された配管の一部破断正面図、第２
図は同クランプ装置の斜視図、第３図は同クラン
プ装置の分解斜視図、第４図はこの考案に係る第
２実施例のクランプ装置の斜視図、第５図は同ク
ランプ装置の分解斜視図である。 １，２……管体、１ａ，２ａ……フランジ部、
４，１２……クランプ装置、５……基枠、５ａ，
５ｂ……側片部、６……ボルト、７……四角ナツ
ト、８，１２……スペーサ金具、８ａ，１２ａ…
…押圧壁部、８ｂ，１２ｂ……側壁部、９……ば
か穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. セラミツク材料からなる高熱流体用配管のフラ
   ンジ接合部を挟み付け固定するクランプ装置であ
   つて、セラミツク材料からなるコ字形の基枠と、
   該基枠の一方の側片部に設けられたばか穴に外側
   から挿通される金属製ボルトと、上記側片部の内
   側に配位して上記ボルトに螺合する金属製ナツト
   と、上記ボルトの先端に当接する押圧壁部ならび
   に上記側片部およびナツトを両側から挟んで該ナ
   ツトの回転止めを行う側壁部を有するスペーサ金
   具とからなり、ボルトの締め込みによつて基枠の
   他方の側片部とスペーサ金具の押圧壁部との間で
   上記配管のフランジ接合部を挟着するように構成
   された高熱流体用配管の継手部用クランプ装置。