JPH03637Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、高温で溶融された金属等を移送す
るのに使用される高温流体移送用ダクトに関す
る。

〔従来の技術〕

鋳造や治金等の分野において、溶融金属移送の
機械化手段としてリニア誘導電磁ポンプの利用が
図られている。また、これらの移送路について
も、それまでの樋等の流路に代わり、周囲が閉じ
られたパイプ状の管路が使用されるようになつて
いる。この種のダクトは、溶融金属が高温であ
り、しかも亜鉛やアルミニウム等のように、腐食
性の強いものが多いことから、直接溶融金属の触
れる部分には窒化珪素等のセラミツク材料で作ら
れたパイプが使用される。

しかし、セラミツクパイプは、金属パイプに比
べて弾性に乏しく、しかも脆いという機械的性質
を持つている。従つて、この接続のためには、金
属パイプ等の接続に使用されているボルトやナツ
ト等の一般の継手をそのまゝ適用することができ
ない。このため従来では、耐熱性の有る特殊な接
着剤でセラミツクパイプの端部を接着して接続す
る手段がとられてきた。

しかしながら、接着剤によるセラミツクパイプ
の接続は、接着強度等の機械的特性が安定せず、
また一旦接着されたものは、容易に分解できない
等の問題があつた。

そこで、一般の金属や樹脂製のパイプと同様
に、フランジ継手を用い、その間に弾性を有する
パツキンを挟んでネジ等で接合する手段を採用し
ている例もある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし既に述べたように、セラミツクパイプは
常温から200℃以下の温度域で使用される金属や
樹脂製のパイプと異なつて脆くかつ弾性に乏し
く、加えて高温下で使用されるセラミツクや石綿
系の耐熱性パツキンは、ゴム等のパツキンに比べ
てやはり弾性に乏しいため、これら金属や樹脂製
パイプと同様にしてそのままネジによる締め付け
が適用できない。例えば、接続する管の中心軸が
真直であれば、概ね良好な接続状態が得られて
も、管の軸が多少の角度でも曲がつていると、パ
ツキンを管の接続端の全周にわたつて均一に圧縮
できず、完全なシールがなされないことが多い。

この考案はこうした溶融金属移送用ダクトにお
ける従来の問題点を解消すべくなされたもので、
安定した接続状態が得られ、しかも分解や組立の
容易なダクトを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、前記目的を達成するため、本考案に
おいて採用された手段の要旨は、金属製の保護パ
イプと、該保護パイプの中に収納されたセラミツ
クパイプと、これら保護パイプとセラミツクパイ
プとの長手方向への相互の移動を規制する手段
と、上記保護パイプの両端を互いに接続する継手
手段とを有する高温流体移送用ダクトにおいて、
上記セラミツクパイプの両端を各々凹凸状の曲面
をもつて形成し、２組のダクトの保護パイプの端
部を突き合わせると共に、耐熱性のパツキンを挟
んでセラミツクパイプの凹状の端部と凸状の端部
を突合せ、上記継手手段により、前記保護パイプ
の端部を互いに引き締めた高温流体移送用ダクト
である。

〔作用〕

上記本考案による高温流体移送用ダクトでは、
保護パイプの端部を継手部で引き締めることによ
り、この保護パイプに対して長手方向への移動が
規制されたセラミツクパイプの間の耐熱性パツキ
ンが引き締められ、突合せられたこれらセラミツ
クパイプの端部がシールされる。

そして、互いに突き合わせた上記セラミツクパ
イプの端部が各々凹凸状の曲面により形成されて
いるため、突き合わせられた一対のセラミツクパ
イプの中心軸が多少の角度をもつてずれていて
も、これらセラミツクパイプの端面間の距離は全
周に亙つて概ね等しくなる。従つて、この間の耐
熱性パツキンをセラミツクパイプの管端部全周に
わたつてほぼ一定の圧力で圧縮することができ
る。これにより、セラミツクパイプの中心軸が多
少曲がつて接続された場合でも、真直に接続した
のと概ね同等のシール状態が得られる。

以下、この考案の構成を図示の実施例に基づ
き、詳細に説明する。

溶融金属の流路を持つ中空のセラミツクパイプ
１の周囲に予熱ヒータ２が巻装され、この周囲が
断熱材３で覆われている。このセラミツクパイプ
１は、保護パイプ４の中に嵌め込まれ、この状態
で同保護パイプ４に対して長手方向への移動が規
制されている。

図示の場合は、セラミツクパイプ１の外周側か
ら90゜毎に放射状に４つの突起５，５…が突設さ
れていると共に、保護パイプ４の内周側からこれ
に対応して長手方向に並んだ２つ１組の突起６，
６…が４組突設されている。従つて、セラミツク
パイプ１を第１図及び第３図で示す位置から約
45゜ずらした角度で保護パイプ４の中に嵌め込み、
突起５，５…と６，６…の位置が合う所でセラミ
ツクパイプ１を保護パイプ４に対して約45゜回転
することにより、突起６，６…の間に突起５，５
…が嵌り込む。この状態でセラミツクパイプ１の
保護パイプ４に対する長手方向への移動が規制さ
れる。

セラミツクパイプ１の材質は、移送する溶融金
属の種類によつて異なるが、アルミニウムや亜鉛
等、腐食性の強い溶融金属の移送のためには、窒
化珪素や炭化珪素等、耐熱性や機械的強度が高
く、しかも耐蝕性に優れたものを使用する必要が
ある。なお、図示のセラミツクパイプ１の両端
は、それぞれ凹凸状の球面に沿つて形成されてい
る。

一方、保護パイプ４には、ステンレスパイプ等
の耐蝕性の高いものが使用され、この両端にフラ
ンジ７，７が設けられている。また、この保護パ
イプ４の内周側の両端縁は、テーパ面８，８とな
つている。

こうして組み立てられたセラミツクパイプ１と
保護パイプ４は、１組以上のものの端部が耐熱性
パツキン９を挟んで突き合わせられ、この状態で
保護パイプ４，４のフランジ７，７がボルト１
０，１０…とナツト１１，１１…で連結され、こ
れらは前記耐熱性パツキン９を圧縮する方向に締
め付けられている。この場合に、例えば図示のよ
うに、ボルト１０，１０とフランジ７，７との間
にばね１３を装着し、このばね１３の弾力によつ
て保護パイプ４を互いに締め付けることもでき
る。

耐熱性パツキン９は、例えばアルミナ−シリカ
系繊維を主体とする耐熱性の高い材料が使用さ
れ、セラミツクパイプ１の内径と、保護パイプ４
の外径にそれぞれ対応する内径と外径を持つたリ
ング形に形成されている。この耐熱性パツキン９
は、前記保護パイプ１が締め付けられた状態で、
内周側が前記セラミツクパイプ１の端面の間に挟
まれ、かつ外周側が前記保護パイプ１の端面の間
に挟まれている。

なお、図示の実施例では、予熱ヒータ２のリー
ド線１２，１２が前記耐熱性パツキン９と保護パ
イプ４，４の端面の間から同パイプ４，４の外側
へと引き出されている。

この高温流体移送用ダクトでは、保護パイプ４
とセラミツクパイプ１の長手方向への移動が規制
されているため、保護パイプ４，４の端部を締め
付ける力がセラミツクパイプ１，１にそのまゝ作
用する。これによつてセラミツクパイプ１，１の
間で耐熱性パツキン９が圧縮され、これらパイプ
１，１の端部がシールされる。また、保護パイプ
４，４の内周面側の両端縁をテーパ面８，８とし
た図示の実施態様の場合は、保護パイプ４，４を
締め付ける力が周囲から耐熱性パツキン９をセラ
ミツクパイプ１，１の外周面へと押しつける方向
に作用し、より完全なシールが得られる。

さらに、保護パイプ４，４をばね１３の弾力に
よつて締め付けた場合は、耐熱性パツキン９，９
に過度の圧縮力がかからず、同パツキン９，９の
圧縮による変形等をばね１３が吸収する。この結
果、保護パイプ４，４間の緩みがなく、安定して
高いシール性を維持することができる。

既に述べたように、セラミツクパイプ１，１の
凹の球状端面と凸の球状端面とが耐熱性パツキン
９を挟んで突き合わせられるため、接続されたセ
ラミツクパイプ１，１の中心軸の角度が或る程度
ずれていても、これらパイプ１，１の端面間の距
離は全周に亙つてほゞ等しくなり、この間の耐熱
性パツキン９に概ね一定の圧力を加えることがで
きる。このため、セラミツクパイプ１，１を多少
曲げた状態で接続した場合でも、真つ直ぐに接続
したときと同等のシール状態が得られる。

断熱材３は、セラミツクパイプ１を保温するこ
とによつて、その中を流れる高温流体が冷やされ
て凝固してしまうのを防止すると共に、高温流体
からセラミツクパイプ１を介して保護パイプ４が
加熱されるのを防ぐ。一方、予熱ヒータ２は、高
温流体導入時のサーマルシヨツクによつてセラミ
ツクパイプ１が損傷するのを防止すると共に、高
温流体が冷やされて流路の中で凝固してしまうの
を防止するため、流体の導入前に予めセラミツク
パイプ１を予熱するのに使用される。従つて、セ
ラミツクパイプ１がサーマルシヨツクに対して比
較的強い窒化珪素等で作られており、しかも、流
路が短くてその中での流体の凝固の心配等がない
場合は、前記予熱ヒータ２は必ずしも必要ではな
い。

なお、金属製の保護パイプ４は、セラミツクパ
イプ１に比べて熱膨張係数が大きく、高温流体に
よつて加熱されたときの伸びがセラミツクパイプ
１に比べて大きい。従つて、この点を考慮して断
熱材３や耐熱性パツキン９の材質、厚み及び組立
時のボルト１０，１０…とナツト１１，１１…の
締め付け強さ等を決定する必要がある。

〔考案の効果〕

以上説明した通り、本考案によれば、弾性に乏
しいセラミツクパイプを弾性に乏しい耐熱性パツ
キンを挟んで接続するのに、完全なシール状態が
得られる接続部を有するダクトを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す高温流体移送
用ダクトの半断面斜視図、第２図は同ダクトの接
続部の縦断側面図、第３図は第１図のＡ−Ａ線切
断部端面図である。 １……セラミツクパイプ、３……断熱材、４…
…保護パイプ、８……テーパ面、９……耐熱性パ
ツキン、１３……ばね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属製の保護パイプと、該保護パイプの中に収
   納されたセラミツクパイプと、これら保護パイプ
   とセラミツクパイプとの長手方向への相互の移動
   を規制する手段と、上記保護パイプの両端を互い
   に接続する継手手段とを有する高温流体移送用ダ
   クトにおいて、上記セラミツクパイプの両端を
   各々凹凸状の曲面をもつて形成し、２組のダクト
   の保護パイプの端部を突き合わせると共に、耐熱
   性のパツキンを挟んでセラミツクパイプの凹状の
   端部と凸状の端部を突合せ、上記継手手段によ
   り、保護パイプの端部を互いに引き締めたことを
   特徴とする高温流体移送用ダクト。