JPH063267Y2 - セラミックス製筒体の接合構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はセラミックス製筒体の接合構造に関する。

（従来技術） 高温排ガス用、その他のフィルタ等として使用されるセ
ラミックス製筒体においては、これらの２本を一端外周
部に設けたフランジにて互いに気密的に接合して使用さ
れることがある。この場合、筒体がセラミックス製であ
ることから、筒体の一端にフランジを精度よく一体的に
形成することが困難であるため、従来は欧州特許出願公
開第180656号明細書、特開昭58-174787号公報、特開昭5
3-19316号公報等に示されているように、フランジを筒
体とは別体に形成して同筒体の各一端外周部に配置し、
同フランジを互いに締め付けて筒体の一端に設けた肩部
にクッション材を介して圧接し、これにより両筒体の一
端接合面を圧接して接合する手段が採られている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、かかる接合構造においては、クッション材の
介在部位が熱的疲労により破損しやすいとともに、筒体
の破損等を考慮するとフランジ間の締付け力を大きくし
得ず、従って接合強度を十分に大きくし得ないという問
題がある。

従って、本考案の目的はこれらの問題に対処することに
ある。

（課題を解決するための手段） 本考案は、セラミックス製の２本の筒体を、これらの筒
体とは別体で同筒体の一端外周部に配置した一対のフラ
ンジにて互いに気密的に接合するセラミックス製筒体の
接合構造であり、前記各筒体の一端外周部を開口端側が
大径の段付形状に形成するとともに、前記各フランジを
一端に互いに対向する接合面を有するとともに前記各筒
体の一端外周部に対応する段付形状の内周を有し同筒体
の一端外周部に所定の周間隙を保って外嵌される形状に
形成し、これら各筒体と前記各フランジとの周間隙に無
機接着剤を介在させ、かつ前記各フランジの接合面間に
シール部材を介在させてこれら両接合面間で締付け固定
したことを特徴とするものである。

本考案においては、前記フランジの内周部に１または複
数の環状の凹条または凸条を備えていることが好まし
く、さらにまた前記接着剤がアルミナ質を主体とする無
機接着剤であることが好ましい。

（考案の作用・効果） かかる構成の接合構造によれば、筒体とフランジとの周
間隙に無機接着剤を介在させることからこれら両者が強
固に一体化され、これら両者間が熱的疲労によって破損
されるようなことが無いとともに、シール性が良好であ
る。また、当該接合構造においては、各フランジの接合
面間で締付け固定する手段を採っているため、接合時に
各筒体には軸方向にも径方向にも圧縮応力が殆ど作用せ
ず、締付け力を大きくして接合強度を高くしても各筒体
に破損が生じることはない。

（実施例） 以下本考案の一実施例を図面に基づいて説明するに、第
１図には円筒状フィルタの接合構造が示されている。当
該フィルタはその各開口端にて複数直列的に接合され、
濾過装置内に組み込まれて高温排ガス用フィルタとして
使用される。

各フィルタ１１，１２は長尺の円筒状を呈し、開口端部
１１ａ，１２ａが主体部１１ｂ，１２ｂに比して厚肉に
形成されて大径に構成されており、これらの境界がテー
パ部１１ｃ，１２ｃとなっている。これにより、各フィ
ルタ１１，１２の一端外周部が段付形状になっている。
なお、各フィルタ１１，１２は炭化珪素、アルミナ、シ
リカ、シリカーアルミナ、ムライト、コーディエライ
ト、ジルコニア等適宜のセラミックス質からなる多孔質
のものである。

一方、各フランジ１３，１４は金属製のもので、第２図
および第３図に示すように、周方向に２分割された半円
筒部１３ａ，１３ｂおよび１４ａ，１４ｂにより構成さ
れている。半円筒部１３ａ，１３ｂおよび１４ａ，１４
ｂは両端起立部１３ａ_１，１３ｂ_１および１４ａ_１，１
４ｂ_１にてボルトにより締付け固定されて、各フランジ
１３，１４を構成する。各フランジ１３，１４において
は、その内周部が小径部１３ｃ，１４ｃ、テーパ部１３
ｄ，１４ｄおよび大径部１３ｅ，１４ｅからなる段付形
状に形成されているとともに、各一端が互いに対向する
接合面１３ｆ，１４ｆに形成されている。かかる内周部
は各フィルタ１１，１２の一端外周部に相似する形状と
なっており、同外周部に外嵌された状態においては第１
図に示すように所定の周間隙Ｌを形成する。また、内周
部における小径部１３ｃ，１４ｃおよび大径部１３ｅ，
１４ｅには、環状の凹条が並列的に多数形成されてい
る。

各フランジ１３，１４を各フィルタ１１，１２の一端外
周部に外嵌する際には、同外周部に予め無機接着剤を所
望の厚みに貼着し、接着剤層１５，１６の外周に各半円
筒部１３ａ，１３ｂおよび１４ａ，１４ｂを嵌合して各
ボルト１７ａ，１７ｂにて締付け固定する。その後各フ
ランジ１３，１４間にシール部材である耐熱性のパッキ
ン１８、例えばアスベストを介在させて各ボルト１９
ａ、ナット１９ｂにより各フランジ１３，１４を互いの
接合面１３ｆ，１４ｆ間で締付け固定すれば、各フィル
タ１１，１２は各フランジ１３，１４にて互いに連結さ
れる。なお、無機接着剤としては接着強度、耐熱性等の
観点から高アルミナ質の接着剤が用いられる。特に、ア
ルミナ質が約50wt％で残部がシリカを主体とするものが
好ましい。

かかる構成の接合構造によれば、各フィルタ１１，１２
とフランジ１３，１４の周間隙に無機接着剤層１５，１
６が介在しているため、これらフィルタ１１，１２とフ
ランジ１３，１４とが強固に一体化され、熱的疲労や熱
膨張差の相違による破損がないとともに、シール性が良
好である。また、かかる接合構造においては、各フラン
ジ１３，１４の接合面１３ｆ，１４ｆ間で締付け固定す
る手段を採っているため、接合時に各フィルタ１１，１
２には軸方向にも径方向にも圧縮応力が殆ど作用せず、
締付け力を大きくして接合強度を高めても各フィルタ１
１，１２に破損が生じることはない。なお、接着剤層１
５，１６には緩衝機能があり、かかる緩衝機能により上
記締付け力を一層大きくすることが可能である。

なお、本実施例においては本考案を筒状フィルタの接合
構造に実施した例について示したが、本考案はこれに限
らずセラミックス製の各種の筒体の接合構造に実施し得
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る接合構造を示すフィル
タ接合部の一部縦断側面図、第２図はフランジの平面
図、第３図は第２図の矢印III−III線方向の断面図であ
る。 符号の説明 １１，１２…フィルタ、１１ａ，１２ａ…開口端部、１
１ｃ，１２ｃ…テーパ部、１３，１４…フランジ、１３
ｃ，１４ｃ…小径部、１３ｅ，１４ｅ…大径部、１３
ｆ，１４ｆ…接合面、１５，１６…接着剤層。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミックス製の２本の筒体を、これらの
   筒体とは別体で同筒体の一端外周部に配置した一対のフ
   ランジにて互いに気密的に接合するセラミックス製筒体
   の接合構造であり、前記各筒体の一端外周部を開口端側
   が大径の段付形状に形成するとともに、前記各フランジ
   を一端に互いに対向する接合面を有するとともに前記各
   筒体の一端外周部に対応する段付形状の内周を有し同筒
   体の一端外周部に所定の周間隙を保って外嵌される形状
   に形成し、これら各筒体と前記各フランジとの周間隙に
   無機接着剤を介在させ、かつ前記各フランジの接合面間
   にシール部材を介在させてこれら両接合面間で締付け固
   定したことを特徴とするセラミックス製筒体の接合構
   造。
2. 【請求項２】前記フランジが金属製である実用新案登録
   請求の範囲第１項に記載の接合構造。
3. 【請求項３】前記フランジの内周部に１または複数の環
   状の凹条または凸条を備えている実用新案登録請求の範
   囲第１項または第２項に記載の接合構造。
4. 【請求項４】前記接着剤がアルミナ質を主体とする無機
   接着剤である実用新案登録請求の範囲第１項、第２項ま
   たは第３項に記載の接合構造。