JPH08109987A - アルミニウム製フランジ継手構造 - Google Patents
アルミニウム製フランジ継手構造Info
- Publication number
- JPH08109987A JPH08109987A JP5208484A JP20848493A JPH08109987A JP H08109987 A JPH08109987 A JP H08109987A JP 5208484 A JP5208484 A JP 5208484A JP 20848493 A JP20848493 A JP 20848493A JP H08109987 A JPH08109987 A JP H08109987A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flange
- aluminum
- flange joint
- joint structure
- surface layer
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L23/00—Flanged joints
- F16L23/02—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高真空設備に用いられるアルミニウム製フラ
ンジ継手において、そのフランジ部の表面硬度の増大と
耐食性の向上とをはかる。 【構成】 対向するフランジ部２，２間に軟質合金製の
メタルガスケット10を介装されるアルミニウム製フラン
ジ継手１において、フランジ継手１の全表面に無電解ニ
ッケルメッキを施して強固な硬質表層５を形成すること
により、耐食性の向上のほか、メタルガスケット10との
対接部の損傷の防止を可能にした。
ンジ継手において、そのフランジ部の表面硬度の増大と
耐食性の向上とをはかる。 【構成】 対向するフランジ部２，２間に軟質合金製の
メタルガスケット10を介装されるアルミニウム製フラン
ジ継手１において、フランジ継手１の全表面に無電解ニ
ッケルメッキを施して強固な硬質表層５を形成すること
により、耐食性の向上のほか、メタルガスケット10との
対接部の損傷の防止を可能にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種分析装置、半導体
製造装置および液晶製造装置のような低真空から高真空
および超高真空を必要とする設備に用いられる継手構造
に関し、特に素材としてアルミニウムを用いた継手構造
の改良に関する。なお本明細書において、「アルミニウ
ム」は「アルミニウム合金」を含むものである。
製造装置および液晶製造装置のような低真空から高真空
および超高真空を必要とする設備に用いられる継手構造
に関し、特に素材としてアルミニウムを用いた継手構造
の改良に関する。なお本明細書において、「アルミニウ
ム」は「アルミニウム合金」を含むものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、超高真空を必要とする設備で
は、主としてステンレス鋼製のフランジ継手が用いられ
ており、またフランジ部のシール材として銅製のガスケ
ットが用いられている。素材としてのステンレス鋼は、
耐食性や機械的強度などの点で優れている反面、重量が
大きく、また粒子加速器に用いた場合、かなりの量の残
留放射能を発生するという欠点がある。
は、主としてステンレス鋼製のフランジ継手が用いられ
ており、またフランジ部のシール材として銅製のガスケ
ットが用いられている。素材としてのステンレス鋼は、
耐食性や機械的強度などの点で優れている反面、重量が
大きく、また粒子加速器に用いた場合、かなりの量の残
留放射能を発生するという欠点がある。
【０００３】そこで、ステンレス鋼の代わりに、残留放
射能の量が少なく且つ軽量なアルミニウムを用いること
が考えられたが、アルミニウム製フランジ継手では、表
面の硬度が不足し超高真空を要する部分には不具合をき
たすおそれがある。この欠点を解消するために、アルミ
ニウム製フランジ継手のフランジ部を形成するアルミニ
ウム材にイオンプレーティング処理により硬質被膜を形
成したものが従来提案されている。
射能の量が少なく且つ軽量なアルミニウムを用いること
が考えられたが、アルミニウム製フランジ継手では、表
面の硬度が不足し超高真空を要する部分には不具合をき
たすおそれがある。この欠点を解消するために、アルミ
ニウム製フランジ継手のフランジ部を形成するアルミニ
ウム材にイオンプレーティング処理により硬質被膜を形
成したものが従来提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
例では、フランジ部を形成するアルミニウム材にイオン
プレーティング処理を施して表面の硬化をはかっている
が、この表面処理は高価であり、しかも一般的な処理法
ではなく、処理できるフランジの大きさにも制限がある
などの問題点がある。本発明は、アルミニウム製フラン
ジ継手におけるこのような問題点の解決をはかろうとす
るもので、フランジ部を形成するアルミニウム材の表面
に無電解ニッケルメッキまたは硬質クロームメッキを施
すことにより、フランジ部の表面硬度の増大と耐食性の
向上とをはかった、アルミニウム製フランジ継手構造を
提供することを目的とする。
例では、フランジ部を形成するアルミニウム材にイオン
プレーティング処理を施して表面の硬化をはかっている
が、この表面処理は高価であり、しかも一般的な処理法
ではなく、処理できるフランジの大きさにも制限がある
などの問題点がある。本発明は、アルミニウム製フラン
ジ継手におけるこのような問題点の解決をはかろうとす
るもので、フランジ部を形成するアルミニウム材の表面
に無電解ニッケルメッキまたは硬質クロームメッキを施
すことにより、フランジ部の表面硬度の増大と耐食性の
向上とをはかった、アルミニウム製フランジ継手構造を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載のアルミニウム製フランジ
継手構造は、アルミニウムにより製作されたフランジ継
手において、同フランジ継手のフランジ部が、その全表
面に無電解ニッケルメッキまたは硬質クロームメッキを
施されて硬質表層が形成されていることを特徴としてい
る。
め、本発明の請求項１に記載のアルミニウム製フランジ
継手構造は、アルミニウムにより製作されたフランジ継
手において、同フランジ継手のフランジ部が、その全表
面に無電解ニッケルメッキまたは硬質クロームメッキを
施されて硬質表層が形成されていることを特徴としてい
る。
【０００６】また請求項２に記載のアルミニウム製フラ
ンジ継手構造は、アルミニウムにより製作されたフラン
ジ継手において、フランジ部と同フランジ部に形成され
たシール材収容スペースとをそなえ、少なくとも上記フ
ランジ部における上記シール材収容スペースの表面に無
電解ニッケルメッキまたは硬質クロームメッキを施され
て硬質表層が形成されていることを特徴としている。
ンジ継手構造は、アルミニウムにより製作されたフラン
ジ継手において、フランジ部と同フランジ部に形成され
たシール材収容スペースとをそなえ、少なくとも上記フ
ランジ部における上記シール材収容スペースの表面に無
電解ニッケルメッキまたは硬質クロームメッキを施され
て硬質表層が形成されていることを特徴としている。
【０００７】さらに請求項３に記載のアルミニウム製フ
ランジ継手構造は、請求項２に記載のアルミニウム製フ
ランジ継手構造において、上記シール材収容スペース
が、メタルシールおよびＯリングの収容部をそなえてい
ることを特徴としている。
ランジ継手構造は、請求項２に記載のアルミニウム製フ
ランジ継手構造において、上記シール材収容スペース
が、メタルシールおよびＯリングの収容部をそなえてい
ることを特徴としている。
【０００８】
【作用】上述の本発明のアルミニウム製フランジ継手構
造では、アルミニウムの表面に施された無電解ニッケル
メッキまたは硬質クロームメッキがアルミニウムの表面
に硬質表層を形成する。また、シール材収容スペース
が、メタルシールおよびＯリングを別個に収容するのに
適した形状に形成されているため、当該フランジ継手が
適用される設備に適応したいずれのシール材にも、対応
が可能となる。
造では、アルミニウムの表面に施された無電解ニッケル
メッキまたは硬質クロームメッキがアルミニウムの表面
に硬質表層を形成する。また、シール材収容スペース
が、メタルシールおよびＯリングを別個に収容するのに
適した形状に形成されているため、当該フランジ継手が
適用される設備に適応したいずれのシール材にも、対応
が可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明すると、図１は第１実施例としてのアルミニウム製フ
ランジ継手構造の側断面図、図２は第２実施例としての
アルミニウム製フランジ継手構造の側断面図、図３は同
変形例の側断面図、図４は容器一体形フランジの斜視図
である。
明すると、図１は第１実施例としてのアルミニウム製フ
ランジ継手構造の側断面図、図２は第２実施例としての
アルミニウム製フランジ継手構造の側断面図、図３は同
変形例の側断面図、図４は容器一体形フランジの斜視図
である。
【００１０】図１により第１実施例を説明する。この実
施例のアルミニウム製フランジ継手構造も、超高真空設
備の配管部に用いられるもので、図１において符号１，
１は互いに対向して配設されるアルミニウム製のフラン
ジ継手を示していて、各フランジ継手１はフランジ部２
と真空設備の配管に接続される管接続部３とをそなえ、
双方のフランジ継手１，１が各フランジ部２の内面に形
成されたシール面２ａ，２ａ間に軟質金属製のメタルガ
スケット10を介在させて締付けボルト４により締付けら
れるようになっている。符号６はメタルガスケット10を
収容するためにシール面２に形成された円環状のシール
材収容スペースを示している。
施例のアルミニウム製フランジ継手構造も、超高真空設
備の配管部に用いられるもので、図１において符号１，
１は互いに対向して配設されるアルミニウム製のフラン
ジ継手を示していて、各フランジ継手１はフランジ部２
と真空設備の配管に接続される管接続部３とをそなえ、
双方のフランジ継手１，１が各フランジ部２の内面に形
成されたシール面２ａ，２ａ間に軟質金属製のメタルガ
スケット10を介在させて締付けボルト４により締付けら
れるようになっている。符号６はメタルガスケット10を
収容するためにシール面２に形成された円環状のシール
材収容スペースを示している。
【００１１】ここで、フランジ継手１，１は、全体を、
通常の圧延板材および丸棒を切削加工することにより形
成されており、その全表面に無電解ニッケルメッキによ
る表面処理が行なわれ、これにより強固な硬質表層５が
形成されている。図１には、左側のフランジ継手１にの
みに硬質表層５が形成されている構成が記載されている
が、右側のフランジ継手１にも同様の硬質表層が形成さ
れていることは言うまでもない。無電解ニッケルメッキ
の厚さとしては５〜20μが適当である。なお、フランジ
継手１，１の管接続部３には真空設備の配管がそれぞれ
溶接等により取り付けられる。
通常の圧延板材および丸棒を切削加工することにより形
成されており、その全表面に無電解ニッケルメッキによ
る表面処理が行なわれ、これにより強固な硬質表層５が
形成されている。図１には、左側のフランジ継手１にの
みに硬質表層５が形成されている構成が記載されている
が、右側のフランジ継手１にも同様の硬質表層が形成さ
れていることは言うまでもない。無電解ニッケルメッキ
の厚さとしては５〜20μが適当である。なお、フランジ
継手１，１の管接続部３には真空設備の配管がそれぞれ
溶接等により取り付けられる。
【００１２】上述の構成により、すなわちフランジ継手
をアルミニウム製とするとともにその全表面に無電解ニ
ッケルメッキを施して強固な硬質表層５を形成すること
により、対向するシール面２ａ，２ａ間に軟質金属製の
メタルガスケット10を介在させて締付けボルト４で締付
けるとき、フランジのシール面、特にメタルガスケット
10を収容するためのスペース６のナイフエッジ部がメタ
ルガスケット10により損傷を受けることを防止でき、シ
ール性を向上することができる。またメタルガスケット
10がフランジのシール面に溶着するのを防止できる。さ
らに、管接続部３の内面７にも硬質表層５が形成されて
いるため、超高真空中におけるアルミニウム素材からの
ガス放出を抑制することができ、さらに弗素以外のガス
に対する耐腐食性を向上させることができる。
をアルミニウム製とするとともにその全表面に無電解ニ
ッケルメッキを施して強固な硬質表層５を形成すること
により、対向するシール面２ａ，２ａ間に軟質金属製の
メタルガスケット10を介在させて締付けボルト４で締付
けるとき、フランジのシール面、特にメタルガスケット
10を収容するためのスペース６のナイフエッジ部がメタ
ルガスケット10により損傷を受けることを防止でき、シ
ール性を向上することができる。またメタルガスケット
10がフランジのシール面に溶着するのを防止できる。さ
らに、管接続部３の内面７にも硬質表層５が形成されて
いるため、超高真空中におけるアルミニウム素材からの
ガス放出を抑制することができ、さらに弗素以外のガス
に対する耐腐食性を向上させることができる。
【００１３】次に、図２，図３により第２実施例を説明
する。この実施例では、フランジ２のシール面２ａに形
成される円環状のシール材収容スペース６が、内側のＯ
リング11の収容部６ａと、この収容部６ａの外側に連設
されるナイフエッジ部６ｃをそなえたメタルガスケット
10の収容部６ｂとから形成されている。なおこの実施例
のアルミニウム製フランジ継手構造もその全表面に無電
解ニッケルメッキが施されて強固な硬質表層が形成され
ていることは言うまでもない。
する。この実施例では、フランジ２のシール面２ａに形
成される円環状のシール材収容スペース６が、内側のＯ
リング11の収容部６ａと、この収容部６ａの外側に連設
されるナイフエッジ部６ｃをそなえたメタルガスケット
10の収容部６ｂとから形成されている。なおこの実施例
のアルミニウム製フランジ継手構造もその全表面に無電
解ニッケルメッキが施されて強固な硬質表層が形成され
ていることは言うまでもない。
【００１４】上述の構成により、この第２実施例の場
合、シール材としてメタルガスケット10またはゴム製の
Ｏリング11を選択使用することが可能となる。例えば、
リーク量が１×10-8Atm・cc／sec以下の超高真空設備に
は、メタルガスケットが好適で、リーク量が２×10-8At
m・cc／sec以上の真空設備にはゴム製のＯリングが適し
ている。
合、シール材としてメタルガスケット10またはゴム製の
Ｏリング11を選択使用することが可能となる。例えば、
リーク量が１×10-8Atm・cc／sec以下の超高真空設備に
は、メタルガスケットが好適で、リーク量が２×10-8At
m・cc／sec以上の真空設備にはゴム製のＯリングが適し
ている。
【００１５】メタルガスケットはフランジ部の開閉毎に
新品に交換しなければならないが、ゴム製のＯリングは
数千回の開閉に耐えることができるため、リーク量の制
限があまりシビアでなく、かつフランジ部の開閉頻度の
多い設備にはゴム製のＯリングがランニングコストの面
で有利であるというように、フランジ継手が適用される
設備に応じてシール材も異なるが、この実施例のよう
に、両方のシール材の専用の収容スペースを予めシール
面に形成することにより、大量生産が可能となって、製
造コスト上有利である。
新品に交換しなければならないが、ゴム製のＯリングは
数千回の開閉に耐えることができるため、リーク量の制
限があまりシビアでなく、かつフランジ部の開閉頻度の
多い設備にはゴム製のＯリングがランニングコストの面
で有利であるというように、フランジ継手が適用される
設備に応じてシール材も異なるが、この実施例のよう
に、両方のシール材の専用の収容スペースを予めシール
面に形成することにより、大量生産が可能となって、製
造コスト上有利である。
【００１６】またこの実施例のものでは、溶接場所のリ
ークテストをＯリングを装着することにより簡単に行な
うことができるという利点もある。なお上記の両実施例
では、フランジ継手の全表面に無電解ニッケルメッキを
施しているが、シール面のメタルシールやＯリングの収
容スペースの表面にのみメッキ処理を施すことにより、
メタルシール等による損傷を防止できる作用効果が得ら
れることは、言うまでもない。また、無電解ニッケルメ
ッキに代え硬質クロームメッキを施しても同様の作用効
果が得られる。
ークテストをＯリングを装着することにより簡単に行な
うことができるという利点もある。なお上記の両実施例
では、フランジ継手の全表面に無電解ニッケルメッキを
施しているが、シール面のメタルシールやＯリングの収
容スペースの表面にのみメッキ処理を施すことにより、
メタルシール等による損傷を防止できる作用効果が得ら
れることは、言うまでもない。また、無電解ニッケルメ
ッキに代え硬質クロームメッキを施しても同様の作用効
果が得られる。
【００１７】さらに、上記の両実施例のものは、断面が
ほぼ円形の通常の丸棒を切削加工して、フランジ部およ
び管接手部が一体のフランジ継手を作製しているが、フ
ランジ継手１が図４に示したような容器12に溶接された
容器に一体形のものにも適用可能であり、また、フラン
ジ部が角形のものも、丸形のものと同様に、角形の通常
の圧延材を切削加工して作製することができるため、鍛
造材や特殊成分を含有させた材料等の高価な材料を用い
ることなく、通常のアルミニウム材で十分な表面硬度を
得ることができる。
ほぼ円形の通常の丸棒を切削加工して、フランジ部およ
び管接手部が一体のフランジ継手を作製しているが、フ
ランジ継手１が図４に示したような容器12に溶接された
容器に一体形のものにも適用可能であり、また、フラン
ジ部が角形のものも、丸形のものと同様に、角形の通常
の圧延材を切削加工して作製することができるため、鍛
造材や特殊成分を含有させた材料等の高価な材料を用い
ることなく、通常のアルミニウム材で十分な表面硬度を
得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のアルミニ
ウム製フランジ継手構造によれば次のような効果ないし
利点が得られる。 (1) フランジ継手をアルミニウム製とすることにより、
軽量でしかも残留放射能の量の少ないフランジ継手を得
ることができ、さらに、その全表面に硬質表層が形成さ
れたことにより、アルミニウム製フランジ継手の表面硬
度の増大と耐食性の向上とをはかることができる。 (2) アルミニウム製フランジ継手のシール材の収容スペ
ースの表面に無電解ニッケルメッキまたは硬質クローム
メッキを施して強固な硬質表層を形成することにより、
メタルシール等のシール材によりフランジ継手のシール
面が損傷されるのを防止することができ、フランジ継手
のシール性を向上させることができる。 (3) シール面に、メタルシールおよびゴム製のＯリング
の二種のシール材をそれぞれ収納可能な収納スペースを
形成したため、いずれのシール材にも対応が可能なアル
ミニウム製フランジ継手構造を得ることができる。
ウム製フランジ継手構造によれば次のような効果ないし
利点が得られる。 (1) フランジ継手をアルミニウム製とすることにより、
軽量でしかも残留放射能の量の少ないフランジ継手を得
ることができ、さらに、その全表面に硬質表層が形成さ
れたことにより、アルミニウム製フランジ継手の表面硬
度の増大と耐食性の向上とをはかることができる。 (2) アルミニウム製フランジ継手のシール材の収容スペ
ースの表面に無電解ニッケルメッキまたは硬質クローム
メッキを施して強固な硬質表層を形成することにより、
メタルシール等のシール材によりフランジ継手のシール
面が損傷されるのを防止することができ、フランジ継手
のシール性を向上させることができる。 (3) シール面に、メタルシールおよびゴム製のＯリング
の二種のシール材をそれぞれ収納可能な収納スペースを
形成したため、いずれのシール材にも対応が可能なアル
ミニウム製フランジ継手構造を得ることができる。
【図１】本発明の第１実施例としてのアルミニウム製フ
ランジ継手構造の側断面図。
ランジ継手構造の側断面図。
【図２】同第２実施例としてのアルミニウム製フランジ
継手構造の側断面図。
継手構造の側断面図。
【図３】同変形例の側断面図。
【図４】同容器一体形フランジ継手の斜視図。
【符号の説明】 １ フランジ継手 ２ フランジ部 ３ 管接続部 ４ 締付けボルト ５ 硬質表層 ６ シール材収容スペース ６ａ Ｏリングの収容部 ６ｂ メタルガスケットの収容部 10 メタルガスケット 11 Ｏリング 12 容器
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミニウムにより製作されたフランジ
継手において、同フランジ継手のフランジ部が、その全
表面に無電解ニッケルメッキまたは硬質クロームメッキ
を施されて硬質表層が形成されていることを特徴とす
る、アルミニウム製フランジ継手構造。 - 【請求項２】 アルミニウムにより製作されたフランジ
継手において、フランジ部と同フランジ部に形成された
シール材収容スペースとをそなえ、少なくとも上記フラ
ンジ部における上記シール材収容スペースの表面に無電
解ニッケルメッキまたは硬質クロームメッキを施されて
硬質表層が形成されていることを特徴とする、アルミニ
ウム製フランジ継手構造。 - 【請求項３】 請求項２に記載のアルミニウム製フラン
ジ継手構造において、上記シール材収容スペースが、メ
タルシールおよびＯリングの収容部をそなえていること
を特徴とする、アルミニウム製フランジ継手構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5208484A JPH08109987A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | アルミニウム製フランジ継手構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5208484A JPH08109987A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | アルミニウム製フランジ継手構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08109987A true JPH08109987A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=16556930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5208484A Pending JPH08109987A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | アルミニウム製フランジ継手構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08109987A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017053423A (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 日本ピラー工業株式会社 | メカニカルシール |
| US10718451B2 (en) * | 2016-04-28 | 2020-07-21 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Assembly component for a vacuum chamber and method for producing the assembly component |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP5208484A patent/JPH08109987A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017053423A (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 日本ピラー工業株式会社 | メカニカルシール |
| US10718451B2 (en) * | 2016-04-28 | 2020-07-21 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Assembly component for a vacuum chamber and method for producing the assembly component |
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