JPH10196862A - フレキシブルジョイント装置 - Google Patents

フレキシブルジョイント装置

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JPH10196862A
JPH10196862A JP8357640A JP35764096A JPH10196862A JP H10196862 A JPH10196862 A JP H10196862A JP 8357640 A JP8357640 A JP 8357640A JP 35764096 A JP35764096 A JP 35764096A JP H10196862 A JPH10196862 A JP H10196862A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat insulating
insulating material
joint device
flexible joint
flanges
Prior art date
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Pending
Application number
JP8357640A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinzaburo Suzuki
信三郎 鈴木
Masahito Tanemoto
雅人 種元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichias Corp
Original Assignee
Nichias Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nichias Corp filed Critical Nichias Corp
Priority to JP8357640A priority Critical patent/JPH10196862A/ja
Publication of JPH10196862A publication Critical patent/JPH10196862A/ja
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  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温用フレキシブルジョイント装置におい
て、折損した断熱材の飛散および膜体の破損を防止する
ための改良構造を提供することである。 【解決手段】 高温用フレキシブルジョイント装置にお
いて、3層構造の断熱材層6がそれぞれ金属箔11でつ
つまれており、スタッドボルト間とスタッドボルトとフ
ランジの間で余長をもって取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電所、製鉄
所、ゴミ焼却場等の排ガスダクトや空気ダクト等の熱膨
張や振動を吸収するダクト用フレキシブルジョイント装
置の改良に関するもので、特にコンバインド火力発電所
で用いるのに最適なフレキシブルジョイント装置に係わ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、コンバインド火力発電所の燃焼装
置から排出される排ガスを通過させるダクト系路には、
ダクト自体の熱膨張を吸収する目的で、ダクト系路の一
部に、伸縮可とう性を有する筒状膜体(例えば特公昭4
8−33274号公報参照)を用いて構成したフレキシ
ブルジョイント装置が設けられている。
【0003】前記フレキシブルジョイント装置によれ
ば、ダクトに発生する熱膨張による伸縮や振動は前記筒
状膜体の変位で吸収されるが、ガスタービン出口のダク
トには高温の排ガスが流れており、放散する熱により前
記筒状膜体が破損してしまうので筒状膜体の内側に断熱
材を設けたものが使われている。
【0004】図10〜図11に、前記高温用のフレキシ
ブルジョイント装置の代表的な構造例を示す。同図にお
いて、1a,1bは連通可能に分離されたダクト、2
a,2bは各ダクトにボルトで固定された金属製スリー
ブ、3a,3bは各スリーブの外周面に溶接で固定され
たフランジ、4は両フランジをその外周端で接続する伸
縮可とう性を有する筒状膜体である。前記対向する両フ
ランジ3a,3b間の環状の空所部内のスリーブ2a,
2bには、その外周面から半径方向に突出する複数本の
スタッドボルト5a,5bが溶接で固定され、前記スタ
ッドボルト5a,5bに、ダクトから発生する高熱を遮
断するための複数層からなる断熱材6が差し込まれてい
る。この断熱材としては、セラミック繊維のフェルトを
ガラスクロスや金網等で被覆したものが多く使われてい
る。前記スタッドボルト5a,5bには断熱材6を押さ
えるスピードワッシャー7およびあて板9とボルトに差
し込んだ断熱材6を押さえるナット8が装着されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のようなダクト用
フレキシブルジョイント装置は、ダクトに発生する伸縮
を吸収するため前記筒状膜体4と断熱材6が変位を繰り
返している。特にコンバインド火力発電所のダクト系路
に使用されるようにガスが高温で大口径のダクト用フレ
キシブルジョイント装置の場合は大きな伸縮が発生する
が、従来の高温用フレキシブルジョイント装置で用いら
れる断熱材6はセラミック繊維のフェルトをガラスクロ
ス等の無機繊維のクロスで被覆したものを使用している
ため、屈曲が繰り返されると無機繊維が折れて粉末化
し、金網等で被覆されていても隙間から飛散して消失
し、断熱材層6間、あるいは断熱材層6とフランジ3
a,3bの間に隙間が生じる場合があった。
【0006】そして、このような隙間の発生を放置して
おくと、隙間から高熱が入ってきて、突然筒状膜体4が
破損するので、それを交換するためにダクト系路を止め
なければならず、多大な損失が発生し、大きな問題にな
っている。また、前記断熱材6は無機繊維が主体である
ため作業者が断熱材を取り付ける時も一部が折れて肌に
ささり、チクチクしたりカユミを生じるという問題点も
あった。
【0007】本発明は、前記構成の高温用フレキシブル
ジョイント装置の問題点を改良するためになされたもの
であって、屈曲により折れて粉末化した断熱材の飛散を
防ぎ膜体の破損を未然に防止し、また、断熱材を取り付
ける時の作業性も改善したフレキシブルジョイント装置
を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、分離された一対のダクトにそれ
ぞれ連結される連通可能な一対のスリーブと、前記各ス
リーブの外周面に対向するように設けられた一対のフラ
ンジと、前記対向するフランジ間を接続する伸縮可とう
性を有する筒状膜体と、前記筒状膜体内の各スリーブの
外周面に半径方向に突出するように設けられた複数本の
スタッドボルトと、前記スタッドボルトに積層状に差し
込まれた断熱材とからなるフレキジブルジョイント装置
において、前記断熱材が金属箔でつつまれていることを
要旨とする。
【0009】請求項2の発明のフレキシブルジョイント
装置は、請求項1の発明において、前記断熱材はその伸
縮面間に余長をもって取り付けられ、かつ前記フランジ
およびスタッドボルト間に余長をもって取り付けられて
いることを要旨とする。
【0010】請求項3の発明のフレキシブルジョイント
装置は、請求項1〜2の発明において、前記金属箔が断
熱材の伸縮面間方向(軸方向)に直交する方向に所定ピ
ッチで波状にしわ付けされていることを要旨とする。
【0011】請求項4の発明のフレキシブルジョイント
装置は、請求項1〜3のいずれかの発明において、前記
断熱材がガラスクロスおよび金網で被覆されていること
を要旨とする。
【0012】上記構成によれば、金属箔でセラミック繊
維のフェルトをつつむことにより密封性が向上するため
取扱い時の粉塵の発生を防止できる。また、断熱材であ
るセラミック繊維等のフェルトがダクトの熱膨張による
伸縮により無機繊維が折れても金属箔により密封されて
いるため断熱材の飛散を防止することができ、断熱材の
間や断熱材と金属フランジとの隙間の発生を防ぐことが
できる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1〜図2に示すように、連通可
能に分離されたダクト1a,1bの先端スリーブ2a,
2bの外周にフランジ3a,3bをそれぞれ溶接で固定
し、フランジ間を伸縮可とう性を有する筒状膜体4で接
続し、対向するフランジ間のスリーブ外周面に半径方向
に突出する複数本のスタッドボルト5a,5bを溶接で
固定し、これらのスタッドボルトに断熱材6を複数層差
し込むフレキシブルジョイント装置において、断熱材6
として前記スタッドボルト5a,5bに、図3に示す耐
熱金属箔11でつつんだセラミック繊維のフェルト10
を取り付けた構成とする。
【0014】前記の金属箔11は各種ステンレス鋼、銅
およびその合金類、アルミニウム等の各種耐熱金属を用
途に応じて用い、断熱材としてはセラミック繊維のフェ
ルト、あるいはセラミック繊維のフェルトを無機繊維の
クロスや金網等で被覆したもの等を使用することができ
る。
【0015】本発明者らは、耐熱性が高く密封性が良く
断熱材から繊維の飛散を防止できる金属を断熱材の被覆
に適用できないかを検討したが、当初は金属を薄くして
もダクトに生じる伸縮を吸収できずに短時間で屈曲破壊
を生じるという問題点があった。その後、さらに鋭意研
究した結果、薄くして伸縮面間にたるみが生じるように
長く、すなわち余長をもたせて取り付けるか、さらに好
ましくは薄くして波状にしわをつけ、同様に余長を持た
せて取り付ければ長期間の使用に耐えることを発見し
た。すなわち、厚さ50μmのSUS304製の箔11
をストローク50mm(80mm⇔30mm)の伸縮試
験機に余長をもたせるため、その長さを伸縮面間(80
mm)の1.2〜2.0倍となるようにして取り付け、
1分間に60回の速度で屈曲試験すると70,000回
〜100,000回まで破れないことを確認した。この
回数はコンバインド火力発電所が毎日運転と停止を繰り
返しても数百年に相当するので、実用上充分屈曲寿命が
あるものと予想される。本発明は、このようにして金属
箔が伸縮面間に使用できることを確認した上でなされた
ものである。また、金属箔に伸縮面間方向(軸方向)に
直交する方向にしわ付けすることにより、さらに耐屈曲
性は向上し、加えて軸方向にもしわ付けすることによ
り、曲がり易くなり、スリーブへの巻付け加工が容易に
なる。
【0016】
【実施例】本発明の実施例を説明するが本発明はこの実
施例に限定されるものではない。 実施例1 本実施例のフレキシブルジョイント装置を図1,2に示
し、断熱材を図3に示す。なお、図1,2において、図
10〜図11と同一の部材には同じ符号が付されてい
る。すなわち、1a,1bは連通可能に分離されたダク
ト、2a,2bは各ダクトにボルトで固定された外径1
000mmの金属製スリーブ、3a,3bは各スリーブ
の外周面に溶接で固定された外径1400mmのフラン
ジ、4は両フランジをその外周端で接続する伸縮可とう
性を有する筒状膜体、5a,5bは前記スリーブ2a,
2bに溶接で固定したスタッドボルト、6はスタッドボ
ルトに差し込んだ断熱材層、7はスタッドボルトに固定
したスピードワッシャー、8はスタッドボルトに取り付
ける断熱材押さえナット、9はあて板である。断熱材層
6は3層構造からなり、そのうち、中心部より1層目の
断熱材は、シリカアルミナ系のセラミック繊維を連続的
に積層し成形した厚さ50mmのセラミック繊維のフェ
ルト10を、厚さ50μmのSUS304−BAの上下
の金属箔11a,11bを合わせ面12において20m
mオーバーラップさせてつつんだもので全体の長さは3
178mm、幅は890mmである。スタッドボルト5
a,5b間の断熱材6の軸方向の長さは最長スタッドボ
ルト間距離(448mm)の1.5倍程度(670m
m)とし、すなわち0.5倍程度(220mm)の余長
をもたせ、更にこの断熱材6が金属フランジとスタッド
ボルト間距離100mmに対して約10mmの余長をも
たせて取り付けられている。次に2層目の断熱材層は、
1層目の断熱材と同様の構成で長さは3492mm、幅
は890mmであり、同様に余長を設けて取り付けられ
ている。さらに3層目の断熱材層は、1層目の断熱材と
同様の構成で長さは3806mm、幅は890mmであ
り、同様に余長を設けて取り付けられている。
【0017】実施例2 本実施例のフレキシブルジョイント装置を図1,2に示
し、断熱材を図4に示す。すなわち本実施例は、金属箔
11a,11bに伸縮面間方向に直交する方向に、ピッ
チ2mmで波状にしわ付け加工処理したものを用いて、
その他は実施例1と同じ構成となっている。
【0018】実施例3 本実施例のフレキシブルジョイント装置を図1,2に示
し、断熱材を図5に示す。すなわち本実施例は、金属箔
11a,11bに伸縮面間方向に直交する方向と、軸方
向にピッチ2mmで波状にしわ付け加工処理したものを
用いて、その他は実施例1と同じ構成となっている。
【0019】実施例4 本実施例のフレキシブルジョイント装置を図1,2に示
し、断熱材を図6に示す。すなわち本実施例は、断熱材
として実施例1のセラミック繊維のフェルト10をガラ
スヤーンを製織した厚さ1.5mmのガラスクロス13
と、線径0.25mmのSUS316ステンレス線を1
6メッシュの編み目でニット編みした金網14で被覆
し、厚さ50μmのSUS304−BAの上下の金属箔
11a,11bを合わせ面12において20mmオーバ
ーラップさせてつつんだものを用いて、その他は実施例
1と同じ構成となっている。
【0020】比較例 比較例のフレキシブルジョイント装置を図10,11に
示し、断熱材を図7〜9に示す。すなわち比較例は、断
熱材層6として1層目は図7に示すように実施例1のセ
ラミック繊維のフェルト20をシリカファイバーを製織
した厚さ0.6mmのシリカクロス21と、線径0.2
5mmのSUS316ステンレス線を16メッシュの編
み目でニット編みした金網22で被覆した長さ3178
mm、幅648mmのものを用いて、2層目は図8に示
すようにセラミック繊維のフェルト20を線径0.25
mmのSUS316ステンレス線を16メッシュの編み
目でニット編みした金網22で被覆した長さ3492m
m、幅648mmのものを用いて、3層目は図9に示す
ようにセラミック繊維のフェルト20をガラスヤーンを
製織した厚さ1.5mmのガラスクロス23で被覆した
長さ3806mm、幅648mmのものを用いて、余長
はほとんど設けないで取り付けた。
【0021】上記各実施例および比較例の口径1400
mmのフレキシブルジョイント装置を実用試験機に取り
付けて、温度700℃、圧力1000mmAqの空気を
流し、1分間に6回の速度で、面間距離(スタッドボル
ト間距離)を100mmのストロークで伸縮(448m
m⇔348mm)するように繰り返し往復運動を50,
000回させ、試験後の断熱材の外観の変化を観察した
結果を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】表1から明らかなように、SUS304の
金属箔でつつんだ断熱材は内部から生じる粉塵の飛散に
よる消失を防止できることが確認された。
【0024】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のダクト用
フレキシブルジョイント装置の構成によれば、スタッド
ボルトに耐熱金属箔でつつんだ断熱材を使用するもの
で、コンバインド火力発電所のダクトに使用しても、ダ
クトに発生する伸縮で断熱材が飛散して消失することが
少なくなり、断熱材同士の隙間や断熱材とフランジとの
隙間が生じにくくなり、膜体の破損を未然に防止できる
という効果が得られる。また、取扱い時に粉塵が発生し
にくくなるという効果もある。更に断熱材を余長をもっ
て取り付けるようにすれば断熱材の伸縮により破損する
ことを防止できる。また、金属箔に伸縮面間方向(軸方
向)に直交する方向にしわ付けをすることにより、さら
に耐屈曲性は向上し、加えて軸方向にもしわ付けするこ
とにより、曲がり易くなり、スリーブへの巻付け加工性
を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すフレキシブルジョイン
ト装置の縦断面図である。
【図2】フレキシブルジョイント装置の周方向の一部拡
大横断面図である。
【図3】実施例1における断熱材の斜視図である。
【図4】実施例2における断熱材の斜視図である。
【図5】実施例3における断熱材の斜視図である。
【図6】実施例4における断熱材の斜視図である。
【図7】従来の1層目断熱材の斜視図である。
【図8】従来の2層目断熱材の斜視図である。
【図9】従来の3層目断熱材の斜視図である。
【図10】従来のフレキシブルジョイント装置の縦断面
図である。
【図11】フレキシブルジョイント装置の周方向の一部
拡大横断面図である。
【符号の説明】
1a,1b ダクト 2a,2b スリーブ 3a,3b フランジ 4 筒状膜体 5a,5b スタッドボルト 6 断熱材層 7 スピードワッシャー 8 ナット 9 あて板 10 セラミック繊維のフェルト 11a,11b 金属箔 12 金属箔の合わせ面 13 ガラスクロス 14 金網 20 セラミック繊維のフェルト 21 シリカクロス 22 金網 23 ガラスクロス
【手続補正書】
【提出日】平成9年2月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】
【表1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10
【補正方法】変更
【補正内容】
【図 10】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分離された一対のダクトにそれぞれ連結
    される連通可能な一対のスリーブと、前記各スリーブの
    外周面に対向するように設けられた一対のフランジと、
    前記対向するフランジ間を接続する伸縮可とう性を有す
    る筒状膜体と、前記筒状膜体内の各スリーブの外周面に
    半径方向に突出するように設けられた複数本のスタッド
    ボルトと、前記スタッドボルトに積層状に差し込まれた
    断熱材とからなるフレキジブルジョイント装置におい
    て、前記断熱材が金属箔でつつまれていることを特徴と
    するフレキシブルジョイント装置。
  2. 【請求項2】 前記断熱材はその伸縮面間に余長をもっ
    て取り付けられ、かつ前記フランジおよびスタッドボル
    ト間に余長をもって取り付けられていることを特徴とす
    る請求項1記載のフレキシブルジョイント装置。
  3. 【請求項3】 前記金属箔が断熱材の伸縮面間方向(軸
    方向)に直交する方向に所定ピッチで波状にしわ付けさ
    れていることを特徴とする請求項1〜2記載のフレキシ
    ブルジョイント装置。
  4. 【請求項4】 前記断熱材がガラスクロスおよび金網で
    被覆されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
    かに記載のフレキシブルジョイント装置。
JP8357640A 1996-12-27 1996-12-27 フレキシブルジョイント装置 Pending JPH10196862A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015068434A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社東京興業貿易商会 断熱材ユニット及びこれを使用した伸縮継手並びに断熱材保持用可動ピン及びこれを使用した伸縮継手。
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