JPS5817289A - セラミツクス管の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセラミックス管の接合方法に関するものである
。長いセラミックス管を用いる好ましい用途として例え
ば流体の搬送や伝熱管などがある。前者は高温の流体を
搬送するだめの電気炉やガス炉の雰囲気調整用の炉芯管
としてセラミックス管の長さとして２ｍ以上にも及ぶ必
要のあることがあり、また後者は高温での熱口収を可能
とする熱交換器として使用されこれも同様である。

このような長い用途に使用されるセラミックス管を耐久
性のあるものとして製造することは非常に困難であるば
かりか使用に除′して熱的歪や機械的歪により破壊され
易い。

例えば両端を固定した場合でも固定面が１〜２ｆｆｌｌ
＋程度すれてもセラミックス管がたわみ、セラミックス
管が２ｍにも及んでいても容易に割れてしまう。

従来のセラミックス管の接続方法として典型的な方法は
第１図に示す如くである。

即ち第１図（ａ）は一方のセラミックス管１に他方の管
２を嵌合接続した例、第１図（ｂ）はセラミックス管１
．２を通常のフランジ８で接続した例であるが、これら
はいずれも前記した欠点を十分克服するに到っていない
のが果状である。

本発明はこれらの点に鑑み種々研究された結果として見
い出されたものであって、熱的かつ機械的歪を吸収しこ
れらに起因する応力の発生を防止しうるセラミックス管
の接合方法を開発することに成功したものである。

即ち、本発明は少くとも一方のセラミックス管の一端部
の外周部を断面円孤状外周面として形成し、この外周面
と少くとも部分的−同一曲率をもった断面円弧状内周面
をもったセラミックスからなる環状の接合部材を介在せ
しめて仙・方のセラミックス管とを接合せしめること′
（ｉ７特徴とするセラミックス管の接合方法を要旨とす
るものである。

本発明方法を以下図面を参照しつつ説明する。

本発明の接合方法はセラミックス管とセラミックス管を
接合する場合において、一つのセラミックス管の一端部
で後述するような態様でＴｈ−合しておけば目的は達成
されるのであって、以下それを例示して説明するが８本
以上接続する場合などその両端部に適用しても勿論効果
的である。

また、後述するように他方のセラミックス管２と接合部
材８との接合は、その部分において本発明の方法での接
合を適用してもよいし７、従来公知の適当な接合手段で
接合することもできまたそのよ゛うな方法でも十分であ
る。

第２図及び第８図は、本発明方法の最も間峙化されたタ
イプの接合方法を示しているものであり、一方のセラミ
ックス管１の一端部１ａの外周部に断面半円弧状の凸条
部を環状に形成せしめて、これを後述する接合部材３内
周面と接合せしめるようにした例である。

即ち、との凸条部として第２図では管１とは別に成形し
た環状接続部材４を管１の外周部に通常接着剤で接着し
て形成したものであり、第８図ではこの接続部材４に相
当する部分を管１の成形時に一体的に形成しておいたも
のを示している。

本発明は、後述する例を含めてこのように管１の一端部
１ａの外周部を断面円孤状外周面１ｂ又は４ｂとして形
成し、この外周面と少くとも部分的に同一曲率をもった
断面円孤状内周面８ａをもった接合部材８を相対して面
接触しうるように接合するのである。

ここで、この外周面１ｂ又は４ｂの円弧部を形成する曲
率と接合部材の内周面８ａを形成する曲率とは少くとも
部分的に同一であることが必要で、このようにすること
によシ熱歪などによる管のたわみがあっても管自体に応
力を必沓以上に及ぼすことなく吸収しうるものである。

これは、円孤状球面同士がボールジヨイントの如く摺動
して互いに歪を発生しないようにたわむことができるか
らであり、従って同一曲率をもつ円弧面が長い程たわみ
（１一つのセラミックス管に対しての他のセラミックス
管の傾斜角度）に対する追随性が増すので好ましいが、
そわでも角度として９０°（４分の１円弧）以内で十分
である。（円弧を真球面とした場合で）ここで接合部材
８について説明すると、接合部材８は前述の如く外周面
１ｂ又は４ｂの円弧と部分的に同一の円弧を内周面３ａ
として形成した環状のセラミックス部材であればよいの
であって、通常一体成形によって得たものが使用される
が、その断面形状としては目的に応じて任意の設計によ
り決定される。

つぎに第４図乃至第６図に示す例は、接歓１部材４を使
用し、かつこの接続部材をセラミックス管１の一端部１
ａの外周部と端面ＩＣに跨がるように管１に接合せしめ
たものであシ、それらのなかでも第４図及び第６図は管
１の外側に相当する部分の断面形状としては半円形であ
って望ましい態様を示しており、第５図は同様に％円形
状である。また、第６図に示す−・ｉ（は゛この接続部
材と管との接続を互いに円弧をもって実施せしめた例で
ある。

このような管と各部材との接続については、まず接続部
材４と管１とは一般に接着剤で予め固着せしめてしまう
ことがよいが、接合部材８と接続部材４又は管１の凸条
部とは必ずしも固着せしめてしまう必要はなく、接合剤
を介在せしめても側内外曲面間をシールする程度にシー
リング材として介在せしめておく程度でも十分である。

このシーリング材を適当に選ぶことにより、管のたわみ
に対する追随性は十包でかつシール不十分によるリーク
の防止も十分可能とできる。

尚、接合材やシール材としてはセラミックス管と同材質
のセラミックス粉末とセメントなどの接看材などからな
る硬化可能な或は知１成司能なペースト或は粉末などが
適当である。

また、前述したように接合部材８と他方のセラミックス
管２との接合は予め接着剤で固着しておくのがよいが、
この接合における望ましい態様は第４図乃至第６図にお
ける管１と接続部材との接続と同様、管の外周面と端部
に跨って接合部材に接合せしめておくようにするのがよ
い０ 本発明において、セラミックス管と接合部材若しくは接
合部材はともに好ましい態様として熱膨張率的にみて同
−又はほぼ同一の材質からなるものであることは勿論で
あるが、異なる材質からなる接合に応用しうろことも勿
論可能である。

このように本発明は、応力発生を防止し長期にわたる耐
久性を有するセラミックス管の接合方法を提供しうるの
であって、その実用的価佃は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の接合方法を説明する断面図、第２図乃至
第６図は本発明の接合方法を説明する断面図をそれぞれ
示している。 図面にて、１及び２はセラミックス管、３は接合部材、
４は接続部材を示す。 才１図 （ａ）　　　　　　　　　　　　（Ｌ′＋２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　少くとも一方のセラミックス管の一端部の外周部を
   断面円孤状外周面として形成し、この外周面と少くとも
   部分的に同一曲率をもった断面円孤状内周面をもったセ
   ラミックスからなる環状の接合部材を介在せしめて他方
   のセラミックス管とを接合せしめることを特徴とするセ
   ラミックス管の接合方法。 ２　セラミックス管の一端部の外周部に、断面円弧状外
   周面をもつ環状のセラミックスからなる接続部材を接続
   せしめ、咳接続部材に該接続部材の外周面と少くとも部
   分的に同一曲率をもった断面円孤状内周面をもった環状
   の接置部材を介在せしめる特許請求の範囲第１項記載の
   接合方法。 ａ　接続部材は、セラミックス管の一端部の外局部と端
   面に跨って接合せしめてなる特許請求の範囲第２項記載
   の接合方法。 屯　セラミックス管の一端部の外周部の断面円孤状外周
   面を形成する接続部材は、該セラミックス管の成形時に
   一体物として形成しておくものである特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ａ　セラミックス管の一端部の外周部を断面半円弧状外
   局面として形成する特許請求の範囲第１項乃至第４項い
   ずれか記載の接合方法。 Ｇ　一方のセラミックス管の一端外周部の外面と接合部
   材の内周面とを直接又はシール材を介して間接に円孤状
   接触で接合せしめてなる特許請求の範囲第１項乃至第５
   項いずれか記載のセラミック管の接合方法。 ７一方のセラミックス管の一端外周部の外面形状と接合
   部材の内周面形状が同心円球面をなしている特許請求の
   範囲第１項記載の接合方法。 ＆　他方のセラミックス管は、その一端部の外周部と端
   面の両部会に跨って介在せしめるように接合部材に接合
   してなる特許請求の範囲第１項乃至第７項いずれか記載
   の接合方法。 ａ　セラミックス管と接合部材及び接続部材はともに熱
   膨張率的にみて同−又はほぼ同一の材質からなる特許請
   求の範囲第１項記載の接合方法。