JPS63280966A - 枝付ガスケツト - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フランジ継手のガスケットのうち、例え・ば
・、多管式熱交換器の氷室フランジ等に用いられる波付
ガスケットに係り、特に、枝部シート面の変形が大であ
る場合にもシール性を保つに好適な波付ガスケットに関
する。

〔従来の技術〕

従来、多管式熱交換器の水室°フランジ等に用いられて
いる波付ガスケットの枝部の材質は、次の様なものが用
いられている。

すなわち、単体ガスケットの場合は、天然ゴム。

ネオプレン、シリコーン等のゴム類、テフロン。

ポリエチレン、フェノール樹脂等のプラスチック類、ア
スベストなどが用いられ、組み合わせガスケットは、ア
スベスト、あるいは、テフロンなどの外側をモネルやス
テンレスなどの金ｒｉｔ薄板で被覆した金属被覆ガスケ
ットなどが用いられている。

しかし、これらの材料はいずれも剛性をもたないので、
容易にたわみ、又、アスベストや金属被覆ガスケットな
どは、復元力が乏しいという性質がある。

この様に、ガスケットに用いられる材料は単体としては
、長所、短所があるので、二つ以上の材料を組み合わせ
て、両方の長所を取り入れるといったガスケットが考案
されている。

例えば、実開昭４９−１４０５５８に記載のように、金
属材料をふっ素樹脂で被覆したガスケットなどが挙げら
れる。

しかし、多管式熱交換器の氷室等に用いられる波付ガス
ケットの枝部は剛性と弾性両方を合わせ持つように考慮
されたガスケットは、従来なかった。

これは、複数の材料を組み合わせた場合、円環状のガス
ケット本体と、枝部の接合が困難なためである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

多管式熱交換器の管側流体の回流数が単パスの場合、氷
室には仕切板がないので波付ガスケットを用いることは
ないが、管側流体の回流数が複数の場合、氷室に仕切板
を設けることになり、仕切られた部屋間の流体の短絡が
生じないように氷室に用いるガスケットは波付ガスケッ
トとなる。

・こ・の場合、氷室と取合う相手の管板表面には、氷室
に設けた仕切板と一致するガスケット溝を切削し、ガス
ケット技部をここに入れて仕切板で締付ける構造となる
。

管仮に設けた溝の深さ、ガスケット厚さ・、仕切板の寸
法関係は、熱交換器の運転前の組立時には設計通りとな
っているので、シール性は保たれているが、熱交換器を
運転すると、次の因子により。

これらの寸法関係は、設計時と異なってくる。

まず、氷室の変形である。水室内部の流体圧力により氷
室全体は膨張する方向に変形する。その結果、氷室に取
付けられた仕切板は、管板から遠ざかる方向へ移動する
・ 次に管板の変形で、これには流体圧力による変形と、熱
変形がある。管板は、管側流体と胴側流体の両方に接し
ており、管側流体の圧力が胴側流体の圧力よりも大きい
場合には、管板は仕切板から遠ざかる方向へ変形する。

又、管側流体の温度が胴側流体の温度よりも低い場合に
は、管板の板厚方向の温度勾配による熱変形の方向は、
管板が仕切板から遠ざかる方向となる。

この因子により、熱交換器の運転時は仕切板先端面から
管仮に設けた溝の底面までの距離が、運転前より増すこ
とになる。更に、場合によっては、溝と仕切板のはまり
代がなくなり、ギャップが生じてしまう恐れもある。

その結果、従来用いられたガスケットの枝ではガスケッ
トの復元力が充分でないので、変形に追従できず、シー
ル性を保つことができなくなることがある。又、ガスケ
ットの剛性が充分でないので、ギャップが生じた場合、
仕切られた部屋間の差圧により、ガスケット溝からはみ
出す可能性も生じる。従って、従来のガスケットの枝で
は、これらの現象により、管側流体の短絡が生じ、熱交
換器の伝熱効果が低下する恐れがあるという問題があっ
た。

本発明の目的は、熱交換器の運転時における氷室や管板
の変形に対してもシール性を保つことのできる波付ガス
ケットを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ガスケット技の構造として、弾性に富んだ
材料の中に剛性の強い材料を通して、その両者の相反す
る長所である弾性と剛性を合わせ持つ構造とすることに
より達成される。

〔作用〕

弾性に富んだ材料を中空にすることにより、復元力を持
たせることができる。しかしそれだけでは、剛性が弱い
ので、中に剛性の強い材料を通して剛性を持たせ、たわ
まないようにする。それによって、ガスケットの枝は、
弾性と剛性の二つの特性を合わせ持つことができるので
、熱交換器の運転時の氷室や管板の変形によるガスケッ
ト溝の深さや仕切板との寸法関係の変化に追従すること
ができ、又、ガスケット技がガスケット溝からはみ出す
ことがなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。

第５図は、多管式熱交換器の全体図である。胴側流体１
７は、胴体３に取付けられた胴体入口管台８Ａより流入
し、ジャマ板９及び伝熱管４の間を通り抜けながら胴体
出口管台８Ｂより流出する。

一方、管側流体１６はまず、氷室入口管台７Ａより水室
ＩＡへ流入した後管板２に固定された伝熱管４の内部へ
入って行く。そして、伝熱管１４を介して胴側流体１７
と熱交換しながら伝熱管４の内部を流れ、仕切板５によ
り仕切られたもう一方出て行く。

第６図は、水室１と管板２の取付部の拡大図である。水
室１には氷室フランジ６が溶接により取り付けられてい
る。伝熱管４は、管板２に設けられた多数の穴に差し込
まれ、溶接、または、拡管により管板２に固定される。

管板２は胴体３に溶接により取付けられる。

氷室フランジ６と管板２は、分解可能なようにボルト１
１とナツト１２により取付けられるが、ガスケット１３
を介して締め付けることにより管側流体１５が外部に漏
洩するのを防いでいる。

又、管板２の中央には、溝が設けられており、氷室フラ
ンジ６を管板２に取付けると同時に仕切板５が溝にはま
り込むようになっている。この溝の中には、ガスケット
１３の枝部が入っており、氷室ＩＡ内にある熱交換前の
管側流体１６が、氷室ＩＢ内に流入して熱交換後の管側
流体１５と混合しないようにシールの役目を果たしてい
る。

第１図は、ガスケット１３の平面図である。

氷室フランジ６の締付部のシールを果たす円環状のガス
ケット本体１３の直径部に仕切板５と管板２の溝部をシ
ールするガスケット技部が取付けられる。

第２図は、このガスケット技部の断面を示す。

ガスケット技部は、弾性に富んだチューブ状のゴム１４
と、ゴム１４の中を通る剛性のある平鋼１５とから構成
され、平鋼１５はガスケット本体１３にロウ付等で取付
けられる。

この枝部の構造をもつガスケットを熱交換器の氷室に装
着して、熱交換器を運転した場合のガスケット技部の挙
動を、次に、説明する。

第３図は運転前、第４図は運転時のガスケット技部の変
形の様子を示す。

運転前は、仕切板５の先端面と管板２の溝の底面との距
離Ｑが短く、ゴム１４はその分押しつぶされて両面に密
着するのでシールも保たれている。

運転中は、運転圧力による氷室の変形、管板２の板厚方
向の温度勾配による熱変形、氷室側と胴側の圧力差によ
る管板２の変形等により、仕切板５の先端面と管板２の
溝の底面との距離がＱ′まで拡張する。しかし、ゴム１
４は弾力性をもっているので、距離ａ′に追従して復元
し、シール性は保たれる。

又、運転中は水室ＩＡの圧力Ｐ１と水室ＩＢの圧力Ｐ２
との間に差圧Ｐｉ−Ｐｚが生じているので。

ゴム１４は、氷室ＩＢの方向へ寄せられることになる。

この場合、第４図におけるギャップｇ′が大きいと、ゴ
ム１４だけではたわんでしまい、更に偏平化することに
より、ギャップｇ′からはみ出してしまう可能性がある
が、剛性をもつ平鋼１５をゴム１４の中に設けることに
よりゴム１４のたわみを抑えることができるので、ゴム
１４のはみ出しを防げる。

前・記実施例では、ガスケット本体１３とガスケット技
部の平鋼はロウ付等により取り付けていたが、取付ける
必要は無く分離してもよい。この場合、枝部のみを予め
仕切板５の先端に接着剤等で取付けておけば、ガスケッ
ト本体１３の装着時に、枝部を溝にはめる作業が省略で
きるので、熱交換器氷室の組み立て作業性が改善される
。

又、平鋼１５の代わりにリーフスプリングを用いると、
復元力を更に増すことができる。

又、第５図に示すようにゴム１４の高圧側に開口部を設
けると、高圧側の圧力Ｐ１と低圧側の圧力Ｐ２の差圧に
より、ゴム１４が拡がろうとするので、距離Ｑ′に追従
しやすくなる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、熱交換器の運転時の氷室や管板の変形
に対してもシール性を保つことができるので、管側流体
の短絡が無く、熱交換器の伝熱性能が低下するのを防ぐ
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のガスケットの平面図、第
２図は第１図のｎ−ｎ断面図、第３図は熱交換器の運転
前のガスケット枝部の変形を示した図、第４図は熱交換
器の運転時のガスケット技部の変形を示した図、第５図
は多管式熱交換器め全体図、第６図は第５図における氷
室と管板の取付部の拡大図である。 ＩＡ・・・入口側氷室、ＩＢ・・・出口側氷室、２・・
・管板、第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、弾性に富んだ材料の中に剛性の強い材料を内包させ
   た枝を設けたことを特徴とする枝部ガスケット。