JPS6341649B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は密着した内外管よりなる二重管用の素
材ビレツトに関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

ボイラ等において、異なる材質の内管と外管と
が密着せしめられた構造の二重管が用いられてい
る。この種の管体は一般に、第３図に示すように
筒状の外管材１に筒状若しくは柱状の内管材２を
嵌め込んだ二重構造のビレツトを、熱間加工（熱
間圧延または熱間押出し等）することにより製造
される。このビレツトは、その外管材１と内管材
２との密着性が十分確保されることが好ましく、
このため外管材１に内管材２を焼嵌めたものが用
いられる場合がある。ところで、ボイラ等に用い
られる二重管では内外管の高度な密着性が要求さ
れるが、その素材たるビレツトの外管材及び内管
材間の合せ面に空気が存在すると、この空気中の
酸素により上記合せ面にスケールを生じ、このス
ケールが二重管における内管材の密着性を阻害
し、極端な場合には内管と外管の剥離という問題
まで生ぜしめる。この点、焼嵌め法により製造さ
れるビレツトは、内外管部材の密着性が優れ、両
部材合せ面への空気の介在も適切に抑えられると
いう利点があるが、二重管製造のため加工時加熱
される際に、外管材側から加熱されてこれから熱
膨張し始めるため、内管材及び外管材間に隙間を
生じ、この隙間に空気が入り込むという問題があ
り、このため焼嵌め法により製造されるビレツト
であつても、上記加熱時の空気侵入を防止するた
め、ビレツト各端面における内外管両部材のシー
ル溶接をせざるを得ず、この種のビレツト製造作
業を煩雑なものとしていた。

〔問題を解決するための手段及び作用〕

本発明はこのような問題点に鑑みなされたもの
で、焼嵌めにより製造されるビレツトにおいて、
加熱時に内外管部材間への空気の侵入が適切に防
止され、しかもその製造工程を簡素化し得る構造
のビレツトを提供せんとするものである。

このため本発明は、二重管用ビレツトの内管材
と外管材とは材質が異なり、したがつて一般に、
両者の線膨張係数に差があることに着目し、外管
材に内管材を焼嵌めて構成されたビレツトについ
て、その一方の端側についてのみ、両部材をその
シールと熱間加工時における両部材のズレ防止を
目的としてシール溶接し、他方の端側について
は、外管材と内管材のうち、線膨張係数の小さい
一方の部材ａの端部を、他方の部材ｂの端部から
突出せしめるとともに、この端部の部材ｂ側の周
面が部材ｂの端縁接触位置またはその近傍から部
材ｂ方向に張り出した構造とし、溶接によらずシ
ール性が確保されるようにしたものである。

すなわち、ビレツトの非シール溶接側の端部に
おいては、加熱の際、線膨張係数の大きい部材ｂ
の端縁が、両部材の膨張率の差によつて部材ａ端
部の張り出し周面に圧接され、シールが形成され
るようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の一実施例であり、線膨張係数
が外管材＜内管材である場合に採用できる構造を
示している。

ビレツトは筒状の外管材１の内側空間に筒状の
内管材２が焼嵌めにより嵌挿されている。ビレツ
トはその一端側、すなわち熱間加工時におけるト
ツプ部Ｔ側において内外管部材間がシール溶接４
されている。これに対し他端側、すなわち熱間加
工時におけるボトム部Ｂ側では溶接がなされず、
線膨張係数が相対的に小さい側の部材である外管
材１（部材ａ）の端部が、線膨張係数が大きい側
の部材である内管材２（部材ｂ）の端部から突出
ｅし、この突出部ｅの内周面３が、内管材２の端
縁（外周面端縁）接触位置Ｐ又はその近傍から内
管材２の方向に張り出している。より具体的に
は、上記内周面３は端縁接触位置Ｐ付近から順次
縮径するテーパー面を有し、且つその先端側に平
行なシール面３０を有している。

このようなボトム部Ｂ側の構造は、シール性確
保という面だけからすればビレツトトツプ部Ｔ側
でも採ることができるが、トツプ部側をこのよう
な構造とした場合、ビレツトの熱間加工、特に熱
間押出し時にトツプ部側で外管材１が内管材２に
対してずれてしまうという問題を生じ、このため
ビレツトトツプ部Ｔ側の端部では、両部材のシー
ルを兼ね両部材間が周方向で溶接４される。すな
わち、外管材１及び内管材２間に開先が形成さ
れ、開先周方向でシール溶接４がなされる。

第２図は本発明の他の実施例で、線膨張係数が
上記実施例とは逆に外管材＞内管材である場合の
構造を示している。

この場合には、線膨張係数の小さい側の部材で
ある内管材２（部材ａ）のボトム部Ｂ側の端部が
外管材１（部材ｂ）の端部から突出ｅし、この突
出部ｅの外周面３′が外管材１の端縁（内周部端
縁）接触位置Ｐ又はその近傍から外管材１方向に
張り出している。より具体的には、上記外周面
３′は上記端縁接触位置Ｐ付近から順次拡径する
テーパー面を有し、且つその先端側に平行なシー
ル面３０′を有している。

なお、ビレツトトツプ部Ｔ側では、前記実施例
と同様、両部材間でシール溶接４がなされてい
る。

以上のような各実施例で述べた構造のビレツト
では、その加熱時において、線膨張係数の大きい
部材ｂの端縁が、両部材の膨張率の差によつて部
材ａの端部の周面３又は３′上をすべつてその端
縁方向に移動し、この結果、部材ｂの端縁周面
が、部材ａの周面３又は３′、特にシール面３０
又は３０′に圧接され、その部分のシール性が確
保される。すなわち第１図のものでは、内管材２
の熱膨張率が外管材１のそれよりも大きいため、
内管材の端縁外周が、内側方向に張り出した外管
材１端部の内周面３（特にシール面３０）に圧接
され、また第２図のものでは、逆に外管材１の熱
膨張率が内管材２のそれよりも大きいため、外管
材の端縁内周が、外側方向に張り出した内管材２
端部の外周面３′（特にシール面３０′）に圧接さ
れ、それぞれボトム部Ｂにおける両部材間のシー
ル性が確保され、空気の侵入が防止される。

ここで、部材ａの突出長Ｌは、ビレツト最高温
度において内外管材の長さが等しくなるよう、即
ち最高加熱温度においてＬ＝０となるよう設定す
ることが好ましい。またシール面３０，３０′の
長さは３〜４mm程度が好ましく、このため突出長
Ｌは、このシール面長さ及びテーパ面長さ（通常
２mm程度とする）を考慮して決められる。

また、内外管材の外径、内径については、次の
ような条件で規制することが好ましい。まず、第
１図に示されるような線膨張係数が外管材＜内管
材の場合には、常温からビレツト最高加熱温度に
到るまでの総ての温度範囲で、内管材外径d₁＞外
管材突出部内径d₂となるため、両寸法の関係は常
温時d₁−d₂＝0.2mm程度となるよう規制すること
が好ましい。一方、第２図に示されるような線膨
張係数が外管材＞内管材の場合には、最高加熱温
度において、（内管材突出部外径d₂′）−（外管材内
径d₁′）＝0.2mm程度の径差（嵌め合せない状態で生
ずべき径差）を生ずるよう、常温時におけるd₁′，
d₂′の寸法を定めるようにすることが好ましい。

〔発明の効果〕 以上述べた本発明によれば、ビレツトボトム部
について溶接によることなくシール性を確保する
ことができ、このためボトム部シール溶接工程を
省略しビレツト製造工程の簡略化、能率化を図る
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を示す断面図であ
る。第２図は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。第３図は二重管用ビレツトの斜視図であ
る。 図において、１は外管材、２は内管材、３は内
周面、３′は外周面、４は溶接部、ａは線膨張係
数の小さい方の部材、ｂは線膨張係数の大きい方
の部材、ｅは突出部、Ｐは部材ｂの端縁接触位
置、Ｂはボトム部、Ｔはトツプ部を各示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒状の外管材と該外管材に焼嵌められた柱状
   又は筒状の内管材とからなり、且つ外管材と内管
   材とが線膨張係数の異なる材質で構成された二重
   管用ビレツトにおいて、外管材と内管材とがビレ
   ツトの一方の端側においてシール溶接され、ビレ
   ツトの他方の端側において、外管材と内管材のう
   ち、線膨張係数の小さい一方の部材ａの端部が、
   他方の部材ｂの端部から突出し、且つ前記端部の
   部材ｂ側の周面が、部材ｂの端縁接触位置又はそ
   の近傍から部材ｂ方向に張り出してなることを特
   徴とする二重管用ビレツト。