JPH0442481Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、気体や液体が通流する管、特に蒸気
タービンの蒸気管の継手部をシールする管継手部
の気密構造に関する。

（従来の技術） 高圧、高温の気体、例えば蒸気タービンにおけ
る高圧、高温の蒸気が通流する管の継手部のシー
ルは、一般に耐熱性のある金属製の断面Ｕ字形の
リングパツキン等を使用し、該リングパツキンの
Ｕ字形部の内側に蒸気の圧力がかかるようにして
シール性を確保している。第３図はこの種のリン
グパツキンを使用した管継手部の断面図であり、
以下図面に基づいて従来技術を説明する。

第３図において１は高温強度のすぐれたニツケ
ル合金鋼例えばNIMONICからなる断面Ｕ字形の
環状のシール構造体であり、蒸気管２のフランジ
２ａの端面に管口を囲んで環状に設けられたシー
ル溝３に挿入され、Ｕ字形シールリング１が安定
した位置を保持するようにしている。なおシール
溝３の蒸気管２の内面側の側壁３ａはフランジ２
ａの端面より凹ませて相対するフランジ５ａの端
面との間に間隙４を有している。５は蒸気管２に
接続される相手側の蒸気管または車室の入口管等
である蒸気管であり、蒸気管５のフランジ５ａと
蒸気管２のフランジ２ａとはシール溝３に嵌入し
ているＵ字形シールリング１を介挿し、かつフラ
ンジ２ａに遊嵌しているリングナツト６をフラン
ジ５ａに設けられたねじ７に螺合して締付け接続
される。この際Ｕ字形シールリング１の両側のつ
ば１ａ，１ｂはそれぞれシール溝３の底面とフラ
ンジ５ａの端面に、Ｕ字形構造のばね力と管内流
通物体の圧力とにより押圧されてシール性を確保
するようにしている。

シール溝３とＵ字形シールリング１の外壁とで
画成される空間３ｂは管フランジ５ａを貫通する
孔８により蒸気管２，５内を流れる蒸気の圧力よ
り低い例えば大気圧より若干低い圧力を有するグ
ランドコンデンサ（図示せず）に連通されてい
る。これは通常フランジ２ａと５ａとは密着して
締付けられるので、空間３ｂを低圧にするととも
に、蒸気が漏洩した場合、蒸気がグランドコンデ
ンサに流して回収するためである。

このような構造により高圧、高温の蒸気が蒸気
管２，５内を通流すると、管継手部のＵ字形シー
ルリング１には隙間４を介して高圧の蒸気圧力が
かかり、一方Ｕ字形シールリング１の外壁部の空
間３ｂは孔８により低圧個所に連通し低圧になつ
ている。このためＵ字形シールリング１には差圧
がかかりＵ字形シールリング１の開口巾を拡げる
ようにするので、つば１ａ，１ｂはそれぞれ溝３
の底面とフランジ５ａの端面によりつよく押圧さ
れ十分なシール性が確保できる。

（考案が解決しようとする問題点） Ｕ形シールリング１は蒸気タービンの長期にわ
たる運転に伴い、高圧条件下で高温の蒸気に長時
間曝されるので、Ｕ字形シールリング１にはクリ
ープを生じ、このクリープのためにＵ字形構造の
もつばね力が低下する。このため蒸気圧力が低圧
の時、例えば起動時等ではＵ字形シールリング１
のつば１ａ，１ｂはそれぞれ対向する面に十分に
押圧されなくなり、シール性を確保できなくな
る。またばね力の低下が進み、つば１ａ，１ｂが
常時対向する面との間に隙間が生じているとＵ字
形シールリング１には蒸気圧力が高くなつても有
効な差圧が発生しなくなる。このためＵ字形シー
ルリング１のつば１ａ，１ｂは対向する面に押圧
されずに蒸気の漏れが生じるという問題がある。
なお、ばね力の低下によりシール性が低下した場
合、Ｕ字形シールリング１の交換が必要となる
が、Ｕ字形シールリング１は高価なNIMONIC等
であるためその製作費等保守に多大な費用がかか
るという問題もある。本考案の目的は、上記のよ
うな問題点に鑑み信頼性のあるシール性を長期に
保有し、かつ安価な材料からなる管継手部の気密
構造を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記のように構成された継手部分に
ついて、平板状の２個の環状体を重ね合せ、その
合せ面を中心として内周面側に開口する逆Ｖ字状
断面の環状空間を形成するシールリングと、この
シールリングの逆Ｖ字形断面の環状空間と相似の
山形断面を有し、前記環状空間に挿入される内側
リング体とからなるパツキンリングを嵌入し、前
記リングナツトによつて前記２つの管を接続する
ようにした。

（作用） 本考案に係る気密構造は、一方の管のフランジ
端面に刻設されている角形断面の環状溝であるシ
ール溝と、このシール溝に重ね合せて嵌入される
シールリングと、このシールリングに形成されて
いるＶ字形断面の環状空間に挿入される山形断面
の内側リング体とからなるパツキンリングを、シ
ール溝に嵌入させておいて、他方のフランジ面を
接し、リングナツトによつて緊密に２つの管を接
続していくので２つの管のフランジ端面の接触
面、シールリングの平坦面とシール溝底面及び他
方のフランジ端面との接触面ならびに２本のシー
ルリングの重ね合せ面等がリングナツトの締付力
によつて押圧され気密に接合されること、接続さ
れた管内を通流する流体の圧力が内側リング体を
介してシールリングに加わりその力がそれぞれ接
触して面との間の気密度を一層高めるように作用
すること、及びグランドコンデンサに連通する管
路が他方のフランジ部を貫通して設けられてい
て、シールリングの内外に大きな差圧が生ずるよ
うにしてあることなどが互いに連繁してそれぞれ
の接触面に作用して管継手部のシール性を信頼性
の高いものとする。

（考案の実施例） 以下図面に基づいて本考案の実施例を説明す
る。第１図は本考案の実施例による気密構造を備
えた管継手部分の断面図、第２図は第１図のＡ矢
視方向の平面図である。なお、第１図、第２図に
おいて第３図の従来例と同一部品には同じ符号を
付し、その説明を省略する。

第１図において、符号９はシールリングであつ
て、厚さの等しい２枚の平板状環状体を重ね合
せ、かつその合せ目を中心としその環状体の内周
面に開口する逆Ｖ字状断面の環状空間を形成する
ように作られている。その環状空間には、該空間
の断面形と相似の山形断面の環状体である内側リ
ング体１０が嵌入されて、シール溝３に嵌入する
パツキンリング１１が構成される。なお内側リン
グ１０は、シールリング９との熱膨脹差を考慮
し、いくつかに細分しセグメント状とすることが
望ましい。

したがつて管継手部の気密構造は、一方のフラ
ンジ２ａの端面に刻設されている角形断面の環状
溝であるシール溝３に、上記のパツキンリング１
１を嵌入させてからフランジ２ａの端面と他方の
管のフランジ５ａの端面を接合し、フランジ２ａ
に遊嵌しているリングナツト６をフランジ５ａの
ねじ７に螺合し、両フランジの端面を緊密に合せ
て管２及び５を接続して形成される。

なおシールリング９は耐熱性と強力性を保有す
るグラフアイトを上記形状に成形されたもので、
２本を重ね合せた時の厚みは、シール溝３の深さ
より若干例えば0.2mm程度大きくし、それが締付
け代として働らくようにする。又内側リング体１
０は炭素鋼で作られそのクサビ表面に窒化処理な
どの表面硬化処理を施すとともに、その頂部を若
干切欠き平坦にさせた形状に作られている。

以上説明したように構成されるパツキンリング
１１をシール溝３に嵌入した上、管２及び５のそ
れぞれのフランジ２ａ，５ａの端面を接合し、リ
ングナツト６を螺合して両管を緊密に接続するこ
とにより、フランジ２ａ，５ａの端面の接合面に
はその締付力が働いて密着するとともに、外周接
合部はリングナツト６で覆われるようになり、パ
ツキンリング１１のシールリング９は若干圧縮さ
れ状態で両フランジ２ａ，５ａの間に存在するこ
ととなる。したがつて該シールリング９がシール
溝３及びフランジ５ａの端面と弾性的に接触して
気密性を保持し、さらに管２及び５を通流する流
体の圧力が内側リング体１０を介してシールリン
グ９に作用しそれが接触面に押圧力として働らく
ことで一層シール性を向上させるのである。一方
フランジ５ａを貫通しグランドコンデンサ（図示
せず）に連通している管路８の存在がパツキンリ
ング１１内外に差圧を生じさせこれがパツキンリ
ング１１の気密効果を一層高めるように作用して
いる。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば内周側に勾配面を備えた二枚の環状板を重ね合
わせてシールリングを形成し、前記２個のシール
リングの勾配面が画成する逆Ｖ字形溝にくさび状
の内側リング体を挿入してパツキンリングを構成
して、両フランジ間のシール溝に嵌入しフランジ
を締付けたことによりシールリングの合わせ面や
フランジ端面との接触面の気密を保ち、さらにパ
ツキンリングにかかる差圧とくさび状の内側リン
グ体に加わる管内の流体の圧力をうけて、シール
リングの平坦面をその逆Ｖ字形溝部を勾配面を介
してフランジの端面に押圧するので、管継手から
管内の気体の漏洩を防止するシール性を一層確実
なものとすることができる。またシール部材は高
価な耐熱合金の代りに安価で入手しやすいグラフ
アイトや炭素鋼のような材料を使用することがで
きるので保守のコストが安くなるという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例によるシール構造体を
備えた流体用管継手部の部分断面図、第２図は第
１図の気密リングの構造部分のＡ矢視方向の平面
図、第３図は従来の気密リング構造部分を備えた
流体用管継手部の部分断面図である。 １……Ｕ字形シールリング、２，５……管、２
ａ，５ａ……フランジ、３……環状シール溝、６
……リングナツト、８……管路、９……シールリ
ング、１０……内側リング体、１１……パツキン
リング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １） 管端にフランジ部分を備えている２つの管
   が、一方の管のフランジに遊嵌されているリン
   グナツトを他方の管のフランジのねじに螺合し
   て接続される管継手部分において、一方の管の
   フランジ端面に設けられた角形断面の環状溝で
   あるシール溝に、平板状の２個の環状体を重ね
   合せ、その合せ面を中心として内周面側に開口
   する逆Ｖ字状断面の環状空間を形成するシール
   リングとこのシールリングの逆Ｖ字形断面の環
   状空間と相似の山形断面を有し、前記環状空間
   に挿入される内側リング体とからなるパツキン
   リングを嵌入し、前記リングナツトによつて前
   記２つの管を接続するようにしたことを特徴と
   する管継手部の気密構造。 ２） 実用新案登録請求の範囲第１項記載の気密
   構造において、パツキンリングを構成シールリ
   ングはグラフアイトで、セグメントリングは山
   形表面に表面硬化処理が施された炭素鋼である
   ことを特徴とする管継手部の気密構造。