JPH0749106B2 - サイクロン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はサイクロン，特にそのテーパ管体がセラミック
スから成るサイクロンに関する。

［従来技術及びその問題点］ セラミックスから成るサイクロンは，耐摩耗性，耐食性
に優れていることから，近年多く利用されるようになっ
てきているが，大型のサイクロンは成形，焼成等の問題
があり，幾つかの部分に分割し，組み立てているのが現
状である。また，特に摩耗の激しいテーパ管体のみセラ
ミックス化し，尚且取り替えて使用することも行なわれ
ている。その為，テーパ管体の両端部に配置される部
分，いわゆる旋回室及び粗粒チャンバーとの接合，接続
が必要となるが，セラミックス製テーパ管体は特にその
端部での欠け，割れ等の破損が生じやすく，組み立ての
際には特にその取り扱いに注意を必要とした。

従来，このようなセラミックス部品の接続においては，
（ａ）金属フランジ，（ｂ）ネジ止め，又は（ｃ）接着
剤を利用してなるものが一般的である。しかし，（ａ）
金属フランジに係るものは，セラミックス管体特にその
端部が金属フランジと接触することによって欠け・割れ
を生じ，また不均等締めによる漏れ発生の問題があり，
（ｂ）ネジ止めに係るものはネジ成形が以上に困難であ
るという作業性の問題があり，（ｃ）接着剤に係るもの
は接続部位の接合強度が非常に低いという問題を有して
いた。

本発明の課題は，上記従来技術の問題点を解消すること
にある。すなわち，セラミックスから成る分割型サイク
ロンについて，その接続部位を欠け・割れから防止して
保護し，確実に固定でき，しかも成形困難性を有さない
サイクロンを提供することにある。

［課題解決のための手段］ 本発明者は，かかる実情に鑑み上記課題を解決すべく鋭
意研究を重ねた結果，セラミックスから成るテーパ管体
をボルト等の締結部材により接続して成るサイクロンに
おいて，テーパ管体の接続端部を注入硬化性高分子材料
で鋳ぐるんでフランジとなし，該フランジにより締結部
材を保持可能に形成したところ，従来のものに比して極
めて優れた結果を得ることを見出し，ここに提案するも
のである。

すなわち，本発明に係るサイクロンは，前記テーパ管体
の少なくとも拡径端部の外周部に備えられ，注入硬化性
高分子材料の鋳ぐるみによって形成され，前記締結部材
を保持し得るフランジを有することを特徴とする。

［作用］ こうした特徴を有する本発明にあっては，テーパ管体の
接続端部の周囲に鋳ぐるみによる注入硬化性高分子材料
が存在し，接続端部を保護している。

鋳ぐるみ材は注入硬化性高分子材料であるので，硬化時
に収縮してテーパ管体に密着される。フランジはテーパ
管体とは別個に注入硬化性高分子材料の鋳ぐるみによっ
て形成され，かつ，該フランジによってボルト等の締結
部材は保持されて接続に供される。

［好適な実施態様］ フランジをテーパ管部の縮径端部の外周部にも備えるこ
とが好ましい。

高分子材料としては，注入硬化性の他，次のような特性
を具備することが好ましい。尚，各数値はJIS K 6301
の試験方法に拠るものである。

高硬度かつ高強度であること。例えば，硬度が85以
上，より好ましくは90以上であり，引張強さが300以上
より好ましくは450kg f/cm²以上であること。これによ
って，締付力にも充分に耐え，また経時的劣化が少な
く，耐久性に優れたものとなる。

ある程度の弾性を有すること。例えば，伸びが300以
上，より好ましくは450以上であること。これによっ
て，均等締めに寄与できる。

必要に応じ耐薬品性及び耐摩耗性を有すること。例え
ば，耐薬品性としては耐老化性，耐油性，耐水性が挙げ
られ，また摩耗減量（アクロン摩耗試験機荷重10 Lbs
傾角15゜1000回転による）が0.30cc/1000回以下，より
好ましくは0.10cc/1000回以下であること。これによっ
て，使用目的に適したものとなる。

具体的には，ウレタン樹脂又はゴム，その他アクリルニ
トリルブタジエンゴム（NBR），クロロプレンゴム（C
R）等の合成ゴムが挙げられる。

締結部材はフランジに埋設されていることが好ましい。
埋設部位は，ボルトの基部の内周面がテーパ管体の外周
面に当接される位置にするとよい。フランジの外周形状
は，円形のほか角形であってもよい。

フランジはテーパ管体の軸方向端面に延在して形成され
ていることが好ましい。これによって，フランジは，パ
ッキン又はＯリングとしての機能をも果たす。

テーパ管体の端部には，ボルトのヘッド部よりも該ボル
トの締付方向において径方向外方に突出する段部を有す
ることが好ましい。これによって，ボルトについてその
締付方向への移動を規制することができる。テーパ管体
自体の拡径によってその機能を兼用することもできる。
この場合，拡径率をより大にするとよい。また，テーパ
管体がその端部において同径とされている場合には，そ
の外周面を局部的に別個に端面方向に向かって拡径する
テーパ面としてもよい。

テーパ管体の端付は，その外周面が粗面とされるか，又
は軸方向に沿って凹凸面を有することが好ましい。これ
によって，テーパ管体とフランジとの結合がより強固と
なる。凹凸面は，外周面に突起又は溝を軸方向に沿って
適当間隔で備えることにより形成される。こうした突起
又は溝は周回り方向において連続的に形成しリング状と
したり，又断続的に形成して波状にするとよい。

本発明は，少なくともテーパ管体がセラミックスから成
る場合に適用できるが，管体に接続されるべき上流室
（旋回室）及び／又は下流室（粗粒チャンバ）もセラミ
ックスから成る場合に特に有用である。その場合，接続
すべき双方のセラミックス要素すなわちテーパ管体と上
流室及び／又は下流室とについて，注入硬化性高分子材
料の鋳ぐるみによってフランジを形成し，一方のフラン
ジには前記ボルトの少なくとも基部を保持させ，他方の
フランジにはボルトの軸部が嵌挿される孔を形成すると
よい。そして，一方又は双方のフランジについて，軸方
向端面（突合せ端面）に延在させるとよい。

締結部材としてはボルトの他に，ボルト・フランジのセ
ット，ユニオンソケット等の公知の螺着式締結具等を用
いて鋳ぐるみフランジに係合させてもよい。ユニオンソ
ケットは小径の場合が有利である。

又，本発明のサイクロンは，セラミックスから成るテー
パ管体を有する分割型サイクロンである限り，いかなる
型式のものであっても適用可能である。例えば，液体サ
イクロン，集塵用サイクロンなどである。又，テーパ管
体自体が軸方向又は径方向に分割されるものであっても
よい。

尚，上流室，下流室はセラミックスの他，金属など任意
の材質でよい。

［実施例］ 以下本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図〜第３図は第一実施例を示したもので,Aがサイク
ロンであり，このサイクロンＡは，セラミックスから成
るテーパ管体１と，管体１の拡径端部側に位置する旋回
室２と，管体１の縮径端部側に位置する粗粒チャンバ３
とから大略構成される。尚,2aは原料導入管,2bは分級物
排出管である。本例では，旋回室２及び粗粒チャンバ３
はともに外向フランジ付の金属製である。

前記管体１の拡径端部には，その外周部にウレタンゴム
の鋳ぐるみによってフランジ４が形成されている。使用
したウレタンゴムの特性を第１表及び第２表に示す。

フランジ４内には，ボルトの基部としてのリング５が管
体１と同心的に埋設され，かつ，その内周面が管体１の
外周面に当接している。リング５の一面側（管体拡径１
端面寄り側）には，周回り方向に適当間隔をもって複数
のボルト６…が備えられ，その軸部先端が管体１の軸方
向に沿ってフランジ４外に突出されている。ボルト６…
について，その数，間隔及び突出長さ等は適宜選択され
る。管体１の最端外周部は径方向外方に突出した段部７
となっており，該段部７の周面には複数のリング状溝８
…が形成されている。

一方，前記管体１の縮径端部にも，その外周部に前記ウ
レタンゴムの鋳ぐるみによってフランジ９が形成されて
いる。フランジ９には，ボルトの嵌挿孔10…を形成し，
ボルト（ボス部を有するもの）11…が夫々別個に各孔10
…において保持される。管体１の外周面には拡径端部と
同様に複数のリング状溝12…が形成される。尚,13,14は
管体１と旋回室2,粗粒チャンバ３との接続部位（突合せ
面）に介装されるパッキン,15…はナットである。

このような構成のサイクロンにあっては，締付部位に注
入硬化性ウレタンゴムから成るフランジ4,9が介在して
いるので，管体１と旋回室2,粗粒チャンバ３と夫々は均
等に締付けられ，確実に接続される。又，フランジ4,9
は管体１とは別体であるが，注入硬化性であるので硬化
時に収縮し，それぞれの部位において強固に密着結合さ
れる。

本例にあっては，特に拡径端部においてはボルト６…の
基部としてのリング５がフランジ４内に埋設されている
ので，締付力をフランジ４全体に分散でき，不均等締め
を極力抑止できる。又，溝８…の存在によって管体１と
フランジ４との相対移動が，溝12…の存在によって管体
１とフランジ９との相対移動が規制され，したがって各
フランジ4,9が管体１に夫々より一層強固に結合されて
いる。又，段部７によって締付時におけるリング５した
がってボルト６…の移動を規制でき，管体１と旋回室２
との接続をより一層安定に維持できる。

第４図及び第５図は第二実施例を示したもので，前記実
施例と同一構成要素には同一符号を付してその説明は省
略する（以下の実施例においても同じ）。本例は，フラ
ンジ４及び９を夫々管体１の両端面に沿って径方向内方
へ延在させ，この延在部によってパッキン機能を兼ねた
ものである。

第６図及び第７図は本発明に係るテーパ管体１につい
て，その拡径端部の外周部にフランジ４によりボルト６
…を保持した状態を示したものである。尚，管体１の縮
径端部には円板状に突起12が形成されている。

本発明は，前述した実施例に限定されるものではなく，
例えば次のような変更例を包含する。

（ａ）テーパ管体１の両端部について，ボルト6,11を埋
設してもよい。

（ｂ）テーパ管体１の一端部についてのみ，フランジ４
を延在させてもよい。

（ｃ）パッキン溝13,14の形成位置は，接続すべき突合
せ面である限りいかなる位置であってもよい。例えば，
テーパ管体１の端面，旋回室2,粗粒チャンバ３の端面，
又はフランジ4,9の端面等である。

（ｄ）鋳ぐるみフランジ4,9とは別個にボルト6,11を保
持するための金属フランジを備えてもよい。この場合，
鋳ぐるみフランジ4,9は単に段部８と同様に締付時にお
ける金属フランジ又はリングの移動を規制する機能を果
たすことになる。

［効果］ 本発明によれば，次のような種々の効果を奏する。

（１）セラミックスから成るテーパ管体の端部に高分子
材料の鋳ぐるみによって形成されたフランジが存在する
ので端部が保護され，その欠け，割れを防止でき，鋳ぐ
るみフランジ自体は損傷しにくいので，耐久性に優れた
接続構造である。セラミックスフランジでなく鋳ぐるみ
フランジであることにより，接続作業時における損傷防
止に大きく寄与する。

（２）フランジは高分子材料の鋳ぐるみによって形成さ
れ，またテーパ管体自体にフランジを形成する必要がな
いので，フランジ成形が容易である。

（３）高分子材料の鋳ぐるみによって形成されたフラン
ジは従来の金属フランジ又はセラミックスフランジに比
して弾性にも富むので，均等締めが可能であり，したが
って漏れを極力抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は，本発明の第一実施例に係るものであ
って，第１図は縦断面図，第２図は要部拡大縦断面図及
び第３図（ａ）（ｂ）はボルト（及びリング）の側面図
及び縦断面図， 第４図及び第５図は，本発明の第二実施例に係るもので
あって，第４図は縦断面図及び第５図は要部拡大縦断面
図，そして 第６図及び第７図は，本発明のテーパ管体１に係る部分
を示したものであって，第６図は斜視図及び第７図は側
面図，を表わす。 Ａ……サイクロン １……テーパ管体 4,9……フランジ 6,11……ボルト（締結部材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミックスから成るテーパ管体を締結部
   材により接続して成るサイクロンにおいて， 前記テーパ管体の少なくとも拡径端部の外周部に備えら
   れ，注入硬化性高分子材料の鋳ぐるみによって形成さ
   れ，前記締結部材を保持可能に形成したフランジ， を有することを特徴とするサイクロン。
2. 【請求項２】前記フランジを前記管体の縮径端部の外周
   部にも備えている特許請求の範囲第１項記載のサイクロ
   ン。