JPH08219288A - フランジのパッキン座及び金属パッキン並びに金属パッキンの装着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高圧或いは高温の圧力容器や配管をシールす
るに当り、ボルトの締付けトルクを小さくして作業労力
を軽減するとともに、フランジの材料費及び加工費を低
減してコストダウンを図る。 【構成】 対峙したフランジ２３及び２４の合接部位の
内周縁部に夫々傾斜した段部２８及び２９を周設し、夫
々の段部２８及び２９の奥にサポート部３２及び３３を
周設する。一方、略中空円筒体の金属パッキン３６に
は、その外側面に大径のパッキン部３７と小径のガイド
部３８及び３９を周設する。そして、夫々のサポート部
３２及び３３に金属パッキン３６のガイド部３８及び３
９を内嵌し、夫々の段部２８及び２９へパッキン部３７
両側の周縁部３７ａ及び３７ｂを当接させて、双方のパ
ッキン座３４及び３５に金属パッキン３６を装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高圧或いは高温下で使用
される圧力容器や配管のフランジのパッキン座及び金属
パッキン並びに金属パッキンの装着方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、高圧或いは高温下で使用される圧
力容器や配管のシール方法としては、例えば図７（ａ）
に示すように、対峙したフランジ１，２の合接面の一方
に環状の角形リブ３を突設し、他方に環状の平溝４を穿
設して角形リング状の金属パッキン５を嵌入し、この金
属パッキン５の表面に前記角形リブ３が当接するように
２枚のフランジ１，２を合接し、ボルト６及びナット７
にて双方のフランジ１，２を緊締する方法が知られてい
る。

【０００３】また、図７（ｂ）に示すように、一方のフ
ランジ１に環状の三角形リブ８を突設するとともに、他
方のフランジ２に環状のＶ溝９を穿設し、該Ｖ溝９と前
記三角形リブ８との間に薄板状の金属パッキン１０を介
装しながら２枚のフランジ１，２を合接し、ボルト６及
びナット７にて双方のフランジ１，２を緊締する方法も
知られている。

【０００４】更に、図７（ｃ）に示すように、双方のフ
ランジ１，２に環状のノッチ１１を穿設し、双方のノッ
チ１１，１１間にデルタ形リング状の金属パッキン１２
を介装して２枚のフランジ１，２を合接し、ボルト６及
びナット７にて双方のフランジ１，２を緊締する方法も
知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】高圧或いは高温下で使
用される圧力容器や配管のシール方法としては、前述し
たように、対峙したフランジの合接面に金属パッキンを
介装して、双方のフランジを締結しているが、図７
（ａ）及び（ｂ）の方法は金属パッキンがリブ及び溝に
面接触しているため、ボルトの締付けトルクが大きくな
って作業者は多大な労力を強いられる。

【０００６】また、締付けトルクが大であるのでリブ及
び金属パッキンが変形し易く、これらの変形はリークを
発生する原因となる。特に、図７（ａ）の方法は双方の
フランジの芯合せがずれることがある。そして、大きな
締付けトルクに耐えるようにフランジの外径及び厚みを
大に形成すれば材料費が嵩んでコスト高になる。

【０００７】一方、図７（ｃ）の方法は金属パッキンが
ノッチに線接触しているため、他の方法よりもボルトの
締付けトルクは小さくてよい。然し、図７（ａ）乃至
（ｃ）の何れの方法も、フランジの合接面にリブや溝或
いはノッチ等のパッキン座を設けるので加工工数が増加
する。また、パッキン座がフランジの合接面にあるた
め、フランジの中心からシール位置までの半径が大とな
り、高圧或いは高温を保持するために設計上の強度を大
きくしなければならない。

【０００８】そこで、高圧或いは高温の圧力容器や配管
をシールするに当り、ボルトの締付けトルクを小さくし
て作業労力を軽減するとともに、フランジの材料費及び
加工費を低減してコストダウンを図るために解決すべき
技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を
解決することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、対峙したフランジの
合接部位の内周縁部に夫々段部を周設し、該段部はフラ
ンジの合接面から奥に向けてその直径が漸減するように
斜設され、更に、該段部の奥にサポート部を周設したフ
ランジのパッキン座、及び対峙したフランジのパッキン
座に介装される略中空円筒体の金属パッキンであって、
その外側面の円周方向に大径のパッキン部を周設し、該
パッキン部の両側に小径のガイド部を周設した金属パッ
キン、並びに対峙したフランジの夫々のサポート部に金
属パッキンの両側のガイド部を内嵌するとともに、夫々
のフランジに周設された段部へ金属パッキンのパッキン
部両側の周縁部を当接させて、対峙したフランジのパッ
キン座に金属パッキンを介装する金属パッキンの装着方
法を提供するものである。

【００１０】

【作用】本発明は、フランジの内周縁部に段部を斜設し
てパッキン座が形成されており、金属パッキンの両側か
らフランジを接近させて、夫々のフランジのサポート部
に金属パッキンのガイド部を内嵌するとともに、金属パ
ッキンのパッキン部両側の周縁部を夫々のフランジの段
部へ当接させて、対峙したフランジのパッキン座に金属
パッキンを介装する。

【００１１】金属パッキンのパッキン部の周縁部はフラ
ンジの段部に対して線接触の状態で当接し、且つ、該周
縁部はフランジの合接面に平行となっている。従って、
フランジのパッキン座に金属パッキンが均一に圧接し、
金属パッキンの接触面積も小であることから、合接され
たフランジは小なる締付けトルクにて高いシール性を発
揮する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図６に従
って詳述する。図１は圧力容器の蓋２１と本体２２を示
したものであり、双方のフランジ２３及び２４には夫々
複数のボルト孔２５，２５…及び２６，２６…が開穿さ
れている。

【００１３】前記蓋２１の中央部には、測定器等を装着
するための取付孔２７が開穿されている。また、蓋２１
と本体２２の合接部位、即ち、フランジ２３と２４の合
接面の内周縁部には、夫々段部２８及び２９が周設され
ている。夫々の段部２８及び２９は、フランジ２３及び
２４の合接面から奥に向けてその直径が漸減するように
斜設されており、該段部２８及び２９の表面は超硬質材
をライニング加工してある。

【００１４】更に、夫々の段部２８及び２９の奥に、容
器内面部３０及び３１に接する位置にサポート部３２及
び３３を周設する。該サポート部３２及び３３は夫々容
器内面部３０及び３１と同一直径に加工されており、前
記段部２８，２９とサポート部３２，３３とでパッキン
座３４及び３５が構成される。

【００１５】図２は金属パッキン３６を示し、略中空円
筒体の外側面には円周方向に大径のパッキン部３７が周
設され、該パッキン部３７の両側に小径のガイド部３８
及び３９を周設してある。夫々のガイド部３８及び３９
の外径寸法は、前記圧力容器の蓋２１及び本体２２に設
けられたパッキン座３４及び３５のサポート部３２及び
３３の内径寸法よりやや小径に形成されている。該金属
パッキン３６の材質は特に限定すべきではないが、前記
ライニング加工された段部２８及び２９の表面硬度より
低硬度の材料を使用する。

【００１６】而して、前記圧力容器の蓋２１と本体２２
を密閉するに当っては、蓋２１のフランジ２３と本体２
２のフランジ２４を対峙させ、先ず一方のフランジのパ
ッキン座へ前記金属パッキン３６を装着する。例えば、
図３に示すように、本体２２のフランジ２４に設けたパ
ッキン座３５のサポート部３３へ、前記金属パッキン３
６のガイド部３９を挿入する。

【００１７】前述したように、金属パッキン３６のガイ
ド部３９の外径寸法はサポート部３３の内径寸法よりや
や小径になっているので、該ガイド部３９はサポート部
３３に対してガタを発生することなく内嵌する。そし
て、金属パッキン３６のパッキン部３７の一方の周縁部
３７ａがフランジ２４の段部２９へ当接して、一方のパ
ッキン座３５に金属パッキン３６が装着される。

【００１８】次に、本体２２のフランジ２４に蓋２１の
フランジ２３を接近させ、前記金属パッキン３６のガイ
ド部３８に蓋２１のフランジ２３に設けたパッキン座３
４のサポート部３２を嵌着する。該ガイド部３８の外径
寸法も前記ガイド部３９と同様にして、サポート部３２
の内径寸法よりやや小径になっているので、ガイド部３
８とサポート部３２はガタを発生することなく嵌合し、
金属パッキン３６を介して蓋２１のフランジ２３と本体
２２のフランジ２４との芯合せが行われる。そして、金
属パッキン３６のパッキン部３７の他方の周縁部３７ｂ
がフランジ２３の段部２８へ当接する。

【００１９】斯くして、図４に示すように、対峙したフ
ランジ２３及び２４の夫々のパッキン座３４及び３５に
金属パッキン３６が介装される。このとき、金属パッキ
ン３６のパッキン部３７両側の周縁部３７ａ及び３７ｂ
は、夫々の段部２８及び２９に対して線接触の状態で当
接し、且つ、該周縁部３７ａ及び３７ｂはフランジ２３
及び２４の合接面に平行となっている。

【００２０】従って、双方のフランジ２３及び２４のボ
ルト孔２５，２５…及び２６，２６…に、夫々ボルト４
０，４０…を挿通してナット４１，４１…を螺着したと
きに、双方のフランジ２３及び２４のパッキン座３４及
び３５に金属パッキン３６が均一に圧接することにな
り、金属パッキン３６の接触面積も小であることから、
小なる締付けトルクにてボルト４０，４０…を緊締する
ことにより、合接されたフランジ２３及び２４は高いシ
ール性を発揮する。

【００２１】そして、ボルト４０，４０…の締付けトル
クが小であることから、フランジ２３及び２４の変形
や、夫々のパッキン座３４及び３５並びに金属パッキン
３６の変形を防止することができる。万一、金属パッキ
ン３６のパッキン部３７に傷等が発生したときや、パッ
キン部３７の周縁部３７ａ，３７ｂが摩耗した場合は、
図５の二点鎖線３７ｃに示すように、パッキン部３７の
外側面を切削すれば金属パッキン３６を再生することが
できる。然るときは、双方のフランジ２３及び２４の段
部２８及び２９が二点鎖線２８ｃ及び２９ｃの位置にて
パッキン部の外側面３７ｃと接触し、従前と同様のシー
ル性を発揮する。また、図６の二点鎖線３７ｄ及び３７
ｅに示すように、パッキン部３７の両端面を切削しても
金属パッキン３６を再生することができる。

【００２２】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上記一実施例に詳述したよう
に、対峙したフランジの夫々のパッキン座と金属パッキ
ンとが線接触の状態であるので、金属パッキンがパッキ
ン座に均一に圧接し、ボルトの締付けトルクが小であっ
ても、合接されたフランジは高いシール性を発揮する。
従って、組み付け作業時の労力を軽減できる。

【００２４】また、パッキン座がフランジの中心位置に
近いため、フランジの設計上の強度に余裕が生じ、フラ
ンジの材料費及び加工費を低減してコストダウンが図れ
る等、正に諸種の効果を奏する発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、（ａ）は圧力容器の
蓋の縦断正面図、（ｂ）は圧力容器の本体の縦断正面
図。

【図２】（ａ）は金属パッキンの平面図、（ｂ）は金属
パッキンの一部切欠正面図。

【図３】金属パッキンの装着手順を示す縦断正面図。

【図４】合接されたフランジのパッキン座に金属パッキ
ンを装着した状態を示す縦断正面図。

【図５】金属パッキンの再生方法の一例を示す要部縦断
面図。

【図６】金属パッキンの再生方法の他の一例を示す要部
縦断面図。

【図７】（ａ）乃至（ｃ）は夫々従来のフランジのパッ
キン座及び金属パッキンの装着状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

２３，２４ フランジ ２８，２９ 段部 ３２，３３ サポート部 ３４，３５ パッキン座 ３６ 金属パッキン ３７ パッキン部 ３７ａ，３７ｂ 周縁部 ３８，３９ ガイド部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対峙したフランジの合接部位の内周縁部
   に夫々段部を周設し、該段部はフランジの合接面から奥
   に向けてその直径が漸減するように斜設され、更に、該
   段部の奥にサポート部を周設したことを特徴とするフラ
   ンジのパッキン座。
2. 【請求項２】 対峙したフランジのパッキン座に介装さ
   れる略中空円筒体の金属パッキンであって、その外側面
   の円周方向に大径のパッキン部を周設し、該パッキン部
   の両側に小径のガイド部を周設したことを特徴とする金
   属パッキン。
3. 【請求項３】 対峙したフランジの夫々のサポート部に
   金属パッキンの両側のガイド部を内嵌するとともに、夫
   々のフランジに周設された段部へ金属パッキンのパッキ
   ン部両側の周縁部を当接させて、対峙したフランジのパ
   ッキン座に金属パッキンを介装することを特徴とする金
   属パッキンの装着方法。