JPH08247291A - レンズリングガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温、高圧の管継手に使用するレンズリング
ガスケットに関し、接触圧力を確実に保持し、自封効果
を高める。 【構成】 配管５のフランジ２にはテーパ状のフランジ
座面３が設けられ、この座面３に中央部をくり抜いたレ
ンズリングガスケット１が挿入され、図示省略のＶクラ
ンプにより両フランジが締め付けられ、配管５内の流体
の外部への漏れを防止する。レンズリングガスケット１
は、表面の曲率が内径側につれて徐々に小さくなり、か
つ、フランジ座面３と接する内径端部の円錐接曲面の母
線７の傾きがフランジ座面３の傾きよりも大きくなるよ
うな形状であり、締め付けに従って座面３との接触幅が
外径側へ広がり接触圧力を高く維持でき自封効果が高ま
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、化学プラントや原子力
プラントの高温・高圧に使用する管継手に用いられるレ
ンズリングガスケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレンズリングガスケットの構造を
図７の断面図で示す。従来の構造は、配管０５のフラン
ジ０２に設けたテーパー状のシート面０３に凸レンズの
中央をくり抜いた形状のレンズリングガスケット０１を
嵌合し、Ｖクランプ０４により両フランジ０２を締め上
げて予圧を与えることで、ガスケット０１とフランジシ
ート面０３の間に接触圧力を発生させて、配管０５内部
の流体の外部への漏れを防止している。

【０００３】このような構成で、配管０５の内圧が大き
くなると、レンズリングガスケット０１は内外の圧力差
によって外形側に膨張するために、Ｖクランプ０４を剛
に設計しておけば、この接触圧力は増大して更にシール
性能が向上する仕組みになっている（自封効果）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のレンズリングガ
スケットの配管内圧により自封効果を有効に発揮させる
ためには、フランジ・クランプ（またはボルト）の剛性
をあげて、レンズリングガスケットの変形をフランジ系
の変形より大きくする必要がある。このため、フランジ
部をコンパクトに設計することが困難であった。

【０００５】また、レンズリングガスケット自体が比較
的剛なために内圧があまり大きく無い場合には自封効果
が発揮できず、そのために、初期の接触圧に頼ったシー
ルとなって、温度変化が大きい場合などにシール性能が
低下することがあった。

【０００６】これを補うために図８に示すようにレンズ
リングガスケットの内径を肉抜きして剛性を下げて追随
性を向上させ、自封効果を高めたガスケット０１′も存
在するが、このガスケット０１′はリングの厚み方向の
変形がある分だけ、内部の圧力が低圧である場合のシー
ル効果を決定する初期のシール面接触圧は小さくなり、
低圧時の極微量の漏れをゼロにすることは困難であっ
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、（１）中空リング表面の曲率を内径
側につれて徐々に小さく設定し、同中空リング内径端部
の管フランジ座面と接する円錐接曲面の母線の傾きが前
記管フランジ座面の母線の傾きより大きく設定してな
り、互いに対向する管フランジを接続し、管内の流体の
外形側への漏洩を防止することを特徴とするレンズリン
グガスケットを提供する。

【０００８】（２）又、（１）の構成において、前記中
空リングの厚み方向中央部を内径側より肉抜きしたこと
を特徴とするレンズリングガスケットを提供する。

【０００９】（３）又、前述の（１）又は（２）の構成
において、前記中空リングの内径部に、そのリング表面
の接曲面から突出してつばを形成したことを特徴とする
レンズリングガスケットを提供する。

【００１０】（４）更に、前述の（１）から（３）のい
ずれかの構成において、前記中空リングの外周中央部に
管フランジ接続部に挿入するセンタリング用リングを設
けたことを特徴とするレンズリングガスケットも提供す
る。

【００１１】

【作用】本発明は前述のような手段により、その（１）
の発明においては、レンズリングガスケットの表面の曲
率を内径側に従って小さく設定し、かつ、円錐接平面の
母線の傾きをテーパー加工した管フランジ座面の母線の
傾きよりも大きく設定してあるので、接続する両配管の
フランジを、例えば、Ｖクランプ等で締め付けることに
よって、はじめ、接触はレンズリングガスケット上の曲
率の小さな位置で発生し、その接触を確保したまま締め
付けの進展に伴なって、接触幅がガスケットの外径側へ
広がっていく。そのため、相対的に小さな押しつけ力で
あっても接触圧力のピークを比較的高く保つことがで
き、レンズリングガスケットの変形追随性も犠牲になら
ない。また、配管内の内圧が作用した場合にレンズリン
グガスケットの構造変形により曲率の小さな部分に対し
て強く作用するので、自封効果の発生効率が高い。さら
に、メタルＯリングのように一定の変形量を押さえるの
ではなく、フランジの締め付け力で接触圧力をコントロ
ールできる特徴も損なわない。

【００１２】（２）の発明においては、前述の（１）の
レンズリングガスケットにおいて、内径側に肉抜き部を
設けたので、前述の作用を奏すると共にガスケットの厚
み方向及び半径方向の剛性を下げることによる追随性が
良好となり、自封効果が一層良くなるものである。

【００１３】（３）の発明では、前述の（１）又は
（２）のレンズリングガスケットにおいて、表面の接曲
面から突出してつばを形成したことによって、接触はま
ずこのつば部分で開始し、締め付けを進めるにしたがっ
て、この部分の接触を確保したままレンズリングガスケ
ット本体の曲面部分の接触に達する。これによって、レ
ンズリングガスケットの変形追随性を犠牲にすることな
く、接触圧力ピークを高く保つことができ、曲率の小さ
なつば部分の接触幅が広がらないので、一層シール効果
は高い。

【００１４】（４）の発明においては、前述の（１）か
ら（３）のレンズリングガスケットのいずれかにおい
て、センタリング用リングを設けたので、前述の作用、
効果を奏すると共に、更に、接続すべき配管のフランジ
部へこのセンタリング用リングが挿入されるのでレンズ
リングガスケット組込み時にセンタの位置合せが容易と
なり、正確な組立ができるものである。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図１は本発明の第１実施例に係るレンズ
リングガスケットの未装着状態の断面図、図２はレンズ
リングガスケットの装着状態の断面図である。両図にお
いて、１はレンズリングガスケット、２は配管５のフラ
ンジ、３はフランジ座面、４はＶクランプである。この
ような構成でフランジ座面３にレンズリング１を嵌合
し、Ｖクランプ４により両フランジ２を締め上げて予圧
を与えレンズリングガスケット１とフランジ座面３の間
に接触圧力を発生させ、配管５内部の流体の外部への漏
れを防止している。

【００１６】図３は第１実施例でのレンズリングガスケ
ットの接触面近傍の初期形状の拡大した断面図を、図４
はレンズリングガスケットを締め付けた状態の拡大した
断面図である。これらの図において、レンズリングガス
ケット１は、その内径を肉抜きし、厚み方向および半径
方向の剛性を低下させてある。また、その外表面の内径
端部における円錐接曲面の母線７のフランジ横断面に対
する傾きはフランジ座面３の傾きに比べて大きくなるよ
う設計してある。

【００１７】これにより、接触は、まず、レンズリング
ガスケット１の内径部の曲率の小さな部分で発生し、線
接触圧力が生じる。フランジ２は、Ｖクランプ４などを
用いることにより締め付けられる様になっており、図４
に示すようにその締め付けにしたがってレンズリングガ
スケット１と管フランジ座面３の接触幅は広がる。

【００１８】なお、この際、線接触のピーク圧力位置は
徐々に外形側に進展し接触幅は広がるが、曲率変化を適
当に設計することで、圧力ピークの大きさを保持するこ
とができる。また、配管５の内圧の作用によって、レン
ズリングガスケット１が変形した場合、内径側の曲率の
小さい部分の接触圧力変化が敏感であり、効果的な自封
効果が実現できる。

【００１９】図５は本発明の第２実施例に係るレンズリ
ングガスケットの初期形状の拡大図であり、その他の構
成は第１実施例と同じものである。図において、レンズ
リングガスケット１１の内径端部に突出したつば８を設
け、このつば８の突出高さと断面の曲率は肉抜きをした
レンズリングガスケット圧縮剛性とレンズリングガスケ
ットつぶし代によって決まるつばに作用する線荷重に応
じて自由に選定する事ができる。

【００２０】なお、本第２実施例のレンズリングガスケ
ット１１は自封効果が大きく、自身の剛性を低下させて
いるため、従来のレンズリングガスケットに増してセン
タリングの方法に注意を要する。そのため、後述の図６
に示す第３実施例のように、外径部のセンタリング用リ
ング６を設けるなどして組み立てを容易にすることが有
効である。その他は第１実施例と同様であるので説明は
省略する。

【００２１】次に、図６は本発明の第３実施例に係るレ
ンズリングガスケットの装着状態を示す断面図である。
図においてレンズリングガスケット２１は第１実施例の
レンズリングガスケット１１の外径部にセンタリング用
のリング６を一体的に設け、フランジ２にはこのリング
６が嵌合される挿入部を設け、センタリングを確実にす
るもので、その他の構成は第１実施例と同じものであ
る。

【００２２】なお、このセンタリング用リング６は第１
実施例のレンズリングガスケット１に設けた例で説明し
たが、もちろん、前述のように第２実施例のレンズリン
グガスケット１１に設けても同様の作用、効果を奏する
ものである。

【００２３】前述のように本発明の実施例によれば、レ
ンズリングガスケットにおいて、（１）図３に示すよう
に外表面の曲率を内径側に従って小さく設定し、内径部
における円錐接曲面の母線７の傾きを管フランジ端部の
円錐座面３の母線の傾きより大きく設定する。又、
（２）内径部を肉抜きする。又、（３）図５に示すよう
に管フランジ横断面に対する内径部における円錐接曲面
の母線の傾きを座面の母線の傾きより大きく設定した内
径端部に、そのリング表面の接曲面から突出してつば８
を形成する。更に、（４）これらレンズリングガスケッ
トのフランジ２に対する組込み時にセンタリングを容易
にするためレンズリングガスケットの外径部にセンタリ
ング用のリング６を設けるようにする。

【００２４】このような構成により、広い温度、圧力の
範囲において、フランジ座面３に対して自封効果と、こ
の自封に必要な接触圧力が確保され、配管５のシール性
能が確実になると共に配管フランジ２がコンパクトにな
り、又、配管５の設計及び配管５へのレンズリングガス
ケットの位置合せが容易となるものである。

【００２５】

【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
によれば、（１）レンズリングガスケットの外表面の曲
率を内径側につれて徐々に小さくし、内径端部の円錐接
曲面の母線の傾きが管フランジ座面の母線の傾きより大
きく設定する。（２）レンズリングガスケットの内径部
を肉抜きする。（３）レンズリングガスケットの内径部
のリング表面接曲面から突出したつばを形成する。
（４）レンズリングガスケットの外周中央部にセンタリ
ング用リングを設ける。このような構成としたことによ
り、変形追随性を確保したまま、広い温度範囲・圧力範
囲での自封効果に必要な接触圧力を保持できる配管シー
ルを提供でき、配管フランジのコンパクト化が可能にな
るとともに、熱履歴や圧力履歴に鈍感なシールを提供で
きるので、配管の設計及び配管への組込みが容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るレンズリングガスケ
ットの未装着状態の断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係るレンズリングガスケ
ットの装着状態の断面図である。

【図３】本発明の第１実施例に係るレンズリングガスケ
ットの初期形状を説明するための断面図である。

【図４】本発明の第１実施例に係るレンズリングガスケ
ットの装着状態を説明するための断面図である。

【図５】本発明の第２実施例に係るレンズリングガスケ
ットの初期形状を説明するための断面図である。

【図６】本発明の第３実施例に係るレンズリングガスケ
ットの装着状態を示す部分断面図である。

【図７】従来の一般的なレンズリングガスケットの装着
状態の断面図である。

【図８】従来の他の形式のレンズリングガスケットの装
着状態の断面図である。

【符号の説明】

１，１１，２１ レンズリングガスケット ２ フランジ ３ フランジ座面 ４ Ｖクランプ ５ 配管 ６ センタリング用リング ７ 母線 ８ つば

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空リング表面の曲率を内径側につれて
   徐々に小さく設定し、同中空リング内径端部の管フラン
   ジ座面と接する円錐接曲面の母線の傾きが前記管フラン
   ジ座面の母線の傾きより大きく設定してなり、互いに対
   向する管フランジを接続し、管内の流体の外形側への漏
   洩を防止することを特徴とするレンズリングガスケッ
   ト。
2. 【請求項２】 前記中空リングの厚み方向中央部を内径
   側より肉抜きしたことを特徴とする請求項１記載のレン
   ズリングガスケット。
3. 【請求項３】 前記中空リングの内径部に、そのリング
   表面の接曲面から突出してつばを形成したことを特徴と
   する請求項１又は２記載のレンズリングガスケット。
4. 【請求項４】 前記中空リングの外周中央部に管フラン
   ジ接続部に挿入するセンタリング用リングを設けたこと
   を特徴とする請求項１，２，３のいずれかに記載のレン
   ズリングガスケット。