JPH09287662A - 中空ｏ−リング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴムＯ−リングの耐熱性を改善すると共に渦
巻形ガスケットのシール性等を改良した中空Ｏ−リング
を提供することである。 【解決手段】 金属中空Ｏ−リング１の外周面に、少な
くとも部分的に膨張黒鉛テープの被覆層２を設ける。こ
れによりゴムＯ−リングの耐熱性の欠陥が改善され、ま
た渦巻形ガスケットのシール性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は機器類の中空Ｏ−
リング、特に低締付け荷重でシール性を要求され、かつ
高温雰囲気にさらされる、例えば、真空脱ガス槽用のガ
スケットとして使用すると最適な中空Ｏ−リングに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、製鉄所等の真空脱ガス槽用ガスケ
ットとして、ゴムＯ−リングや、図２に示す渦巻形ガス
ケットが使用されている。図２において、３は渦巻形ガ
スケット本体、４は内輪、５は外輪である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のゴムＯ−リングや渦巻形ガスケットにあって
は、前者は耐熱性に乏しく、２００℃以上では一般的に
は使用できないため、使用範囲が狭い。また、内部温度
が２００℃以上で使用する場合は、２００℃以下にする
ためフランジの水冷が必要となり、フランジ構造の複雑
化及び水冷用設備設置等の大幅な設備改造が必要とな
る。さらに、高温溶融物の真上で水を使用するため、安
全上の問題も内包している。後者では締付け荷重が十分
でなく、また稼働中での荷重変化があり、シール性に問
題があった。また、構造も複雑で取扱い時に内輪４、外
輪５が外れる等の問題もあった。

【０００４】本発明の目的は従来のゴムＯ−リングや渦
巻形ガスケットに上述した問題点を解決した中空Ｏ−リ
ングを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の中空Ｏ−リングは、金属中空Ｏ−リングの
外周面を、可とう性の膨張黒鉛テープで少なくとも部分
的に被覆したことを要旨とする。本発明の中空Ｏ−リン
グにおいて、前記Ｏ−リングは、そのバネ定数を３．０
〜４．５×１０³ｋｇｆ／ｍｍとしてもよい。或いはそ
の許容圧縮率が２０〜７０％としてもよい。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態としては、従
来のゴムＯ−リングの耐熱性の改善として、例えばＳＵ
Ｓ３０４等の金属中空Ｏ−リングを使用する。また、渦
巻形ガスケットのシール性を改善するために、上記金属
中空Ｏ−リングの外周面に、可とう性の膨張黒鉛テープ
を少なくとも部分的に被覆する。

【０００７】

【実施例】以下、この発明を図面に示す実施例に基づい
て説明する。図１は、本発明の中空Ｏ−リングの断面を
示すものである。同図において、ＳＵＳ３０４の中空Ｏ
−リング（線径１５ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ）１の外周面
に、シール性、耐熱性に富んだ膨張黒鉛テープ（幅１
２．７ｍｍ、厚さ０．３８ｍｍ）を粘着剤により、貼り
付けた被覆層２からなるものである。被覆層２はシール
性向上のため、最低限フランジとＯ−リングの接触面に
設けるのが望ましい。図１では被覆層２は部分的に設け
られているが、Ｏ−リング１の外周面全体に設けてもよ
い。

【０００８】この発明による中空Ｏ−リングは耐熱性、
圧縮性を有するＳＵＳ３０４等の金属中空Ｏ−リング１
と、可とう性の膨張黒鉛テープ２とからなるものである
ため、従来より、耐熱性に富み、また低締付け荷重でも
フランジに馴染むため、シール性が大幅に改善されるも
のである。加えて、圧縮性に富む（圧縮量を多くとれ
る）ため、歪、平行度不良等のフランジに使用してもこ
れにも追従し易く、既設の大口径フランジに使用しても
十分なシール性が期待できる。

【０００９】なお、金属中空Ｏ−リング１として、その
線径を略１５ｍｍ、肉厚を略１．５ｍｍ等にした場合
は、圧縮量が５ｍｍ以上とれるため、歪、平行度不良等
のフランジに使用してもこれにも追従し易く、既設の大
口径フランジ等にも十分シール性を発揮し、使用でき
る。また膨張黒鉛テープ２は厚さが０．２５〜１．０ｍ
ｍのものを使用するのがシール性の点から望ましい。

【００１０】上記実施例において、中空Ｏ−リング１の
バネ定数ｋは、３．０〜４．５×１０³ｋｇｆ／ｍｍで
あるのが好適である。シールに必要な線荷重を満足する
ための中空Ｏ−リングのバネ定数ｋは３．０〜４．５×
１０³ｋｇｆ／ｍｍである。しかるに、従来の耐熱ガス
ケットの渦巻形ガスケットでは、ｋ＝３．２〜４．５×
１０⁵ｋｇｆ／ｍｍと本中空Ｏ−リングの約１００倍で
ある。このことは、本中空Ｏ−リングは非常に圧縮性が
良好（圧縮され易い）であることを示している。ｋが
３．０未満の場合は、スプリング力（反力）が小さくな
るため、シールに要する線荷重が得られなく、相手フラ
ンジとの馴染みが不充分で、シール性が低下する。一
方、ｋが４．５を越えた場合は、所定荷重での圧縮量お
よび復元量が少なくなるため、本中空Ｏ−リングの特長
の１つである、フランジ歪の吸収性が低下するため、熱
サイクルや稼働中での荷重変化に追従できなくなり、シ
ール性が不安定になる。

【００１１】更に中空Ｏ−リング１はその許容圧縮率が
２０〜７０％であると、なお一層有効である。中空Ｏ−
リング１の許容圧縮率が２０〜７０％と非常に範囲が広
いと、大口径等でフランジに変形、歪があっても、本中
空Ｏ−リングの圧縮量で吸収できる効果がある。具体的
に例示すると、中空Ｏ−リング１の線径が１５ｍｍの場
合、許容圧縮量が３〜１０．５ｍｍとなり、従来の耐熱
性ガスケットである渦巻形ガスケット（厚さ６．４ｍ
ｍ）の０．８〜２ｍｍ程度に比較しても、非常に許容圧
縮量範囲が広いことが分かる。圧縮率が２０％未満の場
合は、シールに必要な線荷重が得られなく、ガスシール
ができないことが確認されている。一方、７０％を越え
た場合は、中空Ｏ−リング１が弾性限界を越え降伏する
ため、復元性が極端に低下し、熱サイクルや稼働中での
荷重変化に追従できなくなり、シール性が期待できなく
なる。本中空Ｏ−リングは圧縮率２０％でシールできる
が、この時の線荷重は１４３ｋｇｆ／ｃｍである。これ
に対し、従来の渦巻形ガスケット（最もシール性良好、
低面圧でシールできる膨張黒鉛フィラーの）では３７５
ｋｇｆ／ｃｍと２．５倍以上の荷重を必要とする。

【００１２】図３に本実施例の中空Ｏ−リングの圧縮量
８．３ｍｍでの圧縮復元曲線を示す。従来の渦巻形ガス
ケットは持ち運び時、内輪、外輪の脱落頻度が多く、取
扱いが困難であった。本中空Ｏ−リングでは、その持ち
運び時のＯ−リング本体に破損がない上、例えば、熱可
塑性のフィルムで包むことにより、取扱いを容易にする
ことができる。例えば、上記フィルムを装着したままの
Ｏ−リングをフランジへ取り付け、実際に操業を実施し
た結果、シール性には何らの影響がないことが確認でき
た。

【００１３】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、中空Ｏ−リングの構成を耐熱性、圧縮性を有した
ステンレス鋼等の金属中空Ｏ−リングのガスケット本体
と、その表面被覆材を可とう性の膨張黒鉛テープとから
成るものとしたため、従来のゴムＯ−リングの耐熱性の
欠陥を改善し、また従来の渦巻形ガスケットのシール性
および内輪、外輪の脱落等の取扱い上の欠陥を改善でき
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による中空Ｏ−リングの横断面図であ
る。

【図２】従来の渦巻形ガスケットの横断面図である。

【図３】図１の中空Ｏ−リングの圧縮復元曲線を示す。

【符号の説明】

１ 金属中空Ｏ−リング ２ 被覆層（膨張黒鉛テープ） ３ ガスケット本体 ４ 内輪 ５ 外輪

フロントページの続き (72)発明者 本多 清之 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 清永 辛治 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 徳丸 健一 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属中空Ｏ−リングの外周面を、可とう
   性の膨張黒鉛テープで少なくとも部分的に被覆したこと
   を特徴とする中空Ｏ−リング。
2. 【請求項２】 上記金属中空Ｏ−リングのバネ定数が
   ３.０〜４.５×１０³ｋｇｆ／ｍｍであることを特徴と
   する請求項１に記載の中空Ｏ−リング。
3. 【請求項３】 上記金属中空Ｏ−リングの許容圧縮率が
   ２０〜７０％であることを特徴とする請求項１または２
   に記載の中空Ｏ−リング。