JP2002048489A - 管と管板とのシール構造 - Google Patents
管と管板とのシール構造Info
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- JP2002048489A JP2002048489A JP2000234638A JP2000234638A JP2002048489A JP 2002048489 A JP2002048489 A JP 2002048489A JP 2000234638 A JP2000234638 A JP 2000234638A JP 2000234638 A JP2000234638 A JP 2000234638A JP 2002048489 A JP2002048489 A JP 2002048489A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 伝熱管の外周を確実にシールすることができ
るシール構造を提供する。 【解決手段】 断熱材40の外面に沿って管板42が配
置されている。該孔44,46に伝熱管48の端部近傍
が挿通され、保持環50、押圧環60、シール材70、
ボルト80等によって管板42に固定されると共に伝熱
管48の外周がシールされている。押圧環60の挿入部
64を保持環50の直筒面52内に挿入させると共に、
ボルト80を開口66に通し、次いでナット82をボル
ト80に締め込むことにより押圧環60がシール材70
を強く押圧する。そして、シール材70がテーパ面54
から反力を受けることにより該シール材70が伝熱管4
8の外周面に強く密着し、伝熱管48の外周が気密にシ
ールされる。
るシール構造を提供する。 【解決手段】 断熱材40の外面に沿って管板42が配
置されている。該孔44,46に伝熱管48の端部近傍
が挿通され、保持環50、押圧環60、シール材70、
ボルト80等によって管板42に固定されると共に伝熱
管48の外周がシールされている。押圧環60の挿入部
64を保持環50の直筒面52内に挿入させると共に、
ボルト80を開口66に通し、次いでナット82をボル
ト80に締め込むことにより押圧環60がシール材70
を強く押圧する。そして、シール材70がテーパ面54
から反力を受けることにより該シール材70が伝熱管4
8の外周面に強く密着し、伝熱管48の外周が気密にシ
ールされる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器などにお
ける管と管板とのシール構造に関するものである。詳し
くは、本発明は、各種燃焼排ガスの排熱回収を行うセラ
ミックス熱交換器のセラミックス製伝熱管とそれを支持
する管板とのシール構造に適用するのに好適なシール構
造に関する。
ける管と管板とのシール構造に関するものである。詳し
くは、本発明は、各種燃焼排ガスの排熱回収を行うセラ
ミックス熱交換器のセラミックス製伝熱管とそれを支持
する管板とのシール構造に適用するのに好適なシール構
造に関する。
【0002】
【従来の技術】各種燃焼排ガスから排熱回収を行うため
に従来から多く用いられているものにシェルアンドチュ
ーブ型の熱交換器がある。これは高温の燃焼ガスなどの
加熱ガスが流れる缶体内に被加熱ガスの流れる伝熱管が
複数本設置されている構造を有している。この伝熱管の
材質としてはステンレス鋼管が多く用いられるが、ガス
組成によって非常に腐食性の高い場合、あるいはガス温
度が800℃を超える高温の場合は伝熱管としてセラミ
ックス管が用いられる。
に従来から多く用いられているものにシェルアンドチュ
ーブ型の熱交換器がある。これは高温の燃焼ガスなどの
加熱ガスが流れる缶体内に被加熱ガスの流れる伝熱管が
複数本設置されている構造を有している。この伝熱管の
材質としてはステンレス鋼管が多く用いられるが、ガス
組成によって非常に腐食性の高い場合、あるいはガス温
度が800℃を超える高温の場合は伝熱管としてセラミ
ックス管が用いられる。
【0003】この熱交換器においては、伝熱管と管板と
の熱膨張差に起因する熱的応力を緩和するために、前記
セラミックス管とそれらを支持する管板の間にクリアラ
ンスを設けることが行われているが、このクリアランス
からガスのリークは回避されるべきである。特に、高温
ガス可燃性成分や、有害なガスを含む場合は、このガス
リークは十分確実に防止されるべきである。
の熱膨張差に起因する熱的応力を緩和するために、前記
セラミックス管とそれらを支持する管板の間にクリアラ
ンスを設けることが行われているが、このクリアランス
からガスのリークは回避されるべきである。特に、高温
ガス可燃性成分や、有害なガスを含む場合は、このガス
リークは十分確実に防止されるべきである。
【0004】このセラミックス管とそれらを支持する管
板とのシール構造に関して、特公平1−44954があ
る。同号公報のシール構造は、管板と該管板の挿通孔に
挿通された管とのシール構造において、間隙を有して該
管を囲む環を該管毎に該管板に固設し、該間隙にはサン
ドを充填するとともに、該サンド層の管軸方向両端には
サンド漏出防止手段を設けてなるものである。第5〜7
図は、この特公平1−44954号公報に記載のシール
構造を示す断面図であり、第5図は伝熱管による熱交換
部の断面図、第6図は第5図のA部の拡大図、第7図は
別の伝熱管のシール構造を示す拡大図である。
板とのシール構造に関して、特公平1−44954があ
る。同号公報のシール構造は、管板と該管板の挿通孔に
挿通された管とのシール構造において、間隙を有して該
管を囲む環を該管毎に該管板に固設し、該間隙にはサン
ドを充填するとともに、該サンド層の管軸方向両端には
サンド漏出防止手段を設けてなるものである。第5〜7
図は、この特公平1−44954号公報に記載のシール
構造を示す断面図であり、第5図は伝熱管による熱交換
部の断面図、第6図は第5図のA部の拡大図、第7図は
別の伝熱管のシール構造を示す拡大図である。
【0005】第5図に示される通り、熱交換器1は耐火
物などで構築された煙道2を横切って配設されている。
この熱交換器1は複数本のセラミックス製の伝熱管3、
これらを支持する管板4,5、被加熱ガスの入口側ヘッ
ダー6、出口側ヘッダー7を主たる要素として構成され
ている。煙道2と熱交換器1との間には熱交換器1に固
設された係止具8、耐熱性シール材9、押圧具10が配
設され、押圧具10で耐熱性シール材9を係止具8の方
向に押圧して、加熱ガスのリークが防止されている。
物などで構築された煙道2を横切って配設されている。
この熱交換器1は複数本のセラミックス製の伝熱管3、
これらを支持する管板4,5、被加熱ガスの入口側ヘッ
ダー6、出口側ヘッダー7を主たる要素として構成され
ている。煙道2と熱交換器1との間には熱交換器1に固
設された係止具8、耐熱性シール材9、押圧具10が配
設され、押圧具10で耐熱性シール材9を係止具8の方
向に押圧して、加熱ガスのリークが防止されている。
【0006】金属製の管板4,5の加熱ガス側にはそれ
ぞれ耐火材11が内張りされており、さらに被加熱ガス
入口側の管板5の被加熱ガス側には断熱板12が内張り
されている。一方、被加熱ガス出口側の管板4の被加熱
ガス側は直接、被加熱ガスにさらされている。また、出
口側ヘッダー7にも断熱材12が内張りされている。
ぞれ耐火材11が内張りされており、さらに被加熱ガス
入口側の管板5の被加熱ガス側には断熱板12が内張り
されている。一方、被加熱ガス出口側の管板4の被加熱
ガス側は直接、被加熱ガスにさらされている。また、出
口側ヘッダー7にも断熱材12が内張りされている。
【0007】第6図に示すシール構造にあっては、管板
4及び耐火材11に設けられた挿通孔13、貫通孔14
に伝熱管3が挿通されている。管板4の被加熱ガス側に
は、内周に雌ネジを有する環15が固設されており、こ
の環15は伝熱管3の外側を間隙を有して囲んでいる。
この間隙には耐熱性の無機質のサンド16が充填されて
いる。サンド16としては珪藻土、珪砂、シリカ粉、コ
ージライト粉、グラフアイト粉、窒化ホウ素粉などが用
いられる。
4及び耐火材11に設けられた挿通孔13、貫通孔14
に伝熱管3が挿通されている。管板4の被加熱ガス側に
は、内周に雌ネジを有する環15が固設されており、こ
の環15は伝熱管3の外側を間隙を有して囲んでいる。
この間隙には耐熱性の無機質のサンド16が充填されて
いる。サンド16としては珪藻土、珪砂、シリカ粉、コ
ージライト粉、グラフアイト粉、窒化ホウ素粉などが用
いられる。
【0008】サンド層の伝熱管軸方向の両端にはアスベ
ストロープ、合成無機繊維ロープなどの可撓性を有する
紐状体17,18が介在せしめられて、サンド16がサ
ンド層から漏出するのを防止している。さら環の雌ネジ
に対応する雄ネジを有する押圧環19により紐状体18
を紐状体17の向きに押圧している。
ストロープ、合成無機繊維ロープなどの可撓性を有する
紐状体17,18が介在せしめられて、サンド16がサ
ンド層から漏出するのを防止している。さら環の雌ネジ
に対応する雄ネジを有する押圧環19により紐状体18
を紐状体17の向きに押圧している。
【0009】このように、サンド16は伝熱管3と環1
5との間隙にぴったりと充填されることとなり、この部
位において加熱ガスと被加熱ガスとは気密にシールされ
る。
5との間隙にぴったりと充填されることとなり、この部
位において加熱ガスと被加熱ガスとは気密にシールされ
る。
【0010】なお、セラミックス製の伝熱管3の内部に
は表面を酸化処理された中実のステンレス鋼製丸棒20
が伝熱管3とは離隔して同軸に配置されている。この丸
棒20は、丸棒20と押圧環19との間に介在せしめら
れた弾性体21により所定位置に軸方向、半径方向の相
対変位を許容されつつ保持されている。
は表面を酸化処理された中実のステンレス鋼製丸棒20
が伝熱管3とは離隔して同軸に配置されている。この丸
棒20は、丸棒20と押圧環19との間に介在せしめら
れた弾性体21により所定位置に軸方向、半径方向の相
対変位を許容されつつ保持されている。
【0011】第7図のシール構造では、第6図における
ねじ締めに代えてフランジ締めが採用されている。即
ち、伝熱管3の外周には短尺のセラミックス製の環状の
ストッパ22が無機質耐熱性の接着層23によって接合
されている。挿通孔13に内接するように環15が管板
4に固設され、環15の他端にはフランジ24が固設さ
れている。押圧環19の一端にもフランジ25が固設さ
れ、両フランジ24,25をボルト締めすることにより
紐状体18を紐状体17に向けて押圧している。伝熱管
3の内部には第6図における丸棒20に代えて表面を黒
化されたステンレス製の中空管26が位置せしめられ、
中空管26は押圧環19に固定された載置台27の上に
載置され、かつ、押圧環19に固定されたガイド28に
より、許容範囲を越える中空管26の移動が抑止されて
いる。中空管26の端面は連通孔29を除いてふさがれ
ている。管板4の加熱ガス側には可撓性を有する耐熱性
無機繊維製のブランケット30が内張りされており、同
様のブランケット31がストッパ22の周辺にも施され
ている。
ねじ締めに代えてフランジ締めが採用されている。即
ち、伝熱管3の外周には短尺のセラミックス製の環状の
ストッパ22が無機質耐熱性の接着層23によって接合
されている。挿通孔13に内接するように環15が管板
4に固設され、環15の他端にはフランジ24が固設さ
れている。押圧環19の一端にもフランジ25が固設さ
れ、両フランジ24,25をボルト締めすることにより
紐状体18を紐状体17に向けて押圧している。伝熱管
3の内部には第6図における丸棒20に代えて表面を黒
化されたステンレス製の中空管26が位置せしめられ、
中空管26は押圧環19に固定された載置台27の上に
載置され、かつ、押圧環19に固定されたガイド28に
より、許容範囲を越える中空管26の移動が抑止されて
いる。中空管26の端面は連通孔29を除いてふさがれ
ている。管板4の加熱ガス側には可撓性を有する耐熱性
無機繊維製のブランケット30が内張りされており、同
様のブランケット31がストッパ22の周辺にも施され
ている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】第5〜7図に示された
特公平1−44954では、管と管板はサンド層を介し
て支持されており、このサンド層により気密シールされ
る。このサンド層はセラミックス製伝熱管3と環15と
の間に挿入され押圧環19により押圧され気密に充填さ
れるが、押圧環19の少しの位置ずれでサンド層に粗密
が出来やすく、これによるガスリークの問題が発生する
可能性がある。また、位置ずれだけでなく押圧環19と
伝熱管3とのクリアランスの部分のサンド16は押圧さ
れないが、これもサンド層の粗密の原因となりガスリー
クを生じさせることがある。
特公平1−44954では、管と管板はサンド層を介し
て支持されており、このサンド層により気密シールされ
る。このサンド層はセラミックス製伝熱管3と環15と
の間に挿入され押圧環19により押圧され気密に充填さ
れるが、押圧環19の少しの位置ずれでサンド層に粗密
が出来やすく、これによるガスリークの問題が発生する
可能性がある。また、位置ずれだけでなく押圧環19と
伝熱管3とのクリアランスの部分のサンド16は押圧さ
れないが、これもサンド層の粗密の原因となりガスリー
クを生じさせることがある。
【0013】本発明は、このような問題点を解消し、ガ
スリークを確実に防止することができる管と管板とのシ
ール構造を提供することを目的とする。
スリークを確実に防止することができる管と管板とのシ
ール構造を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明(請求項1)の管
と管板とのシール構造は、管板に設けられた挿通孔に管
が挿通され、該管の外周に配置された保持環の内周と該
管の外周との間にシール材が充填され、該保持環の一端
側から保持環内に挿入された押圧環によって該シール材
が押圧されている管と管板とのシール構造において、該
保持環の内周面に、該保持環の他端側ほど小径となるテ
ーパ面が設けられていることを特徴とするものである。
と管板とのシール構造は、管板に設けられた挿通孔に管
が挿通され、該管の外周に配置された保持環の内周と該
管の外周との間にシール材が充填され、該保持環の一端
側から保持環内に挿入された押圧環によって該シール材
が押圧されている管と管板とのシール構造において、該
保持環の内周面に、該保持環の他端側ほど小径となるテ
ーパ面が設けられていることを特徴とするものである。
【0015】本発明(請求項3)の管と管板とのシール
構造は、管板に設けられた挿通孔に管が挿通され、該管
の挿通孔の内周と該管の外周との間にシール材が充填さ
れ、該挿通孔の一端側から保持環内に挿入された押圧環
によって該シール材が押圧されている管と管板とのシー
ル構造であって、該挿通孔の内周面に、該挿通孔の他端
側ほど小径となるテーパ面が設けられていることを特徴
とするものである。
構造は、管板に設けられた挿通孔に管が挿通され、該管
の挿通孔の内周と該管の外周との間にシール材が充填さ
れ、該挿通孔の一端側から保持環内に挿入された押圧環
によって該シール材が押圧されている管と管板とのシー
ル構造であって、該挿通孔の内周面に、該挿通孔の他端
側ほど小径となるテーパ面が設けられていることを特徴
とするものである。
【0016】かかる管と管板とのシール構造にあって
は、押圧環によって押圧されたシール材がテーパ面によ
って反力を受けて管の外周面に強く押し付けられるよう
になり、管の外周面が気密にシールされるようになる。
は、押圧環によって押圧されたシール材がテーパ面によ
って反力を受けて管の外周面に強く押し付けられるよう
になり、管の外周面が気密にシールされるようになる。
【0017】請求項1の構造の保持環の内周面は、前記
一端側の大径の直筒面(真直ぐな円筒状の面)と、前記
他端側の小径の直筒面と、これらの直筒面同士の間のテ
ーパ面とからなることが好ましい。請求項3において
も、管の挿通孔の内周面は、前記一端側の大径の直筒面
と、前記他端側の小径の直筒面と、これらの直筒面同士
の間のテーパ面とからなることが好ましい。
一端側の大径の直筒面(真直ぐな円筒状の面)と、前記
他端側の小径の直筒面と、これらの直筒面同士の間のテ
ーパ面とからなることが好ましい。請求項3において
も、管の挿通孔の内周面は、前記一端側の大径の直筒面
と、前記他端側の小径の直筒面と、これらの直筒面同士
の間のテーパ面とからなることが好ましい。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施の形態
について説明する。第1図(a)は第1の実施の形態に
係る管と管板とのシール構造を示す断面図、第1図
(b)は保持環と押圧環との係合関係を示す斜視図であ
る。
について説明する。第1図(a)は第1の実施の形態に
係る管と管板とのシール構造を示す断面図、第1図
(b)は保持環と押圧環との係合関係を示す斜視図であ
る。
【0019】耐火材などよりなる断熱材40の外面に沿
って管板42が配置されている。これらの断熱材40及
び管板42を貫通するように伝熱管48の挿通孔44,
46が設けられており、該孔44,46に伝熱管48の
端部近傍が挿通されている。
って管板42が配置されている。これらの断熱材40及
び管板42を貫通するように伝熱管48の挿通孔44,
46が設けられており、該孔44,46に伝熱管48の
端部近傍が挿通されている。
【0020】この伝熱管48の端部近傍が保持環50、
押圧環60、シール材70、ボルト80等によって管板
42に固定されると共に伝熱管48の外周がシールされ
ている。
押圧環60、シール材70、ボルト80等によって管板
42に固定されると共に伝熱管48の外周がシールされ
ている。
【0021】保持環50の内周面は、大径の直筒面52
と、小径の直筒面56と、これらの直筒面52,56間
のテーパ面54とからなる。この小径の直筒面54を管
板42側とし、大径の直筒面52をそれと反対側とする
ように該保持環50が伝熱管48に外嵌されている。テ
ーパ面54は、直筒面52側から直筒面56側へ向って
徐々に小径となるように形成されている。保持環50と
管板の間には、キャスタブル耐火物もしくは、その他の
耐熱性シール材でシールされている。保持環50と管板
は溶接などで一体構造とされてもよい。
と、小径の直筒面56と、これらの直筒面52,56間
のテーパ面54とからなる。この小径の直筒面54を管
板42側とし、大径の直筒面52をそれと反対側とする
ように該保持環50が伝熱管48に外嵌されている。テ
ーパ面54は、直筒面52側から直筒面56側へ向って
徐々に小径となるように形成されている。保持環50と
管板の間には、キャスタブル耐火物もしくは、その他の
耐熱性シール材でシールされている。保持環50と管板
は溶接などで一体構造とされてもよい。
【0022】押圧環60は、フランジ部62と、該フラ
ンジ部62から同軸的に突設された環状の挿入部64と
を備えてなり、フランジ部62にはボルト80の挿通用
の開口66が設けられている。なお、この押圧環60
は、円形であってもよく、楕円形であってもよい。楕円
形とすれば、占める面積が小さくて足りる。
ンジ部62から同軸的に突設された環状の挿入部64と
を備えてなり、フランジ部62にはボルト80の挿通用
の開口66が設けられている。なお、この押圧環60
は、円形であってもよく、楕円形であってもよい。楕円
形とすれば、占める面積が小さくて足りる。
【0023】ボルト80は管板42に対し溶接等により
固設されたスタッドボルトとして設けられている。な
お、ボルトは、管板42、耐熱材40を貫通させて固定
するようにしてもよい。また、ボルトが腐食性ガスにさ
らされるような場合は、セラミックスのボルトを使用し
てもよい。
固設されたスタッドボルトとして設けられている。な
お、ボルトは、管板42、耐熱材40を貫通させて固定
するようにしてもよい。また、ボルトが腐食性ガスにさ
らされるような場合は、セラミックスのボルトを使用し
てもよい。
【0024】耐熱性の粉体又は粉粒体よりなるシール材
70が保持環50の内周側に充填され、押圧環60によ
って押圧される。なお、シール材70が保持環50の小
径の直筒面56に入り込まないように紐状のシール部材
72が伝熱管48の外周に沿って装着され、直筒面56
と伝熱管48との間の隙間を閉鎖している。図示はしな
いが、押圧環60の内周面と伝熱管48の外周面との間
にシール材70が入り込まないように紐状のシール部材
を伝熱管48の外周に装着してもよい。保持環50の大
径の直筒面52と押圧環60の外周面との間にシール材
70が入り込まないように紐状のシール部材(図示略)
を配置してもよい。
70が保持環50の内周側に充填され、押圧環60によ
って押圧される。なお、シール材70が保持環50の小
径の直筒面56に入り込まないように紐状のシール部材
72が伝熱管48の外周に沿って装着され、直筒面56
と伝熱管48との間の隙間を閉鎖している。図示はしな
いが、押圧環60の内周面と伝熱管48の外周面との間
にシール材70が入り込まないように紐状のシール部材
を伝熱管48の外周に装着してもよい。保持環50の大
径の直筒面52と押圧環60の外周面との間にシール材
70が入り込まないように紐状のシール部材(図示略)
を配置してもよい。
【0025】押圧環60の挿入部64を保持環50の直
筒面52内に挿入させると共に、ボルト80を開口66
に通し、次いでナット82をボルト80に締め込むこと
により押圧環60がシール材70を強く押圧する。そし
て、シール材70がテーパ面54から反力を受けること
により該シール材70が伝熱管48の外周面に強く密着
し、伝熱管48の外周が気密にシールされる。これによ
り、第1図(a)の断熱材40よりも左方側の高温ガス
が孔44,46の内周面と伝熱管48の外周面との間を
通ってリークすることが確実に防止される。
筒面52内に挿入させると共に、ボルト80を開口66
に通し、次いでナット82をボルト80に締め込むこと
により押圧環60がシール材70を強く押圧する。そし
て、シール材70がテーパ面54から反力を受けること
により該シール材70が伝熱管48の外周面に強く密着
し、伝熱管48の外周が気密にシールされる。これによ
り、第1図(a)の断熱材40よりも左方側の高温ガス
が孔44,46の内周面と伝熱管48の外周面との間を
通ってリークすることが確実に防止される。
【0026】なお、上記のテーパ面54は、伝熱管48
の管軸心方向に対して30〜60°特に40〜50°の
角度となっていることが好ましい。
の管軸心方向に対して30〜60°特に40〜50°の
角度となっていることが好ましい。
【0027】このテーパ面54は円錐形状となっている
が、第4図(a),(b),(c),(d)の保持環5
0A,50B,50C,50Dのように、凸に湾曲した
テーパ面54A、凹に湾曲したテーパ面54B、凹に屈
曲したテーパ面54C、凸に屈曲したテーパ面54D等
のテーパ面であってもよい。また、テーパ面の途中や端
部に伝熱管48の管軸方向と垂直な垂直面が設けられて
もよい。ただし、十分なシール性能を得るためには、保
持環の大径直筒面と小径直筒面との間の1/2以上特に
3/4以上はテーパ面よりなることが好ましく、とりわ
け、かかる垂直面を設けることなく大径直筒面52,5
2A,52B,52C,52Dと小径直筒面56,56
A,56B,56C,56Dとの間はテーパ面54,5
4A,54B,54C,5D等のみにて構成するのが好
ましい。
が、第4図(a),(b),(c),(d)の保持環5
0A,50B,50C,50Dのように、凸に湾曲した
テーパ面54A、凹に湾曲したテーパ面54B、凹に屈
曲したテーパ面54C、凸に屈曲したテーパ面54D等
のテーパ面であってもよい。また、テーパ面の途中や端
部に伝熱管48の管軸方向と垂直な垂直面が設けられて
もよい。ただし、十分なシール性能を得るためには、保
持環の大径直筒面と小径直筒面との間の1/2以上特に
3/4以上はテーパ面よりなることが好ましく、とりわ
け、かかる垂直面を設けることなく大径直筒面52,5
2A,52B,52C,52Dと小径直筒面56,56
A,56B,56C,56Dとの間はテーパ面54,5
4A,54B,54C,5D等のみにて構成するのが好
ましい。
【0028】なお、開口66は、ボルト80の締め込み
作業の効率を向上させるために第8図、第9図に示す開
口66’,66”のような形状をしてもよい。
作業の効率を向上させるために第8図、第9図に示す開
口66’,66”のような形状をしてもよい。
【0029】第2図及び第3図は、本発明の第2及び第
3の実施の形態を示す第1図(a)と同一部分の断面図
である。
3の実施の形態を示す第1図(a)と同一部分の断面図
である。
【0030】第2図では、保持環50を省略し、管板4
2Aの伝熱管48の挿通孔にシール材70の保持部を設
けている。この保持部は、大径の直筒面74と、テーパ
面76と、小径の直筒面78とからなる。テーパ面76
は、直筒面74から直筒面78に向って徐々に小径とな
る円錐形状のものである。このテーパ面76も、第4図
のように湾曲又は屈曲したテーパ面とされてもよく、そ
の途中又は端部に伝熱管48の管軸方向と垂直な垂直面
を備えていてもよい。ただし、上記のテーパ面54と同
様に、1/2以上特に3/4以上はテーパ面とされるこ
とが好ましい。
2Aの伝熱管48の挿通孔にシール材70の保持部を設
けている。この保持部は、大径の直筒面74と、テーパ
面76と、小径の直筒面78とからなる。テーパ面76
は、直筒面74から直筒面78に向って徐々に小径とな
る円錐形状のものである。このテーパ面76も、第4図
のように湾曲又は屈曲したテーパ面とされてもよく、そ
の途中又は端部に伝熱管48の管軸方向と垂直な垂直面
を備えていてもよい。ただし、上記のテーパ面54と同
様に、1/2以上特に3/4以上はテーパ面とされるこ
とが好ましい。
【0031】シール部材72を伝熱管48の外周に装着
した後、このテーパ面76と直筒面74の内側にシール
材70を充填する。押圧環60の挿入部64を直筒面7
4内に押し込むと共にボルト80をフランジ部62の開
口66に通し、ナット82を締め込み、挿入部64によ
ってシール材70を強く押圧する。このシール材70が
テーパ面76に反力を受けて伝熱管48の外周面に密着
し、十分に気密なシールが得られる。
した後、このテーパ面76と直筒面74の内側にシール
材70を充填する。押圧環60の挿入部64を直筒面7
4内に押し込むと共にボルト80をフランジ部62の開
口66に通し、ナット82を締め込み、挿入部64によ
ってシール材70を強く押圧する。このシール材70が
テーパ面76に反力を受けて伝熱管48の外周面に密着
し、十分に気密なシールが得られる。
【0032】第3図の実施の形態では、保持環90のフ
ランジ部98をボルト80及びナット82によって管板
42に固定し、保持環90の内周に押圧環100を螺嵌
させ、この押圧環100によってシール材70を押圧し
ている。
ランジ部98をボルト80及びナット82によって管板
42に固定し、保持環90の内周に押圧環100を螺嵌
させ、この押圧環100によってシール材70を押圧し
ている。
【0033】この保持環90の内周面は、大径の直筒面
92と、テーパ面94と、小径の直筒面96とからな
る。テーパ面94は、直筒面92から直筒面96に向っ
て徐々に小径となる円錐形状のものである。このテーパ
面94も、第4図のように湾曲又は屈曲したテーパ面と
されてもよく、その途中又は端部に伝熱管8の管軸方向
と垂直な垂直面を備えていてもよい。ただし、上記のテ
ーパ面54と同様に、1/2以上特に3/4以上はテー
パ面とされることが好ましい。保持環90と管板の間に
は、キャスタブル耐火物もしくは、その他の耐熱性シー
ル材でシールされている。保持環90と管板は溶接など
で一体構造とされてもよい。
92と、テーパ面94と、小径の直筒面96とからな
る。テーパ面94は、直筒面92から直筒面96に向っ
て徐々に小径となる円錐形状のものである。このテーパ
面94も、第4図のように湾曲又は屈曲したテーパ面と
されてもよく、その途中又は端部に伝熱管8の管軸方向
と垂直な垂直面を備えていてもよい。ただし、上記のテ
ーパ面54と同様に、1/2以上特に3/4以上はテー
パ面とされることが好ましい。保持環90と管板の間に
は、キャスタブル耐火物もしくは、その他の耐熱性シー
ル材でシールされている。保持環90と管板は溶接など
で一体構造とされてもよい。
【0034】シール部材72を伝熱管48の外周に装着
した後、このテーパ面94と直筒面92の内側にシール
材70を充填する。押圧環100の外周面に設けた雄ネ
ジを直筒面92の内周面に設けた雌ネジに螺合させ、押
圧環100を強く締め込み、該押圧環100によってシ
ール材70を強く押圧する。このシール材70がテーパ
面84に反力を受けて伝熱管48の外周面に密着し、十
分に気密なシールが得られる。
した後、このテーパ面94と直筒面92の内側にシール
材70を充填する。押圧環100の外周面に設けた雄ネ
ジを直筒面92の内周面に設けた雌ネジに螺合させ、押
圧環100を強く締め込み、該押圧環100によってシ
ール材70を強く押圧する。このシール材70がテーパ
面84に反力を受けて伝熱管48の外周面に密着し、十
分に気密なシールが得られる。
【0035】管板42には、保持環90が係合する座ぐ
り状の凹部110が伝熱管挿通孔46の周囲に設けられ
ている。
り状の凹部110が伝熱管挿通孔46の周囲に設けられ
ている。
【0036】なお、第2図及び第3図においても、伝熱
管48と押圧環64,100との間のシール部材や、直
筒面74,92と押圧環64,100との間のシール部
材(いずれも図示略)を設けてもよい。
管48と押圧環64,100との間のシール部材や、直
筒面74,92と押圧環64,100との間のシール部
材(いずれも図示略)を設けてもよい。
【0037】本発明において、シール材70としては前
記従来例のサンド16と同様の材料のほか、キャスタブ
ル耐火物(水を加えない粉粒状のもの)や、このキャス
タブル耐火物を水で硬化させたものなどを用いることが
できる。特に、キャスタブル耐火物に水を加えて混練し
てペーストとし、このペーストを保持環や挿通孔内に充
填してから押圧環を挿入するのが好ましい。
記従来例のサンド16と同様の材料のほか、キャスタブ
ル耐火物(水を加えない粉粒状のもの)や、このキャス
タブル耐火物を水で硬化させたものなどを用いることが
できる。特に、キャスタブル耐火物に水を加えて混練し
てペーストとし、このペーストを保持環や挿通孔内に充
填してから押圧環を挿入するのが好ましい。
【0038】
【発明の効果】以上の通り、本発明は、シール材をテー
パ面によって伝熱管の外周面に押し付けるようにしたも
のであり、伝熱管外周を確実にシールし、高温ガスのリ
ークを確実に防止することができる。
パ面によって伝熱管の外周面に押し付けるようにしたも
のであり、伝熱管外周を確実にシールし、高温ガスのリ
ークを確実に防止することができる。
【図1】第1図(a)は第1の実施の形態に係る管と管
板とのシール構造を示す断面図である。第1図(b)は
保持環と押圧環との係合関係を示す斜視図である。
板とのシール構造を示す断面図である。第1図(b)は
保持環と押圧環との係合関係を示す斜視図である。
【図2】第2の実施の形態に係る管と管板とのシール構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図3】第3の実施の形態に係る管と管板とのシール構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図4】テーパ面の他の形状例を示す断面図である。
【図5】従来構造を備えた熱交換器の要部断面図であ
る。
る。
【図6】従来の管と管板とのシール構造を示す断面図で
ある。
ある。
【図7】従来の管と管板とのシール構造を示す断面図で
ある。
ある。
【図8】開口の別の形状例を示す正面図である。
【図9】開口のさらに別の形状例を示す正面図である。
40 断熱材 42,42A 管板 44,46 伝熱管挿通孔 48 伝熱管 50 保持環 52,56 直筒面 54 テーパ面 60 押圧環 64 挿入部 66,66’,66” 開口 70 シール材 72 シール部材 74 直筒面 76 テーパ面 80 ボルト 90 保持環 92,96 直筒面 94 テーパ面 100 押圧環 110 凹部
Claims (4)
- 【請求項1】 管板に設けられた挿通孔に管が挿通さ
れ、該管の外周に配置された保持環の内周と該管の外周
との間にシール材が充填され、 該保持環の一端側から保持環内に挿入された押圧環によ
って該シール材が押圧されている管と管板とのシール構
造において、 該保持環の内周面に、該保持環の他端側ほど小径となる
テーパ面が設けられていることを特徴とする管と管板と
のシール構造。 - 【請求項2】 請求項1において、前記保持環の内周面
は、前記一端側の大径の直筒面と、前記他端側の小径の
直筒面と、これらの直筒面同士の間の前記テーパ面とか
らなることを特徴とする管と管板とのシール構造。 - 【請求項3】 管板に設けられた挿通孔に管が挿通さ
れ、該管の挿通孔の内周と該管の外周との間にシール材
が充填され、 該挿通孔の一端側から保持環内に挿入された押圧環によ
って該シール材が押圧されている管と管板とのシール構
造であって、 該挿通孔の内周面に、該挿通孔の他端側ほど小径となる
テーパ面が設けられていることを特徴とする管と管板と
のシール構造。 - 【請求項4】 請求項3において、前記管の挿通孔の内
周面は、前記一端側の大径の直筒面と、前記他端側の小
径の直筒面と、これらの直筒面同士の間の前記テーパ面
とからなることを特徴とする管と管板とのシール構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000234638A JP2002048489A (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 管と管板とのシール構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000234638A JP2002048489A (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 管と管板とのシール構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002048489A true JP2002048489A (ja) | 2002-02-15 |
Family
ID=18726979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000234638A Pending JP2002048489A (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 管と管板とのシール構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002048489A (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040008964A (ko) * | 2002-07-20 | 2004-01-31 | 한라공조주식회사 | 리시버드라이어의 하부캡 설치 구조 |
JP2010121888A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Mitsubishi Heavy Industries Environment & Chemical Engineering Co Ltd | 熱交換器及び熱交換器の製造方法 |
JP2010270931A (ja) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Nekken Sangyo Kk | 多管式熱交換器 |
KR200457298Y1 (ko) | 2010-04-02 | 2011-12-13 | (주)인디고존 | 배관용 기밀 슬리브 |
CN103062510A (zh) * | 2011-10-24 | 2013-04-24 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | 一种用于穿过机匣的异形双球角密封结构 |
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CN111042097A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-21 | 哈尔滨工业大学(深圳) | 一种用于乳胶膜开孔后的密封装置及其使用方法 |
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JP2022518350A (ja) * | 2019-01-29 | 2022-03-15 | ファイベリー トランスポート ライプツィヒ ゲーエムベーハー ウント コー.カーゲー | 可燃性冷媒用熱交換器 |
JP7499104B2 (ja) | 2020-07-30 | 2024-06-13 | 株式会社ブリヂストン | 壁貫通継手、及び壁貫通継手の固定構造 |
-
2000
- 2000-08-02 JP JP2000234638A patent/JP2002048489A/ja active Pending
Cited By (18)
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