JPS6338793A - Connecting structure of ceramic pipe - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
「技術分野」
本発明は、例えば集塵装置や、熱交換器などに適用され
るセラミック管の接続構造に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ceramic tube connection structure applied to, for example, a dust collector or a heat exchanger.
「従来技術およびその問題点」
近年、熱交換器や集塵装置において、その効率向上を図
るため、セラミック管を利用して高温ガスを処理する装
置が開発されているが、セラミック管の採用には、種々
の技術的困難が伴なっている。すなわち、セラミック管
は、全屈材料と比較したとき、もろく破損しやすい性質
を有しており、機械的強度や熱的衝撃に弱く、長尺なも
のは採用できない。また、セラミック管と金じ部材とを
組付けると、熱膨張差による伸縮が生じセラミック管に
過大な応力が発生して破損することが多い。さらにセラ
ミック管と金属部材との接続に際しては、溶接、ボルト
締めなどの通常の接続手段を採用することはできない。"Prior art and its problems" In recent years, in order to improve the efficiency of heat exchangers and dust collectors, devices that use ceramic tubes to process high-temperature gas have been developed. is accompanied by various technical difficulties. That is, when compared with fully bent materials, ceramic tubes are brittle and break easily, and are weak in mechanical strength and thermal shock, so long tubes cannot be used. Further, when a ceramic tube and a metal fitting member are assembled, expansion and contraction occurs due to a difference in thermal expansion, and excessive stress is generated in the ceramic tube, which often causes breakage. Further, when connecting the ceramic tube and the metal member, ordinary connection means such as welding or bolting cannot be used.
例えば集塵装置の場合、管板と管板との間隔は２ｍ程度
となることが多く、１本のセラミック管でこの間を連結
しようとすると、セラミック管の成形が困難になるばか
りか、強度的にも無理が生じやすくなる。このため、複
数のセラミック管を長手方向に接続して用いる必要があ
る。For example, in the case of dust collectors, the distance between the tube sheets is often about 2 m, and if you try to connect them with a single ceramic tube, it will not only be difficult to form the ceramic tube, but also the strength will be reduced. It is also easy to become unreasonable. Therefore, it is necessary to use a plurality of ceramic tubes connected in the longitudinal direction.
セラミック管の接続構造としては、例えば第６図に示す
ように、セラミック管１，２の開口端部を互いに整合さ
せ、その間に無ａ質の接着剤３等を介在させて接着した
構造が知られている。しかし、この接続構造では、接着
剤３による接着力が充分でなく、また、気密的に接着す
ることも極めて困難であるため、曲げ応力などに対する
強度が不足し、シール性も充分に得られなかった。As a connection structure for ceramic tubes, for example, as shown in FIG. 6, a structure in which the open ends of ceramic tubes 1 and 2 are aligned with each other and bonded with a non-aluminum adhesive 3 or the like is known. It is being However, in this connection structure, the adhesive force by the adhesive 3 is not sufficient, and it is extremely difficult to bond airtightly, so the strength against bending stress etc. is insufficient, and sufficient sealing performance cannot be obtained. Ta.
そこで、第７図に示すように、セラミック管１．２の接
続部外周にセラミック類の環状ホルダー４を装着し、セ
ラミック管１．２と環状ホルダー４との隙間に接着剤３
を充填して固着した構造も提案されている。しかしなが
ら、この構造では、各個人の接着技術レベルの相違等に
より接着力にパラつきを生じやすく、所定の強度やシー
ル性を得ることが困難であった。また、セラミック管１
．２と金属製の環状ホルダー４との熱膨張差を吸収する
手段が設けられていないので、熱的衝撃に対しても弱く
なっていた。このため、接続部が破損の原因となること
が多かった。Therefore, as shown in FIG. 7, a ceramic annular holder 4 is attached to the outer periphery of the connection part of the ceramic tube 1.2, and an adhesive 3 is applied to the gap between the ceramic tube 1.2 and the annular holder 4.
A structure in which the material is filled and fixed has also been proposed. However, with this structure, the adhesive strength tends to vary due to differences in the adhesive skill level of each individual, and it is difficult to obtain a predetermined strength and sealing performance. In addition, ceramic tube 1
．． Since there is no means for absorbing the difference in thermal expansion between the metal annular holder 2 and the metal annular holder 4, the holder is also vulnerable to thermal shock. For this reason, the connecting portions were often the cause of damage.
「発明の目的」
本発明の目的は、上記の問題点を解消し、比較的簡単な
構造で、充分な強度およびシール性が得られるようにし
たセラミック管の接続構造を提供することにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a ceramic tube connection structure that has a relatively simple structure and provides sufficient strength and sealing performance.
「発明の概要」
本発明によるセラミック管の接合構造は、接続されるべ
き２本のセラミック管の開口端部を対向配置し、この接
続部外周に加熱膨張性マットを介して環状ホルダーを装
着し、前記加熱ＷｇＲ性マットを膨張させて前記セラミ
ック管の接続部を把持させたことを特徴とする。"Summary of the Invention" The ceramic tube joining structure according to the present invention is such that the open ends of two ceramic tubes to be connected are arranged opposite each other, and an annular holder is attached to the outer periphery of the connection part via a heat-expandable mat. , the heated WgR mat is expanded to grip the connecting portion of the ceramic tube.
本発明において、「加熱膨張性マット」とは、加８膨張
材とセラミックファイバーとを有機結合剤にて結合させ
てマット状に形成してなるもので、ある程度加熱される
と厚さ方向に例えば１．５〜３倍程度に膨張し、その後
は昇降温を繰返しても膨張状態を維持する特性を有する
ものを意味する。この場合、加熱膨張材としては１例え
ばバーミキュライト、パーライト等が用いられ、セラミ
ックファイバーとしては１例えばアルミナ、シリカを主
成分とする繊維状の無機質材料が用いられる。なお、セ
ラミックファイバーとして、シリカクロスなどを用いる
こともでき、その場合、シリカクロスに加８膨張材を挾
み込んだ構成としてもよい。かかる加熱膨張性マットの
具体例としては、例えば「インタラム舎マット」（商品
名、住友スリーエム株式会社製）などが挙げられる。In the present invention, a "heat-expandable mat" is a mat formed by bonding an expandable material and ceramic fibers with an organic binder, and when heated to a certain extent, the material expands in the thickness direction, e.g. It means something that has the property of expanding by about 1.5 to 3 times and then maintaining the expanded state even if the temperature is repeatedly raised and lowered. In this case, the thermal expansion material used is, for example, vermiculite, perlite, etc., and the ceramic fiber is used, for example, a fibrous inorganic material containing alumina or silica as a main component. Note that silica cloth or the like may be used as the ceramic fiber, and in that case, the structure may be such that the silica cloth is sandwiched with an expandable material. Specific examples of such heat-expandable mats include "Intalumsha Mat" (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Ltd.).
本発明は、このような加熱膨張性マットの特性を利用す
るものである。すなわち、セラミンク管の接続部外周に
上記加熱膨張性マットを介在させて環状ホルダーを装着
し、その部位を加熱膨張性マットが膨張する温度、例え
ば４００℃以上とすることにより、加熱（膨張性マット
が膨張してセラミック管をしっかりと把持させることが
できる。The present invention utilizes the characteristics of such heat-expandable mats. That is, an annular holder is attached to the outer periphery of the connection part of the ceramic tube with the heat-expandable mat interposed therebetween, and the heat-expandable mat is heated (expandable mat can expand and firmly grip the ceramic tube.
加熱膨張性マットは、上述したように、ある温度以上で
膨張するとその後に室温程度の低温になってもその膨張
状態を維持するため、充分な把持力が得られ、良好なシ
ール性をもたらす、また、加熱膨張性マットは、ある程
度の弾性も有しているため、環状ホルダーとセラミック
管との間で生じる８膨張差を吸収することもできる。As mentioned above, when a heat-expandable mat expands above a certain temperature, it maintains its expanded state even when the temperature drops to about room temperature, so it can provide sufficient gripping force and provide good sealing performance. The heat-expandable mat also has a certain degree of elasticity, so it can also absorb the 8 expansion differences that occur between the annular holder and the ceramic tube.
「発明の実施例」
第１図には、本発明の接続構造の一実施例が示されてい
る。"Embodiment of the Invention" FIG. 1 shows an embodiment of the connection structure of the present invention.
すなわち、セラミック管１１．１２の開口端部が整合さ
れて近接配着され、その接続部外周に加８膨張性マツ）
１３を介して環状ホルダー１４が両セラミック管１１．
１２にまたがって装着されている。そして、」二記接続
部を例えば４００℃以りに加熱処理することにより、加
熱膨張性マット１３を膨張させて環状ホルダー１４によ
りセラミック管１１．１２を把持させている。That is, the open ends of the ceramic tubes 11, 12 are aligned and closely spaced, and the outer periphery of the connection area is covered with 8-expandable pine.
13, an annular holder 14 connects both ceramic tubes 11.
It is installed across 12. Then, by heat-treating the connection part 2 at a temperature of, for example, 400° C. or higher, the heat-expandable mat 13 is expanded, and the annular holder 14 grips the ceramic tube 11.12.
この接続構造によれば、加熱膨張性マット１３の熱膨張
により、セラミック管１１．１２の接続部外周がしっか
りと把持され、充分な接続強度およびシール性が得られ
る。加熱膨張性マット１３は、ある程度の弾性を有する
ため、熱膨張差に起因するセラミック管１１．１２の軸
方向あるいは径方向の相対変位を吸収することができ、
熱的衝撃に対する強度も向上する。According to this connection structure, the outer periphery of the connection portion of the ceramic tube 11.12 is firmly gripped by the thermal expansion of the heat-expandable mat 13, and sufficient connection strength and sealing performance can be obtained. Since the heat-expandable mat 13 has a certain degree of elasticity, it can absorb the relative displacement in the axial or radial direction of the ceramic tubes 11, 12 caused by the difference in thermal expansion.
Strength against thermal shock is also improved.
なお、この実施例では、セラミック管１１．１２の両端
部が所定の隙間を介して近接配置されているが、セラミ
ック管１１．１２の両端部を隙間なく接触させてもよい
、また、セラミック管１１．１２のいずれか一方は、接
続部の反対側に位置する他端が閉塞されたものであって
もよい、さらに、環状ホルダー１４はセラミック酸でも
金属製でもよいが、処理ガスが腐食性成分を含むときま
たは高温であるときはセラミック酸であることが好まし
い。In this embodiment, both ends of the ceramic tubes 11.12 are arranged close to each other with a predetermined gap, but the both ends of the ceramic tubes 11.12 may be brought into contact with each other without a gap. 11. Either one of 12 may be closed at the other end located on the opposite side of the connection part.Furthermore, the annular holder 14 may be made of ceramic acid or metal, but if the processing gas is corrosive. Ceramic acids are preferred when they contain components or at high temperatures.
次に、上記実施例において、実際に接続強度を測定した
結果を述べる。加熱；膨張性マット１３としては、「イ
ンタラム・マット」（商品名、住友スリーエム株式会社
製）を用いた。この加８膨張性マットは、バーミキュー
ライト、セラミックファイバーおよび有機結合剤よりな
り、４００°Ｃ以上の温度に保持されると膨張するもの
である。また、セラミック管の把持は、初期厚４．９＋
ｓｍの加熱膨張性マット２を予め３．５ｍｍの厚さまで
圧縮しておき、これをセラミック管１１．１２と環状ホ
ルダー１４との隙間（３，５ｍｍ）につめ、この部位を
５５０℃にて１時間保持することにより行なった。なお
、セラミック管１１．１２の外径は１６５ａｍ 、環状
ホルダー１４の内径は１７２ｍｍ 、軸方向長さは６５
ｒａＩＩ＋である。こうして得た接続部は、常温で引抜
き強度１００Ｋｇ以上の充分な把持力を示し、また、粉
塵漏洩率も粒径０．３μ１以上の粉塵粒子に対し０．０
２％以下と良好で充分なシール性を示した。さらに、こ
れらの性能は、５００℃程度の温度域においても同等あ
るいはそれ以上のものが期待できる。Next, the results of actually measuring the connection strength in the above example will be described. Heating: As the expandable mat 13, "Interum Mat" (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Ltd.) was used. This expandable mat is made of vermiculite, ceramic fibers, and an organic binder, and expands when held at a temperature of 400°C or higher. In addition, when gripping a ceramic tube, the initial thickness is 4.9+
sm heat-expandable mat 2 is compressed in advance to a thickness of 3.5 mm, packed into the gap (3.5 mm) between the ceramic tube 11.12 and the annular holder 14, and heated at 550°C for 1 hour. This was done by holding for a period of time. The outer diameter of the ceramic tube 11.12 is 165 mm, the inner diameter of the annular holder 14 is 172 mm, and the axial length is 65 mm.
It is raII+. The thus obtained connection shows sufficient gripping force with a pull-out strength of 100 kg or more at room temperature, and the dust leakage rate is 0.0 for dust particles with a particle size of 0.3μ1 or more.
Good and sufficient sealing properties were shown at 2% or less. Furthermore, these performances can be expected to be equivalent or better even in a temperature range of about 500°C.
第２図には、本発明の接続構造の他の実施例が示されて
いる。FIG. 2 shows another embodiment of the connection structure of the present invention.
この実施例においては、環状ホルダー１４の内周に環状
の溝１４ａが形成されている。そして、加熱膨張性マッ
ト１３が膨張したとき、この溝＋４ａに食い込んでより
強い把持力が得られるようにしている。In this embodiment, an annular groove 14a is formed on the inner periphery of the annular holder 14. When the heat-expandable mat 13 expands, it bites into this groove +4a to provide stronger gripping force.
なお、上記実施例において、環状の溝１４ａの代りに環
状のリブを設けるなど、他の凹凸形成手段を設けてもよ
い、そして、これらの凹凸は、セラミック管１１．１２
の接続端部外周に形成してもよく、あるいは、環状ホル
ダー１４の内周およびセラミック管１１．１２の接続端
部外周の両方に形成してもよい。In addition, in the above embodiment, other unevenness forming means may be provided, such as providing an annular rib instead of the annular groove 14a, and these unevenness may be formed in the ceramic tube 11.12.
Alternatively, it may be formed on both the inner periphery of the annular holder 14 and the outer periphery of the connecting end of the ceramic tube 11.12.
第３図には、本発明の接続構造のさらに他の実施例が示
されている。FIG. 3 shows still another embodiment of the connection structure of the present invention.
この実施例では、環状ホルダー１４の中間部外周にフラ
ンジ＋４ｂが形成されており、このフランジ１４ｂが管
板１５に係合し、ボルト締めなどの手段で管板１５に接
続されるようになっている。この実施例は、管板１５の
部分でセラミック管１１．１２を接続しようとする場合
に適用される。In this embodiment, a flange +4b is formed on the outer periphery of the intermediate portion of the annular holder 14, and this flange 14b engages with the tube sheet 15 and is connected to the tube sheet 15 by means such as bolt tightening. There is. This embodiment applies if ceramic tubes 11.12 are to be connected in the part of the tube sheet 15.
第４図には、第３図の接続構造を変形した他の実施例が
示されている。FIG. 4 shows another embodiment in which the connection structure shown in FIG. 3 is modified.
すなわち、この実施例では、環状ホルダー１４の上端部
外Ｊ１１にフランジ１４ｂが形成されている。そして、
このフランジ＋４ｂが管板１５に係合するようになって
いる。That is, in this embodiment, a flange 14b is formed outside the upper end J11 of the annular holder 14. and,
This flange +4b is adapted to engage with the tube plate 15.
第５図には、本発明の接続構造のさらに他の実施例が示
されている。FIG. 5 shows still another embodiment of the connection structure of the present invention.
すなわち、この実施例では、環状ホルダー１４の外周が
下方に向けて先細となったテーパ壁１４ｃをなしており
、このテーパ壁１４ｃが管板１５の挿通孔１５ａに係合
するようになっている。この場合、管板１５の挿通孔１
５ａは、テーパ壁１４ｃが適合する内周形状をなしてい
ることが好ましい、この実施例も管板１５の部分でセラ
ミック管１１．１２を接続しようとする場合に適用され
る。That is, in this embodiment, the outer periphery of the annular holder 14 forms a tapered wall 14c that tapers downward, and this tapered wall 14c engages with the insertion hole 15a of the tube plate 15. . In this case, the insertion hole 1 of the tube plate 15
5a preferably has an inner circumferential shape to which the tapered wall 14c is adapted.This embodiment is also applicable when ceramic tubes 11, 12 are to be connected in the tube sheet 15 section.
「発明の効果」
以上説明したように、本発明によれば、セラミンク管の
接続部外周に加８膨張性マットを介して環状ホルダーを
装着し、加熱膨張性マットを熱膨張させてセラミック管
の接続部を把持させたので、比較的簡単な構造で充分な
接続強度およびシール性を得ることができる。また、加
熱膨張性マットがある程度の弾力性を有しているため、
熱膨張差に起因する軸方向あるいは径方向の相対変位を
吸収することができ、熟的衝撃に対する強度も向上する
。"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, an annular holder is attached to the outer periphery of the connection part of a ceramic tube via an expandable mat, and the heat expandable mat is thermally expanded to form a ceramic tube. Since the connection portion is gripped, sufficient connection strength and sealing performance can be obtained with a relatively simple structure. In addition, since the heat-expandable mat has a certain degree of elasticity,
Relative displacement in the axial or radial direction due to the difference in thermal expansion can be absorbed, and the strength against severe impact is also improved.
第１図、第２図、第３図、第４図および第５図は本発明
の接続構造のそれぞれ異なる実施例を示す断面図、第６
図および第７図は従来の接続構造のそれぞれ異なる例を
示す断面図である。
図中、１１．１２はセラミック管、１３は加８膨張性マ
ット、１４は環状ホルダー、＋４ａｊよ環状の溝、１４
ｂはフランジ、１４ｃはテーパ壁、】５は管板、＋５ａ
は挿通孔である。
拓１ 図 第２ 図
雫３ 図1, 2, 3, 4 and 5 are sectional views showing different embodiments of the connection structure of the present invention, and 6.
FIG. 7 and FIG. 7 are cross-sectional views showing different examples of conventional connection structures. In the figure, 11.12 is a ceramic tube, 13 is an expandable mat, 14 is an annular holder, +4aj is an annular groove, 14
b is a flange, 14c is a tapered wall, ]5 is a tube plate, +5a
is an insertion hole. Taku1 Fig.2 Fig.Shizuku3 Fig.
Claims (5)
対向配置し、この接続部外周に加熱膨張性マットを介し
て環状ホルダーを装着し、前記加熱膨張性マットを膨張
させて前記セラミック管の接続部を把持させたことを特
徴とするセラミック管の接続構造。(1) The open ends of two ceramic tubes to be connected are arranged to face each other, an annular holder is attached to the outer periphery of the connection part via a heat-expandable mat, and the heat-expandable mat is expanded to A ceramic tube connection structure characterized by gripping the connection portion of the tube.
ーの外周に、管板に接続されるフランジを形成したセラ
ミック管の接続構造。(2) A ceramic tube connection structure according to claim 1, wherein a flange connected to a tube plate is formed on the outer periphery of the annular holder.
ーの外周に、管板の挿通孔に係合するテーパ壁部を形成
したセラミック管の接続構造。(3) The ceramic tube connection structure according to claim 1, wherein a tapered wall portion that engages with the insertion hole of the tube plate is formed on the outer periphery of the annular holder.
において、前記環状ホルダーの内周および／または前記
セラミック管の接合部外周に凹凸を形成したセラミック
管の接続構造。(4) A connection structure for ceramic tubes according to any one of claims 1 to 3, wherein unevenness is formed on the inner periphery of the annular holder and/or the outer periphery of the joint portion of the ceramic tube.
において、前記セラミック管が多孔質フィルターチュー
ブであるセラミック管の接続構造。(5) A ceramic tube connection structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the ceramic tube is a porous filter tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18007586A JPS6338793A (en) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | Connecting structure of ceramic pipe |
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|---|---|---|---|
| JP18007586A JPS6338793A (en) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | Connecting structure of ceramic pipe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6338793A true JPS6338793A (en) | 1988-02-19 |
| JPH042840B2 JPH042840B2 (en) | 1992-01-21 |
Family
ID=16077020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18007586A Granted JPS6338793A (en) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | Connecting structure of ceramic pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6338793A (en) |
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1986
- 1986-08-01 JP JP18007586A patent/JPS6338793A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5932789U (en) * | 1982-08-25 | 1984-02-29 | 助川電気工業株式会社 | Pipe joints for molten metal |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010184198A (en) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Inax Corp | Bonded ceramic filter and water cleaning cartridge |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH042840B2 (en) | 1992-01-21 |
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