特開 2023-163627 伸縮継手構造体及び伸縮継手のカバー部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023163627

(43)【公開日】2023-11-10

(54)【発明の名称】伸縮継手構造体及び伸縮継手のカバー部材

(51)【国際特許分類】

   F16L 27/10 20060101AFI20231102BHJP

   F16L 27/12 20060101ALI20231102BHJP

【ＦＩ】

F16L27/10 A

F16L27/12 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022074647

(22)【出願日】2022-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100184859

【弁理士】

【氏名又は名称】磯村 哲朗

(74)【代理人】

【識別番号】100123386

【弁理士】

【氏名又は名称】熊坂 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100196667

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100130834

【弁理士】

【氏名又は名称】森 和弘

(72)【発明者】

【氏名】江波戸 翔一

(72)【発明者】

【氏名】湊 俊介

(72)【発明者】

【氏名】小岩 右京

【テーマコード（参考）】

3H104

【Ｆターム（参考）】

3H104JA08

3H104LB16

3H104LG03

3H104LG30

(57)【要約】

【課題】孔食の発生の低減を図り、かつメンテナンス負荷を軽減することが可能な伸縮継手構造体及び伸縮継手のカバー部材を提供する。
【解決手段】 伸縮継手構造体は、一対のダクト同士の間に設けられ、かつ前記一対のダクトの接続方向において伸縮自在な伸縮部を有する伸縮継手と、前記伸縮継手の周方向に亘って環状に形成され、かつ前記伸縮継手の一端側に取り付けられる取付部及び、前記取付部の内側の縁から前記伸縮継手の軸方向において前記伸縮部の終端側まで延び、かつ前記伸縮継手の周方向に亘って前記伸縮部の内壁を覆うカバー部と、を有する伸縮継手のカバー部材を含む。前記取付部は、前記取付部は、前記伸縮継手に対して着脱可能に形成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のダクト同士の間に設けられ、かつ前記一対のダクトの接続方向において伸縮自在な伸縮部を有する伸縮継手と、
前記伸縮継手の周方向に亘って環状に形成され、かつ前記伸縮継手の一端側に取り付けられる取付部及び、前記取付部の内側の縁から前記伸縮継手の軸方向において前記伸縮部の終端側まで延び、かつ前記伸縮継手の周方向に亘って前記伸縮部の内壁を覆うカバー部を有する伸縮継手のカバー部材を含み、
前記取付部は、前記伸縮継手に対して着脱可能に形成される、伸縮継手構造体。

【請求項2】

前記取付部は、前記伸縮継手の一端側に形成される継手フランジにボルトによって締結可能に形成される、請求項１に記載の伸縮継手構造体。

【請求項3】

前記カバー部は、前記伸縮継手の軸方向に垂直な方向において、前記伸縮継手の内壁と間隔を有して設けられ、
前記伸縮継手の軸方向に直交する前記伸縮部の終端側の断面において、前記カバー部の端部によって囲まれる第１の領域の面積は、前記伸縮部の端部及び前記カバー部の端部によって囲まれる第２の領域の面積よりも大きい、請求項１又は２に記載の伸縮継手構造体。

【請求項4】

前記第２の領域の面積Ａ２と、前記第１の領域の面積Ａ１と、の関係は、下記の式を満たす請求項３に記載の伸縮継手構造体。
０．０００２≦Ａ２／Ａ１≦０．０４５０

【請求項5】

一対のダクトを接続し、かつ前記一対のダクトの接続方向において伸縮自在な伸縮部を有する伸縮継手に取り付けられる伸縮継手のカバー部材であって、
前記伸縮継手の周方向に亘って環状に形成され、かつ前記伸縮継手の一端側に取り付けられる取付部と、
前記取付部の内側の縁から前記伸縮継手の軸方向において前記伸縮部の終端側まで延び、かつ前記伸縮継手の周方向に亘って前記伸縮部と対向するカバー部と、を有し、
前記取付部は、前記伸縮継手に対して着脱可能に形成される伸縮継手のカバー部材。

【請求項6】

前記取付部は、前記伸縮継手の一端側に形成される継手フランジにボルトによって締結可能に形成される、請求項５に記載の伸縮継手のカバー部材。

【請求項7】

前記カバー部は、前記接続方向に伸縮自在に形成され、かつ前記接続方向の長さを調整する調整部を有する、請求項５又は６に記載の伸縮継手のカバー部材。

【請求項8】

前記カバー部は、基材層と、前記基材層上に形成される防食塗料を含む塗膜層と、を備える、請求項５又は６に記載の伸縮継手のカバー部材。

【請求項9】

前記カバー部は、基材層と、前記基材層上に形成される防食塗料を含む塗膜層と、を備える、請求項７に記載の伸縮継手のカバー部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、一対のダクトを接続する伸縮継手構造体及び伸縮継手のカバー部材に関する。

【背景技術】

【0002】

火力発電所、製鉄所、ゴミ焼却場等の燃焼設備は、その稼働により生じた高温のガスをダクトから外部に排出する。ダクトがガスの熱によって膨張すると、例えば、ダクト同士を接続する継手に接続方向の力が加わる。このため、継手にはガスの熱によるダクトの熱膨張等を吸収する目的で伸縮継手が使用される。

【0003】

例えば、製鉄所で発生するガスのように、腐食性物質を含んだガスを外部に排出する場合、当該ダクト同士の接続には、耐食性に優れた金属製ベローズを用いた伸縮継手が使用される。

【0004】

ベローズはその伸縮性のために肉薄に形成される。このため耐食性を有する材料であっても腐食性物質に長期間晒されると腐食が進行して孔食が生じる。ベローズに孔食が生じると、外部にガスが漏出する、すなわち、ガスに所定の処理がなされる前に大気に放出されるおそれがある。また、ガスが外部に漏出すると、ガスから回収する熱エネルギの損失が生じるため、プラント操業の稼働効率が低下する問題がある。

【0005】

したがって、従来、伸縮継手の耐久性を高めることで、伸縮継手の外部にガスが漏れることを防止している。例えば、特許文献１には、外周側から順番に第１金属層、メッシュ層、耐熱層、第２金属層を積層した伸縮継手が開示されている。特許文献１では、耐熱層の上に第２金属層を積層することにより、伸縮継手の主たる機能を有する耐熱層（伸縮継手の内部）への水や埃などの侵入を防止し、孔食が発生することを防止している。

【0006】

また、特許文献２には、金属製ベローズの内周面を覆う無機質繊維製織布を有する伸縮継手が開示されている。無機質繊維製織布が金属製ベローズの内周面を覆うことによって、金属製ベローズの溝にダストが堆積することを防止し、ダストの除去に要する清掃時間を短縮できることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９－２９９７３１号公報

【特許文献2】特開２０００－２２０７７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に記載された伸縮継手に用いる各金属層は、伸縮継手の伸縮性を確保するために薄膜等の金属層を用いることが好ましい。したがって、薄膜等の金属層では、十分な耐食性や耐久性を得るための層厚を確保することが難しい問題がある。

【0009】

また、特許文献２の伸縮継手は、結露が生じる環境での使用が想定されていないため、結露に起因する金属ベローズの腐食を抑制することができない問題がある。

【0010】

特に、特許文献２に記載された無機質繊維製織布は、プラントの操業状態に応じて弛み量が変化する。無機質繊維製織布の弛み量の変化に伴って、無機質繊維製織布上に堆積した固体物が金属製ベローズに落下することがある。そのため、結露によって生じる水と落下した固体物との反応により金属製ベローズの腐食が進行しやすい状態になることがある。

【0011】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、孔食の発生の低減を図り、かつメンテナンス負荷を軽減することが可能な伸縮継手構造体及び伸縮継手のカバー部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

［１］
一対のダクト同士の間に設けられ、かつ前記一対のダクトの接続方向において伸縮自在な伸縮部を有する伸縮継手と、
前記伸縮継手の周方向に亘って環状に形成され、かつ前記伸縮継手の一端側に取り付けられる取付部及び、前記取付部の内側の縁から前記伸縮継手の軸方向において前記伸縮部の終端側まで延び、かつ前記伸縮継手の周方向に亘って前記伸縮部の内壁を覆うカバー部を有する伸縮継手のカバー部材を含み、
前記取付部は、前記伸縮継手に対して着脱可能に形成される、伸縮継手構造体。
［２］
前記取付部は、前記伸縮継手の一端側に形成される継手フランジにボルトによって締結可能に形成される、［１］に記載の伸縮継手構造体。
［３］
前記カバー部は、前記伸縮継手の軸方向に垂直な方向において、前記伸縮継手の内壁と間隔を有して設けられ、
前記伸縮継手の軸方向に直交する前記伸縮部の終端側の断面において、前記カバー部の端部によって囲まれる第１の領域の面積は、前記伸縮部の端部及び前記カバー部の端部によって囲まれる第２の領域の面積よりも大きい、［１］又は［２］に記載の伸縮継手構造体。
［４］
前記第２の領域の面積Ａ２と、前記第１の領域の面積Ａ１と、の関係は、下記の式を満たす［３］に記載の伸縮継手構造体。
０．０００２≦Ａ２／Ａ１≦０．０４５０
［５］
一対のダクトを接続し、かつ前記一対のダクトの接続方向において伸縮自在な伸縮部を有する伸縮継手に取り付けられる伸縮継手のカバー部材であって、
前記伸縮継手の周方向に亘って環状に形成され、かつ前記伸縮継手の一端側に取り付けられる取付部と、
前記取付部の内側の縁から前記伸縮継手の軸方向において前記伸縮部の終端側まで延び、かつ前記伸縮継手の周方向に亘って前記伸縮部と対向するカバー部と、を有し、
前記取付部は、前記伸縮継手に対して着脱可能に形成される伸縮継手のカバー部材。
［６］
前記取付部は、前記伸縮継手の一端側に形成される継手フランジにボルトによって締結可能に形成される、［５］に記載の伸縮継手のカバー部材。
［７］
前記カバー部は、前記接続方向に伸縮自在に形成され、かつ前記接続方向の長さを調整する調整部を有する、［５］又は［６］に記載の伸縮継手のカバー部材。
［８］
前記カバー部は、基材層と、前記基材層上に形成される防食塗料を含む塗膜層と、を備える、［５］又は［６］に記載の伸縮継手のカバー部材。
［９］
前記カバー部は、基材層と、前記基材層上に形成される防食塗料を含む塗膜層と、を備える、［７］に記載の伸縮継手のカバー部材。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、例えば、腐食性物質を含有するガスが流れるダクト同士の接続に用いた場合、伸縮継手の伸縮部の内壁を覆うカバー部を有するため、その腐食を抑制することができる。したがって、腐食性物質による腐食が進行することにより生じる孔食の発生を抑制することができ、伸縮継手からガスが外部に漏洩することを抑制することができる。また、伸縮継手のカバー部材が伸縮継手に対して着脱可能に構成されていることにより、例えば、伸縮継手のカバー部材を外して目視にて腐食の進行状況を確認することができる。これにより、腐食の有無の状況を迅速に把握することができ、腐食の進行状況に応じた適切な処置を施すことができる。したがって、伸縮継手の補修や交換などのメンテナンス負荷を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態に係る伸縮継手構造体の断面図である。

【図2】図１のＩ１―Ｉ１線に沿った伸縮継手構造体の断面図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る伸縮継手構造体を示す断面図である。

【図4】図３のＩ２―Ｉ２線に沿った伸縮継手構造体の断面図である。

【図5】本発明の第３実施形態に係る伸縮継手のカバー部材を示す斜視図である。

【図6】図５の伸縮継手のカバー部材の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る伸縮継手構造体を示す図である。図１に示すように、伸縮継手構造体１００は、一対のダクトＤ１，Ｄ２同士を接続する。伸縮継手構造体１００は、一対のダクトＤ１，Ｄ２同士の間に設けられる伸縮継手１０と、伸縮継手１０の一端側に取り付けられる伸縮継手のカバー部材２０と、を含む。

【0016】

ダクトＤ１，Ｄ２は、例えば、火力発電所、製鉄所、ゴミ焼却場等の燃焼設備に設けられている。本実施形態のダクトＤ１，Ｄ２は、これらの設備から排出される比較的高温であり、かつ腐食性物質を含む排気ガス（以下、ガスとも称する）の流路をなす。本実施形態においては、ダクトＤ１は、ダクトＤ２に対して当該流路の上流に位置する場合を説明する。

【0017】

ダクトＤ２は、例えば、その終端側に触媒等の所定の処理を行う処理装置（図示せず）が接続される。したがって、ダクトＤ１，Ｄ２を通ったガスは、例えば、所定の処理がなされた後に大気に放出される。また、ダクトＤ１，Ｄ２を通ったガスから熱エネルギが回収されるようにしてもよく、例えば、ダクトＤ２の終端側において熱エネルギ回収装置（図示せず）が設けられるようにしてもよい。

【0018】

ダクトＤ１，Ｄ２は、筒状に形成されている。本実施形態においては、ダクトＤ１，Ｄ２は、円筒状に形成されている。ダクトＤ１，Ｄ２は、その両端に他の部材と接続するための環状のフランジＤＦが設けられている。フランジＤＦには、例えば、ボルトを挿通可能な取付孔（図示せず）が環の縁に沿って複数形成されている。

【0019】

尚、各ダクトＤ１，Ｄ２の形状は、ガスが移動可能な流路が形成されるものであればよく、円筒状に限定されない。ダクトＤ１，Ｄ２は、例えば、角柱状であってもよい。また、各ダクトＤ１，Ｄ２の材質としては、特には限定されないが、耐食性の点でステンレス鋼が用いられることが好ましい。

【0020】

各ダクトＤ１，Ｄ２は高温かつ多量のガスを流動させることができるように構成される。例えば、各ダクトＤ１，Ｄ２が円筒状である場合、その内径が０．４ｍ以上１０．０ｍ以下であるとよい。また、例えば、各ダクトＤ１，Ｄ２が角柱状である場合、各ダクトＤ１，Ｄ２の軸線方向に直交する断面における一辺がそれぞれ０．４ｍ以上１０．０ｍ以下であるとよい。尚、各ダクトＤ１，Ｄ２のガスの流量は、例えば、５００ｍ^３／ｍｉｎ以上５０００ｍ^３／ｍｉｎ以下とするとよい。

【0021】

伸縮継手１０は、一対のダクトＤ１，Ｄ２の接続方向に伸縮自在な伸縮部１１と、伸縮部１１の一端側及び終端側に設けられている接続部１２を有する。

【0022】

伸縮部１１は、例えば、いわゆるベローズタイプを用いることができる。本実施形態においては、伸縮部１１は、伸縮継手１０の軸ＡＸ方向に伸縮可能な蛇腹状に形成されている。したがって、伸縮継手１０は伸縮継手１０の軸方向ＡＸに生じる各ダクトＤ１，Ｄ２の伸縮を吸収可能に構成されている。尚、伸縮継手１０の軸ＡＸは、本実施形態においては、一対のダクトＤ１，Ｄ２の接続方向と同じである。

【0023】

また、伸縮部１１は、このような蛇腹状に形成されていることにより、ガスの圧力、流量の変動又は、外部の機器の振動などに起因する各ダクトＤ１，Ｄ２の振動が発生したとしても、当該蛇腹部位が伸縮することによりその振動を吸収することが可能である。

【0024】

尚、伸縮部１１は、例えば、耐食性のある材質で形成されることが好ましい。このような耐食性のある材質としては、例えば、ステンレス鋼が挙げられる。

【0025】

また、伸縮部１１の内径は、各ダクトＤ１，Ｄ２の内径と同程度に設定するとよい。ここで、伸縮部１１の内径とは、蛇腹状の伸縮部１１の内径のうち、最小の内径（蛇腹状の溝の縁における内径）を意味している。

【0026】

さらに、伸縮部１１の板厚は、ベローズタイプの場合、当該伸縮部１１の伸縮性、耐食性、疲労に対する耐久性などの観点から、０．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下程度に設定されているとよい。

【0027】

尚、伸縮部１１は、伸縮継手１０の軸ＡＸ方向における各ダクトＤ１，Ｄ２の伸縮の吸収及び、これの部材の振動の吸収ができるように構成されていればよい。例えば、伸縮部１１は、ベローズタイプに代えて、いわゆるスリーブタイプであってもよい。スリーブタイプの場合、例えば、一のパイプと、一のパイプに収容され、かつ一のパイプの軸方向にスライド可能に配置された他のパイプと、一のパイプ及び他のパイプの間の気密性を保つ封止材と、を有するものを用いることができる。

【0028】

接続部１２の各々は、伸縮継手１０の軸ＡＸに垂直な方向（径方向）の外側に向かって突出して形成された環状のフランジを有する。接続部１２の各々のフランジは、例えば、ボルトを挿通可能な取付孔（図示せず）が環の縁に沿って複数形成されている。

【0029】

伸縮継手のカバー部材２０は、伸縮継手１０の一端側に取り付けられる取付部２１と、伸縮継手１０の周方向に亘って伸縮部１１の内壁を覆うカバー部２２と、を有する。

【0030】

取付部２１は、伸縮継手１０の周方向に亘って環状に形成されたフランジ（継手フランジ）を有する。取付部２１のフランジ（継手フランジ）は、例えば、ボルトを挿通可能な取付孔（図示せず）が環の縁に沿って複数形成されている。

【0031】

カバー部２２は、筒状に形成されるもので、取付部２１の内側の縁から伸縮継手１０の軸方向ＡＸにおいて伸縮部１１の終端側まで延び、かつ伸縮継手１０の周方向に亘って伸縮部１１を覆うように（伸縮部１１と対向して）形成されている。本実施形態においては、カバー部２２は、円筒状に形成されている。

【0032】

尚、カバー部２２は、取付部２１の内側の縁の近傍から伸縮継手１０の軸方向ＡＸに沿って延びて形成されていればよい。すなわち、カバー部２２は、取付部２１の下流側のダクトＤ２に対向する面から伸縮継手１０の軸方向ＡＸに沿って延びて形成されていればよい。

【0033】

ここで、「伸縮部１１を覆うように」とは、条件（１）：伸縮継手１０の軸ＡＸに垂直な方向からみて、伸縮部１１とカバー部２２とが、互いに重なりあって（対向して）配置されること、かつ条件（２）：当該伸縮部１１の全長Ｌの少なくとも８割が、カバー部２２と重なり合って配置されている（対向している）こと、を満たすことを意味する。

【0034】

尚、条件（２）は、伸縮部１１のばね定数、及びダクトＤ１，Ｄ２の膨張の態様に応じて適宜変更することができる。すなわち、各ダクトＤ１，Ｄ２は、プラントから排出される高温のガスによって熱膨張し、それに伴って伸縮部１１が収縮する（全長Ｌが短くなる）。したがって、伸縮部１１が収縮した状態において、当該伸縮部１１の一端側から終端側までがカバー部２２と重なり合って両者が配置されるとよい。言い換えれば、カバー部２２は、例えば、伸縮部１１がダクトＤ１，Ｄ２からの熱膨張の影響を受けない常温においては、伸縮部１１の全長Ｌの少なくとも８割と重なり合う長さを有するとよい。

【0035】

図１においては、カバー部２２は、伸縮部１１の全長Ｌよりも長く形成されている。また、カバー部２２は、条件（１）を満たすように配置され、かつ伸縮部１１がダクトＤ１，Ｄ２からの熱膨張の影響を受けない常温において、当該伸縮部１１の全長の１０割と重なり合って（対向して）配置されているため、条件（２）を満たすように配置されている。

【0036】

ダクトＤ１のフランジＤＦ、伸縮継手１０の接続部１２、伸縮継手のカバー部材２０の取付部２１の各々は、気密性を有して組付けられている。また、伸縮継手のカバー部材２０は、伸縮継手１０に対して着脱可能に組み付けられている。尚、このように伸縮継手構造体１００を設ける場合には、ダクトＤ１は、ダクトＤ２に対して上流に位置するように配置するとよい。

【0037】

具体的には、本実施形態においては、ダクトＤ１のフランジＤＦ、伸縮継手１０の接続部１２、伸縮継手のカバー部材２０の取付部２１は、これらの部材の各々の取付孔にボルトを挿通させ、ナットを螺合することにより締結されている。ダクトＤ１のフランジＤＦ、伸縮継手１０の接続部１２、伸縮継手のカバー部材２０の取付部２１の各々の間には、パッキン、ガスケット等の封止材（図示せず）を設けてもよい。また、伸縮継手のカバー部材２０の取付部２１は、伸縮継手１０に対して着脱可能に形成されていればよい。例えば、ダクトＤ１のフランジＤＦ、伸縮継手１０の接続部１２、伸縮継手のカバー部材２０の取付部２１は、このような態様以外にもＣ型クランプなどの締め具を用いて締結されてもよい。

【0038】

ダクトＤ２のフランジＤＦ、伸縮継手１０の接続部１２の各々は、気密性を有して組付けられている。具体的には、本実施形態においては、ダクトＤ２のフランジＤＦ、伸縮継手１０の接続部１２は、これらの部材の各々の取付孔にボルトを挿通させ、ナットを螺合することにより締結されている。ダクトＤ２のフランジＤＦ、伸縮継手１０の接続部１２の各々の間には、パッキン、ガスケット等の封止材（図示せず）を設けてもよい。

【0039】

図２は、図１のＩ１―Ｉ１線に沿った伸縮継手構造体の伸縮部の終端側の断面、すなわち、伸縮継手１０の軸ＡＸ方向に直交する断面を示している。図２に示すように、カバー部２２は、伸縮継手１０の軸方向に垂直な方向において、伸縮継手１０（伸縮部１１）の内壁と間隔Ｇを有して設けられている。本実施形態においては、間隔Ｇは、伸縮継手１０の周方向において一定となるように設けられている。

【0040】

カバー部２２は、基材層２３と、基材層２３上に形成される防食塗料を含む塗膜層２４と、を含むことが好ましい。

【0041】

基材層２３は、特には限定されないが、ガスの移動に伴って生じる振動に耐え得る強度、及び耐食性を有する材質で構成されている。このような材質としては、例えば、ステンレス鋼が挙げられる。また、基材層２３は、１．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下程度であることが好ましい。

【0042】

塗膜層２４に含まれる防食塗料は、腐食性物質に対して防食性を有する任意の塗料を用いることができる。このような塗料としては、例えば、シリコーン樹脂を含むものが挙げられる。

【0043】

塗膜層２４に含まれる防食塗料は、例えば、伸縮継手構造体１００が発電所などに用いられるダクトの接続に用いられる場合には、高温ガスが流動するため、防食性と共に耐熱性を備えることが好ましい。

【0044】

このような環境においては、例えば、常温から３００℃程度までの耐熱性と防食性を有する塗料を用いるとよい。このような塗料としては、大豊塗料株式会社製、サントモＤＨＸ（製品名）が挙げられる。

【0045】

塗膜層２４に含まれる防食塗料は、上記以外にも任意の成分を添加して機械的強度の向上を図ってもよい。例えば、ガラスフレークを塗料の成分として添加することにより、防食塗膜の耐熱性と共に機械的強度も上昇させることができる。このような塗料としては、たとえば、日本化学塗料株式会社製のフレークガード（製品名）が挙げられる。

【0046】

尚、塗膜層の厚さは、下地調整層（不陸調整層）を除いて、１５～２０００μｍとするとよく、２５０～２０００μｍとすることが好ましく、５５０～２０００μｍとすることがさらに好ましい。塗膜層の厚みを１５μｍ以上とすることで十分な耐食性を付与することができる。塗膜層の厚みを２０００μｍ以下とすること防食処理コストを抑制することができる。

【0047】

塗膜層２４は、ダクトＤ１，Ｄ２を流動するガスとカバー部２２とが接触する可能性がある位置に設けられているとよい。このような位置としては、カバー部２２の内壁面、外壁面が挙げられる。このうち、内壁面は、特にガスに晒される可能性が高いため塗膜層２４が設けられていることが好ましい。本実施形態においては、塗膜層２４は、カバー部２２の内壁面に設けられている。

【0048】

例えば、腐食性物質を含むガスの移動、結露の発生、腐食性物質の水溶液の生成等の腐食発生要因が生じた場合、塗膜層２４がカバー部２２に設けられていることにより、カバー部２２の腐食を抑制することができる。その結果、伸縮継手構造体１００のメンテナンス頻度を抑えることができる。なお、塗膜層２４は、カバー部２２の内壁面や外壁面だけでなく、伸縮部１１の内壁面に設けてもよい。伸縮部１１の内壁面に塗膜層２４を設けることにより、伸縮継手１０の腐食の進行を一層抑えることができる。

【0049】

図２において、カバー部２２の端部の内壁によって囲まれる第１の領域は、伸縮部１１の端部の内壁及びカバー部２２の端部の外壁によって囲まれる第２の領域よりも大きく形成されている。言い換えれば、伸縮継手１０の軸ＡＸ方向からみた第１の領域の面積Ａ１は、第２の領域の面積Ａ２（以下、第１の領域の面積Ａ１及び、第２の領域の面積Ａ２と称する）よりも大きい。

【0050】

したがって、例えば、腐食の進行により伸縮部１１に孔が形成された場合、第２の領域の面積Ａ２が第１の領域の面積Ａ１よりも小さいため、ダクトＤ１からダクトＤ２にガスが流れると、ベルヌイの定理に従い、第１の領域の静圧が第２の領域よりも低下する。すなわち、流速が第２の領域よりも大きい第１の領域では静圧が第２の領域よりも低下する。その結果、静圧が高い第２の領域から低い第１の領域に向けた気体の流れが発生する。

【0051】

したがって、伸縮部１１の孔から外気が流入し、当該外気が伸縮継手１０を流れるガスと合流するガス流れが発生する。これにより、たとえ伸縮部１１に孔が形成された場合でも、伸縮継手１０を流れるガスが外部に漏出することを抑制できる。

【0052】

第２の領域の面積Ａ２と第１の領域の面積Ａ１との関係は、下記の（１）式の関係を満足することが好ましい。
０．０００２≦Ａ２／Ａ１≦０．０４５０ ・・・（１）

【0053】

すなわち、第２の領域の面積Ａ２と第１の領域の面積Ａ１との関係が、式（１）を満たすことで、伸縮部１１の孔から流入した外気の流れを適切なものとすることができる。

【0054】

例えば、上記の式（１）において、第１の領域の面積Ａ１に対する第２の領域の面積Ａ２の面積比（Ａ２／Ａ１）が、下限値の０．０００２である場合、第２の領域の面積Ａ２は、第１の領域の面積Ａ１の０．０２％である。

【0055】

第１の領域の面積Ａ１に対する第２の領域の面積Ａ２が当該下限値よりも下回ると、伸縮部１１の孔から流入した外気の流れの圧力損失が高くなり、伸縮継手１０内に外気が吸引されにくくなる傾向がある。

【0056】

また、例えば、第１の領域の面積Ａ１に対する第２の領域の面積Ａ２の面積比（Ａ２／Ａ１）が、上限値の０．０４５０である場合、第２の領域の面積Ａ２は、第１の領域の面積Ａ１の４．５０％である。

【0057】

第１の領域の面積Ａ１に対する第２の領域の面積Ａ２が当該上限値よりも上回ると、ベルヌイの定理に従った第１の領域の静圧の低下効果が低くなる。したがって、伸縮部１１の孔から伸縮継手１０内に外気が吸引されにくくなる傾向がある。

【0058】

上述した本発明の実施形態に係る伸縮継手構造体１００の作用について説明する。例えば、図示しない燃焼設備の運転が開始されると、燃焼によって生じた高温のガスが各ダクトＤ１，Ｄ２及び伸縮継手構造体１００を通過する。

【0059】

本発明の実施形態では、伸縮継手１０伸縮部１１は、伸縮継手のカバー部材２０のカバー部２２によって覆われている。したがって、ガスに含まれる煤や、腐食性物質などが伸縮部１１に堆積することを抑制でき、伸縮部１１の腐食の進行を抑制することができる。

【0060】

以上のように、本実施形態に係る伸縮継手構造体１００によれば、伸縮継手のカバー部材２０の取付部２１が、伸縮継手１０の接続部１２の継手フランジ（ガスの流動方向の上流側に位置する）に着脱可能にボルトで締結される。したがって、ユーザは、点検時に伸縮継手のカバー部材２０を取り外して、目視にて伸縮継手１０及び、伸縮継手のカバー部材２０の腐食状況を確認することができる。このため、腐食性物質を含有する流体による伸縮部１１の腐食を早期に発見して、ガスが外部に漏洩することを抑止することができると共に、伸縮継手１０の補修や交換などのメンテナンス負荷を軽減することができる。

【0061】

また、伸縮部１１にいわゆる孔食が生じた場合について説明する。例えば、伸縮継手１０内の結露に腐食性物質が溶解すると、その水溶液によって伸縮部１１の腐食が徐々に進行し孔が形成される。

【0062】

上述のように、伸縮部１１の孔からして外気が流入すると、ベルヌイの定理にしたがって、外気は第２の領域からダクトＤ２向かって流れる。したがって、伸縮部１１に腐食が生じて孔１４が形成された場合であっても、伸縮継手１０を流動するガスが外部に漏洩することを抑制できる。その結果、伸縮継手１０の補修や交換などのメンテナンス負荷を軽減できる。

【0063】

（第２の実施形態）
上述した第１実施形態では、カバー部２２の外壁と伸縮部１１との間隔Ｇが伸縮継手１０の周方向において一定となるように設けられている例を説明した。カバー部２２の外壁と伸縮部１１との間隔Ｇは、鉛直方向の位置に応じて異なるようにしてもよい。

【0064】

図３は、第２の実施形態に係る伸縮継手構造体１００を示している。図４は、図３のＩ２－Ｉ２線に沿った伸縮継手構造体１００の断面を示している。図３及び４に示すように、カバー部２２の外壁と伸縮部１１との間隔は、鉛直方向の位置に応じて異なる。具体的には、鉛直方向の下側に位置するカバー部２２の外壁と伸縮部１１との間隔Ｇｄｏｗｎは、鉛直方向の上側に位置するカバー部２２の外壁と伸縮部１１との間隔Ｇｕｐよりも狭くなっている。

【0065】

例えば、伸縮部１１で生じた結露は、鉛直方向の上側よりも下側に滞留しやすい。このため、伸縮部１１の鉛直方向の下側では孔食が生じやすい。そこで、間隔Ｇｄｏｗｎを、間隔Ｇｕｐよりも狭くすることにより、外気の流速を鉛直方向の下側を上側よりも速めることができる。伸縮継手１０内への外気の流入を促進させることができる。

【0066】

（第３実施形態）
上述の実施形態においては、カバー部２２は、伸縮継手１０の軸ＡＸ方向の長さが一定であるものについて説明した。カバー部２２は、伸縮継手１０の軸ＡＸ方向（ダクトＤ１，Ｄ１の接続方向）において伸縮自在に形成されるものであってもよい。

【0067】

図５は、本発明の第３実施形態に係る伸縮継手のカバー部材３０の一例を示している。図６は、図５の伸縮継手のカバー部材３０の軸方向に沿った断面を示している。図５及び６に示すように、伸縮継手のカバー部材３０は、伸縮継手１０の一端側に取り付けられる取付部３１と、伸縮継手１０の周方向に亘って伸縮部１１の内壁を覆うカバー部３２と、を有する。

【0068】

取付部３１は、伸縮継手１０の周方向に亘って環状に形成されたフランジ（継手フランジ）を有する。取付部３１のフランジ（継手フランジ）は、例えば、ボルトを挿通可能な取付孔３１ａが環の縁に沿って複数形成されている。

【0069】

カバー部３２は、取付部３１に固定される筒状の第１のカバー部３２ａと、第１のカバー部３２ａに収容され、かつ第１のカバー部３２ａに対して伸縮継手１０の軸ＡＸ方向にスライド可能な筒状の第２のカバー部３２ｂと、第２のカバー部３２ｂのスライド量を調整する調整部３５を有する。

【0070】

本実施形態においては、第１のカバー部３２ａ及び第２のカバー部３２ｂは、いずれも円筒状に形成されている。すなわち、カバー部３２は、共通の軸心を有する一組の円筒（二重円筒）である第１のカバー部３２ａ及び、第２のカバー部３２ｂを含んで構成されている。

【0071】

第１のカバー部３２ａ及び第２のカバー部３２ｂの間には気密性を保持するためにパッキン、ガスケット等の封止材が設けられている。したがって、第２のカバー部３２ｂは、気密状態が維持された状態で第１のカバー部３２ａに収容されている。このように、カバー部３２は、いわゆるスリーブタイプにより構成することが可能である。

【0072】

調整部３５は、第１のカバー部３２ａ及び第２のカバー部３２ｂの周面に形成された複数のネジ孔（図示せず）、当該ネジ孔に挿通可能なボルト３５ａ及び、ボルト３５ａに螺合可能なナット３５ｂを有する。

【0073】

第１のカバー部３２ａ及び第２のカバー部３２ｂに形成されるネジ孔は、伸縮継手１０の軸ＡＸに沿って２か所以上に形成されていればよい。本実施形態においては、伸縮継手１０の軸ＡＸにおいて４か所に列状に形成されている。このようにネジ孔が形成されていることにより、所望の位置に第１のカバー部材３２ａのネジ孔及び、第２のカバー部３２ｂのネジ孔を合わせて、ボルト３５ａとナット３５ｂで締結することができる。これにより、第２のカバー部３２ｂの第１のカバー部３２ａに対する伸縮を調整することができる。

【0074】

尚、第１のカバー部３２ａ及び第２のカバー部３２ｂに形成されるネジ孔は、ボルト３５ａ以外の部材によって閉塞されてもよい。例えば、第２のカバー部３１ｂを最も伸ばした状態において、第１のカバー部材３２ａの取付部３１側に配置されている３つのネジ孔は、ボルト３５ａ以外の閉塞部材によって閉塞されてもよい。このような閉塞部材としては、例えば、ガスケット、パテ等が挙げられる。

【0075】

また、第１のカバー部３２ａ及び第２のカバー部３２ｂに形成されるネジ孔は、周方向の２か所以上に形成されていればよい。本実施形態においては、伸縮継手１０の軸ＡＸに対して対称となる２か所の位置に形成されている。このようにネジ孔が形成されていることにより、第２のカバー部３２ｂの第１のカバー部３２ａに対する固定をより強固にすることができる。

【0076】

すなわち、調整部３５のボルト３５ａ、ナット３５ｂは、ダクトＤ１，Ｄ２から伝導した振動の影響を受けやすい。しかし、第１のカバー部３２ａ及び第２のカバー部３２ｂの周方向においてネジ孔が複数形成されていることにより、周方向に加わるこれらの部材への影響を分散させることが可能になる。これにより、第１のカバー部３２ａ及び第２のカバー部３２ｂの固定状態を安定して維持することが可能となる。

【0077】

このようにカバー部３２を伸縮継手１０の軸ＡＸの方に伸縮自在な構成とすることで、流体の流動方向に沿う方向にその全長を調整することが可能となる。したがって、本実施形態の伸縮継手１０のカバー部材は、伸縮部１１の全長Ｌが互いに異なる複数の種類の伸縮継手１０に取り付けることが可能となる。したがって、伸縮継手１０の全長Ｌの長さに応じた種類によらず、取り付けることができるため、汎用性を高めることが可能となる。

【0078】

伸縮継手のカバー部材３０は、上述の実施形態と同様に、伸縮継手１０に取り付けることによって、伸縮継手構造体１００として用いることができる。このように伸縮継手構造体１００をダクトＤ１，Ｄ２の接続に用いることにより、上述の実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。

【0079】

さらに、本実施形態の伸縮継手のカバー部材３０によれば、伸縮部１１の全長Ｌの長さに応じた様々な種類の伸縮継手１０に対して用いて、伸縮継手構造体１００とすることができる。

【0080】

例えば、腐食が進行してカバー部３２を交換する必要が生じた場合、本実施形態の伸縮継手のカバー部材３０を用いることで、その伸縮継手１０のために専用設計された専用品を用いる必要がなくなる。したがって、設備の保守、点検のためのコストを減らすことが可能となる。

【符号の説明】

【0081】

１００ 伸縮継手構造体
１０ 伸縮継手
１１ 伸縮部
２０ 伸縮継手のカバー部材
２１ 取付部
２２ カバー部
２３ 基材層
２４ 塗膜層
２５ 調整部
Ａ１ 第１の領域の面積
Ａ２ 第２の領域の面積
ＡＸ 伸縮継手の軸（一対のダクトの接続方向）
Ｄ１，Ｄ２ ダクト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】