(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】P2024118638
(43)【公開日】2024-09-02
(54)【発明の名称】フレキシブルジョイント
(51)【国際特許分類】
F16L 27/12 20060101AFI20240826BHJP
F16L 59/12 20060101ALI20240826BHJP
【ＦＩ】
F16L27/12 E
F16L59/12
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023025026
(22)【出願日】2023-02-21
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-07-26
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ２０２２年９月１日より浦安市クリーンセンターにて耐久性試験を実施
(71)【出願人】
【識別番号】591136458
【氏名又は名称】株式会社ジャバラ
(74)【代理人】
【識別番号】110003465
【氏名又は名称】弁理士法人ＯＨＳＨＩＭＡ＆ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＳ
(72)【発明者】
【氏名】小川 祥
(72)【発明者】
【氏名】寺田 貴昭
(72)【発明者】
【氏名】谷中 勇介
【テーマコード（参考）】
3H036
3H104
【Ｆターム（参考）】
3H036AA09
3H036AB32
3H036AC01
3H036AE01
3H036AE07
3H104JA08
3H104JC04
3H104LB28
3H104LG10
3H104LG30
3H104MA06
(57)【要約】 （修正有）
【課題】耐熱性に優れ、長期使用が可能なフレキシブルジョイントを提供することを目的とする。
【解決手段】第１筒状部２と、第２筒状部４と、第１筒状部及び第２筒状部から離間した位置で第１筒状部及び第２筒状部の周囲を覆う、弾性を有する筒状のカバー部材６とを備え、第１筒状部の下流側端部は、第２筒状部よりも小径に形成され、使用時に、第１筒状部の下流側端部が、第２筒状部の内部に進入した状態で保持されるフレキシブルジョイント１であって、第１筒状部２の下流側端部と第２筒状部の間に、環状の摺動部材１２が配され、第１筒状部の下流側端部おける摺動部材の下流位置に、摺動部材が第１筒状部から抜け落ちるのを防止する環状の抜け止め部１３が形成され、摺動部材は、抜け止め部及び第２筒状部に対して相対的に摺動可能とされた構成とする。
【選択図】図２
【解決手段】第１筒状部２と、第２筒状部４と、第１筒状部及び第２筒状部から離間した位置で第１筒状部及び第２筒状部の周囲を覆う、弾性を有する筒状のカバー部材６とを備え、第１筒状部の下流側端部は、第２筒状部よりも小径に形成され、使用時に、第１筒状部の下流側端部が、第２筒状部の内部に進入した状態で保持されるフレキシブルジョイント１であって、第１筒状部２の下流側端部と第２筒状部の間に、環状の摺動部材１２が配され、第１筒状部の下流側端部おける摺動部材の下流位置に、摺動部材が第１筒状部から抜け落ちるのを防止する環状の抜け止め部１３が形成され、摺動部材は、抜け止め部及び第２筒状部に対して相対的に摺動可能とされた構成とする。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１筒状部を有する第１筒状体と、
第２筒状部を有する第２筒状体と、
前記第１筒状部及び第２筒状部から離間した位置で前記第１筒状部及び第２筒状部の周囲を覆う、弾性を有する筒状のカバー部材とを備え、
前記第１筒状部の下流側端部は、前記第２筒状部よりも小径に形成され、
使用時に、前記第１筒状部の下流側端部が、前記第２筒状部の内部に進入した状態で保持されるフレキシブルジョイントであって、
前記第１筒状部の下流側端部と、前記第２筒状部の間に、環状の摺動部材が配され、
前記第１筒状部の下流側端部における前記摺動部材の下流位置に、前記摺動部材が前記第１筒状部から抜け落ちるのを防止する環状の抜け止め部が形成され、
前記摺動部材は、前記抜け止め部に対して前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に相対的に摺動可能とされ、かつ、
前記摺動部材は、前記第２筒状部の内面に対して前記第２筒状体の軸方向に相対的に摺動可能とされたフレキシブルジョイント。
第２筒状部を有する第２筒状体と、
前記第１筒状部及び第２筒状部から離間した位置で前記第１筒状部及び第２筒状部の周囲を覆う、弾性を有する筒状のカバー部材とを備え、
前記第１筒状部の下流側端部は、前記第２筒状部よりも小径に形成され、
使用時に、前記第１筒状部の下流側端部が、前記第２筒状部の内部に進入した状態で保持されるフレキシブルジョイントであって、
前記第１筒状部の下流側端部と、前記第２筒状部の間に、環状の摺動部材が配され、
前記第１筒状部の下流側端部における前記摺動部材の下流位置に、前記摺動部材が前記第１筒状部から抜け落ちるのを防止する環状の抜け止め部が形成され、
前記摺動部材は、前記抜け止め部に対して前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に相対的に摺動可能とされ、かつ、
前記摺動部材は、前記第２筒状部の内面に対して前記第２筒状体の軸方向に相対的に摺動可能とされたフレキシブルジョイント。
【請求項2】
前記摺動部材の外径が前記第２筒状部の内径よりもやや小径に形成された請求項１に記載のフレキシブルジョイント。
【請求項3】
前記摺動部材は、その軸方向に互いに離間して配置された第１壁部及び第２壁部を備えた二重壁構造とされた請求項２に記載のフレキシブルジョイント。
【請求項4】
前記第１筒状部における前記摺動部材の上流領域の少なくとも一部において、前記第１筒状部と、前記第１筒状部から離間して形成された外壁部とを備えた二重壁構造とされた請求項２又は３に記載のフレキシブルジョイント。
【請求項5】
前記第１筒状部における前記摺動部材の上流領域の全域が前記二重壁構造とされ、前記外壁部の下端から前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に向かって前記第１筒状部まで延設された底壁部を備え、前記底壁部と、前記抜け止め部とによって、前記摺動部材が前記抜け止め部に対して前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に相対的に摺動する際に前記摺動部材を案内する案内部とされた請求項４に記載のフレキシブルジョイント。
【請求項6】
前記抜け止め部は、前記摺動部材と、前記抜け止め部との間に入り込んだ粉粒体を排出するための貫通孔を備えた請求項１又は２に記載のフレキシブルジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、上流側流路と、下流側流路とを接続するために用いられるフレキシブルジョイントに関し、特に、ゴミ焼却場等の排ガス等の高温ガスが通過する流路において好適に使用可能なフレキシブルジョイントに関するものである。
【背景技術】
【0002】
通常、ゴミ焼却施設では、ゴミを焼却するゴミ焼却炉と、ゴミ焼却後の焼却残渣を集めるためにゴミ焼却炉下部に設けられたホッパーと、焼却残渣を分級する分級機を備える。分級機は振動することで焼却残渣を分級するため、ホッパーと分級機とは振動を吸収可能なフレキシブルジョイントで接続される。これにより、ホッパーから分級機に至る流路が形成される。この流路内は、焼却残渣を含む高温の排ガス（約３００℃～５００℃）が通過するため、フレキシブルジョイントには優れた耐熱性及び伸縮性が要求される。
【0003】
上記用途に使用されるフレキシブルジョイントとして、特許文献１に開示されているように、分離された一対のダクトにそれぞれ連結される連通可能な一対のスリーブと、前記各スリーブの外周面に対向するように設けられた一対のフランジと、前記対向するフランジ間を接続する伸縮可撓性を有する筒状膜体と、前記筒状膜体内の各スリーブの外周面に半径方向に突出するように設けられた複数本のスタッドボルトと、前記スタッドボルトに積層状に差し込まれた断熱材とからなるフレキシブルジョイント装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００１－３４９４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記構成のフレキシブルジョイント装置では、断熱材としてセラミック繊維を連続的に積層し成形してなるセラミック繊維ブランケットが用いられている。セラミック繊維からなる断熱材は伸縮を繰り返すことで次第にセラミック繊維が崩れて落下し、下部にセラミック繊維が溜まる。下部に溜まったセラミック繊維は半径方向外側に押し出されて筒状膜体に接触する。筒状膜体としては、一般的に伸縮性に優れ、比較的安価なシリコーンゴムが多用されるが、シリコーンゴムシートは摩耗に弱く、セラミック繊維と擦れることで膜厚が薄くなる。さらに、セラミック繊維が崩れると断熱材層の上部厚みが薄くなって断熱性能が低下し、筒状膜体が高温に晒されることになる。シリコーンゴムの耐熱温度は約２００℃であることから、２００℃以上の高温に晒されることで劣化が進み、膜厚が薄くなることと相まって筒状膜体が早期に破損するという問題があった。
【0006】
そこで、本発明では、従来使用されていたセラミック繊維からなる断熱材を用いることなく、耐熱性に優れ、長期使用が可能なフレキシブルジョイント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】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の一態様として、第１筒状部を有する第１筒状体と、第２筒状部を有する第２筒状体と、前記第１筒状部及び第２筒状部から離間した位置で前記第１筒状部及び第２筒状部の周囲を覆う、弾性を有する筒状のカバー部材とを備え、前記第１筒状部の下流側端部は、前記第２筒状部よりも小径に形成され、使用時に、前記第１筒状部の下流側端部が、前記第２筒状部の内部に進入した状態で保持されるフレキシブルジョイントであって、
前記第１筒状部の下流側端部と、前記第２筒状部の間に、環状の摺動部材が配され、
前記第１筒状部の下流側端部における前記摺動部材の下流位置に、前記摺動部材が前記第１筒状部から抜け落ちるのを防止する環状の抜け止め部が取り付けられ、
前記摺動部材は、前記抜け止め部に対して前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に相対的に摺動可能とされ、かつ、
前記摺動部材は、前記第２筒状部の内面に対して前記第２筒状体の軸方向に相対的に摺動可能とされた構成とする。
前記第１筒状部の下流側端部と、前記第２筒状部の間に、環状の摺動部材が配され、
前記第１筒状部の下流側端部における前記摺動部材の下流位置に、前記摺動部材が前記第１筒状部から抜け落ちるのを防止する環状の抜け止め部が取り付けられ、
前記摺動部材は、前記抜け止め部に対して前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に相対的に摺動可能とされ、かつ、
前記摺動部材は、前記第２筒状部の内面に対して前記第２筒状体の軸方向に相対的に摺動可能とされた構成とする。
【0008】
前記摺動部材の外径が前記第２筒状部の内径よりもやや小径に形成された構成としてもよい。
【0009】
前記摺動部材は、その軸方向に互いに離間して配置された第１壁部及び第２壁部を備えた二重壁構造としてもよい。
【0010】
前記第１筒状部における前記摺動部材より上流領域の少なくとも一部において、前記第１筒状部と、前記第１筒状部から離間して形成された外壁部とを備えた二重壁構造としてもよい。
【0011】
前記第１筒状部における前記摺動部材の上流領域の全域が二重壁構造とされ、前記外壁部の下端から前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に向かって前記第１筒状部まで延設された底壁部を備え、前記底壁部と、前記抜け止め部とによって、前記摺動部材が前記抜け止め部に対して前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に相対的に摺動する際に前記摺動部材を案内する案内部とされた構成としてもよい。
【0012】
前記抜け止め部は、前記摺動部材と、前記抜け止め部との間に入り込んだ粉粒体を排出するための貫通孔を備えた構成としてもよい。
【発明の効果】
【0013】
本発明の一態様によれば、第１筒状部と第２筒状部の間の空間は摺動部材及び抜け止め部によって塞がれるため、第１筒状部およびカバー部材の間の空間は閉鎖された空間となる。したがって、第１筒状部及び第２筒状部の内部を高温ガスが通過しても、上記閉鎖空間が断熱材として機能し、カバー部材が高温化するのを抑制することができる。これにより、断熱材を用いることなく、耐熱性に優れ、長期使用が可能なフレキシブルジョイントを得ることができる。
【0014】
また、摺動部材が抜け止め部に対して第１筒状体の軸方向に直交する方向に相対的に摺動可能で、かつ、第２筒状部の内面に対して第２筒状体の軸方向に相対的に摺動可能とされたため、断熱材を用いることなく、摺動部材によって第１筒状部と第２筒状部の間の空間を塞ぎつつ、第１筒状体と、第２筒状体の変位を吸収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本実施形態のフレキシブルジョイントを示す平面図
【図4】本実施形態のフレキシブルジョイントで使用される摺動部材を示す平面図
【図5】本実施形態のフレキシブルジョイントで使用される抜け止め部を示す平面図
【図10】本実施形態のフレキシブルジョイントの使用状態を示す概略斜視図
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態について図面を基に説明する。本実施形態では、ごみ焼却炉の下部に設置されたホッパーと、分級機との間を接続するフレキシブルジョイントについて説明する。
【0017】
図１０に示すように、フレキシブルジョイント１は、ごみ焼却炉の下部に設置されたホッパー３１と、分級機３２とを接続するように設置される。これにより、破線の矢印に示すようにホッパー３１から分級機３２に至る流路Ｒが形成される。すなわち、フレキシブルジョイント１は、ホッパー３１から分級機３２に至る流路Ｒのうち、ホッパー３１内に形成される上流側流路Ｒ１と、分級機３２内に形成される下流側流路Ｒ２とを接続するために用いられる。
【0018】
図１０において、ホッパー３１は、図示しない天井面から下方に突出した部分を示す。なお、ホッパー３１は天井面に固定されている。分級機３２は、左右方向Ｘおよび上下方向Ｙに振動し、これによって、ホッパー３１から流れてきた焼却残渣を分級する構造とされる。ホッパー３１の底部、すなわち、上流側流路Ｒ１の下流側端部にはフレキシブルジョイント１に接続するためのフランジ部３３が形成される。また、分級機３２の上面部、すなわち、下流側流路Ｒ２の上流側端部にもフレキシブルジョイント１に接続するためのフランジ部３４が形成される。
【0019】
図１は、本実施形態のフレキシブルジョイントをホッパーと分級機の間に取り付けた使用状態における、フレキシブルジョイントを示す平面図であり、図２は図１のＡ－Ａ断面図であり、図３は図２のＢ－Ｂ断面図である。図示のごとく、本実施形態のフレキシブルジョイント１は、第１筒状部２を有する第１筒状体３と、第２筒状部４を有する第２筒状体５と、前記第１筒状部２及び第２筒状部４から離間した位置で前記第１筒状部２及び第２筒状部４の周囲を覆う、弾性を有する筒状のカバー部材６とを備える。フレキシブルジョイント１は、カバー部材６以外は金属材料から構成されている。
【0020】
図２は、分級機３２が静止した状態で、第１筒状体３の中心軸と、第２筒状体５の中心軸がフレキシブルジョイント全体の中心軸Ｃに一致した状態を示す。分級機３２が稼働すると、第１筒状体３と第２筒状体５とが相対的に変位することになる。図中、白抜き矢印は、フレキシブルジョイント１内を矢印の方向に流れる高温の排ガスの流路Ｒを示す。以降、第１筒状体３の中心軸と、第２筒状体５の中心軸が一致しない場合は、第１筒状体３の中心軸をＣ１、第２筒状体５の中心軸をＣ２として記す。
【0021】
第１筒状部２は、四角筒状で、上流側から下流側に向けて径が小さくなる先細り形状とされる。これにより、第１筒状部２を構成する各面は中心軸Ｃに対して傾斜する傾斜面とされる。第１筒状部２の上流側端部には半径方向外側に延びる第１フランジ部７が形成されており、この第１フランジ部７と、ホッパー３１底部のフランジ部３３とが締結部材８によって締結される。より具体的には、第１フランジ部７には周方向に間隔をおいて複数のボルト穴９が形成されており、ホッパー３１底部のフランジ部３３において対応する位置にも図示しないボルト穴が形成されている。ボルト及びナットからなる締結部材８を用い、フランジ部３３と第１フランジ部７のボルト穴にボルトを通してナットで締め込むことにより、ホッパー３１底部のフランジ部３３と、第１フランジ部７とが締結される。
【0022】
第２筒状部４は、上流側から下流側まで同径の四角短筒状とされる。第２筒状部４の下流側端部には半径方向外側に延びる第２フランジ部１１が形成されており、この第２フランジ部１１と、分級機３２上面に形成されたフランジ部３４とが締結部材８によって締結される。より具体的には、第２フランジ部１１には周方向に間隔をおいて複数のボルト穴が形成されており、分級機３２のフランジ部３４において対応する位置にもボルト穴が形成されている。ボルト及びナットからなる締結部材８を用い、フランジ部３４と第２フランジ部１１のボルト穴にボルトを通してナットで締め込むことにより、分級機３２上面のフランジ部３４と、第２フランジ部１１とが締結される。
【0023】
第２筒状部４の内径は、第１筒状部２の上流側端部の外径よりも大径とされており、フレキシブルジョイント１の使用状態においては、図２に示すように、第１筒状部２の下流側端部が、第２筒状部４の内部に進入した状態で保持される。この状態では、第１筒状部２の下流側端部と第２筒状部４の間に空間（隙間）が生じる。本発明ではこの空間に摺動部材１２と、摺動部材１２が第１筒状部２から抜け落ちるのを防止する抜け止め部１３を配置することで、第１筒状部２の下流側端部と第２筒状部４の間の空間を塞ぐようにしている。摺動部材１２は、内径が第１筒状部２の下流側端部の外径よりも大径で、外径が第２筒状部４の内径よりもやや小径に形成される。抜け止め部１３は、第１筒状部２の下流側端部における摺動部材１２の下流位置に形成される。
【0024】
図２及び図４に示すように、本実施形態では、摺動部材１２は、中空の角筒状の金属材からなる、平面視で略四角枠状の環状部材とされる。すなわち、摺動部材１２は、その中心軸の軸方向に互いに離間して配置された第１壁部１２ａ及び第２壁部１２ｂを備える。両壁部１２ａ及び１２ｂの間に空間部１２ｃを有していることから、摺動部材１２自体が断熱性を有する。また、図２及び図５に示すように、抜け止め部１３は、金属板材からなる、平面視で略四角枠状の環状部材とされる。抜け止め部１３の内径は、第１筒状部２の下流側端部の外径と同径ないしやや大径とされ、抜け止め部１３の外径は摺動部材１２の内径よりも大径とされる。
【0025】
抜け止め部１３は、抜け止め部１３を半分に分割した、平面視で略コ字状の２つの分割体１３ａ、１３ａから構成される。また、図２に示すように、第１筒状部２の下流側端部における摺動部材１２の下流位置には抜け止め部１３を係止する小フランジ部１４が形成される。摺動部材１２の内径は小フランジ部１４の外径よりも大径とされる。摺動部材１２を第１筒状体３に組み入れる際には、第１筒状部２の下流側端部を摺動部材１２に挿通させた状態で、２つの分割体１３ａ、１３ａを締結部材８によって小フランジ部１４に固定する。これにより、抜け止め部１３が形成される。抜け止め部１３が形成されることにより、摺動部材１２が第１筒状部２から抜け落ちるのを防止することが可能となる。
【0026】
なお、分級機３２の稼働したときの左右方向Ｘにおける第１筒状体３と第２筒状体５との相対変位量の最大値が±α（左右方向Ｘの最大振幅：２α）とすると、抜け止め部１３の大きさと、摺動部材１２の大きさの関係は、（摺動部材１２の内径＋２α）＜（抜け止め部１３の外径）であり、かつ、（抜け止め部１３の外径＋２α）＜（摺動部材１２の外径）であることが必要とされる。
【0027】
摺動部材１２の大きさと第２筒状部４の大きさの関係については、摺動部材１２が第２筒状部４内を上下方向Ｙに摺動可能な程度に摺動部材１２の外径が第２筒状部４の内径よりもやや小径に形成される。具体的には、摺動部材１２の外径は、第２筒状部４の内径よりも６ｍｍ～１０ｍｍ程度小さくなるように形成すればよく、７ｍｍ～９ｍｍ程度小さくなるように形成するのが好ましい。これにより、第１筒状体３と第２筒状体５の互いの中心軸の方向が平行な位置関係から多少ずれても、第１筒状部２の下流側端部と第２筒状部４の間の断熱性を維持しつつ、摺動部材１２を第２筒状部４の内面に対して第２筒状体５の軸方向にスムーズに摺動させることが可能となる。
【0028】
第１筒状部２における摺動部材１２の上流領域の全域は、第１筒状部２から半径方向外側に離間した位置に外壁部１５が形成された二重壁構造とされる。外壁部１５の上端は第１フランジ部７に接続され、外壁部１５の下端には第１筒状体３の中心軸の軸方向に直交する方向に向かって第１筒状部２まで底壁部１６が延設されている。これにより、第１筒状部２と外壁部１５の間の空間は密閉空間とされ、断熱性に優れた構造とされる。
【0029】
また、低壁部１６は、摺動部材１２に近接する位置に形成される。従って、摺動部材１２及び抜け止め部１３は、摺動部材１２が左右方向Ｘに抜け止め部１３に対して相対的に摺動する際に摺動部材１２の案内部１７として機能する。特に、第２筒状体５が上下方向Ｙに振動する際に、摺動部材１２が上下方向Ｙに跳ね動くのを案内部１７によって抑止することが可能となる。これにより、摺動部材１２は、抜け止め部１３及び第２筒状部４に対してスムーズに相対的に摺動することが可能となる。なお、本実施形態においては、第１筒状部２における摺動部材１２の上流領域の全域が二重壁構造とされているが、第１筒状部２における摺動部材１２の上流領域の少なくとも一部において、二重壁構造としてもよく、これにより断熱性を高めることが可能となる。
【0030】
筒状のカバー部材６は、第１フランジ部７と、第２フランジ部１１とを接続するように設置される。具体的には、四角短筒状の第３筒状部１８と、その一端に半径方向外側に延設された第３フランジ部１９を有する断面Ｌ字状の接続部材２１を用い、接続部材２１を介してカバー部材６を第１フランジ部７及び第２フランジ部１１間に接続する。カバー部材６の材質としては、伸縮性及び耐熱性を有するものであれば特に限定されない。具体的にカバー部材６として使用可能な材質としてはシリコーンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。
【0031】
接続部材２１の第３筒状部１８の内径は、第１筒状部２及び第２筒状部４の外径よりも大きく、第３筒状部１８の外径は、第１フランジ部７及び第２フランジ部１１に形成されたボルト穴９の位置よりも半径方向内側に位置する大きさで、筒状のカバー部材６とほぼ同径とされる。第３フランジ部１９の外径は、第１フランジ部７及び第２フランジ部１１の外径と同径とされる。第３フランジ部１９には、第１フランジ部７及び第２フランジ部１１のボルト穴に対応する位置にボルト穴が形成されている。
【0032】
カバー部材６を第１フランジ部７と第２フランジ部１１の間に架設する際は、一対の接続部材２１、２１を用い、カバー部材６の上流側端部と下流側端部にそれぞれ接続部材２１の第３筒状部１８を嵌め入れる。そして、第３筒状部１８に対向するようにカバー部材６の周囲を帯状の押さえ部材２２で覆う。第３筒状部１８、カバー部材６および押さえ部材２２にはそれぞれ対応する位置に周方向に間隔をおいて複数のボルト穴が形成されており、ボルト及びナットからなる締結部材８によって３者を締結する。
【0033】
このようにして得られた接続部材２１付きのカバー部材６は、下流側の第３フランジ部１９を第２フランジ部１１とともに分級機３２のフランジ部３４に締結し、上流側の第３フランジ部１９を第１フランジ部７とともにホッパー３１のフランジ部３３に締結すればよい。これにより、第１筒状部２及び第２筒状部４から離間した位置で第１筒状部２及び第２筒状部４の周囲を覆うカバー部材６を設置することができる。
【0034】
上記構成のフレキシブルジョイント１においては、外壁部１５とカバー部材６の間の空間Ｓに至る入口となる第１筒状部２下流側端部と第２筒状部４との間の空間（隙間）が摺動部材１２及び抜け止め部１３で塞がれるため、空間Ｓは一種の断熱材として機能し、カバー部材６の高温化を抑制することが可能となる。これにより、断熱材を用いずとも、耐熱性に優れ、長期使用が可能なフレキシブルジョイント１を得ることができる。
【0035】
図６及び図７は、図２において、フレキシブルジョイント１の第１筒状体３と第２筒状体５とが、左右方向Ｘに変位した状態（変位量：±α）を示す図である。図示のごとく、摺動部材１２は、第２筒状体３が左右方向Ｘに変位するのに追従して抜け止め部１３上を摺動するが、外壁部１５とカバー部材６の間の空間Ｓは、摺動部材１２及び抜け止め部１３で塞がれた状態が維持されるため、依然として断熱材として機能してカバー部材６の高温化を抑制することが可能となる。
【0036】
なお、流路Ｒを通過する高温の排ガス中には焼却残渣が含まれる。そのため、フレキシブルジョイント１の第１筒状体３と第２筒状体５とが、左右方向Ｘに相対的に変位する際に、抜け止め部１３と摺動部材１２の間に焼却残渣の粉粒体が入り込む可能性がある。抜け止め部１３と摺動部材１２の間に入り込む粉粒体量が増加すると摺動部材１２が抜け止め部１３上をスムーズに摺動することが阻害されるおそれが生じる。そこで、本実施形態では、図５に示すように、抜け止め部１３の半径方向外端部に、周方向に間隔をおいて複数の貫通孔２３を形成し、これにより、抜け止め部１３と摺動部材１２の間に入り込んだ粉粒体を貫通孔２３から排出するようにしている。
【0037】
図８及び図９は、図２において、フレキシブルジョイント１の第１筒状体３と第２筒状体５とが、上下方向Ｙに変位した状態（変位量：±β）を示す図である。図示のごとく、摺動部材１２は、第２筒状体５が上下方向Ｙに変位するのに追従して第２筒状部４の内面を摺動するが、外壁部１５とカバー部材６の間の空間Ｓは摺動部材１２及び抜け止め部１３で塞がれた状態が維持されるため、依然として断熱材として機能してカバー部材６の高温化を抑制することが可能となる。
【0038】
上述のごとく、本実施形態のフレキシブルジョイント１は、第１筒状体３と第２筒状体５とが、上下左右方向に相対的に変位しても、摺動部材１２がその変位に追従して、抜け止め部１３及び第２筒状部４の内面を摺動するため、外壁部１５とカバー部材６の間の空間Ｓは閉鎖された状態を維持することができ、カバー部材６の高温化を抑制することが可能となる。
【0039】
また、第１筒状部２の下流側端部と空間Ｓの間には、内部空間を有する案内部１７及び密閉空間を有する摺動部材１２が存在する。また、第１筒状部２における摺動部材１２の上流領域と空間Ｓの間には、密閉空間を有する二重壁構造が存在する。このように、空間Ｓの周りは内部空間を有する断熱性の高い部材で囲まれており、カバー部材６の高温化をより抑制することが可能となる。
【実施例0040】
以下、実施例を示して本発明を詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。本実施例では、上記実施形態で説明した構成のフレキシブルジョイント１を作製し、フレキシブルジョイント１の第１筒状体３と第２筒状体５を相対的に変位させながら所定時間熱風を通過させたときのカバー部材６の温度を測定する試験を実施した。以下、試験内容について記す。
【0041】
カバー部材６の材質としてはシリコーンゴムを用いた。ゴミ焼却炉のホッパーと分級機の間にフレキシブルジョイント１を接続する場合を想定し、第１筒状体３を固定し、第２筒状体５を以下の条件で変位させた。
・第２筒状体の内径と摺動部材の外径の差：８ｍｍ
・振動数：３２Ｈｚ
・振動角：４５°
・軸方向変位量：最大±２０ｍｍ、定常運転時±３ｍｍ
・軸直角方向変位量：最大±２０ｍｍ、定常運転時±３ｍｍ
・第２筒状体の内径と摺動部材の外径の差：８ｍｍ
・振動数：３２Ｈｚ
・振動角：４５°
・軸方向変位量：最大±２０ｍｍ、定常運転時±３ｍｍ
・軸直角方向変位量：最大±２０ｍｍ、定常運転時±３ｍｍ
【0042】
ゴミ焼却炉運転時には、通常、排ガスの最高温度が約５００℃で、１時間程度程度継続する。そこで、本試験では上記条件にてフレキシブルジョイント１を振動させつつ、５００℃の熱風を１時間通過させた後のフレキシブルジョイント１の内部温度とカバー部材６の表面温度を測定した。その結果、フレキシブルジョイント１の内部温度が５００℃であったのに対し、カバー部材６の表面温度は１４５℃であった。これにより、本発明のフレキシブルジョイント１は、耐熱性に優れ、長期使用が可能であることが確認された。
【0043】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。たとえば、上記実施形態ではフレキシブルジョイントは、中心軸方向が垂直方向となるように設置した場合について説明したが、これに限らず、中心軸方向が水平方向となるように設置することも可能である。また、上記実施形態では、第１筒状部及び第２筒状部は四角筒状の態様の場合について説明したが、円筒状であってもよいのは勿論である。この場合、第１フランジ部及び第２フランジ部は円環状に形成すればよい。
【0044】
また、上記実施形態では、フレキシブルジョイントの上流側流路の下流側端部（ホッパーのフランジ部）の中心軸と、下流側流路の上流側端部（分級機のフランジ部）の中心軸が同一線上で一致している場合について説明したが、上流側流路の下流側端部の中心軸に対し、下流側流路の上流側端部の中心軸が同一線上から多少ずれていたり、多少傾斜した場合でも本発明のフレキシブルジョイントを使用することができる。
【0045】
また、本実施形態では、摺動部材は断面形状ロ字状の中空材を使用しているがこれに限らず、平板状のものを環状に形成したものを用いてもよい。ただ、摺動部材の断熱性を考慮すれば、摺動部材の軸方向に互いに離間して配置された第１壁部及び第２壁部を備えた構造のものが好ましい。そのような構造のものとして、例えば、断面Ｈ字状、断面コ字状等の材料を環状に加工して用いることができる。なお、本発明のフレキシブルジョイントは、ゴミ焼却施設のみならず、化学工場、発電所、製鉄所、下水処理施設等、熱風を通過させるダクト（流路）の接続用途に用いることができる。この場合、フレキシブルジョイントが接続する下流側流路は、上流側流路に対して相対的に変位しないものであってもよいことは勿論である。
【0046】
本実施形態及び上記変形例に開示されている構成要件は互いに組合せ可能であり、組合せることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【0047】
１ フレキシブルジョイント
２ 第１筒状部
３ 第１筒状体
４ 第２筒状部
５ 第２筒状体
６ カバー部材
７ 第１フランジ部
８ 締結部材
９ ボルト穴
１１ 第２フランジ部
１２ 摺動部材
１３ 抜け止め部
１４ 小フランジ部
１５ 外壁部
１６ 底壁部
１７ 案内部
１８ 第３筒状部
１９ 第３フランジ部
２１ 接続部材
２２ 押さえ部材
２３ 貫通孔
３１ ホッパー
３２ 分級機
３３ ホッパーのフランジ部
３４ 分級機のフランジ部
Ｒ 流路
２ 第１筒状部
３ 第１筒状体
４ 第２筒状部
５ 第２筒状体
６ カバー部材
７ 第１フランジ部
８ 締結部材
９ ボルト穴
１１ 第２フランジ部
１２ 摺動部材
１３ 抜け止め部
１４ 小フランジ部
１５ 外壁部
１６ 底壁部
１７ 案内部
１８ 第３筒状部
１９ 第３フランジ部
２１ 接続部材
２２ 押さえ部材
２３ 貫通孔
３１ ホッパー
３２ 分級機
３３ ホッパーのフランジ部
３４ 分級機のフランジ部
Ｒ 流路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2023-06-26
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
離間配置された一対のフランジ部間に接続されるフレキシブルジョイントであって、
第１筒状部と、前記一対のフランジ部のうちの一方のフランジ部に接続される第１フランジ部とを有する第１筒状体と、
第２筒状部と、前記一対のフランジ部のうちの他方のフランジ部に接続される第２フランジ部とを有する第２筒状体と、
前記第１筒状部及び第２筒状部から離間した位置で前記第１筒状部及び第２筒状部の周囲を覆うように前記一対のフランジ部間に接続される、弾性を有する筒状のカバー部材とを備え、
前記第１筒状部の下流側端部は、前記第２筒状部よりも小径に形成され、
使用時に、前記第１筒状部の下流側端部が、前記第２筒状部の内部に進入した状態で、かつ、第２筒状部から離間した状態で保持され、
前記第１筒状部の下流側端部と、前記第２筒状部の間に、環状の摺動部材が配され、
前記第１筒状部の下流側端部における前記摺動部材の下流位置に、前記摺動部材が前記第１筒状部から抜け落ちるのを防止する環状の抜け止め部が形成され、
前記摺動部材は、前記抜け止め部に対して前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に相対的に摺動可能とされ、かつ、
前記摺動部材は、前記第２筒状部の内面に対して前記第２筒状体の軸方向に相対的に摺動可能な程度に、前記摺動部材の外径が前記第２筒状部の内径よりもやや小径に形成されたフレキシブルジョイント。
第１筒状部と、前記一対のフランジ部のうちの一方のフランジ部に接続される第１フランジ部とを有する第１筒状体と、
第２筒状部と、前記一対のフランジ部のうちの他方のフランジ部に接続される第２フランジ部とを有する第２筒状体と、
前記第１筒状部及び第２筒状部から離間した位置で前記第１筒状部及び第２筒状部の周囲を覆うように前記一対のフランジ部間に接続される、弾性を有する筒状のカバー部材とを備え、
前記第１筒状部の下流側端部は、前記第２筒状部よりも小径に形成され、
使用時に、前記第１筒状部の下流側端部が、前記第２筒状部の内部に進入した状態で、かつ、第２筒状部から離間した状態で保持され、
前記第１筒状部の下流側端部と、前記第２筒状部の間に、環状の摺動部材が配され、
前記第１筒状部の下流側端部における前記摺動部材の下流位置に、前記摺動部材が前記第１筒状部から抜け落ちるのを防止する環状の抜け止め部が形成され、
前記摺動部材は、前記抜け止め部に対して前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に相対的に摺動可能とされ、かつ、
前記摺動部材は、前記第２筒状部の内面に対して前記第２筒状体の軸方向に相対的に摺動可能な程度に、前記摺動部材の外径が前記第２筒状部の内径よりもやや小径に形成されたフレキシブルジョイント。
【請求項2】
前記摺動部材は、その軸方向に互いに離間して配置された第１壁部及び第２壁部を備えた二重壁構造とされた請求項１に記載のフレキシブルジョイント。
【請求項3】
前記第１筒状部における前記摺動部材の上流領域の少なくとも一部において、前記第１筒状部と、前記第１筒状部から離間して形成された外壁部とを備えた二重壁構造とされた請求項１又は２に記載のフレキシブルジョイント。
【請求項4】
前記第１筒状部における前記摺動部材の上流領域の全域が前記二重壁構造とされ、前記外壁部の下端から前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に向かって前記第１筒状部まで延設された底壁部を備え、前記底壁部と、前記抜け止め部とによって、前記摺動部材が前記抜け止め部に対して前記第１筒状体の軸方向に直交する方向に相対的に摺動する際に前記摺動部材を案内する案内部とされた請求項３に記載のフレキシブルジョイント。
【請求項5】
前記抜け止め部は、前記摺動部材と、前記抜け止め部との間に入り込んだ粉粒体を排出するための貫通孔を備えた請求項１又は２に記載のフレキシブルジョイント。