特許 7190928 環状平パッキン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-08

(45)【発行日】2022-12-16

(54)【発明の名称】環状平パッキン

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/10 20060101AFI20221209BHJP

   F23J 13/04 20060101ALI20221209BHJP

【ＦＩ】

F16J15/10 L

F16J15/10 A

F16J15/10 B

F23J13/04 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019022502

(22)【出願日】2019-02-12

(65)【公開番号】P2020128808

(43)【公開日】2020-08-27

【審査請求日】2021-12-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000145471

【氏名又は名称】株式会社十川ゴム

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】奥備 景介

(72)【発明者】

【氏名】北川 勝也

(72)【発明者】

【氏名】井田 剛史

【審査官】山本 健晴

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５５－０３４０７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５０－１２６８５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５０－０８５６６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０４－００５５５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００４－３１６７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０８９４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５２４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２５７８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－０２７５５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－０２０６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－１４５１０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ １５／１０

Ｆ２３Ｊ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

厚み方向に突出し且つ周方向に沿う環状リブ部と、固定部材挿通用の厚み方向に貫通する複数の貫通孔とを環状平板に備え、
前記環状リブ部の突出長が、周方向にて隣接する２つの前記貫通孔の間の中央部分に対応する位置で最大となり、
対向する円形端面の間に取り付けてシールするように構成されており、
前記環状平板の外縁部に、前記環状リブ部よりも突出長の大きい外縁環状リブ部を備え、前記外縁環状リブ部が、前記対向する円形端面のうちの少なくとも一方の縁部に外嵌し、
前記環状リブ部及び前記外縁環状リブ部が、前記環状平板の両面に設けられていることを特徴とする環状平パッキン。

【請求項2】

厚み方向に突出し且つ周方向に沿う環状リブ部と、固定部材挿通用の厚み方向に貫通する複数の貫通孔とを環状平板に備え、
前記環状リブ部の突出長が、周方向にて隣接する２つの前記貫通孔の間の中央部分に対応する位置で最大となり、
排気トップにおいて使用されることを特徴とする環状平パッキン。

【請求項3】

前記貫通孔の周縁に、厚み方向に突出するリング状突条部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の環状平パッキン。

【請求項4】

それぞれ異なる直径を有する複数の前記環状リブ部を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の環状平パッキン。

【請求項5】

耐熱性及び耐酸性を有する材料で構成されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の環状平パッキン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、環状平パッキンに関する。

【背景技術】

【0002】

給湯器や給湯暖房機等の燃焼機器からの排気ガスを屋外に排出するための排気トップが、建物の外壁に設けられている場合がある。排気トップは、外筒部材と内筒部材とを備える二重構造を有し、外壁から外側に突出するように取り付けられている。
排気トップは、外気と接しているため、排気ガスの温度が下がり、凝縮して排気凝縮水が生じる。排気凝縮水は、排気トップの外筒部材の内側に一時的に貯留された後、自然蒸発により蒸発する。尚、このような排気トップにおける排気凝縮水の貯留と蒸発について言及した適切な特許文献は見当らない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

排気凝縮水が排気トップ内に貯留されている間、外筒部材と内筒部材との間の隙間から、排気凝縮水が漏れ出てしまうことがある。排気凝縮水は、酸性（ｐＨ１．５～３）であるため、漏れ出した排気凝縮水が外壁等を腐蝕させる虞がある。

【0004】

従って、本発明の目的は、排気トップ等における排気凝縮水の漏れを防止することができる環状平パッキンを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明に係る環状平パッキンは、厚み方向に突出し且つ周方向に沿う環状リブ部と、固定部材挿通用の厚み方向に貫通する複数の貫通孔とを環状平板に備え、前記環状リブ部の突出長が、周方向にて隣接する２つの前記貫通孔の間の中央部分に対応する位置で最大となる。

【0006】

本構成によれば、固定部材によって固定した際の、周方向に隣接する貫通孔の間の圧縮ひずみが向上する。そのため、固定部材で固定した部分の圧縮率と、周方向に隣接する貫通孔の間の中間部分における圧縮率と間に差が生じ難く、パッキン全体として圧縮率が略均一な状態となり、高い気密性が確保される。従って、本発明の環状平パッキンを、例えば排気トップに使用した場合には、排気凝縮水の漏れを防止することができる。

【0007】

本発明においては、前記貫通孔の周縁に、厚み方向に突出するリング状突条部が形成されていると好適である。

【0008】

本構成のごとく、リング状突条部が形成されていることによって、貫通孔の周縁部分における気密性が高められる。

【0009】

本発明においては、それぞれ異なる直径を有する複数の前記環状リブ部を備えると好適である。

【0010】

本構成のごとく、複数の環状リブ部を備えることによって、気密性がさらに高められる。

【0011】

本発明においては、対向する円形端面の間に取り付けてシールするように構成されており、前記環状平板の外縁部に、前記環状リブ部よりも突出長の大きい外縁環状リブ部を備え、前記外縁環状リブ部が、前記対向する円形端面のうちの少なくとも一方の縁部に外嵌すると好適である。

【0012】

本構成のごとく、外縁環状リブ部が、対向する円形端面のうちの少なくとも一方の縁部に外嵌することによって、本発明の環状平パッキンが、対向する円形端面のうちの少なくとも一方における所定の位置にしっかりと固定されるため、気密性がより確実に維持される。

【0013】

本発明においては、前記環状リブ部及び前記外縁環状リブ部が、前記環状平板の両面に設けられていると好適である。

【0014】

本構成のごとく、環状リブ部及び外縁環状リブ部が環状平板の両面に設けられていることによって、片面のみに設けられている構成と比べて、気密性がさらに高められる。

【0015】

本発明においては、耐熱性及び耐酸性を有する材料で構成されていると好適である。

【0016】

本構成によれば、耐熱性及び耐酸性を有する材料で構成されているため、耐久性が向上し、より長期間にわたって使用することができる。

【0017】

本発明においては、排気トップにおいて使用されると好適である。

【0018】

本構成によれば、排気トップからの排気凝縮水の漏れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】環状平パッキンの平面図である。

【図2】図１の矢視線ＩＩ－ＩＩにおける縦断面図である。

【図3】図１の矢視線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける縦断面図である。

【図4】図１の矢視線ＩＶ－ＩＶにおける縦断面図である。

【図5】環状平パッキンの一部拡大平面図である。

【図6】環状平パッキンの一部縦断側面図である。

【図7】排気トップ及びその一部を拡大した縦断側面図である。

【図8】排気トップの分解斜視図である。

【図9】排気トップの外筒部材を裏側からみたときの正面図である。

【図10】環状平パッキンにおける圧縮率の測定箇所（ａ）～（ｌ）を示す図である。

【図11】比較例の環状平パッキンに関する締め付けトルクと圧縮率との関係を示す図である。

【図12】比較例の環状平パッキンに関する締め付けトルクと圧縮率との関係を示すグラフである。

【図13】実施例の環状平パッキンに関する締め付けトルクと圧縮率との関係を示す図である。

【図14】実施例の環状平パッキンに関する締め付けトルクと圧縮率との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

〔実施形態〕
本発明に係る環状平パッキンの実施形態について、図面を参照して説明する。
（環状平パッキン）
図１～図５に示すように、環状平パッキン１は、第１環状リブ部１０、第２環状リブ部１１、外縁環状リブ部１２、及び複数の貫通孔Ａ１を、略真円形状の環状平板１４に備える。

【0021】

第１環状リブ部１０、第２環状リブ部１１、及び外縁環状リブ部１２はいずれも、環状平板１４の厚み方向に突出し且つ周方向に沿うものである。第１環状リブ部１０、第２環状リブ部１１、及び外縁環状リブ部１２は、直径の大きさがそれぞれ異なり（第１環状リブ部１０の直径＜第２環状リブ部１１の直径＜外縁環状リブ部１２の直径）、この順序で内側から順に環状平板１４に配置されている。

【0022】

第２環状リブ部１１は、環状平板１４の径方向における、第１環状リブ部１０と外縁環状リブ部１２との間の略中央の位置に設けられている。

【0023】

本実施形態においては、第１環状リブ部１０、第２環状リブ部１１、及び外縁環状リブ部１２が環状平板１４の両面に設けられているが、この構成に限定されるものではなく、環状平板１４の片側面にのみ設けてある構成としても良い。

【0024】

図１、図４、図５に示すように、貫通孔Ａ１は、環状平板１４の厚み方向に貫通しており、ビス部材等の固定部材２を挿通させることができるように構成されている。本実施形態では、円周方向に６０°の間隔で、合計６つの貫通孔Ａ１が設けられている。また、貫通孔Ａ１の周縁には、厚み方向に突出するリング状突条部１３が形成されている。尚、貫通孔Ａ１の数については、本実施形態に限定されるものではなく、シール性能を考慮した上で、必要に応じて任意に変更しても良い。

【0025】

図６に示すように、第１環状リブ部１０の突出長は、円周方向にて隣接する２つの貫通孔の間の中央部分に対応する位置で最大となる。本実施形態における第１環状リブ部１０は、隣接する２つの貫通孔の間で、円周方向に沿って山形状となっている。

【0026】

また、図示しないが、第２環状リブ部１１も、第１環状リブ部１０と同様に、その突出長が円周方向にて隣接する２つの貫通孔の間の中央部分に対応する位置で最大となり、隣接する２つの貫通孔の間で、円周方向に沿って山形状となっている。

【0027】

例えば、環状平板１４の厚みを２ｍｍとした場合、第１環状リブ部１０及び第２環状リブ部１１のそれぞれの最大突出長を０．７ｍｍとし、最小突出長（貫通孔のリング状突条部１３の突出長に相当）を０．５ｍｍとすると良い。

【0028】

図２～図４に示すように、外縁環状リブ部１２は、環状平板１４の外縁部に設けられており、第１環状リブ部１０及び第２環状リブ部１１よりも突出長が大きく設定されている。本実施形態における外縁環状リブ部１２の突出長は、全周に亘って一定となっている。例えば、環状平板１４の厚みを２ｍｍとした場合、外縁環状リブ部１２の突出長を１ｍｍとすると良い。

【0029】

本実施形態に係る環状平パッキン１は、例えば、ゴム材料や樹脂材料を用いて、公知の金型成形法や射出成形法によって製造することができる。使用する材料としては、耐熱性及び耐酸性を有する材料を使用することが望ましい。そのような材料としては、例えば、エチレンアクリルゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム等が挙げられる。

【0030】

（排気トップ）
給湯器や給湯暖房機等の燃焼機器からの排気ガスを屋外に排出するための排気トップ３に対して、本発明に係る環状平パッキン１を適用する例を以下に説明する。

【0031】

本実施形態における排気トップ３は、外筒部材３０と、外筒部材３０よりも小径の内筒部材３２とを備える二重筒構造を有し、その内側の空間が、排気ガスを排出するための排気通路を構成する。

【0032】

図７及び図８に示すように、本実施形態における排気トップ３は、外筒部材３０、ドレン受け用プレート３１、内筒部材３２、環状平パッキン１、及び円環平板状の押板３３を備え、外壁から外側に突出するように取り付け可能に構成されている。

【0033】

図９に示すように、外筒部材３０には、複数の横向きルーバ３００によってスリット状の排気口が形成されている。外筒部材３０の外周縁には、円環状の段部３０１が形成されており、半円状のドレン受け用プレート３１が、段部３０１の下部分に接着剤により固定されている。ドレン受け用プレート３１は、外筒部材３０と同じ素材で構成されて良く、ドレン受け用プレート３１によって、外筒部材３０の内側の下部に、排気凝縮水を貯留するための空間が形成される。

【0034】

外筒部材３０の段部３０１及びドレン受け用プレート３１のそれぞれには、ビス部材等の固定部材２を挿通させるための貫通孔Ａ２，Ａ３が所定の位置に設けられている。本実施形態では、円周方向に６０°の間隔で、合計６つの貫通孔Ａ２が段部３０１に設けられており、それぞれの貫通孔Ａ２は、環状平パッキン１の貫通孔Ａ１に対応する。ドレン受け用プレート３１の３つの貫通孔Ａ３は、ドレン受け用プレート３１が取り付けられる位置に設けられている段部３０１の貫通孔Ａ２に対応するように設けられる。

【0035】

図８に示すように、内筒部材３２は円形のフランジ部３２０を備え、フランジ部３２０にも、ビス部材等の固定部材２を挿通させるための貫通孔Ａ４が所定の複数の位置に設けられている。本実施形態では、円周方向に６０°の間隔で、合計６つの貫通孔Ａ４が設けられており、それぞれの貫通孔Ａ４は、環状平パッキン１の貫通孔Ａ１に対応する。

【0036】

押板３３は、外筒部材３０や内筒部材３２と同じ素材で構成されて良く、押板３３にも、ビス部材等の固定部材２を挿通させるための貫通孔Ａ５が所定の複数の位置に設けられている。本実施形態では、円周方向に６０°の間隔で、合計６つの貫通孔Ａ５が設けられており、それぞれの貫通孔Ａ５は、環状平パッキン１の貫通孔Ａ１に対応する。

【0037】

図７の一部拡大図に示すように、環状平パッキン１の外径、内筒部材３２のフランジ部３２０の外径、及び押板３３の外径のそれぞれの大きさは、外筒部材３０の段部３０１から立ち上がる外側壁３０２の内径よりもわずかに小さい。

【0038】

排気トップ３を組み付ける際、図７及び図８に示すように、環状平パッキン１、内筒部材３２のフランジ部３２０、及び押板３３を、この順序で外筒部材３０の外側壁３０２の内側に内挿する。そして、ビス部材等の固定部材２を、外筒部材３０の側から押板３３に亘るように、それぞれの貫通孔Ａ１～Ａ５に挿通させて締結することによって、外筒部材３０、環状平パッキン１、内筒部材３２、及び押板３３を一体とする。

【0039】

このとき、環状平パッキン１は、外筒部材３０の段部３０１（対向する円形端面の一例）と内筒部材３２のフランジ部３２０（対向する円形端面の一例）との間に密着した状態で取り付けられてシールする。さらに、図７の一部拡大図に示すように、環状平パッキン１の外縁環状リブ部１２が、内筒部材３２のフランジ部３２０の縁部に外嵌するように構成されている。

【0040】

〔その他の実施形態〕
（１）上述の実施形態の環状平パッキン１において、２つの環状リブ部を備える構成が記載されているが、この構成に限定されるものではなく、少なくとも一つの環状リブ部を備えるようにすれば良い。また複数の環状リブ部を備える場合は、必要に応じてその数を任意に変更して良い。
（２）上述の実施形態の環状平パッキン１において、外縁環状リブ部１２については、必要に応じて設けるようにしても良い。
（３）上述の実施形態の排気トップ３におけるドレン受け用プレート３１と押板３３については、必要に応じて設けるようにしても良い。

【実施例】

【0041】

（締め付けトルクと環状平パッキンにおける各部分の圧縮率との関係）
本発明に係る環状平パッキンとして、以下の寸法サイズを有する、２種類（実施例及び比較例）のエチレンアクリルゴム製のパッキンを使用した。
<実施例>
外径：１５８ｍｍ
内径：１３８ｍｍ
環幅：１０ｍｍ
環状平板の厚み：２ｍｍ
外縁環状リブ部の突出長：１ｍｍ
第１環状リブ部及び第２環状リブ部のそれぞれの最大突出長：０．７ｍｍ
第１環状リブ部及び第２環状リブ部のそれぞれの最小突出長（貫通孔のリング状突条部の突出長に相当）：０．５ｍｍ
第１環状リブ部、第２環状リブ部、外縁環状リブ部のそれぞれの幅：１ｍｍ
貫通孔：直径３．２ｍｍ、円周方向に６０°の間隔で６か所

【0042】

<比較例>
第１環状リブ部及び第２環状リブ部のそれぞれの突出長が、全周に亘って一定（突出長：０．５ｍｍ）で、隣接する２つの貫通孔の間で、円周方向に沿う山形状となっていないこと以外は、上述の実施例に係るパッキンと同じ構成とした。

【0043】

上述の実施例及び比較例のそれぞれのパッキンを、排気トップの外筒部材と内筒部材との間に６つのねじで固定した。尚、本実施例では、排気トップにおいて、ドレン受け用プレート及び押板を使用しなかった。図１０に示す箇所（ａ～ｌ）において、種々の締め付けトルク（０Ｎ・ｍ、０．２Ｎ・ｍ、０．３Ｎ・ｍ、０．４Ｎ・ｍ、０．５Ｎ・ｍ）を加えて、各箇所（ａ）～（ｌ）におけるパッキンの厚みを測定して圧縮率を算出した。

【0044】

図１１及び図１２に示すように、比較例に係るパッキンでは、ねじで固定した箇所（ａ，ｃ，ｅ，ｇ，ｉ，ｋ）の圧縮率が、中間箇所（ｂ，ｄ，ｆ，ｈ，ｊ，ｌ）における圧縮率よりも小さく、パッキン全体として圧縮率が不均一となっている。

【0045】

一方、図１２及び図１３に示すように、実施例に係るパッキンでは、ねじで固定した箇所（ａ，ｃ，ｅ，ｇ，ｉ，ｋ）の圧縮率と、中間箇所（ｂ，ｄ，ｆ，ｈ，ｊ，ｌ）における圧縮率との差があまりなく、パッキン全体として圧縮率が略均一な状態となっており、高い気密性が確保され得ることが確認された。

【0046】

（水密性試験）
貫通孔が３つである以外は上記の実施例及び比較例と同じ構成である環状平パッキンのそれぞれを、図３に示される排気トップに適用して水密性試験を実施した。排気トップに注水口と圧力計を設けると共に、排気トップの外筒部材と内筒部材の開口部分を塞いで水が漏れ出さないようにした。

【0047】

注水口から排気トップの中に水を滴下し、実施例及び比較例のそれぞれの環状平パッキンの部分から水漏れが生じるまでの圧力を測定した。また、ビス部材（固定部材）のねじ締結トルクを０．３Ｎ・ｍ及び０．４Ｎ・ｍに設定した。結果を以下の表１に示す。

【0048】

【表1】

【0049】

表１に示される通り、０．３Ｎ・ｍ及び０．４Ｎ・ｍのいずれのねじ締結トルクの場合も、実施例の環状平パッキンは、比較例の環状平パッキンよりも圧力が高く、より高いシール力を備えるものであることが確認された。尚、０．４Ｎ・ｍのねじ締結トルクで試験した比較例では、ビス部材を取り付けた部分に応力が集中して変形が生じた。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明は、液漏れを防止するパッキンに関する産業技術分野において好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0051】

１ 環状平パッキン
１０ 第１環状リブ部
１１ 第２環状リブ部
１２ 外縁環状リブ部
１３ リング状突条部
１４ 環状平板
２ 固定部材
３ 排気トップ
３０ 外筒部材
３００ ルーバ
３０１ 段部
３０２ 外側壁
３１ ドレン受け用プレート
３２ 内筒部材
３２０ フランジ部
３３ 押板
Ａ１～Ａ５ 貫通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】