JP5031951B2

JP5031951B2 - Spiral gasket

Info

Publication number: JP5031951B2
Application number: JP2001122782A
Authority: JP
Inventors: 淑子赤松; 稔朝比奈
Original assignee: Nippon Valqua Industries Ltd
Current assignee: Nippon Valqua Industries Ltd
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2021-04-20
Also published as: JP2002317874A; WO2002086360A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、渦巻形ガスケットに関し、詳しくは、ステンレス帯材などからなるフープ材と非石綿紙テープなどからなるフィラー材とを重ねて巻回してなる環状の渦巻形ガスケットを対象にしている。
【０００２】
【従来の技術】
渦巻形ガスケットは、各種配管のフランジ面で管内を通過するガスの漏れを防ぐためなど、様々な流体機器や流体装置における封止構造に利用されている。
【０００３】
渦巻形ガスケットの基本構造は、薄いステンレス帯板などからなる断面Ｖ字形やＭ字形をなすフープ材と、非石綿紙テープなどからなるフィラー材とを重ねて渦巻状に巻回されている。
【０００４】
管フランジなどの対向する密封面間に渦巻形ガスケットを装着して、密封面間に締め付け力を加えると、フィラー材およびフープ材が幅方向（ガスケット厚み方向）に変形するとともに、フープ材の弾力的な反発力によって、フィラー材の両側端が密封面に強く当接される。このとき発生する高い面圧で、密封面と渦巻形ガスケットとの接触個所が封止され、渦巻形ガスケットの内周側と外周側との間における流体の漏洩が阻止される。
【０００５】
渦巻形ガスケットには、フィラー材とフープ材とが重ねて巻回され密封面に当接されるガスケット本体の内周側あるいは外周側に、鋼材などからなるブロック環状の内輪あるいは外輪を設けることが行われている。
【０００６】
内輪は、渦巻形ガスケットに加わる締め付け力によってガスケット本体のフープ材が内径側に座屈する菊形変形を阻止する機能があるとされている。外輪は、ガスケット本体のフープ材が外周側に膨れるような変形をするのを抑えることで、フープ材から密封面に大きな反発力が作用し、封止機能が高まるとされている。外輪は、渦巻形ガスケットの装着時に、外周の位置決め機能も果たす。外輪のない渦巻形ガスケットは、通常、溝付きフランジに装着され、ガスケットが収容される溝の周壁でガスケットの外周を位置決めすると同時に、外周側へのガスケットの変形を抑えて、密封面への反発力を作用させている。
【０００７】
特開平１０−２２０５８３号公報には、フープ材を巻回して構成された内輪を備えておくことで、ブロック環状の内輪に比べて安価な構造で、前記した座屈防止機能が果たせると記載されている。
【０００８】
また、本件特許出願人は、特公昭６２−４５８１公報において、溶接に難点のあるアルミニウムをフープ材に用いた渦巻形ガスケットの内外周の端部に、溶接性に優れたステンレス製テープを１〜３周程度巻いて溶接することで、ガスケットのほぐれを防止する技術を提案している。この技術で外輪を設けるには、ステンレス製テープの外周に外輪となる金属環を嵌合する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の渦巻形ガスケットのうち、前記した外輪付きの渦巻形ガスケットは、比較的に高い締め付け圧力すなわち面圧が与えられる使用条件では、外輪を有することで外輪のないものや内輪だけのものに比べて封止性能が向上するのであるが、比較的に低い面圧しか与えられない使用条件では、十分な封止機能が発揮できないという問題がある。
【００１０】
渦巻形ガスケットは、高温高圧用ガスケットとして広く使用されている。この場合には、高い締め付け力が加えられ十分に高い面圧が作用する。しかし、例えば、ＡＮＳＩ／ＡＳＭＥ規格のフランジで１５０Ｌｂ以下の低圧力クラスでは、フランジ剛性やボルト強度の点で、外輪付き渦巻形ガスケットに必要とされる十分な締付面圧を加えることができず、封止機能が不十分になって、流体の漏洩量が増えることがある。
【００１１】
上記のような低圧力クラスでは、従来、ジョイントシートなどの非金属製シートガスケットを使用することが多い。しかし、ジョイントシートに使用されていた石綿などの材料は環境問題の点で好ましくないとされ、石綿に代わる材料が種々検討されているが、十分な性能を適当なコストで実現することは困難であった。
【００１２】
近年、地球規模で環境汚染の防止が要求されており、各種機器や配管設備におけるガスなどの漏洩防止についても、規制強化が進んでいる。そのため、渦巻形ガスケットに対して、前記した低圧力クラスでジョイントシートに代わるガスケットとして十分な性能が発揮できることが強く要望されているとともに、低圧力クラスから高圧力クラスまでの全ての圧力クラスで、さらなる漏洩防止性能の向上が望まれている。
【００１３】
本願発明の課題は、渦巻形ガスケットの封止機能を、低圧力クラスから高圧力条件までの広い範囲において向上させることである。特に、従来の渦巻形ガスケットでは十分な性能が発揮できなかった低圧力クラスでも良好な封止機能を発揮できるようにすることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる外輪付きの渦巻形ガスケットは、環状をなし、対向する密封面間に装着されて封止機能を果たすガスケットであって、フープ材とフィラー材とが重ねて巻回され、その内周の巻き始めと外周の巻き終わりではフィラー材を含まずフープ材だけが巻回されて、渦巻形となっており、前記フープ材とフィラー材とが重ねて巻回されてなる部分は、その両側面が前記密封面に当接される受圧部を構成し、前記フィラー材を含まずフープ材だけが巻回されてなる部分は、フープ材の巻数が１１巻以上であって、前記受圧部の巻回が解けるのを阻止するとともに、前記受圧部のフープ材が外周側に膨れるような変形を抑えガスケット装着時におけるガスケット外周の位置決め機能をも果たす外輪部としての働きをする、ことを特徴とする。
【００１５】
〔フープ材〕
フープ外輪部および受圧部のフープ材は、基本的には、通常の渦巻形ガスケットのフープ材と同様の材料および構造を有するものが使用される。
【００１６】
フープ材の材料としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス鋼材や、アルミニウム、インコネル、ハステロイ等の単体金属および合金が挙げられる。
【００１７】
フープ材の厚みは、ガスケットの寸法や使用用途、要求性能などの条件によっても異なるが、通常は、０．１〜０．３ｍｍの範囲に設定される。
【００１８】
フープ材の断面形状は、Ｖ字形やＭ字形などの屈曲線状をなすもののほか、円弧状や波形状などの曲線状のもの、直線部分と曲線部分とが組み合わされているものなども採用できる。
【００１９】
フープ外輪部と受圧部とで、フープ材の材質や厚み、幅などを変えることができる。また、フープ外輪部と受圧部のフープ材に同じものを使用することもできる。
【００２０】
〔フィラー材〕
受圧部のフィラー材は、基本的には、通常の渦巻形ガスケットのフィラー材と同様の材料および構造を有するものが使用される。
【００２１】
フィラー材の材料としては、各種の合成樹脂や無機質材料が使用できる。例えば、ＰＴＦＥ樹脂、膨張黒鉛、石綿、非石綿無機材料などが挙げられる。複数の材料を組み合わせたものでも良い。渦巻形ガスケットが接触する流体の種類に合わせてフィラー材の材料を選択することができる。
【００２２】
フィラー材の厚みは、ガスケットの寸法や使用用途、要求性能などの条件によっても異なるが、通常は、０．３５〜１．０ｍｍの範囲に設定される。
【００２３】
フィラー材の幅は、受圧部のフープ材の幅と同じか少し広い程度に設定しておく。
【００２４】
〔受圧部〕
受圧部は、両側面が配管フランジなどの密封面に当接して、封止機能を果たす構造である。フープ材とフィラー材とが重ねて巻回されてなる。
【００２５】
使用用途や要求性能に合わせて、フープ材およびフィラー材の材質や厚みなどの条件を設定する。
【００２６】
フープ材の幅は、１．６〜６．４ｍｍの範囲に設定できる。
【００２７】
また、渦巻形ガスケットの製造時に、巻圧を適切に設定することで、フープ材の変形性や封止機能を向上させることができる。通常は、巻圧を０．１〜０．３５ＭＰａの範囲に設定できる。
【００２８】
ガスケットの径方向における受圧部の幅で、密封機能を果たす面積が変わる。受圧部の径方向幅は、受圧部の内径Ｄ₂と外径Ｄ₁との差になる。受圧部の内径Ｄ₂は、ガスケットの設置個所における配管や流体通路の径に合わせて設定できる。
【００２９】
受圧部の内周の巻き始めと外周の巻き終わりでは、フィラー材を含まずフープ材だけを巻回しておくことができる。フープ材だけの巻数は、１〜３回程度で良い。内外周の端部あるいは端部近くで、フープ材同士を溶接して固定することができる。
【００３０】
〔フープ外輪部〕
通常の渦巻形ガスケットにおける外輪と同様に、受圧部の外周に配置され、受圧部の外周側への変形を抑える機能を有する。また、渦巻形ガスケットの外周位置を決める機能も果たす。
【００３１】
フープ外輪部は、フープ材を巻回して構成される。これによって、フープ外輪部に適度な剛性と変形性を発揮させることができる。
【００３２】
フープ材は、受圧部と同じフープ材を使用することもできるし、受圧部とは異なるフープ材を使用することもできる。フープ外輪部の内周側と外周側とで違うフープ材を組み合わせて使用することもできる。
【００３３】
フープ外輪部すなわちフープ材の幅は、受圧部におけるフープ材の幅と同じ程度か狭く設定される。使用状態において、密封面には受圧部の両側面が接触し、フープ外輪部は接触しないようにしておくのが好ましい。具体的には、フープ外輪部のフープ材の幅Ｔ₂と受圧部のフープ材の幅Ｔ₁とが、下記（１）式に示す関係を有することができる。
【００３４】
１≧Ｔ₂／Ｔ₁≧０．３・・・（１）
上記条件を満足すれば、製造工程で巻き回し時に芯ずれが生じ難く、それに伴うばらけを防止することもできる。
【００３５】
フープ外輪部の、受圧部に対する変形抑制機能や耐変形性を、フープ外輪部におけるフープ材の巻密度によって適切に設定することができる。巻密度が大き過ぎると、フープ外輪部として必要な機能が発揮し難い。フープ外輪部の巻圧は受圧部の巻圧よりも低く設定しておいたほうが好ましい。
【００３６】
良好なシール性が発揮できる巻密度の具体的条件として、フープ外輪部では２．６〜３．６回／ｍｍの範囲が採用できる。この巻密度を得るのに適した巻圧として、０〜０．３ＭＰａの範囲に設定できる。さらに好ましくは０．２７ＭＰａ以下である。
【００３７】
フープ外輪部の外径Ｄ₀は、装着個所のスペースや渦巻形ガスケットの規格寸法などに合わせておく。フープ外輪部の内径Ｄ₁は、受圧部の外径に相当する。フープ外輪部の外径Ｄ₀と内径Ｄ₁との差が、フープ外輪部の径方向の幅になる。
【００３８】
フープ外輪部のフープ材は、外周端側になる巻き終わりの部分を溶接で固定することができる。また、内周端側になる巻き始めの部分を受圧部のフープ材と溶接で固定することもできる。さらに、フープ材の全長にわたって、適宜の間隔でフープ材同士を溶接で固定しておくこともできる。
【００３９】
具体的には、フープ材を２〜５周巻回する毎に、先に巻回された内側のフープ材の外周に１〜３個所で溶接しておくことができる。フープ材の巻き始め側と巻き終わり側とで、溶接間隔を変えることもできる。溶接個所が多く間隔が短いほど、フープ材の変形が規制され、フープ外輪部の剛性が増し、受圧部に対する拘束も強くなる。特に、大口径の渦巻形ガスケットの場合には、フープ材のぐらつきやばらけが生じ易くなるので、フープ材の溶接固定が有効である。具体的には、外径４００ｍｍφ程度の渦巻形ガスケットに効果的である。
【００４０】
〔渦巻形ガスケット〕
上記のような構造を有していれば、その他の構成については、通常の渦巻形ガスケットと同様の技術を組み合わせることができる。
【００４１】
渦巻形ガスケットは、通常、円環状をなしているが、楕円や長円さらには多角形の環状をなす場合もある。
【００４２】
渦巻形ガスケットの寸法や材料、使用条件などは、ＪＩＳ等の工業規格で規定されており、それらの規格に合わせて設計することができる。
【００４３】
渦巻形ガスケットの封止機能は、密封面間に装着された状態で、渦巻形ガスケットに加わる内圧、および、密封面と受圧部との間に加わる面圧を規定したときに、渦巻形ガスケットの内周側から外周側あるいはその逆に漏れる流体の漏洩量で評価することができる。
【００４４】
本発明の渦巻形ガスケットは、前記面圧および内圧が低い状態から高い状態までの広い範囲において、極めて少ない漏洩量が達成できる。
【００４５】
例えば、フィラー材に非石綿無機材料した場合、締付面圧２０〜３０ＭＰａで使用したときに、０〜１ＭＰａの内圧に対して、漏洩量１．０×１０^-4Ｐａ・ｍ³／ｓ以下、締付面圧４０〜５０ＭＰａで使用したときに、０〜５ＭＰａの内圧に対して、漏洩量２．０×１０^-5Ｐａ・ｍ³／ｓ以下、締付面圧６０〜７０ＭＰａで使用したときに、０〜１２ＭＰａの内圧に対して、漏洩量２．０×１０^-5Ｐａ・ｍ³／ｓ以下の性能が達成できる。
【００４６】
フィラー材が膨張黒鉛材料を使用した場合、締付面圧２０〜３０ＭＰａで使用したときに、０〜２ＭＰａの内圧に対して、漏洩量１．０×１０^-6Ｐａ・ｍ³／ｓ以下、締付面圧４０〜５０ＭＰａで使用したときに、０〜５ＭＰａの内圧に対して、漏洩量９．０×１０^-7Ｐａ・ｍ³／ｓ以下、締付面圧６０〜７０ＭＰａで使用したときに、０〜１２ＭＰａの内圧に対して、漏洩量９．０×１０^-7Ｐａ・ｍ³／ｓ以下の性能が達成できる。
【００４７】
ここで、漏洩量の測定は、後述する測定装置および測定方法を適用することができるが、同様の測定結果が得られれば、測定装置や測定条件は変更することもできる。
【００４８】
渦巻形ガスケットの使用状態における軸方向の歪量を適切に設定することで、良好な密封性能を発揮させることができる。具体的には、ガスケット面圧１０〜７０ＭＰａのときの歪量が、従来のブロック状外輪を備えた渦巻形ガスケットに比べて１４０〜２００％になるようにしておくのが好ましい。このような歪量に設定するためには、前記したフープ材の巻密度の調整が有効である。
【００４９】
具体的な歪量の値として、フィラー材に非石綿無機材料を使用した場合、締付面圧２０ＭＰａで使用したときに、歪量４％以上、締付面圧７０ＭＰａで使用したときに、歪量２５％以下であることが好ましい。フィラー材に膨張黒鉛材料を使用した場合、締付面圧２０ＭＰａで使用したときに、歪量５％以上、締付面圧７０ＭＰａで使用したときに、歪量３０％以下であることが好ましい。
【００５０】
〔使用用途〕
従来、渦巻形ガスケットが使用されていた各種用途に使用することができる。
【００５１】
各種配管のフランジや、各種機器類の流体通路部分の接合面、流体容器の蓋や開口部、バルブ類などに使用される。
【００５２】
ガスケットの使用用途は、内圧によって高圧用、低圧用などに分類されることがあるが、本発明の渦巻形ガスケットは、低圧から高圧までの広い範囲に対応することができる。具体的には、前記した内圧および面圧の設定範囲において良好な性能が発揮できる。
【００５３】
【発明の実施形態】
〔渦巻形ガスケット〕
図１、２に示す渦巻形ガスケットＧは、全体が中空円環状をなし、内周側には受圧部１０、外周側にはフープ外輪部２０を備えている。
【００５４】
受圧部１０は、ステンレスなどの薄板金属帯材からなるフープ材１４と、非石綿紙などからなるフィラー材１２とが重ね合わされて、渦巻状に巻回されている。フープ材１４は、断面形状が扁平に開いたＶ字形に成形されている。フィラー材１２の素材は平坦なテープ状であるが、フープ材１４と重ね合わされることで、フープ材１４の断面形状に沿って同様のＶ字形をなしている。
【００５５】
受圧部１０の最内周および最外周では、フープ材１４のみを１回もしくは少数回だけ巻回している。フープ材１４の内周端部は、溶接で固定されている。溶接位置は、１個所だけであってもよいし、間隔をあけて複数個所に設定されてあってもよい。フープ材１４の外周端部は、内周端と同様にして溶接で固定しておく。但し、フープ材１４の外周端部は固定しなくても、フープ外輪部２０の存在によって、フープ材１４が解けるのを阻止することができる場合もある。
【００５６】
フープ外輪部２０は、受圧部１０のフープ材１４と同じ薄板金属帯材からなるフープ材２２を渦巻状に巻回して構成されている。フープ外輪部２０のフープ材２２は、断面形状が、受圧部１０のフープ材１４とほぼ同じ角度で屈曲したＶ字形をなしている。但し、フープ外輪部２０のフープ材２２の幅Ｔ₂は、受圧部１０のフープ材１４の幅Ｔ₁よりも少し狭い。
【００５７】
フープ外輪部２０の内周端面のＶ字形に凹んだ形状が、受圧部１０の外周端面のＶ字形に張り出した形状に嵌り込む状態になっている、したがって、受圧部１０とフープ外輪部２０を組み立てた状態では、ガスケットＧの軸方向には互いに移動したりずれたりすることが阻止される。
【００５８】
フープ外輪部２０のフープ材２２の内周端は、受圧部１０の外周端もしくは外周面に溶接で固定される。フープ外輪部２０のフープ材２２の外周端は、受圧部１０の内外周端と同様に、溶接で固定することができる。
【００５９】
フープ外輪部２０の外径Ｄ₀、フープ外輪部２０の内径Ｄ₁（すなわち、受圧部１０の外径）および受圧部１０の内径Ｄ₂の設定によって、渦巻形ガスケットＧの寸法が決まる。
【００６０】
〔別の実施形態〕
図３に示す渦巻形ガスケットＧは、基本的には前記実施形態と同様の構成を備えているが、フープ外輪部２０の構造が少し異なる。
【００６１】
フープ外輪部２０のフープ材２２の幅Ｔ₂が、受圧部１０のフープ材１４の幅Ｔ₁と同じに設定されている。
【００６２】
渦巻形ガスケットＧの製造時には、受圧部１０でフィラー材１２とフープ材１４とを重ねて巻回したあと、フープ材１４だけをさらに巻回することで、フープ外輪部２０を構成する。したがって、受圧部１０のフープ材１４とフープ外輪部２０のフープ材２２とは、同じ薄板金属帯材を連続的に巻回したもので構成され、受圧部１０とフープ外輪部２０との境界で溶接による接合は不要になる。
【００６３】
上記実施形態の構造では、使用状態で、渦巻形ガスケットＧのフープ外輪部２０の両側面と、両側に配置される密封面との間に隙間が生じ難い。その結果、屋外に露出した状態で使用される場合や、海上その他の水濡れを生じる環境で使用しても、雨水や海水などが浸入して、受圧部１０の材料が腐食したり損傷したりすることを防ぐことができる。
【００６４】
〔渦巻形ガスケットの密封作用〕
図４は、本発明のフープ材２２からなるフープ外輪部２０を採用した渦巻形ガスケットＧと、従来の鋼材などからなるブロック環状の外輪２９および内輪４０を採用した渦巻形ガスケットＧ’との使用状態における密封作用の違いを模式的に説明している。
【００６５】
＜従来構造＞
図４(a)に示す従来構造では、配管フランジなどの密封面３０、３０の間に、渦巻形ガスケットＧ’を装着し、両側から締め付け圧力を加えると、密封面３０、３０に当接する受圧部１０のフィラー材１２およびフープ材１４が厚み方向に圧縮される。
【００６６】
受圧部１０は外径側へ変形しようとする。しかしながら、外輪２９は鋼製ブロックなどからなる剛体であるので、受圧部１０の外径部の外径側への変形が外輪２９によって抑制される。それにより、締付圧力が逃げることなく、密封面３０、３０の接触応力が高まり、密封が達成されると考えられている。それゆえ、一般的には、外輪２９を剛性の高い金属として締付圧力を増加させることで、密封性を高めている。
【００６７】
しかしながら、締付力をいくら増加させても、密封性能がそれ以上は向上しない限界があった。このような限界が生じる原因は、次のように考えられる。
【００６８】
外輪２９は、剛性が高すぎて、受圧部１０の外径側への変形が外輪２９によって強く抑制されることで、受圧部１０を構成するフープ材１４およびフィラー材１２のＶ字形状の角度が一定以上には小さくなることができず、フープ材１４とフィラー材１２との接触部の応力が高まらないため、ガスケット内部におけるフープ材１４とフィラー材１２との接触面での密封性能が、一定限度以上には向上しないためであると考えられる。すなわち、フープ材１４とフィラー材１２との間を通過する漏洩（内部透過漏洩とも呼ばれる）が生じる。
【００６９】
上記問題は、締付圧力が低いほど顕著にあらわれる。そのため、締付圧力が低い使用条件の場合に、特に密封性能が低くなる。前記課題の欄で説明した締付面圧が低い低圧力クラスでは十分な密封機能が達成できない理由である。
【００７０】
さらに、上記のブロック状外輪付きの渦巻形ガスケットＧ’の場合、剛性の高い外輪２９の存在によって受圧部１０が外径側へ変形し難くなるため、使用時にガスケットＧ’の圧縮によって発生する径方向の応力は内径方向に向かって強く働くことになり、内周端で座屈すなわち菊型変形を誘発し易い。この菊型変形を防止するために内輪４０が必要とされていた。すなわち、内輪４０で、受圧部１０を内径側から支えることで、菊型変形を防止している。
【００７１】
＜本発明の構造＞
図４(b)に示すように、本発明のフープ外輪部２０は、フープ材２２を巻回して構成されている。
【００７２】
本発明の場合も、締付力を与えられた受圧部１０は外径側へ変形しようとする。このとき、フープ外輪部２０は、受圧部１０の変形に呼応してフープ材２２が変形することができる。その結果、受圧部１０の外径側への変形が、前記従来構造のように強く抑制されることがない。受圧部１０では、フープ材１４とフィラー材１２との接触応力が上昇して、受圧部１０の内部におけるフープ材１４とフィラー材１２との間の密封性が極めて良好に達成されることになる。
【００７３】
また、フープ外輪部２０は、受圧部１０に対して全く拘束しないのではなく、適度な拘束力が作用する。例えば、図４(a)で外輪２９のない構造すなわち外輪無しの基本的な渦巻形ガスケットでは、締付圧力がほとんど逃げてしまう。しかし、フープ外輪部２０が受圧部１０に対して適度な拘束力を作用すれば、受圧部１０でフィラー材１２の両側面を密封面３０、３０に対して十分な強さで当接させて、良好な密封機能を発揮させることができる。
【００７４】
このように、本発明の構造では、フィラー材１２とフープ材１４との接触面における密封性能が向上する。その結果、例えば、従来構造では漏洩量を２〜５×１０^-5Ｐａ・ｍ³／ｓ程度にするのが限界である場合でも、本発明の構造を採用することで、漏洩量２×１０^-5Ｐａ・ｍ³／ｓ未満の高い密封性能を達成できることになる。
【００７５】
本発明の構造では、締付力が低い場合であっても受圧部１０のフープ材１４が十分に変形可能なので、低圧条件で使用しても良好な密封機能を達成することができる。
【００７６】
さらに、フープ外輪部２０を備えていれば、内輪を不要にできるという利点がある。本発明では、受圧部１０の外径側への変形がある程度まで許容されるので、内径方向への応力が低減し、前記した内周端での菊型変形は生じ難い。したがって、菊型変形を防止するための内輪を設けなくても良いことになる。
【００７７】
但し、内部流体が受圧部１０に直接に接触するのを防止することなどを目的として、受圧部の内径側にブロック構造の内輪を設けておいたり、フープ材の空巻部分を設けておいたりすることは有効である。
【００７８】
【実施例】
〔実施例１〕
図１に示す基本構造を有し、ＪＩＳ規格の〔外輪付ＪＩＳ１０Ｋ呼び寸法８０Ａ（ＩＤ９８，ＯＤ１１８，外輪ＯＤ１３４，ｔ４．５）〕に相当する渦巻形ガスケットを製造した。
【００７９】
受圧部１０のフープ材１４は、厚さ０．２ｍｍ、幅４．５ｍｍのＳＵＳ３０４からなり、Ｖ字形に型付けされた帯板を用いた。フープ材１４を２回空巻した後、幅４．５ｍｍの非石綿無機質紙（オリベスト社製）からなるフィラー材１２を、フープ材１４と重ね合わせて、内径Ｄ₂＝９８ｍｍ、外径Ｄ₁＝１１８ｍｍの環状に巻回した。巻圧０．２７ＭＰａに設定した。巻き終わりは、フープ材１４だけを２回空巻したあと１点で溶接して固定し、受圧部１０を作製した。
【００８０】
厚さ０．２ｍｍ、幅３．２ｍｍのＳＵＳ３０４からなる帯板を、受圧部１０のフープ材１４と同様のＶ字形に型付けされたフープ材２２を、受圧部１０の外周に重ね合わせ、フープ材１４にフープ材２２を溶接した。フープ材２２を、外輪外径寸法であるＤ₀＝１３４ｍｍになるまで巻圧０．１ＭＰａで巻回した。巻き終わりは、周方向に２ｍｍづつ空けて３点で溶接して固定した。このようにして作製されたフープ外輪部２０の合計巻数は約２１回であった。
【００８１】
〔実施例２〕
図３に示す基本構造を有し、ＪＩＳ規格の〔外輪付ＪＩＳ１０Ｋ呼び寸法１００Ａ（ＩＤ１２３，ＯＤ１４３，外輪ＯＤ１５９，ｔ４．５）〕に相当する渦巻形ガスケットを製造した。
【００８２】
受圧部１０のフープ材１４は、厚さ０．２ｍｍ、幅４．５ｍｍのＳＵＳ３０４からなりＶ字形に型付けされた帯板を用いた。
【００８３】
フープ材１４を２回空巻した後、幅４．５ｍｍの非石綿無機質紙（オリベスト社製）からなるフィラー材１２を、フープ材１４と重ね合わせて、内径Ｄ₂＝９８ｍｍ、外径Ｄ₁＝１１８ｍｍの環状に巻回した。巻圧０．２７ＭＰａに設定した。巻き終わりは、フープ材１４だけを２回空巻して、受圧部１０を作製した。
【００８４】
つづけて、受圧部１０に使用したフープ材１４をそのまま連続して、受圧部１０の外周に巻回し、フープ外輪部２０を構成するフープ材２２に用いた。フープ外輪部２０では、フープ材２２を、外輪外径寸法であるＤ₀＝１５９ｍｍになるまで巻圧０．１ＭＰａで巻回した。巻き終わりは、周方向に２ｍｍづつ空けて３点で溶接して固定した。このようにして作製されたフープ外輪部２０の合計巻数は約２５回であった。
【００８５】
〔比較例１〕
実施例１に対応して、従来構造を有するＪＩＳ規格相当の渦巻形ガスケットを準備した。図４(a)に相当する構造を有している。軟鋼（ＳＰＣＣ）からなるブロック環状の外輪を使用した以外、受圧部の構造および全体の寸法などは、実施例１と同じである。
【００８６】
〔比較例２〕
実施例１に対応して、外輪付きでない基本形の渦巻形ガスケットを準備した。フープ外輪部を有しない以外は実施例１と共通する材料および構造を備えている。
【００８７】
〔性能比較試験〕
実施例１、２および比較例１、２について、密封性能を測定し、その結果を評価した。
【００８８】
＜試験装置＞
図５に示す試験装置を使用する。
【００８９】
上下のフランジ盤１１０、１２０の間に、試験を行うガスケットＧを挟み込んで装着する。フランジ盤１２０は、上部に配置された油圧式荷重負荷装置１４０によって下方に加圧される。フランジ盤１２０の上端には張り出し部１２２を有する。張り出し部１２２に当接するダイヤルゲージ１５０で、フランジ盤１２０の移動量が測定できる。フランジ盤１２０の移動量は、ガスケットＧの歪量を示す。
【００９０】
下側のフランジ盤１１０の中央にはガス供給路１７４が開口し、ガス供給路１７４には、窒素ガスボンベ１７０から窒素ガスが圧送される。窒素ガスの供給圧力は圧力計に示される。窒素ガスの圧力調整によって、ガスケットＧに加わる内圧が変わる。
【００９１】
フランジ盤１１０、１２０の対向個所の外周は、Ｏリング２０を介してフランジカバー１３０で覆われている。フランジカバー１３０の内側空間の圧力が、ゴム管１６２を経て、液槽１６４に立てられたビュレット１６０の内に導入され、液面高さとして示される。ガスケットＧに加えられた窒素ガスの内圧がガスケットＧから外部に漏れると、ビュレット１６０の液面高さが変化する。
【００９２】
＜試験方法＞
試験装置のフランジ盤１１０、１２０の間に、ガスケットＧを装着する。
【００９３】
油圧式荷重負荷装置１４０で、所定のガスケット応力に相当する荷重を負荷する。所定荷重に達した時点で、そのときの歪量を保持させ、１０分間放置して応力緩和を収まらせる。
【００９４】
窒素ガスの内圧を加えるとともに、ビュレット１６０の液面高さを測定する。液面高さの時間当たりの低下量から、漏洩量を算出する。測定は、５分を基準にした。漏洩量が微小な場合には、漏洩ガス量が０．２ｍｌになるまでの時間を測定して、漏洩量を算出した。
【００９５】
＜試験結果＞
図６に示すグラフは、試験中における経時的な歪量とガスケット応力の変化状態を示している。下表には、漏洩量の測定結果を示す。表中、圧力クラスは、密封環境の圧力（内圧）を３段階に分け、それぞれの環境で封止機能を発揮させるのに必要なガスケットの締付面圧を設定している。
【００９６】
【表１】

＜評価＞
(1) 上記表の結果から、フープ材からなるフープ外輪部を有する実施例１、２では、ブロック状のフープ外輪部を有する比較例１および外輪無しの比較例２に比べて、低圧、中圧および高圧の何れのクラスでも、漏洩量が格段に少ないことが実証された。具体的には、漏洩量が約１／１０にまで減少している。特に、低圧クラスでは、比較例１、２は実用的に十分な密封性能が発揮できないが、実施例１、２では、良好な密封機能が発揮できる。
【００９７】
(2) 図６の圧縮復元図によると、全ての圧力クラスで、実施例１、２は比較例１に比べて変形し易いことが判る。
【００９８】
図６と前記表の結果から、内圧０．５ＭＰａの低圧力クラスでは、ガスケットの締付面圧が２０ＭＰａという、このクラスで許容される低い締付圧力でも、歪量１０％程度の歪みが生じており、良好な密封機能が発揮されていることが判る。
【００９９】
同様にして、内圧５ＭＰａの中圧クラスでは、５０ＭＰａの面圧で締め付けることで、２０％程度の歪量になり、内圧１２ＭＰａの高圧クラスでは、歪量が２５％程度まで変形することで、良好な密封機能が発揮されている。
【０１００】
これらの結果から、本発明の実施例では、フープ外輪部を採用することで、受圧部に対する拘束力を、強過ぎない適度な範囲で作用させることができ、受圧部におけるフープ材とフィラー材との接触応力が高められ、その結果、フィラー材が高密度状態になって内部透過漏洩が阻止できるとともに、締付圧力の逃げを防ぎ、締付圧力を有効に作用させて密封機能を向上できたものと考えられる。
【０１０１】
(3) 実施例１、２の渦巻形ガスケットは、ＣＡＡＡ（米国「大気浄化法」Clean Air Act Amendment of 1990)の漏洩管理値である大気濃度１００ｐｐｍ（カリフォルニア州の規制値）に相当する漏洩量５×１０^-5Ｐａ・ｍ³／ｓの基準を満足することができる。
【０１０２】
特に、低圧力クラス（内圧０．５ＭＰａ以下、締付圧２０ＭＰａ以下）において、実施例１、２の漏洩量は、従来のジョイントシート（ペースト塗布状態）で達成される１×１０^-4Ｐａ・ｍ³／ｓに比べて約１／２程度まで削減できている。したがって、低圧力クラスにおいて、従来のジョイントシートに代わる非石綿シール部材として有効に使用できることが実証された。
【０１０３】
(4) 実施例１、２では、試験装置への装着や位置決めなどの取り扱い作業については、外輪付きの比較例１と同様に良好に行えた。
【０１０４】
(5) 製造工程において、実施例１、２では、受圧部１０となるフィラー材１２およびフープ材１４の巻回作業に引き続いて、フープ外輪部２０となるフープ材２２の巻回作業が行え、一連の製造作業で能率的に製造できた。特に、実施例２では、受圧部１０とフープ外輪部２０とで、同じフープ材１４、２２をそのまま連続して巻回しているので、製造作業は極めて能率的に行えた。これに対し、比較例１では、ブロック状のフープ外輪部の製造工程、受圧部の巻回工程、および、受圧部とフープ外輪部の結合工程が必要であった。
【０１０５】
本発明では、製造工程の削減およびフープ外輪部の製造コストの低減が図れ、渦巻形ガスケットの製造能率向上および価格削減に大きく貢献できることが、実証された。
【０１０６】
〔フィラー材の変更〕
受圧部１０で使用するフィラー材１２の材料を変えて、前記同様の試験を行った。
【０１０７】
前記実施例１において、非石綿紙からなるフィラー材１２を、膨張黒鉛に変えたもの（実施例１ａ）を作製した。また、前記比較例１で、フィラー材１２を膨張黒鉛に変えたもの（比較例１ａ）も作製した。
【０１０８】
各試料について、前記同様の密封性試験を行い、その結果を図７の圧縮復元図および下表の漏洩量測定結果に示す。
【０１０９】
【表２】

＜評価＞
(1) フィラー材料を、非石綿紙から膨張黒鉛に変えても、本発明では、従来構造に比べて格段に優れた密封機能を発揮できることが実証された。
【０１１０】
〔巻数比較試験〕
フープ外輪部２０におけるフープ材２２の巻数と密封性能との関係を測定評価した。
【０１１１】
実施例１において、フープ材２２の巻数が異なる試料を複数作製し、前記同様の密封性試験を行った。下表にその結果を示す。
【０１１２】
【表３】

＜評価＞
(1) フープ外輪部２０のフープ材２２の巻数が増えるほど、漏洩量は少なくなり、密封性が高まることが実証された。巻数が１０回あれば、低圧力クラスであっても極めて高い密封性能が発揮できることが判る。
【０１１３】
(2) 実施例１３のように巻数が少ない場合は、漏洩量の点では、前記比較例１のブロック状外輪を用いた場合と同程度であるが、材料コストや製造工程の簡略化の点では、フープ外輪部のほうが有利である。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明の渦巻形ガスケットは、受圧部の外周にフープ材が巻回されてなる構造を有するフープ外輪部を備えており、使用時には、受圧部の変形に伴ってフープ外輪部が適度に変形し、受圧部に対して適切な拘束を果たす。その結果、受圧部において、フィラー材とフープ材との間に十分に大きな面圧が作用し、フープ材とフィラー材との間における内部漏洩が改善され、密封性能が向上する。
【０１１５】
その結果、高圧条件から低圧条件までの広い使用条件の何れにおいても、良好な密封性能を発揮することができ、渦巻形ガスケットのガスケット性能を格段に向上させることができる。
【０１１６】
従来の渦巻形ガスケットでは使用が困難であった使用条件や用途に対しても、良好に適用することが可能になり、渦巻形ガスケットの適用範囲あるいは使用用途の拡大にも大きく貢献できる。
【０１１７】
従来のブロック構造のフープ外輪部を使用した渦巻形ガスケットでは、規格寸法毎に、寸法形状の異なるフープ外輪部を製造して準備しておかなければならないが、本発明では、フープ材の巻回数を変えるだけで、外径の異なる渦巻形ガスケットが容易に製造できる。さらに、規格寸法から外れる規格外の製品についても容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を表す渦巻形ガスケットの断面図
【図２】平面図
【図３】別の実施形態を表す断面図
【図４】渦巻形ガスケットの密封作用を説明する模式図。
【図５】性能試験装置の構造図
【図６】性能試験結果を示す線図
【図７】フィラー材を変えた場合の性能試験結果を示す線図
【符号の説明】
１０受圧部
１２フィラー材
１４フープ材
２０フープ外輪部
２２フープ材
３０密封面
Ｇ渦巻形ガスケット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spiral gasket, and in particular, is directed to an annular spiral gasket formed by overlapping and winding a hoop material made of a stainless steel strip or the like and a filler material made of a non-asbestos paper tape or the like.
[0002]
[Prior art]
Spiral gaskets are used for sealing structures in various fluid devices and fluid devices, such as preventing leakage of gas passing through pipes on the flange surfaces of various pipes.
[0003]
The basic structure of the spiral gasket is wound in a spiral shape by superposing a hoop material having a V-shaped or M-shaped cross section made of a thin stainless steel strip and a filler material made of non-asbestos paper tape or the like.
[0004]
When a spiral gasket is attached between opposing sealing surfaces such as pipe flanges and a clamping force is applied between the sealing surfaces, the filler material and the hoop material are deformed in the width direction (gasket thickness direction) and the elasticity of the hoop material. Due to the repulsive force, both end portions of the filler material are strongly brought into contact with the sealing surface. The contact area between the sealing surface and the spiral gasket is sealed by the high surface pressure generated at this time, and fluid leakage between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the spiral gasket is prevented.
[0005]
The spiral gasket may be provided with a block annular inner ring or outer ring made of steel or the like on the inner peripheral side or the outer peripheral side of the gasket body in which the filler material and the hoop material are wound and overlapped with each other. Has been done.
[0006]
The inner ring is said to have a function of preventing chrysanthemum deformation in which the hoop material of the gasket body buckles to the inner diameter side by a tightening force applied to the spiral gasket. It is said that the outer ring suppresses the deformation of the hoop material of the gasket body from expanding to the outer peripheral side, so that a large repulsive force acts on the sealing surface from the hoop material and the sealing function is enhanced. The outer ring also functions to position the outer periphery when the spiral gasket is attached. A spiral gasket without an outer ring is usually mounted on a grooved flange, positioning the outer periphery of the gasket with the peripheral wall of the groove in which the gasket is accommodated, and at the same time suppressing deformation of the gasket on the outer peripheral side and repelling the sealing surface. Power is applied.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-220583 describes that by providing an inner ring formed by winding a hoop material, the above buckling prevention function can be achieved with a less expensive structure than a block annular inner ring. ing.
[0008]
In addition, in Japanese Patent Publication No. Sho 62-4581, the present applicant of the present patent application uses a stainless steel tape excellent in weldability on the inner and outer peripheral ends of a spiral gasket using aluminum having difficulty in welding as a hoop material. We propose a technology that prevents the gasket from loosening by winding and welding about 3 turns. In order to provide an outer ring with this technique, a metal ring serving as an outer ring is fitted to the outer periphery of a stainless steel tape.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Among the conventional spiral gaskets, the above-mentioned spiral gasket with an outer ring has a relatively high tightening pressure, that is, a surface pressure, so that it has an outer ring and has no outer ring or only an inner ring. Although the sealing performance is improved, there is a problem that a sufficient sealing function cannot be exhibited under use conditions where only a relatively low surface pressure is applied.
[0010]
Spiral gaskets are widely used as high temperature and high pressure gaskets. In this case, a high clamping force is applied and a sufficiently high surface pressure acts. However, for example, in the ANSI / ASME standard low pressure class of 150 Lb or less, sufficient tightening surface pressure required for the spiral gasket with outer ring cannot be applied in terms of flange rigidity and bolt strength. The sealing function becomes insufficient, and the amount of fluid leakage may increase.
[0011]
In the low pressure class as described above, conventionally, a non-metallic sheet gasket such as a joint sheet is often used. However, materials such as asbestos used for joint sheets are considered unfavorable in terms of environmental problems, and various alternative materials for asbestos have been studied, but it is difficult to achieve sufficient performance at an appropriate cost. there were.
[0012]
In recent years, prevention of environmental pollution has been demanded on a global scale, and regulations on gas leakage in various equipment and piping facilities have been strengthened. Therefore, there is a strong demand for the spiral gasket to be able to demonstrate sufficient performance as a gasket replacing the joint sheet in the low pressure class described above, and in all pressure classes from the low pressure class to the high pressure class, Further improvement in leakage prevention performance is desired.
[0013]
The subject of this invention is improving the sealing function of a spiral-shaped gasket in the wide range from a low pressure class to a high pressure condition. In particular, it is to enable a good sealing function to be exhibited even in a low-pressure class, in which a conventional spiral gasket could not exhibit sufficient performance.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention With outer ring A spiral gasket is an annular gasket that is mounted between opposing sealing surfaces to perform a sealing function. A hoop material and a filler material are wound on top of each other. At the end of winding, only the hoop material without the filler material is wound, and it has a spiral shape. The portion formed by overlapping the hoop material and the filler material is Pressure-receiving portion whose both side surfaces are in contact with the sealing surface Configure The above The part where only the hoop material is wound without the filler material The number of turns of the hoop material 11 More than volume Thus, the pressure receiving portion acts as an outer ring portion that prevents the winding of the pressure receiving portion from being unwound and suppresses deformation such that the hoop material of the pressure receiving portion swells to the outer peripheral side and also functions to position the gasket outer periphery when the gasket is mounted. Do It is characterized by that.
[0015]
[Hoop material]
As the hoop material of the hoop outer ring portion and the pressure receiving portion, basically, a material having the same material and structure as a hoop material of a normal spiral gasket is used.
[0016]
Examples of the material of the hoop material include stainless steel materials such as SUS304, SUS304L, SUS316, and SUS316L, and simple metals and alloys such as aluminum, inconel, and hastelloy.
[0017]
The thickness of the hoop material is usually set in the range of 0.1 to 0.3 mm, although it varies depending on conditions such as gasket dimensions, intended use, and required performance.
[0018]
The cross-sectional shape of the hoop material can be a curved line shape such as an arc shape or a wave shape in addition to a bent line shape such as a V shape or an M shape, or a combination of a straight portion and a curved portion. .
[0019]
The material, thickness, width, and the like of the hoop material can be changed between the hoop outer ring portion and the pressure receiving portion. Further, the same hoop material for the hoop outer ring portion and the pressure receiving portion can be used.
[0020]
[Filler material]
As the filler material for the pressure receiving portion, basically, a filler material having the same material and structure as the filler material of a normal spiral gasket is used.
[0021]
As the material for the filler material, various synthetic resins and inorganic materials can be used. Examples thereof include PTFE resin, expanded graphite, asbestos, and non-asbestos inorganic materials. A combination of a plurality of materials may be used. The material of the filler material can be selected in accordance with the type of fluid that the spiral gasket contacts.
[0022]
Although the thickness of a filler material changes also with conditions, such as a dimension of a gasket, a use application, and required performance, it is normally set to the range of 0.35-1.0 mm.
[0023]
The width of the filler material is set to be the same as or slightly wider than the width of the hoop material of the pressure receiving portion.
[0024]
(Pressure receiving part)
The pressure receiving part has a structure in which both side surfaces abut against a sealing surface such as a pipe flange to perform a sealing function. A hoop material and a filler material are wound around each other.
[0025]
Conditions such as the material and thickness of the hoop material and filler material are set according to the intended use and required performance.
[0026]
The width of the hoop material can be set in the range of 1.6 to 6.4 mm.
[0027]
In addition, the deformability and sealing function of the hoop material can be improved by appropriately setting the winding pressure when manufacturing the spiral gasket. Usually, the winding pressure can be set in the range of 0.1 to 0.35 MPa.
[0028]
The area that performs the sealing function varies depending on the width of the pressure receiving portion in the radial direction of the gasket. The radial width of the pressure receiving part is the inner diameter D of the pressure receiving part. ₂ And outer diameter D ₁ And the difference. Inner diameter D of pressure receiving part ₂ Can be set according to the diameter of the piping or fluid passage at the gasket installation location.
[0029]
At the beginning of winding of the inner periphery of the pressure receiving portion and the end of winding of the outer periphery, only the hoop material can be wound without including the filler material. The number of turns of only the hoop material may be about 1 to 3 times. The hoop materials can be welded and fixed at or near the ends of the inner and outer circumferences.
[0030]
[Hoop outer ring part]
Like the outer ring in a normal spiral gasket, it is disposed on the outer periphery of the pressure receiving portion and has a function of suppressing deformation of the pressure receiving portion toward the outer peripheral side. It also functions to determine the outer peripheral position of the spiral gasket.
[0031]
The hoop outer ring portion is formed by winding a hoop material. Thereby, moderate rigidity and deformability can be exhibited in the hoop outer ring portion.
[0032]
As the hoop material, the same hoop material as the pressure receiving portion can be used, or a hoop material different from the pressure receiving portion can be used. Different hoop materials can be used in combination on the inner and outer peripheral sides of the hoop outer ring portion.
[0033]
The width of the hoop outer ring portion, that is, the hoop material is set to be the same as or narrower than the width of the hoop material in the pressure receiving portion. In use, it is preferable that both sides of the pressure receiving portion are in contact with the sealing surface and the hoop outer ring portion is not in contact. Specifically, the width T of the hoop material of the hoop outer ring portion ₂ And the width T of the hoop material of the pressure receiving part ₁ Can have the relationship shown in the following formula (1).
[0034]
1 ≧ T ₂ / T ₁ ≧ 0.3 (1)
If the above conditions are satisfied, misalignment is unlikely to occur during winding in the manufacturing process, and the accompanying scattering can be prevented.
[0035]
The deformation suppressing function and deformation resistance of the hoop outer ring portion with respect to the pressure receiving portion can be appropriately set depending on the winding density of the hoop material in the hoop outer ring portion. If the winding density is too large, the function necessary for the hoop outer ring portion is difficult to be exhibited. The winding pressure of the hoop outer ring part is preferably set lower than the winding pressure of the pressure receiving part.
[0036]
As a specific condition of the winding density that can exhibit good sealing performance, a range of 2.6 to 3.6 times / mm can be employed in the hoop outer ring portion. The winding pressure suitable for obtaining this winding density can be set in the range of 0 to 0.3 MPa. More preferably, it is 0.27 MPa or less.
[0037]
Hoop outer ring outer diameter D ₀ Match the space at the mounting location and the standard dimensions of the spiral gasket. Inner diameter D of hoop outer ring ₁ Corresponds to the outer diameter of the pressure receiving portion. Hoop outer ring outer diameter D ₀ And inner diameter D ₁ Is the width in the radial direction of the hoop outer ring portion.
[0038]
The hoop material of the hoop outer ring portion can fix the winding end portion on the outer peripheral end side by welding. Moreover, the winding start part which becomes an inner peripheral end side can also be fixed to the hoop material of the pressure receiving part by welding. Further, the hoop materials can be fixed to each other at appropriate intervals over the entire length of the hoop material.
[0039]
Specifically, every time the hoop material is wound 2 to 5 times, the hoop material can be welded to the outer periphery of the previously wound inner hoop material at 1 to 3 locations. The welding interval can be changed between the winding start side and the winding end side of the hoop material. As the number of welded portions is larger and the interval is shorter, the deformation of the hoop material is restricted, the rigidity of the hoop outer ring portion is increased, and the restraint on the pressure receiving portion becomes stronger. In particular, in the case of a large-diameter spiral gasket, the hoop material is likely to be wobbled or scattered, so that it is effective to fix the hoop material by welding. Specifically, it is effective for a spiral gasket having an outer diameter of about 400 mmφ.
[0040]
(Swirl type gasket)
If it has the above structure, about the other structure, the technique similar to a normal spiral gasket can be combined.
[0041]
The spiral gasket usually has an annular shape, but may have an elliptical shape, an oval shape, or a polygonal annular shape.
[0042]
The dimensions, materials, usage conditions, and the like of the spiral gasket are defined by industrial standards such as JIS, and can be designed according to those standards.
[0043]
The sealing function of the spiral gasket is that when the internal pressure applied to the spiral gasket and the surface pressure applied between the sealing surface and the pressure-receiving part are defined in a state where the spiral gasket is mounted between the sealing surfaces, It can be evaluated by the amount of fluid leaking from the inner circumference side to the outer circumference side or vice versa.
[0044]
The spiral gasket of the present invention can achieve an extremely small amount of leakage in a wide range from the low surface pressure and the internal pressure to the high state.
[0045]
For example, when a non-asbestos inorganic material is used as the filler material, when used at a tightening surface pressure of 20 to 30 MPa, the leakage amount is 1.0 × 10 against an internal pressure of 0 to 1 MPa. ^-Four Pa · m ^Three / S or less, when used at a tightening surface pressure of 40 to 50 MPa, the leakage amount is 2.0 × 10 against an internal pressure of 0 to 5 MPa. ^-Five Pa · m ^Three / S or less, when used at a tightening surface pressure of 60 to 70 MPa, the leakage amount is 2.0 × 10 against an internal pressure of 0 to 12 MPa. ^-Five Pa · m ^Three Performance below / s can be achieved.
[0046]
When the expanded graphite material is used as the filler material, when the tightening surface pressure is 20 to 30 MPa, the leakage amount is 1.0 × 10 against the internal pressure of 0 to 2 MPa. ^-6 Pa · m ^Three / S or less, when used at a clamping surface pressure of 40 to 50 MPa, the leakage amount is 9.0 × 10 against an internal pressure of 0 to 5 MPa. ^-7 Pa · m ^Three / S or less, when used at a clamping surface pressure of 60 to 70 MPa, the leakage amount is 9.0 × 10 against an internal pressure of 0 to 12 MPa. ^-7 Pa · m ^Three Performance below / s can be achieved.
[0047]
Here, although the measurement apparatus and the measurement method which will be described later can be applied to the measurement of the leakage amount, the measurement apparatus and measurement conditions can be changed as long as the same measurement result is obtained.
[0048]
By properly setting the axial strain amount in the usage state of the spiral gasket, good sealing performance can be exhibited. Specifically, it is preferable that the amount of strain when the gasket surface pressure is 10 to 70 MPa is 140 to 200% as compared with a spiral gasket having a conventional block outer ring. In order to set such a strain amount, the adjustment of the winding density of the hoop material described above is effective.
[0049]
As a specific strain value, when a non-asbestos inorganic material is used for the filler material, when used at a clamping surface pressure of 20 MPa, the strain amount is 4% or more and when used at a clamping surface pressure of 70 MPa, The amount is preferably 25% or less. When an expanded graphite material is used as the filler material, the strain amount is preferably 5% or more when used at a fastening surface pressure of 20 MPa, and 30% or less when used at a fastening surface pressure of 70 MPa.
[0050]
〔Use applications〕
Conventionally, it can be used for various applications in which a spiral gasket has been used.
[0051]
Used for flanges of various pipes, joint surfaces of fluid passages of various devices, lids and openings of fluid containers, valves and the like.
[0052]
The use of the gasket may be classified into a high pressure type and a low pressure type depending on the internal pressure, but the spiral gasket of the present invention can deal with a wide range from low pressure to high pressure. Specifically, good performance can be exhibited within the set ranges of the internal pressure and the surface pressure.
[0053]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Swirl type gasket)
1 and 2 has a hollow annular shape as a whole, and includes a pressure receiving portion 10 on the inner peripheral side and a hoop outer ring portion 20 on the outer peripheral side.
[0054]
The pressure receiving portion 10 is wound in a spiral shape by superposing a hoop material 14 made of a thin metal strip such as stainless steel and a filler material 12 made of non-asbestos paper. The hoop material 14 is formed in a V shape with a flat cross-sectional shape. The material of the filler material 12 is a flat tape shape, but is overlapped with the hoop material 14 to form a similar V-shape along the cross-sectional shape of the hoop material 14.
[0055]
In the innermost circumference and the outermost circumference of the pressure receiving part 10, only the hoop material 14 is wound only once or a small number of times. The inner peripheral end of the hoop material 14 is fixed by welding. There may be only one welding position, or a plurality of positions may be set at intervals. The outer peripheral end of the hoop material 14 is fixed by welding in the same manner as the inner peripheral end. However, even if the outer peripheral end portion of the hoop material 14 is not fixed, it may be possible to prevent the hoop material 14 from being unwound due to the presence of the hoop outer ring portion 20.
[0056]
The hoop outer ring portion 20 is configured by winding a hoop material 22 made of the same thin metal strip as the hoop material 14 of the pressure receiving portion 10 in a spiral shape. The hoop material 22 of the hoop outer ring portion 20 has a V-shape whose cross-sectional shape is bent at substantially the same angle as the hoop material 14 of the pressure receiving portion 10. However, the width T of the hoop material 22 of the hoop outer ring portion 20 ₂ Is the width T of the hoop material 14 of the pressure receiving part 10 ₁ A little narrower than.
[0057]
The V-shaped shape of the inner peripheral end surface of the hoop outer ring portion 20 is in a state of being fitted into the V-shaped shape of the outer peripheral end surface of the pressure receiving portion 10, so that the pressure receiving portion 10 and the hoop outer ring portion 20 are connected. In the assembled state, the gasket G is prevented from moving or shifting in the axial direction.
[0058]
The inner peripheral end of the hoop material 22 of the hoop outer ring portion 20 is fixed to the outer peripheral end or outer peripheral surface of the pressure receiving portion 10 by welding. The outer peripheral end of the hoop material 22 of the hoop outer ring portion 20 can be fixed by welding similarly to the inner and outer peripheral ends of the pressure receiving portion 10.
[0059]
The outer diameter D of the hoop outer ring portion 20 ₀ , Inner diameter D of hoop outer ring part 20 ₁ (That is, the outer diameter of the pressure receiving part 10) and the inner diameter D of the pressure receiving part 10 ₂ The dimensions of the spiral gasket G are determined by the setting of.
[0060]
[Another embodiment]
The spiral gasket G shown in FIG. 3 basically has the same configuration as that of the above embodiment, but the structure of the hoop outer ring portion 20 is slightly different.
[0061]
Width T of hoop material 22 of hoop outer ring portion 20 ₂ Is the width T of the hoop material 14 of the pressure receiving portion 10. ₁ Is set to the same.
[0062]
When manufacturing the spiral gasket G, the filler material 12 and the hoop material 14 are overlapped and wound in the pressure receiving portion 10, and then only the hoop material 14 is further wound to constitute the hoop outer ring portion 20. Therefore, the hoop material 14 of the pressure receiving portion 10 and the hoop material 22 of the hoop outer ring portion 20 are configured by continuously winding the same thin metal strip, and at the boundary between the pressure receiving portion 10 and the hoop outer ring portion 20. Joining by welding becomes unnecessary.
[0063]
In the structure of the above embodiment, a gap is hardly generated between the both side surfaces of the hoop outer ring portion 20 of the spiral gasket G and the sealing surfaces arranged on both sides in the used state. As a result, even when used outdoors or when used in the sea or other environments that cause water wetting, rainwater, seawater, etc. may enter and the material of the pressure receiving part 10 may be corroded or damaged. Can be prevented.
[0064]
[Sealing action of spiral gasket]
FIG. 4 shows the use of a spiral gasket G that employs the hoop outer ring portion 20 made of the hoop material 22 of the present invention and a spiral gasket G ′ that employs a block-shaped outer ring 29 and inner ring 40 made of a conventional steel material. The difference in the sealing action in the state is schematically explained.
[0065]
<Conventional structure>
In the conventional structure shown in FIG. 4 (a), when a spiral gasket G ′ is mounted between the sealing surfaces 30 and 30 such as pipe flanges and tightening pressure is applied from both sides, the pressure receiving pressure that contacts the sealing surfaces 30 and 30 is achieved. The filler material 12 and the hoop material 14 of the part 10 are compressed in the thickness direction.
[0066]
The pressure receiving portion 10 tends to deform toward the outer diameter side. However, since the outer ring 29 is a rigid body made of a steel block or the like, deformation of the outer diameter portion of the pressure receiving portion 10 toward the outer diameter side is suppressed by the outer ring 29. Thereby, it is considered that the contact stress of the sealing surfaces 30 and 30 is increased and the sealing is achieved without the clamping pressure escaping. Therefore, generally, the sealing performance is enhanced by increasing the tightening pressure using the outer ring 29 as a metal having high rigidity.
[0067]
However, no matter how much the tightening force is increased, there is a limit that the sealing performance cannot be further improved. The cause of such a limit is considered as follows.
[0068]
The outer ring 29 is too rigid, and deformation of the pressure receiving portion 10 toward the outer diameter side is strongly suppressed by the outer ring 29, so that the hoop material 14 and the filler material 12 constituting the pressure receiving portion 10 have V-shaped angles. Since the stress at the contact portion between the hoop material 14 and the filler material 12 does not increase, the sealing performance at the contact surface between the hoop material 14 and the filler material 12 inside the gasket is This is probably because it does not improve beyond a certain limit. That is, leakage (also referred to as internal permeation leakage) that passes between the hoop material 14 and the filler material 12 occurs.
[0069]
The above problem becomes more prominent as the tightening pressure is lower. For this reason, the sealing performance is particularly lowered in the case of use conditions where the tightening pressure is low. This is the reason why a sufficient sealing function cannot be achieved in the low-pressure class with a low tightening surface pressure described in the section of the problem.
[0070]
Further, in the case of the spiral gasket G ′ with the block-shaped outer ring, the pressure receiving portion 10 is not easily deformed to the outer diameter side due to the presence of the outer ring 29 having high rigidity. Therefore, the diameter generated by the compression of the gasket G ′ at the time of use. The stress in the direction works strongly toward the inner diameter direction, and tends to induce buckling, that is, chrysanthemum deformation at the inner peripheral edge. In order to prevent this chrysanthemum deformation, the inner ring 40 is required. That is, the inner ring 40 supports the pressure receiving portion 10 from the inner diameter side to prevent chrysanthemum deformation.
[0071]
<Structure of the present invention>
As shown in FIG. 4B, the hoop outer ring portion 20 of the present invention is configured by winding a hoop material 22.
[0072]
Also in the case of the present invention, the pressure receiving portion 10 to which the tightening force is applied tends to be deformed to the outer diameter side. At this time, the hoop outer ring portion 20 can deform the hoop material 22 in response to the deformation of the pressure receiving portion 10. As a result, the deformation of the pressure receiving portion 10 toward the outer diameter side is not strongly suppressed unlike the conventional structure. In the pressure receiving part 10, the contact stress between the hoop material 14 and the filler material 12 increases, and the sealing performance between the hoop material 14 and the filler material 12 inside the pressure receiving part 10 is achieved extremely well. .
[0073]
In addition, the hoop outer ring portion 20 is not restrained at all with respect to the pressure receiving portion 10, but an appropriate restraining force acts. For example, in a structure without the outer ring 29 in FIG. 4A, that is, a basic spiral gasket without an outer ring, the tightening pressure almost escapes. However, if the hoop outer ring portion 20 exerts an appropriate restraining force on the pressure receiving portion 10, the pressure receiving portion 10 causes both side surfaces of the filler material 12 to abut against the sealing surfaces 30 and 30 with sufficient strength. , A good sealing function can be exhibited.
[0074]
Thus, in the structure of the present invention, the sealing performance at the contact surface between the filler material 12 and the hoop material 14 is improved. As a result, for example, in the conventional structure, the leakage amount is 2 to 5 × 10. ^-Five Pa · m ^Three Even when the limit is about / s, the amount of leakage is 2 × 10 by adopting the structure of the present invention. ^-Five Pa · m ^Three A high sealing performance of less than / s can be achieved.
[0075]
In the structure of the present invention, the hoop material 14 of the pressure receiving portion 10 can be sufficiently deformed even when the tightening force is low, so that a good sealing function can be achieved even when used under low pressure conditions.
[0076]
Furthermore, if the hoop outer ring portion 20 is provided, there is an advantage that the inner ring can be made unnecessary. In the present invention, deformation to the outer diameter side of the pressure receiving portion 10 is allowed to a certain extent, so that stress in the inner diameter direction is reduced, and the chrysanthemum deformation at the inner peripheral end described above hardly occurs. Therefore, it is not necessary to provide an inner ring for preventing chrysanthemum deformation.
[0077]
However, for the purpose of preventing the internal fluid from coming into direct contact with the pressure receiving part 10, an inner ring of a block structure is provided on the inner diameter side of the pressure receiving part, or an empty part of the hoop material is provided. It is effective to do.
[0078]
【Example】
[Example 1]
A spiral gasket having the basic structure shown in FIG. 1 and corresponding to JIS standard [JIS 10K with outer ring, nominal size 80A (ID98, OD118, outer ring OD134, t4.5)] was manufactured.
[0079]
The hoop material 14 of the pressure receiving unit 10 was made of SUS304 having a thickness of 0.2 mm and a width of 4.5 mm, and a band plate shaped in a V shape was used. After hooping the hoop material 14 twice, a filler material 12 made of non-asbestos inorganic paper (Olivest Co., Ltd.) having a width of 4.5 mm is overlapped with the hoop material 14 to obtain an inner diameter D. ₂ = 98 mm, outer diameter D ₁ = It wound in the ring of 118mm. The winding pressure was set to 0.27 MPa. At the end of winding, only the hoop material 14 was idled twice and then welded and fixed at one point to produce the pressure receiving portion 10.
[0080]
A hoop material 22 in which a strip made of SUS304 having a thickness of 0.2 mm and a width of 3.2 mm is molded in a V shape similar to the hoop material 14 of the pressure receiving portion 10 is overlapped on the outer periphery of the pressure receiving portion 10, The hoop material 22 was welded to 14. The hoop material 22 is an outer ring outer diameter dimension D. ₀ Wound at a winding pressure of 0.1 MPa until = 134 mm. The end of the winding was fixed by welding at three points with an interval of 2 mm in the circumferential direction. The total number of turns of the hoop outer ring portion 20 produced in this way was about 21 times.
[0081]
[Example 2]
A spiral gasket having the basic structure shown in FIG. 3 and corresponding to JIS standard [JIS 10K with outer ring, nominal size 100A (ID123, OD143, outer ring OD159, t4.5)] was manufactured.
[0082]
The hoop material 14 of the pressure receiving unit 10 was a band plate made of SUS304 having a thickness of 0.2 mm and a width of 4.5 mm and molded in a V shape.
[0083]
After hooping the hoop material 14 twice, a filler material 12 made of non-asbestos inorganic paper (Olivest Co., Ltd.) having a width of 4.5 mm is overlapped with the hoop material 14 to obtain an inner diameter D. ₂ = 98 mm, outer diameter D ₁ = It wound in the ring of 118mm. The winding pressure was set to 0.27 MPa. At the end of winding, only the hoop material 14 was idled twice to produce the pressure receiving portion 10.
[0084]
Subsequently, the hoop material 14 used for the pressure receiving portion 10 was continuously wound around the outer periphery of the pressure receiving portion 10 and used for the hoop material 22 constituting the hoop outer ring portion 20. In the hoop outer ring portion 20, the hoop material 22 is replaced with the outer ring outer diameter D. ₀ Wrapping was performed at a winding pressure of 0.1 MPa until 159 mm. The end of the winding was fixed by welding at three points with an interval of 2 mm in the circumferential direction. The total number of turns of the hoop outer ring portion 20 produced in this way was about 25 times.
[0085]
[Comparative Example 1]
Corresponding to Example 1, a spiral gasket corresponding to the JIS standard having a conventional structure was prepared. It has a structure corresponding to FIG. The structure and overall dimensions of the pressure receiving part are the same as in Example 1 except that a block annular outer ring made of mild steel (SPCC) is used.
[0086]
[Comparative Example 2]
Corresponding to Example 1, a basic spiral gasket without an outer ring was prepared. Except for not having the hoop outer ring portion, the same material and structure as in the first embodiment are provided.
[0087]
[Performance comparison test]
For Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the sealing performance was measured and the results were evaluated.
[0088]
<Test equipment>
The test apparatus shown in FIG. 5 is used.
[0089]
A gasket G to be tested is sandwiched and attached between the upper and

lower flange plates

110 and 120. The flange board 120 is pressed downward by a hydraulic load loading device 140 arranged at the top. An overhang portion 122 is provided at the upper end of the flange board 120. The amount of movement of the flange plate 120 can be measured with the dial gauge 150 that abuts the overhanging portion 122. The amount of movement of the flange plate 120 indicates the amount of distortion of the gasket G.
[0090]
A gas supply path 174 is opened at the center of the lower flange plate 110, and nitrogen gas is pumped from the nitrogen gas cylinder 170 into the gas supply path 174. The supply pressure of nitrogen gas is indicated on the pressure gauge. The internal pressure applied to the gasket G is changed by adjusting the pressure of the nitrogen gas.
[0091]
The outer peripheries of the opposing portions of the

flange disks

110 and 120 are covered with the flange cover 130 via the O-ring 20. The pressure in the inner space of the flange cover 130 is introduced into the bullet 160 standing in the liquid tank 164 through the rubber tube 162 and indicated as the liquid level. When the internal pressure of the nitrogen gas applied to the gasket G leaks from the gasket G to the outside, the liquid level of the burette 160 changes.
[0092]
<Test method>
A gasket G is mounted between the

flange plates

110 and 120 of the test apparatus.
[0093]
A load corresponding to a predetermined gasket stress is applied by the hydraulic load application device 140. When a predetermined load is reached, the amount of strain at that time is maintained and left for 10 minutes to reduce stress relaxation.
[0094]
While applying the internal pressure of nitrogen gas, the liquid level of the burette 160 is measured. The amount of leakage is calculated from the amount of decrease in liquid level height per hour. The measurement was based on 5 minutes. When the amount of leakage was very small, the amount of leakage gas was calculated by measuring the time until the amount of leakage gas reached 0.2 ml.
[0095]
<Test results>
The graph shown in FIG. 6 shows the amount of strain and the change in gasket stress over time during the test. The table below shows the measurement results of leakage. In the table, the pressure class divides the pressure (internal pressure) of the sealed environment into three stages, and sets the tightening surface pressure of the gasket necessary for exhibiting the sealing function in each environment.
[0096]
[Table 1]

<Evaluation>
(1) From the results of the above table, in Examples 1 and 2 having a hoop outer ring portion made of a hoop material, compared to Comparative Example 1 having a block-shaped hoop outer ring portion and Comparative Example 2 without an outer ring, the pressure and medium It was demonstrated that the amount of leakage was extremely small in both the pressure and high pressure classes. Specifically, the leakage amount is reduced to about 1/10. In particular, in the low pressure class, Comparative Examples 1 and 2 cannot exhibit practically sufficient sealing performance, but Examples 1 and 2 can exhibit a good sealing function.
[0097]
(2) According to the compression restoration diagram of FIG. 6, it can be seen that Examples 1 and 2 are more easily deformed than Comparative Example 1 in all pressure classes.
[0098]
From the results in FIG. 6 and the above table, in the low pressure class with an internal pressure of 0.5 MPa, the gasket tightening surface pressure is 20 MPa, and even with a low tightening pressure allowed in this class, a strain of about 10% is generated. It can be seen that a good sealing function is exhibited.
[0099]
Similarly, in the medium pressure class with an internal pressure of 5 MPa, a strain amount of about 20% is obtained by tightening with a surface pressure of 50 MPa, and in the high pressure class with an internal pressure of 12 MPa, the strain amount is deformed to about 25%, which is good. The sealing function is demonstrated.
[0100]
From these results, in the embodiment of the present invention, by adopting the hoop outer ring portion, the restraining force on the pressure receiving portion can be applied within an appropriate range that is not too strong, and the hoop material and filler material in the pressure receiving portion As a result, the filler material is in a high density state and the internal permeation leakage can be prevented, the escape of the clamping pressure is prevented, and the sealing function is improved by effectively applying the clamping pressure. It is considered a thing.
[0101]
(3) The spiral gaskets of Examples 1 and 2 have a leakage amount equivalent to an air concentration of 100 ppm (California regulation value), which is the leakage control value of CAAA (Clean Air Act Amendment of 1990) 5 × 10 ^-Five Pa · m ^Three / S criteria can be satisfied.
[0102]
In particular, in the low pressure class (internal pressure of 0.5 MPa or less, tightening pressure of 20 MPa or less), the leakage amount of Examples 1 and 2 is 1 × 10 achieved with a conventional joint sheet (paste application state). ^-Four Pa · m ^Three It can be reduced to about ½ compared to / s. Therefore, it was proved that it can be effectively used as a non-asbestos seal member in place of the conventional joint sheet in the low pressure class.
[0103]
(4) In Examples 1 and 2, handling operations such as mounting to the test apparatus and positioning were performed as well as Comparative Example 1 with an outer ring.
[0104]
(5) In the manufacturing process, in Examples 1 and 2, following the winding work of the filler material 12 and the hoop material 14 that become the pressure receiving part 10, the winding work of the hoop material 22 that becomes the hoop outer ring part 20 can be performed, It was possible to manufacture efficiently by a series of manufacturing operations. In particular, in Example 2, since the

same hoop materials

14 and 22 were continuously wound as they were in the pressure receiving portion 10 and the hoop outer ring portion 20, the manufacturing operation was extremely efficient. On the other hand, in the comparative example 1, the manufacturing process of the block-shaped hoop outer ring part, the winding process of the pressure receiving part, and the coupling process of the pressure receiving part and the hoop outer ring part were necessary.
[0105]
In the present invention, it has been proved that the manufacturing process can be reduced and the manufacturing cost of the hoop outer ring portion can be reduced, and the manufacturing efficiency of the spiral gasket can be greatly improved and the cost can be greatly reduced.
[0106]
[Change of filler material]
The same test as described above was performed by changing the material of the filler material 12 used in the pressure receiving unit 10.
[0107]
In Example 1, the filler material 12 made of non-asbestos paper was changed to expanded graphite (Example 1a). Moreover, what changed the filler material 12 into the expanded graphite in the said comparative example 1 (comparative example 1a) was also produced.
[0108]
Each sample was subjected to the same sealing test as described above, and the results are shown in the compression restoration diagram of FIG. 7 and the leakage amount measurement results in the table below.
[0109]
[Table 2]

<Evaluation>
(1) It has been demonstrated that even if the filler material is changed from non-asbestos paper to expanded graphite, the present invention can exhibit a sealing function far superior to that of the conventional structure.
[0110]
[Number of turns comparison test]
The relationship between the number of turns of the hoop material 22 in the hoop outer ring portion 20 and the sealing performance was measured and evaluated.
[0111]
In Example 1, a plurality of samples having different numbers of turns of the hoop material 22 were produced, and the same sealing test was performed. The results are shown in the table below.
[0112]
[Table 3]

<Evaluation>
(1) It has been demonstrated that as the number of turns of the hoop material 22 of the hoop outer ring portion 20 increases, the amount of leakage decreases and the sealing performance increases. It can be seen that if the number of windings is 10, extremely high sealing performance can be exhibited even in the low pressure class.
[0113]
(2) When the number of turns is small as in Example 13, the amount of leakage is similar to the case of using the block-shaped outer ring of Comparative Example 1, but the material cost and the manufacturing process are simplified. Then, the hoop outer ring portion is more advantageous.
[0114]
【Effect of the invention】
The spiral gasket of the present invention includes a hoop outer ring portion having a structure in which a hoop material is wound around the outer periphery of the pressure receiving portion. , To achieve appropriate restraint for the pressure receiving part. As a result, in the pressure receiving portion, a sufficiently large surface pressure acts between the filler material and the hoop material, the internal leakage between the hoop material and the filler material is improved, and the sealing performance is improved.
[0115]
As a result, good sealing performance can be exhibited in any of a wide range of usage conditions from high pressure conditions to low pressure conditions, and the gasket performance of the spiral gasket can be remarkably improved.
[0116]
It can be applied well to use conditions and applications that have been difficult to use with conventional spiral gaskets, and can greatly contribute to the expansion of the application range or use of spiral gaskets.
[0117]
In a spiral gasket using a hoop outer ring part of a conventional block structure, it is necessary to prepare and prepare a hoop outer ring part having a different size and shape for each standard dimension. It is possible to easily manufacture spiral gaskets having different outer diameters simply by changing. Furthermore, non-standard products that deviate from the standard dimensions can be easily handled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a spiral gasket representing an embodiment of the present invention.
[Fig. 2] Plan view
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a sealing action of a spiral gasket.
[Fig.5] Structure of performance test equipment
Fig. 6 Diagram showing performance test results
FIG. 7 is a diagram showing performance test results when the filler material is changed.
[Explanation of symbols]
10 Pressure receiver
12 Filler material
14 Hoop material
20 Hoop outer ring
22 Hoop material
30 Sealing surface
G Spiral gasket

Claims

A gasket having an annular shape and mounted between opposing sealing surfaces to perform a sealing function,
The hoop material and the filler material are wound in layers, and at the beginning of the inner circumference and at the end of the outer circumference, only the hoop material is wound without including the filler material, resulting in a spiral shape.
The part formed by overlapping the hoop material and the filler material constitutes a pressure receiving portion whose both side surfaces are in contact with the sealing surface,
Portion only hoops not contain the filler material is wound, the I der turns of the hoop material 11 volumes or more, as well as prevent the winding of the pressure-receiving portion can be solved, the pressure receiving portion hoop Material is you act as an outer ring portion also plays a positioning function of the gasket periphery at suppressing the gasket installation modifications as bulge on the outer peripheral side,
A spiral gasket with an outer ring .

The spiral gasket according to claim 1, wherein the hoop material of the hoop outer ring portion is the same material as the hoop material of the pressure receiving portion.

The spiral gasket according to claim 2, wherein the hoop material of the hoop outer ring portion is made of the same hoop material that is continuous with the hoop material of the pressure receiving portion.

Have the relationship with the width T ₁ of the width T ₂ of the hoop material of the hoop material of the pressure receiving portion and the hoop outer ring is shown in the following equation (1), spiral gasket according to any one of claims 1 to 3 .
1 ≧ T ₂ / T ₁ ≧ 0.3 (1)

The hoop material according to any one of claims 1 to 4, wherein the hoop material of the hoop outer ring portion is welded to the outer periphery of the hoop material previously wound every 1 to 5 times at 1 to 3 locations. Shape gasket.

The filler material is made of a non-asbestos inorganic material,
Used by being mounted between the sealing surfaces,
When used at a clamping surface pressure of 20 to 30 MPa between the sealing surface and the pressure receiving part, the leakage amount is 1.0 × 10 ⁻⁴ Pa · m ³ / s or less with respect to an internal pressure of 0 to 1 MPa,
When used at a clamping surface pressure of 40 to 50 MPa between the sealing surface and the pressure receiving part, the leakage amount is 2.0 × 10 ⁻⁵ Pa · m ³ / s or less with respect to the internal pressure of 0 to ⁵ MPa,
When used at a clamping surface pressure of 60 to 70 MPa between the sealing surface and the pressure receiving part, the leakage amount is 2.0 × 10 ⁻⁵ Pa · m ³ / s or less with respect to the internal pressure of 0 to 12 MPa.
The spiral gasket according to any one of claims 1 to 5.

The filler material is made of expanded graphite material,
Used by being mounted between the sealing surfaces,
When used at a clamping surface pressure of 20 to 30 MPa between the sealing surface and the pressure receiving part, the leakage amount is 1.0 × 10 ⁻⁶ Pa · m ³ / s or less with respect to an internal pressure of 0 to 2 MPa,
When used at a clamping surface pressure of 40 to 50 MPa between the sealing surface and the pressure receiving part, the leakage amount is 9.0 × 10 ⁻⁷ Pa · m ³ / s or less with respect to an internal pressure of 0 to 5 MPa.
When used at a clamping surface pressure of 60 to 70 MPa between the sealing surface and the pressure receiving part, the leakage amount is 9.0 × 10 ⁻⁷ Pa · m ³ / s or less with respect to an internal pressure of 0 to 12 MPa.
The spiral gasket according to any one of claims 1 to 5.

The filler material is made of a non-asbestos inorganic material,
Used by being mounted between the sealing surfaces,
When used at a clamping surface pressure of 20 MPa between the sealing surface and the pressure receiving part, the strain amount is 4% or more,
When used at a clamping surface pressure of 70 MPa between the sealing surface and the pressure receiving portion, the strain amount is 25% or less.
The spiral gasket according to any one of claims 1 to 5.

The filler material is made of expanded graphite material,
Used by being mounted between the sealing surfaces,
When used at a clamping surface pressure of 20 MPa between the sealing surface and the pressure receiving part, the strain amount is 5% or more,
When used at a clamping surface pressure of 70 MPa between the sealing surface and the pressure receiving portion, the strain amount is 30% or less.
The spiral gasket according to any one of claims 1 to 5.