JP2018200076A - ホースガイド - Google Patents

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吉隆 杉田
Yoshitaka Sugita
吉隆 杉田
和伸 篠田
Kazunobu Shinoda
和伸 篠田
和馬 新美
Kazuma Niimi
和馬 新美
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Abstract

【課題】製造およびホースの組み付けが容易でホースへの傷付きを防止可能なホースガイドを提供する。
【解決手段】ホースを曲げ状態とするホースガイドにおいて、ホースの外周面に接触保持可能な半円弧状の内周面を有する保持部と、内周面の接触保持によりホースを曲げ状態とするように、内周面の向きがホースの曲げの径方向における内向きとなる保持部と内周面の向きが径方向における外向きとなる保持部とを含む3つ以上の複数の保持部が互いに離間した位置に片持ち状に固定された固定部と、を備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、ホースガイドに関する。
従来、ホースを曲げ成型するために、所定角度で円弧状に曲げられたパイプ状の拘束部材を用いるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この拘束部材は、軸方向の全長に亘ってスリット状の開口が設けられており、この開口から拘束部材内にホースを曲げながら挿入することで、ホースを所定角度の曲げ状態で保持するものとしている。
特開2000−202920号公報
しかしながら、上述したホースガイドでは、ホースを挿入するスリット状の開口が拘束部材の全長に亘るため、ホースを挿入する際の拘束部材とホースとの摩擦が大きくなり、組み付けが困難となる場合がある。また、拘束部材の全長に亘ってスリット状の開口を設けつつ拘束部材を所定の曲げ角度に形成する必要があるため、射出成形で拘束部材を製造することが困難である。金型の分割数を増やして射出成形することも考えられるが、拘束部材の内周面にパーティングラインが発生する場合がある。その場合、パーティングラインによるバリが拘束部材の内面に生じて、組み付けたホースに傷を付けるおそれがある。
本発明は、製造およびホースの組み付けが容易でホースへの傷付きを防止可能なホースガイドを提供することを主目的とする。
本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明のホースガイドは、ホースを曲げ状態とするホースガイドであって、前記ホースの外周面に接触保持可能な半円弧状の内周面を有する保持部と、前記内周面の接触保持により前記ホースを曲げ状態とするように、前記内周面の向きが前記ホースの曲げの径方向における内向きとなる前記保持部と前記内周面の向きが前記径方向における外向きとなる前記保持部とを含む3つ以上の複数の前記保持部が互いに離間した位置に片持ち状に固定された固定部と、を備えることを要旨とする。
本発明のホースガイドは、ホースの外周面に接触保持可能な半円弧状の内周面を有する保持部と、内周面の接触保持によりホースを曲げ状態とするように、内周面の向きがホースの曲げの径方向における内向きとなる保持部と内周面の向きが径方向における外向きとなる保持部とを含む3つ以上の複数の保持部が互いに離間した位置に片持ち状に固定された固定部と、を備える。これにより、各保持部の内周面にホースを掛けるように組み付けることで、ホースを曲げ状態とすることができるから、ホースの組み付けを容易なものとすることができる。また、半円弧状の内周面を有する複数の保持部が互いに離間した位置に片持ち状に固定されるから、金型の合わせ目が内周面に現れないように金型を設計することが可能となり、ホースガイドを容易に製造することができる。さらに、パーティングラインによるバリが内周面に生じるのを防止することができるから、組み付け時にホースへの傷付きを防止することができる。
本発明のホースガイドにおいて、前記固定部は、前記内周面の向きが外向きとなるように前記ホースの曲げ部の内側に位置する1つの前記保持部と、当該1つの前記保持部を前記ホースの長手方向に挟むと共に前記内周面の向きが内向きとなるように前記ホースの曲げ部の外側に位置する2つの前記保持部とが固定されるものとしてもよい。こうすれば、3つの保持部が固定部に設けられた簡易な構成で、ホースを容易に曲げ状態とすることができる。また、内側の1つの保持部の内周面と、外側の2つの保持部の内周面とを、2つの金型で形成することができるから、射出成形によりホースガイドを容易に製造することができる。
本発明のホースガイドにおいて、少なくとも1つの前記保持部は、半円弧状の内周面の端から前記ホースの外周面の接線方向に沿って延在する延在面が形成された延在部を有するものとしてもよい。こうすれば、曲げ状態のホースが偏平状に変形するのを抑制することができる。
本発明のホースガイドにおいて、前記固定部は、前記保持部が固定される面に、少なくとも1つの前記保持部の半円弧状の内周面の端から前記ホースの外周面の接線方向に沿って延在する延在面を有するものとしてもよい。こうすれば、曲げ状態のホースが偏平状に変形するのを抑制することができる。
本発明のホースガイドにおいて、前記延在面は、前記ホースの外径をD(mm)、延在長さをL(mm)とすると、3≦L≦D/2+5の関係を満たすものとしてもよい。こうすれば、ホースガイドやホースの寸法誤差に拘わらず、ホースが偏平状に変形するのを適切に抑制することができる。
燃料電池システム10の構成図である。 燃料電池システム10で用いられるホースの一例を示す説明図である。 ホースガイド100の斜視図である。 ホースガイド100の上面図である。 図4のA−A断面図である。 ホースガイド100がホースhをガイドする様子を示す説明図である。 ホースガイド100を成形する際の金型の作動方向を示す説明図である。
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図1は燃料電池システム10の構成図である。本実施形態の燃料電池システム10は、図1に示すように、発電を行う発電ユニット20と、発電ユニット20の発電に伴って発生する熱を回収して給湯する貯湯タンク81を有する給湯ユニット80とを備え、これらが箱形の筐体に収容されている。燃料電池システム10は、発電ユニット20により発電された電力を図示しない住宅の家電製品などに供給し、貯湯タンク81に貯留された湯水を住宅の浴槽などに供給する。
発電ユニット20は、発電モジュール30と、原燃料ガス供給装置40と、エア供給装置50と、改質水供給装置55と、排熱回収装置60と、自動給水装置70とを備える。
発電モジュール30は、改質水を気化して水蒸気を生成する気化器や、天然ガスやLPガスなどの原燃料ガスを水蒸気改質により改質する改質器、改質ガスと酸化剤ガスとにより発電する燃料電池スタックFCなどを含む。
原燃料ガス供給装置40は、ガス供給源1と発電モジュール30とを接続する原燃料ガス供給管41を有する。原燃料ガス供給管41には、ガス供給源1側から順に、ガス供給弁42やガスポンプ45、脱硫器などが設けられており、ガス供給弁42を開弁した状態でガスポンプ45を駆動することにより、ガス供給源1からの原燃料ガスを脱硫して発電モジュール30へ供給する。
エア供給装置50は、外気と連通するフィルタ52と発電モジュール30とを接続するエア供給管51を有する。エア供給管51には、エアブロワ53が設けられており、エアブロワ53を駆動することにより、フィルタ52を介して吸入したエアを発電モジュール30へ供給する。
改質水供給装置55は、改質水を貯蔵する改質水タンク56と発電モジュール30とを接続する改質水供給管58を有する。改質水供給管58には、改質水ポンプ57が設けられており、改質水ポンプ57を駆動することにより、改質水タンク56内の改質水を発電モジュール30へ供給する。なお、改質水タンク56には、燃料電池システム10のメンテナンス時などにおいて、作業者が改質水タンク56に純水を供給するための純水供給管59が接続されている。
排熱回収装置60は、循環ポンプ62の駆動により貯湯タンク81の貯湯水を循環させる循環配管61と、循環配管61内の貯湯水と発電モジュール30からの燃焼排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器63とを有する。なお、発電モジュール30からの燃焼排ガスは、熱交換により水蒸気成分が凝縮され、凝縮された水(凝縮水)が凝縮水供給管66を介して、図示しない水精製器を通って浄化されて改質水タンク56に回収される。また、残りの排気ガス(ガス成分)は、排気ガス排出管67を介して外気へ排出される。
自動給水装置70は、水源(水道配管)と改質水タンク56とを接続する給水管71を有する。給水管71には、水源側から順に、給水弁(電磁弁)72や水精製器74などが設けられており、給水弁72を開弁することにより、水源からの水道水を水精製器74を介して改質水タンク56へ供給する。なお、水精製器74には、給水管71から給水されてオーバーフローした水を外部に排出するための排水管75が接続されている。
ここで、本実施形態の燃料電池システム10では、ガスやエア、水を送るためにホースが用いられる箇所がある。これらのホースは、筐体内における各装置や各部材などの隙間に這わせるために、曲げられた状態で保持される箇所がある。図2は、燃料電池システム10で用いられるホースの一例を示す説明図である。図2(a)には、改質水供給装置55の純水供給管59として用いられるホース59hを示す。ホース59hは、作業者により純水が供給される一端側の給水口から改質水タンク56との接続口までの間の2箇所にホースガイド100が取り付けられており、ホースガイド100により2箇所で略直角に曲げられた状態で保持される。図2(b)には、自動給水装置70の給水管71の一部において、給水弁72から水精製器74までの接続に用いられるホース71hを示す。ホース71hは、給水弁72との接続口から水精製器74との接続口までの間の1箇所にホースガイド100が取り付けられており、ホースガイド100により1箇所で略直角に曲げられた状態で保持される。図2(c)には、自動給水装置70の排水管75として用いられるホース75hを示す。ホース75hは、水精製機74のオーバーフロー分の受け入れ口から排出口までの間の2箇所にホースガイド100が取り付けられており、ホースガイド100により2箇所で略直角に曲げられた状態で保持される。以下は、ホースガイド100の説明である。なお、以下では、ホース59h,71h,75hを区別する必要がある場合を除いて、単にホースhという。
図3はホースガイド100の斜視図であり、図4はホースガイド100の上面図であり、図5は図4のA−A断面図である。ホースガイド100は、ホースhを曲げ状態で保持するための複数(例えば3つ)の保持部102と、3つの保持部102がホースhの曲げ角度に応じた位置に片持ち状に立設して固定された固定板108とを備える。保持部102は、半円弧状の内周面104aが形成された半円筒状部104と、半円筒状部104の上方の円弧端からホースhの外周面の接線方向に延在する延在部106とを有する。3つの保持部102は、半円筒状部104の内周面104aの向きが互い違いの向きとなるように、固定板108に固定されている。即ち、3つの保持部102のうち真ん中の保持部102は、内周面104aがホースhの曲げの径方向における外向きとなるように配置されており、残り2つの保持部102は、内周面104aがホースhの曲げの径方向における内向きとなるように配置されている。また、図5に示すように、半円筒状部104は、内周面104aの円弧径がホースhの外径Dと略一致する径に形成されている。このため、保持部102は、半円筒状部104の内周面104aによりホースhの外周面のうち半周分を接触保持するものとなる。なお、固定板108の上面のうち半円筒状部104の内周面104aの下端からホースhの外周面の接線方向に延在する面を延在面108aとする。また、延在部106の内周側の面即ち延在面108aと対向する面を延在面106aとする。
図6は、ホースガイド100がホースhをガイドする様子を示す説明図である。図6では、ホースhの外径を点線で示し、ホースhの軸中心hcを一点鎖線で示す。各保持部102の半円筒状部104は、内周面104aの向きが互い違いに配置されており、各内周面104aのそれぞれがホースhの外周面の半周分を接触保持するものとなる。このため、図示するように、3つの保持部102のうち真ん中の保持部102がホースhの曲げ部における内側の外周面(図中の着色部分)を保持し、残り2つの保持部102がホースhの曲げ部における外側の外周面(図中の着色部分)を保持するものとなる。このように、ホースガイド100は、3つの保持部102により、ホースhの曲げ部においてホースhの外周面を部分的に保持(3箇所で保持)することで、ホースhを曲げ状態とするのである。このため、作業者は、ホースhを各保持部102の半円筒状部104の内周面104aに引っ掛けるようにして組み付ければよいから、ホースhの組み付け性を向上させることができる。なお、作業者は、例えば、まず、手でホースhを曲げ、曲げたホースhに対して、真ん中の保持部102が曲げ部の内側に位置すると共に残り2つの保持部102が曲げ部の外側に位置するようにする。そして、作業者は、ホースhから手を離し、ホースhの弾力により各内周面104aにホースhを引っ掛けるようにすることで、ホースhをホースガイド100に容易に組み付けることができる。
また、図6中の断面図に示すように、上述した延在面106aと延在面108aとにより、ホースhの曲げ部においてホースhを上下方向(黒丸位置)から押さえることができる。即ち、ホースhの曲げ部において、ホースhの曲げの径方向およびホースhの軸方向に直交する方向(図6の断面図中の上下方向)からホースhを押さえることができる。これにより、ホースhが偏平状(楕円状)に変形するのを防止することができるため、ホースhが大きく変形してホースhの流路が閉塞するのを抑制することができる。このように、ホースガイド100の延在面106aと延在面108aとは、ホースhの変形を抑制する変形抑制部(面)として機能するのである。ここで、延在面106aと延在面108aの延在長さL(図5参照)は、ホースhの変形を抑制するために、少なくとも3mm以上とすることが好ましい。また、ホースh(外径D)やホースガイド100の公差内での製造バラツキなどによる寸法誤差が生じていても、ホースhの変形を抑制する必要がある。一方で、ホースガイド100は、上述した隙間内に配置するために、できるだけコンパクトなものとすることが望ましく、延在部106や固定部108が必要以上に大きくならないことが求められる。これらのことから、延在面106aと延在面108aの延在長さLは、最大でも外径D/2+5(mm)とすることが好ましい。即ち、延在長さLは、下記(1)式を満たすようにすることが好ましい。
3≦L≦D/2+5・・・(1)
このようなホースガイド100の製造について説明する。図7は、ホースガイド100を成形する際の金型の作動方向を示す説明図である。ホースガイド100は、3つの保持部102の内周面104aが半円弧状であってその向きが互い違いとなるから、左右分割式の2つの金型MR,MLを用いて射出成形により製造することができる。即ち、図7に示すように、3つの保持部102のうち真ん中の保持部102(半円筒状部104)の内周面104aの形成には図中右側の金型MRを用い、残り2つの保持部102(半円筒状部104)の内周面104aの形成には図中左側の金型MLを用いて射出成形を行い、成形後に左右の金型MR,MLを互いに離間する方向(図中矢印方向)に移動させればよい。これにより、2つの金型でアンダーカットを生じさせることなくホースガイド100を容易に形成することが可能となる。また、各保持部102の半円筒状部104の内周面104aに、パーティングラインが生じるのを防止することができる。このため、パーティングラインに生じるバリによりホースhにキズが付くのを防止することができる。このように、本実施形態では、ホースガイド100を容易に製造することができるから、金型を含む製造設備やホースhの組み付けに関するコストが増大するのを抑えることができる。
以上説明した実施形態のホースガイド100は、半円弧状の内周面104aを有する保持部102(半円筒状部104)と、内周面104aの向きがホースhの曲げの径方向における内向きとなる保持部102と内周面104aの向きがホースhの曲げの径方向における外向きとなる保持部102とを含む3つの保持部102が互いに離間した位置に片持ち状に固定された固定板108とを備える。これにより、3つの保持部102の各内周面104aにホースhを掛けるように組み付けることで、ホースhを曲げ状態とすることができるから、ホースhの組み付けを容易なものとすることができる。また、半円弧状の内周面104aを有する複数の保持部102が互いに離間した位置に片持ち状に固定されるから、金型の合わせ目が内周面104aに現れないように金型を設計することが可能となり、ホースガイド100を容易に製造することができる。さらに、パーティングラインによるバリが内周面104aに生じるのを防止することができるから、組み付け時にホースhへの傷付きを防止することができる。
また、ホースガイド100は、ホースhの曲げ部の内側に位置する1つの保持部102と、その保持部102をホースhの長手方向に挟んでホースhの曲げ部の外側となる位置する2つの保持部102とが固定板108に固定されるから、3つの保持部102が固定板108に設けられた簡易な構成でホースhを容易に曲げ状態とすることができる。また、射出成形によりホースガイド100を容易に製造することができる。
また、ホースガイド100は、保持部102が半円筒状部104の内周面104aの端からホースhの外周面の接線方向に沿って延在する延在面106aを有するから、曲げ状態のホースhを上側から押さえて、ホースhが偏平状に変形するのを抑制することができる。また、固定板108が半円筒状部104の内周面104aの端からホースhの外周面の接線方向に沿って延在する延在面108aを有するから、曲げ状態のホースhを上側から押さえて、ホースhが偏平状に変形するのを抑制することができる。さらに、延在面106aと延在面108aとにより曲げ状態のホースhを上下両側から押さえることでホースhが偏平状に変形するのをより確実に抑制することができる。
また、ホースガイド100は、延在面106aと延在面108aとが、ホースの外径をD(mm)、延在長さをL(mm)とすると、3≦L≦D/2+5の関係を満たすから、ホースガイド100やホースhの寸法誤差に拘わらず、ホースhの変形を適切に抑制することができる。
実施形態では、ホースガイド100が、改質水供給装置55の純水供給管59に用いられるホース59hや自動給水装置70の給水管71の一部に用いられるホース71h、排水管75に用いられるホース75hを曲げるもの(曲げ状態とするもの)を例示したが、これに限られるものではない。例えば、ホースガイド100が、改質水供給管58に用いられるホースや循環配管61に用いられるホース、凝縮水供給管66に用いられるホース、水精製器74と改質水タンク56との接続に用いられるホースを曲げるものとしてもよい。また、ホースガイド100が水のホースを曲げるものに限られず、ガスのホースやエアのホースを曲げるものとしてもよい。例えば、ホースガイド100が原燃料ガス供給管41に用いられるホースや排気ガス排出管67に用いられるホースを曲げてもよいし、ホースガイド100がエア供給管51に用いられるホースを曲げてもよい。また、ホースガイド100が燃料電池システム10で用いられるホースをガイドするものとしたが、これに限られず、如何なる分野で用いられるホースをガイドするものであってもよい。
実施形態では、延在面106aよりも延在面108aが長いものとしたが、これに限られず、延在面108aよりも延在面106aが長いものとしてもよいし、延在面106aと延在面108aとが略同じ長さとしてもよい。
実施形態では、延在面106aと延在面108aとが、ホースの外径をD(mm)、延在長さをL(mm)とすると、いずれも3≦L≦D/2+5の関係を満たすものとしたが、これに限られるものではない。例えば、延在面106aと延在面108aとのうち一方の延在長さLが上記関係を満たすものとしてもよいし、複数の延在面106aのうちいずれか1以上の延在面106aまたは複数の延在面108aのうちいずれか1以上の延在面108aが上記関係を満たすものとしてもよい。あるいは、延在面106aと延在面108aとの延在長さLが上記関係を満たさないもの、例えば延在長さLが3mm未満のものやD/2+5mmを超えるものなどとしてもよい。ただし、ホースhの変形を抑制しつつホースガイド100をコンパクトにするために、上記関係を満たすものが望ましい。
実施形態では、3つの保持部102のいずれもが延在面106aを有する延在部106を備えるものとしたが、これに限られず、3つの保持部102のうちいずれか1以上の保持部102が延在部106を備えるものとしてもよい。あるいは、3つの保持部102のいずれもが延在部106を備えないものとしてもよい。
実施形態では、固定板108が3つの保持部102が形成された上面に、3つの保持部102(半円筒状部104)のそれぞれの内周面104aの縁から延在する3つの延在面108aを備えるものとしたが、これに限られるものではない。3つの保持部102のうちいずれか1以上の保持部102の内周面104aの縁から延在する少なくとも1つの延在面108aを備えるものとしてもよい。あるいは、固定板108が延在面108aを備えないものとしてもよい。
実施形態では、ホースガイド100が3つの保持部102を備えるものとしたが、これに限られず、3つ以上の保持部102を備えるものであればよい。例えば、ホースガイドが、4つの保持部102を備え、ホースをクランク状に曲げるものとしてもよいし、ホースをU字状に曲げるものとしてもよい。なお、保持部102の内周面104aの向きは互い違いの向きに限られるものではない。例えば、4つの保持部102がホースをU字状に曲げる場合、ホースの曲げ部の内側に位置する2つの保持部102の内周面104aが外側を向き、それらの2つの保持部102を挟んでホースの曲げ部の外側に位置する2つの保持部102の内周面104aが内側を向くものなどとしてもよい。このように、内周面104aの向きがホースhの曲げの径方向における内向きとなる保持部102および外向きとなる保持部102を含む3つ以上の保持部が片持ち状に固定されているものであればよい。
本実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。本実施形態では、保持部102が「保持部」に相当し、固定板108が「固定部」に相当し、ホースガイド100が「ホースガイド」に相当する。延在部106が「延在部」に相当し、延在面106aが「(保持部の)延在面」に相当する。延在面108aが「(固定部の)延在面」に相当する。
なお、本実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、本実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、本実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、ホースガイドの製造産業などに利用可能である。
1 ガス供給源、10 燃料電池システム、20 発電ユニット、30 発電モジュール、40 原燃料ガス供給装置、41 原燃料ガス供給管、42 ガス供給弁、45 ガスポンプ、50 エア供給装置、51 エア供給管、52 フィルタ、53 エアブロワ、55 改質水供給装置、56 改質水タンク、57 改質水ポンプ、58 改質水供給管、59 純水供給管、59h ホース、60 排熱回収装置、61 循環配管、62 循環ポンプ、63 熱交換器、66 凝縮水供給管、67 排気ガス排出管、70 自動給水装置、71 給水管、71h ホース、72 給水弁、74 水精製器、75 排水管、75h ホース、80 給湯ユニット、81 貯湯タンク、100 ホースガイド、102 保持部、104 半円筒状部、104a 内周面、106 延在部、106a 延在面、108 固定板、108a 延在面、D 外径、FC 燃料電池スタック、h ホース、hc 軸中心、L 延在長さ、MR,ML 金型。

Claims (5)

  1. ホースを曲げ状態とするホースガイドであって、
    前記ホースの外周面に接触保持可能な半円弧状の内周面を有する保持部と、
    前記内周面の接触保持により前記ホースを曲げ状態とするように、前記内周面の向きが前記ホースの曲げの径方向における内向きとなる前記保持部と前記内周面の向きが前記径方向における外向きとなる前記保持部とを含む3つ以上の複数の前記保持部が互いに離間した位置に片持ち状に固定された固定部と、
    を備えるホースガイド。
  2. 請求項1に記載のホースガイドであって、
    前記固定部は、前記内周面の向きが外向きとなるように前記ホースの曲げ部の内側に位置する1つの前記保持部と、当該1つの前記保持部を前記ホースの長手方向に挟むと共に前記内周面の向きが内向きとなるように前記ホースの曲げ部の外側に位置する2つの前記保持部とが固定される
    ホースガイド。
  3. 請求項1または2に記載のホースガイドであって、
    少なくとも1つの前記保持部は、半円弧状の内周面の端から前記ホースの外周面の接線方向に沿って延在する延在面が形成された延在部を有する
    ホースガイド。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のホースガイドであって、
    前記固定部は、前記保持部が固定される面に、少なくとも1つの前記保持部の半円弧状の内周面の端から前記ホースの外周面の接線方向に沿って延在する延在面を有する
    ホースガイド。
  5. 請求項3または4に記載のホースガイドであって、
    前記延在面は、前記ホースの外径をD(mm)、延在長さをL(mm)とすると、
    3≦L≦D/2+5の関係を満たす
    ホースガイド。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20220006135A1 (en) * 2018-11-05 2022-01-06 Xerotech Limited Support Structure for a Duct

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