JP2020530090A - 二重布地織物に基づく格納式パイプ - Google Patents

Abstract

本発明は、格納式パイプであって、その壁が、円筒状の螺旋の形態のその耳によって溶接された少なくとも１つのフレキシブルな気体不透過性及び／又は液体不透過性のテープと、そのピッチが前記バンドによって作られるものと同一である、円筒状の螺旋の形態の少なくとも１つの金属ワイヤとによって形成され、前記テープが、少なくとも２つの領域を含む二重布地織物であって、前記少なくとも２つの領域で、前記２つの布地が協働し、少なくとも１つの膨張可能な領域を区切る、二重布地織物であり、前記織物が、気体及び／又は液体不透過性材料のコーティング層で覆われることを特徴とする、格納式パイプに関する。

Description

本発明は、フレキシブルパイプ産業に関する。特に、本発明は、格納式パイプに関する。

格納式パイプとは、使用していないときの体積を最小化するために、又は、より具体的にはサービス長を調整するために長さを調整できるパイプを意味する。

格納式パイプは、保管と輸送に必要な容積が遥かに少ないため、剛性パイプと比較して特に有利である。さらに、格納式パイプの長さは、正確で有用な長さに切断する必要がある従来のパイプとは異なり、使用場所に応じて簡単な位置決めで簡単に調整することができる。

換気又は空調パイプに使用される格納式パイプが知られている。これらのパイプは、一般に、その耳（縁）が円筒状の螺旋の形態に溶接されたフレキシブルなＰＶＣテープと、円筒状の螺旋の形態で同じピッチを有する金属ワイヤとで構成されている。

しかしながら、これらのパイプの機械的抵抗は限られているため、例えば水中用途など、パイプに高い応力と繰り返しの攻撃が加わるような用途では使用できない。さらに、これらのパイプは、設備内に恒久的に配置することを目的としている。従って、これらのパイプは、それらが設置される場所に応じて、使用に必要な長さに調整することを目的としているが、伸長と格納を繰り返し行うことを目的としていない。

従って、十分な機械的強度を有し、繰り返し引き伸ばしたり引き込んだりできる格納式パイプを得る必要がある。

この必要性を満たすために、本出願人は、二重布地織物（ダブルファブリックテキスタイル）に基づいた格納式パイプを開発した。特に、二重布地織物は、コーティングされており、膨張可能な領域を有する。

本発明は、格納式パイプであって、その壁が、円筒状の螺旋の形態のその耳によって溶接された少なくとも１つのフレキシブルな気体不透過性及び／又は液体不透過性のテープと、そのピッチが前記バンドによって作られるものと同一である、円筒状の螺旋の形態の少なくとも１つの金属ワイヤとによって形成され、前記テープが、少なくとも２つの領域を含む二重布地織物であって、前記少なくとも２つの領域で、前記２つの布地が協働し、少なくとも１つの膨張可能な領域を区切る、二重布地織物であり、前記織物が、気体及び／又は液体不透過性材料のコーティング層で覆われることを特徴とする、格納式パイプに関する。

本発明の利点は、コーティングされた織物のおかげで、良好な機械的抵抗を有する格納式パイプが得られることである。

本発明の他の利点は、前記膨張可能な領域の膨張レベルの調整のおかげで、パイプを正確にかつ繰り返し伸長又は収縮させる可能性であることである。

テープを形成する織物は、従来技術と比較して多くの利点をもたらす。第一に、拡張可能な領域と２つの布地が協働する領域とが全ての縦糸と横糸とで作られているため、その後の組み立てなしで工業的に得ることができる。縦糸と横糸のセットは、２つの別々の布地を織り、１つの布地を織り込むために２つの布地が協働する領域に再び集まるように、膨張可能な領域で分割される。従って、織布は、織機の出口に、２つの布地のある領域と１つの布地のある領域を有し、このように単一の素材を形成する。

この特定の製織は、製織中の縦糸と横糸との交差による圧力に対する固有の機械的抵抗を与える。静圧及び疲労に対するこの耐性は、過剰な加圧時に剥離する接着、溶接又は縫製によって得られる膜の耐性とは比較にならない。

本発明によれば、格納式パイプの壁は、気体及び／又は液体不透過性テープによって形成され、円筒状の螺旋の形態のその耳によって溶接されている。シリンダーのサイズとテープの螺旋のピッチは、目的の用途によって異なる。当業者は、浅い深さで大量の海水を汲み上げるために使用されるパイプが、庭に水を撒くために使用されるパイプの寸法とはかなり異なる寸法を有することを理解している。

本発明によれば、前記テープは、二重布地織物である。二重布地織物（ダブルファブリックテキスタイル）とは、縦糸と横糸が織物の特定の領域にあり、全ての糸が協働する領域によって接続され、２つの織物を形成するために独立的に織られる、サブアセンブリに分かれている布地を意味する。

従って、本発明による二重布地織物は、少なくとも２つの領域を備え、これらの２つの布地が協働して、少なくとも１つの膨張可能な領域をそれらの間で区切る。

２つの布地が協働する領域は、縦糸と横糸が独立して織られたサブアセンブリに分離される膨張可能な領域とは反対に、全ての横糸と全ての縦糸が協働する領域であると理解される。

従って、２つの布地が協働する領域では、全ての横糸と全ての縦糸が協働する。つまり、２つの布地が協働する領域では、１つの布地のみが表示される。

対照的に、横糸の最初の部分が縦糸の最初の部分と協働し、横糸の２番目の部分が縦糸の２番目の部分と協働するため、膨張可能な領域には２つの独立した布地がある。

従って、膨張可能な領域では、２つのばらばらの布地が観察され得、２つの布地が協働する領域では、１つの布地が観察され得る。

膨張可能な領域とは、気体又は液体である可能性がある流体を導入及び閉じ込めることができる領域を意味するものとする。

本発明によるパイプ壁を形成する二重布地織物は、機械的抵抗と良好な柔軟性を有していなければならない。実際に、パイプは、パイプの内側と外側との間に現れる可能性がある圧力差に抵抗する必要がある。従って、パイプを使用して流体を引き込むときに、パイプの内部圧力が外部圧力よりも低い場合、パイプは、それ自体で崩壊してはならない。さらに、パイプがポンプ装置の出口として使用される場合、分解してはならない。パイプのこの抵抗は、それ自体が優れた織物の柔軟性と組み合わさって、膨張可能な領域が空になったときに、パイプをその長さで保管及び圧縮できるようにしなければならない。

従って、二重布地織物が膨らまない場合、金属ワイヤのばね効果を打ち消すことによりパイプを軸方向に寄せることができ、その結果、パイプを使用しないときのサイズが最小化される。

パイプが完全に展開した位置から膨張する場合、膨張可能な領域の２つの布地が壁の正中面から外れ、布地が連続して協働する２つの領域間の距離が短くなる。実際に、膨張により膨張可能な領域が変形し、パイプ壁の変形が引き起こされる。そのため、完全に展開された非膨張パイプでは、膨張によりパイプの長さが短くなる。従って、前記膨張可能な領域の膨張レベルは、パイプのサイズと直接相関している。そのため、パイプのサイズは、膨張レベルに応じて使用に必要な長さに調整することができる。

本発明の特定の実施形態では、本発明による格納式パイプの壁は、２つのバンドで形成されている。同じ最小長さと最大長さの格納式パイプの場合、２本のテープで壁を形成すると、内径と外径が大きくなる。実際に、２つのバンドを使用する場合、膨張可能な領域は小さくなり、パイプ内のこれらの膨張可能な領域のサイズは小さくなる。従って、同じ流体循環速度で、膨張可能な領域の膨張による断面の減少は、単一バンドを備えた構造の場合よりも小さく、より大きな流体の流れを達成することができる。言い換えれば、壁が２本のテープで形成されている格納式パイプを使用すると、同じ速度で、単一のバンドで形成された格納式パイプよりも大きな流量の流体を得ることができる。勿論、本発明は、内径が大きくなり、従ってパイプを使用する設備のエネルギーバランスに有利な圧力損失の低減に利点がある、パイプが２を超える同様のテープで開発された変形例もカバーする。

本発明によれば、二重布地織物は、その外面が気体及び／又は液体不透過性コーティングで覆われている。コーティング層が圧力ストレス下で変形しないことが重要である。言い換えれば、コーティングされた布地が非伸縮性で非弾性であることが重要である。しかしながら、コーティング層に損傷を与えることなく膨張させるためには、織物にある程度の柔軟性が必要である。

従って、有利には、コーティング層は、５０μｍから４００μｍ、好ましくは１００μｍから２００μｍの厚さを有する。

二重布地織物の緊張を最大化するには、横糸の収縮を最小化する必要がある。有利には、本発明による二重布地織物は、１％以下の横糸収縮を有する。

コーティング層は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリウレタン、及び一般に全てのコーティング可能な熱可塑性プラスチック及びシリコーンを含むグループから選択されたポリマーに基づくものである。

本発明によれば、壁は、少なくとも１つの金属ワイヤを含む。金属ワイヤも円筒状の螺旋の形態である。円筒のサイズと金属線の螺旋のピッチは、テープの円筒状の螺旋のピッチと同じである。パイプが膨張していないとき、金属ワイヤは、パイプを円筒形に維持する。これにより、二重布地織物が受ける機械的応力を最小限に抑えることができる。さらに、金属ワイヤの円筒状の螺旋形状は、織物の膨張及び収縮中に二重布地織物の円筒状の螺旋形状に適合しなければならない。

従って、金属ワイヤが良好な機械的抵抗を有するだけでなく、織物の膨張及び収縮中にその変形を可能にする柔軟性もあれば、より良い。有利には、前記金属ワイヤは、鋼製であり、水性環境、特に海洋環境で使用する場合はステンレス鋼製であることが有利である。

金属ワイヤは、本発明による格納式パイプの壁に様々な方法で組み込むことができる。好ましくは、金属ワイヤは、前記バンドとの接触を維持するために２つの溶接線の間に配置される。

本発明の好ましい実施形態では、金属ワイヤは、互いに溶接された前記ストリップの２つの耳間に配置される。実際には、金属ワイヤは、前記織物の第１の耳に配置され、次に前記第１の耳に面する耳は、前記金属ワイヤの上に配置され、２つの耳は、金属ワイヤの各側に突出する。次に、２つの耳を溶接し、これにより、金属ワイヤがその間に挟まれる。

壁が２つのバンドで形成される場合、金属ワイヤは、有利には、前記テープの一方の耳と、互いに溶接されたテープの他方の耳との間に配置される。実際には、金属ワイヤは、２本のテープの一方の織物の最初の耳に配置され、次に、前記最初の耳に面する他方のテープの織物の耳は、金属ワイヤの上に配置され、金属ワイヤの各側に突出する。次に、２つの耳を溶接し、これにより、金属ワイヤがその間に挟まれる。

本発明の他の好ましい実施形態では、前記金属ワイヤは、２つの布地が協働する領域の１つと、壁に溶接された追加のバンドとの間に配置される。実際には、金属ワイヤは、２つの布地が協働する領域に配置され、その後、前記ワイヤの各側に突出するテープで覆われる。次に、テープは、前記ワイヤの周囲の壁に溶接されて、前記ストリップと格納式パイプの壁との間に前記ワイヤを閉じ込める。この実施形態では、前記ワイヤは、チューブ壁の外面又は内面に配置することができる。有利には、前記ワイヤは、内面に配置され、この場合、前記ワイヤは、チューブ内に含まれたままであり、前記追加テープに加えられる力は、前記ワイヤが壁の外面に配置されるときよりも小さい。

本発明の好ましい実施形態では、弾性フィルムは、前記パイプ内部の壁全体を覆い、前記弾性フィルムは、前記膨張可能な領域の周りで前記織物に溶接される。

言い換えれば、パイプの内壁は、本発明による格納式パイプと同時に拡張及び格納することができる弾性フィルムによって滑らかにされる。

この実施形態は、膨張時に前記膨張可能な領域によって表される障害物を排除することにより、本発明による格納式パイプ内の流体の流れを導くことを可能にする。従って、パイプ内部の流れは、より層流で乱流が少なくなる。

本発明の他の特定の実施形態では、空気室は、前記膨張可能な領域に配置される。膨張可能な領域が膨張したときにワイヤにかかる圧力、ひび割れや破損などの損傷により、布地が多孔質になり、さらには透過性になり得る。従って、膨張可能な領域を膨張させるのに必要な不透過性を提供する空気室を使用することが有利である。さらに、空気室の使用により、膨張可能な領域を満たす流体に対して高度に不透過性ではない織物を使用することが可能かもしれない。

本発明による格納式パイプは、操作の必要性に応じて異なる深さで海水を汲み上げるのに特に適している。

例えば、空調システムの流体として使用するために深海水を汲み上げることが急成長している。空調の温度を制御するには、様々な温度で水を導入できる必要がある。本発明による格納式パイプの長さは、現場で調整可能であり、前記パイプの長さを長くすることは、より深い所からより冷たい水を汲み上げることにより空調の温度を下げるのに十分である。

有利には、本発明による格納式パイプは、濾過装置と関連付けられている。この実施形態は、特に、流体がパイプに入る前に流体を濾過することを可能にする。

例えば、魚かごの場合、海又は大洋に汲み上げられる水には、魚に餌を与えてクラゲを寄せ付けないために、最大限の栄養素が含まれている必要がある。濾過装置に関連付けられた本発明によるパイプを使用すると、水を濾過し、クラゲが魚かごに入るのを防ぎながら、魚の栄養に関して最適な場所で水を汲み上げるためにパイプを伸長又は収縮することが可能である。

本発明を実施する最良の形態、及びそれから得られる利点は、添付の図面を参照して、以下の実施形態の説明から明らかになるであろう。

膨張した構成で示される、本発明によるパイプの斜視図である。 図１のパイプの縦断面図であり、非膨張構成のパイプを示している。 図１のパイプの縦断面図であり、膨張構成のパイプを示している。 非膨張構成で示される、図１のパイプを製造するために使用されるテープの膨張可能な領域の詳細な概略断面図である。 膨張構成で示される、図１のパイプを製造するために使用されるテープの膨張可能な領域の詳細な概略断面図である。 補強金属ワイヤを埋め込む変形例について、本発明によるパイプの製造を可能にするテープのアセンブリを示す断面図である。 補強金属ワイヤを埋め込む変形例について、本発明によるパイプの製造を可能にするテープのアセンブリを示す断面図である。 図５と同様の図で、膨張可能な領域が膨張した状態で示されている。

勿論、図１から図６に示された要素の寸法及び比率は、現実と比較して誇張されている可能性があり、本発明の理解を容易にするためにのみ与えられている。

図１に示すように、本発明は、使用状態にあるときにほぼ円筒形状を有する格納式パイプ１に関する。このために、パイプは、円筒状の螺旋を形成することによりパイプの壁を越えて延びる膨張可能な領域２を含む。

さらに、パイプには金属線６も含まれており、特にパイプの内部領域と外部領域との間の圧力差によりパイプに半径方向の応力が掛かった場合に、パイプを特定の形状に維持することができる。

既に述べたように、パイプ１は、図３ａに示すように、コーティングされた織物で作られた基本テープ１０の螺旋状の螺旋巻きによって形成されている。

概略的に示されているように、このコーティングされた織物は、布地が２つの別個の布地に分離される膨張可能な領域２を有する。より具体的には、織物は、その横領域において、全ての横糸１６、１７で織られた縦糸１１で作られている。織物がたった１つの布地を有する領域３は、パイプの直径の中央寸法を定義するバンドの非変形領域を形成する。

その中央部において、縦糸は、２つの独立した層に分かれているため、横糸１４の一部は、縦糸１３の半分と協働し、横糸１５の他の層は、縦糸１２の他の半分と協働する。この構成では、テープの膨張可能な領域２は、２つの布地を有し、その間に空間１８が画定されており、図３ｂに示すように、流体によって膨張させて、典型的には円形、楕円形又は同様の断面の膨らんだ形状を採用することができる。

この織物がコーティング材料の層２０を有するコーティングされた織物であるため、パイプの内側と外側との間だけでなく、パイプの膨張可能な領域に画定された容積１８とパイプ自体の外側だけでなく内側との間に流体に対する気密性を有する。

膨張可能な領域２は、縦糸によって形成された連続構造によって構成され、引き裂き、さらには伸びに対して大きな耐性を有し、それにより、気密性が存在するコーティング層２０に掛かる応力を制限することが可能になる。

しかしながら、この気密性は、空気室又は類似物などの密閉平板膜を膨張可能な容積１８に挿入することにより、図に示されていない変形例で強化することもできる。

図２に示されるように、様々な膨張可能な領域２が収縮すると、膨張可能な領域２を画定する布地が実質的に平行であるため、パイプは、細長い構成を有する。一方、膨張可能な領域２が膨張すると、図２ｂに示すように、これらの膨張可能な領域が、実質的に円形の断面を採用し、その結果、パイプが通過するのは、長さＬａから長さＬｂになる。膨張可能な領域２及び非膨張可能な領域３のそれぞれの寸法に応じて、比率は１／１．５程度、すなわち６５％程度であり得る。

既に述べたように、パイプ１は、その形状を維持するために金属ワイヤ６を含む。図４に示す実施形態では、この金属ワイヤ６も、テープ１０のピッチと同一のピッチで螺旋状に巻かれている。このワイヤ６は、テープ１０の連続したターンの耳３０、３１の溶接部３２、３３によってパイプに固定されている。従って、ワイヤ６の各側に作られたこれらの２つの溶接部３２、３３は、ワイヤ６が閉じ込められるシース３４を生成する。

図５に示す別の変形例では、金属ワイヤ６は、その２つの耳４１、４２によって溶接された追加のテープ４０をバンドの平坦部分３に追加することによってテープ１０に固定される。

勿論、パイプの柔軟性を維持しながらパイプにさらに弾性力を与えるために、半径方向の破砕に対するパイプ耐性を改善するために、並べて配置され、又は、バンドの２つの異なる領域に配置された、螺旋状に巻かれた複数の金属線を提供することも可能である。

図５に示す実施形態では、パイプの内壁には弾性フィルム５０が装備されており、このフィルムは、バンドの非膨張可能な領域３によって形成されるシリンダーから離れる領域において、膨張可能な領域に作られた溶接部５１によってパイプの内壁に固定されている。

このようにして、図６に示すように、膨張可能な領域２が膨張すると、弾性フィルム５０が収縮してパイプの内側に顕著に円筒状の壁を形成し、膨張可能な領域によって形成される突起の存在による流体の流れの乱れを回避する。

１ 格納式パイプ
２ 膨張可能な領域
３ 非膨張可能な領域
６ 金属ワイヤ
１０ 基本テープ
１１ 縦糸
１２ 縦糸
１３ 縦糸
１４ 横糸
１５ 横糸
１６ 横糸
１７ 横糸
１８ 空間
２０ コーティング材料層
３０ 耳
３１ 耳
３２ 溶接部
３３ 溶接部
３４ シース
４０ 追加のテープ
４１ 耳
４２ 耳
５０ 弾性フィルム
５１ 溶接部

Claims (9)

1. 格納式パイプ（１）であって、
   その壁が、円筒状の螺旋の形態のその耳によって溶接された少なくとも１つのフレキシブルな気体不透過性及び／又は液体不透過性のテープと、そのピッチが前記バンドによって作られるものと同一である、円筒状の螺旋の形態の少なくとも１つの金属ワイヤ（６）とによって形成され、
   前記テープが、少なくとも２つの領域を含む二重布地織物であって、前記少なくとも２つの領域で、前記２つの布地が協働し（３）、少なくとも１つの膨張可能な領域（２）を区切る、二重布地織物であり、
   前記織物が、気体及び／又は液体不透過性材料のコーティング層（２０）で覆われることを特徴とする、
   格納式パイプ（１）。
2. 前記金属ワイヤ（６）が鋼製であることを特徴とする、請求項１に記載のパイプ。
3. 前記壁が、少なくとも２つのテープで作られることを特徴とする、請求項１又は２に記載のパイプ。
4. 前記金属ワイヤ（６）が、共に溶接された前記テープの２つの耳（３１、３２）の間に配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のパイプ。
5. 前記金属ワイヤ（６）が、前記テープの一方の耳（３１）と、共に溶接された他方の前記テープの耳（３２）との間に配置されることを特徴とする、請求項３に記載のパイプ。
6. 前記金属ワイヤ（６）が、前記２つの布地が協働する（３）領域の１つと、前記壁に溶接されたテープ（４０）との間に配置されることを特徴とする、請求項１から３の何れか一項に記載のパイプ。
7. 弾性フィルム（５０）が、前記パイプの内側の壁全体を覆い、前記弾性フィルムが、前記膨張可能な領域（２）の周りで前記織物に溶接されることを特徴とする、請求項１から６の何れか一項に記載のパイプ。
8. 空気室が、前記膨張可能な領域の内側に配置されることを特徴とする、請求項１から７の何れか一項に記載のパイプ。
9. 濾過装置に接続されていることを特徴とする、請求項１から８の何れか一項に記載のパイプ。

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