JP3195760U - 二重管 - Google Patents

Abstract

【課題】内管及び外管と内管との間の空間に流体を流すことができ、しかも外管と内管との間の空間を広く確保できる二重管を提供する。【解決手段】外管１と内管２との間の空間Ｓを確保する離隔部材３を設ける。ここで、離隔部材３の、二重管Ｐの軸方向に対して垂直な断面形状は、外管１の内周形状と略同一の外形を有するとともに、内管２の外周形状と略同一の貫通孔を有するものが好ましい。さらには、離隔部材３は、外周から貫通孔に繋がる切り欠きを有し、切り欠きによって内管２の所望の位置に嵌め入れ可能であるのが好ましい。【選択図】図１

Description

本考案は、外管とその外管内に設けた内管とを有し、外管と内管の間の空間及び内管内に流体を流すことができる二重管に関するものである。

二重管は、二つの流体間で熱交換する手段や内管内を可燃性流体などが流動する場合の安全確保手段などとして用いられている。

二重管を安全性確保手段として使用する場合には、例えば、水素ガスのような可燃性ガスを内管内に流動させ、内管と外管との間の空間にチッ素などの不活性ガスを流動させる。このような使用形態によれば、可燃性ガスが内管から漏れ出たとしても、外管内に留まり大気と触れることがない。万一、外管も破損する事故が生じた場合でも、可燃性ガスと不活性ガスとが混合された状態で外に漏れ出るので、可燃性ガスの濃度は爆発濃度未満になり大事故を避けることができる。

二重管の構造として、例えば特許文献１には、熱交換を目的とした二重管ではあるが、内管の外周に螺旋状に伝熱促進体を巻き付けて、その外側に外管を設ける構成が開示されている。

特開２００１−２０１２７５号公報

ところで、二重管を安全性確保手段と用いる場合には、外管と内管との間の空間を十分に確保し不活性ガスが十分な量だけ流れるようにする必要がある。特許文献１に開示のような、内管の外周にワイヤ状の伝熱促進体を螺旋状に巻き付ける構成では、巻き付け加工が可能なワイヤの太さに自ずと限界があるため、外管と内管との間の空間を十分に確保することが困難である。

本考案は、このような従来の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、内管および外管と内管との間の空間に流体を流すことができ、しかも外管と内管との間の空間を広く確保できる二重管を提供することにある。

本考案によれば、外管と、当該外管内に設けられた内管とを有し、前記外管と前記内管との間の空間及び前記内管内に流体を流すことができる二重管であって、前記外管と前記内管との間の空間を確保する離隔部材をさらに備えることを特徴とする二重管が提供される。

ここで、前記離隔部材の、二重管の軸方向に対して垂直な断面形状としては、前記外管の内周形状と略同一の外形を有するとともに、前記内管の外周形状と略同一の貫通孔を有するものであってもよい。

さらには、前記離隔部材は、外周から前記貫通孔に繋がる切り込み又は切り欠きを有し、前記切り込み又は前記切り欠きによって前記内管の所望の位置に嵌め入れ可能であるのが好ましい。

また、前記離隔部材は、二重管の軸方向に突出部を有し、隣り合う離隔部材が常に所定距離以上離れている構成としてもよい。

あるいは、前記離隔部材は、前記外管及び前記内管の少なくとも一方に固定されている構成としてもよい。

そしてまた、前記離隔部材は、外管と内管との間の空間に充填可能な球体、筒状体、柱状体、粉粒体の少なくとも一つであってもよい。

前記外管としてシート状部材を用い、シート状部材を前記離隔部材によって内管から所定距離を隔てて巻き付ける構成としてもよい。

あるいは、外管として、二重管の中心軸を含む面で２以上に分割された分割体を用い、この分割体を内管の外側から覆うように接合する構成としてもよい。

そしてまた、前記外管としてシート状部材を用い、このシート状部材の内面及び内管の外周の少なくとも一方に離隔部材を設け、シート状部材を内管から所定距離を隔てて巻き付ける構成としてもよい。

また、前記外管として二重管の中心軸を含む面で２以上に分割された分割体を用い、この分割体の内周面及び内管の外周面の少なくとも一方に離隔部材を設け、分割体を内管の外側から覆うように接合した構成としてもよい。

前記離隔部材としては突条又は突起であるのが好ましい。

前記内管内に可燃性流体を流し、前記外管と前記内管との間の空間に不活性流体を流してもよい。

前記外管の内径は、前記内管の外径の１．２倍以上であるのが好ましい。

本考案の二重管では、外管と内管との間の空間を離隔部材によって確保できるので、例えば内管内に可燃性流体を流す場合に、外管と内管との間の空間を離隔部材によって広く確保し十分な量の不活性流体を流すことができる。

また、離隔部材として、内管の軸方向に対して垂直方向から内管に嵌め入れることができるものを用い、離隔部材としてシート状部材や分割体を用いる場合には、既設の配管を取り外すことなくそのまま内管として利用して二重管とすることができる。

本考案に係る二重管の第１実施形態を示す断面斜視図。 図１に示す二重管で使用する離隔部材の正面図。 図１に示す二重管における離隔部材の取り付け状態を示す斜視図。 図１に示す二重管の縦断面図。 本考案に係る二重管の第２実施形態を示す斜視図。 図５に示す二重管に使用する離隔部材の斜視図。 本考案に係る二重管の第３実施形態を示す断面図。 本考案に係る二重管の第４実施形態を示す断面図。 本考案に係る二重管の第５実施形態を示す斜視図。 図９に示す二重管の縦断面図。 本考案に係る二重管の第６実施形態を示す断面図。 シート状部材の一例を示す斜視図。 図１２に示すシート状部材を内管に巻き付けて外管とする斜視図。 図１２に示すシート状部材を外管とした断面図。 本考案に係る二重管の第８実施形態を示す斜視図。 外管が２つの分割体から構成されている第９実施形態の展開図。 外管が２つの分割体から構成され、分割体の内周面に離隔部材が形成されている第１０実施形態の斜視図。

以下、図に基づいて本考案を詳しく説明するが、本考案はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１〜図４に、本考案に係る二重管の第１実施形態を示す。二重管Ｐは、外管１と、外管１内に設けられた内管２と、外管１と内管２との間を確保する複数個の離隔部材３とを備える。外管１と内管２との間の空間Ｓ及び内管２内をそれぞれ流体が流動可能である。

離隔部材３は軸方向に所定間隔で複数配置されている。図２に示すように、離隔部材３は、外管１の内周形状と略同一形状の外形を有し、中央部に内管２の外周形状と略同一の貫通孔３１が形成されていると共に、離隔部材３の外周３２から貫通孔３１に達する切り欠き３３が形成されている。この結果、離隔部材３は馬蹄形状を呈する。また、離隔部材３には複数個の孔３０が形成されている。孔３０は、切り欠き３３とともに外管１と内管２との間の空間Ｓの流体流路を確保するためのものである。孔３０の形状に特に限定はない。離隔部材３の強度を確保できる限りにおいて孔３０の形成個数に限定はない。また、孔３０と共に、あるいは孔３０に代えて、離隔部材３の外周から貫通孔３１に達しない切り欠きや貫通孔３１から離隔部材３の外周に達しない切り欠きを形成してもよい。

図３に示すように、この離隔部材３を内管２の軸方向に所定間隔で軸方向に対して垂直方向から嵌め込んだ後、外管１内に嵌め入れて二重管Ｐとする（図４を参照）。

また、離隔部材３を柔軟性のある部材で形成した場合には、切り欠き３３の代わりに、外周３２から貫通孔３１に達する切り込みを形成してもよい。この場合、切り込みの対向する切断面を図２の正面図における紙面の手前側と奥側とに開いて内管２に嵌め込めばよい。

なお、外管１及び内管２の断面形状は円形に限定されものではなく、多角形や他の断面形状でもあってもよい。この場合、離隔部材３の外周形状は外管１の内周形状と略同一形状とし、貫通孔３１の形状は内管２の外周形状と略同一形状とする。

図５及び図６に、本考案に係る二重管の第２実施形態を示す。これらの図に示す離隔部材３は、切り欠き３３の部分を直角に折り曲げて突出部３４としたものである。突出部３４の先端には、隣接する離隔部材３と当接する当接部３４ａが形成されている。また、離隔部材３の外周３２には切り欠き３５が形成されている。

この第２実施形態によれば、隣接する離隔部材３は、常に突出部３４の軸方向長さ以上離れる。これにより、外管１と内管２との間の空間が軸方向の位置によらず確実に確保されるようになる。なお、突出部３４は、離隔部材３とは別体で作製した後に取り付けるようにしても構わないが、離隔部材３と一体成形する方が生産性などの観点から望ましい。

図７及び図８に、本考案に係る二重管の第３実施形態及び第４実施形態を示す断面図を示す。図７に示す離隔部材３は、離隔部材３の外周３２から貫通孔３１に達する切り欠き３３が形成されたものであり、図８に示す離隔部材３は、切り欠き３３が形成されていないものである。図７及び図８に示す離隔部材３ではいずれも、離隔部材３の外周に切り欠き３５を設けることにより、外管１と内管２の間の空間の流路面積を広げている。

図９及び図１０に、本考案に係る二重管の第５実施形態を示す斜視図及び断面図を示す。これらの図に示す離隔部材３は、内管２の外周に挿入する可能な筒体３ａと、筒体３ａの周方向に等間隔で筒体３ａの外周から半径方向外方に伸びた４本の梁３ｂとを有する。そして、離隔部材３に形成された梁３ｂの先端が外管１の内周面に接し、外管１と内管２との間の空間を確保する。内管２に挿入された複数個の離隔部材３は、隣り合う筒体３ａの端部３ａａ同士が当接した状態で固定されている（図１０を参照）。もちろん、隣り合う筒体３ａの端部３ａａ間に距離がある状態で複数の隔離部材３が内管２に固定されていても構わない。この離隔部材３の梁３ｂは二重管の軸方向に連続して形成してもよいし、図１０に示すように、断続して設けてもよい。また、筒体３ａの軸方向長さに限定はない。そしてまた、梁３ｂの形成個数に限定はなく３本や５本以上であってもよい。

図１１に、本考案に係る二重管の第６実施形態を示す断面図を示す。この図に示す二重管は、離隔部材として球体３６を用いたものである。外管１と内管２の間に、所定の大きさを有する球体を離隔部材として挿入したもので、流体は球体間の隙間を流れる。流路面積は狭くなる可能性があるが、作製が容易で二重管として完成後の曲げ加工が容易になる。球体は同じ大きさのものであってもよいし、異なる大きさのものを組み合わせて使用してもよい。また、球体３６は中実でもよいし中空でもよい。そしてまた、離隔部材として球体に代えて、筒状体や柱状体、粉粒体あるいはこれらを組み合わせて使用しても構わない。

図１２〜図１４に、本考案に係る二重管の第７実施形態を示す。図１２は、外管１として使用するシート状部材１１であって、内側となる面に複数の突条３７が軸方向及び周方向に所定間隔で形成されている。この突条３７は、シート状部材１１が内管２に巻き付けられて外管１となったときに離隔部材３となる。

図１３に、図１２に示すシート状部材１１を内管２に巻き付けて外管１とする斜視図を示す。突条３７の形成された面を内側にしてシート状部材１１を内管２に巻き付ける。図１４に、シート状部材１１を内管２に巻き付けて外管１とした断面図を示す。シート状部材１１の巻き始めの端面と巻き終わりの端面が一部重なった部分を接着又は溶接等により接合して外管１とする。シート状部材１１の内側に形成された突条３７の先端が内管２に当接し、突条３７によって外管１と内管２との間の空間Ｓが確保される。

この実施形態によれば、既設の配管（内管）を取り外すことなく二重管とすることができる。なお、図１３に示した実施形態では、シート状部材１１を内管２の軸方向に対して垂直方向へ巻き付けたが、シート状部材１１を内管２に対して螺旋状に巻き付けてもよい。この場合は、隣接するシート状部材１１同士が所定幅で重なり合うようにし、重なる部分を接合する。なお、シート状部材１１を内管２に対して螺旋状に巻き付ける場合には、突条３７に代えて次の実施形態で説明するように内管２に突起３８を形成する方がシート状部材１１の内管２に対する巻き付けが容易となる。

図１５に、本考案に係る二重管の第８実施形態を示す。図１５に示す二重管では、内管２の外周面に円柱状の突起３８が設けられている。平板状のシート状部材１１を内管２に巻き付けると、突起３８によってシート状部材１１と内管２との間の空間が確保された状態で外管１が完成する。

以上の離隔部材３となる突条３７や突起３８の太さや配置間隔に特に限定はなく、機械的強度や巻き付け加工性などを考慮し適宜決定すればよい。

図１６に、本考案に係る二重管の第９実施形態を示す。図１６に示す二重管では、外管１が中心軸を含む面で二分割された分割体１２ａと１２ｂとから構成される。これらの分割体１２ａ，１２ｂを、離隔部材３が外嵌された内管２を挟み込むように合体させ、分割体１２ａの鍔部分１２ａａと分割体１２ｂの鍔部分１２ｂｂとを接触させた後、溶接や接着、螺着等で接合して外管１とする。外管１と内管２との間の空間は離隔部材３によって確保される。

図１７に、本考案に係る二重管の第１０実施形態を示す。図１７に示す二重管では、分割体１２ｂの内周面に離隔部材としての突起３８が一体形成されている。なお、図１７では一方の分割体１２ｂのみを表しているが、分割体１２ａにも同様に内周面に突起３８が形成されている。この二つの分割体１２ａ，１２ｂを、前記実施形態と同様に、内管２を挟み込むように合体させ鍔部分１２ａａと鍔部分１２ｂｂとを接合して外管１とする。この実施形態によれば、既設の配管（内管２）に外管１を取り付けて二重管とすることも可能となる。

実施形態９及び実施形態１０に示した二重管で使用する外管１は、２つの分割体のみならず３つ以上の分割体から構成されていてもよい。また、各分割体は同一の形状であってもよいし異なる形状であっても構わない。

本考案の二重管の用途として、例えば、内管２に水素ガスなどの可燃性ガスを流し、外管１と内管２の間の空間にチッ素などの不活性ガスを流すことが考えられる。内管２から可燃性ガスが漏れ出ても外管１によって二重管外への漏出を防ぐことができる。また、内管２と外管１とが破損した場合であっても、管外に漏れ出る可燃性ガスは不活性ガスによって低濃度化されるため引火爆発の危険は低減される。より好適態様としては、外管１の内径を内管２の外径の１．２倍以上とし、外管１と内管２の間の空間に不活性ガスを常時流し、その出口側にガス漏洩検知センサーを設けるのが好ましい。また、可燃性ガスの他、毒性のあるガスを扱う場合にも本考案の二重管は好適に使用できる。

１ 外管
２ 内管
３ 離隔部材
Ｐ 二重管
Ｓ 空間
１１ シート状部材
１２ａ、１２ｂ 分割体
３１ 貫通孔
３２ 外周
３３ 切り欠き
３４ 突出部
３６ 球体
３７ 突条
３８ 突起

Claims (13)

1. 外管と、当該外管内に設けられた内管とを有し、前記外管と前記内管との間の空間及び前記内管内に流体を流すことができる二重管であって、
   前記外管と前記内管との間の空間を確保する離隔部材をさらに備えることを特徴とする二重管。
2. 前記離隔部材の、二重管の軸方向に対して垂直な断面形状が、前記外管の内周形状と略同一の外形を有するとともに、前記内管の外周形状と略同一の貫通孔を有するものである請求項１記載の二重管。
3. 前記離隔部材が、外周から前記貫通孔に繋がる切り込み又は切り欠きを有し、前記切り込み又は前記切り欠きによって前記内管の所望の位置に嵌め入れ可能である請求項２記載の二重管。
4. 前記離隔部材が、前記二重管の軸方向に突出部を有し、隣り合う離隔部材が常に所定距離以上離れている請求項１〜３のいずれかに記載の二重管。
5. 前記離隔部材が、前記外管及び前記内管の少なくとも一方に固定されている請求項１〜３のいずれかに記載の二重管。
6. 前記離隔部材が、前記外管と前記内管との間の空間に充填可能な球体、筒状体、柱状体、粉粒体の少なくとも一つである請求項１記載の二重管。
7. 前記外管がシート状部材から構成され、前記シート状部材を前記離隔部材によって前記内管の外周から所定距離を隔てて巻き付けてなる請求項１〜６のいずれかに記載の二重管。
8. 前記外管が、前記二重管の中心軸を含む面で２以上に分割された分割体から構成され、前記分割体を前記内管の外側から覆うように接合してなる請求項１〜６のいずれかに記載の二重管。
9. 前記外管がシート状部材から構成され、前記シート状部材の内面及び前記内管の外周の少なくとも一方に前記離隔部材が設けられ、前記シート状部材を前記内管の外周から所定距離を隔てて巻き付けてなる請求項１記載の二重管。
10. 前記外管が、前記二重管の中心軸を含む面で２以上に分割された分割体から構成され、前記分割体の内周面及び前記内管の外周面の少なくとも一方に前記離隔部材が設けられ、前記分割体を前記内管の外側から覆うように接合してなる請求項１記載の二重管。
11. 前記離隔部材が突条又は突起である請求項９又は１０記載の二重管。
12. 前記内管内に可燃性流体が流され、前記外管と前記内管との間の空間に不活性流体が流される請求項１〜１１のいずれかに記載の二重管。
13. 前記外管の内径が、前記内管の外径の１．２倍以上である請求項１〜１２のいずれかに記載の二重管。