JP4629769B2

JP4629769B2 - 保冷形定点管体支持装置

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Publication number: JP4629769B2
Application number: JP2008502244A
Authority: JP
Inventors: ランゲ、ハインツ−ウィルヘルム; シャレノール、アシュレイ
Original assignee: リゼガ・アクチエンゲゼルシャフト
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2026-03-22
Also published as: EP1861649A1; DE102005013728B4; JP2008534864A; DE102005013728A1; WO2006099855A1; CN101147026B; AU2006226714A1; CN101147026A; ATE445121T1; ES2333902T3; AU2006226714B2; EP1861649B1; DE502006005032D1; US7861983B2; US20090095847A1

Description

本発明は、管路に作用する軸方向及び径方向の力とモーメントを吸収及び伝達するために管路と基体とに固定可能な管路用、特に低温管路用の保冷形定点管体支持装置に関するものであり、装置本体の外殻と支持対象の低温管路との間に介装した固体断熱材により支持対象の低温管路を周囲環境から保冷する断熱構体と、支持対象の低温管路及び外殻に対して前記断熱材の回動と軸方向移動とを阻止する回動及び軸方向移動防止手段とを備えており、この回動及び軸方向移動防止手段が断熱構体のための外側支承部と内側支承部とを有し、外側支承部は外殻に予め固定されている一方で内側支承部は現場作業で管路に固定結合され、装置本体が管路に対してほぼ径方向の装着操作方向で着脱可能な少なくとも一つの分割部で分割された分割部品からなり、この分割部の分割面が管路横断面と直交する面内にあり、装置本体には前記分割部によって分割された分割部品同士を分解可能に結合及び固定する結合部材が設けられている構造の保冷形定点管体支持装置に関するものである。

定点管体支持装置は、例えばポンプなどの付帯設備機器に力が作用しない形態で管路を連設できるように、特に管路の敷設系路形状によって集中するあらゆる力やモーメントを可能な限り吸収する必要のある管路敷設系路上の複数箇所でアンカーポイントとして使用される。冒頭に述べた形式の定点管体支持装置は例えば特許文献１に述べられている。それによれば、管体支持装置を組み立てた後、周方向及び軸方向の力を担持する複雑で高価な肋材を管体支持装置に適度に固定連結する必要がある。別の定点管体支持装置も特許文献２に述べられている。この従来装置においては、管路と支持装置外殻との間の間隙に断熱材を射出成形で注入充填するか、或いは予め作られた断熱材成形品を管路の端部から押し込んで取付箇所まで移動させている。この形式の定点管体支持装置は、構造が複雑であることから、一般的には内側に配置される管路部分と共に予め工場で製作され、現場において管路中に介装される。このため、実際には現場で適切な定点管体支持装置の装着準備が整うまで管路の建設を一時中断させる必要があり、さもなくば既に工事の検収が終わった敷設管路の一部をわざわざ取り外して定点管体支持装置を装着した後、管路を再び余分な圧力試験及び／又は非破壊試験に付す必要がある。同様に、既存の定点管体支持装置を交換する場合には、不具合の生じた定点管体支持装置を管路から取り外し、その箇所に新たな定点管体支持装置を再装着して溶接しなければならず、この極めて複雑な作業にも、新たな管路圧力試験及び／又は非破壊試験が必要となる。従って、総じて定点管体支持装置の取り付け及び取り外し工事は煩雑であり、保冷管路、特に深冷低温管路の敷設や保守作業に無駄時間を生じがちであった。更に特許文献３に開示されている定点管体支持装置では、断熱材を管路と外殻の間にも注入している。

米国特許第４８０４１５８号明細書米国特許第３８９１００６号明細書米国特許出願公開第２００５／０２５３０２４号明細書

従って本発明の課題は、冒頭に述べた形式の定点管体支持装置の管路、特に低温管路に対する取り付け及び取り外し工事を簡素化可能とすることである。

この課題は、本発明によれば、外側及び内側の各支承部がそれぞれ少なくとも２つの離隔配置された周方向リブと４つの周方向に均等間隔で配置された軸方向リブとを有し、これら周方向リブの側面に各軸方向リブの両端が当接固定され、更に前記外側及び内側の各支承部がそれぞれ２つの支承部半割体に分割され、これら支承部半割体の分割面が管路横断面と直交する面内にあると共に該分割面内に各支承部の長手軸が延在していることによって解決される。
各支承部において周方向リブと軸方向リブとを相互結合したことにより各支承部の形状安定性を改善することができると共に、管路に生じる変位力を使用材料に見合う圧力で断熱構体へ伝えることができる。従って各支承部材の捻り強度を増大可能である。４つの軸方向リブを周方向に均等間隔で配置することは、外側及び内側の各支承部についてそれぞれ４つの軸方向リブを軸心周りに見て９０°間隔に配置することを意味する。
また、外側及び内側の各支承部をそれぞれ２つの支承部半割体に分割したことにより、内側支承部は一層容易に管路へ装着でき、外側支承部も同様に半割体の外殻に一層容易に組み込むことが可能である。即ち、内側支承部の各半割体は管路に側方から取り付けて相互に結合可能であり、この場合、好ましくは内側支承部の各リブを管路の管体外面に溶接する。同様に、内側支承部の各リブ同士の当接部も溶接しておくことが可能である。

本発明による分割部品からなる定点管体支持装置は、分割部で分割した状態の装置本体を装着工事現場において既に敷設されている管路に対して実質的に径方向の装着操作方向で着脱可能であるので、管路の敷設工事を不必要に余分な管路圧力試験等で遅延させることなしに、定点管体支持装置の組み付け工事を時間的に柔軟な工期スケジュールで行うことができる。この場合、分割部品同士を結合部材によって管路上に装着して管路を抱き込み、管路に対して好ましくは調節可能に締め付け、或いは結合部材による締め付けを解放することによって分割部品を管路から再び取り外すことが可能である。深冷低温管路の場合、一般に周囲空気中の湿気が定点管体支持装置の断熱構体内へ侵入すると、水分の凍結によって断熱構体が破壊されることがあるので、その場合には断熱構体の交換が必要になる。このため、従来の定点管体支持装置においては、定点管体支持装置全体をそれによって案内されている管路部分と共に管路の途中から切り離して新たな支持装置及び管路部分と交換し、管路相互間の溶接と、その後に新たな管路圧力試験等を受けさせなければならない。このような余分な溶接工事と管路試験は、装置本体の外殻とその断熱構体が分割構造によって敷設状態のままの管路に着脱可能な本発明による定点管体支持装置を採用することによって省くことが可能である。

分割部品の形状は、定点管体支持装置の着脱を容易にし、また定点管体支持装置の構造を簡素化する目的で、定点管体支持装置には管路への装着又は取り外しの障害となるアンダーカット部、即ち装着操作方向に関して逆傾斜となる部分を一切含まないような形状にする必要がある。そのため、定点管体支持装置の長手軸は分割面内に延在していることが好ましい。また、断熱材と外殻が共通の分割面を有する形状を採用することによって更なる簡素化を果たすことも可能である。

好ましくは断熱材は２つの半円筒状の半割体からなり、両半割体の各側面同士が分割面上で継目を介して互いに隣接するものとする。この場合、断熱材及び外殻の熱的な体積変化は継目部分で補償することができる。この体積変化は径方向の熱勾配によってもたらされ、この熱勾配に応じた体積変化が半径に亘って分配されて発生する。凍結によって断熱材の少なくとも部分的な破壊をもたらす可能性のある周囲空気中の湿気が継目内に侵入することを防止するために、継目に弾性シール材を充填することが好ましい。

周囲空気中の湿気が継目へ侵入する危険性を更に最小限に抑えるために、継目を径方向及び軸方向の複数の段付き部分継目によって構成することは好ましいことであり、この場合、径方向の部分継目に弾性シール材を充填し、軸方向の部分継目を介して隣接する両半割体の各側面同士が互いに支承し合うようにすることが好ましい。それによって継目への周囲空気中の湿気の直接の接近が阻止される。これを効果的に達成するために、各分割部品の断熱材において継目を画成する周方向端面を階段状の構造とし、両半割体の断熱材同士が径方向と軸方向とに夫々複数の部分継目を形成して互いに入り組み状に結合されるようにすることが好ましい。

段付き継目構造の好適な形態として、継目の両側の径方向外端部にそれぞれ階段状の継目拡幅部を設けることができる。この場合、各継目拡幅部の内部には断熱材の更なる部分片がそれぞれ挿入され、これら部分片は各継目拡幅部内に適合した形状で継目と同じ軸方向に延在する。これにより、各部分片がそれぞれ部分継目の径方向内側に位置する継目拡幅部を外側から覆い、周囲空気中の湿気その他の媒体に対して部分継目内部への直接の侵入ルートを遮断することになる。部分継目は、好ましくはその２つの周方向側面の一方にで断熱材の対向側面に支承され、他方の周方向側面が断熱材の対応する対向側面に支承されて径方向の部分継目を形成する。この部分継目も同様に弾性シール材で充填されていることが好ましい。

定点管体支持装置に対する管路の断熱構体との最適な接続を保証するためには、定点管体支持装置の断熱材は軸方向に外殻を越えて突出していることが好ましい。その場合、管路の断熱構体への接続は、径方向及び軸方向の段付き部分継目を形成することによって周囲空気中の湿気の直接の侵入を阻止するように、管路側の断熱構体と定点管体支持装置側の断熱構体との互いに隣接する端面同士を好適な段付き構造とすることにより確実な断熱機能を維持した形態で果たすことができる。勿論、この場合も径方向の部分継目に弾性シール材を充填することが好ましい。

例えば端面の段付き構造をより簡単に成形する目的で、断熱材は同心複層構造を有することが好ましく、その場合、個々の断熱材層の径方向の厚みと軸方向の長さ寸法は段付き構造の必要な成形寸法に適合されていることが好ましい。

好適な実施形態において、断熱材は予め製作された発泡ポリウレタンブロックからの切削加工品である。別の好適な実施形態として、予め準備された形状の型内で直接に発泡成形された一体的な発泡ポリウレタン成形品からなる断熱材を採用することもできる。いずれの場合も、発泡ポリウレタンブロックからの切削加工品或いは発泡ポリウレタン成形品は、その発泡後に硬化と内部応力の減少の目的で養生処理を施しておくことが好ましい。この場合、好ましくは高密度発泡ポリウレタン（Polyurethane Foam High Density, PUF-HD）のブロック又は射出成形品を用い、それにより比較的大径の管路の場合でも、それに応じて予測される一層大きな力を吸収することができるようにするとよい。

本発明による定点管体支持装置においては、断熱材、即ち断熱構体を、定点管体支持装置装着部位の管路及び定点管体支持装置装着自体の外殻とに堅固に結合するために、回動及び軸方向移動防止手段が断熱構体のための外側支承部と内側支承部とを有しており、外側支承部は外殻に予め堅固に固定され、内側支承部は現場作業で管路に堅固に固定結合される。内側支承部によって管路の径方向と軸方向の力並びに管路の長手軸周りのモーメントが管路から断熱構体へと伝達され、これらの力は断熱構体を通して外側支承部へ伝えられ、外側支承部から基体に固定された外殻へと伝えられることになる。管路長手軸と直交する横断面内に軸心をもつ曲げモーメントの吸収は、主に定点管体支持装置自体の充分な軸方向長さ寸法によって果たすことが可能である。

外側及び内側の各支承部は、それぞれ少なくとも１つの周方向リブ及び少なくとも１つの軸方向リブとを有していることが好ましい。また断熱構体には、これらのリブに対応する複数の凹部が設けられ、これらの凹部には、管路に対して装置本体が装着されたときに対応する周方向リブ又は軸方向リブが嵌入して係合状態となる。この場合、各リブは完全に、即ちリブが支承部のほぼ底部に達するまで凹部内へ突入するような寸法で嵌入することが好ましい。定点管体支持装置全体の同心構造に対応して、外側支承部のリブは径方向内側へ向かって突出し、内側支承部のリブは径方向外側へ向かって突出していることが好ましい。

内側支承部の個々のリブは、該内側支承部の組み立てに際して個別に管路上に溶接してもよい。現場作業による溶接の技術的観点から推奨できない隅肉ガセット溶接を避けるため、別の変形実施形態として軸方向リブを周方向リブから或る端面間距離だけ離して管路に固定することも可能である。各リブに対する溶接作業による管路への入熱を減じる目的で、少なくとも周方向リブ又は少なくとも１つの径方向リブ或いはその両者に限定して管路に溶接することも可能であり、その場合、管路に溶接しなかったリブは、管路と溶接された少なくとも１つのリブと溶接して支持すればよい。断熱構体の断熱材や外殻を新品に交換する場合、これらは基体に新たに溶接されるが、元の内側支承部自体は管路上に残しておくこともできる。

断熱材に関してアンダーカット部の形成を回避するために、内側支承部と外側支承部の各支承部における分割面内に位置する周方向端面の各一方をそれ自身の軸方向リブで終端させることができる。それにより断熱材の半割体間の継目が径方向内側及び径方向外側へ向かってそれぞれ軸方向リブに当接し、かくして安定性が改良され、外部からの湿気などが継目へ直接侵入することが一層困難になる。

但し、外側支承部の各軸方向リブは分割面に対して周方向に４５°の角度間隔をあけて配置されていることが好ましい。これにより、各軸方向リブは組込み位置において定点管体支持装置内で内側支承部の軸方向リブに対して４５°だけ変位した位置に配置されることになる。この場合、アンダーカット部の形成を回避するために外側支承部の各軸方向リブは直角二等片三角形の横断面輪郭形状を有するアングル型材で形成し、この型材の直角二等辺三角形の２つの等辺が底辺側の各端部において外殻の内面に結合されると共に径方向内側で互いに直角な頂角を成して外殻の内面との間に中空スペースを形成するようにすることができる。これにより該型材の断熱材側の二等片の各外面は、断熱構体及び外殻の分割面に対して一方が直角に、他方が平行に向くことになるので、内側支承部の軸方向リブの位置と４５°ずつ変位しているにもかかわらず、外側支承部の各軸方向リブによるアンダーカット部は形成されない。従って断熱材を損傷することなしに、或いはアンダーカット部を埋めるための付加的な成形部材を必要とすることなしに、外側支承部の半割体を分割面に対して直交する操作方向で断熱材上へ取り付け、或いは断熱材から引き外すことが可能となる。アングル型材と外殻の内面との間に形成される中空スペースには、好ましくは熱絶縁プラスチック材料が発泡充填されていることが好ましい。この目的には好ましくは発泡ポリウレタンが使用される。この中空スペースを発泡ポリウレタンで充填するために、アングル型材の二等片の少なくとも一方、又は周方向リブの軸方向リブとの結合部側の端面部分に、長手方向に離れた一対の開口部、即ち中空スペース内へ発泡材を注入するための注入開口部と、発泡材を注入する際に中空スペースから排気するための排気開口部とが設けられる。このうち、注入開口部は周方向リブの一部に設けることが好ましい。

分割部品同地を結合するための結合部材は、例えば外殻の外周に巻き付けて緊締する周方向バンドを備えていても良い。但し、結合部材は分割部品同士を周方向に関して結合するネジ連結機構を有することが好ましく、このネジ連結機構により外殻及び該外殻に嵌合及び摩擦結合されている断熱構体からなる分割部品同士を周方向に関して互いに結合し、好ましくは更に緊締するようにするとよい。この場合、ネジ連結機構は外殻の分割面近傍縁部における外面に固定配置された対構成の突部を有し、これら各突部は最大の力が予測される方向に対して好ましくは直角方向に、従ってそれぞれ分割面に対して平行に径方向外方へ突出して両分割部品同士で互いに対面するように配置され、各突部には周方向の接線に沿ってボルト通し孔が設けられ、このボルト通し孔に通されたボルトにナットを螺合して、対構成で対面する突部同士が連結される。この場合、ネジ連結機構の弛みを防止するための付加的な固定ディスクとダブルナットを組み込むことができる。ネジ連結機構には付加的にバネ機構を組み込んで連結状態の突部間に押圧力を作用させておくことが好ましく、それにより分割部品の熱変化による相互変位を補償することができる。このためのバネ機構には、ボルトの頭部と該ボルト頭部側の突部の端面との間に皿バネを配置して構成することができる。これにより、ネジ連結機構は両分割部品同士をほぼ不変のバイアス力で相互に押し付け合う方向へ付勢した状態にて確実に連結することになる。皿ばねの代わりに、或いはそれに加えて、対面する突部同士を連結する引っ張りバネをバネ連結機構に設けてもよく、この引っ張りバネは、上述したボルトと同じ突部又は別の突部によって保持することができる。

内側支承部は管路の素材と同等の所謂合金鋼で構成することが好ましい。即ち、熱膨張率、溶接挙動及び腐食挙動等、材料特性が管路と実質的に等しいという利点により、内側支承部を定点管体支持装置で支持される管路と同等の材料で構成することが推奨される。製造コストを削減する目的で、外側支承部と外殻は合金鋼以外の炭素鋼、好ましくは表面保護被膜を有する炭素鋼で構成しても充分であり、その場合、好ましくは外側支承部と外殻は互いに同一鋼種で構成すべきである。表面保護被膜を有する炭素鋼材としては、溶融亜鉛メッキ鋼板が効果的である。

断熱構体は、管路へ装着したときに少なくとも外側を向く外面がエラストマー樹脂からなる極低温蒸気遮断層でシールされていることが望ましい。また、断熱材の少なくとも外面は難燃性であることが好ましい。

断熱材の外面は、アルミニウムとポリエステルの積層箔でシールされていてもよい。この目的で、アルミニウム／ポリエステル積層箔を断熱材外面に接着しておくことは好ましいことである。積層箔は、例えば装着作業現場において定点管体支持装置の装着部位に隣接する管路部分の断熱被覆を少なくとも部分的に覆うことができるような寸法形状を有することが好ましい。それにより、定点管体支持装置と隣接する管路断熱被覆との間の径方向の継目も積層箔で覆うことができる。

外殻の外面は、定点管体支持装置を固定するための基体と堅固に結合可能である。このための基体は、例えば３つの溝形鋼を管路軸心周りに９０°間隔で配置した保持構体を備え、各溝形鋼の両フランジ先端部で外殻を把持する構造のものである。管体からの強い力の作用を受けることが予測されるため、外殻は基体構造に溶接しておくことが好ましい。

この場合、分割面は、９０°間隔で隣接する２つの溝形鋼の間においてこれら溝形鋼と約４５°の配置角度間隔となる向きに配置しておくことが好ましい。これに対して、外殻に対する基体による支持部、例えば溝形鋼が下方の一カ所だけに設けられている場合は、分割面は管体からの力とトルクを基体へ軸心対称的に伝達するために、基体による鉛直方向の支持基線に対して９０°の角度変位で水平方向に配置されるべきである。勿論、分割面を基体に対して任意の別の角度方向に位置決めすることも可能である。

本発明の好適な実施形態を図面と共に詳述すれば以下の通りであり、添付の各図において対応する構成部分には同一の参照符号が付されている。

図１には、低温管路Ａのための保冷形定点管体支持装置本体１と、管路Ａの該支持装置を軸受として案内される部分及び基体Ｂの基部溝形鋼が簡略化された斜視図で示されている。装置本体１の管路への装着位置において、基体Ｂの基部溝形鋼Ｃは支持基礎及び装置本体１と堅固に結合されている。装置本体１は外殻２と、該外殻２と管路Ａとの間に配置された断熱構体３とを有し、この断熱構体３が装置本体１内に支承した低温管路Ａを周囲に対して熱的に絶縁している。断熱材４の端面は階段状の構造を有しており、この段付き構造は図示されていない管路隣接部の断熱被覆端面と断熱材４の端面との当接を可能とし、従って管路Ａのここには図示されていない隣接部分との間に連続した断熱被覆を重ねて形成するのに利用される。

断熱構体３は断熱材４を含み、この断熱材は養生処理で硬化された発泡ポリウレタン材料から切削加工されたものである。断熱構体の外殻２と断熱材４はそれぞれ２つの半割体１６に分割されており、その分割面Ｅは軸心に直交する横断面に対して直交する面内に延在し、また同心構造の装置本体１の長手軸もこの分割面内に延在する。２つの半割体１６に分割された外殻２は、半割体同士でネジ連結機構５からなる結合部材により分解可能に結合固定されている。図３の断熱材４を省略した装置本体１の分解斜視図から明らかなように、装置本体１を管路Ａ上に装着する際には、２つの半割体１６に分割された外殻２と断熱材４は側方から管路Ａに対して径方向の装着操作方向ａで取り付け可能であり、しかる後、ネジ連結機構５により互いに締め付け可能である。この場合、各半割体１６の外殻２は、装着状態で互いに隣接する軸方向側面の端縁同士が間隙６を介して隔てられているように寸法設計されており、ネジ連結機構５はこの間隙を橋絡して締結することになる。従ってネジ連結機構５を締め付けることにより所望の締着圧力を調節可能であり、この締着圧力によって両外殻２が断熱構体３の断熱材４を縮径方向に押圧し、それによって装置本体１が管路を抱持するように管路上に保持される。従って、場合によっては熱的にもたらされる外殻２と断熱構体３の体積変化を周方向及び径方向に補償することができる。各半割体１６の分割面に沿った側面が継目７を形成し、この継目の正確な構造を以下に説明する。即ち、継目７は基体Ｂによる鉛直方向の支持基線に対して装置軸心周りに見て約４５°の角度間隔で回動した向きに配置されており、それにより、特に複数の定点管体支持装置を管路長手方向に間隔を開けて配列する場合に保守作業等で作業員がネジ連結機構５へより良好にアクセスすることができるようになる。但し、支持基線に対する継目の向きは、定点管体支持装置自体の構造から容易に明らかなように、原理的には別の角度値の角度間隔とすることも可能である。

図２には、定点管体支持装置本体１の別の実施形態が同様に簡略化された斜視図で示されている。図１に示す定点管体支持装置１の実施形態とは異なり、図２に示す実施形態では、内側断熱材層と外側断熱材層１０との同心二層構造を有する断熱材４を用いており、この場合、２つの断熱材層９、１０の各半割体は互いの分割面が重ならないように或る角度間隔だけ相対回動した向きに配置されている。それにより各断熱材層９、１０の半割体によって形成される２つの継目７が相対的に周方向にずれることになるので、外部から継目７を通して管路Ａへ達する直接的な間隙が遮断される。但しこの場合、２つの断熱材層９、１０を相対回動不能に組み合わせて定点管体支持装置を構成していることが必要であり、これは、例えば断熱材層９、１０同士の接触面間を接着するか、或いはこれら接触面間に図示しない噛み合い凹凸形状や係合又はラッチ形状を与えておくことによって果たすことができる。

図３〜図７は、図１に示す定点管体支持装置の各部詳細構造を示すものであり、但しこれらの図では、図の複雑化を避けて構成を明確に示すために、断熱材４の端面の段付き形状は省いてある。

図３は、管路Ａの一部（装置本体装着部分）の他に、二つの半割体１６に構成された外殻２と、管路Ａ及び外殻２に対する断熱材４の回動と軸方向移動を阻止するための回動及び軸方向移動防止部材１１との構造を示している。回動及び軸方向移動防止部材１１は、断熱構体３の断熱材４のための外側支承部１２と内側支承部１３を有し、この場合、外側支承部１２は外殻２に、内側支承部１３は管路Ａに溶接されている。両支承部１２、１３は、それぞれ周方向リブ１４と軸方向リブ１５を有している。各軸方向リブ１５の両端はそれぞれ周方向リブ１４の側面に当接して堅固に固定されている。軸方向リブ１５は、軸心周りに見て９０°の均一な角度間隔で分配されている。この場合、図３に構成部材の相互の位置関係を示すように、内側支承部１３の軸方向リブ１５は外側支承部１２の軸方向リブ１５に対して軸心周りに見て４５°の角度間隔だけ相対的に回動した位置に配置されている。

図４には、断熱構体半割体１６の断熱材４が斜視図で示されている。各半割体の断熱材には径方向に見て内面と外面にそれぞれ溝状の凹部１７が設けられており、装置本体を組み立てた状態ではこれら凹部１７に外側支承部１２と内側支承部１３の各リブ１４、１５が嵌入して係合し、それにより両支承部１２、１３の間に半割体１６の断熱材４が回動及び軸方向移動しないように保持される。

図５は、図１の定点管体支持装置本体１を基体構造と共に示す横断面図であり、この場合、装置本体１は、基体Ｂの基部溝形鋼Ｃだけでなく、同様に溝形鋼で構成された基体Ｂの左右の側方ステイＤにも固定的に溶接されている。即ち、基体Ｂの基部溝形鋼Ｃと左右のステイＤがそれぞれ一対ずつのフランジ先端部で装置本体１の外殻２を固定的に把持している。図５には、外側支承部１２と内側支承部１３のそれぞれ４つずつの軸方向リブの軸心方向から見た相対角度位置が示されており、この場合、既に説明したように、外側支承部の軸方向リブと鬱側支承部の軸方向リブは相互に４５°の角度間隔でずれた配置となっている。内側支承部１３の軸方向リブ１５のうち互いに同一平面内に位置する２つの軸方向リブは外殻２と断熱材４の半割体と共通の分割面Ｅ内に延在するように配置され、内側支承部１３の残りの２つの軸方向リブ１５はそれに対して直交する方向に延在するように位置決めされている。これにより、断熱材４の半割体１６を装着又は取り外す際の装着操作方向ａに関して逆傾斜のアンダーカット部が内側支承部１３の軸方向リブ１５により形成されることはなく、従ってアンダーカット部の形成により装着又は取り外し時に断熱材４が損傷されたりすることはなく、また係る損傷を回避するための付加的な成形部材も無用となるものである。

内側支承部の軸方向リブに対して４５°ずらして配置された外側支承部１２の軸方向リブ１５は直角二等片三角形の横断面輪郭形状を有するアングル型材で構成されている。このアングル型材の２つの等辺は底辺側の各端部で外殻２の内面に結合されると共に径方向内側に向いて直角な頂角を成し、外殻２の内面との間に中空スペース１８を形成する。それにより、アングル型材の断熱材４側の二等片の各外面は分割面に対して一方が直角に、他方が平行に向いており、外側支承部の各軸方向リブによるアンダーカット部は形成されず、従って外側支承部の半割体は分割面Ｅに対して直交する装着操作方向ａで断熱材４上へ取り付け可能であり、また逆向きに断熱材４から引き外すことが可能である。中空スペース１８には発泡ポリウレタン断熱材が充填されており、この充填のために外側支承部１２の各軸方向リブ１５の一方の端部位置には中空スペース１８に連通するように周方向リブ１４に発泡用樹脂注入開口部１９が設けられ、他端部ではアングル型材の一辺に樹脂注入時の中空スペース１８からの排気のための排気開口部２０が設けられている（図３）。

継目７は、弾性シール材８の充填によって封止されており、これにより、一方では断熱材４の内部へ周囲空気中の湿気が達して凍結により断熱材４を破壊してしまうことが効果的に回避され、他方では熱による外殻２と断熱材４の体積変化をシール材の弾性によって補償することができる。継目７は、径方向内側へ向かって、そこに設けられている内側支承部１３の軸方向リブ１５に達しており、それによって周囲空気中の湿気の侵入に対する更なる障壁が形成される。継目７の径方向外側の端部には、それぞれ階段状に両側へ延在する継目拡幅部２１が設けられており、該継目拡幅部２１の内部に断熱材４の部分片２２がそれぞれ挿入され、これら部分片は各継目拡幅部２１内に適合した形状で継目７内に軸方向に延在している。この部分片２２は、継目７の拡幅部以外の部分も覆っている。この場合、部分片２２の周方向両側の側面の一方が断熱材４に密着接合され、他方の側面が断熱材４との間にが径方向における部分継目２３を形成する。この部分継目２３には、継目７の径方向内側の残余部分と同様に、エラストマー樹脂からなる弾性シール材８が充填されている。それにより、全体として部分継目２３を含む継目７の階段状の構造が得られ、この階段状の構造により断熱材４内部への周囲空気中の湿気の侵入を効果的に阻止することが可能である。

ネジ連結機構５の構造は、図１と、特に図５及び図６に明確に示されている。ネジ連結機構５は複数の突部２４を有し、これら突部は、分割面Ｅを間にして対構成を成して外殻２の分割面Ｅ近傍縁部における外面に固定され、予測される最大の力の作用方向に対して直角で且つ分割面Ｅに対して実質的に平行な方向に延在して互いに対向している。各突部２４はそれぞれ装置本体１の外周の接線方向に延在するボルト通し孔２５を有し、このボルト通し孔を通してボルト２６がそれぞれ対構成の対向突部２４同士を結合するために導入され、各ボルトにはナット２７が螺合されている。この実施形態ではナット２７はネジ連結機構５をロックするのダブルナットとなっている。ネジ連結機構５は、ここでは複数枚重ねられたリング状の皿ばね２８からなるバネ機構により付勢されており、この場合、皿ばね２８のリング穴にボルト２６が通されて皿バネが保持され、ボルト頭部２９とそれに対面する突部２４の端面との間で皿バネ２８が圧縮されると反発押圧力を生じ、それによってネジ連結機構５が付勢されるようになっている。従って、ネジ連結機構５は二つの半割体１６の外殻２同士をほぼ一定のバネ力で一体に結合し、それによる一定で均一な圧縮力が二つの半割体１６から断熱構体３の断熱材４を介して管路Ａと溶接された内側支承部１３に作用し、結果として装置本体は一定且つ全周均一な力で管路Ａに締着されることになる。

図７には、内側支承部１３の２つの半割体が分離した状態で示されており、この場合、分割面Ｅは、既に説明したように、各半割体で内側支承部１３の一方の軸方向リブ１５が分割面Ｅ内に延在し、他方の軸方向リブ１５がそれと直交する面内に延在するように選ばれている。

本発明の第１実施形態による保冷形定点管体支持装置の斜視図である。本発明の第２実施形態による保冷形定点管体支持装置の斜視図である。図１の定点管体支持装置の各部を分解して示す斜視図である。図１の定点管体支持装置における断熱構体半割体の断熱材部分を軸方向突出部を省略して示す斜視図である。図１の定点管体支持装置を基体構造と共に示す横断面図である。図４のＶ部分の拡大側面図である。図３に示す内側支承部の２つの半割体を示す斜視図である。

符号の説明

１定点管体支持装置本体
２外殻
３断熱構体
４断熱材
５ネジ連結機構
６間隙
７継目
８シール材料
９内側断熱材層
１０外側断熱材層
１１回動及び軸方向移動防止部材
１２外側支承部
１３内側支承部
１４周方向リブ
１５軸方向リブ
１６半割体
１７凹部
１８中空スペース
１９注入開口部
２０排気開口部
２１継目拡幅部
２２部分片
２３部分継目
２４突部
２５ボルト通し孔
２６ボルト
２７ナット
２８皿ばね
２９ボルト頭部
Ａ管路
Ｂ基体
Ｃ基部溝形鋼
Ｄステイ
Ｅ分割面
ａ装着操作方向

Claims

管路(Ａ)に作用する軸方向及び径方向の力とモーメントを吸収及び伝達するために管路(Ａ)と基体(Ｂ)とに固定可能な管路用、特に低温管路用の保冷形定点管体支持装置であって、装置本体の外殻(２)と支持対象の低温管路との間に介装した固体断熱材(４)により支持対象の低温管路を周囲環境から保冷する断熱構体(３)と、支持対象の低温管路及び外殻(２)に対して前記断熱材(４)の回動と軸方向移動とを阻止する回動及び軸方向移動防止手段(１１)とを備え、この回動及び軸方向移動防止手段が断熱構体(３)のための外側支承部(１２)と内側支承部(１３)を有し、外側支承部(１２)は外殻(２)に予め固定されている一方で内側支承部(１３)は現場作業で管路(Ａ)に固定結合され、装置本体(１)が管路(Ａ)に対してほぼ径方向の装着操作方向(ａ)で着脱可能な少なくとも一つの分割部で分割された分割部品からなり、この分割部の分割面(Ｅ)が管路横断面と直交する面内にあり、装置本体(１)には前記分割部によって分割された分割部品同士を分解可能に結合及び固定する結合部材が設けられているものであって、前記外側及び内側の各支承部(１２、１３)がそれぞれ少なくとも２つの離隔配置された周方向リブ(１４)と４つの周方向に均等間隔で配置された軸方向リブ(１５)とを有し、これら周方向リブ(１４)の側面に各軸方向リブ(１５)の両端が当接固定され、更に前記外側及び内側の各支承部(１２、１３)がそれぞれ２つの支承部半割体に分割され、これら支承部半割体の分割面(Ｅ)が管路横断面と直交する面内にあると共に該分割面内に各支承部の長手軸が延在していることを特徴とする保冷形定点管体支持装置。
装置本体(１)の長手軸が分割面(Ｅ)内に延在していることを特徴とする請求項１に記載の定点管体支持装置。
断熱材(４)と外殻(２)が共通の分割面(Ｅ)を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の定点管体支持装置。
断熱材(４)が２つの半円筒状の半割体からなり、両半割体の各側面同士が分割面(Ｅ)上で継目(７)を介して互いに隣接していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
継目(７)に弾性シール材(８)が充填されていることを特徴とする請求項４に記載の定点管体支持装置。
継目(７)が径方向及び軸方向の複数の段付き部分継目(２３)から成り、径方向の部分継目(２３)に弾性シール材(８)が充填され、軸方向の部分継目(２３)を介して隣接する両半割体の各側面同士が互いに支承し合っていることを特徴とする請求項４に記載の定点管体支持装置。
継目(７)の両側の径方向外端部にそれぞれ階段状の継目拡幅部(２１)が設けられ、これら継目拡幅部の内部に断熱材(４)の更なる部分片(２２)がそれぞれ挿入され、これら部分片(２２)が各継目拡幅部(２１)内に適合した形状で軸方向に延在していることを特徴とする請求項６に記載の定点管体支持装置。
断熱材(４)が軸方向に外殻(２)を越えて突出していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
断熱材(４)が同心複層構造を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
断熱材(４)が予め製作された発泡ポリウレタンブロックからの切削加工品又は予め定められた形状に直接発泡成形された成形品であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
各支承部がそれぞれ少なくとも１つの周方向リブ(１４)と少なくとも１つの軸方向リブ(１５)を有し、断熱構体(３)にはこれらリブ(１４、１５)に対応する複数の凹部(１７)が設けられ、これら凹部には対応する各リブ(１４、１５)が管路に対して装置本体が装着されたときに係合していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
外側支承部(１２)のリブ(１４、１５)が径方向内側へ突出し、内側支承部(１３)のリブ(１４、１５)が径方向外側へ突出していることを特徴とする請求項１１に記載の定点管体支持装置。
内側支承部(１３)を構成する各支承部半割体の分割面(Ｅ)内に延在する周方向両端面がそれぞれ軸方向リブ(１５)によって形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
外側支承部(１２)の各軸方向リブ(１５)が分割面(Ｅ)に対して周方向に４５°の角度間隔をあけて配置されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
外側支承部(１２)の各軸方向リブ(１５)が直角二等辺三角形の横断面輪郭形状を有する型材からなり、この型材の直角二等辺三角形の２つの等辺が底辺側の各端部において外殻(２)の内面に結合されると共に径方向内側で互いに直角な頂角を成して外殻(２)の内面との間に中空スペース(１８)を形成していることを特徴とする請求項１４に記載の定点管体支持装置。
中空スペース(１８)に断熱プラスチック材が発泡充填されていることを特徴とする請求項１５に記載の定点管体支持装置。
前記結合部材が前記分割部品同士を周方向に関して結合するネジ連結機構(５)を有することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
ネジ連結機構(５)が外殻(２)の分割面(Ｅ)近傍縁部における外面にそれぞれ径方向外方へ突出して互いに対面するように固定配置された対構成の突部(２４)を有し、これら各突部(２４)には周方向の接線に沿ってボルト通し孔(２５)が設けられ、このボルト通し孔に通されたボルト(２６)にナットを螺合して、対構成で対面する突部(２４)同士を連結していることを特徴とする請求項１７に記載の定点管体支持装置。
ネジ連結機構(５)が連結状態の突部間に押圧力を作用させるバネ機構を備えていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の定点管体支持装置。
バネ機構がボルトの頭部(２９)と該ボルト頭部(２９)側の突部(２４)の端面との間に配置された皿バネ(２８)を有することを特徴とする請求項１９に記載の定点管体支持装置。
内側支承部(１３)が合金鋼製であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
外側支承部(１２)と外殻(２)が溶融亜鉛メッキ鋼板製であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
断熱構体(３)の一部として断熱材(４)の少なくとも管路への装着状態で外面となる表面がエラストマー樹脂製の極低温蒸気遮蔽層によってシールされていることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
断熱材(４)の外面がアルミニウムとポリエステルの積層箔でシールされていることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。
積層箔が現場における管路への装着時に隣接する管路保冷断熱被覆を少なくとも部分的に覆う寸法形状を有することを特徴とする請求項２４に記載の定点管体支持装置。
外殻(２)が定点管体支持装置固定用の基体(Ｂ)に外側で固定連結されていることを特徴とする請求項１〜２５のいずれか１項に記載の定点管体支持装置。