JP5615526B2 - 断熱二重管 - Google Patents
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Description
本発明の断熱二重管は、両端を媒体流通管に接続される中空円筒状の内管には熱膨張吸収ベローズが配設されるので、内管の流路内側を高温流体が通過して内管が加熱されても、熱膨張吸収ベローズによって内管の熱膨張が吸収されて、内外管の熱膨張の差に起因する変形が防止される。
図1(a)に示すように、本実施の形態の断熱二重管1は外管2と内管3とを有してなる。
内管3の内側には、例えば気化(蒸発)した流体が流通する流路4となる。
また外管2と内管3との間は断熱層5とされる。断熱層5は,外管2と内管3との間を気密に保持した真空層とすることができる。また特には真空層としない場合も熱伝導率が空気以下の気体層とすることができる。この気体層を形成する気体には,例えば空気,窒素,アルゴン,キセノンなどを用いることができる。
また断熱層5に配管を接続し,真空ポンプで排気しながら使用するようにしてもよい。
その様に断熱層5を真空にする場合には,予め断熱層5を真空にし,気密封止することもできる。同様に断熱層5に空気以外の気体を入れる場合,予め断熱層5に所要の気体を導入し,気密封止するようにしてもよい。
以上の内管3の熱膨張吸収ベローズ6の配置位置及び内管3の熱膨張吸収ベローズ6の配置個数は,特には限定されず、断熱二重管1の配設態様との関係で適宜に設定することができる。但し、熱膨張吸収ベローズ6は軸方向の力により容易に伸縮するという機能を備える必要があり、そのベローズ山数は、1山以上とするのがよい。
以上の熱膨張吸収ベローズ6のベローズ山数及び配置個数は,実施過程における内管3と外管2の実際の伸び量の差を元に適切に設定することができる。
熱膨張吸収ベローズ6の内管3に対する接続及び断熱ベローズ9の外管2に対する接続には,溶接,ロウ付など、いずれも利用することができる。
しかし本実施の形態の断熱二重管1では、支持構造部7に、極めて熱容量が低く、熱抵抗が高い断熱ベローズ9が設けられており、この断熱ベローズ9と断熱層5によって、内管3から外管2への熱伝導が最小限に抑制されて、断熱二重管1全体が湾曲する程度までの外管2の加熱は生じない。
しかも熱抵抗が高い断熱ベローズ9はそれ自体が収縮性のある蛇腹状にされていることから、外管2と内管3との間に発生する熱伸び差は断熱ベローズ9によっても吸収される。したがって、図2に示す様に断熱二重管1全体が湾曲して床10に接触する危険はない。
図3〜図5に示すように、断熱二重管1は、長尺中空円筒状の外管2と内側が流路4とされた内管3とを有してなる。
円筒形の外管2及び内管3はステンレス製とされ、具体的には例えば耐食性、靭性、延性、加工性、溶接性に優れるオーステナイト系ステンレス管とすることができる。Mo含有の極低炭素鋼(SUS316L)、チタン、ハステロイ を適用することによって、耐孔食・耐粒界腐食性を有するようにすることができる。
なお用途に応じ軽量化を考慮する必要がある場合にはアルミニウム合金を適用することも可能である。
ベローズ12の他端部はユニオンナット13及び継ぎ手14を介して図示しない真空装置に接続される。これによって内管3と外管2との間に長手方向に延びる断熱層5は、真空装置によって真空層として内管3と外管2との間を断熱する。
外管2の両端部には端部金具15が装着される。
この端部金具15は図7、図8に示すように、環状の本体部15aを外管2の内側に嵌合させて外管2に対して装着される。
一方、内管3には、外管2の両端部端部金具15の外側方位置に接続金具8が装着される。この接続金具8に対して内管3の内側を流通する流体の通路となる媒体流通管16が接合される。
断熱ベローズ9は、アルミニウム合金またはステンレスなどで内管3よりも薄肉にされ、かつ蛇腹状にされて伝熱的に長い経路を有することから、極めて熱容量が低く、伝熱の阻害性が高い。また蛇腹状部分において収縮機能を有する。
図8、図9に示すように、断熱ベローズ9は、その一端部を端部金具15の端面に直接接合し、その他端部の内側面を接続金具8の本体部8aの外側面に直接接合し、断熱ベローズ9内側に本体部8aを嵌合させて配設される。
また外管2は、内管3に装着された接続金具8と、接続金具8に一端が装着された断熱ベローズ9と、断熱ベローズ9の他端に装着された端部金具15とを介して内管3に支持される。
本実施例の断熱二重管1は極めて熱容量が低く、放熱性が高い断熱ベローズ9が設けられており、この断熱ベローズ9と断熱層5によって、内管3から外管2への熱伝導が最小限に抑制されて、断熱二重管1全体が湾曲する程度までの外管2の加熱は生じない。
Claims (2)
- 両端を媒体流通管に接続されて内側を流体が流通する流路を形成してその内側面が流通する流体との接触面となる中空円筒状の内管と、その内管が間隙を有して挿通される中空円筒状の外管とを有し、前記内管の少なくとも一部が流体の流通方向と一致する軸方向の力により容易に伸縮する1山以上の熱膨張吸収ベローズが配設され、前記外管にはその両側に内管によって外管を支持する支持構造部が設けられ、前記各支持構造部の接続金具に1山以上の断熱ベローズの一端が接合され、各断熱ベローズの他端は前記外管の端部に接合されることを特徴とする断熱二重管。
- 前記内管が熱膨張吸収ベローズと一体成形され、前記外管が断熱ベローズと一体成形されてなる請求項1に記載の断熱二重管。
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