JP6175327B2 - 蒸気配管用断熱フレキシブルホースの製造方法および管状断熱部材 - Google Patents

Description

本発明は、可撓性と断熱性を有する断熱フレキシブルホース、特に蒸気配管に使用される蒸気配管用断熱フレキシブルホースやその製造方法、及びその構成部材に関するものである。

種々の産業用装置に蒸気配管が用いられ、蒸気配管内の蒸気を利用して、熱の移動や圧力の伝達が行なわれる。蒸気配管は、例えば、ゴムシートやゴムタイヤの加硫装置の加熱のための蒸気や、蒸気シリンダーを駆動する蒸気を送る配管として使用される。これら蒸気配管には、配管作業の容易化や装置の開閉動作への追従や装置の振動等に対する耐久性を考慮して、配管の一部に可撓性を有するフレキシブルホースが採用されることがある。蒸気配管からの熱損失を低減するために、蒸気配管用フレキシブルホースにおいても、ホースに断熱層を備えさせた断熱フレキシブルホースが好ましく採用される。

蒸気配管に使用できる断熱フレキシブルホースとしては、例えば、特許文献１に開示されたようなホースが知られている。特許文献１には、樹脂チューブの外面を発泡樹脂・ゴム保温層で被覆した流体移送保温チューブにおいて、該樹脂チューブと該発泡樹脂・ゴム保温層との間に、該樹脂チューブには接着することなく固定されており、かつ該発泡樹脂・ゴム保温層には接着した中間層を設けたホースが開示されており、当該発明によれば、発泡樹脂・ゴム保温層にくびれが発生せず、しかも端末処理が容易な長尺の流体移送保温チューブ及びその製造方法が提供されることが開示されている。

特開２００１−１０８１８８号公報

特許文献１にも開示されているように、管状の断熱部材に蒸気配管用チューブを挿通させて、蒸気配管用断熱フレキシブルホースを得ようとすると、挿通作業そのものが困難となったり、断熱保温効果が不均一となったり、外観不良を生じたりするといった問題が生ずることが知られていた。

特許文献１の発明では、蒸気配管用チューブの外周に特定構造の断熱層を直接形成する製造方法を採用することにより、これら諸問題の解決を図っている。

本発明は、管状の断熱部材に蒸気配管用チューブを挿通させる際の挿通性を改善することを第１の目的とする。また、本発明は、蒸気配管用断熱フレキシブルホースの断熱保温効果の均一性を高めることを第２の目的とする。

発明者は、鋭意検討の結果、外周にブレード層を有する蒸気配管用フレキシブルホースを、発泡していないシリコーンゴム製の内層を有する管状断熱部材に挿通すると、挿通作業の際の挿通性を改善できることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、合成樹脂製の内管と、内管の外周にブレード編みされたブレード層とを有する耐圧性の蒸気配管用のフレキシブルホースを製造する第１の工程と、発泡していないシリコーンゴム製の内層と、内層の外周に一体化された発泡シリコーンゴム製の断熱層とを有する管状断熱部材を製造する第２の工程と、前記フレキシブルホースを、前記管状断熱部材の中空部に挿通して一体化し、蒸気配管用断熱フレキシブルホースを得る第３の工程とを有する蒸気配管用断熱フレキシブルホースの製造方法である（第１発明）。

本発明においては、フレキシブルホースを管状断熱部材に挿通一体化する工程において、フレキシブルホースに張力をかけながら挿通工程を行なうことが好ましい（第２発明）。
また、本発明においては、さらに、前記管状断熱部材の外周に補強繊維をブレード編みした補強ブレード層を設ける第４の工程を有することが好ましい（第３発明）。なお、補強ブレード層を設ける第４工程は、前記第３工程（フレキシブルホースを管状断熱部材に挿通一体化する工程）に先行して行なわれるものであってもよく、第３工程に続いて行なわれるものであっても良い。

また、本発明は、外周にブレード層を有する蒸気配管用フレキシブルホースの外周に被せて断熱処理を施すための管状断熱部材であって、発泡していないシリコーンゴム製の内層と、内層の外周に一体化された発泡シリコーンゴム製の断熱層とを有する管状断熱部材である（第４発明）。
第４発明においては、さらに、断熱層の外周に補強繊維をブレード編みした補強ブレード層を有することが好ましい（第５発明）。

本発明の蒸気配管用断熱フレキシブルホースの製造方法（第１発明）や本発明の管状断熱部材（第４発明）によれば、管状断熱部材に蒸気配管用フレキシブルホースを挿通させる際の挿通性が改善できる。

さらに、第２発明のように、フレキシブルホースに張力をかけながら挿通工程を行なった場合には、より挿通性が改善される。また、第３発明や第５発明のように、断熱層の外周に補強繊維をブレード編みした補強ブレード層を設けるようにすれば、断熱フレキシブルホースの断熱保温効果の均一性を高めることができる。

第１実施形態の蒸気配管用断熱フレキシブルホースの構造を示す一部断面図である。 蒸気配管用フレキシブルホースの形態を示す一部断面図である。 管状断熱部材の形態を示す一部断面図である。 管状断熱部材の他の形態を示す一部断面図である。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお本発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。

まず、本発明にかかる蒸気配管用断熱フレキシブルホースの構成について説明する。図１に、第１実施形態の蒸気配管用断熱フレキシブルホース１の構造を一部断面図で示す。蒸気配管用断熱フレキシブルホース１は、図３に示すような管状断熱部材２に、図２に示すような蒸気配管用のフレキシブルホース３を挿通して、一体化した可撓性ホースである。換言すれば、蒸気配管用のフレキシブルホース３の外周に管状断熱部材２をかぶせるようにして、蒸気配管用断熱フレキシブルホース１が構成されている。
管状断熱部材２と蒸気配管用フレキシブルホース３とは、非接着であることが好ましいが、接着されていても良い。
なお、これらの図ではホース中心線よりも上側半分を断面図で、下側半分を外観図で示している。また、外観図の部分において、ブレード編みされたブレード層の外観を交差する斜線で示している。

蒸気配管用フレキシブルホース３について説明する。図２に示すように、蒸気配管用フレキシブルホース３は、蒸気を内部に通流可能な中空管状の内管３１と、内管３１の外周にブレード編みされたブレード層３２とを有する。内管３１は、内部に流れる高温蒸気を密封し、高温に耐える合成樹脂により形成されたフレキシブルホースである。内管３１は、典型的には、フッ素樹脂やフッ素ゴムの押出成形により形成される。内管に必要な機能が維持される限りにおいて、他の合成樹脂や他の製造方法により内管３１を形成しても良い。また、内管３１は積層構造を有するフレキシブルホースであっても良い。

内管３１の外周には、ブレード層３２がブレード編みされている。ブレード層は最外層に位置する層であり、蒸気配管用フレキシブルホース３の外面には、ブレード層３２が露出している。ブレード層３２は、典型的にはステンレス線により、内管３１を芯にするように編組みされる。ブレード層３２は蒸気配管用フレキシブルホース３の耐圧性を高める。ブレード層は、他の補強材料、例えば、メッキされた軟銅線などの金属線や、補強繊維の糸などによって構成することができる。ブレード層３２と内管３１とは、接着一体化されていることが好ましい。また、蒸気配管用フレキシブルホース３には、他の層や部材など、例えば、アース用の導電層、導電線などを追加しても良い。

管状断熱部材２について説明する。図３に示すように、管状断熱部材２は、内層２１と内層の外周に隣接して一体に形成された断熱層２２を有する。内層２１と断熱層２２とは一体に接着されている。本実施形態においては、管状断熱部材２は、断熱層２２の外側に、さらに補強ブレード層を有する。本実施形態における補強ブレード層はガラスブレード層２３である。また、管状断熱部材２はさらに他の構成部材を備えるものであってもよい。

管状断熱部材２の内層２１は、発泡していないシリコーンゴム（ソリッドシリコーンゴム）によって、中空円筒状（チューブ状）に形成されている。典型的には、内層２１は押出成形を利用して形成される。内層２１の内周面の形態は特に限定されるものではないが、典型的には平滑な円筒状に形成される。また、内層２１の内周面にチューブ軸線方向に沿うような凸条や凹条を設けて、挿入されるフレキシブルホース３との接触面積を減らして、挿通作業の容易化を図っても良い。

管状断熱部材２の断熱層２２は、内層２１の外周に隣接して、発泡シリコーンゴムによって円筒状に形成されている。断熱層２２は、典型的には、内層２１の形成と同時に共押出し成形により、あるいは、すでに形成された内層２１を芯にした押し出し成形により、円筒状に形成され、その後、発泡・架橋工程を経て発泡断熱層に形成される。そして、これら工程を経て内層２１と断熱層２２とは一体に接着される。

管状断熱部材２がガラスブレード層２３を備える場合には、一体化された内層２１と断熱層２２を芯にして、ガラス繊維をブレード編みして、ガラスブレード層２３を形成する。ガラスブレード層２３と断熱層２２とは、互いに接着されていても良いし、互いに非接着であってもよい。なお、断熱層２２の外側に設けられるブレード層は、必ずしもガラスブレード層である必要は無く、他の補強繊維（例えば、アラミド繊維）により編組されたブレード層であってもよい。即ち、ブレード層は、断熱層２２の外周面を保護できるような、補強繊維をブレード編みした補強ブレード層であればよい。補強ブレード層が断熱層２２の外側に設けられることにより、断熱フレキシブルホース１の外周の耐磨耗性や滑り性が良くなり、発泡断熱層２２が損耗することが抑制される。

上記第１実施形態の蒸気配管用断熱フレキシブルホース１は、以下のように蒸気配管に使用できる。ホース１は所定の長さに切断されて、内管３１の両端に配管接続用の口金が取り付けられる。耐圧性が十分に得られるように、口金はブレード層３２とも一体となるように取り付けられることが好ましい。また、管状断熱部材２の末端部を覆うように、熱収縮性チューブなどによって、管状断熱部材２の末端部の処理をすることが、断熱部材を適切な位置に維持する上で好ましい。また、本実施形態のように管状断熱部材２がガラスブレード層（補強ブレード層）２３を含む場合には、ガラスブレード層の末端部を、前記熱収縮性チューブなどによって覆う処理を行い、ガラスブレード層（補強ブレード層）がほつれることを防止することが特に好ましい。

上記第１実施形態の蒸気配管用断熱フレキシブルホース１の製造方法について説明する。蒸気配管用のフレキシブルホース３を、管状断熱部材２の中空部に挿通して一体化することによって、蒸気配管用断熱フレキシブルホース１が製造される。

両者の挿通一体化に先立って、蒸気配管用のフレキシブルホース３、及び、管状断熱部材２が、それぞれ独立した工程で製造される。蒸気配管用のフレキシブルホース３は、樹脂を押出成形した内管３１の外側にブレード層３２をブレード編みすることにより製造される。ブレード層３２がフレキシブルホース３の最外層に露出するように製造される限りにおいて、公知の製造方法を適宜組み合わせてフレキシブルホース３を製造することができる。

フレキシブルホース３の製造工程とは独立した別の工程により、管状断熱部材２が製造される。この工程では、たとえば、発泡しないシリコーンゴムと発泡するシリコーンゴムとを、発泡しないシリコーンゴムにより内層２１が構成され、発泡シリコーンゴムにより断熱層２２が構成されるように、それぞれが未架橋の状態で中空管状に共押出しし、発泡・架橋して、内層２１と断熱層２２とを同時に形成しながら架橋接着一体化して、管状断熱部材が製造される。あるいは、架橋あるいは半架橋されている発泡していないシリコーンゴムの内層２１を準備してから、内層２１の外周に発泡する未架橋シリコーンゴムを筒状に押出成形し、発泡・架橋させ、両者を接着一体化して、管状断熱部材を得るようにしても良い。

管状断熱材２がガラスブレード層（補強ブレード層）２３を備える場合には、上記工程で一体化された内層２１と断熱層２２を芯にしてガラス繊維をブレード編みしたり、あらかじめブレード編みされていたガラスブレード材を内層２１と断熱層２２が一体化されたものの外側に被せるようにしたりしても良い。また、ガラスブレード層（補強ブレード層）２３は、必ずしも管状断熱部材２の製造工程において断熱層２２の外側に一体化されなければならないものではなく、内層２３と断熱層２２のみからなる管状断熱部材２にフレキシブルホース３を挿通し一体化した後で、管状断熱部材の断熱層２２を覆うようにガラス繊維（補強繊維）をブレード編みして形成するようにしても良い。

フレキシブルホース３と管状断熱部材２を準備した後に、フレキシブルホース３を管状断熱部材２の中空部に挿通して一体化し、蒸気配管用断熱フレキシブルホース１を得る。この挿通一体化工程においては、フレキシブルホース３や管状断熱部材２を所定の長さに切断して挿通工程を実行することが好ましい。また、フレキシブルホース３の挿入先端部にパイロットワイヤなどを接続して、パイロットワイヤを先行させて管状断熱部材２に挿通させて、フレキシブルホースに張力を与えながら、フレキシブルホース３の挿通工程を実行することが特に好ましい。あるいは、フレキシブルホース３に挿通作業用のシャフトを通しておいて、フレキシブルホースの挿入先端の側をシャフト先端部に固定した状態としながら、フレキシブルホースに張力を与えて、フレキシブルホース３の挿通工程を実行することも好ましい挿入工程の形態である。

本発明の作用及び効果について説明する。上記製造方法においては、フレキシブルホース３のブレード層３２と、管状断熱部材２の発泡していない（ソリッド）シリコーンゴム製の内層２１とが、両者の挿入作業時に直接接触することになる。ブレード層３２は、その外表面に線材が編組みされた立体的な編み構造を有しているため、ブレード層３２と内層２１の接触は、点接触や線接触のような接触形態となり、両者の間に適度な隙間ができる。すると、シリコーンゴム製の内層２１と、挿通されるべきフレキシブルホース３の外表面（ブレード層３２の外表面）との摺動抵抗が少なくなる。従来技術においては、挿入作業時に、フレキシブルホースの外周面と管状断熱材の内周面とが、べったりと密着して摺動できなくなり、それ以上挿通できなくなってしまいやすかった。

従って、上記製造方法によれば、管状の断熱部材に蒸気配管用フレキシブルホースを挿通させる際の挿通性を改善することができる。

また、本発明においては、フレキシブルホース３と管状断熱部材２との挿入工程において互いに摺動するのは、ブレード層３２と発泡していない（ソリッド）シリコーンゴム製の内層、であるため、挿入工程において、ブレード層が発泡断熱層とこすれあって、発泡断熱層を損耗させたり、発泡断熱層から離脱したゴムの粉がフレキシブルホースを汚染させたりするような不具合も未然に防止される。

挿通性を改善するためには、フレキシブルホースの挿通工程において、ブレード層を備えるフレキシブルホースに張力を与えながら、挿通工程を実行することが好ましい。ブレード層を備えるフレキシブルホースに張力を与えることにより、ブレード層が伸長し縮径するように変形しようとするため、挿通されるべきフレキシブルホース３の外径が小さくなって、挿通工程における挿通性がより改善される。

また、上記実施形態に示したように、管状断熱部材の断熱層２２の外周部にガラスブレード層２３を設けた場合には、蒸気配管用断熱フレキシブルホース１の断熱保温効果の均一性を高めることもできる。これは、ガラスブレード層（補強ブレード層）２３が断熱層外周部に設けられていると、蒸気配管用断熱フレキシブルホース１が屈曲した形態で配管される部位においても、断熱層２２にしわがよりにくくなり、断熱層２２が均一に維持されやすくなるためである。断熱材２２にしわがよってしまうと、しわの部分で断熱効果が低下しやすい。断熱材２２へのしわの発生を防止する観点からは、ガラスブレード層（補強ブレード層）２３が、断熱層２２の外周面に密着するように設けられていることが好ましい。また、ガラスブレード層（補強ブレード層）２３が、断熱層２２の外周面に接着一体化されていることも、同じ理由で好ましい。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に本発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。

本発明における管状断熱部材は、必ずしも、断熱層２２の外周にガラスブレード層（補強ブレード層）２３を備えるものである必要はない。例えば、図４に示したように、内層４１と断熱層４２のみによって管状断熱部材４を構成するようにしても良い。このような実施形態としても、管状断熱部材４へのフレキシブルホース３の挿通性は第１実施形態と同様に改善される。

また、フレキシブルホース３の管状断熱部材２への挿通性を高めるために、滑剤を併用しても良い。滑剤としては、オイルやタルク粉末や石鹸などが例示される。滑剤としては、フレキシブルホース３や管状断熱部材２の構成部材の機能に悪影響を与えないようなものを選択することが好ましい。また、滑剤は、フレキシブルホース３の外周のブレード層に塗布したり、ブレード層の編み構造の隙間に入るよう含浸させたりすることが好ましく、そのようにすれば、ブレード層３２と管状断熱部材の内層２１との接触部位に滑剤が円滑に供給され続けることになり、挿入性をさらに高めうると共に、長いフレキシブルホースを管状断熱材に挿入することが可能となり、より長い断熱フレキシブルホースを提供できるようになる。

本発明の製造方法によれば、断熱フレキシブルホースを製造する際の挿入性が改善でき、製造されたホースは蒸気配管に使用できて産業上の利用価値が高い。

１ 蒸気配管用断熱フレキシブルホース
２ 管状断熱部材
２１ 内層
２２ 断熱層
２３ ガラスブレード層（補強ブレード層）
３ 蒸気配管用フレキシブルホース
３１ 内管
３２ ブレード層
４ 管状断熱部材
４１ 内層
４２ 断熱層

Claims (6)

1. 合成樹脂製の内管と、内管の外周にブレード編みされたブレード層とを有する耐圧性の蒸気配管用のフレキシブルホースを製造する第１の工程と、
   発泡していないシリコーンゴム製の内層と、内層の外周に一体化された発泡シリコーンゴム製の断熱層とを有し、前記内層と前記断熱層とが接着している管状断熱部材を製造する第２の工程と、
   前記ブレード層と前記内層とを接触させながら、前記フレキシブルホースを、前記管状断熱部材の中空部に挿通して一体化し、蒸気配管用断熱フレキシブルホースを得る第３の工程とを有する
   蒸気配管用断熱フレキシブルホースの製造方法。
2. フレキシブルホースを管状断熱部材に挿通一体化する工程において、フレキシブルホースに張力をかけながら挿通工程を行なう請求項１に記載の蒸気配管用断熱フレキシブルホースの製造方法。
3. さらに、前記管状断熱部材の外周に補強繊維をブレード編みした補強ブレード層を設ける第４の工程を有する、請求項１または請求項２に記載の蒸気配管用断熱フレキシブルホースの製造方法。
4. 外周にブレード層を有する蒸気配管用フレキシブルホースを中空部に挿通して前記フレキシブルホースに断熱処理を施すための管状断熱部材であって、
   発泡していないシリコーンゴム製の内層と、この内層の外周に一体化された発泡シリコーンゴム製の断熱層とを有し、
   前記内層と前記断熱層とが接着しており、
   前記内層が、前記フレキシブルホースのブレード層に対して、接触して摺動可能である、管状断熱部材。
5. さらに、断熱層の外周に補強繊維をブレード編みした補強ブレード層を有する請求項４に記載の管状断熱部材。
6. 合成樹脂製の内管と、この内管の外周にブレード編みされたブレード層とを有する耐圧性の蒸気配管用のフレキシブルホースと；
   発泡していないシリコーンゴム製の内層と、この内層の外周に一体化された発泡シリコーンゴム製の断熱層とを有する管状断熱部材とを備え、
   前記管状断熱部材の中空部に、前記フレキシブルホースが挿通して一体化した蒸気配管用断熱フレキシブルホースであって、
   前記管状断熱部材において、前記内層と前記断熱層とが接着しており、
   前記管状断熱部材の内層に対して、前記フレキシブルホースのブレード層が接触して、前記管状断熱部材の中空部に、前記フレキシブルホースが非接着状態で挿入されている、
   蒸気配管用断熱フレキシブルホース。

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