JP7189105B2

JP7189105B2 - 配管支持装置

Info

Publication number: JP7189105B2
Application number: JP2019166251A
Authority: JP
Inventors: 徹大森
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2039-09-12
Also published as: JP2021042826A

Description

本発明は、熱流体を流通させる配管を支持する配管支持装置に関する。

配管を支持する場合には、配管を固定することが好ましい。しかし、熱流体を流通させる配管を支持する場合には、全ての配管を固定すると、配管の熱伸びを拘束することになる。配管の熱伸びを拘束すると、配管に応力が発生し、この応力が、配管の許容値（配管が許容する応力）を、超えてしまう場合がある。そこで、一般的には、一部の配管を移動可能な配管支持装置で支持し、配管の熱伸びにより発生する応力を緩和する。

このような本技術分野の背景技術として、特開平１０－１１０８６４号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、配管を支持するように形成され、下面が水平面に形成された上平板と、地盤又は支持構造物に支持され、上面が水平面に形成された下平板と、下平板と上平板との間に転動自由に介在する複数個の鋼球と、複数個の鋼球と共に移動し、これらの鋼球の相互間隔を保持する球保持枠と、を具備した管支持装置が記載される（要約参照）。

特開平１０－１１０８６４号公報

特許文献１には、配管の水平方向の変位を許容し、配管を支持する配管支持装置が記載される。

つまり、特許文献１には、配管の水平方向の変位を許容する、つまり、配管の熱伸びにより発生する応力を緩和する配管支持装置が記載され、特許文献１に記載される配管支持装置は、複数個の鋼球や球保持枠を有する。

しかし、特許文献１には、複数個の鋼球や球保持枠を有する配管支持装置の設置面積を小さくすることについては記載されていない。

そこで、本発明は、設置面積を可能な限り小さくする配管支持装置を提供する。

上記課題を解決するため、本発明の配管支持装置は、配管を支持するサドルと、サドルに固定される第１プレートと、台座に固定される第２プレートと、第１プレートと第２プレートとの間に設置され、それぞれが第２プレートの上を回転移動する複数個の球と、を有する配管支持装置であって、第１プレートに固定され、球と共に移動し、球を回転可能に保持する球保持部材を有し、球保持部材が、球と球が設置される部位との間に、球よりも直径が小さい複数の小球を有する転がり軸受であることを特徴とする。

本発明によれば、設置面積を可能な限り小さくする配管支持装置を提供することができる。

なお、上記した以外の課題、構成及び効果については、下記する実施例の説明により、明らかにされる。

実施例１に記載する転がり軸受４を有する配管支持装置を説明する説明図である。実施例１に記載する配管支持装置の転がり軸受４を斜視的に説明する説明図である。実施例１に記載する配管支持装置の転がり軸受４を拡大して説明する説明図である。実施例１に記載する配管支持装置の設置位置を説明する説明図である。実施例２に記載する配管支持装置を説明する説明図である。

以下、本発明の実施例を、図面を使用して説明する。なお、実質的に同一又は類似の構成には、同一の符号を付し、説明が重複する際には、その説明を省略する場合がある。

まず、実施例１に記載する転がり軸受４を有する配管支持装置を説明する。

図１は、実施例１に記載する転がり軸受４を有する配管支持装置を説明する説明図である。

実施例１に記載する配管支持装置は、熱流体が流通する配管１を支持（固定）するサドル２と、サドル２に固定され、水平方向に形成される第１プレート３と、床や支持鋼材などの台座６に固定され、水平方向に形成される第２プレート５と、第１プレート３と第２プレート５との間に設置され、それぞれが第２プレート５の上を回転移動する複数個の球（鋼球）７と、第１プレート３に固定され、球７と共に移動し、球７を回転可能に保持する球保持部材（以下、転がり軸受４）と、を有する。

つまり、実施例１に記載する配管支持装置は、サドル２と、第１プレート３と、第２プレート５と、第１プレート３と第２プレート５との間に設置される複数個の球７と、第１プレート３に固定され、球７を回転可能に保持する転がり軸受４と、を有する。

このように、実施例１に記載する配管支持装置は、サドル２が配管１を固定し、サドル２が第１プレート３を固定し、第１プレート３が転がり軸受４を固定し、プレート５が台座６に固定される。つまり、配管１、サドル２、第１プレート３、転がり軸受４が固定される。

そして、配管１、サドル２、プレート３、転がり軸受４の重量を、球７を介して、プレート５、台座６が支持する。配管１は、サドル２を介して、第１プレート３と転がり軸受４と共に、第２プレート５の上を移動する。これにより、配管１の水平方向の変位を許容し、配管１の熱伸びにより発生する応力を緩和する。

このように、実施例１に記載する配管支持装置は、球７を回転可能に保持する転がり軸受４が第１プレート３に固定されるため、配管支持装置の設置面積を小さくすることができる。球７を回転可能に保持する転がり軸受４が第１プレート３に固定されるため、特に、第２プレート５の設置面積を、必要以上に、大きくする必要がない。

つまり、第２プレート５の設置面積を、配管１の水平方向の変位を許容する大きさに設定することができ、第２プレート５の設置面積を、転がり軸受４が移動する大きさ（配管１の熱伸びにより発生する応力を緩和する大きさ）に設定することができる。

そして、転がり軸受４の設置面積、第１プレート３の設置面積を、第２プレート５の設置面積に対応して、小さくすることができ、配管支持装置の設置面積を小さくすることができる。

配管支持装置の移動量が増加すると、配管支持装置の移動量に比例して、第２プレート５、転がり軸受４の設置面積も増加する。しかし、実施例１に記載する配管支持装置は、球７を回転可能に保持する転がり軸受４が第１プレート３に固定されるため、配管支持装置の移動量が増加しても、第２プレート５、転がり軸受４の設置面積は増加しない。つまり、第１プレート３の設置面積に応じた最小限の転がり軸受４の設置面積で、配管支持装置を構成することができる。

また、実施例１に記載する配管支持装置は、球７が転がり軸受４に回転可能に保持されるため、摩擦抵抗を低減することができる。そして、球７が、長期間、繰り返し使用しても、経年劣化による摩擦抵抗の増加を抑制することができる。

次に、実施例１に記載する配管支持装置の転がり軸受４を斜視的に説明する。

図２は、実施例１に記載する配管支持装置の転がり軸受４を斜視的に説明する説明図である。

実施例１に記載する配管支持装置の転がり軸受４は、第１プレート３に固定され、球７と共に移動し、球７を回転可能に保持する。

また、配管１を固定するサドル２は、円柱であり、その水平方向の断面形状は円形である。そして、サドル２の重量を均等に支持するため、第１プレート３は正方形であることが好ましい。更に、転がり軸受４も、第１プレート３及びサドル２の重量を均等に支持するため、正方形であることが好ましい。

なお、第２プレート５の形状は、転がり軸受４の移動方向やその移動方向に対する移動量を考慮して設計される。つまり、配管１の熱伸びによる移動が発生する場合であっても、転がり軸受４が脱落しない大きさ及び形状とする必要があり、第２プレート５の形状は、長方形であっても、正方形であってもよい。

また、転がり軸受４に回転可能に保持される球７は、縦方向と横方向とが同数に、設置する。実施例１では、縦方向３個及び横方向３個の合計９個が設置される。なお、転がり軸受４の設置面積（底面積）と球７の設置個数とは、第１プレート３の底面積に応じて設定される。

なお、実施例１では、第１プレート３の底面積よりも、転がり軸受４の底面積が小さいことが好ましい。これにより、配管支持装置の設置面積を小さくすることができる。

これにより、配管１の水平方向の変位を許容し、配管１の熱伸びにより発生する応力を緩和する。そして、転がり軸受４、第１プレート３、サドル２、配管１の重量を均等に支持することができ、長期間、繰り返し使用しても、経年劣化による摩擦抵抗の増加を抑制することができる。

次に、実施例１に記載する配管支持装置の転がり軸受４を拡大して説明する。

図３は、実施例１に記載する配管支持装置の転がり軸受４を拡大して説明する説明図である。

転がり軸受４は、球７と転がり軸受４の球７が設置される部位との間に、球７よりも直径が小さい複数の小球８を有する。つまり、球７は、球７よりも直径が小さい複数の小球８によって、転がり軸受４の球７が設置される部位に回転可能に保持される。つまり、球７は、複数の小球８と点接触し、回転可能に保持される。なお、小球８も、転がり軸受４の球７が設置される部位に、回転可能に保持される。

これにより、転がり軸受４、第１プレート３、サドル２、配管１の重量を、球７及び複数の小球８により、分散して支持することができ、長期間、繰り返し使用しても、経年劣化による摩擦抵抗の増加を抑制することができる。

また、これにより、配管１、サドル２、第１プレート３が、水平方向のどの方向に移動しても、転がり軸受４の機能（配管１の水平方向の変位を許容し、配管１の熱伸びにより発生する応力を緩和する機能）を有する。

このように、転がり軸受４を第１プレート３に固定し、球７を複数の小球８によって回転可能に保持する転がり軸受４を使用することにより、配管支持装置の設置面積を小さくすることができる。

なお、球７への荷重は、必ずしも垂直方向のみではなく、水平方向や水平方向と垂直方向とが複合した斜め方向にも、発生する可能性がある。そこで、球７を複数の小球８によって回転可能に保持する転がり軸受４を使用することにより、こうした多方向に発生する球７への荷重も支持し、長期間、繰り返し使用しても、経年劣化による摩擦抵抗の増加を抑制することができる。

なお、実施例１では、球７を複数の小球８によって回転可能に保持する転がり軸受４を使用するが、小球８を使用せずに、球７を回転可能に保持する球保持部材を使用してもよい。

次に、実施例１に記載する配管支持装置の設置位置を説明する。

図４は、実施例１に記載する配管支持装置の設置位置を説明する説明図である。

配管支持装置は、熱流体を流通させる配管１に設置される。配管１は、熱流体を流出入する機器１０の取合点１１に接続される。そして、配管支持装置は、取合点１１に接続される配管１の途中に位置する第一支持点１２に設置される。

特に、配管１は、配管１の設置方向に、主に熱伸びするため、配管支持装置は、配管１の設置方向に移動し、配管１の水平方向であって、配管１の設置方向の変位を許容し、配管１の設置方向の熱伸びにより発生する応力を緩和する必要がある。

実施例１に記載する配管支持装置は、転がり軸受４を第１プレート３に固定し、球７を複数の小球８によって回転可能に保持する転がり軸受４を使用することにより、配管支持装置が水平方向のどの方向に移動しても、転がり軸受４の機能を有することができる。

これにより、配管１の設置方向の熱伸びによる第一支持点１２における応力が低減され、取合点１１における反力も低減される。

このように、実施例１によれば、設置面積を可能な限り小さくすると共に、配管１の水平方向の変位を許容し、配管１の熱伸びにより発生する応力を緩和し、長期間、繰り返し使用しても、経年劣化による摩擦抵抗の増加を抑制する配管支持装置を提供することができる。

次に、実施例２に記載する配管支持装置を説明する。

図５は、実施例２に記載する配管支持装置を説明する説明図である。

実施例２に記載する配管支持装置は、実施例１に記載する配管支持装置に比較して、更に、浮き上がり防止機能を有する。

配管１は、熱流体による熱伸びや地震などによる振動により、移動する。そして、配管１の移動方向（配管１への荷重の方向）は、必ずしも水平方向のみではなく、垂直方向や水平方向と垂直方向とが複合した斜め方向にも、力が発生する可能性がある。

そこで、実施例２に記載する配管支持装置は、浮き上がり防止機能を有する。

実施例２に記載する配管支持装置、つまり、浮き上がり防止機能を有する配管支持装置は、更に、第１プレート３及び転がり軸受４の浮き上がりを防止する浮き上がり防止鋼材２０と、第１プレート３と浮き上がり防止鋼材２０との間に設置され、浮き上がり防止鋼材２０の下を回転移動する球（鋼球）７０と、第１プレート３に固定され、球７０と共に移動し、球７０を回転可能に保持する第２転がり軸受４０（以下、転がり軸受４０）と、を有する。

なお、転がり軸受け４０は、球保持部材であってもよい。

浮き上がり防止鋼材２０は、断面形状がＬ字形状であり、一辺の一端が第２プレート５に固定され、他辺の一部が、第１プレート３の一部を覆うように、設置される。そして、浮き上がり防止鋼材２０の他辺の一部と、浮き上がり防止鋼材２０の他辺の一部で覆われた第１プレート３の一部との間に間隙（空間）が形成され、この間隙に、球７０と転がり軸受４０とが設置される。これにより、第１プレート３及び転がり軸受４の浮き上がりを防止することができる。

浮き上がり防止鋼材２０は、配管１の設置方向の両側に設置されることが好ましい。これにより、配管１の設置方向の変位を許容し、配管１の設置方向の熱伸びにより発生する応力を緩和することができる。なお、配管１の設置方向の両側に設置される浮き上がり防止鋼材２０の長さは、転がり軸受４０の移動量に応じて、設計される。

転がり軸受４０は、第１プレート３に固定され、球７０と共に移動し、球７０を回転可能に保持する。また、球７０は、第１プレート３及び転がり軸受４が浮き上がった際には、浮き上がり防止鋼材２０の下に接触し、回転移動する。なお、転がり軸受４０に回転可能に保持される球７０は、配管１の設置方向の両側に同数設置される。例えば、配管１の設置方向の両側に一つずつ設置される。

また、球７０と転がり軸受４０の球７０が設置される部位との間には、球７０よりも直径が小さい複数の小球（図示なし）を有する。つまり、球７０は、球７０よりも直径が小さい複数の小球（図示なし）によって、転がり軸受４０の球７０が設置される部位に回転可能に保持される。つまり、球７０は、複数の小球（図示なし）と点接触し、回転可能に保持される。なお、この小球（図示なし）も、転がり軸受４０の球７０が設置される部位に、回転可能に保持される。

なお、第２プレート５の形状は、実施例１と同様に、転がり軸受４の移動方向やその移動方向に対する移動量を考慮して設計される。

このように、実施例２によれば、設置面積を可能な限り小さくすると共に、配管１の水平方向の変位を許容し、配管１の熱伸びにより発生する応力を緩和し、長期間、繰り返し使用しても、経年劣化による摩擦抵抗の増加を抑制し、第１プレート３及び転がり軸受４が浮き上がりを防止する配管支持装置を提供することができる。

なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成の一部に置き換えることができ、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることもできる。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の一部を追加し、他の実施例の構成の一部と置換し、実施例の構成の一部を削除することもできる。

１…配管、２…サドル、３…第１プレート、４…転がり軸受、５…第２プレート、６…台座、７…球、８…小球、１０…機器、１１…取合点、１２…第一支持点、２０…浮き上がり防止鋼材、４０…転がり軸受、７０…球。

Claims

配管を支持するサドルと、前記サドルに固定される第１プレートと、台座に固定される第２プレートと、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に設置され、それぞれが前記第２プレートの上を回転移動する複数個の球と、を有する配管支持装置であって、
前記第１プレートに固定され、前記球と共に移動し、前記球を回転可能に保持する球保持部材を有し、
前記球保持部材が、前記球と前記球が設置される部位との間に、前記球よりも直径が小さい複数の小球を有する転がり軸受であることを特徴とする配管支持装置。
請求項１に記載する配管支持装置であって、
前記サドルはその水平方向の断面形状が円形であり、前記第１プレートは正方形であり、前記転がり軸受は正方形であることを特徴とする配管支持装置。
請求項１に記載する配管支持装置であって、
前記球は、縦方向と横方向とが同数に設置されることを特徴とする配管支持装置。
請求項１に記載する配管支持装置であって、
前記第１プレート及び前記転がり軸受の浮き上がりを防止する浮き上がり防止鋼材と、前記第１プレートと前記浮き上がり防止鋼材との間に設置され、前記浮き上がり防止鋼材の下を回転移動する球と、前記第１プレートに固定され、前記球と共に移動し、前記球を回転可能に保持する第２転がり軸受と、を有することを特徴とする配管支持装置。