JPH01157471A - セラミック内管と金属外管との結合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は稼動中における配管のずれを防止するように
した技術分野に居する。

〈要旨の概要〉 而して、この発明は所定サイズのセラミック内管に金属
外管を相対重層し、所定部位を部分的に緊結して稼動中
に両管がずれを生じないように結合する方法に関する発
明であり、特に、セラミック内管と金属外管の相対重層
時に該両管の結合部位に金属外管、及び、セラミック内
管の内外面の部位に相対向して所定に劣弧状溝を穿設形
成すると共に、該劣弧状の溝に対してアルミ製等の劣弧
状の金属片を介装し、而して、金属外管の当該部位の外
側に環状加熱とその前後、或は、後部に環状冷却を付与
して軸方向に所定に往復移動させて、当該部位に於ける
セラミック内管と金属外管を部分的に強固に緊結するよ
うにしたセラミック内管と金属外管との結合方法に係る
発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、配管はあらゆる産業に用いられており、単
に始源的な流体輸送機能ばかりでなく、近時においては
構造物や装置の強度部材や情報伝達手段としても用いら
れてきており、極めて多機能的に用いられている。

しかしながら、該種配管はその稼動中における耐圧性、
耐熱性、耐蝕性、耐摩耗性等の多くの、しかも、競合す
る条件の下にあり、したがって、１つの素材から成る単
重管では現技術では対応出来ず、そのため二重管を基と
する複重管がそれぞれの機能を分担し合って対処するこ
とが出来るように用いられている。

而して、近時の材料素材技術の急速な発展により、内管
を耐蝕性、耐摩耗性等に優れたセラミック製のものを用
いるような技術が実施可能となってきている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 而して、セラミック内管に対し耐圧性等を司どる炭素鋼
製等の金属外管を嵌装して用いる二重管等が実用化され
るようになってきているが、セラミック内管と金属外管
とはその物理的性質や機能が異なるために、単なる相対
重層のままでは稼動中にセラミック内管と金属外管とが
相対ずれを起こし所定の機能を発揮することが出来ない
虞がある。

しかしながら、セラミック内管と金属外管とは上述の如
くその素材自体の特性の相違から全領域に於ける緊結は
容易には行えないネックがある難点があった。

特に、セラミック内管と金属外管のユニット管相互の結
合部位に於いてはずれが起こり易く、これまで機械的、
冶金的結合が出来ないという不具合があった。

〈発明の目的〉 この発明の目的は上述従来技術に基づくセラミック内管
に対する金属外管の結合の問題点を解決すべき技術的課
題とし、本来的な優れた特性を有するセラミック内管と
それなりの物理特性を有する金属外管の利点をそれぞれ
生かしながら、両者の嵌装状態において、特に、ユニッ
ト管相互の連結部分に於ける少くとも部分的な緊結を保
証するようにして各種産業における配管技術利用分野に
益する優れたセラミック内管と金属外管との結合方法を
提供せんとするものである。

〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とするこの発明の構成は前述
問題点を解決するために、セラミック内管に金属外管を
相対重層してユニット二重管を得るに際し、例えば、セ
ラミック内管の端部と金属外管の対応する端部等の両管
の結合部位にて両者に相対向して劣弧状の溝を形成する
と共に、該劣弧状の溝に対し劣弧状の金属片を当接介装
させ、金属外管の外側の結合部位相当部位に環状加熱を
付与すると共にその前後少くとも後部に環状冷却を付与
し、該環状加熱と環状冷却とを軸方向に所定に往復動さ
せて環状冷却により環状加熱による金属外管の膨径を阻
止し、環状加熱による強度低下に伴って塑性変形を起こ
させしめ、ついには降伏させて当該結合部位の金属外管
を縮径させて劣弧状の金属片をして金属外管とセラミッ
ク内管の劣弧状の溝に緊結させ二重管を得て、稼動中に
おけるセラミック内管と金属外管の相対ずれを阻止する
ようにした技術的手段を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この発明の実施例を図面を参照して説明すれば以
下の通りである。

第３〜６図に示す基本的原理実施例において、所定サイ
ズのセラミック内管２に対し所定サイズの金属外管１を
相対重層し素管３とし、次いで、第４図に示す様に、金
属外管２の所定部位に高周波誘導加熱装置等の環状加熱
装置４をセットし、その軸方向前後所定部位に水道水に
よるシャワーリング装置等の環状冷却装置５．５をセッ
トし、素管３に対し矢印に示す様に、軸方向相対移動さ
せることにより金属外管１が短円ゝ筒状の端部を有する
場合には環状加熱により当該短円筒状部分は膨径しよう
とするが、その前後にて環状冷却により拘束されるため
に阻止され、第６図に示す様に、押え曲げモーメントＦ
が作用し、環状加熱による強度低下と相俟って塑性変形
を起こし、セラミック内管２側に押え込まれて当接する
ように作用し、ついには降伏して緊結され、環状加熱、
及び、環状冷却が軸方向に移動することにより、当該移
動部分全域に於いて緊結が成され、第５図に示す様に、
緊結管６が得られることになる。

而して、第１〜２図に示す実施例において、上述基本的
態様の原理的実施例に則す環熱縮径法を適用した結合態
様を示すと、セラミック内管２に対し炭素鋼管等の金属
外管１を相対重層し素管３とするに際し、予め該セラミ
ック内管２の端部外周面と金属外管１の相対応する端部
内周面にそれぞれ相対向して周方向長さの等しい劣弧状
の溝７．７′を当該実施例においては等色配列に３つづ
つ穿設し、当該劣弧状の溝よりもやや周方向長さの小さ
いアルミ製の劣弧状の金属片８．８．８を嵌装させてお
く。

そして、当該結合部位の金属外管１の外側に上述基本的
実施例と同様に高周波誘導加熱装置の環状加熱装置４と
その前後所定部位に水通水のシャワーリング装置の環状
冷却装置５．５をセットし、該環状加熱装置４と環状冷
却装置５．５とを所定のブラケットにより一体化して素
管３に対し当該結合部位の所定ストローク前後の範囲内
で所定に往復動させる。

それにより、当該結合部位に於ける金属外管１の部分は
環状加熱による膨径と環状冷却による阻止作用とが相俟
って、これに環状加熱による強度低下とが作用して塑性
変形し、ついには降伏して金属外管１は縮径してセラミ
ック内管２の外面に当接しようとする。

この際、当該結合部位に於ける劣弧状の溝７．７′に介
装されている劣弧状の金属片８は縮径して劣弧状の溝７
．７′内にて金属外管１によりセラミック内管２に対し
緊結作用を強く働かせ、セラミック内管１と金属外管２
との両者間に亘って一種の模が介装された形となってセ
ラミック内管２と金属外管１とが強固に結合される。

この際の熱変形のプロセスにおいて、劣弧状の金属片８
．８の劣弧状の溝７．７′の周方向長さよりやや小さく
されていることにより、緊結において周方向の熱収縮は
吸収され充分な緊結作用を付与することが出来る。

このようにして得られた二重管を所定に稼動させると、
セラミック内管２と金属外管１との間に熱変化が生じて
軸方向に相対ずれが生じるような場合であっても、劣弧
状の金属片８が劣弧状の溝７．７′に緊結して介装され
るためにセラミック内管２と金属外管１とは軸方向に相
対移動はしない。

而して、上述実施例はユニット二重管の１端部に於ける
結合部位に示したが、第３図の実施例に示す様に、ユニ
ット管の複数所定部位に結合部位がある場合には、当該
結合部位の各々について劣弧状の溝７．７′と劣弧状の
金属片８とを介装することにより上述実施例同様に各結
合部位に於ける劣弧状の金属片８のセラミック内管２と
金属外管１に対する緊結が確実に機能することになる。

尚、この発明の実施態様は上述各実施例に限るものでな
いことは勿論であり、例えば、劣弧状の溝と劣弧状の金
属片については上述実施例の周方向配列ばかりでなく斜
め方向に配設することにより、周方向、及び、軸方向の
両者の共通なずれ防止を行うようにする等種々の態様が
採用可能である。

又、設計変更的には金属外管は炭素鋼管製以外の金属外
管でも良く、又、劣弧状の金属片も伯の金属であっても
良いことは勿論である。

〈発明の効果〉 以上、この発明によれば、耐蝕性や耐摩耗性等に優れた
セラミック内管に対し、耐圧性等に優れた炭素鋼管等の
金属外管を相対重層して二重管、或は、それを基礎とす
る複重管を形成するに際し、両者の結合部位に当該結合
部位に相対向する劣弧状の溝を形成して劣弧状の金属片
を介装し、爛熟縮径法を適用することにより劣弧状の溝
に於ける劣弧状の金属片はセラミック内管と金属外管の
両者に対し強固に緊結されて相対ずれを防止するように
機能し、したがって、配管の稼動中におけるセラミック
内管と金属外管の間に周方向や軸方向への相対ずれが防
止されて両者間の剥離等も生ぜず、所定の機能がフルに
発揮される複重管とすることが出来る優れた効果が奏さ
れる。

而して、劣弧状の金属片は劣弧状の溝の内部に介装され
ることにより爛熟縮径法の適用時に劣弧状の金属片が劣
弧状の金属片相互の端部に於いて膨怪力を発生させず、
縮径が充分に吸収されて緊結を確実に生ぜしめることが
出来るという効果が奏される。

特に、ユニット管相互の連結部に於いてはセラミック内
管と金属外管の相対ずれが防止されるために、ユニット
管相互の連結に何ら支障を及ぼさないという利点がおる
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例の態様図であり、第１図は１実
施例の素管の縦断面図、第２図は結合部位に於ける取合
い断面図、第３図は他の実施例の模式側面図、第４図以
下は原理的実施例の基本態様図であり、第４図は素管の
部分断面側面図、第５図は爛熟縮径法の部分断面模式図
、第６図は緊結管の部分断面側面図、第７図は緊結の模
式斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック内管に金属外管を部分的に緊結して結合する
   方法において、両管の結合部位にて金属外管の内側とセ
   ラミック内管の外側に対応的に劣弧状の溝を相対向して
   形成し該劣弧状の溝に劣弧状の金属片を介装し当該部位
   の金属外管の外側に環状加熱とその前後少くとも後部に
   環状冷却を付与して軸方向に往復動させるようにしたこ
   とを特徴とするセラミック内管と金属外管との結合方法
   。