JPH0141879B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、液体ヘリウム、液体水素、液体窒素
等の極低温液化ガスを移送する横型の真空あるい
は真空積層断熱管として好適な極低温配管のバイ
オネツト継手に関するものである。

〔従来技術〕

従来の極低温配管のバイオネツト継手を第１図
ないし第６図により説明する。

まず、極低温配管のバイオネツト継手は、第１
図に示すように、極低温配管のバイオネツト継手
のめす側におす側を挿入し組み合わされる。

極低温配管のバイオネツト継手のおす側は、極
低温液化ガスの移送流体１５を移送するおす側内
管１の先端部外側に先端金具８を設け、おす側内
管１の外側に空間を介しておす側バイオネツト２
を配し、おす側バイオネツト２の先端を先端金具
８の外側につなげ、おす側バイオネツト２の他端
外側にカバー１４を設け、おす側内管１の外側に
おす側バイオネツト２より大なる径のおす側外管
３を配し、おす側外管３の先端をカバー１４の外
側につなげて、おす側内管１とおす側外管３との
間に真空層７を形成して成る。

極低温配管のバイオネツト継手のめす側は、お
す側内管１の先端に隙間を有してめす側内管４の
先端を続け、めす側内管４の先端部外側で先端金
具８に対向してめす側ハウジング９を設け、おす
側バイオネツト２の外側に隙間を有してめす側バ
イオネツト５を配し、めす側バイオネツト５の一
端をめす側ハウジング９の外側につなげ、めす側
バイオネツト５の先端部外側にフランジ１１を設
け、めす側内管４の外側にめす側バイオネツト５
より大なる径のめす側外管６を配し、めす側外管
６の先端をフランジ１１に当ててつなげ、めす側
内管４とめす側外管６との間に真空層７を形成し
て成る。

めす側におす側を挿入した状態で、めす側のフ
ランジ１１とおす側バイオネツト２の外側に取り
付けたフランジ１０とを、ガスケツト１３を介し
て合わせ、ボルトナツト１２で締結して固定す
る。

移送流体１５は、例えば液体ヘリウム、液体水
素、液体窒素等で、この場合は、おす側内管１側
からめす側内管４側へ流れる。この時、おす側バ
イオネツト２の先端部では第２図に示すようにめ
す側との隙間に流体１５ａが流れ込む。この流体
１５ａは軸方向の奥部へと入り込むが、各部から
の侵入熱により温められて、第３図に示す１５ｂ
の如く周方向を上方へ昇りながらガス化し、容積
膨張して第２図に示す１５ｃとなつて軸方向を逆
流して出てくる。すなわち、隙間に入つた流体１
５は外部よりの侵入熱により対流を生じて、隙間
内を第２図１５ａ，ｃ、第３図１５ｂで示すよう
に回流する。これにより下面側においては軸方向
のフランジ１０，１１に相当近い部分にまで液体
で侵入し、フランジ１０，１１およびその周辺の
熱を奪つて着霜、結露を発生する。

これら着霜、結露および侵入熱の増大を防止す
るために、おす側、めす側の組み合せ部の隙間を
小さくして隙間での流体の対流を防止したり、お
す側の先端部にガスケツトを設けて隙間への流体
の流入を防止する等の対策が採られている。

しかしながら、これらの対策にはそれぞれ次の
ような問題がある。隙間を小さくすると、長物の
組み合わせとなるため加工精度が要求され加工工
数を多く要する。そして、隙間が小さくなると組
立作業が困難となり、特に、大径、長尺化した場
合においてはメンテナンスを含めて着脱作業が著
しく悪化し、したがつて隙間を小さくするだけの
対策では十分な効果が得られない。

また、おす側先端にガスケツトを設ける場合、
作業性を考えてガスケツトは例えば４弗化エチレ
ンなどの高分子材料を使用するが、膨張係数が内
管１および４、外管３および６、バイオネツト２
および５、先端金具８、めす側ハウジング９等の
金属材料より大きいため、運転時の極低温条件下
においては、取り合つている金属材料よりも収縮
量が大きくなり、第４図に示すシールガスケツト
１６のラジアルシールでは半径方向隙間δrが生
じ、第５図に示すようにエンドフエイスシールで
は軸方向隙間δlが発生しシールができない。シー
ル性が失われると、横軸にフランジからの距離を
とり縦軸に温度をとつて示した第６図の継手組み
合せ部の軸方向温度分布のように、軸方向にフラ
ンジに近い点まで極低温液化ガス温度となり、フ
ランジ部への着霜、結露および侵入熱の増大とな
る。そして、第５図に示すエンドフエイスシール
では、フランジ面のシールと同一方向での寸法取
り合いとなるため、おす、めすバイオネツト長さ
とガスケツトの長さの取り合いが現物合わせとな
り、ガスケツトの互換性がなくなつてメンテナン
ス性も悪くなる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の状況に鑑みなされたものであ
り、加工、組み立て等の作業工数が低減できると
ともに、シールが確実にでき、断熱性能および信
頼性を向上できる横型の極低温配管のバイオネツ
ト継手を提供することを目的としたものである。

〔発明の概要〕

本発明は、バイオネツト継手の組み合わせ部の
めす側内管先端部のめす側ハウジングとおす側内
管先端部の先端金具との間で、めす側ハウジング
端面に環状に突設した突起部を設け、突起部側に
広がる形状で突起部の先端外周に接触するガスケ
ツトをおす側の先端金具先端部に取り付、ガスケ
ツトをめす側ハウジングよりも大なる熱膨張係数
の材料として、加工、組み立て等の作業工数が低
減できるとともに、シールが確実にでき、断熱性
能および信頼性を向上できるようにしたものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第７図および第８図
により説明する。第７図は、極低温配管のバイオ
ネツト継手のおす側とめす側とが組み合わされた
状態で、移送流体がおす側からめす側に流れ込む
部分の詳細であり、本図に記載されていない部分
は第１図に示した従来のものと同じで、本図に示
した符号で第１図の符号と同符号は同一部材を示
し、同部分の構造の説明は省略する。

おす側バイオネツト２およびおす側内管１間の
先端に固着された先端金具８と、めす側バイオネ
ツト５およびめす側内管４間に固着されためす側
ハウジング９との間で、先端金具８の先端外周に
は金属でなるめす側ハウジング９より熱膨張係数
の大きい材料の例えば４弗化エチレンなどの高分
子材料で形成されたガスケツト１７が取り付けて
ある。ガスケツト１７の内周面は先端金具８側が
小径でめす側ハウジング９側に向つて広がり形
状、例えば円錐状に形成されており、この円錐状
内周面には、めす側ハウジング９に環状に突設さ
れたハウジング突起１８の先端外周が接触封止さ
れている。

したがつて、運転時の極低温条件下において
は、ガスケツト１７は第８図に破線で示す如く、
軸方向縮みδl、半径方向縮みδrを発生しても、ガ
スケツト１７とハウジング突起１８との接触部
は、縮みδlによるテーパの逃げ量より縮みδrを大
きくすることにより接触面圧は低下せず、逆に増
大しシール性がよくなる。

また、一方、装着時においては、おす側とめす
側の寸法公差を抑えることにより、ガスケツト１
７とハウジング突起１８との接触面圧は、テーパ
の喰込みにより十分得られるようにできると共
に、現物合せによるガスケツト寸法設定の必要も
なくなる。

このように本実施例の極低温配管のバイオネツ
ト継手は、おす側先端金具の外周に固着され内周
が円錐状に形成されたガスケツトの内側に、めす
側ハウジング先端に形成された円筒状のハウジン
グ突起外周を接触封止したので、従来用いられて
いたガスケツトの材質の欠点となつていた性質を
逆に有効に利用できるようにしたものである。即
ち、おす側とめす側との隙間を極端に小さくしな
くともよいため、加工工数を低減できるとともに
組立作業工数を低減でき、極低温域におけるシー
ル性がよいため、隙間への流体の流入が防止でき
断熱性能、信頼性を向上できる。さらに、フラン
ジ部への結露、着霜がないため、周辺の養生対策
が不要となり工数を低減できる。

〔発明の効果〕

以上本発明の極低温配管のバイオネツト継手に
よれば、加工や組み立て等の作業工数を低減でき
るとともに、シールが確実にでき断熱性能および
信頼性を向上できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の極低温配管のバイオネツト継手
部の断面図、第２図は第３図の−矢視部断面
図、第３図は第１図のＡ部詳細図、第４図、第５
図はそれぞれ第１図のＡ部にシール構造を設けた
従来の説明図、第６図は第１図のバイオネツトの
隙間に流体が入つた場合の継手組み合わせ部の軸
方向温度分布説明図、第７図は本発明の極低温配
管のバイオネツト継手の実施例の要部断面図、第
８図は第７図のＢ部詳細図である。 １……おす側内管、２……おす側バイオネツ
ト、３……おす側外管、４……めす側内管、５…
…めす側バイオネツト、６……めす側外管、７…
…真空槽、８……先端金具、９……めす側ハウジ
ング、１５……移送流体、１７……ガスケツト、
１８……ハウジング突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対となる一方のめす側内管と、該めす側内
   管の外側に空間を有し前記めす側内管よりも長く
   突設しためす側外管と、該めす側外管の先端に設
   けられ前記めす側外管より小径の内径を有するフ
   ランジと、前記めす側内管の先端に設けられ前記
   めす側内管より大径の外径を有するめす側ハウジ
   ングと、前記フランジの内側と前記めす側ハウジ
   ングの外側とにつながるめす側バイオネツトとか
   ら成る真空断熱管のめす側に、 一対となる他方のおす側内管と、該おす側内管
   の外側に空間を有し前記おす側内管よりも短く設
   けられたおす側外管と、該おす側外管の先端に設
   けられ前記おす側外管よりも小径の内径を有する
   カバーと、前記おす側内管の先端に設けられ前記
   おす側内管より大径の外径を有する先端金具と、
   前記めす側バイオネツトより小径で前記カバーの
   内側と前記先端金具の外径とにつながるおす側バ
   イオネツトと、該おす側バイオネツトの外面で前
   記先端金具からの軸方向長さが前記めす側のフラ
   ンジ端面から前記めす側ハウジングの端面までの
   軸方向長さより短い位置に取り付けたフランジと
   から成る真空断熱管のおす側を挿入し、 前記めす側フランジと前記おす側フランジとを
   締結してなる横型の極低温配管のバイオネツト継
   手において、 前記めす側ハウジング端面に環状に突設した突
   起部を設け、該突起部側に広がる形状で前記突起
   部の先端外周に接触するガスケツトを前記おす側
   の先端金具先端部に取り付け、該ガスケツトを前
   記めす側ハウジングよりも大なる熱膨張係数の材
   料としたことを特徴とする極低温配管のバイオネ
   ツト継手。