JPH0313471B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、ロケツト燃料等を輸送する真空断
熱二重配管の構造の技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この発明は、バヨネツト継手等の継手
部を両端に有して外部に対し密閉され、屈曲部を
有する外管がその中途に伸縮継手を介装付設させ
ていると共に、内管を連通内装させて１ユニツト
の二重配管を構成し所定数複数ユニツト連結自在
にされている二重配管構造に関する発明であり、
特に、１ユニツトの二重配管の両端の一対の継手
短管間にベローズを一体的に介装し、該一対の相
対向する継手短管の対向する端部に環装したフラ
ンジの上下部にヒンジプレートを各々対向延設さ
せてピン枢支させ、その両側方向に伸縮曲折自在
にされた伸縮継手が外管の屈曲部を含む部分に３
個以上介装されている二重配管構造に係る発明で
ある。

〈従来の技術〉 周知の如く、人工衛星打上げ用のロケツトの燃
料等には、液体水素等の燃料が使用されており、
該種液体燃料をロケツトに輸送供給するに際して
は、燃料の不測の事故等に対処するべく断熱性の
向上等のために真空断熱二重配管が用いられてい
る。

而して、該種真空断熱二重配管は、第１，２図
に示す様に、コの字状の二重配管１ａ、Ｌ字状二
重配管１ｂの如く曲折部を有すると共に、外管２
と内管３より構成されて１ユニツト毎に分割され
ており、目的地まで搬送し易いように所定数複数
ユニツトが連結されるようにされている。

そして、該二重配管１ａ，１ｂの両端には継手
部としてのバヨネツト継手４，４が一体連結され
ていると共に、内管３が一端のバヨネツト継手４
外から外管２内に同心状に挿入されて他端のバヨ
ネツト継手４に連通突出され、又、外管２と内管
３により形成される真空部５は所定の手段を介し
て真空引きされて真空になつており、更に、該外
管２の中途には、内管３と外管２の温度差による
内外管の伸縮差が大きいことにより発生する歪を
吸収できるようにベローズ６が一体形成されてい
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 さりながら、上記外管２に一体形成されたベロ
ーズ６だけでは曲折部を有する二重配管１ａ，１
ｂの内外管の熱挙動による歪を十分に吸収するこ
とが出来ず、その結果、内管３の熱変形が外管２
により拘束され、バヨネツト継手４，４に大きな
曲げ応力が集中して該バヨネツト継手４が破損し
易く、その結果、液体洩れ等が発生する虞れがあ
るという欠点があつた。

又、ヒンジベローズを１個、又は、２個用いた
場合にも機構学上内管３の動きを拘束するため、
同様の欠点があつた。

又、外管２と内管３により形成される真空部５
の真空引きに際し、バヨネツト継手４，４に真空
引きによる推力が印加され、該バヨネツト継手
４，４に大きな曲げ応力が発生するという不具合
もあつた。

尚、熱収縮による内外管２，３の接触等を防ぐ
ためにスペーサ等を介装させることも考えられる
が、この場合、上述と同様に真空引きによる推力
に対抗出来るような強度に設計しなければなら
ず、当該スペーサの材質等の点で実現出来ない不
都合さがあつた。

そして、例えば、特公昭51−13881号公報発明
にみられるような伸縮許容式の真空断熱二重配管
構造もあるが、かかる構造は１ユニツト管の系内
での伸縮を許容するものであり、所定数複数ユニ
ツト連結されたシステム配管全体の伸縮変形を連
結しながらも全体配管の姿勢変形を防止すること
は出来ないマイナス点があつた。

又、例えば、特開昭55−145880号公報発明に見
られるような複数ユニツト直列連結する配管構造
の態様もあるが、１ユニツト管体にユニバーサル
ジヨイントを設けて外力を逃がすようにした技術
もあるが、配管全体の系として各々のユニツトの
変形をシステムを許容しながらも配管姿勢の変化
を防止することが出来ないきらいがあつた。

〈発明の目的〉 この発明の目的は上述従来技術に基づくロケツ
ト燃料油送等に用いる曲折部を有する二重配管構
造の問題点を解決すべき技術的課題とし、二重配
管の１ユニツトの曲折部近傍の外管に伸縮継手を
介装して内管の変形に対する外管の拘束力を極力
押えるようにし、二重配管端部に印加される集中
応力を減少させて複数ユニツト連結全体系の配管
姿勢を崩さず、液体燃料の洩れを確実に防止する
ようにして各種産業における配管技術利用分野に
益する優れた二重配管構造を提供せんとするもの
である。

〈課題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、前述課題を解決するため
に、一対の継手短管間にベローズ等の伸縮継手を
一体的に介装し、該一対の継手短管の対向端部に
環設したフランジにヒンジプレートを各々対向延
設して延設重複部をピン枢支させた伸縮継手を二
重配管の曲折部近傍の外管に連結し、１ユニツト
の内管の変形による外管の拘束力を該伸縮継手の
伸縮挙動をして分散吸収させて減少するように
し、外管の内管拘束による二重配管の端部に集中
して印加される曲げ応力を抑制させて該端部の破
損を防止し、複数ユニツト連結の配管全体に姿勢
を変化させずに液体燃料の流出洩れを阻止するよ
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第３図以下の図面に
基づいて説明すれば以下の通りである。

尚、第１，２図と同一態様部分は同一符号を用
いて説明するものとする。

第４，３図に示す実施例において、１a′はコ字
状の真空断熱二重配管、１b′はＬ字状の真空断熱
二重配管であり、ともに１ユニツトの配管を構成
するようになつて所定数の複数ユニツトで全体配
管が成されており、曲折部近傍の外管２を含めて
該外管２には後述する伸縮継手としてのベローズ
継手７が３つ連結介装されている。

而して、第５〜８図に示す様に、ベローズ継手
７は、一対の継手短管８，８とベローズ６′より
構成されており、該一対の継手短管８，８の対向
内面にベローズ６′の両端が所定手段を介して一
体的に固定されて該一対の継手短管８，８間にベ
ローズ６′が突出介装されている。

そして、上記一対の継手短管８，８の相対向す
る外面には一対のフランジ９，１０が環設されて
おり、一方のフランジ９の上下面と他方のフラン
ジ１０の上下面には各々軸方向に沿うヒンジプレ
ート１１，１２が対向してオーバーラツプして当
接延設され、その基部下面を各フランジ９，１０
の上下部面に溶接等の手段を介して固定されてお
り、上記各２枚重ねのヒンジプレート１１，１２
はワツシヤ１３を介してピン１４で枢支され、第
８図に示す様に、一対の継手短管８，８が該ピン
１４を軸としてヒンジプレート１１，１２に沿う
両側方向に屈曲自在にされている。

尚、前記各二重配管１a′，１b′の外管２の両端
には、従来態様と同様にバヨネツト継手４，４が
連結され、内管３が同心的に挿入連通されてお
り、該内管３と外管２の真空部５は所定手段を介
して真空引きがなされている。

上述構成において、液体水素のロケツト燃料を
輸送する配管として用いられ、燃料供給源から目
的地までコの字状の真空断熱二重配管１a′、Ｌ字
状の真空断熱二重配管１b′等の各ユニツト毎の配
管を各々所定数複数連結させて接続させて全体配
管とする液体水素輸送の機能が発揮される。

而して、各ユニツト毎の曲折部を有した二重配
管１a′，１b′の内管３に外管２との温度差による
熱荷重や、風、地震等の外力荷重が働いて該内管
３が変形しようとしても、外管２の曲折部近傍に
ベローズ継手７が各々介装されて連結されている
ことにより、内管３に対する内管３の拘束力は該
各ベローズ継手７により分散吸収されると共に、
内管３の変形に対して外管２が機構学的に追従さ
れ、該外管２の拘束力を最小限に抑制することが
出来るようになつている。

又、二重配管１a′，１b′両端のバヨネツト継手
４，４に掛かる曲げ応力も各ベローズ継手７によ
り減少され、無理な力が該バヨネツト継手４等に
印加されることがなく、バヨネツト継手４等の破
損も確実に防止出来るようになり、液体洩れのな
い安定した液体燃料の輸送が行える。

そのようにして、１ユニツト配管内で剛な内管
３が（熱）変形しようとした時その変形を拘束す
ることなく外管２がヒンジ部のベローズ継手部１
により回転し、形状を幾何学的に変形し、配管全
体の系としての配管姿勢に変化がなく、漏れ等を
防止することが出来、全体配管としての機能を特
微的に発揮することが出来る。

尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、ベローズを
二重構造として耐久性、耐圧性を向上させる等
種々の態様が採用可能である。

〈発明の効果〉 以上、この発明によれば、１ユニツトの配管の
両端継手部を介して密閉された外管がその中途に
伸縮継手を付設させていると共に、内管を連通内
装させている二重配管の構造において、該密閉継
手を形成する一対の継手短管間にベローズを一体
的に介装させ、而して、該一対の継手短管の対向
端部に環設するフランジにヒンジプレートを各々
対向延設させてピン枢支したことにより、内管と
外管の温度差による熱挙動の歪を伸縮継手により
十分に吸収することが出来、その結果、内管の熱
変形に対する外管の拘束が最小限に抑制され、曲
折部を有することから二重配管端部に集中し易い
曲げ応力が減少出来て、曲げ応力による端部の破
損を確実に防止出来るという優れた効果が奏され
る。

したがつて、液体燃料の輸送が液体洩れを阻止
して確実になされ、安全に燃料供給が行える利点
である。

加えて、外管と内管の真空部を真空引きして
も、二重配管両端の継手部には何ら影響がないた
め、外部の熱を吸収し易いスペーサ等の付設も最
小限におさえることが可能となり、外部からの熱
吸収も減少される副次的メリツトがある。

そして、１ユニツトの配管を所定数複数ユニツ
ト連して全体配管とした際に１ユニツの内管の変
形を拘束せず、外管がベローズ連結部を介して回
転し１ユニツトの幾何学的形状を変えるだけで全
体配管の姿勢を変化させず全体システムとしては
無理な拘束が生ぜず、したがつて、液体の漏出等
が確実に防止出来るという優れた効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は従来技術に基づく真空断熱二重管
の一部断面図、第３図以下はこの発明の実施例を
示すものであり、第３，４図は第１，２図相当断
面図、第５図はベローズ継手の断面図、第６図は
ベローズ継手の側面図、第７，８図はベローズ継
手の平面図である。 ４……継手部、２……外管、７……伸縮継手、
３……内管、１a′，１b′……二重配管、８……継
手短管、６′……ベローズ、９，１０……フラン
ジ、１１，１２……ヒンジプレート、１４……ピ
ン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 両端継手部を介して密閉された外管がその中
   途に伸縮継手を付設させていると共に内管を連通
   内装させ内外管を真空状態にされ所定数複数のユ
   ニツト二重管の直列がされている二重配管構造に
   おいて、上記伸縮継手が屈曲部を有する外管の該
   屈曲部の前後を含む部分に３個以上介装され該伸
   縮継手の対向する一対の継手短管間にベローズが
   一体的に介装され、而して該一対の継手短管の対
   向端部にて径方向に環設されたフランジにヒンジ
   プレートが外管に沿つて各々対向延設されて、相
   互のオーバーラツプ部がピン枢支されていること
   を特徴とする二重配管構造。