JPH0523648Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、パイプ内を流れる液体の凍結を防止
する凍結防止パイプに関するものである。

（従来の技術） 従来、パイプ内を送られる液体の凍結を防止す
る方法として、前記パイプの外周部に断熱材を設
け、これにテーピング等を適宜被覆部材で固定す
る方法が一般に採られている。

しかしながら、前記方法では、前記被覆部材や
断熱材は外部の環境変化の影響を受けて数年もす
れば朽ちて隙間ができ、さらにそこから水が侵入
して断熱性能が著しく低下するため、定期的に修
理、取り替えが必要で、保守管理に多くの費用と
手間を要するとうい問題点を有していた。

そこで、水道管の凍結を防止する凍結防止パイ
プとして、給水パイプの外周部に真空空間を介し
て外筒を設けた真空二重構造の凍結防止パイプ
が、実開昭59−151971号公報で提案されている。

このものでは、単に給水パイプと外気の接触を
遮断する前述のものに比べ、著しく断熱性能が向
上するうえ、前記真空空間も長期に亘つて初期の
性能を維持することができ、保守管理が容易であ
る。

しかしながら、前記凍結防止パイプでは、外筒
と給水パイプとの接続部はレジユーサ形状をして
いるため、外筒が給水パイプに対して収縮すると
きはよいが、外筒が給水パイプに対して膨張する
と、その膨張量を吸収する場所がない。即ち、一
方向にしか自由度がない。

ところで、真空空間を形成する方法としては、
一般に、給水パイプに取り付けた外筒に開口部を
設け、約450℃の高温状態の炉の中で前記開口部
を介して内部に空気を抜くチツプ管方式と、約
1000℃の真空炉内で前記開口部を蓋で封止する真
空炉方式が知られているが、共に外筒と給水パイ
プが高温の中で加熱される点で共通し、しかも、
給水パイプは外筒に覆われていることから、加熱
時に外筒の方が給水パイプよりも温度膨張が大き
く、外筒の両端部に余分な応力が発生して、排気
直後もしくは経時変化によつてリークが発生する
という問題点を有していた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は前記問題点を解決するためになされた
もので、第１，２図を参照して説明すると、給水
パイプ１０と該給水パイプ１０に外装された外筒
１１との間に真空空間Ｓを形成した凍結防止パイ
プ７において、前記外筒１１の少なくとも一端側
を、前記給水パイプ１０および外筒１１よりも薄
肉の連結部材１３，１４を介して給水パイプ１０
に連結したものである。

（実施例） 以下、本考案を添付の図面を参照して説明す
る。

第１図は本考案にかかる凍結防止パイプ７を備
えた凍結防止装置１を示し、地中に埋設された給
水管２の端部にはエルボ３を介して水抜バルブ４
が接続され、該水抜バルブ４には水抜栓５と凍結
防止パイプ７が接続されている。

前記水抜栓５は、内部にシヤフト５３が挿通し
てあり、シヤフト５３の上部に取り付けた水抜コ
ツク５２を回転することにより、シヤフト５３の
下部に取り付けたパツキン５４が水抜バルブ４の
上流部において流路を開閉、遮断するようにして
ある。

凍結防止パイプ７は、第２図に詳細に示すよう
に、概略、給水パイプ１０と、外筒１１と、連結
部材１３，１４とで構成されている。

給水パイプ１０は内径22mm、暑さ１mmのステン
レスパイプで、外筒１１が外装される部分は銅
箔、アルミ箔、化学メツキ等により被覆されてい
る。なお、外筒１１とのギヤツプを一定に保持す
るとともに、外筒１１と給水パイプ１０との熱接
触をできるだけ防止するようにした適宜スペーサ
を設けてもよい。外筒１１は内径42mm、厚さ1.2
mmのステンレスパイプで、上流側の外周部には銅
製のチツプ管１２が取り付けてあり、下流側の内
面にはゲツタ（図示せず）が取り付けてある。連
結部材１３，１４は給水パイプ１０および外筒１
１よりも薄肉のステンレスの部材を加工して断面
コ字状の部分を環状に連設したリング部材で、内
径が給水パイプ１０の外径よりも僅かに大きい内
リング部１３ｂ，１４ｂと、外径が外筒１１の内
径よりも僅かに小さい外リング部１３ｃ，１４ｃ
と、これら内、外リング部１３ｂ，１３ｃ，１４
ｂ，１４ｃを略直角に連結する連結部１３ａ，１
４ｂとからなる。

以上の構成からなる凍結防止パイプ７は、次の
ようにして形成される。

まず、第３図に示すように、給水パイプ１０の
下流側に連結部材１３をそのコ字状内面を下流側
に向けて外装し、矢印Ａで指し示す点を全周溶接
し、外筒１１の上流側端部に連結部材１４をその
コ字状内面を上流側に向けて内装し、矢印Ｂで指
し示す点を全周溶接する。

そして、給水パイプ１０の上流側から外筒１１
を外装し、矢印Ｃ，Ｄで指し示す点を全周溶接
し、給水パイプ１０の外側に、外筒１１と連結部
材１３，１４で囲まれた空間部Ｓを形成する。な
お、給水パイプ１０に外筒１１を外装する際、最
終位置近くまで給水パイプ１０、外筒１１の先端
は夫々連結部材１４，１３と接触しないため、無
理なく容易に行うことができる。また、給水パイ
プ１０の外面に設けた銅箔等や外筒１１の内面に
設けたゲツタ等を損傷することもない。

次に、外筒１１に取り付けたチツプ管１２に真
空ポンプ（図示せず）を接続し、空間部Ｓの空気
をほぼ真空状態近くまで抜き取つたうえで、給水
パイプ１０を約450℃の炉（図示せず）に入れ、
高温状態でさらに空間部Ｓの空気を完全に抜き出
し、チツプ管１２を潰して空間部（以下「真空空
間」という）Ｓを封止する。

このとき、常温状態から炉内に入れて加熱する
と、まず、外筒１１の温度が上がり、その後給水
パイプ１０の温度が後を追つて上昇していくた
め、加熱時にあつては、外筒１１の膨張量が大き
く、連結部材１３，１４の外側、内側は夫々矢印
ａ，ｂ方向に力を受けて変形する。

逆に冷却に移ると、外筒１１の方が給水パイプ
１０よりも早く冷却されるため、冷却時にあつて
は、外筒１１の収縮量が大きく、前記加熱時とは
逆に、連結部材１３，１４は夫々矢印a′，b′方向
に力を受けて変形する。

このように、連結部材１３，１４は加熱時と冷
却時とでは全く逆方向に力を受けることになる
が、連結部材１３，１４は、内リング部１３ｂ，
１４ｂ、及び外リング部１３ｃ，１４ｃに対して
連結部１３ａ，１４ａが略直角を為し、両方向に
自由度を有するため、変形時に無理な応力がかか
らず破損するようなことはない。また、連結部材
１３，１４は給水パイプ１０、外筒１１よりも薄
肉としてあるので、連結部材１３，１４の腰の弱
さによつて応力が更に緩和される。

なお、連結部材１３，１４の少なくとも一方
を、第４図に示すように、連結部１３ａと内、外
リング部１３ｂ，１３ｃとを略直角にしなくても
よく、この場合も連結部材１３，１４自身の腰の
弱さによつて応力を緩和することができる。ま
た、第５図に示すように、連結部１３ａを半径方
向に波打つた形状としてもよい。この場合、連結
部１３ａの伸縮により応力を緩和することができ
る。

以上のようにして形成された真空二重構造のパ
イプは、外筒１１の両端及び連結部材１３，１４
の外側にステンレス材からなるキヤツプ１５，１
６を夫々装着し、キヤツプ１５，１６と連結部材
１３，１４との間にシール剤１７，１７を夫々注
入するとともに、キヤツプ１６の下流側と別のキ
ヤツプ１８とで前記チツプ管１２を覆い、適宜シ
ール剤等で封止して、凍結防止パイプ７を形成す
る。なお、チツプ管１２をキヤツプ１９で覆い、
その内部にシール剤２０を充填してもよい。

前記凍結防止パイプ７は、給水パイプ１０の上
流側がエルボ６に接続され、建物１００の床下を
通り室内１０１に導かれ、給水パイプ１０の下流
側は水道の蛇口１０２に通じる室内配管１０３に
接続される。必要に応じて凍結防止パイプ７の周
囲を保温材で覆うようにしてもよい。

以上の構成からなる凍結防止装置１は、蛇口１
０３を開いて水を使用した後は、水を流しながら
水抜コツク５２を回転し、水抜バルブ４の上流側
で流路を遮断し、そこよりも下流側の水を水抜口
４１を介して地中に放出する。

しかし、この水抜き動作を忘れても、給水パイ
プ１０は外筒１１に覆われ、しかも両者の間には
真空空間Ｓが介在されているために断熱性に優
れ、床下の気温が氷点下であつても、給水パイプ
１０内の水が短時間で凍結することはない。

なお、本考案者らが行つた実験によれば、凍結
防止パイプ７の上部及び下部を摂氏５℃の雰囲気
に保ち、それらの間を摂氏−30℃の低温状態にさ
らしても、内部の水は約80時間凍結しないという
結果を得た。

ところで、寒冷地においては、地表近くの土壌
が凍上し、これによつて凍結防止パイプ７が持ち
上げられることがあるため、外筒１１の周囲をシ
ユリンクチユーブ、又はパイプ等で被覆して外筒
１１と土壌とを遮断し、凍結防止パイプ７が浮き
あがらないようにする。なお、本実施例のよう
に、チツプ管１２を被覆するキヤツプ１７，１８
が周囲に突出している場合、凍上時の抵抗を増
し、凍上防止の効果が一層増す。

なお、前記実施例では、本考案にかかる凍結防
止パイプ７を凍結防止装置１に適用した場合につ
いて示したが、凍結防止パイプ７の適用はこれに
限られるものではなく、要するに、内部の液体の
凍結を防止する目的であればいかなる所にも適用
可能である。

また、前記実施例では、チツプ管方式により真
空空間Ｓを形成するものとしたが、これに限ら
ず、真空炉方式によるものとしてもよい。

さらに、前記実施例では、外筒１１の両端に
夫々断面コ字状の連結部材１３，１４を配置し、
夫々の内面を外側に位置させるものとしたが、こ
れに限らず、コ字状の内面を対向せしめるように
してもよいし、連結部材１３，１４を断面〓状と
してもよい。さらにまた、少なくとも一方だけに
前記形状の連結部材１３，１４を設け、他方は外
筒１１の端部を縮管して給水パイプ１０に接続す
るようにしてもよい。

そして、給水パイプ１０と外筒１１との軸方向
溶接ラインを一致させるようにすれば、加熱時に
両者は同一方向に反り、給水パイプ１０の外面と
外筒１１の内面とが接触することがない。

（考案の効果） 以上の説明で明らかなように、本考案にかかる
凍結防止パイプは、外筒の少なくとも一端側を、
給水パイプおよび外筒よりも薄肉の連結部材で給
水パイプに連結している。

このため、長期に亘つて初期の断熱性能を維持
でき、保守管理が容易なことは勿論のこと、製造
過程において、高温の炉、または真空炉内に入れ
て加熱、冷却しても、前記パイプと外筒の相対的
な伸縮量の差は薄肉の連結部材に吸収され、余分
な応力が生じることなく、パイプ、外筒にクラツ
クを生じることがない。

また、製品の歩留りが向上し、生産性の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は凍結防止装置の断面図、第２図は凍結
防止パイプの一部切欠側面図、第３図は凍結防止
パイプの組立状態を示す一部切欠側面図、第４，
５図は連結部材のその他の実施例を示す断面図で
ある。 １……凍結防止装置、２……給水管、４……水
抜バルブ、５……水抜栓、７……凍結防止パイ
プ、１０……給水パイプ、１１……外筒、１２…
…チツプ管、１３，１４……連結部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 給水パイプと該給水パイプに外装された外筒と
   の間に真空空間を形成した凍結防止パイプにおい
   て、前記外筒の少なくとも一端側を、前記給水パ
   イプおよび外筒よりも薄肉の連結部材を介して給
   水パイプに連結したことを特徴とする凍結防止パ
   イプ。