JPH06281087A - 真空断熱フレキシブルホースの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内圧をかけたときのフレキシブルホースの伸
びを最小限に抑えることができる真空断熱フレキシブル
ホースの製造方法を提供する。 【構成】 内管２内を真空排気してメタルブレード１の
両端を固着し、次いで、該内管２を外管８内に挿入して
両管の間の一端側を密封するとともに他端側を仮密封
し、両管の間を真空排気して外管８を縮めた状態とした
後、両管の他端側を固着して密封する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空断熱フレキシブル
ホースの製造方法に関し、詳しくは、低温流体移送用の
ホース、特にロケット発射時に発射台からロケットに液
体水素，液体酸素等を供給する際に用いる真空断熱フレ
キシブルホースの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の低温流体用真空断熱フレキシブル
ホースは、可撓性を有する内管と外管とを大気圧状態で
溶接組立てを行い、その後、内管と外管との間の断熱空
間を真空排気して製作していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法で製作した場合、両管の間を真空排気した際に、外圧
の影響により外管が縮むため、内管も外管に押されて縮
んだ状態となる。このとき、内管の直線性が十分に保た
れていないと、内管が外管の収縮に伴い外管内で蛇行状
態となることがある。

【０００４】また、両管が縮んだ状態は、両管の伸び方
向の力と断熱空間の真空度とがバランスした状態である
ため、内管内に流体が流れて内圧が加わり、内管に伸び
方向の力が加わると、該内圧に応じて両管が伸びること
になる。通常、このようなフレキシブルホースは、流体
が流れていない状態、即ち、内圧無負荷状態で取付けら
れるため、内圧をかけると、フレキシブルホース両端の
固定端を移動させようとする力が発生する。

【０００５】この固定端に加わる力は、両端が完全に固
定されている場合や一方が移動可能なものの場合は、そ
れ程問題とならないが、例えば、ロケットに燃料等を供
給するフレキシブルホースの場合は、一端が地上施設に
固定されているため、上記フレキシブルホースの伸び力
がロケットを動かす外力となる。

【０００６】そこで本発明は、内圧をかけたときのフレ
キシブルホースの伸びを最小限に抑えることができる真
空断熱フレキシブルホースの製造方法を提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明の真空断熱フレキシブルホースの製造方法
は、可撓性を有する内管及び外管の間を真空にして断熱
を行う真空断熱フレキシブルホースの製造方法におい
て、前記内管内を真空排気した状態で該内管の外周にメ
タルブレードを装着してその両端を固着し、次いで、該
内管を前記外管内に挿入して両管の間の一端側を密封す
るとともに他端側を仮密封し、両管の間を真空排気した
後、前記両管の他端側を固着して密封することを特徴と
している。

【０００８】

【作 用】上記構成によれば、まず、内管は、両端を密
封して真空排気した状態でメタルブレードを装着するの
で、内管自身は縮んだ状態でその両端がメタルブレード
に固定され、真空を解除したときの内管の反発力による
伸びは、メタルブレードにより規制される。したがっ
て、内管内に流体を流して内圧をかけても、内管は、そ
の伸びがメタルブレードにより規制されているため、ほ
とんど伸びることがない。

【０００９】また、外管は、一端部を溶接により密封
し、他端部を仮密封した状態で内管との間を真空排気
し、外管を縮めた状態にして内管に固定するので、製作
後に両管の間の断熱空間を真空排気しても、外管は、縮
んだ状態で固定されているから、これ以上縮むことがな
く、内管を変形させることもない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を、図面に示す一実施例に基づ
いてさらに詳細に説明する。まず、図１は、メタルブレ
ード１を装着した状態の内管２を示すものである。この
内管２は、ステンレススチール等により形成されるもの
で、所定の最小曲げ半径に対応する形状のベローズ部２
ａと、該ベローズ部２ａの両端に連続するパイプ部２
ｂ，２ｃとを有している。また、メタルブレード１は、
ステンレススチール等からなる帯状材料（平ワイヤー）
を網状に組上げた管体であって、内管２の屈曲に伴って
屈曲可能で、軸方向の伸縮は数％程度のものである。

【００１１】上記内管２とメタルブレード１との組付け
は、内管２の両端の開口を閉塞して内部を真空排気した
状態で行う。このように内部を真空排気すると、内管２
は外圧の作用でベローズ部２ａが縮んた状態となるの
で、この縮んだ状態の内管２をメタルブレード１内に挿
入し、メタルブレード１の両端を、それぞれリング１ａ
及びバンド１ｂで固定する。

【００１２】このように、内管２を縮めた状態でメタル
ブレード１を装着固定すると、真空を解除したときのベ
ローズ部２ａの復元力がメタルブレード１により抑えら
れるかたちとなり、これ以上の伸びがほとんど発生しな
い状態となる。

【００１３】なお、図２に示すように、上記メタルブレ
ード１を装着した内管２は、後工程の外管装着のため
に、一方のパイプ部２ｃが長く形成されている。

【００１４】次に、図３に示すように、上記メタルブレ
ードの外周に、熱反射用のスーパーインシュレーション
３を巻付けていく。さらに、図４に示すように、前記ス
ーパーインシュレーション３の外周に、内管と外管との
間隔を保持するためのスペーサー４を装着し、短い方の
パイプ部２ｂにスペーサープレート５ｂ，断熱管６ｂ，
接続フランジ７ｂを溶接により固着するとともに、長い
方のパイプ部２ｃにもスペーサープレート５ｃを固着す
る。

【００１５】そして、上記各部品を取付けた内管２を、
図５に示すように、内管２と同様なベローズ部８ａを有
する外管８内に挿入して外管８の一端と前記一方の断熱
管６ｂとを溶接して密封固着し、他方のパイプ部２ｃに
は、排気管付きの断熱管６ｃを装着して外管８の他端と
溶接して密封固着する。さらに、断熱管６ｃの外周に外
管保持用フランジ９を装着して仮溶接を行い固定すると
ともに、パイプ部２ｃには、内周にシール用のＯリング
１０ａを設けた真空フランジ１０と固定用フランジ１１
とを装着し、所定の位置にナット１２ａ，１２ｂ，１２
ｃを設けたネジ棒１３を各フランジを貫通させて設けて
おく。

【００１６】次に、図６に示すように、外管保持用フラ
ンジ９のナット１２ａと真空フランジ１０のナット１２
ｂとを回して真空フランジ１０を断熱管６ｃの端部に押
付けて密着させ、Ｏリング１０ａにより断熱管６ｃとパ
イプ部２ｃ外周面との間を密封する。

【００１７】この状態で排気管１４から排気を行い、内
管２と外管８との間を真空排気する。両管の間が減圧さ
れていくと、外管８は外圧の影響でベローズ部が次第に
縮んでいくが、このとき、外管８端部の断熱管６ｃに固
着されている外管保持用フランジ９が、ネジ棒１３を介
して真空フランジ１０を引っ張り、密封状態を維持する
とともに、各フランジは、外管８が縮んだ位置まで移動
する。

【００１８】両管の間が所定の真空度に達したら、図７
に示すように、固定用フランジ１１をパイプ部２ｃに仮
溶接して固定するとともに、ナット１２ｃを締付けて各
フランジの位置を固定した後、両管の間に大気を導入し
て真空を解除する。外管８は、この大気導入により元の
形に戻ろうとするが、その一端が断熱管６ｂにより固定
され、他端の断熱管６ｃが上記各フランジにより押さえ
られているため、真空排気により縮んだ状態に保持され
る。

【００１９】上記のようにして外管８を縮めた状態で、
真空フランジ１０のナット１２ｂを緩めて、真空フラン
ジ１０を断熱管６ｃの端部から取外し、該断熱管６ｃの
内周とパイプ部２ｃの外周面とを溶接して密封固定す
る。この溶接固定時は、パイプ部２ｃに固定されている
固定用フランジ１１が、ナット１２ｃ，ネジ棒１３，ナ
ット１２ａ，外管保持用フランジ９を介して断熱管６ｃ
をその位置に保持している。

【００２０】このようにして外管８と内管２とを組付け
た後、図９に示すように、前記各フランジ９，１０，１
１を取外すとともに、長い方のパイプ部２ｃを所定の長
さに切断し、その端部に接続用のフランジ７ｃを取付け
る。

【００２１】上記各工程を経て製作された真空断熱フレ
キシブルホースは、図１０に示すように、内管２，メタ
ルブレード１，スーパーインシュレーション３，スペー
サー４，外管８からなる二重管構造で、従来と同様の断
熱性能及び屈曲性，強度を有しながら、伸縮量が従来よ
りも大幅に低減したものとなる。

【００２２】即ち、各部材を上記のように組付けた後、
内管２と外管８との間を真空排気する場合、外管８は、
内部を真空にして縮めた状態で組付けられているため、
新たに真空排気してもほとんど縮むことがなく、したが
って、内管２に与える影響もほとんどない。また、使用
状態で内管２内に圧力流体が流れて内管２に内圧が加わ
ったときでも、内管２は、その外周に装着されたメタル
ブレード１で保持されており、しかも、上記両管の間の
真空排気時に、ほとんど縮んでいないので、該縮みによ
る反発力もほとんどなく、内圧による伸びは大幅に低減
する。

【００２３】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、可撓性の内管及び外管の間を真空にして
断熱を行う各種構成の真空断熱フレキシブルホースに適
用することが可能であり、各部品の形状や構成は、ホー
スの径などに応じて適宜選定することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空断熱
フレキシブルホースの製造方法によれば、まず、内管を
縮めた状態でメタルブレードを装着するので、内管自体
の伸縮許容量が抑えられており、また、外管も縮めた状
態で内管に装着するので、内管と外管の間の断熱空間を
真空排気する時に、外管が縮む量を大幅に低減でき、こ
のときの内管の縮みもほとんど生じないので、内圧が加
わったときの伸び量を大幅に低減することができる。

【００２５】したがって、本発明方法で製造した真空断
熱フレキシブルホースを、ロケットに燃料等を供給する
際に用いることにより、ロケットに加わる外力を大幅に
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 メタルブレードを装着した内管を示す半断面
図である。

【図２】 同じく内管の正面図である。

【図３】 スーパーインシュレーションを施した状態を
示す正面図である。

【図４】 外管保持用の部品を取付けた状態を示す正面
図である。

【図５】 内管を外管内に挿入した状態を示す正面図で
ある。

【図６】 外管固定時の工程を示す説明図である。

【図７】 同じく外管固定時の工程を示す説明図であ
る。

【図８】 同じく外管固定時の工程を示す説明図であ
る。

【図９】 真空断熱フレキシブルホースの正面図であ
る。

【図１０】 真空断熱フレキシブルホースの部分断面図
である。

【符号の説明】 １…メタルブレード、２…内管、２ａ…ベローズ部、２
ｂ，２ｃ…パイプ部、３…スーパーインシュレーショ
ン、４…スペーサー、５ｂ，５ｃ…スペーサープレー
ト、６ｂ，６ｃ…断熱管、７ｂ，７ｃ…接続フランジ、
８…外管、８ａ…ベローズ部、９…外管保持用フラン
ジ、１０…真空フランジ、１０ａ…Ｏリング、１１…固
定用フランジ、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…ナット、１３
…ネジ棒、１４…排気管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 百瀬 久栄 愛知県名古屋市港区大江町10 三菱重工業 株式会社名古屋航空機製作所内 (72)発明者 平野 雅宣 愛知県名古屋市港区大江町10 三菱重工業 株式会社名古屋航空機製作所内 (72)発明者 和気 秀之 神奈川県川崎市幸区川崎区小島町６−２ 日本酸素株式会社内 (72)発明者 星野 達也 神奈川県川崎市幸区川崎区小島町６−２ 日本酸素株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性を有する内管及び外管の間を真空
   にして断熱を行う真空断熱フレキシブルホースの製造方
   法において、前記内管内を真空排気した状態で該内管の
   外周にメタルブレードを装着してその両端を固着し、次
   いで、該内管を前記外管内に挿入して両管の間の一端側
   を密封するとともに他端側を仮密封し、両管の間を真空
   排気した後、前記両管の他端側を固着して密封すること
   を特徴とする真空断熱フレキシブルホースの製造方法。