JPH10292887A - ベローズ形伸縮管継手 - Google Patents

ベローズ形伸縮管継手

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JPH10292887A
JPH10292887A JP9101478A JP10147897A JPH10292887A JP H10292887 A JPH10292887 A JP H10292887A JP 9101478 A JP9101478 A JP 9101478A JP 10147897 A JP10147897 A JP 10147897A JP H10292887 A JPH10292887 A JP H10292887A
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expansion joint
expansion
bellows type
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    • F16L27/12Adjustable joints, Joints allowing movement allowing substantial longitudinal adjustment or movement
    • F16L27/127Adjustable joints, Joints allowing movement allowing substantial longitudinal adjustment or movement with means for locking the longitudinal adjustment or movement in the final mounted position
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 取替時期を容易に把握できるベローズ形伸縮
管継手を提供することにある。 【解決手段】 ベローズ2の伸縮を検知し得る検知手段
(リミットスイッチ)4が設けられており、検知手段4
で検知した伸縮に関する情報からベローズ形伸縮管継手
1の残存寿命を演算し得る演算装置3を有し、該残存寿
命を表示する残存寿命表示装置8を有するベローズ形伸
縮管継手。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベローズ形伸縮管
継手に関する。
【0002】
【従来の技術】配管設備においては、温度変化等により
配管が伸縮して応力が生じると、この応力によって配管
が破断してしまうことがある。そのため、従来よりこの
応力を吸収するように配管の継ぎ目においては、各種の
伸縮管継手が設置されている。特に、ベローズ形伸縮管
継手は、低圧蒸気、水、空気、ガス等の管路の配管用伸
縮継手として広く用いられているものであり、胴体部分
に設けられたベローズによって長手方向に伸縮して、配
管に生じた応力を吸収することができるものである。
【0003】図3は従来のベローズ形伸縮管継手31を
示す側面図である。なお、同図においては中心線より上
半分を断面で示している。同図において、L0 はベロー
ズ形伸縮管継手の面間長さを示しており、Lはベローズ
32の長さを示している。同図においてベローズ32が
軸方向(長手方向)にXmm縮み、又は逆にXmm伸び
た場合、このベローズ32の変位量は±Xmmである。
この変位は長さLのベローズ32の伸縮によって生ず
る。同図ではベローズ32の山の数が五つであるため、
一山あたりの変位量は±X/5mmであり、ベローズ3
2が軸方向に±X/5mm変位したときに応力σ1 を生
ずる。ベローズ形伸縮管継手31はこの応力σ1 の発生
を繰り返すことにより疲労を起こし最後に破断する。な
お、以下、変位が行われた数を「変位繰り返し数」とい
い、応力σ1 が発生した回数を「応力繰り返し数」とい
う。また、これらを総称して「繰り返し数」といい、ベ
ローズ32が破壊に至る繰り返し数をNとする。
【0004】ベローズ寸法が確定している場合、この破
壊に至る繰り返し数Nは応力値との関係式により計算で
求められる。一般に、Nの値を算出し、安全率を考慮
し、規定又は許容繰り返し数(以下「寿命繰り返し数N
c」という。)を決める。そして、単位時間(あるいは
日)あたりの繰り返し数を予測し、みかけの寿命時間ま
たは寿命日数を設定する。ベローズ形伸縮管継手の使用
者は、設定した寿命日数に基づき継手の取替時期を計画
し、ベローズ形伸縮管継手が使用されている配管の万全
な維持管理を図る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ベローズ形伸縮管継手の取替時期の設定は、上記のよう
に予め使用開始前に算出したみかけの寿命日数によって
のみ行われている。そのため、使用者の不注意等で使用
開始前に、みかけの寿命日数を算出していなかった場
合、さらには使用開始時期が分からなくなってしまった
場合では、ベローズ形伸縮管継手の残りの寿命が分から
ないため、適切な取替が行えず、ひいては配管の維持管
理が図れないという問題がある。
【0006】また、ベローズ形伸縮管継手を設置する環
境によっては、予め予測していた単位時間あたりの繰り
返し数が変動してしまい、正確な取替時期と当初計画し
た取替時期との間に大きな差が生じてしまうという問題
がある。
【0007】本発明は、上記問題を解決し、取替時期を
容易に把握できるベローズ形伸縮管継手を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のベローズ形伸縮
管継手は、次の特徴を有するものである。 (1) ベローズの伸縮を検知し得る検知手段が設けら
れていることを特徴とするベローズ形伸縮管継手。
【0009】(2) 検知手段で検知した伸縮に関する
情報からベローズ形伸縮管継手の残存寿命を演算し得る
演算装置と、該残存寿命を表示する残存寿命表示装置と
を有する上記(1)記載のベローズ形伸縮管継手。
【0010】
【作用】本発明においては、ベローズ形伸縮管継手にベ
ローズの伸縮を検知する検知手段を設けている。そのた
め、使用者は使用中のベローズ形伸縮管継手であって
も、このような検知手段から繰り返し数を知ることが可
能であり、更にはベローズ形伸縮管継手の管理を繰り返
し数によって行うことができる。このように、ベローズ
の伸縮を検知し、ベローズ形伸縮管継手の管理をこれら
の繰り返し数に基づいて行うことは、従来には無かった
発想である。
【0011】また、本発明の残存寿命表示装置を有する
ベローズ形伸縮管継手では、使用者は取り替えまでに残
された繰り返し数(以下「残存繰り返し数」とい
う。)、取り替えまでに残された時間(以下「残存寿命
時間」という。)、取り替えまでに残された日数(以下
「残存寿命日数」という。)等を視覚で確認することが
できる。従って、ベローズ形伸縮管継手の取替時期を容
易に把握でき、配管の維持管理を容易且つ迅速に図るこ
とができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図を用いて詳細に
説明する。図1は本発明のベローズ形伸縮管継手の一例
を示す側面図であり、ベローズ形伸縮管継手は演算装置
と残存寿命表示装置とを有している。なお、ベローズ形
伸縮管継手の中心線の上半分については断面で示してい
る。同図の例に示すベローズ形伸縮管継手1には、伸縮
を検知するための検知手段としてリミットスイッチ4が
複数組取り付けられており、各組のリミットスイッチ4
は演算装置3と接続している。演算装置3と残存寿命表
示装置8とは一体的となっている。10は設置前におい
てベローズ形伸縮管継手が伸縮しないように、フランジ
間を固定する止め具であって、ベローズ形伸縮管継手を
設置した後、径方向に簡単に引き抜けるようになってい
る。
【0013】また、ベローズ形伸縮管継手1は、ベロー
ズ2と一組の継手部9とで構成されており、ベローズ2
の両側には一組の継手部9が接続されている。また、継
手部9のベローズ2と接続する端部にはフランジ6a、
6bが取り付けられており、さらにフランジ間には、ベ
ローズ2の伸縮を助けるためのシャフト5が、長手方向
に複数個取り付けられている。シャフト5はフランジ6
bを貫通しており、フランジ6aにおいて固定されてい
る。また、それぞれのシャフト5には、ベローズ2の伸
縮量にあわせて複数組のストッパー7a、7bが設けら
れている。ストッパー7a、7bの相互に対向する面に
は、それぞれリミットスイッチ4が取り付けられてい
る。リミットスイッチ4は、ベローズ2の伸縮によりフ
ランジ6bと接触して開閉し、ベローズの伸縮を検知す
る。
【0014】図2は、図1に示すベローズ形伸縮管継手
の取付から残存寿命を表示するまでの過程を示すフロー
図である。また、演算装置には、JIS B 2352
-1994 の「ベローズ形伸縮管継手の強度評価基準」に準
じた式により求めた寿命繰り返し数Ncが、使用者によ
って予め設定されている。
【0015】図2の例では、演算装置3は、使用開始後
からその時点までにリミットスイッチで検知された伸縮
の回数を積算することで、繰り返し数を計測する。次
に、演算装置3は、繰り返し数と上記の寿命繰り返し数
とから残存繰り返し数を算定する。更に演算装置3は、
残存繰り返し数と単位時間あたりの繰り返し数とから、
残存寿命時間及び残存寿命日数を算定する。なお、単位
時間あたりの繰り返し数は、使用者が予め予測して設定
した値であっても、演算装置3によって使用開始からの
経過時間と繰り返し数とから算出された値であっても良
い。残存寿命表示装置8はこれらを表示する。上記にお
いては、使用者は寿命繰り返し数を設定し、その後はベ
ローズ形伸縮管継手を取り付けるだけで取替時期が把握
できるため、従来に比較して負担が軽減されている。
【0016】ベローズ形伸縮管継手1には、ベローズ2
の伸縮を検知する手段が設けられている。また、どの程
度の大きさの伸縮を検知すべきかは、ベローズ形伸縮管
継手1の設計条件、使用状況、使用目的等に応じて決定
すれば良く、特に限定するものではない。ベローズの伸
縮を検知する検知手段は、特に限定されるものではな
く、図1に示すようなリミットスイッチの開閉による検
知手段等が挙げられる。但し、屋外に暴露して作動させ
る場合が多いので、長年の間に錆による固着等で作動不
能に陥らないよう配慮すべきである。
【0017】演算装置3は、残存寿命を演算し得るもの
であれば、特に限定されない。なお、ここでいう残存寿
命とは、使用者がベローズの取替時期を把握できるに足
る情報であれば良く、残存繰り返し数、残存寿命時間、
残存寿命日数に限られず、例えば、寿命繰り返し数と使
用開始から現時点までの繰り返し数との組合せ、寿命時
間(日数)と使用開始から現時点までの時間(日数)と
の組合せ等であっても良い。
【0018】演算装置3は、残存寿命を演算するために
必要な機能、例えば、検知された伸縮を積算する積算機
能、使用開始から現時点までの経過時間を計る時計機
能、任意の設定値、算定値、計測値等を記憶する記憶機
能等を有しているものが好ましい。演算装置3の構成は
限定されるものではなく、既存の電気回路等を用いて構
成することもできる。演算装置はベローズ形伸縮管継手
と一体的に設けられたものであっても良いし、別体で設
けたものであっても良い。
【0019】残存寿命表示装置8は、使用者に、演算装
置で演算された残存寿命を把握させることができるもの
であれば良く、特に限定されるものではない。残存寿命
表示装置8は、それ自体が表示手段を有しているもので
あっても良いし、外部の表示手段に出力する装置であっ
ても良い。残存寿命表示装置8においては、残存寿命だ
けでなく、使用者が必要とするその他の情報を使用者の
選択により適宜表示できるものが好ましい。更に、残存
寿命表示装置は、ベローズ形伸縮管継手1や演算装置3
に一体的に取り付けられるものであっても良いし、これ
らと別体とされたものであっても良い。
【0020】残存寿命表示装置の表示手段としては、液
晶ディスプレイ、発光ダイオード等が挙げられる。ま
た、残存寿命表示装置が外部の表示手段に出力する装置
であるならば、該装置としては出力端子によって外部に
データを送る装置、フロッピーディスク等の記録媒体に
データを書き込む装置等が挙げられる。
【0021】本発明のベローズ形伸縮管継手の構成のう
ち、検知手段、演算装置及び残存寿命表示装置等を除い
た部分については、公知の一般的なベローズ形伸縮管継
手を用いても良く、特に限定されるものではない。ま
た、本発明はとりわけ変位及び応力の繰り返しによって
破断するベローズ形伸縮管継手に特に有用である。
【0022】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示
す。実際に、図1、2に示すベローズ形伸縮管継手につ
いて製作し、配管設備に設置した。ベローズ形伸縮管継
手としては、JIS B 2352に規定するベローズ
形伸縮管継手(口径:200A、軸方向の変位量:11
0mm、面間長さL 0 :1400mm)を用いた。なお
寿命繰り返し数は、3000回である。更に、図1と同
様にして4組のリミットスイッチをストッパーにそれぞ
れ取り付けた。
【0023】演算装置としては、寿命繰り返し数を記憶
する機能とリミットスイッチによって検出された伸縮の
回数を積算する機能とを有したものを用いた。残存寿命
表示装置としては、寿命繰り返し数及び伸縮の回数を表
示できる液晶ディスプレイを有したものを用いた。な
お、演算装置は、シーケンス制御回路用として用いられ
る市販のカウンターとコンピュータとを用い、カウンタ
ーの出力信号からコンピュータの演算によってディスプ
レイ表示できる構成とした。
【0024】上記のベローズ形伸縮管継手を配管設備に
設置したところ、使用者はいつでも設定された寿命繰り
返し数と、使用開始から現時点までの繰り返し数とを確
認でき、残存繰り返し数を容易に把握できるため、従来
に比べて使用者の管理負担は軽減されている。
【0025】
【発明の効果】本発明のベローズ形伸縮管継手において
は、予めベローズ形伸縮管継手の取り替え時期等を設定
しなくても、ベローズ形伸縮管継手の管理を行え、従来
のように取替時期が不明となることを解消できる。さら
に、使用者は必要な情報を視覚で確認することもできる
ため、ベローズ形伸縮管継手の取り替え時期を容易に把
握でき、使用者の負担は軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のベローズ形伸縮管継手の一例を示す側
面図である。
【図2】本発明のベローズ形伸縮管継手の取付から残存
寿命を表示するまでの過程を示すフロー図である。
【図3】従来のベローズ形伸縮管継手の一例を示す側面
図である。
【符号の説明】
1 ベローズ形伸縮管継手 2 ベローズ 3 演算装置 4 検知手段(リミットスイッチ) 8 残存寿命表示装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベローズの伸縮を検知し得る検知手段が
    設けられていることを特徴とするベローズ形伸縮管継
    手。
  2. 【請求項2】 検知手段で検知した伸縮に関する情報か
    らベローズ形伸縮管継手の残存寿命を演算し得る演算装
    置と、該残存寿命を表示する残存寿命表示装置とを有す
    る請求項1記載のベローズ形伸縮管継手。
JP10147897A 1997-04-18 1997-04-18 ベローズ形伸縮管継手 Expired - Lifetime JP3782863B2 (ja)

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