JPH11141755A

JPH11141755A - 遮熱用ホース

Info

Publication number: JPH11141755A
Application number: JP30711097A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Kawahara; 幸弘河原
Original assignee: TOYONAKA HOT KENKYUSHO KK
Current assignee: TOYONAKA HOT KENKYUSHO KK
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】導線や高温配管が内部に存在する遮熱用ホー
スを用い、導線に対する高周波電流の長時間通電時や、
高温配管内でのスチームの長時間流通時等においてホー
ス表面温度の上昇を確実に抑制する。【解決手段】遮熱用ホースを、径の異なるホース部材
により二重管構造に配設する。内側ホース部材の内部に
導線や高温配管を配置する。各ホース部材の内側に冷却
水を流し、２層の冷却水層により、外側ホース部材への
熱伝達を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高温となる線材ま
たは高温流体が流通する高温配管が内部に存在する遮熱
用ホースに係り、特に、ホース表面温度の上昇を抑制す
る対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば文献「機械工学便覧
（基礎編・応用編）」＜社団法人日本機械学会発行（新
版６印発行日1993年７月30日＞のＢ２−６５頁に開示さ
れているような高周波溶接等に使用される装置では、導
線により高周波電流が供給される。この導線は、通電時
には高温度（例えば百数十度）になるため、表面温度の
上昇を抑制したいといった要求がある。また、配線の取
り回しを容易にするために可撓性を必要とするといった
要求もある。

【０００３】このため、従来では、導線の周囲全体を弾
性を有する断熱材によって覆い、表面温度の上昇抑制と
導線の可撓性とを両立している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この導
線に長時間に亘って高周波電流を通電した場合には、導
線から断熱材への熱伝導によって断熱材自体が高温度に
なってしまい、表面温度を抑制するといった断熱材の機
能が得られなくなってしまう。

【０００５】また、スチーム搬送用の配管においても、
上記と同様の要求があるが、このスチーム搬送配管の周
囲を断熱材で覆った場合でも長時間に亘って配管内にス
チームを流すと、断熱材の表面温度が高温になってしま
う。

【０００６】このように、従来の構成では、長時間の使
用時において表面温度の上昇を確実に抑制するといった
ことはできていなかった。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、導線に対する高周波
電流の長時間通電時や、配管内でのスチームの長時間流
通時等においてその表面温度の上昇を確実に抑制するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、高温になる線材や配管の外周側に複数の
冷却水層を形成するように多重管構造のホース部材を設
け、各冷却水層の間に存在しているホース部材の断熱機
能によってホース外周面まで熱が伝達されることを抑制
するようにした。

【０００９】具体的に、請求項１記載の発明は、高温と
なる線材が内部に存在する遮熱用ホースであって、互い
に径の異なる複数のホース部材を備えさせ、大径のホー
ス部材の内部に小径のホース部材を挿入して多重管構造
とし、各ホース部材の内側に冷却水が流通する冷却水通
路をそれぞれ形成する。また、上記線材を最も小径のホ
ース部材の内部に位置させた構成としている。

【００１０】この特定事項により、線材が高温になった
場合、その熱は、最も小径のホース部材の内側を流れる
冷却水に伝達され、この冷却水は比較的高温になる。こ
の冷却水の外周側には、最も小径のホース部材を介して
外周側の冷却水の層が存在し、更にその外側には、この
外周側の冷却水の層を形成するためのホース部材が存在
している。このように冷却水層とホース部材とが外周側
に向かって交互に存在しているため、各冷却水層の間で
はホース部材が断熱層として機能することになり外周側
の冷却水への熱の伝達は僅となる。従って、最も外周側
に位置するホース部材の外周面では温度上昇は殆どなく
なる。

【００１１】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の遮熱用ホースにおいて、ホース部材を、線材の外周面
との間で内側水通路を形成する内側ホース部材と、該内
側ホース部材の外周面との間で外側水通路を形成する外
側ホース部材とする。上記内側水通路に線材の外面に沿
って流れる内側冷却水を、外側水通路に内側ホース部材
の外周面に沿って流れる外側冷却水をそれぞれ流通させ
る構成としている。

【００１２】この特定事項により、２層の水通路でもっ
て外側ホース部材の外周面の温度上昇を抑制することに
なる。従って、必要最小限の水通路を採用することで、
ホース全体の径を大幅に大きくしてしまうことなしにホ
ース外周面の温度上昇が抑制される。

【００１３】請求項３記載の発明は、上述した請求項１
記載の発明と同様の構成を高温流体が流通する高温配管
に対して用いたものである。つまり、高温流体が流通す
る高温配管が内部に存在する遮熱用ホースであって、互
いに径の異なる複数のホース部材を備えさせ、大径のホ
ース部材の内部に小径のホース部材を挿入して多重管構
造とし、各ホース部材の内側に冷却水が流通する冷却水
通路をそれぞれ形成する。また、上記高温配管を最も小
径のホース部材の内部に位置させた構成としている。

【００１４】この特定事項によっても、上述した請求項
１記載の発明の場合と同様の作用により、高温配管内の
高温流体の熱が、最も外周側に位置するホース部材の外
周面まで伝達されるといったことが抑制できる。

【００１５】請求項４記載の発明は、上述した請求項２
記載の発明と同様の構成を高温流体が流通する高温配管
に対して用いたものである。つまり、上記請求項３記載
の遮熱用ホースにおいて、ホース部材を、高温配管の外
周面との間で内側水通路を形成する内側ホース部材と、
該内側ホース部材の外周面との間で外側水通路を形成す
る外側ホース部材とする。上記内側水通路に高温配管の
外面に沿って流れる内側冷却水を、外側水通路に内側ホ
ース部材の外周面に沿って流れる外側冷却水をそれぞれ
流通させる構成としている。

【００１６】この特定事項によっても、上述した請求項
２記載の発明の場合と同様にホース全体の径を大幅に大
きくしてしまうことがなくなる。

【００１７】請求項５記載の発明は、各冷却水通路に対
して冷却水を分流する接続金具の構成を具体化したもの
である。つまり、上記請求項１〜４のうち１つに記載の
遮熱用ホースにおいて、内部に冷却水導入路を有すると
共に各ホース部材が接続される接続金具を備えさせ、該
接続金具に、上記冷却水導入路と各冷却水通路とを連通
する連通孔を形成した構成としている。

【００１８】この特定事項により、接続金具内部の冷却
水導入路に流入した冷却水は、各連通孔を経て冷却水通
路に分流されることになる。

【００１９】請求項６記載の発明は、接続金具と各ホー
ス部材との接続状態を具体化したものである。つまり、
上記請求項５記載の遮熱用ホースにおいて、接続金具
に、各ホース部材の内径寸法に対応した円筒状の接続部
を、段部を介して冷却水の流通方向に連続形成する。ま
た、連通孔を上記段部に形成して冷却水導入路と接続部
の外周側とを連通させる。更に、ホース部材を、接続部
に対して連通孔を塞ぐことのない位置に外嵌した構成と
している。

【００２０】この特定事項により、接続部には、ホース
部材の接続位置としての機能と、接続金具内部の冷却水
導入路から冷却水通路へ連通孔を経て冷却水を供給する
機能とが兼ね備えられることになる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。以下の各実施形態では、高周波電
流用の導線（本発明でいう線材）を内装した遮熱用ホー
スとして本発明を適用した場合について説明する。

【００２２】（第１実施形態） −ホースの構成説明− 図１に示すように、本形態の遮熱用ホース１は、接続金
具４、該接続金具４に接続された内側ホース部材２及び
外側ホース部材３により構成されており、これらホース
部材２，３が上記導線５の外周側に二重管構造となるよ
うに配置されて成る。

【００２３】内側ホース部材２は導線（銅製）５よりも
僅かに大径に形成され、この導線５の外周面との間に管
状の通路Ｂを形成している。この通路Ｂが内側の冷却水
通路として利用される。一方、外側ホース部材３は上記
内側ホース部材２よりも僅かに大径に形成され、この内
側ホース部材２の外周面との間に管状の通路Ｃを形成し
ている。この通路Ｃが外側の冷却水通路として利用され
る。また、上記内側ホース部材２はＰＦＡ製であり、外
側ホース部材３はナイロン１２製である。これら材料を
使用した理由としては、内側ホース部材２は内部の冷却
水が高温になるため、融点が高く且つ耐熱性に優れてい
ることが要求されるが、ＰＦＡはこの要求を満たすもの
であるからである。また、外側ホース部材３は外部に晒
されるため耐衝撃性及び耐候性に優れていることが要求
されるが、ナイロン１２はこの要求を満たすものである
からである。また、これらホース部材２，３に適用可能
な材料としてはこれに限るものではない。

【００２４】接続金具４は、内部に冷却水導入路として
の流通路Ａを備えた略円筒状の部材で成る。また、接続
金具４は、図示しない電源及び冷却水供給源に接続する
円筒状の金具本体４ａと、該金具本体４ａよりも小径に
形成され、外側ホース部材３が接続される第１接続部４
ｂと、該第１接続部４ｂの先端側に段部８を介して隣接
され該第１接続部４ｂよりも小径とされて内側ホース部
材２が接続される第２接続部４ｃとを備えている。これ
ら各接続部４ｂ，４ｃの外周面には、ホース部材３，２
の抜け止め用の凹凸部４ｄ，４ｅが形成されている。更
に、この第１接続部４ｂと第２接続部４ｃとの間の段部
８には、流通路Ａを外側冷却水通路Ｃに連通させるため
の連通孔４ｆ，４ｆが周方向の４箇所に形成されてい
る。

【００２５】このように構成された接続金具４に対し、
内側ホース部材２及び外側ホース部材３が接続されてい
る。内側ホース部材２は、接続金具４の第２接続部４ｃ
に外嵌されており、その外周部が金属製バンド６によっ
て凹凸部４ｅに押し当てられている。また、この内側ホ
ース部材２の第２接続部４ｃに対する装着位置は連通孔
４ｆ，４ｆを塞ぐことのない位置に設定されている。つ
まり、この内側ホース部材２は第２接続部４ｃの途中ま
でしか嵌め込まれていない。また、第２接続部４ｃの先
端部には導線５の一端が通電可能に挿入されている。こ
の導線５の挿入部分では、第２接続部４ｃの内周面と導
線５の外周面との間に、例えば周方向に間欠的に隙間が
形成されており、接続金具４の内部の流通路Ａの冷却水
を内側冷却水通路Ｂに導入することを可能にしている。

【００２６】一方、外側ホース部材３は、接続金具４の
第１接続部４ｂに外嵌されており、その外周部が金属製
バンド７によって凹凸部４ｄに押し当てられている。

【００２７】このような各ホース部材２，３の接続状態
であるために、接続金具４の流通路Ａを流れる冷却水
は、一部が第２接続部４ｃの内面と導線５の外周面との
間を通過して内側冷却水通路Ｂに流れ込み、他が連通孔
４ｆ，４ｆを経て外側冷却水通路Ｃに流れ込む構成とな
っている。

【００２８】−通電時の動作説明− 導線５に高周波電流を通電させる際には、図示しない冷
却水供給源から接続金具４の流通路Ａに向かって冷却水
（例えば水道水）が供給される。

【００２９】高周波電流の通電により、導線５は徐々に
温度が高くなっていき例えば１００℃程度まで上昇す
る。このような状況において、接続金具４の流通路Ａに
流れ込んだ冷却水は、一部が第２接続部４ｃの内面と導
線５の外周面との間を通過して内側冷却水通路Ｂに流れ
込む。また、他の冷却水は、連通孔４ｆ，４ｆを経て外
側冷却水通路Ｃに流れ込む（図１の矢印参照）。つま
り、冷却水は、内側及び外側の各冷却水通路Ｂ，Ｃに分
流して各々を流通することになる。即ち、高温度の導線
５の外周側には、内側冷却水通路Ｂを流れる内側冷却
水、内側ホース部材２、外側冷却水通路Ｃを流れる外側
冷却水、外側ホース部材３が外周側に向かって順に存在
していることになる。このため、導線５が発する熱は内
側冷却水に伝達され、該内側冷却水は比較的高温にな
る。しかし、この内側冷却水の熱は、該内側冷却水と外
側冷却水との間に存在する内側ホース部材２が断熱層と
して機能することによって、外側冷却水には殆ど伝達し
ない。従って、外側冷却水の温度上昇は僅かであり、更
に、この僅かに温度上昇した外側冷却水の外側には外側
ホース部材３が存在しているので、この外側ホース部材
３の外周面は殆ど温度上昇することはない。

【００３０】このように、本形態によれば、遮熱用ホー
ス１を二重管構造で成し、各ホース部材２，３の内側に
冷却水を流すことで遮熱用ホース１の外周面の温度上昇
を大幅に低減することが可能である。また、各ホース部
材２，３の内側には冷却水が流れているのみであって、
厚肉の断熱部材などを介在させるものではないので、遮
熱用ホース１全体として良好な可撓性を得ることもでき
る。

【００３１】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態について説明する。本形態は、接続金具４に対する
導線５の接続状態の変形例であって、その他の構成は上
述した第１実施形態と同様である。従って、ここでは、
接続金具４に対する導線５の接続状態についてのみ説明
する。

【００３２】図２に示すように、本形態に係る遮熱用ホ
ース１では、導線５の先端部に銅管で成る圧着部材１０
が取り付けられている。この圧着部材１０は導線５の先
端部を覆うように取り付けられており、かしめ加工によ
り僅かに変形された状態で接続金具４の第２接続部４ｃ
の内面に圧接されている。これにより、図３（図２のII
I-III線に沿った断面図）に示すように、第２接続部４
ｃの内面と圧着部材１０の外面との間に隙間Ｄが形成さ
れ、この隙間Ｄが接続金具４の流通路Ａと内側冷却水通
路Ｂとを連通する通路として形成されている。また、こ
の通路Ｄに対応する第２接続部４ｃの内面部分には略半
円状に切り欠かれた切り欠き部４ｇが形成され通路Ｄの
面積を拡大している。

【００３３】このような構成によっても、上述した第１
実施形態の場合と同様に冷却水が流れ、遮熱用ホース１
の外周面の温度上昇を低減することが可能となる。ま
た、流通路Ａと内側冷却水通路Ｂとを連通する通路Ｄを
確実に確保できるため、内側冷却水通路Ｂでの冷却水の
流量が十分に得られ、該内側冷却水通路Ｂの冷却水の温
度の上昇も抑えられることになり、遮熱用ホース１の外
周面の温度上昇を大幅に低減できる。

【００３４】（第３実施形態）次に、本発明の第３実施
形態について説明する。本形態は、接続金具４の変形例
であって、その他の構成は上述した第１実施形態と同様
である。従って、ここでは、接続金具４の構成について
のみ説明する。

【００３５】図４及び図５に示すように、本形態に係る
接続金具４はアウタ部材１１とインナ部材１２とからな
り、これらが一体的に溶接されて構成されて成る（図６
参照）。アウタ部材１１は内部に冷却水の流通路Ａを備
えた略円筒状の部材で成り、外周面に外側ホース部材３
を係止するための凹凸部４ｄが形成されている。また、
このアウタ部材１１の内部では、軸線方向の略中間部分
が僅かに小径に形成されている。これにより、この小径
部分１１ａの端部（図４の右側端部）に、インナ部材１
２の先端を当接するための段部１１ｂが形成されてい
る。また、このアウタ部材１１には、この段部１１ｂに
おいて、その内外を連通する第１連通孔４ｆが形成され
ている。

【００３６】一方、インナ部材１２は、外径寸法がアウ
タ部材１１の内径寸法に略一致した管状の部材で成り、
外周面に内側ホース部材２を係止するための凹凸部４ｅ
が形成されている。また、このインナ部材１２の長手方
向の中央部分には、該インナ部材１２の内外を連通する
第２連通孔１２ａが形成されている。

【００３７】このインナ部材１２がアウタ部材１１に挿
入され、該インナ部材１２の先端がアウタ部材１１の上
記段部１１ｂに当接した位置でこの両者が溶接されて一
体化されることにより接続金具４が構成される（図６参
照）。

【００３８】このように構成された接続金具４に対する
各ホース部材２、３の接続状態は上述した第１実施形態
の場合と略同様である。また、インナ部材１２に対する
導線５の接続状態は、該導線５の全周がインナ部材１２
の内周全体に隙間なく嵌め込まれている。また、インナ
部材１２の第２連通孔１２ａから内側冷却水通路Ｂへの
冷却水の流出を行うために、例えば、インナ部材１２の
外周面には図示しない凹部が形成され、この凹部と内側
ホース部材２との間の空間を経て導線５の外周側空間で
ある内側冷却水通路Ｂへ冷却水を流出するようになって
いる。

【００３９】このような構成によっても、上述した第１
実施形態の場合と同様に冷却水が内側冷却水通路Ｂ及び
外側冷却水通路Ｃに分流し、遮熱用ホース１の外周面の
温度上昇を低減することが可能となる。

【００４０】（第４実施形態）次に、本発明の第４実施
形態について説明する。本形態も接続金具４の変形例で
あり、その他の構成は上述した第３実施形態と同様であ
る。

【００４１】図７に示すように、本形態におけるアウタ
部材１１の流通路Ａは上流側が上方に屈曲されており、
冷却水の供給源により上方から冷却水が供給されるよう
になっている。その他の構成及び冷却水流通動作は上述
した第３実施形態と同様である。

【００４２】尚、上述した各実施形態では、高周波電流
用の導線を内装した遮熱用ホース１について説明した
が、内部にスチームが流れる高温配管に対して内側ホー
ス部材及び外側ホース部材を適用し、上記と同様にして
遮熱用ホースの外周面の温度上昇を低減するようにして
もよい。

【００４３】また、遮熱用ホースとしては、二重管構造
のものに限らず、三重管以上のもの、つまり、冷却水通
路を３層以上設けるような構成としてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、以下の
ような効果が発揮される。請求項１及び３記載の発明で
は、高温になる線材や高温配管の外周側に複数の冷却水
層を形成するように多重管構造のホース部材を設け、各
冷却水層の間に存在しているホース部材の断熱機能によ
ってホース外周面まで熱が伝達されることを抑制するよ
うにしている。このため、例えば、線材に高周波電流を
長時間に亘って通電した場合や、高温配管内にスチーム
を長時間に亘って流通させた場合等においてホースの表
面温度の上昇を確実に抑制することができる。

【００４５】請求項２及び４記載の発明では、ホースを
二重管構造とし、内側冷却水と外側冷却水との２層の冷
却水層によってホースの表面温度の上昇を抑制するよう
にしている。このため、ホース全体の径を比較的小径に
確保しながらホース表面温度を低く維持できる。従っ
て、上述した請求項１及び３記載の発明に係る効果を確
保しながらもホースの設置スペースの小型化を図ること
ができて、遮熱ホースの実用性の向上を図ることができ
る。

【００４６】請求項５及び６記載の発明は、各冷却水通
路に対して冷却水を分流する接続金具の構成を具体化し
ている。これにより、各冷却水通路への冷却水の供給を
確実に行うことができる。特に、請求項６記載の発明で
は、ホース部材を接続するための接続部を有効に利用し
て冷却水通路への冷却水の流路を形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態における遮熱用ホースを示す断面
図である。

【図２】第２実施形態における遮熱用ホースを示す断面
図である。

【図３】図２のIII-III線に沿った断面図である。

【図４】第３実施形態におけるアウタ部材を示す断面図
である。

【図５】第３実施形態におけるインナ部材を示す断面図
である。

【図６】第３実施形態におけるアウタ部材とインナ部材
とを組み付けた状態を示す断面図である。

【図７】第４実施形態におけるアウタ部材を示す断面図
である。

【符号の説明】

１遮断用ホース２内側ホース部材３外側ホース部材４接続金具４ｂ第１接続部４ｃ第２接続部４ｆ，１２ａ連通孔５導線（線材）Ａ流通路（冷却水導入路）Ｂ内側冷却水通路Ｃ外側冷却水通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高温となる線材が内部に存在する遮熱用
ホースであって、互いに径の異なる複数のホース部材を備え、大径のホー
ス部材の内部に小径のホース部材が挿入されて多重管構
造とされ、各ホース部材の内側には冷却水が流通する冷
却水通路がそれぞれ形成されており、上記線材は最も小径のホース部材の内部に位置している
ことを特徴とする遮熱用ホース。
【請求項２】請求項１記載の遮熱用ホースにおいて、ホース部材は、線材の外周面との間で内側水通路を形成
する内側ホース部材と、該内側ホース部材の外周面との
間で外側水通路を形成する外側ホース部材であり、上記内側水通路には線材の外面に沿って流れる内側冷却
水が、外側水通路には内側ホース部材の外周面に沿って
流れる外側冷却水がそれぞれ流通することを特徴とする
遮熱用ホース。
【請求項３】高温流体が流通する高温配管が内部に存
在する遮熱用ホースであって、互いに径の異なる複数のホース部材を備え、大径のホー
ス部材の内部に小径のホース部材が挿入されて多重管構
造とされ、各ホース部材の内側には冷却水が流通する冷
却水通路がそれぞれ形成されており、上記高温配管は最も小径のホース部材の内部に位置して
いることを特徴とする遮熱用ホース。
【請求項４】請求項３記載の遮熱用ホースにおいて、ホース部材は、高温配管の外周面との間で内側水通路を
形成する内側ホース部材と、該内側ホース部材の外周面
との間で外側水通路を形成する外側ホース部材であり、上記内側水通路には高温配管の外面に沿って流れる内側
冷却水が、外側水通路には内側ホース部材の外周面に沿
って流れる外側冷却水がそれぞれ流通することを特徴と
する遮熱用ホース。
【請求項５】請求項１〜４のうち１つに記載の遮熱用
ホースにおいて、内部に冷却水導入路を有すると共に各ホース部材が接続
される接続金具を備え、該接続金具には、上記冷却水導
入路と各冷却水通路とを連通する連通孔が形成されてい
ることを特徴とする遮熱用ホース。
【請求項６】請求項５記載の遮熱用ホースにおいて、接続金具には、各ホース部材の内径寸法に対応した円筒
状の接続部が段部を介して冷却水の流通方向に連続形成
されており、連通孔は、上記段部に形成されて、冷却水導入路と接続
部の外周側とを連通しており、ホース部材は、接続部に
対して連通孔を塞ぐことのない位置に外嵌されているこ
とを特徴とする遮熱用ホース。