JPS59159491A

JPS59159491A - 伸縮管継手の保護カバ−

Info

Publication number: JPS59159491A
Application number: JP58033857A
Authority: JP
Inventors: 信彦田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-03-03
Filing date: 1983-03-03
Publication date: 1984-09-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、管内が液体で満たされるような配置系に用い
られる伸縮付継手の保護カバーに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

例えば高温ガスプラントや高速増殖炉のよりに温度変化
のある内部流体に対する配管設計を行なう際には、一般
に伸縮管継手が用いられることが多い。

これは、主に配管に用いられている金属が、内部流体の
温度変化とともに熱膨張するために発生する熱応力に起
因している。すなわち、前述した内部流体の温度変化に
より普通の配管が伸びたり縮んだりした分を蛇腹状の伸
縮管継手が弾性限度内で伸縮して相殺し、不用意な局部
応力の発生を防止しようとするものである、前記伸縮管継手は一般に金属ベローズからなるが、この
ようなベローズ型式の伸縮管号手はその製造方法により
入きく２つに分けられる。すなわち、液圧成形によるも
のと、円板を溶接して製造されるものとに分けられる。

また、継手の型式としても、単に軸方向の伸縮を対象と
した直管型、軸方向への曲げを対象として中心部を蝶釣
で後続しだ蝶市型、その他ジンバル型、ユニバーサル型
などのものがある。

第１図は前述した直管型の伸縮管継手１を示すものであ
り、この伸縮管継手１はベローズ２からなり、ベローズ
２の伸縮により配管系の軸方向の変位を吸収し得るよう
になっている。このような伸縮管継手１は、本来の目的
である周囲の配管系の伸縮による変位の吸咬、すなわち
機械荷重による応力の発生のほかに、内部流体温度が急
激に変化するために生じる熱応力の発生や地震の振動な
どにさらされる。そのため、こりらの荷重に対する種々
の改良が加えられている。

前述した機械荷重に対する強度を強くするにはベローズ
２自体の強度を上げればよいが、そうすると今度は熱膨
張匍位の吸収が行なわれにくくなる。

そこで従来は、経喋的にベローズ２の谷部３、３・・・
が破損しやすいことがわかっていたため、第２図に示す
ように、矯正の意味で特定の谷部３に補強リング４を低
合しでいた。この補強リング４はベローズ２とに比較し
てはるかに飢度の強い材料により製造されており、常時
はベローズ２に軽く接触しているだけであるが、ベロー
ズ２に大きな負荷が作用すると補強リング４がこの負荷
に抗しでベローズ２の破損を防ぎ、ベローズ２の寿命を
延ばす。

まこ、前記ベローズ２は経験的にその両端が破損しやす
いこともわかっていたため、従来、第３図に示すように
、ベローズ２の両端部に補強リング５（一方の端部のみ
図示）を低音した伸縮管継手１もあった。このような構
成によれば、補強リンダ５がかなりの重量を有している
ので、耐震上も有利である。

しかしながら、前述した第２蜀、第３図のように補強リ
ンダ４．５により局部的に補強すると、必らずしも良好
な清果はがり得られるとは限らない。すなわら、補強リ
ング４により１つの谷部３を補強すると、補強されてい
ない隣位の谷部３が甲い時切に支扛する可能主がある。

だからといって、すべての谷部３に補強リング４を成金
すると、大変な爪喰憎になり、設計上および経済上がら
も好ましくない。

また、内部流体の急激な温度変化に灯して前記補強リン
グ４．５と接触している部位のベローズ２は、熱容量の
異なる部分として熱応力を発生する。すなわち、通常ベ
ローズ２は薄板材により形成されており、内外表面およ
び外周方向で温鹿差が出にくい構造になっているが、そ
こに補強リング４．５が装着されると、その部位は暖ま
りにくく冷えにくいため温度変化の大きな流体には不向
きである。

第４図は従来の伸縮管継手の保護カバーを示すものであ
り、伸縮管本手１の両端部から延在しベローズ２の外周
側に位置する保護カバー６が示されている。この保護カ
バー６は、外部からの飛来物に討しベローズ２を保護す
る役割は果すが、ベローズ２とは全く接触がないため、
ベローズ２の熱応力を緩衝する作用は有していない。

また第５図は圧力バウンダリに用いられる三爪の伸縮管
継手を示すものである、この伸縮管体手１Ａの一方の配
管７の端部には折旧部８が形成されており、また、この
配置７の外側には配管７と一体の大径部９が形成されて
いる。他方の配置１０の端部には大径部１１が形成され
、この大径部１１の端部には前記折曲部８と同径の内側
の折曲部が形成されており、さらにこの大径部１１の外
側には前記大径部９に対向する環状空部１２が一体に形
成されている。そして、前記両折曲部８、１２間にベロ
ーズ２が介装され、また、前記大径部１１および突部１
２間にもベローズ２が介装されている。

しかしながら、この伸縮管継手１Ａはスペース的に大き
くなる欠点がある。

さらにまた、第４図および第５図のものは、ベローズ２
が完全に覆われるため目視による検査ができず、局部的
な変形が生じても重砲しにくいというが難点がうる。

以上説明したように、促宋のものの組合わせでは、コン
パクトで軽量で、急激な温度変化に耐えることができ、
外部からの損鳩を受けず、しかも部外的な変形による局
部的な破損の起こりにくい寿命の伸縮管継手は形成する
ことができなかった。

〔発明の目的）本発明は、前述した点に鑑み、コンパクトで経量で、急
激な温度変化に耐えることができ、外部からの損傷を受
けず、しかも部分的な変形による局部的な破損の起こり
にくい勾命の伸縮管継手とすることのできる伸縮管継手
の保護カバーを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

前述した目的は、木兄明によれば、ベローズからなる伸
縮管継手の両端部に間隔を隔てて取付けられ、内端に前
記ベローズの谷部内に挿入される端壁を備えだ一対の固
定壁と、これらの両固定壁間に連設され、両端を前記ベ
ローズの谷部内に挿入される両瑞壁を備えた断面はぼＵ
字犬の複数の中間壁とを有し、前記各端壁の一部がべロ
ーズの谷部に接独丁能に構成することにより達成される
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す実用例により説明する。

第６図は本発明に係る保護カバーを備えた伸縮管継手１
を示すものであり、保護カバー２０の両端はベローズ２
に取伺けられている。第６図には呆護カバー２０の片側
端部のみが示されている゜第７図は第６図の保護カバー
２０の析面図であり、保護カバー２０は薄板材料から形
成され全体としてほぼ半円周の円弧状をなしており、そ
の端部の固定壁２１は傾斜部２２およびこの頌斜部２２
に連設された弧部２３とを有し、この弧都路の内端には
金属ベローズ２の谷部３内に挿入され得る端壁２４ａが
形成されている。そして、この固定壁２１の端壁２４σ
には、両端壁２４ｂ、２４ｃを備えたほぼＵ字状の中間
壁２５ａが溶接などにより固定されている。また、この
中間壁２５ａには順次他のＵ字状の中間壁２５ｈ、２５
ｃ・・・が溶接などにより連設されており、最終の中間
壁（図示せず）には他の固定壁が連設されている。なお
、端壁２４ａ、２４ｈおよび２４ｃ、２４ｄの間隔はべ
ローズ２の谷部３の幅より多少狭く、他の端壁２４ｃ，
ｄおよび２４ｅ、ｆ、２４ｅ、ｆおよび２４ｇ、ｈの間
隔はベローズ２の谷部の幅よりはるかに広い。

つぎに、前述した実施例の作用について説明する。

第８図に示すように、ベローズ２に何らの変位もない場
合は、各端壁２４はベローズ２に接触しておらす、した
がって保護カバー２０はベローズ２を外部から保護する
だけに過ぎない。

ところが、グランドが起動して温度変化が生じると、ベ
ローズは他の部材と比較して柔軟な材質により形成され
ているため最初に引張り圧縮または曲げ変形を強いられ
る。

このとき、ベローズ２の山部１３．１４間に何らかの理
由で変位が型中し、局部変形が生じかけた場合、すなわ
ち山部１３．１４間が山部１４、１５間に比べて極端に
圧縮された場合には保護カバー２０の端壁２４ａ、ｂお
よび２４ｃ、ｄがベローズ２に接触し、ベローズ２の変
形に影響を及ぼす。

これについて、詳細に説明すると、固定壁２２および中
間壁５０ａの端壁２４ａ、ｂの先端部が第９図に矢印で
示すベローズ２の圧縮側に移動すると、この結果撓んだ
中間壁２５ａの反力によりベローズ２の山部１４は図に
おいて左側へ移動され、山部１３．１４間の間隔を拡げ
、また、中間壁２５ａからの負荷を受けだ中間壁２５ｈ
の灰中により山部１５も図において右側へ移動される。

このような繰返しは図示しない部位にまでも生じる。

しかしながら、前述した反力は中間壁２５ａにおいて一
番大きく中間壁２５ｂ、２５ｃ・・と離れるにつれて順
次小さくなる。この結果、ベローズ２の山部１３．１４
間は一昨大きく拡げられ曲の山部間も少しずつ拡げられ
ることになり、ベローズ２の山部１３．１４間に生じた
変形の集中は例の山部に分散される。この結果、ベロー
ズ２の局部的な変形により一部が塑性化し、その部分の
疲労亀裂で伸縮管継手１の寿命が決定されるという現旅
が直重できる。したがって、安定した変形が予想され、
身命予想が確実な信頼性の高い伸縮管纏手１とすること
ができる。

また、呆護カバー２０は、外部から飛来物に対する損傷
防出にも効果があるし、緊急事態の内部連体の噴出に対
しても緩衝効果がある。さらに、前述した第５図の二俄
構造の伸稲継手１Ａよりずっとコンパクトで、しかもほ
ぼ同壬の性能を発憚できる。

第１０図は本発明の変形例を示すものであり、中間壁２
５ａ、２５ｂ、２５ｃ・・・などの幅が器６図ないし第
９図の実施例と異なっている。このような構成によって
もベローズ２の端部に集中した変形を分散することがで
きる。

第１１図は本発明の他の実施例を示すものであり。

前亦した両実施例においてはベローズ２の両端部に溶接
により固着されていた固定壁２１を、部１１図（ｃ）に
詳示するように、ビン２６によりベローズ２のブラケッ
ト２７に枢着するようにしだものである。

本匙施例においては、第１１図（Ａ）、（Ｂ）に示すよ
うにべローズ２の上則の保護カバー２０Ａ、下則の十議
カバー２０Ｂともベローズ２に枢音されている。

このような可成によれば、呆護カバー２０Ａ、２０Ｂが
可動なのご、ベローズ２の曲げ変位に対しても前述した
と同様の作用効果を奏することができ、従来、余り対策
が施こされていなかった枢着型ベローズに苅して有効で
きる。

なお、前述した保護カバーはほぼ半円状であったが、９
０°その他の角度とすることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る伸縮管継手の保護カ
バーは、ベローズからなる伸縮管継手の両端部に間隔を
隔てて取付けられ、内端に前記ベローズの谷部内に挿入
される端壁を備えた一対の固定壁と、これらの両固定壁
間に連設され、両端と前記ベローズの谷部内に挿入され
る両端壁を備えた断面はぼＵ字状の次数の中間壁とを有
し、前記各端壁の一部がベローズに接触したので、コン
パクトで軽量で、急激な温度変化に耐えることができ、
外部からの損傷を受けず、しがも部分的な変形による局
部的な破損の起こりにくい長寿命の伸縮管継手とするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な直管型の伸縮管橘手を示す縦断面図、
第２図および第３図はそれぞれ第１図の伸縮管継手に補
強リングを装着した従来例を示す従断面図、用４図は従
来の保護カバーを示す縦断面図、第５図は三爪の伸縮管
継手を示す縦断面図、第６図は本発明に係る保護カバー
の実施例を示す斜視図、第７図は第６図の縦断面図、第
８図および第９図はそれぞれ第６図のものの作用を示す
横断面図、第１０図は本発明の他の実施例を示す縦断面
図、第１１図Ａ、Ｂはそれぞれ本発明のさらに他の実施
例を示す縦断面図、第１１図ｃはピンによる枢着の大塵
を示す説明図である。１・・・伸縮管継手、２・・ベローズ、２０、２０Ａ、
２０Ｂ・・・彩有カバー、２１・・・固定壁、２４・・
・端壁、２５・・・中間壁。第４　図第　５　図５１７−− ＠６　図第８図第１０区　、。第月図

Claims

【特許請求の範囲】１）ベローズからなる伸縮管継手の両端部に間隔を隔て
取付けられ、内端に前記ベローズの谷部内に挿入される
端壁を備えた一対の固定壁と、これらの両固定壁間に連
設され、両端と前記ベローズの谷部内に挿入される両端
壁を備えた断面はぼＵ字状の複数の中間壁とを有し、前
記各端壁の一部がベローズの谷部に接触可能に構成され
た伸縮計継手の保護カバー。２）前記両固定壁は伸縮叶継手の両端部に接触されてい
る特許請求の範囲第１項に記載の伸縮管本手の保護カバ
ー。３）前記両固定壁は伸縮を継手の両端部に枢着されてい
る特許請求の範囲第１項記載の呻縮管継手の保護カバー
。４）前記固定壁および中間壁は１８０°以下の円弧状と
されている特許請求の範囲第１頃ないし第３項のいずれ
かに記載の伸縮管継手の床温カバー。