JPS61119898A - 長い絶縁導管部材の接続 - Google Patents

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】 し産業上の利用分野］ 本発明は、長い断熱導管部材および長い断熱導管部材の
接続用のアブセンブリならびに接続方法に関する。本発
明は、断熱パイプの接続に特に適当であるが、それのみ
に適当であるのではない。

本発明は、通例長い断熱導管部材の接続に関するが、以
下の記載は、主として（ただし、便宜のためであって限
定するものではない）、区域加熱系または区域冷却系に
使用するのに適当な断熱パイプの接続に関する。

［従来技術］ 流体輸送パイプおよび断熱被覆層を含んで成る断熱パイ
プの設置において、パイプの隣接部間に接続部を形成す
ることが必要である。パイプ接続後、系からの熱損失を
最少限にするために、接続部の周囲を確実に十分断熱す
ることが必要である。

従来、他の断熱パイプの非被覆端部への、例えば溶接、
蝋付またはハンダ付による接続を容易にするために、断
熱パイプの端部の断熱被覆を剥離していた。次いで、接
続部の非被覆パイプを再断熱することが必要であった。

パイプの非被覆部分を再断熱するのに使用されてきた一
方法は、前記非被覆部の周囲にチューブ状ケースを配置
し、断熱発泡体をケース開口部から導入して、非被覆部
を囲むキャビティ内に満たし、次いて、ケースの周囲に
、例えば熱回復性高分子材料製の環境的封１ｈｌｉを供
給する方法である。しかし、一つの主な短所は、異なる
大きさの断熱パイプに応じた異なる大きさのケースを供
給しなければならないこと、すなわち多品種のケースを
横帯しなければならないことである。パイプ接続部の周
囲のケース内のキャビティへ発泡体を導入することによ
って、必ずしも接続部を良好に断熱できるとは限らず、
発泡工程自体が作業者にとって危険性を有することら問
題である。さらに、前記方法には時間がかかることも問
題である。

また、断熱パイプの非被覆端が、設置前に損傷を受けや
すいので、他のパイプの端と接続し得ないほどパイプが
実質的に弱まるか変形し得ることら問題である。

［発明の構成］ 本発明は、部材への接続またはそのような２つの部材の
相互接続を、特に便利な方法で行うことができ、次いで
接続部の周囲に断熱層を形成する必要のない長い断熱導
管部材を提供する。

従って、１つの要旨によれば、本発明は、断熱材で被覆
した長い導管部材であって、部材の少なくとも一端にお
いて部材を包囲する環状くぼみが断熱材に設けられてお
り、よって部材の前記端部が露出されており、そこで接
続が行われる艮い導管部材を提供する。

なかでも断熱パイプ、例えば、水を輸送するパイプ（区
域加熱パイプおよび区域冷却パイプを含む。）または、
石油製品を輸送するパイプに本発明を適用し得る。なか
でも、予め断熱した金属パイプおよび予め断熱した高分
子パイプ、例えば予め断熱したポリエチレンパイプに本
発明を適用し得る。好ましくは、導管部材の端およびｌ
ｌｉ熱材の端は実質的に同平面であるか、少なくとも、
導管部材が断熱材端からはみ出ないようにする。

長い断熱導管部材には、その部材および例えば池の前記
長い導管部材と接続するために、環状くぼみにはまる接
続カラー、例えば回復性チューブ状接続カラーを供給す
ることが好ましい。

第２の要旨によれば、本発明は、各断熱部材の少なくと
も一端において部材を包囲する環状くぼみを断熱材に設
け、よって部材の面記端は露出し、そこで接続を行う長
い断熱導管部材受なくとも２つ；および、前記部材の航
記端の相互接続に適当で、前記端の周囲の環状くぼみ内
に配置される回直性チューブ状接続カラー少なくとも１
つを存するアッセンブリを瓜供する。

本発明は、長い断熱導管部材の少なくとも一端において
部材を包囲する環状くぼみを断熱材に設け、上って部材
の前記端部を露出し、そこで接続を行う長い導管部材を
接続する方法であって、長い部材の非被覆端部を包囲す
るように、環状くぼみ内に回復性接続カラーを配置し、
カラーを回復させて非被覆端部と接続係合することを含
んで成る方法をも提供する。

本発明の方法は、例えば、断熱パイプなどの長い断熱導
管部材を相互接続するのに、または断熱パイプを区域加
熱系の中央ボイラーの出口または区域冷却系の冷却機の
出口に接続するのに使用し得る。

「回復性物品」とは、適当な処理を行うと寸法的形状が
変化し得る物品を意味する。通例、これらの物品は、変
形されていた形状から原形に回復するが、本明細書中で
は、「回復性」とは、物品が、前もって変形されていな
くても、新しい形状を採ることを含む。この物品は、熱
処理によって寸法的形状が変化し得る熱回復性物品であ
ってよい。

本明細書中の回復性部材の記載における「チューブ状」
とは、真に環状の中空円筒部材および、断面が不規則形
であるおよび／または変化する部材、例えば断面が７字
形、丁字形およびＸ字形の部材の両方の場合を含む。

回復性チューブ状接続カラーは、金属および／または高
分子材料を含んで成っていてよい。回復性金属は、「記
憶金属」または「記憶合金」と呼ばれることがあり、転
移温度、多くの場合マルテンサイト状態とオーステナイ
ト状態の間の転移温度を境に強度および形状の変化を示
す金属材料であり、金属が低温のマルテンサイト状態に
ある間にそれらから製造した物品を変形することによっ
て熱回復性物品の製造に使用し得る。物品は、転移温度
（オーステナイト状態となる温度）以上に加熱されるま
で変形形状を保持し、転移温度以上になると、原形に戻
るか戻ろうとする。熱回復性物品は、別の外力を加えな
くてもその原形に戻ることができそのような記憶金属の
内、例えば、米国特許第３１７４８５１号、第３３５１
４６３号、第３７５３７００号、第３７５９５５２号、
英国特許第１３２７４４１号および第１３２７４４２号
並びにナサ・パブリケーション（Ｎ　Ａ　Ｓ　Ａ　Ｐ　
ｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）ＳＰＩＩＯｌ「５５−ニティノ
ールージ・アロイ・ウィズ・ア・メモリー、など（“５
５−　Ｎ　１ｔｉｎｏｌ−Ｔｈｅ　Ａ１１ｏｙ　ｗｉｔ
ｈ　ａ　Ｍｅｍｏｒｙ、　ｅｔｃ”　）Ｊ（Ｕ、Ｓ　。

ガバンメント・プリンティング・オフィス（Ｇｏｖｅｒ
ｎｍｅｎｔ　Ｐｒｉｎｔｉｎｇ　０ｒｒｉｃｅ）、ワシ
ントン、Ｄ、０．１９７２）に記載されているチタンお
よびニッケルの種々の合金を特記し得る。しかし、熱回
復性は、そのようなチタン−ニッケル合金にのみ有るの
てはない。すなわち、例えば、エヌ・ナカニン（Ｎ、　
Ｎａｋａｎｉｓｉ）ら、スフリプタ・メタラーノカ（Ｓ
　ｃｒｉｐｔａ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ）、５．４
３３〜４４０（バーガモン・プレス（Ｐ　ｅｒｇａｍｏ
ｎ　Ｐ　ｒｅｓｓ）＋９７１）、米国特許第３７８３０
３７号、第４０１９９２５号、第４１４４１０４号、第
４１４６３９２号および第４１６６７３９号に、例えば
種々のβ黄銅がこの性質を示すことが証明されており、
このような材料を、既知の方法で、転移温度を極低温に
下げるためにドープし得る。同様に、３０４ステンレス
鋼もそのような性質を有することが、イー・エナミ（Ｅ
、　Ｅｎａａ＋ｉ）ら、同上、６６３〜６８頁に示され
ている。

本発明の長い導管部材を相互接続するために記憶金属含
有男子−を使用すると、作業者依存性工程、例えば溶接
のような工程を避けることができるという利点がある。

カラーがニッケル−チタン合金を含有すると、その回復
力は特に大きいので有利である。

少なくとも部分的に記憶金属を含有し、本発明の長い部
材の接続に適した接続カラーの例は、英国特許第１３２
７４４１号、第１４８８３９３号、第１５１８７８８号
および第２０３９６５４８号に記載されている。これら
の明細書には、種々の把持手段を何する接続カラーが記
載されており、例えば、チューブ状カラーは、円周方向
で内側に突出する歯を内面に有するか、歯付きのライナ
ーを有していてよい。回復性カラーの回復時に長い部材
にかみ合うような粒状充填剤を内部に分散したシーラン
ト層を、カラーの内側に配置し得る。

接続カラーの別の形態が、英国特許出願公告第２０４２
８１９Ａ号に記載されており、接続カラーは、少な（と
も１つの回復性駆動体内部に配置され、この中で接続す
べき長い部材の端を収容する、実質的にチューブ状のイ
ンサートを含んで成る。

前記明細書中に記載の接続カラーは、例示であって限定
ではない。池の形態の回復性接続カラーをも本発明に使
用し得る。

池の態様では、回復性チューブ状接続力・ラーは回復性
高分子材料を含有する。好ましくは、ポリマーに電流を
流すことによって回復温度に加熱し得る導電性高分子材
料を使用する。適当な電極設定によって、電流は、導電
性高分子カラ一端間またはその代わりにカラーの厚さ方
向に流れる。好ましくは、高分子材料は焼結物である。

好ましくはカーボンブラックを内部に分散した、超高分
子量焼結ポリエチレンを含有するカラーを使用すること
が特に好ましい。高分子材料を、不可欠ではないが架橋
してよい。適当な高分子カラーおよびその用途は、欧州
特許出願第８５３０２３２６゜５号に記載されている。

高分子カラーは、導管部材を相互接続するために、長い
導管部材またはそれぞれの長い導管部材の非断熱端部と
直接または非直接に接着することが好ましい。

カラーの高分子材料と共に溶融し得る材料から製造され
た導管部材を接続するために、回復性高分子材料含有カ
ラーを使用することが特に有利である。すなわち、例え
ば、高分子導管部材、例えばポリエチレンパイプを接続
するために高分子カラーを使用することが特に有利であ
る。そのような場合、回復性カラーを回復温度に加熱し
てカラーを回復させ導管部材と接触させることが好まし
く、次いで加熱を続け、カラーと導管部材間に溶融を生
じさせる。

好ましい態様において、回復性カラーの外側は、くぼみ
を規定する断熱材料の縦方向に伸びる表面と滑動的に係
合する。例えば、導管の外径７　、５　ｃｍ、くぼみの
径および回復性カラーの壁厚０．４ｃｍの、外径２０ｃ
１１の断熱パイプの場合、カラーの外径は、回復前には
８．６〜８　、９　ａｍで、回復後には８　、３　ｃｍ
であることが好ましい。すなわち、カラーおよび前記表
面の間の空間は、カラーの回復後には比較的小さく、接
続完了部分の周囲の断熱は、導管の他の部分の周囲の断
熱と実質的に同じである。

加えて、２つの長い導管部材の接続の場合、環状くぼみ
の軸方向長さは、回復性カラーの軸方向長さの２分の１
と実質的に同じである。これには、２つの導管部材の周
囲のくぼみ内で、カラーを確実に軸方向に係合させて、
２つの導管部材を接続でき、カラーの誤配置による不良
接続の起こる機会を最少限にし得ろという利点がある。

加えて、導管部材が衝接し、接続した部材の断熱材に隙
間かないいう利点らある。導管部材の各端には、前記部
材の各端において行う接続、例えば相互接続のための、
断熱材のくぼみがあることが好ましい。

別の態様において、変形性チューブ状接続部材と共に、
１つまたはそれ以上の回復性接続カラーによって接続を
行い得る。使用において、接続部材を、接続すべき導管
部材端の周囲の、断熱材の環状空間内に配置し、回復性
カラーを接続部材および導管部材の周囲に配置すること
により、カラーの回復時に、接続部材は内側に変形して
内部の導管部材と封止係合する。他の回復性カラーによ
って、変形性接続部材を他の導管部材に他端で接続し得
る。その代わりに、またはそれに加えて、本発明の導管
部材は、少なくとも一端で、他の導管部材の端部を収容
する接続部材を有してよく、例えば、接続部材を導管部
材に、例えば溶接または接着剤により接続してよく、ま
たは、接続部材を導管部材のスェージ加工端部として形
成し得、回復性カラーによってスェージ加工端部が内側
に変形する曲に、他の導管部材の端部をスェージ加工端
部内に配置し得る。変形性接続部材を使用する場合、変
形性接続部材は金属材料または高分子材料を含有し得る
。接続部材は、通例円筒状断面で、真直であってよ（、
あるいはＸ字形、７字形、丁字形またはパイプの形状に
適合する他の形であってよい。接続部材には、内部の導
管を封止する能力を高める歯、接着剤ライナーまたは他
の取付物を供給し得る。一端で長い導管部材に溶接し、
他端で他の導管部材と封止係合するように変形し得る鋼
チューブを接続部材として使用することが特に好ましい
。

本発明を例えば２つの長い導管部材間の接続部に使用す
る場合、部材間の接続部は、元の断熱材によって良好に
断熱されており、さらに外形が滑らかで、その上に外保
護カバーを適用し得る。すなわち、時間がかかり、作業
者依存性であり、危険性のある、断熱材を接続部周囲の
キャビティ内に導入する工程を完全に避は得る。

本発明によって供給される接続の好ましい態様では、接
続部の断熱材は、回復性スリーブによって保護されてお
り、回復性スリーブはチューブ状であってよく、または
その代わりに、接続部の周囲に巻き付け、その端をつな
ぎとめるンートの形であってよい。好ましくは、スリー
ブは熱回復性である；例えば米国特許第２０２７９６２
号、第３０８６２４２号および第３５９７３７２号に記
載されているように、通例、そのようなスリーブは、弾
性記憶または可塑性記憶性質を示す高分子材料から製造
される。例えば米国特許第２０２７９６２号から明らか
なように、元の熱安定形状は、連続的工程中の一時的な
形状であってよく、連続工程中に、例えば、押出チュー
ブを熱いうちに寸法的に熱不安定な形状に拡張させるが
、他の場合においては、予め寸法的に熱安定な形状に成
形した物品を、別の工程で寸法的に熱不安定な形状に変
形する。

好ましくは、熱回復性スリーブには、ポリアミド樹脂の
ような接着剤もしくはマスチックのような水不溶性シー
ラントまたはこれら両方を含何する封止材料層を、接続
された長い部材と接触する表面に供給する。適当なスリ
ーブは、英国特許出願公告第２１０８６２５Ａ号に記載
されている。

接続カラーを適当に選択することによって、長い断熱導
管部材をいくつでも接続し得る。例えば、２つのそのよ
うな部材を接続する場合、実質的に同じ断面を持つカラ
ーが適当であるが、３つの部材を接続する場合は、丁字
形または７字形のカラーを使用する。

添付図面を参照して本発明の、長い断熱導管部材を有す
るアッセンブリおよび接続形成方法を説明する。尚、以
下の態様は例示であり、本発明はこれら態様に限定され
ない。

第１図は、長い断熱導管部材を構成する断熱パイプの一
端の断面図である。

第２図は、第１図の断熱パイプ２つの接続部の断面図で
あり、点線Ａ−Ａは、図を、パイプ接続面と後の要素を
示す２つの部分に分けている。

第３図は、第１図の断熱パイプ３つの接続部の断面図で
ある。

第４図は、変形性接続部＋４を使用した、断熱パイプ２
つの接続部の断面図である。

第１図は、区域加熱パイプであってよい断熱パイプの端
部を示し、パイプ１は、ポリウレタン発泡体である包囲
層２によって断熱されており、包囲層２は、ポリエチレ
ンである環境的封止層３によって保護されている。断熱
パイプの端５に隣接する、ある長さ４のパイプ１は断熱
されておらず、パイプ周囲に環状くぼみ６が存在する。

第２図は、第１図の２つの断熱パイプ７および８の接続
工程を示す。記憶性質を示すニッケル−チタン合金を含
んで成る熱回復性接続カラー９の第１部分を環状くぼみ
１０に滑り込ませ、その拡張されたマルテンサイト状態
において断熱パイプ７のパイプ１１を包囲する。くぼみ
１０の軸方向長さは、未回復カラー９の軸方向長さの２
分の１と実質的に等しい。拡張カラー９の第２部分を環
状くぼみ１２に滑り込ませ、第２断熱パイプ８のパイプ
１３を包囲するように、第２断熱バイブ８を第１断熱パ
イプと衝接させる。くぼみ１２の軸方向長さは、未回復
カラー９の軸方向長さの２分の１と実質的に等しく、カ
ラーの端は、環状くぼみＩＯおよび１２の端１６で断熱
材と衝接する。

記憶金属の温度を、ニッケル−チタン合金の転移温度で
ある約−８０℃より高くに上昇させることによって、カ
ラー９は、半径方向に収縮したオーステナイト状態に回
復する。オーステナイト状態において、カラーはパイプ
Ｉｔおよび１３を把持し、断熱パイプ７および８を衝接
した状態に保つ。

封止材料１５が内部層として供給された熱回復性ラップ
アラウンド高分子スリーブ１４を接続部の周囲に配置し
、加熱し、収縮させて、接続した断熱パイプ７および８
の外表面と封止係合させる。

第３図は、Ｙ字形回復性カラー２０によって接続された
３つの断熱パイプ１７．１８および１９を示す。接続部
は、Ｙ字形熱回復性スリーブ２１で被覆されている。

第４図は１．変形性チューブ状接続部材４４を有する、
２つの区域加熱パイプ４０．４２の間の接続部を示す。

部材４４は、第１端４５において、１つのパイプ４０に
溶接されており、他端４６に向かって太くなっており、
端４６寄りで内側に向かう歯４７を有する。バイ１４０
周囲の断熱材４８には、接続部材４４の端４６の周囲に
環状くぼみ５０を設け、パイプ４２の端部には断熱被覆
がない。

パイプ４０．４２間の接続部を形成するために、熱回復
性金属接続カラー５２を接続部材４４の周囲のくぼみ５
０内に配置し、次いで、パイプ４２の端部を接続部材４
４内に入れて、パイプ４０．４２を実質的に衝接させる
。次いで、カラー５２の回復によって、部材４４は変形
し、パイプ４２の外面と封止を形成し、歯４７はそのシ
ールを増強する。接着剤もしくはマスチックまたは好ま
しくは両方を用いて被覆された回復性スリーブ５４によ
って、得られたパイプ接続部を防水性にする。

別の態様において、溶接した接続部材４４をパイプ４０
の端よりも長くしてよく、パイプ４２がその端に断熱材
の環状くぼみを有し、そのくぼみ内に、接続部材４４の
端４６を入れてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、長い断熱導管部材を構成する断熱パイプの一
端の断面図である。 第２図は、第１図の断熱パイプ２つの接続部の断面図で
あり、点線Ａ−Ａは、図を、パイプ接続１ｉｉ７と後の
要素を示す２つの部分に分けている。 第３図は、第１図の断熱パイプ３つの接続部の断面図で
ある。 第４図は、変形性接続部材を使用した、断熱パイプ２つ
の接続部の断面図である。 １．１１．１３　　・パイプ、２．４８・・・断熱材、
３・・・環境的封止層、４・・長さ、 ５．１６．４５．４６・・・端、 ６、ｆＯ，Ｉ２，５０・・・環状くぼみ、７．８．１７
．１８．１９・・・断熱パイプ、９．２０．５２・・熱
回復性カラー、 １４・・・熱回復性ラップアラウンド高分子スリーブ、
１５・・・封止材料、２【・・Ｙ字形熱回復性スリーブ
、４０．４２・・区域加熱パイプ、 ４・１・変形性チューブ状接続部材、４７　・歯、５４
　回復性スリーブ。 特許出願人　エヌ・ヴ工・レイケム・ ソンエテ・アノニム 代　理　人　弁理士　青白　葆　ほか２名Ｒｇ、４゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、断熱材で被覆した長い導管部材であって、部材の少
   なくとも一端において断熱材は部材の周囲に環状のくぼ
   みを有し、よって該末端で部材の前記端部は露出されて
   おり、そこで接続が行なわれる長い導管部材。 ２、導管部材が、断熱すべき流体を輸送するのに適した
   パイプである特許請求の範囲第１項記載の長い導管部材
   。 ３、他の導管部材の端部を収容する変形性チューブ状接
   続部材を少なくとも一端に有する特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載の長い導管部材。 ４、特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の長い
   断熱導管部材を少なくとも１つ、および部材端部の環状
   くぼみ内で少なくとも部分的に位置し、回復して前記長
   い導管部材との接続を形成するのに適した回復性接続カ
   ラーを有するアッセンブリ。 ５、前記回復性カラーが、記憶金属、好ましくはニッケ
   ル−チタン合金を含んで成る特許請求の範囲第４項記載
   のアッセンブリ。 ６、前記回復性カラーが、高分子材料、好ましくは導電
   性焼結高分子材料を含んで成る特許請求の範囲第４項記
   載のアッセンブリ。 ７、長い導管部材の周囲に配置され、変形して、回復性
   接続カラーと封止係合し得る変形性チューブ状接続部材
   を有する特許請求の範囲第４〜６項のいずれかに記載の
   アッセンブリ。 ８、前記一端において、前記長い断熱導管部材の外表面
   上で回復する回復性スリーブを有する特許請求の範囲第
   ４〜７項のいずれかに記載のアッセンブリ。 ９、前記部材の少なくとも一端において部材を包囲する
   環状くぼみを断熱材に設け、よって部材の前記端部を露
   出し、そこで接続を行う長い導管部材を接続する方法で
   あって、 長い導管部材の非被覆端部を包囲するように、環状くぼ
   み内に回復性接続カラーを配置し、カラーを回復させて
   非被覆端部と接続係合することを含んで成る方法。 １０、特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の複
   数の長い導管部材の間の接続部であって、少なくとも１
   つの導管部材の端部周囲で、断熱材中の環状くぼみ内に
   配置した回復性チューブ状接続カラーによって形成され
   る接続部。