WO2022091671A1 - 段階減圧式耐圧管 - Google Patents
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- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/18—Double-walled pipes; Multi-channel pipes or pipe assemblies
Definitions
- a pipe in a pressure resistant pipe, a pipe is inserted into the pipe, the gap between the inner pipe and the outer pipe is held by a support, the diameters at both ends of the outer pipe are reduced, and the fluid flowing inside the pipe is reduced. It relates to a step decompression type pressure resistant pipe that reduces the weight of the pressure resistant pipe by using the pressure itself as the pressure resistance.
- Conventional pressure-resistant pipes use a laminated structure to increase the strength of the pipes, and in order to increase the pressure resistance of the pipes, methods such as increasing the wall thickness of the pipes and increasing the diameter of the pipes have been used.
- the outside of the pipe is covered with a pipe having an inner diameter larger than the outer diameter of the pipe, and a fluid having a lower pressure flows through the pipe outside the inner pipe to gradually apply pressure from the inner pipe to the outer pipe. It provides a reduced pressure resistant tube.
- the step decompression pressure-resistant tube according to claim 1 is a step decompression pressure-resistant tube provided in the pressure-resistant tube, and both ends of the step-decompression pressure-resistant tube are connected to the pressure-resistant tube.
- the inner pipe is longer than the outer pipe, both ends of the inner pipe are inserted with a gap in the pressure resistant pipe, and the fluid flowing in the pressure resistant pipe is inserted into the inner pipe.
- the present invention is configured as described above and has the effects described below.
- the mechanism according to claim 1 is a step decompression type pressure resistant tube provided in the pressure resistant tube, and both ends of the step decompression type pressure resistant tube are connected to the pressure resistant tube, and the inner diameter is larger than that of the pressure resistant tube.
- It consists of an inner tube that is inserted into an outer tube that has a smaller inner diameter than the outer tube and is held by a support in the gap between the outer tube, the inner tube being the outer tube. It is longer than the pipe, and both ends of the inner pipe are inserted with a gap in the pressure-resistant pipe, and the fluid flowing in the pressure-resistant pipe flows into the inner pipe and the outer pipe to flow into the inner pipe and the inner pipe.
- a pressure difference is generated between the pipe and the outer pipe, a pressure difference is gradually generated from the inner pipe to the outer pipe, the pressure is reduced from the inner pipe to the outer pipe, and the pressure resistance performance can be improved.
- P is the internal pressure
- t is the wall thickness of the pipe
- ⁇ is the tensile strength of the material of the pipe
- D is the outer diameter.
- the internal pressure of the pressure limit P in the above formula is when the external pressure is 1 atm. If there is a pipe with an outside pressure of 1 atm and a pressure limit of 10 atm, a force of about 10 atm is applied to the outside of the pipe at a water depth of 90 m, so even if 10 atm is applied from the inside of the pipe, it will not burst. not. In order to rupture the pipe, it is necessary to apply 100 atm or more, which is 10 times the internal pressure of the pipe.
- Cover with a pipe with an inner diameter larger than the outer diameter of the pipe and provide a gap between the outer circumference of the inner pipe and the inner circumference of the outer pipe.
- Bernoulli's theorem increases the diameter of the outer pipe.
- the flow velocity in the middle part becomes slower and the pressure drops.
- the pressure obtained by multiplying the withstand pressure of the inner pipe and the withstand pressure of the outer pipe becomes the withstand pressure of the inner pipe.
- FIG. 1 It is a perspective view of the cross section which shows the embodiment for carrying out an invention. It is a perspective view which shows the embodiment for carrying out an invention. It is a schematic diagram which shows the embodiment for carrying out an invention. It is a schematic diagram which shows Example 1.
- FIG. 2 It is a perspective view of the cross section which shows Example 1.
- FIG. 2 It is a perspective view which shows Example 1.
- FIG. 2 It is a perspective view which shows Example 2.
- FIG. 2 It is a perspective view of the cross section which shows Example 3.
- FIG. 1 is a perspective view showing the internal structure of the funnel-shaped portion (3) of the first decompression pipe and the decompression maintenance portion (4) of the first decompression pipe of FIG.
- the central canal (1) having the same thickness is placed in the decompression maintenance portion (4) of the first decompression tube having the same thickness.
- Perforated disks (2) are attached to both sides of the decompression maintenance portion (4) of the first decompression tube. A hole is formed in the center of the porous disk (2), and the central canal (1) is passed through the hole.
- the perforated disk (2) allows the central tube (1) to keep the gap between the central tube (1) and the decompression maintenance portion (4) of the first decompression tube constant.
- the shape of the funnel-shaped part (3) of the first decompression tube is like a funnel as the name suggests, and the inner diameter of the part corresponding to the foot of the funnel is about one size larger than the outer diameter of the central tube (1).
- the outer diameter of the portion corresponding to the conical opening of the funnel is the same as the outer diameter of the decompression maintenance portion (4) of the first decompression tube.
- the funnel-shaped portion (3) of the first decompression tube is attached to the opposite side of the surface of the porous disk (2) to which the decompression maintenance portion (4) of the first decompression tube is attached. In FIGS.
- the diameter of the porous disk (2) is the same as the outer diameter of the decompression maintenance portion (4) of the first decompression tube, but is the same as the inner diameter of the decompression maintenance portion (4) of the first decompression tube. It may be stored in the decompression maintenance section (4) of the first decompression tube.
- the porous disk (2) has six holes along the circumference. The total area of these six holes is larger than the cross-sectional area of the gap between the central tube (1) and the funnel-shaped portion (3) of the first decompression tube.
- FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a mode for carrying out the present invention.
- the central tube (1), the funnel-shaped part (3) of the first decompression tube, and the decompression maintenance part (4) of the first decompression tube are shown by lines, and the porous disk (2) is omitted.
- a1, a2, b1, c1, c2, and c3 each indicate the flow rate of the fluid flowing through the pipe per fixed time.
- c1, c2, and c3 are described in two places in the figure, they are connected as a space because they are cross sections along the central axis of the pipe.
- the fluid is applied to a1 at a pressure equivalent to 100,000 hpa (about 100 atm).
- the portion corresponding to the foot of the funnel-shaped portion (3) of the first decompression tube needs to have a strength capable of withstanding an internal pressure of about 100 atm.
- the portions of the central canal (1) corresponding to c1 and c3 do not need much strength because the pressures inside and outside the canal are balanced.
- the decompression maintenance section (4) of the first decompression tube is subjected to a pressure of about 25 atm
- the decompression maintenance portion (4) of the first decompression pipe needs to have a strength that can withstand an internal pressure of about 25 atm.
- the cross-sectional area of the flow path of c2 is 3.16 times that of c1 and c3, respectively, and the other conditions are the same as those described above, the decompression maintenance portion (4) of the first decompression pipe is used.
- FIG. 4 is a schematic view showing the first embodiment, in which a pressure reducing tube is further provided on the outside of FIG. Specifically, a decompression maintenance section (6) of the second decompression tube is provided in addition to the decompression maintenance section (4) of the first decompression tube, and a second decompression maintenance section (6) of the second decompression tube is provided on both sides. A funnel-shaped portion (5) of the pressure reducing tube is provided.
- FIG. 5 is a cross-sectional view in which one side of FIG. 4 is three-dimensional, and is a diagram showing an internal structure.
- the outside of the central tube (1) is covered by the decompression maintenance portion (4) of the first decompression tube, and the outside thereof is further covered by the decompression maintenance section (6) of the second decompression tube.
- a porous disk (2) is provided at the ends of the decompression maintenance section (4) of the first decompression tube and the decompression maintenance section (6) of the second decompression tube, and the central tube (1) penetrates the center of the porous disk (2).
- the funnel-shaped portion (3) of the first decompression tube and the second (Ii) A funnel-shaped portion (5) of the pressure reducing tube is attached. Since both ends of the tube have the same structure, the drawing of the other end is omitted.
- FIG. 6 is an exploded view of FIG. However, each part is not cross-sectioned.
- Example 2 will be described with reference to FIG. 7.
- a support portion (7) is used instead of the porous disk (2) to hold the gap between the tubes.
- the role of the porous disk (2) is to hold the gaps in the nested tubes. If the gap between the pipes can be maintained, it does not have to be a disk, and it is better to hold the gap between the pipes by means that do not obstruct the flow of fluid as much as possible.
- c1, c2, c3, c4, c5, d1, d2, and d3 are described in two places in the figure, they are connected as a space because they are cross sections along the axis of the pipe. Unlike the first embodiment, there are no funnel-shaped portions at both ends of the first decompression pipe (8) and the diameter is not small. Secure. Then, by extending the funnel-shaped portion (5) of the second pressure reducing tube, d1 is further reduced to d2.
- the cross-sectional area is 1 square meter and the diameter is about 1.13 m
- the cross-sectional area of b1 is 0.6 square meter and the diameter is about 0.87 m.
- c1 and c5 are set to 0.4 square meters will be described.
- the area of the wall thickness of the pipe and the loss due to resistance shall not be considered.
- cross section it is the cross section in the direction orthogonal to the central axis of the pipe.
- the atmospheric pressure of the parts of b1, c1 and c5 is also 1000 atm.
- the cross-sectional area of b1 does not change in the part sandwiched between the broken line from u1 to u2 and the broken line from v1 to v2, but the cross-sectional area of c2 is 0.4 square meters to 3.16 times, which is about 1.26 square meters.
- the atmospheric pressure of c2 drops to 100 atm, which is one tenth.
- c2 (1.26 square meters) is divided into c3 (0.9 square meters) and d1 (0.36 square meters).
- the cross-sectional area of d1 becomes about 1.14 square meters, which is about 3.16 times from 0.36 square meters, and the atmospheric pressure drops to 10 atm, which is one tenth.
- the central tube (1) has a pressure of 1000 atm
- the first decompression tube (8) has a pressure of 100 atm
- the decompression maintenance section (6) of the second decompression tube has a pressure of 10 atm. You just have to be able to withstand it.
- FIG. 9 is a three-dimensional cross-sectional view of one side of FIG. 8 and is a diagram showing an internal structure.
- the second decompression tube is divided into a funnel-shaped portion (5) of the second decompression tube and a decompression maintenance section (6) of the second decompression tube.
- the central tube (1), the first decompression tube (8), and the second decompression tube are each fixed by a support portion (7).
- the funnel-shaped portion (5) of the second decompression pipe, the central canal (1) and the first decompression pipe (8) over the portion need to be dealt with according to the pressure, so that the wall thickness of the pipe is thick. It has become.
- this stage decompression type pressure resistant tube is too complicated compared to the conventional straight tube, so the cost is very high. And normally, since the pressure of the fluid can be dealt with only by widening the diameter of the pipe, there is almost no point in using the stepwise decompression type pressure resistant pipe. However, it seems to be useful in the space industry. This is because if the weight of the rocket can be reduced by using a stepwise decompression type pressure-resistant tube, the effect can be expected to be worth the high cost.
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Abstract
【課題】本発明は耐圧管において、管の中に管を入れ、内側の管と外側の管との間の隙間を支えによって保持し、外側の管の両端の径を小さくすることによって軽量な耐圧管を提供するものである。 【解決手段】 耐圧管において、管の中に管を入れ、内側の管と外側の管との間の隙間を支えによって保持し、外側の管の両端の径を小さくすることによって、内側の管と外側の管を流れる流体に圧力差を作り出し、外部との圧力比率を段階的に縮小させることにより圧力を分散させ、また、管内部を流れる流体自体を耐圧力として使うことを特徴とするものである。
Description
本発明は、耐圧管において、管の中に管を入れ、内側の管と外側の管との間の隙間を支えによって保持し、外側の管の両端の径を小さくし、管内部を流れる流体の圧力自体を耐圧力として使うことで、耐圧管を軽量化させる段階減圧式耐圧管に関するものである。
従来の耐圧管は積層構造を用いて管の強度を高めたり、また管の耐圧性を高めるために管の肉厚を厚くしたり、管の径を大きくするなどの手法が用いられていた。
本発明は、管の外側を、管の外径より大きい内径の管で覆い、内側の管より外側の管で圧力低い流体を流すことで、内側の管から外側の管へ段階的に圧力を減じる耐圧管を提供するものである。
上記目的を達成するために、段階減圧式耐圧管において請求項１に係るものは、耐圧管に設けた段階減圧式耐圧管であって、前記段階減圧式耐圧管は両端を耐圧管に接続され、前記耐圧管よりも内径が大きい外側の管と、前記外側の管よりも内径が小さい外側の管の中に挿入され、前記外側の管との間の間隙を支えによって保持される内側の管とからなり、前記内側の管は外側の管よりも長く、前記内側の管の両端は前記耐圧管内に間隙を設けて挿入されており、前記耐圧管の中に流通した流体が前記内側の管と外側の管に流入して前記内側の管と外側の管で圧力差を生じ、前記内側の管から外側の管へ段階的に圧力差を生じ、内側の管から外側の管へ圧力を減じ、耐圧性能を向上させることを特徴とするものである。
本発明は、以上説明したように構成されており、以下に記載されるような効果を有する。 請求項１に係る仕組みを用いた場合、耐圧管に設けた段階減圧式耐圧管であって、前記段階減圧式耐圧管は両端を耐圧管に接続され、前記耐圧管よりも内径が大きい外側の管と、前記外側の管よりも内径が小さい外側の管の中に挿入され、前記外側の管との間の間隙を支えによって保持される内側の管とからなり、前記内側の管は外側の管よりも長く、前記内側の管の両端は前記耐圧管内に間隙を設けて挿入されており、前記耐圧管の中に流通した流体が前記内側の管と外側の管に流入して前記内側の管と外側の管で圧力差を生じ、前記内側の管から外側の管へ段階的に圧力差を生じ、内側の管から外側の管へ圧力を減じ、耐圧性能を向上させることができる。
管の圧力限界を求める式はＰ＝（２ｔσ）/Ｄで表される。Ｐは内圧、ｔは管の肉厚、σは管の素材の引っ張りの強度、Ｄは外径である。この式から、管の肉厚ｔを大きくすれば、比例して圧力限界のＰの値も大きくなることが分かる。つまり、管の肉厚を２倍にしたら圧力限界は約２倍になり、管の肉厚を３倍にしたら圧力限界は約３倍になる。
上記の式での圧力限界Ｐの内圧とは外気圧が１気圧においてである。仮に外気圧が１気圧で圧力限界が１０気圧の管があった場合、水深９０ｍにおいては管の外側に約１０気圧の力がかかるので、管の内側から１０気圧を掛けても破裂することはない。その管を破裂させるためには管の内圧を１０気圧の１０倍の１００気圧以上をかける必要がある。
つまり、１０気圧に耐えうる管の肉厚を倍にしても２０気圧までしか耐えられないが、１０気圧に耐えうる管を二重構造にして管の間を１０気圧で満たせば、内側の管は１００気圧までの内圧に耐えることができるようになる。
管の外径より大きい内径の管で覆い、内側の管の外周部と外側の管の内周部に隙間を設ける。また外側を覆う管において、両側部以外の径を両側部より大きくすることにより、内側の管と外側の管に流体を同じ圧力で流した場合、ベルヌーイの定理によって、外側の管の径を大きくした中間部分の流速は遅くなり圧力は低下する。これによって、内側の管の耐圧力と外側の管の耐圧力を掛けた値の圧力が内側の管の耐圧力となる。管内部を流れる流体自体を耐圧力として使うことで、耐圧管の軽量化が出来る。
本発明を実施するための形態を図１、図２、図３に基づいて説明する。 図１は図２の第一減圧管の漏斗状部分（３）と第一減圧管の減圧維持部（４）を断面にし、内部構造を示した斜視図である。太さの変わらない中心管（１）が、同じく太さの変わらない第一減圧管の減圧維持部（４）の中に入れられている。第一減圧管の減圧維持部（４）の両側には、多孔円盤（２）が取り付けられている。そして、多孔円盤（２）の中心部には穴が空いており中心管（１）が通されている。多孔円盤（２）によって中心管（１）は第一減圧管の減圧維持部（４）との隙間を一定に保つことができている。第一減圧管の漏斗状部分（３）の形状は名称の通り漏斗のようになっており、漏斗の足に相当する部分の内径は、中心管（１）の外径より一回りほど大きく、漏斗の円錐状に開いた口に相当する部分の外径は第一減圧管の減圧維持部（４）の外径と同じである。そして、第一減圧管の漏斗状部分（３）は、多孔円盤（２）の第一減圧管の減圧維持部（４）が取り付けられている面の反対側に取り付けられている。図１、図２では多孔円盤（２）の直径は第一減圧管の減圧維持部（４）の外径と同じであるが、第一減圧管の減圧維持部（４）の内径と同じにして、第一減圧管の減圧維持部（４）の中に格納してもよい。多孔円盤（２）には円周上に沿って６つの穴が開いている。この６つの穴の合計面積は、中心管（１）と第一減圧管の漏斗状部分（３）の隙間の断面積より大きい。
図３は本発明を実施するための形態を説明するための概略図である。説明を簡単にするために、中心管（１）、第一減圧管の漏斗状部分（３）、第一減圧管の減圧維持部（４）は線で示し、多孔円盤（２）は省略している。ａ１、ａ２、ｂ１、ｃ１、ｃ２、ｃ３はそれぞれ管を流れる一定時間当たりの流体の流量を示す。また、図中にｃ１、ｃ２、ｃ３が二か所に記載されているが、管の中心軸線に沿った断面であるため、空間として繋がっている。
仮にａ１から流体を隙間なく流した場合、ベルヌーイの定理により、一定時間当たりの流体の流量が、ａ１＝ａ２であることが分かる。また、ａ１＝ｂ１＋ｃ１、ａ２＝ｂ１＋ｃ３であることも分かる。またそれによって、ｃ１＝ｃ２＝ｃ３であることが証明される。ただし、ｃ２は、ｃ１、ｃ３と比べて管の隙間が広いため流速は遅くなる。中心管（１）は径が変わらないためどの部分でも圧力は変わらないためｂ１だけで表記される。
管内を流れる流体の流量と流速の関係は、Ｑ＝Ｃ×Ａ×Ｖで表される。Ｑは流量、Ｃは流体係数、Ａは流路断面積、Ｖは流速とする。ＱとＣが変わらない場合、流路断面積Ａが２倍になれば、流速は１／２になる。また、Ｐｖ＝１／２ｐｖ＾２によって、動圧（Ｐｖ）は速度（ｖ）の二乗に比例するので、流体密度（ｐ）がそれほど変わらないのであれば、流速が１／２になると管内の圧力は１／４に下がる。仮に図３で、ｃ２の流路断面積がそれぞれ、ｃ１やｃ３に比べて２倍、外気圧を１気圧≒１０００ｈｐａだとした場合、ａ１に１０００００ｈｐａ（約１００気圧）相当の圧力で、流体を流すと、第一減圧管の漏斗状部分（３）の足に相当する部分は、約１００気圧の内圧に耐えられる強度が必要である。また、中心管（１）のｃ１、ｃ３にあたる部分は、管の内外の圧力が釣り合っているので、あまり強度は必要でない。しかし、第一減圧管の減圧維持部（４）は約２５気圧の圧力がかかるので、中心管（１）の第一減圧管の減圧維持部（４）の中にある部分は１００／２５＝４で、約４気圧の内圧に耐えられる強度が必要になる。そして、第一減圧管の減圧維持部（４）は約２５気圧の内圧に耐えられる強度が必要である。また、仮に図３で、ｃ２の流路断面積がそれぞれ、ｃ１やｃ３に比べて３．１６倍にして、他を先述した条件と同じとすれば、第一減圧管の減圧維持部（４）の流速は１／３．１６になり、管内の圧力は約１／１０になる。そして、第一減圧管の減圧維持部（４）の中にある部分は１００／１０＝１０で、約１０気圧の内圧に耐えられる強度が必要になり、また第一減圧管の減圧維持部（４）も約１０気圧の内圧に耐えられる強度が必要となる。
実施例１を図４、図５、図６を基に説明する。図４は実施例１を示す概略図であり、図３の外側にさらに減圧管を設けたものである。具体的には、第一減圧管の減圧維持部（４）の外に、第二減圧管の減圧維持部（６）を設け、第二減圧管の減圧維持部（６）の両側に第二減圧管の漏斗状部分（５）を設けている。これによって、中心管（１）に流れる流体の圧力を３つに分散でき、同様に外側に減圧管を増やせばその分だけ中心管（１）の圧力を分散できるようになる。仮にｂ１が１０００気圧、ｃ２が１００気圧、ｄ２が１０気圧になるようにした場合、中心管（１）と第一減圧管の減圧維持部（４）と第二減圧管の減圧維持部（６）はそれぞれ内側からの１０気圧の圧力に耐えられる強度があればよい。
図５は、図４の片側を立体的にした断面図であり、内部構造を示した図である。中心管（１）の外側を第一減圧管の減圧維持部（４）が覆い、さらにその外側を第二減圧管の減圧維持部（６）が覆っている。第一減圧管の減圧維持部（４）と第二減圧管の減圧維持部（６）の端に多孔円盤（２）が備えられ、多孔円盤（２）の中心を中心管（１）が貫いている。多孔円盤（２）の第一減圧管の減圧維持部（４）と第二減圧管の減圧維持部（６）が取り付けられていない面に、第一減圧管の漏斗状部分（３）と第二減圧管の漏斗状部分（５）がとりつけられている。管の両端は同様の構造であるため、もう一方の端の描画は省略する。
図６は図５の分解図である。ただし各部分を断面にしていない。
実施例２を図７を基に説明する。多孔円盤（２）の代わりに支持部（７）を用いて管の隙間を保持している。多孔円盤（２）の役割は入れ子になっている管の隙間を保持することである。管の隙間を保持できるならば円盤でなくても構わない、またなるべく流体の流れを阻害しない手段で管の隙間を保持した方がよい。
実施例３を図８、図９を基に説明する。図８は実施例３を示す概略図である。仮にａ１から流体を隙間なく流した場合、ベルヌーイの定理により、一定時間当たりの流体の流量が、ａ１＝ａ２であることが分かる。また、ａ１＝ｂ１＋ｃ１、ａ２＝ｂ１＋ｃ５であることも分かる。またそれによって、ｃ１＝ｃ２＝ｃ４＝ｃ５、ｃ２＝ｄ２＋ｃ３＝ｃ４、およびｄ１＝ｄ２＝ｄ３であることが証明される。また、図中にｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５、ｄ１、ｄ２、ｄ３が二か所に記載されているが、管の軸線に沿った断面であるため、空間として繋がっている。実施例１と異なり第一減圧管（８）の両端に漏斗状の部分がなく径が小さくなっていないが、第二減圧管の漏斗状部分（５）を利用して、減圧された流体を確保する。そして、第二減圧管の漏斗状部分（５）を延長することによって、ｄ１をさらにｄ２へと減圧している。
仮に管の外の部分を１気圧とし、ａ１、ａ２の部分を１０００気圧、断面積を１平方メートル、直径を約１．１３ｍとし、ｂ１の断面積を０．６平方メートル、直径約０．８７ｍ、ｃ１、ｃ５を０．４平方メートルとした場合について説明する。ただし、管の肉厚の面積や抵抗による損失については考慮しないものとする。また、断面積と述べた場合は管の中心軸と直交方向の断面積である。
断面積でａ１＝ａ２、ａ１＝ｂ１＋ｃ１、ａ２＝ｂ１＋ｃ５なので、ｂ１、ｃ１、ｃ５の部分の気圧も１０００気圧である。次にｕ１からｕ２の破線とｖ１からｖ２の破線で挟まれた部分においてｂ１の断面積は変わらないが、ｃ２の断面積は０．４平方メートルから３．１６倍の約１．２６平方メートルになり、ｖ１からｖ２の破線の部分でｃ２の気圧は１０分の１の１００気圧に下がる。また断面積はｂ１＋ｃ２＝約１．８６平方メートルになるので、直径は約１．５３ｍになる。
次にｖ１からｖ２の破線の部分において、ｃ２（１．２６平方メートル）をｃ３（０．９平方メートル）とｄ１（０．３６平方メートル）に分ける。そして、ｗ１からｗ２の破線の部分において、ｄ１の断面積は０．３６平方メートルから約３．１６倍の約１．１４平方メートルになり、気圧は１０分の１の１０気圧に下がる。また、ｗ１からｗ２の破線の部分の断面積は、ｂ１（０．６平方メートル）＋ｃ３（０．９平方メートル）＋ｄ１（約１．１４平方メートル）＝約２．６４平方メートルとなり、直径は約１．８３ｍとなる。ｘ１からｘ２の破線の部分より下は上記の説明と逆となる。これによって、中心管（１）が１０００気圧、第一減圧管（８）が１００気圧、第二減圧管の減圧維持部（６）が１０気圧となり、各管を内側からの１０気圧の圧力に耐えられるようにすればよい。
図９は、図８の片側を立体的にした断面図であり、内部構造を示した図である。第二減圧管の中に第一減圧管（８）があり、第一減圧管（８）の中に中心管（１）がある。第二減圧管は、第二減圧管の漏斗状部分（５）と第二減圧管の減圧維持部（６）に分けられる。中心管（１）と、第一減圧管（８）と、第二減圧管はそれぞれ、支持部（７）によって固定されている。また、第二減圧管の漏斗状部分（５）や、その部分にかかる中心管（１）、第一減圧管（８）は圧力に応じた対処が必要であるため、管の肉厚が厚くなっている。
この段階減圧式耐圧管は従来のストレートの管と比べて構造が複雑すぎるのでコストは非常に高くなる。そして普通であれば、管の径を広くするだけで流体の圧力に対処できるので、段階減圧式耐圧管を使う意味はほぼない。しかし、宇宙産業においては利用価値があると思われる。なぜなら段階減圧式耐圧管を用いてロケットの重量を軽くすることができるのであれば、高コストに見合うだけの効果が見込まれるからである。
１ 中心管
２ 多孔円盤
３ 第一減圧管の漏斗状部分
４ 第一減圧管の減圧維持部
５ 第二減圧管の漏斗状部分
６ 第二減圧管の減圧維持部
７ 支持部
８ 第一減圧管
ａ１ 流体の流量
ａ２ 流体の流量
ｂ１ 流体の流量
ｃ１ 流体の流量
ｃ２ 流体の流量
ｃ３ 流体の流量
ｃ４ 流体の流量
ｃ５ 流体の流量
ｄ１ 流体の流量
ｄ２ 流体の流量
ｄ３ 流体の流量
ｅ１ 流体の流量
ｅ２ 流体の流量
２ 多孔円盤
３ 第一減圧管の漏斗状部分
４ 第一減圧管の減圧維持部
５ 第二減圧管の漏斗状部分
６ 第二減圧管の減圧維持部
７ 支持部
８ 第一減圧管
ａ１ 流体の流量
ａ２ 流体の流量
ｂ１ 流体の流量
ｃ１ 流体の流量
ｃ２ 流体の流量
ｃ３ 流体の流量
ｃ４ 流体の流量
ｃ５ 流体の流量
ｄ１ 流体の流量
ｄ２ 流体の流量
ｄ３ 流体の流量
ｅ１ 流体の流量
ｅ２ 流体の流量
Claims (1)
- 耐圧管に設けた段階減圧式耐圧管であって、前記段階減圧式耐圧管は両端を耐圧管に接続され、前記耐圧管よりも内径が大きい外側の管と、前記外側の管よりも内径が小さい外側の管の中に挿入され、前記外側の管との間の間隙を支えによって保持される内側の管とからなり、前記内側の管は外側の管よりも長く、前記内側の管の両端は前記耐圧管内に間隙を設けて挿入されており、前記耐圧管の中に流通した流体が前記内側の管と外側の管に流入して前記内側の管と外側の管で圧力差を生じ、前記内側の管から外側の管へ段階的に圧力差を生じ、内側の管から外側の管へ圧力を減じ、耐圧性能を向上させることを特徴とする段階減圧式耐圧管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020181928A JP6887554B1 (ja) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 段階減圧式耐圧管 |
| JP2020-181928 | 2020-10-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022091671A1 true WO2022091671A1 (ja) | 2022-05-05 |
Family
ID=76310224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2021/035471 WO2022091671A1 (ja) | 2020-10-29 | 2021-09-27 | 段階減圧式耐圧管 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6887554B1 (ja) |
| WO (1) | WO2022091671A1 (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2740616A (en) * | 1952-11-03 | 1956-04-03 | Willie W Walden | Mixer |
| JPS5880691U (ja) * | 1981-11-27 | 1983-05-31 | ダイキン工業株式会社 | 液圧装置の消音装置 |
| JPS59174310U (ja) * | 1983-05-10 | 1984-11-21 | マツダ株式会社 | エンジンの排気装置 |
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-
2020
- 2020-10-29 JP JP2020181928A patent/JP6887554B1/ja active Active
-
2021
- 2021-09-27 WO PCT/JP2021/035471 patent/WO2022091671A1/ja active Application Filing
Patent Citations (7)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022072470A (ja) | 2022-05-17 |
| JP6887554B1 (ja) | 2021-06-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21885790 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |