(57)【要約】【課題】  熱膨張、熱収縮に伴う小管の位置変動に追随でき、十分な断熱性能を発揮することのできる小管分岐部の金属被覆断熱構造及びその施工方法を提供すること。【解決手段】断熱対象物から分岐される小管１０２との分岐部に位置し、小管１０２の周囲に形成される金属被覆断熱装置２の挿通用貫通孔５を塞ぐ封止装置３とを有し、封止装置３は挿通用貫通孔５に充填する充填体３０を備える。封止装置３は充填体３０を覆い挿通用貫通孔５を塞ぐ蓋体４０を備え、この蓋体４０は２分割されると共に、分割部分に小管１０２を挿通させるための小管切込４１を形成し、止め具５０で金属被覆断熱装置２に取り付けられる。小管１０２の管長手に直交する方向に対する管長手直交方向変位Ｄを吸収するための易変形加工４２を小管切込４１の周部に設け、または、管長手直交方向変位Ｄを吸収するための移動許容機構を止め具５０近傍に設ける。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱対象物を覆う金属被覆断熱装置と、この断熱対象物から分岐される小管との分岐部に位置し、前記小管の周囲に形成される前記金属被覆断熱装置の挿通用貫通孔を塞ぐ封止装置とを有し、前記封止装置は前記挿通用貫通孔に充填する充填体を備えた小管分岐部の金属被覆断熱構造であって、
前記封止装置は前記充填体を覆い前記挿通用貫通孔を塞ぐ蓋体を備え、
この蓋体は少なくとも２分割されると共に、分割部分に前記小管を挿通させるための小管切込を形成してあり、さらに、止め具で前記金属被覆断熱装置に取り付けられており、
前記断熱対象物を主とする熱膨張、収縮に伴う前記小管の管長手に直交する方向に対する管長手直交方向変位を吸収するための易変形加工を前記小管切込の周部に設け、または、前記管長手直交方向変位を吸収するための移動許容機構を前記止め具近傍に設けてある小管分岐部の金属被覆断熱構造。  
【請求項２】
前記充填体は、前記小管の管軸方向に積層される複数の金属箔を有し、前記複数の金属箔の一部は凹凸に形成されて金属箔間の接触面積を減少させたものである請求項１記載の小管分岐部の金属被覆断熱構造。
【請求項３】
前記金属箔は、凹凸を有する凹凸箔と平箔とを交互に積み重ねたものである請求項２記載の小管分岐部の金属被覆断熱構造。
【請求項４】
前記充填体は、金属製の布で金属製の綿体を包んだ金属バッグである請求項１記載の小管分岐部の金属被覆断熱構造。
【請求項５】
前記易変形加工が前記小管切込の周囲に形成した小孔または切り込みである請求項１〜４のいずれかに記載の小管分岐部の金属被覆断熱構造。
【請求項６】
前記移動許容機構が、前記止め具との間の移動を許容する前記蓋体または前記金属断熱装置の表板に設けられた貫通孔と、前記止め具、前記蓋体及び前記表板間を付勢する付勢具である請求項１〜４のいずれかに記載の小管分岐部の金属被覆断熱構造。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の小管分岐部の金属被覆断熱構造の施工方法であって、前記小管分岐部の近傍に前記金属被覆断熱装置を設置し、前記挿通用貫通孔に、前記小管の挿通孔とこれに繋がるスリットとの設けられた充填体を、前記各スリットの方向を各段の間で異ならせて順次積み重ね、前記断熱対象物を主とする熱膨張、収縮に伴う前記小管の管長手に直交する方向に対する管長手直交方向変位を吸収するための易変形加工を前記小管切込の周部に設けた２分割された前記蓋体を前記小管切込どうしを対向させて前記小管に近接させた状態で前記金属被覆断熱装置の表板に取り付ける小管分岐部の金属被覆断熱構造の施工方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の小管分岐部の金属被覆断熱構造の施工方法であって、前記小管分岐部の近傍に前記金属被覆断熱装置を設置し、前記挿通用貫通孔に、前記小管の挿通孔とこれに繋がるスリットとの設けられた充填体を、前記各スリットの方向を各段の間で異ならせて順次積み重ね、止め具との間の移動を許容する前記蓋体または前記金属断熱装置の表板に設けられた貫通孔に前記止め具を付勢具を介在させて、２分割された前記蓋体を前記小管切込どうしを対向させて前記小管に近接させた状態で前記金属被覆断熱装置の表板に取り付ける小管分岐部の金属被覆断熱構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小管分岐部の金属被覆断熱構造及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば原子力発電設備や実験用原子炉その他の各種原子力関連設備における配管や蒸気発生器、加圧器、１次冷却ポンプ、タンクなどの断熱対象物に対し、外周面に沿わせて複数個配設可能で、且つ、外周面に沿った湾曲面を備えた箱状の部分円筒型金属ケーシングを設け、その部分円筒型金属ケーシング内に断熱材を収容した金属被覆断熱装置が用いられる。そして、その断熱対象物から分岐される小管との分岐部に位置し、前記小管の周囲に形成される前記金属被覆断熱装置の挿通用貫通孔を塞ぐ封止装置とを有し、前記封止装置は前記挿通用貫通孔に充填する充填体を備えている。
【０００３】
この封止装置としては、例えば、特許文献１に示すように、金属箔よりなる断熱材２０を充填し、金属カバープレート３００で覆ったものが知られている（同公報図３，４Ａ参照）。
【０００４】
ところで断熱対象物は高温に晒される熱膨張と運転停止時の熱収縮により、小管（第２の部材２００）の位置が大きく変動する。しかし、金属カバープレート３００は、断熱材の脱落防止のために堅牢に取り付けられていると、この小管の位置変動に追従困難となる恐れがある。また、断熱材２０は金属箔２４を第２の部材２００の長手方向に沿わせた取り付けプレート２６に取り付けている。したがって、第２の部材２００の長手方向に対する熱伝導が取り付けプレート２６を通して行われ、断熱性の損なわれる点も危惧される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−８４８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、熱膨張、熱収縮に伴う小管の位置変動に追随でき、十分な断熱性能を発揮することのできる小管分岐部の金属被覆断熱構造及びその施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る小管分岐部の金属被覆断熱構造の特徴は、断熱対象物を覆う金属被覆断熱装置と、この断熱対象物から分岐される小管との分岐部に位置し、前記小管の周囲に形成される前記金属被覆断熱装置の挿通用貫通孔を塞ぐ封止装置とを有し、前記封止装置は前記挿通用貫通孔に充填する充填体を備えた構造であって、前記封止装置は前記充填体を覆い前記挿通用貫通孔を塞ぐ蓋体を備え、この蓋体は少なくとも２分割されると共に、分割部分に前記小管を挿通させるための小管切込を形成してあり、さらに、止め具で前記金属被覆断熱装置に取り付けられており、前記断熱対象物を主とする熱膨張、収縮に伴う前記小管の管長手に直交する方向に対する管長手直交方向変位を吸収するための易変形加工を前記小管切込の周部に設け、または、前記管長手直交方向変位を吸収するための移動許容機構を前記止め具近傍に設けたことにある。
【０００８】
同小管分岐部の金属被覆断熱構造の特徴によれば、「前記断熱対象物を主とする熱膨張、収縮に伴う前記小管の管長手に直交する方向に対する管長手直交方向変位を吸収するための易変形加工を前記小管切込の周部に設け」たので、小管の管長手直交方向変位が生じても、同易変形加工部の変形により蓋部の破壊されることはない。また、「管長手直交方向変位を吸収するための移動許容機構を前記止め具近傍に設けた」ことにより、小管の管長手直交方向変位が生じても、移動許容機構の作動により蓋部の破壊されることはない。したがって、蓋部を堅牢に金属被覆断熱装置に取り付けができ、充填体の脱落の恐れを低減させることができる。
【０００９】
前記充填体は、前記小管の管軸方向に積層される複数の金属箔を有し、前記複数の金属箔の一部は凹凸に形成されて金属箔間の接触面積を減少させたものとするとよい。小管の長手方向に対する伝熱が妨げられ、優れた断熱性能を発揮する。
【００１０】
加えて、前記金属箔は、凹凸を有する凹凸箔と平箔とを交互に積み重ねたものとするとよい。凹凸が符合して箔間の接触面積が増える恐れを防止できて、施工性が向上する。
【００１１】
これに対し、前記充填体は、金属製の布で金属製の綿体を包んだ金属バッグとしてもよい。
【００１２】
前記易変形加工が前記小管切込の周囲に形成した小孔または切り込みとすることで、容易に設けることができる。
【００１３】
前記移動許容機構が、前記止め具との間の移動を許容する前記蓋体または前記金属断熱装置の表板に設けられた貫通孔と、前記止め具、前記蓋体及び前記表板間を付勢する付勢具とするとよい。
【００１４】
上記特徴のいずれかに記載の小管分岐部の金属被覆断熱構造の施工方法の特徴は、前記小管分岐部の近傍に前記金属被覆断熱装置を設置し、前記挿通用貫通孔に、前記小管の挿通孔とこれに繋がるスリットとの設けられた充填体を、前記各スリットの方向を各段の間で異ならせて順次積み重ね、前記断熱対象物を主とする熱膨張、収縮に伴う前記小管の管長手に直交する方向に対する管長手直交方向変位を吸収するための易変形加工を前記小管切込の周部に設けた２分割された前記蓋体を前記小管切込どうしを対向させて前記小管に近接させた状態で前記金属被覆断熱装置の表板に取り付けることにある。
【００１５】
同方法により、易変形加工を前記小管切込の周部に設けた金属被覆断熱構造を容易に施工することができる。
【００１６】
また、上記特徴のいずれかに記載の小管分岐部の金属被覆断熱構造の施工方法の他の特徴は、前記小管分岐部の近傍に前記金属被覆断熱装置を設置し、前記挿通用貫通孔に、前記小管の挿通孔とこれに繋がるスリットとの設けられた充填体を、前記各スリットの方向を各段の間で異ならせて順次積み重ね、止め具との間の移動を許容する前記蓋体または前記金属断熱装置の表板に設けられた貫通孔に前記止め具を付勢具を介在させて、２分割された前記蓋体を前記小管切込どうしを対向させて前記小管に近接させた状態で前記金属被覆断熱装置の表板に取り付けることにある。
【００１７】
同方法により、移動許容機構を設けた金属被覆断熱構造を容易に施工することができる。
【発明の効果】
【００１８】
上記本発明に係る小管分岐部の金属被覆断熱構造及びその施工方法の特徴によれば、熱膨張、熱収縮に伴う小管の位置変動に追随でき、十分な断熱性能を発揮させることが可能となった。
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明にかかる金属被覆断熱構造の断面図（図２のＡ−Ａ線断面図）である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の分解斜視図である。
【図４】図１の拡大平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる金属被覆断熱構造の断面図（図６のＢ−Ｂ線断面図）である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態にかかる金属被覆断熱構造の断面図（図８のＣ−Ｃ線断面図）である。
【図８】図７の平面図である。
【図９】図７の一部分解斜視図である。
【図１０】金属バッグの断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態にかかる金属被覆断熱構造の平面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態にかかる金属被覆断熱構造の分解斜視図である。
【図１３】図３に相当する第６実施形態を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、適宜添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
図１〜４に示すように、本発明に係る小管分岐部１００の金属被覆断熱構造１は、例えば原子力発電設備や実験用原子炉その他各種原子力関連設備における配管や、蒸気発生器、加圧器、１次冷却ポンプ、円筒状タンク型の圧力容器などの円柱状外周面を有する断熱対象物１０１を断熱保温できるように構成されている。そして、放射線被爆を最小限にすべく交換作業が短時間で行えるようにするために、円柱状外周面を有する断熱対象物１０１に対し、円柱状外周面に沿わせて複数個配設可能で、且つ、その外周面に沿った湾曲面を備えた箱状の部分円筒型金属ケーシング（符合２１〜２３）を有する金属被覆断熱装置２をバックル等で掛止して取り付ける。
【００２１】
小管分岐部の金属被覆断熱構造１は、断熱対象物１０１から分岐される小管１０２との分岐部１００に位置し、小管１０２の周囲に形成される金属被覆断熱装置２の挿通用貫通孔５を塞ぐ封止装置３と、先の金属被覆断熱装置２とにより構成されている。この封止装置３は、充填体３０と、これを覆い挿通用貫通孔を塞ぐ蓋体４０を備えている。
【００２２】
金属被覆断熱装置２は、金属製ケーシングを構成する表板２１、裏板２２及び側板と、挿通用貫通孔５を形成する壁板２３とで形成される空洞に断熱材２４を充填してなる。断熱材２４としては、後述する金属箔や金属バッグが用いられる。金属被覆断熱構造１を構成する金属被覆断熱装置２及び封止装置３は相当の高温に晒されるため、これらにはステンレス鋼など、酸化耐久性のある金属材料が用いられる。
【００２３】
管長手直交方向Ｄは、図３に示すように、小管１０２の長手方向ＤＬに直交する方向である。主として断熱対象物１０１である大径管や容器等が熱膨脹、熱収縮することにより発生する小管１０２の変位の方向を示す。符合Ｄｘ，Ｄｙの双方が含まれるが、２次元的でなく１方向のみであってもよい。
【００２４】
本実施形態における充填体３０としては、上凸部３１ａ及び下凸部３１ｂを有する凹凸箔３１と、平箔３２とを交互に重ねたものを用いている。凹凸箔３１及び平箔３２は各積み重ね段において２分割され、それぞれ対向しあう内端面３１ｙ、３２ｙ（内端面同士の間が後述の実施例のスリット３１ｚ、３２ｚに相当）に先の小管１０２を挿通させるための切込３１ｘ，切込３２ｘ（切込をつきあわせて形成された孔が後述の実施例の小管の挿通孔に相当）を形成してある。各凹凸箔３１、平箔３２は同じ向きで積み重ねてもよいが、符合３２’に示すように向きを変えて積み重ねることで、対向しあう内端面３１ｙ、内端面３２ｙ間が上下で連通することを防ぎ、内端面同士を通じた空気の流通を遮断できて、断熱効率を向上させることができる。
【００２５】
先の蓋体４０は、４０Ａ，４０Ｂと２分割されると共に、分割部分に小管１０２を挿通させるための小管切込４１を形成してある。各分割体４０Ａ，４０Ｂの４角に設けた止め孔４３としての小孔４３ａと、表板２１に設けた下孔２５とに止め具５０であるリベット５１を貫通させて、蓋体４０を金属被覆断熱装置２に取り付けてある。なお、リベット５１にはブラインドリベットを利用することで、迅速な取り付け作業が可能となる。
【００２６】
小管切込４１の周囲には易変形加工部４２を設けてある。この易変形加工部４２は、易変形加工として小長孔４２ａを多数形成してある。これにより、蓋体４０と止め具５０で充填体３０を確実に保持しながら、断熱対象物１０１及び小管１０２の熱膨張、収縮に伴う小管１０２の管長手に直交する方向に対する管長手直交方向変位Ｄを易変形加工部４２で変形させて吸収可能としている。
【００２７】
次に、図５，６を参照しながら、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下の他の実施形態では、上記第１実施形態と同様の部材には同一の符合を附してある。
【００２８】
本実施形態では、易変形加工部４２の代わりに移動許容機構５７を設けている点が異なる。移動許容機構５７は、止め具５０としてのねじ部材５２と止め孔４３としての長孔４３ｂよりなる。ねじ部材５２はねじ５２ａの両端に螺合させられる一対のナット５２ｂ及び一対のワッシャ５３よりなる。ワッシャ５３はばね部材で形成されており、付勢具として作用し、各分割体４０Ａ，４０Ｂを図６の位置に仮止めする。断熱対象物１０１及び小管１０２の熱膨張、収縮に伴う小管１０２の管長手に直交する方向に対する管長手直交方向変位Ｄを移動許容機構５７の長孔４３ｂを利用した滑りにより吸収可能としている。また、各分割体４０Ａ、４０Ｂの内端面４５、４５同士を重なり部４５ｘでオーバーラップさせて、先の移動許容機構５７の作動に伴う内端面４５部分が解放されないようにしている。
【００２９】
次に、図７〜１０を参照しながら、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態では、移動許容機構５７の滑りを止め孔４３としての大丸孔４３ｃで発生させている点、及び、充填材３０として金属バッグを用いている点が異なる。
【００３０】
本実施形態では、止め具５０としてタップビス５４を用い、付勢具としてワッシャ５５を用いている。タップビス５４なので下孔２５はビス使用時に形成され、迅速な取り付け作業が可能である。
【００３１】
本実施形態では、挿通用貫通孔５は直方体を呈し、蓋体４０は封止状態で長方形となる。蓋体４０は挿通用貫通孔５に合わせて形成すればよく、例えば封止状態で外形が円形や楕円形となるように形成してもよい。
【００３２】
金属バッグ３５は、金属布３５ａで金属綿３５ｂを包むと共に周囲を金属糸３５ｃで縫ってある。本実施形態では、金属バッグ３５は、孔部３５ｄに切目３５ｅを連続させた形となっており、小管１０２に孔部３５ｄを巻き付けるように設置する。細長いバッグを同様に詰め込んでも良い。
【００３３】
図１１に示す本発明の第４の実施形態では、易変形加工部４２の易変形加工を小丸孔４２ｂとして形成してある。また、図１２に示す本発明の第５の実施形態では、小管切込４１を深くして、両分割体４０Ａ、４０Ｂの重なり部分を多くしてある。
【００３４】
施工時においては、挿通用貫通孔５に小管１０２を貫通させて、金属被覆断熱装置２を断熱対象物１０１に取り付ける。そして、小管１０２と挿通用貫通孔５との間に、充填体３０を順次積み重ねる。このとき、充填体３０は、上下に積み重ねられる複数の要素よりなり、各要素は各積み重ねの段で２分割されており、２分割の方向を各段の間で異ならせるとよい（図３の符合３２，３２’、図９の符合３５ｘ、３５ｙ等）。そして、分割体４０Ａ，４０Ｂを配置して、先のリベット５１やタップビス５４等に迅速に蓋体４０の取り付け作業を行うとよい。
【００３５】
図１３に示す第６実施形態では、凹凸箔３１と、平箔３２とがそれぞれ２分割されずに一体となったものを交互に重ねたものを用いている。凹凸箔３１及び平箔３２は各積み重ね段において切込３１ｘ，３２ｘを一対突き合わせて小管１０２を挿通させるための挿通孔を形成し、その挿通孔に至るスリット３１ｚ、３２ｚを有している。取り付けにあたっては、凹凸箔３１及び平箔３２をそれぞれスリット３１ｚ、３２ｚを解放させるように捻り、挿通孔に小管１０２を挿通するとよい。
【００３６】
上記実施形態において、易変形加工部４２の易変形加工の範囲、及び、止め孔４３の種類（長孔４３ｂ，大丸孔４３ｃ）等は、断熱対象物１０１及び小管１０２の熱膨張、収縮に伴う小管１０２の管長手に直交する方向に対する管長手直交方向変位Ｄの「向き」に合わせて設計するとよい。変位の方向が限られているときは、その方向に廃校した長孔４３ｂやその方向のみに易変形加工を施すようにしてもよい。
【００３７】
本発明の各実施形態は相互に組み合わせて実施するほか、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜改変が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、例えば原子力発電設備や実験用原子炉その他の各種原子力関連設備における配管や蒸気発生器、加圧器、１次冷却ポンプ、タンクなどの円柱状外周面を有する断熱対象物に対し、小管の分岐された小管分岐部の金属被覆断熱構造及びその施工方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１：金属被覆断熱構造、２：金属被覆断熱装置、３：封止装置、５：挿通用貫通孔、２１：表板、２２：裏板、２３：壁板、２４：断熱材、２５：下孔、３０：充填体、３１：凹凸箔、３１ａ：上凸部、３１ｂ：下凸部、３１ｘ：切込、３１ｙ：内端面、３１ｚ：スリット、３２：平箔、３２ｘ：切込、３２ｙ：内端面、３２ｚ：スリット、３５：金属バッグ、３５ａ：金属布、３５ｂ：金属綿、３５ｃ：金属糸、３５ｄ：孔部、３５ｅ：切目、４０：蓋体、４０Ａ：第１分割体、４０Ｂ：第２分割体、４１：小管切込、４２：易変形加工部（易変形加工）、４２ａ：小長孔、４２ｂ：小丸孔、４３：止め孔、４３ａ：小孔、４３ｂ：長孔、４３ｃ：大丸孔、４５：内端面、４５ｘ：重なり部、５０：止め具、５１：リベット、５２：ねじ部材、５２ａ：ねじ、５２ｂ：ナット、５３：ワッシャ、５４：タップビス、５５：ワッシャ、５７：移動許容機構、１００：小管分岐部、１０１：断熱対象物、１０２：小管、Ｄ（Ｄｘ，Ｄｙ）：管長手直交方向、ＤＬ：長手方向（管長手）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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