(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮継手（３）を介して連接された内管（１）と、伸縮継手（４）を介して連接された外管（２）とを、前記内管の外周と外管の内周との間に介装された支持部材（５ａ，５ｂ）により互いに支承してなる配管装置において、
前記伸縮継手（４）を挟んでつば部（２ａ，２ｂ）が形成され、一方側のつば部（２ａ）の外周に外ねじ部（２ｃ）が、他方側のつば部（２ｂ）の外周に軸受（２２，２３）が夫々設けられた外管（２）と、
前記伸縮継手（４）を挟んで前記つば部（２ａ，２ｂ）が形成された外管周囲を囲繞するように環状に形成された調整環（２１）とを具え、
前記調整環（２１）は一側内周面に、前記外管（２）の外ねじ部（２ｃ）と螺合する内ねじ部（２１ａ）を有し、他端側に前記外管（２）の他方側のつば部（２ｂ）と係合するつば部（２１ｂ）を設けるとともに、前記外管（２）の他方側のつば部（２ｂ）外周に設けた軸受（２２，２３）を介して回転可能に外管（２）に支持されてなり、
前記調整環（２１）の回動により、前記外管（２）の外ねじ部（２ｃ）と調整環（２１）の内ねじ部（２１ａ）とが螺合進退して外管（２）と調整環（２１）とを長手方向に相対移動せしめて外管の伸縮継手（４）を伸縮せしめるように構成したことを特徴とする伸縮継手を備えた配管装置。
【請求項２】
請求項１記載の伸縮継手を備えた配管装置において、
前記外管の応力を測定する応力測定器（３１）と、
前記調整環を回動駆動する駆動装置（３３）と、
前記応力測定器から入力される外管応力の測定信号に基づき、前記駆動装置に外管応力が最小になるような操作信号を出力する制御装置（３２）とを備えたことを特徴とする伸縮継手を備えた配管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は伸縮継手を介して連接された内管と、伸縮継手を介して連接された外管とを、前記内管の外周と外管の内周との間に介装された支持部材により互いに支承してなる配管装置に係り、特にヘリウムガスの低沸点ガスの輸送用として使用される伸縮継手を備えた配管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３及び図４は低沸点ガスとしてヘリウムガスを輸送するための真空断熱配管装置の従来例が示されている。
図３、４においては１は内部をヘリウムガスが流過する内管、２は該内管１の外側に後述する高真空の断熱空間１０をなして設けられた外管である。
【０００３】
前記内管１内を流れる極低温のヘリウムガスへの熱の侵入を防止するため、内管１の外周と外管２の内周との間には高真空の断熱空間１０が形成される。また該断熱空間１０内には熱伝導性の低い材料及び形状からなる断熱サポート５ａ，５ｂが設けられ、内管１と外管２とは該断熱サポート５ａ，５ｂにより互いに支持されている。
【０００４】
前記内管１には、極低温流体が流れることによる熱変形（収縮）を吸収するためのフレキシブルチューブ（伸縮継手）３が介装されている。
【０００５】
前記配管装置は構造が複雑なため配管作業中に配管長さの過不足が生じた場合、管の切断や接続が容易にできないことが多い。このため、配管長さを調整するための調整機構を備えている。
【０００６】
この配管長さ調整機構は図３及び図４に示されるように外管２にフレキシブルチューブ４を挿入し該フレキシブルチューブ４を挟んだ両側の外周に放射状に複数個（この例では３個）のサポート６ａ，６ｂを設け、各サポート６ａ，６ｂの間に調整ボルト７を挿通し、ナット８にてサポート６ａ，６ｂに締着可能に構成される。
【０００７】
そして配管装置の組立時等において配管長さを調整する際には、調整用ナット８を調整ボルト７上を任意の位置に移動させることにより調整ボルト７の有効長さを変えてフレキシブルチューブ４を伸縮せしめ、サポート６ａ、６ｂ間の距離Ａを変化せしめることにより行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来の配管装置いおいては、配管長さを調整する際、複数本（この例では３本）の調整ボルト７を均一な長さに調整し難く、調整ボルト７の長さが不均一となり外管のフレキシブルチューブ４の両端で外管２の軸芯にずれを生じる。
【０００９】
この結果、断熱サポート５ａ，５ｂ及び内管１に不必要な拘束による応力が発生し、内管１のフレキシブルチューブ３が変形することにより該フレキシブルチューブ３の両側の内管１の軸芯にずれが生じ、内管１の内部を流れる流体に圧力損失を生ぜしめる。
さらに前記に軸芯のずれが大きくなれば、断熱サポート５ａ，５ｂの破損や配管の損傷が誘起される。
【００１０】
また、前記のような軸芯のずれが生じない場合であっても、複数本の調整ボルト７及びナット８による配管長さの調整では、配管にかかる応力の最低点を検出するのが困難であり、このため最良の配管寸法、配管を見出すことが困難となり、配管の放置時に応力が残留することがあり、これも配管の耐久性低下の一因となる。
【００１１】
本発明の目的は伸縮継手を介して連接された内管と該内管の外周に伸縮継手を介して連接された外管とを支持部材にて結合してなる配管装置において前記双方の伸縮継手の両側の内管及び外管の軸芯のずれを生じることなく配管長さを調整可能として、軸芯のずれにより生起される内管内の流体の圧力損失、配管応力過大による破損等の不具合の発生を阻止し、信頼性が高く、配管長さの調整作業が容易な配管装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は伸縮継手（３）を介して連接された内管（１）と、伸縮継手（４）を介して連接された外管（２）とを、前記内管の外周と外管の内周との間に介装された支持部材（５ａ，５ｂ）により互いに支承してなる配管装置において、
前記伸縮継手（４）を挟んでつば部（２ａ，２ｂ）が形成され、一方側のつば部（２ａ）の外周に外ねじ部（２ｃ）が、他方側のつば部（２ｂ）の外周に軸受（２２，２３）が夫々設けられた外管（２）と、
前記伸縮継手（４）を挟んで前記つば部（２ａ、２ｂ）が形成された外管周囲を囲繞するように環状に形成された調整環（２１）とを具え、
前記調整環（２１）は一側内周面に、前記外管（２）の外ねじ部（２ｃ）と螺合する内ねじ部（２１ａ）を有し、他端側に前記外管（２）の他方側のつば部（２ｂ）と係合するつば部（２１ｂ）を設けるとともに、前記外管（２）の他方側のつば部（２ｂ）外周に設けた軸受（２２，２３）を介して回転可能に外管（２）に支持されてなり、
前記調整環（２１）の回動により、前記外管（２）の外ねじ部（２ｃ）と調整環（２１）の内ねじ部（２１ａ）とが螺合進退して外管（２）と調整環（２１）とを長手方向に相対移動せしめて外管の伸縮継手（４）を伸縮せしめるように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２記載の発明の特徴とする点は、請求項１記載の伸縮継手を備えた配管装置において、
前記外管の応力を測定する応力測定器（３１）と、
前記調整環を回動駆動する駆動装置（３３）と、
前記応力測定器から入力される外管応力の測定信号に基づき、前記駆動装置に外管応力が最小になるような操作信号を出力する制御装置（３２）とを備えたことを特徴とするもので、外管の応力を応力測定器にて測定し、応力測定器からの応力測定信号を制御装置に導き、該制御装置にて外管の応力が最小になるような調整環の操作信号を算出して調整環の駆動装置に出力し、配管長さを調整するように構成したことである。
【００１４】
【作用】
本発明は、前記のように構成されているので、配管長さを調整する際には、調整環を回転せしめ外管のねじ部に沿って軸方向に移動せしめ、調整環が最も軽く回転する位置即ち伸縮継手を挟んだ外管及び内管の軸芯にずれがなく配管の応力が最も小さい位置を最適配管長さに設定し、この位置で調整環をロックする。
【００１５】
このように１個の調整環で配管長さの調整ができるので、従来のもののように複数本の調整ボルトの長さに不均一を生じることがなく伸縮継手を挟んだ外管及び内管の軸芯を完全に一致せしめて配管長さを設定することができる。
【００１６】
また、請求項２の発明によれば、応力測定器により配管の応力を測定し、この測定信号を制御装置に入力して配管の応力が最小になるような操作信号を算出して調整環の駆動装置に出力する。
【００１７】
これにより、調整環は配管の応力が最小になるような配管長さになる位置に人手を要することなく自動的に設定され、配管装置は常時応力最小となる長さに設定される。
【００１８】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１９】
図１には本発明の第１実施例に係るヘリウムガス輸送用配管装置の断面図が示されている。
図１において１は内部をヘリウムガスが流過する内管、２は該内管１の外側に後述する高真空の断熱空間１０を存して設けられた外管である。
【００２０】
前記内管１の外周と外管２の内周との間には内管１内を流れる極低温のヘリウムガスへの熱の侵入を防止するための高真空の断熱空間１０が形成される。
【００２１】
また、前記断熱空間１０内には熱伝導率の低い材料及び形状からなる断熱サポート５ａ，５ｂが後述するフレキシブルチューブ３、４を挟んで設けられ、内管１と外管２とは該断熱サポート５ａ，５ｂにより支承されている。
【００２２】
前記内管１には、極低温流体が流れることによる熱変形（収縮）を吸収するためのフレキシブルチューブ（伸縮継手）３が介装され、また前記外管２には配管長さを調整するためのフレキシブルチューブ（伸縮継手）４が介装されている。以上の構成は図３〜図４にしめされる従来のものと同様である。
【００２３】
上記外管２には、フレキシブルチューブ４を挟んでつば部２ａ，２ｂが形成され、一方側のつば部２ａの外周には外ねじ２ｃが設けられ、他方側のつば部２ｂは後述する軸受２２、２３が取付けられる。
【００２４】
２１は環状に形成された調整環であり、該調整環２１の一端側の内周には内ねじ２１ａが形成され、前記外管２外周のねじ部２ｃに螺合される。
【００２５】
又、前記調整環２１の他端にはつば部２１ｂが形成され該つば部２１ｂと外管２のつば部２ｂとの間はスラスト軸受２３（すべり軸受あるいはころがり軸受）が構成されており、また前記外管２のつば部２ｂの外周と調整環２１の内周との間もラジアル軸受２２が構成されている。
【００２６】
従って調整環２１を回転させてねじを進退させれば外管２のつば部２ｂと調整環２１のつば部２１ｂとは軸受２２、２３を介して連動することとなる。
【００２７】
前記のように構成された配管装置において、調整環２１を回転させてねじを前進せしめると、これと螺合している外管２のつば部２ａが図１の左方に移動し、フレキシブルチューブ４を圧縮して軸受２２、２３側のつば部２ｂを右方に引き寄せる。
【００２８】
さらに外管２と内管１とは断熱サポート５ａ，５ｂにより連結されるので、内管１も外管２と連動して移動し、内管１側のフレキシブルチューブ３も圧縮せしめられる。これにより配管長さが短縮せしめられる。
【００２９】
反対に調整環２１を上記とは逆方向に回転せしめてねじを後退させると、つば部２ａが図１の右方に移動し、外管２及び内管１のフレキシブルチューブ４，３が伸長して配管長さが伸長せしめられる。
【００３０】
この際において、調整環２１がフレキシブルチューブ４の両側の外管２の外側に螺合あるいは嵌合されており、フレキシブルチューブ４の両側の外管２の半径方向の移動が調整環２１により拘束されているので、フレキシブルチューブ４の両側の外管２の軸芯のずれは生じない。
【００３１】
また、外管２と内管１とは断熱サポート５ａ、５ｂにより連結されているのでフレキシブルチューブ３の両側の内管３にも軸芯のずれは生じない。
尚、内管２内には極低温の流体が流れるため、内管２には大きな軸方向応力が生ずるがこの応力はフレキシブルチューブ３の伸縮により吸収される。
【００３２】
図２には本発明の第２実施例が示されている。この実施例においては調整環２１の外周に歯２１ｄを形成し、これを調整環駆動装置３３のピニオン３４と噛合せしめ、該駆動装置３３により調整環２１を回転せしめるように構成されている。
【００３３】
図２において、３１は外管２の外周に貼付したストレーンゲージ等の応力測定器、３２は該応力測定器３１からの配管応力（この実施例の場合は外管２の応力を測定しているが、内管１でもよい）の測定信号が入力される制御装置である。
【００３４】
前記制御装置３２においては、配管応力の測定値に基づき調整環２１の駆動装置３３に配管の応力が最小となるような操作信号を調整環２１の駆動装置３３に出力する。これに調整環２１は駆動装置３３により常時配管の応力が最小となる位置に自動的に位置決めされることとなる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば１個の調整環を回転するのみで配管長さの調整ができるので、従来のもののように、複数本の調整ボルトの長さに不均一を生じたがために伸縮継手を挟んだ配管の間に軸芯のずれを生じるようなことがなく、外管、内管とともに軸芯が完全に一致せしめて配管長さを調整することができる。
【００３６】
これにより配管の応力が低減され耐久性が著しく向上するとともに内管内を流れる流体の圧力損失も低減せしめられる。また１個の調整環を回転せしめるのみで、配管長さの調整が可能であるので、従来のものに比べ作業工数が著しく低減される。
【００３７】
また、請求項２記載の発明によれば、調整環を配管の応力が最小となる位置に、人手を要することなく自動的に設定することができ、作業性が著しく向上するとともに配管の応力を常時最小値に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例に係るヘリウムガス輸送用配管装置の軸芯方向断面図
【図２】  本発明の第２実施例に係るヘリウムガス輸送用配管装置の外観図
【図３】  従来のヘリウムガス輸送用配管装置を示す図１応答図
【図４】  図３のＺ矢視図
【符号の説明】
１        内管
２        外管
２ｃ      ねじ部
３、４    フレキシブルチューブ
５ａ、５ｂ    断熱サポート
２１      調整環
２１ａ    内ねじ
２１ｂ    つば部
２２、２３    軸受
３１      応力測定器
３２      制御装置
３３      駆動装置
【図１】
0003659427.tif 000002
【図２】
0003659427.tif 000003
【図３】
0003659427.tif 000004
【図４】
0003659427.tif 000005