(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を輸送する内管と、この内管の外周部に遊合状態に嵌められる真空断熱筒と、上記内管の外周面と上記真空断熱筒の内周面との間の伝熱を抑制する層と、上記内管と上記真空断熱管とを離隔させるとともに、上記内管と接触した状態で上記真空断熱筒の軸方向への相対的移動可能に上記内管と上記真空断熱筒との間に設けられる離隔部材とを備え、上記真空断熱筒は、内筒と、外筒と、これらの内筒と外筒との端部同士を接続し段差部が形成される端板とを有するとともに内部が密封され、かつ、前記段差部同士が凹凸嵌合して複数が互いに直列に接続された流体輸送配管用断熱管。
【請求項２】
流体を輸送する内管と、この内管の外周部に遊合状態に嵌められる真空断熱筒と、上記内管の外周面と上記真空断熱筒の内周面との間の伝熱を抑制する層と、上記内管と前記真空断熱管とを離隔させるとともに、上記内管と接触した状態で上記真空断熱筒の軸方向への相対的移動可能に上記内管と上記真空断熱筒との間に設けられる離隔部材と、上記真空断熱筒の外周部に遊合状態に嵌められるケーシングと、上記真空断熱筒の外周面と上記ケーシングの内周面との間の伝熱を抑制する層と、上記真空断熱管と上記ケーシングとを離隔させるとともに、上記真空断熱管と接触した状態で上記真空断熱筒の軸方向への相対的移動可能に上記真空断熱筒と上記ケーシングとの間に設けられる離隔部材とを備え、上記真空断熱筒は、内筒と、外筒と、これらの内筒と外筒との端部同士を接続し段差部が形成される端板とを有するとともに内部が密封され、かつ、前記段差部同士が凹凸嵌合して複数が互いに直列に接続された流体輸送配管用断熱管。
【請求項３】
複数本の内管がシール状態に接続され、複数本の真空断熱筒がシール状態に接続される請求項１記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項４】
複数本の内管がシール状態に接続され、複数本の真空断熱筒がシール状態に接続され、複数本のケーシングがシール状態に接続される請求項２記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項５】
内管の端部同士の接続部において、軸心を通る密封分割面により分割型に形成された真空断熱筒が用いられ、この分割型の真空断熱筒が上記内管の接続部の両外側に跨るようにシール状態に組み合わされる請求項３記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項６】
内管の端部同士の接続部において、軸心を通る密封分割面により分割型に形成された真空断熱筒および軸心を通る分割面により分割型に形成されたケーシングが用いられ、上記分割型の真空断熱筒が上記内管の接続部の両外側に跨るようにシール状態に組み合わされ、上記分割型のケーシングが上記分割型の真空断熱筒の外側でシール状態に組み合わされる請求項４記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項７】
流体の方向変換部において継手として用いられる真空断熱筒が軸心を通る密封分割面により分割型に形成され、この分割型の真空断熱筒が内管の外周部でシール状態に組み合わされる請求項１、３または５のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項８】
流体の方向変換部において継手として用いられる真空断熱筒およびケーシングがそれぞれ軸心を通る密封分割面、軸心を通る分割面により分割型に形成され、上記分割型の真空断熱筒が内管の外周部でシール状態に組み合わされ、上記分割型のケーシングが上記分割型の真空断熱筒の外周部でシール状態に組み合わされる請求項２、４、または６のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項９】
流体の分岐部において継手として用いられる真空断熱筒が軸心を通る密封分割面により分割型に形成され、この分割型の真空断熱筒が内管の外周部でシール状態に組み合わされる請求項１、３、５または７のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項１０】
流体の分岐部において継手として用いられる真空断熱筒およびケーシングがそれぞれ軸心を通る密封分割面、軸心を通る分割面により分割型に形成され、上記分割型の真空断熱筒が内管の外周部でシール状態に組み合わされ、上記分割型のケーシングが上記分割型の真空断熱筒の外周部でシール状態に組み合わされる請求項２、４、６または８のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項１１】
内管、真空断熱筒および離隔部材が組み合わされてユニット化され、これら複数のユニットが用いられる請求項３、５、７または９のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項１２】
内管、真空断熱筒、ケーシングおよび離隔部材が組み合わされてユニット化され、これら複数のユニットが用いられる請求項４、６、８または１０のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項１３】
真空断熱筒の端板同士が接続されて継手部が形成され、この継手部は互いに組み合わされるように環状の凹凸状に形成された請求項３ないし１２のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項１４】
真空断熱筒が軸心方向に沿って伸縮し得るベローズ部を有する請求項１ないし１３のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項１５】
真空断熱筒が真空断熱層内にゲッター材を有する請求項１ないし１４のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項１６】
真空断熱筒が真空断熱層内に輻射断熱材を有する請求項１ないし１５のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項１７】
離隔部材が空気層を形成することができる線状、若しくは点状のスペーサである請求項１ないし１６のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【請求項１８】
離隔部材がクリアランスを持たせて設けられた断熱材である請求項１ないし１６のいずれかに記載の流体輸送配管用断熱管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地域冷暖房用配管、高温水・蒸気用配管、給湯設備配管、超低温流体用配管などとして、超低温流体から高温流体まで各種の流体を輸送するために用いられる流体輸送配管用断熱管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体ヘリウム、液体水素等の超低温用流体の輸送用として真空断熱管が用いられている。この真空断熱管は内筒と外筒との間の空間が真空となるように構成され、他の断熱材を施した保温保冷配管と比較して断熱性能に優れるという特徴を持っている。このような真空断熱配管にあって、内筒と外筒の温度差による熱伸縮を吸収するために、例えば、特開平７−１２７７８９号公報、特開平３−２０１９０号公報等に記載されているように、外筒に熱伸縮吸収用のコルゲート部（ベローズ部）を形成した構成が提案されている。また、真空断熱管の真空空間の仕切り部のヒートブリッジや断熱管の接続部からの熱損失を低減するために、例えば、特開昭６０−１９２１９８号公報に記載されているように、バイオネット継手の隙間に高分子材料よりなる充填材を装着した構成が提案されている。また、接続部の断熱効果を高めるために、例えば、実公平７−４０７９１号公報に記載されているように、外筒を内筒よりも短く設定してその端部を密閉し、内筒の端面を突き合わせ溶接し、両側の外筒に跨るように、円筒状の固定部を嵌合し、内筒と外筒と固定部とで形成される空隙部に多孔性の断熱材を充填し、この断熱材の空隙部を排気により真空状態にし、固定部の外周側に外周殻部を設け、固定部と外周殻部との間の空間部を真空にした真空断熱配管用継手の構成が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、上記の特開平３−２０１９０号公報、特開平７−１２７７８９号公報に記載の真空断熱管にあっては、配管に際し、内筒の端部同士を突合わ溶接により接続することになるが、内筒同士の接続部は真空断熱層が存在しないことにより露出し、断熱効果が低下することになる。これを防止するには、内筒同士の接続に伴う露出部については配管作業現場で断熱化を図る必要がある。例えば、内筒の外周部に位置させて筒体を溶接し、この筒体の内側の密閉空間を真空引きして真空断熱層を形成することが考えられるが、このように筒体を内筒等に固定すると、内筒等の熱伸縮に対応することができず、損傷するおそれがある。
【０００４】
上記のような問題を解消するには、上記の実公平７−４０７９１号公報に記載されているように外筒と筒体とをＯリングを介して分割型のクランプで締め付けることも考えられる。しかしながら、このような構成では、Ｏリングの劣化やクランプの緩みにより断熱性能が急激に低下するおそれがあり、信頼性に劣るばかりでなく、継手の全体構成が複雑であり、製作が面倒で、かつコスト高になり、その上、内径が６０ｍｍを超えるサイズの真空断熱管の現地での接続は不可能である。このように、熱影響による伸縮と断熱効果の両方を満足することができる流体輸送配管については得られていないのが実状である。
【０００５】
また、上記のような従来例のいずれの真空断熱管においても、その内筒の内側を利用して流体を直接輸送するため、強度保持上、少なくとも内筒に肉厚の管材を用いる必要がある。ところで、真空断熱管は全体を加熱（ベーキング）し、内筒と外筒との間の密閉空間を真空引きすることにより真空化する。そして、真空層壁面に付着したガス分子の脱離速度は温度に律速するため、上記のように内筒に肉厚の管材を用いた場合には、真空化に際して加熱性に劣り、真空化に長い時間を必要とするばかりでなく、十分な脱ガス処理が行われないおそれがあり、精度および製造作業能率に劣る。また、上記のように内筒の内側を利用して流体を輸送するため、特に、輸送流体の温度が高い場合には、真空層内の放出ガス速度が速くなり、真空度の早期低下を招いて所期の断熱効果を持続することができない。
【０００６】
また、特に、特開平３−２０１９０号公報、特開平７−１２７７８９号公報に記載の真空断熱管にあっては、コルゲート部の成形を容易に行うため、流体輸送に際して強度的には直接影響のない外筒を薄肉に形成するが、このように薄肉に形成すると、他物の衝突により破損しやすく、破損すると、その真空断熱管は即座に断熱効果を失ってしまい、所期の目的を達成することができなくなる。また、真空層壁面のコルゲート部分が真空排気の抵抗や残留ガスの付着部となり、真空排気時間が長くなる。
【０００７】
また、特開昭６０−１９２１９８号公報に記載されているように、バイオネット継手を用いた場合には、その構造上、採用し得る配管口径に制約があり、一般的に内経が６０ｍｍを超える場合には採用することができず、また、オス、メス差込み長さ分だけ内筒、外筒を管軸方向に移動させなければ脱着することができない。
【０００８】
更に、従来において、真空断熱層中にゲッター材を設けることにより、真空断熱層内の真空度を維持して断熱性能の低下を防止する真空断熱層が提案されているが、ゲッター材の表面および内部に吸着、若しくは吸収できるガス分子の量に限界があるため、上記のように十分な脱ガス処理が行われていないような真空層内では、その効果を長期間に亘って維持することは困難である。
【０００９】
本発明の目的は、上記のような従来の問題を解決しようとするものであって、超低温から高温までの流体の輸送に適用することができることは勿論のこと、流体を輸送する内管とその外周部の真空断熱筒とを独立させて軸方向に沿って相対移動可能に組み合わせることにより、熱伸縮の効果的な吸収および断熱効果の両方を同時に満足することができ、また、断熱効果に優れた真空断熱筒を能率良く製作することができ、更に、長期間に亘って断熱性能を持続することができて結果的に配管システムの低コスト化を図ることができるようにした流体輸送配管用断熱管を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の流体輸送配管用断熱管は、流体を輸送する内管と、この内管の外周部に遊合状態に嵌められる真空断熱筒と、上記内管の外周面と上記真空断熱筒の内周面との間の伝熱を抑制する層と、上記内管と上記真空断熱管とを離隔させるとともに、上記内管と接触した状態で上記真空断熱筒の軸方向への相対的移動可能に上記内管と上記真空断熱筒との間に設けられる離隔部材とを備え、上記真空断熱筒は、内筒と、外筒と、これらの内筒と外筒との端部同士を接続し段差部が形成される端板とを有するとともに内部が密封され、かつ、前記段差部同士が凹凸嵌合して複数が互いに直列に接続されたものである。
【００１１】
上記課題を解決するために本発明の他の流体輸送配管用断熱管は、流体を輸送する内管と、この内管の外周部に遊合状態に嵌められる真空断熱筒と、上記内管の外周面と上記真空断熱筒の内周面との間の伝熱を抑制する層と、上記内管と前記真空断熱管とを離隔させるとともに、上記内管と接触した状態で上記真空断熱筒の軸方向への相対的移動可能に上記内管と上記真空断熱筒との間に設けられる離隔部材と、上記真空断熱筒の外周部に遊合状態に嵌められるケーシングと、上記真空断熱筒の外周面と上記ケーシングの内周面との間の伝熱を抑制する層と、上記真空断熱管と上記ケーシングとを離隔させるとともに、上記真空断熱管と接触した状態で上記真空断熱筒の軸方向への相対的移動可能に上記真空断熱筒と上記ケーシングとの間に設けられる離隔部材とを備え、上記真空断熱筒は、内筒と、外筒と、これらの内筒と外筒との端部同士を接続し段差部が形成される端板とを有するとともに内部が密封され、かつ、前記段差部同士が凹凸嵌合して複数が互いに直列に接続されたものである。
【００１２】
そして、上記構成において、複数本の内管を用いてこれらをシール状態に接続し、複数本の真空断熱筒を用いてこれらをシール状態に接続することができ、または複数本の内管を用いてこれらをシール状態に接続し、複数本の真空断熱筒を用いてこれらをシール状態に接続し、複数本のケーシングを用いてこれらをシール状態に接続することができる。
【００１３】
内管の端部同士の接続部において、軸心を通る密封分割面により分割型に形成された真空断熱筒を用い、この分割型の真空断熱筒を上記内管の接続部の両外側に跨るようにシール状態に組み合わせることができる。または内管の端部同士の接続部において、軸心を通る密封分割面により分割型に形成された真空断熱筒および軸心を通る分割面により分割型に形成されたケーシングが用い、上記分割型の真空断熱筒を上記内管の接続部の両外側に跨るようにシール状態に組み合わせ、上記分割型のケーシングを上記分割型の真空断熱筒の外周部でシール状態に組み合わせることができる。
【００１４】
流体の方向変換部を有する場合には、この方向変換部において継手として用いられる真空断熱筒を軸心を通る密封分割面により分割型に形成し、この分割型の真空断熱筒を内管の外周部でシール状態に組み合わせることができ、または継手として用いられる真空断熱筒およびケーシングをそれぞれ軸心を通る密封分割面、軸心を通る分割面により分割型に形成し、上記分割型の真空断熱筒を内管の外周部でシール状態に組み合わせ、上記分割型のケーシングを上記分割型の真空断熱筒の外周部でシール状態に組み合わせることができる。
【００１５】
流体の分岐部を有する場合には、この分岐部において継手として用いられる真空断熱管を軸心を通る密封分割面により分割型に形成し、この分割型の真空断熱筒を内管の外周部でシール状態に組み合わせることができ、または継手として用いられる真空断熱筒およびケーシングをそれぞれ軸心を通る密封分割面、軸心を通る分割面により分割型に形成し、上記分割型の真空断熱筒を内管の外周部でシール状態に組み合わせ、上記分割型のケーシングを上記分割型の真空断熱筒の外周部でシール状態に組み合わせることができる。
【００１６】
内管、真空断熱筒および離隔部材を組み合わせてユニット化し、これら複数のユニットを用いることができ、または内管、真空断熱筒、ケーシングおよび離隔部材を組み合わせてユニット化し、これら複数のユニットを用いることができる。このとき、前者においては上記内管の両端部を上記真空断熱筒の端部から突出させるように設定し、後者においては、上記内管の両端部を上記真空断熱筒の端部から突出させるとともに、上記真空断熱筒の継手部を上記ケーシングの端部から突出させるように設定することができる。
【００１７】
真空断熱筒の端板同士が接続されて継手部が形成され、この継手部は互いに組み合わされるように環状の凹凸状に形成することができる。
【００１８】
真空断熱筒に軸心方向に沿って伸縮し得るベローズ部を設けることができ、真空断熱筒の真空断熱層内にゲッター材を設け、更には真空断熱筒の真空断熱層内に輻射断熱材を設けることができる。
【００１９】
離隔部材として、空気層を形成することができる線状、若しくは点状のスペーサを用い、またはクリアランスを持たせて設けられる断熱材を用いることができる。
【００２０】
上記のように構成された本発明によれば真空断熱筒とは独立させてその内側に設ける内管の内側を利用して流体を輸送するようにし、しかも、内管と真空断熱筒とを軸方向に対して相対移動可能とし、ケーシングを有する場合には真空断熱筒とケーシングとを独立させて軸方向に対して相対移動可能としているので、内管の熱伸縮に際して真空断熱筒を内管、若しくは内管およびケーシングに対して自由に移動させて吸収することができる。また、真空断熱筒とは独立させてその内側に設ける内管の内側を利用して流体を輸送することにより、内管を流体の輸送に必要とする肉厚に形成して強度を保持するようにし、流体の輸送に利用しない真空断熱筒の内筒と外筒とを薄肉に形成することができるので、真空化に際しての加熱性が良好となり、十分に脱ガス処理を行うことができ、しかも、比較的短時間で真空化させることができる。更に、流体を輸送する内管とその外側の真空断熱筒とを離隔部材により伝熱抑制可能に離隔させているので、輸送流体による真空断熱筒に対する熱伝達を少なく抑制することができ、また、真空断熱筒の外側にケーシングを設けている場合には、それらの間の離隔部材により外部からの真空断熱筒に対する熱伝達を少なく抑制することができ、真空断熱層内への放出ガスを少なく抑制することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図、同図（ｂ）は同流体輸送配管用断熱管に用いる一方の組の真空断熱筒を示す一部破断正面図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、本発明の第１の実施形態による流体輸送配管用断熱管１は、直管状の複数本の内管２ａと、直管状の複数本の真空断熱筒３ａ、３ｂと、離隔部材であるスペーサ４とを備えている。
【００２３】
各直管状の内管２ａはステンレス鋼、鉄、プラスチック等の所望の材料により断面円形に形成されている。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、各直管状の真空断熱筒３ａ、３ｂは、ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム、プラスチック等から成り、横断面円形で直管状の内筒１１と外筒１２が同心状に配置され、これら内筒１１と外筒１２の両端部にステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム、プラスチック等から成り、同心状に段差部を有する環状の端板１３が溶接等によりシール状態に接続されて内筒１１と外筒１２との間に横断面において環状の密閉空間１４が形成されている。密閉空間１４内にはゲッター材１５と輻射断熱材１６設けられる。その一例として、内筒１１の外周にゲッター材１５が設けられ、パーライト粉末、微粉末状の中空ガラス球等から成る輻射断熱材１６が封入されている。若しくは輻射断熱材１６は薄肉のシート状に形成されて積層される。
【００２４】
各真空断熱筒３ａ、３ｂは両端部に継手部１７を有している。一方の組の真空断熱筒３ａにおいては、内筒１１の両端部が外筒１２の両端から少し突出するように形成され、これら内筒１１と外筒１２の両端に軸心方向に対して内周側が突出し、外周側が凹入する環状段差部を有する端板１３が接続されて継手部１７が形成されている。他方の組の真空断熱筒３ｂにおいては、外筒１２の両端部が内筒１１の両端から少し突出するように形成され、これら内筒１１と外筒１２の両端に軸心方向に対して内周側が凹入し、外周側が突出する環状段差部を有する端板１３が接続されて継手部１７が形成されている。そして、一方の組の真空断熱筒３ａと他方の組の真空断熱筒３ｂとはその両端部の環状段差部から成る継手部１７が互いに嵌合状態に組み合わされるようになっている。各真空断熱筒３ａ、３ｂは、例えば、外筒１２に形成されている吸引口（図示省略）を利用して密閉空間１４が真空ポンプにより真空引きされた後、上記吸引口が閉塞されることにより真空断熱層となっている。スペーサ４はその一例として、熱絶縁材によりスパイラル線状に形成されている。
【００２５】
内管２ａは流体の輸送に用いるのに十分な強度を有するように比較的肉厚に形成されている。真空断熱筒３ａ、３ｂは流体の輸送に用いず、真空引きに耐えることができればよいので、内筒１１、外筒１２および端板１３が薄肉に形成されている。したがって、真空化に際して加熱する際の加熱性に優れ、内筒１１、外筒１１および端板１３の構成材料から十分に脱ガスさせることができるので、密閉空間１４、すなわち、真空断熱層の真空度を高めることができる。
【００２６】
配管に際し、図１（ａ）に示すように、内管２ａの端部同士が突合せ溶接等により順次シール状態に接続され、内管２ａが接続されるのに伴い、その外周面にスパイラル線状のスペーサ４が巻かれ、内管２ａの外周部に真空断熱筒３ａ、３ｂがスペーサ４を介して遊合状態に嵌められる。そして、真空断熱筒３ａ、３ｂの端部の継手部１７同士がシール材（図示省略）を介して順次嵌合状態に組合わされて接続されている。内管２ａの外周面と真空断熱筒３ａ、３ｂの内周面とはその間に介在されたスパイラル線状のスペーサ４によって形成された空気層１８により伝熱抑制可能に離隔されるとともに、内管２ａと真空断熱筒３ａ、３ｂとは独立しているので、軸方向への相対移動が許されるようになっている。空気層１８は両端が適宜の手段により閉塞される。
【００２７】
上記のように構成された流体輸送配管用断熱管１は、その内管２ａの内側を利用して流体を輸送する。このように、真空断熱筒３ａ、３ｂを流体輸送に用いる内管２ａとは独立させ、しかも、内管２ａと真空断熱筒３ａ、３ｂとを軸方向に対して相対移動可能とし、スペーサ４も両者に線状に接触させて摩擦抵抗が小さくなるようにしている。したがって、内管２ａの流体輸送に伴う熱伸縮に際して真空断熱筒３ａ、３ｂを内管２ａに対して自由に、かつ円滑に移動させて吸収することができる。また、流体を輸送する内管２ａと、その外側の真空断熱筒３ａ、３ｂとをスペーサ４の介在により設けられた空気層１８により伝熱抑制可能に離隔させ、しかも、スペーサ４は両者に線状に接触させて熱伝達を少なく抑制しているので、輸送流体による真空断熱筒３ａ、３ｂに対する熱伝達を少なく抑制することができる。更に、真空断熱筒３ａ、３ｂにおける真空断熱層１４の圧力は１０Ｐａ〜１０-4Ｐａであるが、真空断熱層１４内に経時的に放出されてくるＣＯ、ＣＯ2、Ｏ2、Ｈ2ＯおよびＨ2等のガス分子をゲッター材１５により吸着、または吸収することができるので、輻射断熱材１６と相俟って真空度、すなわち、断熱効果の維持を図ることができる。また、仮に、他物の衝突等により真空断熱筒３ａ、３ｂの外筒１２が破損して断熱効果を失ったとしても、内管２ａと真空断熱筒３ａ、３ｂの内筒１１との間に設けられている空気層１８によりある程度の断熱効果を維持することができ、直ちに断熱効果が失われることがないので、その間に損傷部分の真空断熱筒３ａ，３ｂの補修、交換等を行うことができる。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は本発明の第２の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図、図３（ａ）は同流体輸送配管用断熱管における内管の接続部に用いる分割型の真空断熱筒を示す一部破断拡大正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、図４、図５はそれぞれ同流体輸送配管用断熱管における流体の方向変換部、流体の分岐部に用いる分割型の継手状の真空断熱筒を示し、図３（ｂ）と同様の拡大縦断面図である。
【００２９】
図２に示すように、本発明の第２の実施形態による流体輸送配管用断熱管１は、直管状、曲管状および分岐状の複数本の内管２ａ、２ｂ、２ｃと、直管状、曲管状および分岐状の複数本の真空断熱筒３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅと、離隔部材であるスペーサ４とを備えている。本実施形態の流体輸送配管用断熱管１に用いる直管状の内管２ａ、直管状の真空断熱筒３ａ、３ｂおよびスパイラル線状のスペーサ４については上記第１の実施形態の流体輸送配管用断熱管１に用いるそれと同様であるので、その説明については省略する。
【００３０】
図２に示すように、曲管状の内管２ｂは、流体の方向変換部において用いられるものであって、上記内管２ａと同様の材料により横断面円形で、本実施形態においてはＬ字形に湾曲された継手状に形成されている。分岐状の内管２ｃは、流体の分岐部において用いられるものであって、上記と同様の材料により横断面円形で、本実施形態においてはＴ字形に分岐された継手状に形成されている。
【００３１】
特に、図３（ａ）、（ｂ）から明らかなように、内管２ａ、２ｂ、２ｃの接続部において用いられる真空断熱筒３ｃは、図１に示す上記第１の実施形態で用いられる真空断熱筒３ｂが短くなる形状で、しかも、軸心を通る面で二つ割され、各分割面の内筒１１、外筒１２間にステンレス鋼等から成る密封板１９が溶接等によりシール状態に固定され、密封分割面により二つ割型に構成されている。本実施形態においてはシート状の輻射断熱材１６が使用されているが、上記のようにパーライト粉末等を使用することもできる。また、継手部１７の形状については接続相手の継手部の形状に対応するように、図１に示す上記第１の実施形態で用いられる真空断熱筒３ａの継手部１７と同様に形成する場合もある。
【００３２】
特に、図４から明らかなように、流体の方向変換部となるＬ字状に湾曲した内管２ｂの外周部において用いられる継手状の真空断熱筒３ｄは、図１に示す上記第１の実施形態で用いられる真空断熱筒３ａが短くなり、Ｌ字状に湾曲する形状で、しかも、軸心を通る面で二つ割され、各分割面の内筒１１、外筒１２間にステンレス鋼等から成る密封板１９が溶接等によりシール状態に固定され、密封分割面により二つ割型に構成されている。本実施形態の継手部１７の形状については接続相手の継手部の形状に対応するように、図１に示す上記第１の実施形態で用いられる真空断熱筒３ｂの継手部１７と同様に形成する場合もある。
【００３３】
特に、図５から明らかなように、流体の分岐部となるＴ字状に分岐した内管２ｃの外周部において用いられる継手状の真空断熱筒３ｅは、図１に示す上記第１の実施形態で用いられる真空断熱筒３ａが短くなり、Ｔ字状に分岐する形状で、しかも、軸心を通る面で二つ割され、各分割面の内筒１１、外筒１２間にステンレス鋼等から成る密封板１９が溶接等によりシール状態に固定され、密封分割面により二つ割型に構成されている。本実施形態の継手部１７の形状については接続相手の継手部の形状に対応するように、図１に示す上記第１の実施形態で用いられる真空断熱筒３ｂの継手部１７と同様に形成する場合もある。
【００３４】
配管に際し、図２に示すように、内管２ａ、２ｂ、２ｃの端部同士が突合せ溶接等により順次シール状態に接続され、内管２ａ、２ｂ、２ｃが接続されるのに伴い、その外周面にスパイラル線状のスペーサ４が巻かれ、内管２ａの外周部に真空断熱筒３ａ、３ｂがスペーサ４を介して遊合状態に嵌められる。そして、真空断熱筒３ａ、３ｂの端部の継手部１７同士がシール材（図示省略）を介して順次嵌合状態に組み合わされて接続されている。
【００３５】
また、内管２ｂ、２ｃの外周部でそれぞれ継手用の二つ割型の真空断熱管３ｄｂ、３ｅがスペーサ４を介して組み合わされ、密封板１９同士がシール材を介して接続され、遊合状態に嵌められている。本実施形態においては、内管２ａの外周部に真空断熱筒３ａ、３ｂをスペーサ４の介在により嵌め、内管２ｂの外周部に真空断熱筒３ｄをスペーサ４の介在により嵌め、内管２ｃの外周部に真空断熱筒３ｅをスペーサ４の介在により嵌めた状態で、内管２ａと２ｂと２ｃの両端部が真空断熱筒３ａ、３ｂと３ｄと３ｅより少し外方へ突出し得るように設定されている。そこで、内管２ａ、２ｂ、２ｃ同士の接続部の両側に跨る外周部において二つ割型の真空断熱筒３ｃがスペーサ４を介して組み合わされ、密封板１９同士がシール材を介して接続され、遊合状態に嵌められている。これと共に、真空断熱筒３ｃの継手部１７が真空断熱筒３ａ、３ｂ、３ｄ、３ｅの継手部１７にシール材を介して嵌合状態に組み合わされて接続されている。内管２ａ〜２ｃの外周面と真空断熱筒３ａ〜３ｅの内周面とはその間に介在されたスパイラル線状のスペーサ４によって形成された空気層１８により伝熱抑制可能に離隔されるとともに、内管２ａと真空断熱筒３ａ、３ｂとが軸方向への相対移動が許されるようになっている。空気層１８は両端が適宜の手段により閉塞される。
【００３６】
上記のように構成された流体輸送配管用断熱管１はその内管２ａ〜２ｃの内側を利用して流体を輸送する。そして、内管２ａ〜２ｃの流体輸送に伴う熱伸縮を吸収することができ、また、輸送流体による真空断熱筒３ａ〜３ｅに対する熱伝達を抑制することができ、また、ゲッター材１５により断熱効果を維持することができ、また、真空断熱筒３ａ〜３ｅの外筒１２の損傷時に或程度の断熱効果を維持することができることについては上記第１の実施形態の場合と同様である。本実施形態においては、更に、二つ割型の真空断熱筒３ｃを用いることにより、内管２ａ〜２ｃと真空断熱筒３ａ〜３ｅを適当な長さのブロックごとに組み立てた後、これらブロック同士を接続することができるので、現場での配管の作業能率を一層向上させることができる。また、継手用の二つ割型の真空断熱筒３ｄ、３ｅを用いることにより、流体の方向変換部、分岐部の断熱に容易に適応させることができる。
【００３７】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は本発明の第３の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【００３８】
本実施形態においては、図６に示すように、一本ないしは所望間隔ごとに配置される真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）における内筒１１と外筒１２の中間部等、任意箇所にベローズ部２０が形成されて伸縮可能に構成されている。その他の構成については上記第１、若しくは第２の実施形態と同様である。
【００３９】
本実施形態のように伸縮可能な真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）を用いることにより、配管の熱伸縮を更に一層十分に吸収することができる。また、配管に際し、伸縮可能な真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）をベローズ部２０により少し圧縮させた状態で他の真空断熱筒３ａ〜３ｅと接続した際、ベローズ部２０の反撥力により継手部１７に常時、押圧力を作用させることができるので、継手部１７に塗布等により介在させるシール材と相俟って密着性を向上させることができて良好なシール状態に接続することができる。その他の作用については上記第１、若しくは第２の実施形態と同様である。
【００４０】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図７は本発明の第４の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【００４１】
本実施形態においては、図７に示すように、離隔部材であるスペーサ４として真空断熱筒３ａ，３ｂの内筒１１の内周面に突部が所望間隔でリング状（若しくは螺旋状、点状等）に一体的に設けられ、このスペーサ４が内管２ａの外周面とに介在され、内管２ａと真空断熱筒３ａ、３ｂとの間に空気層１８が形成されている。その他の構成および作用については上記第１ないし第３の実施形態と同様である。
【００４２】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図８は本発明の第５の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【００４３】
本実施形態においては、図８に示すように、離隔部材であるスペーサ４として真空断熱筒３ａ、二つ割型の真空断熱筒３ｃの内筒１１の内周面に突部が所望間隔でリング状（若しくは螺旋状、点状等）に一体的に設けられ、このスペーサ４が内管２ａの外周面とに介在され、内管２ａと真空断熱筒３ａ、３ｃとの間に空気層１８が形成されている。その他の構成および作用については上記第１ないし第３の実施形態と同様である。
【００４４】
なお、図２ないし図５で示した上記第２の実施形態のように方向変換部と分岐部を有する場合には、離隔部材であるスペーサ４として、図７，図８に示す第４、第５の実施形態と同様に、継手状のＬ字形の真空断熱筒３ｄと継手状のＴ字型の真空断熱筒３ｅの各内筒１１の内周面に突部を所望間隔でリング状（若しくは螺旋状、点状）等に一体的に設け、このスペーサ４を内管２ｂ、２ｃの外周面とに介在させて内管２ｂ、２ｃと真空断熱筒３ｄ、３ｅとの間に空気層１８を形成することもできる。
【００４５】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図９ないし図１１は本発明の第６の実施形態による流体輸送配管用断熱管に用いる内管と真空断熱筒と離隔部材のユニットを示し、図９は直管状部のユニットの縦断面図、図１０（ａ）は方向変換部のユニットの正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、図１１（ａ）は分岐部のユニットの正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【００４６】
本実施形態においては、流体輸送配管用断熱管１が複数区画ごとにユニット化され、配管に際してユニットごとに接続されるように構成されている。図９に示すユニットは、直管状の内管２ａと直管状の真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ）とスパイラル線状のスペーサ４とから構成され、内管２ａの両端部が真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ）の両端から少し外方へ突出し得るように設定されている。図１０（ａ）、（ｂ）に示すユニットは、方向変換用のＬ字形の内管２ｂと図４に示す継手状の二つ割型の真空断熱筒３ｄとスパイラル線状のスペーサ４とから構成され、内管２ｂの両端部が二つ割型の真空断熱筒３ｄの両端から少し外方へ突出し得るように設定されている。図１１（ａ）、（ｂ）に示すユニットは、分岐用のＴ字形の内管２ｃと図５に示す継手状の二つ割型の真空断熱筒３ｅとスパイラル線状のスペーサ４とから構成され、内管２ｃの各端部が二つ割型の真空断熱筒３ｅの両端から少し外方へ突出し得るように設定されている。図示例では、スペーサ４は内管２ａ、２ｂ、２ｃ、真空断熱筒３ａ、３ｃ、３ｄとは別部品として構成されているが、真空断熱筒３ａ、３ｃ、３ｄの内筒１１と一体的に設けられた突部であってもよい。
【００４７】
配管に際し、各ユニットの内管２ａ、２ｂ、２ｃの端部同士が突合せ溶接により順次シール状態に接続され、内管２ａ、２ｂ、２ｃ同士の接続部の両側に跨る外周部において、例えば、図８に示すように、スペーサ４を一体的に有する二つ割型の真空断熱筒３ｃが組み合わされ、密閉板１９（図３参照）同士がシール材を介して接続され、これと共に、真空断熱筒３ｃの継手部１７が隣接するユニットの真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ）、３ｄ、３ｅの継手部１７にシール材を介して嵌合状態に組み合わされて接続され、結果的に図２に示す上記第２の実施形態と同様に構成される。なお、直管状に配管する場合には図１０、図１１に示すユニットが不要であることは明らかである。
【００４８】
本実施形態のように流体輸送配管用断熱管１を複数区画ごとにユニット化することにより、上記第１ないし第３の実施形態における利点に加え、上記ユニットを工場等で製作しておくことができるので、配管作業現場における作業を容易に、かつ迅速に行うことができるという利点を有する。
【００４９】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。図１２は本発明の第７の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部拡大縦断面図である。
【００５０】
本実施形態においては、図１２に示すように、離隔部材４として断熱材、若しくは断熱シートが内管２ａの外周面と真空断熱筒３ａ、３ｂの内筒１１の内周面の少なくとも一方（図示例では内管２ａの外周面）に嵌合、若しくは巻き付けにより被覆され、断熱材、若しくは断熱シートと真空断熱筒３ａ、３ｂの内筒１１の内周面、若しくは内管２ａの外周面との間に或程度のクリアランス（空気層）２１が設けられて内管２ａと真空断熱筒３ａ、３ｂとが伝熱抑制可能に離隔されるとともに、軸方向への相対移動可能に構成されている。上記断熱材、断熱シートとしては、ポリスチレンフォーム、硬質ウレンタフォーム、ポリエチレンフォーム、グラスウール、ロックウール、フェノールフォーム、珪酸カルシウム等が用いられる。また、図示例では、直管状の内管２ａと真空断熱筒３ａ、３ｂの箇所に適用しているが、方向変換部の内管２ｂと真空断熱筒３ｄの箇所、分岐部の内管２ｃと真空断熱筒３ｅの箇所にも適用可能であることは明らかである。
【００５１】
上記第１ないし第６の各実施形態のように内管２ａ〜２ｃと真空断熱筒３ａ〜３ｅとの間に離隔部材４であるスペーサにより空気層１８を設けた構成では物理的・機械的な接触による伝導伝熱については効果的に絶縁することができるが、空気の対流によって生じる対流伝熱や電磁波による輻射伝熱の防止効果に劣る。これに対し、本実施形態のように内管２ａ〜２ｃと真空断熱筒３ａ〜３ｅとの間に離隔部材４である断熱材、若しくは断熱シートを設けることにより、上記各伝熱に対して優れた絶縁効果を得ることができる。
【００５２】
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。図１３は本発明の第８の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【００５３】
図１３に示すように、本発明の第８の実施形態による流体輸送配管用断熱管１は、図１に示した上記第１の実施形態における直管状の複数本の内管２ａと、直管状の複数本の真空断熱筒３ａ、３ｂと、離隔部材であるスペーサ４に加え、直管状の複数本のケーシング５ａと、離隔部材であるスペーサ６とを備えた構成に特徴と有するので、主として、第１の実施形態と異なる構成について説明する。
【００５４】
各直管状のケーシング５ａはステンレス、鉄、プラスチック等の所望の材料により横断面円形に形成されている。スペーサ６は上記第１の実施形態におけるスペーサ４と同様に、スパイラル線状に形成されている。配管に際し、図１３に示すように、上記第１の実施形態における真空断熱筒３ａ、３ｂの外筒１２の外周面にスパイラル線状のスペーサ６が巻かれ、真空断熱筒３ａ、３ｂの外周部にケーシング５ａがスペーサ６を介して遊合状態に嵌められる。そして、ケーシング５ａの端部同士が突合せ溶接等により順次シール状態に接続されている。真空断熱筒３ａ、３ｂの外周面とケーシング５ａの内周面とはその間にスペーサ６によって形成された空気層２２により伝熱抑制可能に離隔されるとともに、真空断熱筒３ａ、３ｂとケーシング５ａとは独立しているので、熱伸縮を吸収し得るように軸方向への相対移動が許されるようになっている。空気層２２は両端が適宜の手段により閉塞される。
【００５５】
本実施形態によれば、上記第１の実施形態の利点に加え、ケーシング５ａを備えることにより、特に、直接埋設施工のように配管に直接外力が加わる状態で使用するのに適し、また、空気層２２によってケーシング５ａからの真空断熱筒３ａ、３ｂに対する熱伝達を少なく抑制することができる。
【００５６】
次に、本発明の第９の実施形態について説明する。図１４は本発明の第９の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図、１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、図１４のＤ−Ｄ矢視断面図、Ｅ−Ｅ矢視断面図、Ｆ−Ｆ矢視断面図である。
【００５７】
図１４，図１５に示すように、本発明の第９の実施形態による流体輸送配管用断熱管１は、図２に示した上記第２の実施形態における直管状、曲管状および分岐状の複数本の内管２ａ、２ｂ、２ｃと直管状、曲管状および分岐状の複数本の真空断熱筒３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅと、離隔部材であるスペーサ４に加え、直管状、曲管状および分岐状の複数本のケーシング５ａ、５ｂ、５ｃと、離隔部材であるスペーサ６とを備えた構成に特徴を有するので、主として、第３の実施形態と異なる構成について説明する。
【００５８】
真空断熱筒３ｃの外周部において用いられるケーシング５ｂは、ステンレス、鉄、プラスチック等の所望の材料により短い直管状に形成され、軸心を通る面で二つ割され、分割面で横断面円形に組み合わされるようになっている。Ｌ字状に湾曲する継手状の真空断熱筒３ｄの外周部において用いられるケーシング５ｃは、上記と同様の材料によりＬ字状に形成され、軸心を通る面で二つ割され、分割面で横断面円形に組み合わされるようになっている。Ｔ字状に分岐する継手状の真空断熱筒３ｅの外周部において用いられるケーシング５ｄは、上記と同様の材料によりＴ字状に形成され、軸心を通る面で二つ割され、分割面で横断面円形に組み合わされるようになっている。
【００５９】
配管に際し、上記第２の実施形態における真空断熱筒３ａないし３ｅの外筒１２の外周面にスパイラル線状のスペーサ６が巻かれ、真空断熱筒３ａ、３ｂの外周部にケーシング５ａがスペーサ６を介して遊合状態に嵌められる。また、真空断熱筒３ｄ、３ｅの外周部にそれぞれ二つ割型のケーシング５ｃ、５ｄがスペーサ６を介して組み合わされ、分割面同士が突き合わされて溶接等によりシール状態に接続され、遊合状態に嵌められている。また、真空断熱筒３ｃの外周部に二つ割型のケーシング５ｂがスペーサ６を介して組み合わされ、分割面同士が突き合わされて溶接等によりシール状態に接続され、遊合状態に嵌められている。そして、ケーシング５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの端部同士が突合せ溶接等により順次シール状態に接続されている。真空断熱筒３ａ〜３ｅの外周面とケーシング５ａ〜５ｄの内周面とはその間にスパイラル線状のスペーサ６によって形成された空気層２２により伝熱抑制可能に離隔されるとともに、真空断熱筒３ａ〜３ｅとケーシング５ａ〜５ｄとは独立しているので、熱伸縮を吸収し得るように軸方向への相対移動が可能となっている。空気層２２は両端が適宜の手段により閉塞される。
【００６０】
本実施形態によれば、上記第８の実施形態と同様に、上記第２の実施形態の利点に加え、ケーシング５ａ〜５ｄを備えることにより、特に、直接埋設施工のように配管に直接外力が加わる状態で使用するのに適し、また、空気層２２によってケーシング５ａ〜５ｄからの真空断熱筒３ａ〜３ｅに対する熱伝達を少なく抑制することができる。
【００６１】
次に、本発明の第１０の実施形態について説明する。図１６は本発明の第１０の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【００６２】
本実施形態においては、図１６に示すように、一本ないしは所望間隔ごとに配置される真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）における内筒１１と外筒１２の中間部等、任意箇所にベローズ部２０が形成されて伸縮可能に構成されている。その他の構成については上記第８、若しくは第９の実施形態と同様である。
【００６３】
本実施形態のように伸縮可能な真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）を用いることにより、配管の熱伸縮を更に一層十分に吸収することができる。また、配管に際し、伸縮可能な真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）をベローズ部２０により少し圧縮させた状態で他の真空断熱筒３ａ〜３ｅと接続した際、ベローズ部２０の反撥力により継手部１７に常時、押圧力を作用させることができるので、継手部１７に塗布等により介在させるシール材と相俟って密着性を向上させることができて良好なシール状態に接続することができる。その他の作用については上記第８、若しくは第９の実施形態と同様である。
【００６４】
次に、本発明の第１１の実施形態について説明する。図１７は本発明の第１１の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【００６５】
本実施形態においては、図１７に示すように、離隔部材であるスペーサ４、６として真空断熱筒３ａ，３ｂの内筒１１の内周面と外筒１２の外周面に突部が所望間隔でリング状（若しくは螺旋状、点状等）に一体的に設けられ、これらのスペーサ４、６が内管２ａの外周面、ケーシング５ａの内周面とに介在され、内管２ａと真空断熱筒３ａ、３ｂの内筒１１との間、真空断熱筒３ａ、３ｂの外筒１２とケーシング５ａとの間にそれぞれ空気層１８、２２が形成されている。その他の構成および作用については上記第８ないし第１０の実施形態と同様である。
【００６６】
次に、本発明の第１２の実施形態について説明する。図１８は本発明の第１２の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【００６７】
本実施形態においては、図１８に示すように、離隔部材であるスペーサ４、６として真空断熱筒３ａ、二つ割型の真空断熱筒３ｃの内筒１１の内周面と外筒１２の外周面に突部が所望間隔でリング状（若しくは螺旋状、点状等）に一体的に設けられ、これらのスペーサ４、６が内管２ａの外周面、ケーシング５ａ、５ｂの内周面とに介在され、内管２ａと真空断熱管３ａ、３ｃの内筒１１との間、真空断熱筒３ａ、３ｃの外筒１２とケーシング５ａ、５ｂとの間にそれぞれ空気層１８、２２が形成されている。その他の構成および作用については上記第８ないし第１０の実施形態と同様である。
【００６８】
なお、図１４で示した上記第９の実施形態のように方向変換部と分岐部を有する場合には、離隔部材であるスペーサ４、６として、図１７，図１８に示す第１１、第１２の実施形態と同様に、継手状のＬ字形の真空断熱筒３ｄと継手状のＴ字型の真空断熱筒３ｅの各内筒１１の内周面と各外筒１２の外周面に突部を所望間隔でリング状（若しくは螺旋状、点状）等に一体的に設け、これらスペーサ４、６を内管２ｂ、２ｃの外周面、ケーシング５ｃ、５ｄの内周面とに介在させ、内管２ｂ、２ｃと真空断熱筒３ｄ、３ｅの内筒１１との間、真空断熱筒３ｄ、３ｅの外筒１２とケーシング５ｃ、５ｄの間にそれぞれ空気層１８、２２を形成することもできる。
【００６９】
次に、本発明の第１３の実施形態について説明する。図１９ないし図２１は本発明の第１３の実施形態による流体輸送配管用断熱管に用いる内管と真空断熱筒と離隔部材とケーシングのユニットを示し、図１９は直管状部のユニットの縦断面図、図２０（ａ）は方向変換部のユニットの正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＧ−Ｇ矢視断面図、図２１（ａ）は分岐部のユニットの正面図、同図（ａ）のＨ−Ｈ矢視断面図である。
【００７０】
本実施形態においては、流体輸送配管用断熱管１が複数区画ごとにユニット化され、配管に際してユニットごとに接続されるように構成されている。図１９に示すユニットは、直管状の内管２ａと直管状の真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ）とスパイラル線状のスペーサ４とから構成され、内管２ａの両端部が真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ）の両端から少し外方へ突出し、ケーシング５ａの両端部から真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ）の継手部１７が突出し得るように設定されている。図２０（ａ）、（ｂ）に示すユニットは、方向変換用のＬ字形の内管２ｂと図４に示す継手状の二つ割型の真空断熱筒３ｄとスパイラル線状のスペーサ４とＬ字形のケーシング５ｂとスパイラル線状のスペーサ６とから構成され、内管２ｂの両端部が二つ割型の真空断熱筒３ｄの両端から少し外方へ突出し、ケーシング５ｂの両端部から真空断熱筒３ｄの継手部１７が突出し得るように設定されている。図２１（ａ）、（ｂ）に示すユニットは、分岐用のＴ字形の内管２ｃと図５に示す継手状の二つ割型の真空断熱筒３ｅとスパイラル線状のスペーサ４とＴ字形のケーシング５ｃとスパイラル線状のスペーサ６とから構成され、内管２ｃの各端部が二つ割型の真空断熱筒３ｅの両端から少し外方へ突出し、ケーシング５ｃの各端部から真空断熱筒３ｅの継手部１７が突出し得るように設定されている。図示例では、スペーサ４、６は内管２ａ、２ｂ、２ｃ、真空断熱筒３ａ、３ｃ、３ｄ、ケーシング５ａ、５ｂ、５ｃとは別部品として構成されているが、真空断熱筒３ａ、３ｃ、３ｄの内筒１１、外筒１２と一体的に設けられた突部であってもよい。
【００７１】
配管に際し、各ユニットの内管２ａ、２ｂ、２ｃの端部同士が突合せ溶接により順次シール状態に接続され、内管２ａ、２ｂ、２ｃ同士の接続部の両側に跨る外周部において、例えば、図１８に示すように、スペーサ４を一体的に有する二つ割型の真空断熱筒３ｃが組み合わされ、密閉板１９（図３参照）同士がシール材を介して接続され、これと共に、真空断熱筒３ｃの継手部１７が隣接するユニットの真空断熱筒３ａ（若しくは３ｂ）、３ｄ、３ｅの継手部１７にシール材を介して嵌合状態に組み合わされて接続され、結果的に図１４に示す上記第９の実施形態と同様に構成される。なお、直管状に配管する場合には図２０、図２１に示すユニットが不要であることは明らかである。
【００７２】
本実施形態のように流体輸送配管用断熱管１を複数区画ごとにユニット化することにより、上記第８ないし第１０の実施形態における利点に加え、上記ユニットを工場等で製作しておくことができるので、配管作業現場における作業を容易に、かつ迅速に行うことができるという利点を有する。
【００７３】
次に、本発明の第１４の実施形態について説明する。図２２は本発明の第１４の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部拡大縦断面図である。
【００７４】
本実施形態においては、図２２に示すように、離隔部材４および６として断熱材、若しくは断熱シートが内管２ａの外周面と真空断熱筒３ａ、３ｂの内筒１１の内周面の少なくとも一方（図示例では内管２ａの外周面）および真空断熱筒３ａ、３ｂの外筒１２の外周面とケーシング５ａの内周面の少なくとも一方（図示例では真空断熱筒３ａ、３ｂの外筒１２の外周面）に嵌合、若しくは巻き付けにより被覆され、断熱材、若しくは断熱シートと真空断熱筒３ａ、３ｂの内筒１１の内周面、若しくは内管２ａの外周面との間および断熱材、若しくは断熱シートとケーシング５ａの内周面、若しくは真空断熱筒３ａ、３ｂの外筒１２との間に或程度のクリアランス（空気層）２１および２３が設けられて内管２ａと真空断熱筒３ａ、３ｂおよび真空断熱筒３ａ、３ｂとケーシング５ａとが伝熱抑制可能に離隔されるとともに、軸方向への相対移動可能に構成されている。上記断熱材、断熱シートとしては、上記第７の実施形態と同様の材料が用いられる。また、図示例では、直管状の内管２ａと真空断熱筒３ａ、３ｂとケーシング５ａの箇所に適用しているが、方向変換部の内管２ｂと真空断熱筒３ｄとケーシング５ｂの箇所、分岐部の内管２ｃと真空断熱筒３ｅとケーシング５ｃの箇所とも適用可能であることは明らかである。
【００７５】
本実施形態においても、上記第７の実施形態と同様に、伝導伝熱および輻射伝熱に対して優れた絶縁効果を得ることができ、しかも、ケーシング５ａ〜５ｃからの真空断熱筒３ａ〜３ｅに対する各伝熱に対しても絶縁効果を得ることができる。
【００７６】
次に、本発明の第１５の実施形態について説明する。図２３は本発明の第１５の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【００７７】
本実施形態においては、図１ないし図１２に示すケーシングを有しない第１ないし第７の各実施形態、図１３ないし図２２に示すケーシングを有する第８ないし第１４の各実施形態における各真空断熱筒３ａないし３ｅの両端部の継手部１７がテーパ状の凹凸に形成され、互いにシール材を介して接続されるように構成されたものである。その他の構成および作用については上記各実施形態と同様である。
【００８０】
上記第１ないし第７の実施形態のようにケーシング５を備えていない流体輸送配管用断熱管１にあっては、地域冷暖房用配管、高温水およびスチーム用配管、給湯設備用配管、極低温流体用配管等、屋内、共同溝等の外圧が加わらない場所で、極低温流体から高温流体まで輸送するのに適する。一方、上記第８ないし第１４の実施形態のようにケーシング５を備えている流体輸送配管用断熱管１にあっては、地域冷暖房用配管、高温水およびスチーム用配管、給湯設備用配管、極低温流体用配管等、直接地中に埋設されるような外圧が加わる場所で、極低温流体から高温流体まで輸送するのに適する。
【００８１】
なお、上記各実施形態においては内管２は軸心に沿う方向において一系統のみ用いているが、軸心に沿う方向において複数系統用いることも可能である。また、配管に要する距離が短い場合には内管、真空断熱筒、更にはケーシングを長尺に形成して各１本のみにより流体輸送配管用断熱管を構成することができる。また、一本、若しくは複数本接続状態の内管２、若しくは内管２とケーシング５に対してそれぞれ複数本の真空断熱筒３を接続した状態でユニット化することもできる。このユニット化に際し、上記実施形態においては、内管２の両端部が真空断熱筒３の端部から突出されるように設定され、または内管２の両端部が真空断熱筒３の端部から突出されるように設定されるとともに、真空断熱筒３の継手部１７がケーシング５の両端部から突出されるように設定されているが、内管２の接続部において分割型の真空断熱筒３ｃを用いない場合には、すべての長さを等しくするなど、長さの設定は任意である。また、内管２の外周面と真空断熱筒３の内周面との間、更には真空断熱筒３の外周面とケーシング５の内周面との間にポリウレタン液などを充填発泡させ、硬質発泡ポリウレタンを形成することにより、伝熱を抑制するとともに、熱伸縮に伴う外力が加わることにより内筒２と真空断熱筒３、更には真空断熱筒３とケーシング５の軸方向への相対移動を許すことができる。この場合、空気層と言える空間層は存在せず、不要となる。また、各真空断熱筒３は、輻射伝熱を防止するために内筒１１の内周面および外筒１２の外周面にＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ等の鍍金を施し、また、内筒１１、外筒１２が金属製である場合にはその内周面、外周面を研摩して鏡面加工しておくのが好ましい。また、真空断熱筒３はその密閉空間１４内にゲッター材１５を設けておくことにより、長期間に亘って真空度を維持することができるが、ゲッター材１５、更には輻射伝熱材１６は必ずしも設けなくてもよく、密閉空間１４である真空断熱層の真空度が低下した際に、真空引きして真空度を高めるようにすることもできる。また、真空断熱筒３の継手部１７の形状、構造は上記各実施形態のように形成することにより、接続作業を容易に行うことができるとともに、伝熱断面積が小さく、伝熱距離が長くなるので、接続部における熱伝導を低減させることができるが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、任意の形状、構造を選択することができる。例えば、真空断熱筒３同士を継手部により接続する際、真空断熱筒３の外周に一体的に設けてあるフランジ部にシール材を介在させ、上記フランジ部をクランプ等により締め付けるようにすることにより、真空断熱筒３同士を更に一層確実にシールした状態で接続することができる。また、真空断熱筒３ｃ、３ｄ、３ｅ、ケーシング５ｂ、５ｃ、５ｄは二つ割型に限定されるものではなく、三つ割等、任意の数に分割することができる。更に、上記各実施形態の各部の構成を選択的に組み合わせて用いることもできる。このほか、本発明は、その基本的技術思想を逸脱しない範囲で種々設計変更することができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば真空断熱筒とは独立させてその内側に設ける内管の内側を利用して流体を輸送するようにし、しかも、内管と真空断熱筒とを軸方向に対して接触させた状態で相対移動可能とし、ケーシングを有する場合には真空断熱筒とケーシングとを独立させて軸方向に対して接触させた状態で相対移動可能としているので、内管の熱伸縮に際して真空断熱筒を内管、若しくは内管およびケーシングに対して自由に移動させて吸収することができる。したがって、熱伸縮の効果的な吸収および断熱効果の両方を同時に満足することができる。また、真空断熱筒とは独立させてその内側に設ける内管の内側を利用して流体を輸送することにより、内管を流体の輸送に必要とする肉厚に形成して強度を保持するようにし、流体の輸送に利用しない真空断熱筒の内筒と外筒とを薄肉に形成することができるので、真空化に際しての加熱性が良好となり、十分に脱ガス処理を行うことができ、しかも、比較的短時間で真空化させることができる。したがって、断熱効果に優れた真空断熱筒を能率良く製作することができる。更に、流体を輸送する内管とその外側の真空断熱筒とを離隔部材により離隔させ、上記内管の外周面と上記真空断熱筒の内周面との間に伝熱を抑制する層を設けているので、輸送流体による真空断熱筒に対する熱伝達を少なく抑制することができ、また、真空断熱筒の外側にケーシングを設けている場合には、それらの間に離隔部材を設け、かつ、伝熱を抑制する層で外部からの真空断熱筒に対する熱伝達を少なく抑制することができ、真空断熱層内への放出ガスを少なく抑制することができる。したがって、長期間に亘って断熱性能を維持することができて結果的に配管システムの低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図、（ｂ）は同流体輸送配管用断熱管に用いる一方の組の真空断熱筒を示す一部破断拡大正面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【図３】（ａ）は同流体輸送配管用断熱管における内管の接続部に用いる分割型の真空断熱筒を示す一部破断拡大正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】同流体輸送配管用断熱管における流体の方向変換部に用いる分割型の継手状の真空断熱筒を示し、図３（ｂ）と同様の拡大縦断面図である。
【図５】同流体輸送配管用断熱管における流体の分岐部に用いる分割型の継手状の真空断熱筒を示し、図３（ｂ）と同様の拡大縦断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【図９】本発明の第６の実施形態による流体輸送配管用断熱管に用いる内管と真空断熱筒と離隔部材のユニットを示し、直管状部のユニットの縦断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明第６の実施形態による流体輸送配管用断熱管に用いる内管と真空断熱筒と離隔部材のユニットを示し、方向変換部のユニットの正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１１】（ａ）は本発明第６の実施形態による流体輸送配管用断熱管に用いる内管と真空断熱管と離隔部材のユニットを示し、分岐部のユニットの正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部拡大縦断面図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【図１４】本発明の第９の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図１４のＤ−Ｄ矢視断面図、Ｅ−Ｅ矢視断面図、Ｆ−Ｆ矢視断面図である。
【図１６】本発明の第１０の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【図１７】本発明の第１１の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【図１８】本発明の第１２の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部縦断面図である。
【図１９】本発明の第１３の実施形態による流体輸送配管用断熱管に用いる内管と真空断熱筒と離隔部材とケーシングのユニットを示し、直管状部のユニットの縦断面図である。
【図２０】（ａ）は本発明第１３の実施形態による流体輸送配管用断熱管に用いる内管と真空断熱筒と離隔部材とケーシングのユニットを示し、方向変換部のユニットの正面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【図２１】（ａ）は本発明第１３の実施形態による流体輸送配管用断熱管に用いる内管と真空断熱筒と離隔部材とケーシングのユニットを示し、分岐部のユニットの正面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ矢視断面図である。
【図２２】本発明の第１４の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部拡大縦断面図である。
【図２３】本発明の第１５の実施形態による流体輸送配管用断熱管を示す一部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１ 流体輸送配管用断熱管
２ａ〜２ｃ 内管
３ａ〜３ｃ 真空断熱筒
４ 離隔部材
５ａ〜５ｃ ケーシング
６ 離隔部材
１１ 内筒
１２ 外筒
１５ ゲッター材
１６ 輻射断熱材
１７ 継手部
１８ 空気層
２０ ベローズ部
２２ 空気層
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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