(57)【要約】  極低温配管用の差込式管継手を提供する。環状空隙（１５）を形成しながら雄型−雌型結合の方法に従って差込結合された、少なくとも２本の管（３、４、９、１０）を持つ、極低温配管用の差込式管継手であって、該少なくとも２本の管（３、４、９、１０）が、その「高温」側末端に設けられたフランジ結合（５、１１）によって、結合解除可能な状態でたがいに結合され、そして両者の管（４、９）の間の環状空隙（１６）は、「低温」側末端がリングシール（７）によって、また「高温」側末端が、フランジ結合（５、１１）の領域に設けられたリングシール（５ｄ）によって密封され、そして環状空隙（１６）は、フランジ結合（５、１１）領域で安全弁（１３）と結合されている。【選択図】図２
2009518591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状空隙（１５）を形成しながら雄型−雌型結合の方法に従って差込結合された、少なくとも２本の管（３、４、９、１０）を持つ、極低温配管用の差込式管継手であって、
該少なくとも２本の管（３、４、９、１０）が、その「高温」側末端に設けられたフランジ結合（５、１１）によって、結合解除可能な状態でたがいに結合され、そして両者の管（４、９）の間の環状空隙（１６）は、「低温」側末端がリングシール（７）によって、また「高温」側末端が、フランジ結合（５、１１）の領域に設けられたリングシール（５ｄ）によって密封され、そして環状空隙（１６）は、フランジ結合（５、１１）領域で安全弁（１３）と結合されている、差込式管継手。
【請求項２】
雌側の管（９、１０）の末端は内径を拡幅されており、雄側の管（３、４）が当該拡幅領域に差し込まれ、そして「低温」側末端に設けられたシール（７）は、小さい内径から大きい内径に移行する領域（１４）と、雄側の管（３、４）の末端との間で、長手軸方向に働く力によって締め付けられる、請求項１に記載の差込式管継手。
【請求項３】
安全弁（１３）が、雌側の管（９、１０）のフランジ（１１）に気密に差し込まれた管部（１２）を介して、環状空隙（１６）と結合されている、請求項１または２に記載の差込式管継手。
【請求項４】
フランジ結合（５、１１）の両者フランジが、弾性的なプレストレスをかけられている、請求項１乃至３のいずれかに記載の差込式管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極低温配管用の差込式管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の管継手は、ジョンストン管継手とも呼ばれ、極低温媒体の搬送に用いられる真空断熱配管システムに、一般的に使用されている。管継手のエレメントを目的に合わせて二重壁でかつ真空断熱されたものとして形成することにより、両者エレメントの鞘管の結合箇所と、極低温媒体が一方の配管から他方の配管に移る箇所との間で、比較的大きな空間上の間隔が得られる。これによって、気化による管継手箇所の凍結と、極低温媒体の損失を減少させようというものである。このような管継手の場合、管継手プラグは「雄型部品」、それにともなう管継手ソケットを「雌型部品」とも呼ぶ。
【０００３】
特許文献１からは、真空断熱された配管の内管のための１つの差込式管継手が公知である。この管継手の場合、内管は雄型／雌型結合の方法によって共に構成されている。この結合方法の場合、管のフロント側結合部で液体が流出して、差込結合部における管の間の環状空隙に流入し、そこで気化する可能性がある。この環状空隙は、他方の末端を密封されているので、圧力クッションが形成され、このクッションが内管から液体がさらに流出するのを防止する。しかしこの圧力クッションは、少なくとも水平線に対し傾斜して形成され、とくに配管に対して直角に配置される可能性があり、そうなるとこのクッションが形成されるのは、雄型部品が上から雌型部品に挿入されている場合に限られる。
【０００４】
特許文献２からは、低温冷却された媒体を搬送するための、雄型−雌型結合の方法による配管に用いる差込結合が公知である。この差込結合の場合、内側の差込具部品（雄型部品）は熱膨張係数の小さい金属製であり、外側の差込具部品（雌型部品）は熱膨張係数の標準的な金属製である。内側の差込具部品は、ニッケルを３０％より多く含むスチール製であるが、外側の差込具部品は、真鍮、銅、または特殊鋼製である。したがってこの配置の場合、極低温媒体が配管を貫流するとき、差込結合された管継手箇所の外側が、管継手箇所の内側に向かって収縮する。この方法により、管継手部品の差込結合に必要な環状空隙を密封して、液体または気化物が逃げるのをできる限り制限する。しかしこれには、管継手部品のたがいに向かい合う表面の表面粗さが非常に低いことが、前提条件となる。それでもなお、環状空隙の１００％密封は不可能であるため、差込式管継手の「高温」領域には凍結の危険があり、したがって極低温液体の損失が生じる。
【特許文献１】ＤＥ−Ａ−３１４２７０２
【特許文献２】ＤＥ−Ｕ−８４  ３２  ０６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、極低温配管用の結合解除可能な差込式管継手として、損失が非常に少ない点ですぐれているものを提供することである。とくに差込式管継手の温度を急速に上げるとき、環状空隙に過剰圧が生じるのを防止する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１に記載の特徴によって解決される。
【０００７】
差込式管継手の「低温」領域にシールを配置することにより、管継手部品間におけるフランジまでの環状空隙に極低温液体が侵入して、大きな熱取り込みによって凍結を生じるのを、防止はできないにしても、十分制限することができる。これにより低温領域の密封が得られ、長軸方向に働く力がシール本体に加えられる状態が維持される。この力はフランジ結合によって生じる。シールはテフロン製、または金属製とすることができる。フランジ領域では、Ｏリングシールによってさらなる密封を生じる。差込式管継手の「高温」領域にあるこのリングシールは、両者のフランジ延長部の間に配置され、密封作用を維持しながらフランジの縦方向変位を可能とする。これらのシールがあるにもかかわらず、時には空気または極低温液体または気化物が環状空隙に侵入し、そこで凝結する可能性がある。管継手の温度を上げると、環状空隙に過剰圧が生じる可能性があり、この過剰圧から管継手の破損を招く恐れがある。安全弁を組み込んで環状空隙における過剰圧と、管継手の破損とを防止する。しかし、この安全弁は、極端な場合にだけ必要とされるものである。
【０００８】
本発明のそのほかの有利な実施形態を、従属請求項に記載した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１および図２に示した実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。
【００１０】
図１は、両者の管継手エレメント１および２が、組み立て前にあるものを示す。参照番号１は管継手プラグ、雄型部品を示し、参照番号２は管継手ソケット、雌型部品を示す。
【００１１】
管継手プラグ１は、内管部３と鞘管部４とからなり、これらの管部は、真空化された環状スペース３４を相互の間に取り囲む。環状スペースは、ここには示さない極低温配管の真空化された環状スペースと結合されている。フランジ５は、鞘管部４の一方の末端と、真空気密に溶接されている。内管部３および鞘管部４は、それぞれのフランジ５と反対側の末端が、位置決め部品６と真空気密に溶接されている。位置決め部品６はチューブ状の突起６ａを備え、この突起の中にシールリング７が取り付けられている。このシールリングは止め輪８によって突起６ａの中に固定されている。
【００１２】
内管部３においてフランジ５の領域内にある末端は、ここには図示しない方法で、極低温配管の内管と真空気密に溶接されている。他方でフランジ５には、やはりここには示さない方法によって、極低温配管の鞘管が真空気密に溶接されている。その目的で、フランジ５は溶接リップ５ａを持つ。
【００１３】
管継手ソケット２も、同様に内管部９と鞘管部１０とからなり、これら管部の末端には、フランジ１１が真空気密に溶接されている。フランジ１１の穴および内管部９の内径は、管継手プラグ１の鞘管部４の外径よりわずかに大きい。管部９および１０においてフランジ１１と反対側の末端は、ここには図示しない方法で、極低温配管の内管または鞘管と、または極低温媒体のための冷却装置の供給接続口と、真空気密に溶接されている。内管部９および鞘管部１０の間にある環状スペース９１０は、極低温配管の真空化されたスペースと結合され、または末端側を仕切られている。
【００１４】
フランジ５は、溶接リップ５ａと反対側にチューブ状の延長部５ｂを備え、この延長部の外面に環状溝５ｃを備え、この環状溝の中にシールリング５ｄが備わる。フランジ１１には穴１１ａが設けられ、この穴に管部１２が真空気密に溶接されている。この管部の末端に安全弁１３が設けられている。フランジ１１は、その内側の穴に直径が広くなった部分１１ｂがあり、この部分に、フランジ５のチューブ状延長部５ｂを挿入することができる。管継手ソケット２はさらに、内管部９のフランジ１１と反対側末端に溶接されたストッパー１４を備える。このストッパーは、シールリング７の受け面として用いられる。
【００１５】
図２は、差込式管継手が組み立て状態にあるものを示す。両者のフランジ５および１１は、植え込みボルト１５で結合されている。植え込みボルト１５は、長手軸方向に作用する力がつねにシールリング７にプレストレスをかけるよう、そして管継手プラグ１と管継手ソケット２との間にある環状空隙１６を、極低温配管の内部スペースに対して密封するよう、調整されている。反対側末端では、環状空隙１６がシールリング５ｄによって密封されている。それでもなお、空気または極低温媒体が環状空隙１６に侵入し、環状空隙１６内に過剰圧が生じる場合は、安全弁１３が開き、高すぎる圧力によって差込式管継手が破損するのを防止する。
【００１６】
本発明は、極低温媒体を搬送する配管を結合するために応用することができる。とくに好ましい応用分野は、超伝導ケーブルシステムと終端部との結合である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】組み立て前の両者管継手エレメントを示す。
【図２】組み立て状態の差込式管継手を示す。
【図１】
2009518591.tif 000003
【図２】
2009518591.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月16日(2007.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
特許文献２からは、低温冷却された媒体を搬送するための、雄型−雌型結合の方法による配管に用いる差込結合が公知である。この差込結合の場合、内側の差込具部品（雄型部品）は熱膨張係数の小さい金属製であり、外側の差込具部品（雌型部品）は熱膨張係数の標準的な金属製である。内側の差込具部品は、ニッケルを３０％より多く含むスチール製であるが、外側の差込具部品は、真鍮、銅、または特殊鋼製である。したがってこの配置の場合、極低温媒体が配管を貫流するとき、差込結合された管継手箇所の外側が、管継手箇所の内側に向かって収縮する。この方法により、管継手部品の差込結合に必要な環状空隙を密封して、液体または気化物が逃げるのをできる限り制限する。しかしこれには、管継手部品のたがいに向かい合う表面の表面粗さが非常に低いことが、前提条件となる。それでもなお、環状空隙の１００％密封は不可能であるため、差込式管継手の「高温」領域には凍結の危険があり、したがって極低温液体の損失が生じる。
特許文献３は、極低温媒体用配管を結合するための１つの装置を記載する。この装置の場合、結合されるべき真空絶縁された２本の配管の末端に末端片を設けられ、この末端片が、雌型−雄型結合の方法による管継手結合を可能とする。この管継手の場合、雄型部品と雌型部品の間にある環状空隙は、両端でシールによって密封されている。
特許文献４からは、液化ガスを搬送するに用いる、内管と鞘管からなる真空絶縁された配管のための差込式管継手が公知である。この差込式管継手の末端領域は、雄型−雌型結合の方法によって差込結合可能である。いずれの配管も安全弁を備え、この安全弁は鞘管の中に溶接され、内管と鞘管の間の環状空隙に過剰圧が生じた場合に開く。雄型部品と雌型部品間の環状空隙は、末端側をシールされていない。
【特許文献１】ＤＥ−Ａ−３１４２７０２
【特許文献２】ＤＥ−Ｕ−８４  ３２  ０６２
【特許文献３】ＤＥ  ４１  ０７  ６５２  Ａ１
【特許文献４】ＵＳ  ２００２／００８９１７７  Ａ１
【国際調査報告】
2009518591.tif 000005
2009518591.tif 000006
2009518591.tif 000007
2009518591.tif 000008