(57)【要約】【課題】動力源を用いずに従来より耐久期間を長くすることが可能なエルボ管継手を提供する。【解決手段】本発明のエルボ管継手１０は、エルボ管２０を覆うエルボ管カバー壁４０との間に閉じたカバー内空間４０Ｓを備えているので、エルボ管２０に穴２１が空いても、穴２１を通過した粉粒体Ｆがカバー内空間４０Ｓに留まる。また、カバー内空間４０Ｓは、仕切壁４４により複数の領域４０Ｒに仕切られているので、粉粒体Ｆが穴２１の近傍の領域４０Ｒに優先的に堆積し、エルボ管カバー壁４０のうち穴２１との対向部分を即座に保護することができる。これにより、堆積した粉粒体Ｆによりエルボ管カバー壁４０を確実かつ迅速に保護して摩耗を防ぐことができ、従来のような動力源を用いずに、エルボ管継手１０の長期使用が可能になる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体の空気輸送に使用され、中心軸を囲むように湾曲したエルボ管継手であって、
エルボ管と、
前記エルボ管を中心軸の反対側から覆い、前記エルボ管との間に閉じたカバー内空間を形成するエルボ管カバー壁と、
前記カバー内空間を前記エルボ管の流路と交差する方向に複数の領域に仕切る複数の仕切壁と、を備えたエルボ管継手。
【請求項２】
前記エルボ管カバー壁は、
前記中心軸を囲むように湾曲する湾曲面部と、
前記湾曲面部に直交し、前記エルボ管を両側から覆う一対の側板壁と、
からなることを特徴とする請求項１に記載のエルボ管継手。
【請求項３】
前記仕切壁は、
前記湾曲面部から前記中心軸方向に突出することを特徴とする請求項２に記載のエルボ管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体を空気輸送する配管の一部を構成するエルボ管継手に関する。
【０００２】
微粉炭ボイラの伝熱管、微粉炭バーナ配管、各種粉体輸送配管など、粉粒体を気流に乗せて輸送する（即ち、空気輸送する）配管では、エルボ（エルボ管）部分が粉粒体の衝突により激しく摩耗する。これに対し、エルボ部分の上流側に別の粉粒体を流し込んで、空気輸送されている粉粒体に衝突させることで粉粒体の運動エネルギーを減少させてエルボ部分の摩耗を抑え、配管の使用可能な期間（即ち、耐久期間）を長くする対策が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９７９１９号公報（段落［００１１］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記対策では、粉粒体をエルボ管部分に流し込むために、別途動力源を要する。このため、従来のエルボ管継手を置き換えるためには新たに途中に動力源を準備する必要があり、構造が複雑であるうえに、経路の長い空気輸送配管では容易に適用しにくい。また、粉粒体をエルボ管部分に流し込むために逆方向の気流を導入するため、気流の乱れが抵抗となって圧力損失が生じ、空気輸送の能力が低下する。付加設備の必要性、空気輸送の能力の観点から従来のエルボ管継手をそのまま置き換えることは困難である。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡単な構造で圧力損失を高めることなく、摩耗によって粉粒体が漏れにくく長期使用の可能なエルボ管継手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】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明のエルボ管継手は、
粉粒体の空気輸送に使用され、中心軸を囲むように湾曲したエルボ管継手であって、
エルボ管と、
前記エルボ管を中心軸の反対側から覆い、前記エルボ管との間に閉じたカバー内空間を形成するエルボ管カバー壁と、
前記カバー内空間を前記エルボ管の流路と交差する方向に複数の領域に仕切る複数の仕切壁と、を備える。
【０００７】
本発明のエルボ管継手によれば、エルボ管を中心軸の反対側から覆うエルボ管カバー壁を有し、そのエルボ管カバー壁とエルボ管との間に閉じたカバー内空間を備えているので、エルボ管に穴が空いても、その穴を通過した粉粒体は、カバー内空間に留まり、外部には飛散することはない。また、カバー内空間に留まった粉粒体が、堆積してエルボ管カバー壁を覆い、穴を通過してくる粉粒体の衝突からエルボ管カバー壁を保護することができる。しかも、カバー内空間は、仕切壁により複数の領域に仕切られているので、カバー内空間に進入した粉粒体が、エルボ管の穴の近傍の領域に優先的に堆積し、エルボ管カバー壁におけるエルボ管の穴との対向部分を即座に覆う。これにより、堆積した粉粒体によりエルボ管カバー壁をより確実かつ迅速に保護してエルボ管カバー壁の摩耗を防ぐことができ、エルボ管継手の長期使用が可能になる。
【０００８】
また、本発明のエルボ管継手によれば、エルボ管の外部であるカバー内空間に仕切壁を配置したので、エルボ管に穴が空く前は、仕切壁が気流の妨げになることは一切なく、エルボ管に穴が空いた後も、その穴の奥側に仕切壁が位置することになるので、仕切壁の気流への影響は抑えられる。
また、エルボ管の内部に仕切壁を設けた場合、曲がったエルボ管内部に後から仕切壁を付け加える必要があり、エルボ管継手の製造が困難になるが、本発明の構成によれば、既存のエルボ管継手の外側に仕切壁及びエルボ管カバー壁を取り付けて、容易にエルボ管継手を製造することがででき、構造が簡単である。
【０００９】
本発明のエルボ管継手は、以下の態様であることが望ましい。
（１）前記エルボ管カバー壁は、
前記中心軸を囲むように湾曲する湾曲面部と、
前記中心軸に直交し、前記エルボ管を両側から覆う一対の側板部と、
前記カバー内空間の両端部を覆い、前記中心軸と平行な端部壁と、
からなる。
【００１０】
このような構造にすることにより、両端部及び側板部は平板を切り出して得ることができ、湾曲面部は、切り出された平板を曲げることによって得ることができるので、容易に製造でき構造が簡単である。
【００１１】
（２）前記仕切壁は、
前記湾曲面部から前記中心軸方向に突出する。
【００１２】
仕切壁は、エルボ管側から摩耗する。仕切壁は湾曲面部から突出し湾曲面部とつながっているので、エルボ管側が摩耗してもエルボ管カバー壁から脱落することがない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のエルボ管継手は、エルボ管を中心軸の反対側から覆うエルボ管カバー壁を有し、そのエルボ管カバー壁とエルボ管との間に閉じたカバー内空間を備えているので、エルボ管に穴が空いても、その穴を通過した粉粒体は、カバー内空間に留まり、外部には飛散することはない。また、カバー内空間に留まった粉粒体が、堆積してエルボ管カバー壁を覆い、穴を通過してくる粉粒体の衝突からエルボ管カバー壁を保護することができる。しかも、カバー内空間は、仕切壁により複数の領域に仕切られているので、カバー内空間に進入した粉粒体が、エルボ管の穴の近傍の領域に優先的に堆積し、エルボ管カバー壁におけるエルボ管の穴との対向部分を即座に覆う。これにより、堆積した粉粒体によりエルボ管カバー壁をより確実かつ迅速に保護してエルボ管カバー壁の摩耗を防ぐことができ、エルボ管継手の長期使用が可能になる。
【００１４】
また、エルボ管の内部に仕切壁を設けた場合、曲がったエルボ管内部に後から仕切壁を付け加える必要があり、エルボ管継手の製造が困難になるが、本発明の構成によれば、既存のエルボ管継手の外側に仕切壁及びエルボ管カバー壁を取り付けて、容易にエルボ管継手を製造することができ、構造が簡単である。
このように本発明のエルボ管継手によれば、簡単な構造で圧力損失を高めることなく、摩耗によって粉粒体が漏れにくく長期使用の可能なエルボ管継手を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るエルボ管継手の斜視図
【図２】エルボ管継手の中心軸方向に垂直な断面図
【図３】エルボ管に穴が空いた後のエルボ管継手の中心軸方向に垂直な断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のエルボ管継手は、粉粒体の空気輸送に使用され、中心軸を囲むように湾曲したエルボ管継手であって、エルボ管と、前記エルボ管を中心軸の反対側から覆い、前記エルボ管との間に閉じたカバー内空間を形成するエルボ管カバー壁と、前記カバー内空間を前記エルボ管の流路と交差する方向に複数の領域に仕切る複数の仕切壁と、を備える。
【００１７】
本発明のエルボ管継手によれば、エルボ管を中心軸の反対側から覆うエルボ管カバー壁を有し、そのエルボ管カバー壁とエルボ管との間に閉じたカバー内空間を備えているので、エルボ管に穴が空いても、その穴を通過した粉粒体は、カバー内空間に留まり、外部には飛散することはない。また、カバー内空間に留まった粉粒体が、堆積してエルボ管カバー壁を覆い、穴を通過してくる粉粒体の衝突からエルボ管カバー壁を保護することができる。しかも、カバー内空間は、仕切壁により複数の領域に仕切られているので、カバー内空間に進入した粉粒体が、エルボ管の穴の近傍の領域に優先的に堆積し、エルボ管カバー壁におけるエルボ管の穴との対向部分を即座に覆う。これにより、堆積した粉粒体によりエルボ管カバー壁をより確実かつ迅速に保護してエルボ管カバー壁の摩耗を防ぐことができ、エルボ管継手の長期使用が可能になる。
【００１８】
また、本発明のエルボ管継手によれば、エルボ管の外部であるカバー内空間に仕切壁を配置したので、エルボ管に穴が空く前は、仕切壁が気流の妨げになることは一切なく、エルボ管に穴が空いた後も、その穴の奥側に仕切壁が位置することになるので、仕切壁の気流への影響は抑えられる。
また、エルボ管の内部に仕切壁を設けた場合、曲がったエルボ管内部に後から仕切壁を付け加える必要があり、エルボ管継手の製造が困難になるが、本発明の構成によれば、既存のエルボ管継手の外側に仕切壁及びエルボ管カバー壁を取り付けて、容易にエルボ管継手を製造することができ、構造が簡単である。
なお、中心軸とは、エルボ管の湾曲部分において流路の中心線の任意の複数の法線が交わる点から、流路が含まれる面に垂直に延びる軸である。
【００１９】
本発明のエルボ管継手は、前記エルボ管カバー壁は、前記中心軸を囲むように湾曲する湾曲面部と、前記中心軸に直交し、前記エルボ管を両側から覆う一対の側板部と、前記カバー内空間の両端部を覆い、前記中心軸と平行な端部壁と、からなることが望ましい。
【００２０】
このような構造にすることにより、両端部及び側板部は平板を切り出して得ることができ、湾曲面部は、切り出された平板を曲げることによって得ることができるので、容易に製造でき構造が簡単である。
【００２１】
また、本発明のエルボ管接手の仕切壁は、湾曲面部から中心軸方向に突出することが望ましい。
【００２２】
仕切壁は、エルボ管側から摩耗する。仕切壁は湾曲面部から突出し湾曲面部とつながっているので、エルボ管側が摩耗してもエルボ管カバー壁から脱落することがない。湾曲面部から突出しているとは、湾曲面部と仕切壁とが接合または一体化していることを示す。接合は、例えば溶接などの方法で行われる。
【００２３】
＜第1実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態のエルボ管継手１０は、例えば、約９０度に曲がったエルボ管２０と、そのエルボ管２０の両端部から側方に張り出した１対のフランジ３０，３０とを備えている。エルボ管２０は、断面円形をなし、１／４円の円弧状の湾曲部２０Ａの両端に１対の直線部２０Ｂ，２０Ｂを備えている。また、湾曲部２０Ａの軸長が各直線部２０Ｂの軸長の２〜３倍程度の大きさになっている。
【００２４】
各フランジ３０は、複数のボルト通し穴３０Ａが貫通形成された円板状をなしている。また、各フランジ３０及びエルボ管２０は、例えば、鉄製であって、フランジ３０はエルボ管２０の各直線部２０Ｂ先端部に溶接されている。そして、図２に示すように、１対のフランジ３０，３０が２つの配管９０，９０のフランジ９０Ｆ，９０Ｆに連結されて、それら配管９０，９０の間をエルボ管継手１０が連絡する。
【００２５】
図１に示すように、エルボ管２０の外面は、湾曲部２０Ａの湾曲中心である中心軸Ｊの反対側を本発明に係るエルボ管カバー壁４０で覆われている。エルボ管カバー壁４０は、例えば、全体が金属板で構成され、長方形の箱が開口側を内側にして中心軸を内側にして曲げられた屈曲構造体をなしている。、その屈曲構造体の底部に相当する部分に本発明に係る湾曲面部４１を備えると共に、その屈曲構造体の中心軸に沿って曲げられた両側部に相当する部分に本発明に係る１対の側板壁４２，４２を備えている。
【００２６】
湾曲面部４１は、一定幅の帯板を湾曲させてなり、図２に示すように、湾曲面部４１とエルボ管２０の外面との最短距離が湾曲面部４１の長手方向全体に亘って一定になっている。また、それらエルボ管２０と湾曲面部４１との間隔は、例えば、エルボ管２０の内径の半分程度になっている。さらに、図１に示すように、湾曲面部４１の幅は、中心軸Ｊの軸方向におけるエルボ管２０の大きさ（即ち、エルボ管２０の外径）と略同じ大きさになっている。
【００２７】
１対の側板壁４２，４２は、湾曲面部４１の両側部から中心軸Ｊ側に張り出した扇形の平板であって、湾曲面部４１に対してそれぞれ溶接されている。また、各側板壁４２のうち中心軸Ｊ側の内側縁部および外側縁部は、互いに相似した湾曲形状をなしている。そして、中心軸Ｊの軸方向でエルボ管２０が１対の側板壁４２，４２の内側縁部の間に挟まれた状態に溶接されている。
【００２８】
エルボ管カバー壁４０は、長手方向の両端部に１対のカバー端壁４３，４３を備えている。各カバー端壁４３は、四角形の平板の一辺をエルボ管２０の外面形状に対応した円弧状に切断してなり、それら各カバー端壁４３が湾曲面部４１と１対の側板壁４２，４２とエルボ管２０とに四方を囲まれた開口を閉塞した状態に溶接されている。そして、エルボ管カバー壁４０とエルボ管２０との間に、閉じたカバー内空間４０Ｓが形成されている。
【００２９】
エルボ管カバー壁４０の内部には、本発明に係る複数の仕切壁４４が備えられている。各仕切壁４４は、略四角形の金属板であって、横が側板壁４２，４２間の間隔と略同一で、縦が湾曲面部４１とエルボ管２０の外面との最短距離より僅かに小さくなっている。そして、複数の仕切壁４４は、湾曲面部４１の内面を長手方向で複数等分する位置から中心軸Ｊに向かって突出しかつエルボ管２０の外面に対して隙間を空けて突き合わされた状態に配置され、湾曲面部４１と側板壁４２，４２に溶接されている。これにより、エルボ管カバー壁４０の内部が、湾曲面部４１の長手方向に沿って複数の領域４０Ｒに仕切られている。
【００３０】
本実施形態のエルボ管継手１０の構造に関する説明は以上である。次に、このエルボ管継手１０の作用効果について説明する。本実施形態のエルボ管継手１０は、粉粒体Ｆ（例えば、コークス）を空気輸送する配管９０，９０同士の間を連絡した状態に取り付けられて、空気輸送経路の一部を構成する。ここで、本実施形態のエルボ管継手１０は、一般的なエルボ管継手の外面にエルボ管カバー壁４０を付加した構造になっているので、従来から使用されていた一般的なエルボ管継手から本実施形態のエルボ管継手１０への交換を容易に行うことができる。また、従来の一般的なエルボ管継手と同様に、本実施形態のエルボ管継手１０内を気流と共に粉粒体Ｆが流れるので、従来の一般的なエルボ管継手から本実施形態のエルボ管継手１０に交換した後で、粉粒体Ｆの送給量を別途調整するような手間もかからない。
【００３１】
本実施形態のエルボ管継手１０を使用し続けると、図３に示すように、一般的なエルボ管継手と同様にエルボ管２０のうち粉粒体Ｆが最も激しく衝突する部分が摩耗して穴２１が空くことが考えられる。しかしながら、本実施形態のエルボ管継手１０は、エルボ管２０を中心軸Ｊの反対側から覆うエルボ管カバー壁４０を有し、そのエルボ管カバー壁４０とエルボ管２０との間に閉じたカバー内空間４０Ｓを備えているので、エルボ管２０に穴２１が空いても、その穴２１を通過した粉粒体Ｆは、カバー内空間４０Ｓに留まり、外部には飛散することはない。また、カバー内空間４０Ｓに留まった粉粒体Ｆが、堆積してエルボ管カバー壁４０を覆い、穴２１を通過してくる粉粒体Ｆの衝突からエルボ管カバー壁４０を保護することができる。しかも、本実施形態のエルボ管継手１０のカバー内空間４０Ｓは、仕切壁４４により複数の領域４０Ｒに仕切られているので、カバー内空間４０Ｓに進入した粉粒体Ｆが、エルボ管２０の穴２１の近傍の領域４０Ｒに優先的に堆積し、エルボ管カバー壁４０におけるエルボ管２０の穴２１との対向部分を即座に覆う。これにより、堆積した粉粒体Ｆによりエルボ管カバー壁４０をより確実かつ迅速に保護してエルボ管カバー壁４０の摩耗を防ぐことができ、エルボ管継手１０の長期使用が可能になる。つまり、本実施形態のエルボ管継手１０によれば、簡単な構造で圧力損失を高めることなく、摩耗によって粉粒体が漏れにくく長期使用の可能なエルボ管継手を提供することができる。
【００３２】
ところで、本実施形態では、エルボ管２０の外部であるカバー内空間４０Ｓに仕切壁４４を配置したので、エルボ管２０に穴２１が空く前は、仕切壁４４が気流の妨げになることは一切なく、エルボ管２０に穴２１が空いた後も、その穴２１の奥側に仕切壁４４が位置することになるので、仕切壁４４の気流への影響は抑えられる。また、エルボ管２０の内部に仕切壁４４を設けた場合、エルボ管継手１０の製造が困難になるが、本実施形態の構成によれば、例えば、既存のエルボ管継手の外側に仕切壁４４及びエルボ管カバー壁４０を取り付けて、容易にエルボ管継手１０を製造することができる。
【００３３】
なお、本実施形態のエルボ管継手１０は、鉄製であったが、ステンレス、アルミニウム、銅又はそれらの合金であってもよい。但し、生産性の観点からは、鉄のように溶接可能な金属であることが好ましく、耐摩耗性の観点からは、例えば、鉄又は鉄にニッケル等を添加した合金であることが好ましい。また、本実施形態のエルボ管継手１０は、エルボ管２０の両端にフランジ３０，３０を有した構造であったが、それらフランジ３０，３０を有さず、エルボ管２０の両端部をナットやその他の手段で結合する構成としてもよい。
【００３４】
［実施品］
本発明のエルボ管継手を実際に作製した実施品を、実際の粉粒体の空気輸送ラインに組み込んで使用したところ、エルボ管部分に穴が空いても、本発明の実施品であるエルボ管継手からは粉粒体が漏れ出ることか無く更に継続して使用できることが確認できた。
【００３５】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）前記実施形態のエルボ管２０の内面を、摩耗を抑えるための硬質の材料で覆ってもよい。
【００３６】
（２）前記実施形態のエルボ管継手１０のエルボ管カバー壁４０における湾曲面部４１は、帯板を円弧状に湾曲した構造になっていたが、例えば、帯板を複数箇所で折り曲げた全体を湾曲させたものや、幅方向に湾曲した断面Ｕ字形の溝体を、エルボ管２０に沿わせて湾曲させた構造にしてもよい。
【００３７】
（３）前記実施形態のエルボ管継手１０のエルボ管カバー壁４０における仕切壁４４は、湾曲面部４１から中心軸Ｊに向かって突出した構造になっていたが、例えば、中心軸Ｊや湾曲面部４１に対して一定の角度を有して突出する、中心軸Ｊや湾曲面部４１に対して仕切壁４４の位置に応じた角度を有して突出するなど、他の向きに突出した構造であってもよい。また、前記実施形態では、仕切壁４４同士の間隔は等間隔であったが、例えば、上流側では広く下流側では狭いなど、仕切壁４４の位置に応じて異なったものであってもよい。
【００３８】
（４）前記実施形態のエルボ管継手１０は金属製であったが、例えば、樹脂などの金属以外の素材であってもよいし、エルボ管２０に金属を用い、エルボ管カバー壁４０に樹脂を用いるなど、それらの素材を組み合わせたものであってもよい。
【００３９】
（５）前記実施形態のエルボ管継手１０のエルボ管カバー壁４０における仕切壁４４は、エルボ管２０に接していないが、接していてもよい。しかしながら、仕切壁４４とエルボ管２０とが接している場合には、それぞれの仕切壁４４の長さを湾曲面部４１とエルボ管２０との距離に合わせる必要があり、そのような調節が不要な前記実施形態の構成が好ましい。
【００４０】
（６）前記実施形態では、エルボ管２０とエルボ管カバー壁４０とを溶接することでカバー内空間４０Ｓを形成しているが、例えば、接着剤など、他の方法でエルボ管２０とエルボ管カバー壁４０とを接合してカバー内空間４０Ｓを形成してもよい。
【００４１】
（７）前記実施形態では、エルボ管継手１０をコークスの粉粒体Ｆの空気輸送に使用しているが、黒鉛やセラミックなど、他の材質の粉粒体の輸送に使用してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
Ｆ      粉粒体
１０    エルボ管継手
２０    エルボ管
２１    穴
３０    フランジ
４０    エルボ管カバー壁
４０Ｒ  領域
４０Ｓ  カバー内空間
４１    湾曲面部
４２    側板壁
４３    カバー端壁
４４    仕切壁
【図１】
2015137741.tif 000003
【図２】
2015137741.tif 000004
【図３】
2015137741.tif 000005