(57)【要約】【課題】加工が容易で安価なスライドスペーサー構造を提供すること。【解決手段】略平行に隣接する配管１ａ，１ｂを所定の間隔で管軸方向へスライド可能に連結するスライドスペーサー２０が、管軸と交差する方向の係止部を備えた凸部２４，２５及び凹部２６，２７が周方向へ交互に形成されている連結面２１と、連結面２１の裏面側に形成された配管１ａ，１ｂへの固定面２３とを備え、連結面２２同士を対向する向きに反転させて互いの凸部２４，２５及び凹部２６，２７が嵌合するとともに、管軸方向に同一の断面形状を有している、同一形状の二つの嵌合部材２１により構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平行に隣接する配管同士を所定の間隔で管軸方向へスライド可能に連結するスライドスペーサー構造であって、
管軸と交差する方向の係止部を備えた凸部及び凹部が周方向へ交互に形成されている連結面と、該連結面の裏面側に形成された前記配管への固定面とを備え、
前記連結面同士を対向する向きに反転させて互いの凸部及び凹部が嵌合するとともに、管軸方向に同一の断面形状を有している、同一形状の二つの嵌合部材により構成されていることを特徴とするスライドスペーサー構造。
【請求項２】
前記凸部及び凹部が板材に溝加工を施して形成されたことを特徴とする請求項１に記載のスライドスペーサー構造。
【請求項３】
略平行に隣接する配管同士を所定の間隔で管軸方向へスライド可能に連結するスライドスペーサー構造であって、
所定長さに切断され、各配管に管軸方向の位置をずらして固定される二つの管材と、
一端に管材内径より大径の頭部を備え、前記管材に挿入可能な径及び両管材に挿入可能な長さの棒材と、により構成されていることを特徴とするスライドスペーサー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラの吊り下げ管同士を結合する際に使用されるスライドスペーサー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボイラ内においては、吊り下げ管をパネル構造として一体化するため、略平行に配列された各管を所定の間隔で結合する必要がある。このような結合がきちんとなされていないと、運転中に各管がバラバラに動いてしまい、衝突、摩耗、振動等により損傷に至る可能性がある。また、各管には、炉内雰囲気温度のばらつき等により温度差が発生しているので、剛体結合すると熱応力が発生してしまう。このため、各管の結合には軸方向にスライド可能な機構を採用する必要があり、たとえばスライドスペーサーと呼ばれる部品が使用されている。
【０００３】
図６は、従来のスライドスペーサー構造を示す斜視図である。図示のスライドスペーサー１０は、隣接する吊り下げ管１ａ，１ｂ同士が管軸方向にスライド可能となるように結合する部品である。このスライドスペーサー１０は、基本的には一箇所の結合に上向き型１１及び下向き型１２の異なる２部品を組み合わせて使用される。
図示の構成例では、上向き型１１が右側の吊り下げ管１ａに溶接され、下向き型１２が左側の吊り下げ管１ｂに溶接されている。上向き型１１及び下向き型１２は、互いに噛み合うことで管軸方向のスライドが可能とされる。
【０００４】
ここで、上向き型１１及び下向き型１２の噛み合い構造を簡単に説明すると、上向き型１１には上端部が開口する管軸方向のスリット１３が設けられ、一方、下向き型１２には下端部が開口するスリット（不図示）が設けられている。このため、互いのスリット同士が係合した状態で噛み合うことにより、上向き型１１及び下向き型１２を溶接した吊り下げ管１ａ，１ｂ同士は、スリットの噛み合い部で互いの管軸方向へスライド可能に結合される。
また、類似の従来技術として、上下方向に複数の各エレメント管同士をスライド可能に連結するスライド型スペーサーが開示されている。（たとえば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平８−６１８８１号公報（図８参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来構造のスライドスペーサー１０は、スリットを形成するなど複雑な３次元（３Ｄ）に近い形状及び構造となるため、機械加工費が高いという問題を有している。特に、ボイラで使用するスライド型スペーサーは使用個数が多いため、１個当たりのコストがボイラ全体に及ぼす影響は大きなものとなる。
また、上向き型１０Ａ及び下向き型１０Ｂのように、形状が異なる２種類の部品を用意する必要があることから、部品点数の増加という問題も指摘されている。なお、特許文献１に記載されたスライド型スペーサーについても、１箇所の連結に形状が異なる２種類の部品を用意する必要がある。
【０００６】
このような背景から、ボイラの吊り下げ管同士を結合するのに使用されスライドスペーサーについて、容易に加工できる単純な形状で安価な構造が望まれている。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加工が容易で安価なスライドスペーサー構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係るスライドスペーサー構造は、略平行に隣接する配管同士を所定の間隔で管軸方向へスライド可能に連結するスライドスペーサー構造であって、
管軸と交差する方向の係止部を備えた凸部及び凹部が周方向へ交互に形成されている連結面と、該連結面の裏面側に形成された前記配管への固定面とを備え、前記連結面同士を対向する向きに反転させて互いの凸部及び凹部が嵌合するとともに、管軸方向に同一の断面形状を有している、同一形状の二つの嵌合部材により構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
このようなスライドスペーサー構造によれば、管軸と交差する方向の係止部を備えた凸部及び凹部が周方向へ交互に形成されている連結面と、該連結面の裏面側に形成された前記配管への固定面とを備え、前記連結面同士を対向する向きに反転させて互いの凸部及び凹部が嵌合するとともに、管軸方向に同一の断面形状を有している、同一形状の二つの嵌合部材により構成されているので、管軸方向の断面形状が同じで簡単な形状を有する同一形状の嵌合部材を二つ用意すれば、隣接する配管同士を管軸方向にスライド可能となるように結合することができる。
【０００９】
上記の発明において、前記凸部及び凹部が板材に溝加工を施して形成されたものが好ましく、これにより、極めて簡単な機械加工により製造することができる。
【００１０】
本発明に係るスライドスペーサー構造は、略平行に隣接する配管同士を所定の間隔で管軸方向へスライド可能に連結するスライドスペーサー構造であって、
所定長さに切断され、各配管に管軸方向の位置をずらして固定される二つの管材と、一端に前記管材より大径の頭部を備え、前記管材に挿入可能な径及び両管材に挿入可能な長さの棒材と、により構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このようなスライドスペーサー構造によれば、所定長さに切断され、各配管に管軸方向の位置をずらして固定される二つの管材と、一端に管材内径より大径の頭部を備え、管材に挿入可能な径及び両管材に挿入可能な長さの棒材と、により構成されているので、隣接する配管同士を管軸方向にスライド可能となるように結合することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上述した本発明によれば、ボイラの吊り下げ管のような配管同士を管軸方向へスライド可能に結合するスライドスペーサーが、容易に加工できる単純な形状や市販品の有効利用により、容易かつ安価に製造できるようになる。このため、多数のスライドスペーサーが必要となるボイラにおいては、ボイラ全体のコスト低減に顕著な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るスライドスペーサー構造の一実施形態を図面に基づいて説明する。
スライドスペーサーは、たとえばパネル構造として一体化したボイラの吊り下げ管のように、略平行に隣接する配管同士を所定の間隔で管軸方向へスライド可能に連結するための部品である。
＜第１の実施形態＞
図１及び図２に基づいて、スライドスペーサー構造の第１の実施形態を説明する。
本実施形態のスライドスペーサー２０は、略平行に隣接する配管の一例として、ボイラの吊り下げ配管（以下、「配管」と呼ぶ）１ａ，１ｂを所定の間隔で管軸方向へスライド可能に連結する部品である。このスライドスペーサー２０は、同一形状とした二部品の嵌合部材２１Ａ，２１Ｂにより構成されている。
【００１４】
嵌合部材２１Ａ，２１Ｂは、細長い板状の素材を長手方向に同一な断面形状に機械加工した後、長手方向を所望の長さに切断することにより製造される。こうして製造された嵌合部材２１Ａ，２１Ｂは、いずれか一方を１８０度回転させた状態にして、二部品を組み合わせて使用される。なお、以下の説明においては、嵌合部材２１Ａ，２１Ｂの区別が特に必要ない場合、単に「嵌合部材２１」と呼ぶことにする。
【００１５】
ここで、嵌合部材２１の形状例を詳細に説明する。
嵌合部材２１は、表面側に形成された連結面２２と、裏面側に形成された固定面２３とを備えている。
連結面２２には、管軸方向に延在する凸部２４，２５及び凹部２６，２７が、管軸方向と直交する方向（周方向）へ交互に形成されている。凸部２４，２５及び凹部２６，２７は、いずれも管軸方向に同一の断面形状が続いている。また、凸部２４と凹部２６及び凸部２５と凹部２７は、それぞれ互いの嵌合が可能となるように、略同形状の断面形状を有している。
【００１６】
さらに、凸部２４及び凹部２６には、略台形状とした断面形状により形成される凹凸の係合により、互いに嵌合した状態で配管１ａ，１ｂの管軸と交差する方向の移動を拘束する係止部２８（図２（ｂ）参照）が設けられている。
固定面２３は配管１ａ，１ｂの外周面に接する面であり、配管周方向の両端部が溶接部Ｗ等により固定される。従って、固定面２３は、配管１ａ，１ｂの外周面に沿うような曲面、またはこの曲面に近い形状とすることが好ましい。
【００１７】
以下、上述した嵌合部材２１を用い、略平行に隣接する配管１ａ，１ｂを管軸方向へスライド可能に連結する作業手順を説明する。
最初に、同一形状の二部品を使用する嵌合部材２１のいずれか一方が、配管１ａまたは配管１ｂの所定位置に溶接部Ｗにより固定される。ここでは、配管１ａに対して嵌合部材２１Ａが固定されるものとする。
【００１８】
この後、他方の嵌合部材２１Ｂを１８０度回転させて互いの連結面同士が対向するようにし、上下いずれかの方向（図示の例では下側）から互いの凸部２４と凹部２６及び凸部２５と凹部２７を位置合わせした状態にして、図１に白抜き矢印で示すように、上向きにスライドさせる。この結果、一対の嵌合部材２１Ａ，２１Ｂは、図２に示すように、互いの凸部２４と凹部２６及び凸部２５と凹部２７が嵌合した状態となるので、この嵌合状態では、管軸方向のスライドが可能になるとともに、係止部２８の作用により管軸と交差する方向の移動が阻止される。
続いて、上述した嵌合状態を維持し、隣接する配管１ｂを所定位置で嵌合部材２１Ｂに溶接して固定する。この結果、配管１ａ，１ｂは、互いに管軸方向のスライドが可能になるとともに、管軸と交差する方向の移動が阻止された状態で連結される。
【００１９】
このように構成されたスライドスペーサー構造は、同一形状の嵌合部材２１を２個使用すれば隣接する配管の連結が可能になるので、少ない部品点数（種類）による連結構造となる。この結果、部品管理が容易になるとともに、配管連結作業時の誤組を防止することも容易になる。
しかも、上述した嵌合部材２１は、板状部材に凹凸の溝加工を施す機械加工等により容易に製造できる略二次元の形状（２Ｄ構造）となり、必要とする長さに切断して使用することができる。従って、従来技術に示した略三次元に近い複雑な形状（３Ｄ構造）と比較して、加工に要する工数や費用を大幅に低減することができる。
【００２０】
ところで、上述した実施形態では、溝加工を施した板状部材を切断して嵌合部材２１を製造するものとしたが、たとえば鋳物や連続鋳造の他、引き抜きや押し出しで製造した同一断面形状の長尺部材を適当な長さに切断して製造してもよい。
また、係止部２８を形成して管軸方向に同一の断面形状は、上述した略台形状に限定されることはなく、たとえば図３に示す変形例のようにしてもよい。図３に示す変形例のスライドスペーサー２０′では、一対の嵌合部材２１′に設けた鈎型同士を係合させることにより、管軸と交差する方向の移動を阻止する係止部２８′が形成されている。
【００２１】
＜第２の実施形態＞
図４及び図５に基づいて、スライドスペーサー構造の第２の実施形態を説明する。
本実施形態のスライドスペーサー３０は、配管１ａ，１ｂの所定位置に管軸方向の位置をずらして固定される二つの管材３１，３２と、両管材３１，３２を貫通して挿入可能なボルト状の棒材３３とにより構成される。なお、管材３１，３２は同じ径であるが、長さは異なっていてもよい。
【００２２】
管材３１，３２は、市販（既製品）の配管材料を所定の長さに切断したものである。
一方、棒材３３は、一端に管材３１，３２の内径より大径の頭部３３ａと、管材３１，３２に挿入可能な径及び長さの棒状部３３ｂとを備えている。すなわち、棒状部３３ｂの外径は、二つの管材３１，３２の内径より小さく、かつ、棒状部３３ｂの長さは、二つの管材３１，３２を管軸方向へ並べた状態で少なくとも頭部３３ａのない先端部が貫通する程度の長さを有している。
【００２３】
略平行に隣接する配管１ａ，１ｂを所定の間隔で管軸方向へスライド可能に連結する際には、最初に管材３１，３２をそれぞれ配管１ａ、１ｂの所定位置に溶接して固定する。図示の例では、配管１ａに管材３１を溶接部Ｗにより固定し、配管１ｂに管材３２を溶接部Ｗにより固定するが、このとき、管材３１と管材３２の固定位置は、管材３１が上方に位置するように管軸方向にずれている。
【００２４】
次に、配管１ａ、１ｂを略平行に並べて配置するが、このとき、管軸方向において上下に位置ずれしている管材３１，３２が略同軸上となるように位置決めする。この後、この状態を維持して管材３１の上方から棒材３３を挿入すると、棒状部３３ｂは、頭部３３ａが管材３１の上端部に当接するまで両管材３１，３２を貫通して挿入される。
こうして配管１ａ，１ｂの連結が完了すると、配管１ａ、１ｂは、管軸方向のスライドが可能になるとともに、両管材３１，３２を貫通する棒材３３の作用により管軸と交差する方向の移動が阻止される。
【００２５】
このようなスライドスペーサー構造は、市販の配管材料を切断した管材３１，３２と、ネジ部のないボルトのような棒材３３とにより構成されるので、ほとんど既製品を利用することができる。しかも、配管材料の切断及び管材３１，３２を溶接により固定する以外はほとんど機械加工費が不要になるので、非常に安価なものとなる。
また、固定されていない棒材３３を使用するので、配管１ａ，１ｂの結合及び分離が容易であり、特に、定期検査等のメンテナンス作業時には、固定されていない棒材３３を抜くことで容易に実施することができる。
【００２６】
このように、上述した本発明によれば、配管同士を管軸方向へスライド可能に結合するスライドスペーサー２０，３０が、容易に加工できる単純な形状や市販品の有効利用により、容易かつ安価に製造できるようになる。従って、多数のスライドスペーサーを必要とするボイラにおいては、ボイラ全体のコスト低減が可能となる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るスライドスペーサー構造の第１の実施形態を示す斜視図で、隣接する配管を結合する前の状態が示されている。
【図２】図１のスライドスペーサー構造により隣接する配管が結合された状態を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１の実施形態の変形例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るスライドスペーサー構造の第２の実施形態を示す斜視図で、隣接する配管を結合した状態が示されている。
【図５】図４の実施形態について、結合前の状態を示す分解斜視図である。
【図６】スライドスペーサー構造の従来例を示す斜視図であり、（ａ）は結合途中の状態、（ｂ）は結合が完了した状態を示している。
【符号の説明】
【００２８】
１ａ，１ｂ    吊り下げ配管（配管）
２０，２０′，３０    スライドスペーサー
２１，２１′    嵌合部材
２２    連結面
２３    固定面
２４，２５    凸部
２６，２７    凹部
２８，２８′    係止部
３１，３２    管材
３３    棒材
３３ａ    頭部
３３ｂ    棒状部
【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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