(57)【要約】【課題】流通流体による内圧が作用してもベローズが鋭角的に窪んだりすることのない伸縮継手を提供することを課題とする。【解決手段】伸縮継手３１は、一対のダクト１０３，１０５に対応して設けられる一対の継手本体３７，３９と、これら一対の継手本体を接続するベローズ４１とを備えている。さらに、このベローズは、一対の継手本体に固定される一対の被固定部５１と、これら一対の被固定部の間に位置すると共に一対の継手本体から露出するベローズ本体部５３とを備えている。ベローズ本体部の周長は、一対の継手本体にベローズが取り付けられている状態での内圧非作用時において、一対の被固定部の周長よりも２〜１５％長く維持されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の被接続部材に対応して設けられる一対の継手本体と、これら一対の継手本体を接続するベローズとを備えた伸縮継手であって、
前記ベローズは、前記一対の継手本体に固定される一対の被固定部と、これら一対の被固定部の間に位置すると共に前記一対の継手本体から露出するベローズ本体部とを備え、
前記ベローズ本体部の周長は、前記一対の継手本体に前記ベローズが取り付けられている状態での内圧非作用時において、前記一対の被固定部の周長よりも２〜１５％長い、
ことを特徴とする伸縮継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の管状物を接続する伸縮継手に関し、特に管状物の内圧に起因した伸縮継手の変形に対処する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プラント等において高温流体が流通する配管同士を接続するものとして伸縮継手がある。伸縮継手は、接続すべき一対の配管端部の間に配設された断熱材と、その断熱材を外側から覆うように一対の配管端部に跨って設けられたベローズとを備えている（例えば、特許文献１参照）。図５に、そのような従来のベローズの内圧非作用時の形状を示す。ベローズ１は、内側に流体圧が作用していない内圧非作用時において、配管に接続される上流側端部３から下流側端部５に亙ってほぼ一定の外径（周長）を有する筒状部材として構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２２４６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のベローズ１においては、接続すべき一対の配管に取り付けられた状態で、内部を流通する流体の圧力が非常に高くなると、図６に示すような変形が生じる。すなわち、ベローズ１の両端部３，５が配管に取り付けられることで移動や変形が拘束され、且つ、内圧非作用時の周長は上流側から下流側に亙る軸心方向に関して一定であるため、ベローズ１の何れか一部分７が内部を流通する流体の高圧を受けて半径方向外方に膨らみ、他の一部分９がその分逆に半径方向内方に鋭角的に窪んでしまう現象が生じる。このような現象が生じると、図７に示すように、継手１１全体では、ベローズ１における鋭角的に窪んだ部分９がその内側に配置されている断熱材１３に食い込んだ状態となる。その結果、流通流体が高温の場合には窪んだ部分９に熱が伝わり、ベローズ１の温度が設計耐熱温度を超えた温度まで上昇したり、繰り返しの伸縮動作によって鋭角的に窪んだ部分が短期間に破損したりする恐れがあった。
【０００５】
従って、本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、流通流体による内圧が作用してもベローズが鋭角的に窪んだりすることのない伸縮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】
上述の目的を達成するため、本発明は、一対の被接続部材に対応して設けられる一対の継手本体と、これら一対の継手本体を接続するベローズとを備えた伸縮継手であって、前記ベローズは、前記一対の継手本体に固定される一対の被固定部と、これら一対の被固定部の間に位置すると共に前記一対の継手本体から露出するベローズ本体部とを備え、前記ベローズ本体部の周長は、前記一対の継手本体に前記ベローズが取り付けられている状態での内圧非作用時において、前記一対の被固定部の周長よりも２〜１５％長い、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記のような本発明の伸縮継手によれば、流通流体による内圧が作用してもベローズが鋭角的に窪んだりすることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１にこの発明の実施の形態に係る伸縮継手を示す。伸縮継手３１は、被接続部材としての上流側ダクト１０３及び下流側ダクト１０５の間に配設され、一対のフランジ付き継手本体３７、３９と、これら一対の本体３７、３９を連結する筒状のベローズ４１とを備える。一対の本体３７、３９はそれぞれ、対応するダクト１０３、１０５に接続するような管状部材からなる。第１の本体３７の上流側には、ダクトフランジ部３７ａが形成されている。一方、上流側ダクト１０３の下流側にも同様なフランジ部１０３ａが形成されており、フランジ部３７ａとフランジ部１０３ａとをボルトにより接続することにより、第１の本体３７は上流側ダクト１０３に気密に接続されている。なお、第１の本体３７の管路内側には、バッフル３３が設けられている。また、第２の本体３９の下流側及び下流側ダクト１０５の上流側にも同様なダクトフランジ部３９ａ及びフランジ部１０５ａが形成されており、これらフランジ部３９ａ及びフランジ部１０５ａを図示しないボルトにより接続することにより、第２の本体３９は下流側ダクト１０５に気密に接続されている。
【００１０】
第１及び第２の本体３７、３９にはそれぞれ、環状の押え部３７ｂ、３９ｂが形成されている。これらの押え部３７ｂ、３９ｂにはそれぞれ、ベローズ４１の後述する被固定部５１が係合している。さらに、押え部３７ｂ、３９ｂに係合した被固定部５１の外側には、本体３７、３９の一構成部材である押え板３７ｃ、３９ｃが配設されている。すなわち、ベローズ４１は、その上流端及び下流端である被固定部５１において押え部３７ｂ、３９ｂ及び押え板３７ｃ、３９ｃの間に挟まれ、これら押え部及び押え板がボルト３５によって連結されることによって、一対の本体３７、３９に固定される。また、ベローズ４１の内側には、半径方向外側から順に、第１断熱材４３、第２断熱材４５及び第３断熱材４７からなる三層構成の断熱手段が配置されている。
【００１１】
次に、図１及び図２をもとにベローズ４１について説明する。図２は、本体３７、３９に取り付けられ且つ内圧が作用していない状態におけるベローズ４１のみを抜き出した図である。ベローズ４１は、テフロン(登録商標）（ＰＴＦＥ）からなるシール層とその保護層とより形成されており、大別して、一対の被固定部５１と、それら被固定部５１の間に位置するベローズ本体部５３とから構成されている。一対の被固定部５１は、ベローズ４１の流れ方向（軸心方向）Ｃの最上流端部と最下流端部とに位置しており、同流れ方向Ｃに亙って一定の周長に形成されている（よって必然的に外径も一定）。一方、ベローズ本体部５３は、それら一対の被固定部５１の間に位置する部分であって、その全体が押え板３７ｃ、３９ｃ及び押え部３７ｂ、３９ｂに覆われずに露出している部分である。本発明の特徴の一つとしてベローズ本体部の周長は一対の被固定部の周長よりも２〜１５％長くなるように設定されている。本実施の形態では具体的には、一対の被固定部５１の周長は２２２９６ｍｍであり、ベローズ本体部５３の周長は２２９２４ｍｍである。よって、ベローズ本体部５３の周長は一対の被固定部５１の周長よりも２．８％長くなっている。また、本実施の形態では、ベローズ４１は次のようにして形作られる。ベローズ４１の製作に際してはまず、図３に示されるように、一対の端部５５を合せるように曲げると上流側から下流側まで周長一定となるようなサイズの帯状部材５７を用意する。但し、そのように一対の端部５５を合せるように曲げて形成された筒形状の周長は押え部３７ｂ、３９ｂの周長よりも長くなるように、帯状部材５７の周長寸法Ｌを設定しておく。このような帯状部材５７をその上流端及び下流端において押え部３７ｂ、３９ｂに巻き付けていく。従って、取り付けられたベローズ４１には、一対の被固定部５１とベローズ本体部５３との間に周長差を吸収するような複数の皺５９（図２参照）が刻まれていき、これにより、一対の被固定部５１よりも周長が長いベローズ本体部５３が形成、維持される。
【００１２】
以上のように構成された本実施の形態に係る伸縮継手３１は一対のダクト１０３、１０５の間に配置され両者を接続する。そして、伸縮継手３１及びダクト１０３、１０５の内側に流体が流される。ここで、伸縮継手３１の内側の流体の圧力が外側の外気の圧力よりも高い場合には、前述したようにベローズが外側に膨らむような力を受ける。そして、従来であれば一部が外側に膨らみ他の一部がそれとバランスするように内側に窪むことがあった。しかし、本実施の形態では、ベローズ４１には上述した周長関係を具備する一対の被固定部５１とベローズ本体部５３とが形成されているため、流体からの高い内圧を受けるとベローズ４１は図４に示すように、ベローズ本体部５３全体が、その横断面形状がＵ字状になるように半径方向外方に膨らむ。従って、ベローズ４１は、高い内圧を受けても従来のように半径方向内側に窪むことはなく、すなわち、断熱材４３に食い込むこともない。また、内側に鋭角的に窪む部分が生じないため、ベローズ４１は、繰り返し伸縮動作を行っても短期間に破損を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る伸縮継手の縦断面図である。
【図２】本実施の形態の伸縮継手におけるベローズの内圧非作用時の形態を示す斜視図である。
【図３】ベローズの製作態様を説明する図である。
【図４】図２のベローズに関し、内圧による変形後の形態を示す斜視図である。
【図５】従来のベローズの内圧非作用時の形態を示す斜視図である。
【図６】図５のベローズに関し、内圧による変形後の形態を示す斜視図である。
【図７】従来の伸縮継手の縦断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
３１  伸縮継手
３７，３９  継手本体
４１  ベローズ
５１  被固定部
５３  ベローズ本体部
１０３，１０５  ダクト（被接続部材）
【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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