(57)【要約】  長距離の輸送に対応可能であって、施工性も向上させる。  内管２１と外管２２との間の領域内に真空部２３を有する複数の二重管構造の本体用真空断熱管２０と、本体用真空断熱管の内側に配置され、輸送対象となる流体が通る中心管３０と、両端部から二本の本体用真空断熱管が挿入された状態でこれらを接続し、内管４１と外管４２の端部が封じきられてその間の領域内に真空部４３を有する二重管構造の接続用真空断熱管４０とを備え、接続用真空断熱管の両端部から二本の本体用真空断熱管が挿入された状態にあり、二本の本体用真空断熱管同士は互いの端部が離間し、接続用真空断熱管を介して接続されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内管と外管との間の領域内に真空部を有する二重管構造の本体用真空断熱管と、
前記本体用真空断熱管の内側に配置され、輸送対象となる流体が通る中心管と、
内管と外管との間の領域内に真空部を有する二重管構造の接続用真空断熱管とを備え、
前記接続用真空断熱管の両端部から二本の前記本体用真空断熱管が挿入された状態にあり、前記二本の本体用真空断熱管同士は互いの端部が離間し、前記接続用真空断熱管を介して接続されていることを特徴とする輸送管。
【請求項２】
前記二本の本体用真空断熱管は、個別に前記接続用真空断熱管に対してスライド可能な状態を維持して接続されていることを特徴とする請求項１記載の輸送管。
【請求項３】
前記本体用真空断熱管の外管は直管であることを特徴とする請求項１又は２記載の輸送管。
【請求項４】
前記接続用真空断熱管の内管は直管であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の輸送管。
【請求項５】
前記接続用真空断熱管は、全長あるいは一部がコルゲート形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の輸送管。
【請求項６】
前記接続用真空断熱管は、二つ割り構造であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の輸送管。
【請求項７】
前記中心管と前記本体用真空断熱管との間にスペーサーが設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の輸送管。
【請求項８】
前記接続用真空断熱管と前記本体用真空断熱管との間にシール材が設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の輸送管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に流す流体の断熱を図る輸送管に関する。
【背景技術】
【０００２】
低温冷媒、高温液体、高温蒸気等、常温より高温又は低温の流体を、断熱して送る場合、配管に断熱構造を施すことが一般に行われている。
例えば、極低温の液体ヘリウムを取り扱う分野では、最外層となる真空ジャケットと、その内側に配置された第二パイプと、第二パイプの内側に配置された第一パイプとを有する三重管構造において、第一パイプの内側に液体ヘリウムを流し、第一パイプと第二パイプとの間に低温のヘリウムガスを流し、第二パイプと真空ジャケットの間の空間を真空化することで、第一パイプの内側を流れる液体ヘリウムへの熱侵入を抑制し、断熱化を図っていた（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】特許第３５２３０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の三重管構造では、配管が長くなる場合が考慮されていない。配管が長くなると、最外層となる真空ジャケットを一体で形成することは困難であり、二本以上の真空ジャケットを接続して使用しなければならない。
しかし、特許文献１の三重管構造では、真空ジャケット同士の接続について言及はなく、配管の経路長が長くなる場合に対応することはできなかった。【０００５】
なお、一般的な技術水準を考慮した場合、複数の真空ジャケットを端部同士溶接により接続して長い配管の断熱化を図ることが考えられるが、溶接部分に熱により破損等が生じるおそれがあるので、溶接後の真空ジャケットに対してＸ線や超音波や浸透探傷検査等による検査を行う必要が生じ、現場で施工する場合には、多くの手間と時間を要することが予想される。【０００６】
本発明は、施工性に優れ、長距離の輸送にも対応可能な輸送管を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、輸送管において、
内管と外管との間の領域内に真空部を有する二重管構造の本体用真空断熱管と、
前記本体用真空断熱管の内側に配置され、輸送対象となる流体が通る中心管と、
内管と外管との間の領域内に真空部を有する二重管構造の接続用真空断熱管とを備え、
前記接続用真空断熱管の両端部から二本の前記本体用真空断熱管が挿入された状態にあり、前記二本の本体用真空断熱管同士は互いの端部が離間し、前記接続用真空断熱管を介して接続されていることを特徴とする。【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の輸送管において、
前記二本の本体用真空断熱管は、個別に前記接続用真空断熱管に対してスライド可能な状態を維持して接続されていることを特徴とする。【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の輸送管において、
前記本体用真空断熱管の外管は直管であることを特徴とする。【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の輸送管において、
前記接続用真空断熱管の内管は直管であることを特徴とする。【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の輸送管において、
前記接続用真空断熱管は、全長あるいは一部がコルゲート形状であることを特徴とする。【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の輸送管において、
前記接続用真空断熱管は、二つ割り構造であることを特徴とする。【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の輸送管において、
前記中心管と前記本体用真空断熱管との間にスペーサーが設けられていることを特徴とする。【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の輸送管において、
前記接続用真空断熱管と前記本体用真空断熱管との間にシール材が設けられていること
を特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、複数の本体用真空断熱管を接続用真空断熱管により接続するので、輸送距離が長い場合にも容易に対応可能である。また、単体の本体用真空断熱管を必要以上に長くする必要がなく、本体用真空断熱管や接続用真空断熱管を工場等で事前に真空部を形成した状態で製造することが可能である。
従って、施工の際には、現場での真空引きや真空状態の検査を不要とし、施工を容易に行うことができ、施工性の高い輸送管を提供することが可能となる。
さらに、各本体用真空断熱管は接続用真空断熱管に挿入することで接続可能であるため、溶接作業等を不要とすることも可能であり、その場合には、溶接後の検査を不要とするので、かかる面からも施工性の向上を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】発明の実施形態である輸送管の一部の構成の接続前の状態を示す断面図である。
【図２】輸送管の二本の中心管及び二本の本体用真空断熱管の端部同士が接続された状態を示す断面図である。
【図３】輸送管にスペーサーとシール材を付加した例を示す断面図である。
【図４】接続用真空断熱管に波付き管を使用した場合の例を示す断面図である。
【図５】接続用真空断熱管を二つ割り構造とした場合の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[発明の実施形態の概略]
以下に、本発明を実施するための好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付し、重複した説明を適宜省略する。さらに、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１８】
図１は本実施形態である輸送管１０の一部の構成の接続前の状態を示す断面図である。
この輸送管１０は、低温冷媒（例えば、-200℃）、高温液体、高温蒸気（例えば600℃）等、常温よりも低温又は高温の流体（以下、輸送体という）を輸送対象として断熱状態で輸送するためのものである。
輸送管１０は、二重管構造の本体用真空断熱管２０と、本体用真空断熱管２０の内側に配置され、輸送体が通る中心管３０と、二本の本体用真空断熱管２０を接続する二重管構造の接続用真空断熱管４０を１ユニットとして、これらを複数ユニット備えている。そして、図１のユニットを複数連結することにより輸送体をより長距離に輸送することを可能としている。
【００１９】
［中心管］
中心管３０は、輸送体を内部に通す円管であり、輸送体による内部圧力に耐えられる強度を得るために適度な厚みを備えている。また、高温又は低温の輸送体による加熱又は冷却に耐久し且つ熱膨張又は熱収縮にも耐久する金属材料（例えば、炭素鋼、ニッケル合金鋼、ステンレス鋼等）で形成されている。さらに、中心管３０は、管壁に凹凸や波形状が形成されていない直管が使用される。
この中心管３０は、他の中心管３０と端部同士が溶接により隙間なく接合される。
【００２０】
［本体用真空断熱管］
本体用真空断熱管２０は、円筒状且つ同一長さの内管２１及び外管２２を備え、それぞれの両端部を封じきって内部を気密化すると共に、内管２１と外管２２との間の領域内に真空引きを行って真空部２３を形成している。このように、本体用真空断熱管２０は、内管２１と外管２２の間に真空部２３を備える二重管構造としているので、内管２１の内側に配置される中心管３０に対して高い断熱性を発揮することができる。
なお、本体用真空断熱管２０は、加工性、強度、耐久性、薄肉化の容易性等の観点から、金属材料（例えば、ステンレス鋼等）から形成されている。
また、本体用真空断熱管２０の内管２１と外管２２は、いずれも管壁に凹凸や波形状が形成されていない直管が使用される。
また、本体用真空断熱管２０は、中心管３０に比べて幾分長さが短くなっており、当該中心管３０をその内側に配置したときに、中心管３０の両端部が本体用真空断熱管２０の両端部から外部に突出した状態となる。
【００２１】
［接続用真空断熱管］
接続用真空断熱管４０は、円筒状且つ同一長さの内管４１及び外管４２を備え、それぞれの両端部を封じきって内部を気密化すると共に、内管４１と外管４２との間の領域内に真空引きを行って真空部４３を形成している。このように、接続用真空断熱管４０は、内管４１と外管４２の間に真空部４３を備える二重管構造としている。
なお、接続用真空断熱管４０は、加工性、強度、耐久性、薄肉化の容易性等の観点から、金属材料（例えば、ステンレス鋼等）から形成されている。
【００２２】
かかる接続用真空断熱管４０は、二本の本体用真空断熱管２０の端部同士を接続するためのものである。
接続用真空断熱管４０の内管４１の内径は、本体用真空断熱管２０の外管２２の外径よりも僅かに大きくなっている。
従って、接続用真空断熱管４０の両端部から二本の本体用真空断熱管２０の端部がそれぞれ挿入され、二本の本体用真空断熱管２０の端部同士を接続することができる。また、本体用真空断熱管２０に対して接続用真空断熱管４０は軸方向および軸に対する回転方向に、それぞれ自由にスライド可能となっている。例えば、本体用真空断熱管の外管と接続用真空断熱管の内管の両方にコルゲート管が使用されると、相互間の軸方向のスライド移動は自由に行うことができず、軸回りの回転方向のスライドも大きく制限される。しかし、少なくとも本体用真空断熱管２０の外管２２と接続用真空断熱管４０の内管４１のいずれか一方にコルゲート管ではなく直管を使用することで、相互間の軸方向のスライド移動と軸に対する回転方向のスライド移動を良好に行うことができる。なお、本体用真空断熱管２０と接続用真空断熱管４０は、所定の位置に定まった後は溶接等にて固定しても良い。
また、二本の本体用真空断熱管２０の端部同士は離間している。そして、この状態で二本の本体用真空断熱管２０と接続用真空断熱管４０とを溶接等で固定的に連結しない場合には、相互間の軸方向のスライド移動や軸回りの回転方向のスライドにより、後々の位置調節が可能である。また、温度変化その他の外的要因により、二本の本体用真空断熱管２０の間で離隔又は接近させる外力が加わった場合や捻れ方向の外力が加わった場合でも、相互間の軸方向のスライド移動や軸回りの回転方向のスライドを生じて、相互間の応力の発生や破損破壊を防止することができる。
なお、図１では本体用真空断熱管２０と接続用真空断熱管４０の隙間が大きく図示されているが、スライド移動を可能としつつも、極力、その隙間は小さい方が望ましい。
【００２３】
また、接続用真空断熱管４０の内管４１と外管４２は、いずれも管壁に凹凸や波形状が形成されていない直管が使用される。もしくは、上記のように接続用真空断熱管４０の内管４１と本体用真空断熱管２０の外管２２の、少なくともいずれか一方には、凹凸や波形状が形成されておらず、それによって、接続用真空断熱管４０と本体用真空断熱管２０の間で軸方向および軸に対する回転方向のそれぞれに、自由にスライドできるようになっている。たとえば、本体用真空断熱管２０の外管２２を直管とすることで、相互間の軸方向および回転方向のスライド移動を良好にすることができる。
また、接続用真空断熱管４０は、二本の本体用真空断熱管２０の端部を挿入により接続するためのものなので、その長さは、両側から本体用真空断熱管２０の端部が挿入し、ある程度の挿入代を確保することが可能な長さで良いので、本体用真空断熱管２０に比べてかなり短くなっている。
【００２４】
［輸送管の布設］
図２は、輸送管１０の布設の際に、二本の中心管３０及び二本の本体用真空断熱管２０の端部同士が接続された状態を示している。
図示のように、二本の中心管３０は、その端部同士が溶接により直接的に接続される。
この時、中心管３０に対して本体用真空断熱管２０は固定されていないので、各本体用真空断熱管２０の端部は中心管３０の接続位置から離しておくことができる。また、接続用真空断熱管４０も本体用真空断熱管２０に対してスライド移動可能なので、接続用真空断熱管４０は中心管３０の接続位置から離しておくことができる。
【００２５】
このように、各本体用真空断熱管２０の端部及び接続用真空断熱管４０を中心管３０の接続端部から離しておけるので、溶接後の中心管３０の接続端部に対して非破壊検査（Ｘ線、超音波、浸透探傷など）による気密状態や接合強度の検査を行う際に妨げとならない。また、接続後の中心管３０に対する耐圧試験も行うことができる。
【００２６】
そして、それぞれの本体用真空断熱管２０の端部を中心管３０の接続位置から一定の距離（少なくとも接続用真空断熱管４０の全長の１／２より短い距離とする。例えば１／４程度）に配置する。なお、本体用真空断熱管２０は、設置箇所において本体用真空断熱管２０を保持するためのサポート基礎が形成され、当該サポート基礎に固定される。
【００２７】
そして、本体用真空断熱管２０に対して、接続用真空断熱管４０をスライド移動させて、その長手方向中心位置が中心管３０の接続位置と一致するように配置する。これにより、図２に示すように、接続用真空断熱管４０に対して、両端部から各本体用真空断熱管２０の端部が挿入された状態となり、各本体用真空断熱管２０が接続された状態となる。
【００２８】
［輸送管の技術的効果］
本体用真空断熱管２０及び接続用真空断熱管４０は、いずれも、二重管構造で内部に真空部２３，４３を有する構造なので、管内と管外の熱伝達を効果的に抑制することができ、管内への熱侵入や管外への熱放出を低減し、高い断熱効果を得ることが可能である。
そして、輸送管１０では、中心管３０の周囲をほぼ全長に渡って本体用真空断熱管２０が囲繞し、本体用真空断熱管２０の端部と本体用真空断熱管２０の端部との間は、接続用真空断熱管４０が囲繞しているので、複数の中心管３０が接続された場合でも、切れ目なく本体用真空断熱管２０又は接続用真空断熱管４０が周囲を囲繞して真空断熱を図ることができる。従って、接続した中心管３０により長距離に渡って輸送体を輸送する場合でも、効果的に断熱することが可能である。
なお、接続用真空断熱管４０に対して本体用真空断熱管２０はスライド可能とすることにより、僅かながらも隙間を生じるが、接続用真空断熱管４０に対する本体用真空断熱管２０の挿入長さに応じて温度勾配を得ることが出来、十分な挿入長さを確保すれば断熱効果は損なわれない。
【００２９】
また、輸送管１０は、複数の本体用真空断熱管２０を接続用真空断熱管４０により接続するので、一本一本を長くしなくとも輸送距離が長い場合にも容易に対応可能であり、また、単体の本体用真空断熱管２０を必要以上に長くする必要がないので、本体用真空断熱管２０や接続用真空断熱管４０を工場等で事前に真空部２３，４３を形成した状態で製造することが可能である。
従って、施工の際には、現場での真空引きや真空状態の検査を不要とし、施工を容易に行うことができ、施工性の高い輸送管１０を提供することが可能となる。
さらに、本体用真空断熱管２０同士を直接的に溶接等により接続せず、各本体用真空断熱管２０は接続用真空断熱管４０に対して、溶接等を行わずに、挿入することで接続可能であるため、溶接作業等を不要とし、溶接後の検査を不要とすると共に接続作業も不要となるので、かかる面からも施工性の向上を図ることが可能である。
【００３０】
また、二重管構造で内部に真空部２３，４３を有する構造とすることにより、本体用真空断熱管２０及び接続用真空断熱管４０については、通常の断熱材を巻く場合よりも製造コストが高くなるが、現地での設置の作業コストを十分に低減でき、さらに、熱ロスが従来の断熱材に比べて1/100以下（後述の実施例参照）という優れた断熱効果により高い省エネルギー効果が得られるので、総合的なコストの面で有利となる。
【００３１】
さらに、本体用真空断熱管２０と本体用真空断熱管２０の接続作業は、接続用真空断熱管４０に対する挿入により行われるので、接続作業負担も飛躍的に低減することが可能である。
また、本体用真空断熱管２０同士や本体用真空断熱管２０と接続用真空断熱管４０との間において溶接等の接合作業が不要であるため、溶接作業による真空破壊の懸念がなく、断熱状態の喪失状態の発生を効果的に低減することが可能である。
また、現地における真空状態の検査を不要とすることが可能である。
【００３２】
また、接続用真空断熱管４０は本体用真空断熱管２０に対してスライド可能なので、本体用真空断熱管２０の接続後も、接続用真空断熱管４０を容易に移動させることができ、中心管３０の接続端部の溶接状態の検査やその後の保守点検等も容易に行うことが可能となる。
特に、接続用真空断熱管４０の内管４１や本体用真空断熱管２０の外管２２にコルゲート管を使用せずに、直管を使用することにより、接続用真空断熱管４０と本体用真空断熱管２０の間での軸方向に沿ったスライド移動や軸回りの回転方向のスライド移動を容易かつ円滑に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。また、これにより、接続用真空断熱管４０と本体用真空断熱管２０の間が拘束されないので、外力を受けた場合に、接続用真空断熱管４０又は本体用真空断熱管２０が軸方向にスライド移動又は軸回りに回転移動し、破壊や破損等の影響を低減することが可能である。
なお、接続用真空断熱管４０の内管４１や本体用真空断熱管２０の外管２２のいずれか一方を直管とし、他方をコルゲート管とすることも可能である。
【００３３】
また、従来より、流体の輸送管では、管内の液体の流動状態が急激に変わることで、圧力変動によりウォーターハンマーという現象が発生する。これは水配管系だけではなく、蒸気でも発生する。このウォーターハンマーの衝撃が繰り返されることにより、従来の輸送管では、サポート基礎の破壊、保温材の剥離、バルブ機構の損傷などが発生していた。
これに対して、上記輸送管１０は、中心管３０が本体用真空断熱管２０及び接続用真空断熱管４０の内側に配置され、直接的にサポート基礎に固定されておらず、また、本体用真空断熱管２０によって固定されてもいないので、中心管３０にウォーターハンマーが発生しても、本体用真空断熱管２０や接続用真空断熱管４０への影響は小さく、輸送管１０の全体における破損や損耗の発生を抑え、設備の長寿命化を図ることが可能となる。
【００３４】
［付加的要素：スペーサー］
前述したように、本体用真空断熱管２０内において中心管３０は固定されていない。この場合、輸送管１０の設置場所が水平であれば問題ないが、傾斜地や管を鉛直に向けて設置する場合には、本体用真空断熱管２０に対して中心管３０を固定するためのスペーサー５１を本体用真空断熱管２０内に設けてもよい。
スペーサー５１は、接着等により中心管３０を固定しても良いが、熱収縮や熱膨張による移動を許容するために、スペーサー５１が摩擦により位置保持を行うことがより望ましい。また、図３では中心管３０の下側のみにスペーサー５１が配置されているが、中心管３０の周囲全体を囲繞するように設けてもよい。
【００３５】
［付加的要素：シール材］
また、本体用真空断熱管２０に対して接続用真空断熱管４０がスライド移動可能とするために、これらの相互間の隙間をなくすことは困難である。
一方、隙間が存在すると、そこから熱侵入や熱放出が行われ、断熱性能に影響を及ぼしうる。また、輸送管１０を屋外に設置する場合には、雨水の浸入も生じ得る。
従って、図３に示すように、本体用真空断熱管２０と接続用真空断熱管４０との間に、水分の侵入を防ぐためのシール材５２を設けても良い。シール材５２としては、紙テープや布テープ、ガラステープ、プラスチックテープ、樹脂やゴムからなるパッキン、グリースなど、隙間に応じて径が調整可能なものが望ましい。
【００３６】
［付加的要素：接続用真空断熱管のコルゲート形状化］
前述した中心管３０は接続端面を傾斜面として接続部において屈曲形状とし、輸送経路を曲げる場合がある。
このような場合、内管４１と外管４２とが直管で形成された接続用真空断熱管４０では、本体用真空断熱管２０同士の接続が困難となる。
従って、図４に示すように、内管４１Ａ及び外管４２Ａがいずれも端部を除いて、コルゲート形状とした波付き管からなる接続用真空断熱管４０Ａを使用することが望ましい。
内管４１Ａ及び外管４２Ａを波付き管とした接続用真空断熱管４０Ａの場合、長手方向に伸縮性を有するので、円周の一部が伸長し、その反対側が収縮することで接続用真空断熱管４０Ａを容易に曲げることができる。
従って、中心管３０による輸送経路が曲がっている場合に、これに対応して接続用真空断熱管４０Ａを曲げることで曲げに対応した状態で本体用真空断熱管２０を接続することが可能となる。つまり、曲がり経路に対応した輸送管１０Ａを形成することが可能となる。
なお、上記接続用真空断熱管４０Ａとして、両端部を直管とし、それ以外をコルゲート形状とした波付き管を例示したが、本体用真空断熱管２０がいずれも直管である場合、その接続については、全長に渡ってコルゲート形状とした波付き管を使用することも可能である。その場合も接続用真空断熱管４０と本体用真空断熱管２０との間で軸方向のスライド移動及び軸回りの回転移動が可能である。
【００３７】
［付加的要素：接続用真空断熱管の二つ割り構造］
中心管３０による輸送経路の曲がりが大きな屈曲形状になると、スライド移動により曲がりの角部に接続用真空断熱管４０或いは４０Ａを移動させることが困難となる。また、予め、屈曲形状で接続用真空断熱管４０を形成することも考えられるが、その場合には中心管３０同士を接続する場合に、接続用真空断熱管４０を退避位置に避けておくことができない。
従って、そのような場合には、図５に示すように、接続用真空断熱管４０Ｂを二つ割り構造とすることが望ましい。
【００３８】
この接続用真空断熱管４０Ｂは、屈曲形状の管（エルボ管）を当該管路の中心線を通過する半割面によって二分割した形状の二部材から構成されている。これらの二部材は、いずれも、半割の内管４１Ｂと半割の外管４２Ｂとを備え、さらに、その両端部及び半割による切断端面を全て封じきられて、部材ごとに密閉され、さらにその密閉された内部空間を真空引きして部材ごとに真空部が形成されている。
【００３９】
このように、接続用真空断熱管４０Ｂを二つ割り構造とした場合には、輸送管１０の布設の際には、接続前の中心管３０を本体用真空断熱管２０に通した状態で、中心管３０同士を屈曲状態で溶接する。そして、溶接により接続された中心管３０について溶接状態、気密状態、接合強度等の検査及び耐圧試験を行った後に、本体用真空断熱管２０の位置を調節し、中心管３０の接続部を両側から挟むようにして接続用真空断熱管４０Ｂを構成する二部材を半割面が合致するように取り付ける。
この場合、接続用真空断熱管４０Ｂの二部材は、溶接も可能だが、溶接等の接合方法を用いないで、テープやベルトをはじめとする周囲を締結する締結具等により二部材を連結することが望ましい。また、この二部材を一体化してエルボ管の形状となった状態で、その両端部に各本体用真空断熱管２０の端部が挿入された状態となる様に配置する。
これにより、中心管３０の屈曲経路でも、本体用真空断熱管２０同士を接続用真空断熱管４０Ｂが接続し、屈曲経路を形成する中心管３０の断熱を図ることが可能となる。
なお、接続用真空断熱管４０Ｂを構成する二部材は、内管及び外管としてコルゲート形状の波付き管の半割体を使用しても良い。
【００４０】
［実施例］
上記構成からなる輸送管１０について、その寸法等について具体的に例示する。
中心管３０は、蒸気輸送用の配管に規定される規格において１２５Ａ（いわゆる、Ａ呼称）とした場合、当該中心管３０の外径は141.3[mm]、長さは12[m]となる。
これに対して、内管２１の内径がφ150[mm]、外管２２の内径がφ170[mm]で長さが11[m]の本体用真空断熱管２０と、内管４１の内径がφ175[mm]、外管の内径がφ200[mm]で長さが2[m]の接続用真空断熱管４０が使用される。また、本体用真空断熱管２０の外管２２と接続用真空断熱管４０の内管４１との隙間は0.2[mm]以内とした。
【００４１】
本体用真空断熱管２０に対して中心管３０は1[m]長く、中心管３０の両端はそれぞれ0.5[m]突出する。
そして、中心管３０同士を溶接したとき、本体用真空断熱管２０同士はその端部が1[m]離れた状態となる。従って、中心管３０同士の溶接による接続部の検査を好適に行うことができる。
また、接続用真空断熱管４０により本体用真空断熱管２０同士を接続した場合、各本体用真空断熱管２０の接続用真空断熱管４０に対する挿入長さは(2-1)/2=0.5[m]となる。
【００４２】
輸送管１０による全輸送経路の全長が120[m]の場合、接続部は10か所となる。200℃の蒸気を輸送した場合、配管に断熱材を巻いた構造の従来の工法では、上流と下流で2℃の温度差が生じたが、上記輸送管１０の工法によると、温度差が0.02℃と限りなくゼロに近付けることができ、熱ロスを従来の1/100とすることができた。
【００４３】
ここで、比較例として、接続用真空断熱管４０を使用せずに、中心管３０を本体用真空断熱管２０のみで囲繞し、各本体用真空断熱管２０の端部同士を溶接により接続した輸送管について説明する。
この比較例の場合、本体用真空断熱管２０と接続用真空断熱管４０の隙間によるロスがないので、輸送管１０による全輸送経路の全長が120[m]の場合の温度差が0.015℃となり、温度低下をより低減することができた。
しかしながら、比較例の構造では、中心管３０を溶接した後に、溶接された中心管３０の端から当該中心管３０の周りに本体用真空断熱管２０を引きとおす必要があるため、施工に大きな困難を伴い、引き込んでいる最中に、本体用真空断熱管２０の内壁に傷等が発生する恐れがあり、密閉状態が破壊され、断熱効果を喪失するおそれもある。
しかも本体用真空断熱管２０は長尺でかつ、全線をコルゲート形状の波付き管にする必要があり、高コストになる。
従って、実施例である輸送管１０の方が、断熱効果の喪失が生じにくく信頼性に優れ、耐久性が高いので、コスト面と施工性について、比較例よりも優れているといえる。
【００４４】
また、他の比較例として、本体用真空断熱管２０の内管２１及び外管２２と接続用真空断熱管４０の内管４１及び外管４２をコルゲート形状の波付き管とし、各本体用真空断熱管２０の端部同士を溶接により接続すると共に、内部に中心管３０を設けずに、内管２１の内側に直接、輸送体を流す構造の輸送管について説明する。
このような輸送管の場合、本体用真空断熱管２０を溶接により接続するので、溶接後の本体用真空断熱管２０に対してＸ線や超音波や浸透探傷検査等による検査を行う必要が生じ、現場で施工する場合には、多くの手間と時間を要する。
さらに、輸送体の圧力変化によるウォーターハンマーの衝撃より、本体用真空断熱管２０が頻繁に伸縮を生じ、管壁の耐久性が著しく低下して、破断や破損による断熱効果の喪失が生じ易くなる。
従って、実施例である輸送管１０の方が、断熱効果の喪失が生じにくく信頼性に優れ、耐久性が高いので、施工性及びコスト面について、他の比較例よりも大きく優れているといえる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係る輸送管は、内部に高温又は低温の流体を流す輸送管に対して産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００４６】
１０，１０Ａ  輸送管
２０  本体用真空断熱管
２１  内管
２２  外管
２３  真空部
３０  中心管
４０，４０Ａ，４０Ｂ  接続用真空断熱管
４１，４１Ａ，４１Ｂ  内管
４２，４２Ａ，４２Ｂ  外管
４３  真空部
５１  スペーサー
５２  シール材
【図１】
2018021509.tif 000003
【図２】
2018021509.tif 000004
【図３】
2018021509.tif 000005
【図４】
2018021509.tif 000006
【図５】
2018021509.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月14日(2017.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内管と外管との間の領域内に真空部を有する二重管構造の本体用真空断熱管と、
前記本体用真空断熱管の内側に配置され、輸送対象となる流体が通る中心管と、
内管と外管との間の領域内に真空部を有する二重管構造の接続用真空断熱管とを備え、
前記接続用真空断熱管の両端部から二本の前記本体用真空断熱管が挿入された状態にあり、前記二本の本体用真空断熱管同士は互いの端部が離間し、前記接続用真空断熱管を介して接続されていることを特徴とする輸送管。
【請求項２】
前記二本の本体用真空断熱管は、個別に前記接続用真空断熱管に対してスライド可能な状態を維持して接続されていることを特徴とする請求項１記載の輸送管。
【請求項３】
前記本体用真空断熱管の外管は直管であることを特徴とする請求項１又は２記載の輸送管。
【請求項４】
前記接続用真空断熱管の内管は直管であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の輸送管。
【請求項５】
前記接続用真空断熱管は、全長あるいは一部がコルゲート形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の輸送管。
【請求項６】
前記接続用真空断熱管は、二つ割り構造であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の輸送管。
【請求項７】
前記中心管と前記本体用真空断熱管との間にスペーサーが設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の輸送管。
【請求項８】
前記接続用真空断熱管と前記本体用真空断熱管との間にシール材が設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の輸送管。
【請求項９】
二本の前記中心管が直接接続された接続部を更に有し、
前記接続部が、前記二本の本体用真空断熱管の端部から離間していることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の輸送管。
【請求項１０】
前記中心管は、前記本体用真空断熱管に固定されていないことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の輸送管。
【国際調査報告】
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2018021509.tif 000009
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