(57)【要約】【課題】疲労強度の低下を大きく抑制することができる支持部材を提供する。【解決手段】耐熱耐圧配管１００のライナ１０３の軸方向に隣り合う間の隙間を覆いつつライナ１０３を耐圧管１０１側に対して支持する支持部材１１０であって、ライナ１０３の前記隙間を覆うように一方のライナ１０３の外周面に同軸をなして溶接固定されるリング部１１１と、リング部１１１から先端側を突出させるようにリング部１１１に対して基端側を繋がれてリング部１１１の周方向に沿って所定の間隔で複数配列するようにリング部１１１と一体的に形成された板ばね部１１２と、板ばね部１１２の先端側にそれぞれ一体的に形成されて耐圧管１０１側に対して面で当接して溶接固定される複数の固定板部１１３とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐圧管の内周面が断熱材で覆われると共に耐熱性を有する円筒状のライナが軸方向に隙間を有するように当該耐圧管の内部に複数配設されることにより当該断熱材が当該ライナで覆われた耐熱耐圧配管の当該ライナの上記隙間を覆いつつ当該ライナを当該耐圧管側に対して支持する支持部材であって、
軸方向に隣り合う前記ライナの間の前記隙間を覆うように一方の当該ライナの外周面に同軸をなして溶接固定されるリング部と、
前記リング部から先端側を突出させるように当該リング部に対して基端側を繋がれて当該リング部の周方向に沿って所定の間隔で複数配列するように当該リング部と一体的に形成された板ばね部と、
前記板ばね部の先端側にそれぞれ一体的に形成されて前記耐圧管側に対して面で当接して溶接固定される複数の固定板部と
を備えていることを特徴とする支持部材。
【請求項２】
請求項１に記載の支持部材において、
前記板ばね部と前記固定板部との間における幅の長さよりも当該固定板部の幅が大きくなっている
ことを特徴とする支持部材。
【請求項３】
請求項２に記載の支持部材において、
前記板ばね部と前記固定板部との間における幅の長さに対して当該固定板部の幅が１．２〜１．７倍の大きさを有している
ことを特徴とする支持部材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の支持部材において、
前記固定板部の幅に対して当該固定板部の長さが１〜１．５倍の大きさである
ことを特徴とする支持部材。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の支持部材において、
前記リング部と前記板ばね部の基端側との間に介在するように当該リング部及び当該板ばね部と一体的に形成されて当該板ばね部の変位方向を当該リング部の径方向とするように当該板ばね部の基端側を繋がれた中間板部を備えている
ことを特徴とする支持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐圧管の内周面が断熱材で覆われると共に耐熱性を有する円筒状のライナが軸方向に隙間を有するように当該耐圧管の内部に複数配設されることにより当該断熱材が当該ライナで覆われた耐熱耐圧配管の当該ライナの上記隙間を覆いつつ当該ライナを当該耐圧管側に対して支持する支持部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
内部に高温高圧の空気等のガスを流通させる耐熱耐圧配管は、図４に示すように、炭素鋼等からなる耐圧管１の内周面をグラスウール等からなる断熱材２で覆うことにより、上記耐圧管１がガスの圧力に抗しながらガスの高熱（例えば、８００℃以上）に耐えられるようにすると共に、上記断熱材２の表面をＮｉ基合金等からなる円筒状のライナ３で覆うことにより、ガスの流通に伴う上記断熱材２の飛散が防止されている。
【０００３】
ここで、前記ライナ３は、前記耐圧管１の温度（約７０℃程度）よりも非常に高温（８００℃以上）になることから、軸方向に所定の間隔ごとに隙間を有するように複数に分割配置されると共に、当該隙間が外周側から覆われるようにＮｉ基合金等からなるリング１１を配設されて、軸方向に隣り合う一方が当該リング１１に溶接固定され、前記耐圧管１の内周面に溶接固定されたＳＵＳ等からなる座金４に基端側を溶接固定されたＮｉ基合金やＳＵＳ等からなる板ばね１２の先端側を上記リング１１に溶接固定されることにより、当該耐圧管１に対して支持されつつ、高温加熱に伴う軸方向の熱膨張を前記隙間で吸収すると共に径方向の熱膨張を前記板ばね１２の変形で吸収するようにした支持部材１０が適用されている（シップラップ構造）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３３２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述したような支持部材１０においては、前記ライナ３の径方向の熱膨張に伴って、前記板ばね１６に曲げモーメントが加わり、当該板ばね１６の基端側及び先端側の溶接部に応力集中を生じ易いことから、当該溶接部の疲労強度の低下を引き起こし易くなってしまっていた。
【０００６】
このようなことから、本発明は、疲労強度の低下を大きく抑制することができる支持部材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】
【０００７】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る支持部材は、耐圧管の内周面が断熱材で覆われると共に耐熱性を有する円筒状のライナが軸方向に隙間を有するように当該耐圧管の内部に複数配設されることにより当該断熱材が当該ライナで覆われた耐熱耐圧配管の当該ライナの上記隙間を覆いつつ当該ライナを当該耐圧管側に対して支持する支持部材であって、軸方向に隣り合う前記ライナの間の前記隙間を覆うように一方の当該ライナの外周面に同軸をなして溶接固定されるリング部と、前記リング部から先端側を突出させるように当該リング部に対して基端側を繋がれて当該リング部の周方向に沿って所定の間隔で複数配列するように当該リング部と一体的に形成された板ばね部と、前記板ばね部の先端側にそれぞれ一体的に形成されて前記耐圧管側に対して面で当接して溶接固定される複数の固定板部とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
第二番目の発明に係る支持部材は、第一番目の発明において、前記板ばね部と前記固定板部との間における幅の長さよりも当該固定板部の幅が大きくなっていることを特徴とする。
【０００９】
第三番目の発明に係る支持部材は、第二番目の発明において、前記板ばね部と前記固定板部との間における幅の長さに対して当該固定板部の幅が１．２〜１．７倍の大きさを有していることを特徴とする。
【００１０】
第四番目の発明に係る支持部材は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記固定板部の幅に対して当該固定板部の長さが１〜１．５倍の大きさであることを特徴とする。
【００１１】
第五番目の発明に係る支持部材は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記リング部と前記板ばね部の基端側との間に介在するように当該リング部及び当該板ばね部と一体的に形成されて当該板ばね部の変位方向を当該リング部の径方向とするように当該板ばね部の基端側を繋がれた中間板部を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る支持部材によれば、ライナの径方向の熱膨張に伴って、板ばね部に曲げモーメントが加わっても、当該板ばね部の基端側が、リング部に一体構造で繋がっていると共に、当該板ばね部の先端側が、耐圧管側に対して面で当接して溶接固定される固定板部に一体構造で繋がっていることから、当該板ばね部の基端側及び先端側に応力集中が生じにくくなるので、板ばね部の基端側及び先端側の疲労強度の低下を大きく抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る支持部材の主な実施形態の概略構造図である。
【図２】図１の支持部材を利用した耐熱耐圧配管の概略構造図である。
【図３】本発明に係る支持部材の他の実施形態の概略構造図である。
【図４】従来の支持部材を利用した耐熱耐圧配管の概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る支持部材の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００１５】
［主な実施形態］
本発明に係る支持部材の主な実施形態を図１，２基づいて説明する。
【００１６】
本実施形態に係る支持部材は、図１，２に示すように、炭素鋼等からなる耐圧管１０１の内周面がグラスウール等からなる断熱材１０２で覆われると共にＮｉ基合金等からなる耐熱性を有する円筒状のライナ１０３が軸方向に隙間を有するように当該耐圧管１０１の内部に複数配設されることにより当該断熱材１０２が当該ライナ１０３で覆われた耐熱耐圧配管１００の当該ライナ１０３の上記隙間を覆いつつ当該ライナ１０３を当該耐圧管１０１側に対して支持する支持部材１１０であって、軸方向に隣り合う前記ライナ１０３の間の前記隙間を覆うように一方の当該ライナ１０３の外周面に同軸をなして溶接固定されるリング部１１１と、前記リング部１１１から先端側を突出させるように当該リング部１１１に対して基端側を繋がれて当該リング部１１１の周方向に沿って所定の間隔で複数配列するように当該リング部１１１と一体的に形成された板ばね部１１２と、前記板ばね部１１２の先端側にそれぞれ一体的に形成されて前記耐圧管１０１側に対して面で当接して溶接固定される複数の固定板部１１３とを備え、前記板ばね部１１２と前記固定板部１１３との間における幅Ｗｃの長さよりも当該固定板部１１３の幅Ｗｐが大きくなっている（Ｗｃ＞Ｗｐ）。
【００１７】
このような構造をなす支持部材１１０は、平面的に展開したときの形状となる原形Ｆｏ１を一枚のＳＵＳやＮｉ基合金等からなる板材Ｐｍ１から一体的に切り出し（図１Ａ参照）、切り出された当該原形Ｆｏ１を立体的な形状となるように曲げ加工を施すと共に前記リング部１１１に対応するベルト状部分の両端部を溶接接合することにより（図１Ｂ参照）、一体構造をなす前記リング部１１１と前記板ばね部１１２と前記固定板部１１３とを備えることが容易にできる。
【００１８】
このようにして作製された支持部材１１０においては、軸方向に隣り合う前記ライナ１０３の間の隙間を覆いつつ当該隙間が当該ライナ１０３の外周側から覆うように前記リング部１１１を当該ライナ１０３の同軸上に配設して、軸方向に隣り合う当該ライナ１０３の一方（図２Ａ，Ｂ中、上方）に当該リング部１１１を溶接固定する一方、耐圧管１０１の内周面にＳＵＳ等からなる座金１０４を溶接固定し、当該座金１０４に前記固定板部１１３の周縁端を溶接固定することにより、ライナ１０３を耐圧管１０１に対して支持しつつ、ライナ１０３の高温加熱に伴う軸方向の熱膨張の吸収を前記隙間で可能にしながら径方向の熱膨張を前記板ばね部１１２の変形で吸収することができる（シップラップ構造）。
【００１９】
ここで、前記ライナ１０３の径方向の熱膨張に伴って、支持部材１１０の板ばね部１１２に曲げモーメントが加わっても、当該板ばね部１１２の基端側（図１，２中、上側）が、前記リング部１１１に一体構造で繋がっていると共に、当該板ばね部１１２の先端側（図１，２中、下側）が、耐圧管１０１側に対して面で当接して溶接固定される固定板部１１３に一体構造で繋がっていることから、当該板ばね部１１２の基端側及び先端側に応力集中が生じにくくなる。
【００２０】
したがって、本実施形態に係る支持部材１１０によれば、板ばね部１１２の基端側及び先端側の疲労強度の低下を大きく抑制することができる。
【００２１】
また、板ばね部１１２と固定板部１１３との間における幅の長さＷｃよりも当該固定板部１１３の幅Ｗｐが大きくなっている（Ｗｃ＞Ｗｐ）ことから、当該板ばね１１２の先端側に加わる応力を低減させることができるので、当該板ばね部１１２の先端側の疲労強度の低下をより抑制することができる。
【００２２】
なお、前記支持部材１１０の板ばね部１１２と固定板部１１３との間における幅の長さＷｃに対して当該固定板部１１３の幅Ｗｐが１．２〜１．７倍の大きさ（１．２Ｗｃ≦Ｗｐ≦１．７Ｗｃ）を有していると（特には１．５倍の大きさ（Ｗｐ＝１．５Ｗｃ））、当該固定板部１１３を無用に大きくすることなく、当該板ばね１１２の先端側に加わる応力を効率よく低減して、当該板ばね部１１２の先端側の疲労強度の低下をさらに効率よく抑制することができるので、非常に好ましい。
【００２３】
また、前記支持部材１１０の固定板部１１３の幅Ｗｐに対して当該固定板部１１３の長さＬｐが１〜１．５倍の大きさ（Ｗｐ≦Ｌｐ≦１．５Ｗｐ）であると、当該固定板部１１３を無用に大きくすることなく、当該板ばね１１２の先端側に加わる応力を効率よく低減して、当該板ばね部１１２の先端側の疲労強度の低下をさらに効率よく抑制することができるので、非常に好ましい。
【００２４】
［他の実施形態］
なお、前述した実施形態においては、図１に示したように、リング部１１１を平面的に展開したときのベルト状部分の幅方向へ長手方向を向けるように板ばね部１１２を形成した支持部材１１０の場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、図３に示すように、リング部１１１を平面的に展開したときのベルト状部分の長手方向へ長手方向を向けるように板ばね部１１２を形成、すなわち、板ばね部１１２の変位方向がリング部１１１の径方向となるように、リング部１１１と板ばね部１１２の基端側との間を中間板部２１４で一体的に繋いだ支持部材２１０とすることにより、前述した実施形態の場合と同様な効果を得ながらも、平面的に展開したときの形状となる原形Ｆｏ２を板材Ｐｍ２から一体的に切り出した際の当該板材Ｐｍ２の余り部分を前述した実施形態の場合よりも大幅に少なくすることができ、前述した実施形態の板材Ｐｍ１よりも小さい面積の板材Ｐｍ２から作製することができるので、前述した実施形態の支持部材１１０よりも低コストで作製することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明に係る支持部材は、板ばね部の基端側及び先端側の疲労強度の低下を大きく抑制することができるので、耐圧管の内周面が断熱材で覆われると共に耐熱性を有する円筒状のライナが軸方向に隙間を有するように当該耐圧管の内部に複数配設されることにより当該断熱材が当該ライナで覆われた耐熱耐圧配管の当該ライナの上記隙間を覆いつつ当該ライナを当該耐圧管側に対して支持する場合に極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１００  耐熱耐圧管
１０１  耐圧管
１０２  断熱材
１０３  ライナ
１０４  座金
１１０  支持部材
１１１  リング部
１１２  板ばね部
１１３  固定板部
２１０  支持部材
２１４  中間板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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