(57)【要約】【課題】高い断熱性を有し、かつ、損傷率を低減することが可能な二重管を提供することを目的とする。【解決手段】内部を内部流体が通過する内管３と、内管３の外周に設けられる外管４と、を備え、内管３と外管４との間には、封入流体が封入されており、封入流体は、内管３の内部を内部流体が通過しない場合には、気化状態とされ、内管３の内部を内部流体が通過して封入流体が内部流体の液体温度近傍まで冷却された場合には、固化することを特徴とする。【選択図】図１
2013228060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を内部流体が通過する内管と、
該内管の外周に設けられる外管と、を備え、
前記内管と前記外管との間には、封入流体が封入されており、
該封入流体は、前記内管の内部を前記内部流体が通過しない場合には、気化状態とされ、前記内管の内部を前記内部流体が通過して前記封入流体が前記内部流体の液体温度近傍まで冷却された場合には、固化することを特徴とする二重管。
【請求項２】
前記外管は、樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載の二重管。
【請求項３】
前記封入流体は、気化状態で常圧以上であることを特徴とする請求項２に記載の二重管。
【請求項４】
前記外管および／または前記内管は、可撓性であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の二重管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、極低温流体を移送する際に用いられる二重管に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体水素などの極低温流体を移送する際に用いられる管には、入熱量が高くなった場合に蒸発量が大きくなって損失となってしまうことから、高い断熱性が要求されている。
【０００３】
そのため、従来は、図２に示すように、金属製のベローからなる金属フレキシブルホース２３、２４を２重にして、それらフレキシブルホース間２５を真空状態にすることによって断熱して使用している。このように、フレキシブルホース間２５を真空状態に維持するために、金属フレキシブルホース２３、２４には、高気密性の金属素材が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２５４３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図２に示すような金属製のベローからなる金属フレキシブルホース２３、２４は、外部からの衝撃に弱く損傷率が高いという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、高い断熱性を有し、かつ、耐衝撃性を有することが可能な二重管を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の二重管は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる二重管によれば、内部を内部流体が通過する内管と、該内管の外周に設けられる外管と、を備え、前記内管と前記外管との間には、封入流体が封入されており、該封入流体は、前記内管の内部を前記内部流体が通過しない場合には、気化状態とされ、前記内管の内部を前記内部流体が通過して前記封入流体が前記内部流体の液体温度近傍まで冷却された場合には、固化することを特徴とする。
【０００８】
内管と外管との間には、内管の内部を内部流体が通過しない場合には気化状態であり、内管の内部を内部流体が通過して内部流体の液体温度近傍まで冷却された場合には固化する封入流体を封入することとした。これにより、封入流体が固化した際には、内管と外管との間を真空状態にして断熱することができ、封入流体が気体状態の際に、内管と外管との間に気体状態の封入流体を有することから二重管の外周から内管と外管との間へと大気が流入することを抑制することができる。そのため、従来使用していた高気密性の素材の外管を用いることなく、対衝撃性に優れた素材の外管を用いることができる。したがって、二重管の損傷率を低減することができる。
【０００９】
本発明にかかる二重管によれば、前記外管は、樹脂製であることを特徴とする。
【００１０】
樹脂製の外管を用いることとした。そのため、外管に外部から衝撃が生じた場合であっても、外管の変形を許容することができる。したがって、二重管の損傷率を低減することができる。
【００１１】
本発明にかかる二重管によれば、前記封入流体は、気化状態で常圧以上であることを特徴とする。
【００１２】
封入流体を気化状態で常圧以上とすることとした。これにより、外管と内管との間の封入流体と外管の外周の大気との圧力差を略同等または封入流体の方が高圧にすることができる。そのため、樹脂を透過して外管から大気が外管と内管との間に流入することを防止することができる。したがって、外管と内管との間の封入流体による断熱性の低下を抑制することができる。
【００１３】
本発明にかかる二重管によれば、前記外管および／または前記内管は、可撓性であることを特徴とする。
【００１４】
外管および／または内管を可撓性とすることとした。これにより、振動や伸縮に優れた二重管にすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、内管と外管との間には、内管の内部を内部流体が通過しない場合には気化状態であり、内管の内部を内部流体が通過して内部流体の液体温度近傍まで冷却された場合には固化する封入流体を封入することとした。これにより、封入流体が固化した際には、内管と外管との間を真空状態にして断熱することができ、封入流体が気体状態の際に、内管と外管との間に気体状態の封入流体を有することから二重管の外周から内管と外管との間へと大気が流入することを抑制することができる。そのため、従来使用していた高気密性の素材の外管を用いることなく、対衝撃性に優れた素材の外管を用いることができる。したがって、二重管の損傷率を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るロケットに燃料を充填する際に用いるアンビリカルフレキシブルホースを示し、（Ａ）は、その部分縦断面構成図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のａ−ａ部における横断面構成図である。
【図２】従来のフレキシブルホースの部分縦断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係るアンビリカルフレキシブルホースの構成について、図１を用いて説明する。
図１に示すように、アンビリカルフレキシブルホース（二重管）１は、内部を液体状態の内部流体である液体水素が通過する内管ベローズ（内管）３と、内管ベローズ３の外周に設けられているフレキシブルチューブ（外管）４とを備えおり、内管ベローズ３とフレキシブルチューブ４との間には、ガス状態（気化状態）の二酸化炭素（封入流体）が封入されている。
【００１８】
本実施形態のアンビリカルフレキシブルホース１は、例えば、ロケット（図示せず）に燃料である液体水素を充填する際に用いるものである。このアンビリカルフレキシブルホース１は、ロケットが発射する際にはロケットから外れる構造となっている。
【００１９】
内管ベローズ３は、フレキシブルチューブ４と略同心円状になるように、フレキシブルチューブ４の内周に設けられており、可撓性とされている。
【００２０】
フレキシブルチューブ４は、内管ベローズ３の外周側に設けられている。フレキシブルチューブ４は、例えば、ポリエチレンフィルムなどの樹脂によって成形されている。フレキシブルチューブ４は、その外周側が網状の外ワイヤ４ａによって覆われている。また、フレキシブルチューブ４の内周側にも内周壁に沿って網状の内ワイヤ４ｂが設けられている。フレキシブルチューブ４は、これら外ワイヤ４ａと内ワイヤ４ｂとによって外周側および内周側から締め付けられて、図１（Ａ）に示すように蛇腹状の可撓性の管とされている。
【００２１】
これら、内管ベローズ３とフレキシブルチューブ４との間の空間部５には、ガス状態の二酸化炭素が封入されている。空間部５に封入されている二酸化炭素は、その純度が約９５％以上とされている。このように封入されている二酸化炭素は、空間部５が負圧にならないようにガス状態で常圧（常圧以上）とされて空間部５内に封じ切られている。これにより、後述するように内管ベローズ３の内部を液体水素が通過しない場合であっても、外管３を形成している樹脂を透過して空間部５へとアンビリカルフレキシブルホース１の外周の空気が流入することを抑制することができる。
【００２２】
このような構造のアンビリカルフレキシブルホース１を用いて液体水素をロケットに充填する場合には、内管ベローズ３の内部を通過する極低温の液体水素によって空間部５に封入されているガス状態の二酸化炭素が冷却される。内管ベローズ３の内部を液体水素が通過してガス状態の二酸化炭素が液体水素の液体温度近傍まで冷却された場合には、二酸化炭素が固化する。
【００２３】
空間部５内に封入されているガス状態の二酸化炭素が固化することによって、空間部５内が真空状態となる。空間部５内が真空状態となることにより、アンビリカルフレキシブルホース１の外周からの熱を断熱する断熱性能が向上する。
【００２４】
ここで、二酸化炭素が固化することによる空間部５内の真空度は、固化しないガス成分が残有することにより影響される。しかし、前述したように、空間部５内に封入されている二酸化炭素の純度を約９５％以上とすることによって真空度の低下を防止することができる。
【００２５】
以上の通り、本実施形態に係るアンビリカルフレキシブルホース１によれば、以下の作用効果を奏する。
内管ベローズ（内管）３とフレキシブルチューブ（外管）４との間には、内管ベローズ３の内部を液体水素（内部流体）が通過しない場合にはガス状態（気化状態）であり、内管２および内管ベローズ３の内部を液体水素が通過して液体水素の液体温度近傍まで冷却された場合には固化する二酸化炭素（封入流体）を封入することとしたこれにより、二酸化炭素が固化した際には、空間部５（内管ベローズ３とフレキシブルチューブ４との間）を真空状態にして断熱することができ、二酸化炭素がガス状態の際には、空間部５にガス状態の二酸化炭素を有していることからアンビリカルフレキシブルホース（二重管）１の外周から空間部５へと大気が流入することを抑制することができる。そのため、従来使用していた高気密性の素材、例えば金属製のフレキシブルチューブ（図示せず）を用いることなく、対衝撃性に優れた素材、例えば、樹脂製のフレキシブルチューブ４を用いることができる。したがって、アンビリカルフレキシブルホース１の損傷率を低減することができる。
【００２６】
樹脂製のフレキシブルチューブ４を用いることとした。そのため、ロケット（図示せず）が発射する際にフレキシブルチューブ４がロケットから外れて発射台（図示せず）のマスト（図示せず）などに衝突した（外部から衝撃が生じた）場合であっても、フレキシブルチューブ４の変形を許容することができる。したがって、アンビリカルフレキシブルホース１の損傷率を低減することができる。
【００２７】
二酸化炭素をガス状態で常圧（常圧以上）とすることとした。これにより、空間部５の二酸化炭素とフレキシブルチューブ４の外周との圧力差を略同等（略同等または空間部５の方が高圧）にすることができる。そのため、樹脂を透過してフレキシブルチューブ４から空気が空間部５に流入することを防止することができる。したがって、空間部５の二酸化炭素による断熱性の低下を抑制することができる。
【００２８】
フレキシブルチューブ４および（および／または）内管ベローズ３を可撓性とすることとした。これにより、振動や伸縮に優れたアンビリカルフレキシブルホース１にすることができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、内部流体として液体水素を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、液体酸素であっても良い。
また、封入流体は、内部流体によって封入流体が液体温度になった場合に固化するものであればよく、例えば、アンモニアなどであっても良い。
さらに、二重管としては、アンビリカルフレキシブルホース１に限定されるものではない。
【００３０】
また、アンビリカルフレキシブルホース１の空間部５内には、ガス状態で常圧とされている二酸化炭素を封入して封じ切るとして説明したが、変形例として、空間部５内の封入流体を置換することが可能なように、例えば、フレキシブルチューブ４の外周の一部に継手部（図示せず）を設けても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１  二重管（アンビリカルフレキシブルホース）
３  内管（内管ベローズ）
４  外管（フレキシブルチューブ）
【図１】
2013228060.tif 000003
【図２】
2013228060.tif 000004