(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空断熱層を形成する外部配管に、極低温流体が流れる複数本の内部配管を挿入し、これを縦型に設置するための多重真空断熱配管の設置方法において、製作時、複数本の内部配管を支持する内部サポート部材を、外部配管内に設けた外部サポート部材で予め支持し、設置時、各内部配管と外部配管とを吊り機構で連結し、上記外部配管及び内部配管を縦型に設置して両端を他の上下の配管に接続した後、内部サポート部材が外部サポート部材から離れるように上記吊り機構で内部配管を若干吊り上げて支持させたことを特徴とする多重真空断熱配管の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘリウムガスなどの極低温流体が流れる内部配管を真空により断熱した多重真空断熱配管に係り、特に外部からの熱侵入量を減少させた多重真空断熱配管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ヘリウムガスなどの冷却媒体を断熱しながら給排する低温配管の一つとして、多重真空断熱配管が知られている。
【０００３】
この多重真空断熱配管は、冷却媒体を流す複数の内部配管を、真空断熱層が形成された大径の外部配管内に挿入して構成されており、核融合炉の磁場コイルなどを冷却する媒体としての極低温流体を給排する低温配管として使用することが検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多重真空断熱配管を工場などで製作する際には、横置き状態で作業され、さらに現地までの輸送においても、横置き状態で輸送される。そして、現地で多重真空断熱配管を設置する際には、核融合炉の周りのスペースによっては縦型に設置される。
【０００５】
このように多重真空断熱配管を横置から縦置に移動して設置する場合、外部配管と内部配管とがズレないように固定しなければならず、さらに、例えば約８ｍもの長さの多重真空断熱配管を縦型で設置する時、数十トンもの重量を支持しなければならないので、大きな支持構造物を設ける必要がある。
【０００６】
しかしながら、内部配管と外部配管との間に大きな支持構造物を設けると、その支持構造物を介しての熱侵入量が大きくなってしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、支持構造物を介しての熱侵入量を低減した真空断熱配管の設置方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、真空断熱層を形成する外部配管に、極低温流体が流れる複数本の内部配管を挿入し、これを縦型に設置するための多重真空断熱配管の設置方法において、製作時、複数本の内部配管を支持する内部サポート部材を、外部配管内に設けた外部サポート部材で予め支持し、設置時、各内部配管と外部配管とを吊り機構で連結し、上記外部配管及び内部配管を縦型に設置して両端を他の上下の配管に接続した後、内部サポート部材が外部サポート部材から離れるように上記吊り機構で内部配管を若干吊り上げて支持させたものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、内部配管を支持する内部サポート部材と外部配管に設けられた外部サポート部材をボルトで止めて取り外し可能とし、さらに内部配管の吊り機構により、真空をやぶることなく、内部配管を持ち上げられるようにする。
【００１０】
上記構成によれば、現地にて、内部配管が、内部サポート部材により径方向に支持された状態で垂直に起立され、吊り機構により吊り下げられ垂直（軸方向）に支持された後、内部サポート部材のボルトが外され、吊り機構により内部配管が若干吊り上げられて内部サポート部材が外部サポート部材から切り離される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１に本発明にかかる真空断熱配管の概略図を示す。
【００１３】
図１に示すように、真空断熱配管は、ヘリウムガスなど冷却媒体としての極低温流体を流すための４本のＳＵＳ製内部配管（ガスパイプ）１０と、それら内部配管１０を挿入できるような大径に形成されると共に真空断熱層が形成されたＳＵＳ製外部配管（真空パイプ）２０とから主に構成されており、外部配管２０に形成された真空断熱層により、各内部配管１０を断熱するものである。
【００１４】
これらの内部配管１０と外部配管２０は、ともに直線状の主管部１１，２１とその両側に形成されそれぞれ反対側に９０度折り曲げられた副管部１３，２３とからなり、階段状に形成されている。
【００１５】
内部配管１０は、両副管部１３の端部がそれぞれ板状の断熱サポート６０により水平方向に支持されていると共に、サポート６０の近傍部分には、内部配管１０の熱伸縮や脈動を許容できるように、ベローズ１５が形成されている。そして、内部配管１０は、外部配管２０から鉛直方向に吊り下げて支持されている。
【００１６】
このサポート６０は、図２に示すように、外部配管２０の内周面から適宜な間隔を隔てて設けられたサーマルシールド２５を介して、外部配管２０と内部配管１０との間に亘って設けられている。また、このサポート６０は、内部配管１０の外周に９０度ずつ隔てて３か所に設けられたＦＲＰ製のパイプサポート部６３を介して、内部配管１０同士を適宜な間隔を隔てて径方向に支持するサポート本体部６１が設けられて構成されている。そして、このサポート本体部６１は、内部配管１０の外周に嵌合する嵌合溝６７が、内部配管１０ごとにその外径に応じて形成されており、さらにこれら嵌合溝６７の一部には、横置状態で径方向から内部配管１０と嵌合溝３７とを嵌合できるように、挿入溝６７ｉが形成されている。
【００１７】
また、内部配管１０の主管部１１は、それぞれの内部配管１０同士を適宜間隔を隔てて保持すると共に、外部配管２０側から径方向（水平方向）に支持するために、主管部１１の軸方向に沿って所定の間隔を隔てて３か所に板状のＳＵＳ製内部サポート部材３０が設けられている。
【００１８】
図３に、内部サポート部材３０の平面図を示す。
【００１９】
図３に示すように、内部サポート部材３０は、各内部配管１０の外周に沿ってＵ字状に形成され、その外周に溶接して設けられている。そして、外部配管２０には、これらの内部サポート部材３０をそれぞれ支持するために、各内部サポート部材３０ごとに板状のＳＵＳ製外部サポート部材３５が、外部配管２０の内周に溶接して設けられている。これら内部サポート部材３０と外部サポート部材３５は、軸方向に分割自在となるように、外部サポート部材３５に内部サポート部材３０と重ね合わせて支持部３５ｓが形成されていると共に、その重ね合わせ部分に、支持部３５ｓと内部サポート部材３０とを貫通してボルトを通すためのボルト挿入孔３５ｈが多数形成されている。
【００２０】
また、外部配管２０には、ボルトを作業員の手によって着脱できるように、各内部サポート部材３０に臨んで、ボルト取出口２７が形成されている。このボルト取出口２７は、常時は配管２０内に空気が入らないように密閉できるようになっている。
【００２１】
そして、そのボルトを取外した後、内部サポート部材３０と外部サポート部材３５を切り離すために、内部配管１０を外部配管２０から吊り下げるための手段として、吊り機構４０が設けられている。
【００２２】
図６に吊り機構４０の拡大図を示す。
【００２３】
図６に示すように、吊り機構４０は、外部配管２０に貫通穴４５が形成され、その貫通穴４５を通してボルト部４１が設けられており、さらに貫通穴４５の周りからボルト部４１を支持するように外部配管２０に固定してナット部が設けられている。そして、ボルト部４１と貫通穴４５との隙間には、その隙間から空気が導入されないように、二重にゴムリング４７が設けられてシールされている。また、図７に示すように、ボルト部の先端と内部配管１０とをワイヤ４９で接続するために、上側の内部配管１０には、それら内部配管１０の上部に上部吊具５３が設けられており、副管部１３が下側となる内部配管１０には、それら内部配管１０同士を接続すると共に側部から吊るための側部吊具５５が設けられている。
【００２４】
尚、内部配管１０の外周及びサーマルシールド２５の外周面（外部配管側の面）にはＳＩ（超絶縁材：Super Insulation）が貼設され断熱されている。
【００２５】
次に、本発明の作用を説明する。
【００２６】
本発明にかかる真空断熱配管は、工場にて横置状態で製作される。まず、外部配管２０内に内部配管１０を挿入し、サポート６０の嵌合溝３７に、挿入溝３７ｉを通してその内部配管１０を嵌合させて、両側を支持する。そして、内部サポート部材３０と外部サポート部材３５の支持部３５ｓを重ね合わせ、ボルト挿入孔３５ｈにボルトを通してそれらを固定する。これにより、内部配管１０は、内部サポート部材３０により径方向に支持される。そして、吊り機構４０が設けられた後、このまま横置で現地に輸送される。
【００２７】
現地にて据付けを行う際には、この真空断熱配管を垂直に起立させて、ベローズ１５により内部配管１０の端部を他の内部配管の端部と接続した後、外部配管２０の端部を他の外部配管の端部と溶接する。この横置から縦置に移動する時、内部配管１０は、軸方向と径方向に支持されているので安定に起立される。その後、作業員の手作業により、ボルト取出口２７から内部サポート部材３０を固定していたボルトが外された後、吊り機構４０のネジ部４１を回して低温側の内部配管１０と高温側の内部配管１０を若干上昇させる。この時、内部配管１０は、ベローズ１５によりその移動が許容され、スムーズに上昇する。これにより、図５に示すように、内部サポート部材３０と外部サポート部材３５が切り離されると共に、上部プレート３１ｕと下部プレート３１ｄが分割され、内部配管１０同士、及び内部配管１０と外部配管２０との熱的接続が絶縁される。その後、外部配管２０と内部配管１０との間の空間が真空にされ、据付けが完了する。
【００２８】
以上説明したように、本発明は、内部サポート部材３０と外部サポート部材３５を着脱自在に設けたことにより、据付けの際に横置から縦置に移動しても、安定に据え付けが行えると共に、外部からの熱侵入経路が吊り機構４０のワイヤ４９を介してのみとなるので、大規模なものを製造しても、外部配管２０からの熱侵入量を少なくできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、外部からの熱侵入経路が吊り機構のワイヤからのみとなるため、大巾に熱侵入量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる真空断熱配管の垂直断面図である。
【図２】図１のサポートの水平断面図である。
【図３】図１の内部サポート部材の平面図である。
【図４】内部サポート部材と外部サポート部材を固定した状態を示す図である。
【図５】内部サポート部材と外部サポート部材を切り離した状態を示す図である。
【図６】図１の吊り機構の拡大図である。
【図７】図１のVII −VII 線矢示断面図である。
【符号の説明】
１０  内部配管
２０  外部配管
３０  内部サポート部材
３５  外部サポート部材
４０  吊り機構
【図１】
0004228415.tif 000002
【図２】
0004228415.tif 000003
【図３】
0004228415.tif 000004
【図４】
0004228415.tif 000005
【図５】
0004228415.tif 000006
【図６】
0004228415.tif 000007
【図７】
0004228415.tif 000008