(57)【要約】【課題】装置の小型化、コストの低減化が図れ、圧損も少なくできる流体の配管構造を提供する。【解決手段】主管２２と、主管２２が中途部に接続され、両端部が閉塞された分配管２４と、分配管２４に長手方向に所定間隔をおいて複数本接続された枝管２６と、分配管２４内に配設され、分配管２４内を、主管２２が接続された側の第１の室３０と枝管２６が接続された側の第２の室３２とに仕切る仕切壁２８と、仕切壁２８に分配管２４の長手方向に間隔をおいて形成され、第１の室３０と第２の室３２とを連通する複数の流入孔３４とを具備することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主管と、該主管が中途部に接続され、両端部が閉塞された分配管と、該分配管に分配管の長手方向に所定間隔をおいて３本以上の複数本接続された枝管と、前記分配管内に配設され、分配管内を、前記主管が接続された側の第１の室と前記枝管が接続された側の第２の室とに仕切る仕切壁と、該仕切壁に分配管の長手方向に間隔をおいて形成され、前記第１の室と前記第２の室とを連通する複数の流入孔とを具備し、流体が前記主管、第１の室、第２の室を経て前記各枝管に所要の単位時間当たり流量で分配されて流入され、もしくは、前記各枝管から所要の単位時間当たり流量の流体が前記第２の室へ合流して流入され、さらに第２の室、第１の室を経て主管へと流入されることを特徴とする流体の配管構造。
【請求項２】
前記主管が前記分配管の長手方向中央に分配管に対して直角に接続され、前記仕切壁が、前記主管に対向する対向面が主管に対して直角に正対するのでなく、斜めに正対するように傾斜して配設されていることを特徴とする請求項１記載の流体の配管構造。
【請求項３】
前記仕切壁が、前記分配管の軸線方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の流体の配管構造。
【請求項４】
前記仕切壁に設けられた流入孔の開口度を調節可能なシャッター板が仕切壁に沿って移動可能に配設されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の流体の配管構造。
【請求項５】
前記第２の室内を前記各枝管が独立して接続する室に仕切る分割壁が設けられていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の流体の配管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の配管構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種流体を、主管から枝管を介して複数のプラントに分配して供給したり、あるいは逆に複数のプラントから枝管を介して流体を主管に合流させることがある。
例えば、特開平１１−１５３２９９号公報には、図８に示すように、流体を主管１０から第１の分配管１１に流入し、第１の分配管１１から２つの枝管１２、１２を通じて第２の分配管１３に流入し、この第２の分配管１３から３つの枝管１４、１４、１４により流体を分配してそれぞれ除湿機１５、１５、１５に流入させるようにした配管構造が記載されている。除湿された流体の回収には上記と逆の構造の配管により主管へ回収するようにしている。
【０００３】
このように、分配管を２段に配設しているのは、１つの分配管からいきなり３つ以上の複数の枝管に流体を分配するのでは、主管１０に近い枝管への流体への流量が多くなり、主管から遠い枝管への流量は管路抵抗による圧損により少なくなって、各除湿機へ均一な量の流体を供給できないからである。図６のものでは、下段側の分配管に向けて順次枝管を増加させるようにしているので、分配管内の長手方向における圧損を可及的に均一にでき、これにより各除湿機への流体の供給量が均一となるようにしている。また、除湿された流体の回収の場合も、各除湿機から効率よく回収できる。
【特許文献１】特開平１１−１５３２９９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、上記従来の配管構造では、分配管を多段に設ける必要があるので、大型化し、コストが増大するのみならず、多段の分配管および多段の枝管を経て分配され、あるいは回収されるので全体として圧損が大きくなるという課題がある。
そこで本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、装置の小型化、コストの低減化が図れ、圧損も少なくできる流体の配管構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る流体の配管構造は、主管と、該主管が中途部に接続され、両端部が閉塞された分配管と、該分配管に分配管の長手方向に所定間隔をおいて３本以上の複数本接続された枝管と、前記分配管内に配設され、分配管内を、前記主管が接続された側の第１の室と前記枝管が接続された側の第２の室とに仕切る仕切壁と、該仕切壁に分配管の長手方向に間隔をおいて形成され、前記第１の室と前記第２の室とを連通する複数の流入孔とを具備し、流体が前記主管、第１の室、第２の室を経て前記各枝管に所要の単位時間当たり流量で分配されて流入され、もしくは、前記各枝管から所要の単位時間当たり流量の流体が前記第２の室へ合流して流入され、さらに第２の室、第１の室を経て主管へと流入されることを特徴とする。
【０００６】
また、前記主管が前記分配管の長手方向中央に分配管に対して直角に接続され、前記仕切壁が、前記主管に対向する対向面が主管に対して直角に正対するのでなく、斜めに正対するように傾斜して配設されていることを特徴とする。
また、前記仕切壁を、前記分配管の軸線方向に移動可能に設けると好適である。
また、前記仕切壁に設けられた流入孔の開口度を調節可能なシャッター板を仕切壁に沿って移動可能に配設すると好適である。
また、前記第２の室内を前記各枝管が独立して接続する室に仕切る分割壁を設けると好適である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、分配管内を仕切壁によって仕切って、第１の室および第２の室を設けているので、従来のように分配管を複数段に設け、各分配管間を枝管で連絡する必要がない。第１の室、第２の室間は薄い仕切壁に設けた流入孔によって連通しているので、管路抵抗による圧損は少なく、効率のよく流体を流せる。また、分配管も１つでよいので、装置の小型化が図れ、したがってまたコストの低減化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は配管構造２０の正面図、図２はその側面図、図３はその平面図である。
図において、２２は主管であり、２３はその接続用のフランジである。２４は分配管であり、この分配管２４の長手方向中央部に主管２２の一端側が直角に接続されている。分配管２４の両端は閉塞されている。なお、主管２２は分配管２４の必ずしも中央部に接続されていなくともよく、分配管２４の中途部に接続されていればよい。また主管２２は分配管２４に直角に接続されていなくともよく、多少斜めに接続されていてもよい。
【０００９】
分配管２４には、その中央部と両端側とに、３本の枝管２６ａ、２６ｂ、２６ｃが接続されている。枝管２６は３本以上の複数本であればよく、分配管２４の長手方向に所要間隔をおいて接続される。２７は枝管２６接続用のフランジである。枝管２６を３本以上の複数本としたのは、２本であれば本発明のように構成する必要はなく（具体的には仕切壁を設ける必要はない）、単に分配管に２本の枝管を接続すればよいからである。
【００１０】
２８は仕切壁であり(図２)、分配管２４内に配設され、分配管２４内を、主管２２が接続された側の第１の室３０と枝管２６が接続された側の第２の室３２とに仕切っている。仕切壁２８は、主管２２に対向する対向面が主管２２に対して直角に正対するのでなく、図２に明確なように斜めに正対するように傾斜して配設するようにすると好適である。
【００１１】
仕切壁２８には、分配管２４の長手方向に間隔をおいて、第１の室３０と第２の室３２とを連通する２つの流入孔３４ａ、３４ｂが形成されている。
本実施の形態では、図１に破線で示すように、流入孔３４ａは、中央の枝管２６ａと一端側の枝管２６ｂとの間に位置するように、またもう１つの流入孔３４ｂは、中央の枝管２６ａと他端側の枝管２６ｃとの間に位置するように設けられている。流入孔３４ａ、３４ｂは本実施の形態では２つ設けたが、枝管２６の本数に応じて増減する。基本的には、流入孔が２つの枝管の間に位置してそれぞれ１ないし複数設けるようにするとよい。
なお、流入孔３４ａ、３４ｂは、主管２２が分配管２４に接続して開口する開口位置と正対する位置には設けられていない。
【００１２】
本実施の形態の配管構造２０は上記のように構成されている。
枝管２６ａ、２６ｂ、２６ｃのそれぞれは例えば除湿機（図示せず）の流入口に接続される。
また、除湿機によって除湿された流体（例えば空気）を再び合流させる場合には、上記と同一の配管構造を除湿空気の出口側に接続する。
なお、配管構造２０は除湿機に限定されず、熱交換器等必要な他のプラントに使用できることはもちろんである。
【００１３】
以下空気中の水分を除湿する場合を例に説明する。
除湿すべき圧縮空気をコンプレッサ（図示せず）等により主管２２に送りこむ。圧縮空気は主管２２から分配管２４の第１の室３０に流入し、仕切壁２８にぶつかって分配管２４の左右長手方向に流れる。この場合、仕切壁２８の主管２２に対向する対向面が主管２２に対して斜めに傾斜しているので、主管２２からの圧縮空気が対向面にぶつかる際の衝撃がやわらげられ、それだけ圧損を抑えることができる。
【００１４】
次いで圧縮空気は仕切壁２８に設けられた流入孔３４ａ、３４ｂから第２の室３２に流入し、それぞれ第２の室の対向壁面にぶつかり、第２の室３２の左右長手方向に流れ、各枝管２６ａ、２６ｂ、２６ｃからそれぞれ除湿機（図示せず）に流入し、除湿される。流体の流れ自体は、図４に示すように従来と変わりはない。
なお、圧縮空気が仕切壁２８とぶつかって空気中の水分がドレンとして生じることがあるが、このドレンは仕切壁２８を伝って第１の室３０の底部に溜まる。このドレンは、第１の室３０の底部に排出弁（図示せず）を設けることによって容易に排出することができる。
【００１５】
本実施の形態では、上記のように、分配管２４内を仕切壁２８によって仕切って、第１の室３０および第２の室３２を設けているので、従来のように分配管を複数段に設け、各分配管間を枝管で連絡する必要がない。第１の室３０、第２の室３２間は薄い仕切壁２８に設けた流入孔３４ａ、３４ｂによって連通しているので、管路抵抗による圧損は少なく、効率のよい送風が行える。また、分配管も１つでよいので、装置の小型化が図れ、したがってまたコストの低減化が図れる。
【００１６】
このことはまた、除湿された空気を主管に合流させて回収する場合にも言える。この場合も、第２の室３２から第１の室３０は流入孔で連通されているので、圧損を極力押えることができ、効率よく回収される。
【００１７】
各除湿機が同等の除湿能力を有し、各枝管２６ａ、２６ｂ、２６ｃが同一の直径のものである場合、各枝管２６ａ、２６ｂ、２６ｃに流入する圧縮空気量（単位時間当りの流量）は同じであることが好ましい。
各枝管２６ａ、２６ｂ、２６ｃに流入する圧縮空気量は、各枝管２６ａ、２６ｂ、２６ｃに対する流入孔３４ａ、３４ｂの開口位置、および開口面積に依存するので、流入孔３４ａ、３４ｂの開口位置および開口面積を調節するとよい。この開口位置、開口面積は実験的に求めることができる。この場合、図５に示すように、流入孔３４ａ、３４ｂの近傍に補助の流入孔３５を設けて流量を微妙に調整することもできる。
【００１８】
なお、図示しないが、仕切壁２８を適宜シールを介して第１および第２の室３０、３２間のシールを保ったまま分配管２４の長手方向に移動可能に設け、各枝管２６ａ、２６ｂ、２６ｃに対する流入孔３４ａ、３４ｂの位置を微妙に調節して、各枝管２６ａ、２６ｂ、２６ｃへの圧縮空気の流量を調整するようにしてもよい。
【００１９】
また各除湿器の除湿能力に差があり、除湿能力に応じて圧縮空気を異なる流量で供給する場合にも、特に、流入孔の大きさを異なるものに設定してあらかじめ流量を調整しておくとよい。
あるいは、図６に示すように、流入孔３４ａ、３４ｂの開口度を調節可能なシャッター板３６を仕切壁２８に沿って移動可能に配設することによって、各枝管２６ａ、２６ｂ、２６ｃへの流量を調整できるようにしてもよい。仕切壁２８の移動やシャッター板３６の移動は分配管２４の外部から自動あるいは手動によって駆動できるようにするとよい。
【００２０】
図７（ａ）、（ｂ）はさらに他の実施の形態を示す説明図である。
本実施の形態では、第２の室３２内を各枝管２７ａ、２７ｂ、２７ｃが独立して接続する室に仕切る分割壁３８を設けている。
分割壁３８は、ガスケット（図示せず）により第２の室３２の壁面、仕切壁２８の壁面との間をシールするようにするとよい。
また、分割壁３８を設ける位置は、流入孔３４ａ、３４ｂを横切る位置などとして、すべての分割した室内に流体が流入するようにすることはもちろんである。また、別途各室内に流体を流入させる流入孔を独立に設けても良い。
【００２１】
このように分割壁３８によって仕切ることによって、各枝管２７ａ、２７ｂ、２７ｃへの流体の流量を高精度にコントロールすることが可能となる。また、流路が独立することによって、ＣＦＤ（コンピューターによる流体解析）による解析が容易となるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】流体の配管構造の正面図である。
【図２】流体の配管構造の側面図である。
【図３】流体の配管構造の平面図である。
【図４】流体の流れを示す説明図であり、（ａ）は本実施品、（ｂ）は従来品の説明図である。
【図５】仕切壁に補助流入孔を設けた例を示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】仕切壁に沿ってシャッター板を設けた例を示す説明図である。
【図７】第２の室を分割壁により仕切った状態を示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は分割壁の側面図である。
【図８】従来の流体の配管構造を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
２０  流体の配管構造
２２  主管
２３  フランジ
２４  分配管
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ  枝管
２７  フランジ
２８  仕切壁
３０  第１の室
３２  第２の室
３４ａ、３４ｂ  流入孔
３５  補助流入孔
３６  シャッター板
３８  分割壁
【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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【図８】
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