(57)【要約】【課題】  金属製蛇腹管自体の形状により騒音、振動の発生を抑制することができ、施工が簡単で短時間で設置でき、また、クリーンルーム等の特殊環境下においても有効に適用可能な改良された金属製蛇腹管を提供する。【解決手段】  金属製蛇腹管のひだの山部の両側に谷部を、または谷部の両側に山部をそれぞれ形成するように山部と谷部を連続させて交互にくり返して形成した金属製蛇腹管であり、ひだ谷部が、一方の山部の片側に連接される緩い下り斜面の緩傾斜部と、緩傾斜部の最深部に下部側で連接し一方の山部に対向する他方の山部の片側に連接される急な下り斜面の急傾斜部と、を含む。緩やかな傾斜拡大部分の連続部分を通流することで、音や振動発生を抑制する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属フレキシブルホースの金属製蛇腹管において、
ひだの山部の両側に谷部を、または谷部の両側に山部をそれぞれ形成するように山部と谷部を連続させて交互にくり返して形成した金属製蛇腹管であり、
ひだ谷部が、一方の山部の片側に連接される緩い下り斜面の緩傾斜部と、
緩傾斜部の最深部に下部側で連接し一方の山部に対向する他方の山部の片側に連接される急な下り斜面の急傾斜部と、を含むことを特徴とする金属製蛇腹管。
【請求項２】
緩傾斜部が、内径側から外径側に向かって広がる勾配角度５度から３０度の範囲の緩い傾斜面のテーパ部を含み、
急傾斜部が、内径側から外径側に向かって広がる勾配角度４５度から９０度の範囲の急な傾斜面のテーパ部を含むことを特徴とする請求項１記載の金属製蛇腹管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス、液体その他の高圧流体等搬送用の金属フレキシブルホースの金属製蛇腹管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属フレキシブルホース（フレキシブルメタルホース）が知られており、例えば、流体搬送途中の配管方向変更、配管芯ずれ吸収、振動吸収、膨張収縮吸収などのために流体搬送配管系の要所に用いられている。金属フレキシブルホースは、周壁面において長手方向に沿って山部と谷部を交互に繰り返して形成された襞付き中空円筒形状の金属製蛇腹管を主な構成要素としており、その、終端部に設けられた鍔部の端部側面をシール面として被接続管に密着固定されて使用される。金属製蛇腹管は、一般には、ステンレス製の薄いパイプに波付け加工したもので、外周にステンレスのワイヤを編み込んだブレードを外嵌させて用いられるのが普通である。
【０００３】
従来、金属フレキシブルホースの金属製蛇腹管（薄肉ステンレス製蛇腹管）は、特許文献１に示すように、そのひだ形状がＵ字又はΩ字形状で、山部と谷部が同じ形状で連続してくり返す態様で形成されている。すなわち、ひだ形状は１つの山の頂部を縦に通る基準線に対し左右対称形状で形成されており、そのため内部流体の流れにより騒音、振動が発生する場合がある。図７は、従来の薄肉ステンレス製蛇腹管の一部省略拡大説明図であり、山形円弧形状の山部８２の両側の谷部８４は、山部８２の山の頂部を通る基準線に対し左右対称で同じ形状で配置されている。そして、金属フレキシブルホース、特に、薄肉ステンレス製蛇腹管に発生する音や振動が大きい場合には、金属フレキシブルホースの外周に防音マット（厚み１０ｍｍ程度の合成樹脂製吸音シート）等を巻く方法で、音、振動の軽減を行っているのが実情である。
【特許文献１】実公平６−５０１８５号（第１図）
【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、金属フレキシブルホースの外周に防音マットを巻く方法は、クリーンルームや高温状態等の環境下では使用することができない。また、金属フレキシブルホースの長さや口径が増加することによって必要な防音マットの長さが増加し、防音マットを巻きつける作業に多くの時間を必要とするという問題があった。
【０００５】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属製蛇腹管自体の形状により騒音、振動の発生を抑制することができ、施工が簡単で短時間で設置でき、また、クリーンルーム等の特殊環境下においても有効に適用可能な改良された金属製蛇腹管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、金属フレキシブルホースの金属製蛇腹管において、ひだ１６の山部１２の両側に谷部１４を、または谷部１４の両側に山部１２をそれぞれ形成するように山部１２と谷部１４を連続させて交互にくり返して形成した金属製蛇腹管であり、ひだ谷部１４が、一方の山部１２Ａの片側Ａ１に連接される緩い下り斜面の緩傾斜部１８と、緩傾斜部１８の最深部２０に下部側で連接し一方の山部１２Ａに対向する他方の山部１２Ｂの片側Ｂ１に連接される急な下り斜面の急傾斜部２２と、を含むことを特徴とする金属製蛇腹管１０から構成される。金属製蛇腹管内の液体の流れは緩傾斜部の緩い傾斜面が内径側から外径側に拡大する方向に一方向に通流するように設定される。
【０００７】
その際、緩傾斜部１８が、内径Ｎ側から外径Ｕ側に向かって広がる勾配角度５度から３０度の範囲の緩い傾斜面のテーパ部２６を含み、急傾斜部２２が、内径Ｎ側から外径Ｕ側に向かって広がる勾配角度４５度から９０度の範囲の急な傾斜面のテーパ部２８を含むとよい。尚、テーパ部とは必ず直線勾配である必要はなく、大きな円弧の一部で当該部が略直線状と見なせる形状も含む。緩傾斜部の緩い傾斜面のテーパ部の勾配角度αは５°より小、あるいは３０°より大では騒音発生のおそれがあり、さらに、その際に、急傾斜部の急な傾斜面のテーパ部の勾配角度βは、谷部と山部の連続形状より４５°〜９０°となる。勾配角度α：５°〜３０°、β：４５°〜９０°の範囲では従来チューブより騒音レベルが相当程度下がることが実験により確認されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の金属製蛇腹管によれば、金属フレキシブルホースの金属製蛇腹管において、ひだの山部の両側に谷部を、または谷部の両側に山部をそれぞれ形成するように山部と谷部を連続させて交互にくり返して形成した金属製蛇腹管であり、ひだ谷部が、一方の山部の片側に連接される緩い下り斜面の緩傾斜部と、緩傾斜部の最深部に下部側で連接し一方の山部に対向する他方の山部の片側に連接される急な下り斜面の急傾斜部と、を含む構成であるから、金属製蛇腹管の形状が流体の流れ方向について最深部から山部に向かって緩やかに拡大するテーパ形状で、この連続で流体が管内を通流する結果、内部に流体が通過する際に音や管自体に振動を生じさせないようにし得る。そして、金属フレキシブル管の外周の防音マット等を巻く必要がなく、従来と同じ構成でよいため、施工時間の短縮や部品点数の削減に寄与しうる。また、クリーンルーム等の特殊環境下においても有効に適用することが可能である。
【０００９】
また、緩傾斜部が、内径側から外径側に向かって広がる勾配角度５度から３０度の範囲の緩い傾斜面のテーパ部を含み、急傾斜部が、内径側から外径側に向かって広がる勾配角度４５度から９０度の範囲の急な傾斜面のテーパ部を含むことにより、内部に流体が通過する際に音や管自体に振動を生じさせないようにし得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１ないし図４は、本発明の第１の実施形態を示しており、図１は、流体搬送用の金属フレキシブルホースに用いられる金属製蛇腹管１０の一部省略正面図である。金属フレキシブルホースは、薄肉ステンレス製蛇腹管としての金属製蛇腹管と、継手金具と、必要に応じてブレードを有している。金属製蛇腹管１０の内部は圧力を加えられた流体が管の軸芯１００に沿って通流する。金属製蛇腹管１０は、外観上、山部１２と谷部１４と、が短いピッチ幅で連続してくり返すように現れてひだ１６を外周に形成している。
【００１１】
図２、図３において、金属製蛇腹管１０は、ひだ１６の一つの山部１２Ａの両側に谷部１４Ａ、１４Ｂを直接に連接して形成している。あるいは、一つの谷部１４Ｂの両側に山部１２Ａ、１２Ｂをそれぞれ形成するように山部１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ、・・・）と谷部１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ、・・・）を連続して交互にくり返して形成している。
【００１２】
図３において、ひだ谷部１４Ｂは、一方の山部１２Ａの片側（図３上では右側）Ａ１に連続して形成される緩傾斜部１８と、緩傾斜部に連接した最深部２０に連接し、対向する他方の山部１２Ｂの片側Ｂ１（図３上では左側）に連接する急傾斜部２２と、を含む。山部１２Ａの片側Ａ１に対向する山部１２Ｂの片側Ｂ１は、山部１２Ｂに連続する直線状下降部５０が急傾斜部２２と共通となって長く形成されているのに対し、山部１２Ａの片側Ａ１では、山部１２Ａに連続する直線状下降部はほとんどなく、山部１２Ａの上向き凸の円弧中途から緩やかな曲線状に連続する第１の曲線状連続部６０が短く形成されている。そして、この曲線状連続部６０に連続して緩い下り斜面で緩傾斜部１８が形成されている。この緩傾斜部１８の（右）下り下部側は、第１曲線状連続部６０より小さな曲率で反転して隣の山部１２Ｂの片側Ｂ１に連接する第２の曲線状連続部６１に連続している。第２の曲線状連続部６１は、ひだ谷部１４Ｂの最深部２０とされる。すなわち、最深部２０は、山部１２Ｂに連続する急傾斜部２２と山部１２Ａに連続する緩傾斜部１８とに谷部の最も深い部分で連続しこれらを接続する。実施形態において、第１曲線状連続部６０は左斜め下方向に凸状であり、第２曲線状連続部６１（最深部）は右斜め下方向に凸状で形成されている。
【００１３】
図３において、緩傾斜部１８は、内径Ｎ側から外径Ｕ側に向けて図上左方向に上り傾斜で拡径するテーパ部２６を有している。また、急傾斜部２２は、内径Ｎ側から外径Ｕ側に向けて図上右方向に上り傾斜で拡径するテーパ部２８を有している。すなわち、それぞれ最深部２０の両側に連続し左側に緩傾斜のテーパ面を有するテーパ部２６、右側に急傾斜のテーパ面を有するテーパ部２８を形成している。
【００１４】
金属製蛇腹管１０の谷部１４（１４Ｂ）に緩傾斜部１８と急傾斜部２２とを設けて連接した構造とすることにより、内部に流体が通過する際に音や管自体に振動を生じさせないようにし得る。すなわち、金属製蛇腹管１０の形状は図３の矢示流れ方向において最深部２０から山部に向かって緩やかに拡大するテーパ形状のため、従来の左右対称形状の金属製蛇腹管のように、最深部から山部に向かって急激に拡大する形状よりも、流体が通過する場合に発生する過流等のさまざまな影響に対して有利であるため、騒音や振動等が発生しにくいものと考えられる。
【００１５】
実施形態において、図４に示すように、詳細には、緩傾斜部１８は、内径Ｎ側から外径Ｕ側に向かって広がる勾配角度αが、最深部の内径側を結ぶ線Ｘを基準とすると、５度から３０度の範囲の緩いテーパ形状で形成されている。さらに、急傾斜部２８は、内径Ｎ側から外径Ｕ側に向かって広がる勾配角度βは、４５度から９０度の範囲の急なテーパ形状で形成されている。したがって、矢示Ｌ方向に流体が流れるとき、緩やかに拡大するテーパ形状が連続する中を流れるため音や振動を発生させにくいと推定される。この点、図９の従来の金属製蛇腹管では、基準線から概ね６２度程度の立ち上がり角θで立ち上がる山部と谷部の共通の片側部分を有し、これが連続した管構成であるから音や振動を生起しやすいと考えられる。
【実施例】
【００１６】
次に、上記の実施形態の実施例を示す。
［実施例１］
電動水圧ポンプを使用して直線状に取り付けた試料（上記実施形態の金属製蛇腹管と従来の図７のタイプの金属製蛇腹管）内部に水を流し、試料から７００ｍｍ離れた位置に取り付けた騒音計にて騒音レベルを測定した。なお、圧力は試料入り側の圧力を測定した。また、騒音レベルにはポンプ音も含まれる。表１、表２に各金属製蛇腹管による圧力、流量、騒音レベルデータを、図５にそれらの圧力と騒音レベルの関係を示すグラフを示す。表１は本発明の金属製蛇腹管（以下、「チューブ」という。）の実施例、表２は従来のチューブによる測定結果を示す。
【表１】
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【表２】
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【００１７】
［実施例２］
実施例１と同様の準備により、本願発明の実施形態の金属製蛇腹管で外径、内径寸法について異なる数種類の管であり、さらに勾配角度αとβを変化させたものについて表１の結果に加え、表３〜表８において騒音試験を行った結果を示す。各表に各試料の圧力、流量、騒音レベルデータ、図６にそれらの圧力と騒音レベルの関係のグラフを示す。チューブ（金属製蛇腹管）（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）は音の発生なし、微小音、あるいは明確な有騒音のため、データ（ａ）、（ｂ）のもののいずれかとそれぞれ同等と判断できるので、騒音レベルの測定値はない。すなわち、チューブ（ｃ）、（ｅ）は、音の発生がないため、実施例Ａチューブ形状データと同等程度である。チューブ（ｆ）は、微小の音が発生するのでチューブ（ａ）形状データと同等程度と判断される。チューブ（ｄ）は音が発生するため、チューブ（ｂ）形状データと同等程度と判断される。すなわち、チューブ（ａ），（ｃ），（ｅ），（ｆ）は、騒音はないか、騒音レベルが低く、本発明の実施例を示す。また、チューブ（ｂ）、（ｄ）は、騒音レベルが比較的高く、本発明との関係では比較例とされる。
【表３】
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【表４】
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【表５】
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【表６】
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【表７】
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【表８】
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【表９】
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【００１８】
上記の、数値データ及びグラフより、勾配角度α：５°〜３０°、β：４５°〜９０°の範囲では従来チューブより騒音レベルがかなり下がることが分かる。
【００１９】
以上より、金属製蛇腹管の谷部１４を緩傾斜部と急傾斜部とで構成することにより、流体が管内を流れることにより発生する音、振動を防止、軽減させることができる。
【００２０】
上記した、本実施形態の金属製蛇腹管は、ガス、液体その他の高圧流体等搬送用の金属フレキシブルホースの金属製蛇腹管について適用し得る。
【００２１】
以上説明した本発明の金属製蛇腹管は、上記した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲において、任意の改変を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る金属製蛇腹管の要部拡大正面図である。
【図２】図１の金属製蛇腹管の縦断面図である。
【図３】図１の金属製蛇腹管のさらに要部拡大一部省略縦断面図である。
【図４】図３において、緩傾斜部と急傾斜部の勾配角度を示す説明図である。
【図５】実施形態の金属製蛇腹管と従来の金属製蛇腹管について、圧力と騒音レベルの関係を示すグラフ図である。
【図６】実施形態の金属製蛇腹管について、緩傾斜部と急傾斜部の勾配角度を異ならせて行った圧力と騒音レベルの関係を示すグラフ図である。
【図７】従来の金属製蛇腹管のひだ部の構成を示す要部拡大一部省略縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  金属製蛇腹管
１２  山部
１４  谷部
１６  ひだ
１８  緩傾斜部
２０  最深部
２２  急傾斜部
５０  直線状下降部
６０  曲線状連続部
Ａ１  山部１２Ａの片側
Ｂ１  山部１２Ｂの片側
Ｎ  内径側
Ｕ  外径側
Ｌ  流体の流れ方向
α  緩傾斜勾配角度
β  急傾斜勾配角度
【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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