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JP2019173834A - Internal piping structure of vacuum heat insulation pipe - Google Patents

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JP2019173834A JP2018061481A JP2018061481A JP2019173834A JP 2019173834 A JP2019173834 A JP 2019173834A JP 2018061481 A JP2018061481 A JP 2018061481A JP 2018061481 A JP2018061481 A JP 2018061481A JP 2019173834 A JP2019173834 A JP 2019173834A
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章治 中島
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Abstract

【課題】極低温流体が流通する内部配管の熱収縮を吸収するとともに小型化できる真空断熱配管の内部配管構造に関する。【解決手段】本発明に係る真空断熱配管の内部配管構造1は、真空に保持した真空外管3の内部に設置されて極低温流体が流通する内部配管5と、内部配管5を構成する管7と管9との間に設けられ、内部配管5に極低温流体が流通する際に生じる内部配管5の熱収縮を吸収するベローズ11と、内部配管5に極低温流体が流通するときの内圧により内部配管5に発生する推力を受け止める推力受け止め部材13とを備えたものであって、管7は、その端部側において拡径した拡径部7aを有し、管9は、その端部が管7の拡径部7aに所定の間隙を設けて挿入され、ベローズ11は、拡径部7aに挿入された管9の端部の外周面に沿って配設され、かつ、その各端部が管9の管端9aと拡径部7aの先端7bに接続されていることを特徴とするものである。【選択図】 図1The present invention relates to an internal piping structure of a vacuum heat-insulating pipe capable of absorbing heat shrinkage of an internal pipe through which a cryogenic fluid flows and reducing the size thereof. An internal piping structure of a vacuum insulation pipe according to the present invention is provided with an internal pipe in which a cryogenic fluid flows and which is installed inside a vacuum outer pipe held in vacuum, and a pipe constituting the internal pipe. A bellows 11 provided between the pipe 7 and the pipe 9 for absorbing thermal shrinkage of the internal pipe 5 generated when the cryogenic fluid flows through the internal pipe 5; And a thrust receiving member 13 for receiving the thrust generated in the internal pipe 5 by the pipe 7. The pipe 7 has an enlarged diameter portion 7 a having an enlarged diameter at an end portion thereof, and the pipe 9 has an end portion thereof. Are inserted into the enlarged diameter portion 7a of the tube 7 with a predetermined gap therebetween, and the bellows 11 are disposed along the outer peripheral surface of the end of the tube 9 inserted into the enlarged diameter portion 7a. Is connected to the tube end 9a of the tube 9 and the tip 7b of the enlarged diameter portion 7a. Is shall. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、真空断熱配管の内部配管構造に関し、特に、内部配管内を極低温流体が流通する際の熱収縮を吸収する真空断熱配管の内部配管構造に関する。
なお、本明細書において、真空断熱配管の内部配管構造を、単に「内部配管構造」という場合がある。また、本発明において、極低温流体として液体窒素、液体ヘリウムなどが例示でき、極低温流体の種類には特に限定はない。
The present invention relates to an internal piping structure of a vacuum heat insulating pipe, and more particularly to an internal piping structure of a vacuum heat insulating pipe that absorbs heat shrinkage when a cryogenic fluid flows in the internal pipe.
In the present specification, the internal piping structure of the vacuum heat insulating piping may be simply referred to as “internal piping structure”. In the present invention, examples of the cryogenic fluid include liquid nitrogen and liquid helium, and the kind of the cryogenic fluid is not particularly limited.

従来より、真空に保持する真空外管の内部に設置された内部配管に液体窒素等の極低温流体を流通させる真空断熱配管においては、極低温流体から冷熱を受けて内部配管が熱収縮し、該熱収縮による応力集中を回避するために、前記熱収縮を吸収する筒状のベローズを備えてなる内部配管構造が用いられている。
例えば、図4に示す真空断熱配管の内部配管構造31は、真空外管33の内部に設置されて低温流体が流通する内部配管35である管37及び管39と、管37と管39とを連結して軸方向に伸縮するベローズ41を備え、ベローズ41が管37及び管39の熱収縮量と同じ長さ伸びることで前記熱収縮を吸収するものである。
Conventionally, in a vacuum insulation pipe that circulates cryogenic fluid such as liquid nitrogen through an internal pipe installed inside a vacuum outer pipe that is held in a vacuum, the internal pipe receives heat from the cryogenic fluid and heat shrinks. In order to avoid stress concentration due to the thermal contraction, an internal piping structure including a cylindrical bellows that absorbs the thermal contraction is used.
For example, the internal pipe structure 31 of the vacuum heat insulating pipe shown in FIG. 4 includes a pipe 37 and a pipe 39 that are installed inside the vacuum outer pipe 33 and through which a low-temperature fluid flows, and a pipe 37 and a pipe 39. A bellows 41 that is connected and expands and contracts in the axial direction is provided, and the bellows 41 extends the same length as the heat shrinkage of the tube 37 and the tube 39 to absorb the heat shrinkage.

また、内部配管構造31においては、管37と管39に極低温流体を流通させると、真空に保持されている真空外管33の内部に比べて管37及び管39の内圧が高くなるため、図4に示すように、ベローズ41においては軸方向外側に向かう推力が生じる。したがって、当該推力によるベローズ41の伸びを抑制するために、前記推力を受けとめることが必要となる。   Further, in the internal piping structure 31, when the cryogenic fluid is circulated through the pipes 37 and 39, the internal pressures of the pipes 37 and 39 are higher than the inside of the vacuum outer pipe 33 held in a vacuum. As shown in FIG. 4, the bellows 41 generates a thrust toward the outside in the axial direction. Therefore, in order to suppress the expansion of the bellows 41 due to the thrust, it is necessary to receive the thrust.

そこで、図4に示す内部配管構造31においては、前記推力を受け止める推力受け止め部材43として、管37と管39それぞれの外周面に立設された支持部45及び支持部47と、支持部45と支持部47とを接続するタイロッドボルト49とが設けられている。   Therefore, in the internal piping structure 31 shown in FIG. 4, as the thrust receiving member 43 that receives the thrust, a support portion 45 and a support portion 47 erected on the outer peripheral surfaces of the pipe 37 and the pipe 39, A tie rod bolt 49 that connects the support portion 47 is provided.

また、真空断熱配管の内部配管構造の他の従来例としては、図5に示すような内部配管構造61がある。図4に示す内部配管構造31と同様に、内部配管構造61は管37と管39とを接続するベローズ41により熱収縮を吸収するものであるが、内部配管構造61においては、図5に示すように、管37及び管39のそれぞれの外周面に設けられた内側ストッパー63と、真空外管33の内周面に設けられた外側ストッパー65とからなる推力受け止め部材67が設けられている。   As another conventional example of the internal piping structure of the vacuum heat insulating piping, there is an internal piping structure 61 as shown in FIG. Similar to the internal piping structure 31 shown in FIG. 4, the internal piping structure 61 absorbs heat shrinkage by the bellows 41 connecting the pipe 37 and the pipe 39, but the internal piping structure 61 is shown in FIG. 5. As described above, a thrust receiving member 67 including an inner stopper 63 provided on the outer peripheral surface of each of the tube 37 and the tube 39 and an outer stopper 65 provided on the inner peripheral surface of the vacuum outer tube 33 is provided.

内部配管構造61においては、ベローズ41に推力が作用して管37と管39とがそれぞれ軸方向外側に移動すると、内側ストッパー63が外側ストッパー65に当接することで前記推力を受け止めることができる。また、内部配管構造61は、ベローズ41よりも周方向の外側にタイロッドボルトを設置するものではないために、真空外管33の径を小型化することが可能である。   In the internal piping structure 61, when a thrust acts on the bellows 41 and the pipe 37 and the pipe 39 move to the outside in the axial direction, the inner stopper 63 comes into contact with the outer stopper 65 to receive the thrust. Moreover, since the internal piping structure 61 does not install a tie rod bolt on the outer side in the circumferential direction than the bellows 41, the diameter of the vacuum outer tube 33 can be reduced.

図5に示す内部配管構造61と同様の構造を有するものとして、特許文献1には、極低温流体を流通させる配管の収縮を吸収するベローズが設けられた極低温配管が開示されている。特許文献1に開示されている極低温配管は、配管の外周に突設した突起と、該突起の両側に設けられた抑止金具とからなる収縮制限部とを備えたものであり、該収縮制限部は、極低温流体が流通している前記配管が収縮してベローズが伸びたときに、該ベローズが伸び過ぎないように、前記突起の移動を前記抑止金具により停止させるものである。   As a structure having the same structure as the internal piping structure 61 shown in FIG. 5, Patent Document 1 discloses a cryogenic pipe provided with a bellows that absorbs contraction of a pipe through which a cryogenic fluid flows. The cryogenic pipe disclosed in Patent Document 1 is provided with a protrusion that projects from the outer periphery of the pipe and a shrinkage restricting portion that includes restraining metal fittings provided on both sides of the protrusion. The portion stops the movement of the protrusion by the restraining metal fitting so that the bellows does not extend excessively when the pipe through which the cryogenic fluid flows contracts and the bellows extends.

実公昭58−9164号公報Japanese Utility Model Publication No. 58-9164

図4に示す内部配管構造31においては、内部配管35とともにベローズ41が極低温流体が流通する流路Fを形成しているが、極低温流体が凹凸のあるベローズ41の内面に接触することにより圧力損失が増加する。そこで、該極低温流体がベローズ41を通過する際の圧力損失を低減させるために、ベローズ41には管37および管39よりも径の大きいものが用いられている。このような場合、タイロッドボルト49をベローズ41よりも周方向のさらに外側に配設させることになり、さらなる真空外管33の径の大型化を招くことになってしまう。   In the internal piping structure 31 shown in FIG. 4, the bellows 41 forms a flow path F through which the cryogenic fluid flows together with the internal piping 35, but the cryogenic fluid contacts the inner surface of the uneven bellows 41. Pressure loss increases. Therefore, in order to reduce the pressure loss when the cryogenic fluid passes through the bellows 41, a bellows 41 having a diameter larger than that of the pipe 37 and the pipe 39 is used. In such a case, the tie rod bolt 49 is disposed further outward in the circumferential direction than the bellows 41, and the diameter of the vacuum outer tube 33 is further increased.

また、図5に示す内部配管構造61は、前述のとおり、真空外管の径を小型化することは可能ではあるものの、極低温流体を流通させて生じた推力により内側ストッパー63が軸方向外側に移動して外側ストッパー65に当接すると、該当接した部位における固体熱伝導により真空外管33から管37及び管39への入熱が増加するという問題がある。このような固体熱伝導による内部配管への入熱は、特許文献1に開示されている極低温配管においても、該極低温配管に設けられた収縮制限部の突起と抑止金具との間で生じるものと考えられる。   Further, as described above, the inner piping structure 61 shown in FIG. 5 is capable of reducing the diameter of the vacuum outer tube, but the inner stopper 63 is formed on the outer side in the axial direction by the thrust generated by circulating the cryogenic fluid. If it moves to and contacts the outer stopper 65, there is a problem that heat input from the vacuum outer tube 33 to the tube 37 and the tube 39 increases due to solid heat conduction at the contacted portion. Such heat input to the internal pipe due to the solid heat conduction occurs between the protrusion of the shrinkage restricting portion provided on the cryogenic pipe and the restraining fitting even in the cryogenic pipe disclosed in Patent Document 1. It is considered a thing.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、内部配管とベローズとを内部に設置する真空外管の径を小型化することができる真空断熱配管の内部配管構造を提供することを目的とする。また、本発明は、当該目的に加え、前記真空外管から前記内部配管への入熱を抑制することをも目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and has an internal piping structure of a vacuum heat insulating pipe capable of reducing the diameter of a vacuum outer pipe in which the internal pipe and the bellows are installed. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to suppress heat input from the vacuum outer pipe to the internal pipe in addition to the object.

(1)本発明に係る真空断熱配管の内部配管構造は、真空に保持した真空外管の内部に設置されて極低温流体が流通する内部配管と、該内部配管を構成する管と管との間に設けられ、前記内部配管に極低温流体が流通する際に生じる該内部配管の熱収縮を吸収するベローズと、前記内部配管に極低温流体が流通するときの内圧により該内部配管に発生する推力を受け止める推力受け止め部材とを備えたものであって、前記内部配管の一方の管は、その端部側において拡径した拡径部を有し、前記内部配管の他方の管は、その端部が前記一方の管の拡径部に所定の間隙を設けて挿入され、前記ベローズは、前記拡径部に挿入された他方の管の端部の外周面に沿って配設され、かつ、その各端部が前記他方の管の管端と前記拡径部の先端に接続されていることを特徴とするものである。 (1) The internal piping structure of the vacuum heat insulating piping according to the present invention includes an internal piping that is installed inside a vacuum outer tube held in a vacuum and through which a cryogenic fluid flows, and a tube and a tube constituting the internal piping. It is provided between the bellows that absorbs the thermal contraction of the internal pipe that occurs when the cryogenic fluid flows through the internal pipe and the internal pressure that is generated when the cryogenic fluid flows through the internal pipe. A thrust receiving member for receiving a thrust, wherein one pipe of the internal pipe has a diameter-expanded portion on the end side, and the other pipe of the internal pipe has an end thereof And a bellows is disposed along the outer peripheral surface of the end of the other tube inserted into the expanded diameter portion, and the bellows is inserted into the expanded diameter portion of the one tube. Each end is connected to the tube end of the other tube and the tip of the enlarged diameter portion. And it is characterized in that is.

(2)上記(1)に記載のものにおいて、前記推力受け止め部材は、前記拡径部に挿入される前記他方の管の外周面に立設された支持部と、該支持部と前記拡径部とを接続する接続部材とからなるものであることを特徴とするものである。 (2) In the device according to (1), the thrust receiving member includes a support portion erected on an outer peripheral surface of the other pipe inserted into the expanded diameter portion, the support portion and the expanded diameter. It consists of a connection member that connects the parts.

(3)上記(1)に記載のものにおいて、前記推力受け止め部材は、前記拡径部を挟んで前記一方の管と前記他方の管それぞれの外周面に立設された支持部と、該支持部同士を接続する接続部材とからなるものであることを特徴とするものである。 (3) In the device according to (1), the thrust receiving member includes a support portion erected on an outer peripheral surface of each of the one tube and the other tube, with the diameter-enlarged portion interposed therebetween, and the support It consists of the connection member which connects parts, and is characterized by the above-mentioned.

(4)上記(1)乃至(3)のいずれかに記載のものにおいて、前記接続部材は、その材質がインバー合金であることを特徴とするものである。 (4) In the device according to any one of (1) to (3), the connecting member is made of an Invar alloy.

(5)上記(1)乃至(4)のいずれかに記載のものにおいて、前記接続部材は、管状の部材であることを特徴とするものである。 (5) In any of the above (1) to (4), the connecting member is a tubular member.

(6)上記(1)乃至(5)のいずれかに記載のものにおいて、前記一方の管と前記他方の管との間に設けられた前記間隙は、前記ベローズの収縮をガイド可能に設定されていることを特徴とするものである。 (6) In the device according to any one of (1) to (5), the gap provided between the one tube and the other tube is set to be able to guide the contraction of the bellows. It is characterized by that.

本発明においては、真空に保持した真空外管の内部に設置されて極低温流体が流通する内部配管と、該内部配管を構成する管と管との間に設けられ、前記内部配管に極低温流体が流通する際に生じる該内部配管の熱収縮を吸収するベローズと、前記内部配管に極低温流体が流通するときの内圧により該内部配管に発生する推力を受け止める推力受け止め部材とを備えたものであって、前記内部配管の一方の管は、その端部側において拡径した拡径部を有し、前記内部配管の他方の管は、その端部が前記一方の管の拡径部に所定の間隙を設けて挿入され、前記ベローズは、前記拡径部に挿入された他方の管の端部の外周面に沿って配設され、かつ、その各端部が前記他方の管の管端と前記拡径部の先端に接続されている備えることにより、前記ベローズの径を小さくすることで前記真空外管の径を小型化することができる。さらに、本発明においては、前記推力受け止め部材を前記内部配管に設けることにより、前記真空外管から前記内部配管への入熱を抑制することができる。   In the present invention, an internal pipe that is installed inside a vacuum outer pipe held in a vacuum and through which a cryogenic fluid flows, and a pipe that constitutes the internal pipe are provided between the pipe and a cryogenic pipe. A bellows that absorbs thermal contraction of the internal pipe that occurs when the fluid flows, and a thrust receiving member that receives the thrust generated in the internal pipe by the internal pressure when the cryogenic fluid flows through the internal pipe The one pipe of the internal pipe has a diameter-expanded part that is enlarged on the end side, and the other pipe of the internal pipe has the end part at the diameter-expanded part of the one pipe. The bellows is disposed along the outer peripheral surface of the end of the other tube inserted into the enlarged diameter portion, and each end of the bellows is inserted into the tube of the other tube. By being connected to the end and the tip of the enlarged diameter portion, The diameter of the vacuum envelope can be miniaturized by reducing the diameter of the rose. Furthermore, in the present invention, heat input from the vacuum outer pipe to the internal pipe can be suppressed by providing the thrust receiving member in the internal pipe.

本発明の実施の形態1に係る真空断熱配管の内部配管構造の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the internal piping structure of the vacuum heat insulation piping which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る真空断熱配管の内部配管構造において、低温流体により冷却された内部配管の熱収縮をベローズにより吸収する原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle which absorbs the thermal contraction of the internal piping cooled with the low temperature fluid by the bellows in the internal piping structure of the vacuum heat insulation piping which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る真空断熱配管の内部配管構造の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the internal piping structure of the vacuum heat insulation piping which concerns on Embodiment 2 of this invention. 従来の真空断熱配管の内部配管構造の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the internal piping structure of the conventional vacuum heat insulation piping. 従来の真空断熱配管の内部配管構造の他の例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of the internal piping structure of the conventional vacuum heat insulation piping.

本発明の実施の形態1及び2に係る真空断熱配管の内部配管構造について、以下に説明する。
なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
また、実施の形態1及び2に示す寸法その他具体的な数値等は、本発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。
The internal piping structure of the vacuum heat insulating piping according to Embodiments 1 and 2 of the present invention will be described below.
In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
Further, the dimensions and other specific numerical values shown in the first and second embodiments are merely examples for facilitating understanding of the present invention, and do not limit the present invention.

<実施の形態1>
本実施の形態1に係る真空断熱配管の内部配管構造1は、図1に示すように、真空外管3の内部に設置されて極低温流体が流通する内部配管5と、内部配管5を構成する一方の管7と他方の管9との間に設けられたベローズ11と、内部配管5に極低温流体が流通するときの内圧により内部配管5に発生する推力を受け止める推力受け止め部材13とを備え、推力受け止め部材13は、支持部15と接続部材17とからなるものである。
以下、各構成について説明する。
<Embodiment 1>
As shown in FIG. 1, the internal piping structure 1 of the vacuum heat insulating piping according to Embodiment 1 includes an internal piping 5 that is installed inside a vacuum outer tube 3 and through which a cryogenic fluid flows, and an internal piping 5. A bellows 11 provided between the one pipe 7 and the other pipe 9 and a thrust receiving member 13 that receives the thrust generated in the internal pipe 5 by the internal pressure when the cryogenic fluid flows through the internal pipe 5. The thrust receiving member 13 includes a support portion 15 and a connection member 17.
Each configuration will be described below.

真空外管3は、その内部が略真空(〜-0.1013MPaG)に保持されたものであり、内部に設置された内部配管5を真空断熱する。なお、真空外管3においては、内部配管5の外側に積層断熱材(図示なし)が設置されていてもよい。   The inside of the vacuum outer tube 3 is held in a substantially vacuum (˜−0.1013 MPaG), and insulates the internal pipe 5 installed inside by vacuum insulation. In the vacuum outer pipe 3, a laminated heat insulating material (not shown) may be installed outside the internal pipe 5.

内部配管5は、真空外管3の内部に設置されて極低温流体が流通する流路Fとなるものであり、図1においては、2つの管7、管9とからなる。
一方の管7は、その端部側において拡径した拡径部7aを有する。
他方の管9は、その端部が管7の拡径部7aに所定の間隙を設けて挿入されている。
The internal pipe 5 is installed inside the vacuum outer pipe 3 and becomes a flow path F through which a cryogenic fluid flows. In FIG. 1, the internal pipe 5 includes two pipes 7 and 9.
One tube 7 has a diameter-expanded portion 7a that is expanded on the end side.
The other tube 9 is inserted into the enlarged diameter portion 7 a of the tube 7 with a predetermined gap at its end.

また、内部配管5は、真空外管3と二重管構造を形成するものであり、構造上、真空外管3の内部に内部配管5を固定する必要がある。そのため、図1において、内部配管5である管7は、内管サポート19により固定されている。   Further, the internal pipe 5 forms a double pipe structure with the vacuum outer pipe 3, and it is necessary to fix the internal pipe 5 inside the vacuum outer pipe 3 due to the structure. Therefore, in FIG. 1, the pipe 7 that is the internal pipe 5 is fixed by the inner pipe support 19.

ベローズ11は、拡径部7aに挿入された管9の外周面に沿って前記間隙に配設され、かつ、その各端部が拡径部7aの先端7bと管9の管端9aに接続されている。   The bellows 11 is disposed in the gap along the outer peripheral surface of the tube 9 inserted in the enlarged diameter portion 7a, and each end thereof is connected to the tip 7b of the enlarged diameter portion 7a and the tube end 9a of the tube 9. Has been.

推力受け止め部材13は、拡径部7aに挿入された管9の外周面に立設された支持部15と、支持部15と拡径部7aの先端7bとを接続する接続部材17とを備えてなるものであり、管7と管9に極低温流体が流通したときの内圧による推力(図2参照)を受け止めるものである。   The thrust receiving member 13 includes a support portion 15 erected on the outer peripheral surface of the tube 9 inserted into the enlarged diameter portion 7a, and a connection member 17 that connects the support portion 15 and the distal end 7b of the enlarged diameter portion 7a. In this case, the thrust (see FIG. 2) due to the internal pressure when the cryogenic fluid flows through the pipe 7 and the pipe 9 is received.

接続部材17としては、従来の内部配管構造31(図4)と同様、タイロッドボルトを用いることができ、該タイロッドボルトの両端を拡径部7aと支持部15にネジ等により接合すればよい。   As the connection member 17, a tie rod bolt can be used as in the conventional internal piping structure 31 (FIG. 4), and both ends of the tie rod bolt may be joined to the enlarged diameter portion 7 a and the support portion 15 with screws or the like.

また、本実施の形態1では、接続部材17は、その材質をインバー合金とするのが好ましい。インバー合金を用いることで、内部配管5を流通する極低温流体によって接続部材17が冷却されて熱収縮しないので、拡径部7aと支持部15との間のスパン長の変化をより確実に防止できる。   In the first embodiment, the connecting member 17 is preferably made of an Invar alloy. By using the Invar alloy, the connecting member 17 is cooled by the cryogenic fluid flowing through the internal pipe 5 and does not thermally contract, so the change in the span length between the enlarged diameter portion 7a and the support portion 15 can be prevented more reliably. it can.

なお、管7と管9に極低温流体が流通したときの内圧による推力とは、極低温流体の供給により内部配管5に生じた内圧と、略真空に減圧した真空外管3の内部における圧力との圧力差により、ベローズ11を中心として軸方向外側に向かう荷重のことをいう。
例えば、呼び径100Aの内部配管に極低温流体を供給したときの推力は、真空外管の内部が真空(-0.1013MPaG)であって内部配管の内圧が大気圧(0MPaG)の場合においては1000N、内部配管の内圧が1.9MPaGの場合においては20000Nと概算される(図4、図5参照)。
The thrust generated by the internal pressure when the cryogenic fluid flows through the pipes 7 and 9 is the internal pressure generated in the internal pipe 5 due to the supply of the cryogenic fluid and the pressure inside the vacuum outer pipe 3 reduced to a substantially vacuum. It means the load which goes to the axial direction outside centering on the bellows 11 by the pressure difference with these.
For example, when a cryogenic fluid is supplied to an internal pipe with a nominal diameter of 100A, the thrust is 1000N when the inside of the vacuum outer pipe is vacuum (-0.1013MPaG) and the internal pressure of the internal pipe is atmospheric (0MPaG). When the internal pressure of the internal pipe is 1.9 MPaG, it is estimated as 20000 N (see FIGS. 4 and 5).

次に、本実施の形態1に係る真空断熱配管の内部配管構造1による作用効果について説明する。
本実施の形態1に係る真空断熱配管の内部配管構造1においては、極低温流体が流通する内部配管5の流路Fに対して、管7の先端7bと管9の管端9aとの間がベローズ11を介して折り返された折り返し構造となっており、従来の内部配管構造31(図4参照)とは異なり、ベローズ11が流路Fに面していない。そのため、ベローズ11における圧力損失を考慮する必要がなく、ベローズ11の径を内部配管5の外径程度まで小さくすることが可能となり、従来の内部配管構造31よりも小型化することが可能となる。
Next, the effect by the internal piping structure 1 of the vacuum heat insulation piping which concerns on this Embodiment 1 is demonstrated.
In the internal pipe structure 1 of the vacuum heat insulating pipe according to the first embodiment, the gap between the tip 7b of the pipe 7 and the pipe end 9a of the pipe 9 with respect to the flow path F of the internal pipe 5 through which the cryogenic fluid flows. Is a folded structure in which the bellows 11 are folded back through the bellows 11, and unlike the conventional internal piping structure 31 (see FIG. 4), the bellows 11 does not face the flow path F. Therefore, it is not necessary to consider the pressure loss in the bellows 11, the diameter of the bellows 11 can be reduced to the outer diameter of the internal pipe 5, and the size can be reduced as compared with the conventional internal pipe structure 31. .

また、本実施の形態1に係る真空断熱配管の内部配管構造1においては、管7の外周面に支持部を立設させず、接続部材29の一端が拡径部7aの先端7bに接続されている。そのため、後述の実施の形態2に係る内部配管構造1と比較して、接続部材17を内部配管5の外周面に近づけて設置することができ、真空外管3の径をさらに小型化することができる。   Moreover, in the internal piping structure 1 of the vacuum heat insulating pipe according to the first embodiment, one end of the connection member 29 is connected to the tip 7b of the enlarged diameter part 7a without providing a support part on the outer peripheral surface of the pipe 7. ing. Therefore, compared with the internal piping structure 1 according to the second embodiment described later, the connecting member 17 can be installed close to the outer peripheral surface of the internal piping 5, and the diameter of the vacuum outer tube 3 can be further reduced. Can do.

例えば、図2に示すように、内部配管5(管7及び管9)の呼び径が100Aであり、管9の外周面に設置するベローズ11に呼び径125Aのものを用いた場合、ベローズ11の外径はd1=168mmとなる。そして、拡径部7aと管9の間隙にベローズ11を設置するためには拡径部7aの外径を189mm程度に設定すればよい。そして、接続部材17の外径d1(図1)も拡径部7aの外径と同程度にすることができるので、真空外管3には呼び径200A(od216.3mm)のものを用いることができる。 For example, as shown in FIG. 2, when the nominal diameter of the internal pipe 5 (the pipe 7 and the pipe 9) is 100A, and the bellows 11 installed on the outer peripheral surface of the pipe 9 has a nominal diameter of 125A, the bellows 11 The outer diameter is d 1 = 168 mm. In order to install the bellows 11 in the gap between the enlarged diameter portion 7a and the tube 9, the outer diameter of the enlarged diameter portion 7a may be set to about 189 mm. Since the outer diameter d 1 (FIG. 1) of the connecting member 17 can be made substantially equal to the outer diameter of the enlarged diameter portion 7a, the vacuum outer tube 3 having a nominal diameter of 200A (od216.3 mm) is used. be able to.

さらに、内部配管構造1は、管7と管9に発生する推力を受け止める推力受け止め部材13として、管9の外周面に立設された支持部15と、支持部15と管7の拡径部7aとを接続する接続部材17が設けられている。そのため、内部配管構造1においては、従来の内部配管構造61(図5)とは異なり、真空外管3と内部配管5との間での固体熱伝導を生じさせるものではない。   Further, the internal piping structure 1 includes a supporting portion 15 erected on the outer peripheral surface of the tube 9 as a thrust receiving member 13 that receives the thrust generated in the tubes 7 and 9, and a diameter increasing portion of the supporting portion 15 and the tube 7. A connecting member 17 is provided to connect 7a. Therefore, unlike the conventional internal piping structure 61 (FIG. 5), the internal piping structure 1 does not cause solid heat conduction between the vacuum outer tube 3 and the internal piping 5.

以上より、本実施の形態1に係る真空断熱配管の内部配管構造1においては、極低温流体を流通させたときに内部配管5に生じる熱収縮をベローズ11により吸収するとともに、真空外管3から内部配管5への入熱を増加させずに真空外管3の径を小型化することができる。   As described above, in the internal piping structure 1 of the vacuum heat insulating piping according to the first embodiment, the thermal contraction generated in the internal piping 5 when the cryogenic fluid is circulated is absorbed by the bellows 11 and from the vacuum outer tube 3. The diameter of the vacuum outer tube 3 can be reduced without increasing the heat input to the internal piping 5.

なお、内部配管構造1においては、内部配管5に極低温流体が流通する場合、管7と管9はそれぞれ図2中の矢印に示す方向に熱収縮する。このとき、接続部材17は拡径部7aの先端7bと支持部15との間を接続されているため(図2参照)、ベローズ11は、管7の熱収縮の影響は受けず、管7の熱収縮のみにより収縮することになる。   In the internal piping structure 1, when a cryogenic fluid flows through the internal piping 5, the pipe 7 and the pipe 9 are thermally contracted in directions indicated by arrows in FIG. 2, respectively. At this time, since the connection member 17 is connected between the tip 7b of the enlarged diameter portion 7a and the support portion 15 (see FIG. 2), the bellows 11 is not affected by the thermal contraction of the tube 7, and the tube 7 It shrinks only by heat shrinkage.

そのため、内部配管構造1においては、管9の先端9aと支持部15との間が熱収縮を考慮するスパン長となり、該スパン長の変化量がベローズ11による吸収量となる。これに対し、拡径部7aの先端7bと内管サポート19との間(長さL1)、熱収縮により小さくなり、該熱収縮は、内管サポート19と真空外管3との間のクリアランスや、管9の曲げで吸収される。 Therefore, in the internal piping structure 1, the span length between the tip 9a of the tube 9 and the support portion 15 takes heat shrinkage into account, and the amount of change in the span length is the amount absorbed by the bellows 11. On the other hand, between the tip 7b of the enlarged diameter portion 7a and the inner tube support 19 (length L 1 ), the heat shrinkage is reduced by heat shrinkage. It is absorbed by the clearance or bending of the tube 9.

よって、図1に示す管7のような曲がり部を有する内部配管5にあっては、熱収縮が吸収されない範囲を少なくするために、管7と管9との間にベローズ11を設ける位置を可能な限り管7の曲がり部の近傍とすることが望ましい。   Therefore, in the internal pipe 5 having a bent portion like the pipe 7 shown in FIG. 1, the position where the bellows 11 is provided between the pipe 7 and the pipe 9 in order to reduce the range in which the heat shrinkage is not absorbed. It is desirable to be as close to the bent portion of the tube 7 as possible.

もっとも、本実施の形態1に係る内部配管構造は、一方の管7と他方の管9のいずれについても、拡径部7aの近傍に図1に示すようなエルボを有するものに限らず、管7と管9の双方とも直管形状のものであってもよい。   However, the internal piping structure according to the first embodiment is not limited to the one having the elbow as shown in FIG. 1 in the vicinity of the enlarged diameter portion 7a for both the one pipe 7 and the other pipe 9. Both the pipe 7 and the pipe 9 may have a straight pipe shape.

本実施の形態1に係る内部配管構造が直管形状の管と管とからなる内部配管を備えたものである場合、直管形状の管を複数繋げることで内部配管の全長を長くすることができる。   When the internal piping structure according to the first embodiment includes an internal pipe composed of straight pipes and pipes, the length of the internal pipe can be increased by connecting a plurality of straight pipes. it can.

なお、接続部材17の材質については、上記の説明ではインバー合金を用いたものであったが、冷却されても熱収縮が小さい低熱膨張率の部材であればよい(後述の実施形態2においても同様)。   In addition, about the material of the connection member 17, although it was what used the Invar alloy in said description, what is necessary is just a member of the low thermal expansion coefficient with a small thermal contraction even if it cools. The same).

また、接続部材17の形状については、タイロッドボルトのように棒状の部材に限るものではなく、管状の部材であってもよく、その形状については特に限定はない。もっとも、接続部材17を管状の部材とすることで、軸方向におけるたわみを防止することができて好ましい(後述の実施形態2においても同様)。   Moreover, about the shape of the connection member 17, it is not restricted to a rod-shaped member like a tie rod bolt, A tubular member may be sufficient, and there is no limitation in particular about the shape. However, it is preferable that the connecting member 17 be a tubular member because it is possible to prevent deflection in the axial direction (the same applies to the second embodiment described later).

また、上記の説明において、接続部材17は拡径部7aの先端7bに接続するものであったが、接続部材17と拡径部7aの接続位置は先端7bに限るものではなく、拡径部7aの任意の位置であってもよい。   In the above description, the connecting member 17 is connected to the tip 7b of the enlarged diameter portion 7a. However, the connection position of the connecting member 17 and the enlarged diameter portion 7a is not limited to the distal end 7b. It may be an arbitrary position of 7a.

さらに、拡径部7aにおいて管7と管9との間に設ける間隙は、ベローズ11が収縮可能に設置されるものとし、管9の外周面と拡径部7aの内周面とによりベローズ11の収縮がガイド可能となるように前記間隙が設定されていることがより好ましい(後述の実施形態2においても同様)。   Further, the gap provided between the tube 7 and the tube 9 in the enlarged diameter portion 7a is such that the bellows 11 can be contracted, and the bellows 11 is formed by the outer peripheral surface of the tube 9 and the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion 7a. It is more preferable that the gap is set so that the shrinkage can be guided (the same applies to the second embodiment described later).

なお、本実施の形態1に係る内部配管構造1において極低温流体が流れる方向は、管9から管7に流れる方向、又は、管7から管9に流れる方向のどちらであってもよいが、圧力損失の観点からは、拡径部7aに挿入されている管9から管7に流れる方向の方が好ましい(後述の実施形態2においても同様)。   In the internal piping structure 1 according to the first embodiment, the direction in which the cryogenic fluid flows may be either the direction from the pipe 9 to the pipe 7 or the direction from the pipe 7 to the pipe 9. From the viewpoint of pressure loss, the direction from the tube 9 inserted into the enlarged diameter portion 7a to the tube 7 is preferable (the same applies to the second embodiment described later).

<実施の形態2>
本実施の形態2に係る真空断熱配管の内部配管構造21は、図3に示すように、真空外管3の内部に設置されて極低温流体が流通する内部配管5と、内部配管5を構成する一方の管7と他方の管9との間に設けられたベローズ11と、内部配管5に極低温流体が流通するときの内圧により内部配管5に発生する推力を受け止める推力受け止め部材23とを備え、推力受け止め部材23は、支持部25及び支持部27と接続部材29とからなるものである。
ここで、内部配管構造21における管7、管9、ベローズ11は、前述した実施の形態1に係る内部配管構造1と同様であるため、以下、推力受け止め部材23について説明する。
<Embodiment 2>
As shown in FIG. 3, the internal piping structure 21 of the vacuum heat insulating piping according to the second embodiment includes an internal piping 5 that is installed inside the vacuum outer tube 3 and through which a cryogenic fluid flows, and an internal piping 5. A bellows 11 provided between one pipe 7 and the other pipe 9 and a thrust receiving member 23 that receives the thrust generated in the internal pipe 5 by the internal pressure when the cryogenic fluid flows through the internal pipe 5. The thrust receiving member 23 includes a support portion 25, a support portion 27, and a connection member 29.
Here, since the pipe 7, the pipe 9, and the bellows 11 in the internal piping structure 21 are the same as those in the internal piping structure 1 according to the first embodiment described above, the thrust receiving member 23 will be described below.

推力受け止め部材23は、管7の外周面に立設された支持部25と、管9の外周面に立設された支持部27と、支持部25と支持部27とを接続する接続部材29とを備えてなり、管7と管9に極低温流体が流通したときの内圧による推力(図2参照)を受け止めるものである。   The thrust receiving member 23 includes a support portion 25 erected on the outer peripheral surface of the tube 7, a support portion 27 erected on the outer peripheral surface of the tube 9, and a connection member 29 that connects the support portion 25 and the support portion 27. And receives the thrust (see FIG. 2) due to the internal pressure when the cryogenic fluid flows through the pipe 7 and the pipe 9.

支持部25及び支持部27は、内部配管5の軸方向において拡径部7aを挟んで管7と管9のそれぞれの外周面に立設されている。
接続部材29は、支持部25と支持部27とを接続し、管7と管9に極低温流体が流通したときの内圧による推力を受け止めるものである。
The support part 25 and the support part 27 are erected on the outer peripheral surfaces of the pipe 7 and the pipe 9 with the diameter-expanded part 7 a interposed therebetween in the axial direction of the internal pipe 5.
The connection member 29 connects the support part 25 and the support part 27 and receives thrust generated by internal pressure when the cryogenic fluid flows through the pipe 7 and the pipe 9.

接続部材29としては、例えばタイロッドボルトを用いることができ、該タイロッドボルトの両端を支持部25及び支持部27にネジ等により接合すればよい。   As the connection member 29, for example, a tie rod bolt can be used, and both ends of the tie rod bolt may be joined to the support portion 25 and the support portion 27 with screws or the like.

また、本実施の形態2では、接続部材29は、その材質をインバー合金とするのが好ましい。インバー合金を用いることで、内部配管5を流通する極低温流体によって接続部材29が冷却されて熱収縮しないので、支持部25との支持部27との間のスパン長の変化をより確実に防止できる。   In the second embodiment, the connecting member 29 is preferably made of an Invar alloy. By using the Invar alloy, the connection member 29 is cooled by the cryogenic fluid flowing through the internal pipe 5 and does not thermally contract, so that the span length between the support portion 25 and the support portion 27 can be prevented more reliably. it can.

次に、本実施の形態2に係る内部配管構造21による作用効果について、前述した従来の内部配管構造31(図4)と対比することにより説明する。   Next, the effect by the internal piping structure 21 which concerns on this Embodiment 2 is demonstrated by contrasting with the conventional internal piping structure 31 (FIG. 4) mentioned above.

従来の内部配管構造31は、管37と管39の熱収縮をベローズ41の伸長により吸収するものであるが、管37と管39に極低温流体が流通すると支持部45、47を通じてタイロッドボルト49自体が冷却される。そして、一般的にタイロッドボルト49にはステンレス製のものが用いられているため、タイロッドボルト49が冷却されると収縮するので、該収縮によって内部配管35に応力集中を与えない対策が必要となる。   The conventional internal piping structure 31 absorbs the thermal contraction of the pipes 37 and 39 by the extension of the bellows 41, but when a cryogenic fluid flows through the pipes 37 and 39, the tie rod bolt 49 passes through the support portions 45 and 47. It cools itself. In general, since the tie rod bolt 49 is made of stainless steel, it shrinks when the tie rod bolt 49 is cooled. Therefore, it is necessary to take measures to prevent stress concentration on the internal pipe 35 due to the shrinkage. .

具体的には、支持部45、47を可能な限り長くして内部配管35の外周面に取り付けられている根元部とタイロッドボルト49が接続される先端部との温度差を確保することが行なわれている。これに加えて、支持部45、47とタイロッドボルト49との間の熱伝導を制限するために断熱材51を設置したり、内部配管35の外周面とタイロッドボルト49との間の熱伝達を抑制するために内部配管35の外周面側に積層断熱材が設置される場合がある。   Specifically, the support portions 45 and 47 are made as long as possible to secure a temperature difference between the root portion attached to the outer peripheral surface of the internal pipe 35 and the tip portion to which the tie rod bolt 49 is connected. It is. In addition to this, a heat insulating material 51 is installed in order to limit the heat conduction between the support portions 45 and 47 and the tie rod bolt 49, and heat transfer between the outer peripheral surface of the internal pipe 35 and the tie rod bolt 49 is performed. In order to suppress, a laminated heat insulating material may be installed on the outer peripheral surface side of the internal pipe 35.

しかしながら、支持部45、47を長くすることにより、タイロッドボルト49で接続された内部配管35を収容する真空外管33の径を大きくすることが必要となる。例えば、例えば図4に示す内部配管構造31においては、呼び径100Aの内部配管35に対して支持部45、47を介して設けられたタイロッドボルト49を含めた外径は270mm程度であり、真空外管33には呼び径300Aのものが選定されており、タイロッドボルトの分だけ真空外管の径がより大きくなっている。   However, it is necessary to increase the diameter of the vacuum outer tube 33 that houses the internal pipe 35 connected by the tie rod bolt 49 by elongating the support portions 45 and 47. For example, in the internal piping structure 31 shown in FIG. 4, for example, the outer diameter including the tie rod bolts 49 provided via the support portions 45 and 47 with respect to the internal piping 35 having a nominal diameter of 100A is about 270 mm, and the vacuum The outer tube 33 having a nominal diameter of 300A is selected, and the diameter of the vacuum outer tube is larger by the amount of the tie rod bolt.

また、支持部45、47を長くすることは、タイロッドボルト49が熱収縮したときにの支持部45、47における曲げモーメントが大きくなってしまうことになり、構造上、好ましくない。   In addition, it is not preferable to lengthen the support portions 45 and 47 because the bending moment at the support portions 45 and 47 when the tie rod bolt 49 is thermally contracted increases.

そこで、内部配管35に立設される支持部45、47を必要以上に長くせずに真空外管33を小型化するためには、タイロッドボルト49に熱膨張率が小さい材質のものを用いることで、タイロッドボルト49を内部配管35に近づけて設置することができ、真空外管を小型化することが可能となる。   Therefore, in order to reduce the size of the vacuum outer tube 33 without making the support portions 45 and 47 erected on the internal pipe 35 longer than necessary, the tie rod bolt 49 should be made of a material having a low coefficient of thermal expansion. Thus, the tie rod bolt 49 can be installed close to the internal pipe 35, and the vacuum outer pipe can be downsized.

しかしながら、内部配管構造31においては、管37及び管39とベローズ41により極低温流体が流通する流路Fが形成されており、前述のとおり、ベローズ41の内面に極低温流体は接触することで圧力損失が大きくなってしまう。そこで、ベローズ41における圧力損失の影響を直管である管37及び管39とほぼ等しくするために、ベローズ41には管37及び管39よりも径が大きいものが用いられている。   However, in the internal piping structure 31, the flow path F through which the cryogenic fluid flows is formed by the pipe 37 and the pipe 39 and the bellows 41, and the cryogenic fluid is in contact with the inner surface of the bellows 41 as described above. Pressure loss will increase. Therefore, in order to make the influence of the pressure loss in the bellows 41 almost equal to that of the pipes 37 and 39 which are straight pipes, the bellows 41 having a diameter larger than that of the pipes 37 and 39 is used.

例えば、図4に示すように、呼び径100Aの内部配管に対して、呼び径125Aのベローズ41が例示されている。そのため、仮に接続部材としてのタイロッドボルト49に熱膨張率の小さい部材を用いたとしても、タイロッドボルト49の設置位置(支持部45、47の高さ)はベローズ41の径に左右されることになり、真空外管33を小型化できる範囲には制限があった。   For example, as shown in FIG. 4, a bellows 41 having a nominal diameter of 125A is illustrated for an internal pipe having a nominal diameter of 100A. Therefore, even if a member having a small coefficient of thermal expansion is used for the tie rod bolt 49 as the connecting member, the installation position of the tie rod bolt 49 (the height of the support portions 45 and 47) depends on the diameter of the bellows 41. Therefore, the range in which the vacuum outer tube 33 can be reduced is limited.

これに対し、本実施の形態2に係る内部配管構造21においては、ベローズ11は、管9の端部の外周面に沿って管7と管9との間隙に設置されているために極低温流体の流路Fに面していない。そのため、ベローズ11における圧力損失を考慮する必要がなく、ベローズ11の径を内部配管5の外径程度まで小さくすることが可能となる。これにより、接続部材17の外径d2(図3)を拡径部7aの外径程度にすることができ、従来の内部配管構造31よりも小型化することが可能となる。 On the other hand, in the internal piping structure 21 according to the second embodiment, the bellows 11 is disposed in the gap between the pipe 7 and the pipe 9 along the outer peripheral surface of the end portion of the pipe 9, so that the cryogenic temperature is low. It does not face the fluid flow path F. Therefore, it is not necessary to consider the pressure loss in the bellows 11, and the diameter of the bellows 11 can be reduced to about the outer diameter of the internal pipe 5. As a result, the outer diameter d 2 (FIG. 3) of the connecting member 17 can be made approximately equal to the outer diameter of the enlarged diameter portion 7 a, and can be made smaller than the conventional internal piping structure 31.

以上より、本実施の形態2に係る真空断熱配管の内部配管構造21においても、極低温流体を流通させたときに内部配管5に生じる熱収縮をベローズ11により吸収するとともに、真空外管の径を小さくして小型化することができる。   As described above, also in the internal piping structure 21 of the vacuum heat insulating piping according to the second embodiment, the thermal contraction generated in the internal piping 5 when the cryogenic fluid is circulated is absorbed by the bellows 11 and the diameter of the vacuum outer tube. Can be reduced in size.

なお、内部配管構造21において、管7と管9とを拡径部7a及びベローズ11を介して接続する位置は、接続部材17の両端が固定される支持部45と支持部47との間であればよく、管7と管9とを接続する位置を変更しても、支持部45、47同士の間における内部配管5の熱収縮をベローズ11により吸収させることができる。   In the internal piping structure 21, the position where the pipe 7 and the pipe 9 are connected via the enlarged diameter part 7 a and the bellows 11 is between the support part 45 and the support part 47 where both ends of the connection member 17 are fixed. The bellows 11 can absorb the thermal contraction of the internal pipe 5 between the support portions 45 and 47 even if the position where the pipe 7 and the pipe 9 are connected is changed.

また、支持部25、27は、外周面に腕状の部材を立設されたものや、フランジのように円板状のものを外周面に立設させたものであってもよい。   Further, the support portions 25 and 27 may be ones in which arm-shaped members are erected on the outer peripheral surface, or disk-shaped ones such as flanges are erected on the outer peripheral surface.

なお、図3に示す管7は、略垂直に立ち上がって拡径部7a側が水平方向に曲げられた曲がり部(エルボ)を有する形状となっている。この場合、支持部25と支持部27との間の熱収縮はベローズ11により吸収されるが、管7における曲がり部(図3中のL2の範囲)の熱収縮は、管7を支持する内管サポート19と真空外管3とのクリアランス、あるいは管7の曲り部における曲げにより吸収される。 Note that the tube 7 shown in FIG. 3 has a shape that has a bent portion (elbow) that rises substantially vertically and is bent in the horizontal direction on the enlarged diameter portion 7a side. In this case, the heat shrinkage between the support portion 25 and the support portion 27 is absorbed by the bellows 11, but the heat shrinkage of the bent portion (range L 2 in FIG. 3) in the tube 7 supports the tube 7. It is absorbed by the clearance between the inner tube support 19 and the vacuum outer tube 3 or by bending at the bent portion of the tube 7.

もっとも、本発明は、内部配管5である一方の管7と他方の管9のいずれについても、拡径部7aの近傍に図3に示すようなエルボを有するものであるか否かによって本発明の効果に差異が生じるものではなく、管7と管9の双方とも直管形状のものであってもよい。そして、直管形状の内部配管を用いて全長を長くする場合においては、本実施の形態2に係る内部配管構造を複数繋げればよい。   However, the present invention depends on whether each of the one pipe 7 and the other pipe 9 that are the internal pipes 5 has an elbow as shown in FIG. 3 in the vicinity of the enlarged diameter portion 7a. However, both the pipe 7 and the pipe 9 may have a straight pipe shape. And when lengthening a full length using straight pipe-shaped internal piping, what is necessary is just to connect two or more internal piping structures which concern on this Embodiment 2. FIG.

1 真空断熱配管の内部配管構造
3 真空外管
5 内部配管
7 管
7a 拡径部
7b 先端
9 管
9a 管端
11 ベローズ
13 推力受け止め部材
15 支持部
17 接続部材
19 内管サポート
21 真空断熱配管の内部配管構造
23 推力受け止め部材
25、27 支持部
29 接続部材
31 真空断熱配管の内部配管構造(従来例)
33 真空外管
35 内部配管
37、39 管
41 ベローズ
43 推力受け止め部材
45、47 支持部
49 タイロッドボルト
51 断熱材
61 真空断熱配管の内部配管構造(従来例)
63 内側ストッパー
65 外側ストッパー
67 推力受け止め部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal piping structure of vacuum heat insulation piping 3 Vacuum outer pipe 5 Internal piping 7 Pipe 7a Expanding part 7b Tip 9 Pipe 9a Pipe end 11 Bellows 13 Thrust receiving member 15 Support part 17 Connection member 19 Inner pipe support 21 Inside of vacuum insulation pipe Piping structure 23 Thrust receiving member 25, 27 Support part 29 Connection member 31 Internal piping structure of vacuum heat insulating piping (conventional example)
33 Vacuum outer pipe 35 Internal pipe 37, 39 Pipe 41 Bellows 43 Thrust receiving member 45, 47 Support part 49 Tie rod bolt 51 Heat insulation 61 Internal pipe structure of vacuum heat insulation pipe (conventional example)
63 Inner stopper 65 Outer stopper 67 Thrust receiving member

Claims (6)

真空に保持した真空外管の内部に設置されて極低温流体が流通する内部配管と、該内部配管を構成する管と管との間に設けられ、前記内部配管に極低温流体が流通する際に生じる該内部配管の熱収縮を吸収するベローズと、前記内部配管に極低温流体が流通するときの内圧により該内部配管に発生する推力を受け止める推力受け止め部材とを備えた真空断熱配管の内部配管構造であって、
前記内部配管の一方の管は、その端部側において拡径した拡径部を有し、
前記内部配管の他方の管は、その端部が前記一方の管の拡径部に所定の間隙を設けて挿入され、
前記ベローズは、前記拡径部に挿入された他方の管の端部の外周面に沿って配設され、かつ、その各端部が前記他方の管の管端と前記拡径部の先端に接続されていることを特徴とする真空断熱配管の内部配管構造。
An internal pipe that is installed inside a vacuum outer pipe held in a vacuum and through which a cryogenic fluid flows, and a pipe that constitutes the internal pipe is provided between the pipes, and when the cryogenic fluid flows through the internal pipe An internal pipe of a vacuum heat insulating pipe comprising a bellows that absorbs heat shrinkage of the internal pipe that occurs in the internal pipe and a thrust receiving member that receives a thrust generated in the internal pipe by an internal pressure when a cryogenic fluid flows through the internal pipe Structure,
One pipe of the internal pipe has a diameter-expanded portion that is diameter-expanded on the end side,
The other pipe of the internal pipe has its end inserted into the enlarged diameter part of the one pipe with a predetermined gap,
The bellows is disposed along the outer peripheral surface of the end portion of the other tube inserted into the enlarged diameter portion, and each end portion thereof is at the tube end of the other tube and the distal end of the enlarged diameter portion. Internal piping structure of vacuum insulation piping characterized by being connected.
前記推力受け止め部材は、前記拡径部に挿入される前記他方の管の外周面に立設された支持部と、該支持部と前記拡径部とを接続する接続部材とを備えてなるものであることを特徴とする請求項1記載の真空断熱配管の内部配管構造。   The thrust receiving member includes a support portion erected on the outer peripheral surface of the other pipe inserted into the enlarged diameter portion, and a connection member that connects the support portion and the enlarged diameter portion. The internal piping structure of the vacuum heat insulating piping according to claim 1, wherein: 前記推力受け止め部材は、前記拡径部を挟んで前記一方の管と前記他方の管それぞれの外周面に立設された支持部と、該支持部同士を接続する接続部材とを備えてなるものであることを特徴とする請求項1記載の真空断熱配管の内部配管構造。   The thrust receiving member is provided with a support portion erected on the outer peripheral surface of each of the one tube and the other tube with the enlarged diameter portion interposed therebetween, and a connection member that connects the support portions to each other. The internal piping structure of the vacuum heat insulating piping according to claim 1, wherein: 前記接続部材は、その材質がインバー合金であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の真空断熱配管の内部配管構造。 The internal connection structure of the vacuum heat insulation pipe according to any one of claims 1 to 3, wherein the connecting member is made of an Invar alloy. 前記接続部材は、管状の部材であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の真空断熱配管の内部配管構造。   The internal piping structure of the vacuum heat insulating piping according to any one of claims 1 to 4, wherein the connecting member is a tubular member. 前記一方の管と前記他方の管との間に設けられた前記間隙は、前記ベローズの収縮をガイド可能に設定されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の真空断熱配管の内部配管構造。   6. The gap according to claim 1, wherein the gap provided between the one tube and the other tube is set so as to be able to guide the contraction of the bellows. Internal piping structure of vacuum insulation piping.
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