JPH071593Y2 - 極低温流体移送用配管の継手構造 - Google Patents
極低温流体移送用配管の継手構造Info
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- JPH071593Y2 JPH071593Y2 JP1563590U JP1563590U JPH071593Y2 JP H071593 Y2 JPH071593 Y2 JP H071593Y2 JP 1563590 U JP1563590 U JP 1563590U JP 1563590 U JP1563590 U JP 1563590U JP H071593 Y2 JPH071593 Y2 JP H071593Y2
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 23
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 10
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- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Thermal Insulation (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、液体水素、液体ヘリウム等の極低温流体を移
送する極低温流体移送用配管に係り、特に、その配管同
志あるいは配管を容器ノズルとの継手部を改良した極低
温流体移送用配管の継手構造に関する。
送する極低温流体移送用配管に係り、特に、その配管同
志あるいは配管を容器ノズルとの継手部を改良した極低
温流体移送用配管の継手構造に関する。
［従来の技術］ 一般に、液体水素、液体ヘリウム等の極低温流体の移送
には、外部からの入熱によって移送管内の極低温流体が
蒸発し、これが原因で生ずる配管の振動や熱損失を低減
するために第２図に示すような構造の配管が用いられて
いる。
には、外部からの入熱によって移送管内の極低温流体が
蒸発し、これが原因で生ずる配管の振動や熱損失を低減
するために第２図に示すような構造の配管が用いられて
いる。
図示するように、この移送管ａは上記極低温流体を実質
的に移送する内管ｂと、この内管ｂを覆うように所定の
空間を隔てた外管ｃとからなる二重管構造となってい
る。そして、この内管ｂと外管ｃの空間を真空状態とし
た真空断熱層ｄを形成して構成されている。
的に移送する内管ｂと、この内管ｂを覆うように所定の
空間を隔てた外管ｃとからなる二重管構造となってい
る。そして、この内管ｂと外管ｃの空間を真空状態とし
た真空断熱層ｄを形成して構成されている。
従って、移送管ａ外部から内管ｂへ侵入する外部入熱
は、この真空断熱層ｄによって断熱され、内管ｂを流れ
る極低温流体に対しての熱影響が低減されることにな
る。
は、この真空断熱層ｄによって断熱され、内管ｂを流れ
る極低温流体に対しての熱影響が低減されることにな
る。
また、このような断熱性を有する移送管ａ同志を接続す
る継手の構造として、継手部における外部入熱を低減す
るために、図示するようなバイオネット継手構造ｅが用
いられている。
る継手の構造として、継手部における外部入熱を低減す
るために、図示するようなバイオネット継手構造ｅが用
いられている。
このバイオネット継手構造ｅは一方の移送管a1の内管b1
の端部を折り返して二重管構造にした雄形バイオネット
筒ｆと、この折り返し端部から外管c1を横断するように
移送管a1の径方向外方へ延出された第一フランジｇと、
他方の移送管a2の内管b2を上記雄形バイオネット筒ｆが
挿入できるように、これよりも若干大径に拡管して成形
した雌形バイオネット筒ｈと、この端部から外管c2を横
断するように移送管a2の径方向外方へ延出された第二フ
ランジｉとから主に構成されている。
の端部を折り返して二重管構造にした雄形バイオネット
筒ｆと、この折り返し端部から外管c1を横断するように
移送管a1の径方向外方へ延出された第一フランジｇと、
他方の移送管a2の内管b2を上記雄形バイオネット筒ｆが
挿入できるように、これよりも若干大径に拡管して成形
した雌形バイオネット筒ｈと、この端部から外管c2を横
断するように移送管a2の径方向外方へ延出された第二フ
ランジｉとから主に構成されている。
従って、移送管a1、a2同志を接続すべく上記第一フラン
ジｇと第二フランジｉとをＯリングＫを挾んでボルトｊ
等の締結具で接合すると、上記雌形バイオネット筒ｈに
雄形バイオネット筒ｆが挿入されてそれぞれの移送管a
1、a2の内管b1、b2内が連通することになる。この際、
雄形バイオネット筒ｆとこれより若干径大に成形された
雌形バイオネット筒ｈとの間隙１にシールｍを通って内
管b1、b2内の極低温流体が侵入し、気化してここに滞留
することになる。
ジｇと第二フランジｉとをＯリングＫを挾んでボルトｊ
等の締結具で接合すると、上記雌形バイオネット筒ｈに
雄形バイオネット筒ｆが挿入されてそれぞれの移送管a
1、a2の内管b1、b2内が連通することになる。この際、
雄形バイオネット筒ｆとこれより若干径大に成形された
雌形バイオネット筒ｈとの間隙１にシールｍを通って内
管b1、b2内の極低温流体が侵入し、気化してここに滞留
することになる。
従って、このバイオネット筒f,hの存在により外気から
の侵入熱経路が長くなり、極低温流体に対する熱影響が
低減されることになる。
の侵入熱経路が長くなり、極低温流体に対する熱影響が
低減されることになる。
［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、例えば、外気温度が20℃の場合、継手部
からの入熱と極低温流体である液体ヘリウム（大気圧下
で−269℃）との温度差は約290℃と極めて大きな温度差
を有しており、上記バイオネット継手によっても断熱効
果が充分とはいえなかった。すなわち、極低温流体が移
送管内を移送する際、この継手部を介して外部の熱が入
熱し、移送管内で極低温流体が蒸発したBOG（Boil Off
Gas）によって、移送管の振動を生じたり、蒸発ロスが
生じる問題があった。
からの入熱と極低温流体である液体ヘリウム（大気圧下
で−269℃）との温度差は約290℃と極めて大きな温度差
を有しており、上記バイオネット継手によっても断熱効
果が充分とはいえなかった。すなわち、極低温流体が移
送管内を移送する際、この継手部を介して外部の熱が入
熱し、移送管内で極低温流体が蒸発したBOG（Boil Off
Gas）によって、移送管の振動を生じたり、蒸発ロスが
生じる問題があった。
以上の事情を考慮して創案された本考案の目的は、上記
継手部を液体窒素等によって冷却し、極低温流体との温
度差を小さくして、熱損失を低減すると共に、継手部の
着霜を防止する極低温流体移送用配管の継手構造を提供
するものである。
継手部を液体窒素等によって冷却し、極低温流体との温
度差を小さくして、熱損失を低減すると共に、継手部の
着霜を防止する極低温流体移送用配管の継手構造を提供
するものである。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するためには本考案は、液体水素、液体
ヘリウム等の極低温流体を移送する内管を外管で覆うと
共に、その間を真空状態とし、上記外管をフランジで接
続すると共に、そのフランジに内管同志を接続するバイ
オネット継手を設けた極低温流体移送用配管の継手構造
において、外管内の真空空間に液体窒素を流入する中管
を設け、該中管と上記フランジを熱伝導のためのサーマ
ルアンカによって連結し、さらに、該サーマルアンカ外
周のフランジに該フランジの径方向の熱切りを行うスリ
ーブを設けて構成されている ［作用］ 本考案は以上のような構成にしたので、液体ヘリウム等
の極低温流体が一方の移送管より継手部を通って他方の
移送管または容器へ移送する際に、継手部を中管内に流
入している液体窒素によってサーマルアンカを介して冷
却しており、極低温流体への入熱を極めて小さくしてい
る。また、継手部を液体窒素で冷却することによって継
手部に霜が着く虞があるが、継手部フランジに設けられ
たスリーブによって断熱しているので、継手部への着霜
を防止している。
ヘリウム等の極低温流体を移送する内管を外管で覆うと
共に、その間を真空状態とし、上記外管をフランジで接
続すると共に、そのフランジに内管同志を接続するバイ
オネット継手を設けた極低温流体移送用配管の継手構造
において、外管内の真空空間に液体窒素を流入する中管
を設け、該中管と上記フランジを熱伝導のためのサーマ
ルアンカによって連結し、さらに、該サーマルアンカ外
周のフランジに該フランジの径方向の熱切りを行うスリ
ーブを設けて構成されている ［作用］ 本考案は以上のような構成にしたので、液体ヘリウム等
の極低温流体が一方の移送管より継手部を通って他方の
移送管または容器へ移送する際に、継手部を中管内に流
入している液体窒素によってサーマルアンカを介して冷
却しており、極低温流体への入熱を極めて小さくしてい
る。また、継手部を液体窒素で冷却することによって継
手部に霜が着く虞があるが、継手部フランジに設けられ
たスリーブによって断熱しているので、継手部への着霜
を防止している。
［実施例］ 以下、本考案の一実施例を添付図面を従って説明する。
第１図に示すように、極低温流体を移送する移送管同志
の継手構造１は移送管２と、移送管３をバイオネット継
手８によって接続している。
の継手構造１は移送管２と、移送管３をバイオネット継
手８によって接続している。
尚、第１図は説明の便宜上、考案を移送管２側のみで実
施した例で説明する。
施した例で説明する。
図示するように移送管２及び３には軸心部に極低温流体
を移送するための内管4,4aを形成し、この内管4,4aの外
側にこれを囲繞するように所定の間隔を隔てて外管5,5a
が形成されており、この内管4,4aと外管5,5aの空間は断
熱のために真空とした真空断熱層6,6aが形成されてい
る。そして、この移送管２及び３はバイオネット継手８
によって接続されている。このバイオネット８は一方の
移送管２の内管４の端部を折り返して二重管構造にした
雄形バイオネットスリーブ4bと、この折り返し端部から
の外管５を横断するように移送管２の径方向外方へ延出
された第一フランジ９と、他方の移送管３の内管4aを上
記雄形バイオネットスリーブ4bが挿入できるように、こ
れよりも若干大径に拡管して成形した雌形バイオネット
スリーブ4cと、その端部から外管5aを横断するように移
送管３の径方向外方へ延出された第二フランジ10とから
主に構成されている。
を移送するための内管4,4aを形成し、この内管4,4aの外
側にこれを囲繞するように所定の間隔を隔てて外管5,5a
が形成されており、この内管4,4aと外管5,5aの空間は断
熱のために真空とした真空断熱層6,6aが形成されてい
る。そして、この移送管２及び３はバイオネット継手８
によって接続されている。このバイオネット８は一方の
移送管２の内管４の端部を折り返して二重管構造にした
雄形バイオネットスリーブ4bと、この折り返し端部から
の外管５を横断するように移送管２の径方向外方へ延出
された第一フランジ９と、他方の移送管３の内管4aを上
記雄形バイオネットスリーブ4bが挿入できるように、こ
れよりも若干大径に拡管して成形した雌形バイオネット
スリーブ4cと、その端部から外管5aを横断するように移
送管３の径方向外方へ延出された第二フランジ10とから
主に構成されている。
また、移送管２の内管４と外管５の空間の真空断熱層６
内には内管４外側にこれを囲繞するように所定の間隔を
隔てて中管７が設けられている。
内には内管４外側にこれを囲繞するように所定の間隔を
隔てて中管７が設けられている。
この中管７は径小の配管7aを径大の配管7bに挿通した二
重管構造をしており、内部に液体窒素等を流入するため
に配管7aと配管7bの端部を密閉して構成されており、こ
の中管７の端部には中管７と上記第一フランジ９を連結
するサーマルアンカ11が設けられている。
重管構造をしており、内部に液体窒素等を流入するため
に配管7aと配管7bの端部を密閉して構成されており、こ
の中管７の端部には中管７と上記第一フランジ９を連結
するサーマルアンカ11が設けられている。
また、移送管２の第一フランジ９には第一フランジ９の
径方向の熱切りを行う熱切りスリーブ12が設けられてい
る。この熱切りスリーブ12はサーマルアンカ11の外周で
あって、真空断熱層６内で配管12aを一重に折り返して
内部中空に成形されており、第一フランジ９からの入熱
を低減している。
径方向の熱切りを行う熱切りスリーブ12が設けられてい
る。この熱切りスリーブ12はサーマルアンカ11の外周で
あって、真空断熱層６内で配管12aを一重に折り返して
内部中空に成形されており、第一フランジ９からの入熱
を低減している。
そして、移送管２、３同志を接続すべく上記第一フラン
ジ９と第二フランジ10とをＯリング13を挾んでボルト14
等の締結具で接合すると、雌形バイオネットスリーブ4c
に雄形バイオネットスリーブ4bが挿入されて、それぞれ
の移送管２、３の内管４、4a内が挿通することになる。
この際、雄形バイオネットスリーブ4bの先端部はシール
15によって内管４、4aを密閉している。
ジ９と第二フランジ10とをＯリング13を挾んでボルト14
等の締結具で接合すると、雌形バイオネットスリーブ4c
に雄形バイオネットスリーブ4bが挿入されて、それぞれ
の移送管２、３の内管４、4a内が挿通することになる。
この際、雄形バイオネットスリーブ4bの先端部はシール
15によって内管４、4aを密閉している。
次に、本考案の作用について説明する。
図中矢印の如く液体ヘリウム等の極低温流体は内管内を
移送管２より継手部８を通って移送管３へ移送すること
になる。この際、継手部８の第一フランジ９および第二
フランジ10からの入熱は上記雌形バイオネットスリーブ
4cおよび雄形バイオネットスリーブ4bによって低減され
ることになり、入熱によるBOGの発生を小さく抑えるこ
とになるが、さらに第一フランジ９を中管７内に流入し
ている液体窒素によってサーマルアンカ11を介して冷却
しており、極低温流体への入熱を極めて小さくしてい
る。また、第一フランジ９を液体窒素で冷却することに
よって第一フランジ９に霜が着く虞があるが、第一フラ
ンジ９に設けられてスリーブ12によって断熱し、第一フ
ランジ９への着霜を防止している。
移送管２より継手部８を通って移送管３へ移送すること
になる。この際、継手部８の第一フランジ９および第二
フランジ10からの入熱は上記雌形バイオネットスリーブ
4cおよび雄形バイオネットスリーブ4bによって低減され
ることになり、入熱によるBOGの発生を小さく抑えるこ
とになるが、さらに第一フランジ９を中管７内に流入し
ている液体窒素によってサーマルアンカ11を介して冷却
しており、極低温流体への入熱を極めて小さくしてい
る。また、第一フランジ９を液体窒素で冷却することに
よって第一フランジ９に霜が着く虞があるが、第一フラ
ンジ９に設けられてスリーブ12によって断熱し、第一フ
ランジ９への着霜を防止している。
すなわち、外気温度が20℃の場合、極低温流体である液
体ヘリウム（大気圧下で−269℃）との温度差は約290℃
と極めて大きな温度差を有しており、上記バイオネット
継手によっても断熱効果が芳しくなかった。従って、中
管７内に流入させた液体窒素（大気圧下で−196℃）に
よって第一フランジ９を冷却して液体ヘリウムと第一フ
ランジ９の温度差を小さくして液体ヘリウムのBOGの発
生を低く抑えることが可能となった。
体ヘリウム（大気圧下で−269℃）との温度差は約290℃
と極めて大きな温度差を有しており、上記バイオネット
継手によっても断熱効果が芳しくなかった。従って、中
管７内に流入させた液体窒素（大気圧下で−196℃）に
よって第一フランジ９を冷却して液体ヘリウムと第一フ
ランジ９の温度差を小さくして液体ヘリウムのBOGの発
生を低く抑えることが可能となった。
［考案の効果］ 本考案は次の如き優れた効果を有する。
（１）BOGの発生を低減することによって、エネルギ効
率が向上すると共に、BOGによる配管の振動等を防止
し、信頼性が向上する。
率が向上すると共に、BOGによる配管の振動等を防止
し、信頼性が向上する。
（２）熱切りスリーブを設けることによって、フランジ
部の着霜を防止できる。
部の着霜を防止できる。
第１図は本考案の一実施例である極低温流体移送用配管
の継手構造の断面図、第２図は従来のバイオネット継手
構造を示す断面図である。 図中１は極低温流体移送用配管の継手構造、4,4a内管、
5,5aは外管、７は中管、８はバイオネット継手、9,10は
フランジ、11はサーマルアンカ、12はスリーブである。
の継手構造の断面図、第２図は従来のバイオネット継手
構造を示す断面図である。 図中１は極低温流体移送用配管の継手構造、4,4a内管、
5,5aは外管、７は中管、８はバイオネット継手、9,10は
フランジ、11はサーマルアンカ、12はスリーブである。
Claims (1)
- 【請求項１】液体水素、液体ヘリウム等の極低温流体を
移送する内管を外管で覆うと共に、その間を真空状態と
し、上記外管をフランジで接続すると共に、そのフラン
ジに内管同志を接続するバイオネット継手を設けた極低
温流体移送用配管の継手構造において、外管内の真空空
間に液体窒素を流入する中管を設け、該中管と上記フラ
ンジを熱伝導のためのサーマルアンカによって連結し、
さらに、該サーマルアンカ外周のフランジに該フランジ
の径方向の熱切りを行うスリーブを設けたことを特徴と
する極低温流体移送用配管の継手構造
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1563590U JPH071593Y2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 極低温流体移送用配管の継手構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1563590U JPH071593Y2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 極低温流体移送用配管の継手構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03107594U JPH03107594U (ja) | 1991-11-06 |
| JPH071593Y2 true JPH071593Y2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=31518929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1563590U Expired - Lifetime JPH071593Y2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 極低温流体移送用配管の継手構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071593Y2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101448240B1 (ko) * | 2013-04-26 | 2014-10-14 | 정우이앤이 주식회사 | 진공단열배관 |
| JP2016070374A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 川崎重工業株式会社 | 低温流体用真空断熱二重管の高断熱継手構造 |
| KR20190127285A (ko) * | 2018-05-04 | 2019-11-13 | 홍창덕 | 플랜지 구조체 및 이를 포함하는 진공 단열 배관 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3711369B2 (ja) * | 2001-10-02 | 2005-11-02 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | 極低温配管継手 |
| CN115539726A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-12-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于液氢输送的管道结构 |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP1563590U patent/JPH071593Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101448240B1 (ko) * | 2013-04-26 | 2014-10-14 | 정우이앤이 주식회사 | 진공단열배관 |
| JP2016070374A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 川崎重工業株式会社 | 低温流体用真空断熱二重管の高断熱継手構造 |
| KR20190127285A (ko) * | 2018-05-04 | 2019-11-13 | 홍창덕 | 플랜지 구조체 및 이를 포함하는 진공 단열 배관 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03107594U (ja) | 1991-11-06 |
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