JP2004181503A - Method for manufacturing elbow for air supply and discharge pipe, the elbow, and jig and tool - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボイラの給排気筒の配管材として使用される給排気筒用エルボとその製造方法、並びにその製造方法に用いる治工具に関する。
【0002】
【従来の技術】
灯油、天然ガス等を燃焼させて高温水、蒸気等を発生するボイラの給排気筒としては、2重管が採用されることが多い(例えば、特許文献1)。図5に示すように、2重管11は、小径管11aが大径管11bの中に配置されたものであり、そのコーナ部においては、2重管のエルボ(以下「2重の給排気筒用エルボ」という。)14が使用される。小径管11aの内径側は、ボイラ12によって熱された高温空気の排気路として使用され、小径管11aの外径側と大径管11bの内径側の管路は、外気の給気路として使用される。2重管11は、外観的に1本の管なので、配管工事に際して壁面13に明ける貫通穴は1つで済み、施工の簡略化を図ることができる等の利点がある。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−257312号公報(段落番号0011、第2図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
2重管11を通じてボイラ12に給入される外気は、ボイラ12が外気温を想定して設計されていることから、想定した温度範囲を超える空気の給入は燃焼効率の低減を招くため好ましくない。しかし、2重管11では、小径管11aと大径管11bの間を通って給入される外気は、小径管11aを伝って放熱される排気熱の影響を受けて昇温され易いため、ボイラ12の燃焼効率の悪化やボイラ12の寿命短縮化を招くという問題がある。
【0005】
一方、相互に異径の3つの小径管、中径管及び大径管が入れ子状に配置された3重管を使用し、小径管内を排気用管路、中径管と大径管の間を給気用管路とするとともに、小径管と中径管の間の空隙を排気用管路と給気用管路の間の断熱層として使用すれば、上記問題は解決すると本件発明者は考えた。
【0006】
ところが、3重管のコーナ部に使用する3重の給排気筒用エルボは製作が困難であることから、3重管を使用した配管構造を採用ことができなかった。すなわち、2重の給排気筒用エルボ14を製作するにあったっては、中間部に蛇腹が設けられた相互に異径の薄肉円筒を断面同芯円の入れ子状に配置して、その一端側を横架金具14dにて相互に溶接固定した後、薄肉円筒の両端部を掴んで蛇腹14aで所定角に屈曲させることで簡単に製作することができ、仮に小径管14bと大径管14cが多少偏芯したり変形したりしても容易に修正することができる。これに対し、3重の給排気筒用エルボの場合は、給気及び排気効率をある程度確保すると同時に十分な断熱効果を得るため、小径管と中径管の間の空隙厚さを厚くなり過ぎないように管径を設定し、なお且つ、その空隙厚さが周面に沿って均等になるように各管同士を配置することが必要である。したがって、上記したように3重の給排気筒の両端部を掴んで屈曲加工を施すだけでは、小径配管と中径配管の軸心が相互に偏芯して一部で接触したり、両端部で管の端口部の円形状が楕円に変形したりするため、結局周面に沿って均一となった空隙厚さを確保することが困難であった。また、屈曲加工後に各管の軸芯や変形を修正加工しょうとしても、3重の給排気筒用エルボの場合は、各管の修正加工は、その他の2本の管との相対位置関係に基づいて行う必要があるため、2重の給排気筒用エルボの場合のように容易に行うことはできなかった。
【0007】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ボイラ等の給排気筒を3重管方式とするために必要な3重の給排気筒用エルボを提供するとともに、その製造方法とその製造方法において使用する治工具を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の給排気筒用エルボの製造方法は、中間部に蛇腹が設けられた相互に異径の薄肉円筒からなる大径円筒、中径円筒及び小径円筒が断面同芯円の入れ子状に配置され、一端側同士が相互に横架金具によって固定された給排気筒用3重管を所定角度に屈曲する給排気筒用エルボの製造方法であって、前記大径円筒、中径円筒及び小径円筒のそれぞれに嵌め込まれるように断面同芯円の入れ子状に配置されて固定された3つの嵌込み円筒と、該3つの嵌込み円筒に固定されたハンドルとを備える治工具を2つ用い、前記治工具の一方を前記給排気筒用3重管の一端側に挿入嵌合し、前記治工具の他方を前記給排気筒用3重管の他端側に挿入嵌合し、前記給排気筒用3重管の両端側に挿入嵌合された何れか一方の前記治工具を所定場所に固定し、何れか他方の前記治工具を回転させることにより、前記給排気筒用3重管を前記蛇腹において所定の角度に屈曲させることを特徴としている。
【0009】
請求項2記載の給排気筒用エルボは、中間部に蛇腹が設けられた相互に異径の薄肉円筒からなる大径円筒、中径円筒及び小径円筒が断面同芯円の入れ子状に配置され、一端側同士が相互に横架金具によって固定された給排気筒用3重管が前記蛇腹において所定の角度に屈曲されてなることを特徴としている。
【0010】
請求項3記載の治工具は、断面同芯円状の入れ子状に配置された、相互に異径の薄肉円筒からなる大径円筒、中径円筒及び小径円筒の一端側のそれぞれに嵌め込まれるように断面同芯円の入れ子状に配置されて固定された3つの嵌込み円筒と、該3つの嵌込み円筒に固定されたハンドルと、を備えることを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る給排気筒用エルボ及びその製造方法、並びにその製造方法に使用する治工具について図面に基づき説明する。
【0012】
図1及び2に示すように、給排気筒用エルボ1は、中間部に蛇腹Wが設けられた相互に異径の薄肉円筒からなる大径円筒2、中径円筒3及び小径円筒4が断面同芯円の入れ子状に配置され、一端側同士が相互に横架金具5によって溶接固定された給排気筒用3重管が蛇腹Wにおいて所定の角度に屈曲加工されてなるものである。
【0013】
前記給排気筒用エルボ1を製造する場合、まず、図3に示すように、中間部に蛇腹Wが設けられた相互に異径の薄肉円筒からなる大径円筒2、中径円筒3及び小径円筒4を用意し、これら円筒2、3、4を同芯円の入れ子状に配置して、横架金具5にて小径円筒4と中径円筒3の一端側同士、及び中径円筒3と大径円筒2の同じ一端側同士を、内又は外周面に沿って等間隔に3個所以上溶接固定する。横架金具5としては、薄板が断面略ひの字状に折曲加工されてなるものが使用されているが、円筒同士を相互に上記状態で固定できるものであれば、図示形状に限定されない。しかし、管路の空気通過面積をできるだけ多く確保するためには、図示するように、板面を流路(配管の長手方向)に沿って配置した薄板状のものを使用することが好ましい。なお、前記蛇腹Wは、薄肉円筒2、3、4の屈曲を容易にするために設けられている。
【0014】
小径円筒4と中径円筒3との隙間は、中径円筒3と大径円筒2との隙間と比較して小さく設けられており、給気及び排気管路の断面積が多く確保されるような構造となっている。また、図示形状においては、大径円筒2と小径円筒4は、ほぼ同じ長さを有し、中径円筒3はこれら円筒2、4より少し短くなっているが、各円筒2、3、4の長さは、接続される相手配管との関係定まるものであり、この長さ関係に限定されない。例えば、これら円筒2、3、4の長さが全て同一である場合や中径円筒3が他の円筒2、4より長く突出していてもよい。なお、小径円筒4の一端部は先端側へ縮径した雄継手4aであり、また、大径円筒2の他端部も先端側へ縮径した雄継ぎ手2aであり、相手配管に嵌入される雄継手となっている(以下小径円筒4に雄側継手が形成されている方を「雄側」、その反対側を「雌側」という。)。
【0015】
次に、図4(a)に示すように、給排気筒用3重管6の雄側に第1の治工具7を、その雌側に第2の治工具8をそれぞれ挿入嵌合する。ここで、第1の治工具7は、給排気筒用3重管6の雄側の大径円筒2、中径円筒3及び小径円筒4のそれぞれに嵌め込まれるように断面同心円の入れ子状に配置された3つの嵌込み円筒7a、7b、7cと、これら嵌込み円筒の端部を相互に固定する嵌込み円筒固定板7dと、該嵌込み円筒固定板7dを介して3つの嵌込み円筒7a、7b、7cに一端側が固定された棒鋼からなる第1ハンドル7eと、を備えるものである。3つの嵌込み円筒7a、7b、7cは、給排気筒用3重管6の雄側の大径円筒2、中径円筒3及び小径円筒4の外周面に沿ってそれぞれ嵌め込まれる構造となっているが、中径円筒3、大径円筒4に対しては、小径円筒4のように前記雄側継手形状が設けられていないことから、嵌込み円筒7a、7bを大径円筒2、中径円筒3の内周面に沿ってそれぞれ嵌め込まれるような構造としてもよい。なお、3つの嵌込み円筒のうち最も内径側に配置された嵌込み円筒7cは、他の嵌込み円筒7a、7bより管長さが短くなっているが、これは、給排気筒用3重管6の雄側に設けられた前記横架金具5との干渉を避けるためであり、横架金具5の有無や横架金具5の取り付け位置に対応してその長さは決められる。
【0016】
一方、前記第2の治工具8は、給排気筒用3重管6の雌側の大径円筒2、中径円筒3及び小径円筒4のそれぞれに嵌め込まれるように断面同心円の入れ子状に配置された3つの嵌込み円筒8a、8b、8cと、これら嵌込み円筒の端部を相互に固定する嵌込み円筒固定板8dと、該嵌込み円筒固定板8dを介して3つの嵌込み円筒8a、8b、8cに一端が固定された所定長さの角鋼材等からなる第2ハンドル8eと、を備えるものである。3つの嵌込み円筒8a、8b、8cのうち最も内径側にある嵌込み円筒8cは、給排気筒用3重管6の雌側の小径円筒4の内周面に沿って嵌め込まれ、その他の嵌込み円筒8a、8bは、給排気筒用3重管6の雌側の大径円筒2、中径円筒3の外周面に沿ってそれぞれ嵌め込まれる構造となっている。なお、中径円筒3、小径円筒4に対しては、大径円筒2のように前記雄側継手形状が設けられていないことから、中間にある嵌込み円筒8bを中径円筒3の内周面に沿って、内径側にある嵌込み円筒8cを小径円筒4の外周面に沿ってそれぞれ嵌め込まれるような構造としてもよい。また、3つの嵌込み円筒8a、8b、8cは、内径側の円筒ほど管長さが若干短くなっている。このため、嵌込み円筒8a、8cと給排気筒用3重管6の雌側の大径円筒2、小径円筒4との嵌まり込み位置が前後し、嵌め込み作業の容易化が図られる。
【0017】
上記した図4(a)に示す状態、つまり、第1の治工具7及び第2の治工具8が給排気筒用3重管6の両側にそれぞれ挿入された状態から、第2の治工具8の角鋼材からなる第2のハンドル8eを作業台9の凹部9aに嵌挿して作業台9上に固定する。そして、図4(b)に示すように、第1の治工具7の第1のハンドル7eを握って作業台9側へ所定角度(90°、45°等)回転させることにより、給排気筒用3重管6を蛇腹Wにおいて所定角度に屈曲させる。屈曲加工に際しては、第1及び第2の治工具7、8の嵌込み円筒7a、7b、7c、8a8b、8cはそれぞれ、給排気筒用3重管6の円筒2乃至4の両端部の周面にそれぞれピッタリと嵌合した状態で行われるため、上記工程を経て製造される給排気筒用エルボ1の両端部は、偏芯したり楕円状に変形したりすることなく、同芯円状態が維持される。また、中径円筒3と小径円筒4の隙間が小さくても、これら円筒3、4は互いに均等に曲げられることから、一部において相互に接触したり偏芯するようなことはない。
【0018】
【発明の効果】
請求項1記載の給排気筒用エルボの製造方法によれば、給排気筒用3重管の屈曲加工は、治工具の嵌込み円筒がそれぞれ、給排気筒用3重管の両端部の周面に沿ってそれぞれピッタリと嵌合した状態で行われるため、給排気筒用3重管は、偏芯したり楕円状に変形することなく、同芯及び真円形状が保持されたまま屈曲加工を行うことができる。また、給排気筒用エルボの中径円筒と小径円筒の間の隙間が少ないような場合でも、これら円筒同士の間の隙間は、周面に沿って均一に保持されるので、給気管路と排気管路の断熱を十分に確保しつつ、管路内での圧力損失が低く抑えられた給排気筒用エルボを製造することができる。
【0019】
請求項2記載の給排気筒用エルボがあれば、ボイラ等の給排気管として、3重の給排気配管を採用することが可能となり、ボイラの燃焼効率の向上、ボイラの耐久性の向上が可能となる。
【0020】
請求項3記載の治工具によれば、請求項1記載の給排気筒用エルボの製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る給排気筒用エルボの縦断面図である。
【図2】図1のA−A矢視図である。
【図3】給排気筒用3重管の縦断面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る給排気筒用エルボの製造手順を示した説明図である。
【図5】従来例に係る2重の給排気筒用エルボの部分断面説明図である。
【符号の説明】
W 蛇腹
1 給排気筒用エルボ
2 大径円筒
3 中径円筒
4 小径円筒
5 横架金具
6 給排気筒用3重管
7 (第1の)治工具
7a乃至7c 嵌込み円筒
7e (第1の)ハンドル
8 (第2の)治工具
8a乃至8c 嵌込み円筒
8e (第2の)ハンドル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a supply / exhaust tube elbow used as a piping material of a supply / exhaust tube of a boiler, a method of manufacturing the same, and a jig used for the method of manufacturing the elbow.
[0002]
[Prior art]
A double pipe is often used as a supply / exhaust pipe of a boiler that generates high-temperature water, steam, and the like by burning kerosene, natural gas, and the like (for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 5, the
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-25712 (paragraph number 0011, FIG. 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The outside air supplied to the boiler 12 through the
[0005]
On the other hand, a triple pipe in which three small-diameter pipes, medium-diameter pipes, and large-diameter pipes having mutually different diameters are nested is used. If the air supply line is used as the air supply line and the gap between the small-diameter pipe and the medium-diameter pipe is used as a heat insulating layer between the exhaust pipe and the air supply pipe, the inventor of the present invention solves the above problem. Thought.
[0006]
However, since it is difficult to manufacture a triple supply / exhaust tube elbow used in a corner portion of a triple tube, a piping structure using a triple tube cannot be adopted. That is, when manufacturing the
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a triple supply / exhaust cylinder elbow required for using a triple pipe system for a supply / exhaust cylinder of a boiler or the like, a method of manufacturing the elbow, and a method of manufacturing the same. It is an object of the present invention to provide a tool used in a manufacturing method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing an elbow for a supply / exhaust cylinder according to
[0009]
According to a second aspect of the present invention, a large-diameter cylinder, a medium-diameter cylinder, and a small-diameter cylinder each having a thin walled cylinder having different diameters and having a bellows provided at an intermediate portion are nested in a concentric circle in cross section. A triple pipe for an air supply / exhaust cylinder whose one end side is fixed to each other by a horizontal bracket is bent at a predetermined angle in the bellows.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, the jig is fitted in one end of each of a large-diameter cylinder, a medium-diameter cylinder, and a small-diameter cylinder which are arranged in a nested shape having concentric circular cross sections and are made of thin-walled cylinders having mutually different diameters. And three fitting cylinders arranged and fixed in a nested shape with concentric cross sections, and a handle fixed to the three fitting cylinders.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an elbow for a supply / exhaust cylinder according to an embodiment of the present invention, a method for manufacturing the elbow, and a jig used for the method for manufacturing the elbow will be described with reference to the drawings.
[0012]
As shown in FIGS. 1 and 2, the supply /
[0013]
When manufacturing the
[0014]
The gap between the small-
[0015]
Next, as shown in FIG. 4A, a
[0016]
On the other hand, the
[0017]
From the state shown in FIG. 4A, that is, the state where the
[0018]
【The invention's effect】
According to the method for manufacturing the elbow for the supply / exhaust cylinder according to the first aspect, in the bending of the triple pipe for the supply / exhaust cylinder, the fitting cylinders of the jigs and the tools are respectively formed around the both ends of the triple pipe for the supply / exhaust cylinder. Since the pipes are fitted to each other along the plane, the triple pipe for the air supply / exhaust cylinder is bent without being eccentric or deformed into an elliptical shape, while maintaining its concentric and perfect circular shape. It can be performed. Further, even when the gap between the medium-diameter cylinder and the small-diameter cylinder for the supply / exhaust cylinder elbow is small, the gap between these cylinders is uniformly held along the peripheral surface, so An elbow for a supply / exhaust cylinder can be manufactured in which the heat loss of the exhaust pipe is sufficiently ensured and the pressure loss in the pipe is kept low.
[0019]
With the supply / exhaust tube elbow according to
[0020]
According to the jig and tool of the third aspect, the method of manufacturing the elbow for the supply and exhaust cylinder according to the first aspect can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an elbow for a supply / exhaust cylinder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view as viewed in the direction of arrows AA in FIG. 1;
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a triple pipe for a supply / exhaust cylinder.
FIG. 4 is an explanatory view showing a manufacturing procedure of the supply / exhaust tube elbow according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory partial cross-sectional view of a double supply / exhaust cylinder elbow according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
W Bellows 1 Elbow for supply /
Claims (3)
前記大径円筒、中径円筒及び小径円筒のそれぞれに嵌め込まれるように断面同芯円の入れ子状に配置されて固定された3つの嵌込み円筒と、該3つの嵌込み円筒に固定されたハンドルとを備える治工具を2つ用い、
前記治工具の一方を前記給排気筒用3重管の一端側に挿入嵌合し、前記治工具の他方を前記給排気筒用3重管の他端側に挿入嵌合し、
前記給排気筒用3重管の両端側に挿入嵌合された何れか一方の前記治工具を所定場所に固定し、何れか他方の前記治工具を回転させることにより、前記給排気筒用3重管を前記蛇腹において所定の角度に屈曲させることを特徴とする給排気筒用エルボの製造方法。Large-diameter cylinders, medium-diameter cylinders, and small-diameter cylinders composed of thin cylinders of mutually different diameters with bellows provided in the middle part are arranged in a nested shape with a concentric cross section, and one end side is fixed to each other by a horizontal bracket A method for manufacturing an elbow for a supply / exhaust cylinder, wherein the supplied triple pipe for an exhaust / exhaust cylinder is bent at a predetermined angle,
Three fitting cylinders arranged and fixed in a nested shape having concentric cross sections so as to be fitted into the large-diameter cylinder, the medium-diameter cylinder and the small-diameter cylinder, respectively, and a handle fixed to the three fitting cylinders Using two jigs with
One of the jigs is inserted and fitted to one end of the triple pipe for the supply / exhaust cylinder, and the other of the jig is inserted and fitted to the other end of the triple pipe for the supply / exhaust cylinder;
One of the jigs inserted and fitted at both ends of the triple pipe for the air supply / exhaust cylinder is fixed at a predetermined position, and the other jig is rotated to rotate the supply / exhaust cylinder. A method of manufacturing an elbow for a supply / exhaust cylinder, wherein a heavy pipe is bent at a predetermined angle in the bellows.
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-
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Effective date: 20050317 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |