JP2021071278A - Multiple pipe structure and passage device - Google Patents

Multiple pipe structure and passage device Download PDF

Info

Publication number
JP2021071278A
JP2021071278A JP2019209122A JP2019209122A JP2021071278A JP 2021071278 A JP2021071278 A JP 2021071278A JP 2019209122 A JP2019209122 A JP 2019209122A JP 2019209122 A JP2019209122 A JP 2019209122A JP 2021071278 A JP2021071278 A JP 2021071278A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
passage
axial direction
central
end side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019209122A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7432847B2 (en
Inventor
紀伸 橘
Kishin Tachibana
紀伸 橘
伊佐雄 片野
Isao Katano
伊佐雄 片野
明夫 栗原
Akio Kurihara
明夫 栗原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NISHIYAMA SEISAKUSHO KK
Original Assignee
NISHIYAMA SEISAKUSHO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NISHIYAMA SEISAKUSHO KK filed Critical NISHIYAMA SEISAKUSHO KK
Priority to JP2019209122A priority Critical patent/JP7432847B2/en
Publication of JP2021071278A publication Critical patent/JP2021071278A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7432847B2 publication Critical patent/JP7432847B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

To provide a multiple pipe structure which can be easily inserted into a predetermined area, and to provide a passage device.SOLUTION: A multiple pipe structure includes: an inner pipe (1) extending in an axial direction; and outer pipes (4, 5) extending in the axial direction and fitted in the inner pipe from the radial outer side orthogonal to the axial direction. First passages (6) partitioned from each other in a circumferential direction of the inner pipe are formed by at least the outer pipes. Two of the first passages, which are located adjacent to each other in the circumferential direction, of the first passages, are connected at one axial end side, and the two first passages respectively have openings (9, 10) at the other axial end side.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、多重管の構造および流路装置に関する。 The present invention relates to a multi-tube structure and a flow path device.

多重管の構造は、例えば、管軸方向に延在する内管と、内管に管径方向外側から嵌め合わされる外管と、内管と外管との間の隙間である流体が通る通路と、通路の管軸方向一端部に流体を外部から通路に出し入れするための一端側連結管と、通路の管軸方向他端部に流体を外部から通路に出し入れするための他端側連結管と、を有する(例えば、特許文献1を参照)。 The structure of the multiple pipe is, for example, an inner pipe extending in the axial direction of the pipe, an outer pipe fitted to the inner pipe from the outside in the radial direction of the pipe, and a passage through which fluid is a gap between the inner pipe and the outer pipe. And one end side connecting pipe for letting fluid in and out of the passage from the outside at one end in the pipe axial direction of the passage, and the other end side connecting pipe for putting fluid in and out of the passage from the outside at the other end in the pipe axial direction of the passage. And (see, for example, Patent Document 1).

内管の内部に流体が通路に通されることで、内管と外管との間で熱交換することが可能となるため、例えば、内管の内部を熱から保護することが可能となる。 By passing the fluid through the passage inside the inner pipe, heat can be exchanged between the inner pipe and the outer pipe, so that, for example, the inside of the inner pipe can be protected from heat. ..

特開2005−180791号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-180791

ところで、上記特許文献1に係る多重管の構造においては、例えば、多重管の一端側を先端として、重管を所定の領域(例えば、高温環境)に挿入する場合に、一端側連結管が支障となって、所定の領域に挿入し難いという問題がある。 By the way, in the structure of the multiple pipe according to Patent Document 1, for example, when the heavy pipe is inserted into a predetermined region (for example, a high temperature environment) with one end side of the multiple pipe as the tip, the one end side connecting pipe is hindered. Therefore, there is a problem that it is difficult to insert the tube into a predetermined area.

本発明の目的は、所定の領域に容易に挿入することが可能な多重管の構造および流路装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a multi-tube structure and flow path device that can be easily inserted into a predetermined area.

上記課題を解決するため、本発明に係る多重管の構造は、
軸方向に延在する内管(1)と、
前記軸方向に延在し、前記内管に前記軸方向と直交する径方向外側から嵌め合わされる複数の外管(4,5)と、
を備え、
少なくとも前記複数の外管により、前記内管の周方向に相互に区画される複数の第1通路(6)が構成され、
前記複数の第1通路のうち前記周方向で隣接する2つの第1通路は、軸方向一端側において互いに連結され、
前記2つの第1通路は、軸方向他端側において開口部(9、10)をそれぞれ有している。
In order to solve the above problems, the structure of the multi-tube according to the present invention is
The inner pipe (1) extending in the axial direction and
A plurality of outer pipes (4,5) extending in the axial direction and fitted to the inner pipe from the outside in the radial direction orthogonal to the axial direction.
With
At least the plurality of outer pipes constitute a plurality of first passages (6) that are mutually partitioned in the circumferential direction of the inner pipe.
Of the plurality of first passages, two first passages adjacent to each other in the circumferential direction are connected to each other on one end side in the axial direction.
The two first passages each have openings (9, 10) on the other end side in the axial direction.

本発明に係る流路装置は、
上記内管は、保護対象を通す管であり、
上記第1通路は、第1流体を通す通路であり、
上記第2通路は、第2流体を通す通路である。
The flow path device according to the present invention is
The inner pipe is a pipe through which a protected object is passed.
The first passage is a passage through which the first fluid passes.
The second passage is a passage through which the second fluid passes.

本発明における多重管の構造によれば、所定の領域に容易に挿入することが可能となる。 According to the structure of the multi-tube in the present invention, it can be easily inserted into a predetermined region.

本発明の実施形態に係る多重管の構造の側面図である。It is a side view of the structure of the multi-tube which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る多重管の構造の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the structure of the multi-tube which concerns on embodiment of this invention.

この発明の第1の実施形態に係る多重管の構造について図1および図2を参照して説明する。ここで、多重管の構造とは、複数の管が互いに重なるように嵌め合わされる構造において、重なり方向で隣接する複数の管を組み合わせる構造をいう。本発明の実施形態では、五つの管が互いに重なるように嵌め合わされた多重管の構造について説明する。以下の説明において、管の軸に沿う方向を「軸方向」または「管軸方向」といい、管の軸に対して直交する方向を「径方向」または「重なり方向」といい、管の軸から径方向に離れる方向を「径方向外側」、管の軸から径方向に近づく方向を「径方向内側」という。 The structure of the multi-tube according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, the structure of multiple pipes refers to a structure in which a plurality of pipes are fitted so as to overlap each other, and a plurality of pipes adjacent to each other in the overlapping direction are combined. In the embodiment of the present invention, the structure of a multi-tube in which five tubes are fitted so as to overlap each other will be described. In the following description, the direction along the axis of the pipe is referred to as "axial direction" or "pipe axis direction", and the direction orthogonal to the axis of the pipe is referred to as "diameter direction" or "overlapping direction", and the axis of the pipe. The direction away from the radial direction is called "radial outer side", and the direction closer to the radial direction from the pipe axis is called "diameter inner side".

図1は、多重管の構造の軸方向一端側から見た側面図である。図2は、多重管の構造の軸方向断面図である。図1および図2に示すように、五重管の構造は、内管1、第1中央管2、第2中央管3、第1外管4、および、第2外管5を有している。 FIG. 1 is a side view of the structure of the multi-tube as viewed from one end side in the axial direction. FIG. 2 is an axial sectional view of the structure of the multi-tube. As shown in FIGS. 1 and 2, the structure of the quintuple tube has an inner tube 1, a first central tube 2, a second central tube 3, a first outer tube 4, and a second outer tube 5. There is.

図1に示すように、内管1、第1中央管2、第2中央管3、第1外管4、および、第2外管5は、径方向で互いに重なるように嵌め合わされている。 As shown in FIG. 1, the inner pipe 1, the first central pipe 2, the second central pipe 3, the first outer pipe 4, and the second outer pipe 5 are fitted so as to overlap each other in the radial direction.

内管1は、保護対象(例えば、光ファイバー・内視鏡等)を通す管である。内管1は、軸方向に延在している。内管1は、円形断面形状の管である。内管1の軸方向一端(図2における左端)の開口部は、耐熱ガラス16により塞がれている。保護対象(例えば、光ファイバー・内視鏡等)は、内管1の軸方向他端側(図2における右端側)から内管1の内部に挿入される。 The inner tube 1 is a tube through which a protected object (for example, an optical fiber, an endoscope, etc.) is passed. The inner pipe 1 extends in the axial direction. The inner pipe 1 is a pipe having a circular cross-sectional shape. The opening at one end in the axial direction (left end in FIG. 2) of the inner pipe 1 is closed by the heat-resistant glass 16. The object to be protected (for example, an optical fiber, an endoscope, etc.) is inserted into the inner tube 1 from the other end side in the axial direction (right end side in FIG. 2) of the inner tube 1.

第1中央管2は、図1および図2に示すように、径方向において内管1と第2中央管3との間に配置されている。第1中央管2は、軸方向に延在している。第1中央管2は、図1に示すように、管の周方向に波形に山部(凸部ともいう)と谷部(凹部ともいう)を周方向に波形に山部と谷部とを交互に配することにより波形に形成されている。山部及び谷部は同数であって、周方向に等間隔で2個以上設けられている。山部及び谷部の数は4から6個(この実施形態では6個)であることが好ましい。山部は管の周壁を径方向外方向に突出させることにより周方向に等間隔に6カ所で第2中央管3に接するように形成されている。谷部は管の周壁を径方向内方向に凹ませることにより管の周方向に等間隔に6ヵ所で内管1に接するように形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the first central pipe 2 is arranged between the inner pipe 1 and the second central pipe 3 in the radial direction. The first central canal 2 extends in the axial direction. As shown in FIG. 1, the first central tube 2 has peaks (also referred to as convex portions) and valleys (also referred to as concave portions) in a waveform in the circumferential direction of the pipe, and peaks and valleys in a waveform in the circumferential direction. It is formed into a waveform by arranging them alternately. The number of peaks and valleys is the same, and two or more are provided at equal intervals in the circumferential direction. The number of peaks and valleys is preferably 4 to 6 (6 in this embodiment). The mountain portion is formed so as to be in contact with the second central pipe 3 at six locations at equal intervals in the circumferential direction by projecting the peripheral wall of the pipe in the radial outward direction. The valleys are formed so as to come into contact with the inner pipe 1 at six locations at equal intervals in the circumferential direction of the pipe by denting the peripheral wall of the pipe in the radial inward direction.

前述の通り、山部及び谷部の数は4から6個が好ましいが、個数が多いほど、熱交換時の伝熱効果を向上させ、曲げ剛性やねじり剛性を上げることが可能となることから山部及び谷部の数は2から10個(葉ともいう)でもよい。 As described above, the number of peaks and valleys is preferably 4 to 6, but the larger the number, the better the heat transfer effect at the time of heat exchange, and the higher the bending rigidity and the torsional rigidity. The number of peaks and valleys may be 2 to 10 (also referred to as leaves).

第2中央管3は、図1および図2に示すように、第1中央管2の径方向外側に配置されている。第2中央管3は、軸方向に延在している。第2中央管3は、円形断面形状の管である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the second central canal 3 is arranged on the outer side in the radial direction of the first central canal 2. The second central canal 3 extends in the axial direction. The second central canal 3 is a tube having a circular cross-sectional shape.

第1外管4は、径方向において第2中央管3と第2外管5との間に配置されている。第1外管4は、軸方向に延在している。第1外管4は、図1に示すように、管の周方向に波形に山部と谷部を周方向に波形に山部(凸部ともいう)と谷部(凹部ともいう)とを交互に配することにより波形に形成されている。山部及び谷部は同数であって、周方向に等間隔で2個以上設けられている。第1中央管2と同様に、山部及び谷部の数は2から15個であることが好ましく4から6個(この実施形態では6個)であることがより好ましい。山部は管の周壁を径方向外方向に突出させることにより周方向に等間隔に6カ所で第2外管5に接するように形成されている。谷部は管の周壁を径方向内方向に凹ませることにより管の周方向に等間隔に6ヵ所で第2中央管3に接するように形成されている。 The first outer pipe 4 is arranged between the second central pipe 3 and the second outer pipe 5 in the radial direction. The first outer pipe 4 extends in the axial direction. As shown in FIG. 1, the first outer pipe 4 has peaks and valleys in a waveform in the circumferential direction, and peaks (also referred to as convex portions) and valleys (also referred to as concave portions) in a waveform in the circumferential direction. It is formed into a waveform by arranging them alternately. The number of peaks and valleys is the same, and two or more are provided at equal intervals in the circumferential direction. Similar to the first central canal 2, the number of peaks and valleys is preferably 2 to 15 and more preferably 4 to 6 (6 in this embodiment). The mountain portion is formed so as to come into contact with the second outer pipe 5 at six locations at equal intervals in the circumferential direction by projecting the peripheral wall of the pipe in the radial outward direction. The valleys are formed so as to be in contact with the second central pipe 3 at six locations at equal intervals in the circumferential direction of the pipe by denting the peripheral wall of the pipe in the radial inward direction.

第2外管5は、第1外管4の径方向外側に配置されている。第2外管5は、軸方向に延在している。第2外管5は、円形断面形状の管である。 The second outer pipe 5 is arranged on the outer side in the radial direction of the first outer pipe 4. The second outer pipe 5 extends in the axial direction. The second outer pipe 5 is a pipe having a circular cross-sectional shape.

第2外管5は、五つの管の中で、最も径方向外側に位置する。これにより、第2外管5は、その使用態様においては、所定の領域(例えば、高温環境)と接することとなる。 The second outer pipe 5 is located on the outermost side in the radial direction among the five pipes. As a result, the second outer pipe 5 comes into contact with a predetermined region (for example, a high temperature environment) in its usage mode.

第2中央管3と第2外管5との間の隙間は、第1通路6になっている。第1通路6は、図1に示すように、第1外管4によって仕切られることで、換言すれば、第1外管4の山部が径方向外側の第2外管5に接し、第1外管4の谷部が径方向内側の第2中央管3に接することで、外側第1通路6と内側第1通路6に分かれる。外側第1通路6は、第1外管4と第2外管5との間の隙間にできる通路である。内側第1通路6は、第1外管4と第2中央管3との間の隙間にできる通路である。 The gap between the second central pipe 3 and the second outer pipe 5 is the first passage 6. As shown in FIG. 1, the first passage 6 is partitioned by the first outer pipe 4, in other words, the mountain portion of the first outer pipe 4 is in contact with the second outer pipe 5 on the outer side in the radial direction. 1 The valley portion of the outer pipe 4 is in contact with the second central pipe 3 on the inner side in the radial direction, so that the outer pipe 4 is divided into an outer first passage 6 and an inner first passage 6. The outer first passage 6 is a passage formed in a gap between the first outer pipe 4 and the second outer pipe 5. The inner first passage 6 is a passage formed in a gap between the first outer pipe 4 and the second central pipe 3.

内管1と第2中央管3との間の隙間は、第2通路7となっている。第2通路7は、図1に示すように、第1中央管2によって仕切られることで、換言すれば、第1中央管2の山部が径方向外側の第2中央管3に接し、第1中央管2の谷部が径方向内側の内管1に接することで、外側第2通路7と内側第2通路7に分かれる。外側第2通路7は、第1中央管2と第2中央管3との間の隙間にできる通路である。内側第2通路7は、第1中央管2と内管1との間の隙間にできる通路である。 The gap between the inner pipe 1 and the second central pipe 3 is the second passage 7. As shown in FIG. 1, the second passage 7 is partitioned by the first central canal 2. In other words, the mountain portion of the first central canal 2 is in contact with the second central canal 3 on the outer side in the radial direction. 1 When the valley portion of the central pipe 2 contacts the inner pipe 1 on the inner side in the radial direction, it is divided into an outer second passage 7 and an inner second passage 7. The outer second passage 7 is a passage formed in a gap between the first central pipe 2 and the second central pipe 3. The inner second passage 7 is a passage formed in a gap between the first central pipe 2 and the inner pipe 1.

第1通路6は、軸方向一端側(図2における左端側)において環状板8aによって軸方向一端側から閉ざされている。周方向で隣接する外側第1通路6および内側第1通路6は、軸方向一端側において連絡部8を介して互いに連結している。連絡部8は、第1外管4の軸方向一端部を軸方向他端部側(図2における右側)へ切り欠いた切り欠き部である。切り欠き部は、第1外管4の山部と谷部との間の中間部である斜面部に設けられる。 The first passage 6 is closed from one end side in the axial direction by an annular plate 8a on one end side in the axial direction (left end side in FIG. 2). The outer first passage 6 and the inner first passage 6 adjacent to each other in the circumferential direction are connected to each other via a connecting portion 8 on one end side in the axial direction. The connecting portion 8 is a notch portion in which one end portion in the axial direction of the first outer pipe 4 is cut out toward the other end portion side in the axial direction (right side in FIG. 2). The notch portion is provided on the slope portion which is an intermediate portion between the mountain portion and the valley portion of the first outer pipe 4.

外側第1通路6は、軸方向他端側(図2における右端側)において軸方向他端側へ開放された開口部9を有している。開口部9は、中継管13aを介して連結管13に通じている。 The outer first passage 6 has an opening 9 that is open to the other end side in the axial direction on the other end side in the axial direction (the right end side in FIG. 2). The opening 9 leads to the connecting pipe 13 via the relay pipe 13a.

内側第1通路6は、軸方向他端側(図2における右端側)において軸方向他端側へ開放された開口部10を有している。開口部10は、中継管14aを介して連結管14に通じている。 The inner first passage 6 has an opening 10 that is open to the other end side in the axial direction on the other end side in the axial direction (the right end side in FIG. 2). The opening 10 leads to the connecting pipe 14 via the relay pipe 14a.

第2通路7は、軸方向一端側(図2における左端側)において軸方向一端側へ開放された開口部11を有している。第2通路7は、軸方向他端側(図2における右端側)において軸方向他端側へ開放された開口部12を有している。開口部12は、中継管15aを介して連結管15に通じている。 The second passage 7 has an opening 11 that is open to one end side in the axial direction on one end side in the axial direction (left end side in FIG. 2). The second passage 7 has an opening 12 that is open to the other end side in the axial direction on the other end side in the axial direction (the right end side in FIG. 2). The opening 12 leads to the connecting pipe 15 via the relay pipe 15a.

本実施の形態における流路装置は、上記の多重管の構造を備える。流路装置においては、内管1は、保護対象を通す管である。第1通路6は、第1流体(冷却液、例えば、水)を通す通路である。第2通路7は、第2流体(例えば、空気)を通す通路である。流路装置における多重管の構造の使用環境は、所定の領域(例えば、高温環境)に挿入されて用いられる。 The flow path device in the present embodiment includes the above-mentioned multi-tube structure. In the flow path device, the inner pipe 1 is a pipe through which a protected object is passed. The first passage 6 is a passage through which the first fluid (coolant, for example, water) passes. The second passage 7 is a passage through which a second fluid (for example, air) passes. The usage environment of the multi-tube structure in the flow path device is inserted into a predetermined region (for example, a high temperature environment) and used.

次に、多重管の製造方法の一例について説明する。 Next, an example of a method for manufacturing a multi-tube will be described.

多重管の材料として、例えば、銅、アルミニウム、黄銅、タングステン鋼、ステンレス鋼、クロム鋼、マンガン鋼、炭素鋼のような熱伝導率の高い材料の管や、高温環境に耐えられる金属製の管が用いられる。 Materials for multiple tubes include, for example, tubes made of materials with high thermal conductivity such as copper, aluminum, brass, tungsten steel, stainless steel, chrome steel, manganese steel, and carbon steel, and metal tubes that can withstand high temperature environments. Is used.

金属製の管の直径及び厚さは所定の領域(例えば、高温環境)に応じて異なる。一例としては、第2外管5は直径約30[mm]、内管1には直径約10[mm]の金属製の管が用いられる。また、各金属製の管の厚さは、0.5[mm]から1.2[mm]が用いられる。 The diameter and thickness of the metal tube will vary depending on the predetermined area (eg, high temperature environment). As an example, a metal tube having a diameter of about 30 [mm] is used for the second outer tube 5 and a metal tube having a diameter of about 10 [mm] is used for the inner tube 1. The thickness of each metal tube is 0.5 [mm] to 1.2 [mm].

各管の製造方法の一例として、金型(ダイス)で形成された先細の穴に金属管を通して引き抜くことにより、所定の断面形状に成形される引き抜き加工が用いられる。 As an example of a method for manufacturing each tube, a drawing process is used in which a metal tube is passed through a tapered hole formed by a die and pulled out to form a predetermined cross-sectional shape.

次に、本発明の実施形態に係る多重管の作用および効果について説明する。 Next, the operation and effect of the multi-tube according to the embodiment of the present invention will be described.

上記実施の形態における多重管によれば、軸方向に延在する内管1と、軸方向に延在し、内管1に軸方向と直交する径方向外側から嵌め合わされる第1外管4および第2外管5と、を備え、少なくとも第1外管4および第2外管5により、内管1の周方向に相互に区画される複数の第1通路6が構成され、複数の第1通路6のうち周方向で隣接する外側第1通路6および内側第1通路6は、軸方向一端側において互いに連結され、外側第1通路6および内側第1通路6は、軸方向他端側において開口部9、10をそれぞれ有している。これにより、多重管を、軸方向一端側を先端として所定の領域(例えば、高温環境)に挿入する場合、連結管13、連結管14、連結管15が軸方向他端側にのみ配置されていることから、これらの連結管13,14,15が支障になって所定の領域に挿入し難いといった課題を解決できる。また、内管1とその径方向外側の第1流体との間の熱交換により、多重管が挿入される所定の領域が高温環境であっても内管1の内部を一定以下の温度に保つことができ、内管1に通される保護対象を熱から保護できる。 According to the multiple pipes in the above embodiment, the inner pipe 1 extending in the axial direction and the first outer pipe 4 extending in the axial direction and being fitted to the inner pipe 1 from the radial outside orthogonal to the axial direction. A plurality of first passages 6 are configured by at least the first outer pipe 4 and the second outer pipe 5 so as to be mutually partitioned in the circumferential direction of the inner pipe 1, and a plurality of first passages 6 are formed. Of the 1 passages 6, the outer first passage 6 and the inner first passage 6 adjacent to each other in the circumferential direction are connected to each other on one end side in the axial direction, and the outer first passage 6 and the inner first passage 6 are on the other end side in the axial direction. Has openings 9 and 10, respectively. As a result, when the multiplex pipe is inserted into a predetermined region (for example, a high temperature environment) with one end side in the axial direction as the tip, the connecting pipe 13, the connecting pipe 14, and the connecting pipe 15 are arranged only on the other end side in the axial direction. Therefore, it is possible to solve the problem that these connecting pipes 13, 14 and 15 are obstructed and it is difficult to insert them into a predetermined area. Further, by heat exchange between the inner pipe 1 and the first fluid on the outer side in the radial direction thereof, the inside of the inner pipe 1 is kept at a temperature below a certain level even if the predetermined region into which the multiple pipe is inserted is in a high temperature environment. It is possible to protect the protected object passed through the inner pipe 1 from heat.

また、上記実施の形態における多重管によれば、軸方向に延在し、内管1に管径方向外側から嵌め合わされ、かつ、第1外管4に管径方向内側から嵌め合わされる第1中央管2および第2中央管3を備え、第2中央管3により第2通路7が構成され、第2通路7は、軸方向両側において開口部11,12を有している。これにより、内管1とその径方向外側の第2流体との間の熱交換により、および、第2流体とその径方向外側の第1流体との間の熱交換により、多重管が挿入される所定の領域が高温環境であっても内管1の内部を一定以下の温度に保つことができ、内管1に通される保護対象を熱から保護できる。また、第1中央管2および第2中央管3を備えることで、所定の領域(例えば、高温環境)から内管1を径方向でより離間させることができるため、内管1に通される保護対象を高温環境からより保護することが可能となる。また、第2通路7に第2流体(例えば空気)を流すことにより、耐熱ガラスへの熱影響(発生ガスや粉塵等)の保護対象を高温環境からさらに保護することが可能となる。 Further, according to the multiple pipe in the above embodiment, the first is extending in the axial direction, fitted to the inner pipe 1 from the outside in the pipe radial direction, and fitted to the first outer pipe 4 from the inside in the pipe radial direction. The central pipe 2 and the second central pipe 3 are provided, and the second central pipe 3 constitutes the second passage 7, and the second passage 7 has openings 11 and 12 on both sides in the axial direction. As a result, the multiple tubes are inserted by heat exchange between the inner tube 1 and the second fluid radially outer thereof, and by heat exchange between the second fluid and the first fluid radially outer thereof. Even if the predetermined region is in a high temperature environment, the inside of the inner tube 1 can be kept at a temperature below a certain level, and the protection target passed through the inner tube 1 can be protected from heat. Further, by providing the first central pipe 2 and the second central pipe 3, the inner pipe 1 can be separated from a predetermined region (for example, a high temperature environment) in the radial direction, so that the inner pipe 1 is passed through the inner pipe 1. It becomes possible to protect the protected object from a high temperature environment. Further, by flowing a second fluid (for example, air) through the second passage 7, it is possible to further protect the protection target of the heat effect (generated gas, dust, etc.) on the heat-resistant glass from the high temperature environment.

また、上記実施の形態における多重管によれば、多重管の断面二次モーメントは、多重管を単に嵌め合わせたときと比べて、第1外管4と第1中央管2に山部及び谷部を設けることにより増加するため、曲げ剛性、ねじり剛性を上げることが可能となる。 Further, according to the multiple pipes in the above embodiment, the moment of inertia of area of the multiple pipes has peaks and valleys in the first outer pipe 4 and the first central pipe 2 as compared with the case where the multiple pipes are simply fitted. Since it is increased by providing the portion, it is possible to increase the bending rigidity and the torsional rigidity.

また、上記実施の形態における多重管によれば、第1外管4と第1中央管2の山部をそれぞれ第2外管5と第2中央管3に当接させ、谷部をそれぞれ第2中央管3と内管1に当接させることにより、多重管に対して軸方向に外力を作用させたとき、当接させた部分に摩擦力が発生するため、その外力に十分な力で対抗することが可能となる。 Further, according to the multiple pipes in the above embodiment, the peaks of the first outer pipe 4 and the first central pipe 2 are brought into contact with the second outer pipe 5 and the second central pipe 3, respectively, and the valleys are brought into contact with each other. 2 When an external force is applied to the multiple pipes in the axial direction by abutting the central pipe 3 and the inner pipe 1, a frictional force is generated at the abutted portion. It becomes possible to oppose.

また、上記実施の形態における多重管によれば、多重管の断面積は、第1外管4と第1中央管2に山部及び谷部を設けることにより増加するため、弾性率を上げることが可能となる。それにより、軸方向の大きな圧縮力や引っ張り力に対して十分に対抗することが可能な多重管となる Further, according to the multiple pipe in the above embodiment, the cross-sectional area of the multiple pipe is increased by providing the first outer pipe 4 and the first central pipe 2 with peaks and valleys, so that the elastic modulus is increased. Is possible. As a result, it becomes a multi-tube that can sufficiently counter the large compressive force and tensile force in the axial direction.

また、上記実施の形態における多重管によれば、外側第1通路6の開口部9は、中継管13aを介して連結管13と繋がっているため、連結管13を通った第1流体は外側第1通路6を通り軸方向一端側における連絡部8に流れて、軸方向一端側における連絡部8で折返し内側第1通路6を通って開口部10から中継管14aを介して連結管14へ排出される。 Further, according to the multiple pipe in the above embodiment, since the opening 9 of the outer first passage 6 is connected to the connecting pipe 13 via the relay pipe 13a, the first fluid passing through the connecting pipe 13 is outside. It flows through the first passage 6 to the connecting portion 8 on the one end side in the axial direction, turns back at the connecting portion 8 on the one end side in the axial direction, passes through the inner first passage 6, and passes from the opening 10 to the connecting pipe 14 via the relay pipe 14a. It is discharged.

また、上記実施の形態における多重管によれば、第2通路7の開口部12は、中継管15aを介して連結管15と繋がっているため、連結管15を通った第2流体(例えば空気)は、外側及び内側第2通路7を通り軸方向一端側に流れて軸方向一端側の開口部11より外部に排出される。 Further, according to the multiple pipe in the above embodiment, since the opening 12 of the second passage 7 is connected to the connecting pipe 15 via the relay pipe 15a, the second fluid (for example, air) passing through the connecting pipe 15 is connected. ) Flows through the outer and inner second passages 7 to one end side in the axial direction, and is discharged to the outside through the opening 11 on the one end side in the axial direction.

また、上記実施の形態における多重管によれば、第1外管4と第1中央管2の山部をそれぞれ第2外管5と第2中央管3に当接させ、谷部をそれぞれ第2中央管3と内管1に当接させる。これにより、第1通路6または第2通路7は、単に嵌め合わされている多重管と比べてその剛性を上げることが可能となる。また、多重管の外から伝わる振動等、あるいは、多重管の内部で生じる振動等による異音の発生を防止し、内管1の保護対象(光ファイバー・内視鏡等)の保護が可能となる。 Further, according to the multiple pipes in the above embodiment, the peaks of the first outer pipe 4 and the first central pipe 2 are brought into contact with the second outer pipe 5 and the second central pipe 3, respectively, and the valleys are brought into contact with each other. 2 The central pipe 3 and the inner pipe 1 are brought into contact with each other. This makes it possible for the first passage 6 or the second passage 7 to have a higher rigidity than a multi-tube that is simply fitted. In addition, it is possible to protect the protection target (optical fiber, endoscope, etc.) of the inner tube 1 by preventing the generation of abnormal noise due to vibration transmitted from the outside of the multiple tube or vibration generated inside the multiple tube. ..

また、上記実施の形態における多重管によれば、第1通路6または第2通路7は、外部の温度がより高温となった場合でも、通路の間隙を大きくすることや連結管13、連結管14の第1流体(例えば、水)や第2流体(例えば空気)の流量を多くする等により、内管1の内部温度を制御できる。 Further, according to the multiple pipes in the above embodiment, the first passage 6 or the second passage 7 can increase the gap between the passages and the connecting pipe 13 and the connecting pipe even when the outside temperature becomes higher. The internal temperature of the inner pipe 1 can be controlled by increasing the flow rate of the first fluid (for example, water) or the second fluid (for example, air) of 14.

また、上記実施の形態における多重管によれば、軸方向一端側における連絡部8は、軸方向他端側においては、第1流体が連結管13を通して第1通路6に挿入でき、軸方向一端側における連絡部8まで流れた後折り返して連結管14を通して排出されることで、第1流体は第1通路6を循環できる。 Further, according to the multiple pipe in the above embodiment, the connecting portion 8 on the one end side in the axial direction allows the first fluid to be inserted into the first passage 6 through the connecting pipe 13 on the other end side in the axial direction, and the one end in the axial direction. The first fluid can circulate in the first passage 6 by flowing to the connecting portion 8 on the side and then folding back and being discharged through the connecting pipe 14.

次に、本発明の実施形態に係る多重管の変形例について説明する。 Next, a modified example of the multi-tube according to the embodiment of the present invention will be described.

上記実施の形態においては、第1外管4の山部および谷部は軸方向に延在している。また、第1中央管2の山部および谷部は軸方向に延在している。これに対して、変形例においては、第1外管4の山部および谷部は軸回りにねじれるように螺旋状にカーブして形成される。また、第1中央管2の山部および谷部は軸回りにねじれるように螺旋状にカーブして形成される。 In the above embodiment, the peaks and valleys of the first outer pipe 4 extend in the axial direction. Further, the peaks and valleys of the first central canal 2 extend in the axial direction. On the other hand, in the modified example, the ridges and valleys of the first outer pipe 4 are formed by spirally curving so as to be twisted about the axis. Further, the ridges and valleys of the first central canal 2 are formed by spirally curving so as to be twisted about the axis.

変形例においては、第1外管4と第1中央管2とが山部及び谷部が螺旋状にカーブすることにより、山部および谷部に沿って流れる第1流体、第2流体の流れもカーブする。このとき、第1流体、第2流体はカーブの外側の領域に集まるように流れるため、カーブの内側の領域で第1流体、第2流体に乱流が発生しやすくなる。ねじれる角度(ねじれ角)は、媒体の乱流が発生する角度から流れに支障を来す角度の範囲の間であればどのような角度であってもよい。ねじれ角の一例としては2度から45度であることが好ましい。ここで、ねじれ角とは、山部の頂または谷部の底の螺旋と、その上の一点を通る軸に平行な直線とがなす角である。 In the modified example, the flow of the first fluid and the second fluid flowing along the ridges and valleys of the first outer pipe 4 and the first central pipe 2 due to the spiral curves of the ridges and valleys. Also curves. At this time, since the first fluid and the second fluid flow so as to gather in the region outside the curve, turbulence is likely to occur in the first fluid and the second fluid in the region inside the curve. The twisting angle (twisting angle) may be any angle between the angle at which the turbulent flow of the medium occurs and the angle at which the flow is hindered. As an example of the twist angle, it is preferably 2 to 45 degrees. Here, the twist angle is an angle formed by a spiral at the top of a peak or a bottom of a valley and a straight line parallel to an axis passing through a point on the spiral.

変形例においては、第2外管5の外径を大きくすることなく、周壁を長くするために、第1中央管2や第1外管4に山部及び谷部を設けることによって、流路を確保し、第1流体と第1外管4、第2流体と第1中央管2とが接触する面積を広くすることができる。さらに第1外管4の谷部を第2中央管3に当接させることで熱伝導により、熱が伝わり、第1外管4と第2中央管3との熱交換を効果的に行うことが可能となる。また、第1中央管2の谷部を内管1に当接させることにより、熱が伝わりやすくなり第1中央管2と内管1の熱交換を効果的に行うことが可能となる。 In the modified example, in order to lengthen the peripheral wall without increasing the outer diameter of the second outer pipe 5, the flow path is provided by providing peaks and valleys in the first central pipe 2 and the first outer pipe 4. The area where the first fluid and the first outer pipe 4 and the second fluid and the first central pipe 2 come into contact with each other can be widened. Further, by bringing the valley portion of the first outer tube 4 into contact with the second central tube 3, heat is transferred by heat conduction, and heat exchange between the first outer tube 4 and the second central tube 3 is effectively performed. Is possible. Further, by bringing the valley portion of the first central pipe 2 into contact with the inner pipe 1, heat can be easily transferred, and heat exchange between the first central pipe 2 and the inner pipe 1 can be effectively performed.

さらに、変形例においては、第1外管4と第1中央管2の山部及び谷部を螺旋状にカーブするように形成する場合には、第1通路6に第1流体を流し、第2通路7に第2流体を流した場合、流れに乱流を発生させやすくできる。媒体の乱流によって、熱移動が活発に行われることとなり、第1流体と第2流体との熱交換を効果的に行うことが可能となることで内管1の内部温度を低く保持できる。 Further, in the modified example, when the peaks and valleys of the first outer pipe 4 and the first central pipe 2 are formed so as to be spirally curved, the first fluid is flowed through the first passage 6 and the first fluid is flown. When the second fluid is passed through the two passages 7, turbulence can be easily generated in the flow. Due to the turbulent flow of the medium, heat transfer is actively performed, and heat exchange between the first fluid and the second fluid can be effectively performed, so that the internal temperature of the inner tube 1 can be kept low.

なお、上記実施形態および変形例では、第1通路6に第1流体(例えば水)を流し、第2通路7に第2流体(例えば空気)を流したが、多重管の用途に応じて、他の異なる流体をそれぞれ流してもよい。又、螺旋状に変形させることで長手方向(全長)において、外部からの応力に均一に耐えられる。 In the above-described embodiment and modified example, the first fluid (for example, water) was passed through the first passage 6 and the second fluid (for example, air) was allowed to flow through the second passage 7. Other different fluids may flow respectively. Further, by deforming in a spiral shape, it can uniformly withstand stress from the outside in the longitudinal direction (overall length).

以上説明した実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 The embodiments described above are presented as an example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, rewrites, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1 内管 2 第1中央管 3 第2中央管 4 第1外管 5 第2外管
6 第1通路 7 第2通路 8 連絡部 8a 環状板 9 開口部
10 開口部 11 開口部 12 開口部 13 連結管 13a 中継管
14 連結管 14a 中継管 15 連結管 15a 中継管 16 耐熱ガラス
1 Inner pipe 2 1st central pipe 3 2nd central pipe 4 1st outer pipe 5 2nd outer pipe 6 1st passage 7 2nd passage 8 connecting part 8a annular plate 9 opening 10 opening 11 opening 12 opening 13 Connecting pipe 13a Relay pipe 14 Connecting pipe 14a Relay pipe 15 Connecting pipe 15a Relay pipe 16 Heat-resistant glass

Claims (4)

軸方向に延在する内管(1)と、
前記軸方向に延在し、前記内管に前記軸方向と直交する径方向外側から嵌め合わされる複数の外管(4,5)と、
を備え、
少なくとも前記複数の外管により、前記内管の周方向に相互に区画される複数の第1通路(6)が構成され、
前記複数の第1通路のうち前記周方向で隣接する2つの第1通路は、軸方向一端側において互いに連結され、
前記2つの第1通路は、軸方向他端側において開口部(9、10)をそれぞれ有している、
多重管の構造。
The inner pipe (1) extending in the axial direction and
A plurality of outer pipes (4,5) extending in the axial direction and fitted to the inner pipe from the outside in the radial direction orthogonal to the axial direction.
With
At least the plurality of outer pipes constitute a plurality of first passages (6) that are mutually partitioned in the circumferential direction of the inner pipe.
Of the plurality of first passages, two first passages adjacent to each other in the circumferential direction are connected to each other on one end side in the axial direction.
The two first passages have openings (9, 10) on the other end side in the axial direction, respectively.
Multiple tube structure.
前記軸方向に延在し、前記内管に管径方向外側から嵌め合わされ、かつ、前記外管に管径方向内側から嵌め合わされる複数の中央管(2,3)を備え、
少なくとも前記複数の中央管により第2通路(7)が構成され、
前記第2通路は、軸方向一端側において開口部(11)を有し,軸方向他端側において開口部(12)を有している、
請求項1に記載の多重管の構造。
A plurality of central pipes (2, 3) extending in the axial direction, fitted to the inner pipe from the outside in the pipe radial direction, and fitted to the outer pipe from the inside in the pipe radial direction are provided.
The second passage (7) is composed of at least the plurality of central pipes.
The second passage has an opening (11) on one end side in the axial direction and an opening (12) on the other end side in the axial direction.
The structure of the multi-tube according to claim 1.
複数の中央管は、第1中央管(2)と、前記第1中央管に前記径方向外側から嵌め合わされる第2中央管(3)とを有し、
前記第1中央管は、前記内管に接するように径方向内側に凹入する凹部と、第2中央管に接するように径方向外側に凸出する凸部とが周方向に交互に配された波形に形成され、
複数の外管は、第1外管(4)と、前記第1外管に前記径方向外側から嵌め合わされる第2外管(5)と、を有し、
前記第1外管は、前記第2中央管に接するように径方向内側に凹入する凹部と、前記第2外管に接するように径方向外側に凸出する凸部とが周方向に交互に配された波形に形成される、
請求項2に記載の多重管の構造。
The plurality of central canals include a first central canal (2) and a second central canal (3) that is fitted into the first central canal from the outside in the radial direction.
In the first central canal, concave portions that are concave inward in the radial direction so as to be in contact with the inner pipe and convex portions that are convex outward in the radial direction so as to be in contact with the second central pipe are alternately arranged in the circumferential direction. Formed into a wavy shape
The plurality of outer pipes include a first outer pipe (4) and a second outer pipe (5) that is fitted to the first outer pipe from the outside in the radial direction.
In the first outer pipe, concave portions that are recessed inward in the radial direction so as to be in contact with the second central pipe and convex portions that are convex outward in the radial direction so as to be in contact with the second outer pipe alternate in the circumferential direction. Formed in the waveform arranged in
The structure of the multi-tube according to claim 2.
前記内管は、保護対象を通す管であり、
前記第1通路は、第1流体を通す通路であり、
前記第2通路は、第2流体を通す通路である、
請求項2に記載の多重管の構造を備える、流路装置。
The inner pipe is a pipe through which a protected object is passed.
The first passage is a passage through which the first fluid passes.
The second passage is a passage through which the second fluid passes.
A flow path device comprising the multi-tube structure according to claim 2.
JP2019209122A 2019-10-31 2019-10-31 Multi-tube structure and flow path device Active JP7432847B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019209122A JP7432847B2 (en) 2019-10-31 2019-10-31 Multi-tube structure and flow path device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019209122A JP7432847B2 (en) 2019-10-31 2019-10-31 Multi-tube structure and flow path device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021071278A true JP2021071278A (en) 2021-05-06
JP7432847B2 JP7432847B2 (en) 2024-02-19

Family

ID=75712806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019209122A Active JP7432847B2 (en) 2019-10-31 2019-10-31 Multi-tube structure and flow path device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7432847B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51139466U (en) * 1975-05-02 1976-11-10
JP2013053804A (en) * 2011-09-03 2013-03-21 Nishiyama Seisakusho Co Ltd Structure of triple pipe, and heat exchanger

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51139466U (en) * 1975-05-02 1976-11-10
JP2013053804A (en) * 2011-09-03 2013-03-21 Nishiyama Seisakusho Co Ltd Structure of triple pipe, and heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
JP7432847B2 (en) 2024-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6032585B2 (en) Triple tube structure and heat exchanger
JP6579468B2 (en) U tube heat exchanger
JP4810511B2 (en) Waste heat recovery device for internal combustion engine
WO2016190445A1 (en) Heat exchanger tank structure and production method therefor
JP5563715B2 (en) Multi-pass tubular heat exchanger and associated passage divider, channel cover and method
US10119723B2 (en) Heat exchanger, in particular for a condensation boiler
JP2007100990A (en) Heat exchanger
JP7432847B2 (en) Multi-tube structure and flow path device
JP2008032296A (en) Heat exchanger
EP1724543A1 (en) Heat exchange unit and heat exchanger using the heat exchange unit
JP6211313B2 (en) Triple tube heat exchanger
JP6471353B2 (en) Heat exchanger and heat pump water heater using the same
KR101967273B1 (en) Shell and tube type heat exchanger
JP2019219079A (en) Water heat exchanger and gas cooler
JP3837708B2 (en) Equipment for introducing hot gas into the heating face tube of a waste heat boiler
JP6211330B2 (en) Manufacturing method of triple tube heat exchanger
JP2012007773A (en) Heat exchanger
JP2012007771A (en) Heat exchanger
JP2010276319A (en) Heat exchanger
JP2011017476A (en) Double tube type heat exchanger
JP2005221181A (en) Double-pipe heat exchanger
JPS61190286A (en) Heat exchanger
JP2008164189A (en) Water cooling heat exchanger
JP2011017475A (en) Heat exchanger for hot water supply
JP5486858B2 (en) Heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221024

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230707

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231004

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240123

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7432847

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150