JP2706689B2 - 仕切管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、熱交換装置等に用いる仕切管の製造技術
の分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この発明は熱交換等に用いる熱交換フインや
管内強制輸送装置としてのスクリュウや管路混合機のス
タティックミキサー等の管体以外の内装エレメント等を
内側に装備している管体から成る仕切管の製造方法に関
する発明であり、特に、予め該内装エレメントをその周
方向先端について管体内面に対して近接状態にして相対
重層し、該管体に環状加熱作用とその前後に環状冷却作
用を付与して、該環状加熱作用と環状冷却作用を管体の
軸方向に所定速度で相対移動させることにより該管体を
縮径させて内装エレメントの周方向先端部を該管体の内
面に対し非遊離状態の圧締、或いは、可摺動的に近接状
態に配設してセットするようにした仕切管の製造方法に
係る発明である。

〈従来の技術〉 周知の如く、配管は多くの産業分野に用いられてお
り、始原的な流体輸送用は勿論のこと、近時は建造物や
装置の強度部材としてビーム等に用いられ、更には、情
報伝達や情報伝達手段の囲繞材としても広く用いられる
ようになってきている。

而して、配管はこれらの他に管内外を仕切る機能を有
しているために、管体内部に様々な態様の内装エレメン
トを装備した仕切管としての用途も広く開発されるよう
になってきている。

特に、安全性を高く求められる化学プラントや原子力
発電プラント等においてはリモートコントロールや相当
長の距離に亘っての熱交換等が重用され、したがって、
長尺の仕切管の需要も高まってきている。

しかしながら、管体内部に特殊の内装エレメントを装
備し、しかも、初期セット姿勢を維持するような仕切管
の製造は管体と該管体に内装するエレメントとの取合い
が難しいために、これまで高い精度で安定した量産体制
の基に供給出来るような製造方法が開発されておらず、
その現出が強く望まれていた。

〈発明の目的〉 この発明の目的は上述従来技術に基づく管体の内部に
所定の内装エレメントを装備した仕切管の製造の問題点
を解決すべき技術的課題とし、該管体の内部に所定の内
装エレメントを確実にセットし、しかも、初期セット状
態が経時的に安定して維持されるようにし、しかも、所
望の長尺状態に製造出来るようにして各種産業における
配管技術利用分野に益する優れた仕切管の製造方法を提
供せんとするものである。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの
発明の構成は前述課題を解決するために、熱交換フイン
やスタティックミキサーのブレードやスクリュウ等の所
定の内装エレメントを管体の内部に対し該内装エレメン
トの周方向先端を管体内面に固定的に、或いは、離隔し
て近接させて相対重層し、しかも、相対重層関係を所定
の長尺にし得るようにして相対重層後の管体の所定部位
に環状加熱作用を付与すると共に、その前後に環状冷却
作用を付与して管体の軸方向にこれらを所定速度で相対
移動させ、環状加熱作用により管体は膨径しようとする
が、その前後の環状冷却作用により膨径を拘束され、環
状加熱作用による強度低下を伴うために塑性変形し、更
に、環状冷却作用による押え曲げモーメントを介してつ
いには降伏し、管体は縮径して内装エレメントに緊結、
或いは、相対摺動可能な状態等に、或いは、可摺動的に
当接されるようにし、内装エレメントは管体に対し初期
セット時は勿論のこと、稼動中においてもそのセット姿
勢を維持した内装関係（外管と内装エレメントの間隙が
広いと混練等の作用が悪くなる）が保たれるようにし、
所定の熱交換や混合攪拌等が設計通りに確実に行われる
ようにした技術的手段を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この発明の実施例を図面を参照して説明すれば
以下の通りである。

まず、第５図以下の原理的態様において、管状の外材
１に対し同じく管状の内材２を相対重層して管状の素材
３を形成し、次いで第６図に示す様に、該外材１の所定
部位に高周波誘導加熱装置等の環状加熱装置４をセット
し、その前後方向に所定距離離隔して水道水によるシャ
ワーリング装置等の環状冷却装置５、５を同様にセット
し、素材３に対し矢印方向に相対的な所定速度で移動さ
せることにより、環状加熱作用により加熱された外材１
はその所定長さの前後端が自由端であれば膨径しようと
するが、前後の環状冷却作用により膨径が拘束され、し
かも、環状加熱作用により材料の降伏応力が低下してい
ることにより塑性変形し、第８図に示す様に性変形の後
拘束されて環状加熱作用部分の外材１は内材２に縮径し
て緊結され、環状加熱作用と環状冷却作用が素材３の軸
方向に全長的に相対的に移動することにより全体的に外
材１を内材２に緊結固定することが出来、緊結材６が得
られる。

かかる所謂環熱縮径法の態様は二重管製造態様とし
て、例えば、出願人の先願の特開昭61-283416号公報等
に開示してある。

而して、上述基本的原理態様に則す実施例を第１〜４
図によって説明すると、第１図に示す実施例は所謂スタ
ティックミキサーの管路混合装置としての仕切管61の態
様であり、又、第２図に示す実施例は熱交換装置として
の仕切管62の態様であり、第３図に示す実施例は圧送装
置としてのスクリュウコンベヤを有するものとしての仕
切管63の態様であり、而して、第４図に示す実施例は熱
交換装置の複重管を内装する仕切管64の態様である。

そして、第１図に示す実施例において、内装エレメン
トとしてのスタティックブレード71、71…はその前後部
に於いて90°滑かにひねられて該各スタティックブレー
ド71が周方向に90°づつ位相をずらしてその外周縁部の
先端が管体11に近接するようにして相互に90°交叉する
対向部を溶接されて長さ方向に直列的に連結されてお
り、該各スタティックブレード71の内装エレメントに対
して、例えば、連続ロールフォーミング等の手段により
管体11をスタティックブレード71の先端を管体11の内面
に近接するように相対重層させ、相対重層した管体11の
所定部位に上述原理的態様と同様に環状加熱装置４とそ
の軸方向の前後に環状冷却装置５、５をセットして管体
11に対し相対的に所定速度で軸方向移動させることによ
り、該管体11の環状加熱作用により加熱された部分が膨
径しようとするが、その前後の環状冷却作用により膨径
は阻止され、又、環状加熱作用により強度低下した管体
11は塑性変形し、環状冷却作用による押え曲げモーメン
トＦにより塑性変形し、遂には降伏し、縮径して各スタ
ティックブレード71の内装エレメントに緊結状態で固定
的にセットされる。

したがって、所望長尺において各スタティックブレー
ド71、71…の内装エレメントは全体的に管体11により緊
締状態にされ、しかも、該緊締状態は強固になされるた
めに、稼動中におけるスタティックミキサーの作用によ
っても各スタティックブレード71、71…の相互の位置ず
れ等も起こらず、所定の位相差を介しての初期セットの
連結状態を維持して管路混合作用に供することが出来
る。

而して、第２図に示す実施例においては、細径管82の
外側面にスパイラル状に径方向に一体的に延設した内装
エレメントとしての熱交換ニードル72、72…をスパイラ
ル状に一体植設させてその先端を管体11の内面に近接状
態にして該管体11に相対重層させ、上述実施例、及び、
前述基本的実施例同様に環状加熱作用と環状冷却作用を
付与して軸方向に相対的に所定速度で移動させることに
より、上述各態様同様に管体11は縮径してその緊結は各
熱交換ニードル72、72…をして曲折されない程度に径方
向に押圧されて細径管82と管体11との管に強固な固定状
態に渡設され、その初期セット状態は管体11内を熱交換
流体が流過するに際しても何ら変形や姿勢変化がない。

当該実施例においては熱交換ばかりでなく、混合攪拌
に用いることも出来る。

又、第３図に示すスクリュウコンベヤとしての仕切管
63の態様では、バー83にスパイラルスクリュウ73の内装
エレメントを固定して管体11内に該スパイラルスクリュ
ウ73の先端がその内面に近接するように相対重層し、該
管体11に対し上述各実施例同様に環状加熱作用と環状冷
却作用を付与して軸方向に相対移動させることにより管
体11は縮径する。

この場合、当該縮径過程において、内装エレメントの
スパイラルスクリュウ73をして軸方向に相対往復動させ
ることにより管体11は縮径しても、該スパイラルスクリ
ュウ73に対し緊結固定状態にはならず、スパイラルスク
リュウ73の回転に伴うヘリカルフイン部分は管体11の内
面に周方向相対摺動するように当接して稼動時における
回転を保証するようにすることが出来る。

又、管体11を縮径して該スパイラルスクリュウ73に当
接状態にさせた場合においては、管体11内を圧送する流
体に旋回動を付与して混合攪拌させるようにする等させ
ることも可能である。

そして、第４図に示す実施例は他の熱交換装置として
の仕切管64の態様であり、管体11内に細径管74、74、74
の複数本を所定に相対重層して熱交換を行うようにした
態様であり、管体11の縮径による細径管74、74…に対す
る縮径一体化は上述各実施例同様に現出させることが出
来る。

しかも、上述各実施例においては先述した如く、管体
11をロールフオーミング等により連続的に長尺化するこ
とが出来るために所望の長尺仕切管61、62、63、64を現
出することが出来る。

尚、この発明の実施態様は上述各実施例に限るもので
ないことは勿論であり、例えば、内装エレメントについ
ては上述各実施例の内装エレメントを軸方向に相互に連
結させたような態様のものも可能である等種々の態様が
採用可能である。

〈発明の効果〉 以上、この発明によれば、基本的に管体内にセットさ
れたスタティックミキサーのブレード等の内装エレメン
トに対し管体を縮径させて両者の非遊離状態、或いは、
緊締状態や相対摺動可能状態の初期セットの取合い関係
を有する仕切管を特に長尺に製造するに際し、確実に内
装エレメントに対しロールフォーミング等によって相対
重層してセットした管体を縮径させて、セットした取合
い姿勢にさせることが出来る優れた効果が奏される。

しかも、内装エレメントに対し管体を縮径させるため
に連続的に長尺仕切管を製造することが出来るという優
れた効果が奏される。

加えて、内装エレメントが複雑な構造や微細な構造、
可撓性を有するような場合に、管体に対しその内側に該
内装エレメントを緊締状態や相対摺動可能状態にセット
することが困難である長尺仕切管等においては特に設計
通りに正確に、しかも、稼動中におけるずれ等が生じな
いように取り付けることが出来るという優れた効果が奏
される。

そのため、得られた仕切管の稼働中における性能や機
能は設計通りに始源的に、何ら変化なくフルに安定して
発揮させることが出来るという優れた効果が奏される。

しかも、管体に対し原理的には環熱縮径法を用いるた
めに、長尺であっても全長、全領域に亘り確実な取合い
が設計通りに得られるという効果が奏され、したがっ
て、製品に対する信頼度を高く保ちながら量産が出来る
という優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はこの発明の実施例の説明図であり、第１図
は１実施例の部分切截斜視図、第２図は他の実施例の部
分切截斜視図、第３図は別の実施例の部分切截斜視図、
第４図は更に他の実施例の部分切截斜視図、第５〜８図
は原理的実施例の部分切截斜視図である。 71、72、73、74……内装エレメント、11……管体、61、
62、63,64……仕切管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−74467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−238332（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−283416（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管体に内装するエレメントに該管体を外装
   した仕切管の製造方法において、該管体の内面に先端を
   近接させた該内装エレメントと管体を相対重層し、次い
   で該管体に環状加熱作用と該環状加熱作用の前後に環状
   冷却作用を付与してこれらを管体の軸方向に該管体を相
   対移動させて管体を内装エレメントをして該管体の内面
   に対し非遊離状態に維持するように縮径させるようにす
   ることを特徴とする仕切管の製造方法。