JP6584781B2 - 二重管用スペーサ - Google Patents

Description

本発明は、内管と外管との間に配置される二重管用スペーサに関する。

従来、工場等から排出された汚水は、配管設備を介して汚水処理施設まで移送される。また、化学薬品および高圧ガス等は、配管設備を介して工場内に移送される。このような配管設備としては、配管の途中や配管同士を連結する連結箇所等で汚水、化学薬品、および、高圧ガス等の流体が漏れることを防止するため、例えば、二重管用スペーサを介して内管および外管を同心円状に配置した二重管構造の配管が使用されることがある。二重管構造の配管は、内管を通して流体を移送する一方、外管が流体の流出を防止する保護管として機能する。このため、内管の一部が破損した場合であっても、内管の内部の流体が配管設備の外部に流出することを外管により防止できる。

特許文献１は、従来の二重管用スペーサの一例を開示している。この二重管用スペーサは、内管を支持する内管支持面が形成された円筒状の内管支持部、および、内管が内部に配置される外管を支持する複数の外管支持部を備える。外管支持部は、内管支持部の表面から内管支持部の径方向に延伸している。内管支持部に内管が挿入された後、内管および二重管用スペーサが外管に挿入される。これにより、外管支持部の先端面と外管の内面とが接触し、内管の表面と外管の内面との間に外管支持部の長さに応じた所定の間隔が形成される。

特開２００１−１３２８８４号公報

特許文献１の二重管用スペーサは、内管の表面と外管の内面との間に形成する間隔に応じて、外管支持部を切断することにより外管支持部の長さを調節する必要がある。このため、二重管を施工する際の作業効率が低下するおそれがある。

本発明の目的は、二重管を施工する際の作業効率が向上される二重管用スペーサを提供することである。

上記の目的を達成するための二重管用スペーサは、樹脂材料により形成される二重管用スペーサであって、内管を支持する内管支持面が形成された円筒状の内管支持部と、前記内管が内部に配置される外管を支持する複数の外管支持部と、前記内管支持部と前記外管支持部とを接続する接続部とを備え、前記接続部を支点として前記内管支持部に接近するように前記外管支持部が弾性変形できる。

この二重管用スペーサによれば、内管に配置された二重管用スペーサを外管に挿入するとき、内管の表面と外管の内面との間に形成する間隔に応じて外管支持部が接続部を支点として内管支持部に接近するように弾性変形する。このため、作業者が外管支持部に特別な加工を施すことなく二重管を施工でき、二重管を施工する際の作業効率が向上される。

上記の目的を達成するための二重管用スペーサにおいて、前記外管支持部において前記外管に面する外面は、前記外管の内面と接触して前記外管を支持する接触部、および、前記接触部の周囲に形成され、前記外管の内面と接触しない非接触部を含む。

この二重管用スペーサによれば、外管支持部の外面が接触部および非接触部を含むため、外管支持部の外面の全体が外管の内面と接触する場合と比較して、外管支持部の外面と外管の内面との接触面積が小さくなり、外管支持部の外面と外管の内面との摺動抵抗が小さくなる。このため、作業者は、内管に配置された二重管用スペーサをよりスムーズに外管に挿入することができ、二重管を施工する際の作業効率がより向上される。

上記の目的を達成するための二重管用スペーサにおいて、前記接触部は、前記内管支持部の径方向の外方に向けて突出する曲面である。
この二重管用スペーサによれば、接触部は、内管支持部の径方向の外方に向けて突出する曲面であるため、外管支持部の外面と外管の内面との接触面積がより小さくなり、外管支持部の外面と外管の内面との摺動抵抗がより小さくなる。このため、作業者は、内管に配置された二重管用スペーサをよりスムーズに外管に挿入することができ、二重管を施工する際の作業効率が一層向上される。

上記の目的を達成するための二重管用スペーサにおいて、前記接触部は、前記外管の内面と点接触する形状である。
この二重管用スペーサによれば、接触部が外管の内面と点接触する形状であるため、外管支持部の外面と外管の内面との摺動抵抗がより小さくなり、二重管を施工する際の作業効率がより向上される。

また、例えば、二重管が設置面に対して間隔をあけて平行に配置される場合、内管が自重により変形し、内管の表面と外管の内面との間隔が変化することがある。二重管用スペーサは、内管が自重により変形したとき、接続部を支点として内管支持部に接近するように外管支持部が弾性変形する。これにより、接触部が内管の径方向の延長線上に位置するように変位し、内管に対して垂直である位置を維持する。このため、接触部は、外管の内面と点接触した状態を維持する。これにより、内管のうちの変形している部分の基端部にかかる負荷が低減され、内管の耐久性が向上される。

二重管用スペーサによれば、二重管を施工する際の作業効率が向上される。

第１実施形態の二重管用スペーサについてその斜視構造を示す斜視図。 図１の二重管用スペーサについて内管を支持している状態の斜視図。 図２の二重管用スペーサについて外管を支持している状態の斜視図。 第２実施形態の二重管用スペーサの斜視図。

（第１実施形態）
図１を参照して、二重管用スペーサ１の構成について説明する。
二重管用スペーサ１は、円筒状の内管支持部１０、内管６０（図２参照）が内部に配置される外管７０（図３参照）を支持する複数の外管支持部４０、および、内管支持部１０と外管支持部４０とを接続する接続部５０を備える。内管支持部１０と内管６０とを接着して固定する場合、二重管用スペーサ１を構成する材料は、内管６０を構成する材料と同じ材料でありリサイクル可能な合成樹脂が好ましい。二重管用スペーサ１を構成する材料の好ましい一例は、硬質ポリ塩化ビニル等の合成樹脂である。内管支持部１０、外管支持部４０、および、接続部５０は、一体的に形成されている。

内管支持部１０の内周には、内管６０を支持する内管支持面１１が形成され、周方向の一部に切り欠き１２が形成されている。内管支持部１０の外周面１３および上面１４には、内管６０を内管支持面１１に案内する案内部３０が形成されている。

案内部３０は、内管支持部１０の周方向に一例として３つ形成され、３つの案内部３０は実質的に同一の構造を有する。案内部３０の内面３０Ａは、内管支持面１１と面一に形成されている。案内部３０は、内管支持部１０の上面１４から二重管用スペーサ１の高さ方向に延びる突出部３１、および、接続部５０と繋がる連続部３２を備える。

突出部３１の基端３１Ａは、内管支持部１０の上面１４と繋がり、先端３１Ｂにはテーパ面が形成されている。
外管支持部４０は、内管支持部１０の周方向に一例として３つ形成され、３つの外管支持部４０は実質的に同一の構造を有する。外管支持部４０は、連続部３２と間隔をあけて対向し、接続部５０の第１の接続部５１を支点として内管支持部１０に接近するように弾性変形する。外管支持部４０の先端４１Ｂは、二重管用スペーサ１の高さ方向において、突出部３１の先端３１Ｂよりも低い位置に存在している。外管支持部４０のうちの外管７０に面する面である外面４１Ａは、外管７０の内面と接触して外管７０を支持する接触部４２、および、接触部４２の周囲に形成され、外管７０の内面と接触しない非接触部４３を含む。

接触部４２は、内管支持部１０の径方向の外方に向けて突出する曲面であり、外管７０の内面と点接触する形状である。外面４１Ａのうちの接触部４２の面積は、外面４１Ａのうちの非接触部４３の面積よりも小さい。接触部４２は、内管支持部１０の高さ方向の幅内に形成されている。内管支持部１０の径方向における内管支持面１１と接触部４２との距離は、内管６０の表面と外管７０の内面との距離、すなわち、内管６０と外管７０との間に形成される間隔よりも長く設定されている。

接続部５０は、外管支持部４０と内管支持部１０の下面１５および連続部３２とを繋ぐ第１の接続部５１、および、外管支持部４０の内面４１Ｃと連続部３２とを繋ぐ第２の接続部５２を備える。

図２および図３を参照して二重管用スペーサ１の作用および効果について説明する。
図２に示されるように、内管６０が、内管支持部１０の案内部３０を介して内管支持部１０に挿入される。これにより、内管支持面１１と内管６０の外面とが接触し、内管支持部１０が内管６０を支持する。なお、内管６０の長さに応じて、複数個の二重管用スペーサ１が内管６０に取り付けられる。また、内管６０の表面と内管支持面１１とを接着してもよい。

図３に示されるように、内管６０、および、二重管用スペーサ１が外管７０に挿入される。このとき、外管７０と内管６０との直径の差、すなわち、内管６０と外管７０との間に形成される間隔に応じて、外管支持部４０が第１の接続部５１を支点として内管支持部１０に接近するように弾性変形する。このため、作業者は、外管支持部４０に特別な加工を施すことなく二重管を施工できるため、二重管を施工する際の作業効率が向上される。

本実施形態の二重管用スペーサ１によれば、さらに以下の効果が得られる。
（１）外管支持部４０の外面４１Ａが接触部４２および非接触部４３を含むため、外管支持部４０の外面４１Ａの全体が外管７０の内面と接触する場合と比較して、外管支持部４０の外面４１Ａと外管７０の内面との接触面積が小さくなる。このため、外管支持部４０の外面４１Ａと外管７０の内面との摺動抵抗が小さくなる。このため、作業者は、内管６０に配置された二重管用スペーサ１をよりスムーズに外管７０に挿入することができ、二重管を施工する際の作業効率がより向上される。

（２）接触部４２は、内管支持部１０の径方向の外方に向けて突出する曲面であるため、外管支持部４０の外面４１Ａと外管７０の内面との接触面積がより小さくなり、外管支持部４０の外面４１Ａと外管７０の内面との摺動抵抗がより小さくなる。このため、作業者は、内管６０に配置された二重管用スペーサ１をよりスムーズに外管７０に挿入することができ、二重管を施工する際の作業効率が一層向上される。

（３）外管支持部４０は、接続部５０の第１の接続部５１を支点として内管支持部１０に接近するように弾性変形するため、第１の接続部５１に負荷がかかりやすい。二重管用スペーサ１は、第２の接続部５２を含むため、外管支持部４０が弾性変形するときの第１の接続部５１に作用する負荷を低減できる。このため、第１の接続部５１の耐久性が向上される。

（４）外管７０に径方向の衝撃が加わった場合、外管支持部４０が第１の接続部５１を支点として内管支持部１０に接近するように弾性変形するため、二重管用スペーサ１が衝撃の一部または全部を吸収できる。このため、内管６０に衝撃が伝わりにくく、内管６０の耐久性が向上される。

（５）例えば、内管６０の内部の急激な圧力変化に起因してウォーターハンマーが生じて内管６０が振動しても、外管支持部４０が弾性変形できるため、二重管用スペーサ１が衝撃の一部または全部を吸収できる。このため、外管７０に衝撃が伝わりにくく、外管７０の耐久性が向上される。

（６）例えば、二重管が設置面に対して平行に配置される場合、内管６０の内部の流体の重み、または、内管６０の自重により内管６０が変形し、内管６０の表面と外管７０の内面との間隔が変化することがある。二重管用スペーサ１は、内管６０が自重により変形したときに、外管支持部４０が、第１の接続部５１を支点として内管支持部１０に接近するように弾性変形する。これにより、接触部４２が内管６０の径方向の延長線上に位置するように変位し、内管６０に対して垂直である位置を維持する。このため、接触部４２は、外管７０の内面と点接触した状態を維持する。これにより、内管６０のうちの変形している部分の基端にかかる負荷が低減され、内管６０の耐久性が向上される。

（７）内管支持部１０に切り欠き１２が形成されているため、内管支持部１０が径方向に変形でき、内管６０を内管支持部１０に挿入しやすい。
（８）内管６０が内管支持部１０に挿入されるとき、案内部３０により内管６０の先端の径方向の位置決めがなされた後、内管６０が内管支持部１０に挿入される。このため、内管６０を内管支持部１０に挿入しやすい。

（第２実施形態）
図４を参照して、第２実施形態の二重管用スペーサ１の構成について、第１実施形態の二重管用スペーサ１の構成との相違点を中心に説明する。

二重管用スペーサ１は、円筒状の内管支持部２１０、内管６０（図２参照）が内部に配置される外管７０（図３参照）を支持する複数の外管支持部２４０、および、内管支持部２１０と外管支持部２４０とを接続する接続部２５０を備える。内管支持部２１０と内管６０とを接着して固定する場合、二重管用スペーサ１を構成する材料は、内管６０を構成する材料と同じ材料でありリサイクル可能な合成樹脂が好ましい。二重管用スペーサ１を構成する材料の好ましい一例は、硬質ポリ塩化ビニル等の合成樹脂である。内管支持部２１０、外管支持部２４０、および、接続部２５０は、一体的に形成されている。

内管支持部２１０の内周には、内管６０を支持する内管支持面２１１が形成され、周方向の一部に切り欠き２１２が形成されている。内管支持部２１０の上面２１４には、内管６０を内管支持面２１１に案内する案内部２３０が形成されている。

案内部２３０は、内管支持部２１０の周方向に沿って形成され、案内部２３０の内面２３０Ａは、内管支持面２１１と連続的に形成されている。案内部２３０は、内管支持部２１０の上面２１４から二重管用スペーサ１の高さ方向に延びる形状である。

外管支持部２４０は、内管支持部２１０の周方向に一例として３つ形成されている。３つの外管支持部２４０は実質的に同一の構造を有する。外管支持部２４０は、内管支持部１０の外周面２１３と間隔をあけて対向し、接続部２５０を支点として内管支持部２１０に接近するように弾性変形する。外管支持部２４０のうちの外管７０に面する面である外面２４１Ａは、外管７０の内面と接触して外管７０を支持する接触部２４２、および、接触部２４２の周囲に形成され、外管７０の内面と接触しない非接触部２４３を含む。

接触部２４２は、内管支持部２１０の径方向の外方に向けて突出する曲面であり、外管７０と点接触する形状である。外面２４１Ａのうちの接触部２４２の面積は、外面２４１Ａのうちの非接触部２４３の面積の面積よりも小さい。接触部２４２は、内管支持部２１０の高さ方向の幅内に形成されている。内管支持部２１０の径方向における内管支持面２１１と接触部２４２との距離は、内管６０の表面と外管７０の内面との距離、すなわち、内管６０と外管７０との間に形成される間隔よりも長く設定されている。接続部２５０は、外管支持部２４０と内管支持部２１０の外周面２１３とを繋いでいる。

二重管用スペーサ１によれば、上記（１）、（２）、および、（４）〜（８）に準じた効果が得られる。
（変形例）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。また、以下の各変更例は、技術的に矛盾しない範囲において互いに組み合わせることもできる。

・第１実施形態において、第２の接続部５２を省略できる。
・第１実施形態において、第１の接続部５１は、内管支持部１０の外周面１３と外管支持部４０とを繋ぐ形状としてもよい。

・第１実施形態において、連続部３２を省略してもよい。この変形例の二重管用スペーサ１は、第１の接続部５１が内管支持部１０の外周面１３または下面１５と繋がる。
・第１実施形態において、案内部３０の少なくとも一つを省略できる。同様に、第２実施形態において、案内部２３０を省略してもよい。

・第１実施形態において、案内部３０を１つ、２つ、または、４つ以上としてもよい。
・第１実施形態において、案内部３０は、内管支持部１０の下面１５から二重管用スペーサ１の高さ方向に延びる形状としてもよい。

・第１実施形態において、案内部３０の形状を互いに異なる形状としてもよい。
・第１実施形態において、外管支持部４０の先端４１Ｂを二重管用スペーサ１の高さ方向において、突出部３１の先端３１Ｂよりも高い位置、または、突出部３１の先端３１Ｂと同じ位置に形成してもよい。

・第１実施形態において、外管支持部４０の外面の４１Ａの全体の形状を外管７０の内面と接触して外管７０を支持することが可能な形状としてもよい。同様に、第２実施形態において、外管支持部２４０の外面の２４１Ａの全体の形状を外管７０の内面と接触して外管７０を支持することが可能な形状としてもよい。

・第１実施形態において、外管支持部４０の外面４１Ａの形状を平坦形状とし、外面４１Ａの一部に接触部としての突起を形成してもよい。同様に、第２実施形態において、外管支持部２４０の外面２４１Ａの形状を平坦形状とし、外面２４１Ａの一部に接触部としての突起を形成してもよい。

・第１実施形態において、外管支持部４０の一部に弾性変形しない部分が含まれていてもよい。同様に、第２実施形態において、外管支持部２４０の一部に弾性変形しない部分が含まれていてもよい。

・第１実施形態において、外管支持部４０を、２つまたは４つ以上としてもよい。同様に、第２実施形態において、外管支持部２４０を２つまたは４つ以上としてもよい。
・第２実施形態において、外管支持部２４０の内面と内管支持部２１０の外周面２１３とを繋ぐ第２の接続部を形成してもよい。

・第２実施形態において、外管支持部２４０の先端と内管支持部２１０の外周面２１３とを繋げ、外管支持部２４０を半円形状としてもよい。この変形例の外管支持部２４０においては、一部に脆弱部分を形成することが好ましい。脆弱部分の一例は、外管支持部２４０のうちの相対的に厚みが薄い部分、および、相対的に幅が狭い部分の少なくとも一方である。なお、この変形例の外管支持部２４０の構成を第１実施形態の外管支持部４０に採用してもよい。

・第１実施形態において、内管支持部１０に切り欠き１２を形成せず、内管支持部１０の内管支持面１１を連続した面としてもよい。同様に、第２実施形態において、内管支持部２１０に切り欠き２１２を形成せず、内管支持部２１０の内管支持面２１１を連続した面としてもよい。

・第１実施形態において、１つの二重管用スペーサ１の内管支持部１０に複数の内管６０を配置してもよい。同様に、第２実施形態において、１つの二重管用スペーサ１の内管支持部２１０に複数の内管６０を配置してもよい。

１…二重管用スペーサ、１０，２１０…内管支持部、１１，２１１…内管支持面、４０，２４０…外管支持部、４１Ａ，２４１Ａ…外面、４２，２４２…接触部、４３，２４３…非接触部、５０，２５０…接続部、６０…内管、７０…外管。

Claims (4)

1. 樹脂材料により形成される二重管用スペーサであって、
   内管を支持する内管支持面が形成された円筒状の内管支持部と、
   前記内管が内部に配置される外管を支持する複数の外管支持部と、
   前記内管支持部と前記外管支持部とを接続する接続部とを備え、
   前記接続部を支点として前記内管支持部に接近するように前記外管支持部が弾性変形でき、
   前記外管支持部において前記外管に面する外面は、前記外管の内面と接触して前記外管を支持する接触部、および、前記接触部の周囲に形成され、前記外管の内面と接触しない非接触部を含み、
   前記接触部は、前記外管の内面と点接触する形状である
   二重管用スペーサ。
2. 樹脂材料により形成される二重管用スペーサであって、
   内管を支持する内管支持面が形成された円筒状の内管支持部と、
   前記内管が内部に配置される外管を支持する複数の外管支持部と、
   前記内管支持部と前記外管支持部とを接続する接続部とを備え、
   前記接続部を支点として前記内管支持部に接近するように前記外管支持部が弾性変形でき、
   前記外管支持部において前記外管に面する外面は、前記内管支持部の軸方向及び径方向の断面が共に湾曲形状であり、前記外管の内面と接触して前記外管を支持する接触部、および、前記接触部の周囲に形成され、前記外管の内面と接触しない非接触部を含む
   二重管用スペーサ。
3. 樹脂材料により形成される二重管用スペーサであって、
   内管を支持する内管支持面が形成された円筒状の内管支持部と、
   前記内管が内部に配置される外管を支持する複数の前記内管支持部の高さ方向に延びる外管支持部と、
   前記内管支持部と前記外管支持部とを接続する接続部とを備え、
   前記接続部を支点として前記内管支持部に接近するように前記外管支持部が弾性変形でき、
   前記内管支持部には、周方向の一部に切り欠きが形成され、前記内管支持部の上面には、前記高さ方向に延びる突出部を含み、前記内管を前記内管支持面に案内する案内部が形成されている
   二重管用スペーサ。
4. 樹脂材料により形成される二重管用スペーサであって、
   内管を支持する内管支持面が形成された円筒状の内管支持部と、
   前記内管が内部に配置される外管を支持する複数の外管支持部と、
   前記内管支持部と前記外管支持部とを接続する接続部とを備え、
   前記接続部は、前記外管支持部と前記内管支持部の外周面または下面とを繋ぐ第１の接続部、および、前記第１の接続部と前記外管支持部の内面と前記内管支持部の外周面とを繋ぐ第２の接続部を有し、
   前記第１の接続部を支点として前記内管支持部に接近するように前記外管支持部が弾性変形できる
   二重管用スペーサ。