JPH01220789A - 流体配管のセルフシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、航空機、車両右よび船舶などにおいて燃料な
どの可燃性流体を送るための配管、とくにセルフシール
特性の配管に関する。

〔従来技術〕

戟、開用の航空機、車両および船舶などに用いられる燃
料配管のような、可燃性流体を送るための配管は、被弾
したときに内部の可燃性流体が外部に流出するのを防止
するために必要に応じ防弾タンクと同様なセルフシール
特性が付与される。この目的に使用される従来のセルフ
シール配管としては、内部を流れる可燃性流体に接触し
たとき膨潤する特性の著しい物質たとえば天然ゴムによ
りシーラント層を構成したゴム製のセルフシールホース
、あるいは金属配管の外側に同様なシーラント層を含む
カバー層により被覆したセルフシールカバーが知られて
いる。いづれも配管の被弾時に、流出する可燃性流体に
シーラント層が接触して膨潤し、被弾部を閉塞すること
により、流体の外部への流出を最小限に止めようとする
ものである。

しかし、このシーラント層の膨潤機能は、被弾後にシー
ラント層が流体に接触して膨潤するまでの間、被弾個所
の閉塞が不十分な期間があり、ある程度の量の可燃性流
体の流出は不可避である。

この事は米国軍規格旧Ｌ−Ｈ−１８２８８、旧し−Ｃ−
８３２９１等に於いて特定期間の洩れを許容している事
及び膨潤が時間に依存する事より明るかである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、従来公知のセルフシール配管における上述し
た問題、すなわち被弾後のある期間は被弾部のシールが
十分に達成されず、ある程度の可燃性流体の外部への流
出を防止できない、という問題を解決することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本発明においてはシーラン
ト層に予め歪を与えておき、このシーラント層の歪弾性
エネルギーにより、被弾初期の流体の外部流出を防止す
る。シーラント層に弾性歪を与えるためには、内管とそ
の外側に配置されるシーラント層との間に空隙を保持す
る空隙保持手段を設け、該空隙を低圧状態にすることに
より、シーラント層を空隙保持手段に引きつけて、弾性
的に歪を生じさせる。

すなわち、本発明による流体配管用のセルフシール構造
は、流体不透過性の内管と、前記内管の外側に該内管を
囲むように配！されたシーラント層と、前記内管と前記
シーラント層との間に空隙を保持する空隙保持手段と、
前記シーラント層の外側を気蜜状態に密封する外側密封
層とから構成される。そして、上述の空隙は低圧状態に
保持され、シーラント層は前記内管内を流れる可燃性流
体に接したとき膨潤する特性を有し、前記空隙内の低圧
により圧縮変形状態で前記空隙保持手段に密着させられ
る。空隙保持手段により形成される空隙には、低圧状態
で不活性ガスを封入してもよい。

また、本発明は、上述した構成の流体配管用のセルフシ
ール構造を形成するための方法を提供するものであり、
この方法は、流体不透過性の内管を準備し、前記内管の
外側に該内管を囲むように通気性の空隙保持層を配置し
、該空隙保持層の外側に、前記内管内を流れる可燃性流
体に接したとき膨潤する特性のシーラント層を配置し、
前記シーラント層の外側を外側密封層により気蜜状態に
密封したのち、前記空隙を真空吸引することにより、該
空隙内を低圧状態にするとともに、前記シーラント層を
前記空隙内の低圧により圧縮変形状態で前記空隙保持手
段に密着させるという各工程から構成される。

〔作　用〕

本発明の流体配管用のセルフシール構造においては、シ
ーラント層が圧縮変形状態で空隙保持手段に密着させら
れているので、配管が被弾したとき、シーラント層の被
弾部は、シーラントの弾性歪エネルギーにより閉塞され
、流体の外部への流８が阻止される。したがって、被弾
初期における可燃性流体の外部への流出を効果的に防止
することができる。

〔実施例〕

第１図（ａ）、ら）、（Ｃ）、（ｄ）は、本発明の配管
用セルフシール構造の一実施例を示すものである。第１
図（ａ）に示すように、セルフシール配管１４は、金属
製の内管ｌを有し、この内管１の外側に粗いメツシュの
金ｗＪ２が捲かれている。この金ｗＪ２の外側には細か
いメツシュの金網３が捲かれている。

配管の長さ方向両端部において、金網２．３にはスペー
サ１０が取りつけられ、また配管の長さ方向に適当な間
隔で同様にスペーサｌＯが配置されている。細かいメツ
シュの金網３の外側には、シーラント層４が形成される
。シーラント層４は、内管１の内部を流通する可燃性流
体、たとえばガソリン、ジェット燃料などの流体に接し
たときに膨潤する性質の物質、たとえば天然ゴムあるい
は他のゴム系合成物質により構成される。シーラント層
４の端部は、端末リング１２により緊締状態で固定され
、中間部は適当な間隔をもった位置で結束紐８により緊
縛されている。結束紐８の外側にはリング９が嵌められ
ている。

シーラント層４の外側には空気透過阻止層５が配置され
る。この空気透過阻止層５は、たとえば金属薄膜により
構成すればよい。この空気透過阻止層５の外側には、た
とえばゴム引布からなるカバー６が配置される。

内管１には両端部において端末フランジ１１がたとえば
シーム溶接により取りつけられている。

端部のスペーサｌＯはこのフランジ１１に密着して取り
つけられ、フランジ１１は端末リング１２に固定されて
いる。カバー６は、両端部および適当な間隔をもった中
間位置で結束紐７により緊縛されている。このように構
成されたセルフシール構造の中間位置における断面を第
１図（ｄ）に、緊縛位置における断面を第１図（Ｃ）に
それぞれ示す。配管１４０両端には、締結金具１３が設
けられる。

この金具１３には、公知の構造のものを使用すればよい
。

図に示す構造により、金網２．３の内部に空隙１５が形
成される。すなわち、金網２．３は、本発明における空
隙形成手段を構成する。さらに、二の配管１４の製造過
程において、空隙１５は真空吸引されて、低圧状態に保
持される。第２図にこの過程を示す。シーラント層４は
、組み立て状態では、第２図に想像線で示すように弛み
をもった状態にあり、この状態で空隙１５に真空吸引が
与えられる。この真空吸引は、シーラント層４を配置し
、端末リング１２および結束紐８、リング９による緊縛
を行ったのち、第２図に示すようにシーラント層４を通
して中空針３６を空隙１５に挿入し、この針３６を通し
て吸引を行うことにより実行できる。その結果、シーラ
ント層４は圧縮変形を生じ、第２図に実線で示すように
金網２．３に引きつけられ、円筒形状になる。その後、
シーラント層４の外側に空気透過阻止層５を配置する。

このセルフシール構造によれば、シーラント層４に圧縮
変形が与えられているので、配管１４が被弾したとき、
被弾部がシーラントの圧縮弾性エネルギにより直ちに閉
塞され、可燃性流体との接触によるシーラントの膨潤ま
での期間の流体の外部流出を防止できる。なお、本例に
おいては、シーラント層４の外側に金属箔のような空気
透過阻止層５を配置したが、少くとも一層以上の外側カ
バー６が十分な気密性を有していれば、この空気透過阻
止層５は省略してもよい。そのばあいには、外側カバー
６が空気透過阻止層を兼ねることになる。

第３図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）はシーラント層４の自由
状態での形状を示すものである。図において明らかなよ
うに、シーラント層４は結束紐８による緊縛が行われる
緊縛部４ａでは平滑な円筒形であるが、隣接する緊１Ｒ
４ａの間の中間部では、バレル状に膨らんで第３ｅ（ｂ
）および（Ｃ）に示すように半球状の凹部４ｂおよび凸
部４ｃが形成されている。前述した空隙１５の真空吸引
により、この中間部のバレル形状および半球形の凹部４
ｂおよび凸部４Ｃが圧縮されて想像線で示すように円筒
形状となる。その結果、シーラント層４には前述した圧
縮変形が与えられる。シーラント層４の第３図に示す形
状は、空隙１５の真空吸引により該シーラント層４に圧
縮変形を生じさせるために好ましいものである。

第４図は、シーラント層４の他の実施例を示す縦断面図
である。この実施例においては、シーラント層４は全体
がほぼ円筒形であり、その円筒形部分に半球形の凹部４
ｂが形成されている。第５図はさらに他の実施例を示す
ものであり、シーラント層４には円筒形部分に半球形の
凹Ｂ４ｂおよび凸ｉ４ｃが形成されている。シーラント
層４のこの形状によっても、所要の圧縮変形を生じさせ
ることができる。

第６図は、本発明の池の実施例を示すもので、本実施例
においては、内管１の外周に配管される空隙形成手段１
７は、連続気泡の発泡樹脂により構成される。連続気泡
の発泡樹脂からなる空隙形成手段１７は、長さ方向に複
数のブロックに形成され、このブロックの間に仕切り板
１８が配置されている。この空隙形成手段１７の外側に
は、前例におけると同様なシーラント層４が形成され、
該シーラント層４の外側に空気透過阻止層５およびカバ
ー６が配置される。シーラント層４は端部において結束
紐８により緊縛され、該結束紐８の外側に端末リング１
２が嵌められている。連続気泡の発泡樹脂からなる空隙
形成手段１７の長さ方向外端に隣接して端末ブロック１
６が配置されており、その端末ブロック１６の外に、ゴ
ム引き布からなる端末カバー１５が被せられている。

第１図および第６図の実施例において、空隙保持手段２
．３．１７が長さ方向に適当間隔で仕切られた構成を有
することは、とくに有利である。

すなわち、内管が被弾したときに、被弾開口から流出す
る可燃性流体の流出範囲が、この仕切りにより限定され
た部分に限られ、したがってシーラント層４の膨潤作用
もこの範囲でのみ発生し、複数個所の被弾に対してセル
フシール作用を維持することができる。また、内管１と
シーラント層４との間に空隙保持手段を設けることに関
しては、先に述べたシーラント層４の圧縮変形の効果に
加えて幾つかの利点が挙げられる。すなわち、この空隙
保持手段により、被弾時に被弾開口から流出する可燃性
流体は、瞬時に空隙内に拡散し、シーラント層４と可燃
性流体との接触を行わせ、膨潤作用を被弾個所に限定せ
ず、ある範囲にわたって生じさせることになり、セルフ
シール作用が促進される。また、空隙保持手段を構成す
る金網または発泡樹脂は内管ｌを外部から補強し、内管
の被弾によるめくれを防止するのに効果がある。とくに
、空隙保持手段を連続気泡の発泡樹脂により形成するば
あいには、この樹脂の機械的強度を利用して内管１の補
強を行うことができる。さらに、この発泡樹脂は、被弾
によりめくれを生じることがなく、被弾に際してのシー
ラントの膨潤に対し抵抗とならないようにすることがで
きる。空隙保持手段を金網により形成するばあいには、
被弾によりめくれが生じても、・金網の線径が小さいの
で、シーラントが膨潤する際の抵抗にはならない。

本発明が適用される流体配管においては、内部を流れる
可燃性流体は、配管の抵抗による圧力損失の影響で、大
気圧より低い状態で、いわゆるサクションフローを生じ
ているばあいがある。本発明においては、空隙保持手段
により形′成される空隙が低圧状態に維持されているの
で、このようなばあいでも内部の流体は確実にシーラン
ト層まで流出し、該シーラント層を膨潤させることがで
きる。

第７図は、本発明のさらに他の実施例を示すものである
。この実施例においては、内管１の外側に配置される空
隙保持手段２０は、ハニカム構造により構成される。ハ
ニカム構造の外側の表皮には通気用の小孔３２が形成さ
れ、ハニカムコアにも通気用の小孔３３が形成される。

ハニカムコアは、配管の長さ方向に適当な間隔で小孔３
３が形成されていない部分２０ａを有し、この部分が仕
切りとしての作用を果たす。ハニカム構造の空隙保持手
段２０の外側には、前例におけると同様にシーラント層
４が配置され、ハニカム構造内に形成される空隙１５は
低圧状態に真空吸引される。

さらに、本実施例においては、シーラント層４の外側に
、連続気泡の発泡樹脂からなる第２の空隙保持手段２１
が設けられる。この空隙保持手段２１を構成する発泡樹
脂は、長さ方向に複数のブロックに区切られ、その間に
仕切り板２２が配置されている。さらに、第２の空隙保
持手段２１の外側は、たとえば板金から構成されるカバ
ー２７により覆われる。第８図に示すように、カバー２
７は接着剤２８により、第２空隙保持手段２１を構成す
る発泡樹脂に接着されている。

カバー２７には、第８図に示すように小孔２７ａが形成
され、この小孔２７ａがゴム製のプラグ３０により塞が
れている。このプラグ３０を通して中空針３６を挿入し
、第２空隙保持手段２１内の空隙を真空吸引する。その
後、プラグ３０の外側には、シシリングコンバウンド２
９が塗られて隙間を完全にシールする。

この第７図および第８図に示す実施例は、流体圧力が比
較的高く、管径の大きい配管に適している。すなわち、
配管の被弾時には、カバーには流出する流体圧とシーラ
ントの膨潤圧の両方が作用する。このため、カバーには
大きな変形を生じるとともに、ときにはカバーの破壊に
至ることがある。本実施例で設けられる第２の空隙保持
手段２■は、シーラント層４の外方への膨張を拘束し、
カバーの補強として作用する。また、第２空隙保持手段
２１により構成される空隙が低圧状態に維持されている
ことにより、被弾時に流出する流体がシーラント層４の
外側においても＊２空隙保持手段内に拡散してシーラン
トに接触し、シーラントのＩＩＩ　ｆ’Ｊ作用を促進す
る。

なお、第１および第２の空隙保持手段により形成される
空隙を、低圧の不活性ガスまたは低活性ガスにより充満
することにより、被弾時の火災の発生の可能性を低くす
ることができる。

〔効　果〕

以上述べたように、本発明においては、流体配管の内管
とシーラント層との間に、空隙保持手段を設けて空隙を
形成し、この空隙を低圧状態に維持することにより、シ
ーラント層を空隙側に引きつけて圧縮変形を生じさせて
いるので、配管の被弾初期に、シーラント層が圧縮エネ
ルギにより被弾個所を即座に閉塞し、シーラントの膨潤
までの間の流体の流出を阻止することができる。しだが
って、従来のセルフシール配管に比し、被弾初期の流体
の流出を確実に阻止することができる。また、空隙保持
手段により形成される空隙が低圧状態に維持されている
ので、被弾時に流出する流体は、この空隙内に急速に拡
散してシーラントと接触することになり、シーラントの
膨潤作用が促進される。

さらに、空隙保持手段により形成される空隙が配管の長
さ方向に適当な間隔で仕切るれているばあいには、流体
の拡散される区域が仕切りの間に限定され、したがって
シーラントの膨潤もその範囲に制限されることになり、
複数個所の被弾に対しても有効にセルフシール機能を発
揮することが可能になる。また、シーラント層の外側に
も第２の空隙保持手段により第２の空隙を形成し、この
第２空隙を低圧状態に保持した構成においては、被弾時
の流出流体がこの第２空隙にも急速に拡散し、シーラン
トに外部からも接触することになるので、シーラントの
膨潤作用が一層促進されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の一実施例を示す配管の縦断面
図、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）のＢ−Ｂ線における
断面図、第１図（Ｃ）は、第１図（ａ）のＣ−Ｃ線にお
ける断面図、第１図（ｄ）は、第１図（ａ）のＤ−Ｄ線
における断面図、第２図は、シーラント層の取りつけを
説明するための縦断面図、第３図（ａ）は、第２図の構
成において用いられるシーラント層を示す縦断面図、第
３図ら）は、第３図（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、
第３図（Ｃ）は、第３図（ａ）のＣ＝Ｃ線における断面
図、第４図および第５図は、シーラント警の池の実施例
を示す縦断面図、第６図は、本発明の池の実施例を示す
配管の縦断面図、第７図は、本発明のさらに池の実施例
を示す配管の縦方向部分断面図、第８図は、第７図の実
施例における配管の一部の拡大断面図である。 １・・・・内管、２・・・・金網、４・・・・シーラン
）ＦＪ、５・・・・空気透過阻止層、６・・・・カバー
、１５・・・・空隙。 第７図 第８図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体不透過性の内管と、前記内管の外側に該内管
   を囲むように配置されたシーラント層と、前記内管と前
   記シーラント層との間に空隙を保持する空隙保持手段と
   、前記シーラント層の外側を気蜜状態に密封する外側密
   封層とからなり、前記空隙は低圧状態に保持され、前記
   シーラント層は前記内管内を流れる可燃性流体に接した
   とき膨潤する特性を有し、前記空隙内の低圧により圧縮
   変形状態で前記空隙保持手段に密着させられたことを特
   徴とする流体配管のセルフシール構造。
2. （２）請求項１に記載した流体配管のセルフシール構造
   において、前記空隙には低圧の不活性気体が封入された
   流体配管のセルフシール構造。
3. （３）請求項１または２に記載した流体配管のセルフシ
   ール構造において、前記空隙保持手段は、網構造からな
   る流体配管のセルフシール構造。
4. （４）請求項１または２に記載した流体配管のセルフシ
   ール構造において、前記空隙保持手段は、連続気泡の発
   泡樹脂からなる流体配管のセルフシール構造。
5. （５）請求項１または２に記載した流体配管のセルフシ
   ール構造において、前記空隙保持手段は、ハニカム構造
   の層からなる流体配管のセルフシール構造。
6. （６）請求項１ないし５のいずれかに記載した流体配管
   のセルフシール構造において、前記外側密封層の外側に
   第２の空隙保持手段が設けられ、該第２の空隙保持手段
   の外側に被覆が設けられた流体配管のセルフシール構造
   。
7. （７）請求項１ないし５のいずれかに記載した流体配管
   のセルフシール構造において、長さ方向に離れた位置で
   前記空隙を仕切る空隙仕切り手段が設けられた流体配管
   のセルフシール構造。
8. （８）流体不透過性の内管を準備し、前記内管の外側に
   該内管を囲むように通気性の空隙保持層を配置し、該空
   隙保持層の外側に、前記内管内を流れる可燃性流体に接
   したとき膨潤する特性のシーラント層を配置し、前記シ
   ーラント層の外側を外側密封層により気蜜状態に密封し
   たのち、前記空隙を真空吸引することにより、該空隙内
   を低圧状態にするとともに、前記シーラント層を前記空
   隙内の低圧により圧縮変形状態で前記空隙保持手段に密
   着させることを特徴とする請求項１記載の流体配管のセ
   ルフシール構造の製造方法。
9. （９）請求項８に記載した方法において、前記シーラン
   ト層は浅い球面状の凹部または凸部を有し、前記真空吸
   引によりこの球面状の凹部または凸部が変形させられて
   圧縮状態になることを特徴とする方法。