特許 7500413 伸縮管継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-07

(45)【発行日】2024-06-17

(54)【発明の名称】伸縮管継手

(51)【国際特許分類】

   F16L 27/12 20060101AFI20240610BHJP

【ＦＩ】

F16L27/12 B

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020210022

(22)【出願日】2020-12-18

(65)【公開番号】P2022096821

(43)【公開日】2022-06-30

【審査請求日】2022-12-13

(73)【特許権者】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】柳原 悠人

(72)【発明者】

【氏名】田中舘 勉

(72)【発明者】

【氏名】高柳 常男

【審査官】礒部 賢

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５５－０４２１４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０５９９２９００（ＵＳ，Ａ）

【文献】実公昭４３－０１４９２６（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】実開昭５０－０６９３２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６２－０４５３３０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０４－１８１０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－０３６３１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５４－０２４７５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０３４５３２７１（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ ２７／００ － ２７／１２

Ｆ１６Ｌ ５９／２１

Ｇ２１Ｄ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子力発電所の配管の結合に用いられる伸縮管継手であって、
前記伸縮管継手の中央に位置する中間パイプと、
前記伸縮管継手の両端に位置する２つの端管と、
前記中間パイプと前記２つの端管の各々の間に位置し、前記中間パイプの両端の各々と、前記２つの端管における前記中間パイプ側の端部とに結合する２つのベローズと、
前記２つの端管の各々の外周壁に結合し、前記２つのベローズの各々を覆う２つのカバーと、
前記２つのカバーの各々の内周壁から前記２つのカバーの内側に向かって突出する２つの第１突起部と、
前記中間パイプの外周側に設けられ、前記中間パイプの径方向における外側に向かって突出する２つの第２突起部とを備え、
前記中間パイプの径方向において、前記２つのカバーの内周壁と前記２つの第２突起部の各々の隙間の間隔より、前記２つの第１突起部の各々の長さが長く、
前記２つの第１突起部と前記２つの第２突起部のうち、隣合う第１突起部と第２突起部における前記中間パイプの軸方向の間隔が、前記２つのベローズの各々の最大伸び量と最大縮み量の各々より小さく、
前記中間パイプが前記中間パイプの軸方向に移動すると、前記隣合う第１突起部と第２突起部とが当接し、
前記中間パイプが前記中間パイプの径方向に移動すると、
前記２つのカバーの内周壁と前記２つの第２突起部の各々の隙間の間隔より、前記２つのベローズの外周壁のうち外径が最大となる部分と前記２つの第１突起部の各々の隙間の間隔の方が小さい場合に、前記２つの第１突起部の少なくとも一方が前記中間パイプに当接し、
前記２つのカバーの内周壁と前記２つの第２突起部の各々の隙間の間隔より、前記２つのベローズの外周壁のうち外径が最大となる部分と前記２つの第１突起部の各々の隙間の間隔の方が大きい場合に、前記２つの第２突起部の少なくとも一方が前記２つのカバーの一方に当接することを特徴とする伸縮管継手。

【請求項2】

請求項１の伸縮管継手において、
前記２つの第１突起部の各々が、複数の突起により形成されていることを特徴とする伸縮管継手。

【請求項3】

請求項２の伸縮管継手において、
前記複数の突起が、前記２つのカバーの周方向に均等に配列された４枚の板であることを特徴とする伸縮管継手。

【請求項4】

請求項１の伸縮管継手において、
前記２つの第１突起部の各々は、前記中間パイプと前記２つの第２突起部の各々とに対向する箇所に弾性部材を備えることを特徴とする伸縮管継手。

【請求項5】

請求項１の伸縮管継手において、
前記隣合う第１突起部と第２突起部における前記中間パイプの軸方向の間隔の最大値が、前記２つのベローズの各々の許容伸び量と許容縮み量の各々より小さいことを特徴とする伸縮管継手。

【請求項6】

請求項１の伸縮管継手において、
前記２つの第１突起部が、前記中間パイプの軸方向における前記２つの第２突起部の間の内側に設けられていることを特徴とする伸縮管継手。

【請求項7】

請求項６の伸縮管継手において、
前記中間パイプの軸方向における前記２つの第１突起部の間に、前記中間パイプの外周方向に向かって突出する２つの第３突起部が前記中間パイプの外周壁に設けられ、
前記中間パイプの径方向において、前記２つの第３突起部の各々の長さよりも、前記２つの第１突起部の各々と前記中間パイプの外周壁の隙間の間隔が小さく、
前記２つの第１突起部と前記２つの第３突起部のうち、隣合う第１突起部と第３突起部における前記中間パイプの軸方向の間隔が、前記２つのベローズの各々の最大伸び量と最大縮み量の各々より小さく、
前記２つの端管の１つが、前記中間パイプの軸方向において前記中間パイプの方向に移動すると、前記２つの第１突起部と前記２つの第３突起部のうち、隣合う第１突起部と第３突起部とが当接し、
前記２つの端管の１つが、前記中間パイプの軸方向において前記中間パイプの逆方向に移動すると、前記２つの第１突起部と前記２つの第２突起部のうち、隣合う第１突起部と第２突起部とが当接することを特徴とする伸縮管継手。

【請求項8】

請求項７の伸縮管継手において、
前記隣合う第１突起部と第３突起部における前記中間パイプの軸方向の間隔の最大値が、前記２つのベローズの各々の許容伸び量と許容縮み量の各々より小さいことを特徴とする伸縮管継手。

【請求項9】

請求項１の伸縮管継手において、
前記２つの第１突起部が、前記伸縮管継手の軸方向における前記２つの第２突起部の間の外側に設けられていることを特徴とする伸縮管継手。

【請求項10】

請求項９の伸縮管継手において、
前記２つの第１突起部の各々の先端部が、前記２つのベローズの各々の外周壁と対向し、
前記２つのカバーの各々の径方向において、前記２つのカバーの内周壁と前記２つの第２突起部の各々の隙間の間隔より、前記２つのベローズの外周壁のうち外径が最大となる部分と前記２つの第１突起部の各々の隙間の間隔の方が大きいことを特徴とする伸縮管継手。

【請求項11】

請求項１０の伸縮管継手において、
前記中間パイプの軸方向における前記２つの第２突起部の間に、前記２つのカバーの各々の内周壁から前記２つのカバーの内側に向かって突出する２つの第３突起部が前記２つのカバーの各々の内周壁に設けられ、
前記中間パイプの径方向において、前記２つのカバーの内周壁と前記２つの第２突起部の各々の隙間の間隔より、前記２つの第３突起部の各々の長さが長く、
前記２つの第２突起部と前記２つの第３突起部のうち、隣合う第２突起部と第３突起部における前記中間パイプの軸方向の間隔が、前記２つのベローズの各々の最大伸び量と最大縮み量の各々より小さく、
前記２つの端管の１つが、前記中間パイプの軸方向において前記中間パイプの方向に移動すると、前記２つの第１突起部と前記２つの第２突起部のうち、隣合う第１突起部と第２突起部とが当接し、
前記２つの端管の１つが、前記中間パイプの軸方向において前記中間パイプの逆方向に移動すると、前記２つの第２突起部と前記２つの第３突起部のうち、隣合う第２突起部と第３突起部とが当接することを特徴とする伸縮管継手。

【請求項12】

請求項１１の伸縮管継手において、
前記隣合う第１突起部と第３突起部における前記中間パイプの軸方向の間隔の最大値が、前記２つのベローズの各々の許容伸び量と許容縮み量の各々より小さいことを特徴とする伸縮管継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は伸縮管継手に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、配管の大きな動き（主として地震振動）を吸収する伸縮管継手が提案されている。例えば、特許文献１には、隣合う建物の各々の固定されたフランジ付端管の各々と隣合う建物の間の中間パイプを、各々金属ベローズで接続し、各金属ベローズをカバーにより被う伸縮管継手が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平４－１８１０８８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に開示された伸縮管継手には、伸縮管継手の軸方向に想定を超える大きな振動が発生した場合、金属ベローズに過大な伸縮力が発生する虞がある。このような力が発生すると、金属ベローズに亀裂が生じて配管内の流体が漏出するだけでなく、金属ベローズの切断や中間パイプの飛散等して伸縮管継手が破損する虞がある。

【0005】

本発明の目的は、伸縮管継手の軸方向に大きな振動が発生しても、金属ベローズの伸縮を所定の幅に抑制し、伸縮管継手の破損の虞を抑制できる伸縮管継手を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明は、原子力発電所の配管の結合に用いられる伸縮管継手であって、前記伸縮管継手の中央に位置する中間パイプと、前記伸縮管継手の両端に位置する２つの端管と、前記中間パイプと前記２つの端管の各々の間に位置し、前記中間パイプの両端の各々と、前記２つの端管における前記中間パイプ側の端部とに結合する２つのベローズと、前記２つの端管の各々の外周壁に結合し、前記２つのベローズの各々を覆う２つのカバーと、前記２つのカバーの各々の内周壁から前記２つのカバーの内側に向かって突出する２つの第１突起部と、前記中間パイプの外周側に設けられ、前記中間パイプの径方向における外側に向かって突出する２つの第２突起部とを備え、前記中間パイプの径方向において、前記２つのカバーの内周壁と前記２つの第２突起部の各々の隙間の間隔より、前記２つの第１突起部の各々の長さが長く、前記２つの第１突起部と前記２つの第２突起部のうち、隣合う第１突起部と第２突起部における前記中間パイプの軸方向の間隔が、前記２つのベローズの各々の最大伸び量と最大縮み量の各々より小さく、前記中間パイプが前記中間パイプの軸方向に移動すると、前記隣合う第１突起部と第２突起部とが当接し、前記中間パイプが前記中間パイプの径方向に移動すると、前記２つのカバーの内周壁と前記２つの第２突起部の各々の隙間の間隔より、前記２つのベローズの外周壁のうち外径が最大となる部分と前記２つの第１突起部の各々の隙間の間隔の方が小さい場合に、前記２つの第１突起部の少なくとも一方が前記中間パイプに当接し、前記２つのカバーの内周壁と前記２つの第２突起部の各々の隙間の間隔より、前記２つのベローズの外周壁のうち外径が最大となる部分と前記２つの第１突起部の各々の隙間の間隔の方が大きい場合に、前記２つの第２突起部の少なくとも一方が前記２つのカバーの一方に当接する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、伸縮管継手の軸方向に大きな振動が発生しても、金属ベローズの伸縮を所定の幅に抑制し、伸縮管継手の破損の虞を抑制できることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１の実施形態による伸縮管継手の断面図である。

【図2】図１の伸縮管継手のＡ－Ａ斜視図である。

【図3】本発明の第２の実施形態による伸縮管継手の断面図である。

【図4】図３の伸縮管継手のＡ－Ａ斜視図である。

【図5】本発明の第３の実施形態による伸縮管継手の断面図である。

【図6】図５の伸縮管継手のＡ－Ａ斜視図である。

【図7】本発明の第４の実施形態による伸縮管継手の断面図である。

【図8】図７の伸縮管継手のＡ－Ａ斜視図である。

【図9】本発明の第５の実施形態による伸縮管継手の断面図である。

【図10】図９の伸縮管継手のＡ－Ａ斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を用いて、本発明の第１～第５の実施形態による伸縮管継手の構成及び動作について説明する。なお、各図において、同一符号は同一部分を示す。また、各図面は、互いに直交するＸＹＺ軸により方向を特定し、＋Ｘを「右」、－Ｘを「左」、＋Ｙを「上」、－Ｙを「下」、＋Ｚを「前」、－Ｚを「後」と規定する。

【0010】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による伸縮管継手の断面図である。

【0011】

本発明の第１の実施形態による伸縮管継手１０は、原子力発電所の配管の結合に用いられる伸縮管継手である。図１に示すように、伸縮管継手１０は、中間パイプ１と、２つの端管２Ｌ，２Ｒと、２つのベローズ３Ｌ，３Ｒと、２つのカバー４Ｌ，４Ｒと、２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒと、２つの第２突起部６Ｌ，６Ｒとを備える。

【0012】

中間パイプ１は、伸縮管継手１０の中央に位置し伸縮管継手１０の胴体となる金属製のパイプである。２つの端管２Ｌ，２Ｒは、伸縮管継手１０の端部に位置する金属製のパイプである。端管２Ｌの端部２ＬＬと端管２Ｒの端部２ＲＲの各々は、伸縮管継手１０の開口１０Ｌ，１０Ｒを形成している。
２つのベローズ３Ｌ，３Ｒは、胴体部分が蛇腹となっていて伸縮や湾曲が可能となっている金属製のパイプである。ベローズ３Ｌは、中間パイプ１と端管２Ｌの間に位置し、端管２Ｌの中間パイプ１側の端部２ＬＲと中間パイプ１の端部１Ｌとに結合する。ベローズ３Ｒはベローズ３Ｌと同様に、中間パイプ１と端管２Ｒの間に位置し、端管２Ｒの中間パイプ１側の端部２ＲＬと中間パイプ１の端部１Ｒとに結合する。

【0013】

中間パイプ１とベローズ３Ｌの結合部１０ＣＬと、中間パイプ１とベローズ３Ｒの結合部１０ＣＲと、端管２Ｌとベローズ３Ｌの結合部１０ＬＬと、端管２Ｒとベローズ３Ｒの結合部１０ＲＲは、伸縮管継手１０を流れる流体が漏れなうように、例えば、突合せ溶接により気密性をもって結合されている。

【0014】

２つのカバー４Ｌ、４Ｒは、端管２Ｌ，２Ｒの外周壁に結合し、ベローズ３Ｌ、３Ｒを覆う金属製の部品である。

【0015】

カバー４Ｌは、端管２Ｌの外周壁に結合する第１円筒４Ｌａと、ベローズ３Ｌを覆う第２円筒４Ｌｂと、第１円筒４Ｌａと第２円筒４Ｌｂを結合する円板４Ｌｃとを備える。

【0016】

第１円筒４Ｌａは金属製の円筒で、内径が端管２Ｌの外径より大きく、全長が端管２Ｌより短くなっている。また、第２円筒４Ｌｂも金属製の円筒で、全長がベローズ３Ｌより長く、内周壁とベローズ３Ｌの外周壁の間には空隙が形成されている。

【0017】

円板４Ｌｃは中央に円孔の設けられた金属製の円板で外径が第２円筒４Ｌｂより小さく、円孔の内径が第１円筒４Ｌａより大きくなっている。

【0018】

第１円筒４Ｌａの第１端部４ＬaＲは円板４Ｌｃの円孔に、例えばスリップオン溶接式の接合方法（差込み溶接式の接合方法の１つ）により固定されている。そして、第２端部４ＬaＬは円板４Ｌｃから一方に突出されている。また、第２円筒４Ｌｂは、第１端部４ＬｂＲが円板４Ｌｃに対して第１円筒４Ｌａの第２端部４ＬａＬとは逆側に突出するように、第２端部４ＬｂＬが円板４ｃの外周縁に、例えばソケット溶接式の接合方法（差込み溶接式の接合方法の１つ）により固定されている。

【0019】

このように構成されたカバー４Ｌは、円板４Ｌｃがベローズ３Ｌの第１端面３ＬＬに密接し、第２円筒４Ｌｂがベローズ３Ｌを覆うように、第１円筒４Ｌａが端管２Ｌに取り付けられ、第１円筒４Ｌａの第２端部４ＬａＬが端管２Ｌの外周壁に、例えばソケット溶接式の接合方法により固定されている。なお、第２円筒４Ｌｂは、ベローズ３Ｌだけでなく中間パイプ１の端部１Ｌも覆い、第２円筒４Ｌｂの第１端部４ＬｂＲの内周壁は、中間パイプ１の外周壁に対向している。

【0020】

カバー４Ｒはカバー４Ｌと同様に、端管２Ｒの外周壁に結合する第１円筒４Ｒａと、ベローズ３Ｒを覆う第２円筒４Ｒｂと、第１円筒４Ｒａと第２円筒４Ｒｂを結合する円板４Ｒｃとを備える。

【0021】

第１円筒４Ｒａは金属製の円筒で、内径が端管２Ｒの外径より大きく、全長が端管２Ｒより短くなっている。また、第２円筒４Ｒｂも金属製の円筒で、全長がベローズ３Ｒより長く、内周壁とベローズ３Ｒの外周壁の間には空隙が形成されている。

【0022】

円板４Ｒｃは中央に円孔の設けられた金属製の円板で外径が第２円筒４Ｒｂより小さく、円孔の内径が第１円筒４Ｒａより大きくなっている。

【0023】

第１円筒４Ｒａの第１端部４ＲaＬは円板４Ｒｃの円孔に、例えばスリップオン溶接式の接合方法（差込み溶接式の接合方法の１つ）により固定されている。そして、第２端部４ＲaＲは円板４Ｒｃから一方に突出されている。また、第２円筒４Ｒｂは、第１端部４ＲｂＬが円板４Ｒｃに対して第１円筒４Ｒａの第２端部４ＲａＲとは逆側に突出するように、第２端部４ＲｂＲが円板４ｃの外周縁に、例えばソケット溶接式の接合方法（差込み溶接式の接合方法の１つ）により固定されている。

【0024】

このように構成されたカバー４Ｒは、円板４Ｒｃがベローズ３Ｒの第１端面３ＲＲに密接し、第２円筒４Ｒｂがベローズ３Ｒを覆うように、第１円筒４Ｒａが端管２Ｒに取り付けられ、第１円筒４Ｒａの第２端部４ＲａＲが端管２Ｒの外周壁に、例えばソケット溶接式の接合方法により固定されている。なお、第２円筒４Ｒｂは、ベローズ３Ｒだけでなく中間パイプ１の端部１Ｒも覆い、第２円筒４Ｒｂの第１端部４ＲｂＬの内周壁は、中間パイプ１の外周壁に対向している。

【0025】

２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒの各々は、２つのカバー４Ｌ、４Ｒ（本実施形態では、第２円筒４Ｌｂ，４Ｒｂ）の各々の内周壁から、２つのカバー４Ｌ、４Ｒ（の第２円筒４Ｌｂ，４Ｒｂ）の内側に突出する部品である。本実施形態では２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒの各々は、複数の突起５ａにより形成されている。

【0026】

図２は、図１に示す本実施形態に係る伸縮管継手１０のＡ－Ａ矢視断面図である。図２に示すように、第１突起部５Ｌの複数の突起５ａは、４枚の金属製の板で、カバー４Ｌの第２円筒４Ｌｂの周方向に均等に配列されている。なお、第１突起部５Ｒは、第１突起部５Ｌと同様の構成になっている。

【0027】

２つの第２突起部６Ｌ，６Ｒの各々は、図１に示すように、中間パイプ１の外周側に設けられ、中間パイプ１の径方向における外側に向かって突出する部品である。なお、本実施形態の２つの第２突起部６Ｌ，６Ｒの各々は、ベローズ３Ｌ，３Ｒの各々の第２端面３ＬＲ，３ＲＬと、中間パイプ１とベローズ３Ｌの結合部１０ＣＬと、中間パイプ１とベローズ３Ｒの結合部１０ＣＲを覆い保護する。

【0028】

第２突起部６Ｌは、中間パイプ１の外周面に結合する結合部材６Ｌａと、カバー４Ｌの内周壁に向かって突出する突起部材６Ｌｂとを備える。

【0029】

結合部材６Ｌａは金属製の円筒で、内径が中間パイプ１の外径より大きく、中間パイプ１に取り付けられ、中間パイプ１の外周壁に、例えばソケット溶接式の接合方法により結合されている。結合部材６Ｌａの全長ＬＬ１は、中間パイプ１の軸方向における中間パイプ１とベローズ３Ｌの結合部１０ＣＬの幅ＷＬ１より長くなっている。

【0030】

突起部材６Ｌｂは、中央に円孔の設けられた金属製の円板である。突起部材６Ｌｂの外径ＤＬ１は、ベローズ３Ｌの外周壁の最大径ＤＬ２より大きくなっている。また、突起部材６Ｌｂの円孔の内径は、結合部材６Ｌａの外径より大きく、突起部材６Ｌｂの円孔には結合部材６Ｌａが嵌め込まれ、結合部材６Ｌａの第１端部６ＬａＬが例えばソケット溶接式の接合方法により結合されている。

【0031】

このように構成された第２突起部６Ｌは、結合部材６Ｌａが中間パイプ１とベローズ３Ｌの結合部１０ＣＬを覆い、突起部材６Ｌｂがベローズ３Ｌの第２端面３ＬＲに密接するとともに、カバー４Ｌの第２円筒４Ｌｂの内周壁に向かって突出するように、結合部材６Ｌａが中間パイプ１に取り付けられ、結合部材６Ｌａの第２端部６ＬａＲが中間パイプ１の外周壁に、例えばソケット溶接式の接合方法により結合されている。

【0032】

また、中間パイプ１の径方向において、カバー４Ｌの第２円筒４Ｌｂの内周壁と、第２突起部６Ｌの突起部材６Ｌｂの隙間の間隔ＷＬ２より、第１突起部５Ｌの長さＬＬ２が長くなっている。

【0033】

第２突起部６Ｒは、中間パイプ１の外周面に結合する結合部材６Ｒａと、カバー４Ｒの内周壁に向かって突出する突起部材６Ｒｂとを備える。

【0034】

結合部材６Ｒａは金属製の円筒で、内径が中間パイプ１の外径より大きく、中間パイプ１に取り付けられ、中間パイプ１の外周壁に、例えばソケット溶接式の接合方法により結合されている。結合部材６Ｒａの全長ＬＲ１は、中間パイプ１の軸方向における中間パイプ１とベローズ３Ｒの結合部１０ＣＲの幅ＷＲ１より長くなっている。

【0035】

突起部材６Ｒｂは、中央に円孔の設けられた金属製の円板である。突起部材６Ｒｂの外径ＤＲ１は、ベローズ３Ｒの外周壁の最大径ＤＲ２より大きくなっている。また、突起部材６Ｒｂの円孔の内径は、結合部材６Ｒａの外径より大きく、突起部材６Ｒｂの円孔には結合部材６Ｒａが嵌め込まれ、結合部材６Ｒａの第１端部６ＲａＲが例えばソケット溶接式の接合方法により結合されている。

【0036】

このように構成された第２突起部６Ｒは、結合部材６Ｒａが中間パイプ１とベローズ３Ｒの結合部１０ＣＲを覆い、突起部材６Ｒｂがベローズ３Ｒの第１端面３ＲＲに密接するとともに、カバー４Ｒの第２円筒４Ｒｂの内周壁に向かって突出するように、結合部材６Ｒａが中間パイプ１に取り付けられ、結合部材６Ｒａの第２端部６ＲａＬが中間パイプ１の外周壁に、例えばソケット溶接式の接合方法により結合されている。

【0037】

また、中間パイプ１の径方向において、カバー４Ｒの第２円筒４Ｒｂの内周壁と、第２突起部６Ｒの突起部材６Ｒｂの隙間の間隔ＷＲ２より、第１突起部５Ｒの長さＬＲ２が長くなっている。

【0038】

なお、第１突起部５Ｌ，５Ｒは、中間パイプ１の軸方向（Ｘ軸方向）における２つの第２突起部６Ｌ，６Ｒの間に設けられている。これにより、本実施形態の伸縮管継手１０は、中間パイプ１が＋Ｘ軸方向（右方向）の移動すると、第２突起部６Ｌが第１突起部５Ｌに当接し，中間パイプ１が－Ｘ軸方向（左方向）の移動すると、第２突起部６Ｒが第１突起部５Ｒに当接する。

【0039】

また、伸縮管継手１０に外力が作用せず、ベローズ３Ｌが自然長の状態において、Ｘ軸方向における第１突起部５Ｌと第２突起部６Ｌとの間隔ＷＬ３は、ベローズ３Ｌに張力をかけた場合の最大伸び量とベローズ３Ｌに圧縮力をかけた場合の最大縮み量より少なくとも小さい。但し、間隔ＷＬ３は、許容伸び量（ベローズに張力をかけた場合にベローズが元の形状に戻ることができる伸び量）と、許容縮み量（ベローズに圧縮力をかけた場合にベローズが元の形状に戻ることができる縮み量）より小さいことが好ましい。

【0040】

同様に、伸縮管継手１０に外力が作用せず、ベローズ３Ｌが自然長の状態において、Ｘ軸方向における第１突起部５Ｒと第２突起部６Ｒとの間隔ＷＲ３は、ベローズ３Ｒに張力をかけた場合の最大伸び量とベローズ３Ｒに圧縮力をかけた場合の最大縮み量より少なくとも小さい。但し、間隔ＷＲ３は、許容伸び量と、許容縮み量より小さいことが好ましい。

【0041】

このように構成された伸縮管継手１０は、２つの端管２Ｌ，２Ｒの各々が原子力発電所の２つの配管（図示せず）の端部の各々に溶接によって結合され、当該２つの配管を接続する。

【0042】

（動作）
本実施形態に係る伸縮管継手１０により配管が接続された原子力発電所に、例えば地震によって振動が発生した場合、伸縮管継手１０の中間パイプ１は、図１に示すＸ軸方向（左右方向）とＹ軸方向（上下方向）とＺ軸方向（前後方向）の少なくとも一方に移動する。そこで、中間パイプ１が各々の方向に移動した場合における伸縮管継手１０の動作を場合分けして説明する。

【0043】

［Ｘ軸方向に中間パイプ１が移動した場合］
中間パイプ１が＋Ｘ方向（右方向）に移動すると、中間パイプ１の径方向において、カバー４Ｌの第２円筒４Ｌｂの内周壁と第２突起部６Ｌの突起部材６Ｌｂの隙間の間隔ＷＬ２より、第１突起部５Ｌの長さＬＬ２が長いため、第２突起部６Ｌが第１突起部５Ｌに当接する。また、中間パイプ１が－Ｘ方向（左方向）に移動すると、中間パイプ１の径方向において、カバー４Ｒの第２円筒４Ｒｂの内周壁と第２突起部６Ｒの突起部材６Ｒｂの隙間の間隔ＷＲ２より、第１突起部５Ｒの長さＬＲ２が長いため、第２突起部６Ｒが第１突起部５Ｒに当接する。

【0044】

［Ｙ軸方向に中間パイプ１が移動した場合］
中間パイプ１が＋Ｙ方向（上方向）または－Ｙ方向（下方向）に移動すると、中間パイプ１の径方向において、カバー４Ｌの第２円筒４Ｌｂの内周壁と第２突起部６Ｌの突起部材６Ｌｂの隙間の間隔ＷＬ２より、第１突起部５Ｌの長さＬＬ２が長く、カバー４Ｒの第２円筒４Ｒｂの内周壁と第２突起部６Ｒの突起部材６Ｒｂの隙間の間隔ＷＲ２より、第１突起部５Ｒの長さＬＲ２が長いため、第１突起部５Ｌと第１突起部５Ｒの少なくとも一方が中間パイプ１の外周壁に当接する。

【0045】

［Ｚ軸方向に中間パイプ１が移動した場合］
中間パイプ１が＋Ｚ方向（前方向）または－Ｚ方向（後方向）に移動すると、中間パイプ１の径方向において、カバー４Ｌの第２円筒４Ｌｂの内周壁と第２突起部６Ｌの突起部材６Ｌｂの隙間の間隔ＷＬ２より、第１突起部５Ｌの長さＬＬ２が長く、カバー４Ｒの第２円筒４Ｒｂの内周壁と第２突起部６Ｒの突起部材６Ｒｂの隙間の間隔ＷＲ２より、第１突起部５Ｒの長さＬＲ２が長いため、第１突起部５Ｌと第１突起部５Ｒの少なくとも一方が中間パイプ１の外周壁に当接する。

【0046】

（効果）
本実施形態の伸縮管継手１０は、中間パイプ１がＹ軸方向またはＺ軸方向に移動すると、第１突起部５Ｌ，５Ｒが中間パイプ１の外周壁に当接する。また、中間パイプ１がＸ軸方向に移動すると第１突起部５Ｌ，５Ｒと第２突起部６Ｌ，６Ｒが当接する。そのため、中間パイプ１はＹＺ軸方向だけでなくＸ軸方向の移動も抑制され、金属ベローズの伸縮を所定の幅に抑制でき、伸縮管継手の破損の虞を抑制できることができる。

【0047】

また、第１突起部５Ｌ，５Ｒの各々は、複数の突起５ａ（カバー４Ｒの周方向に均等に配列された４枚の金属の板）により形成されている。これにより、Ｘ軸方向から見た第１突起部５Ｌ，５Ｒの面積は小さくなり、軽量化とコストダウンが可能となる。

【0048】

また、第２突起部６Ｌの突起部材６Ｌｂの外径ＤＬ１は、ベローズ３Ｌの外周壁の最大径ＤＬ２より大きい。そのため、ベローズ３Ｌの第２端面３ＬＲに第１突起部５Ｌが当接することを防止することができる。同様に第２突起部６Ｒの突起部材６Ｒｂの外径ＤＲ１は、ベローズ３Ｒの外周壁の最大径ＤＲ２より大きい。そのため、ベローズ３Ｒの第２端面３ＲＬに第１突起部５Ｒが当接することを防止できる。

【0049】

第１突起部５Ｌと第２突起部６Ｌとの間隔ＷＬ３は、ベローズ３Ｌの最大伸び量と最大縮み量の各々より少なくとも小さく、第１突起部５Ｒと第２突起部６Ｒとの間隔ＷＲ３は、ベローズ３Ｒの最大伸び量と最大縮み量の各々より少なくとも小さい。そのため、本実施形態の伸縮管継手１０は、中間パイプ１がＸ軸方向のいずれか一方に移動することによって発生するベローズ３Ｌ，３Ｒの伸び量と縮み量を、ベローズ３Ｌ，３Ｒの最大伸び量と最大縮み量の各々より小さくでき、ベローズ３Ｌ，３Ｒの伸びと縮みによる亀裂や切断を防ぐことができる。

【0050】

また、間隔ＷＬ３と間隔ＷＲ３は、ベローズ３Ｌの許容伸び量と許容縮み量の各々より小さいことが好ましい。これにより、ベローズ３Ｌ，３Ｒの伸び量と縮み量は許容伸び量と許容縮み量の各々より小さくなる。そのため、本実施形態の伸縮管継手１０は、ベローズ３Ｌ，３Ｒの塑性変形を防止でき、寿命を向上できる。

【0051】

（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態による伸縮管継手２０の断面図で、図４は、図３の伸縮管継手のＡ－Ａ斜視図である。

【0052】

本実施形態に係る伸縮管継手２０が第１実施形態と異なる点は、図３，４に示すように、２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒの各々が、中間パイプ１と２つの第２突起部６Ｌ，６Ｒに対向する箇所（中間パイプ１がＸ軸方向に移動したときに当接する箇所）に弾性部材５Ｌｂ，５Ｒｂを備える点である。

【0053】

具体的には、第１突起部５Ｌ，５Ｒを形成する４枚の突起５ａの各々の中間パイプ１に対向する先端５ａａ（図３，４参照）と、第２突起部６Ｌ，６Ｒに対向する突起５ａの一方の面５ａｂ（図３参照）に、弾性部材５ｂであるゴムが貼り付けられている。

【0054】

（効果）
本実施形態の伸縮管継手２０は、第１突起部５Ｌ，５Ｒが中間パイプ１の外周壁と第２突起部６Ｌ，６Ｒに当接する際の衝撃を緩和でき、伸縮管継手の破損を抑制できる。

【0055】

（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態による伸縮管継手３０の断面図で、図６は、図５の伸縮管継手のＡ－Ａ斜視図である。本実施形態に係る伸縮管継手３０が第１実施形態と異なる点は以下の点である。

【0056】

２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒが、中間パイプ１の軸方向（Ｘ軸方向）における２つの第２突起部６Ｌ，６Ｒの間の外側に設けられ、２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒの先端部５ａａは、２つのベローズ３Ｌ，３Ｒの各々の外周壁と対向する。そして、カバー４Ｌ，４Ｒの第２円筒４Ｌｂ，４Ｒｂの径方向において、２つのカバー４Ｌ，４Ｒの第２円筒４Ｌｂ，４Ｒｂの内周壁と２つの第２突起部６Ｌ，６Ｒの各々の隙間の間隔ＷＬ２，ＷＲ２より、２つのベローズ３Ｌ，３Ｒの外周壁のうち外径が最大となる部分と２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒの各々の隙間の間隔ＷＬ４，ＷＲ４の方が大きくなっている。そのため、第２突起部６Ｌ，６Ｒが、カバー４Ｌ，４Ｒの第２円筒４Ｌｂ，４Ｒｂの内周壁に当接し、第１突起部５Ｌ，５Ｒがベローズ３Ｌ，３Ｒの側面に当接しないように構成されている。

【0057】

上記のように構成された本実施形態の伸縮管継手３０は、中間パイプ１が＋Ｘ方向（右方向）に移動すると、第２突起部６Ｒが第１突起部５Ｒに当接し、中間パイプ１が－Ｘ方向（左方向）に移動すると、第２突起部６Ｌが第１突起部５Ｌに当接する。また、中間パイプ１が＋Ｙ方向（上方向）または－Ｙ方向（下方向）、＋Ｚ方向（前方向）または－Ｚ方向（後方向）に移動すると、第２突起部６Ｌがカバー４Ｌの第２円筒４Ｌｂの内周壁に当接し、第２突起部６Ｒがカバー４Ｒの第２円筒４Ｒｂの内周壁に当接する。

【0058】

（効果）
本実施形態の伸縮管継手３０は、中間パイプ１の移動が抑制され、金属ベローズの伸縮を所定の幅に抑制でき、伸縮管継手の破損の虞を抑制できることができる。また、２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒが、中間パイプ１と２つのベローズ３Ｌ，３Ｒに当接しないため、流路の損傷の虞を抑制することができる。

【0059】

（第４の実施形態）
図７は本発明の第４の実施形態による伸縮管継手４０の断面図で、図７は図８の伸縮管継手のＡ－Ａ斜視図である。

【0060】

本実施形態に係る伸縮管継手４０が第１実施形態と異なる点は、図７に示すように、中間パイプ１の軸方向における第１突起部５Ｌと第１突起部５Ｒの間に、中間パイプ１の外周方向に向かって突出する２つの第３突起部７Ｌ，７Ｒが中間パイプ１の外周側に設けられている点である。

【0061】

図８に示すように、第３突起部７Ｌは、中央に円孔の設けられた金属製の円板で、中間パイプ１に嵌め込まれ、溶接により中間パイプ１に結合されている。また、第３突起部７Ｒは第３突起部７Ｌと同様に、中央に円孔の設けられた金属製の円板で、中間パイプ１に嵌め込まれ、溶接により中間パイプ１に固定されている。

【0062】

また、図７に示すように、中間パイプ１の径方向において、２つの第３突起部７Ｌ，７Ｒの各々の長さＬＬ３，ＬＲ３よりも、２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒの各々と中間パイプ１の外周壁の隙間の間隔ＷＬ５，ＷＲ５が小さくなっている。

【0063】

また、伸縮管継手４０に外力が作用せず、ベローズ３Ｌが自然長の状態において、Ｘ軸方向における第１突起部５Ｌと第３突起部７Ｌとの間隔ＷＬ６は、ベローズ３Ｌの最大伸び量と最大縮み量の各々より少なくとも小さい。但し、間隔ＷＬ６は、ベローズ３Ｌの許容伸び量と許容縮み量の各々より小さいことが好ましい。同様に、Ｘ軸方向における第１突起部５Ｒと第３突起部７Ｒとの間隔ＷＲ６は、ベローズ３Ｒの最大伸び量と最大縮み量の各々より少なくとも小さい。但し、間隔ＷＲ６は、ベローズ３Ｒの許容伸び量と許容縮み量の各々より小さいことが好ましい。

【0064】

このように構成された本実施形態の伸縮管継手４０は、端管２Ｌが＋Ｘ方向（右方向）に移動すると、まず、ベローズ３Ｌが縮み、第１突起部５Ｌが第３突起部７Ｌに当接する。さらに端管２Ｌが＋Ｘ方向（右方向）に移動すると、第３突起部７Ｌが結合する中間パイプ１が＋Ｘ方向（右方向）に移動する。そして、ベローズ３Ｒが縮み、第３突起部７Ｒが第１突起部５Ｒに当接する。

【0065】

逆に端管２Ｌが－Ｘ方向（左方向）に移動すると、まず、ベローズ３Ｌが伸び、第１突起部５Ｌが第２突起部６Ｌの突起部材６Ｌｂに当接する。端管２Ｌがさらに－Ｘ方向（左方向）に移動すると、第２突起部６Ｌが結合する中間パイプ１が－Ｘ方向（左方向）に移動する。そして、ベローズ３Ｒが伸び、第２突起部６Ｒが第１突起部５Ｒに当接する。

【0066】

一方、端管２Ｒが＋Ｘ方向（右方向）に移動すると、まず、ベローズ３Ｒが伸び、第１突起部５Ｒが第２突起部６Ｒの突起部材６Ｒｂに当接する。端管２Ｌがさらに＋Ｘ方向（右方向）に移動すると、第２突起部６Ｒが結合する中間パイプ１が＋Ｘ方向（右方向）に移動する。そして、ベローズ３Ｌが伸び、第２突起部６Ｌが第１突起部５Ｌに当接する。

【0067】

逆に端管２Ｒが－Ｘ方向（左方向）に移動すると、まず、ベローズ３Ｒが縮み、第１突起部５Ｒが第３突起部７Ｒに当接する。さらに端管２Ｒが－Ｘ方向（左方向）に移動すると、第３突起部７Ｒが結合された中間パイプ１が－Ｘ方向（左方向）に移動する。そして、ベローズ３Ｌが縮み、第３突起部７Ｌが第１突起部５Ｌに当接する。

【0068】

（効果）
本実施形態の伸縮管継手４０は、上記の構成により、中間パイプ１だけでなく端管２Ｌ，２Ｒの移動が抑制され、金属ベローズの伸縮を所定の幅に抑制でき、伸縮管継手の破損の虞を抑制できることができる。

【0069】

（第５の実施形態）
図９は本発明の第５の実施形態による伸縮管継手５０の断面図で、図１０は図９の伸縮管継手のＡ－Ａ斜視図である。

【0070】

本実施形態に係る伸縮管継手５００が第２実施形態と異なる点は、図９に示すように、中間パイプ１の軸方向における第２突起部６Ｌと第２突起部６Ｒの間に、２つのカバー４Ｌ，４Ｒの第２円筒４Ｌｂ，４Ｒｂの各々の内周壁から、２つのカバー４Ｌ，４Ｒの第２円筒４Ｌｂ，４Ｒｂの内側に向かって突出する２つの第３突起部７Ｌ，８Ｒが２つのカバー４Ｌ，４Ｒの第２円筒４Ｌｂ，４Ｒｂの各々の内周壁に設けられている点である。

【0071】

２つの第３突起部７Ｌ，８Ｒの各々は、２つのカバー４Ｌ、４Ｒの第２円筒４Ｌｂ，４Ｒｂの内周壁から、２つのカバー４Ｌ、４Ｒの第２円筒４Ｌｂ，４Ｒｂの内側に突出する複数の突起８ａにより形成されている。

【0072】

図１０に示すように、第３突起部７Ｌは金属製の４枚の板で、カバー４Ｌの第２円筒４Ｌｂの周方向に均等に配列されている。また、第３突起部７Ｒは、第３突起部７Ｌと同様の構成になっている。

【0073】

図９に示すように、中間パイプ１の径方向において、カバー４Ｌの第２円筒４Ｌｂの内周壁と第２突起部６Ｌの隙間の間隔ＷＬ２より、第３突起部７Ｌの長さＬＬ３が長く、カバー４Ｒの第２円筒４Ｒｂの内周壁と第２突起部６Ｒの隙間の間隔ＷＲ２より、第３突起部７Ｒの長さＬＲ３が長くなっている。

【0074】

また、伸縮管継手５０に外力が作用せず、ベローズ３Ｌが自然長の状態において、Ｘ軸方向における第２突起部６Ｌと第３突起部７Ｌとの間隔ＷＬ６は、ベローズ３Ｌの最大伸び量と最大縮み量の各々より少なくとも小さい。但し、間隔ＷＬ６は、ベローズ３Ｌの許容伸び量と許容縮み量の各々より小さいことが好ましい。同様に、Ｘ軸方向における第２突起部６Ｒと第３突起部７Ｒとの間隔ＷＲ６は、ベローズ３Ｒの最大伸び量と最大縮み量の各々より少なくとも小さい。但し、間隔ＷＲ６は、ベローズ３Ｒの許容伸び量と許容縮み量の各々より小さいことが好ましい。

【0075】

このように構成された本実施形態の伸縮管継手５０は、端管２Ｌが＋Ｘ方向（右方向）に移動すると、まず、ベローズ３Ｌが縮み、第１突起部５Ｌが第２突起部６Ｌに当接する。さらに端管２Ｌが＋Ｘ方向（右方向）に移動すると、第２突起部６Ｌが結合する中間パイプ１が＋Ｘ方向（右方向）に移動する。そして、ベローズ３Ｒが縮み、第２突起部６Ｒが第１突起部５Ｒに当接する。

【0076】

逆に端管２Ｌが－Ｘ方向（左方向）に移動すると、まず、ベローズ３Ｌが伸び、第３突起部７Ｌが第２突起部６Ｌの突起部材６Ｌｂに当接する。端管２Ｌがさらに－Ｘ方向（左方向）に移動すると、第２突起部６Ｌが結合する中間パイプ１が－Ｘ方向（左方向）に移動する。そして、ベローズ３Ｒが伸び、第２突起部６Ｒが第３突起部７Ｒに当接する。

【0077】

一方、端管２Ｒが＋Ｘ方向（右方向）に移動すると、まず、ベローズ３Ｒが伸び、第３突起部７Ｒが第２突起部６Ｒの突起部材６Ｒｂに当接する。端管２Ｌがさらに＋Ｘ方向（右方向）に移動すると、第２突起部６Ｒが結合する中間パイプ１が＋Ｘ方向（右方向）に移動する。そして、ベローズ３Ｌが伸び、第２突起部６Ｌが第３突起部７Ｌに当接する。

【0078】

逆に端管２Ｒが－Ｘ方向（左方向）に移動すると、まず、ベローズ３Ｒが縮み、第１突起部５Ｒが第２突起部６Ｒに当接する。さらに端管２Ｒが－Ｘ方向（左方向）に移動すると、第２突起部６Ｒが結合する中間パイプ１が－Ｘ方向（左方向）に移動する。そして、ベローズ３Ｌが縮み、第２突起部６Ｌが第１突起部５Ｌに当接する。

【0079】

（効果）
本実施形態の伸縮管継手５０は、上記の構成により、中間パイプ１だけでなく端管２Ｌ，２Ｒの移動が抑制され、金属ベローズの伸縮を所定の幅に抑制でき、伸縮管継手の破損の虞を抑制できることができる。

【0080】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0081】

例えば、２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒが、中間パイプ１の軸方向（Ｘ軸方向）における２つの第２突起部６Ｌ，６Ｒの間の外側に設けられる場合について、２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒの先端部５ａａが、２つのベローズ３Ｌ，３Ｒの各々の外周壁と対向する形態を示した。しかし、これに限定されず、２つの第１突起部５Ｌ，５Ｒの先端部５ａａが、中間パイプ１の外周壁と対向するようにしてもよい。この場合、２つの第２突起部６Ｌ，６Ｒの各々は、ベローズ３Ｌ，３Ｒの第２端面３ＬＲ，３ＲＬと中間パイプ１とベローズ３Ｌの結合部１０ＣＬと、中間パイプ１とベローズ３Ｒの結合部１０ＣＲを覆い保護することなく、中間パイプ１に固定される。

【0082】

また、第１突起部５Ｌを形成する複数の突起５ａが４枚の板である形態を示した。しかし、突起５ａの個数や形状はこれに限定されない。

【符号の説明】

【0083】

１０，２０，３０，４０，５０…伸縮管継手、１…中間パイプ、２Ｌ，２Ｒ…端管、３Ｌ，３Ｒ…ベローズ、４Ｌ，４Ｒ…カバー、５Ｌ，５Ｒ…第１突起部５Ｌ，５Ｒ…第２突起部、ＷＬ２，ＷＲ２…カバーの内周壁と第２突起部の隙間の間隔、ＬＬ２，ＬＲ２…第１突起部の各々の長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】