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(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】2024-11-25
(45)【発行日】2024-12-03
(54)【発明の名称】屈曲管
(51)【国際特許分類】
F16L 43/00 20060101AFI20241126BHJP
【ＦＩ】
F16L43/00
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021059701
(22)【出願日】2021-03-31
(65)【公開番号】P2022156149
(43)【公開日】2022-10-14
【審査請求日】2023-11-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001081
【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】村田 耕史
【審査官】伊藤 紀史
(56)【参考文献】
【文献】特表２００２－５２５５２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１８８１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２１２３６１１９９（ＣＮ，Ｕ）
【文献】独国特許出願公開第１０３２９７１９（ＤＥ，Ａ１）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１３－００５４７２７（ＫＲ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１２６５８１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】韓国登録特許第１０－０２８９６６７（ＫＲ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１７８２５６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１４／０４６０６３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－１１７４６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５１－０６１０１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１０９９５０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１５－５３４００６（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０６－０４１９３５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許第０６１７９３４３（ＵＳ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｌ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
中空管で形成されて入口部と、前記入口部から直線状の延びる入口直線部と、前記入口直線部から屈曲される屈曲部と、前記屈曲部から出口側に延びる出口直線部と、出口部と、を備えた屈曲管において、前記入口部の入口端は、真円形状の最小断面形状に形成され、
前記入口直線部は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が前記入口直線部の中心軸を通る楕円形状、または前記真円と前記楕円とを組み合わせた形状に形成され、
前記屈曲部は、前記入口直線部よりも大きい断面形状を有する異形長円形状とするとともに、前記屈曲部の中央で最大の断面形状となるように形成され、
前記出口直線部は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が前記出口直線部の中心軸を通る楕円形状、または前記真円と前記楕円とを組み合わせた形状とするとともに、前記出口部の直前で最大の断面積となるように形成し、
前記出口部の出口端は、前記入口端と同じ真円形状に形成したことを特徴とする屈曲管。
【請求項2】
前記異形長円形状は、楕円形状の片側の弧と２つの真円とを重なり合わせて楕円形状と真円形状との円弧を結んだ形状とし、２つの真円形状は、屈曲部の内側に位置する形状で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の屈曲管。
【請求項3】
前記屈曲部は、前記入口直線部と前記出口直線部とがそれぞれ直角に延びる曲げ形状とされ、前記入口部、前記入口直線部と、前記屈曲部、前記出口直線部および前記出口部の流路断面における中心点を、入口から出口につないで形成される中心線は、前記屈曲部の入口側と出口側では外側寄りに位置し、前記屈曲部の中央では内側寄りに位置するように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の屈曲管。
【請求項4】
前記入口部から前記入口直線部までの形状および前記出口部から前記出口直線部までの形状は、それぞれ前記入口側および出口側が小径とされる絞り形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の屈曲管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、屈曲管に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば、配管が挿着される曲がりパイプにおいて、曲がり部の断面形状を、長円形状とした。配管が挿着される曲がりパイプにおいて、曲がり部の断面係数を、直管部の断面係数より大きくした。曲がり部の断面形状を、長円形状とした又は曲がり部の断面係数を、直管部の断面係数より大きくした曲がりパイプが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平０８－２６１３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の技術では、配管の曲がり部における断面形状が長円形状に形成されているものであるが、このような構成では、屈曲部での流体の剥離による全圧の損失を招き、出口流れの流速の不均一を招く課題がある。
本発明は、前記した点に鑑みてなされたものであり、屈曲部での流体の剥離を抑制して、全圧の損失や出口流れの流速不均一を抑制して、流体を効率良く流すことのできる屈曲管を提供することを目的とする。
本発明は、前記した点に鑑みてなされたものであり、屈曲部での流体の剥離を抑制して、全圧の損失や出口流れの流速不均一を抑制して、流体を効率良く流すことのできる屈曲管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明は、中空管で形成されて入口部と、前記入口部から直線状の延びる入口直線部と、前記入口直線部から屈曲される屈曲部と、前記屈曲部から出口側に延びる出口直線部と、出口部と、を備えた屈曲管において、前記入口部の入口端は、真円形状の最小断面形状に形成され、前記入口直線部は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が前記入口直線部の中心軸を通る楕円形状、または前記真円と前記楕円とを組み合わせた形状に形成され、前記屈曲部は、前記入口直線部よりも大きい断面形状を有する異形長円形状とするとともに、前記屈曲部の中央で最大の断面形状となるように形成され、前記出口直線部は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が前記出口直線部の中心軸を通る楕円形状、または前記真円と前記楕円とを組み合わせた形状とするとともに、前記出口部の直前で最大の断面積となるように形成し、前記出口部の出口端は、前記入口端と同じ真円形状に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、屈曲管で屈曲部での流体の剥離を抑制して、全圧の損失や出口流れの流速不均一を抑制して、流体を効率良く流すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明に係る屈曲管が適用されるガスタービンの実施の形態を示す断面図である。
【図2】本実施の形態における屈曲管を示す斜視図である。
【図3】Ａ０位置における断面形状を示す説明図である。
【図4】Ａ１位置における断面形状を示す説明図である。
【図5】Ａ２位置における断面形状を示す説明図である。
【図6】Ａ３位置における断面形状を示す説明図である。
【図7】Ａ４位置における断面形状を示す説明図である。
【図8】Ａ５位置における断面形状を示す説明図である。
【図9】Ａ６位置における断面形状を示す説明図である。
【図10】Ａ７位置における断面形状を示す説明図である。
【図11】Ａ８位置における断面形状を示す説明図である。
【図12】Ａ０位置からＡ８位置における断面形状、断面積、中心点、縦横寸法をそれぞれ示す表である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
［実施の形態］
図１は、本発明に係る屈曲管が適用されるガスタービンの実施の形態を示す断面図である。
図１に示すように、ガスタービン１０は、筒状のケーシング１１を備えている。ケーシング１１の内部には、図示しないタービン羽根により回転駆動される回転軸１２が軸受１３により回転自在に支持されている。
回転軸１２の外周側には、ロータ１４が取付けられている。ロータ１４の外周側には、ステータ１５が配置されており、ロータ１４とステータ１５とにより発電機１６が構成されている。
そして、回転軸１２の回転駆動により、ステータ１５の内側で、ロータ１４を回転させることで、発電を行うように構成されている。
［実施の形態］
図１は、本発明に係る屈曲管が適用されるガスタービンの実施の形態を示す断面図である。
図１に示すように、ガスタービン１０は、筒状のケーシング１１を備えている。ケーシング１１の内部には、図示しないタービン羽根により回転駆動される回転軸１２が軸受１３により回転自在に支持されている。
回転軸１２の外周側には、ロータ１４が取付けられている。ロータ１４の外周側には、ステータ１５が配置されており、ロータ１４とステータ１５とにより発電機１６が構成されている。
そして、回転軸１２の回転駆動により、ステータ１５の内側で、ロータ１４を回転させることで、発電を行うように構成されている。
【0009】
ステータ１５の外周側には、ウォータージャケット１７が配置されている。ウォータージャケット１７には、冷却水が供給される冷却水流路１８が形成されている。
ウォータージャケット１７には、冷却水を排水するための屈曲管２０が接続されている。
ウォータージャケット１７には、冷却水を排水するための屈曲管２０が接続されている。
【0010】
次に、本発明に係る屈曲管２０の実施の形態について説明する。
図２は、本発明に係る屈曲管２０を示す斜視図である。
図２に示すように、屈曲管２０は、略直角に屈曲する形状を有している。屈曲管２０は、中空管で形成されて入口部２１と、入口部２１から直線状の延びる入口直線部２２と、入口直線部２２から屈曲される屈曲部２３と、屈曲部２３から出口側に延びる出口直線部２４と、出口部２５と、を備えている。
ここで、以下の説明では、屈曲管２０の屈曲されている側（図２において下側）を内側、反対側（図２において上側）を外側と称する。
図２は、本発明に係る屈曲管２０を示す斜視図である。
図２に示すように、屈曲管２０は、略直角に屈曲する形状を有している。屈曲管２０は、中空管で形成されて入口部２１と、入口部２１から直線状の延びる入口直線部２２と、入口直線部２２から屈曲される屈曲部２３と、屈曲部２３から出口側に延びる出口直線部２４と、出口部２５と、を備えている。
ここで、以下の説明では、屈曲管２０の屈曲されている側（図２において下側）を内側、反対側（図２において上側）を外側と称する。
【0011】
屈曲管２０の入口部２１の入口端は、真円形状の最小の断面形状に形成されている。
入口部２１から延びる入口直線部２２は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が入口直線部２２の中心軸を通る楕円形状、または真円形状と楕円形状とを組み合わせた形状に形成されている。
屈曲部２３は、入口直線部２２よりも大きい断面積を有する異形長円形状とするとともに、屈曲部２３の中央で最大流路断面積となるように形成されている。
出口直線部２４は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が出口直線部２４の中心軸を通る楕円形状、または真円形状と楕円形状とを組み合わせた形状とするとともに、出口部２５の直前で最大の断面積となるように形成されている。
出口部２５の出口端は、入口端と同じ真円形状に形成されている。
入口部２１から延びる入口直線部２２は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が入口直線部２２の中心軸を通る楕円形状、または真円形状と楕円形状とを組み合わせた形状に形成されている。
屈曲部２３は、入口直線部２２よりも大きい断面積を有する異形長円形状とするとともに、屈曲部２３の中央で最大流路断面積となるように形成されている。
出口直線部２４は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が出口直線部２４の中心軸を通る楕円形状、または真円形状と楕円形状とを組み合わせた形状とするとともに、出口部２５の直前で最大の断面積となるように形成されている。
出口部２５の出口端は、入口端と同じ真円形状に形成されている。
【0012】
そして、屈曲管２０の入口部２１、入口直線部２２、屈曲部２３、出口直線部２４および出口部２５の断面形状における中心点を、入口から出口につないで形成される中心線は、屈曲部２３の入口側と出口側では外側寄りに位置し、屈曲部２３の中央では内側寄りに位置するように形成されている。
ここで、異形長円形状とは、楕円形状の片側の弧と２つの真円形状とを重なり合わせて楕円形状と真円形状との円弧を結ぶ形状とし、２つの真円形状は、屈曲部２３の内側に位置する形状である。
ここで、異形長円形状とは、楕円形状の片側の弧と２つの真円形状とを重なり合わせて楕円形状と真円形状との円弧を結ぶ形状とし、２つの真円形状は、屈曲部２３の内側に位置する形状である。
【0013】
次に、入口部２１、入口直線部２２、屈曲部２３、出口直線部２４および出口部２５の具体的な形状について説明する。
入口部２１はＡ０位置、入口直線部２２はＡ１位置、Ａ２位置、Ａ３位置、屈曲部２３はＡ４位置、出口直線部２４はＡ５位置、Ａ６位置、Ａ７位置、出口部２５はＡ８位置での断面形状について説明する。
図３は、Ａ０位置における断面形状を示す説明図である。図４は、Ａ１位置における断面形状を示す説明図である。図５は、Ａ２位置における断面形状を示す説明図である。図６は、Ａ３位置における断面形状を示す説明図である。図７は、Ａ４位置における断面形状を示す説明図である。図８は、Ａ５位置における断面形状を示す説明図である。図９は、Ａ６位置における断面形状を示す説明図である。図１０は、Ａ７位置における断面形状を示す説明図である。図１１は、Ａ８位置における断面形状を示す説明図である。図１２は、Ａ０位置からＡ８位置における断面形状、断面積、中心点、縦横寸法をそれぞれ示す表である。
入口部２１はＡ０位置、入口直線部２２はＡ１位置、Ａ２位置、Ａ３位置、屈曲部２３はＡ４位置、出口直線部２４はＡ５位置、Ａ６位置、Ａ７位置、出口部２５はＡ８位置での断面形状について説明する。
図３は、Ａ０位置における断面形状を示す説明図である。図４は、Ａ１位置における断面形状を示す説明図である。図５は、Ａ２位置における断面形状を示す説明図である。図６は、Ａ３位置における断面形状を示す説明図である。図７は、Ａ４位置における断面形状を示す説明図である。図８は、Ａ５位置における断面形状を示す説明図である。図９は、Ａ６位置における断面形状を示す説明図である。図１０は、Ａ７位置における断面形状を示す説明図である。図１１は、Ａ８位置における断面形状を示す説明図である。図１２は、Ａ０位置からＡ８位置における断面形状、断面積、中心点、縦横寸法をそれぞれ示す表である。
【0014】
Ａ０位置からＡ１位置までの中心軸間距離は３ｍｍ、Ａ１位置からＡ２位置までの中心軸間距離は２２ｍｍ、Ａ２位置からＡ３位置までの中心軸間距離は３０ｍｍである。Ａ４位置は、屈曲部２３の中心部である。Ａ５位置からＡ６位置までの中心軸間距離は３０ｍｍ、Ａ６位置からＡ７位置までの中心軸間距離は２２ｍｍ、Ａ７位置からＡ８位置までの中心軸間距離は３ｍｍである。
【0015】
Ａ０位置における断面形状は、図３および図１２に示すように、中心点が中心軸と一致しており、半径が７．５ｍｍの真円形状とされている。
Ａ１位置における断面形状は、図４に示すように、中心点が中心軸から屈曲管２０の内側方向に０．１ｍｍずれた位置に配置された楕円形状とされている。Ａ１位置の断面形状は、中心点から縦方向（内側から外側方向）の半径が８．２ｍｍとされ、中心点から横方向の半径が８．１ｍｍとされている。すなわち、Ａ１位置の断面形状は、縦方向に長径が位置する楕円形状とされている。
Ａ１位置における断面形状は、図４に示すように、中心点が中心軸から屈曲管２０の内側方向に０．１ｍｍずれた位置に配置された楕円形状とされている。Ａ１位置の断面形状は、中心点から縦方向（内側から外側方向）の半径が８．２ｍｍとされ、中心点から横方向の半径が８．１ｍｍとされている。すなわち、Ａ１位置の断面形状は、縦方向に長径が位置する楕円形状とされている。
【0016】
Ａ２位置における断面形状は、図５および図１２に示すように、中心点が中心軸から屈曲管２０の外側方向に０．２ｍｍずれた位置に配置された真円形状とされている。Ａ２位置の断面形状は、半径が８．５ｍｍの真円形状とされている。
【0017】
Ａ３位置における断面形状は、図６および図１２に示すように、中心点が中心軸から屈曲管２０の外側方向に０．０５ｍｍずれた位置に配置されている。Ａ３位置の断面形状は、中心点から縦方向（内側から外側方向）の半径が８．４ｍｍとされ、中心点から横方向の半径が８．７ｍｍとされた楕円形状の一部を備えている。
また、Ａ３位置における断面形状は、半径が８ｍｍとされた２つの真円形状を中心点が０．８ｍｍずれるように横方向に重ねて配置し、内側の円弧形状は、２つの真円形状の下側の円弧を結んだ形状とされている。Ａ３位置の断面形状の外側の円弧形状は、前述の楕円形状の円弧形状と一致しており、これにより、屈曲管２０の内側の形状と外側の形状とは、非対称となる形状とされている。
また、Ａ３位置における断面形状は、半径が８ｍｍとされた２つの真円形状を中心点が０．８ｍｍずれるように横方向に重ねて配置し、内側の円弧形状は、２つの真円形状の下側の円弧を結んだ形状とされている。Ａ３位置の断面形状の外側の円弧形状は、前述の楕円形状の円弧形状と一致しており、これにより、屈曲管２０の内側の形状と外側の形状とは、非対称となる形状とされている。
【0018】
Ａ４位置における断面形状は、図７および図１２に示すように、中心点が中心軸から屈曲管２０の内側方向に０．６ｍｍずれた位置に配置されている。Ａ４位置の断面形状は、半径が８．５ｍｍの真円形状の一部を備えている。
また、Ａ４位置における断面形状は、半径が７．５ｍｍとされた２つの真円形状を中心点が１．９ｍｍずれるように横方向に重ねて配置し、内側の円弧形状は、２つの真円形状の下側の円弧を結んだ形状とされている。Ａ４位置の断面形状の外側の円弧形状は、前述の真円形状の円弧形状と一致しており、これにより、屈曲管２０の内側の形状と外側の形状とは、非対称となる形状とされている。
また、Ａ４位置における断面形状は、半径が７．５ｍｍとされた２つの真円形状を中心点が１．９ｍｍずれるように横方向に重ねて配置し、内側の円弧形状は、２つの真円形状の下側の円弧を結んだ形状とされている。Ａ４位置の断面形状の外側の円弧形状は、前述の真円形状の円弧形状と一致しており、これにより、屈曲管２０の内側の形状と外側の形状とは、非対称となる形状とされている。
【0019】
Ａ５位置における断面形状は、図８および図１２に示すように、中心点が中心軸から屈曲管２０の外側方向に０．１ｍｍずれた位置に配置されている。Ａ５位置の断面形状は、中心点から縦方向（内側から外側方向）の半径が８．４ｍｍとされ、中心点から横方向の半径が８．３ｍｍとされた楕円形状の一部を備えている。
また、Ａ５位置における断面形状は、半径が５．９ｍｍとされた２つの真円形状を中心点が２．６ｍｍずれるように横方向に重ねて配置し、内側の円弧形状は、２つの真円形状の下側の円弧を結んだ形状とされている。Ａ５位置の断面形状の外側の円弧形状は、前述の楕円形状の円弧形状と一致しており、これにより、屈曲管２０の内側の形状と外側の形状とは、非対称となる形状とされている。
また、Ａ５位置における断面形状は、半径が５．９ｍｍとされた２つの真円形状を中心点が２．６ｍｍずれるように横方向に重ねて配置し、内側の円弧形状は、２つの真円形状の下側の円弧を結んだ形状とされている。Ａ５位置の断面形状の外側の円弧形状は、前述の楕円形状の円弧形状と一致しており、これにより、屈曲管２０の内側の形状と外側の形状とは、非対称となる形状とされている。
【0020】
Ａ６位置における断面形状は、図９および図１２に示すように、中心点が中心軸から屈曲管２０の外側方向に０．３ｍｍずれた位置に配置された楕円形状とされている。Ａ６位置の断面形状は、中心点から縦方向（内側から外側方向）の半径が８．８ｍｍとされ、中心点から横方向の半径が８．５ｍｍとされている。すなわち、Ａ６位置の断面形状は、縦方向に長径が位置する楕円形状とされている。
【0021】
Ａ７位置における断面形状は、図１０および図１２に示すように、中心点が中心軸から屈曲管２０の外側方向に０．２ｍｍずれた位置に配置された真円形状とされている。真円形状の半径は、９．０ｍｍとされている。
Ａ８位置における断面形状は、図１１および図１２に示すように、中心点が中心軸と一致しており、半径が７．５ｍｍの真円形状とされている。すなわち、Ａ８位置の断面形状は、入口部２１のＡ０の断面形状と同一とされている。
Ａ８位置における断面形状は、図１１および図１２に示すように、中心点が中心軸と一致しており、半径が７．５ｍｍの真円形状とされている。すなわち、Ａ８位置の断面形状は、入口部２１のＡ０の断面形状と同一とされている。
【0022】
Ａ１からＡ４までの断面積は、図１２に示すように、入口直線部２２のＡ１位置では、２０８．６ｍｍ２、入口直線部２２のＡ２位置では、２２７．０ｍｍ２、入口直線部２２のＡ３位置では、２３１．４ｍｍ２となっており、入口部２１から出口方向に向けて入口直線部２２の断面積が漸次増加するように形成されている。
また、Ａ５からＡ７までの断面積は、出口直線部２４のＡ５位置では、２２１．６ｍｍ２、出口直線部２４のＡ６位置では、２３５．６ｍｍ２、出口直線部２４のＡ７の位置では、２５４．５ｍｍ２となっており、出口方向に向けて出口直線部２４の断面積が漸次増加するように形成されている。
また、Ａ５からＡ７までの断面積は、出口直線部２４のＡ５位置では、２２１．６ｍｍ２、出口直線部２４のＡ６位置では、２３５．６ｍｍ２、出口直線部２４のＡ７の位置では、２５４．５ｍｍ２となっており、出口方向に向けて出口直線部２４の断面積が漸次増加するように形成されている。
【0023】
また、屈曲部２３のＡ４位置では、２３２．４ｍｍ２となっており、入口直線部２２のＡ３位置の２３１．４ｍｍ２および出口直線部２４のＡ５位置の２２１．６ｍｍ２より大きい断面積となるように形成されている。
【0024】
Ａ０位置とＡ１位置の断面積は、入口部２１のＡ０位置では、１７６．７ｍｍ２、入口直線部２２のＡ１位置では、２０８．６ｍｍ２とされており、入口部２１が小径とされる絞り形状に形成されている。
同様に、Ａ７位置とＡ８位置の断面積は、出口直線部２４のＡ７位置では、２５４．５ｍｍ２、出口部２５のＡ８位置では、１７６．７ｍｍとされており、出口部２５が小径とされる絞り形状に形成されている。
同様に、Ａ７位置とＡ８位置の断面積は、出口直線部２４のＡ７位置では、２５４．５ｍｍ２、出口部２５のＡ８位置では、１７６．７ｍｍとされており、出口部２５が小径とされる絞り形状に形成されている。
【0025】
また、入口部２１、入口直線部２２と、屈曲部２３、出口直線部２４および出口部２５の流路断面における中心点を、入口から出口につないで形成される中心線は、屈曲部２３の入口側と出口側では外側寄りに位置し、屈曲部２３の中央では内側寄りに位置するように形成されている。具体的には、Ａ３位置における中心点は、中心軸から屈曲管２０の外側方向に０．０５ｍｍずれた位置に配置されており、Ａ５位置における中心点は、中心軸から屈曲管２０の外側方向に０．１ｍｍずれた位置に配置されている。
Ａ４位置における中心点は、中心軸から屈曲管２０の内側方向に０．６ｍｍずれた位置に配置されている。
Ａ４位置における中心点は、中心軸から屈曲管２０の内側方向に０．６ｍｍずれた位置に配置されている。
【0026】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
本実施の形態においては、屈曲管２０の断面形状を、真円形状、楕円形状または真円形状と楕円形状とを組み合わせた形状に形成するとともに、入口直線部２２および出口直線部２４を、断面積が漸次増加するように形成し、入口部２１から出口部２５の流路断面における中心点をつないで形成される中心線を、屈曲部２３の入口側と出口側では外側寄りに位置し、屈曲部２３の中央では内側寄りに位置するように形成することで、屈曲管２０の屈曲部２３での流体の剥離を抑制して、全圧の損失や出口流れの流速不均一を抑制しすることができる。
これにより、効率の良い配管形状を得ることができる。
本実施の形態においては、屈曲管２０の断面形状を、真円形状、楕円形状または真円形状と楕円形状とを組み合わせた形状に形成するとともに、入口直線部２２および出口直線部２４を、断面積が漸次増加するように形成し、入口部２１から出口部２５の流路断面における中心点をつないで形成される中心線を、屈曲部２３の入口側と出口側では外側寄りに位置し、屈曲部２３の中央では内側寄りに位置するように形成することで、屈曲管２０の屈曲部２３での流体の剥離を抑制して、全圧の損失や出口流れの流速不均一を抑制しすることができる。
これにより、効率の良い配管形状を得ることができる。
【0027】
前述の図３から図１１に示す本実施の形態の断面形状を備えた屈曲管２０と、直径が１８ｍｍの断面形状真円形状の屈曲管（比較例）とにそれぞれ流量５（ｌ／ｍｉｎ）で冷却水を流し、屈曲管２０の全圧力損失係数を測定した。
その結果、比較例では、全圧力損失係数が０．５５１であった。
これに対して、本実施の形態の屈曲管２０では、全圧力損失係数が０．０８６であり、損失を１／６に低減することがわかった。
その結果、比較例では、全圧力損失係数が０．５５１であった。
これに対して、本実施の形態の屈曲管２０では、全圧力損失係数が０．０８６であり、損失を１／６に低減することがわかった。
【0028】
本実施の形態の屈曲管２０を製造する場合は、例えば、樹脂材料などを型物成型または３Ｄプリンタなどの積層成型により一体成型することで、製造することができる。
【0029】
以上述べたように、本実施の形態においては、入口部２１の入口端は、真円形状の最小の断面形状に形成され、入口直線部２２は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が入口直線部２２の中心軸を通る楕円形状、または真円形状と楕円形状とを組み合わせた形状に形成され、屈曲部２３は、入口直線部２２よりも大きい断面積を有する異形長円形状とするとともに、屈曲部２３の中央で最大の断面積となるように形成され、出口直線部２４は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が入口直線部２２の中心軸を通る楕円形状、または真円形状と楕円形状とを組み合わせた形状とするとともに、出口部２５の直前で最大の断面積となるように形成し、出口部２５の出口端は、入口端と同じ真円形状に形成した。
これにより、屈曲管２０で屈曲部２３での流体の剥離を抑制して、全圧の損失や出口流れの流速不均一を抑制して、流体を効率良く流すことが可能となる。
これにより、屈曲管２０で屈曲部２３での流体の剥離を抑制して、全圧の損失や出口流れの流速不均一を抑制して、流体を効率良く流すことが可能となる。
【0030】
また、本実施の形態においては、異形長円形状は、楕円形状の片側の弧と２つの真円とを重なり合わせて楕円形状と真円との接線を接続した形状とし、２つの真円形状は、屈曲部２３の内側に位置する形状で形成されている。
これにより、屈曲部２３中央を含む屈曲幅域において、楕円形状の片側の弧と２つの真円とを重なり合わせて楕円形状と真円との接線を接続した形状とすることで、屈曲部２３の内側での流体の流れ抵抗を抑制して損失低減を図ることができる。
これにより、屈曲部２３中央を含む屈曲幅域において、楕円形状の片側の弧と２つの真円とを重なり合わせて楕円形状と真円との接線を接続した形状とすることで、屈曲部２３の内側での流体の流れ抵抗を抑制して損失低減を図ることができる。
【0031】
また、本実施の形態においては、屈曲部２３は、入口直線部２２と出口直線部２４とがそれぞれ直角に延びる曲げ形状とされ、入口部２１、入口直線部２２と、屈曲部２３、出口直線部２４および出口部２５の流路断面における中心点を、入口から出口につないで形成される中心線は、屈曲部２３の入口側と出口側では外側寄りに位置し、屈曲部２３の中央では内側寄りに位置するように形成されている。
これにより、中心点を入口から出口につないで形成される中心線は、屈曲部２３の入口側と出口側では外側寄りに位置させ、屈曲部２３の中央では内周寄りに位置させることで、屈曲部２３を流れる流体の配管の曲率を緩やかに、かつ、滑らかに連続させることができ、流体の流れ抵抗を抑制することができる。
これにより、中心点を入口から出口につないで形成される中心線は、屈曲部２３の入口側と出口側では外側寄りに位置させ、屈曲部２３の中央では内周寄りに位置させることで、屈曲部２３を流れる流体の配管の曲率を緩やかに、かつ、滑らかに連続させることができ、流体の流れ抵抗を抑制することができる。
【0032】
また、本実施の形態においては、入口部２１から入口直線部２２までの形状および出口部２５から出口直線部２４までの形状は、それぞれ入口側および出口側が小径とされる絞り形状に形成されている。
これにより、屈曲管２０の入口部２１および出口部２５での剛性を確保しながら、流路の拡張を短い距離で行うことかでき、流路面積を確保することができる。
これにより、屈曲管２０の入口部２１および出口部２５での剛性を確保しながら、流路の拡張を短い距離で行うことかでき、流路面積を確保することができる。
【0033】
また、本実施の形態においては、型物成型または積層成型により一体成型されている。
これにより、屈曲管２０を型物成型または積層成型により一体成型したので、従来のパイプ曲げ成型では難しい複雑な配管形状を成型することができる。
これにより、屈曲管２０を型物成型または積層成型により一体成型したので、従来のパイプ曲げ成型では難しい複雑な配管形状を成型することができる。
【0034】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【0035】
［上記実施形態によりサポートされる構成］
上記実施形態は、以下の構成をサポートする。
上記実施形態は、以下の構成をサポートする。
【0036】
（構成１）中空管で形成されて入口部と、前記入口部から直線状の延びる入口直線部と、前記入口直線部から屈曲される屈曲部と、前記屈曲部から出口側に延びる出口直線部と、出口部と、を備えた屈曲管において、前記入口部の入口端は、真円形状の最小断面形状に形成され、前記入口直線部は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が前記入口直線部の中心軸を通る楕円形状、または前記真円と前記楕円とを組み合わせた形状に形成され、前記屈曲部は、前記入口直線部よりも大きい断面形状を有する異形長円形状とするとともに、前記屈曲部の中央で最大の断面形状となるように形成され、前記出口直線部は、断面積が漸次増加するように、真円形状、長径が前記入口直線部の中心軸を通る楕円形状、または前記真円と前記楕円とを組み合わせた形状とするとともに、前記出口部の直前で最大の断面積となるように形成し、前記出口部の出口端は、前記入口端と同じ真円形状に形成したことを特徴とする屈曲管。
この構成によれば、屈曲管で屈曲部での流体の剥離を抑制して、全圧の損失や出口流れの流速不均一を抑制して、流体を効率良く流すことが可能となる。
この構成によれば、屈曲管で屈曲部での流体の剥離を抑制して、全圧の損失や出口流れの流速不均一を抑制して、流体を効率良く流すことが可能となる。
【0037】
（構成２）前記異形長円形状は、楕円形状の片側の弧と２つの真円とを重なり合わせて楕円形状と真円との接線を接続した形状とし、２つの真円形状は、屈曲部の内側に位置する形状で形成されていることを特徴とする構成１に記載の屈曲管。
この構成によれば、屈曲部中央を含む屈曲幅域において、楕円形状の片側の弧と２つの真円とを重なり合わせて楕円形状と真円形状との円弧を結んだ形状とすることで、屈曲部の内側での流体の流れ抵抗を抑制して損失低減を図ることができる。
この構成によれば、屈曲部中央を含む屈曲幅域において、楕円形状の片側の弧と２つの真円とを重なり合わせて楕円形状と真円形状との円弧を結んだ形状とすることで、屈曲部の内側での流体の流れ抵抗を抑制して損失低減を図ることができる。
【0038】
（構成３）前記屈曲部は、前記入口直線部と前記出口直線部とがそれぞれ直角に延びる曲げ形状とされ、前記入口部、前記入口直線部と、前記屈曲部、前記出口直線部および前記出口部の流路断面における中心点を、入口から出口につないで形成される中心線は、前記屈曲部の入口側と出口側では外側寄りに位置し、前記屈曲部の中央では内側寄りに位置するように形成されていることを特徴とする構成１または構成２に記載の屈曲管。
この構成によれば、中心点を入口から出口につないで形成される中心線は、屈曲部の入口側と出口側では外側寄りに位置させ、屈曲部の中央では内周寄りに位置させることで、屈曲部を流れる流体の配管の曲率を緩やかに、かつ、滑らかに連続させることができ、流体の流れ抵抗を抑制することができる。
この構成によれば、中心点を入口から出口につないで形成される中心線は、屈曲部の入口側と出口側では外側寄りに位置させ、屈曲部の中央では内周寄りに位置させることで、屈曲部を流れる流体の配管の曲率を緩やかに、かつ、滑らかに連続させることができ、流体の流れ抵抗を抑制することができる。
【0039】
（構成４）前記入口部から前記入口直線部までの形状および前記出口部から前記出口直線部までの形状は、それぞれ前記入口側および出口側が小径とされる絞り形状に形成されていることを特徴とする構成１から構成３のいずれか一項に記載の屈曲管。
この構成によれば、屈曲管の入口部および出口部での剛性を確保しながら、流路の拡張を短い距離で行うことかでき、流路面積を確保することができる。
この構成によれば、屈曲管の入口部および出口部での剛性を確保しながら、流路の拡張を短い距離で行うことかでき、流路面積を確保することができる。
【0040】
（構成５）型物成型または積層成型により一体成型されていることを特徴とする構成１から構成４のいずれか一項に記載の屈曲管。
この構成によれば、屈曲管を型物成型または積層成型により一体成型したので、従来のパイプ曲げ成型では難しい複雑な配管形状を成型することができる。
この構成によれば、屈曲管を型物成型または積層成型により一体成型したので、従来のパイプ曲げ成型では難しい複雑な配管形状を成型することができる。
【符号の説明】
【0041】
１０ ガスタービン
１１ ケーシング
１２ 回転軸
１３ 軸受
１４ ロータ
１５ ステータ
１６ 発電機
１７ ウォータージャケット
１８ 冷却水流路
２０ 屈曲管
２１ 入口部
２２ 入口直線部
２３ 屈曲部
２４ 出口直線部
２５ 出口部
１１ ケーシング
１２ 回転軸
１３ 軸受
１４ ロータ
１５ ステータ
１６ 発電機
１７ ウォータージャケット
１８ 冷却水流路
２０ 屈曲管
２１ 入口部
２２ 入口直線部
２３ 屈曲部
２４ 出口直線部
２５ 出口部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】