JP2004176758A - 樹脂管接続用バルブとバルブ用樹脂接続部の製造方法 - Google Patents

樹脂管接続用バルブとバルブ用樹脂接続部の製造方法 Download PDF

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Yasunori Sugita
泰則 杉田
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Abstract

【課題】流体導管に設けてガス等の流体を遮断するバタフライバルブ、ボールバルブ、ゲートバルブ等のバルブであって、特に大口径の樹脂管を確実に抜け止めすることができると共に、引張り、圧縮、曲げ等の負荷に対する高強度、及び樹脂管との高い気密性を有し、長期に亘り、安全に使用することができ、さらにコストの削減化を可能とした樹脂管接続用バルブとバルブ用樹脂接続部の製造方法を提供すること。
【解決手段】樹脂管端部の任意の外周位置に、電気融着、或は熱融着等の融着手段により接合して鍔部7を形成し、この鍔部7が装着される面を有する挿入口3をバルブ本体1に形成し、この樹脂管4とバルブ本体1との開口側のクリアランス部に、抜け止めリング5を螺合することにより、樹脂管4の接続部とバルブ本体1を抜け止め構造にした樹脂管接続用バルブである。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体導管に設けてガス等の流体を遮断するバタフライバルブ、ボールバルブ、ゲートバルブ等のバルブに関し、特に大口径の樹脂管を確実に抜け止めすることができると共に、引張り、圧縮、曲げ等の負荷に対する高強度、及び樹脂管との高い気密性を有し、長期に亘り、安全に使用することができる樹脂管接続用バルブとバルブ用樹脂接続部の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近では、ガス・水道の埋設配管において使用される管として、耐震性向上等の理由により、金属管に替わって樹脂管が使用されるようになっている。
樹脂管と金属バルブとの接続構造として、例えば、金属製のバルブ本体に、トランジション継手やメカニカル継手を用いて接続し、前記トランジション継手に樹脂管を接続する方法がある。
しかし、前記方法の場合、トランジション継手やメカニカル継手等の使用により接続するため、構成部材が多くなるばかりでなく、工程も多くなり、製造コストや配管全体のコストが非常に高くなっていた。
【0003】
そこで、上記接続構造に替わるものとして、例えば、金属製バルブ本体の接続口内に合成樹脂管の端部を嵌挿し、該接続口と合成樹脂管の嵌合部分を、合成樹脂管内に嵌挿したスティフナーを拡径処理することによって固定化したバルブの接続構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
その他、継手本体が流体通路と管連結部及び固定ネジとを有し、チューブに形成した拡径端部を、前記管連結部に配置し、前記チューブの外周に通したナットを固定ネジに螺合し締め付けて接続する樹脂製の配管継手において、前記管連結部が、前記固定ネジを雌ネジとして内周に形成した連結孔であり、前記拡径端部をその連結孔内に受け入れると共に、拡径端部の内周に圧接される当接部を有し、前記ナットが外周の雄ネジを前記雌ネジに締め付けてナット先端部で前記拡径端部を前記当接部側へ押圧する接続構造が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−50445号公報(第1−2頁、第1図)
【特許文献2】
特開2002−39469号公報(第1−2頁、第1図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開2001−50445号公報(特許文献1)は、樹脂管の差込み量が相当必要であり、バルブにおいてはサイズが大きくなるほど、樹脂管の差込み量が長くなり、面間が大きくなるため、大口径弁には不適である。
【0007】
特開2002−39469号公報(特許文献2)は、ナットにより管をテーパ状に食い込ませるもので、300A等の大口径の場合、管厚があるために変形させるのは困難である。また、管の寸法公差も大きく、インサート等とのクリアランス、締め付け量、及び締め付け力にもばらつきが生じる。
さらに、管を内側又は外側から圧着させる方法もあるが、施工に専用の設備が必要であり、特に負荷の大きな大口径では設備が大規模になるという問題を有している。
【0008】
本発明は、上記の実情に鑑みて開発に至ったものであり、その目的とするところは、流体導管に設けてガス等の流体を遮断するバタフライバルブ、ボールバルブ、ゲートバルブ等のバルブであって、特に大口径の樹脂管を確実に抜け止めすることができると共に、引張り、圧縮、曲げ等の負荷に対する高強度、及び樹脂管との高い気密性を有し、長期に亘り、安全に使用することができ、さらにコストの削減化を可能とした樹脂管接続用バルブとバルブ用樹脂接続部の製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、樹脂管端部の任意の外周位置に、電気融着、或は熱融着等の融着手段により接合して鍔部を形成し、この鍔部が装着される面を有する挿入口をバルブ本体に形成し、この樹脂管とバルブ本体との開口側のクリアランス部に、抜け止めリングを螺合することにより、樹脂管の接続部とバルブ本体を抜け止め構造にした樹脂管接続用バルブである。
【0010】
請求項2に係る発明は、前記バルブ本体の挿入口の装着面と、前記樹脂管の鍔部の外面や端面との間に、Oリングを装着した樹脂管接続用バルブである。
【0011】
請求項3に係る発明は、前記バルブ本体の挿入口内周面と、前記樹脂管の鍔部の先端肩部に形成されたテーパ部との間にOリングを装着した樹脂管接続用バルブである。
【0012】
請求項4に係る発明は、電熱線埋設部よりもバルブ側にOリングを装着し、電熱線埋設部を経由した流体漏れを防止した樹脂管接続用バルブである。
【0013】
請求項5に係る発明は、電熱線を埋設した樹脂製継手の両側受口に、所定長さの樹脂管を嵌挿し、樹脂製継手と樹脂管とを電気融着接合させた後、融着した樹脂製継手を二分割して、それぞれを鍔形状に加工し、樹脂接続部を形成したバルブ用樹脂接続部の製造方法である。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明における樹脂管接続用バルブの一実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、本実施例では、バタフライバルブに適用して説明する。
図1において、図中1は、弁体2を開閉自在に内蔵したステンレス製のバルブ本体であり、バルブ本体1と、該バルブ本体1に形成された挿入口3と、該挿入口3より挿入する樹脂管4,4と、該樹脂管4,4を抜け止めする抜け止めリング5,5、及び前記樹脂管4,4の管端内部に嵌挿して補強する金属製のインサート6,6から構成されている。
なお、本実施例では、ステンレス製のバルブ本体1に適用しているが、その他の金属製等のバルブ本体であってもよい。
【0015】
図2に示すように、樹脂管4の管端外周位置に形成した鍔部7を、バルブ本体1の挿入口3内に形成した装着面8に装着させると共に、バルブ本体1の挿入口内周面の雌ネジ部3aに、抜け止めリング5の雄ネジ部5aを螺合し締め付けて、抜け止めリング5の先端部5bで、前記鍔部7を、挿入方向の装着面8側へ押圧し、樹脂管4を接続固定している。
なお、図示するように、前記抜け止めリング5は、バルブ本体1と樹脂管4との開口側のクリアランス部に収容されるように設けている。
【0016】
図2に示すように、前記バルブ本体1の挿入口3内の装着面8と、前記樹脂管4の鍔部7の先端肩部に形成されたテーパ部7aとの間に、管軸と直交する周溝3bを形成し、該周溝3bにOリング9を装着しており、該Oリング9は、管径方向、及び管軸方向の両方向をシールしている。
【0017】
本実施例では、前記Oリング9の他、前記バルブ本体1の挿入口3内の装着面8と、前記樹脂管4の鍔部7の外周面との間に、管軸と直交する周溝3cを形成し、該周溝3cにOリング10を装着して、管径方向のシール性を補足的にさらに高めている。
なお、前記鍔部7のテーパ部7aのシール径がOリング10より小さくなるため、周溝3bの溝径は、前記鍔部7のテーパ部7aの縮径分(図2においてα)、小さくしている。なお、図中11は、後述する電熱線である。
【0018】
前記バルブ本体1の挿入口3内の装着面8と、前記樹脂管4の鍔部7との間に装着されるOリングは、1つ又は複数個設けることが可能であり、他例として、図3に示すように、Oリング10を2箇所ある電熱線11の引込部11aよりも抜け止めリング5側の鍔部7外周と対向するよう設けた周溝3cに配置したり、図4に示すように、電熱線11の引込部11aの一方を切削した状態で、Oリング9,10をそれぞれ配置したり、図5に示すように、周溝を鍔部7側に設けて、Oリング9,10をそれぞれ配置するようにしてもよい。
また、図6に示すように、鍔部7の先端とバルブ本体1の挿入口3内の装着面8との間に、Oリング12を配置するようにしてもよく、図7に示すように、鍔部7の先端を樹脂管4の外径と略同径になるよう、電熱線11の引込部11aも切削して小径部7bを形成し、該小径部7bとバルブ本体1との間に、Oリング12を配置してもよいが、樹脂管4への引張り等の外力に対しても高いシール性を得たい場合や、電熱線11付近の樹脂の熱的影響がシール性に影響を及ぼすのを避けたい場合は、図1乃至5に示すOリングの装着位置が好ましい。
なお、Oリングの装着位置は、本実施例、及び他例に限定されるものではない。
【0019】
ここで、前記樹脂管4の樹脂接続部の製造方法について、一例を説明する。
図8において、図8(a)に示すように、まず、樹脂管同志を接続するための継手であり、電熱線11を管端内周面に巻線状態に埋設した市販の樹脂製継手13を用意する。次に、樹脂製継手13の両側受口13a,13aに、所定長さの樹脂管4′,4′をそれぞれ嵌挿し、図8(b)に示すように、電気供給源(図示せず)から前記電熱線11に電力を供給し、該電熱線11を発熱させて、樹脂製継手13と樹脂管4′の接合部を溶融させ、樹脂製継手13と樹脂管4′とを融着接合させる。
次に、図8(c)に示すように、樹脂管4′,4′に融着した樹脂製継手13を二分割して、それぞれ鍔形状に機械加工し、鍔部7,7を形成する。なお、鍔部7,7には、電熱線11,11を残すように加工すると共に、該電熱線11,11は融着された樹脂で覆われた状態に加工する。
このように、樹脂管同志を接続する市販の樹脂製継手13を用いた場合、樹脂製継手13を二分割して、それぞれ機械加工するため、1つの樹脂製継手13で、2つの製品(接続部を形成した樹脂管4)を同時に製造することができる。
なお、鍔部7の形状は図示するものに限定されるものではなく、使用形態に合せて、適宜の形状にすることができる。
本実施例では、樹脂製継手13と樹脂製管4′との融着手段として、電気融着による接合を行ったが、その他、融着手段として、熱融着による接合を行うことも可能である。
【0020】
次に、前記樹脂管4をバルブ本体1に接続する方法について、詳述する。
バルブ本体1に形成された周溝3b,3cに、Oリング9,10をそれぞれ装着する。樹脂管4の挿入端側の内部には、先端を外方へ折曲させた金属製のインサート6を嵌挿して装着し、該樹脂管4を前記バルブ本体1の挿入口3内に挿入する。なお、前記インサート6は、予めバルブ本体1の挿入口3内に設置させておくこともできる。
前記樹脂管4をバルブ本体1の突き当り位置まで挿入すると、樹脂管4の鍔部7が、バルブ本体1の挿入口3内の装着面8に当接する。
次に、バルブ本体1の挿入口内周面の雌ネジ部3aに、抜け止めリング5の雄ネジ部5aを螺合し締め付けて、前記鍔部7を抜け止めリング5の先端部5bで前記装着面8側へ押圧し、樹脂管4をバルブ本体1に接続固定する。
なお、前記鍔部7のテーパ部7aで、Oリング9を押圧する際には、抜け止めリング5を利用して締め付けながら押圧してもよい。
【0021】
以下、前記実施形態の作用を説明する。
図1に示すように、樹脂管4の管端外周位置に形成した鍔部7を、バルブ本体1の挿入口3内の装着面8に装着させると共に、抜け止めリング5の先端部5bで、前記鍔部7を挿入方向の装着面8側へ押圧し、樹脂管4を接続固定しているので、樹脂管4の接続を容易に行うことができると共に、樹脂管4を確実に抜け止めすることができ、樹脂管4への引張り、圧縮、曲げ等の外力に対して高い強度を有し、回転方向に対する自由度も高く、ねじりにも十分に対応することができる。
【0022】
また、抜け止めリング5は、バルブ本体1と樹脂管4との開口側のクリアランス部に収容するように設けているので、地中に埋設して使用する場合でも、前記抜け止めリング5の雄ネジ部5aに土や石などが挟まることがなく、噛み込みによる破損を防ぐことができる。
【0023】
図2に示すように、前記バルブ本体1の挿入口3内の装着面8と、前記樹脂管4の鍔部7のテーパ部7aとの間に、リング9を装着することによって、管径方向、及び管軸方向の両方向を確実にシールすることができ、ガス等の流体漏れを確実に遮断することができる。
【0024】
さらに、前記Oリング9の他、前記バルブ本体1の挿入口3内の装着面8と、前記樹脂管4の鍔部7の外周面との間に、Oリング10を装着することにより、管径方向のシール性を補足的にさらに高めることができる。
なお、鍔部7にテーパ部7aを設けることにより、樹脂管4を前記バルブ本体1の挿入口3内に挿入する際、Oリング9,10を損傷することなく、挿入作業を行うことができる。
【0025】
また、図3に示すように、鍔部外周面にあらわれる電熱線11,11の断面の間外に、Oリング10を装着することで、例えば、異常に過大な外力が樹脂管4にかかり、電熱線埋設部に隙間が発生したとしても、隙間を経由したガス等の流体漏れを効果的に遮断することができる。
【0026】
また、樹脂管4の樹脂接続部の製造方法として、電熱線11を埋設した市販の樹脂製継手13の両側受口13a,13aに、所定長さの樹脂管4′,4′を嵌挿し、樹脂製継手13と樹脂管4′,4′とを電気融着により接合させて、融着した樹脂製継手13を二分割して、それぞれ鍔形状に機械加工し、鍔部7を形成することにより、同時に2つの製品(接続部を形成した樹脂管4)を製造することができると共に、300A等の大口径のものでも、容易に製造することができる。
なお、本発明の樹脂管接続構造は、金属製のバルブ本体と樹脂管との接続はもとより、金属製の配管と樹脂管との接続に用いる継手にも適用可能である。
【0027】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、本発明によると、大口径の樹脂管であっても、バルブ本体への接続が容易であり、樹脂管を確実に抜け止めすると共に、その接続状態を確実に維持し、さらに、樹脂管への引張り、圧縮、曲げ等の外力に対して高い強度を有し、回転方向に対する自由度も高く、ねじりにも十分に対応することが可能となった。
【0028】
バルブ本体の挿入口の装着面と、前記樹脂管の鍔部の外面や端面との間に、Oリングを装着することで、樹脂管との高い気密性を得ることができ、ガス等の流体漏れを確実に遮断することが可能となった。
【0029】
バルブ本体の挿入口の装着面と、前記樹脂管の鍔部の先端肩部に形成されたテーパ部との間に、Oリングを装着することで、管径方向、及び管軸方向の両方向を確実にシールし、樹脂管とのさらに高い気密性を得ることができ、ガス等の流体漏れを確実に遮断することが可能となった。
【0030】
樹脂管と樹脂製継手とを電気融着、或は熱融着等の融着手段により接合して、接続部を形成することにより、300A等の大口径の樹脂管の樹脂接続部の製造においても、大規模な設備を必要とせず、低コストで製造することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるバルブ本体と樹脂管との接続状態を示した断面図である。
【図2】本発明におけるバルブ本体と樹脂管との接続状態を示した部分拡大断面図である。
【図3】本発明の他例を示した部分拡大断面図である。
【図4】本発明の他例を示した部分拡大断面図である。
【図5】本発明の他例を示した部分拡大断面図である。
【図6】本発明の他例を示した部分拡大断面図である。
【図7】本発明の他例を示した部分拡大断面図である。
【図8】本発明における樹脂接続部の製造方法を説明した工程説明図である。
【符号の説明】
1 バルブ本体
3 挿入口
4 樹脂管(製品)
4′ 樹脂管
5 抜け止めリング
7 鍔部
7a テーパ部
8 装着面
9,10 Oリング
11 電熱線
13 樹脂製継手
13a 受口

Claims (5)

  1. 樹脂管端部の任意の外周位置に、電気融着、或は熱融着等の融着手段により接合して鍔部を形成し、この鍔部が装着される面を有する挿入口をバルブ本体に形成し、この樹脂管とバルブ本体との開口側のクリアランス部に、抜け止めリングを螺合することにより、樹脂管の接続部とバルブ本体を抜け止め構造にしたことを特徴とする樹脂管接続用バルブ。
  2. 前記バルブ本体の挿入口の装着面と、前記樹脂管の鍔部の外面や端面との間に、Oリングを装着した請求項1に記載の樹脂管接続用バルブ。
  3. 前記バルブ本体の挿入口内周面と、前記樹脂管の鍔部の先端肩部に形成されたテーパ部との間にOリングを装着した請求項1又は2に記載の樹脂管接続用バルブ。
  4. 電熱線埋設部よりもバルブ側にOリングを装着し、電熱線埋設部を経由した流体漏れを防止した請求項2又は3に記載の樹脂管接続用バルブ。
  5. 電熱線を埋設した樹脂製継手の両側受口に、所定長さの樹脂管を嵌挿し、樹脂製継手と樹脂管とを電気融着接合させた後、融着した樹脂製継手を二分割して、それぞれを鍔形状に加工し、樹脂接続部を形成したことを特徴とするバルブ用樹脂接続部の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100953767B1 (ko) 2008-02-18 2010-04-21 김봉희 나선 파형관
JP2020016246A (ja) * 2018-07-23 2020-01-30 ジャパン・エンヂニアリング株式会社 樹脂製の加工管およびその製造方法

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