JP2008223855A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】パイプ挿入不足の検知が、様々な形態の管継手で行えるようにすること。
【解決手段】ニップル部３の周面に、パッキン５装着隣接位置からニップル部３の外に開放する形で水漏れ検知用の溝８を形成する。溝８の深さは、パイプ４０を構成する樹脂の強度、パイプ４０の締め付力、溝８の幅によっても、溝８に食い込む樹脂の体積が異なるので、それらの要素を勘案して、パイプ４０を挿入不足の状態で挿入してパイプ４０を締め付けた際、溝８内に食い込んだパイプ４０の樹脂と溝８の内面との間に隙間が生じる深さとする。挿入不足の時、その隙間が通水路となって、水漏れが生じ、挿入不足が検知できる。この溝８を、パイプ４０の装着部位そのものであるニップル部３の周面に設けたので、パイプ４０挿入不足の検知が、特殊な形態を有した管継手だけでなく、種々の形態の管継手において可能。
【選択図】図２

Description

本発明は、架橋ポリエチレンなどの合成樹脂管、あるいは、アルミニウムなどの金属層を芯層にして、その両側に前記合成樹脂層を積層した金属強化複合管なども含めた柔軟管をニップル部に狭着固定するようになった管継手に係り、詳しくは、その柔軟管狭着前のセット状態の良否を検知するための構造の改良に関する。

給水、給湯用の配管システムにおいて、様々な形態の管継手が用いられている。例えば、下記の公知文献（特許文献１、２）に開示されたものは、ともに、前記柔軟管（以下、単にパイプともいう）を管継手本体のニップル部（「ノズル部」）に接続するのに、付設の締め付けバンド（以下、単にバンドという）と割りリングによってパイプを縮径させて狭着固定するものである。管継手本体に割りリングとバンドをセットしたもの全体が管継手である。この形態の管継手によるパイプの狭着の様子を図３と図４に示す。

先ず、図３は管継手本体１０に前記付設の割りリング２０とバンド３０を装着し、そこにパイプ４０をセットしただけの、パイプ狭着前の状態を半断面図で示したものである。なお、以下の図では、パイプ４０は、全てが合成樹脂で形成されたもので代表させている。

図３に示すように、管継手本体１０は、配管作業の際、これをスパナ等で拘束しておくためのナット形状のナット部１を挟んで、金属剛性管（図示せず）を接続する剛性管接続部２と、パイプ４０が狭着固定されるニップル部３が同軸上に並んだ段付き円筒である。

剛性管接続部２は、金属剛性管内面の雌ねじを、剛性管接続部周面の雄ねじ２ａに螺合させて接続するものであり、ニップル部３は、基本は無垢の円筒面であるが、図３のものの場合、その周面に、管継手本体１０の軸方向に沿って並列に三本の周溝４ａ、４ｂ、４ｃが形成されている。

その三本の周溝４ａ、４ｂ、４ｃの内、真ん中の周溝４ｂは、パッキン装着溝４ｂであり、パッキン５（この場合は断面略円形のＯリング５）が装着されている。そのパッキン装着溝４ｂの両側の周溝４ａ、４ｃが、パイプ４０内面の樹脂層を食い込ませるための食い込み溝４ａ、４ｃである。

また、ニップル部周面の前記ナット部１の隣には、管継手本体１０の軸方向に所定の距離をおいて、周方向の突条６が形成されており、その突条６とナット部１とで構成される周溝７が、次に詳述する割りリング２０の突条１２を係合させて、割りリング２０をニップル部３に装着させる際の位置決め溝７となっている。

その割りリング２０は金属の薄手の短管であり、図には表れていないが、円周の一つの稜線に沿って所定の幅の「割り」が形成されていて、リングの径が拡縮可能となっている。

割りリング２０の内面には、軸方向に並列に三本の周方向の突条１１が形成されており、割りリング２０でパイプ４０を狭着した際、この三本の突条１１がパイプ４０の外面に食い込むようになっている。

また、割りリング２０の一方の端面（パイプ４０が挿入される側とは反対側の端面）には、その内側に周方向の突条１２が形成されていて、割りリング２０をニップル部３に装着する際、この突条１２を前記ニップル部３周面の位置決め溝７に係合させることにより、割りリング２０のニップル部３の軸方向の装着位置が決まるようになっている。

そして、この突条１２により、割りリング２０をニップル部３の軸方向において正確な位置に装着させた際、割りリング内面の前記三本の周方向の突条１１が、ニップル部周面の前記パイプ樹脂層の食い込み溝４ａ、４ｃおよびパッキン装着溝４ｂに対向一致するようになっている。

他方、バンド３０は、割りリング内面の前記三本の突条１１が形成された範囲より少し大きい幅の帯状のステンレス鋼板を曲げて、周の途中が開放となった円形バンド３０であって、その開放部の両側、すなわち、円形バンド３０の両端がフランジ形状３１を成している。

両フランジ形状３１は、円形バンド３０の周方向に対向する対向面を有しており、両対向面に一本のボルト３２が挿通されている。このボルト３２と、それに螺合された図示省略のナットを操作して、両フランジ形状３１の対向面を接近させて、このバンド３０で取り巻いた割りリング２０を縮径するようになっている。

以上が、管継手本体１０と、割りリング２０と、締め付けバンド３０の構成であり、図３に示すように、パイプ４０は割りリング２０の内面とニップル部３の周面の間の空間に挿入されるが、挿入は、パイプ４０の先端が、パッキン５を通り越して、ニップル部３の前記突条６の側面に当接するまで行う。すなわち、この状態がパイプ４０の正確な挿入完了状態である。

このパイプ４０の挿入が正しい位置まで挿入された状態でバンド３０のボルト３２を締めて、バンド３０の両フランジ形状３１の対向面を接近させることにより、その内側の割りリング２０が縮径され、パイプ４０も縮径されてニップル部３に狭着される。図４は、図３の状態からバンド３０を締め付けて、パイプ４０を狭着した状態を示したものである。

図４に示すように、パイプ４０がニップル部３の周面に狭着された状態では、パイプ内面の樹脂層はニップル部周面の前記食い込み溝４ａ、４ｃに食い込み、パイプ４０の外面では、樹脂層に割りリング２０内面の三本の突条１１が食い込んでいる。

しかも、そのニップル部周面の食い込み溝４ａ、４ｃへのパイプ内面樹脂層の食い込み位置と、割りリング２０内面の三本の突条１１のパイプ外面樹脂層への食い込み位置とは対向一致しているので、パイプ４０を締め付ける狭着力は、パイプ４０の軸方向への抜けを阻止する大きな力となる。

また、パッキン装着溝４ｂの位置では、パイプ４０の内面がパッキン５を押圧し、パッキン５の弾発力（パッキン５からの反作用）によってシール作用を現出させている。

以上が、特許文献１、２に開示された管継手のパイプ４０の接続のための構成とその作用であるが、この特許文献１のものは、今述べたように、パイプ４０の狭着が確実に行われるための割りリング２０の構造（リング内面の周方向の突条）に特徴があり、特許文献２に開示されたものは、本文では、図示や詳細な説明は省略するが、そのリングを縮径させるバンド３０の縮径作用が正しく行われたかどうかを検知する構造（ベルトのフランジ部に設けたインジケータによる）を有したところに特徴がある。

ここで、先ほど示した図３、図４の管継手の構造において、パイプ４０が、前記パッキン５を覆はず、パッキン５の手前に位置したような不完全な挿入状態で狭着した場合について述べる。図５は、その状態を半断面図で示したものである。

図５に示すように、パイプ４０の挿入が不完全な状態であっても、パイプ４０の内面の樹脂層は、バンド３０および割りリング２０の縮径作用によって、パッキン５の手前にある樹脂層の食い込み溝４ｃに押し込まれて、そこに食い込むので、その状態でも、一応のシール作用が成され、施工直後の通水試験では、管継手本体１０とパイプ４０との間では水漏れが生じず、パイプ４０がパッキン５を覆うような正常な位置にまで挿入されたかのように誤認してしまう、というおそれがある。

パイプ４０がこのような不完全な状態で挿入されていると、シール作用は、本来それを行うパッキン５に拠るものではないので、シール作用が不完全であり、また、シール作用が不完全である、といったことだけでなく、パイプ４０の狭着の強度は、そのパッキン装着溝４ｂにおいても、パッキン５の弾発力が加わることによって、所定の狭着強度が満たされるように設計されているのであって、そのようになっていない挿入不足の状態では、シール作用だけでなく強度上にも問題がある。従って、しばらく使用している間に、パイプ４０の狭着力が減退し、水漏れしたりする。

特に、このようにパイプ４０が不完全に挿入された状態で接続された管継手を含む配管システム内で、ウォータハンマなどが生じて、異常圧力が発生した場合には、パイプ４０の狭着力が減退しているので、パイプ４０に軸方向の大きな力が作用すると、甚だしき場合は、パイプ４０が管継手から抜けたりする。

しかしながら、特許文献１に開示された管継手は、先述したように、パイプ４０を「確実に狭着するための割りリング２０」の構造に特徴があり、また、特許文献２に開示されたものは、その割りリング２０を縮径する「バンド３０が正しく作用したかどうかを検知する」構造を有したことを特徴とするものであって、パイプ４０の挿入不足は検知できないのである。

そこで、通水試験の際に、このようなパイプの挿入不足を検知できるようにした管継手の一例が下記の公知文献（特許文献３）に開示されている。

このものは、パイプの挿入ガイドを備えた管継手であって、その挿入ガイドによってパイプが継手の軸方向にスムーズに挿入されるようになったものであるが、パイプの挿入不足を検知する構成として、元から備えられていたその挿入ガイドの周面の軸方向に、漏水発生部としての切欠きを形成している。

すなわち、この挿入ガイドの切欠きの存在により、パイプが、正しい挿入完了の位置、すなわち、ストッパに当接しないと、施工直後の通水試験の際、その切欠きを介して、水がパイプの外に漏れ、従って、パイプの挿入不足を検知できるというものである。

また、挿入ガイドの周面に切欠きを設けるのに代えて、突条を設け、その突条によって形成されるパイプ内面と挿入ガイド周面との間の隙間を通じて水漏れを起こすような形にもでき、そのことによっても、パイプの挿入不足を検知できるようになっている。

いずれにしても、この特許文献３に開示された管継手にあっては、それに設けられたパイプ挿入ガイドに切欠きや突条を形成して、パイプの挿入が不完全な場合に、通水試験時に水漏れが生じるようにし、そのことによって、パイプの挿入不足を検知しているのである。

実公平２−１５１１０号公報 特開２００６−１８３８６５号公報 特開２００５−９０５３１号公報

今述べたように、上記特許文献３に開示された構成は、パイプの挿入不足を検知するのに、その特殊な構成要素であるところのパイプの「挿入ガイド」に切欠きや突条を設けて水漏れを生じさせるようにしたもので、挿入ガイド付き、といった特殊な形態の管継手にのみ実施可能な構成である。

しかるに、通常の管継手にあっては、必ずしもこのような挿入ガイドは使用されていないのが一般的であり、このような挿入ガイドを設けることは、それがない管継手に比べて、材料費、制作費のアップなど、製品のコスト高につながるものでもある。

そこで、この発明の目的は、パイプの挿入不足が、上記特許文献３に開示されたもののような、「挿入ガイドを擁した特殊な形態の管継手」に限られることなく、例えば、上記特許文献１、２などに開示された、パイプの挿入ガイドのない、より一般な基本構造を有した管継手に対し、配管直後の通水試験においてパイプの挿入不足が検知できるようにすることにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、周面にパッキンが装着されたニップル部に、前記パッキンを覆う形で柔軟管を外嵌し、この柔軟管を縮径することにより柔軟管を接続するようになった管継手において、前記ニップル部の周面に、前記パッキン装着隣接位置からニップル外に開放する形で水漏れ検知用の溝を形成した構成を採用したのである。

その際、溝の深さは、パイプを構成する樹脂（樹脂層）の強度や、そのパイプを締め付ける力、あるいは溝の幅によっても、溝に食い込む樹脂の体積が異なるので、それら、樹脂の強度、パイプの締め付け力、溝幅などを勘案して決定する。

すなわち、これらの要素が決定した場合において、パイプを挿入不足の状態で挿入してパイプを締め付けた際に、溝内に食い込んだパイプの樹脂の肉と溝の内面との間に隙間が生じており、その隙間が通水路となって、水漏れが生じるような深さにするのである。

次に、請求項２に係る発明では、請求項１に係る発明において、上記水漏れ検知用の溝の縁に面取り加工を施す構成を採用したのである。

そのようにすれば、パイプを挿入する際、パイプの内面に傷が付くおそれがない。

本発明は、管継手におけるパイプの挿入不足を検知するのに、上記のようにパイプの装着部位そのものである管継手本体の「ニップル部周面」に水漏れ検知用の溝を設けて行うようにしたので、そのパイプの挿入不足の検知が、特殊な形態を有した管継手に限られるものでなく、種々の形態の管継手において可能である、という効果がある。

また、請求項２に記載の発明によれば、上記水漏れ検知用の溝の縁に、溝を形成した際に発生する「バリ」をなくすための面取り加工を施したので、パイプの挿入の際、パイプに傷が付くおそれがない、といった効果がある。

以下、本発明の実施の形態を説明する。以下では、管継手本体のニップル部に接続される柔軟管としては、全体が架橋ポリエチレンなどの合成樹脂のみによって形成されたものだけではなく、アルミ二ウムなどの金属層を芯層にして、その内外層に合成樹脂（前記架橋ポリエチレンなど）層を積層した金属強化複合管も含まれ、特に、剛性の大きい金属強化複合管に好適である。

そのニップル部に柔軟管（以下、この実施形態の項においても、「パイプ」という）を接続する、すなわち、パイプをニップル部周面に狭着固定する形態として、前記背景技術の項で示した「割りリングとバンド」による場合について説明するが、「袋ナット」や、かしめ力で狭着する場合にも適用可能であり、要は管内面でシールするタイプの継手であればよく、柔軟管を縮径させる手段は問わない。

本実施形態の管継手本体の基本構成は、背景技術の項の図３〜図５を参照して述べた構造と代わらないが、本発明の管継手本体の特徴的構造は、パイプの接続部位そのものであるニップル部にある。そのニップル部を含む管継手本体のみを取り出したものを図１に示す。図１（ａ）はその外観斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）をニップル部の端面側から観た図である。なお、図１において、図３〜図５と同じ要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。

図１に示すように、本実施形態の管継手本体１０のニップル部３の周面には、パッキン５とニップル部３の端面の間のニップル部３の周面に稜線方向の溝８が形成してある。

溝８はパッキン収納溝４ｂのニップル部端面側の壁を破る位置から始まって、ニップル部３の端面外に開放された形で形成されている。

この溝８の深さは、パイプ４０が、ニップル部３の周面に狭着され、その際に、パイプ内面の樹脂層がその溝内に食い込んだ際、食い込んだ樹脂と溝８の内面との間に隙間が生じるような寸法であることが必要である。即ち、管縮径量よりも深い溝であればよい。

これは、パイプ４０がニップル部３に挿入された際、パイプ４０の先端部がパッキン５を越して挿入されず、パッキン５の手前までしか至らなかった不完全な挿入の場合に、そのことを検知するための「水漏れ検知用の溝８」としては、そのパイプ４０の挿入が不完全な状態で、溝８を介してパイプ４０内の水が漏れるようにするためで、そのために、今述べた、溝８に食い込んだ樹脂と溝８の内面との間に「隙間」が生じている必要があるからである。

このような溝８の深さは、樹脂の食い込み量が、樹脂の強度、および割りリング２０とバンド３０によるパイプ４０の締め付け力、あるいは溝８の幅によっても異なるので、管継手の設計段階で、これらの要素を勘案して、溝８の内面と食い込み樹脂との間に隙間ができるように溝８の形状を決定する。次に、本実施形態の管継手の作用を説明する。図２は、その作用を示した図である。なお、図２においても、図３〜図５と同じ要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。

図２に示すように、本実施形態の管継手本体１０のニップル部３に、挿入不足の状態でパイプ４０を狭着固定すると、溝８の内面と、そこに食い込むパイプ４０内面の樹脂との間には隙間が生じているので、このような状態の管継手を擁した配管システムに通水試験を行うと、パイプ４０内の水が、その隙間を通じて、パイプ４０外に漏れ出てくることになる。

すなわち、この溝８はパイプ４０が挿入不足の時、水漏れ検知の機能を有したものとなっており、本実施形態の管継手はこのようにしてパイプ４０の挿入不足を検知するのである。

他方、パイプ４０の挿入が正常な状態、すなわち、パッキン５を通り越して、それを覆うような形で挿入されれば、パイプ４０内の水は、前記水漏れ検知用の溝８に入っても、パッキン５とパイプ４０の内面との間のシール作用によってパイプ４０の外に漏れ出すことが阻止される（背景技術の項の図４参照）。

なお、この実施形態では、一つの剛性管接続部２と、パイプ４０の接続部であるニップル部３が一直線上に並んだ、極一般的な形状の管継手を採り挙げたが、チーズやエルボなどの変形例のものにも適用可能なことは言うまでもない。

本発明は、架橋ポリエチレン管や、それらに金属層を含ませた複合管など、可撓性を有する柔軟管を接続する管継手に広く適用可能である。

（ａ）に、本発明の管継手本体の実施形態を斜視図で示し、（ｂ）に、ニップル部端面を正面とした正面図で示したものである。 本実施形態の管継手において、パイプが挿入不足の形でニップル部周面に狭着された状態を半断面図で示したものである。 従来の管継手の管継手本体に割りリングとバンドを装着し、そこにパイプセットした状態を半断面図で示したものである。 図３の状態からバンドを締め付けて、パイプをニップル部周面に狭着固定した状態を半断面図で示したものである。 従来の管継手において、パイプが挿入不足の形でニップル部周面に狭着固定された状態を半断面図で示したものである。

符号の説明

１ ナット部
２ 剛性管接続部
３ ニップル部
４ａ、４ｃ 食い込み溝
４ｂ パッキン装着溝
５ パッキン（Ｏリング）
６ 突条
７ 位置決め溝
８ 溝（水漏れ検知用の溝）
１０ 管継手本体
１１、１２ 突条
１３ フランジ形状
２０ 割りリング
３０ バンド
４０ パイプ

Claims (2)

1. 周面にパッキンが装着されたニップル部に、前記パッキンを覆う形で柔軟管を外嵌し、この柔軟管を縮径することにより柔軟管を接続するようになった管継手において、
   前記ニップル部の周面に、前記パッキン装着隣接位置からニップル部の外に開放する形で水漏れ検知用の溝を形成したことを特徴とする管継手。
2. 上記水漏れ検知用の溝の縁に面取り加工を施したことを特徴とする請求項１に記載の管継手。

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