JP2016089972A - 配管連結部材および配管連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】主に、芯ズレを有して設置された配管どうしの間を容易且つ精度良く連結することができるようにする。
【解決手段】芯ズレ２を有する配管３，４どうしの連結に使われる連結管部５を備えた配管連結部材１に関する。
連結管部５が、少なくとも１つの伸縮部６と、少なくとも１つの屈曲部７と、を有する。
伸縮部６が、
任意の伸縮長さで固定可能な固定部８と、
少なくとも固定部８による固定後にシール状態を保持可能なシール部９と、を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、配管連結部材および配管連結構造に関するものである。

例えば、配管の改修工事を行う場合に、既存の配管に対して新設の配管を接続するようなことがある。このような場合に、工事方法や工事ルートの都合などによって、既存の配管と新設の配管との間に芯ズレ（配管の中心軸の芯ズレ）が生じてしまうことがある。

しかし、例えば、配管が水道本管のように、大径で、高い圧力が掛かるものの場合には、高い寸法精度が求められるため、芯ズレを吸収することは容易ではない（例えば、特許文献１参照）。

そのために、配管どうしの芯ズレに対し、特許文献２に記載されているように、既存の配管に対して新設の配管を敢えて大きく芯を外して設置した上で、両者間を短管や曲がり継手を用いて接続したり、また、特許文献３に記載されているように、樹脂管を撓めて既存の配管と新設の配管との間に設置したりすることなどが行われている。

特開昭５８−１２２１９９号公報 実公平７−１４４４７号公報 特開２０１３−１１３３３２号公報

しかし、上記した特許文献２の場合、現場作業で芯ズレの影響は解消できるものの、短管の長さ調整にかなりの精度が求められるという問題や、短管や曲がり継手などとの接続箇所が多くなって施工に手間が掛かるなどの問題があった。

また、上記した特許文献３の場合、配管が大径になると樹脂管を撓めるのが容易ではないという問題や、撓められた樹脂管に対して支持点をどのように設けるか、などの問題が生じる。

そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、
芯ズレを有する配管どうしの連結に使われる連結管部を備えた配管連結部材であって、
前記連結管部が、少なくとも１つの伸縮部と、少なくとも１つの屈曲部と、を有すると共に、
前記伸縮部が、
任意の伸縮長さで固定可能な固定部と、
少なくとも固定部による固定後にシール状態を保持可能なシール部と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、上記構成によって、芯ズレを有して設置された配管どうしの間を容易且つ精度良く連結することができる。

本実施の形態にかかる配管連結構造を示す図である。 配管連結部材を示す断面図である。 配管連結部材を用いる配管の状態を示す図である。 他の配管連結部材を示す断面図である。 別の配管連結部材を示す断面図である。 電気融着機構の詳細を示す図である。 配管連結部材の変形例を示す断面図である。 配管連結部材の他の変形例を示す断面図である。 配管連結構造の他の例を示す図である。 配管連結構造の別の例を示す図である。 配管連結構造の更に別の例を示す図である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図１１は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。

先ず、配管連結部材について説明する。

（１）図１に示すように、配管連結部材１は、芯ズレ２を有する配管３，４どうしの連結に使われる連結管部５を備えている。
この連結管部５が、例えば、図２に示すように、少なくとも１つの伸縮部６と、少なくとも１つの屈曲部７と、を有するものとされる。
そして、上記伸縮部６が、
任意の伸縮長さで固定可能な固定部８と、
少なくとも固定部８による固定後にシール状態を保持可能なシール部９と、を有する。

ここで、芯ズレ２は、配管３，４の中心軸の芯ズレのことであり、水平方向および上下方向の少なくともいずれかに対するものとされる。

配管３，４は、連結管部５などを設置するために必要な間隔Ｌを有して配管３，４それぞれの中心軸がほぼ平行となるように配置される。配管３，４は、金属管でも樹脂管でも良い。配管３，４は、縦管でも横管でも良い。配管３，４は、図３に示すように、１本でも複数本並列に設けられたものでも良い。また、配管３，４は、例えば、上下方向などに多層化されたものでも良い。この場合、配管３，４は、例えば、水道（本）管などのように、大径で、高い圧力が掛かり、しかも、高い寸法精度が要求されるものを想定している。但し、小径で圧力が掛からないような配管などに用いても良い。なお、高い圧力が作用する配管３，４には、水道本管以外にも、給水配管や、給湯配管や、空調用配管や、消火管や、その他のものが考えられる。
図１の場合、既設の配管３に対し、新設の配管４を敢えて大きく芯を外して設置した上で、これらの間を１個の連結管部５で連結するようにしている。既設の配管３と新設の配管４との芯ズレ２を大きくすることにより、伸縮部６の伸縮量を大きくした連結管部５を使用できるので、芯ズレ２を吸収し易くすることができる。

連結管部５は、上記したように芯ズレ２を有する配管３，４の間に直接設置されても良いし、または、短管１１（図９参照）や曲がり継手１２（図１０参照）などの他の配管部材と適宜組み合わせて使用しても良い。この場合には、連結管部５は、配管３，４の間の間隔Ｌの部分に、迂回経路１３を構成するように設けられる。そのために、連結管部５は、１個または複数個使用される。なお、迂回経路１３は、平面的なものに限らず、芯ズレ２の状況に応じた立体的なものとすることができる。

屈曲部７は、連結管部５に、配管３，４とほぼ平行な平行部１４と、配管３，４に対して非平行となる非平行部１５（例えば、傾斜部や直交部など）とを形成することになる。なお、平行部１４と非平行部１５とは、連結管部５の設置の仕方によって変わるものである。また、平行部１４と非平行部１５とが成す角度は、どのような角度であっても良い。例えば９０°とする場合には、配管３、４に対して非平行部１５は直交する直交部となる。ちなみに、配管３，４を、自然流下を利用した排水管として使用する場合には、平行部１４と非平行部１５とが成す角度が９０°未満であると、自然流下できない上り勾配となるため、上記角度は９０°またはそれ以上とすることが望ましい。

（２）そして、図２に示すように、上記伸縮部６が、伸縮代となる直管部分２１，２２を有して互いに伸縮動可能に嵌合された大径管部２３と小径管部２４，２５とを有する。
また、上記屈曲部７が、上記大径管部２３の両端部に嵌合された一対の小径管部２４，２５に対してそれぞれ設けられる。

ここで、大径管部２３は、小径管部２４，２５の外径とほぼ等しい内径を有するものとされる。小径管部２４，２５は、配管３，４とほぼ同一径寸法のものとされる。

この場合、伸縮部６は、複数箇所（２箇所）設けられている。また、屈曲部７は、小径管部２４，２５に対して各１箇所設けられている。但し、屈曲部７は、小径管部２４，２５に対して２箇所以上設けても良い。

（３）または、図４に示すように、上記伸縮部６が、伸縮代となる直管部分２１，２２を有して互いに伸縮動可能に嵌合された大径管部２３と小径管部２４とを有する。
また、上記屈曲部７が、上記大径管部２３の一端部に一体に形成された小径部３１に対して設けられると共に、上記大径管部２３の一端部に嵌合された小径管部２４に対して設けられる。

ここで、大径管部２３は、小径管部２４および小径部３１の外径とほぼ等しい内径を有するものとされる。小径管部２４および小径部３１は、配管３，４とほぼ同一径寸法のものとされる。

この場合、伸縮部６は、１箇所設けられている。また、屈曲部７は、小径管部２４および小径部３１に対して各１箇所設けられている。但し、図５の例に示すように、屈曲部７は、小径管部２４および小径部３１に対して各２箇所またはそれ以上設けても良い。なお、図２のものも、図５と同様に、屈曲部７を、小径管部２４，２５に対して各２箇所またはそれ以上設けても良い。

以下に、図２、図４、図５のものに対して共通に適用できる構成について説明する。

（４）図６に示すように、上記固定部８およびシール部９が、上記大径管部２３と小径管部２４，２５とを電気的に融着固定可能な電気融着機構４１とされる。

ここで、電気融着機構４１は、大径管部２３と小径管部２４，２５との嵌合部分の内部に設けられた発熱コイル４２と、この発熱コイル４２に外部から電流を寄与するためのターミナル部４３と、を有するものとされる。この場合、発熱コイル４２は、大径管部２３の端部周辺における内周面近傍に埋設されている。

なお、図６は、図２の大径管部２３に２つの小径管部２４，２５を挿入した場合の例を示しているが、図４または図５のように、一端側の小径管部２４が大径管部２３に挿入され、他端側の小径部３１が大径管部２３と一体になって連接されたものに対して電気融着機構４１を設けるようにしても良い。このような電気融着機構４１は、融着前であれば小径管部２４、２５を相対的に自由に回転および伸縮可能な一方、融着後は高い水密性を持たせることができるため、好ましい。
上記小径管部２４，２５や小径部３１や大径管部２３は、電気融着機構４１による電気的な融着固定に適したポリオレフィンなどの素材によって形成されるのが好ましい。

なお、固定部８およびシール部９については、電気融着機構４１に代えて、ゴム輪接合部や接着固定部などとすることもできる。

（５）図７に示すように、上記伸縮部６が、大径管部２３に対する小径管部２４，２５の引出量を規制するストッパー機構５１を備える。

ここで、ストッパー機構５１は、例えば、小径管部２４，２５の内端部に形成されたフランジ状の拡径部５２と、大径管部２３に対して拡径部５２を移動可能に形成された拡径部５３とを有するものとされる。

拡径部５２は、発熱コイル４２が埋設された大径管部２３両端の直管部分２１の内径よりも大径のものとされる。拡径部５３は、大径管部２３の中間部に拡径部５２の径とほぼ等しい内径となるように設けられる。そして、大径管部２３における拡径部５３と外側端部との間の段差部が、拡径部５２に対するストッパー面５４となる。なお、ストッパー面５４は、図７のようなテーパー面の代わりに、垂直に切り立ったものなどとしても良く、または、図６のストッパー５５のような突起状としても良い。

更に、伸縮部６は、図６に示すように、大径管部２３に対する小径管部２４，２５の内方への押込量を規制するためのストッパー５５を備えるようにしても良い。

（６）図８に示すように、上記連結管部５の少なくとも一端部に、連結しようとする配管３，４の端部に対して着脱可能な着脱部６１が設けられる。

ここで、着脱部６１は、例えば、小径管部２４，２５や小径部３１の外側端部に形成された接続フランジ６２などとされる。この場合、配管３，４の端部にも相手方の接続フランジ６３が設けられる。接続フランジ６２と接続フランジ６３とは、間にガスケットを挟んで、直接ボルトで連結固定するようにしても良い。

また、接続フランジ６２と接続フランジ６３とは、クランプ６４などで外周側から挟み込んで固定するようにしても良い。クランプ６４としては、一般的に用いられているものを使用することができる。例えば、半割円弧状のクランプ片をボルトとナットで固定できるようにしたものなどとされる。この場合において、クランプ片の一端部間をボルトとナットや、ヒンジ部で予め回動自在に連結したものとしても良い。クランプ片は、接続フランジ６２と接続フランジ６３とを同時に包持可能な形状のものとされる。

或いは、接続フランジ６２と接続フランジ６３とは、ユニオンナット６５で連結固定するようにしても良い。但し、着脱部６１は、必ずしも、配管３，４の端部に取付けるのに使用する必要はなく、短管１１や曲がり継手１２などとの接続に使用しても良い。

なお、着脱部６１は、上記接続フランジ６３を利用したもの以外にも、各種のものが存在しており、これらを広く使用することができる。また、着脱部６１を設けない場合などに、連結管部５の少なくとも一端部に対し、受口部を設けるようにしても良い。このようにすることにより、受口部に対して配管３，４を差し込んで接着固定することが可能となる。

次に、配管連結構造について説明する。

（７）図１に示すように、芯ズレ２を有して設置された配管３，４どうしの間を、上記した配管連結部材１を用いて連結する。

例えば、図１や図１１のように、図５の連結管部５を１個のみ用いて迂回経路１３を構成することができる。

また、例えば、図９のように、図２の連結管部５を２個と、１本の短管１１とを用いて迂回経路１３を構成することができる。

或いは、図１０のように、図２の連結管部５を１個と、２個の曲がり継手１２とを用いて迂回経路１３を構成することもできる。更に、上記以外の組み合わせによって迂回経路１３を構成することも可能である。

なお、連結管部５は、配管３，４どうしの芯ズレ２の方向を考慮して立体的に使用することができる。

＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

（１）上記配管連結部材１によれば、少なくとも１つの伸縮部６と、少なくとも１つの屈曲部７とを有する連結管部５を設けた。これにより、芯ズレ２を有する配管３，４どうしを連結する場合に、連結管部５に備えられた伸縮部６による長さ調整機能（および大径管部２３と小径管部２４，２５との間の軸転機能）と、屈曲部７による方向変更機能と、を使うことで、位置ズレの調整に必要な取り回し形状の少なくとも一部を簡単に得ることができるので、これらの機能を組み合わせて使用するだけで芯ズレ２に柔軟に対応することが可能となり、現場で容易且つ高精度に芯ズレ２を有する配管３，４どうしの連結を行うことが可能となる。

そして、上記した伸縮部６を、固定部８とシール部９とを有するものとした。これにより、伸縮部６による長さ調整を行った後に、固定部８とシール部９とで、固定およびシールを確実に行うことができる。

（２）大径管部２３の両端部に、屈曲部７を有する小径管部２４，２５を設置した。これにより、連結管部５は、２箇所の伸縮部６と複数の屈曲部７とを有することとなり、所望の取り回し形状を得るのに使い易いものとなる。

（３）大径管部２３の一端部に、屈曲部７を有する小径部３１を設けると共に、他端部に屈曲部７を有する小径管部２４を設置した。これにより、連結管部５は、２部品で構成されるものとなり、上記と同様の取り回し形状を得つつ、部品点数を削減して低コスト化を図ることができる。

（４）固定部８およびシール部９を電気融着機構４１とした。これにより、互いに伸縮動可能に嵌合された大径管部２３と小径管部２４，２５とを電気融着機構４１を用いることにより、確実に固定およびシールを行うことができる。よって、小径管部２４，２５と大径管部２３とを所要の長さに伸ばして電気的に融着固定することで、芯ズレ２が有る配管３，４どうしの連結作業を短時間で行うことができる。

（５）伸縮部６にストッパー機構５１を設けた。これにより、ストッパー機構５１が、最大引出量を超えないように大径管部２３に対する小径管部２４，２５の引出量を規制するので、伸縮部６における直管部分２１，２２の嵌合量が不足するのを確実に防止することができる。よって、例えば、電気融着機構４１を用いた場合に、電気的な融着固定を強固且つ確実に行わせることができる。

（６）連結管部５の少なくとも一端部に着脱部６１を設けた。これにより、配管３，４どうしの連結後に、いつでも簡単に連結管部５を取り外すことが可能となる。その結果、メンテナンスが容易となる。

（７）上記配管連結構造によれば、上記した配管連結部材１の作用効果によって、芯ズレ２を有して設置された配管３，４どうしを容易且つ精度良く連結することができる。

また、図１、図９〜図１１のように連結管部５や、短管１１や、曲がり継手１２を適宜組み合わせて迂回経路１３を構成することにより、迂回経路１３に使用する部品点数が削減して接続箇所が減ると共に、長さ調整が容易化され、作業効率が大幅に向上する。また、連結管部５の使い方によって、迂回経路１３を形成するための配管３，４の間の距離Ｌを短く設定することが可能となる（例えば、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３）。

しかも、図２に示すように、複数本の配管３，４が多層化されると共に、各配管３，４ごとに芯ズレ量や芯ズレ方向が異なっているような場合であっても容易に対応することができる。

以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

１ 配管連結部材
２ 芯ズレ
３ 配管
４ 配管
５ 連結管部
６ 伸縮部
７ 屈曲部
８ 固定部
９ シール部
２１ 直管部分
２２ 直管部分
２３ 大径管部
２４ 小径管部
２５ 小径管部
３１ 小径部
４１ 電気融着機構
５１ ストッパー機構
６１ 着脱部

Claims (7)

1. 芯ズレを有する配管どうしの連結に使われる連結管部を備えた配管連結部材であって、
   前記連結管部が、少なくとも１つの伸縮部と、少なくとも１つの屈曲部と、を有すると共に、
   前記伸縮部が、
   任意の伸縮長さで固定可能な固定部と、
   少なくとも固定部による固定後にシール状態を保持可能なシール部と、を有することを特徴とする配管連結部材。
2. 請求項１に記載の配管連結部材であって、
   前記伸縮部が、伸縮代となる直管部分を有して互いに伸縮動可能に嵌合された大径管部と小径管部とを有し、
   前記屈曲部が、前記大径管部の両端部に嵌合された一対の小径管部に対してそれぞれ設けられたことを特徴とする配管連結部材。
3. 請求項１に記載の配管連結部材であって、
   前記伸縮部が、伸縮代となる直管部分を有して互いに伸縮動可能に嵌合された大径管部と小径管部とを有し、
   前記屈曲部が、前記大径管部の一端部に一体に形成された小径部に対して設けられると共に、前記大径管部の一端部に嵌合された小径管部に対して設けられたことを特徴とする配管連結部材。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の配管連結部材であって、
   前記固定部およびシール部が、前記大径管部と小径管部とを電気的に融着固定可能な電気融着機構とされたことを特徴とする配管連結部材。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の配管連結部材であって、
   前記伸縮部が、大径管部に対する小径管部の引出量を規制するストッパー機構を備えたことを特徴とする配管連結部材。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の配管連結部材であって、
   前記連結管部の少なくとも一端部に、連結しようとする配管の端部に対して着脱可能な着脱部が設けられたことを特徴とする配管連結部材。
7. 芯ズレを有して設置された配管どうしの間を、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の配管連結部材を用いて連結したことを特徴とする配管連結構造。