JP2017133598A - 伸縮継手装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１配管と第２配管との間から漏水が生じても、更なる漏水を未然に防ぐ。【解決手段】第１配管１と第２配管２とを接続する伸縮継手装置１０は、内側伸縮継手２０と、内側伸縮継手２０の外周に設けられた外側伸縮継手３０とを備えている。外側伸縮継手３０は複数の分割外側伸縮継手３０Ａを含み、各分割外側伸縮継手３０Ａは第１配管１側の第１外側体１１と第２配管２側の第２外側体１２とを有する。第１外側体１１と第２外側体１２との間に可撓部分５が介在されている。【選択図】図１

Description

本発明は第１配管および第２配管を接続する伸縮継手装置に係り、とりわけ第１配管と第２配管とのずれを確実に吸収することができ、かつ第１配管と第２配管との間からの漏水を防止することができる伸縮継手装置に関する。

従来より第１配管および第２配管を接続する伸縮継手装置が知られている。

このような伸縮継手装置は,冷却水や排水等を送出する等のように種々の流体の搬送が行なわれている。

ところで、伸縮継手装置は、地震等の影響により経年変化によりずれたり、劣化することがある。

このように伸縮継手装置がずれたり劣化すると、第１配管と第２配管との間から漏水が生じることがある。

特開平３−２８５１３７号公報 特開２００５−９１２１５号公報 特開２００４−５３３１７号公報 特開２００４−１０３５５号公報

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、経年変化によりずれが生じたり、劣化しても確実に漏水を防止することができる伸縮継手装置を提供することを目的とする。

本発明は、第１配管フランジを有する第１配管と第２配管フランジを有する第２配管とを接続する伸縮継手装置において、前記第１配管フランジと前記第２配管フランジに接続される内側伸縮継手と、前記内側伸縮継手の外周に位置するとともに、前記第１配管フランジと前記第２配管フランジに接続される外側伸縮継手とを備え、前記外側伸縮継手は円周方向に分割された複数の分割外側伸縮継手を有し、各分割外側伸縮継手は前記第１配管フランジ側の第１外側体と、前記第２配管フランジ側の第２外側体と、これら第１外側体と第２外側体との間に設けられた可撓部分とを有することを特徴とする伸縮継手装置である。

本発明は、前記第１配管フランジと前記第２配管フランジに各々第１連結フランジおよび第２連結フランジが連結され、前記第１外側体および前記第２外側体は前記第１連結フランジおよび前記第２連結フランジの外周に設けられていることを特徴とする伸縮継手装置である。

本発明は、前記第１外側体および前記第２外側体は、前記第１連結フランジおよび前記第２連結フランジの外周に各々パッキンを介して連結されていることを特徴とする伸縮継手装置である。

本発明は、前記第１外側体および前記第２外側体の内面に、前記第１連結フランジの周縁および前記第２連結フランジ周縁が入り込む凹部が形成されていることを特徴とする伸縮継手装置である。

本発明は、前記第１連結フランジおよび前記第２連結フランジは、前記内側伸縮継手に固定されていることを特徴とする伸縮継手装置である。

以上のように本発明によれば、経年変化によりずれが生じたり、劣化しても確実に漏水を防止することができる。

図１は伸縮継手装置の第１の実施の形態を示す接合部の側断面図。 図２は伸縮継手装置の第１の実施の形態を示す接合部以外の部分を示す側断面図。 図３は伸縮継手装置の第１の実施の形態を示す正面図。 図４は伸縮部の内側へ高い内圧が作用していない状態を示す図。 図５は伸縮部の内側へ高い内圧が作用する状態を示す図。 図６は伸縮継手装置の変形例を示す図。 図７は伸縮継手装置の第２の実施の形態を示す接合部の側断面図。 図８は伸縮継手装置の第２の実施の形態を示す接合部以外の部分を示す側断面図。 図９は伸縮継手装置の第３の実施の形態を示す接合部の側断面図。 図１０は伸縮継手装置の第４の実施の形態を示す接合部以外の部分を示すの側断面図。

発明の実施の形態

＜第１の実施の形態＞
以下図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。

ここで図１乃至図５は本発明の第１の実施の形態を示す図であり、図１は伸縮継手装置の分割外側伸縮継手の接合部を示す断面図、図２は分割外側伸縮継手の接合部以外の部分を示す断面図、図３は伸縮継手装置を示す正面図である。

図１乃至図３に示すように、伸縮継手装置１０は、第１配管フランジ１Ａを有する第１配管１と、第２配管フランジ２Ａを有する第２配管２とを伸縮自在に接続するものである。

このような伸縮継手装置１０は、第１配管１の第１配管フランジ１Ａと第２配管２の第２配管フランジ２Ａに接続される内側伸縮継手２０と、第１配管フランジ１Ａと第２配管フランジ２Ａに接続される外側伸縮継手３０とを備えている。

また、第１配管１の第１配管フランジ１Ａおよび第２配管２の第２配管フランジ２Ａに、第１連結フランジ２１および第２連結フランジ２２が、各々ボルト２１Ａ，２２Ａにより固定されている。

また、外側伸縮継手３０は、円周方向に分割された複数、例えば５つの分割外側伸縮継手３０Ａからなり、各分割外側伸縮継手３０Ａは、第１連結フランジ２１の外周に設けられた円筒状の第１外側体１１と、第２連結フランジ２２の外周に設けられた円筒状の第２外側体１２と、これら第１外側体１１と第２外側体１２との間に配置された可撓部分５とを有する。

ここで可撓部分５は第１外側体１１および第２外側体１２に押し付けられる押し部４を両側に有する可撓性材の伸縮部５ａと、押し部４に円周方向に渡って被せられる断面コの字状の当接部６と、押し部４に被せられた当接部６を、当接部６の円周方向に間隔を置いて複数箇所に第１外側体１１および第２外側体１２に押し付け固定するための複数の固定ユニット７とを備えている。

次に固定ユニット７について、図２、図４および図５により詳述する。
固定ユニット７は、伸縮部５ａの側に位置する内側角部８ａから下方に折れた短脚８ｂと伸縮部５ａの反対側に位置する外側角部８ｃから下方に折れた長脚８ｄとを有し、長脚８ｄが第１外側体１１および第２外側体１２に接触する断面コの字状の当接部６に被せられる当圧部８と、押し部４に被せられた当接部６に当圧部８を被せた状態で当圧部８を第１外側体１１および第２外側体１２に取り付け、押し部４を第１外側体１１および第２外側体１２に押し付けるためのボルト７ａとナット７ｃとからなるアンカーボルトナット７Ａとを有する。

押し部４に被せられた当接部６は、断面視においてボルト７ａに対し伸縮部５ａの側に位置する。すなわち、図２において、右側の当接部６は右側のボルト７ａに対し伸縮部５ａの側に位置し、左の当接部６は左側のボルト７ａに対し伸縮部５ａの側に位置する。

また伸縮部５ａは両側の押し部４の間に波状ユニットが繰り返す波状部１６を有し、押し部４に最隣接する波状ユニット１７は、押し部４の内側下部４ａからコンクリート構造物の面２ａに沿って伸びてから波状に立ち上がっている立ち上がり部１７ａを有する。

押し部４の下面には、突出する突起４ｂが形成されている。押し部４が第１外側体１１および第２外側体１２に押し付けられることによって突起４ｂが圧縮変形され、シール性がより確実になる。

伸縮部５の上側にカバーゴム１９が被せられ、カバーゴム１９の端部１９ａは押し部４と当接部６との間に巻かれている。

伸縮部５は止水可能なゴム材からなり、図２に示すように円周方向に形成されている。押し部４は断面がほぼ四方体でブロック状に形成されている。断面コの字状の当接部６は金属材からなり、円筒状に形成されている。

図２、図４および図５に示すように、当接部６は押し部４の上半部に上から被せ置かれて配設されている。当圧部８の短脚８ｂは、当接部６の内側脚部６ａを越えて下方へ出ないような長さを有する。押し部４に最隣接する波状ユニット１７の立ち上がり部１７ａは、押し部４の内側下部４ａから伸び第１外側体１１および第２外側体１２と当接部６の脚部６ａの端部との間から伸縮部５ａの側へ立ち上がっている。

ボルト７ａは第１外側体１１および第２外側体１２に打ち込められ、ナット７ｂは当圧部８の上に置かれたワッシャ１８を介してボルト７ａの頂部側からボルト７ａに締め付けられる。

また、各分割外側伸縮継手３０Ａの第１外側体１１は第１連結フランジ２１の外周にパッキン２３を介して設けられ、第１連結フランジ２１の外周にはパッキン２３が収納される凹部２１ａが円周方向に沿って形成されている。

さらに第２外側体１２は第２連結フランジ２２の外周にパッキン２４を介して設けられ、第２連結フランジ２２の外周にはパッキン２４が収納される凹部２２ａが円周方向に沿って形成されている。

さらにまた、分割外側伸縮継手３０Ａの第１外側体１１の内面には、円筒状の延長パイプ１３が設けられ、この延長パイプ１３は第２外側体１２側まで伸びている。また延長パイプ１３と第２外側体１２との間には、円周方向に沿って、延長パイプ１３と第２外側体１２との間の隙間を埋める円周パッキン１５が介在されている。

このような構成からなる分割外側伸縮継手３０Ａはその円周方向端部に設けられた接合板３５を有する。そして、５つの分割外側伸縮継手３０Ａが円周方向に沿って配置される。次に互いの接合板３５が向かい合わせ、これら接合板３５にボルト、ナット３５ａを嵌込むことにより、外側伸縮継手３０を得ることができる。

次に内側伸縮継手２０について、図１および図２により述べる。
内側伸縮継手２０は第１連結フランジ２１に固着された第１連結パイプ２３と、第２連結フランジ２２に固着された第２連結パイプ２４とを有する。これら第１連結パイプ２３と第２連結パイプ２４は同一の軸線をもち、第１連結パイプ２３の内径は第２連結パイプ２４の外径より大きくなっている。

さらに第１連結パイプ２３には第１パッキン押え２５が設けられ、第１パッキン押え２５には第２連結パイプ２４側にボルト、ナット２９を介して第２パッキン押え２６が設けられている。そして第２連結パイプ２４外周に円周パッキン２７が配置されている。この円周パッキン２７は、第１パッキン押え２５と第２パッキン押え２６とに取付けられたボルト、ナット２９を締付けることにより第１パッキン押え２５と第２パッキン押え２６との間で挟持され、第１連結パイプ２３と第２連結パイプ２４との間を密封することができる。

また第２連結パイプ２４と第１パッキン押え２５との間に追加パッキン２８を配置することにより、第１連結パイプ２３と第２連結パイプ２４との間をより確実に密封することができる。

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
まず、第１連結フランジ２１と、この第１連結フランジ２１に固着された第１連結パイプ２３を準備する。同様に第２連結フランジ２２と、この第２連結フランジ２２に固着された第２連結パイプ２４を準備する。

次に接続されるべき第１配管１の第１配管フランジ１Ａに第１連結フランジ２１をボルト２１Ａにより連結する。また第２配管２の第２配管フランジ２Ａに第２連結フランジ２２をボルト２２Ａにより連結する。

この際、予め第１パッキン押え２５と第２パッキン押え２６との間に円周パッキン２７が配置されており、ボルト、ナット２９を締付けることにより、第１パッキン押え２５と第２パッキン押え２６との間で円周パッキン２７を挟持する。このようにして内側伸縮継手２０を形成する。

次に複数、例えば５つの分割外側伸縮継手３０Ａを内側伸縮継手２０の外周に配置し、各分割外側伸縮継手３０Ａの互いの接合板３５を向かい合わせる。

次にこれらの接合板３５間にボルト、ナット３５ａを嵌込むことにより外側伸縮継手３０を形成する。

この場合、分割外側伸縮継手３０Ａの第１外側体１１および第２外側体１２外面のうち、接合板３５周辺にガスケット３６が配置されている。また第１連結フランジ２１の外周と第１外側体１１の内面との間にパッキン２３が配置され、第２連結フランジ２２の外周と第２外側体１２の内面との間にパッキン２４が配置されている。

このため、これらガスケット３６とパッキン２３によって、第１連結フランジ２１と第１外側体１１との間を密封することができ、かつガスケット３６とパッキン２４によって第２連結フランジ２２と第２外側体１２との間を密封することができる。

次に、外側伸縮継手３０の可撓部分５の挙動について述べる。
すなわち可撓部分５の伸縮部５ａはボルトナット７を用いて、伸縮部５の押し部４を第１外側体１１および第２外側体１２に対して極めて有効に押し当てることができる。

前述したように、押し部４に被せられた当接部６は、断面視においてボルト７ａに対し伸縮部５ａの側に位置する。また、当圧部８の長脚８ｄのみが第１外側体１１および第２外側体１２に接触し、短脚８ｂは第１外側体１１および第２外側体１２に接触しない。また、当接部６の下端部も第１外側体１１および第２外側体１２に接触しない。この結果、アンカーボルトナット７Ａのボルト７ａをナット７ｂで締め付け当圧部８を押し付ける場合に、長脚８ｄの下端部が支点として作用し、押し部４に被せられた当接部６はボルト１２に対し伸縮部５ａの側に位置するので、アンカーボルトナット７Ａに付加する力によるトルクは拡大され、ボルト７ａに対し伸縮部５ａの側に位置する押し部４を有効に押し付けることが可能になる。

また、ボルト７ａをナット７ｂで締め付ける場合に、押し部４のみが第１外側体１１および第２外側体１２に押し付けられ当接部６の下端部等が第１外側体１１および第２外側体１２に押し付けられることはない。この結果、アンカーボルトナット７Ａで押し部４を第１外側体１１および第２外側体１２に固定した後に衝撃等で締め付けが緩んだとしても、ボルト７ａをナット７ｂでさらに締め付けてアンカーボルトナット７Ａを増し締めすることが可能になる。

次に、第１配管１と第２配管２との間で漏水が生じ伸縮部５ａの内側へ高い内圧が係った場合においても、可撓部分５により有効にセルフシール性を発揮する作用について説明する。

図４は通常時の状態を示し、図５は第１配管１と第２配管２との間で漏水が生じ、伸縮部５ａの内側へ高い内圧が作用した状態を示す。図４において、アンカーボルトナット７Ａの作用によって押し部４に圧力Ｐ１が作用し、押し部４は圧力Ｐ２で第１外側体１１および第２外側体１２に押し付けられている。

前述したように、押し部４に最隣接する波状ユニット１７は、押し部４の内側下部４ａから第１外側体１１および第２外側体１２に沿って伸びてから波状に立ち上がっている立ち上がり部１７ａを有し、立ち上がり部１７ａは、押し部４の内側下部４ａから伸び第１外側体１１および第２外側体１２と当接部６の内側脚部６ａの端部との間から伸縮部５ａの側へ立ち上がっている。この結果、図５に示すように、第１配管１と第２配管２との間で漏水が生じ、伸縮部５ａの内側へ高い内圧が作用すると、立ち上がり部１７ａはより高く立ち上がるように内圧を受け、押し部４は伸縮部５ａの側へ力の引きつけられるように力を受ける。押し部４は上半部が当接部６に納められており上下方向には変形できないので、押し部４は、伸縮部５ａの側へ引きつけられるように力を受けることによって伸縮部５ａ側へ圧縮変形する。当接部６の外側脚部６ｂ及びカバーゴム１９の端部１９ａと押し部１１の外側端面との間には隙間４ｃが生じる。押し部４が伸縮部５ａの側へ圧縮変形することによる結果、押し部４は図５で符号Ｐ３で示すように内側下方へ向く弾性力を生み、圧力Ｐ２は図４における場合に比べて増大する。圧力Ｐ２が増大することによって、押し部４は第１外側体１１および第２外側体１２により強く押し付けられ、セルフシール性を発揮することが可能になる。

このように本実施の形態によれば、経年変化により第１配管１と第２配管２との間でずれが生じたり、第１配管１と第２配管２とが劣化して、第１配管１と第２配管２との間で漏水が生じても、この漏水はまず内側伸縮継手２０により防止することができる。また内側伸縮継手２０からさらに漏水が生じても、内側伸縮継手２０から漏れた水を外側伸縮継手３０により、より確実に防止することができる。

次に本実施の形態の変形例について説明する。
図１および図２に示すように、第１連結フランジ２１の外周と第１外側体１１との間にパッキン２３を設け、第２連結フランジ２２の外周と第２外側体１２との間にパッキン２４を設けた例を示したが、これに限らず図２の２点鎖線に示すように、第１外側体１１と第２外側体１２を更に外方まで延ばし、第１配管フランジ１Ａと第１外側体１１との間にパッキンを介在させるとともに、第２配管フランジ２Ａと第２外側体１２との間にパッキンを介在させてもよい。

さらに図６に示すように、第１配管フランジ１Ａおよび第２配管フランジ２Ａに第１連結フランジ２１および第２連結フランジ２２を各々連結した例を示したが、第１配管フランジ１Ａに、中間フランジ３８を介して外周に凹部２１ａを有する第１連結フランジ２１を連結するとともに、第２配管フランジ２Ａに中間フランジ３８を介して外周に凹部２２ａを有する第２連結フランジ２２を連結してもよい。

なお図６においては、第１配管フランジ１Ａ側に連結された第１連結フランジ２１のみを示しているが、第２配管フランジ２Ａ側にも第２連結フランジ２２が中間フランジ３８を介して連結されている。

＜第２の実施の形態＞
次に図７および図８により第２の実施の形態について説明する。
図７および図８に示す第２の実施の形態は、内側伸縮継手２０の構成が異なるのみであり、他の構成は図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。

図７および図８に示す第２の実施の形態において、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図７および図８に示すように内側伸縮継手２０は、両端にゴムフランジ４１，４２を有するゴム製可撓管４０からなっている。

そして第１配管１の第１配管フランジ１Ａにゴムフランジ４１を介して第１連結フランジ２１がボルト２１Ａにより取付けられている。また第２配管２の第２配管フランジ２Ａにゴムフランジ４２を介して第２連結フランジ２２がボルト２２Ａにより取付けられている。

このように第１配管フランジ１Ａおよび第２配管フランジ２Ａにゴムフランジ４１，４２が取付けられ、このようにしてゴム製可撓管４０を第１配管フランジ１Ａおよび第２配管フランジ２Ａに取付けることにより、ゴム製可撓管４０からなる内側伸縮継手２０が得られる。

本実施の形態においても、第１配管１と第２配管２との間で漏水が生じても、更なる漏水をゴム製可撓管４０からなる内側伸縮継手２０および外側伸縮継手３０により未然に防止することができる。

＜第３の実施の形態＞
次に図９および図１０により第３の実施の形態について説明する。
図９および図１０に示す第３の実施の形態は外側伸縮継手３０の構成が異なるのみであり、他の構成は図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。

図９および図１０に示す第３の実施の形態において、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図９および図１０に示すように、第１配管１の第１配管フランジ１Ａおよび第２配管２の第２配管フランジ２Ａに、第１連結フランジ２１および第２連結フランジ２２が各々ボルト２１Ａ，２２Ａにより固定されている。

また外側伸縮継手３０は、円周方向に分割された複数、例えば５つの分割外側伸縮継手３０Ａからなり、各分割外側伸縮継手３０Ａは第１連結フランジ２１の外周に設けられた円筒状の第１外側体１１と、第２連結フランジ２２の外周に設けられた円筒状の第２外側体１２と、これら第１外側体１１と第２外側体１２との間に配置された可撓部分５とを有する。

このうち第２外側体１２には、第２外側体１２より小さな内径を有する円筒状の延長パイプ１３が接続され、この延長パイプ１３は第２外側体１２の内側へ入り込んでいる。

また第１外側体１１には、第１パッキン押え４５が設けられ、第１パッキン押え４５には延長パイプ１３側にボルトナット２９を介して第２パッキン押え４６が設けられている。そして延長パイプ１３外周に、円周パッキン４７が配置されている。この円周パッキン４７は、第１パッキン押え４５と第２パッキン押え４６とに取付けられたボルト、ナット４９を締付けることにより、第１パッキン押え４５と第２パッキン押え４６との間で挟持され、第１外側体１１と第２外側体１２との間を密封することができる。

外側伸縮継手３０を組立てる場合、複数、例えば５つの分割外側伸縮継手３０Ａを内側伸縮継手２０の外周に配置し、各分割外側伸縮継手３０Ａの互いの接合板３５を向かい合わせる。次にこれらの接合板３５間にボルトナット３５ａを嵌込むことにより、外側伸縮継手３０を形成することができる。

この場合、分割外側伸縮継手３０Ａの第１外側体１１、第２外側体１２および延長パイプ１３の外面のうち、接合板３５周辺にガスケット３６が配置されている。また第１連結フランジ２１の外周には凹部２１ａが形成され、この凹部２１ａ内にパッキン２３が設けられている。そして連結フランジ２１の外周と第１外側体１１との間は第１連結フランジ２１の外周に設けられた凹部２１ａ内のパッキン２３により密封される。また第２連結フランジ２２の外周には凹部２２ａが形成され、この凹部２２ａ内にパッキン２４が設けられている。そして第２連結フランジ２２の外周と第２外側体１２との間は、第２連結フランジ２２の外周に設けられた凹部２２ａ内のパッキン２４により密封される。

また第１外側体１１と延長パイプ１３との間は、円周パッキン４７により密封される。

本実施の形態によれば、第１配管１と第２配管２との間で漏水が生じても、更なる漏水を円周パッキン２７を含む内側伸縮継手２０および円周パッキン４７を含む外側伸縮継手３０により未然に防ぐことができる。

１ 第１配管
１Ａ 第１配管フランジ
２ 第２配管
２Ａ 第２配管フランジ
５ 可撓部分
５ａ 伸縮部
６ 当接部
７ 固定ユニット
８ 当圧部
１０ 伸縮継手装置
１１ 第１外側体
１２ 第２外側体
１３ 延長パイプ
２０ 内側伸縮継手
２１ 第１連結フランジ
２２ 第２連結フランジ
２３ 第１連結パイプ
２４ 第２連結パイプ
２７ 円周パッキン
３０ 外側伸縮継手
３０Ａ 分割外側伸縮継手
４０ ゴム製可撓管
４７ 円周パッキン

Claims (5)

1. 第１配管フランジを有する第１配管と第２配管フランジを有する第２配管とを接続する伸縮継手装置において、
   前記第１配管フランジと前記第２配管フランジに接続される内側伸縮継手と、
   前記内側伸縮継手の外周に位置するとともに、前記第１配管フランジと前記第２配管フランジに接続される外側伸縮継手とを備え、
   前記外側伸縮継手は円周方向に分割された複数の分割外側伸縮継手を有し、各分割外側伸縮継手は前記第１配管フランジ側の第１外側体と、前記第２配管フランジ側の第２外側体と、これら第１外側体と第２外側体との間に設けられた可撓部分とを有することを特徴とする伸縮継手装置。
2. 前記第１配管フランジと前記第２配管フランジに各々第１連結フランジおよび第２連結フランジが連結され、前記第１外側体および前記第２外側体は前記第１連結フランジおよび前記第２連結フランジの外周に設けられていることを特徴とする請求項１記載の伸縮継手装置。
3. 前記第１外側体および前記第２外側体は、前記第１連結フランジおよび前記第２連結フランジの外周に各々パッキンを介して連結されていることを特徴とする請求項２記載の伸縮継手装置。
4. 前記第１外側体および前記第２外側体の内面に、前記第１連結フランジの周縁および前記第２連結フランジ周縁が入り込む凹部が形成されていることを特徴とする請求項２または３記載の伸縮継手装置。
5. 前記第１連結フランジおよび前記第２連結フランジは、前記内側伸縮継手に固定されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか記載の伸縮継手装置。

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