JP2019173837A - Seal member and pipe joint - Google Patents

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田中　和幸
Kazuyuki Tanaka
和幸 田中
剛 長廣
Takeshi Nagahiro
剛 長廣
大輝 塩澤
Daiki Shiozawa
大輝 塩澤
等 浅野
Hitoshi Asano
等 浅野
裕二 松岡
Yuji Matsuoka
裕二 松岡
信哉 寺口
Shinya Teraguchi
信哉 寺口
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Kobe University NUC
T Chatani and Co Ltd
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Kobe University NUC
T Chatani and Co Ltd
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Abstract

To provide a seal member which has flexibility and sufficient strength, and which can correspond to the rotation of the connected pipelines.SOLUTION: A seal member 32 includes: a seal body 42 of a lamination structure in which a first annular disk 46 of a first material and a second annular disk 48 of a second material which is softer than the first material are laminated so that the second annular disks 48 are on both sides; and a cylindrical member 44 for surrounding an outer peripheral surface of the seal body 42 and having a material softer than the first material. The first material is metal and the second material is rubber.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、第一の材質の環状盤と第二の材質の環状盤とがそれぞれ複数積層された環状シール体を有するシール部材等に関する。   The present invention relates to a sealing member having an annular sealing body in which a plurality of annular discs of a first material and an annular disc of a second material are respectively stacked.

従来、管継手に用いられるパッキンにおいて、弾性材中に金属板による積層材を、間隔をあけて弾性材で挟むように複数積層した状態で埋設したもの（特許文献１参照）や、管継手において、弾性材からなる中空筒状の継手本体に、接続用のフランジや補強環体を埋設したもの（特許文献２参照）がある。そのようなパッキンや管継手では、弾性材によって可撓性を有するようにすることができると共に、金属板による積層材や、補強環体によって強度を向上させることができるようになる。   Conventionally, in a packing used for a pipe joint, a laminated material made of a metal plate in an elastic material is embedded in a state where a plurality of laminated materials are sandwiched between elastic materials at intervals (see Patent Document 1), or in a pipe joint There is a hollow tubular joint body made of an elastic material in which a connecting flange and a reinforcing ring are embedded (see Patent Document 2). Such a packing or pipe joint can be made flexible by an elastic material, and can be improved in strength by a laminated material using a metal plate or a reinforcing ring.

特開平９−０９６３８８号公報JP-A-9-096388 実用新案登録第３０６４３２１号公報Utility Model Registration No. 3064321

しかしながら、上記特許文献１，２のパッキンや管継手は、弾性材によって一体に構成されているため、そのパッキンや管継手によって連結された配管の一方が何らかの原因によって回転した場合に、そのような回転に対応することができず、パッキンや管継手が破損する可能性がある。   However, since the packings and pipe joints of Patent Documents 1 and 2 are integrally formed of an elastic material, when one of the pipes connected by the packing or pipe joints is rotated for some reason, Rotation cannot be accommodated, and packing and fittings may be damaged.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、可撓性と十分な強度を有すると共に、連結された配管の回転にも対応することができるシール部材及び管継手を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a seal member and a pipe joint that have flexibility and sufficient strength and can also cope with the rotation of a connected pipe. With the goal.

上記目的を達成するため、本発明によるシール部材は、第一の材質の第一環状盤と、第一の材質より軟質である第二の材質の第二環状盤とが、第二環状盤が両側となるように積層された積層構造のシール体を備えたものである。
このような構成により、第一環状盤によってシール部材の強度を向上させることができ、また、第二環状盤によってシール部材が可撓性を有するようにすることができる。また、配管が連結される際には、そのような第一及び第二環状盤が積層されたシール部材の端部に連結対象の配管の端部が当接することになるため、連結対象の配管が中心軸に対して回転したとしても、その回転を複数の環状盤が少しずつ回転することによって吸収することができ、連結対象の配管の回転にも対応することができるようになる。 In order to achieve the above object, a sealing member according to the present invention includes a first annular disc made of a first material, a second annular disc made of a second material softer than the first material, and a second annular disc. The sealing body of the laminated structure laminated | stacked so that it may become both sides is provided.
With such a configuration, the strength of the sealing member can be improved by the first annular disk, and the sealing member can be flexible by the second annular disk. Further, when the pipe is connected, the end of the pipe to be connected comes into contact with the end of the seal member in which the first and second annular discs are laminated. Can be absorbed by the rotation of the plurality of annular disks little by little, and the rotation of the pipe to be connected can be accommodated.

また、本発明によるシール部材では、第一の材質は金属であり、第二の材質はゴムであってもよい。
このような構成により、金属の第一環状盤によってシール部材の強度を向上させることができ、また、ゴムの第二環状盤によってシール部材に可撓性を持たせることができるようになる。 In the sealing member according to the present invention, the first material may be a metal and the second material may be rubber.
With such a configuration, the strength of the seal member can be improved by the metal first annular disk, and the seal member can be made flexible by the rubber second annular disk.

また、本発明によるシール部材では、金属は、ステンレス鋼であってもよい。
このような構成により、炭素鋼などと比較して、より薄い厚さで、同程度の強度を確保することができるようになる。 In the sealing member according to the present invention, the metal may be stainless steel.
With such a configuration, comparable strength can be ensured with a thinner thickness compared to carbon steel or the like.

また、本発明によるシール部材では、シール体は、３個以上の第一環状盤と、４個以上の第二環状盤とが交互に積層された積層構造であってもよい。
このような構成により、シール部材の強度と可撓性とをバランスよく向上させることができるようになる。 In the sealing member according to the present invention, the sealing body may have a laminated structure in which three or more first annular discs and four or more second annular discs are alternately laminated.
With such a configuration, the strength and flexibility of the seal member can be improved in a balanced manner.

また、本発明によるシール部材では、シール体の外周面を取り囲む、第一の材質より軟質な材質の筒状部材をさらに備えてもよい。
このような構成により、複数の第一及び第二環状盤を筒状部材によってまとめることができるため、連結対象の配管の端部をシール部材に当接させる際に、シール部材がばらばらになることを防止でき、配管を連結する際の作業性を向上させることができる。また、第一及び第二環状盤の外周側に筒状部材が存在することによって、その積層構造部分において内周側から外周側に流体等が漏れることを防止することができ、シール部材のシール性をより向上させることができる。 The seal member according to the present invention may further include a cylindrical member made of a softer material than the first material surrounding the outer peripheral surface of the seal body.
With such a configuration, since the plurality of first and second annular discs can be combined by the cylindrical member, the seal member is separated when the end of the pipe to be connected is brought into contact with the seal member. Can be prevented, and workability when connecting pipes can be improved. In addition, the presence of the cylindrical member on the outer peripheral side of the first and second annular discs can prevent fluid and the like from leaking from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the laminated structure portion. The sex can be further improved.

また、本発明による管継手では、２個のリング付き配管を連結する管継手であって、シール部材と、シール部材の両端側の環状面にそれぞれ２個のリング付き配管の端部が当接した状態でリング付き配管の端部とシール部材とを締め付けるクランプと、を備え、リング付き配管は、径方向に広がる鍔部が端部に設けられた管と、管の外径より大きく、鍔部の外径より小さい内径を有しており、管の外側に配置されているリング状部材と、を備え、リング状部材の鍔部と反対側には、外周側に向けてテーパ面が形成されており、クランプは、テーパ面に係合するテーパ溝が内側に形成された円弧状の複数のクランプ片と、テーパ溝がテーパ面に圧接されるように、複数のクランプ片を締め付ける締付手段と、を有してもよい。
このような構成により、フランジ自体をボルトやナットを用いて固定するのではなく、クランプを用いて複数のリング付き配管を連結させるため、連結をより容易に行うことができるようになる。また、連結部分を簡単に分解することができるため、メンテナンス性に優れたものとなる。 The pipe joint according to the present invention is a pipe joint for connecting two pipes with rings, and the end portions of the pipes with two rings are in contact with the seal member and the annular surfaces on both ends of the seal member, respectively. A clamp that tightens the end of the pipe with the ring and the sealing member in a state where the pipe has the ring, and the pipe with the ring is larger than the outer diameter of the pipe with the pipe having a radially extending flange on the end. A ring-shaped member having an inner diameter smaller than the outer diameter of the portion and disposed on the outer side of the tube, and a tapered surface is formed on the opposite side of the flange portion of the ring-shaped member toward the outer peripheral side. The clamp is clamped to tighten the clamp pieces so that the taper groove is pressed against the taper surface, and the plurality of arc-shaped clamp pieces formed inside the taper groove to be engaged with the taper surface. Means.
With such a configuration, the flange itself is not fixed using bolts or nuts, but a plurality of pipes with rings are connected using clamps, so that the connection can be performed more easily. In addition, since the connecting portion can be easily disassembled, it is excellent in maintainability.

本発明によるシール部材等によれば、連結された配管の回転に対応することができるようになる。   According to the sealing member or the like according to the present invention, it is possible to cope with the rotation of the connected pipes.

本発明の実施の形態における配管システムを示す外観図である。It is an external view which shows the piping system in embodiment of this invention. 同実施の形態における配管システムにおける連結箇所の拡大図である。It is an enlarged view of the connection location in the piping system in the embodiment. 同実施の形態における図２のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 2 in the embodiment. 同実施の形態における図２のIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. 2 in the embodiment. 同実施の形態における図２のV−V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 2 in the embodiment. 同実施の形態における図２のVI−VI線断面図である。It is the VI-VI sectional view taken on the line of FIG. 2 in the embodiment. 同実施の形態におけるクランプ片を示す平面図である。It is a top view which shows the clamp piece in the same embodiment. 同実施の形態における管の端部を示す図である。It is a figure which shows the edge part of the pipe | tube in the embodiment. 同実施の形態におけるシール部材を示す平面図である。It is a top view which shows the sealing member in the embodiment. 同実施の形態における図９のX−X線断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG. 9 in the same embodiment. 同実施の形態におけるシール部材の斜視図である。It is a perspective view of the sealing member in the embodiment. 同実施の形態におけるシール体の斜視図である。It is a perspective view of the seal body in the embodiment. 同実施の形態における図２のIV−IV線断面図の他の一例である。It is another example of the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. 2 in the embodiment. 同実施の形態における図２のIII−III線断面図の他の一例である。It is another example of the III-III sectional view taken on the line of FIG. 2 in the embodiment. 同実施の形態におけるスペーサの他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the spacer in the embodiment. 同実施の形態における第二環状盤の断面図の他の一例である。It is another example of sectional drawing of the 2nd annular disc in the embodiment. 同実施の形態における図２のIII−III線断面図の他の一例である。It is another example of the III-III sectional view taken on the line of FIG. 2 in the embodiment.

以下、本発明による管継手、及びシール部材について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素は同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本発明による管継手は、第一環状盤と、第一環状盤より軟質な第二環状盤とが積層された積層構造のシール体を有するシール部材を備えたものである。   Hereinafter, a pipe joint and a seal member according to the present invention will be described using embodiments. Note that, in the following embodiments, the components given the same reference numerals are the same or equivalent, and repetitive description may be omitted. A pipe joint according to the present invention includes a sealing member having a sealing body having a laminated structure in which a first annular disc and a second annular disc softer than the first annular disc are laminated.

図１は、配管システム１００を示す外観図であり、図２は、配管システム１００の連結箇所の拡大図である。図３は、図２におけるIII−III線断面図であり、図４は、図２におけるIV−IV線断面図であり、図５は、図２におけるV−V線断面図であり、図６は、図２におけるVI−VI線断面図である。図７は、クランプ片５２を示す平面図である。図８は、管１２の端部を示す図である。図９は、シール部材３２を示す平面図であり、図１０は、図９におけるX−X線断面図である。図１１は、シール部材３２の斜視図であり、図１２は、シール体４２の斜視図である。   FIG. 1 is an external view showing the piping system 100, and FIG. 2 is an enlarged view of a connection portion of the piping system 100. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2, FIG. 5 is a sectional view taken along line V-V in FIG. These are the VI-VI sectional views taken on the line in FIG. FIG. 7 is a plan view showing the clamp piece 52. FIG. 8 is a view showing an end portion of the tube 12. 9 is a plan view showing the seal member 32, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. FIG. 11 is a perspective view of the seal member 32, and FIG. 12 is a perspective view of the seal body 42.

図１を参照して、配管システム１００は、複数のリング付き配管１０と、２個のリング付き配管１０を連結させる管継手３０とを備えている。リング付き配管１０は、管１２，１４と、２個のスペーサ１６と、２個のリング状部材１８と、断熱材２０とを備える。管継手３０は、配管を連結するものであり、シール部材３２と、クランプ３４とを備える。シール部材３２は、シール体４２と、筒状部材４４とを備える。シール体４２は、第一環状盤４６と、第二環状盤４８とを備えており、両者が積層されたものである。クランプ３４は、シール部材３２の両端側の環状面に、２個のリング付き配管１０の端部がそれぞれ当接した状態で、２個のリング付き配管１０の端部とシール部材３２とを締め付けるものであり、２個のクランプ片５２と、締付手段５４とを備える。   Referring to FIG. 1, a piping system 100 includes a plurality of pipes 10 with rings and a pipe joint 30 that connects two pipes 10 with rings. The ring-equipped pipe 10 includes pipes 12 and 14, two spacers 16, two ring-shaped members 18, and a heat insulating material 20. The pipe joint 30 connects pipes and includes a seal member 32 and a clamp 34. The seal member 32 includes a seal body 42 and a tubular member 44. The seal body 42 includes a first annular disc 46 and a second annular disc 48, and both are laminated. The clamp 34 clamps the end portions of the two ring-attached pipes 10 and the seal member 32 in a state where the end portions of the two ring-attached pipes 10 are in contact with the annular surfaces on both ends of the seal member 32. And includes two clamp pieces 52 and fastening means 54.

まず、リング付き配管１０について説明する。図３及び図５を参照して、管１２（以下、この管を、「内管」と呼ぶことがある。）の外側に管１４（以下、この管を「外管」と呼ぶことがある。）が設けられている。内管１２及び外管１４は、同軸に設けられることが好適である。本実施の形態では、リング付き配管１０が二重管である場合について主に説明するが、リング付き配管１０は、二重管でなくてもよい。なお、図３で示されるように、長手方向の長さは、通常、内管１２の方が外管１４よりも僅かに長いことになる。内管１２及び外管１４は、通常、平滑管である。また、内管１２及び外管１４の材質は問わないが、それぞれ独立して、例えば、金属であってもよく、樹脂であってもよい。金属としては、例えば、炭素鋼、クロムモリブデン鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金などを挙げることができる。樹脂としては、例えば、硬質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリブテン樹脂、ポリプロピレン樹脂、繊維強化樹脂（ＦＲＰ：Fiber-Reinforced Plastics）、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックなどを挙げることができる。なお、本実施の形態では、内管１２及び外管１４がステンレス鋼管である場合について主に説明する。ステンレス鋼管は、例えば、溶接ステンレス鋼管であってもよい。   First, the ring-equipped pipe 10 will be described. 3 and 5, a tube 14 (hereinafter, this tube may be referred to as an “outer tube”) outside the tube 12 (hereinafter, this tube may be referred to as an “inner tube”). .) Is provided. The inner tube 12 and the outer tube 14 are preferably provided coaxially. Although the case where the ring-equipped pipe 10 is a double pipe will be mainly described in the present embodiment, the ring-equipped pipe 10 may not be a double pipe. As shown in FIG. 3, the length in the longitudinal direction is usually slightly longer in the inner tube 12 than in the outer tube 14. The inner tube 12 and the outer tube 14 are usually smooth tubes. Moreover, although the material of the inner tube | pipe 12 and the outer tube | pipe 14 is not ask | required, each may be a metal and resin independently, for example. Examples of the metal include carbon steel, chromium molybdenum steel, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, nickel, and nickel alloy. Examples of the resin include hard polyvinyl chloride resin, polybutene resin, polypropylene resin, fiber reinforced resin (FRP), engineering plastic, and super engineering plastic. In the present embodiment, the case where the inner tube 12 and the outer tube 14 are stainless steel tubes will be mainly described. The stainless steel pipe may be, for example, a welded stainless steel pipe.

内管１２及び外管１４がステンレス鋼管である場合に、内管１２及び外管１４の厚さ（肉厚）は、それぞれ独立して、例えば、２ｍｍ以下であってもよく、１．５ｍｍ以下であってもよく、１．３ｍｍ以下であってもよく、１．２ｍｍ以下であってもよく、それら以外の厚さであってもよい。内管１２の厚さが厚い場合には、例えば、温度の高い流体が内部を流通する際に、内管１２の温度を上昇させるために用いられる熱量が多くなる。その観点からは、内管１２の厚さは、薄い方が好適である。なお、厚さが薄いほど重量は軽くなるが、強度は低下する。したがって、重量と強度を考慮して、適切な厚さのステンレス鋼管を選択することが好適である。また、内管１２の厚さに関しては、流通対象の圧力に耐えられる程度のものを選択することが好適である。   When the inner tube 12 and the outer tube 14 are stainless steel tubes, the thickness (wall thickness) of the inner tube 12 and the outer tube 14 may be independently 2 mm or less, for example, 1.5 mm or less. It may be 1.3 mm or less, 1.2 mm or less, or any other thickness. When the inner tube 12 is thick, for example, when a fluid having a high temperature circulates inside, the amount of heat used for increasing the temperature of the inner tube 12 increases. From this point of view, it is preferable that the inner tube 12 is thin. Note that the thinner the thickness, the lighter the weight, but the lower the strength. Therefore, it is preferable to select a stainless steel pipe having an appropriate thickness in consideration of weight and strength. As for the thickness of the inner tube 12, it is preferable to select a thickness that can withstand the pressure of the flow target.

具体的には、円筒胴が周方向応力に耐えられるためには、次式で示される厚さｔ（ｍｍ）を有していればよい。
ｔ＝ＤiＰ／（２σaη−１．２Ｐ） （１）
ここで、Ｄiは胴の内径（ｍｍ）であり、Ｐは設計圧力（ＭＰａ）であり、σaは材料の許容応力（Ｎ／ｍｍ2）であり、ηは溶接継手効率である。したがって、内管１２の内径、内管１２内の流体の圧力、内管１２の材質等が決まると、上記（１）式によって、内圧に耐えるのに必要な内管１２の厚さを求めることができる。 Specifically, in order for the cylindrical body to withstand circumferential stress, it is only necessary to have a thickness t (mm) represented by the following equation.
t = D i P / (2σ a η−1.2P) (1)
Here, D i is the inner diameter (mm) of the cylinder, P is the design pressure (MPa), σ a is the allowable stress (N / mm 2 ) of the material, and η is the weld joint efficiency. Therefore, when the inner diameter of the inner tube 12, the pressure of the fluid in the inner tube 12, the material of the inner tube 12, etc. are determined, the thickness of the inner tube 12 required to withstand the inner pressure is obtained by the above equation (1). Can do.

例えば、ステンレス鋼管である内管１２内の流体の圧力Ｐを２．５ＭＰａとし、ステンレス鋼の引張強さ５２０（ＭＰａ）を安全率３で割った値１７３．３（ＭＰａ）を許容応力σaとし、溶接継手効率ηを０．９５とすると、内管１２の内径と、上記（１）式を用いて算出した内管１２の厚さとの対応は、次のようになる。
内径１００ｍｍ：厚さ０．７７ｍｍ
内径１５０ｍｍ：厚さ１．１５ｍｍ
内径２００ｍｍ：厚さ１．５３ｍｍ
内径３００ｍｍ：厚さ２．３０ｍｍ
内径５００ｍｍ：厚さ３．８３ｍｍ For example, the pressure P of the fluid in the inner tube 12 is a stainless steel tube and 2.5 MPa, allowable stress value obtained by dividing 173.3 (MPa) safety factor 3 tensile stainless steel strength 520 (MPa) σ a Assuming that the weld joint efficiency η is 0.95, the correspondence between the inner diameter of the inner pipe 12 and the thickness of the inner pipe 12 calculated using the above equation (1) is as follows.
Inner diameter 100 mm: thickness 0.77 mm
Inner diameter 150 mm: thickness 1.15 mm
Inner diameter 200 mm: thickness 1.53 mm
Inner diameter 300 mm: thickness 2.30 mm
Inner diameter 500 mm: Thickness 3.83 mm

したがって、ステンレス鋼管である内管１２の内径が１５０ｍｍである場合には、２．５ＭＰａの設計圧力に耐えられるようにするためには、１．２ｍｍ程度の厚さを有していればよいことになる。ただし、その厚さは、耐圧試験２．５ＭＰａにおける値である。呼び圧１．０ＭＰａの場合には、内管１２の厚さは０．５ｍｍで十分である。   Therefore, when the inner diameter of the inner pipe 12 that is a stainless steel pipe is 150 mm, the inner pipe 12 should have a thickness of about 1.2 mm in order to withstand the design pressure of 2.5 MPa. become. However, the thickness is a value in a pressure test 2.5 MPa. When the nominal pressure is 1.0 MPa, 0.5 mm is sufficient for the inner tube 12.

内管１２及び外管１４がステンレス鋼管である場合に、内管１２及び外管１４の直径は、それぞれ独立して、例えば、８０ｍｍ、１００ｍｍ、１２５ｍｍ、１５０ｍｍ、１７５ｍｍ、２００ｍｍ、２５０ｍｍ、３００ｍｍであってもよく、または、それら以外の直径であってもよい。内管１２の直径は、内管１２の流通対象に関する流通量などに応じて決められてもよい。また、外管１４の直径は、通常、内管１２の直径と、断熱材２０の幅とによって決まることになる。   When the inner tube 12 and the outer tube 14 are stainless steel tubes, the diameters of the inner tube 12 and the outer tube 14 are independently, for example, 80 mm, 100 mm, 125 mm, 150 mm, 175 mm, 200 mm, 250 mm, and 300 mm. Or other diameters. The diameter of the inner tube 12 may be determined according to the amount of circulation related to the distribution object of the inner tube 12. Further, the diameter of the outer tube 14 is usually determined by the diameter of the inner tube 12 and the width of the heat insulating material 20.

外管１４の厚さは、リング付き配管１０の耐震性能に応じて決められてもよい。例えば、横走り管直管部に関して、地震力による最大応力度σE（Ｎ／ｃｍ2）は、次式のようになる。
σE＝ｉfｋHｗTＩh 2／（８Ｚ） （２）
ここで、ｉfは断面方向の継手効率による応力度増倍係数（＝１／ηS）であり、ηSは断面方向継手効率であり、ｋHは設計用水平方向震度であり、ｗTは内容物を含む配管の単位長さあたり重量（Ｎ／ｃｍ）であり、Ｉhは耐震支持間隔（ｃｍ）であり、Ｚは配管の有効断面係数（ｃｍ3）である。したがって、上記のようにして内管１２の内径や厚さを決定し、断熱材２０の厚さに応じて外管１４の内径を決定した後に、所望の耐震性能が得られるように、外管１４の厚さを決定してもよい。 The thickness of the outer tube 14 may be determined according to the seismic performance of the pipe 10 with a ring. For example, the maximum stress level σ E (N / cm 2 ) due to the seismic force is expressed by the following equation with respect to the straight pipe portion.
σ E = if k H w T I h 2 / (8Z) (2)
Here, if is a stress multiplication factor (= 1 / η S ) due to the joint efficiency in the cross-sectional direction, η S is the cross-sectional joint efficiency, k H is the design horizontal seismic intensity, and w T Is the weight per unit length (N / cm) of the pipe including the contents, I h is the seismic support interval (cm), and Z is the effective section modulus (cm 3 ) of the pipe. Therefore, after determining the inner diameter and thickness of the inner tube 12 as described above and determining the inner diameter of the outer tube 14 according to the thickness of the heat insulating material 20, the outer tube is obtained so that a desired seismic performance can be obtained. A thickness of 14 may be determined.

例えば、断熱材２０の厚さを４ｍｍとし、断熱材２０は強度に寄与しないものと仮定し、設計用水平方向震度ｋHを１．０とし、耐震支持間隔Ｉhを４００ｃｍとし、断面方向継手効率ηSを０．６とし、内容物を水とし、外管１４の厚さをすべて１ｍｍとした場合に、上記（２）式を用いて内管１２における最大応力を算出すると、次表のようになる。なお、比較のため、二重管ではないＳＧＰ配管に関する最大応力も次表に含めている。また、内管１２と外管１４は、ステンレス鋼管であるとしている。

Figure 2019173837
For example, assuming that the thickness of the heat insulating material 20 is 4 mm, the heat insulating material 20 does not contribute to the strength, the design horizontal seismic intensity k H is 1.0, the seismic support interval I h is 400 cm, and the cross-sectional joint When the efficiency η S is 0.6, the content is water, and the thickness of the outer tube 14 is all 1 mm, the maximum stress in the inner tube 12 is calculated using the above equation (2). It becomes like this. In addition, the maximum stress regarding SGP piping which is not a double pipe is also included in the following table for comparison. The inner tube 12 and the outer tube 14 are stainless steel tubes.
Figure 2019173837

上記表から、内径が２００ｍｍである内管１２を有するリング付き配管１０については、同じ内径のＳＧＰ配管と比較して１．６５倍の地震力による応力が内管１２に作用することが分かる。一方、引張強さは、ステンレス鋼が５２０ＭＰａであり、炭素鋼は３００ＭＰａであるため、リング付き配管１０の内管１２の方が、ＳＧＰ配管に対して１．７３倍になる。その結果、外管の厚さが１ｍｍであったとしても、同内径のＳＧＰ配管と比較して、同程度の耐震強度を有することが分かる。また、ＳＧＰ配管の周囲に断熱材を配設した場合には、それだけ外径が太くなる。したがって、ＳＧＰ配管に代えて、上記表に記載されたリング付き配管１０を用いることによって、同程度の耐震強度を有する配管を、より軽量に、よりコンパクトに実現できることが分かる。   From the above table, it can be seen that for the pipe 10 with the ring having the inner pipe 12 having an inner diameter of 200 mm, the stress due to the seismic force 1.65 times acts on the inner pipe 12 as compared with the SGP pipe having the same inner diameter. On the other hand, since the tensile strength is 520 MPa for stainless steel and 300 MPa for carbon steel, the inner pipe 12 of the pipe 10 with the ring is 1.73 times that of the SGP pipe. As a result, even if the thickness of the outer tube is 1 mm, it can be seen that the outer tube has the same level of seismic strength as compared with the SGP pipe having the same inner diameter. Moreover, when a heat insulating material is arrange | positioned around SGP piping, an outer diameter becomes thick so much. Therefore, it can be seen that by using the ring-equipped pipe 10 described in the above table instead of the SGP pipe, the pipe having the same level of seismic strength can be realized lighter and more compactly.

内管１２の内周面には、樹脂やゴムなどによる耐食用のライニングが行われてもよい。樹脂ライニングとしては、例えば、塩化ビニルライニング、ポリエチレンライニングなどを挙げることができる。   The inner peripheral surface of the inner tube 12 may be subjected to a corrosion-resistant lining with resin or rubber. Examples of the resin lining include vinyl chloride lining and polyethylene lining.

内管１２の内部を流通する流通対象は、例えば、液体や気体などの流体であってもよく、粉体であってもよい。液体としては、例えば、温水、冷水、冷却水、油などを挙げることができる。気体としては、例えば、蒸気、冷媒、ガスなどを挙げることができる。   The distribution target that circulates inside the inner tube 12 may be, for example, a fluid such as liquid or gas, or may be powder. Examples of the liquid include hot water, cold water, cooling water, and oil. Examples of the gas include steam, refrigerant, and gas.

なお、内管１２の内周面は平滑であることが好適である。内管１２の内周面へのスケールの付着を防止するためである。内管１２の内周面にスケールが付着すると、それに応じて内管１２の内部の断面積が小さくなる。したがって、スケールの付着が想定される場合には、そのスケールの厚さ分だけ大きな内径の内管１２を採用する必要があるが、スケールの付着を防止することによって、より小さな内径の内管１２を採用することができ、より小型のリング付き配管１０を実現することができるようになる。そのため、例えば、ステンレス鋼管である内管１２の内周面は、Ｎｏ．２Ｂ仕上げ程度の表面粗さであってもよく、または、より平滑な表面粗さであってもよい。したがって、内管１２は、例えば、ＳＵＳ３０４−２Ｂによって構成されてもよい。   The inner peripheral surface of the inner tube 12 is preferably smooth. This is to prevent the scale from adhering to the inner peripheral surface of the inner tube 12. If a scale adheres to the inner peripheral surface of the inner tube 12, the cross-sectional area inside the inner tube 12 is reduced accordingly. Therefore, when scale adhesion is assumed, it is necessary to employ the inner tube 12 having an inner diameter that is larger by the thickness of the scale. However, by preventing scale adhesion, the inner tube 12 having a smaller inner diameter is used. Thus, a smaller-sized pipe 10 with a ring can be realized. Therefore, for example, the inner peripheral surface of the inner pipe 12 which is a stainless steel pipe is No. The surface roughness may be about 2B finishing, or a smoother surface roughness. Therefore, the inner tube 12 may be constituted by, for example, SUS304-2B.

スペーサ１６は、内管１２及び外管１４の間に隙間を形成するものであり、内管１２及び外管１４の両端側にそれぞれ設けられる。本実施の形態では、リング付き配管１０が、２個のスペーサ１６を両端側にそれぞれ有している場合について主に説明するが、リング付き配管１０は、３個以上のスペーサ１６を有していてもよい。なお、両端側とは、リング付き配管１０の両端であってもよく、または、厳密な意味での両端ではなく、両端に近い位置であってもよい。スペーサ１６によって内管１２及び外管１４が一体となることによって強度を高める観点からは、スペーサ１６は、より端部に近い側に設けられることが好適である。図３では、スペーサ１６は、リング付き配管１０の端部から少し離れた位置に配置されている。   The spacer 16 forms a gap between the inner tube 12 and the outer tube 14, and is provided on both end sides of the inner tube 12 and the outer tube 14, respectively. In the present embodiment, the case where the pipe with a ring 10 has two spacers 16 on both ends will be mainly described. However, the pipe with a ring 10 has three or more spacers 16. May be. Note that the both end sides may be both ends of the ring-equipped pipe 10 or may be positions close to both ends instead of the both ends in a strict sense. From the viewpoint of increasing strength by integrating the inner tube 12 and the outer tube 14 with the spacer 16, the spacer 16 is preferably provided on the side closer to the end. In FIG. 3, the spacer 16 is disposed at a position slightly away from the end of the pipe 10 with the ring.

スペーサ１６は、内管１２及び外管１４に直接、固定されてもよく、または、他の構成等を介して間接的に固定されてもよい。本実施の形態では、図３及び図６で示されるように、スペーサ１６が、外管１４に直接固定されており、内管１２には、リング状部材１８を介して間接的に固定されている場合について主に説明する。スペーサ１６と外管１４とは、例えば、接着されていてもよく、ネジ止め等によって固定されていてもよい。また、スペーサ１６とリング状部材１８とは、例えば、接着されていてもよい。   The spacer 16 may be directly fixed to the inner tube 12 and the outer tube 14, or may be indirectly fixed through another configuration or the like. In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 6, the spacer 16 is directly fixed to the outer tube 14, and is indirectly fixed to the inner tube 12 via the ring-shaped member 18. The case where it exists is mainly demonstrated. The spacer 16 and the outer tube 14 may be bonded, for example, or may be fixed by screwing or the like. The spacer 16 and the ring-shaped member 18 may be bonded, for example.

スペーサ１６の径方向の幅は均一であり、リング付き配管１０が管継手３０によって連結された際に、内管１２と外管１４とは、スペーサ１６を介して全周にわたって接続されていることが好適である。そのようにすることで、リング付き配管１０の強度をより向上させることができる。なお、内管１２と外管１４とがスペーサ１６を介して接続されているとは、上記のように、例えば、スペーサ１６のみを介して接続されていることであってもよく、スペーサ１６と、スペーサ１６以外の他の構成要素（例えば、図３では、リング状部材１８である。）とを介して接続されていることであってもよい。   The width of the spacer 16 in the radial direction is uniform, and the inner pipe 12 and the outer pipe 14 are connected to the entire circumference via the spacer 16 when the pipe 10 with a ring is connected by the pipe joint 30. Is preferred. By doing so, the intensity | strength of the piping 10 with a ring can be improved more. Note that the connection between the inner tube 12 and the outer tube 14 via the spacer 16 may mean that the inner tube 12 and the outer tube 14 are connected only via the spacer 16 as described above. Further, it may be connected via a component other than the spacer 16 (for example, the ring-shaped member 18 in FIG. 3).

スペーサ１６は、略円筒形状のものであってもよい。図３、図８で示されるように、その略円筒形状のスペーサ１６の内周側に環状の窪み部１６ａが設けられている。窪み部１６ａは、内径が拡張した部分であり、スペーサ１６の鍔部１２ａ側に設けられている。その窪み部１６ａに、リング状部材１８の一端が取り付けられていてもよい。上記のように、リング状部材１８は、スペーサ１６の窪み部１６ａに接着剤で固定されてもよい。スペーサ１６は、内管１２及び外管１４と略同軸に配置されることになる。   The spacer 16 may have a substantially cylindrical shape. As shown in FIGS. 3 and 8, an annular recess 16 a is provided on the inner peripheral side of the substantially cylindrical spacer 16. The hollow portion 16a is a portion whose inner diameter is expanded, and is provided on the flange portion 12a side of the spacer 16. One end of the ring-shaped member 18 may be attached to the recess 16a. As described above, the ring-shaped member 18 may be fixed to the recess 16a of the spacer 16 with an adhesive. The spacer 16 is disposed substantially coaxially with the inner tube 12 and the outer tube 14.

スペーサ１６の材質は、例えば、金属であってもよく、樹脂であってもよく、セラミックスであってもよい。金属としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム合金などを挙げることができる。樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などであってもよい。また、樹脂は、例えば、液晶ポリマーであってもよい。樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂（ナイロン）、ポリアセタール（POM）、高密度ポリエチレン（HDPE）、フェノール・ホルム・アルデヒド樹脂（ベークライト）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリプロピレン（PP）、ポリ塩化ビニル（PVC）、塩素化ポリ塩化ビニル（CPVC）、フッ素樹脂（PTFE：ポリテトラフルオロエチレン）、エポキシ樹脂、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチック、ガラスやカーボン繊維等で強化された繊維強化樹脂などを挙げることができる。内管１２から外管１４への熱移動、またはその逆方向の熱移動を防止する観点からは、スペーサ１６の材質は、樹脂であることが好適である。通常、樹脂の熱伝導率は低いからである。   The material of the spacer 16 may be, for example, metal, resin, or ceramic. Examples of the metal include stainless steel and aluminum alloy. The resin may be, for example, a thermoplastic resin or a thermosetting resin. The resin may be a liquid crystal polymer, for example. Examples of the resin include polyamide resin (nylon), polyacetal (POM), high-density polyethylene (HDPE), phenol / formaldehyde resin (bakelite), polyetheretherketone (PEEK), polypropylene (PP), and polyvinyl chloride. (PVC), chlorinated polyvinyl chloride (CPVC), fluororesin (PTFE: polytetrafluoroethylene), epoxy resin, engineering plastic, super engineering plastic, fiber reinforced resin reinforced with glass or carbon fiber, etc. Can do. From the viewpoint of preventing heat transfer from the inner tube 12 to the outer tube 14 or the heat transfer in the opposite direction, the material of the spacer 16 is preferably resin. This is because the thermal conductivity of the resin is usually low.

スペーサ１６によって形成された、内管１２と外管１４との間の隙間には、断熱材２０が配置される。断熱材２０としては、例えば、真空断熱材、グラスウール、発泡ポリエチレン、発泡ウレタン、ウレタンなどを挙げることができる。断熱性能の観点からは、断熱材２０として真空断熱材を用いることが好適である。その真空断熱材である断熱材２０は、例えば、内管１２と外管１４との間の隙間に沿った曲面形状を有するものであってもよい。また、曲面形状を有する真空断熱材である断熱材２０は、円筒形状のものであってもよい。その円筒形状の断熱材２０は、例えば、その円筒形状の中心軸を通る平面によって、２個以上に分割可能なものであってもよい。そのような分割可能な構成となっていることにより、内管１２の周囲に、円筒形状の断熱材２０を容易に配置することができるようになる。なお、断熱性能の観点からは、内管１２と外管１４との間の隙間を真空にすることも考えられる。しかしながら、真空を実現するにはコストが高くなり、また、長期間にわたって真空を維持することも困難である。さらに、配管が損傷することによって気密性が失われると、真空を保持できなくなる。そのような観点から、内管１２と外管１４との間を真空にするのではなく、上記のように、真空断熱材などの断熱材２０を用いることが好適である。なお、図３や、図５では、外管１４と断熱材２０との間に隙間が存在しているが、そのような隙間が存在しないように、内管１２と外管１４との間に断熱材２０が配置されてもよい。また、図３や図５では、内管１２と断熱材２０の間に隙間が存在していないが、その間に隙間が存在していてもよい。また、図５の断面図で示されるように、内管１２と外管１４との間には、全周方向に隙間なく断熱材２０が配置されることが好適である。   A heat insulating material 20 is disposed in the gap between the inner tube 12 and the outer tube 14 formed by the spacer 16. Examples of the heat insulating material 20 include a vacuum heat insulating material, glass wool, foamed polyethylene, foamed urethane, and urethane. From the viewpoint of heat insulating performance, it is preferable to use a vacuum heat insulating material as the heat insulating material 20. The heat insulating material 20 that is the vacuum heat insulating material may have, for example, a curved surface shape along a gap between the inner tube 12 and the outer tube 14. Further, the heat insulating material 20 which is a vacuum heat insulating material having a curved shape may be cylindrical. The cylindrical heat insulating material 20 may be divided into two or more by a plane passing through the central axis of the cylindrical shape, for example. With such a divisible configuration, the cylindrical heat insulating material 20 can be easily disposed around the inner tube 12. From the viewpoint of heat insulation performance, it is also conceivable that the gap between the inner tube 12 and the outer tube 14 is evacuated. However, realizing the vacuum is expensive and it is difficult to maintain the vacuum over a long period of time. Furthermore, if the airtightness is lost due to damage to the piping, the vacuum cannot be maintained. From such a viewpoint, it is preferable to use the heat insulating material 20 such as a vacuum heat insulating material as described above, instead of making a vacuum between the inner tube 12 and the outer tube 14. In FIG. 3 and FIG. 5, there is a gap between the outer tube 14 and the heat insulating material 20, but there is no gap between the inner tube 12 and the outer tube 14. A heat insulating material 20 may be disposed. Further, in FIG. 3 and FIG. 5, no gap exists between the inner tube 12 and the heat insulating material 20, but a gap may exist between them. Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 5, it is preferable that the heat insulating material 20 is disposed between the inner tube 12 and the outer tube 14 without any gap in the entire circumferential direction.

内管１２及び外管１４の間の隙間は、径方向において３０ｍｍ以下であることが好適であり、２０ｍｍ以下であることがより好適であり、また、１５ｍｍ以下であってもよく、６ｍｍ以下であってもよい。その隙間が小さいほど、リング付き配管１０が全体として小型化することになるが、その隙間に配置できる断熱材２０の厚さが薄くなる。その隙間の径方向の幅を小さくする観点からも、断熱材２０として、薄い厚さでも高い断熱性能を有する真空断熱材を用いることが好適である。   The gap between the inner tube 12 and the outer tube 14 is preferably 30 mm or less in the radial direction, more preferably 20 mm or less, may be 15 mm or less, and may be 6 mm or less. There may be. As the gap is smaller, the ring-equipped pipe 10 is reduced in size as a whole, but the thickness of the heat insulating material 20 that can be disposed in the gap is reduced. Also from the viewpoint of reducing the radial width of the gap, it is preferable to use a vacuum heat insulating material as the heat insulating material 20 having a high heat insulating performance even with a thin thickness.

図８を参照して、内管１２の端部には、内管１２の径方向に広がる鍔部１２ａが設けられている。内管１２の径方向とは、内管１２の長手方向に直交する方向である。その鍔部１２ａは、例えば、フレア加工によって形成されたフレア部であってもよい。また、その鍔部１２ａは、管の端部にスタブエンドを溶接することによって形成されてもよい。その場合には、内管１２の端部のスタブエンドに形成されている鍔部が、内管１２の鍔部１２ａとなる。いずれの場合であっても、内管１２の端部に鍔部１２ａが形成される前に、内管１２がスペーサ１６やリング状部材１８に挿通されていることが好適である。鍔部１２ａは、通常、内管１２の両端に設けられている。なお、図８では、外管１４や断熱材２０は、図示を省略している。   Referring to FIG. 8, a flange 12 a that extends in the radial direction of the inner tube 12 is provided at the end of the inner tube 12. The radial direction of the inner tube 12 is a direction orthogonal to the longitudinal direction of the inner tube 12. The flange portion 12a may be a flare portion formed by flare processing, for example. Further, the flange 12a may be formed by welding a stub end to the end of the pipe. In that case, the flange formed at the stub end at the end of the inner tube 12 becomes the flange 12 a of the inner tube 12. In any case, it is preferable that the inner tube 12 is inserted through the spacer 16 or the ring-shaped member 18 before the flange portion 12a is formed at the end of the inner tube 12. The flange portion 12a is usually provided at both ends of the inner tube 12. In FIG. 8, the outer tube 14 and the heat insulating material 20 are not shown.

また、リング付き配管１０の長さ、すなわち内管１２の一端の鍔部１２ａから他端の鍔部１２ａまでの長さは特に問わないが、例えば、１ｍ以上であってもよく、２ｍ以上であってもよく、５ｍ以下であってもよく、４ｍ以下であってもよい。   Further, the length of the ring-equipped pipe 10, that is, the length from the flange 12 a at one end of the inner tube 12 to the flange 12 a at the other end is not particularly limited, but may be 1 m or more, for example, 2 m or more. It may be 5 m or less, or 4 m or less.

図８を参照して、リング状部材１８は、内管１２の外径（鍔部１２ａの箇所ではない、内管１２の本体部分の外径である）より大きく、鍔部１２ａの外径より小さい内径を有しており、内管１２の外側に配置される。なお、そのように配置されたリング状部材１８は、内管１２の長手方向に移動可能になっていてもよい。内管１２の外径と、リング状部材１８の内径との間には、遊びのあることが好適である。例えば、内管１２の外径が１００〜２５０ｍｍ程度である場合に、その遊びの幅（内管１２の外径と、リング状部材１８の内径との差）は、０．５〜２ｍｍ程度であってもよい。例えば、鍔部１２ａがフレア加工によって形成されている場合には、その鍔部１２ａの平面の精度が高くないこともあり得るが、遊びが存在することによって、鍔部１２ａの一部に平坦でない箇所が存在したとしても、リング状部材１８が径方向に適宜、ずれることによって、より平坦な箇所で鍔部１２ａと接することができるようになる。また、例えば、鍔部１２ａがフレア加工によって形成されている場合には、その鍔部１２ａの外周側の円が、内管１２の本体部分と同軸にならないこともあり得るが、遊びが存在することによって、リング状部材１８が径方向に適宜、ずれることができ、リング状部材１８が鍔部１２ａと同心になることができる。その結果、クランプ３４によって２個のリング付き配管１０を適切に接続することができるようになる。このリング状部材１８と鍔部１２ａとによって、リング付き配管１０のフランジが形成されることになる。   Referring to FIG. 8, the ring-shaped member 18 is larger than the outer diameter of the inner tube 12 (the outer diameter of the main body portion of the inner tube 12 is not the portion of the flange 12a) and is larger than the outer diameter of the flange 12a. It has a small inner diameter and is arranged outside the inner tube 12. In addition, the ring-shaped member 18 arranged in that way may be movable in the longitudinal direction of the inner tube 12. There is play between the outer diameter of the inner tube 12 and the inner diameter of the ring-shaped member 18. For example, when the outer diameter of the inner tube 12 is about 100 to 250 mm, the play width (difference between the outer diameter of the inner tube 12 and the inner diameter of the ring-shaped member 18) is about 0.5 to 2 mm. There may be. For example, when the flange portion 12a is formed by flaring, the accuracy of the plane of the flange portion 12a may not be high, but due to the presence of play, a portion of the flange portion 12a is not flat. Even if the portion exists, the ring-shaped member 18 can be in contact with the flange portion 12a at a flatter portion by appropriately shifting in the radial direction. For example, when the flange 12a is formed by flaring, the circle on the outer peripheral side of the flange 12a may not be coaxial with the main body portion of the inner tube 12, but there is play. Accordingly, the ring-shaped member 18 can be appropriately displaced in the radial direction, and the ring-shaped member 18 can be concentric with the flange 12a. As a result, the two pipes 10 with rings can be appropriately connected by the clamps 34. The flange of the pipe with ring 10 is formed by the ring-shaped member 18 and the flange portion 12a.

リング状部材１８は、径方向に延びる本体部１８ａと、本体部１８ａの内周側から内管１２の長手方向に延びる管状部１８ｂとを有しており、径方向の平面による断面は、Ｌ字形状となっている。なお、図８で示されるように、リング状部材１８は、本体部１８ａ側が、鍔部１２ａ側となるように内管１２に装着されるものとする。本体部１８ａの鍔部１２ａ側は、鍔部１２ａと同様に、径方向に延びる平面となっており、本体部１８ａの鍔部１２ａと反対側には、外周側に向けてテーパ面１８ｃが形成されている。すなわち、テーパ面１８ｃは、外周側に向かって本体部１８ａの厚さが小さくなるように形成されている。リング状部材１８の本体部１８ａの鍔部１２ａ側の面には、Ｏリングや環状パッキン等を挿入可能な環状溝１８ｄが形成されている。フレア加工によって鍔部１２ａが形成される場合には、鍔部１２ａの精度はそれほど高くないこともある。そのような場合に、環状溝１８ｄに挿入されたＯリングや環状パッキン等によって、鍔部１２ａとリング状部材１８との間での漏れを効果的に防止することができる。また、リング状部材１８は、回転体形状となっていることが好適である。また、上記のように、管状部１８ｂの本体部１８ａと反対側の端部が、スペーサ１６の窪み部１６ａに取り付けられることによって、スペーサ１６とリング状部材１８とが固定されてもよい。   The ring-shaped member 18 has a main body portion 18a extending in the radial direction and a tubular portion 18b extending in the longitudinal direction of the inner tube 12 from the inner peripheral side of the main body portion 18a. It has a letter shape. As shown in FIG. 8, the ring-shaped member 18 is attached to the inner tube 12 so that the main body portion 18a side is on the flange portion 12a side. The flange portion 12a side of the main body portion 18a is a flat surface extending in the radial direction, similarly to the flange portion 12a, and a tapered surface 18c is formed on the side opposite to the flange portion 12a of the main body portion 18a toward the outer peripheral side. Has been. That is, the tapered surface 18c is formed so that the thickness of the main body portion 18a decreases toward the outer peripheral side. An annular groove 18d into which an O-ring, an annular packing or the like can be inserted is formed on the surface of the main body 18a of the ring-shaped member 18 on the flange 12a side. When the flange 12a is formed by flaring, the accuracy of the flange 12a may not be so high. In such a case, leakage between the flange portion 12a and the ring-shaped member 18 can be effectively prevented by an O-ring or an annular packing inserted into the annular groove 18d. The ring-shaped member 18 is preferably in the shape of a rotating body. Further, as described above, the spacer 16 and the ring-shaped member 18 may be fixed by attaching the end portion of the tubular portion 18 b opposite to the main body portion 18 a to the recess portion 16 a of the spacer 16.

リング状部材１８の材質は、例えば、金属であってもよく、樹脂であってもよい。金属としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム合金などを挙げることができる。また、樹脂としては、例えば、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックなどを挙げることができる。なお、例えば、リング状部材１８とスペーサ１６との材質が共に同じ樹脂である場合には、両者は一体に構成されてもよい。   The material of the ring-shaped member 18 may be metal or resin, for example. Examples of the metal include stainless steel and aluminum alloy. Examples of the resin include engineering plastics and super engineering plastics. For example, when the material of the ring-shaped member 18 and the spacer 16 is the same resin, the two may be formed integrally.

次に、リング付き配管１０の製造方法について簡単に説明する。まず、２個のスペーサ１６と、２個のリング状部材１８に、鍔部１２ａの形成されていない内管１２を通す。なお、その２個のリング状部材１８の環状溝１８ｄには、それぞれＯリングや環状パッキン等が挿入されているものとする。その後、フレア加工などによって内管１２の両端にそれぞれ鍔部１２ａを形成し、スペーサ１６の窪み部１６ａにリング状部材１８の管状部１８ｂ側の端部を固定する。なお、スペーサ１６とリング状部材１８とは、あらかじめ固定されていてもよい。スペーサ１６の取り付けられた２個のリング状部材１８を、それぞれ内管１２の両端の鍔部１２ａ側に寄せた状態で、内管１２の本体部分の周囲に断熱材２０を配置し、その断熱材２０の周囲に外管１４を配置する。そして、２個のリング状部材１８をそれぞれ鍔部１２ａに押しつけた状態で、外管１４の両端部にそれぞれスペーサ１６を固定することによって、リング付き配管１０が構成される。   Next, the manufacturing method of the pipe 10 with a ring is demonstrated easily. First, the inner tube 12 in which the flange portion 12a is not formed is passed through the two spacers 16 and the two ring-shaped members 18. It is assumed that an O-ring, an annular packing, and the like are inserted into the annular grooves 18d of the two ring-shaped members 18, respectively. Thereafter, flanges 12 a are formed at both ends of the inner tube 12 by flare processing or the like, and the end of the ring-shaped member 18 on the tubular portion 18 b side is fixed to the recess 16 a of the spacer 16. The spacer 16 and the ring-shaped member 18 may be fixed in advance. A heat insulating material 20 is arranged around the main body portion of the inner tube 12 in a state in which the two ring-shaped members 18 to which the spacers 16 are attached are moved toward the flanges 12a at both ends of the inner tube 12, respectively. An outer tube 14 is disposed around the material 20. And the pipe 10 with a ring is comprised by fixing the spacer 16 to the both ends of the outer pipe | tube 14, respectively, in the state which pressed the two ring-shaped members 18 against the collar part 12a.

内管１２及び外管１４をステンレス鋼管として、断熱材２０を真空断熱材としたリング付き配管１０は、従来のＳＧＰ管をグラスウールで断熱した同程度の強度の配管と比較して、直径をより小さくすることができ、重量をより軽くすることができ、断熱性能をより向上させることができるようになる。したがって、リング付き配管１０は、例えば、冷暖房システムや給湯システムにおいて、５〜７５℃程度の温度の水が流通する冷温水配管として好適である。また、ＳＧＰ管は厚いため重たく、径が大きくなると人が運ぶことができず、通常、機械を用いて配置することになるが、厚さが２ｍｍ以下のステンレス鋼管の内管１２及び外管１４を用いたリング付き配管１０は、ＳＧＰ管と比較して軽量であるため、径が大きくても、手作業で運ぶことができ得ることになり、施工時の作業性が向上することになる。   The pipe 10 with a ring in which the inner pipe 12 and the outer pipe 14 are stainless steel pipes and the heat insulating material 20 is a vacuum heat insulating material has a diameter larger than that of a pipe of the same strength obtained by insulating a conventional SGP pipe with glass wool. It can be made smaller, the weight can be further reduced, and the heat insulation performance can be further improved. Therefore, the pipe 10 with a ring is suitable as a cold / hot water pipe through which water having a temperature of about 5 to 75 ° C. flows, for example, in an air conditioning system or a hot water supply system. Further, since the SGP pipe is thick and heavy, it cannot be carried by a person when the diameter increases, and is usually arranged by using a machine. However, the inner pipe 12 and the outer pipe 14 are stainless steel pipes having a thickness of 2 mm or less. Since the pipe 10 with a ring using is lighter than the SGP pipe, it can be carried manually even if the diameter is large, and the workability at the time of construction is improved.

次に、管継手３０について説明する。シール体４２は、第一の材質の第一環状盤４６と、第二の材質の第二環状盤４８とが、第二環状盤４８が両側となるように積層された積層構造を有している。第二の材質は、第一の材質より軟質なものである。なお、シール体４２が可撓性を有するようにするため、第二の材質は、弾性を有することが好適である。第一の材質は、例えば、金属や高強度の樹脂などであってもよい。第二の材質は、例えば、ゴムや柔軟性を有する樹脂などであってもよい。金属としては、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム合金、銅合金などを挙げることができる。高強度の樹脂としては、例えば、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックなどを挙げることができる。ゴムは、例えば、合成ゴムやエラストマー類などであってもよい。また、ゴムとしては、例えば、弾性のあるエチレン・プロピレンゴム（EPDM）、クロロプレンゴム（CR）、ブチルゴム（IIR）、スチレンゴム（SBR）、ニトリルゴム（NBR）、チオコール（T）、エテレン・酢酸ビニルゴム（EVA）、フッ素ゴム、ポリウレタンゴム、シリコーンゴムなどを挙げることができる。柔軟性を有する樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などを挙げることができる。また、シール体４２が複数の第一環状盤４６を有する場合に、各第一環状盤４６の材質は同じであってもよく、または異なっていてもよい。第二環状盤４８についても同様である。   Next, the pipe joint 30 will be described. The seal body 42 has a laminated structure in which a first annular disc 46 made of a first material and a second annular disc 48 made of a second material are laminated so that the second annular disc 48 is on both sides. Yes. The second material is softer than the first material. In order to make the sealing body 42 flexible, it is preferable that the second material has elasticity. The first material may be, for example, a metal or a high-strength resin. The second material may be, for example, rubber or a flexible resin. Examples of the metal include stainless steel, carbon steel, aluminum alloy, and copper alloy. Examples of the high-strength resin include engineering plastics and super engineering plastics. The rubber may be, for example, synthetic rubber or elastomers. Examples of rubber include elastic ethylene / propylene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), styrene rubber (SBR), nitrile rubber (NBR), thiocol (T), etherene / acetic acid Examples include vinyl rubber (EVA), fluorine rubber, polyurethane rubber, and silicone rubber. Examples of the resin having flexibility include a low density polyethylene resin and a polypropylene resin. Further, when the seal body 42 has a plurality of first annular disks 46, the material of each first annular disk 46 may be the same or different. The same applies to the second annular disk 48.

第一環状盤４６及び第二環状盤４８は、それぞれ厚さ以外は同形状であることが好適である。第一環状盤４６及び第二環状盤４８はそれぞれ、図１２で示されるように、同心円状に中心部をくり貫いた所定の厚みを有する円板の環状体形状である。シール体４２において、第一環状盤４６及び第二環状盤４８は、両端が第二環状盤４８となるように、交互に積層された積層構造となっている。図１２等では、シール体４２が、４個の第一環状盤４６と、５個の第二環状盤４８とを備える場合について示しているが、それらの個数は問わない。例えば、シール体４２は、１個の第一環状盤４６と、その両側に配置された２個の第二環状盤４８とを備えたものであってもよく、交互に積層された、２個の第一環状盤４６と、３個の第二環状盤４８とを備えたものであってもよく、交互に積層された、３個以上の第一環状盤４６と、４個以上の第二環状盤４８とを備えたものであってもよい。第一環状盤４６及び第二環状盤４８は、同軸に積層されることが好適である。したがって、シール体４２も、通常、円筒形状となる。   The first annular disc 46 and the second annular disc 48 are each preferably the same shape except for the thickness. As shown in FIG. 12, each of the first annular disc 46 and the second annular disc 48 is a disc annular body shape having a predetermined thickness concentrically cut through the center. In the seal body 42, the first annular disk 46 and the second annular disk 48 have a laminated structure in which the both ends are the second annular disk 48 and are alternately laminated. In FIG. 12 and the like, the case where the seal body 42 includes four first annular disks 46 and five second annular disks 48 is shown, but the number thereof is not limited. For example, the seal body 42 may include one first annular disc 46 and two second annular discs 48 arranged on both sides thereof, and two alternately stacked two discs. The first annular disc 46 and three second annular discs 48 may be provided, and the three or more first annular discs 46 and the four or more second annular discs 46 stacked alternately. An annular disk 48 may be provided. The first annular disc 46 and the second annular disc 48 are preferably laminated coaxially. Therefore, the seal body 42 is also generally cylindrical.

なお、通常、第一環状盤４６の厚さの方が、第二環状盤４８の厚さよりも薄いが、そうでなくてもよい。また、シール体４２が複数の第一環状盤４６を有する場合に、各第一環状盤４６の厚さは同じであってもよく、または異なっていてもよい。第二環状盤４８についても同様である。   Normally, the thickness of the first annular disc 46 is thinner than the thickness of the second annular disc 48, but this need not be the case. Further, when the seal body 42 has a plurality of first annular disks 46, the thickness of each first annular disk 46 may be the same or different. The same applies to the second annular disk 48.

また、第一及び第二環状盤４６，４８の外径は、例えば、図３で示されるように、鍔部１２ａの外径よりも僅かに大きくてもよい。また、第一及び第二環状盤４６，４８の内径は、例えば、図３で示されるように、内管１２の内径よりも僅かに大きくてもよい。   Further, the outer diameters of the first and second annular disks 46 and 48 may be slightly larger than the outer diameter of the flange portion 12a as shown in FIG. 3, for example. Further, the inner diameters of the first and second annular disks 46 and 48 may be slightly larger than the inner diameter of the inner tube 12, for example, as shown in FIG.

また、シール体４２において、接している環状盤同士は、固定されていないことが好適である。管継手３０によって連結されたリング付き配管１０が中心軸に対して回転したとしても、その回転を複数の環状盤が少しずつ回転することによって吸収することができるようにするためである。   Moreover, in the sealing body 42, it is suitable that the annular discs which are in contact are not fixed. This is because even when the ring-equipped pipe 10 connected by the pipe joint 30 rotates with respect to the central axis, the rotation can be absorbed by the plurality of annular discs rotating little by little.

筒状部材４４は、シール体４２の外周面を取り囲む部材である。筒状部材４４の材質は、第一の材質より軟質である。なお、筒状部材４４の材質は、例えば、ゴムや柔軟性を有する樹脂などであってもよく、第二環状盤４８と同じであってもよく、異なっていてもよい。ゴムや柔軟性を有する樹脂の例示は、上記のとおりである。また、第二環状盤４８と同様に、筒状部材４４の材質も、弾性を有することが好適である。   The cylindrical member 44 is a member that surrounds the outer peripheral surface of the seal body 42. The material of the cylindrical member 44 is softer than the first material. The material of the cylindrical member 44 may be, for example, rubber or flexible resin, and may be the same as or different from the second annular disk 48. Examples of rubber and flexible resin are as described above. Further, similarly to the second annular disk 48, the material of the cylindrical member 44 is also preferably elastic.

図１０，図１１で示されるように、筒状部材４４の両端には、内周側に突出した環状の突出部４４ａが設けられている。筒状部材４４の両側にそれぞれ突出部４４ａが形成されていることによって、筒状部材４４の内周面には、環状の凹部４４ｂが形成されることになり、その凹部４４ｂにシール体４２が嵌め込まれることによってシール部材３２が構成される。なお、突出部４４ａの内径は、内管１２の鍔部１２ａの外径より大きく、またリング状部材１８の本体部１８ａの外径より大きいことが好適である。シール部材３２の端部に、リング付き配管１０の端部が当接する際に、鍔部１２ａや本体部１８ａが、シール体４２の端面（すなわち、シール体４２の端部の第二環状盤４８の表面）に直接当接するようにするためである。   As shown in FIGS. 10 and 11, at both ends of the cylindrical member 44, annular projecting portions 44 a that project toward the inner peripheral side are provided. By forming the protruding portions 44a on both sides of the cylindrical member 44, an annular concave portion 44b is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical member 44, and the sealing body 42 is formed in the concave portion 44b. The seal member 32 is configured by being fitted. In addition, it is preferable that the inner diameter of the protruding portion 44 a is larger than the outer diameter of the flange portion 12 a of the inner tube 12 and larger than the outer diameter of the main body portion 18 a of the ring-shaped member 18. When the end of the pipe 10 with a ring comes into contact with the end of the seal member 32, the flange 12 a and the main body 18 a are attached to the end surface of the seal body 42 (that is, the second annular disc 48 at the end of the seal body 42). This is because it is in direct contact with the surface.

図７を参照して、円弧状のクランプ片５２の内側には、シール部材３２の両端に、それぞれ同軸となるように端部が当接した２個のリング付き配管１０におけるテーパ面１８ｃにそれぞれ係合するテーパ溝（クランプ溝）５２ｂが形成されている。テーパ溝５２ｂの両側には、それぞれテーパ面５２ｄが周方向に沿って存在する。両側にテーパ面５２ｄが存在することにより、テーパ溝５２ｂの幅は、内周側ほど大きくなっている。図３で示されるように、テーパ溝５２ｂの底部側（外周側）の幅は、シール部材３２の幅と略同じになっていることが好適である。また、２個のクランプ片５２を締付手段５４によって締め付けた際に、その２個のクランプ片５２のテーパ溝５２ｂの内径は、シール部材３２の外径と略同じになっていることが好適である。クランプ３４によって、シール部材３２を介して２個のリング付き配管１０を連結させる際には、そのテーパ面５２ｄと、リング付き配管１０のテーパ面１８ｃとが接触することになる。本実施の形態では、クランプ３４が有するクランプ片５２の個数が２個である場合について主に説明するが、クランプ３４は、３個以上のクランプ片５２を有していてもよい。   Referring to FIG. 7, on the inner side of the arc-shaped clamp piece 52, the taper surfaces 18 c of the two pipes 10 with rings that are in contact with both ends of the seal member 32 so as to be coaxial, respectively. An engaging taper groove (clamp groove) 52b is formed. On both sides of the tapered groove 52b, there are tapered surfaces 52d along the circumferential direction. Due to the presence of the tapered surfaces 52d on both sides, the width of the tapered groove 52b increases toward the inner peripheral side. As shown in FIG. 3, the width on the bottom side (outer peripheral side) of the tapered groove 52 b is preferably substantially the same as the width of the seal member 32. Further, when the two clamp pieces 52 are fastened by the fastening means 54, the inner diameters of the tapered grooves 52b of the two clamp pieces 52 are preferably substantially the same as the outer diameter of the seal member 32. It is. When the two pipes 10 with a ring are connected via the seal member 32 by the clamp 34, the tapered surface 52d and the tapered surface 18c of the pipe 10 with a ring come into contact with each other. In the present embodiment, the case where the number of the clamp pieces 52 included in the clamp 34 is two will be mainly described. However, the clamp 34 may include three or more clamp pieces 52.

クランプ片５２の両端側には、それぞれ突状部５２ａが設けられており、突状部５２ａにはボルト孔５２ｃが設けられている。
クランプ片５２の材質は、例えば、金属であってもよい。金属としては、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム合金、鉄系（Ｆｅ）、白金、銅、マグネシウム系などを挙げることができる。 Protruding portions 52a are provided on both ends of the clamp piece 52, and bolt holes 52c are provided in the protruding portions 52a.
The material of the clamp piece 52 may be a metal, for example. Examples of the metal include stainless steel, carbon steel, aluminum alloy, iron (Fe), platinum, copper, and magnesium.

図４を参照して、２個のクランプ片５２は、テーパ溝５２ｂが対向するように２個のリング付き配管１０の連結部分に装着され、締付手段５４によって締め付けられる。締付手段５４は、ボルト５４ａと、ナット５４ｂとを有しており、ボルト５４ａは、２個のクランプ片５２の一端において、突状部５２ａに設けられたボルト孔５２ｃに挿通されてナット５４ｂによって締め付けられる。２個のクランプ片５２の他端側も同様に、ボルト５４ａとナット５４ｂによって締め付けられる。その結果、２個のクランプ片５２は、リング状部材１８のテーパ面１８ｃにテーパ溝５２ｂが係合するように組み付けられ、締付手段５４によって、テーパ溝５２ｂのテーパ面５２ｄが、リング状部材１８のテーパ面１８ｃに圧接するように２個のクランプ片５２が締め付けられる。そして、リング状部材１８のテーパ面１８ｃが楔のように作用することによって、連結部分において、２個のリング付き配管１０の突き合わされた端部がシール部材３２に強固に密着された状態で、２個のリング付き配管１０と、シール部材３２とが連結固定されることになる。   Referring to FIG. 4, the two clamp pieces 52 are mounted on the connecting portions of the two pipes 10 with rings so that the tapered grooves 52 b face each other, and are tightened by the tightening means 54. The tightening means 54 includes a bolt 54a and a nut 54b. The bolt 54a is inserted into a bolt hole 52c provided in the protruding portion 52a at one end of the two clamp pieces 52, and the nut 54b. Tightened by. Similarly, the other end sides of the two clamp pieces 52 are fastened by bolts 54a and nuts 54b. As a result, the two clamp pieces 52 are assembled so that the taper groove 52b engages with the taper surface 18c of the ring-shaped member 18, and the tightening means 54 causes the taper surface 52d of the taper groove 52b to become the ring-shaped member. The two clamp pieces 52 are tightened so as to be in pressure contact with the 18 tapered surfaces 18c. Then, by the taper surface 18c of the ring-shaped member 18 acting like a wedge, at the connecting portion, the abutted end portions of the two pipes 10 with a ring are in close contact with the seal member 32, The two pipes with rings 10 and the seal member 32 are connected and fixed.

なお、クランプ３４の構成は、図４に示されるものでなくてもよい。例えば、２個のクランプ片５２の一端側は、ヒンジ等を介して連結されており、他端側のみが、ボルト５４ａやナット５４ｂによって締め付けられる構成となっていてもよい。また、ナット５４ｂに代えて、蝶ナットが用いられてもよい。蝶ナットを用いることで、工具を用いることなく、締付手段５４によって２個のクランプ片５２を締め付けることができるようになる。また、クランプ３４においても、断熱を行うようにしてもよい。具体的には、クランプ片５２のクランプ溝５２ｂと外周面との間などに、真空層を設けてもよく、真空断熱材等の断熱材を配置してもよい。   The configuration of the clamp 34 may not be as shown in FIG. For example, one end side of the two clamp pieces 52 may be connected via a hinge or the like, and only the other end side may be tightened by a bolt 54a or a nut 54b. Further, a wing nut may be used instead of the nut 54b. By using the wing nut, the two clamping pieces 52 can be tightened by the tightening means 54 without using a tool. Also, the clamp 34 may be insulated. Specifically, a vacuum layer may be provided between the clamp groove 52b of the clamp piece 52 and the outer peripheral surface, or a heat insulating material such as a vacuum heat insulating material may be disposed.

次に、管継手３０のシール部材３２の製造方法について簡単に説明する。まず、第一環状盤４６及び第二環状盤４８を、第二環状盤４８が両端となるように交互に積層することによってシール体４２を構成する。次に、そのシール体４２を筒状部材４４の凹部４４ｂに嵌め込むことによって、シール部材３２を製造することができる。   Next, a method for manufacturing the seal member 32 of the pipe joint 30 will be briefly described. First, the seal body 42 is configured by alternately laminating the first annular disc 46 and the second annular disc 48 so that the second annular disc 48 is at both ends. Next, the seal member 32 can be manufactured by fitting the seal body 42 into the recess 44 b of the cylindrical member 44.

次に、配管システム１００の製造方法について簡単に説明する。
まず、２個のリング付き配管１０を、鍔部１２ａが、シール部材３２の両端、好ましくはシール体４２の両環状面にそれぞれ当接するように突き合わせる。その際に、２個のリング付き配管１０、及びシール部材３２の各中心軸は、一直線状になっていることが好適である。 Next, a manufacturing method of the piping system 100 will be briefly described.
First, the two ring-attached pipes 10 are abutted so that the flange 12a abuts both ends of the seal member 32, preferably both annular surfaces of the seal body 42, respectively. At that time, it is preferable that the central rings of the two pipes 10 with rings and the seal member 32 are in a straight line.

その後、シール部材３２の両端側に存在する各リング状部材１８のテーパ面１８ｃが、２個のクランプ片５２の内側に形成されたテーパ溝５２ｂに係合するように、２個のクランプ片５２を２個のリング付き配管１０の連結部分に装着する。そして、テーパ溝５２ｂがテーパ面１８ｃに圧接するように、２個のクランプ片５２を２個の締付手段５４によってそれぞれ締め付ける。このようにして、クランプ３４によって２個のリング付き配管１０がシール部材３２を介して連結されることになり、配管システム１００を構成することができる。複数の管継手３０を有する配管システム１００では、複数のシール部材３２を介して複数のリング付き配管１０が連結されることになるため、リング付き配管１０の偏心や傾き、せん断によりよく対応することができるようになる。   Thereafter, the two clamp pieces 52 are arranged so that the tapered surfaces 18 c of the ring-shaped members 18 existing on both ends of the seal member 32 engage with tapered grooves 52 b formed inside the two clamp pieces 52. Is attached to the connecting portion of the two pipes 10 with rings. Then, the two clamp pieces 52 are respectively tightened by the two tightening means 54 so that the tapered groove 52b is pressed against the tapered surface 18c. In this way, the two pipes 10 with a ring are connected via the seal member 32 by the clamp 34, and the pipe system 100 can be configured. In the piping system 100 having a plurality of pipe joints 30, a plurality of pipes with rings 10 are connected via a plurality of seal members 32, so that the pipe system with rings 10 can cope better with eccentricity, inclination, and shearing. Will be able to.

なお、配管システム１００は、クランプ３４の箇所で支持されてもよい。そのため、例えば、クランプ３４を、配管システム１００を支持する支持部材（図示せず）に接続するようにしてもよい。例えば、図１３で示されるように、長いボルト５４ａを用いて、そのボルト５４ａの先端を、床や壁、天井等に設けられた支持部材に接続するようにしてもよい。または、クランプ３４に、バンド等を装着し、そのバンド等を支持部材によって床や壁、天井等に連結させることによって、クランプ３４を、支持部材に接続させるようにしてもよい。このように、クランプ３４の箇所で配管システム１００を支持することによって、リング付き配管１０と支持部材とが、シール部材３２を介して接続されることになり、リング付き配管１０側と支持部材側との間の振動の伝達が低減されることになる。その結果、例えば、リング付き配管１０側の振動が、床や壁などに伝わりにくいことになり、また、床や壁の振動が、リング付き配管１０側に伝わりにくいことになる。また、クランプ３４の位置を強固に固定したとしても、シール部材３２が存在することによって、リング付き配管１０の伸縮を吸収できることになり、配管システム１００の高精度な位置決めと、リング付き配管１０の伸縮への対応とを両立することができるようになる。   The piping system 100 may be supported at the location of the clamp 34. Therefore, for example, the clamp 34 may be connected to a support member (not shown) that supports the piping system 100. For example, as shown in FIG. 13, a long bolt 54a may be used to connect the tip of the bolt 54a to a support member provided on the floor, wall, ceiling, or the like. Alternatively, the clamp 34 may be connected to the support member by attaching a band or the like to the clamp 34 and connecting the band or the like to the floor, wall, ceiling, or the like by the support member. Thus, by supporting the piping system 100 at the location of the clamp 34, the ring-equipped pipe 10 and the support member are connected via the seal member 32, and the ring-equipped pipe 10 side and the support member side are connected. The transmission of vibration between the two is reduced. As a result, for example, vibration on the pipe with ring 10 side is not easily transmitted to the floor or wall, and vibration on the floor or wall is not easily transmitted to the pipe 10 with ring. Even if the position of the clamp 34 is firmly fixed, the expansion and contraction of the pipe 10 with the ring can be absorbed by the presence of the seal member 32, so that the piping system 100 can be positioned with high accuracy and the pipe 10 with the ring can be positioned. It becomes possible to achieve both expansion and contraction.

（耐圧性能試験）
本実施の形態における配管システム１００について、耐圧性能試験を行った。本試験では、それぞれリング状部材１８が遊嵌された２個の内管１２を、上記のように、管継手３０によって連結し、両内管１２の管継手３０と反対側の端部は、それぞれ別の継手で固定した。その２個の内管１２の長さは、それぞれ３００ｍｍとした。内管１２としては、ステンレス鋼製（ＳＵＳ３０４）の直径が１１４．３ｍｍ、厚さが１．２ｍｍのものを用いた。管継手３０のシール体４２としては、ステンレス鋼製の４個の第一環状盤４６と、ゴム製の５個の第二環状盤４８とを交互に積層したものを用いた。なお、本試験は、耐圧性能の確認を目的としているため、外管１４、スペーサ１６、及び断熱材２０は装着しなかった。 (Pressure resistance test)
With respect to the piping system 100 in the present embodiment, a pressure resistance performance test was performed. In this test, the two inner pipes 12 each having the ring-shaped member 18 loosely connected thereto are connected by the pipe joint 30 as described above, and the ends of both the inner pipes 12 opposite to the pipe joint 30 are Each was fixed with a separate joint. The lengths of the two inner tubes 12 were each 300 mm. As the inner tube 12, a stainless steel (SUS304) having a diameter of 114.3 mm and a thickness of 1.2 mm was used. As the sealing body 42 of the pipe joint 30, a structure in which four first annular discs 46 made of stainless steel and five second annular discs 48 made of rubber are alternately laminated. In addition, since this test aims at confirmation of pressure | voltage resistant performance, the outer tube | pipe 14, the spacer 16, and the heat insulating material 20 were not mounted | worn.

気温２０℃の環境において、２０℃の水を上記のように連結された２個の内管１２に満たして、０．５ＭＰａから順番に０．５ＭＰａごとに加圧を行い、各圧力において３分間保持して漏水を確認した。すなわち、本試験では、０．５ＭＰａ、１ＭＰａ、１．５ＭＰａ、２ＭＰａ、２．５ＭＰａ、３ＭＰａ、３．５ＭＰａ、４ＭＰａのそれぞれについて漏水を確認したが、すべての圧力において漏水はなかった。なお、例えば、ＪＩＳ規格では、ＳＧＰ管（JIS G 3452）について、ＦＳＧＰの継手（JIS B 2311）について、ＳＵ管（JIS G 3448）について、それぞれ２．５ＭＰａで５秒間以上、保持できることが求められており、ＳＵ管の継手（JIS B 2309）について、３．５ＭＰａで１分間以上、保持できることが求められている。また、ＪＰＦＡ（日本金属継手協会）の規格では、ＬＪ−１０Ｋの配管用ステンレス鋼製スタブエンド（JPF SP 001）について、２ＭＰａで３分間以上、保持できることが求められている。その観点からは、管継手３０によって連結された内管１２は、十分な耐圧性能を有していることが確認されたことになる。   In an environment with a temperature of 20 ° C., 20 ° C. water is filled in the two inner pipes 12 connected as described above, and pressurization is performed every 0.5 MPa in order from 0.5 MPa, and at each pressure for 3 minutes. The leakage was confirmed by holding. That is, in this test, water leakage was confirmed for each of 0.5 MPa, 1 MPa, 1.5 MPa, 2 MPa, 2.5 MPa, 3 MPa, 3.5 MPa, and 4 MPa, but there was no water leakage at all pressures. For example, the JIS standard requires that the SGP pipe (JIS G 3452), the FSGP joint (JIS B 2311), and the SU pipe (JIS G 3448) can be held at 2.5 MPa for 5 seconds or more, respectively. Therefore, the SU pipe joint (JIS B 2309) is required to be held at 3.5 MPa for 1 minute or longer. Further, JPFA (Japan Metal Joint Association) standards require that LJ-10K stainless steel stub end (JPF SP 001) for piping can be held at 2 MPa for 3 minutes or more. From this point of view, it was confirmed that the inner pipe 12 connected by the pipe joint 30 has sufficient pressure resistance performance.

なお、継手部分での漏れは、次のように防止できていると考えられる。まず、シール部材３２の両側に当接している内管１２の鍔部１２ａが、クランプ３４によって、シール部材３２の両端の第二環状盤４８に押しつけられている。そのため、鍔部１２ａとシール部材３２との間からの漏れが防止されることになる。また、内圧が上がると第二環状盤４８が外側に押し出されるが、そのことによって、第二環状盤４８の外周側が、筒状部材４４の内周側に強く密接することになり、第二環状盤４８と筒状部材４４との間からの漏れが防止される。また、図３で示されるように、筒状部材４４の突出部４４ａの端部が、リング状部材１８のテーパ面１８ｃとクランプ片５２のテーパ面５２ｄとの接触箇所に位置している場合には、内圧の上昇に応じて筒状部材４４が押され、突出部４４ａの端部が、テーパ面１８ｃとテーパ面５２ｄと接触箇所の一端側を塞ぐようになるため、テーパ面１８ｃとテーパ面５２ｄとの間からの漏れが防止される。さらに、Ｏリングなどが環状溝１８ｄに挿入されているリング状部材１８が、クランプ３４によって内管１２の鍔部１２ａに押しつけられているため、リング状部材１８と内管１２の鍔部１２ａとの間からの漏れが防止されることになる。   In addition, it is thought that the leak in a joint part has been prevented as follows. First, the flange portion 12 a of the inner tube 12 that is in contact with both sides of the seal member 32 is pressed against the second annular disks 48 at both ends of the seal member 32 by the clamps 34. Therefore, leakage from between the flange 12a and the seal member 32 is prevented. Further, when the internal pressure rises, the second annular disc 48 is pushed out. As a result, the outer peripheral side of the second annular disc 48 is strongly in close contact with the inner peripheral side of the cylindrical member 44, and the second annular disc 48 is pushed. Leakage from between the board 48 and the cylindrical member 44 is prevented. Further, as shown in FIG. 3, when the end of the protruding portion 44 a of the cylindrical member 44 is located at a contact location between the tapered surface 18 c of the ring-shaped member 18 and the tapered surface 52 d of the clamp piece 52. The cylindrical member 44 is pushed in response to the increase in internal pressure, and the end of the protruding portion 44a closes the tapered surface 18c, the tapered surface 52d, and one end of the contact portion. Leakage from between 52d is prevented. Furthermore, since the ring-shaped member 18 in which an O-ring or the like is inserted into the annular groove 18d is pressed against the flange 12a of the inner tube 12 by the clamp 34, the ring-shaped member 18 and the flange 12a of the inner tube 12 Leakage between the gaps is prevented.

以上のように、本実施の形態による管継手３０及びシール部材３２によれば、第一環状盤４６によってシール体４２の強度を向上させることができ、また、第二環状盤４８によってシール体４２が可撓性を有するようにすることができる。また、リング付き配管１０を連結する際には、シール部材３２の端部に連結対象のリング付き配管１０の端部が当接することになるため、連結されたリング付き配管１０が中心軸に対して回転したとしても、その回転を複数の環状盤が少しずつ回転することによって吸収することができ、連結されたリング付き配管１０の回転にも対応することができるようになる。また、シール部材３２が筒状部材４４を有することによって、複数の第一及び第二環状盤４６，４８をまとめることができ、連結対象のリング付き配管１０の端部をシール部材３２に当接させる際に、複数の環状盤がばらばらになることを防止でき、配管の連結時の作業性を向上させることができる。また、第一及び第二環状盤４６，４８の外周側に筒状部材４４が存在することによって、環状盤の積層構造部分において内周側から外周側に流体等が漏れることを防止することができ、シール部材３２のシール性をより向上できるようになる。   As described above, according to the pipe joint 30 and the seal member 32 according to the present embodiment, the strength of the seal body 42 can be improved by the first annular disk 46, and the seal body 42 is improved by the second annular disk 48. Can be flexible. Further, when the pipe 10 with a ring is connected, the end of the pipe 10 with a ring to be connected comes into contact with the end of the seal member 32. Even if it rotates, the rotation can be absorbed by rotating a plurality of annular discs little by little, and the rotation of the pipes 10 with the ring connected can be accommodated. Further, since the sealing member 32 includes the cylindrical member 44, the plurality of first and second annular discs 46 and 48 can be integrated, and the end of the pipe 10 with the ring to be connected comes into contact with the sealing member 32. In doing so, it is possible to prevent the plurality of annular discs from being separated, and to improve workability when connecting the pipes. Further, the presence of the cylindrical member 44 on the outer peripheral side of the first and second annular discs 46 and 48 can prevent fluid and the like from leaking from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the laminated structure portion of the annular disc. Thus, the sealing performance of the seal member 32 can be further improved.

また、本実施の形態では、スペーサ１６がリング状部材１８に固定される場合について説明したが、そうでなくてもよい。図１４で示されるように、スペーサ１６は、内管１２及び外管１４にそれぞれ固定されており、リング状部材１８は、内管１２、外管１４、及びスペーサ１６のいずれにも固定されていなくてもよい。なお、図１４は、図３と同様に、図２におけるIII−III線断面図である。この場合には、リング状部材１８は、本体部１８ａのみを有するものであってもよく、または、管状部１８ｂをも有していてもよい。本体部１８ａの鍔部１２ａと反対側にテーパ面１８ｃが設けられていることなどは、上記説明と同様である。   Moreover, although the case where the spacer 16 is fixed to the ring-shaped member 18 has been described in the present embodiment, this need not be the case. As shown in FIG. 14, the spacer 16 is fixed to the inner tube 12 and the outer tube 14, respectively, and the ring-shaped member 18 is fixed to any of the inner tube 12, the outer tube 14, and the spacer 16. It does not have to be. 14 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, similarly to FIG. In this case, the ring-shaped member 18 may have only the main body portion 18a, or may have the tubular portion 18b. The tapered surface 18c is provided on the opposite side of the main body portion 18a from the flange portion 12a, and the same as described above.

また、外管１４とスペーサ１６とがネジ止めによって固定される場合について説明したが、その際には、例えば、図１５で示されるように、スペーサ１６にネジ穴１６ｂが設けられ、そのネジ穴１６ｂを用いて外管１４とスペーサ１６とがネジ止めされてもよい。図１５（ａ）は、ネジ穴１６ｂの設けられたスペーサ１６の正面図であり、図１５（ｂ）は、そのスペーサ１６の側面図であり、図１５（ｃ）は、そのスペーサ１６に外管１４がネジ止めされた状態を示す外観図である。ネジ穴１６ｂは、例えば、樹脂等のスペーサ１６にインサートナットを埋め込むことによって設けられてもよい。また、各ネジ穴１６ｂに対応する外管１４の位置には、ネジ１６ｃの軸が挿通される孔が設けられてもよい。そして、図１５（ｃ）で示されるように、外管１４の外周側から、ネジ穴１６ｂにネジ１６ｃを挿入して締め付けることによって、外管１４とスペーサ１６とが固定されてもよい。なお、図１５（ｃ）では、内管１２やリング状部材１８、断熱材２０は、図示を省略している。   Further, the case where the outer tube 14 and the spacer 16 are fixed by screwing has been described. In this case, for example, as shown in FIG. 15, the spacer 16 is provided with a screw hole 16b, and the screw hole The outer tube 14 and the spacer 16 may be screwed using 16b. 15A is a front view of the spacer 16 provided with the screw hole 16b, FIG. 15B is a side view of the spacer 16, and FIG. It is an external view which shows the state by which the pipe | tube 14 was screwed. The screw hole 16b may be provided, for example, by embedding an insert nut in the spacer 16 made of resin or the like. Further, a hole through which the shaft of the screw 16c is inserted may be provided at the position of the outer tube 14 corresponding to each screw hole 16b. Then, as shown in FIG. 15C, the outer tube 14 and the spacer 16 may be fixed by inserting and tightening the screw 16 c into the screw hole 16 b from the outer peripheral side of the outer tube 14. In addition, in FIG.15 (c), the inner tube 12, the ring-shaped member 18, and the heat insulating material 20 are abbreviate | omitting illustration.

また、本実施の形態では、筒状部材４４の両端に突出部４４ａが設けられている場合について説明したが、筒状部材４４は、それらの突出部４４ａを有しないものであってもよい。その場合には、筒状部材４４は、外周側と共に、内周側も均一な径となってもよい。また、突出部４４ａを有しない場合には、筒状部材４４の中心軸方向の長さは、例えば、シール体４２の中心軸方向の長さと同じであってもよく、または、それよりも長くてもよい。   Moreover, although the case where the protrusion part 44a was provided in the both ends of the cylindrical member 44 was demonstrated in this Embodiment, the cylindrical member 44 may not have those protrusion parts 44a. In that case, the cylindrical member 44 may have a uniform diameter on the inner peripheral side as well as on the outer peripheral side. Further, when the protrusion 44a is not provided, the length of the cylindrical member 44 in the central axis direction may be the same as or longer than the length of the seal body 42 in the central axis direction, for example. May be.

また、本実施の形態では、シール部材３２が筒状部材４４も有する場合について説明したが、そうでなくてもよい。シール部材３２は、筒状部材４４を有していなくてもよい。その場合であっても、クランプ３４によって２個のリング付き配管１０の端部をそれぞれシール体４２に押しつけるように締め付けることによって、適切に漏れを防止することができる。   Moreover, although the case where the sealing member 32 also has the cylindrical member 44 was demonstrated in this Embodiment, it may not be so. The seal member 32 may not have the cylindrical member 44. Even in such a case, it is possible to appropriately prevent leakage by tightening the end portions of the two pipes with rings 10 against the seal body 42 by the clamps 34.

また、本実施の形態において、図１６の断面図で示されるように、第二環状盤４８の内周面に、所定の長さだけ外周側に延びている環状の溝４８ａを設けてもよい。なお、図１６は、第二環状盤４８の中心軸を含む平面による断面図である。環状の溝４８ａは、第二環状盤４８と同心に設けられていることが好適であり、また、第二環状盤４８の内周面側にのみ開口していることが好適である。また、溝４８ａの外周側には、溝４８よりも幅の広い拡張部４８ｂが溝４８ａに連続して設けられていてもよい。この溝４８ａや拡張部４８ｂが存在することにより、第二環状盤４８の内周側を通過する流体、特に液体は、溝４８ａや拡張部４８ｂに入り込むことになる。そして、液体の圧力が高いほど、そのようになる。その結果、第二環状盤４８は、溝４８ａなどに浸入した液体によって幅方向に膨張することになり、隣接する第一環状盤４６に、より押しつけられることになる。その結果、管継手３０を通過する液体の圧力が高い場合であっても、効果的に漏れを防止することができるようになる。なお、拡張部４８ｂは設けられていなくてもよい。   Further, in the present embodiment, as shown in the cross-sectional view of FIG. 16, an annular groove 48a extending to the outer peripheral side by a predetermined length may be provided on the inner peripheral surface of the second annular disc 48. . FIG. 16 is a cross-sectional view taken along a plane including the central axis of the second annular disc 48. The annular groove 48 a is preferably provided concentrically with the second annular disc 48, and is preferably opened only on the inner peripheral surface side of the second annular disc 48. Further, an extended portion 48b having a width wider than that of the groove 48 may be continuously provided on the outer peripheral side of the groove 48a. Due to the presence of the groove 48a and the extended portion 48b, the fluid, particularly the liquid, that passes through the inner peripheral side of the second annular disk 48 enters the groove 48a and the extended portion 48b. And so is the higher the pressure of the liquid. As a result, the second annular disk 48 expands in the width direction by the liquid that has entered the groove 48a and the like, and is further pressed against the adjacent first annular disk 46. As a result, even when the pressure of the liquid passing through the pipe joint 30 is high, leakage can be effectively prevented. Note that the extension 48b may not be provided.

また、本実施の形態では、リング付き配管１０が二重管である場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。二重管でないリング付き配管１０は、例えば、外管１４、スペーサ１６を有していなくてもよい。また、断熱材２０も有していなくてもよい。その場合には、図１７の断面図で示されるように、リング付き配管１０は、鍔部１２ａが端部に設けられた管１２と、管１２の外側に配置されているリング状部材１８とを有するものであってもよい。なお、図１７は、図３と同様に、図２におけるIII−III線断面図である。   Moreover, in this Embodiment, although the case where the piping 10 with a ring was a double tube was mainly demonstrated, it may not be so. The pipe 10 with a ring that is not a double pipe may not have the outer pipe 14 and the spacer 16, for example. Further, the heat insulating material 20 may not be included. In that case, as shown in the cross-sectional view of FIG. 17, the ring-attached pipe 10 includes a pipe 12 with a flange 12 a provided at an end, and a ring-shaped member 18 disposed outside the pipe 12. It may have. 17 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, similarly to FIG.

また、複数のリング付き配管１０を現場で連結する場合に、連結対象の２個のリング付き配管１０の中心軸が、一直線にならないこともあり得る。例えば、一方のリング付き配管１０の中心軸と、他方のリング付き配管１０の中心軸とが直線から少しずれて斜めになることもある。そのような場合には、例えば、第一環状盤４６及び／または第二環状盤４８として、厚さが、環状盤の外周側の第１の点から、その第１の点と軸対称の第２の点に向かって、テーパ状に薄くなっているものを用いることによって、そのようなずれを吸収するようにしてもよい。シール部材３２において、そのような厚さがテーパ状に変化している環状盤を、１個だけ用いてもよく、２個以上用いてもよい。   Moreover, when connecting the some piping 10 with a ring on-site, the central axis of the piping 10 with two rings 10 to be connected may not become a straight line. For example, the central axis of one pipe 10 with a ring and the central axis of the other pipe 10 with a ring may be slightly deviated from a straight line. In such a case, for example, as the first annular disk 46 and / or the second annular disk 48, the thickness is axisymmetric with respect to the first point from the first point on the outer peripheral side of the annular disk. You may make it absorb such a shift | offset | difference by using what is thinned in the taper shape toward 2 points | pieces. In the sealing member 32, only one annular disk whose thickness changes in a tapered shape may be used, or two or more annular disks may be used.

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible, and it goes without saying that these are also included in the scope of the present invention.

以上より、本発明によるシール部材等によれば、連結された配管の回転に対応できるようになるという効果が得られ、配管の連結に用いられるシール部材や管継手として有用である。   As described above, according to the seal member or the like according to the present invention, the effect of being able to cope with the rotation of the connected pipe is obtained, and it is useful as a seal member or a pipe joint used for connecting pipes.

１０ リング付き配管
１２ 管（内管）
１２ａ 鍔部
１４ 管（外管）
１８ リング状部材
１８ｃ、５２ｄ テーパ面
３０ 管継手
３２ シール部材
３４ クランプ
４２ シール体
４４ 筒状部材
４６ 第一環状盤
４８ 第二環状盤
５２ クランプ片
５２ｂ テーパ溝（クランプ溝）
５４ 締付手段
５４ａ ボルト
５４ｂ ナット
１００ 配管システム 10 Pipe with ring 12 pipe (inner pipe)
12a buttock 14 tube (outer tube)
18 Ring-shaped member 18c, 52d Tapered surface 30 Pipe joint 32 Seal member 34 Clamp 42 Seal body 44 Cylindrical member 46 First annular disk 48 Second annular disk 52 Clamp piece 52b Tapered groove (clamp groove)
54 Tightening means 54a Bolt 54b Nut 100 Piping system

Claims (6)

第一の材質の第一環状盤と、前記第一の材質より軟質である第二の材質の第二環状盤とが、前記第二環状盤が両側となるように積層された積層構造のシール体を備えたシール部材。 A seal having a laminated structure in which a first annular disc made of a first material and a second annular disc made of a second material softer than the first material are laminated so that the second annular disc is on both sides. Seal member provided with a body. 前記第一の材質は金属であり、前記第二の材質はゴムである、請求項１記載のシール部材。 The seal member according to claim 1, wherein the first material is a metal, and the second material is rubber. 前記金属は、ステンレス鋼である、請求項２記載のシール部材。 The seal member according to claim 2, wherein the metal is stainless steel. 前記シール体は、３個以上の第一環状盤と、４個以上の第二環状盤とが交互に積層された積層構造である、請求項１から請求項３のいずれか記載のシール部材。 The seal member according to any one of claims 1 to 3, wherein the seal body has a laminated structure in which three or more first annular discs and four or more second annular discs are alternately laminated. 前記シール体の外周面を取り囲む、前記第一の材質より軟質な材質の筒状部材をさらに備えた、請求項１から請求項４のいずれか記載のシール部材。 The seal member according to any one of claims 1 to 4, further comprising a tubular member made of a softer material than the first material, surrounding the outer peripheral surface of the seal body. ２個のリング付き配管を連結する管継手であって、
請求項１から請求項５のいずれか記載のシール部材と、
前記シール部材の両端側の環状面にそれぞれ２個の前記リング付き配管の端部が当接した状態で当該リング付き配管の端部とシール部材とを締め付けるクランプと、を備え、
前記リング付き配管は、
径方向に広がる鍔部が端部に設けられた管と、
前記管の外径より大きく、前記鍔部の外径より小さい内径を有しており、前記管の外側に配置されているリング状部材と、を備え、
前記リング状部材の前記鍔部と反対側には、外周側に向けてテーパ面が形成されており、
前記クランプは、
前記テーパ面に係合するテーパ溝が内側に形成された円弧状の複数のクランプ片と、
前記テーパ溝が前記テーパ面に圧接されるように、前記複数のクランプ片を締め付ける締付手段と、を有する、管継手。 A pipe joint connecting two pipes with rings,
A sealing member according to any one of claims 1 to 5,
A clamp that tightens the end of the pipe with the ring and the seal member in a state where the ends of the two pipes with the ring are in contact with the annular surfaces on both ends of the seal member,
The pipe with ring is
A pipe with a flange extending in the radial direction provided at the end;
A ring-shaped member having an inner diameter that is larger than the outer diameter of the tube and smaller than the outer diameter of the flange, and is disposed outside the tube;
On the side opposite to the flange portion of the ring-shaped member, a tapered surface is formed toward the outer peripheral side,
The clamp is
A plurality of arc-shaped clamp pieces each having a taper groove that engages with the taper surface;
And a fastening means for fastening the plurality of clamp pieces so that the tapered groove is pressed against the tapered surface.
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