JP2019183894A - 配管継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】第１配管あるいは第２配管がパッキンからずれた場合であっても、第１配管と第２配管の接合部から蒸気が漏洩することはなく、かつハウジングの設置時にパッキンに傷が付くことがない配管継手構造１０を提供する。【解決手段】配管継手構造１０は第１配管１１と第２配管１３との間の接合部１０Ａを囲む分割自在のハウジング２０と、ハウジング２０内に配置されたパッキン１５とを備える。パッキン１５は外側部材４０と一対の内側部材４１，４２とを有し、外側部材４０と一対の内側部材４１，４２との間の間隙内にリング状のコイルバネ４３，４４が設けられている。ハウジング２０とパッキン１５との間に開口部５０Ａを有するガイドリング５０が介在されている。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は蒸気配管用の配管継手構造に係り、とりわけ配管からの蒸気の漏れを防止することができる配管継手構造に関する。

蒸気用の配管には蒸気用の配管継手構造が設置される。このような蒸気用の配管継手構造として、第１配管と第２配管の接合部を外方から囲む分割自在のハウジングと、第１配管と第２配管の接合部と、ハウジングとの間に介在されたテフロン（登録商標）パッキンとを備えたものが知られている。

このような配管継手構造において、上述のように第１配管と第２配管との間の接合部を確実に密封するため、蒸気に耐えることが可能なテフロンパッキンが用いられている。

この場合、第１配管と第２配管の接合部に設けられたテフロンパッキンは、ゴムパッキンと比較して剛性があり、蒸気に耐えることは可能であるが、例えば第１配管と第２配管に曲がり又は芯ずれが生じ、第１配管又は第２配管がテフロンパッキンの中心からずれた場合、このずれに対してテフロンパッキンが追従して変形することはむずかしく、この場合は蒸気が配管継手構造から外方へ漏洩してしまう。またハウジングの設置時にテフロンパッキンに傷が付くことを防止することが求められている。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、第１配管あるいは第２配管がパッキンの中心からずれた場合でも、蒸気が外方へ漏れることがなく、かつハウジングの設置時にパッキンに傷が付くことがない配管継手構造を提供することを目的とする。

本発明は、第１配管と第２配管との間の接合部に配置される配管継手構造において、分割自在のハウジングと、前記ハウジングの内部に介在された円筒状パッキンとを備え、前記ハウジングは分割された複数の分割部分と、前記分割部分間を締め付ける締結手段とを有し、前記ハウジングと前記パッキンとの間に部分的に開口された開口部を有するガイドリングが設けられている、配管継手構造である。

本発明は、前記パッキンは円筒状外側部材と、前記円筒状外側部材の軸線方向両端部に、半径方向内方へ湾曲して設けられ、各々が前記第１配管の外周面および前記第２配管の外周面に当接するとともに、前記外側部材との間で間隙を形成する一対の円筒状内側部材とを有し、前記パッキンの一対の間隙内にリング状のコイルバネを配置し、前記第１配管または前記第２配管が前記パッキンに対してずれた際、当該ずれた前記第１配管または前記第２配管のいずれかの側のコイルバネが対応する内側部材を当該ずれた前記第１配管または前記第２配管の外周面に対して押圧する、配管継手構造である。

本発明は、前記ガイドリングは、前記パッキンの半径方向外方に設けられた外周面と、この外周面の軸方向両端部に設けられ、内径方向内方へ延びる一対の側面とを有し、前記ガイドリングにより前記パッキンを半径方向外方および軸線方向外方の両側から覆う、配管継手構造である。

本発明は、前記第１配管の外周面および前記第２配管の外周面に、第１円周溝および第２円周溝が各々設けられ、各分割部分に前記第１円周溝および前記第２円周溝内に嵌り込む第１円周突起および第２円周突起が設けられ、かつ前記第１円周突起および前記第２円周突起の軸線方向内方に、第１円周凹状面および第２円周凹状面が形成され、前記締結手段を締付けることにより、前記第１円周突起および前記第２円周突起が前記第１円周溝の底部および前記第２円周溝の底部に当接するか、または前記第１円周凹状面および前記第２円周凹状面が前記第１配管の外周面および前記第２配管の外周面に当接する、配管継手構造である。

以上のように本発明によれば、第１配管および第２配管がパッキンの中心からずれた場合でも、パッキンと第１配管および第２配管との間を確実に密封することができる。またガイドリングによりパッキンを覆うことができ、ハウジングの分割部分間の隙間からパッキンが外方に現れることはなく、ハウジングの設置時にテフロンパッキンに傷が付くこともない。

図１Ａは配管継手構造の一実施の形態を示す側断面図。 図１Ｂは配管継手構造を示す締め付け前の状態を示す拡大図。 図２は軸線方向からみた配管継手構造を示す断面図。 図３はテフロンパッキンとガイドリングを示す側面図。 図４はテフロンパッキンとガイドリングを示す軸線方向からみた図。 図５は配管継手構造を示す図２と同様に図であって締め付け前の状態を示す図。 図６は配管継手構造を部分的に破断した状態を示す斜視図。 図７は配管継手構造を示す分解図。 図８はハウジングを示す側断面図。

発明の実施の形態

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１Ａ乃至図８は、本発明による配管継手構造の一実施の形態を示す図である。

ここで図１Ａは配管継手構造の一実施の形態を示す側断面図、図１Ｂは配管継手構造を示す締め付け前の状態を示す拡大図、図２は軸線方向からみた配管継手構造を示す断面図、図３はテフロンパッキンとガイドリングを示す側面図、図４はテフロンパッキンとガイドリングを示す軸線方向からみた図である。また図５は配管継手構造の締め付け前の状態を示す図、図６は配管継手構造を部分的に破断した状態を示す斜視図、図７は配管継手構造を示す分解図、図８はハウジングを示す側断面図である。

まず図１Ａ、図１Ｂ、図２および図６により、本発明による配管継手構造の概略を述べる。

図１Ａ、図１Ｂ、図２および図６に示すように、配管継手構造１０は、蒸気を流す第１配管１１と第２配管１２との間の接合部１０Ａに設置される。このような配管継手構造１０は円筒状の第１配管１１と円筒状の第２配管１２との間の接合部１０Ａを外方から囲む分割自在の円筒状のハウジング２０と、第１配管１１および第２配管１２の外周面と、ハウジング２０の内周面との間に介在された円筒状のテフロン（登録商標）パッキン１５とを備えている。この場合、第１配管１１および第２配管１２としては、その内径が５０ｍｍ〜２００ｍｍの蒸気用の鋳鉄管あるいは鋼管が用いられる。

また円筒状のテフロンパッキン１５は、第１配管１１および第２配管１２の外周面の全周に沿って設けられている。

ハウジング２０は全体として鋳鉄製または鋼製となって、複数、例えば２個に円周方向に沿って分割された分割部分２１、２１と、分割部分２１、２１間を締付ける２つの締結手段３０とを有する。この締結手段３０は各分割部分２１の一側に設けられたボルトパッド２５と他側に設けられたボルトパッド２６とを有し、これらボルトパッド２５，２６間にボルトナット２８を嵌合して締付けることにより、各分割部分２１を締付けることができる。

またハウジング２０の各分割部分２１、２１の両側部は、隣接する分割部分２１の両端部に当接することはなく、わずかの距離だけ離間している。

またハウジング２０とテフロンパッキン１５との間に部分的に破断された破断部５０Ａを有する鋼製のガイドリング５０が設けられている。このガイドリング５０は図３および図４に示すように、テフロンパッキン１５の半径方向外方へ位置する外周面５０ａと、外周面５０ａの軸線方向両端部に設けられ半径方向内方へ延びる一対の側面５０ｂ、５０ｂとを有している。そしてガイドリング５０の外周面５０ａによりテフロンパッキン１５を半径方向外方から覆い一対の側面５０ｂ、５０ｂによりテフロンパッキン１５を軸線方向両側から覆う。このようにテフロンパッキン１５の外方にガイドリング５０を設け、このガイドリング５０によりテフロンパッキン１５を外方から覆うことにより、後述のように締結手段３０のボルトナット２８によってハウジング２０を締め付ける際、テフロンパッキン１５をガイドリング５０により保護することができ、ハウジング２０の分割部分２１間の隙間からテフロンパッキン１５が外方に現れることはなく、ハウジング２０によってテフロンパッキン１５に傷が付くことを防ぐことができる。

また図１Ａに示すように、第１配管１１の外周面および第２配管１２の外周面に第１円周溝１１Ａおよび第２円周溝１２Ａが各々設けられている。またハウジング２０の各分割部分２１に、第１円周溝１１Ａおよび第２円周溝１２Ａ内に嵌り込む第１円周突起３１および第２円周突起３２が各々設けられている。

さらにハウジング２０の各分割部分２１には、第１円周突起３１および第２円周突起３２の軸線方向内方に、第１円周凹状面３３および第２円周凹状面３４が各々形成されている。

ここで、「軸線方向」とは第１配管１１および第２配管１２の軸線Ｌに沿った方向をいい、「軸線方向内方」とは、第１配管１１においては軸線方向Ｌに沿った接合部１０Ａ側の方向をいい、第２配管１２においては軸線方向Ｌに沿った接合部１０Ａ側の方向をいう。また「半径方向」とは、第１配管１１および第２配管１２の半径方向をいう。

図１Ａ乃至図４において、２つの締結手段３０のボルトナット２８を締め付けた場合、ハウジング２０の各分割部分２１の第１円周凹状面３３が第１配管１１の外周面の当接面１１Ｂに当接するとともに、第２円周凹状面３４が第２配管１２の外周面の当接面１２Ｂに当接する。

なお、２つの締結手段３０を締付けた場合、第１円周凹状面３３および第２円周凹状面３４が第１配管１１の外周面の当接面１１Ｂおよび第２配管１２の外周面の当接面１２Ｂに当接する代わりに、ハウジング２０の各分割部分２１の第１円周突起３１および第２円周突起３２が第１配管１１の第１円周溝１１Ａの底部および第２配管１２の第２円周溝１２Ａの底部に当接してもよい。

このように、ハウジング２０の分割部分２１に第１配管１１の第１円周溝１１Ａおよび第２配管１２の第２円周溝１２Ａに嵌り込む第１円周突起３１および第２円周突起３２が設けられ、さらに締結手段３０を締め付けることにより、第１円周凹状面３３および第２円周凹状面３４が第１配管１１の外周面および第２配管１２の外周面に各々当接するか、あるいは第１円周突起３１および第２円周突起３２が、第１円周溝１１Ａの底部および第２円周溝１２Ａの底部に当接する。このことにより、第１配管１１および第２配管１２に対して、ハウジング２０が半径方向の一方向へずれた場合であっても、半径方向の他方向側において、ハウジング２０の各分割部分２１から第１配管１１または第２配管１２のいずれか軸線方向へ抜けてしまうことを確実に防止できる。

ところで図１Ａに示すように、第１配管１１および第２配管１２の外周面とハウジング２０の内周面との間に介在されたテフロンパッキン１５は、ハウジング２０の各分割部分２１内に保持され、第１配管１１および第２配管１２の軸線方向Ｌに沿って位置決めされる。

次に図１Ａ、図１Ｂ、図６および図７によりハウジング２０と、第１配管１１および第２配管１２との間に介在されたテフロンパッキン１５について更に説明する。テフロンパッキン１５は全体として円筒状となっており、円筒状の外側部材４０と、外側部材４０の軸線方向両端部に設けられた一対の円筒状内側部材４１，４２とを有する。

このうち内側部材４１は外側部材４０から半径方向内方へ湾曲して形成され、第１配管１１の外周面に当接する。また内側部材４１と外側部材４０との間にリング状の間隙４１Ａが形成されている。

また内側部材４２は外側部材４０から半径方向内方へ湾曲して形成され、第２配管１２の外周面に当接する。また内側部材４２と外側部材４０との間にリング状の間隙４２Ａが形成されている。

またテフロンパッキン１５の間隙４１Ａ内には、バネ性をもつ鋼材からなるリング状のコイルバネ４３が配置され、テフロンパッキン１５の間隙４２Ａ内にはバネ材からなるリング状のコイルバネ４４が配置されている。

これらのコイルバネ４３，４４は、ハウジング２０およびテフロンパッキン１５を第１配管１１および第２配管１２の外周面に設置した際、外側部材４０と内側部材４１，４２との間で押圧されて、半径方向に沿って押しつぶされる。

その後、例えば第１配管１１に対して第２配管１２が半径方向に沿ってずれた場合、第１配管１１あるいは第２配管１２のいずれかがテフロンパッキン１５に対して半径方向に沿ってずれることも考えられる。例えば第１配管１１あるいは第２配管１２のうち、第１配管１１がテフロンパッキン１５に対して半径方向にずれた場合、外側部材４０と内側部材４１との間で押しつぶされたコイルバネ４３が押しつぶされる前の状態に復帰する。このことによりコイルバネ４３により内側部材４１を第１配管１１外周面に当接させることができ、第１配管１１とテフロンパッキン１５との間の密封性を高めることができる。このことにより、蒸気が第１配管１１側の内側部材４１から外方へ漏洩することを確実に防止することができる。

ところで、上述のようにハウジング２０の分割部分２１間は締結手段３０のボルトナット２８により締め付けられる。またボルトナット２８は頭部２８ａを有するボルト２８ｂと、ボルト２８ｂに係合するナット２８ｃとを有する。

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、全周に延びる円筒状の剛性をもつテフロンパッキン１５を準備し、このテフロンパッキン１５の外方にガイドリング５０を被せる。この場合、ガイドリング５０を開口部５０Ａから押し拡げてガイドリング５０の直径を大きくし、拡げられたガイドリング５０をテフロンパッキン１５に側方から装着する。次にテフロンパッキン１５とガイドリング５０を第１配管１１および第２配管１２の一方、例えば第１配管１１外周に配置する。この場合、テフロンパッキン１５の一対の間隙４１Ａ，４２Ａ内には予めリング状のコイルバネ４３、４４が配置されている。次に、第１配管１１と第２配管１２を互いに接合し、次に第１配管１１外周にあるテフロンパッキン１５とガイドリング５０を第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａの外周まで移動させる。

次に２つ割れされたハウジング２０の分割部分２１を第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａ外周に、この接合部１０Ａおよびテフロンパッキン１５を外方から囲むように配置する。この状態を図１Ｂおよび図５に示す。

その後２つの締結手段３０のボルトナット２８を締め付けることにより、４つの分割部分２１を堅固に固定して、第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａ外周に接合部１０Ａに位置するテフロンパッキン１５およびガイドリング５０を外方から囲むようにしてハウジング２０を設置する。このことにより配管継手構造１０を組立てることができる（図１Ａおよび図２参照）。この場合、テフロンパッキン１５はガイドリング５０により外方から保護されているため、ハウジング２０の分割部分２１間の隙間からテフロンパッキン１５が外方に現れることはなく、ボルトナット２８の締め付け時に、ハウジング２０によりテフロンパッキン１５に傷が付くことはない。

締結手段３０のボルトナット２８を締付けた場合、分割部分２１の内周面に形成された第１円周凹状面３３が第１配管１１の外周面の当接面１１Ｂに当接し、かつ第２円周凹状面３４が第２配管１２の外周面の当接面１２Ｂに当接する。あるいは第１円周突起３１および第２円周突起３２が、第１円周溝１１Ａの底部および第２円周溝１２Ａの底部に当接する。この段階で締結手段３０のボルトナット２８の締め付けが停止する。

このようにして各分割部分２１の第１円周凹状面３３および第２円周凹状面３４が第１配管１１の外周面の当接面１１Ｂ及び第２配管１２の外周面の当接面１２Ｂに当接するか、あるいは第１円周突起３１および第２円周突起３２が、第１円周溝１１Ａの底部および第２円周溝１２Ａの底部に当接する。このため、各分割部分２１と第１配管１１および第２配管１２との間の隙間が一定に定まる。このことにより、各分割部分２１と第１配管１１および第２配管１２との間で均一な圧力で、テフロンパッキン１５を押圧することができ、第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａから漏水することはなく、止水機能を所定レベルに一定に保つことができる。このとき、コイルバネ４３，４４は外側部材４０と内側部材４１，４２との間で押圧されて、半径方向に沿って押しつぶされる。このことにより、コイルバネ４３，４４により内側部材４１，４２が第１配管１１および第２配管１２の外周面に押し付けられて、内側部材４１，４２と第１配管１１および第２配管１２との間が密封される。

あるいはまた、テフロンパッキン１５は上述のように一定の剛性をもつテフロンとなっているため、締結手段３０のボルトナット２８を締め付けた場合、テフロンパッキン１５からハウジング２０側へ大きな圧力が働く。このためこのテフロンパッキン１５側からの反力によりボルトナット２８の締め付けが停止する。

使用に際して、第１配管１１および第２配管１２の支持構造に不具合が生じたり、第１配管１１および第２配管１２の自重により、第１配管１１または第２配管１２がテフロンパッキン１５に対して半径方向にずれることがある。

例えば第１配管１１がテフロンパッキン１５の中心に対して半径方向にずれた場合、外側部材４０と内側部材４１との間で押しつぶされたコイルバネ４３が押しつぶされる前の状態に復帰する。このことによりコイルバネ４３により内側部材４１を第１配管１１外周面に当接させることができ、第１配管１１とテフロンパッキン１５との間の密封性を高めることができる。このことにより、第１配管１１と第２配管１２との間の接合部１０Ａから蒸気が、第１配管１１側の内側部材４１を介して外方へ漏洩することを確実に防止することができる。

このように本実施の形態によれば、蒸気用の第１配管１１と第２配管１２との間の接合部から蒸気が漏洩することを確実に防止することができる。またテフロンパッキン１５はガイドリング５０により外方から保護されているため、ハウジング２０の分割部分２１間の隙間からテフロンパッキン１５が外方に現れることはなく、ボルトナット２８を締め付けてハウジング２０を設置する際、テフロンパッキン１５に傷が付くことはない。

１０ 配管継手構造
１０Ａ 接合部
１１ 第１配管
１１Ａ 第１円周溝
１１Ｂ 当接面
１２ 第２配管
１２Ａ 第２円周溝
１２Ｂ 当接面
１５ テフロンパッキン
２０ ハウジング
２１ 分割部分
２５，２６ ボルトパッド
２８ ボルトナット
２８ａ 頭部
２８ｂ ボルト
２８ｃ ナット
３０ 締結手段
３１ 第１円周突起
３２ 第２円周突起
３３ 第１円周凹状面
３４ 第２円周凹状面
４０ 外側部材
４１，４２ 内側部材
４１Ａ，４２Ａ 間隙
４３，４４ コイルバネ
５０ ガイドリング
５０Ａ 開口部
５０ａ 外周面
５０ｂ 側面

Claims (4)

1. 第１配管と第２配管との間の接合部に配置される配管継手構造において、
   分割自在のハウジングと、
   前記ハウジングの内部に介在された円筒状パッキンとを備え、
   前記ハウジングは分割された複数の分割部分と、前記分割部分間を締め付ける締結手段とを有し、
   前記ハウジングと前記パッキンとの間に部分的に開口された開口部を有するガイドリングが設けられている、配管継手構造。
2. 前記パッキンは円筒状外側部材と、前記円筒状外側部材の軸線方向両端部に、半径方向内方へ湾曲して設けられ、各々が前記第１配管の外周面および前記第２配管の外周面に当接するとともに、前記外側部材との間で間隙を形成する一対の円筒状内側部材とを有し、
   前記パッキンの一対の間隙内にリング状のコイルバネを配置し、前記第１配管または前記第２配管が前記パッキンに対してずれた際、当該ずれた前記第１配管または前記第２配管のいずれかの側のコイルバネが対応する内側部材を当該ずれた前記第１配管または前記第２配管の外周面に対して押圧する、請求項１記載の配管継手構造。
3. 前記ガイドリングは、前記パッキンの半径方向外方に設けられた外周面と、この外周面の軸方向両端部に設けられ、内径方向内方へ延びる一対の側面とを有し、前記ガイドリングにより前記パッキンを半径方向外方および軸線方向外方の両側から覆う、請求項１または２記載の配管継手構造。
4. 前記第１配管の外周面および前記第２配管の外周面に、第１円周溝および第２円周溝が各々設けられ、
   各分割部分に前記第１円周溝および前記第２円周溝内に嵌り込む第１円周突起および第２円周突起が設けられ、かつ前記第１円周突起および前記第２円周突起の軸線方向内方に、第１円周凹状面および第２円周凹状面が形成され、
   前記締結手段を締付けることにより、前記第１円周突起および前記第２円周突起が前記第１円周溝の底部および前記第２円周溝の底部に当接するか、または前記第１円周凹状面および前記第２円周凹状面が前記第１配管の外周面および前記第２配管の外周面に当接する、請求項１乃至３のいずれか記載の配管継手構造。

Images