JP2020075086A - スプリンクラアダプタおよびパイププラグ - Google Patents

Abstract

【課題】好適なスプリンクラアダプタおよびパイププラグを提供すること。【解決手段】スプリンクラをパイプ要素に接合するためのアダプタは、外側平坦表面と、シールを受け取る溝とを伴う本体を有する。パイプ要素をシールするためのプラグは、シールを受け取る円周方向溝を伴う円筒形本体を有する。アダプタおよびプラグは両方とも、パイプ要素内に収まり、円周方向溝によってパイプ要素内に形成される変形部によって固定され、シールされる。変形部は、アダプタおよびプラグの本体内の溝に機械的に係合する。【選択図】図１

Description

（関連出願の引用）
本願は、米国仮特許出願第６２／２６０，９２２号（２０１５年１１月３０日出願）、および米国仮特許出願第６２／３５９，３９５号（２０１６年７月７日出願）に基づき、両出願に対する優先権を主張し、両仮出願は、参照により本明細書に引用される。

（発明の分野）
本発明は、流体制御デバイスをパイプ要素に搭載するためのアダプタと、パイプ端部をシールするためのプラグとに関する。

消火システム配管網の従来の据え付けは、構築中の構造全体を通して規定された場所にスプリンクラを位置付けるために、オス型切削ねじ山を伴う鋼鉄パイプ要素を使用し、オス型切削ねじ山は、メス型ねじ山付き管継手（Ｔ字、エルボ、レジューサ）によって接合される。切削されたねじ山付き配管は、準備および据え付けが大変かつ煩雑である。多くのパイプ要素は、現場で準備されなければならず、そこで、個々に測定され、ある長さに切断される。すなわち、それらの端部は、専用ねじ山切削機械を使用して、ねじ山をつけられ、パイプドープおよび／またはテープを使用して、メス型ねじ山付き管継手と接合される。ねじ山切削は、接触する表面を汚染し、汚す切削油と、回収および廃棄されなければならない油性廃棄物金属切削片とを伴うので、特に煩雑である。

切削されたねじ山付きパイプに関連付けられた不利点に照らして、溝付きパイプ要素と、溝係合式機械的パイプカップリングおよび管継手とが、配管網を構築するための好ましいハードウェアとなっている。溝付きパイプ要素と溝係合式機械的カップリングおよび管継手との使用は、機械的カップリングおよび管継手がパイプ要素の端部の近傍に位置付けられる円周方向溝内に係合するので、ねじ山をパイプ要素において切削する必要性を実質的に排除する。多くの場合、溝は、切削油を使用しないか、または廃棄物金属片を生産しないロール溝削機械を使用して、現場でパイプ要素において冷間形成される。そのような機械的パイプカップリングは、パイプの連続を終端させる管継手が、ねじ山切削を伴わずに取り付けられることを可能にする。

しかしながら、据え付けを完了するために、スプリンクラは、そのパイプ要素に接続されなければならない。スプリンクラは、オス型ねじ山付き端部を有し、オス型ねじ山付き端部は、例えば、以下に説明される、いわゆる「アームオーバ」構成において使用される１インチスケジュール４０パイプサイズよりも圧倒的に小さい（１／２〜３／４インチパイプサイズ）。アームオーバ構成では、市販のメスーメス型ねじ山付き径違い管継手が、より小さい（オス型ねじ山付き）スプリンクラ端部をより大きい（オス型ねじ山付き）パイプ要素に接続するために使用される。したがって、溝係合式機械的管継手およびカップリングが使用されるときでも、スプリンクラに接続するこの最後のパイプ要素は、メス−メス型ねじ山付き径違い管継手に接合する端部に切削されたオス型ねじ山を有していなければならない。全てのねじ山切削ステップを消火システムのための配管網を構築するプロセスから排除することは、有利であろう。さらに、パイプの連続をシールするための機械的カップリングの必要性を排除することが可能であれば、有利であろう。

本発明は、スプリンクラをパイプ要素に取り付けるためのアダプタに関する。一例示的実施形態では、アダプタは、本体を備え、本体は、本体を通したボアを画定する内側表面と、内側表面を包囲している外側表面とを有する。複数の平坦表面が、外側表面上に位置付けられる。少なくとも第１の溝が、外側表面内に位置付けられ、ボアの周りに円周方向に延びている。少なくとも第１のシールが、第１の溝内に位置付けられる。本体の少なくとも第１の部分は、第１のシールがパイプ要素内に位置付け可能であるように、パイプ要素内に嵌め入るようにサイズを決定されている。

例示的実施形態は、第１の溝内に位置付けられている第２のシールをさらに備え得る。別の例は、外側表面内に位置付けられ、ボアの周りに円周方向に延びている第２の溝をさらに備え得る。第２のシールが、第２の溝内に位置付けられる。

別の例示的実施形態では、ワッシャが、外側表面を包囲する。ワッシャは、パイプ要素内に嵌め入るようにサイズを決定されている本体の第１の部分に隣接して位置付けられる。この例示的実施形態では、外側溝が、外側表面内に位置付けられ、ボアの周りに円周方向に延びている。外側溝は、第１の溝から間隔を置かれた関係に位置付けられる。ワッシャは、外側溝内に位置付けられる。

具体的例として、本体の第２の部分は、パイプ要素内に嵌め入らないように、本体の第１の部分より大きい。別の例示的実施形態では、外側表面の第１の部分は、本体の周囲に延びている複数の湾曲表面をさらに備えている。平坦表面のうちの各１つは、湾曲表面のうちの２つと隣接しており、本体の第２の部分は、外側表面上に位置付けられる複数の平坦表面を備えている。一例として、湾曲表面は、凸状に湾曲している。別の例示的実施形態では、パイプねじ山が、内側表面上に位置付けられる。

さらに一例として、第２のシールが、第１のシールを包囲する。第１のシールは、弾力的な材料を備え、第２のシールは、コンプライアントな材料を備えている。特定の例では、第２のシールは、長方形断面を有する。さらなる例として、第２のシールは、ポリエステル、シリコーン接着剤、アクリル接着剤、または膨張ゲルシールから成る群から選択され得る。

本発明は、スプリンクラをパイプ要素に取り付けるためのアダプタをさらに包含する。例示的実施形態では、アダプタは、本体を備え、本体は、本体を通したボアを画定する内側表面を有する。外側表面は、内側表面を包囲している。外側表面の第１の部分は、本体の周囲に延びている複数の平坦表面および複数の湾曲表面を有する。平坦表面のうちの各１つは、湾曲表面のうちの２つと隣接している。外側表面の第２の部分は、本体の周囲に延びている複数の平坦表面を有する。少なくとも第１の溝が、外側表面の第１の部分内に位置付けられ、ボアの周りに円周方向に延びている。少なくとも第１のシールが、第１の溝内に位置付けられる。

別の例示的実施形態は、外側表面の第１の部分内に位置付けられる第２の溝をさらに備えている。第２の溝は、ボアの周りに円周方向に延びている。第２のシールは、第２の溝内に位置付けられる。さらなる例は、外側表面を包囲しているワッシャを備えている。ワッシャは、外側表面の第１の部分と第２の部分との間に位置付けられる。外側溝が、外側表面内に位置付けられ得る。外側溝は、この例では、ボアの周りに円周方向に延びている。外側溝は、外側表面の第１の部分と第２の部分との間に位置付けられ、ワッシャは、外側溝内に位置付けられる。

例示的実施形態では、パイプねじ山が、内側表面上に位置付けられる。一例として、湾曲表面は、凸状に湾曲している。

さらなる例示的実施形態は、第１のシールを包囲している第２のシールを備えている。第１のシールは、この例では、弾力的な材料を備え、第２のシールは、コンプライアントな材料を備えている。特定の例示的実施形態では、第２のシールは、長方形断面を有する。第２のシールは、ポリエステル、シリコーン接着剤、アクリル接着剤、および膨張ゲルシールから成る群から選択され得る。

本発明は、組み合わせにおける、パイプ要素およびアダプタも包含する。例示的実施形態では、アダプタは、本体を備え、本体は、本体を通したボアを画定する内側表面を有する。外側表面は、内側表面を包囲している。外側表面の第１の部分は、本体の周囲に延びている複数の平坦表面および複数の湾曲表面を有する。少なくとも第１の溝が、外側表面の第１の部分内に位置付けられ、ボアの周りに円周方向に延びている。少なくとも第１のシールが、第１の溝内に位置付けられる。さらに一例として、パイプ要素は、パイプボアを画定する側壁を備えている。本体の第１の部分が、パイプボア内に受け取られる。変形部が、側壁内に位置付けられ、その周囲に円周方向に延びている変形部は、第１の溝と整列させられ、本体の外側表面の少なくとも一部に係合し、それによって、本体をパイプボア内に保持する。

別の例示的実施形態は、本体の周囲に延びている複数の平坦表面を有する外側表面の第２の部分をさらに備えている。一例として、変形部は、側壁の中に打刻された円周方向溝を備えている。さらなる例では、第２のシールは、第１の溝内に位置付けられる。

さらなる例として、第２の溝は、外側表面の第１の部分内に位置付けられ、ボアの周りに円周方向に延びている。第２のシールは、第２の溝内に位置付けられる。この例では、第２の溝は、変形部が第１および第２の溝の両方に係合するように、第１の溝に隣接する。例示的実施形態はさらに、外側表面を包囲しているワッシャを備えている。ワッシャは、外側表面の第１の部分と第２の部分との間に位置付けられる。外側溝が、外側表面内に位置付けられ、ボアの周りに円周方向に延び得る。外側溝は、外側表面の第１の部分と第２の部分との間に位置付けられる。ワッシャは、この例では、外側溝内に位置付けられる。

例示的実施形態では、パイプねじ山が、内側表面上に位置付けられる。さらに一例として、外側表面の第１の部分上では、平坦表面のうちの各１つは、湾曲表面のうちの２つと隣接している。別の例では、本体の第２の部分は、パイプボア内に嵌め入らないように、パイプボアの直径より大きい。例示的実施形態では、湾曲表面は、凸状に湾曲している。

別の例は、第１のシールを包囲している第２のシールをさらに備えている。第１のシールは、弾力的な材料を備え、第２のシールは、コンプライアントな材料を備えている。第２のシールは、パイプボア内の側壁に係合し、それに一致する。特定の例示的実施形態では、第２のシールは、長方形断面を有する。一例として、第２のシールは、ポリエステル、シリコーン接着剤、アクリル接着剤、および膨張ゲルシールから成る群から選択され得る。

本発明は、パイプ要素を閉鎖するためのプラグも包含する。一例示的実施形態では、プラグは、円筒形外側表面を有する本体を備えている。円周方向溝が、外側表面の周囲に延びている。肩部が、外側表面から外向きに延びている。肩部は、溝から間隔を置かれた関係に位置付けられる。少なくとも第１のシールが、溝内に位置付けられる。少なくとも第２のシールが、第１のシールを包囲する。第１のシールは、この例示的実施形態では、弾力的な材料を備え、第２のシールは、コンプライアントな材料を備えている。一例として、第２のシールは、ポリエステル、シリコーン接着剤、アクリル接着剤、および膨張ゲルシールから成る群から選択され得る。さらなる例では、空洞が、本体内に位置付けられる。さらに一例として、肩部が、本体の端部に位置付けられる。空洞は、端部から本体の中に延びている。

本発明は、組み合わせにおけるパイプ要素およびプラグも包含する。一例として、プラグは、円筒形外側表面を有する本体を備えている。円周方向溝が、外側表面の周囲に延びている。肩部が、外側表面から外向きに延びている。肩部は、溝から間隔を置かれた関係に位置付けられる。少なくとも第１のシールが、溝内に位置付けられる。少なくとも第２のシールが、第１のシールを包囲する。第１のシールは、この例では、弾力的な材料を備え、第２のシールは、コンプライアントな材料を備えている。さらに一例として、パイプ要素は、パイプボアを画定する側壁を備えている。本体の一部は、パイプボア内に受け取られる溝を含む。変形部が、側壁内に位置付けられ、その周囲に円周方向に延びている。変形部は、溝と整列させられ、第１および第２のシールならびに本体の外側表面の少なくとも一部に係合し、それによって、本体をパイプボア内に密閉保持する。

一例として、第２のシールは、ポリエステル、シリコーン接着剤、アクリル接着剤、および膨張ゲルシールから成る群から選択され得る。例示的実施形態では、空洞が、本体内に位置付けられる。さらに一例として、肩部が、本体の端部に位置付けられ、空洞は、端部から本体の中に延びている。

本発明は、シールを本体とパイプ要素との間にもたらす方法をさらに包含する。一例では、方法は、
シールを本体を包囲するように位置付けることと、
本体およびシールをパイプ要素内に位置付けることと、
シールを覆う位置においてパイプ要素の側壁内に円周方向変形部を形成することにより、変形部をシールと密閉係合させることと
を含む。

一例として、方法は、シールを本体内の円周方向溝の中に位置付けることをさらに含み得る。さらなる例は、シールを変形部と本体との間で圧縮することを含む。シールは、コンプライアントな材料を備え、それによって、圧縮時、パイプ要素の内側表面および本体の外側表面に一致する。別の例は、本体をパイプ要素内に位置付けることを含み、本体は、ねじ山付きボアを備えている。
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
（項目１）
スプリンクラをパイプ要素に取り付けるためのアダプタであって、前記アダプタは、
本体であって、前記本体は、前記本体を通したボアを画定する内側表面と、前記内側表面を包囲している外側表面をと有する、本体と、
前記外側表面上に位置付けられている複数の平坦表面と、
前記外側表面内に位置付けられ、前記ボアの周りに円周方向に延びている少なくとも第１の溝と、
前記第１の溝内に位置付けられている少なくとも第１のシールと
を備え、
前記本体の少なくとも第１の部分は、前記第１のシールが前記パイプ要素内に位置付け可能であるように、前記パイプ要素内に嵌め入るようにサイズを決定されている、アダプタ。
（項目２）
前記外側表面を包囲しているワッシャをさらに備え、前記ワッシャは、前記パイプ要素内に嵌め入るようにサイズを決定されている前記本体の前記第１の部分に隣接して位置付けられている、項目１に記載のアダプタ。
（項目３）
前記外側表面内に位置付けられ、前記ボアの周りに円周方向に延びている外側溝をさらに備え、前記外側溝は、前記第１の溝から間隔を置かれた関係に位置付けられ、前記ワッシャは、前記外側溝内に位置付けられている、項目２に記載のアダプタ。
（項目４）
前記本体の第２の部分をさらに備え、前記第２の部分は、前記パイプ要素内に嵌め入らないように、前記本体の前記第１の部分より大きい、項目１に記載のアダプタ。
（項目５）
パイプねじ山が、前記内側表面上に位置付けられている、項目１に記載のアダプタ。
（項目６）
前記第１のシールを包囲している第２のシールをさらに備え、前記第１のシールは、弾力的な材料を備え、前記第２のシールは、コンプライアントな材料を備えている、項目１に記載のアダプタ。
（項目７）
組み合わせにおけるパイプ要素およびアダプタであって、
前記アダプタは、
本体であって、前記本体は、前記本体を通したボアを画定する内側表面を有する、本体と、
前記内側表面を包囲している外側表面と、
前記外側表面の第１の部分であって、前記第１の部分は、前記本体の周囲に延びている複数の平坦表面および複数の湾曲表面を有する、前記外側表面の第１の部分と、
前記外側表面の前記第１の部分内に位置付けられ、前記ボアの周りに円周方向に延びている少なくとも第１の溝と、
前記第１の溝内に位置付けられている少なくとも第１のシールと
を備え、
前記パイプ要素は、
パイプボアを画定する側壁であって、前記本体の前記第１の部分は、前記パイプボア内に受け取られている、側壁と、
前記側壁内に位置付けられ、前記側壁の周囲に円周方向に延びている変形部と
を備え、
前記変形部は、前記第１の溝と整列させられ、前記本体の前記外側表面の少なくとも一部に係合し、それによって、前記本体を前記パイプボア内に保持している、組み合わせ。
（項目８）
前記外側表面の第２の部分をさらに備え、前記第２の部分は、前記本体の周囲に延びている複数の平坦表面を有する、項目７に記載の組み合わせ。
（項目９）
前記変形部は、前記側壁の中に打刻された円周方向溝を備えている、項目７に記載の組み合わせ。
（項目１０）
前記第１の溝内に位置付けられている第２のシールをさらに備えている、項目７に記載の組み合わせ。
（項目１１）
前記外側表面の前記第１の部分内に位置付けられ、前記ボアの周りに円周方向に延びている第２の溝をさらに備え、第２のシールが、前記第２の溝内に位置付けられている、項目７に記載の組み合わせ。
（項目１２）
前記第２の溝は、前記変形部が前記第１および第２の溝の両方に係合するように、前記第１の溝に隣接している、項目７に記載の組み合わせ。
（項目１３）
前記外側表面を包囲しているワッシャをさらに備え、前記ワッシャは、前記外側表面の前記第１の部分と前記第２の部分との間に位置付けられている、項目７に記載の組み合わせ。
（項目１４）
前記外側表面内に位置付けられ、前記ボアの周りに円周方向に延びている外側溝をさらに備え、前記外側溝は、前記外側表面の前記第１の部分と前記第２の部分との間に位置付けられ、前記ワッシャは、前記外側溝内に位置付けられている、項目１３に記載の組み合わせ。
（項目１５）
パイプねじ山が、前記内側表面上に位置付けられている、項目７に記載の組み合わせ。
（項目１６）
前記外側表面の前記第１の部分上において、前記平坦表面のうちの各１つは、前記湾曲表面のうちの２つと隣接している、項目７に記載の組み合わせ。
（項目１７）
前記本体の前記第２の部分は、前記パイプボア内に嵌め入らないように、前記パイプボアの直径より大きい、項目８に記載の組み合わせ。
（項目１８）
前記湾曲表面は、凸状に湾曲している、項目７に記載の組み合わせ。
（項目１９）
前記第１のシールを包囲している第２のシールをさらに備え、前記第１のシールは、弾力的な材料を備え、前記第２のシールは、コンプライアントな材料を備え、前記第２のシールは、前記パイプボア内の側壁に係合し、それに一致している、項目７に記載の組み合わせ。
（項目２０）
前記第２のシールは、長方形断面を有する、項目１９に記載の組み合わせ。
（項目２１）
前記第２のシールは、ポリエステル、シリコーン接着剤、アクリル接着剤、および膨張ゲルシールから成る群から選択される、項目１９に記載の組み合わせ。
（項目２２）
組み合わせにおけるパイプ要素およびプラグであって、
前記プラグは、
円筒形外側表面を有する本体と、
前記外側表面の周囲に延びている円周方向溝と、
前記外側表面から外向きに延びている肩部であって、前記肩部は、前記溝から間隔を置かれた関係に位置付けられている、肩部と、
前記溝内に位置付けられている少なくとも第１のシールと、
前記第１のシールを包囲している少なくとも第２のシールと
を備え、
前記第１のシールは、弾力的な材料を備え、前記第２のシールは、コンプライアントな材料を備え、
前記パイプ要素は、
パイプボアを画定する側壁であって、前記溝を含む前記本体の一部が、前記パイプボア内に受け取られている、側壁と、
前記側壁内に位置付けられ、その周囲に円周方向に延びている変形部と
を備え、
前記変形部は、前記溝と整列させられ、前記第１のシール、前記第２のシール、および前記本体の前記外側表面の少なくとも一部に係合し、それによって、前記本体を前記パイプボア内に密閉保持している、組み合わせ。
（項目２３）
前記第２のシールは、ポリエステル、シリコーン接着剤、アクリル接着剤、および膨張ゲルシールから成る群から選択される、項目２２に記載のプラグ。
（項目２４）
前記本体内に位置付けられている空洞をさらに備えている、項目２２に記載のプラグ。
（項目２５）
前記肩部は、前記本体の端部に位置付けられ、前記空洞は、前記端部から前記本体の中に延びている、項目２４に記載のプラグ。
（項目２６）
シールを本体とパイプ要素との間にもたらす方法であって、前記方法は、
前記本体を包囲するようにシールを位置付けることと、
前記本体および前記シールを前記パイプ要素内に位置付けることと、
前記シールを覆う位置において前記パイプ要素の側壁内に円周方向変形部を形成することにより、前記変形部を前記シールと密閉係合させることと
を含む、方法。

図１は、スプリンクラシステムのパイプ要素のアームオーバアセンブリの分解部分断面図である。 図２は、本発明によるアダプタの例示的実施形態の部分断面図である。 図３は、図２に示されるアダプタの等角図である。 図４は、本発明による組み合わせパイプ要素およびアダプタの例示的実施形態の縦方向断面図である。 図５は、コンプライアントなシールを有する例示的アダプタの部分断面図である。 図６は、本発明の例示的実施形態において使用されるコンプライアントなシールの等角図である。 図７は、コンプライアントなゲルシールを有する本発明によるアダプタの例示的実施形態の部分断面図である。 図８は、例示的組み合わせパイプ要素およびアダプタの縦方向断面図である。 図９は、図８の線９−９において得られた組み合わせパイプ要素およびアダプタの例示的実施形態の横方向断面図である。 図１０は、本発明による例示的プラグの等角図である。 図１１は、図１０に示されるプラグの部分断面側面図である。 図１２は、本発明による例示的組み合わせパイプ要素およびプラグの断面図である。

図１は、スプリンクラ１２を消火システムによって保護されるべきエリア内の所望の場所に位置付けるための「アームオーバ」構成１０と一般に呼ばれるものを図示する。アームオーバ構成１０は、複数の分岐ライン１６に給送するヘッダパイプ１４、例えば、２．５インチパイプを含む。複数のスプリンクラ１２が、各分岐ライン１６と流体連通し得る。図１に示される例では、１インチスケジュール４０サイズパイプ要素１８によって分岐ラインに接続されるスプリンクラ１２が、示される。パイプ要素１８は、ボア２０を有する。

本発明によるスプリンクラ１２のパイプ要素１８への接続は、アダプタ２２によってもたらされる。アダプタ２２は、図２および３に詳細に示され、本体２４を備えている。本体２４は、炭素鋼、ステンレス鋼、真鍮、ならびに他の材料から形成され、本体を通して延びているボア２８を画定する内側表面２６を有し得る。本体２４の外側表面３０は、内側表面２６を包囲する。本体２４の少なくとも部分３０ａは、パイプ要素１８のボア２０（図１参照）内に嵌め入るようにサイズを決定されている。図２および３に示される例では、外側表面３０の部分３０ａは、複数の平坦表面３２をその上に有する。湾曲表面３３が、部分３０ａ上の平坦表面３２間に位置付けられ、各平坦表面は、したがって、２つの湾曲表面と隣接している。例では、湾曲表面は、凸面であるが、しかし、他の実施形態は、例えば、凹面表面を有し得る。

外側表面３０の第２の部分３０ｂも、複数の平坦表面３４をその上に有する。第２の部分３０ｂにおいて、平坦表面３４間に介在する湾曲表面はない。平坦表面３４は、部分３０ｂ上の突き出した角３５において互いに隣接している。外側表面３０の部分３０ａ上に平坦表面３２間の凸状に湾曲した表面３３を有することは、本体２４の一部のサイズを低減させ、それがパイプ要素１８のボア２０内に受け取られることを可能にする。外側表面部分３０ｂは、凸状に湾曲した表面を伴わず、サイズがより大きく、表面３４が出合う角３５は、パイプ要素に係合し、停止部としての役割を果たし、本体２４がパイプボア２０の中に挿入され得る深度を限定する。

本体２４の外側表面３０は、ボア２８の周囲の円周方向に延びている溝を含む追加の特徴を有する。図２に示されるように、溝３６は、外側表面３０の部分３０ａ内に位置付けられ、以下に説明されるように、アダプタがパイプボア２０内に受け取られると、本体２４とパイプ要素１８との間の空間をシールする１つ以上のシール３８を受け取る。この例では、シール３８は、ＥＰＤＭ等のエラストマから作製されるＯリングを備えている。他のタイプのシールおよび他の材料も、実行可能である。図４に示されるように、第２のシール受け取り溝４２も、外側表面３０の部分３０ａ内に位置付けられ得る。図示される例示的実施形態では、溝は、互いに隣接する。

図５に示される別の例示的アダプタ実施形態２２ａでは、第１のシール３８ａは、本体２４の外側表面３０内の溝３６の中に位置付けられる。第２のシール３７は、第１のシール３８ａを包囲する。この例示的実施形態では、第１のシール３８ａは、引き伸ばされていないとき、長方形断面を有する。第２のシール３７も、変形されていないとき、長方形断面を有し得、図６に示されるように、材料の閉鎖されたループまたはストリップを備え得る。第１のシール３８ａを、弾力的な材料、例えば、ＥＰＤＭ等のエラストマまたは他のゴム化合物から形成することが有利である。さらに、第２のシール３７を、ポリエステル、シリコーンベースの接着剤、または膨張係止ゲル、例えば、ＮＤ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｃｌａｗｓｏｎ，ＭＩ）製ＥＳ０１０５ Ｅｘｐａｎｄ−Ａ−Ｓｅａｌ等のコンプライアントな材料から形成することが有利である。ゲルは、エポキシ樹脂の別個のマイクロカプセル化されたビーズと、ゲルが圧縮されると活性化される硬化剤とを含む。図７に示されるように、ゲルシール３７が、溝３６内の第１のシール３８ａを覆って塗布される。ゲルは、硬化し、第１のシール３８ａに接着する。シール３７の圧縮時、ビーズは、破壊され、樹脂と硬化剤とを解放し、それは、膨張することと硬化することとを組み合わせ、効果的シールをもたらし、効果的シールは、以下に説明されるように、それが膨張する空間に一致する。

再び図２を参照すると、別の溝４４が、外側表面３０内に位置付けられ得る。溝４４は、外側表面３０の部分３０ａと３０ｂとの間の境界を定める。溝４４は、本体２４から半径方向に突出するワッシャ４６を受け取り、ワッシャ４６は、本体がパイプボア２０の中に受け取られると、パイプボア２０と本体２４との間の間隙を覆う。間隙は、丸形ボア２０が非丸形のアダプタ本体２４を受け取ることから生じる。ワッシャ４６は、プラスチック、例えば、ポリエチレンから作製され得る。

図２および３に示されるように、本体２４の内側表面２６は、この例では、テーパ状内部パイプねじ山４８を有する。テーパ状パイプねじ山は、アダプタ２２が、スプリンクラ１２の合致するテーパ状ねじ山付き端部を受け取り、従来のパイプドープおよび／またはＴｅｆｌｏｎテープを使用して、液密シールを形成することを可能にする。

アダプタ２２の実践的設計では、六角形棒材が、ねじ切り旋盤上で旋回させられ、ボア２８を形成し、パイプねじ山４８を切削する。旋盤は、角を六角形棒材の一部から除去し、凸状に湾曲した表面３３を外側表面３０の部分３０ａ上の平坦表面３２間に形成するためにも使用される。溝３６（存在するとき４２）および４４が、次いで、外側表面３０内に切削され、ワッシャ４６およびシール３８が、それらのそれぞれの溝内に位置付けられる。

六角形棒材の角を除去し、外側表面３０の部分３０ａを形成することは、それがパイプボア２０内に収まるように、本体２４のサイズを低減させる。しかしながら、角３５は、外側表面３０の部分３０ｂ上に留まり、本体２４から外向きに延び、パイプボア２０の直径より大きいので、パイプ要素１８の端部に係合し、本体とパイプとの間の係合の深度を限定するであろう。この係合を限定することも、溝３６および４２ならびにそのシール３８を精密な既知の場所に位置付け、図４に示されるように、パイプボア内への本体２４の据え付けを可能にする役割を果たす。効果は、溝３６ならびにシール３７および３８ａに関して、アダプタ実施形態２２ａに対して同様である（図５参照）。

図４は、本発明による組み合わせパイプ要素１８およびアダプタ２２の例示的実施形態を図示する。アダプタ２２は、パイプ要素１８のボア２０内に受け取られる。一例示的実施形態では、これは、外側表面３０の部分３０ａがボア２０内にある一方、部分３０ｂがボアの外側に留まることを意味する。溝３６および４２ならびにそのシール３８は、したがって、パイプ要素１８の端部から既知の距離に位置付けられる。パイプ要素１８のボア２０は、側壁５０によって画定される。変形部５２が、側壁５０内に位置付けられ、側壁５０の周囲に円周方向に延びている変形部５２は、それを溝３６および４２ならびにシール３８として位置付ける位置に形成される。変形部５２は、溝３６および４２、シール３８、ならびに平坦表面３２（図２参照）に機械的に係合する。変形部５２とシール３８との間の機械的係合は、液密接合をアダプタ２２とパイプ要素１８との間にもたらす。変形部５２と溝３６および４２との間の機械的係合は、アダプタ２２を軸方向圧力に対抗してパイプ要素１８内に保持する。達成される保持力は、消火システムにおける最大予期圧力によって生じる力を優に超える。さらに、変形部５２と平坦表面３２との間の機械的係合は、パイプ要素縦軸５４の周りのアダプタ２２とパイプ要素１８との間の相対的回転を防止し、摩擦が相対的回転を防止する唯一の力である場合の３倍を超えるトルクがアダプタ２２に加えられることを可能にする。

図４に示される例示的組み合わせは、無継目パイプ要素１８のために効果的であることが予期される。図８および９に示されるように、溶接された縦方向継目１９を有するパイプ１８ａに対して、図５および７に示される第１および第２のシール３７、３８ａを有するアダプタ２２ａは、効果的であろうことが予期される。図９における断面に示されるように、溶接継目１９は、不規則突起２１をパイプボア２０内の側壁５０上に形成する。図８に示されるように、継目１９のエリア内の液密シールを確実にするために、付勢要素としての役割を果たすための第１の弾力性シール３８ａを使用して、第２のコンプライアントなシール３７を変形部５２に対して付勢することが有利である。変形部５２が形成されている場合、コンプライアントなシール３７は、変形部と弾力性シール３８ａとの間で圧縮されるであろう。そのコンプライアントな性質に起因して、コンプライアントなシール３７は、弾力的なシール３８ａと側壁５０の変形部５２との間の空間の形状に一致し、液密シールを形成し、溶接継目１９の突起２１等の側壁表面の任意の不規則性に適応する。追加の利点が、上で説明されるように、膨張ゲルシール３７を使用する場合、実現され得る。

スプリンクラをパイプ要素に取り付けることに加え、例えば、パイプの連続の端部において、パイプ要素を便利にシール可能であることも望ましい。これは、プラグ５４を使用して容易に遂行され、その例は、図１０に示される。例示的プラグ５４は、パイプ要素内に収まるようにサイズを決定されている本体５６を備えている。本体５６は、円筒形外側表面５８を有し、鋼、ステンレス鋼、または他の金属等の材料から旋盤上で旋回させられる丸材から形成され得る。円周方向溝６０が、一端に近接して、本体５６の外側表面５８内に位置付けられる。肩部６２が、溝６０から間隔を置かれた関係に位置付けられ、この例では、本体５６の反対端に近接して位置付けられる。肩部６２は、本体５６より大きい直径を有し、プラグ５４が挿入されるパイプ要素の端部に係合し、プラグとパイプ要素との間の係合の範囲を限定するようにサイズを決定されている（図１２参照）。図１１に示されるように、溝６０は、液密シールをプラグ５４とパイプ要素１８との間にもたらすための１つ以上のシールを受け取る。示される例では、第１のシール６４は、溝６０内に位置付けられ、可撓性かつ弾力的な材料、例えば、ＥＰＤＭ等のエラストマまたは他のゴム化合物から形成される。そのような単一シール（例えば、Ｏリング）は、パイプ要素の平滑内側表面をシールするために適正であり得る。しかしながら、粗面または不規則内側表面（溶接継目パイプ等）を有するパイプ要素に対して、第２のシール６６を第１のシール６４の周囲に位置付けることが有利である。上で説明されるように、第２のシールは、パイプ要素内の不規則表面に一致し、シールをもたらすコンプライアントな材料、例えば、ポリエステル、シリコーンベースの接着剤、アクリル接着剤、または膨張ゲルシールから形成される。

図１０および１１は、本体５６内に形成される空洞６８も図示する。空洞６８は、シール６４および６６と協働し、液密シールをプラグとパイプ要素との間にもたらす変形部をパイプ要素内に形成する場合、プラグ５４を取り扱い、パイプ要素内に位置付けるためのツールを受け取り得る。パイプ要素がシール６４および６６に係合する変形部５２を有する例示的組み合わせパイプ要素１８およびプラグ５４が、図１２に示される。変形部５２は、溝６０内でプラグ５４の本体５６に機械的に係合し、内圧に対抗してプラグをパイプ要素内に保持する。

一例として、アダプタ２２（および２２ａ）およびプラグ５４の両方に対して、パイプ要素１８の変形部５２は、側壁５０の中に打刻された円周方向溝７０によって形成される。円周方向溝７０の形成は、アダプタまたはプラグがパイプ要素内の定位置にあるとき、パイプ要素１８を冷間加工することによって便利に遂行される。溝７０は、変形部５２が、その関連付けられたシールとともに、アダプタ内の溝３６またはプラグ内の溝６０に係合するような位置に形成される。パイプ要素の冷間加工は、ロール溝削方法およびデバイスならびに回転カムを採用するデバイスを介し得る。

本発明によるアダプタの使用は、配管網の据え付け中のねじ山切削を全く排除する。したがって、ねじ山切削機械の必要ならびにその付随する油汚損および廃棄物金属片はない。パイプ要素を変形させ、本発明によるアダプタをパイプ要素内に固定し、シールする同じ溝形成デバイス（ロール溝削装置、カム溝削装置）が、円周方向溝をパイプ要素内に冷間形成するためにも使用され、したがって、それらは、プロセスの効率および利便性に有意な改良をもたらす溝係合式機械的カップリングによって接合されることができる。

Claims (1)

1. 本明細書に記載の発明。