JP3210602U

JP3210602U - 小径配管用継手

Info

Publication number: JP3210602U
Application number: JP2017001058U
Authority: JP
Inventors: 侑堀田; 俊幸大森
Original assignee: ネクストパイピング株式会社
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2027-03-10

Abstract

【課題】弾性のガスケットによって密封され、ガスケットが内側配置のメタルリングによって管内流体と直接接触せず経時劣化を防止できる小径配管用継手を提供する。【解決手段】両ルーズフランジ３の内側端面に円形凹み８をそれぞれ形成し、且つパッキン部材として、円環状のガスケット１４およびガスケットの内周側に嵌め込む断面Ｕ字形のメタルリング１５を用い、ルーズフランジにおける円形凹み８の深さを、管端部のつば部１２の厚みおよびガスケット１４の厚みの半分とほぼ同等またはその合算値よりも小さく設定する。【選択図】図２

Description

本考案は、弾性の円環状ガスケットによって密封され、該ガスケットが内側配置のメタルリングによって管内流体と直接接触しない小径配管用継手に関する。

水道や空調などの配管工事では、直径約６０ｍｍ以下の小径管を使用することも多く、これらの小径管を直線状に接続するにも、連結部分の機械強度および大径管の配管作業性などの点でフランジ式の結合方式が好ましい。小径配管用継手は、特開平１１−１９０４７８号および特許第４７７９１５３号などに数多く開示されており、数多くの微小部品を使用することが必要である。

配管工事で小径管を使用すると言っても、該小径管が直径約２１ｍｍ以上であれば、特開平１１−１９０４７８号や特許第４７７９１５３号で開示の配管用継手を使用せずに、ルーズフランジ式管継手で接続することが可能である。この管継手のルーズフランジは、円周方向に等間隔に複数のボルト貫通孔を有し、管端部をつば出し加工したりスタブエンドを溶接する前に、金属管にそれぞれ嵌合しておく。この管継手では、両金属管のつば部端面をシートパッキンを介して突き合わせ、各貫通孔にボルトを通してナットで締め付ける。ルーズフランジ式管継手は、固定フランジ式の管継手に比べて、配管時にフランジのボルト貫通孔を一致させるのが容易である。

従来のルーズフランジ式管継手では、シートパッキンが硬質樹脂や硬質ゴムなどからなり、金属管本体に比べて軟質であるため、管内が高圧化したり負圧になった際にパッキンが塑性変形しないように、つば部とほぼ同じ大きさの表面積に定める。このシートパッキンによって両金属管間で高い密封力を確保するために、各ボルトによる締め付け力を強くしなければならず、このボルトの締め過ぎでシートパッキンが割れて漏水が発生したり、ルーズフランジも高い強度が必要となってその重量が大きくなってしまう。

本出願人は、前記の点を改良した数多くのルーズフランジ式管継手を既に提案しており、これを小径管に適用することも可能である。例えば、実用新案登録第３１４１８３７号では、両ルーズフランジの内側端面に円形凹みをそれぞれ形成し、且つパッキン部材として、円環状の弾性ガスケットおよび該ガスケットの外周側に配置する金属製の補強リングを用いている。

特開平１１−１９０４７８号公報特許第４７７９１５３号公報実用新案登録第３１４１８３７号公報

実用新案登録第３１４１８３７号に開示のルーズフランジ式管継手は、圧縮変形しやすい弾性ガスケットを介して密封するので、各ボルトによる締め付け力は抜管力に耐える程度であればよい。この反面、この管継手では、内側配置の弾性ガスケットが管内流体と直接接触するので、ゴム製のガスケットの経時劣化が進行しやすく、且つ該ガスケットから可塑剤が管内流体へ漏出する恐れもある。また、この管継手を小径管に適用すると、圧縮変形された弾性ガスケットのシール側面および外周面が補強リングの方へ確実に圧着されるとは限らず、密封力が特に高くなるわけではない。

本考案は、小径配管用継手に関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、内側配置のメタルリングによってガスケットが管内流体と直接接触することがない小径配管用継手を提供することを目的としている。本考案の他の目的は、必要部品の数が比較的少なく、小径管の内圧が高くなっても密封を維持できる小径配管用継手を提供することである。本考案の別の目的は、各ボルトによる締め付け力は抜管力に耐える程度であればよく、管内部が負圧になってもガスケットが内方へ変形しない小径配管用継手を提供することである。

本考案に係る小径配管用継手では、小径管の端部をつば出し加工し、両管のつば部端面間にパッキン部材を介在させてから、嵌合した両ルーズフランジをボルトで締め付ける。この管小径配管用継手は、両ルーズフランジの内側端面に円形凹みをそれぞれ形成し、且つパッキン部材として、円環状のガスケットおよび該ガスケットの内周側に嵌め込む断面Ｕ字形のメタルリングを用い、ルーズフランジにおける円形凹みの深さは、管端部のつば部の厚みおよびガスケットの厚みの半分とほぼ同等またはその合算値よりも小さく、組み立て後にはガスケットは内側配置のメタルリングによって通過流体と直接接触しない。

本考案に係る小径配管用継手において、メタルリングをガスケットの内周側に嵌め込んだパッキン部材を使用し、組み立ての際に、管端部のつば部をルーズフランジの円形凹みに収容するとともに、両つば部端面間にパッキン部材を介在させる。ガスケットは横断面がほぼ矩形であり、Ｕ字形断面のメタルリングはその外幅がガスケットの幅とほぼ等しいと好ましい。また、ガスケットの外周側に孔付き円形プレートを取り付け、該円形プレートの厚みはガスケットの幅よりも小さいと好ましい。好ましくは、メタルリングはステンレス鋼製であり、ガスケットはゴムまたはプラスチック製である。

本考案に係る小径配管用継手は、内側配置のメタルリングによってガスケットが管内流体と直接接触することがなく、管内通過流体とガスケットとの接触によってガスケットの経時劣化が進行することを遅らせる。本考案の小径配管用継手は、金属管のつば部の円形凹み内に円環状のメタルリングおよびガスケットを配置するだけで必要部品の数が比較的少なく、小径管の内圧が高くなっても密封を維持できる。

本考案の小径配管用継手は、圧縮変形するガスケットを用いて密封するので、各ボルトによる締め付け力は抜管力に耐える程度であればよく、管内部が負圧になっても内側配置のメタルリングによって漏水が発生することは生じない。本考案の小径配管用継手は、この高い密封力により、ボルトによる強い締め付け力が必要なく、締め付け時および使用時にガスケットが破損しないので漏水の問題が発生しない。

本考案に係る小径配管用継手を示す側面図である。図１の小径配管用継手の配置状態を示す分解断面図である。本考案で用いるルーズフランジを示す正面図である。本考案で用いるガスケットおよびメタルリングを示す正面図である。ガスケットとメタルリングの組み合わせを示す拡大断面図である。ガスケットとメタルリングの他の組み合わせを示す拡大断面図である。小径配管用継手の変形例を示す縦断面図である。孔付き円形プレートの一例を示す縦断面図である。

本考案を図面によって説明すると、図１に示す小径配管用継手１において、小径の金属管２，２は、同一または類似のステンレス鋼、炭素鋼管または樹脂被覆鋼管であり、異なる内径の管または金属管でもよい。１対のルーズフランジ３，３は、好ましくはステンレス鋼、炭素鋼または鋳物製であり、炭素鋼や鋳物製の場合は、亜鉛めっきやプラスチックコーティングを施してもよい。この明細書において、小径管とは直径約２０〜７０ｍｍ程度の管を意味する。

ルーズフランジ３は、図３に例示するようなドーナツ形平面であり、通常、その輪郭を複数個の取付孔５が存在する部分６以外を凹まして小型軽量化し、該取付孔は円周方向に等間隔に３〜６個配置すると好ましい。ルーズフランジ３の内側面には、その内径つまり貫通孔７と同心状に円形凹み８を設け、該凹みの周壁は取付孔５の周壁と接触しない。ルーズフランジ３は、円形凹み８を有していても、その厚みは図２に示すように従来とほぼ同じである。

図２に示すように、ルーズフランジ３において、貫通孔７の直径は、接続すべき金属管２の外径にほぼ等しくてもまたは若干余裕があってもよい。円形凹み８の直径は、管端部のつば部１２の外径およびガスケット１４の外径とほぼ等しいかまたは僅かに大きくなるように定める。また、円形凹み８の深さは、管端部のつば部１２の厚みと、メタルリング１５の厚みの半分との加算値とほぼ同等またはその加算値よりも小さくなるように定める（図２、図７参照）。

円環状のガスケット１４（図４）は、円環状のメタルリング１５とともにパッキン部材１６を構成する。ガスケット１４は、図２や図５に示すように、全体の横断面が矩形または矩形に近い形状であり、メタルリング１５を嵌めるとガスケット表面とリング表面とが面一に近くなるように内周部１７を凹ませている。ガスケット１４は、弾性に富んだゴムまたはプラスチック製であり、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、ＥＰＤＭ、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアセタール樹脂などを用い、化学プラントなどの配管では、その周面に耐腐食性の薄膜をコーティングすると好ましい。

一方、メタルリング１５（図４）は、図２や図５に示すようにＵ字形断面であり、ガスケット１４の内周側に嵌め込む。メタルリング１５は、薄いステンレス鋼、バネ鋼または炭素鋼製などであり、バネ鋼または炭素鋼製の場合には亜鉛めっきや樹脂コーティングなどの防食加工を施す。メタルリング１５は、厚みが０．３〜０．５ｍｍ程度であり、例えば、短寸の薄フランジ管から反対側のフランジ部１８をつば出し加工すればよい。メタルリング１５は、ガスケット１４に嵌め込むだけで一体化させても、さらに接着剤で両者を接着してもよい。

メタルリング１５の外径は、通常、ガスケット１４の内径とほぼ等しく、フランジ部１８の周端直径はガスケット１４の内径よりも大きい。メタルリング１５は、図５に示すようにガスケット１４と表面が面一に近くなると、ボルト２０（図１）によるルーズフランジ３，３の締め付けの際にガスケット１４が軸方向に圧縮され、同時にメタルリング１５も軸方向に多少変形しうる場合もある。このため、図６に示すようなガスケット２１では、その軸方向幅がメタルリング１５のそれよりも大きいので、ルーズフランジ３，３の締め付けでガスケット２１が圧縮されても変形しない。

パッキン部材１６について、図５のようにガスケット１４およびメタルリング１５の表面が面一に近いと、ルーズフランジ３，３の締め付けの際に、該ガスケットおよびメタルリングの軸方向幅が８５〜９５％に圧縮される。このようなリング１５の変形を回避するには、図６に示すガスケット２１を用いればよく、締め付けによって圧縮ガスケット２１およびメタルリング１５の表面が面一になる。また、図７に示すガスケット２２の厚みは、管つば部１２，１２の厚みを加えるとルーズフランジ３，３の円形凹み８の加算深さよりも大きく、ルーズフランジ３，３を締め付けた時に両フランジの端面間に隙間が生じる。ガスケット２１は、その弾性によって金属管２，２の曲がりおよび管伸縮を直接受けることができ、前記の隙間を隠すためにさらにカバーで覆うこともある。

図８には、所望に応じて設置してもよい孔付き円形プレート２４を示し、該プレートはパッキン部材１６つまりガスケット１４の外周側に取り付け、該プレートには複数個の取付孔２６を円周方向に等間隔に設ける。円形プレート２４は、ドーナツ形で薄い金属やプラスチックシートなどからなり、軽量化のために図８のような外径が小さい外観に定めると好ましく、これを図３に示すフランジ３と同様の外観にしたり、あるいはフランジ３を軽量化のために図８のような外観にすることも可能である。

孔付き円形プレート２４は、ガスケット１４の環状溝２８に嵌め込んで固着すればよく、その厚みはガスケット１４の幅よりも小さくなるように定める。このパッキン部材は、孔付き円形プレート２４を備えることにより、ルーズフランジ３，３を締め付けの際に位置決めが容易になる。

小径配管用継手１において、ボルト２０（図１）でルーズフランジ３，３を締め付けると、ガスケット１４は適宜圧縮されるとともに、メタルリング１５は無変形または変形することが少なく、メタルリング１５の両表面は管つば部１２の端面と密着する。このため、メタルリング１５が金属管２，２の通過流体と直接接触することになり、ゴム製などのガスケット１４は通過流体と直接接触しないので、該ガスケットの経時劣化の進行が遅くなり、さらにゴム可塑剤が通過流体へ漏出することなどを回避できる。

小径配管用継手１では、ガスケット１４が比較的厚く且つ管内部が極端に負圧化した場合でも、該ガスケットの内周側にメタルリング１５を配置しているので、ガスケット１４の内方変形を未然に阻止できる。メタルリング１５により、金属管２，２の内部が負圧になっても、ガスケット１４の変形で漏水事故が発生することはない。

小径配管用継手１は、通常、金属管２，２にルーズフランジ３をそれぞれ嵌合した後に、該管の端部をつば出し加工すればよい。このつば出し加工は、例えば、配管現場や管加工工場において、公知のつば出し加工機によってつば部１２を直径方向外方へ直角に形成し、ついで該管の他方の端部も同様につば出し加工する。この後に、金属管２のつば部１２の端面間にパッキン部材１６を介在させ、ついでボルト２０とナット２２で両フランジ３，３を結合して締め付ける。また、つば出し加工の後に、半割り型のフランジを嵌合してからリング状化することも可能である。

次に、本考案を実施例に基づいて説明するが、本考案は実施例に限定されるものではない。図１に示す小径配管用継手１において、ステンレス鋼製のルーズフランジ３，３は、図３に示すように中心貫通孔７を有するほぼドーナツ形平面であり、該貫通孔の直径は３５ｍｍである。ルーズフランジ３には、直径４８ｍｍの円形凹み８よりも外側に３個のボルト取付孔５を円周方向に等間隔に設ける。

接続すべき金属管２，２は、外径３４ｍｍおよび厚さ１．６５ｍｍである。金属管２，２は、同一または類似のステンレス鋼管であり、該鋼管の代わりにプラスチック被覆管を用いることも可能である。金属管２には、その管端部をつば出し加工する前に、ルーズフランジ３を嵌合しておくかまたはまたは半割り型のルーズフランジ（図示しない）をつば出し加工後に嵌合する。

ルーズフランジ３について、中心貫通孔７の直径は３５ｍｍであるので、接続すべき金属管２の外径３４ｍｍより多少大きい。円形凹み８の直径は４８ｍｍであり、管端部のつば部１２の外径およびメタルリング１５の外径とほぼ等しくなるように定める。また、円形凹み８の深さは２．５ｍｍであり、管端部のつば部１２の厚みとガスケット１４の厚みの半分との加算値よりも僅かに小さくなるように定める（図２参照）。

ガスケット１４は、外径４８ｍｍ、内径３１ｍｍ、厚さ３ｍｍの弾性に富んだＥＰＤＭ製であり、図２や図５に示すようにその横断面がほぼ矩形である。ガスケット１４は、メタルリング１５を嵌めるとガスケット表面がリング表面よりも多少突出するように内周部１７を凹ませる。一方、メタルリング１５は、図２や図５に示すようにＵ字形断面であり、ガスケット１４の内周側に嵌め込む。メタルリング１５は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製であり、厚さ０．３ｍｍの円環状である。メタルリング１５は、短寸の薄フランジ管から反対側のフランジ部１８をつば出し加工して作製する。

メタルリング１５において、その外径はガスケット１４の内径と等しく、フランジ部１８の周端直径は３６ｍｍであってガスケット１４の内径よりも大きい。ガスケット１４では、その軸方向幅がメタルリング１５のそれよりも多少大きいので、ルーズフランジ３，３の締め付けでガスケット２１が圧縮されても変形せず、該メタルリングの表面は締め付け後にガスケット１４のそれと面一になる。

双方の金属管２，２は、メタルリング１５およびガスケット１４を含むパッキン部材１６を介在させて配置され、両つば部１２，１２の端面を突き合わせる。この際に、管端部のつば部１２はルーズフランジ３の円形凹み８内に収容されており、この位置決めの後に、３本のボルト２０をナット２２で締め付けて組み立てればよい。

小径配管用継手１では、圧縮変形するガスケット１４で図２のように密着させるので、３本のボルト２０による締め付け力は抜管力に耐える程度であればよい。このため、締付けボルトの本数は３本でよく、金属管２のつば部１２，１２の密着面の面積も従来よりも小さくてもよい。また、３個のボルト取付孔５を有するフランジ３は、従来のルーズフランジに比べて外径が小さく、その輪郭は図３に示すように取付孔５が存在する部分６以外を凹ますと、全体がコンパクトになることで省スペース化を図ることができる。

１小径配管用継手
２，２金属管
３ルーズフランジ
５ボルト取付孔
８円形凹み
１２つば部
１４ガスケット
１５メタルリング

Claims

小径管の端部をつば出し加工し、両管のつば部端面間にパッキン部材を介在させてから、嵌合した両ルーズフランジをボルトで締め付ける管継手であって、両ルーズフランジの内側端面に円形凹みをそれぞれ形成し、且つパッキン部材として、円環状のガスケットおよび該ガスケットの内周側に嵌め込む断面Ｕ字形のメタルリングを用い、ルーズフランジにおける円形凹みの深さは、管端部のつば部の厚みおよびガスケットの厚みの半分とほぼ同等またはその合算値よりも小さく、組み立て後にはガスケットは内側配置のメタルリングによって通過流体と直接接触しない小径配管用継手。
メタルリングをガスケットの内周側に嵌め込んだパッキン部材を使用し、組み立ての際に、管端部のつば部をルーズフランジの円形凹みに収容するとともに、両つば部端面間にパッキン部材を介在させた後に両ルーズフランジを締め付ける請求項１記載の管継手。
ガスケットは横断面がほぼ矩形であり、Ｕ字形断面のメタルリングはその外幅がガスケットの幅とほぼ等しい請求項１記載の管継手。
ガスケットの外周側に孔付き円形プレートを取り付け、該円形プレートの厚みはガスケットの幅よりも小さい請求項１記載の管継手。
メタルリングはステンレス鋼製であり、ガスケットはゴムまたはプラスチック製である請求項１記載の管継手。