JP4018227B2 - 伸縮管継手装置およびその据付方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種パイプラインにおけるパイプの軸線方向の伸縮を吸収する伸縮管継手装置およびその据付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
浴室、厨房用の給湯配管や冷暖房用の冷温水配管または蒸気配管などにおいては、配管内を流れる流体の温度による配管自体の伸縮、特に軸線方向の伸縮に伴う熱応力が問題となる。ちなみに、両端固定の鋼管配管を考えると、固定間隔には関係なく１°Ｃの温度変化に対し約０．２５Ｋｇｆ／ｍｍ2 の熱応力が生じる。例えば、朝の通気など大気との間に１２０°Ｃの温度変化があると約３０Ｋｇｆ／ｍｍ2 の熱応力が生じる。この程度の熱応力が働いても、配管の肉厚強度は十分耐えられるが、ねじ部や分岐部などの応力が集中してかかる部分は、破壊されて水漏れの原因になる。したがって、配管の熱膨張による管自体の伸縮によってねじ部や分岐部などの部分が破壊されないように固定点と伸縮管継手装置を適当な位置に設けて伸縮量を吸収するように配管を工夫している（例：特開昭６２−２８３２９０号公報、特開昭５７−２０８３８７号公報等）。
【０００３】
配管の伸縮を吸収するための伸縮管継手としては、ベローズ形とスリーブ形の２方式が一般的であり、さらに据付方式によってそれぞれ単式と複式の２方式に分類され、専門の伸縮管継手メーカーが製造販売している。
【０００４】
ベローズ形伸縮管継手は、別名パックレス伸縮管継手とも言われ、ベローズの伸縮によって配管の軸線方向の伸縮を吸収するもので、流体の漏れがない反面ベローズの強度に限界がある。また、高圧の蒸気には不適当であったり、ベローズの襞に凝縮水が溜まることから腐蝕し易いなどの問題がある。
【０００５】
スリーブ形伸縮管継手は、スリーブがパッキン部を摺動することによって軸線方向の伸縮を吸収するもので、伸縮吸収量が非常に大きく取れることから、単式で十分間に合う場合が多い。最近はパッキンの良いものができるようになったので、高温高圧用で長寿命のものも製作されている。
【０００６】
単式は、一般に両端を主固定とした配管の一方の主固定点側に近づけて伸縮管継手を設置し、反対側の主固定点から伸縮管継手までの配管部分の伸縮を吸収する方式である。
【０００７】
複式は伸縮管継手自身の中央に中間固定を装備しており、一般に両端を主固定とした配管の略中央に伸縮管継手を設置し、この伸縮管継手の中間固定を建物側に固定し、伸縮管継手の両側配管部分の伸縮を吸収する方式である。
【０００８】
ベローズ形伸縮管継手の場合、通常ＪＩＳＢ２３５２などの規格で１個の伸縮管継手の吸収できる伸縮量を単式で３５ｍｍ（伸び２５ｍｍ、縮み１０ｍｍ）、複式で７０ｍｍ（伸び５０ｍｍ、縮み２０ｍｍ）と規定し、またスリーブ形伸縮管継手の場合、通常ＨOＡＳＳ ００３などの規格で１個の伸縮管継手の吸収できる伸縮量を単式で５０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍと規定し、それぞれ使用者の便を図っている。
【０００９】
従来の伸縮管継手を現場に据付設置する作業は概ね以下の通りである。
配管施工担当の設備業者が現場の建物の天井、床、壁などに合わせて配管ルートを決定し、主固定点の位置、伸縮管継手の位置を決め、運転前の耐圧試験時や実際の運転時に発生する荷重から主固定点やガイドの強度を計算設計し選定を行う。このとき、天井、床、壁などの強度や配管の主固定点の位置の関係で伸縮管継手の種類が変更になることもあり、改めて設計計算が繰り返し行われ、最終施工図が作成される。
【００１０】
この施工図に基づき、例えば図１４に示すように配管３（３Ａ，３Ｂ）が施工される躯体（例：天井）１に支持架台としてのブラケット２を設置する。次に、単式の伸縮管継手５の場合は、一方の配管３Ａの他方の配管３Ｂと対向する端部付近に主固定点となる通常アンカーと呼ばれる固定部材４を溶接等で取付け、この固定部材４をブラケット２に溶接またはボルトによって一体的に固定した後、伸縮管継手５の一端を配管３Ａにボルト、ナットで接続する。次に、他方の配管３Ｂの一端を伸縮管継手５にボルト、ナットによってフランジ接続すると共に、この配管３Ｂのフランジ接続部付近をガイド６によって軸線方向に移動自在に保持し、他端を固定部材で固定し主固定点とする。さらに、適当な間隔で配管３Ａ，３Ｂの重量を支持する配管支持部材７および配管の屈曲防止用ガイド２６を設ける。
【００１１】
複式の伸縮管継手８の場合は、図１５に示すように伸縮管継手８の中間固定部材（アンカー）１０とブラケット２を直接またはこれら両部材間に高さ調整用部品１１を介在させて固定する。次に、配管３Ａ，３Ｂの対向する端部を伸縮管継手８の各端部にボルト、ナットで接続すると共にガイド６によってそれぞれ軸線方向に移動自在に保持する。さらに、単式の場合と同様に適当な間隔で配管３Ａ、３Ｂの重量を支持する配管支持部材７および配管の座屈防止用ガイド２６を設ける。なお、ガイド６は配管３Ａ，３Ｂの重量や曲がりの影響を伸縮管継手５、８に及ぼさないようにするためのもので、伸縮管継手にできるだけ近接して設置される。
【００１２】
なお、このような伸縮管継手５，８は、スリーブ形とベローズ形の区別なく略同様な手順で据付設置される。
【００１３】
上記した伸縮管継手５、８の据付設置に必要不可欠な付属部品、すなわちブラケット２、固定部材４、ガイド６、配管支持部材７、高さ調整用部品１１の製作設置は、管継手メーカー以外の設備工事専門の業者が請け負っており、実際には溶接技能者、配管技能者などが順番に日程を確保しながら行っていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した通り、従来はブラケット２の据付工事を行った後、このブラケット２に固定部材４を取付け、しかる後単式の伸縮管継手５または複式の伸縮管継手８を配管３Ａ，３Ｂにそれぞれ接続し、単式の場合は固定部材４で配管３Ａを固定してガイド６により配管３Ｂを軸線方向に移動自在に保持し、複式の場合は中間固定部材１０で伸縮管継手８を固定してガイド６により配管３Ａ，３Ｂを軸線方向に移動自在に保持するようにしていた。
しかしながら、現場の作業スペースが不足していると、不自然な姿勢でブラケット２の据付工事と、固定部材４、ガイド６および伸縮管継手５または伸縮管継手８の取付工事を行わなければならず、困難をきわめ、時間がかかったり、天井、床、壁設置ごとに異なった固定部材やガイド部材を準備する必要があり、部品管理が面倒であるという問題があった。
また、給場設備や配管、空調関係などの各種建築設備の規格の多様化に伴い、取付方法や設置場所が不統一になってきているため、配管設備業者がブラケット２の据付工事を外部業者に依頼すると、固定部材４、ガイド６の据付の寸法精度が悪く品質の安定性に問題が生じたり工期が遅延して工事費が嵩むといった問題もあった。
【００１５】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、固定部材、ガイドおよび伸縮管継手の取付工事を取付フレームを介して同時に行うことができ、安定した品質の確保、コスト低減および工期の短縮化を図ると共に、やっかいな固定点の設計計算の一部省略化を可能にした伸縮管継手装置およびその据付方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために第１の発明は、配管の途中に接続され、配管の伸縮を吸収する伸縮管継手装置において、配管を構成する上流側配管と下流側配管の互いに対向する端部にそれぞれ接続された２つの接続管と、これらの接続管に接続された伸縮自在な伸縮管継手と、前記２つの接続管のうちのいずれか一方に固定された固定部材と、他方の接続管を軸線方向に移動自在に保持するガイドとを備え、前記固定部材と前記ガイドを据付箇所に設置される取付フレームに一体的に設けたことを特徴とする。
【００１７】
第２の発明は、配管の途中に接続され、配管の伸縮を吸収する伸縮管継手装置において、配管を構成する上流側配管と下流側配管の互いに対向する端部にそれぞれ接続された２つの接続管と、固定部材が固定され前記２つの接続管に接続された伸縮管継手と、前記各接続管をそれぞれ軸線方向に移動自在に保持する２つのガイドとを備え、前記固定部材と前記２つのガイドを据付箇所に設置される取付フレームに一体的に設けたことを特徴とする。
【００１８】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、伸縮管継手が、両端に設けた端管を介して上流側と下流側の接続管に接続されていることを特徴とする。
【００１９】
第４の発明は、上記第１，２または第３の発明において、固定部材が、取付フレームに対して高さ調整可能に取付けられていることを特徴とする。
【００２０】
第５の発明は、接続管を有する固定部材と、軸線方向に移動自在に保持された接続管を有するガイドを取付フレームに取付けてこれらをユニット化する工程と、前記取付フレームを前記固定部材およびガイドと共に据付箇所に据付ける工程と、前記２つの接続管を伸縮管継手に接続する工程と、前記２つの接続管の対向する端部とは反対側端部に上流側配管と下流側配管をそれぞれ接続する工程とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
第６の発明は、伸縮管継手に固定された固定部材と、軸線方向に移動自在に保持された接続管をそれぞれ有する２つのガイドを取付フレームに取付けてこれらをユニット化する工程と、前記取付フレームを前記伸縮管継手、固定部材およびガイドと共に据付箇所に据付ける工程と、前記２つの接続管の互いに対向する端部とは反対側端部を上流側配管と下流側配管にそれぞれ接続する工程とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、取付けフレーム、固定部材およびガイドを一体化して１ユニットとしているので、設置現場で取付フレームに固定部材やガイドを取付ける必要がなく、安定した品質と工期の確保およびコストの低減が可能となる。また、面倒な主固定点の設計計算が不要になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明に係る伸縮管継手装置の基本的設置例を示す図である。なお、従来技術の欄で示した構成部材等と同一のものについては同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。同図（Ａ）は、単式のベローズ形伸縮管継手（以下、伸縮管継手ともいう）５、ガイド６、固定部材２０Ａおよび取付フレーム２２によって伸縮管継手装置２５を構成した例を示す。配管３（３Ａ，３Ｂ）は直管部の両端部が固定部材２０Ａ，２０Ｂによってそれぞれ固定されることにより、主固定点を形成している。配管３Ａは本発明の主固定点（２０Ａ）の近くに後述する接続管４４Ａを介して前記伸縮管継手５の一端が接続されている。一方、設備業者の施工した配管３Ｂの主固定点（２０Ｂ）の反対側端部は、後述する接続管４４Ｂを介して前記伸縮管継手５の他端に接続されると共にガイド６によって軸線方向に移動自在に保持されている。前記ガイド６と固定部材２０は取付フレーム２２に一体的に設けられ、取付フレーム２２と共にフレームユニットを形成している。前記取付フレーム２２は、躯体の所定の設置個所、例えば天井１に据付けられる。また、配管３Ｂの中間部は複数個の配管支持部材７と配管ガイド部材２６によって軸線方向に移動自在に支持されている。なお、本実施の形態においては配管３Ａを上流側配管とし、配管３Ｂを下流側配管として示したが、この逆であってもよい。
【００２４】
前記伸縮管継手５は、継手本体５Ａと、この継手本体５Ａの両端に設けられた上流側および下流側端管２３Ａ，２３Ｂとを備えている。前記下流側配管３Ｂの下流側端管２３Ｂが接続される付近は、ガイド６によって軸線方向に移動自在に保持されている。なお、伸縮管継手５についてはさらに後述する。
【００２５】
図１（Ｂ）は、複式のベローズ形伸縮管継手（以下、伸縮管継手ともいう）８、２つのガイド６、中間固定部材（固定部材）１０および取付フレーム２２によって伸縮管継手装置３０を構成した例を示す。配管３Ａ，３Ｂの互いに対向する端部とは反対側端部は、設備業者の施工した固定部材２０Ａ，２０Ｂによって固定されることにより主固定点を形成している。配管３Ａ，３Ｂの対向端部は、後述する接続管４４Ａ，４４Ｂを介して伸縮管継手８に接続されると共にガイド６によってそれぞれ軸線方向に移動自在に保持されている。伸縮管継手８は、継手本体３１と、端管３２Ａ，３２Ｂを有し、継手本体３１の中間部に前記中間固定部材１０が取付けられている。２つのガイド６と、伸縮管継手８が取付けられた中間固定部材１０は前記取付フレーム２２に一体的に設けられることにより、これらによってフレームユニットを形成している。
【００２６】
伸縮管継手５とガイド６との距離Ｌ1 は、伸縮による配管３の屈曲（座屈）の影響をなくするため短いことが好ましい。主固定点（２０Ａ，２０Ｂ）間の距離Ｌは、伸縮管継手５の吸収できる最大伸縮量によって異なる。例えば単式のベローズ形伸縮管継手５は最大伸縮量が３５ｍｍ（伸び２５ｍｍ、縮み１０ｍｍ）であり、配管が鋼管で大気と流体の温度差が１２０°Ｃとすると、配管の熱膨張係数は０．０１２ｍｍ／ｍ°Ｃであるから、配管の長さは、３５（ｍｍ）÷０．０１２（ｍｍ／ｍ°Ｃ）÷１２０（°Ｃ）≒２４ｍとなる。したがって、主固定点間の距離Ｌは２４ｍ程度に設定される。
【００２７】
なお、図１（Ａ）においては単式のベローズ形伸縮管継手５を、同図（Ｂ）においては複式のベローズ形伸縮管継手８を用いた例を示したが、本発明はこれに限らずスリーブ形伸縮管継手であってもよい。
【００２８】
次に、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
図２は本発明に係る伸縮管継手装置を天井に設置した例を示す正面図、図３は伸縮管継手の要部の拡大断面図、図４は配管ガイド部材の一例を示す図、図５は図２のＶ−Ｖ線断面図、図６は図２のＶＩ−ＶＩ線断面図、図７は図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図、図８は図７のＡ部の断面図、図９は図７のＢ部の断面図である。これらの図において、伸縮管継手装置４０は、天井１にブラケット２を介して取付けられる取付フレーム２２と、上流側配管３Ａと下流側配管３Ｂの対向端面を接続する単式のベローズ形伸縮管継手５と、上流側配管３Ａの下流側端部を主固定点とする固定部材４１と、下流側配管３Ｂの上流側端部を軸線方向に移動自在に保持するガイド４２とを備えている。
【００２９】
前記上流側配管３Ａと下流側配管３Ｂの互いに対向し前記伸縮管継手５によって接続される端部には、接続管４４Ａ，４４Ｂがそれぞれフランジ接合されている。下流側配管３Ｂの下流側端部は、前記固定部材４１と同様な固定部材（図示せず）によって固定され、中間部が図４に示す配管ガイド部材２６によって軸線方向に移動自在に保持されている。この配管ガイド部材２６は、配管３Ｂを移動自在に支持する鼓形のローラ４５と、配管３Ｂの上方および左右方向への移動を規制するＵ字状の金具４６によって構成されている。
【００３０】
前記ブラケット２は金属製の形鋼等によって箱型に形成され、天井１の所定箇所に複数個のアンカーボルト４７およびナット４８（図８）によって固定されている。前記取付フレーム２２は図５および図６に示すように断面形状がコ字状の形鋼等によって形成され、前記伸縮管継手５、固定部材４１およびガイド４２が一体的に設けられ、前記ブラケット２に複数個のボルト４９およびナット５０（図９）によって固定されている。なお、取付フレーム２２は、断面がＨ形やＬ形などの形鋼で製作できることはいうまでもない。
【００３１】
図３において、前記伸縮管継手５は図１（Ａ）に示した単式のベローズ形伸縮管継手と同一で、継手本体５Ａと、この継手本体５Ａの両端部にそれぞれ接続された端管２３Ａ，２３Ｂとを備えている。継手本体５Ａは、内管５２と、この内管５２の外周に嵌装され、両端部が前記各端管２３Ａ，２３Ｂに固定されたベローズ３５と、このベローズ３５を覆い上流側端部が上流側端管２３Ａにボルトによって固定された外管３６とで構成されている。外管３６の周面には、軸線方向に長い長孔５３が形成されている。この長孔５３は配管３の最大伸縮量を規定するためのもので、下流側端管２３Ｂの外周に一体的に突設したストッパピン５４が摺動自在に挿通されている。下流側の端管２３Ｂは、図３に示すようにフランジ５８を一体的に有し、このフランジ５８が接続管４４Ｂに設けたフランジ５９にパッキン６０を介して密接され、かつ複数個のボルト６１およびナット６２によって締結されることにより前記接続管４４Ｂと端管２３Ｂを接続している。同じく、上流側の端管２３Ａは、図２に示すようにフランジ５６を一体的に有し、このフランジ５６が上流側の接続管４４Ａのフランジ５７に図示しないパッキンを介して密接され、かつ複数個のボルトおよびナットによって締結されることにより前記接続管４４Ａと端管２３Ａを接続している。
【００３２】
図５において、前記固定部材４１は金属等によって形成され、基部が複数個のボルト６３によって前記取付フレーム２２の所定箇所に高精度に位置決めされて固定され、先端に前記接続管４４Ａが溶接によって接合されている。
【００３３】
前記ガイド４２は、図６に示すように上下方向に分割して形成されることにより、前記取付フレーム２２に基部が複数個のボルト６５によって固定されガイド支持部材７２とプレート７１と一体的に構成した第１ガイド部材４２Ａと、この第１ガイド部材４２Ａの先端面に複数個のボルト６６によって着脱可能に固定される第２ガイド部材４２Ｂとで構成されている。第１ガイド部材４２Ａと第２ガイド部材４２Ｂの内側には、分割構造の保温材兼用のガイド部材（以下、保温部材ともいう）７３，７４が挿入固定（または保持）されると共に、前記接続管４４Ｂが摺動自在に挿通される挿通孔６７（図２）が形成され、この挿通孔６７と前記ベローズ３５の伸縮によって配管３Ｂの軸線方向の伸縮を可能にしている。なお、本実施の形態においてはベローズ形伸縮管継手５を用いた例を示したが、これに限らずスリーブとパッキンを用いたスリーブ形伸縮管継手を用いてもよいことは勿論である。
【００３４】
前記ガイド部材４２Ａを取付フレーム２２に取付けるには、図１０に示すように取付フレーム２２の開口部にプレート７０を溶接などによって強固に固定し、固定部材４１（ガイド４２も同様）の基部に一体的に設けたプレート７１を前記プレート７０に複数個のボルト６５およびナットで固定する。しかる後、前記取付フレーム２２をブラケット２にボルト４９およびナット５０（図９）で固定する（Ａ図）。または固定部材４１のプレート７１をプレート７０に接続管４４Ａの高さに応じた高さ調整台７２を介して固定し、取付フレーム２２をブラケット２に固定するか（Ｂ図）、あるいは前記高さ調整台７２の代わりに適宜な板厚を有するスペーサをブラケット２と取付フレーム２２との間、取付フレーム２２とプレート７０との間もしくはプレート７０とプレート７１との間に介在させて固定する。なお、本実施の形態においては、取付フレーム２２をブラケット２を介して天井１に据付けた例を示したが、ブラケット２は必ずしも必要ではなく、図１に示したように取付フレーム２２を直接天井１等の躯体に固定してもよい。
【００３５】
このように構成された伸縮管継手装置４０を現場の天井に据付設置する場合は、固定部材４１およびガイド４２などが取付けられた取付フレーム２２を設置現場に搬送して取付フレーム２２を前記ブラケット２にボルト４９およびナット５０（図９）で固定するだけでよい。ただし、天井１に取付フレーム２２を直接据付ける際には、ブラケット２が不要である。そして、上流側配管３Ａと下流側配管３Ｂを接続管４４Ａ，４４Ｂにそれぞれ接続し、もって伸縮管継手装置４０の据付設置を終了する。
【００３６】
伸縮管継手装置４０の据付設置に際して、ユニットのサイズが大きい場合、重量が大きくなるため工場で組み立てたものを一旦分解して現場で再組立てして取付けることも可能である。すなわち、伸縮管継手５、固定部材４１、ガイド４２および接続管４４Ａ，４４Ｂを取付フレーム２２から分解して先ず取付フレーム２２だけを直接もしくはブラケット２を介して天井１に取付ける。次に、接続管４４Ａを接合した固定部材４１と、接続管４４Ｂを組立てたガイド４２を再度取付フレーム２２に取付ける。しかる後、伸縮管継手５を接続管４４Ａ，４４Ｂの間に軸線を一致させてフランジ接合する。この取付けは、予め出荷時に取付けていたものを再度組付けるだけであるため、取付精度が大きく変化するようなことはない。
【００３７】
さらに、配管３Ａ，３Ｂを接続管４４Ａ，４４Ｂに接続する。この場合、配管３Ａ，３Ｂが未だ施設されていないときは、接続管４４Ａ，４４Ｂに軸線を一致させながら配管３Ａ，３Ｂを施工しフランジ接合する。
【００３８】
配管接続に際しては、配管３Ａ，３Ｂを図面に指示された配管の軸線と伸縮管継手５の接続フランジの状態を考慮しながら施工していく。なお、数ｍｍの配管の軸線の調整は、予め図面と実際の現場の状況を調べ、図１０（Ｂ）に示した高さ調整部材７２または適宜厚さのスペーサを用いて調整しながら施工する。
なお、高さ調整部材７２やスペーサを用いないで、次のように作業することもできる。固定部材４１と接続管４４Ａまたはプレート７１との溶接接合部分およびガイド支持部材７２とプレート７１との溶接接合部分は、現場で配管の軸線に合わせて固定部材４１とガイド支持部材７２の高さを調整してから溶接接合することもできる。
【００３９】
さらに、下流側の接続管４４Ｂを下流側配管３Ｂと端管２３Ｂとの間に挿入して第１ガイド部材４２Ａの先端面に設けた半円形の保温部材７３の凹部内に位置させ、この状態で下流側配管３Ｂ、接続管４４Ｂおよび端管２３Ｂを軸線を一致させてフランジを介して接続する。しかる後、もう一方の保温部材７４を接続管４４Ｂに被せ、次いで第２ガイド部材４２Ｂを第１ガイド部材４２Ａに固定し、もって伸縮管継手装置４０の据付工事を完了する。
ただし、通常はプレート７１、ガイド支持部材７２、第１、第２ガイド部材４２Ａ，４２Ｂ等は接続管４４Ｂと一体化されているので、この接続管４４Ｂを端管２３Ｂにフランジ接合すればよい。
【００４０】
なお、接続管４４Ａ，４４Ｂを製作する際、伸縮管継手装置４０を据付ける前に配管３Ａ，３Ｂの施工が終了している場合は事前に配管３Ａ，３Ｂの対向する端面間の間隔に合った長さの接続管４４Ａ，４４Ｂを製作しておくことが可能である。
【００４１】
このように本発明に係る伸縮管継手装置４０は、予め固定部材４１およびガイド４２を取付フレーム２２に一体的に取付けてこれらをユニットとしているので、このユニットを設置現場に搬送して取付フレーム２２を据付けるだけでよく、現場において固定部材４１およびガイド４２を取付フレーム２２に取付けるための取付作業が不要である。そのため、現場での据付作業が容易で短時間に行うことができる。また、固定部材４１とガイド４２は取付フレーム２２の製造時に取付けられるので、高い寸法精度で取付けることが可能で安定した品質が得られ、しかも取付フレーム２２の施工を外部の業者に発注する必要がないので、工期の確保および設置工事のコストを低減することができる。また、作業スペースが小さい現場への据付けに有利である。さらに、煩わしい固定点の強度について設備業者は設計計算する必要がない。
【００４２】
図１１は本発明を複式のベローズ形伸縮管継手装置に適用した例を示す構成図である。
なお、上記した実施の形態と同一の部材等については同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。同図において、複式の伸縮管継手装置８０は、据付箇所に直接据付けられる取付フレーム２２と、両端に端管８１Ａ，８１Ｂを有する伸縮自在な複式のベローズ形伸縮管継手８と、伸縮管継手８の中央部を固定した中間固定部材（固定部材）１０と、上流側と下流側の接続管４４Ａ，４４Ｂをそれぞれ軸線方向に移動自在に保持する２つのガイド４２とを備えている。前記伸縮管継手８の固定部材１０および２つのガイド４２は取付フレーム２２に一体的に取付けられることによりフレームユニットを構成し、前記取付フレーム２２が建物内部のコンクリート製基礎もしくは建物外部のコンクリート製基礎８３上に据付けられている。
【００４３】
このような伸縮管継手装置８０を設置現場に設置するには、図２に示した上記実施の形態と同様に、伸縮管継手８の中間固定部材１０およびガイド４２を取付フレーム２２に取付けてこれらを一体化することによりフレームユニットとし、このフレームユニットを設置現場に搬送して取付フレーム２２を基礎８３の所定箇所に据付ける。フレームユニットの搬送時において、伸縮管継手８は中間固定部材１０を介して取付フレーム２２に固定されているが、ユニットが重量化する場合は、一旦分解され取付フレーム２２が据付設置された後中間固定部材１０を介して取付フレーム２２に再取付けられるものであってもよい。しかる後、上流側配管３Ａと下流側配管３Ｂの接続管４４Ａ，４４Ｂを伸縮管継手８の端管８１Ａ，８１Ｂに接続し、これらの接続管４４Ａ，４４Ｂをガイド４２によって軸線方向に移動自在に保持する。なお、複式の伸縮管継手８の構造は、上記した単式の伸縮管継手５と基本的に同じである。
【００４４】
このような伸縮管継手装置８０においても取付フレーム２２と中間固定部材１０およびガイド４２がユニット化されているので、現場において中間固定部材１０およびガイド４２を取付フレーム２２に取付ける必要がなく、現場での据付作業が容易でしかも短時間に行うことができる。また、中間固定部材１０とガイド４２は取付フレーム２２の製造時に取付けられるので、高い寸法精度で取付けることができ、安定した品質を確保することができる。しかも、取付フレーム２２の据付けを外部の業者に発注する必要がないので、工期の確保および設置工事のコスト低減を図ることができる。さらに、煩わしい固定点の強度について設備業者は設計計算する必要がない。
【００４５】
図１２は本発明のさらに他の実施の形態を示す構成図である。
この実施の形態は単式のスリーブ形伸縮管継手９０を用い、固定部材４１とガイド４２を取付フレーム２２に取付けてユニット化することにより伸縮管継手装置９１とし、取付フレーム２２を建物の壁面９２に垂直に設置した例を示す。また、本実施の形態においては、上流側配管３Ａの接続管４４Ａをガイド４２によって軸線方向に移動自在に保持し、下流側配管３Ｂの接続管４４Ｂを固定部材４１に固定している。その他の構成は、図２に示した天井水平配管設置の実施の形態と同一である。なお、スリーブ形伸縮管継手９０については従来公知であるため、その詳細な構成の説明および図示を省略する。
【００４６】
ここで、本実施の形態においては、ベローズ形の代わりにスリーブ形伸縮管継手９０を用いている点で上記した実施の形態と異なるが、伸縮管継手装置９１の据付工事はベローズ形であってもスリーブ形と全く同様に行われる。したがって、作用効果も全く同じである。
【００４７】
なお、本発明は上記した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更、変形が可能である。例えば、図１３に示すようなガイド１００を用いて配管３Ａまたは配管３Ｂを軸線方向に移動自在に保持してもよい。すなわち、このガイド１００は、筒体１０１の内周面に同一径からなる複数本の丸棒１０２を周方向に等間隔をおいて接合し、これらの丸棒１０２によって配管３Ａ（または３Ｂ）を軸線方向に移動自在に保持するようにしたものである。このようなガイド１００においては、配管３Ａ（３Ｂ）と丸棒１０２が線接触しているので、摩擦を小さくすることができる。また、配管ガイド部材２６と同様にローラを用いて保持するようにしたガイドであってもよい。
また、上記実施の形態においては、伸縮管継手５（８）を市販の規格品として説明したため、伸縮管継手５（８）の端管２３Ａ，２３Ｂ（８１Ａ，８１Ｂ）に接続管４４Ａ，４４Ｂを組合わせた例を示したが、例えば単式ベローズ形伸縮管継手の場合、端管２３Ａと接続管４４Ａを一体化し、また端管２３Ｂと接続管４４Ｂを一体化することで接続フランジ５８と５９を省略しても同一効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る伸縮管継手装置およびその据付方法によれば、取付フレームと固定部材およびガイドを一体化してユニットとしているので、このユニットを設置現場に搬送して取付フレームを据付けるだけでよい。そのため、現場で固定部材とガイドを取付フレームに取付ける必要がなく、特に作業スペースが小さい現場での据付けに有利であり、天井、床、壁などの取付け姿勢であっても同一のユニットを使用でき、設置工事を容易にかつ短時間に行うことができる。また、取付フレームの製造時に固定部材とガイドを取付けることができるので、設置現場での作業と異なり良好な環境で不自然な姿勢をとらずに取付けることができるため、取付けの寸法精度が高く、安定した品質が得られる。しかも取付フレームの施工を外部の業者に発注する必要がないので、工期の確保および据付設置工事のコスト低減を図ることができる。さらに、煩わしい固定点の強度の設計計算も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （Ａ）、（Ｂ）は本発明に係る伸縮管継手装置の基本的設置例を示す図である。
【図２】 本発明に係る伸縮管継手装置を天井に設置した例を示す正面図である。
【図３】 伸縮管継手の要部の拡大断面図である。
【図４】 配管ガイド部材の一例を示す図である。
【図５】 図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】 図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】 図２のVII −VII 線断面図である。
【図８】 図７のＡ部の断面図である。
【図９】 図７のＢ部の断面図である。
【図１０】 （Ａ）、（Ｂ）は固定部材の他の実施の形態を示す図である。
【図１１】 本発明の他の実施の形態を示す構成図である。
【図１２】 本発明のさらに他の実施の形態を示す構成図である。
【図１３】 ガイドの他の実施の形態を示す断面図である。
【図１４】 従来の単式伸縮管継手の取付構造を示す図である。
【図１５】 従来の複式伸縮管継手の取付構造を示す図である。
【符号の説明】
１…天井、２…ブラケット、３…配管、３Ａ…上流側配管、３Ｂ…下流側配管、４…固定部材、５…単式のベローズ形伸縮管継手、６…ガイド、７…配管支持部材、８…複式のベローズ形伸縮管継手、１０…中間固定部材（固定部材）、１１…高さ調整用部品、２２…取付フレーム、２３Ａ，２３Ｂ…端管、３５…ベローズ、３６…外管、４０…伸縮管継手装置、４４Ａ，４４Ｂ…接続管、７２…高さ調整部材、９０…スリーブ形伸縮管継手、１００…ガイド。
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種パイプラインにおけるパイプの軸線方向の伸縮を吸収する伸縮管継手装置およびその据付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
浴室、厨房用の給湯配管や冷暖房用の冷温水配管または蒸気配管などにおいては、配管内を流れる流体の温度による配管自体の伸縮、特に軸線方向の伸縮に伴う熱応力が問題となる。ちなみに、両端固定の鋼管配管を考えると、固定間隔には関係なく１°Ｃの温度変化に対し約０．２５Ｋｇｆ／ｍｍ2 の熱応力が生じる。例えば、朝の通気など大気との間に１２０°Ｃの温度変化があると約３０Ｋｇｆ／ｍｍ2 の熱応力が生じる。この程度の熱応力が働いても、配管の肉厚強度は十分耐えられるが、ねじ部や分岐部などの応力が集中してかかる部分は、破壊されて水漏れの原因になる。したがって、配管の熱膨張による管自体の伸縮によってねじ部や分岐部などの部分が破壊されないように固定点と伸縮管継手装置を適当な位置に設けて伸縮量を吸収するように配管を工夫している（例：特開昭６２−２８３２９０号公報、特開昭５７−２０８３８７号公報等）。
【０００３】
配管の伸縮を吸収するための伸縮管継手としては、ベローズ形とスリーブ形の２方式が一般的であり、さらに据付方式によってそれぞれ単式と複式の２方式に分類され、専門の伸縮管継手メーカーが製造販売している。
【０００４】
ベローズ形伸縮管継手は、別名パックレス伸縮管継手とも言われ、ベローズの伸縮によって配管の軸線方向の伸縮を吸収するもので、流体の漏れがない反面ベローズの強度に限界がある。また、高圧の蒸気には不適当であったり、ベローズの襞に凝縮水が溜まることから腐蝕し易いなどの問題がある。
【０００５】
スリーブ形伸縮管継手は、スリーブがパッキン部を摺動することによって軸線方向の伸縮を吸収するもので、伸縮吸収量が非常に大きく取れることから、単式で十分間に合う場合が多い。最近はパッキンの良いものができるようになったので、高温高圧用で長寿命のものも製作されている。
【０００６】
単式は、一般に両端を主固定とした配管の一方の主固定点側に近づけて伸縮管継手を設置し、反対側の主固定点から伸縮管継手までの配管部分の伸縮を吸収する方式である。
【０００７】
複式は伸縮管継手自身の中央に中間固定を装備しており、一般に両端を主固定とした配管の略中央に伸縮管継手を設置し、この伸縮管継手の中間固定を建物側に固定し、伸縮管継手の両側配管部分の伸縮を吸収する方式である。
【０００８】
ベローズ形伸縮管継手の場合、通常ＪＩＳＢ２３５２などの規格で１個の伸縮管継手の吸収できる伸縮量を単式で３５ｍｍ（伸び２５ｍｍ、縮み１０ｍｍ）、複式で７０ｍｍ（伸び５０ｍｍ、縮み２０ｍｍ）と規定し、またスリーブ形伸縮管継手の場合、通常ＨOＡＳＳ ００３などの規格で１個の伸縮管継手の吸収できる伸縮量を単式で５０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍと規定し、それぞれ使用者の便を図っている。
【０００９】
従来の伸縮管継手を現場に据付設置する作業は概ね以下の通りである。
配管施工担当の設備業者が現場の建物の天井、床、壁などに合わせて配管ルートを決定し、主固定点の位置、伸縮管継手の位置を決め、運転前の耐圧試験時や実際の運転時に発生する荷重から主固定点やガイドの強度を計算設計し選定を行う。このとき、天井、床、壁などの強度や配管の主固定点の位置の関係で伸縮管継手の種類が変更になることもあり、改めて設計計算が繰り返し行われ、最終施工図が作成される。
【００１０】
この施工図に基づき、例えば図１４に示すように配管３（３Ａ，３Ｂ）が施工される躯体（例：天井）１に支持架台としてのブラケット２を設置する。次に、単式の伸縮管継手５の場合は、一方の配管３Ａの他方の配管３Ｂと対向する端部付近に主固定点となる通常アンカーと呼ばれる固定部材４を溶接等で取付け、この固定部材４をブラケット２に溶接またはボルトによって一体的に固定した後、伸縮管継手５の一端を配管３Ａにボルト、ナットで接続する。次に、他方の配管３Ｂの一端を伸縮管継手５にボルト、ナットによってフランジ接続すると共に、この配管３Ｂのフランジ接続部付近をガイド６によって軸線方向に移動自在に保持し、他端を固定部材で固定し主固定点とする。さらに、適当な間隔で配管３Ａ，３Ｂの重量を支持する配管支持部材７および配管の屈曲防止用ガイド２６を設ける。
【００１１】
複式の伸縮管継手８の場合は、図１５に示すように伸縮管継手８の中間固定部材（アンカー）１０とブラケット２を直接またはこれら両部材間に高さ調整用部品１１を介在させて固定する。次に、配管３Ａ，３Ｂの対向する端部を伸縮管継手８の各端部にボルト、ナットで接続すると共にガイド６によってそれぞれ軸線方向に移動自在に保持する。さらに、単式の場合と同様に適当な間隔で配管３Ａ、３Ｂの重量を支持する配管支持部材７および配管の座屈防止用ガイド２６を設ける。なお、ガイド６は配管３Ａ，３Ｂの重量や曲がりの影響を伸縮管継手５、８に及ぼさないようにするためのもので、伸縮管継手にできるだけ近接して設置される。
【００１２】
なお、このような伸縮管継手５，８は、スリーブ形とベローズ形の区別なく略同様な手順で据付設置される。
【００１３】
上記した伸縮管継手５、８の据付設置に必要不可欠な付属部品、すなわちブラケット２、固定部材４、ガイド６、配管支持部材７、高さ調整用部品１１の製作設置は、管継手メーカー以外の設備工事専門の業者が請け負っており、実際には溶接技能者、配管技能者などが順番に日程を確保しながら行っていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した通り、従来はブラケット２の据付工事を行った後、このブラケット２に固定部材４を取付け、しかる後単式の伸縮管継手５または複式の伸縮管継手８を配管３Ａ，３Ｂにそれぞれ接続し、単式の場合は固定部材４で配管３Ａを固定してガイド６により配管３Ｂを軸線方向に移動自在に保持し、複式の場合は中間固定部材１０で伸縮管継手８を固定してガイド６により配管３Ａ，３Ｂを軸線方向に移動自在に保持するようにしていた。
しかしながら、現場の作業スペースが不足していると、不自然な姿勢でブラケット２の据付工事と、固定部材４、ガイド６および伸縮管継手５または伸縮管継手８の取付工事を行わなければならず、困難をきわめ、時間がかかったり、天井、床、壁設置ごとに異なった固定部材やガイド部材を準備する必要があり、部品管理が面倒であるという問題があった。
また、給場設備や配管、空調関係などの各種建築設備の規格の多様化に伴い、取付方法や設置場所が不統一になってきているため、配管設備業者がブラケット２の据付工事を外部業者に依頼すると、固定部材４、ガイド６の据付の寸法精度が悪く品質の安定性に問題が生じたり工期が遅延して工事費が嵩むといった問題もあった。
【００１５】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、固定部材、ガイドおよび伸縮管継手の取付工事を取付フレームを介して同時に行うことができ、安定した品質の確保、コスト低減および工期の短縮化を図ると共に、やっかいな固定点の設計計算の一部省略化を可能にした伸縮管継手装置およびその据付方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために第１の発明は、配管の途中に接続され、配管の伸縮を吸収する伸縮管継手装置において、配管を構成する上流側配管と下流側配管の互いに対向する端部にそれぞれ接続された２つの接続管と、これらの接続管に接続された伸縮自在な伸縮管継手と、前記２つの接続管のうちのいずれか一方に固定された固定部材と、他方の接続管を軸線方向に移動自在に保持するガイドとを備え、前記固定部材と前記ガイドを据付箇所に設置される取付フレームに一体的に設けたことを特徴とする。
【００１７】
第２の発明は、配管の途中に接続され、配管の伸縮を吸収する伸縮管継手装置において、配管を構成する上流側配管と下流側配管の互いに対向する端部にそれぞれ接続された２つの接続管と、固定部材が固定され前記２つの接続管に接続された伸縮管継手と、前記各接続管をそれぞれ軸線方向に移動自在に保持する２つのガイドとを備え、前記固定部材と前記２つのガイドを据付箇所に設置される取付フレームに一体的に設けたことを特徴とする。
【００１８】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、伸縮管継手が、両端に設けた端管を介して上流側と下流側の接続管に接続されていることを特徴とする。
【００１９】
第４の発明は、上記第１，２または第３の発明において、固定部材が、取付フレームに対して高さ調整可能に取付けられていることを特徴とする。
【００２０】
第５の発明は、接続管を有する固定部材と、軸線方向に移動自在に保持された接続管を有するガイドを取付フレームに取付けてこれらをユニット化する工程と、前記取付フレームを前記固定部材およびガイドと共に据付箇所に据付ける工程と、前記２つの接続管を伸縮管継手に接続する工程と、前記２つの接続管の対向する端部とは反対側端部に上流側配管と下流側配管をそれぞれ接続する工程とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
第６の発明は、伸縮管継手に固定された固定部材と、軸線方向に移動自在に保持された接続管をそれぞれ有する２つのガイドを取付フレームに取付けてこれらをユニット化する工程と、前記取付フレームを前記伸縮管継手、固定部材およびガイドと共に据付箇所に据付ける工程と、前記２つの接続管の互いに対向する端部とは反対側端部を上流側配管と下流側配管にそれぞれ接続する工程とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、取付けフレーム、固定部材およびガイドを一体化して１ユニットとしているので、設置現場で取付フレームに固定部材やガイドを取付ける必要がなく、安定した品質と工期の確保およびコストの低減が可能となる。また、面倒な主固定点の設計計算が不要になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明に係る伸縮管継手装置の基本的設置例を示す図である。なお、従来技術の欄で示した構成部材等と同一のものについては同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。同図（Ａ）は、単式のベローズ形伸縮管継手（以下、伸縮管継手ともいう）５、ガイド６、固定部材２０Ａおよび取付フレーム２２によって伸縮管継手装置２５を構成した例を示す。配管３（３Ａ，３Ｂ）は直管部の両端部が固定部材２０Ａ，２０Ｂによってそれぞれ固定されることにより、主固定点を形成している。配管３Ａは本発明の主固定点（２０Ａ）の近くに後述する接続管４４Ａを介して前記伸縮管継手５の一端が接続されている。一方、設備業者の施工した配管３Ｂの主固定点（２０Ｂ）の反対側端部は、後述する接続管４４Ｂを介して前記伸縮管継手５の他端に接続されると共にガイド６によって軸線方向に移動自在に保持されている。前記ガイド６と固定部材２０は取付フレーム２２に一体的に設けられ、取付フレーム２２と共にフレームユニットを形成している。前記取付フレーム２２は、躯体の所定の設置個所、例えば天井１に据付けられる。また、配管３Ｂの中間部は複数個の配管支持部材７と配管ガイド部材２６によって軸線方向に移動自在に支持されている。なお、本実施の形態においては配管３Ａを上流側配管とし、配管３Ｂを下流側配管として示したが、この逆であってもよい。
【００２４】
前記伸縮管継手５は、継手本体５Ａと、この継手本体５Ａの両端に設けられた上流側および下流側端管２３Ａ，２３Ｂとを備えている。前記下流側配管３Ｂの下流側端管２３Ｂが接続される付近は、ガイド６によって軸線方向に移動自在に保持されている。なお、伸縮管継手５についてはさらに後述する。
【００２５】
図１（Ｂ）は、複式のベローズ形伸縮管継手（以下、伸縮管継手ともいう）８、２つのガイド６、中間固定部材（固定部材）１０および取付フレーム２２によって伸縮管継手装置３０を構成した例を示す。配管３Ａ，３Ｂの互いに対向する端部とは反対側端部は、設備業者の施工した固定部材２０Ａ，２０Ｂによって固定されることにより主固定点を形成している。配管３Ａ，３Ｂの対向端部は、後述する接続管４４Ａ，４４Ｂを介して伸縮管継手８に接続されると共にガイド６によってそれぞれ軸線方向に移動自在に保持されている。伸縮管継手８は、継手本体３１と、端管３２Ａ，３２Ｂを有し、継手本体３１の中間部に前記中間固定部材１０が取付けられている。２つのガイド６と、伸縮管継手８が取付けられた中間固定部材１０は前記取付フレーム２２に一体的に設けられることにより、これらによってフレームユニットを形成している。
【００２６】
伸縮管継手５とガイド６との距離Ｌ1 は、伸縮による配管３の屈曲（座屈）の影響をなくするため短いことが好ましい。主固定点（２０Ａ，２０Ｂ）間の距離Ｌは、伸縮管継手５の吸収できる最大伸縮量によって異なる。例えば単式のベローズ形伸縮管継手５は最大伸縮量が３５ｍｍ（伸び２５ｍｍ、縮み１０ｍｍ）であり、配管が鋼管で大気と流体の温度差が１２０°Ｃとすると、配管の熱膨張係数は０．０１２ｍｍ／ｍ°Ｃであるから、配管の長さは、３５（ｍｍ）÷０．０１２（ｍｍ／ｍ°Ｃ）÷１２０（°Ｃ）≒２４ｍとなる。したがって、主固定点間の距離Ｌは２４ｍ程度に設定される。
【００２７】
なお、図１（Ａ）においては単式のベローズ形伸縮管継手５を、同図（Ｂ）においては複式のベローズ形伸縮管継手８を用いた例を示したが、本発明はこれに限らずスリーブ形伸縮管継手であってもよい。
【００２８】
次に、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
図２は本発明に係る伸縮管継手装置を天井に設置した例を示す正面図、図３は伸縮管継手の要部の拡大断面図、図４は配管ガイド部材の一例を示す図、図５は図２のＶ−Ｖ線断面図、図６は図２のＶＩ−ＶＩ線断面図、図７は図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図、図８は図７のＡ部の断面図、図９は図７のＢ部の断面図である。これらの図において、伸縮管継手装置４０は、天井１にブラケット２を介して取付けられる取付フレーム２２と、上流側配管３Ａと下流側配管３Ｂの対向端面を接続する単式のベローズ形伸縮管継手５と、上流側配管３Ａの下流側端部を主固定点とする固定部材４１と、下流側配管３Ｂの上流側端部を軸線方向に移動自在に保持するガイド４２とを備えている。
【００２９】
前記上流側配管３Ａと下流側配管３Ｂの互いに対向し前記伸縮管継手５によって接続される端部には、接続管４４Ａ，４４Ｂがそれぞれフランジ接合されている。下流側配管３Ｂの下流側端部は、前記固定部材４１と同様な固定部材（図示せず）によって固定され、中間部が図４に示す配管ガイド部材２６によって軸線方向に移動自在に保持されている。この配管ガイド部材２６は、配管３Ｂを移動自在に支持する鼓形のローラ４５と、配管３Ｂの上方および左右方向への移動を規制するＵ字状の金具４６によって構成されている。
【００３０】
前記ブラケット２は金属製の形鋼等によって箱型に形成され、天井１の所定箇所に複数個のアンカーボルト４７およびナット４８（図８）によって固定されている。前記取付フレーム２２は図５および図６に示すように断面形状がコ字状の形鋼等によって形成され、前記伸縮管継手５、固定部材４１およびガイド４２が一体的に設けられ、前記ブラケット２に複数個のボルト４９およびナット５０（図９）によって固定されている。なお、取付フレーム２２は、断面がＨ形やＬ形などの形鋼で製作できることはいうまでもない。
【００３１】
図３において、前記伸縮管継手５は図１（Ａ）に示した単式のベローズ形伸縮管継手と同一で、継手本体５Ａと、この継手本体５Ａの両端部にそれぞれ接続された端管２３Ａ，２３Ｂとを備えている。継手本体５Ａは、内管５２と、この内管５２の外周に嵌装され、両端部が前記各端管２３Ａ，２３Ｂに固定されたベローズ３５と、このベローズ３５を覆い上流側端部が上流側端管２３Ａにボルトによって固定された外管３６とで構成されている。外管３６の周面には、軸線方向に長い長孔５３が形成されている。この長孔５３は配管３の最大伸縮量を規定するためのもので、下流側端管２３Ｂの外周に一体的に突設したストッパピン５４が摺動自在に挿通されている。下流側の端管２３Ｂは、図３に示すようにフランジ５８を一体的に有し、このフランジ５８が接続管４４Ｂに設けたフランジ５９にパッキン６０を介して密接され、かつ複数個のボルト６１およびナット６２によって締結されることにより前記接続管４４Ｂと端管２３Ｂを接続している。同じく、上流側の端管２３Ａは、図２に示すようにフランジ５６を一体的に有し、このフランジ５６が上流側の接続管４４Ａのフランジ５７に図示しないパッキンを介して密接され、かつ複数個のボルトおよびナットによって締結されることにより前記接続管４４Ａと端管２３Ａを接続している。
【００３２】
図５において、前記固定部材４１は金属等によって形成され、基部が複数個のボルト６３によって前記取付フレーム２２の所定箇所に高精度に位置決めされて固定され、先端に前記接続管４４Ａが溶接によって接合されている。
【００３３】
前記ガイド４２は、図６に示すように上下方向に分割して形成されることにより、前記取付フレーム２２に基部が複数個のボルト６５によって固定されガイド支持部材７２とプレート７１と一体的に構成した第１ガイド部材４２Ａと、この第１ガイド部材４２Ａの先端面に複数個のボルト６６によって着脱可能に固定される第２ガイド部材４２Ｂとで構成されている。第１ガイド部材４２Ａと第２ガイド部材４２Ｂの内側には、分割構造の保温材兼用のガイド部材（以下、保温部材ともいう）７３，７４が挿入固定（または保持）されると共に、前記接続管４４Ｂが摺動自在に挿通される挿通孔６７（図２）が形成され、この挿通孔６７と前記ベローズ３５の伸縮によって配管３Ｂの軸線方向の伸縮を可能にしている。なお、本実施の形態においてはベローズ形伸縮管継手５を用いた例を示したが、これに限らずスリーブとパッキンを用いたスリーブ形伸縮管継手を用いてもよいことは勿論である。
【００３４】
前記ガイド部材４２Ａを取付フレーム２２に取付けるには、図１０に示すように取付フレーム２２の開口部にプレート７０を溶接などによって強固に固定し、固定部材４１（ガイド４２も同様）の基部に一体的に設けたプレート７１を前記プレート７０に複数個のボルト６５およびナットで固定する。しかる後、前記取付フレーム２２をブラケット２にボルト４９およびナット５０（図９）で固定する（Ａ図）。または固定部材４１のプレート７１をプレート７０に接続管４４Ａの高さに応じた高さ調整台７２を介して固定し、取付フレーム２２をブラケット２に固定するか（Ｂ図）、あるいは前記高さ調整台７２の代わりに適宜な板厚を有するスペーサをブラケット２と取付フレーム２２との間、取付フレーム２２とプレート７０との間もしくはプレート７０とプレート７１との間に介在させて固定する。なお、本実施の形態においては、取付フレーム２２をブラケット２を介して天井１に据付けた例を示したが、ブラケット２は必ずしも必要ではなく、図１に示したように取付フレーム２２を直接天井１等の躯体に固定してもよい。
【００３５】
このように構成された伸縮管継手装置４０を現場の天井に据付設置する場合は、固定部材４１およびガイド４２などが取付けられた取付フレーム２２を設置現場に搬送して取付フレーム２２を前記ブラケット２にボルト４９およびナット５０（図９）で固定するだけでよい。ただし、天井１に取付フレーム２２を直接据付ける際には、ブラケット２が不要である。そして、上流側配管３Ａと下流側配管３Ｂを接続管４４Ａ，４４Ｂにそれぞれ接続し、もって伸縮管継手装置４０の据付設置を終了する。
【００３６】
伸縮管継手装置４０の据付設置に際して、ユニットのサイズが大きい場合、重量が大きくなるため工場で組み立てたものを一旦分解して現場で再組立てして取付けることも可能である。すなわち、伸縮管継手５、固定部材４１、ガイド４２および接続管４４Ａ，４４Ｂを取付フレーム２２から分解して先ず取付フレーム２２だけを直接もしくはブラケット２を介して天井１に取付ける。次に、接続管４４Ａを接合した固定部材４１と、接続管４４Ｂを組立てたガイド４２を再度取付フレーム２２に取付ける。しかる後、伸縮管継手５を接続管４４Ａ，４４Ｂの間に軸線を一致させてフランジ接合する。この取付けは、予め出荷時に取付けていたものを再度組付けるだけであるため、取付精度が大きく変化するようなことはない。
【００３７】
さらに、配管３Ａ，３Ｂを接続管４４Ａ，４４Ｂに接続する。この場合、配管３Ａ，３Ｂが未だ施設されていないときは、接続管４４Ａ，４４Ｂに軸線を一致させながら配管３Ａ，３Ｂを施工しフランジ接合する。
【００３８】
配管接続に際しては、配管３Ａ，３Ｂを図面に指示された配管の軸線と伸縮管継手５の接続フランジの状態を考慮しながら施工していく。なお、数ｍｍの配管の軸線の調整は、予め図面と実際の現場の状況を調べ、図１０（Ｂ）に示した高さ調整部材７２または適宜厚さのスペーサを用いて調整しながら施工する。
なお、高さ調整部材７２やスペーサを用いないで、次のように作業することもできる。固定部材４１と接続管４４Ａまたはプレート７１との溶接接合部分およびガイド支持部材７２とプレート７１との溶接接合部分は、現場で配管の軸線に合わせて固定部材４１とガイド支持部材７２の高さを調整してから溶接接合することもできる。
【００３９】
さらに、下流側の接続管４４Ｂを下流側配管３Ｂと端管２３Ｂとの間に挿入して第１ガイド部材４２Ａの先端面に設けた半円形の保温部材７３の凹部内に位置させ、この状態で下流側配管３Ｂ、接続管４４Ｂおよび端管２３Ｂを軸線を一致させてフランジを介して接続する。しかる後、もう一方の保温部材７４を接続管４４Ｂに被せ、次いで第２ガイド部材４２Ｂを第１ガイド部材４２Ａに固定し、もって伸縮管継手装置４０の据付工事を完了する。
ただし、通常はプレート７１、ガイド支持部材７２、第１、第２ガイド部材４２Ａ，４２Ｂ等は接続管４４Ｂと一体化されているので、この接続管４４Ｂを端管２３Ｂにフランジ接合すればよい。
【００４０】
なお、接続管４４Ａ，４４Ｂを製作する際、伸縮管継手装置４０を据付ける前に配管３Ａ，３Ｂの施工が終了している場合は事前に配管３Ａ，３Ｂの対向する端面間の間隔に合った長さの接続管４４Ａ，４４Ｂを製作しておくことが可能である。
【００４１】
このように本発明に係る伸縮管継手装置４０は、予め固定部材４１およびガイド４２を取付フレーム２２に一体的に取付けてこれらをユニットとしているので、このユニットを設置現場に搬送して取付フレーム２２を据付けるだけでよく、現場において固定部材４１およびガイド４２を取付フレーム２２に取付けるための取付作業が不要である。そのため、現場での据付作業が容易で短時間に行うことができる。また、固定部材４１とガイド４２は取付フレーム２２の製造時に取付けられるので、高い寸法精度で取付けることが可能で安定した品質が得られ、しかも取付フレーム２２の施工を外部の業者に発注する必要がないので、工期の確保および設置工事のコストを低減することができる。また、作業スペースが小さい現場への据付けに有利である。さらに、煩わしい固定点の強度について設備業者は設計計算する必要がない。
【００４２】
図１１は本発明を複式のベローズ形伸縮管継手装置に適用した例を示す構成図である。
なお、上記した実施の形態と同一の部材等については同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。同図において、複式の伸縮管継手装置８０は、据付箇所に直接据付けられる取付フレーム２２と、両端に端管８１Ａ，８１Ｂを有する伸縮自在な複式のベローズ形伸縮管継手８と、伸縮管継手８の中央部を固定した中間固定部材（固定部材）１０と、上流側と下流側の接続管４４Ａ，４４Ｂをそれぞれ軸線方向に移動自在に保持する２つのガイド４２とを備えている。前記伸縮管継手８の固定部材１０および２つのガイド４２は取付フレーム２２に一体的に取付けられることによりフレームユニットを構成し、前記取付フレーム２２が建物内部のコンクリート製基礎もしくは建物外部のコンクリート製基礎８３上に据付けられている。
【００４３】
このような伸縮管継手装置８０を設置現場に設置するには、図２に示した上記実施の形態と同様に、伸縮管継手８の中間固定部材１０およびガイド４２を取付フレーム２２に取付けてこれらを一体化することによりフレームユニットとし、このフレームユニットを設置現場に搬送して取付フレーム２２を基礎８３の所定箇所に据付ける。フレームユニットの搬送時において、伸縮管継手８は中間固定部材１０を介して取付フレーム２２に固定されているが、ユニットが重量化する場合は、一旦分解され取付フレーム２２が据付設置された後中間固定部材１０を介して取付フレーム２２に再取付けられるものであってもよい。しかる後、上流側配管３Ａと下流側配管３Ｂの接続管４４Ａ，４４Ｂを伸縮管継手８の端管８１Ａ，８１Ｂに接続し、これらの接続管４４Ａ，４４Ｂをガイド４２によって軸線方向に移動自在に保持する。なお、複式の伸縮管継手８の構造は、上記した単式の伸縮管継手５と基本的に同じである。
【００４４】
このような伸縮管継手装置８０においても取付フレーム２２と中間固定部材１０およびガイド４２がユニット化されているので、現場において中間固定部材１０およびガイド４２を取付フレーム２２に取付ける必要がなく、現場での据付作業が容易でしかも短時間に行うことができる。また、中間固定部材１０とガイド４２は取付フレーム２２の製造時に取付けられるので、高い寸法精度で取付けることができ、安定した品質を確保することができる。しかも、取付フレーム２２の据付けを外部の業者に発注する必要がないので、工期の確保および設置工事のコスト低減を図ることができる。さらに、煩わしい固定点の強度について設備業者は設計計算する必要がない。
【００４５】
図１２は本発明のさらに他の実施の形態を示す構成図である。
この実施の形態は単式のスリーブ形伸縮管継手９０を用い、固定部材４１とガイド４２を取付フレーム２２に取付けてユニット化することにより伸縮管継手装置９１とし、取付フレーム２２を建物の壁面９２に垂直に設置した例を示す。また、本実施の形態においては、上流側配管３Ａの接続管４４Ａをガイド４２によって軸線方向に移動自在に保持し、下流側配管３Ｂの接続管４４Ｂを固定部材４１に固定している。その他の構成は、図２に示した天井水平配管設置の実施の形態と同一である。なお、スリーブ形伸縮管継手９０については従来公知であるため、その詳細な構成の説明および図示を省略する。
【００４６】
ここで、本実施の形態においては、ベローズ形の代わりにスリーブ形伸縮管継手９０を用いている点で上記した実施の形態と異なるが、伸縮管継手装置９１の据付工事はベローズ形であってもスリーブ形と全く同様に行われる。したがって、作用効果も全く同じである。
【００４７】
なお、本発明は上記した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更、変形が可能である。例えば、図１３に示すようなガイド１００を用いて配管３Ａまたは配管３Ｂを軸線方向に移動自在に保持してもよい。すなわち、このガイド１００は、筒体１０１の内周面に同一径からなる複数本の丸棒１０２を周方向に等間隔をおいて接合し、これらの丸棒１０２によって配管３Ａ（または３Ｂ）を軸線方向に移動自在に保持するようにしたものである。このようなガイド１００においては、配管３Ａ（３Ｂ）と丸棒１０２が線接触しているので、摩擦を小さくすることができる。また、配管ガイド部材２６と同様にローラを用いて保持するようにしたガイドであってもよい。
また、上記実施の形態においては、伸縮管継手５（８）を市販の規格品として説明したため、伸縮管継手５（８）の端管２３Ａ，２３Ｂ（８１Ａ，８１Ｂ）に接続管４４Ａ，４４Ｂを組合わせた例を示したが、例えば単式ベローズ形伸縮管継手の場合、端管２３Ａと接続管４４Ａを一体化し、また端管２３Ｂと接続管４４Ｂを一体化することで接続フランジ５８と５９を省略しても同一効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る伸縮管継手装置およびその据付方法によれば、取付フレームと固定部材およびガイドを一体化してユニットとしているので、このユニットを設置現場に搬送して取付フレームを据付けるだけでよい。そのため、現場で固定部材とガイドを取付フレームに取付ける必要がなく、特に作業スペースが小さい現場での据付けに有利であり、天井、床、壁などの取付け姿勢であっても同一のユニットを使用でき、設置工事を容易にかつ短時間に行うことができる。また、取付フレームの製造時に固定部材とガイドを取付けることができるので、設置現場での作業と異なり良好な環境で不自然な姿勢をとらずに取付けることができるため、取付けの寸法精度が高く、安定した品質が得られる。しかも取付フレームの施工を外部の業者に発注する必要がないので、工期の確保および据付設置工事のコスト低減を図ることができる。さらに、煩わしい固定点の強度の設計計算も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （Ａ）、（Ｂ）は本発明に係る伸縮管継手装置の基本的設置例を示す図である。
【図２】 本発明に係る伸縮管継手装置を天井に設置した例を示す正面図である。
【図３】 伸縮管継手の要部の拡大断面図である。
【図４】 配管ガイド部材の一例を示す図である。
【図５】 図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】 図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】 図２のVII −VII 線断面図である。
【図８】 図７のＡ部の断面図である。
【図９】 図７のＢ部の断面図である。
【図１０】 （Ａ）、（Ｂ）は固定部材の他の実施の形態を示す図である。
【図１１】 本発明の他の実施の形態を示す構成図である。
【図１２】 本発明のさらに他の実施の形態を示す構成図である。
【図１３】 ガイドの他の実施の形態を示す断面図である。
【図１４】 従来の単式伸縮管継手の取付構造を示す図である。
【図１５】 従来の複式伸縮管継手の取付構造を示す図である。
【符号の説明】
１…天井、２…ブラケット、３…配管、３Ａ…上流側配管、３Ｂ…下流側配管、４…固定部材、５…単式のベローズ形伸縮管継手、６…ガイド、７…配管支持部材、８…複式のベローズ形伸縮管継手、１０…中間固定部材（固定部材）、１１…高さ調整用部品、２２…取付フレーム、２３Ａ，２３Ｂ…端管、３５…ベローズ、３６…外管、４０…伸縮管継手装置、４４Ａ，４４Ｂ…接続管、７２…高さ調整部材、９０…スリーブ形伸縮管継手、１００…ガイド。
Claims (6)
- 配管の途中に接続され、配管の伸縮を吸収する伸縮管継手装置において、
配管を構成する上流側配管と下流側配管の互いに対向する端部にそれぞれ接続された２つの接続管と、これらの接続管に接続された伸縮自在な伸縮管継手と、前記２つの接続管のうちのいずれか一方に固定された固定部材と、他方の接続管を軸線方向に移動自在に保持するガイドとを備え、前記固定部材と前記ガイドを据付箇所に設置される取付フレームに一体的に設けたことを特徴とする伸縮管継手装置。 - 配管の途中に接続され、配管の伸縮を吸収する伸縮管継手装置において、
配管を構成する上流側配管と下流側配管の互いに対向する端部にそれぞれ接続された２つの接続管と、固定部材が固定され前記２つの接続管に接続された伸縮管継手と、前記各接続管をそれぞれ軸線方向に移動自在に保持する２つのガイドとを備え、前記固定部材と前記２つのガイドを据付箇所に設置される取付フレームに一体的に設けたことを特徴とする伸縮管継手装置。 - 請求項１または２記載の伸縮管継手装置において、
伸縮管継手が、両端に設けた端管を介して上流側と下流側の接続管に接続されていることを特徴とする伸縮管継手装置。 - 請求項１，２または３記載の伸縮管継手装置において、
固定部材が、取付フレームに対して高さ調整可能に取付けられていることを特徴とする伸縮管継手装置。 - 接続管を有する固定部材と、軸線方向に移動自在に保持された接続管を有するガイドを取付フレームに取付けてこれらをユニット化する工程と、前記取付フレームを前記固定部材およびガイドと共に据付箇所に据付ける工程と、前記２つの接続管を伸縮管継手に接続する工程と、前記２つの接続管の対向する端部とは反対側端部に上流側配管と下流側配管をそれぞれ接続する工程とを備えたことを特徴とする伸縮管継手装置の据付方法。
- 伸縮管継手に固定された固定部材と、軸線方向に移動自在に保持された接続管をそれぞれ有する２つのガイドを取付フレームに取付けてこれらをユニット化する工程と、前記取付フレームを前記伸縮管継手、固定部材およびガイドと共に据付箇所に据付ける工程と、前記２つの接続管の互いに対向する端部とは反対側端部を上流側配管と下流側配管にそれぞれ接続する工程とを備えたことを特徴とする伸縮管継手装置の据付方法。
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