JP5430340B2

JP5430340B2 - 配管補修器具及び補修方法

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Publication number: JP5430340B2
Application number: JP2009241230A
Authority: JP
Inventors: 隆治門井
Original assignee: Mitsubishi Electric Building Techno-Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Building Techno-Service Co Ltd
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2029-10-20
Also published as: JP2011089536A

Description

本発明は、腐食等により配管に形成されたピンホールを塞ぐ配管補修器具及び補修方法に関する。

冷凍及び空調設備の熱媒体として使用される冷媒が流れる冷媒配管においては、腐食等により配管の表面にピンホールが形成される例がある。配管にピンホールが形成されると、その穴から冷媒が外部に漏れて、冷凍及び空調設備が故障または停止してしまう。そこで、ピンホールを塞ぐ補修作業が必要になる。

上述のようなピンホールが形成された場合における従来の補修作業について説明する。まず、冷凍及び空調設備を停止させる。そして、冷媒回収装置を用いて、冷凍及び空調設備の冷媒回路に残留する冷媒をボンベに回収する。冷媒の回収後、ピンホールを補修する。具体的には、ろう付けにより、ピンホールを塞ぐ。そして、冷媒回路の気密試験を行ない、漏れ箇所が無いことを確認する。冷媒回路が正常である場合、冷媒回路内の空気または不純物を除去するため、真空引きを行なう。その後、冷媒回路に所定量の冷媒を充填して作業が終了する。

下記特許文献１には、配管のリーク部を含むように配管の外周面を取り囲むボックス本体と、ボックス本体と配管との間を封止するパッキングとを有する配管リーク応急処理用器具が記載されている。パッキングは、リーク部の配管軸方向外側の位置に、配管の外表面を外側から囲むように設けられる。ボックス本体は、上蓋と下蓋とからなり、これらの蓋が、パッキングを含むように接合される。

特開２００４−１０８４８９号公報

従来の補修作業においては、冷凍及び空調設備が動作している場合、その設備を停止させなければ作業を行なうことができない。このため、設備の停止により、その設備の対象物に支障が生じてしまうという問題がある。

設備の対象物に支障が生じないようにするため、上記特許文献１の配管リーク応急処理用器具を用いることが考えられる。この器具を用いることにより、設備を停止させずに、配管のリーク部を塞いでリーク部からの流体の流出を一時的に防止することができる。そして、設備の対象物に支障が生じないときに、例えば休日及び夜間に設備を停止させてから従来の補修作業を行なえばよい。

しかしながら、上記特許文献１の配管リーク応急処理用器具の取り付け作業には、更なる部品が必要であり、作業に手間がかかる。具体的には、上蓋と下蓋との接触面から流体がリークしてしまうことを防止するため、その接触面に液状パッキングを塗布する必要がある。また、上蓋と下蓋とを確実に接合するため、複数本の締結用のボルトによる締め付けが必要になる。さらに、ボックス本体を確実に支持するためには、サポート部材による配管への固定が必要になる。このように、上記特許文献１の配管リーク応急処理用器具においては、部品点数が多く、作業に手間がかかってしまう。

本発明の目的は、簡易な構造かつ容易な作業性で、配管に形成された穴からの流体の流出を、少なくとも一時的に防止することができる配管補修器具及び補修方法を提供することにある。

本発明の配管補修器具は、配管を載せる台座と、配管に形成された穴をシールするシール部材と、台座に接続され、シール部材を穴に挿入して配管に押圧する押圧部材と、を有し、シール部材は、基部の径が穴の径より大きい断面くさび状の挿入部材を有し、挿入部材が穴に挿入されると、挿入部材の円錐面が穴の内周面に隙間無く密着して穴をシールすることを特徴とする。

また、シール部材は、挿入部材の径より大きく形成され、挿入部材を支持する支持部材を有し、支持部材のおもて面には挿入部材が接続され、支持部材の裏面には押圧部材が接続されることができる。

また、シール部材は、押圧部材に対して着脱可能に接続されることができる。

また、シール部材は、支持部材のおもて面に挿入部材を囲むように設けられた環状のパッキン部材を有し、パッキン部材が、配管の表面であって穴の周囲の表面に隙間無く密着して穴をシールすることができる。

また、押圧部材の押圧力を規制する規制部材を有することができる。

また、規制部材は、配管の外径に基づいて、配管へ向かうシール部材の移動距離を規制することができる。

また、シール部材は、台座に対向するように設けられることができる。

また、本発明の配管補修器具を用いた配管補修方法は、配管を台座に載せるステップと、シール部材を、配管に形成された穴に挿入するステップと、台座に接続された押圧部材により、挿入部材の円錐面が穴の内周面に隙間無く密着するようにシール部材を配管に押圧するステップと、を有することを特徴とする。

また、シール部材は、挿入部材の基部の径より大きく形成され、挿入部材を支持する支持部材を有し、配管の表面であって、穴の周囲の表面と、支持部材との隙間を塞ぐように溶接するステップと、押圧部材をシール部材から取り外すステップと、を有することができる。

本発明の配管補修器具及び補修方法によれば、配管に形成された穴からの流体の流出を、少なくとも一時的に防止することができる。

本実施形態の配管補修器具の構成を示す図である。配管の穴がシールされた状態を示す図である。別の態様の押圧部材を有する配管補修器具の構成を示す図である。別の実施形態の配管補修器具の構成を示す図である。配管の穴がシールされた状態を示す図である。補修作業後の配管の状態を示す図である。

以下、本発明に係る配管補修器具及び補修方法の実施形態について、図を用いて説明する。一例として、冷凍及び空調設備に使用される冷媒配管を挙げ、この冷媒配管に形成された穴を補修する配管補修器具及び補修方法について説明する。なお、本発明は、冷媒配管に限らず、流体が流れる配管、例えば高圧の空気が流れるエアー配管に形成される穴を補修する器具及び方法にも適用することができる。

図１は、本実施形態の配管補修器具１０の構成を示す図であり、図２は、冷媒配管１２の穴１６がシールされた状態を示す図である。配管補修器具１０は、冷媒配管１２を載せる台座１４と、冷媒配管１２に形成された穴１６をシールするシール部材１８と、台座１４に接続され、シール部材１８を冷媒配管１２に押圧する押圧部材２０とを有する。

このように構成される配管補修器具１０によれば、押圧部材２０によってシール部材１８が、台座１４に載せられた冷媒配管１２の穴１６に挿入され冷媒配管１２に押圧されるので、穴１６からの流体の流出を防止することできる。以下、配管保守器具１０の構成について具体的に説明する。

冷媒配管１２は、冷凍及び空調設備の熱媒体として使用される冷媒が流れる配管であり、銅製の配管である。この配管には、配管表面の結露や冷媒の熱損失を防止するため、通常、保温材が被覆される。

冷媒配管１２に形成される穴１６とは、冷媒配管１２の劣化により腐食が発生し、その部分に形成されるピンホールのことである。初期のピンホールの径は、数μｍである。冷媒配管１２に穴１６が形成されると、その穴１６から冷媒が流出する。冷媒の流出が継続すると、当然に、冷媒回路内における冷媒の圧力が低下して、冷凍及び空調設備が故障または停止する。

台座１４は、これに載せられた冷媒配管１２が安定するように構成される。具体的には、台座１４の表面は、断面Ｖ字状であり、この表面に冷媒配管１２が配置される。この構成により、冷媒配管１２の周方向への回転が防止される。また、径の異なる冷媒配管１２に対応することができる。なお、本実施形態においては、台座１４の表面が断面Ｖ字状である場合について説明したが、この構成に限定されない。冷媒配管１２が安定し、径の異なる冷媒配管１２に対応することができるのであれば、他の形状、例えば断面Ｕ字状であってもよい。また、冷媒配管１２の径に応じて冷媒配管１２に接触する面がスライド可能な調節機構を設けることもできる。また、台座１４は、配置された冷媒配管１２の上方に間隔を空けるように形成された腕部１４ａを有する。この腕部１４ａに、押圧部材２０が接続される。

シール部材１８は、台座１４に対向する位置に設けられる。シール部材１８を介した押圧部材１８の押圧力により、冷媒配管１２が周方向に回転してしまうことを防止するためである。

シール部材１８は、電食を防止するため、冷媒配管１２と同様の材質、すなわち銅製である。シール部材１８は、穴１６に挿入される挿入部材２２と、挿入部材２２を支持する支持部材２４とを有する。

挿入部材２２は、断面くさび状に形成される針部材である。挿入部材２２の基部の径は、穴１６の径（数μｍ）より大きく、例えば０．５ｍｍである。この構成により、挿入部材２２が穴１６に挿入されたとき、挿入部材２２は穴１６に隙間無く密着して穴１６をシールすることができる。具体的には、図２に示されるように、挿入部材２２は、穴１６に対しこの穴１６をこじ開けるように挿入され、挿入部材２２の外周面と穴１６の内周面とが隙間無く密着することで穴１６をシールすることができる。

支持部材２４は、挿入部材２２の径より大きく形成される。すなわち、支持部材２４は、挿入部材２２の基部の径より大きく形成される。支持部材２４のおもて面２４ａには、挿入部材２２が接続される。シール部材１８が、細い針状の挿入部材２２のみではなく、挿入部材２２を支持する支持部材２４を有することにより、シール部材１８の取り扱いが容易になる。一方、支持部材２４の裏面２４ｂには、押圧部材２０が接続される。

また、シール部材１８は、支持部材２４のおもて面２４ａに、挿入部材２２を囲むように設けられた環状のパッキン部材２６を有する。パッキン部材２６は、冷媒配管１２同士の接合箇所、例えばフランジ接合箇所に用いられるパッキンと同様の材質、例えばゴム製からなる。この構成により、挿入部材２２が穴１６に挿入されたとき、パッキン部材２６は、冷媒配管１２の表面であって穴１６の周囲の表面に隙間無く密着して穴１６をシールすることができる。具体的には、図２に示されるように、パッキン部材２６は、冷媒配管１２と支持部材２４と間に挟まれることにより穴１６と外部との連通を防止する。冷媒配管１２の外周面と穴１６の内周面とが隙間無く密着することで穴１６をシールすることができる。

このように、本実施形態によれば、挿入部材２２と穴１６とにより第一のシール面が形成され、さらにパッキン部材２６と冷媒配管１２の表面とにより第二のシール面が形成される。このような二重シール構造が形成されることにより、冷媒配管１２内の冷媒が穴１６から第一のシール面を通って流出したとしても、その冷媒が第２のシール面で食い止められるので、冷媒の流出を確実に防止することができる。

押圧部材２０は、ねじ状部材であり、外周面にねじ山が形成される。押圧部材２０は、台座１４の腕部１４ａに形成された貫通孔２８に嵌り合ってねじ結合される。押圧部材２０の端部であって、冷媒配管１２側の端部にはシール部材１８の支持部材２４が接続される。他方の端部には、押圧部材２０を手動操作可能なハンドル部２９が設けられる。ハンドル部２９と押圧部材２０のねじ部との間には、ねじ部より張り出したフランジ部３０が設けられる。ハンドル部２９の操作により、押圧部材２０はシール部材１８を冷媒配管１２に対して進退可能に移動させることができる。この構成によれば、押圧部材２０は、シール部材１８を穴１６に挿入して冷媒配管１２に押し付けることができ、その状態を保持することができる。

また、配管補修器具１０は、押圧部材２０の押圧力を規制する規制部材３２を有する。押圧力とは、押圧部材２０が、シール部材１８を介して冷媒配管１２を押圧する力のことである。規制部材３２は、押圧部材２０の移動距離、すなわちシール部材１８の移動距離を規制することで押圧力を規制する。

具体的には、規制部材３２は、腕部１４ａの上部に設けられる。規制部材３２には、貫通孔２８と同軸の孔３４が形成される。この孔３４の径は貫通孔２８より径より大きく、かつフランジ部３０の径より小さくなるように形成されている。このため、押圧部材２０を冷媒配管１２側へ移動させると、フランジ部３０が孔３４の縁に引っ掛かり押圧部材２０に移動が規制される。すなわち、冷媒配管１２に向かうシール部材１８の移動が規制される。これにより、冷媒配管１２に対する押圧力が規制され、シール部材１８が冷媒配管１２を大きく変形させ、損傷させてしまうことを防止することができる。

また、配管補修器具１０は、高さＨが異なる規制部材３２を複数有する。これらの規制部材３２は交換可能である。これにより、補修対象となる冷媒配管１２の径に対応した高さＨを有する規制部材３２を選択して使用することができ、その選択された規制部材３２により、押圧部材２０は穴１６のシールに必要な押圧力で冷媒配管１２を適切に押圧することができる。

次に、本実施形態の配管補修器具１０の動作、すなわち補修方法について説明する。まず、冷媒配管１２を台座１４に載せる。そして、ハンドル部２９の操作により、シール部材１８を冷媒配管１２側に移動させて、穴１６に挿入する。さらに、フランジ部３０が規制部材３４に当接するまでハンドル部２９を回転させて、押圧部材２０により、シール部材１８を冷媒配管１２に押圧する。これにより、穴１６はシール部材１８によりシールされ、補修作業は終了する。

本実施形態の配管補修器具１０によれば、上述した公知の器具に比べ、簡易な構造かつ容易な作業性で、冷媒配管１２の穴１６からの冷媒の流出を防止することができる。なお、この器具１０は、冷凍及び空調設備が動作している場合、その設備を停止させずに冷媒の流出を一時的に防止する器具である。よって、後日、冷凍及び空調設備の対象物に支障が生じないときに、従来技術で説明したような、穴１６をろう付けにより塞いで冷媒の流出を恒久的に防止する補修作業が必要になる。

この実施形態においては、押圧部材２０の操作にハンドル部２９が用いられる場合について説明したが、この構成に限定されず、手動により回転操作が可能であれば、ナットであってもよい。

次に、別の態様の配管補修器具１０について、図３を用いて説明する。図３は、別の態様の押圧部材２０を有する配管補修器具１０の構成を示す図である。なお、上記実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

この態様の押圧部材２０は、弾性力によりシール部材１８を冷媒配管１２に押し付ける。よって、この態様の押圧部材２０は、ねじ山を有さず、その胴部はなめらかな円筒状である。また、台座１４の腕部１４ａに形成される貫通孔３６の径は、その胴部の径より大きく、例えば孔３４と同様の径である。そして、押圧部材２０には、腕部１４ａと支持部材２４との間に弾性部材３８、例えばバネが設けられる。この弾性部材３８の弾性力により、シール部材１８を冷媒配管１２に押し付けることができる。

次に、別の実施形態の配管補修器具１０について、図を用いて説明する。図４は、別の実施形態の配管補修器具１０の構成を示す図であり、図５は、冷媒配管１２の穴１６がシールされた状態を示す図であり、図６は、補修作業後の冷媒配管１２の状態を示す図である。なお、上記実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

この実施形態における配管補修器具１０は、シール部材１８がパッキン部材２６を有しておらず、さらにシール部材１８が押圧部材２０に対して着脱可能に接続されるように構成されることを特徴とする。着脱可能な接続は、周知の技術を用いることができ、例えばねじ結合、磁力による結合である。この構成により、この配管補修器具１０を用いて、穴１６からの冷媒の流出を恒久的に防止する補修作業を容易に行なうことができる。以下、具体的な補修方法について説明する。

まず、図４に示されように、冷媒配管１２を台座１４に載せる。そして、ハンドル部２９の操作により、シール部材１８を冷媒配管１２側に移動させて、穴１６に挿入する。さらに、フランジ部３０が規制部材３４に当接するまでハンドル部２９を回転させて、押圧部材２０により、シール部材１８を冷媒配管１２に押圧する。

次に、図５に示されるように、冷媒配管１２の表面であって、穴１６の周囲の表面と、シール部材１８との隙間をろう４０で塞ぐようにろう付けする。その後、押圧部材２０をシール部材１８から取り外す。最後に、図６に示されるように、冷媒配管１２から配管補修器具１０本体を取り外して補修作業は終了する。

このように、シール部材１８により穴１６を塞ぐことにより冷媒の流出を一時的に防止することができる。冷媒の流出が防止されるので、穴１６周囲に対するろう付け作業が可能になる。ろう付けにより、穴１６とシール部材１８との隙間をシールすることができるとともに、穴１６からのシール部材１８の離脱も防止することができる。つまり、この実施形態によれば、冷凍及び空調設備が動作している場合であっても、その設備を停止させずに冷媒の流出を恒久的に防止することができる。

これらの実施形態においては、配管が銅管である場合について説明したが、この構成に限定されない。配管がステンレス管であっても炭素鋼鋼管であってもよい。配管がステンレス管である場合、穴１６をシールする溶接は、ティグ溶接である。

また、これらの実施形態においては、押圧部材２０がシール部材１８を冷媒配管１２側に移動させる場合について説明したが、この構成に限定されない。押圧部材２０がシール部材１８を冷媒配管１２に押し当てて、この状態を保持することができるのであれば、押圧部材２０が台座１４の表面を、腕部１４ａに固定されたシール部材１８側に移動させるように構成されてもよい。

１０配管補修器具、１２冷媒配管、１４台座、１６穴、１８シール部材、２０押圧部材、２２挿入部材、２４支持部材、２６パッキン部材、３２規制部材。

Claims

配管を載せる台座と、
配管に形成された穴をシールするシール部材と、
台座に接続され、シール部材を穴に挿入して配管に押圧する押圧部材と、
を有し、
シール部材は、基部の径が穴の径より大きい断面くさび状の挿入部材を有し、
挿入部材が穴に挿入されると、挿入部材の円錐面が穴の内周面に隙間無く密着して穴をシールする、
ことを特徴とする配管補修器具。
請求項１に記載の配管補修器具において、
シール部材は、挿入部材の基部の径より大きく形成され、挿入部材を支持する支持部材を有し、
支持部材のおもて面には挿入部材が接続され、支持部材の裏面には押圧部材が接続される、
ことを特徴とする配管補修器具。
請求項１または２に記載の配管補修器具において、
シール部材は、押圧部材に対して着脱可能に接続される、
ことを特徴とする配管補修器具。
請求項２に記載の配管補修器具において、
シール部材は、支持部材のおもて面に挿入部材を囲むように設けられた環状のパッキン部材を有し、
パッキン部材が、配管の表面であって穴の周囲の表面に隙間無く密着して穴をシールする、
ことを特徴とする配管補修器具。
請求項１から４のいずれか１つに記載の配管補修器具において、
押圧部材の押圧力を規制する規制部材を有する、
ことを特徴とする配管補修器具。
請求項５に記載の配管補修器具において、
規制部材は、配管の外径に基づいて、配管へ向かうシール部材の移動距離を規制することを特徴とする配管補修器具。
請求項１から６のいずれか１つに記載の配管補修器具において、
シール部材は、台座に対向するように設けられる、
ことを特徴とする配管補修器具。
請求項１に記載の配管補修器具を用いた配管補修方法において、
配管を台座に載せるステップと、
シール部材を、配管に形成された穴に挿入するステップと、
台座に接続された押圧部材により、挿入部材の円錐面が穴の内周面に隙間無く密着するようにシール部材を配管に押圧するステップと、
を有することを特徴とする配管補修方法。
請求項８に記載の配管補修方法において、
シール部材は、挿入部材の基部の径より大きく形成され、挿入部材を支持する支持部材を有し、
配管の表面であって、穴の周囲の表面と、支持部材との隙間を塞ぐように溶接するステップと、
押圧部材をシール部材から取り外すステップと、
を有することを特徴とする配管補修方法。