JPH0554598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、雄端部と嵌合口とを備えた鋳鉄管２
つを互いに接合するのに用いられ、管路の外の流
体に対するシールとして機能する継手に係わる。
本発明は長さの大部分に亘つて断熱フオーム材料
層からなる外部被覆に覆われ、且つこの層の外側
に流体の浸透を阻止する保護外装を備え、両端即
ち雄端部及び嵌合口の部分は前記外部被覆で覆わ
れないもので、高温水輸送管に使用される。

本発明はより特定的には前記断熱フオーム層の
破損を回避すべく、管路の外側の湿気が管の先端
部分を介してこの断熱層内に浸透するのを阻止す
るシールリングに係わる。

従来の技術 この種の断熱された管のシール継手の一例は仏
国特許FR−Ａ第2445925号によつて既に知られて
いる。この公知継手では現在製造されている部材
しか使用されず、多少の角度的ズレ（傾斜）も可
能である。この公知継手はアスベストセメント製
剛質外側スリーブを含むが、このスリーブは断熱
材用保護外装と比べて比較的大きく隆起し、その
ため継手を嵌める場合又は地上で管を組立てる場
合に支障を来たし得る。更に、組立てられた複合
管の管状外装の２つの先端を被覆するこの剛性外
側スリーブには、断熱材層を外部の湿気から保護
するためにシールリングを（スリーブと外装との
間に）装入する必要がある。

米国特許第3563572号には、断熱材層を保護す
る剛性外装を備えた断熱金属管の伸縮自在複合シ
ール継手が開示されている。この継手では、弾性
シールキヤツプをかぶせた断熱材料製鎖錠用内側
剛性環状スリーブが外装に対する隆起なしに２つ
の複合管を接続せしめる。しかしながらこの種の
継手は嵌合口付鋳鉄管には使用できない上に、一
方の複合管を他方に対して傾斜させるのには適さ
ない。その第１の理由は前記鎖錠用剛性スリーブ
の挿置にあり、第２の理由はこの剛性スリーブが
断熱材層の横断方向環状表面にのみ当接すること
にある。即ち、鎖錠用剛性スリーブを断熱材層に
対して傾斜させると、前記横断方向支承が失わ
れ、その結果気密性が消失する危険、即ち外部の
湿気に対する断熱材層の保護が解除される危険が
生じる。軽く傾斜させた場合のこの危険は、前記
鎖錠用内側剛性スリーブと断熱材層を被覆する剛
性管状外装との間の径方向外側締付け又はたがの
取付けが全く不可能であるだけにより生じ易い。

発明の概要 そこで本出願人は、雄端部と嵌合口とを備え且
つ断熱用外側被覆で覆われた高温水輸送管２つを
接続するための継手であつて、管路の外の流体が
前記断熱材被覆内に浸透するのを阻止すると共
に、外側断熱材被覆及び鋳鉄管の熱膨張と、接続
すべき一方の管の他方の管に対する傾斜及び偏心
とを可能にし、接続すべきこれら２つの管の接合
部でのカロリー損失を最小限に抑え、且つ管状外
装より大幅に隆起する部分を有さないようなシー
ル継手の実現を目差すことにした。

そのために本発明は下記の如きシール継手を提
供する。本発明のシール継手は、次のような断熱
複合管即ち輸送流体の内部圧力に対し耐洩性ある
パツキンを挿入した状態で互いに入れ子式に接続
し得、各々が雄端部及び嵌合口付鋳鉄管からな
り、各鋳鉄管が熱絶縁材料製断熱材層によつて断
熱され、この断熱材層が雄端部と嵌合口のチユー
リツプ状先端部とを除いて各管の長さの大部分を
被覆し、この断熱材層自体も不浸透性管状保護外
装に覆われ、この断熱材層の各先端が鋳鉄管と保
護外装との間の環状スペースを気密的に閉塞する
エラストマ製シールリングによつて限定されるよ
うな断熱複合管２つの間で外部の流体に対するシ
ールの役割を果たし、これら複合管のうち一方の
管の断熱材層の一端で一方の鋳鉄管とその保護外
装との間の環状スペースを気密的に閉塞する前記
シールリングの１つが嵌合口の外側面に当接し且
つ嵌合口と保護外装との間で径方向に圧縮される
係止用突端部と、この突端部の長手方向延長部と
して嵌合口に当接しながら管状外装と同一のレベ
ルまで延在するシールボデイと、このシールボデ
イの長手方向延長部として隣接複合管の保護外装
の先端部に締付けによつて弾性的に押付けられる
被覆スカートとで構成されることを特徴とする。

他の特徴及び利点は、添付図面に基づく以下の
非限定具体例の説明で明らかにされよう。

具体例 第２図から明らかなように、雄端部５と嵌合口
６とを備えた鋳鉄管４からなる軸線XXの２つの
断熱複合管Ｔ１及びＴ２の接続に用いられる本発
明のシール継手は、雄端部５と嵌合口６との間で
径方向に圧縮され且つ管４の嵌合口６内に係止さ
れる凸部を備えた公知タイプのパツキンＧと、管
４と外装との間のスペーサ１と、管４を被覆する
断熱材層の外装相互間の気密的接合を行なうため
の、例えば60゜〜70゜シヨアの硬度を有するエラス
トマ製シールリング２と、このシールリング２を
外装上に締付ける締付リング３とで構成される。

第１図により詳細に示されているように、各断
熱複合管Ｔ１，Ｔ２は130℃に達し得る温度の高
温水又は類似流体を輸送するための雄端部５及び
嵌合口６を備えた鋳鉄管４からなる。この鋳鉄管
４はポリウレタンフオームの如き断熱材からなる
外径Ｄの外側断熱材層７で被覆され、断熱材層７
自体は例えば高密度ポリエチレン外装からなる流
体不浸透性保護外装８に包囲される。この外装は
断熱材層７の外径Ｄに相当する内径を有する。第
２図に見られるように、保護外装８及び断熱材層
７は互いに嵌合された管４の各先端の近傍で切断
され、これら先端より先には延びない。また保護
外装８は、複合管Ｔ１，Ｔ２の各鋳鉄管４の長さ
Ｌ１より短く且つ断熱材層７の長さＬ３よりは長
い長さＬ２を有し、鋳鉄管４の雄端部５側で閉塞
シールリング９（管４と保護外装８との間）を越
えて断熱材層７から更に先へ軸方向に長さｈ１だ
け突出する。

従つて外装８は閉塞シールリング９を被覆する
ことになる。

断熱材層７は、従つて管Ｔ１，Ｔ２の各鋳鉄管
４の雄端部５側では外径Ｄのエラストマ製先端閉
塞リング９により先端部分が限定され、リング９
はこの位置での断熱材層７の径方向厚みに相当す
る厚みＥを有し、且つ先端に平面状表面９１を有
する。

この先端リング９の軸方向長さｈは、鋳鉄管４
の雄端部５側の管Ｔ１，Ｔ２の先端で断熱材層７
の先端から更に長手方向に延びる保護外装８の突
出分の長さｈ１より短い。

また各複合管Ｔ１，Ｔ２は、嵌合口６側先端で
は断熱材層７の先端で嵌合口６と保護外装８との
間に挿入されたシールリング２を有する。

第３図により詳細に示したように、軸線XXを
持つエラストマ製のこのシールリング２は、子午
線断面で見て全体的に細長い形状を有し、台形状
子午線断面を持つボデイ１０と、この部分の両側
の長手方向延長部たる係止突端部１１及び被覆ス
カート１２とで構成される。

前記ボデイ１０は軸線XXを持つ外径Deの外側
円筒面１３と、軸線XXに直交する２つの平面即
ちシヨルダ１４及び１５と、内側表面１６とで規
定される。この内側表面１６は円筒形、軽い円錐
台形又はその他の形状を有し得るが、そのプロフ
イルは嵌合口６の先端即ちフランジの外側表面１
７のプロフイルに合致する。

面１３の直径Deは保護外装８の外径と同じか
それより大きく、面１５の径方向高さは保護外装
８の厚みｅと同じかそれより大きく、面１５の内
径は保護外装８の内径Ｄに相当する。

ボデイ１０の内側表面１６からは係止用突端部
１１が延びる。この突端部１１は長手方向では面
１６に連結する円錐台状内側面１８により限定さ
れると共に、直線もしくは曲線子午線断面を有し
得る先端面１９により限定される。内側表面１８
のプロフイルは嵌合口６の末広形外側表面２０の
プロフイルに合致する。

係止用突端部１１は径方向では外側面２１と内
側面２２とによつて限定される。外側面２１は軸
線XXを有する円筒面であり、ボデイ１０の面１
５に連接し、保護外装８の内径に相当する直径Ｄ
を有する。

この外側面２１は１つ以上の突出リツプもしく
は歯２３を有する。その数は第３図の好ましい具
体例では２個である。これら突起の子午線断面は
三角形であり、その頂点レベルの直径は勿論面２
１の直径Ｄより大きい。

内側面２２は嵌合口６の末広形外側面２４のプ
ロフイルに合致する全体的に円錐台形のプロフイ
ルを有し、階段状のプロフイルを持つ複数の三角
形の突起２５を有する。その数は第３図の好まし
い具体例では２個である。

外側リツプ２３及び内側三角突起２５は第３図
に示されているように、好ましくは先端部１９側
ではなくボデイ１０側に、軸線XXと直交する面
を有する。

このように、シールリング２のボデイ１０及び
係止用突端部１１の内側プロフイル、即ち面１
６，１８及び２２からなるプロフイルは嵌合口６
のチユーリツプ状に広がる外側プロフイル、即ち
面１７，２０及び２４からなるプロフイルに合致
する。

ボデイ１０の外側面１３は軸線方向で係止突端
部１１と逆の方向に延び、被覆スカート１２の外
側面を構成する。このスカート１２は内側ではボ
デイ１０の横断方向面即ちシヨルダ１４に連接す
る軸線XXの円筒面２６によつて限定される。内
側面２６はシヨルダ１４とボデイ１０とから最も
遠い先端に三角形の子午線断面を有する環状突起
２７を複数個備える。その数は第３図の好ましい
具体例では６個である。

スカート１２の内径Di即ち面２６の直径は、
（Ｄ＋2e）に等しい保護外装８の外径ｄより小さ
い。

要約すれば（第１図）、接続前の自由な状態の
複合管Ｔ１又はＴ２では、断熱材層７は鋳鉄管４
全体を被覆するのではなく、嵌合口６の一部分を
被覆するだけであり、雄端部５は被覆しない。保
護外装８は断熱材層７全体を被覆し、且つ長手方
向でこの層より先に突出する。断熱材層７は一端
が閉塞先端リング９によつて限定され、他端が嵌
合口６に当接するシールリング２の係止突端部１
１によつて限定される。また、被覆スカート１２
は嵌合口６のフランジ１７から軸方向へ張出すよ
うに、このフランジの先に十分長く延びる。

本発明の継手組立て及び機能 ａ 鋳鉄管４から複合管Ｔ１又はＴ２を形成する
方法（第１図） シールリング２の内側面１６，１８及び２２を
嵌合口６の対応外側面１７，２０及び２４に当接
させて、シールリング２を嵌合口６上に配置す
る。次いで先端閉塞リング９を配置した後、保護
外装８の内側面をリング２の係止用突端部１１の
外側面２１と先端閉塞リング９の外側円筒面とに
当接させる。保護外装８の先端はリング２のボデ
イ１０の横断方向面１５に当接する。その結果突
端部１１の外側リツプ２３及び内側突起２５は
夫々保護外装８の内側面及び嵌合口６の外側面に
接して押しつぶされる（嵌合口６と外装８との間
での突端部１１の径方向圧縮）。この状態で、未
配置の層７と外装８との間の気密性、並びに嵌合
口６と層７との間の気密性が得られると共に、突
起２５及びリツプ２３の軸線XXとの直交面によ
つて、係止用突端部１１が複合管Ｔ１，Ｔ２から
外れることなく確実に保持されることになる。次
いで保護外装８に穴をあけた後、この穴を介して
外装８と鋳鉄管４との間のスペースに熱絶縁材料
を充填する（断熱材層７の形成）。次いで前記穴
を密封キヤツプで閉鎖する。これでいつでも現場
に配送できる断熱複合管Ｔ１，Ｔ２が完成する。

ｂ ２つ複合管Ｔ１及びＴ２の間のシール継手の
形成（第２図及び第４図） ２つの半部材で構成されるか、又は１つの完全
リングを分割したもの或いはしないもので構成さ
れるスペーサ１を断熱材層７の先端閉塞リング９
の面９１に当接させて、フランジのない方へ先端
５上に配置する。このスペーサ１はニトリルフオ
ーム又はネオプレーン（neoprene）フオームの
如き断熱材で形成される。スペーサ１の内径及び
外径は、鋳鉄管４の雄端部５と外装８との間の環
状スペースがこのスペーサによつて埋塞されるよ
うに決定される。従つてスペーサ１は断熱材層７
とほぼ同じ厚みを有する。これと同時に、スカー
ト１２を管Ｔ２の保護外装８の方向へ外側に折り
返し（第４図）、外装８上に延在させる。次いで
パツキンＧを嵌合口６内に設けられた収容部に配
置した後、管Ｔ１を管Ｔ２内に挿入する。管Ｔ１
の鋳鉄管４の雄端部５を、スペーサ１の未だ自由
な側方面が嵌合口６の先端部分６１と接触してこ
れに押付けられるまで、管Ｔ２の鋳鉄管４の嵌合
口６内に導入する。このようにして２つの管Ｔ１
及びＴ２が定位置に配置されたら、スカート１２
を元のように伸ばして内側面２６を管Ｔ１の保護
外装８の外側面に当接させ、それよつてこの外側
面を被覆する。外装８の外側面とスカート１２の
内側面との間には粘着剤を挿入してもよい。内側
面２６の直径が外装８の外径より小さいため、ス
カートは当然保護外装８に押付けられ、従つて突
起２７が圧縮される。次いでこのスカート１２を
保護外装８上に更に完壁に押付けるべく、このス
カートの先端を突起２７支持ゾーンの真上から締
付リング３によつて締付ける。このリングは例え
ばゴム輪からなり、保護外装８の外径より小さい
直径を有する。

これで継手の組立てが完了する。

ｃ 高温水の輸送 前述の如く接合した特定数の複合管Ｔ１，Ｔ２
で構成される管路は作動時に、130℃に達し得る
高温の水又は類似流体を輸送する。その結果断熱
材層７と、保護外装８と、鋳鉄管４とに長手方向
膨張が生じる。この膨張は弾性先端リング９と嵌
合口６先端部分との間のスペーサ１を軸線方向で
圧縮せしめる。逆に管路内の高温水の流れが止ま
ると、又はこの管路が空になると、断熱材層７、
外装８及び鋳鉄管４が長手方向で収縮し、圧縮か
ら解放されたスペーサ１が嵌合口６の先端部分と
先端リング９の面９１とに当接したまま元の大き
さに戻る。

このスペーサ１の存在によつて、先端リング９
の面９１と嵌合口６の先端部分６１との間のスペ
ースは常に断熱材で満たされていることになり、
そのためこのスペース内での凝縮が回避されると
共に、互に接続された管Ｔ１及びＴ２間の熱的連
続性が維持され、管路内に高温水を流した時の断
熱材層７及び保護外装８の膨張も可能になる。

一方、管路の外の流体に対する気密性がシール
リング２と管Ｔ１，Ｔ２の長手方向円錐台形面１
７，２０及び２４との径方向接触によつて確保さ
れ、軸線XXに直角な平面との接触によるもので
はないため、この気密性が軸線XXに直角な面の
単なる接触又は締付けによつて得られ、従つて径
方向締付けが不可能な場合と異なり、シールリン
グ２の内側面１６，１８及び２２を各複合管Ｔ
１，Ｔ２の鋳鉄管４の嵌合口６の対応外側面１
７，２０，２４に対して径方向に効果的に締付け
ることができる。

管路の外の流体に対する気密性はまた、外側で
締付けられることも保護外装８で被覆されること
もなく、一種の弾性たわみヒンジの役割を果たし
得るボデイ１０を有するエラストマ製の単純なシ
ールリング２によつて確保される。ボデイ１０の
前述の如き機能は互いに接続された管Ｔ１，Ｔ２
相互間の数度の角度的ズレと、これら２つの管の
間の最大偏心とを可能にする（第５図）。この軽
い傾斜又は偏心はリング２のボデイ１０のみに作
用し、係止用突端部１１と嵌合口６及び外装８と
の間の気密的接合と、被覆スカート１２及び外装
８間の気密的接合とを変化させることはない。

リング９と嵌合口６の先端部分との間で軸方向
楔の役割を果たすスペーサ１の存在により、管Ｔ
２内への管Ｔ１の挿入は軸方向で限定され、その
ため外装８の先端がリング２と接触することはな
く、従つて外装８が軸方向で圧縮されてしわを生
じたり又は破損される事態が回避される。

このように、部分１１の面２１と外装８の内側
面との間、並びにスカート１２の面２６と外装８
の外側面との間に気密性が確保されるため、管路
の外側から湿気が入つてリング１に接することは
全くなく、従つて断熱材層７の先端部分からこの
断熱層内に浸透することもあり得ない。

一変形例として、スペーサリング１は省略して
もよい。その場合には雄端部５に印をつけて、パ
ツキンＧを貫通する嵌合口６内への雄端部５の軸
方向挿入を制限するように監視する。

また、シールリング２は工場で管Ｔ１及びＴ２
に載置されるため、断熱材層７を保護する外部流
体に対するシール手段を備えた状態で管Ｔ１，Ｔ
２（第１図）を現場に運ぶことができる。あとは
スペーサ１を任意に挿入するだけで、２つの管Ｔ
１，Ｔ２を気密的に連結し得る。従つて本発明の
シールリング２及びシール継手は、現場で断熱管
に管路外部の流体に対する十分な気密性を与える
極めて簡単な手段を構成することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシールリングを備えた断熱管
の長手方向部分断面図、第２図は本発明のシール
継手を示す長手方向部分断面図、第３図は本発明
のシールリングの子午線部分断面図、第４図は本
発明のシール継手の組立てを示す長手方向部分断
面図、第５図は接続すべき管の一方を他方に対し
て最大限に偏心させ且つ最大限に傾斜させた時の
本発明のシール継手の長手方向断面図である。 Ｔ１，Ｔ２……断熱複合管、４……鋳鉄管、５
……雄端部、６……嵌合口、Ｇ……パツキン、１
……スペーサ、２……シールリング、３……締付
リング、７……断熱材層、８……保護外装、９…
…先端閉塞リング、１０……シールボデイ、１１
……係止突端部、１２……被覆スカート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 輸送流体の内部圧力に対し耐洩性あるパツキ
   ンを挿入した状態で互いに入れ子式に接続され
   得、各々が雄端部と嵌合口とを備えた鋳鉄管で構
   成され、各鋳鉄管が熱絶縁材料製断熱材層で断熱
   され、この断熱材層が前記雄端部と嵌合口のチユ
   ーリツプ状先端部とを除いて各鋳鉄管の長さの大
   部分を被覆し、この断熱材層も不浸透性管状保護
   外装によつて被覆され、この断熱材層の各先端が
   前記鋳鉄管と前記保護外装との間の環状スペース
   を気密的に閉塞するエラストマ製シールリングで
   限定されるような２つの断熱複合管の間で外部流
   体に対するシールの役割を果たす継手であつて、
   これら複合管のうちの一方の管の断熱材層の一端
   で一方の鋳鉄管とその管状保護外装との間の環状
   スペースを気密的に閉塞する前記シールリングの
   一方が、嵌合口の外側面に当接し且つ嵌合口と保
   護外装との間で径方向に圧縮される係止突端部
   と、この係止突端部の長手方向延長部として嵌合
   口に当接しながら前記管状保護外装と同一のレベ
   ルまで延びるシールボデイと、このシールボデイ
   の長手方向延長部として隣接複合管の環状外装の
   先端に締付により弾性的に押付けられる被覆スカ
   ートとで構成されることを特徴とするシール継
   手。 ２ 前記一方のシールリングのシールボデイが保
   護外装の外側面と同一レベルの外側円筒面と、保
   護外装の厚みに相当する径方向高さを有する外側
   シヨルダとを含み、保護外装の先端部分が前記シ
   ヨルダに当接し、このシヨルダが前記シールボデ
   イの外側円筒面と前記係止突端部の外側円筒面と
   に連接する一方で、シールボデイ及び係止突端部
   が夫々互いの延長部として嵌合口の外側円錐台形
   面に合致し、径方向圧縮によつてこの円錐台形面
   上に押付けられる内側円錐台形面を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のシール
   継手。 ３ 前記一方のシールリングの係止突端部が外側
   では外側円筒面上に突出する複数の三角形のリツ
   プ又は歯を有し、内側では内側円錐台面上に突出
   する段階の段のプロフイルを持つ複数の三角形の
   リツプ又は歯を備え、これらリツプ又は歯が該シ
   ールリングの軸線と直交する面を前記シールボデ
   イ側に有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のシール継手。 ４ 前記一方のシールリングの一部分をなす被覆
   スカートが先端近傍で内側面上に複数の環状三角
   突起を備え、隣接複合管の管状外装がこのスカー
   トで被覆されると、前記突起がこの外装の外側面
   によつて押しつぶされるようになつていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のシール
   継手。 ５ 前記被覆スカートが締付リングにより隣接複
   合管の外装上に押付けられることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載
   のシール継手。 ６ 一方の複合管を他方の複合管に対して角度的
   にずらすと、前記一方のシールリングのシールボ
   デイが一種の弾性たわみヒンジとして機能するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のシ
   ール継手。 ７ 断熱材層を一端で限定すべく雄端部上に載置
   された先端リングと、嵌合口の先端部との間に、
   熱絶縁材料製スペーサリングが挿置されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のシール
   継手。