WO2004090409A1 - 配管部材の接続構造 - Google Patents

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WO2004090409A1
WO2004090409A1 PCT/JP2004/005132 JP2004005132W WO2004090409A1 WO 2004090409 A1 WO2004090409 A1 WO 2004090409A1 JP 2004005132 W JP2004005132 W JP 2004005132W WO 2004090409 A1 WO2004090409 A1 WO 2004090409A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
annular groove
piping
valve body
joint
valve
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/005132
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takeshi Hamada
Original Assignee
Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. filed Critical Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd.
Priority to US10/552,312 priority Critical patent/US7484770B2/en
Publication of WO2004090409A1 publication Critical patent/WO2004090409A1/ja

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L41/00—Branching pipes; Joining pipes to walls
    • F16L41/02—Branch units, e.g. made in one piece, welded, riveted
    • F16L41/03—Branch units, e.g. made in one piece, welded, riveted comprising junction pieces for four or more pipe members

Definitions

  • the present invention relates to a connection structure of piping members used in fluid transportation in various industries such as a chemical factory, a semiconductor manufacturing field, a food field, a biotechnology field, and the like.
  • the present invention relates to a piping member connection structure that can maintain high sealing performance.
  • connection structure in which the valve section used in various chemical liquid lines ⁇ pure water lines, etc., is integrated, joints that are provided integrally with piping members such as valves are used, and a tube is inserted between the piping members.
  • the piping connection work is troublesome and a large piping space is required.
  • a manifold valve 101 having an integrated valve portion as shown in FIG. 9 has been used.
  • This mahod pulp 101 is provided with a main flow path 102 inside a valve body 103, and a plurality of communication ports 104 in the vertical direction of the main flow path 102, and a communication port 104.
  • a plurality of valve chambers 105 opened to the upper surface in communication with the valve chamber 105, a valve seat portion 106 where the lower surface of the valve chamber 105 and the communication port 104 intersect, and a side surface of the valve chamber 105
  • a sub flow path (not shown) provided in a direction orthogonal to the main flow path 102 and the communication port 104 is formed.
  • valve body 103 In the upper part of the valve body 103, a plurality of drive units 1 having valve bodies 107 for opening and closing the valves by the action of the pressure of the working fluid corresponding to the respective valve chambers 105.
  • a plurality of valves are integrally formed by fixing 08 with bolts, nuts, etc. (not shown).
  • manifold valve 10 For 1 it was necessary to design and manufacture each time, such as increasing or decreasing the number of valve chambers 105 and the number of sub-flow passages, depending on the application.
  • the valve body 103 is provided integrally.
  • FIG. 10 A method of connecting a connection opening of a block as shown in FIG. 10 has been proposed (refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-116155).
  • this connection method the first connection surface 109 and the second connection surface 110 are densely connected to each other, and the first connection surface 109 has an annular concave groove portion 111.
  • an annular projection 112 is projected from the second connecting surface 110, and an annular projection having a head 113 and a tapered surface 114 on the outer periphery of the annular projection 112. 1 15 are formed (see FIG. 10 (a)).
  • the annular protrusion 112 is crimped to the periphery of the opening, and the annular protrusion 115 is housed in the annular four groove 111 and the annular protrusion 111 is accommodated.
  • the tapered surface 1 14 of the projection 1 15 is pressed against the inner peripheral edge of the annular groove 1 11 (see Fig. 10 (b)).
  • connection since the connection is initially sufficiently tightened by a tightening member (not shown) such as a port, the annular protrusion 112, the annular protrusion 115, and the annular groove 111 are formed.
  • a tightening member such as a port, the annular protrusion 112, the annular protrusion 115, and the annular groove 111 are formed.
  • the crimped state of the connection part consisting of 1 is maintained, but due to the pressure fluctuation and temperature change of the fluid received over a long period of time, the crimp action of the material of the block itself weakens the pressure-bonding force of the connection part, and the sealing performance decreases.
  • the loosening of the tightening member causes the connecting parts to move away from each other, causing a problem that fluid leaks out. You.
  • fluororesins such as polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) and tetrafluoroethylene-perfluoroalkylbutyl ether copolymer (hereinafter referred to as PFA) which are preferably used as the material of the block body.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA tetrafluoroethylene-perfluoroalkylbutyl ether copolymer
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art.
  • the purpose of the present invention is to provide a simple connection and a connection by a creep effect due to a fluid pressure fluctuation or a temperature change received over a long period of time. It is an object of the present invention to provide a connection structure for a piping member that can reliably prevent liquid leakage even if the crimping state of the portion is weakened and the sealing performance is reduced, and even if the connection portion is separated and shuffled due to looseness generated in the tightening member. is there.
  • the configuration of the piping member of the present invention for solving the above-mentioned problem will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the pipe member has a flow path therein, and communicates with the flow path to form a first annular groove 6 on the outer periphery.
  • a first piping member 1 provided with at least one first joint surface 8 provided with at least one first opening 7 having a first passage 7 and a flow passage therein, and having a first passage
  • a second pipe member 2 provided with at least one second joint surface 11 provided with at least one second opening 10 having a bi-annular groove 9 is sealed via a substantially cylindrical sleeve 3.
  • a thin sleep 3 having flanges 23 on both ends and elastic bodies 26 and 27 fitted on the outer periphery of the first annular groove 6 and the first annular groove 6. The first characteristic is that the second annular groove 9 is compressed.
  • first piping member 1 and the second piping member 2 are connecting members 30, 31, 69, 70 connecting the first joint surface and the second joint surface or the first piping member and the second piping member.
  • the second feature is that the members are connected via a connecting member 85 that connects the top surface or the bottom surface of the members.
  • first joining surface 8 of the first piping member 1 and the second joining surface of the second piping member 2 The joint fitting portions 14 and 15 are formed on the surface 11 respectively, and the joints 30 and 31 are fitted to these fitting portions 14 and 15, and the joints 30 and 31 are respectively formed.
  • a third feature is that the pipe members are connected to joints 30 and 31 fixed with pins 34, 35, 36 and 37, respectively.
  • a fourth feature is that the first piping member 1 and the second piping member 2 are any of valves, fittings, mixers, pumps, flow meters, and various sensors.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a connection structure of a pipe member according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention
  • FIG. (A) of one embodiment is an enlarged longitudinal sectional view of a main part showing a state before connection
  • (b) is a state after connection
  • FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part showing a state before connection and (b) after connection in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a connecting member according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a connecting member according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a connection structure of a pipe member according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention
  • FIG. (A) of one embodiment is an enlarged longitudinal sectional view of a
  • FIG. 7 is a perspective view showing a connecting member according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a conventional manifold valve.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an essential part showing a method of connecting a connection opening of a block body according to the prior art.
  • reference numeral 1 denotes a valve body made of PTFE, which is a first piping member, in which a first flow path 4 is provided through the first valve body 1, and a second valve body 2 described later is joined thereto.
  • a first joint surface 8 having a first annular groove 6 on the outer periphery and having a first opening 7 communicating with the first flow path 4 is provided on the outer side, and a similar joint surface 1 2 on the opposite side. It has.
  • Notched fitting portions 14 are formed at both left and right ends of the first joining surface 8, and through holes 16 vertically penetrate the fitting portions 14 at the four corners of the main body, respectively. It is provided by.
  • a communication port 18 is provided in the center of the interior in a direction perpendicular to the first flow path 4, and a valve chamber 19 having an open top surface is provided in communication with the communication port 18, and a valve chamber 19 is provided.
  • the periphery of the communication port 18 at the bottom is a valve seat 20.
  • a sub flow path 21 is provided in a direction orthogonal to the first flow path 4 and the communication port 18.
  • the first flow path 4 is provided in a straight line so as to penetrate the first valve main body 1, but may be provided to be bent at a right angle from an intersection with the communication port 18; Further, the first valve body 1 may be provided so as to be opened only on one side without penetrating the first valve body 1, and the form of the flow path is not particularly limited.
  • the sub flow path 21 is provided in a direction orthogonal to the first flow path 4, but an opening communicating with the sub flow path 21 is provided on the first joint surface 8 in the same direction as the first opening 7. You may.
  • the second valve body 2 to be connected must also have a similar opening.
  • the fitting portion 14 has a notch shape, but a concave fitting portion 14 may be provided on the joining surface.
  • Reference numeral 2 denotes a valve body made of PTFE, which is a second piping member.
  • a second flow path 5 is provided inside the valve body 2 through the second valve body 2, and a side surface to which the first pulp body 1 is joined. Is provided with a second joint surface 11 having a second annular groove 9 on the outer periphery and a second opening 10 communicating with the second flow path 5.
  • a similar joint surface 13 is provided on the opposite side.
  • the internal structure is the first valve body Same as 1.
  • Reference numeral 3 denotes a substantially cylindrical PTFE sleeve, and a through hole 22 having substantially the same inner diameter as the first and second flow paths 4 and 5 of the first valve body 1 and the second valve body 2 is provided at the center.
  • the first and second flow paths 4 and 5 are provided coaxially with each other, and an inlet 24 having flanges 23 at both sides and a partition 25 at the center are provided. It is formed thinner than 25 (see Fig. 3).
  • the sleep 3 is press-fitted into the second annular groove 9, and is hermetically sandwiched and fixed between the first opening 7 and the second opening 10.
  • the outer diameters of the flange portion 23 and the partition wall 25 are substantially the same as the diameters of the outer side surfaces 28 of the first annular groove 6 and the second annular groove 9, and the inner diameter of the inlet portion 24 is
  • the first annular groove 6 and the second annular groove 9 are provided with the same diameter as the inner side surface 29 of the second annular groove 9.
  • the length between the end faces of the sleeve 3 is the depth of the bottom of the first annular groove 6 from the first joint surface 8 in the pipe axis direction, and the length of the second annular groove 9 from the bottom of the second joint surface 11 in the tube axis direction.
  • the sleep 3 has a structure in which it is fitted in a state of being closely attached to the inner side surface 29 of the first annular groove 6 and the second annular groove 9 by the elastic action of the O-rings 26 and 27. ing.
  • Reference numeral 30 denotes a joint made of polypropylene (hereinafter referred to as PP), which has two through holes 32 and 33.
  • the through holes 32, 33 of the joint 30 are provided with approximately the same diameter as the through holes 16, 17 of the first valve body 1 and the second valve body 2, and are fitted to the fitting portions 14, 15 It is formed so that it becomes coaxial when it is performed.
  • each joint 30 Both sides of each joint 30 are fitted to the first joint surface 8 and the second joint surface 11 respectively.They are fitted to 14 and 15 and the through holes 16 and 17 and the through holes 32 and 3
  • the cylindrical metal pins 3 4, 3 5, 3 6, and 3 7 formed to be approximately the same diameter as 3 are connected to the through holes 1 6 and 1 7 of both valve bodies 1 and 2 and the joint 3
  • the two valve bodies 1 and 2 are connected and fixed by fitting them into the 0 through holes 32 and 33.
  • the size and shape of the fitting portions 14 and 15 may be any shape as long as they do not affect the operation of the two valve bodies 1 and 2.
  • the shape protruding from both valve bodies 1 and 2 is not particularly limited as long as it is fitted and held in 15.
  • a flange may be provided at the upper end of the pins 34, 35, 36, and 37 to facilitate disassembly of the connection portion, and pins 34, 35, 36, and 37 are provided.
  • the joint may be screwed.
  • the material of the pins 34, 35, 36, and 37 may be any metal such as aluminum, iron, copper, or an alloy.If there is no problem in strength, it may be made of resin such as engineering plastics.
  • Reference numeral 31 denotes a PP joint, which has a structure similar to that of the joint 30.
  • Reference numeral 38 denotes a PP drive unit having a cylindrical cylinder inside.
  • Reference numeral 40 denotes a PP biston, which is slidably fitted up and down in the cylinder of the drive unit 38.
  • Reference numeral 41 denotes a valve body retainer made of PP.
  • the valve body retainer 41 has a through hole inside, and a lower portion of the piston 40 is slidably fitted up and down. Furthermore, the upper part of the valve body retainer 41 is fitted into the lower part of the cylinder of the drive part 38, and the lower part is fitted in the valve chamber 19 of the first valve body 1, so that the space between the drive part 38 and the first pulp body 1 It is pinched and fixed.
  • Reference numeral 42 denotes a PTFE valve body having a membrane portion, the periphery of which is sandwiched and fixed between the valve body retainer 41 and the first valve body 1, and the center upper surface is screwed to a piston 40, The valve element 42 can be moved up and down by the vertical movement of the biston 40.
  • 43 is a metal spring, which is sandwiched between the cylinder ceiling surface in the drive section 38 and the upper surface of the piston 40, and is mounted while always biasing the piston 40 downward. Have been. That is, the valve body 42 joined to the piston 40 is simultaneously urged downward, and the valve body 42 is pressed against the valve seat 20 of the first valve body 1. Touched.
  • Reference numeral 39 denotes a PP drive unit, which has the same structure as the drive unit 38.
  • Reference numerals 44 and 45 denote pipe joints made of PTFE, one of which has a connection part provided with a pipe connection part 46 and a male thread part 47, and the other has a first joint surface 8 It has the same structure as.
  • the pipe weir 44 is connected to the first valve body 1, and the fitting 45 is connected to the second valve body 2, and the connection is made between the first valve body 1 and the second valve body 2. Same as method.
  • the fluid fills the second flow paths 4 and 5, and at the same time, the fluid tries to flow outside through the gap between the first valve body 1 and the second valve body 2 and the sleeve 3.
  • the sleeve 3 is pressed and sealed in the first annular groove 6 and the second annular groove 9 in a hermetically sealed state, the connection between the sleeve 3 and the first valve body 1 and the second valve body 2
  • a fluid such as PTFE is used as a material in the connection portion between the sleeve 3 and the first valve body 1 and the second valve body 2 as in the present embodiment, the outflow of the fluid to the outside is prevented.
  • the fluid is securely sealed at the seal portion with the inner surface 48 of the fluid, and is prevented from flowing out.
  • the first valve body 1 and the second valve body 2 are connected by pins 34, 35, 36, 37 and joints 30, 31 and fixed so that the piping members do not separate from each other. As a result, a decrease in sealing performance can be suppressed.
  • the inner surfaces 48 of the sleeve 3 are pressed centrally on the inner side surfaces 29 of the first annular groove 6 and the second annular groove 9 by the O-rings 26, 27 fitted to the sleep 3.
  • the flange 23 of the sleeve 3 comes into close contact with the bottom of the first annular groove 6 and the bottom of the second annular groove 9, so that extremely high sealing performance is obtained. It can also have the effect that the elastic action of sleeve 3 can be maintained for a long period of time.
  • the sleeve 3 is compressed in a state where the annular rings 26 and 27 are compressed radially flat with respect to the first and second flow paths 4 and 5 in the two annular grooves 6 and 9. Therefore, when fluid flows through the first and second flow paths 4 and 5, the force of the fluid pressure acts on the joint surfaces 8 and 11 of the two valve bodies 1 and 2 to separate them from each other.
  • the elastic action in the axial direction of the rings 26 and 27 tends to be weakened, but in the radial direction, even if the fluid pressure increases, a constant elastic action can be maintained at all times.
  • Main body 1 and 2 can maintain the sealing performance against creep. In addition, this configuration can maintain a reliable seal even if a high fluid pressure is applied to the first and second flow paths 4 and 5.
  • the O-rings 26 and 27 are pressed in a state where they are compressed flat in the radial direction with respect to the flow path axis.
  • the first annular groove 6 and the second annular groove The outer side surface 28 of the annular groove 9 is also sealed at the same time, and finally, between the O-rings 26 and 27 and the outer side surface 28 of the first annular groove 6 and the second annular groove 9.
  • the fluid can be sealed, and no fluid leaks out.
  • fluorine rubber having excellent heat resistance and chemical resistance is preferably used, but any material having a performance suitable for use conditions may be used.
  • An elastic body such as a short tubular packing or rubber-like plastic may be used instead of the rings 26 and 27, and there is no particular limitation.
  • the piston 40 in the drive section 38 is constantly urged downward by the repulsive force of the spring 43, and at the same time, the valve body 42 joined to the piston 40 is the first valve body 1
  • the fluid flowing through the first flow path 4 does not flow through the communication port 18 and flow into the valve chamber 19 and the sub flow path 21 because it is in pressure contact with the valve seat 20.
  • a working fluid such as compressed air flows into a gap formed between the piston 40 and the valve body retainer 41, the piston 40 rises due to the pressure of the working fluid, and at the same time, the screw is screwed.
  • the fluid flowing through the first flow path 4 with the valve body 42 joined to the ton 40 separated from the valve seat portion 20 passes through the communication port 18 and is supplied to the valve chamber 19 and the sub-flow path 21 Is done. Further, when the working fluid is removed, the piston 40 is urged downward again by the panel 43, and the valve body 42 and the valve seat portion 20 are pressed against each other to stop the supply of the fluid to the sub flow path 21. You. Note that the operation of the driving section 39 is the same as that of the driving section 38, and a description thereof will be omitted.
  • O-rings 26 and 27 are fitted around the outer periphery of the sleeve 3. Then, one inlet 24 of the sleep 3 is pressed into the first annular groove 6 of the first valve body 1, and then the other inlet 24 is inserted into the second annular groove 9 of the second valve body 2. The first joint surface 8 and the second joint surface 11 are joined by pressing. At this time, the effect of centering the first and second flow paths 4 and 5 of the two valve bodies 1 and 2 can be obtained by using the sleeve 3. Next, the joints 30 and 31 are fitted into the fitting portions 14 and 15, and the pin 3 is inserted into the through hole 16 of the first valve body 1 and the through hole 32 of the joints 30 and 31.
  • connection structure of the piping members in the present embodiment is extremely easy to connect, and does not require any tools required for connection.
  • Reference numeral 49 denotes a substantially cylindrical PTFE sleeve, and in the center, a first PTFE valve body 50 as a first pipe member and a first PTFE valve body 51 as a second pipe member.
  • a through-hole 66 having substantially the same inner diameter as the second flow path 52, 5 3 is provided coaxially with the first and second flow paths 52, 53, and a ⁇ section 5 is provided on both sides.
  • An insertion portion 55 having 4 is provided, and the insertion portion 55 is formed to be thin (see FIG. 4).
  • the insertion portion 55 is pressed into the first annular groove 57 and the second annular groove 58 in a state where the short cylindrical packing 56 of the elastic member fitted on the outer periphery is flattened in the radial direction.
  • the sleep 49 is hermetically sandwiched and fixed between the first opening 59 and the second opening 60.
  • the outer diameter of the flange 54 is substantially the same as the diameter of the outer side surface 61 of the first annular groove 57 and the second annular groove 58, and the inner diameter of the inlet 55 is the first annular.
  • the inner diameter of the groove 57 and the inner side surface 62 of the second annular groove 58 are the same.
  • the length between the end surfaces of the sleeve 49 is the depth in the pipe axis direction from the first joint surface 63 at the bottom of the first annular groove 57, and the second joint surface 64 at the bottom of the second annular groove 58. It is provided to be the same as the total dimension of the depth in the pipe axis direction from. That is, sleep 49
  • the structure is such that the elastic action of the packing 56 presses against the inner side surfaces 62 of the first annular groove 57 and the second annular groove 58 so as to be fitted in close contact therewith.
  • Other configurations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and thus detailed description is omitted.
  • the inner surface 65 of the sleep 49 is pressed intensively on the inner side surface 62 of the first annular groove 57 and the second annular groove 58 by the packing 56 as an elastic body fitted to the sleeve 49.
  • the flange portion 54 of the sleeve 49 comes into close contact with the bottom of the first annular groove 57 and the bottom of the second annular groove 58, so that an extremely high sealing effect is obtained.
  • the effect that the elastic action of the sleeve 49 can be maintained for a long period of time can also be obtained.
  • the sleeve 49 is pressed in a state where the packing 56 is flattened radially with respect to the first and second flow paths 52, 53 in the two annular grooves 57, 58. For this reason, when a fluid flows through the first and second flow paths 52, 53, the two pulp bodies 50, 51 are separated from each other by the action of the fluid pressure.
  • the elastic action of the packing 56 tends to be weakened in the axial direction.However, in the radial direction, even if the fluid pressure increases, a constant elastic action can be maintained at all times. The elasticity can be maintained even for the pulp of the pulp bodies 50 and 51. In addition, this configuration can maintain a reliable seal even if a high fluid pressure is applied to the first and second flow paths 52, 53.
  • Reference numerals 67 and 68 denote metal pins having a U-shaped circular cross section.
  • the PP joints 69, 70 are mating parts formed on the joint surface of the PTFE valve body 71, which is the first piping member, and the PTFE pulp body 72, which is the second piping member. 7 3 and 7 4 are fitted and held, and are provided with approximately the same diameter in the through holes 75 and 76 of both valve bodies 71 and 72 and the two through holes 77 of joints 69 and 70.
  • the two valve bodies 71 and 72 are connected and fixed by fitting the pins 67 and 68.
  • Other configurations and operations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • a PTFE pulp body which is a second piping member to be connected, is provided with a concave portion 80 at a joint surface of a valve body made of PTF E, which is a first piping member.
  • a convex portion 81 is provided on the joint surface of the concave portion 79 so as to fit with the concave portion 80, and a through hole 82 is provided in a vertical direction through which the concave portion 80 and the convex portion 81 are fitted.
  • the two valve bodies 78, 79 are connected and fixed by fitting cylindrical metal pins 83, 84 provided with substantially the same diameter in 82.
  • Other configurations and operations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the connecting members between the valve bodies are provided independently of each other between the valve bodies without being connected across a plurality of piping members.
  • valve bodies when multiple valve bodies are arranged in series and connected, even if the valve body located in the middle part needs to be replaced after connection due to a malfunction of the valve, etc. Remove only the necessary connecting members and replace only the valve body. It is possible to perform the replacement work easily, and it is not necessary to replace all the connected pulp groups (manifold valves) all at once, and the cost for replacement can be reduced.
  • Reference numeral 85 denotes a plate.
  • a plate 85 is disposed on the bottom surface of a PTFE pulp body 86 serving as a first piping member and a PTFE valve body 87 serving as a second piping member.
  • the pulp bodies 86 and 87 are connected and fixed by fixing the bolts 88 to the plates 85.
  • the other configuration and operation of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the bottom surfaces of the pulp bodies 86 and 87 are connected to each other by the plate 85.
  • the present invention is not limited to this.
  • the top surfaces may be connected to each other.
  • valve bodies are connected, but three valve bodies may be connected as shown in FIG. 8 (a).
  • the joint connecting the three has three or more through holes.
  • FIG. 8 (b) four connections may be made.
  • the joint connecting the four has four or more through holes.
  • the connected piping member is described using a valve or a joint.
  • the piping member may be any one of a valve, a joint, a mixer, a pump, a flow meter, and various sensors.
  • the number of connected piping members, the direction of connection, and the combination of the piping members are not particularly limited.
  • the present invention has a structure as described above, and the use of the structure has the following excellent effects.
  • the elastic body is fitted around the outer periphery of the thin sleeve,
  • the inner side surface of the sleeve can be brought into close contact with the inner side surface of the first annular groove and the second annular groove while being pressed intensively, and at the same time, the flange portion of the sleeve is formed by the first annular groove and the second annular groove. Because it can be tightly pressed against the bottom, it can withstand high fluid pressures and exhibit extremely high sealing performance
  • the elastic body is compressed in a state where it is crushed in the radial direction, so that the elastic action is maintained even if the piping members are cleaved or deformed due to long-term pressure fluctuations or changes in fluid temperature. It can maintain excellent sealing performance.
  • connection work can be performed easily.
  • the connecting members between the valve bodies are not connected across a plurality of pipe members, but are provided separately and independently between the respective valve bodies, for example, a plurality of valve bodies are arranged in series. If it is necessary to replace the valve body located in the middle part after connection due to a malfunction of the valve, remove only the necessary connecting members and remove only the valve body. The replacement work can be performed easily, and it is not necessary to replace all the connected valve groups at once, and the cost of replacement can be reduced.

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  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Joints That Cut Off Fluids, And Hose Joints (AREA)

Abstract

接続が簡単で、長期間にわたって受ける流体の圧力変動や温度変化等により、クリープ作用によって、接続部分の圧着力が弱まってシール性能が低下したり、緊締部材に生じた緩みにより接続部分が離間しやすくなっても液漏れを確実に防止することができる配管部材の接続構造を提供する。内部に流路を有し、流路に連通し外周に第一環状溝６を有する第一開口部７を設けた第一接合面８を備えた第一配管部材１と、内部に流路を有し、流路に連通し外周に第二環状溝９を有する第二開口部１０が設けられた第二接合面１１を備えた第二配管部材２とを、両端に鍔部２３を有し外周に弾性体２６、２７嵌着がされた薄肉の略円筒状スリーブ３が第一環状溝６と第二環状溝９に圧挿された状態で接続する。

Description

明細書
配管部材の接続構造
技術分野
本発明は化学工場、 半導体製造分野、 食品分野、 バイオ分野などの 各種産業における流体輸送において使用される配管部材の接続構造に関 するものであり、 さらに詳しくは接続が容易で、 且つ長期的に高いシー ル性能が維持できる配管部材の接続構造に関するものである。
背景技術
従来、 各種化学薬液ラインゃ純水ライン等において用いられるバル プ部分が一体となった接続構造としては、 バルブ等の配管部材に一体的 に設けられた継手を使用し、 配管部材の間にチューブ等を用いて接続す る方法が用いられていた。 しかしながら、 このような形態では配管接続 作業に手間がかかるとともに、 広い配管スペースが必要になるという問 題があった。
これを解決する手段として、 例えば第 9図に示すようなバルブ部分が 一体となったマユホールドバルブ 1 0 1が用いられていた。 このマエホ 一ルドパルプ 1 0 1は、 バルブ本体 1 0 3の内部に主流路 1 0 2が設け られ、 主流路 1 0 2の垂直方向には複数の連通口 1 0 4と、 連通口 1 0 4と連通して上面に開放された複数の弁室 1 0 5 と、 弁室 1 0 5の下面 と連通口 1 0 4が交わる部分の弁座部 1 0 6と、 弁室 1 0 5の側面に主 流路 1 0 2及び連通口 1 0 4と直交する方向に設けられた副流路 （図示 せず) とが形成されている。 そしてバルブ本体 1 0 3の上部にはそれぞ れの弁室 1 0 5に対応して、 作動流体の圧力の作用によりバルブの開閉 作動を行なう弁体 1 0 7を具備した複数の駆動部 1 0 8がボルト、 ナツ ト等 (図示せず) によって固定されることで、 複数のバルブが一体的に 形成される構造となっている。 しかしながら、 マ二ホールドバルブ 1 0 1は用途に応じてそれぞれ弁室 1 0 5及び副流路の数を増減させる等、 その都度設計、 製作する必要があり、 汎用性に劣っていた。 また、 異物 の混入等が原因で、 弁座部 1 0 6の一部にでも損傷等の不具合が生じ、 部品の交換が必要となった場合には、 バルブ本体 1 0 3は一体的に設け られているため、 当該不具合箇所のみならずバルブ本体 1 0 3全ての交 換を行なう必要があり、 多大な手数と費用がかかるという問題があった 以上のような問題を解決する手段として、 第 1 0図に示すようなプロ ック体の連結開口の接続方法が提案されている （特開平 2 0 0 1— 1 1 6 1 5 5号公報参照。 ） 。 この接続方法によると、 第一連結面 1 0 9と 第二連結面 1 1 0とを密に連結する構造であって、 第一連結面 1 0 9に 環状凹溝部 1 1 1が形成されると共に、 第二連結面 1 1 0には環状突起 1 1 2が突設され、 さらにこの環状突起 1 1 2の外周に頭部 1 1 3とテ ーパ面 1 1 4とを有する環状突部 1 1 5が形成されている （第 1 0図 （ a ) 参照） 。 そして、 例えばボルト等の緊締部材 （図示せず） による綮 締時に、 環状突起 1 1 2が開口周縁に圧着されると共に、 環状突部 1 1 5が環状四溝部 1 1 1に収容されかつ環状突部 1 1 5のテーパ面 1 1 4 が環状凹溝部 1 1 1の内周縁部に圧着される構造となっている （第 1 0 図 （b ) 参照） 。
しかしながら、 前記接続方法では、 接続した当初は、 ポルト等の緊締 部材 （図示せず） によって十分に緊締されているので、 環状突起 1 1 2 、 環状突部 1 1 5、 及び環状回溝部 1 1 1からなる接続部分の圧着状態 が維持されるが、 長期間にわたって受ける流体の圧力変動や温度変化等 により、 プロック体の材質自身のクリープ作用によって、 接続部分の圧 着力が弱まってシール性能が低下したり、 緊締部材に生じた緩みにより 接続部分が離間しゃすくなり、 流体が外部に漏れ出すという問題が生じ る。 特にプロック体の材質として好適に使用されるポリテトラフルォロ エチレン (以下 P T F Eという） ゃテ トラフルォロエチレン一パーフル ォロアルキルビュルエーテル共重合体 (以下 P F Aとレヽう） などのフッ 素樹脂の場合ではこの傾向が著しい。
本発明は以上のような従来技術の問題点を解決するためになされたも ので、 その目的は、 接続が簡単で、 長期間にわたって受ける流体の圧力 変動や温度変化等により、 クリープ作用によって、 接続部分の圧着状態 が弱まってシール性能が低下したり、 緊締部材に生じた緩みにより接続 部分が離間しゃすくなっても液漏れを確実に防止することができる配管 部材の接続構造を提供することにある。
発明の開示
上記課題を解決するための本発明の配管部材の構成を第 1図乃至第 3 図に基づいて説明すると、 内部に流路を有し、 該流路に連通し外周に第 一環状溝 6を有する第一開口部 7が少なく とも 1つ設けられた第一接合 面 8を少なく とも 1つ備えた第一配管部材 1 と、 内部に流路を有し、 該 流路に連通し外周に第二環状溝 9を有する第二開口部 1 0が少なく とも 1つ設けられた第二接合面 1 1を少なく とも 1つ備えた第二配管部材 2 とを略円筒状のスリーブ 3を介して密封状態で接続する配管部材の接続 構造であって、 両端に鍔部 2 3を有し外周に弾性体 2 6、 2 7が嵌着さ れた薄肉のスリープ 3が前記第一環状溝 6 と前記第二環状溝 9に圧揷さ れていることを第 1の特徴としている。
また、 第一配管部材 1 と第二配管部材 2が、 第一接合面と第二接合面 とを連結する連結部材 3 0、 3 1、 6 9、 7 0又は第一配管部材と第二 配管部材の上面もしくは底面同士を連結する連結部材 8 5を介して接続 されていることを第 2の特徴とする。
また、 第一配管部材 1の第一接合面 8及び第二配管部材 2の第二接合 面 1 1に各々ジョイント嵌合部 1 4、 1 5が形成され、 これらの嵌合部 1 4、 1 5にジョイント 3 0、 3 1が嵌合され、 且つジョイント 3 0、 3 1が各々の配管部材に、 ピン 3 4、 3 5、 3 6、 3 7で固定されたジ ョイント 3 0、 3 1を介して接続されていることを第 3の特徴としてい る。
また、 第一配管部材 1及ぴ または第二配管部材 2が、 バルブ、 継手 、 ミキサ、 ポンプ、 流量計及び各種センサのいずれかであることを第 4 の特徴としている。
図面の簡単な説明
第 1図は本発明の第一の実施態様における配管部材の接続構造を示す 分解斜視図、 第 2図は本発明の第一の実施態様を示す縦断面図、 第 3図 は本発明の第一の実施態様の （a ) は接続前、 （b ) は接続後の状態を 示す要部拡大縦断面図である。 第 4図は本発明の第二の実施態様の （a ) は接続前、 （b ) は接続後の状態を示す要部拡大縦断面図である。 第 5図は本発明の第三の実施態様における連結部材を示す斜視図である。 第 6図は本発明の第四の実施態様における連結部材を示す斜視図である 。 第 7図は本発明の第五の実施態様における連結部材を示す斜視図であ る。 第 8図は本発明の他の実施態様を示す平面図である。 第 9図は従来 技術のマ二ホールドバルブを示す縦断面図である。 第 1 0図は従来技術 のプロック体の連結開口の接続方法を示す要部縦断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照しながら、 本発明を実施するための最良の形態につ いて詳述するが、 本発明が本実施態様に限定されないことは言うまでも ない。
以下、 第 1図乃至第 3図に基づいて本発明の第一の実施態様である配 管部材の接続構造について説明する。 図において、 1は第一配管部材である P T F E製のバルブ本体であり 、 内部には第一バルブ本体 1を貫通して第一流路 4が設けられており、 後記第二バルブ本体 2が接合される側面には外周に第一環状溝 6を有し 第一流路 4に連通する第一開口部 7が設けられた第一接合面 8を備えて おり、 反対側面にも同様の接合面 1 2を備えている。 第一接合面 8の左 右両端部には切り欠き状の嵌合部 1 4が形成されており、 本体の四隅に は垂直方向にそれぞれ貫通孔 1 6が嵌合部 1 4を貫通した状態で設けら れている。 また内部中央には第一流路 4と垂直方向に連通口 1 8が設け られており、 連通口 1 8 と連通して上面が開放された弁室 1 9が設けら れ、 弁室 1 9の底面の連通口 1 8周縁部が弁座部 2 0となっている。 弁 室 1 9の側面には副流路 2 1が第一流路 4及び連通口 1 8と直交する方 向に設けられている。 尚、 本実施態様においては第一流路 4は第一バル ブ本体 1を貫通した状態で一直線上に設けられているが、 連通口 1 8と の交点から直角に曲がって設けられてもよく、 また第一バルブ本体 1を 貫通せずに一側面にのみ開口して設けられてもよく、 その流路の形態は 特に限定されない。 さらに副流路 2 1は第一流路 4と直交する方向に設 けられているが第一開口部 7と同方向で第一接合面 8上に副流路 2 1 と 連通する開口部を設けてもよい。 ただし、 接続される第二バルブ本体 2 も同様の開口部を有する必要がある。 また、 本実施態様では嵌合部 1 4 が切り欠き状を有しているが、 接合面に凹状の嵌合部 1 4を設けてもよ い。
2は第二配管部材である P T F E製のバルブ本体であり、 内部には第 二バルブ本体 2を貫通して第二流路 5が設けられており、 第一パルプ本 体 1が接合される側面には外周に第二環状溝 9を有し第二流路 5に連通 する第二開口部 1 0が設けられた第二接合面 1 1を備えている。 反対側 面にも同様の接合面 1 3を備えている。 内部の構造等は第一バルブ本体 1 と同様である。
3は略円筒状の P T F E製のスリーブであり、 中央には第一バルブ本 体 1及ぴ第二バルブ本体 2の第一、 第二流路 4、 5と略同内径の貫通口 2 2が第一、 第二流路 4、 5 と同軸方向に設けられ、 両側には鍔部 2 3 を有する揷入部 2 4が、 中央には隔壁 2 5が設けられており、 揷入部 2 4は隔壁 2 5より薄肉に形成されている （第 3図参照） 。 鍔部 2 3と隔 壁 2 5 との間に嵌着された弾性体の Oリ ング 2 6、 2 7が径方向に偏平 圧縮された状態で、 揷入部 2 4が第一環状溝 6 と第二環状溝 9に圧挿さ れていて、 スリープ 3は第一開口部 7と第二開口部 1 0 との間に密封挟 持固定されている。 鍔部 2 3及び隔壁 2 5の外周径は、 第一環状溝 6及 び第二環状溝 9の外側側面 2 8の径とほぼ同径に設けられており、 揷入 部 2 4の内径は第一環状溝 6及び第二環状溝 9の内側側面 2 9の径と同 径に設けられている。 また、 スリーブ 3の端面間の長さは第一環状溝 6 の底部の第一接合面 8からの管軸方向深さと、 第二環状溝 9底部の第二 接合面 1 1からの管軸方向深さの合計寸法と同一になるように設けられ ている。 すなわち、 スリープ 3は、 Oリング 2 6、 2 7の弾性作用によ り第一環状溝 6及び第二環状溝 9の内側側面 2 9に密着された状態で嵌 揷されるような構造となっている。
3 0はポリプロピレン （以下 P Pという） 製のジョイントであり、 二 つの貫通孔 3 2、 3 3を有している。 ジョイント 3 0の貫通孔 3 2、 3 3は第一バルブ本体 1及び第二バルブ本体 2の貫通孔 1 6、 1 7と略同 径に設けられ、 嵌合部 1 4、 1 5に嵌合された時に同軸になるように形 成されている。 各々のジョイント 3 0の両側を第一接合面 8 と第二接合 面 1 1の各々の嵌合部.1 4、 1 5に嵌合させ貫通孔 1 6、 1 7及び貫通 孔 3 2、 3 3の径と略同径に形成された円柱状の金属製ピン 3 4、 3 5 、 3 6、 3 7を両バルブ本体 1、 2の貫通孔 1 6、 1 7とジョイント 3 0の貫通孔 3 2、 3 3に嵌揷させることにより両バルブ本体 1、 2を接 続固定している。 ここで嵌合部 1 4、 1 5の大きさや形状は両バルブ本 体 1、 2の作用に影響しない範囲であればどのような形状でも良く、 同 時にジョイント 3 0も嵌合部 1 4、 1 5に嵌合保持されるのであれば両 バルブ本体 1、 2から突出した形状でも良く特に限定されない。 またピ ン 3 4、 3 5、 3 6、 3 7の上端部には接続部の分解を容易にするため に鍔部を設けても良く、 ピン 3 4、 3 5、 3 6、 3 7とジョイントは螺 着されていても良い。 ピン 3 4、 3 5、 3 6、 3 7の材質はアルミニゥ ム、 鉄、 銅、 合金などいずれの金属でも良く、 強度に問題がなければェ ンジニアリングプラスチックス等の樹脂製でも良く、 特に限定されない 。 3 1は P P製のジョイントであり、 ジョイント 3 0と同様の構造を有 している。
3 8は P P製の駆動部であり、 内部に円筒状のシリンダを有している 。 4 0は P P製のビス トンであり、 駆動部 3 8のシリンダ内に上下に摺 動自在に嵌揷されている。 4 1は P P製の弁体押さえであり、 弁体押さ え 4 1の内部には貫通口を有し、 ピス トン 4 0の下部が上下に摺動自在 に嵌揷されている。 さらに弁体押さえ 4 1の上部は駆動部 3 8のシリン ダ下部に、 下部は第一バルブ本体 1の弁室 1 9内に嵌揷され、 駆動部 3 8と第一パルプ本体 1 との間で挟持固定されている。 4 2は P T F E製 の弁体で、 膜部を有し、 その周縁は弁体押さえ 4 1 と第一バルブ本体 1 とで挟持固定され、 中央上面はピス トン 4 0に螺着されていて、 弁体 4 2はビス トン 4 0の上下動によって上下に移動可能である。 4 3は金属 製のバネであり、 駆動部 3 8内のシリンダ天井面と、 ピス トン 4 0の上 面との間に挟持され、 ビス トン 4 0を常時下方向に付勢した状態で装着 されている。 すなわち、 ピス トン 4 0と接合された弁体 4 2は同時に下 方向に付勢されており、 弁体 4 2は第一バルブ本体 1の弁座部 2 0に圧 接されている。 3 9は P P製の駆動部であり、 駆動部 3 8と同様の構造 を有している。
4 4及び 4 5は P T F E製の管継手であり、 一方には配管接続部 4 6 と雄ネジ部 4 7がー体的に設けられた接続部を有し、 他方には第一接合 面 8と同様の構造を有している。 管維手 4 4は第一バルブ本体 1 と、 管 継手 4 5は第二バルブ本体 2とそれぞれ接続されるが、 その接続の方法 は第一バルブ本体 1 と第二バルブ本体 2の間における接続方法と同一で ある。
上記の構成からなる第一の実施態様の作用は次のとおりである。
図において、 第一、 第二流路 4、 5内に流体を流すと、 流体は、 第一
、 第二流路 4、 5内を満たし、 同時に流体は第一バルブ本体 1及ぴ第二 バルブ本体 2とスリーブ 3 との隙間を通過して外部へと流出しようとす る。 しかし、 スリーブ 3は第一環状溝 6及び第二環状溝 9に圧揷され密 封された状態で挟持固定されているのでスリーブ 3と第一バルブ本体 1 及び第二バルブ本体 2の接続部からの流体の外部への流出は阻止される また、 ス リーブ 3と第一バルブ本体 1及ぴ第二バルブ本体 2との接続 部分において本実施態様のごとく材質に P T F E等のふつ素樹脂を使用 すると、 長期間にわたって使用した場合、 流体圧力や温度が変動するこ とにより、 材質自身のクリープ作用によってスリープ 3ゃ両バルブ本体 1、 2にタリープゃ歪みが発生しバルブ本体間に隙間が生じる可能性が あるが、 スリープ 3の揷入部 2 4の内側面 4 8は Oリング 2 6、 2 7の 弾性作用によつて常に第一環状溝 6及び第二環状溝 9の内側側面 2 9に 押圧された状態で密着しているため、 仮にクリーブや歪みによって第一 バルブ本体 1 と第二バルブ本体 2の間に隙間が開いたとしても、 常に第 一環状溝 6及ぴ第二環状溝 9の内側側面 2 9 とスリーブ 3の揷入部 2 4 の内側面 4 8とのシール部分で、 流体は確実に封止され、 外部への流出 は阻止される。 また、 第一バルブ本体 1及び第二バルブ本体 2はピン 3 4、 3 5、 3 6、 3 7及ぴジョイント 3 0、 3 1によつて接続され、 配 管部材同士が離間しないように固定されているため、 シール性の低下を 抑えることができる。
また、 スリープ 3に嵌着された Oリング 2 6、 2 7により、 スリーブ 3の内側面 4 8が、 第一環状溝 6及び第二環状溝 9の内側側面 2 9に集 中的に押圧された状態で密着すると同時に、 スリーブ 3の鍔部 2 3が、 第一環状溝 6及び第二環状溝 9の底部に集中的に押圧された状態で密着 するため、 極めて高いシール性が得られ、 ス リーブ 3の弾性作用を長期 にわたつて維持することができるという効果をも合わせ持つことができ る。
さらにスリーブ 3は両環状溝 6、 9に〇リング 2 6、 2 7が第一、 第 二流路 4、 5軸線に対して径方向に偏平圧縮された状態で圧揷されてい る。 そのため、 第一、 第二流路 4、 5内に流体を流したとき、 流体圧の 作用により両バルブ本体 1、 2同士の両接合面 8、 1 1には離間にする 力が働き、 Oリング 2 6、 2 7の軸方向の弾性作用は弱められる傾向に あるが、 径方向においては流体圧が増加しても常に一定の弾性作用を保 持することができるため、 長期的な両バルブ本体 1、 2のクリープに対 するシール性を維持できる。 また、 この構成は第一、 第二流路 4、 5に 高い流体圧がかかったとしても確実なシール性を維持することができる さらに、 万一、 異物の混入や接続の不具合等の要因によってスリーブ 3に傷が生じ、 スリーブ 3から液漏れが発生するといったトラブルが発 生した場合においても、 Oリング 2 6、 2 7は流路軸線に対して径方向 に偏平圧縮された状態で圧挿されているため、 第一環状溝 6及び第二環 状溝 9の外側側面 2 8でも同時にシールされており、 最終的には Oリン グ 2 6、 2 7と第一環状溝 6及び第二環状溝 9の外側側面 2 8との間に おいて流体を封止することができ、 外部に流体が漏れ出すことはない。 尚、 Oリング 2 6、 2 7の材質は優れた耐熱性能ゃ耐薬品性能を有する ふつ素ゴムが好適に用いられるが、 使用条件に適した性能を有するもの であればいずれでもよく、 また Oリング 2 6、 2 7の代わりに短筒状パ ツキンゃゴム状プラスチック等の弾性体を使用しても良く特に限定され ない。
駆動部 3 8の作用について第 2図に基づいて説明する。 平常状態では 駆動部 3 8内のピス トン 4 0はバネ 4 3の反発力により常時下方に付勢 されており、 同時にピス トン 4 0に接合された弁体 4 2は第一バルブ本 体 1の弁座部 2 0に圧接されているため、 第一流路 4を流れる流体が連 通口 1 8を通過して弁室 1 9及ぴ副流路 2 1に流れることはない。 ここ で、 ピス トン 4 0と弁体押さえ 4 1 との間に形成される空隙に例えば圧 縮空気などの作動流体を流入させると、 作動流体の圧力によりピス トン 4 0は上昇し、 同時にビス トン 4 0に接合された弁体 4 2が弁座部 2 0 から離間して第一流路 4を流れる流体は連通口 1 8を通過して弁室 1 9 及び副流路 2 1へと供給される。 また、 作動流体を抜く と、 ピス トン 4 0は再びパネ 4 3により下方へ付勢され、 弁体 4 2と弁座部 2 0が圧接 され流体の副流路 2 1への供給は停止される。 尚、 駆動部 3 9について も駆動部 3 8の作用と同様であるので説明は省略する。
次に、 本実施態様の接続方法について第 1図乃至第 3図に基づいて説 明する。
まず、 Oリング 2 6、 2 7をスリーブ 3の外周に嵌着させる。 そして 第一バルブ本体 1の第一環状溝 6にスリープ 3の一方の揷入部 2 4を圧 揷させ、 続いて他方の揷入部 2 4を第二バルブ本体 2の第二環状溝 9に 圧揷させ、 第一接合面 8 と第二接合面 1 1 とを接合させる。 このとき、 スリーブ 3を用いることにより両バルブ本体 1、 2の第一、 第二流路 4 、 5の芯出しの効果を得ることができる。 次に、 嵌合部 1 4、 1 5にジ ョイント 3 0、 3 1を嵌合させ、 第一バルブ本体 1の貫通孔 1 6 とジョ イント 3 0、 3 1の貫通孔 3 2にピン 3 4、 3 6を嵌揷し、 第二バルブ 本体 2の貫通孔 1 7 とジョイント 3 0、 3 1の貫通孔 3 3にピン 3 5、 3 7を嵌揷することによって第一バルブ本体 1 と第二バルブ本体 2を接 続固定する。 以上のように、 本実施態様における配管部材の接続構造は 接続が極めて容易であり、 さらに接続に要する工具も一切不要である。 次に、 第 4図に基づいて本発明の第二の実施態様である配管部材の接 続構造について説明する。
4 9は略円筒状の P T F E製のスリープであり、 中央には第一配管部 材である P T F E製のバルブ本体 5 0及ぴ第二配管部材である P T F E 製のバルブ本体 5 1の第一、 第二流路 5 2、 5 3 と略同内径の貫通口 6 6が第一、 第二流路 5 2、 5 3と同軸方向に設けられ、 両側には銬部 5
4を有する挿入部 5 5が設けられており、 挿入部 5 5は薄肉に形成され ている （第 4図参照） 。 外周に嵌着された弾性部材の短筒状のパッキン 5 6が径方向に偏平圧縮された状態で、 揷入部 5 5が第一環状溝 5 7と 第二環状溝 5 8に圧揷されていて、 スリープ 4 9は第一開口部 5 9と第 二開口部 6 0との間に密封挟持固定されている。 鍔部 5 4の外周径は、 第一環状溝 5 7及び第二環状溝 5 8の外側側面 6 1の径とほぼ同径に設 けられており、 揷入部 5 5の内径は第一環状溝 5 7及び第二環状溝 5 8 の内側側面 6 2の径と同径に設けられている。 また、 スリーブ 4 9の端 面間の長さは第一環状溝 5 7の底部の第一接合面 6 3からの管軸方向深 さと、 第二環状溝 5 8底部の第二接合面 6 4からの管軸方向深さの合計 寸法と同一になるように設けられている。 すなわち、 スリープ 4 9は、 パッキン 5 6の弾性作用により第一環状溝 5 7及び第二環状溝 5 8の內 側側面 6 2に押圧されて密着した状態で嵌揷されるような構造となって いる。 本実施態様の他の構成は第一の実施態様と同じであるので詳細な 説明は省略する。
上記の構成からなる第二の実施態様の作用は次のとおりである。
スリーブ 4 9に嵌着された弾性体としてパッキン 5 6により、 ス リープ 4 9の内側面 6 5が第一環状溝 5 7及ぴ第二環状溝 5 8の内側側面 6 2 に集中的に押圧された状態で密着すると同時に、 スリーブ 4 9の鍔部 5 4が第一環状溝 5 7及び第二環状溝 5 8 の底部に集中的に押圧された状 態で密着するため極めて高いシール効果が得られ、 ス リーブ 4 9の弾性 作用を長期にわたって維持することができるという効果をも合わせ持つ ことができる。
さらにスリーブ 4 9は両環状溝 5 7、 5 8にパッキン 5 6が第一、 第 二流路 5 2、 5 3軸線に対して径方向に偏平圧縮された状態で圧揷され ている。 このため、 第一、 第二流路 5 2、 5 3内に流体を流したとき、 流体圧の作用により両パルプ本体 5 0、 5 1同士の両接合面 6 3、 6 4 には離間にする力が働き、 パッキン 5 6の軸方向の弾性作用は弱められ る傾向にあるが、 径方向においては流体圧が増加しても常に一定の弾性 作用を保持することができ、 長期的な両パルプ本体 5 0、 5 1 のタリー プに対しても前記弾性作用を維持できる。 また、 この構成は第一、 第二 流路 5 2、 5 3に高い流体圧がかかったと しても確実なシール性を維持 することができる。
さらに、 万一、 異物の混入や接続の不具合等の要因によってスリーブ 4 9に傷が生じ、 スリーブ 4 9から液漏れが発生するといったトラプル が発生した場合においても、 第一の実施態様と同様の作用によりパツキ ン 5 6と第一環状溝 5 7及び第二環状溝 5 8の外側側面 6 1 との間にお いて流体を封止することができ、 外部に流体が漏れ出すことはない。 次に、 第 5図に基づいて本発明の第三の実施態様である連結部材の構 造について説明する。
6 7、 6 8は断面円形 U字形状の金属製のピンである。 P P製のジョイ ント 6 9、 7 0は、 第一配管部材である P T F E製のバルブ本体 7 1及 ぴ第二配管部材である P T F E製のパルプ本体 7 2の接合面に形成され た嵌合部 7 3、 7 4に嵌合保持され、 両バルブ本体 7 1、 7 2の貫通孔 7 5、 7 6 とジョイント 6 9、 7 0の二つの貫通孔 7 7内に、 略同径に 設けられたピン 6 7、 6 8を嵌揷することにより、 両バルブ本体 7 1、 7 2を接続固定する。 本実施態様の他の構成及び作用は第一の実施態様 と同じであるので説明は省略する。
次に、 第 6図に基づいて本発明の第四の実施態様である連結部材の構 造について説明する。
第一配管部材である P T F E製のバルブ本体 7 8の接合面に凹部 8 0 を設け、 接続すべき他方の第二配管部材である P T F E製のパルプ本体
7 9の接合面に凹部 8 0と嵌合する凸部 8 1が設けられ、 凹部 8 0と凸 部 8 1 とが嵌合した状態で貫通する貫通孔 8 2を垂直方向に設け、 貫通 孔 8 2内に略同径に設けられた円柱状の金属製のピン 8 3、 8 4を嵌揷 することにより両バルブ本体 7 8、 7 9を接続固定する。 本実施態様の 他の構成及ぴ作用は第一の実施態様と同じであるので説明は省略する。 尚、 前記した第一乃至第四の実施態様においては、 バルブ本体間の連 結部材が複数の配管部材にわたつて連結されることなく、 それぞれのバ ルブ本体間に個別に独立して設けられているため、 例えば複数のバルブ 本体を直列に配置して接続したような場合、 接続後、 バルブの不具合な どが原因で中間部分に配置されたバルブ本体の交換が必要となった場合 でも、 必要箇所の連結部材のみを取外して当該バルブ本体のみの交換を 行なうことが可能であり、 交換作業が容易にでき、 接続されたパルプ群 (マ二ホールドバルブ） 全てを一括して交換しなくて済み、 交換に係る コス トを削減できる。
次に、 第 7図に基づいて本発明の第五の実施態様である連結部材の構 造について説明する。
8 5はプレートであり、 第一配管部材である P T F E製のパルプ本体 8 6及び第二配管部材である P T F E製のバルブ本体 8 7の底面にプレ ート 8 5を配置し、 両バルブ本体 8 6、 8 7とプレート 8 5をボルト 8 8にて固定することにより両パルプ本体 8 6、 8 7を接続固定する。 本 実施態様の他の構成及び作用は第一の実施態様と同じであるので説明は 省略する。 尚、 本実施態様では両パルプ本体 8 6、 8 7の底面同士をプ レート 8 5で連結しているが、 これに限定されるものではなく、 例えば 上面同士を連結するものでも良い。
尚、 本実施態様においては、 バルブ本体を 2個接続しているが、 第 8 図 （a ) に示すように 3個接続しても良い。 その場合、 3個を接続する ジョイントは貫通孔を 3個以上有するものである。 同様に、 第 8図 （b ) に示すように 4個接続しても良く、 その場合、 4個を接続するジョイ ントは貫通孔を 4個以上有するものである。 また、 本発明の実施態様に おいては、 連結される配管部材はバルブや継手を用いて説明しているが 、 配管部材はバルブ、 継手、 ミキサ、 ポンプ、 流量計、 及び各種センサ' のいずれでも良く、 連結される配管部材の個数、 連結の方向、 及び配管 部材の組合せは特に限定されない。
産業上の利用可能性
本発明は以上説明したような構造をしており、これを使用することに より以下の優れた効果が得られる。
( 1 ) 薄肉のスリーブの外周に弾性体を嵌着させることにより、 スリー ブの内側側面を第一環状溝及び第二環状溝の内側側面 集中的に押圧し た状態で密着させることができると同時に、 スリ一ブの鍔部を第一環状 溝及び第二環状溝の底部に集中的に押圧した状態で密着させることがで きるので、 高い流体圧にも十分に耐え、 極めて高いシール性を発揮する
( 2 ) 万一、 異物の混入や接続の不具合等の要因によってスリ一ブに傷 が生じ、 スリーブから液漏れした場合においても、 弾性体は流路軸線に 対して径方向に偏平圧縮された状態で圧揷されているので、 第一環状溝 及び第二環状溝の外側側面でも同時にシールされる。 このため最終的に は弾性体と第一環状溝及び第二環状溝の外側側面との間において漏洩し た流体を封止することができる。
( 3 ) 弾性体が径方向に潰された状態で圧揷されることにより、 長期に わたる圧力変動や流体温度の変化によって配管部材がクリーブしたり歪 みが発生した場合においても弾性作用を維持でき、 優れたシール性能を 維持することができる。
( 4 ) 接続作業を容易に行なうことができる。 また、 バルブ本体間の連 結部材が複数の配管部材にわたつて連結されることなく、 それぞれのバ ルブ本体間に個別に独立して設けられているため、 例えば複数のバルブ 本体を直列に配置して接続したような場合、 接続後、 バルブの不具合な どが原因で中間部分に配置されたバルブ本体の交換が必要となった場合 でも、 必要箇所の連結部材のみを取外して 該バルブ本体のみの交換を 行なうことが可能であり、 交換作業が容易にでき、 接続されたバルブ群 全てを一括して交換しなくて済み交換に係るコス トを削減できる。
( 5 ) 配管部材間に継手やチューブを配置する必要がないため、 配管ス ペースを狭少にすることができ、 さらには配管作業が簡素化され配管部 材に係るコス トを削減することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 内部に流路を有し、 該流路に連通し外周に第一環状溝を有する第 —開口部が少なく とも 1つ設けられた第一接合面を少なく とも 1つ備え た第一配管部材と、 内部に流路を有し、 該流路に連通し外周に第二環状 溝を有する第二開口部が少なく とも 1つ設けられた第二接合面を少なく とも 1つ備えた第二配管部材とを略円筒状のスリーブを介して密封状態 で接続する配管部材の接続構造であって、 両端に鍔部を有し外周に弾性 体が嵌着された薄肉のスリーブが前記第一環状溝と前記第二環状溝に圧 揷されていることを特徴とする配管部材の接続構造。
2 . 第一配管部材と第二配管部材が、 第一接合面と第二接合面とを連 結する連結部材又は第一配管部材と第二配管部材の上面もしくは底面同 士を連結する連結部材を介して接続されていることを特徴とする請求項 1記載の配管部材の接続構造。
3 . 第一配管部材の第一接合面及び第二配管部材の第二接合面に各々 ジョイント嵌合部が形成され、 これらの嵌合部にピンで固定されたジョ イントを介して接続されていることを特徴とする請求項 1記載の配管部 材の接続構造。 ' 4 . 第一配管部材及び Zまたは第二配管部材が、 バルブ、 継手、 ミキ サ、 ポンプ、 流量計及び各種センサのいずれかであることを特徴とする 請求項 1乃至請求項 3記載の配管部材の接続構造。
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