(57)【要約】 【課題】  内部において流体製品及び蒸気殺菌の凝縮水の滞留を防ぐことで、蒸気殺菌ラインにおいて殺菌不良が発生することを防止すると共に、管継手に、流体管の熱膨張等による力が加わった場合であっても管継手の一部分に負荷が集中して撓み、破損することがない管継手を提供する。【解決手段】  フッ素系樹脂からなり、内周面が平滑に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な伸縮管部と、上記伸縮管部の径方向外方に配置され、上記伸縮管部の軸方向の負荷を分散しうる、弾性素材で形成された撓み防止部材とを備える。【選択図】  図１
2010106860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流体管の間に接合され、軸方向に沿って伸縮可能に形成された管継手において、
フッ素系樹脂からなり、内周面が平滑に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な伸縮管部と、上記伸縮管部の径方向外方に配置され、上記伸縮管部の軸方向の負荷を分散しうる、弾性素材で形成された撓み防止部材とを備えることを特徴とする管継手。
【請求項２】
上記伸縮管部は全体円筒形に形成されると共に、上記伸縮管部の外周には周方向に沿って設けられた凹部が、軸方向に沿って所定間隔離間して複数配設され、
上記撓み防止部材は、上記凹部に嵌合しうるゴム素材からなる環状部材から形成されていることを特徴とする請求項１記載の管継手。
【請求項３】
上記伸縮管部の径方向外方に配置され、上記伸縮管部の径方向の膨張を規制しうる径方向規制部材を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の管継手。
【請求項４】
上記径方向規制部材は、上記伸縮管部の軸方向に沿って所定間隔をもって配置された複数の金属製のリング状部材から形成されることを特徴とする請求項３記載の管継手。
【請求項５】
上記径方向規制部材は、上記伸縮管部の軸方向と略同一の長さ寸法を有し、上記伸縮管部を外方から被覆しうる径寸法を有する、金属製の管部材から形成されていることを特徴とする請求項３記載の管継手。
【請求項６】
上記伸縮管部の両端部には、上記流体管の上記伸縮管部側端部に設けられた流体管側フランジ部と接続する管継手側フランジ部が設けられ、上記伸縮管部両端の管継手側フランジの間には、上記伸縮管部の軸方向への伸縮を規制しうる過剰伸縮防止用部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載の管継手。
【請求項７】
上記過剰伸縮防止用部材は、上記伸縮管部両端の管継手側フランジの軸方向間隔よりも短寸法の細長棒状に形成されると共に、両端部には軸方向に螺子穴が設けられ、
上記螺子穴には、上記流体管側フランジ部の軸方向外方から流体管側フランジ部と上記管継手側フランジ部とを連通して設けられた貫通孔を介して螺子部材が羅合され、
上記螺子部材の雄螺子部は、上記貫通孔よりも小さな径寸法に形成されると共に、上記流体管側フランジ部と上記管継手側フランジ部との合計の厚さ寸法よりも大きな長さ寸法に形成され、
上記過剰伸縮防止部材と上記螺子部材の頭部は上記貫通孔よりも大きな径寸法に形成されることによって、上記螺子部材は上記貫通孔内を所定の長さ寸法に亘って摺動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項６記載の管継手。
【請求項８】
上記伸縮管部の内面と流体管本体の内面とが平滑状態に形成されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載の管継手。
【請求項９】
上記フッ素系樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の流体管を接合するために流体管の間に設けられる管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の流体管を管継手により接合する場合、管路と管継手の接合部には、管路内を流通する流体製品の温度の変化による熱膨張、熱収縮が発生し、上記接合部に配設されたシール部材に過剰な負荷がかかり、上記シール部材が早期に劣化して破損する虞がある。
このため、上記管継手はこれら負荷を柔軟に吸収し、上記シール部材の早期劣化を防止すると共に、流体管の破損を防止する機能が必要とされる。
上記機能を有する管継手として、ベローズ形状に形成された伸縮管部を有する管継手が提案されている（特許文献１）。
図２に示すように、上記特許文献１に係る管継手７０は、山部７１と谷部７２とを有するベローズ７３からなる管本体７４と、上記管本体７４の軸方向両端部７４ａ、７４ｂに設けられ、流体管（図２には図示せず）に接続するためのフランジ部７５，７５とを備えている。
上記ベローズ７３の外周には、上記ベローズ７３の外周よりも肉厚のゴム部材による被覆部７６が形成され、上記被覆部７６には、上記管本体７４の軸方向へ伸縮を吸収する伸縮吸収部７７を有している。
上記伸縮吸収部７７において、上記管本体７４の谷部７２を被覆している部位には、Ｕ字輪郭形状のノッチ部７８が形成されている。
上記管継手７０は、被覆部７６が、上記ベローズ７３よりも肉厚のゴム部材によって形成されていることから、防振性、制振性に優れ、外部からの衝撃に対する影響を排除することが可能である。
従って、金属製の部材の性質とゴム部材の性質が互いに補完し合うことができ、管本体７４の径方向からの保護も行うことができると共に、管本体７４の軸方向における伸縮を吸収し、振幅強度や伸縮強度あるいは曲げ強度などに優れた防振用の管継手７０を提供することができる。
【０００３】
しかし、上記特許文献１に係る管継手７０の場合、管本体７４がベローズ７３で形成されているため、ベローズ７３の山部７１の内側面において、流体製品の流れ澱みが発生して滞留し易い。
従って、上記管継手７０を、高温の蒸気によって流体製品を殺菌するラインに用いた場合は、管継手７０の内部において、上記山部７１の内側面において殺菌用蒸気の凝縮水が滞留するため、上記凝縮水が溜まった部位においては殺菌温度に到達せず、殺菌不良が発生する、若しくは製品洗浄が困難となるという虞があった。
また、上記管継手７０は、ベローズ７３が金属製であり、剛性が大きいことから、柔軟な伸縮が困難である。
また、流体管の熱膨張等によって、上記管本体７４にかかる力が、径方向のいずれか一方に偏り、上記管本体７４の軸方向の一部分において上記谷部７２と上記谷部７２を覆うノッチ部７８に負荷が集中し、上記管本体７４がU字、或いは波打形状に撓んでしまうという不具合をも有していた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５１３３３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の技術的課題は、内部において流体製品及び蒸気殺菌の凝縮水の滞留を防ぐことで、蒸気殺菌ラインにおいて殺菌不良が発生することを防止すると共に、管継手に、流体管の熱膨張等による力が加わった場合であっても管継手の一部分に負荷が集中して撓み、破損することがない管継手を提供することにある。
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明にあっては、フッ素系樹脂からなり、内周面が平滑に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な伸縮管部と、上記伸縮管部の径方向外方に配置され、上記伸縮管部の軸方向の負荷を分散しうる、弾性素材で形成された撓み防止部材とを備えることを特徴とする。
【０００７】
従って、伸縮管部の内面が平滑であることから、内部に流体製品の滞留が発生せず、流体管の熱膨張によって上記伸縮管部に軸方向の負荷が生じた場合であっても、伸縮管部がフッ素系樹脂であるため、金属に比較して柔軟に収縮可能であると共に、収縮時の負荷が上記弾性素材によって、伸縮管部全体に、均一に分散し、伸縮管部の一部に撓み生じる事態が防止される。
【０００８】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記伸縮管部は全体円筒形に形成されると共に、上記伸縮管部の外周には周方向に沿って設けられた凹部が、軸方向に沿って所定間隔離間して複数配設され、上記撓み防止部材は、上記凹部に嵌合しうるゴム素材からなる環状部材から形成されていることを特徴とする。
【０００９】
従って、流体管の熱膨張によって上記伸縮管部に軸方向の負荷が加わった場合、上記凹部に配置された環状部材によって、伸縮管部全体に、均一に上記負荷が分散され、上記凹部の一部に負荷が集中して撓み生じる事態が防止される。
【００１０】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記伸縮管部の径方向外方に配置され、上記伸縮管部の径方向の膨張を規制しうる径方向規制部材を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４記載の発明にあっては、上記径方向規制部材は、上記伸縮管部の軸方向に沿って所定間隔をもって配置された複数の金属製のリング状部材から形成されることを特徴とする。
また、請求項５記載の発明にあっては、上記径方向規制部材は、上記伸縮管部を外方から被覆しうる径寸法を有する、金属製の管部材から形成されていることを特徴とする。
【００１２】
従って、伸縮管部内が高圧状態となった場合であっても、上記径方向規制部材によって、上記伸縮管部の径方向外方への膨張が規制される。
【００１３】
また、請求項６記載の発明にあっては、上記伸縮管部の両端部には、上記流体管の上記伸縮管部側端部に設けられた流体管側フランジ部と接続する管継手側フランジ部が設けられ、上記伸縮管部両端の管継手側フランジの間には、上記伸縮管部の軸方向への伸縮を規制しうる過剰伸縮防止用部材が配置されていることを特徴とする。
【００１４】
従って、上記伸縮管部の軸方向の伸縮が所定の軸方向寸法の範囲内に規制される。
【００１５】
また、請求項７の発明にあっては、上記過剰伸縮防止用部材は、上記伸縮管部両端の管継手側フランジの軸方向間隔よりも短寸法の細長棒状に形成されると共に、両端部には軸方向に螺子穴が設けられ、上記螺子穴には、上記流体管側フランジ部の軸方向外方から流体管側フランジ部と上記管継手側フランジ部とを連通して設けられた貫通孔を介して螺子部材が羅合され、上記螺子部材の雄螺子部は、上記貫通孔よりも小さな径寸法に形成されると共に、上記流体管側フランジ部と上記管継手側フランジ部との合計の厚さ寸法よりも大きな長さ寸法に形成され、上記過剰伸縮防止部材と上記螺子部材の頭部は上記貫通孔よりも大きな径寸法に形成されることによって、上記螺子部材は上記貫通孔内を所定の長さ寸法に亘って摺動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１６】
従って、上記伸縮管部が伸縮した場合であっても、伸縮範囲は上記雄螺子部の摺動可能範囲内に規制される。
【００１７】
また、請求項８の発明にあっては、上記伸縮管部の内面と流体管本体の内面とが平滑状態に形成されていることを特徴とする。
従って、上記流体管と管継手との境界部において、流体製品が滞留することがない。
【００１８】
また、請求項９の発明にあっては、上記フッ素系樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする。
従って、ポリテトラフルオロエチレンの性質上、流体製品の有する臭い、色素が沈着しにくく、且つ耐薬品性能が高い。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明に係る管継手は、フッ素系樹脂からなり、内周面が平滑に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な伸縮管部と、上記伸縮管部の径方向外方に配置され、上記伸縮管部の軸方向の負荷を分散しうる、弾性素材で形成された撓み防止部材とを備えることから、管継手の内部において流体製品及び蒸気殺菌の凝縮水の滞留を防ぐことで、蒸気殺菌ラインにおいて殺菌不良が発生することを防止すると共に、管継手に、流体管の熱膨張等による力が加わった場合であっても管継手の一部分に負荷が集中して撓み、破損することがない管継手を提供することが可能となる。
【００２０】
また、請求項２に係る管継手は、上記伸縮管部は全体円筒形に形成されると共に、上記伸縮管部の外周には周方向に沿って設けられた凹部が、軸方向に沿って所定間隔離間して複数配設され、上記撓み防止部材は、上記凹部に嵌合しうるゴム素材からなる環状部材から形成されていることから、管継手に、流体管の熱熱膨張等による負荷が加わった場合であっても、上記ゴム素材の環状部材からなる撓み防止部材によって、上記力が管継手全域に均一に分散され、管継手の一部分に力が集中して撓むことがない管継手を提供することが可能となる。
【００２１】
また、請求項３に係る管継手は、上記伸縮管部の径方向外方に配置され、上記伸縮管部の径方向の膨張を規制しうる径方向規制部材を備えている。
上記径方向規制部材は、請求項４においては、上記伸縮管部の軸方向に沿って所定間隔をもって配置された複数の金属製のリング状部材から形成され、また、請求項５においては、上記伸縮管部の軸方向と略同一の長さ寸法を有し、上記伸縮管部を外方から被覆しうる径寸法を有する、金属製の管部材から形成されている。
従って、請求項１及び２の発明の効果に加え、流体製品の流量増大等による上記伸縮管部の内圧上昇によって、上記伸縮管部に径方向へ膨張する力が働いた場合であっても、上記金属製のリング状部材、または上記金属製の管部材によって上記膨張が規制され、伸縮管部の破損し流体製品が漏出する事態が防止される。
【００２２】
また、請求項６に係る管継手は、上記伸縮管部の両端部には、上記流体管の上記伸縮管部側端部に設けられた流体管側フランジ部と接続する管継手側フランジ部が設けられ、上記伸縮管部両端の管継手側フランジの間には、上記伸縮管部の軸方向への伸縮を規制しうる過剰伸縮防止用部材が配置されている。
また、請求項７に係る管継手は、上記過剰伸縮防止用部材は、上記伸縮管部両端の管継手側フランジの軸方向間隔よりも短寸法の細長棒状に形成されると共に、両端部には軸方向に螺子穴が設けられ、上記螺子穴には、上記流体管側フランジ部の軸方向外方から流体管側フランジ部と上記管継手側フランジ部とを連通して設けられた貫通孔を介して螺子部材が羅合され、上記螺子部材の雄螺子部は、上記貫通孔よりも小さな径寸法に形成されると共に、上記流体管側フランジ部と上記管継手側フランジ部との合計の厚さ寸法よりも大きな長さ寸法に形成され、上記過剰伸縮防止部材と上記螺子部材の頭部は上記貫通孔よりも大きな径寸法に形成されることによって、上記螺子部材は上記貫通孔内を所定の長さ寸法に亘って摺動可能に取り付けられている。
従って、請求項1及び２の発明の効果に加え、上記過剰伸縮防止部材によって、上記伸縮管部の伸縮が所定範囲内に規制されることによって、過剰な伸縮によって上記伸縮管部が破損し、流体製品が漏出する事態が防止される。
【００２３】
また、請求項７に係る管継手は、上記伸縮管部の内面と流体管本体の内面とが平滑状態に形成されていることから、請求項１及び２の発明の効果に加え、上記伸縮管部の内面と流体管本体との境界部においても滞留が発生し難く、流体製品の滞留による内部の汚染が、より発生し難くなる。
【００２４】
また、上記フッ素系樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンであることから、請求項１及び２の発明の効果に加え、管継手内部において流体製品の臭い、若しくは色の沈着が防止され、且つ薬品への耐性が高いことから、長期間に亘って使用可能な管継手を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、径方向規制部材が複数の金属製のリング状部材から形成されている場合を例に、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１に示すように、管継手１０は、複数の流体管１１、１２の間に接合され、軸方向に沿って伸縮可能に形成されている。
上記管継手１０は、ポリテトラフルオロエチレンであるフッ素系樹脂からなり、内周面が平滑に形成されると共に、軸方向に伸縮可能な伸縮管部１３と、上記伸縮管部１３の径方向外方に配置され、上記伸縮管部１３の軸方向の負荷を分散しうる、ゴム素材からなる環状部材である、弾性素材で形成された撓み防止部材１４とを備えている。
上記伸縮管部１３は全体円筒形に形成されると共に、上記伸縮管部１３の外周には周方向に沿って設けられた凹部１５が、軸方向に沿って所定間隔離間して複数配設され、上記ゴム素材からなる環状部材である撓み防止部材１４は、上記凹部１５に嵌合されている。
また、上記伸縮管部１３の径方向外方には、上記伸縮管部１３の軸方向に沿って所定間隔をもって配置され、上記伸縮管部１３の径方向の膨張を規制しうる金属製のリング状部材からなる径方向規制部材１６が配設されている。
また、上記伸縮管部１３の両端部１３ａ、１３ｂには、上記流体管１１，１２の上記伸縮管部側端部１７，１８に設けられた流体管側フランジ部１９、１９と接続する管継手側フランジ部２０、２０が設けられ、上記伸縮管部両端１３ａ、１３ｂの管継手側フランジ２０、２０の間には、上記伸縮管部１３の軸方向への伸縮を規制しうる過剰伸縮防止用部材２１が配置されている。
上記過剰伸縮防止用部材２１は、上記伸縮管部両端１３ａ、１３ｂの管継手側フランジ２０，２０の軸方向間隔よりも短寸法の細長棒状に形成されると共に、両端部２１ａ，２１ｂには軸方向に螺子穴２２，２３が設けられ、上記螺子穴２２，２３には、上記流体管側フランジ部１９の軸方向外方から流体管側フランジ部１９と上記管継手側フランジ部２０とを連通して設けられた貫通孔２４，２５を介して螺子部材２６，２７が羅合され、上記螺子部材２６，２７の雄螺子部２８，２９は、上記貫通孔２４，２５よりも小さな径寸法に形成されると共に、上記流体管側フランジ部１９と上記管継手側フランジ部２０との合計の厚さ寸法Ｐよりも大きな長さ寸法に形成されている。
また、上記伸縮管部１３の内面と流体管本体１１，１２は、内面が平滑な状態に接合されている。
【実施例】
【００２６】
上記構成による実施例の構成について図面を用いて説明する。
図１に示すように、上記管継手１０は、流体管側フランジ部１９、１９と、管継手側フランジ部２０、２０を介して、それぞれボルト３０、３１とナット３２，３３によって、上記流体管１１、１２と接合固定されている。
また、図１に示すように、上記管継手１０の伸縮管部１３の両端部の外周面部には固定用凹部３４，３５が設けられ、上記伸縮管部１３の両端部の外周には、上記凹部３４、３５に嵌合する突起部３６，３７を有する、断面Ｌ時形状の割リング３８，３９が配設されている。
また、上記管継手側フランジ２０，２０の内周面には、上記割りリング３８，３９の外周縁部に当接する段部４０，４１が設けられている。
上記ボルト３０，３１及びナット３２，３３を締めつけることによって、上記管継手側フランジ２０，２０と流体管側フランジ１９，１９が密着すると共に、上記段部４０、４１によって、上記割りリング３８，３９は軸方向外方に向かって押される。
この結果、上記突起部３６，３７により上記伸縮管部１３の両端縁部が軸方向外方に向かって牽引され、上記流体管側フランジ１９，１９に配設されたシール部材４２，４３に密着してシールされる。
【００２７】
上記構成における実施例の作用について説明する。
上記流体管１１、管継手１０、流体管１２の内部には、所定の流体製品が流通している。
上記伸縮管部１３は、内部が平滑に形成されていることから、流体製品がスムーズに流下し、図２に示す、従来のベローズ７３からなる管本体７４を有する管継手７０のように、内部において流体製品の滞留が発生することがない。
また、高温の蒸気によって流体製品を殺菌するラインに用いた場合であっても、管継手１０の内部において、上記蒸気の凝縮水が滞留することがない。
【００２８】
また、流体製品の温度や外気温の上昇等によって、流体管１１、１２が熱膨張を起こして軸方向に延伸した場合は、管継手１０には軸方向に中央に向かって収縮する互いに対向する負荷がかかり、上記負荷は、管側フランジ部１９、１９、及び管継手側フランジ部２０、２０を介して、伸縮管部１３に伝達される。
上記対向する負荷によって、上記伸縮管部１３は軸方向中央に向かって収縮するが、上記対向する負荷に対する軸方向の収縮を吸収する複数の凹部１５のうち、特定部分に負荷が集中した場合に上記伸縮管部１３に径方向に撓む力が働く。
上記の場合であっても、上記伸縮管部１３の凹部１５に、ゴム素材の環状部材１４が嵌合されているため、上記負荷を上記環状部材１４が受け止めると共に、上記環状部材１４の弾性力によって、上記伸縮管部１３の外周全域に上記負荷が分散され、分散された負荷は、順次隣接する環状部材１４に伝達されるため、伸縮管部１３全体に負荷が分散され、上記伸縮管部１３は、均一に軸方向に収縮する。従って、上記伸縮管部１３の部分的な撓みが防止される。
【００２９】
また、図１に示すように、流体管１１、１２内部の流体圧が上昇した場合は、上記伸縮管部１３には、径方向への膨張力が生じるが、上記径方向規制部材１６の金属製リングによって、上記伸縮管部１３の径方向外方への膨張が所定の範囲内に規制されることから、上記伸縮管部１３が過剰な膨張によって破損し、流体製品が外部に漏出する事態が防止される。
【００３０】
また、図１に示すように、上記伸縮管部１３が軸方向に収縮した場合は、上記過剰伸縮防止用部材２１の螺子穴２２，２３に螺合された螺子部材２６，２７の雄螺子部２８，２９が、上記流体管側フランジ部１９と上記管継手側フランジ部２０を連通する上記貫通孔２４，２５よりも小さな径寸法に形成されるため、上記流体管側フランジ部１９、１９と上記管継手側フランジ部２０、２０は、上記雄螺子部２８，２９に沿って、軸方向に互いに接近する方向に、寸法Ｑの範囲で移動可能であるが、上記過剰伸縮防止部材２１により、上記過剰伸縮防止部材２１の長さ寸法以下に接近することが規制される。
また、上記伸縮管部１３が延伸した場合であっても、上記螺子部材２８，２９によって、上記寸法Ｑを超えて上記管継手側フランジ２０，２０と上記過剰伸縮防止部材２１の両端部が離間することが規制される。
従って、上記伸縮管部１３が過剰な伸縮によって破損し、流体製品が漏出する事態が防止される。
【００３１】
なお、本実施例においては、径方向規制部材１６は金属製のリング状に形成されているが、図１に示す伸縮管部１３の外周全域を被覆しうる円筒形状に形成されている場合であっても、上記伸縮管部１３の径方向の膨張を規制する作用効果においては同一である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、複数の流体管を接合するために流体管の間に設けられる管継手に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例の形態に係る管継手の軸方向断面図である。
【図２】ベローズ部を有する従来の管継手の軸方向断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  管継手
１１  流体管
１２  流体管
１３  伸縮管部
１３ａ伸縮管部の端部
１３ｂ伸縮管部の端部
１４  撓み防止部材（ゴム素材の環状部材）
１５  凹部
１６  径方向規制部材
１７  流体管の伸縮管部側端部
１８  流体管の伸縮管部側端部
１９  流体管側フランジ部
２０  管継手側フランジ部
２１  過剰伸縮防止部材
２１ａ過剰伸縮防止部材端部
２１ｂ過剰伸縮防止部材端部
２２  螺子穴
２３  螺子穴
２４  貫通孔
２５  貫通孔
２６  螺子部材
２７  螺子部材
２８  雄螺子部
２９  雄螺子部
３０  ボルト
３１  ボルト
３２  ナット
３３  ナット
３４  固定用凹部
３５  固定用凹部
３６  割りリングの突起部
３７  割りリングの突起部
３８  割りリング
３９  割りリング
４０  段部
４１  段部
４２  シール部材
４３  シール部材
７０  管継手
７１  山部
７２  谷部
７３  ベローズ
７４  管本体
７５  フランジ部
７６  被覆部
７７  伸縮吸収部
７８  ノッチ部
【図１】
2010106860.tif 000003
【図２】
2010106860.tif 000004