(57)【要約】      （修正有）【課題】寸法の狂いを抑制または防止可能であり、かつ、構造の単純化が可能で耐圧性にも優れ、さらに、配管どうしの角度の微調整が容易な配管継手を提供する。【解決手段】高圧ガス用配管１１に接続可能な配管継手２１であって、配管継手が、高圧ガス用配管１１の末端と接続されるための雌ねじ部２２Ａを有し、高圧ガス用配管の末端の外面に設けられた雄ねじ部１２Ａを、配管継手の雌ねじ部に嵌合することで、高圧ガス用配管と配管継手とを接続可能であり、さらに、前記接続部分において高圧ガス用配管と配管継手とを溶接可能であり、配管継手の雌ねじ部が、二つ直列に並んでいることで、二つの高圧ガス用配管を接続可能であり、二つ直列に並んだ雌ねじ部のうち、一方の雌ねじ部が、右ねじであり、他方の雌ねじ部が、左ねじであることを特徴とする配管継手。【選択図】図３
2019052736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ガス用配管に接続可能な配管継手であって、
前記配管継手が、前記高圧ガス用配管の末端と接続されるための雌ねじ部を有し、
前記高圧ガス用配管の末端の外面に設けられた雄ねじ部を、前記配管継手の雌ねじ部に嵌合することで、前記高圧ガス用配管と前記配管継手とを接続可能であり、
さらに、前記接続部分において前記高圧ガス用配管と前記配管継手とを溶接可能であり、
前記配管継手の前記雌ねじ部が、二つ直列に並んでいることで、二つの高圧ガス用配管を接続可能であり、
前記二つ直列に並んだ雌ねじ部のうち、一方の雌ねじ部が、右ねじであり、他方の雌ねじ部が、左ねじであることを特徴とする配管継手。
【請求項２】
前記一方の雌ねじ部と、前記他方の雌ねじ部とが、離れており、
前記一方の雌ねじ部と、前記他方の雌ねじ部との間において、前記配管継手内面にねじが形成されていない請求項１記載の配管継手。
【請求項３】
前記配管継手外面と前記高圧ガス用配管との境界部が、前記高圧ガス用配管の外面に対し鈍角をなすように形成されており、
前記高圧ガス用配管に接続された状態で、前記配管継手外面と前記高圧ガス用配管との境界部を溶接可能である請求項１または２記載の配管継手。
【請求項４】
前記高圧ガス用配管は、少なくとも一方の末端における、外面および内面の少なくとも一方が、前記高圧ガス用配管の径方向に対し傾斜した斜面により形成され、
さらに、前記少なくとも一方の末端以外の部分における外面の一部に、前記配管継手の前記雌ねじ部と接続されるための雄ねじ部と、工具を嵌合させて前記雄ねじ部を締めつけるための締めつけ部と、を有する高圧ガス配管である、請求項１から３のいずれか一項に記載の配管継手。
【請求項５】
前記高圧ガスが、毒性ガスおよび可燃性ガスの少なくとも一方を含む請求項１から４のいずれか一項に記載の配管継手。
【請求項６】
前記高圧ガスが、水素ガスである請求項１から５のいずれか一項に記載の配管継手。
【請求項７】
前記配管継手が、単一の部材のみからなる請求項１から６のいずれか一項に記載の配管継手。
【請求項８】
両末端のそれぞれにおいて、外面および内面の少なくとも一方が、前記高圧ガス用配管の径方向に対し傾斜した斜面により形成され、
さらに、前記斜面の一方に近接した外面に、右ねじの雄ねじ部が形成され、前記斜面の他方に近接した外面に、左ねじの雄ねじ部が形成され、
さらに、前記斜面および前記雄ねじ部以外の部分における外面の一部に、工具を嵌合させて前記雄ねじ部を締めつけるための締めつけ部を有することを特徴とする、高圧ガス用配管。
【請求項９】
前記両末端のうち一方の末端において、前記斜面が、前記高圧ガス用配管の外面に形成され、
前記両末端のうち他方の末端において、前記斜面が、前記高圧ガス用配管の内面に形成されている請求項８記載の高圧ガス用配管。
【請求項１０】
雄ねじ部を有する高圧ガス用配管における前記雄ねじ部が、請求項１から７のいずれか一項に記載の配管継手における前記雌ねじ部に嵌合されて前記高圧ガス用配管と前記配管継手とが接続された状態で、前記高圧ガス用配管と前記配管継手外面との境界部を溶接することを特徴とする溶接方法。
【請求項１１】
前記高圧ガス用配管が、請求項８または９記載の高圧ガス用配管である請求項１０記載の溶接方法。
【請求項１２】
前記高圧ガス用配管の前記締めつけ部が、前記配管継手外面と前記高圧ガス用配管との境界部に位置し、前記締めつけ部を、前記境界部とともに溶接する請求項１１記載の溶接方法。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれか一項に記載の溶接方法により前記高圧ガス用配管と前記配管継手とを溶接する工程を含むことを特徴とする、高圧ガス用装置の製造方法。
【請求項１４】
高圧ガス用配管と、請求項１から７のいずれか一項に記載の配管継手とを含み、
前記高圧ガス用配管と前記配管継手とが接続された状態で、前記高圧ガス用配管と前記配管継手外面との境界部が溶接されていることを特徴とする高圧ガス用装置。
【請求項１５】
前記高圧ガス用配管が、請求項８または９記載の高圧ガス用配管である請求項１４記載の高圧ガス用装置。
【請求項１６】
前記高圧ガス用配管と前記配管継手外面との境界部が、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の溶接方法により溶接されている請求項１４または１５記載の高圧ガス用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管継手、高圧ガス用配管、溶接方法、高圧ガス用装置の製造方法および高圧ガス用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧ガス用の配管は、高圧に耐えるために厚肉でなければならない。このため、高圧ガス用の配管は、低圧ガス用の薄肉の配管と異なり、曲げ加工が困難である。このため、高圧ガス用配管には、曲げ加工に代えて継手が用いられる。
【０００３】
高圧ガス用配管は、前記のとおり厚肉であり、また、内径が小さい場合があるため、前記継手との溶接が難しい。この問題を解決するために、例えば、差し込み溶接継手が用いられる。また、その他に、溶接に代えて、高圧ガス用配管と継手とを、ナットねじ、カラーねじ等のねじ機構により接続（結合）可能な継手も用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、差し込み溶接継手では、どうしても、差し込み部において、高圧ガス用配管との間に隙間ができる。このため、溶接時に高圧ガス用配管の方向に狂いが生じるおそれがある。
【０００５】
また、通常のねじ機構を用いた継手は、高圧に耐えるために、前述のとおり、ナットねじ、カラーねじ等の多数の部品を用いた複雑な構造を有する。このため、ねじ機構を用いた継手は、設計が煩雑でコストがかかる。また、高圧ガス用装置の環境温度の変化（例えば、高圧ガスの圧縮熱による温度上昇、断熱膨張による温度低下、または気温の変化）により、前記ねじ機構が膨張および収縮を繰り返して次第に緩み、ガス漏れ等につながるおそれがある。また、高圧ガス用装置等の振動によっても、やはり、前記ねじ機構のねじが次第に緩み、ガス漏れ等につながるおそれがある。さらに、前記ねじ機構の構造が複雑なために、溶接することも困難であり、耐圧性に限界がある。
【０００６】
さらに、ねじ機構を用いた継手においては、配管どうしの角度の微調整が困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、寸法の狂いを抑制または防止可能であり、かつ、構造の単純化が可能で耐圧性にも優れ、さらに、配管どうしの角度の微調整が容易な配管継手、高圧ガス用配管、溶接方法、高圧ガス用装置の製造方法および高圧ガス用装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の配管継手は、
高圧ガス用配管に接続可能な配管継手であって、
前記配管継手が、前記高圧ガス用配管の末端と接続されるための雌ねじ部を有し、
前記高圧ガス用配管の末端の外面に設けられた雄ねじ部を、前記配管継手の雌ねじ部に嵌合することで、前記高圧ガス用配管と前記配管継手とを接続可能であり、
さらに、前記接続部分において前記高圧ガス用配管と前記配管継手とを溶接可能であり、
前記配管継手の前記雌ねじ部が、二つ直列に並んでいることで、二つの高圧ガス用配管を接続可能であり、
前記二つ直列に並んだ雌ねじ部のうち、一方の雌ねじ部が、右ねじであり、他方の雌ねじ部が、左ねじであることを特徴とする。
【０００９】
本発明の高圧ガス用配管は、
両末端のそれぞれにおいて、外面および内面の少なくとも一方が、前記高圧ガス用配管の径方向に対し傾斜した斜面により形成され、
さらに、前記斜面の一方に近接した外面に、右ねじの雄ねじ部が形成され、前記斜面の他方に近接した外面に、左ねじの雄ねじ部が形成され、
さらに、前記斜面および前記雄ねじ部以外の部分における外面の一部に、工具を嵌合させて前記雄ねじ部を締めつけるための締めつけ部を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の溶接方法は、雄ねじ部を有する高圧ガス用配管における前記雄ねじ部が、前記本発明の配管継手における前記雌ねじ部に嵌合されて前記高圧ガス用配管と前記配管継手とが接続された状態で、前記高圧ガス用配管と前記配管継手外面との境界部を溶接することを特徴とする。
【００１１】
本発明の高圧ガス用装置の製造方法は、前記本発明の溶接方法により前記高圧ガス用配管と前記配管継手とを溶接する工程を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の高圧ガス用装置は、高圧ガス用配管と、前記本発明の配管継手とを含み、前記高圧ガス用配管と前記配管継手とが接続された状態で、前記高圧ガス用配管と前記配管継手外面との境界部が溶接されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の配管継手、高圧ガス用配管、溶接方法、高圧ガス用装置の製造方法および高圧ガス用装置によれば、寸法の狂いを抑制または防止可能であり、かつ、構造の単純化が可能で耐圧性にも優れ、さらに、配管どうしの角度の微調整が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の高圧ガス用配管の一例を示す模式図である。図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は縦断面図であり、図１（ｃ）は横断面図である。
【図２】図２は、本発明の配管継手の一例を示す模式図である。図２（ａ）は左側面図であり、図２（ｂ）は断面図である。
【図３】図３は、本発明の高圧ガス用配管と配管継手とを接続した状態の一例を模式的に示す断面図である。図３（ａ）は、溶接前の状態を表し、図３（ｂ）は、溶接後の状態を表す。
【図４】図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の配管継手と屈曲型の高圧ガス用配管とを接続した状態の一例を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）および（ｂ）は、図４（ａ）および（ｂ）の状態を別の角度から見た模式図である。
【図６】図６（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の配管継手と屈曲型の高圧ガス用配管とを接続した状態の別の一例を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明の配管継手と屈曲型の高圧ガス用配管とをそれぞれ複数接続した状態の一例を示す模式図である。
【図８】図８（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明と関連する配管継手と配管とを接続した状態の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明について、例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定および制限されない。
【００１６】
本発明の配管継手は、例えば、前記一方の雌ねじ部と、前記他方の雌ねじ部とが、離れており、前記一方の雌ねじ部と、前記他方の雌ねじ部との間において、前記配管継手内面にねじが形成されていなくてもよい。
【００１７】
本発明の配管継手は、例えば、前記配管継手外面と前記高圧ガス用配管との境界部が、前記高圧ガス用配管の外面に対し鈍角をなすように形成されており、前記高圧ガス用配管に接続された状態で、前記配管継手外面と前記高圧ガス用配管との境界部を溶接可能であってもよい。
【００１８】
本発明の配管継手において、例えば、前記高圧ガス用配管は、少なくとも一方の末端における、外面および内面の少なくとも一方が、前記高圧ガス用配管の径方向に対し傾斜した斜面により形成され、さらに、前記少なくとも一方の末端以外の部分における外面の一部に、前記配管継手の前記雌ねじ部と接続されるための雄ねじ部と、工具を嵌合させて前記雄ねじ部を締めつけるための締めつけ部と、を有する高圧ガス配管であってもよい。
【００１９】
本発明の配管継手において、例えば、前記高圧ガスが、毒性ガスおよび可燃性ガスの少なくとも一方を含む高圧ガスであってもよい。
【００２０】
本発明の配管継手において、例えば、前記高圧ガスが、水素ガスであってもよい。
【００２１】
本発明の配管継手は、例えば、単一の部材のみからなっていてもよい。
【００２２】
本発明の高圧ガス用配管は、例えば、前記両末端のうち一方の末端において、前記斜面が、前記高圧ガス用配管の外面に形成され、前記両末端のうち他方の末端において、前記斜面が、前記高圧ガス用配管の内面に形成されていてもよい。
【００２３】
本発明の溶接方法は、例えば、前記高圧ガス用配管が、前記本発明の高圧ガス用配管であってもよい。
【００２４】
本発明の溶接方法は、例えば、前記高圧ガス用配管の前記締めつけ部が、前記配管継手外面と前記高圧ガス用配管との境界部に位置し、前記締めつけ部を、前記境界部とともに溶接してもよい。
【００２５】
本発明の高圧ガス用装置は、例えば、前記高圧ガス用配管が、前記本発明の高圧ガス用配管であってもよい。
【００２６】
本発明の高圧ガス用装置は、例えば、前記高圧ガス用配管と前記配管継手外面との境界部が、前記本発明の溶接方法により溶接されていてもよい。
【００２７】
［実施形態１］
図１に、本発明の高圧ガス用配管の一例を模式的に示す。図１（ａ）は斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’方向に見た縦断面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ’方向に見た横断面図である。図示のとおり、この高圧ガス用配管１１は、一方の末端の外面が、斜面１４Ａにより形成され、他方の末端の内面が、斜面１４Ｂにより形成されている。また、斜面１４Ａおよび斜面１４Ｂは、それぞれ、高圧ガス用配管１１の径方向に対し傾斜している面である。具体的には、斜面１４Ａは、高圧ガス用配管１１の外面に対し、鈍角をなすように形成されており、斜面１４Ａが、円錐形の下部の側面の形状を形成している。すなわち、斜面１４Ａは、高圧ガス用配管１１の末端方向に突出している。一方、斜面１４Ｂは、高圧ガス用配管１１の外面に対し、鋭角をなすように形成されたすり鉢形の斜面である。そして、後述するように、斜面１４Ｂは、図１の高圧ガス用配管１１と同じ構造を有する他の高圧ガス用配管の斜面１４Ａと密接させることが可能な当接面である。また、前記末端以外の部分における外面の一部には、雄ねじ部１２Ａ、１２Ｂおよび締めつけ部１３Ａ、１３Ｂが形成されている。雄ねじ部１２Ａは、高圧ガス用配管１１外面の、斜面１４Ａに隣接する位置に設けられている。雄ねじ部１２Ｂは、高圧ガス用配管１１外面の、斜面１４Ｂに隣接する位置に設けられている。そして、雄ねじ部１２Ａおよび雄ねじ部１２Ｂの、一方は右ねじであり、他方は左ねじである。締めつけ部１３Ａは、雄ねじ部１２Ａに対し、斜面１４Ａと反対側に設けられている。締めつけ部１３Ｂは、雄ねじ部１２Ｂに対し、斜面１４Ｂと反対側に設けられている。図示のとおり、締めつけ部１３Ａおよび１３Ｂでは、高圧ガス用配管１１の管の外側面において、互いに対向する二面が切欠きされ（二面カット）、互いに平行な二つの平面が形成されている。この二面カット部分に、工具（例えば、スパナまたはレンチ）を嵌合させて雄ねじ部１２Ａまたは１２Ｂを回転させ、締めつけることができる。
【００２８】
なお、図１において、高圧ガス用配管１１の、両末端付近以外の部分（中間部）は、図示を省略している。この中間部の形状は、特に限定されず、例えば、真直状でもよいし、任意の形状に屈曲、湾曲等していてもよい。
【００２９】
つぎに、図２（ａ）および（ｂ）に、本発明の配管継手の一例を模式的に示す。図２（ａ）は左側面図であり、図２（ｂ）は断面図である。
【００３０】
図２（ａ）および（ｂ）に示すとおり、この配管継手２１は、内面に、雌ねじ部２２Ａおよび２２Ｂを有する。高圧ガス用配管２１の末端の外面に設けられた雄ねじ部１２Ａを、配管継手２１の雌ねじ部２２Ａに嵌合することで、高圧ガス用配管１１と配管継手２１とを接続可能である。また、高圧ガス用配管２１の末端の外面に設けられた雄ねじ部１２Ｂを、配管継手２１の雌ねじ部２２Ｂに嵌合することで、高圧ガス用配管１１と配管継手２１とを接続可能である。そして、図示のとおり、雌ねじ部２２Ａおよび２２Ｂは、直列に並んでいる。これにより、後述の図３に示すとおり、二つの高圧ガス用配管１１を接続可能である。そして、雌ねじ部２２Ａおよび２２Ｂのうち、一方は右ねじであり、他方は左ねじである。また、雌ねじ部２２Ａと、雌ねじ部２２Ｂとは、離れており、配管継手２１の内面における雌ねじ部２２Ａと雌ねじ部２２Ｂとの間の中間部２４には、ねじが形成されていない。二つの高圧ガス用配管１１を接続した際に、中間部２４には、一方の高圧ガス用配管の雄ねじ部１２Ａと、他方の高圧ガス用配管の雌ねじ部１２Ｂとの、いずれもが進入可能である。また、雌ねじ部２２Ａと配管継手２１外面との境界部２０１Ａは、斜面を形成している。同様に、雌ねじ部２２Ｂと配管継手２１外面との境界部２０１Ｂは、斜面を形成している。境界部２０１Ａが配管継手２１外面となす角θ２０２Ａは１３５度であり、境界部２０１Ａが雌ねじ部２２となす角θ２０１Ａは１３５度である。また、同様に、境界部２０１Ｂが配管継手２１外面となす角θ２０２Ｂは１３５度であり、境界部２０１Ｂが雌ねじ部２２となす角θ２０１Ｂは１３５度である。また、後述するように高圧ガス用配管１１を接続した場合に、境界部２０１Ａ（斜面）が高圧ガス用配管１１外面となす角は１３５度である。同様に、境界部２０１Ｂ（斜面）が高圧ガス用配管１１外面となす角は１３５度である。ただし、角度はこれらに限定されず、適宜設定可能である。また、図示のとおり、この配管継手２１は、雌ねじ部を２２Ａおよび２２Ｂの２つ有するとともに、高圧ガス用配管との境界部（斜面）を２０１Ａおよび２０１Ｂの２つ有し、２本の高圧ガス用配管を真直に接続することが可能な「ストレート」型の配管継手である。
【００３１】
図３に、配管継手２１と高圧ガス用配管１１とを接続した状態の一例を模式的に示す。図３（ａ）は、溶接前の状態を表し、図３（ｂ）は、溶接後の状態を表す。図３（ａ）に示すとおり、雌ねじ部２２Ａを、一方の高圧ガス用配管１１における雄ねじ部１２Ａに嵌合させるとともに、雌ねじ部２２Ｂを、他方の高圧ガス用配管１１における雄ねじ部１２Ｂに嵌合させることで、配管継手２１と２本の高圧ガス用配管１１とが接続される。
【００３２】
図３（ａ）の状態とするためには、例えば、以下のようにする。すなわち、まず、一方の高圧ガス用配管１１における雄ねじ部１２Ａを、回転させながら雌ねじ部２２Ａに挿入し（ねじ込み）、さらに、高圧ガス用配管１１の締めつけ部１３Ａに工具（例えば、スパナまたはレンチ）を嵌合させて雄ねじ部１２Ａを締めつける。同様に、他方の高圧ガス用配管１１における雄ねじ部１２Ｂを、回転させながら雌ねじ部２２Ｂに挿入し（ねじ込み）、さらに、高圧ガス用配管１１の締めつけ部１３Ｂに工具（例えば、スパナまたはレンチ）を嵌合させて雄ねじ部１２Ｂを締めつける。そして、一方の高圧ガス用配管１１末端の外面の斜面１４Ａと、他方の高圧ガス用配管１１末端の内面の斜面１４Ｂとを密接させることで、図３（ａ）の状態とすることができる。図３（ａ）の状態では、雌ねじ部２２Ａと配管継手２１外面との境界部２０１Ａが斜面を形成し、同様に、雌ねじ部２２Ｂと配管継手２１外面との境界部２０１Ｂが斜面を形成している。これにより、図示のとおり、前記二つの斜面と配管継手２１外面との間に、それぞれ凹部２３が形成される。そして、図３（ａ）の状態から、図３（ｂ）に示すように、２本の高圧ガス用配管１１と配管継手２１外面との境界部（凹部）２３を、それぞれ溶接金属１５で充填し、配管継手２１と二本の高圧ガス用配管１１とを溶接することができる。
【００３３】
また、図２および３では、図示のとおり、高圧ガス用配管１１の締めつけ部１３Ａおよび１３Ｂが、それぞれ、配管継手１１外面と高圧ガス用配管２１との境界部（凹部）２３に位置し、締めつけ部１３Ａおよび１３Ｂを、境界部（凹部）２３とともに溶接している。これにより、締めつけ部１３Ａおよび１３Ｂの切欠きされた部分（二面カット部分）が、境界部（凹部）２３とともに溶接金属１５で充填されるため、より強固に溶接しやすい。また、一方の高圧ガス用配管１１末端の外面の斜面１４Ａと、他方の高圧ガス用配管１１末端の内面の斜面１４Ｂとを密接させた状態で溶接することにより、前記２本の高圧ガス用配管１１の境界部の気密性を保つことができる。
【００３４】
本発明では、このように、ねじ部の嵌合により、高圧ガス用配管と配管継手とを接続可能である。これにより、本発明の配管継手は、ねじ部を有さない差し込み溶接継手と異なり、高圧ガス用配管またはそれを用いた高圧ガス用装置の角度および寸法の狂いを、抑制または防止できる。例えば、図２および３のように高圧ガス用配管どうしを真直に接続する場合において、本発明によれば、溶接しても狂わない真直度を溶接前に確保することができる。
【００３５】
さらに、本発明では、ねじ部の嵌合により配管継手と高圧ガス用配管とを接続するので、ねじ部を有さず単に差し込むのみの構造と異なり、溶接前の仮付けが不要で溶接作業が簡便である。さらに、ねじ構造なので、ねじ部を有さず単に差し込むのみの構造と異なり、高圧ガス用配管の取り付け高さ（配管継手に挿入する高圧ガス用配管末端部分の長さ）の微調整も容易である。
【００３６】
さらに、本発明の配管継手は、ナットねじ、カラーねじ等の多数の部品を用いた複雑な構造を必要としない。このため、本発明の配管継手は、設計がしやすく低コストであり、また、溶接が簡単で耐圧性にも優れている。
【００３７】
また、本発明の高圧ガス用配管は、例えば図３（ａ）および（ｂ）に示したように、一方の高圧ガス用配管１１末端の外面の斜面１４Ａと、他方の高圧ガス用配管１１末端の内面の斜面１４Ｂとを密接させた状態で接続することができる。これにより、前記当接面どうしが密接した部分において、前述のとおり、記２本の高圧ガス用配管１１の境界部の気密性が保たれ（シールされ）、高圧ガスが前記境界から漏れ出ることを防止できる。
【００３８】
なお、本発明の高圧ガス用配管の末端において、他方の高圧ガス用配管の末端との当接面は、例えば、高圧ガス用配管の径方向に対し平行でも良い。しかしながら、例えば、図１および図３の斜面（当接面）１４Ａおよび１４Ｂのように、高圧ガス用配管の径方向に対し傾斜していると、シール性（気密性）をより高めやすいため、好ましい。また、前記各当接面は、平坦でも良いし、凹凸が形成されていても良いが、前記高圧ガス用配管の雄ねじ部と前記配管継手の雌ねじ部とを嵌合させて締めつける（ねじ込む）ことにより、前記各当接面どうしを密接させやすい形状が好ましい。例えば、図１および３の斜面（当接面）１４Ａおよび１４Ｂのように、前記各当接面が、ねじ等が形成されておらず平坦でも良い。また、前記各当接面にねじが形成され、前記高圧ガス用配管の雄ねじ部と前記配管継手の雌ねじ部とを嵌合させて締めつける（ねじ込む）ことにより、前記各当接面のねじどうしが密接するように形成されていても良い。
【００３９】
また、図２および３では、前述のとおり、高圧ガス用配管１１の締めつけ部１３Ａおよび１３Ｂが、それぞれ、配管継手１１外面と高圧ガス用配管２１との境界部（凹部）２３に位置し、締めつけ部１３を、境界部（凹部）２３とともに溶接した。しかしながら、本発明は、これに限定されず、前記高圧ガス用配管の前記締めつけ部が、前記配管継手外面と前記高圧ガス用配管との境界部に位置しなくても良い。
【００４０】
また、図２および３では、高圧ガス用配管１１の締めつけ部１３Ａおよび１３Ｂは、前述のとおり、二面カットにより形成されている。しかし、本発明において、前記高圧ガス用配管における前記締めつけ部の形状は、二面カットに限定されず、前記雄ねじ部を締めつける（雌ねじ部にねじ込む）ための工具を嵌合させることが可能な形状であれば、どのような形状でも良い。
【００４１】
また、図１〜３に示す高圧ガス用配管１１および配管継手２１において、各部の寸法は、特に限定されず、必要とされる強度、耐圧性能等に応じて適宜設定可能である。高圧ガス用配管１１および配管継手２１の各部の寸法は、例えば、一般的な配管継手および高圧ガス用配管の寸法に準じるか、もしくはそれらを参考にしても良いし、または、任意に変更を加えても良い。
【００４２】
また、高圧ガス用配管１１、配管継手２１、および溶接金属１５の材質は、特に限定されない。前記材質は、例えば、溶接が可能なように、および、高圧ガスの圧力等に耐えうる強度が得られるように、適宜選択すれば良い。
【００４３】
また、雌ねじ部２４Ａおよび２４Ｂと、雄ねじ部１４Ａおよび１４Ｂとのピッチ等も特に限定されず、並目ねじでも細目ねじでも良いが、ピッチの小さい細目ねじを用いることが好ましい。これにより、雌ねじ部２４Ａおよび雄ねじ部１４Ａまたは雌ねじ部２４Ｂおよび雄ねじ部１４Ｂの接合部の隙間を極めて小さく抑えることができる。
【００４４】
高圧ガス用配管１１と配管継手２１とを溶接する方法も特に限定されず、例えば、一般的な溶接方法に準じるか、もしくはそれらを参考にしても良いし、または、任意に変更を加えても良い。
【００４５】
［実施形態２］
さらに、本発明の配管継手によれば、前述のとおり、配管どうしの角度の微調整が容易である。以下、図４〜８を用いて、その具体例について説明する。
【００４６】
まず、図４（ａ）および（ｂ）の斜視図に、配管継手２１と、１本の高圧ガス用配管１１とを接続した状態の一例を、それぞれ模式的に示す。なお、図４および後述する図５〜７において、配管継手２１および高圧ガス用配管１１は、便宜上、構造を簡略化して図示しているが、図１〜３に図示した配管継手２１および高圧ガス用配管１１と同じ構造である。
【００４７】
図４（ａ）および（ｂ）の高圧ガス用配管１１は、図示のとおり、両末端付近以外の部分（中間部）の１か所に、屈曲部１６を有し、屈曲部１６において直角に曲がっている。図４（ａ）は、配管継手２１と高圧ガス用配管１１との接続状態が、目的とする設定角度からずれている状態を示し、図４（ｂ）は、配管継手２１と高圧ガス用配管１１との接続状態が、目的とする設定角度である状態を示す。なお、図４（ａ）および（ｂ）は、配管継手２１と高圧ガス用配管１１とが溶接されていない状態とする。
【００４８】
図５（ａ）は、図４（ａ）の状態を紙面右側から見た右側面図である。また、図５（ｂ）は、図４（ｂ）の状態を紙面右側から見た右側面図である。図５（ａ）に示すとおり、高圧ガス用配管１１は、目的とする設定角度から、角度θ５０１だけずれて配管継手２１に接続されている。この状態から、配管継手１１を右に角度θ５０１だけ回すことにより、図５（ｂ）のように、角度のずれが解消されて目的とする設定角度になる。なお、高圧ガス用配管１１を右に回した場合、高圧ガス用配管１１は、配管継手２１の内部に向かって前進するか、または、外部に向かって後退する。前進と後退とのどちらになるかは、高圧ガス用配管１１と配管継手２１とを接続するねじ部（雄ねじ部１２Ａおよび雌ねじ部２２Ａ、または雄ねじ部１２Ｂおよび雌ねじ部２２Ｂ）が、右ねじであるか左ねじであるかによる。
【００４９】
つぎに、図６（ａ）および（ｂ）の斜視図に、配管継手２１と、２本の高圧ガス用配管１１とを接続した状態の一例を、それぞれ模式的に示す。図６（ａ）および（ｂ）の２本の高圧ガス用配管１１は、図４（ａ）および（ｂ）と同様に、両末端付近以外の部分（中間部）の１か所に、屈曲部１６を有し、屈曲部１６において直角に曲がっている。図６（ａ）は、配管継手２１と高圧ガス用配管１１との接続状態が、目的とする設定角度からずれている状態を示し、図６（ｂ）は、配管継手２１と高圧ガス用配管１１との接続状態が、目的とする設定角度である状態を示す。図６（ａ）は、２本の高圧ガス用配管１１において、配管継手２１と接続されていない側の末端が、互いに平行な状態からずれて、角度を形成している。図６（ｂ）は、２本の高圧ガス用配管１１において、配管継手２１と接続されていない側の末端が、互いに平行な状態である。なお、図６（ａ）および（ｂ）は、配管継手２１と高圧ガス用配管１１とが溶接されていない状態とする。
【００５０】
図６（ａ）の状態から、どのようにして図６（ｂ）の状態に変更（修正）するかについて、以下に、具体的に説明する。まず、図６（ａ）の状態では、配管継手２１と２本の高圧ガス用配管１１とが接続され、まだ溶接されていない状態である。この状態において、配管継手２１と２本の高圧ガス用配管１１との接続部分は、前述のとおり、図３（ａ）の断面図のように表すことができる。前述のとおり、雄ねじ部１２Ａおよび雌ねじ部２２Ａと、雄ねじ部１２Ｂおよび雌ねじ部２２Ｂとは、一方が右ねじで、他方が右ねじである。雄ねじ部１２Ａおよび雌ねじ部２２Ａが左ねじで、雄ねじ部１２Ｂおよび雌ねじ部２２Ｂが右ねじであると仮定すると、以下のようになる。まず、右側の高圧ガス用配管１１を、紙面右側から見て若干右に回す。すると、雄ねじ部１２Ａおよび雌ねじ部２２Ａが左ねじであるために、右側の高圧ガス用配管１１は、高圧ガス用配管２１の外部に向かって若干後退する。つぎに、左側の高圧ガス用配管１１を、紙面左側から見て若干右に回す。すると、雄ねじ部１２Ｂおよび雌ねじ部２２Ｂが右ねじであるために、左側の高圧ガス用配管１１は、高圧ガス用配管２１の内部に向かって若干前進する。このように、２本の高圧ガス用配管１１を、互いに逆回転させることにより、角度を微調整し、図６（ａ）の状態から図６（ｂ）の状態に変更（修正）することができる。また、前述のとおり、雄ねじ部１２Ａおよび雌ねじ部２２Ａと、雄ねじ部１２Ｂおよび雌ねじ部２２Ｂとは、一方が右ねじで、他方が左ねじである。このために、前述のとおり、２本の高圧ガス用配管１１を互いに逆回転させたとき、一方の高圧ガス用配管１１は高圧ガス用配管２１の外部に向かって後退し、他方の高圧ガス用配管１１は高圧ガス用配管２１の内部に向かって前進する。このため、角度の微調整（２本の高圧ガス用配管１１を互いに逆回転させる）の前後において、図３（ａ）に示した斜面１４Ａと斜面１４Ｂとが互いに密接した状態を保つことができる。これにより、前述のとおり、記２本の高圧ガス用配管１１の境界部の気密性が保たれ（シールされ）、高圧ガスが前記境界から漏れ出ることを防止できる。また、前述のとおり、配管継手２１の内面における雌ねじ部２２Ａと雌ねじ部２２Ｂとの間の中間部２４（ねじが形成されていない部分）には、一方の高圧ガス用配管の雄ねじ部１２Ａと、他方の高圧ガス用配管の雌ねじ部１２Ｂとの、いずれもが進入可能である。これにより、中間部２４において、高圧ガス用配管１１の前進および後退が自由となっている。したがって、前述のようにして２本の高圧ガス用配管１１どうしがなす角度の微調整が可能である。
【００５１】
そして、２本の高圧ガス用配管１１のなす角を微調整して目的とする設定角度とした後に、図３（ｂ）に示したように、２本の高圧ガス用配管１１を、それぞれ配管継手２１と溶接する。これにより、２本の高圧ガス用配管１１のなす角度が正確で、かつ、配管継手２１と２本の高圧ガス用配管１１との間のシール性（気密性）、および、２本の高圧ガス用配管１１どうしの間のシール性（気密性）を保った状態で、配管継手２１と２本の高圧ガス用配管１１とを接続することができる。
【００５２】
なお、図６（ｂ）の状態が目的とする設定角度であるとして説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、図６（ａ）のように、２本の高圧ガス用配管１１において、配管継手２１と接続されていない側の末端が、互いに平行な状態からずれて、角度を形成している状態を、目的とする設定角度としてもよい。２本の高圧ガス用配管１１どうしのなす角度も、図６（ａ）または（ｂ）の状態に限定されず、任意でよい。また、図６（ａ）および（ｂ）の高圧ガス用配管１１は、１か所の屈曲部１６で直角に曲がっているが、高圧ガス用配管１１の形状は、これに限定されず、任意である。例えば、高圧ガス用配管１１は、真直状でもよいし、１か所または任意の数の複数個所で屈曲または湾曲していてもよいし、屈曲または湾曲の角度も、直角に限定されず、任意の角度でよい。
【００５３】
図８（ａ）および（ｂ）に、従来の配管継手により２本の高圧ガス用配管を接続した状態の一例を示す。図８（ａ）では、２本の配管継手１１ｂが、配管継手２１ｂにより接続されている。図８（ａ）の２本の高圧ガス用配管１１ｂは、図６（ａ）の高圧ガス用配管１１と同様に、両末端付近以外の部分（中間部）の１か所に屈曲部を有し、前記屈曲部において直角に曲がっている。また、図８（ａ）は、図６（ａ）と同様に、配管継手２１と高圧ガス用配管１１との接続状態が、目的とする設定角度からずれている。図示のとおり、図８（ａ）では、２本の高圧ガス用配管１１ｂにおいて、配管継手２１ｂと接続されていない側の末端が、互いに平行な状態からずれて、角度を形成している。
【００５４】
従来の配管継手では、図８（ａ）の状態から、配管継手２１ｂとの接続部分で２本の高圧ガス用配管１１ｂどうしのなす角度を微調整することは困難であった。そこで、例えば、図８（ｂ）に示すように、屈曲部に該当する箇所に別の配管継手２１ｃを設け、配管継手２１ｃと高圧ガス用配管１１ｂとの接続箇所で角度の微調整をしていた。本発明によれば、図８（ｂ）の配管継手２１ｃがなくても、例えば、図６（ａ）および（ｂ）で説明したように、配管継手２１と２本の高圧ガス用配管１１との接続箇所で角度の微調整ができる。これにより、本発明では、高圧ガス用配管と配管継手とを含む配管機構の構造の単純化が可能であり、例えば、コスト抑制、高いシール性（気密性）等の効果を得ることができる。
【００５５】
本発明の配管継手を用いることにより、例えば、高圧ガス用配管と配管継手とを含む配管機構を構成できる。前記配管機構の全体の構造および形状は任意であり、また、高圧ガス用配管および配管継手の数および形状も、特に限定されず、任意である。図７の斜視図に、そのような配管機構の一例について、模式的に示す。図の配管機構では、４本の高圧ガス用配管１１が、３個の配管継手２１により、直列に接続されている。隣接する２本の高圧ガス用配管１１どうしは、それぞれ、配管継手２１により接続されている。配管継手２１と２本の高圧ガス用配管１１との接続部は、図３（ｂ）に示したように、ねじ部により接続されるとともに、溶接されている。図７では、４本の高圧ガス用配管１１のうち、両端以外の２本が、２か所に屈曲部１６を有し、それぞれの屈曲部１６で直角に曲がっている。しかし、本発明において、高圧ガス用配管の形状は、これに限定されず、前述のとおり、任意である。また、高圧ガス用配管および配管継手の数も、図７の構成に限定されず、任意である。本発明によれば、例えば、このような配管機構を組み込んだ高圧ガス用装置を構成することにより、構造の単純化が可能で耐圧性にも優れた高圧ガス用装置を提供できる。
【００５６】
本発明の高圧ガス用配管、配管継手、および高圧ガス用装置の用途は特に限定されず、どのような高圧ガス用に用いても良い。具体的には、本発明の高圧ガス用配管、配管継手、および高圧ガス用装置は、特に高圧が要求される水素ガス用として特に優れているが、水素ガスに限定されず、他の高圧ガスにも用いることができる。前記高圧ガスは、（１）毒性ガス、（２）可燃性ガス、（３）毒性ガスまたは可燃性ガス以外のガス、のいずれに用いても良い。本発明の配管継手、高圧ガス用配管、および高圧ガス用装置は、例えば前述のとおり、毒性ガスおよび可燃性ガスの少なくとも一方を含む高圧ガス用であっても良い。本発明は、前述のとおり、配管継手と高圧ガス用配管との接続部分の気密性に優れるため、ガス漏れが起こりにくく、例えば、毒性ガス、可燃性ガス等にも適する。なお、（１）毒性ガスとしては、特に限定されないが、例えば、塩素ガス等が挙げられる。（２）可燃性ガスとしては、特に限定されないが、例えば、水素ガス等が挙げられる。（３）毒性ガスまたは可燃性ガス以外のガスとしては、特に限定されないが、例えば、ヘリウムガス、窒素ガス、炭酸ガス等が挙げられる。
【００５７】
本発明の高圧ガス用装置は、特に限定されないが、例えば、圧縮水素スタンド等が挙げられる。本発明の高圧ガス用装置の構造も特に限定されず、例えば、一般的な高圧ガス用装置の配管および配管継手を、本発明の高圧ガス用配管および配管継手に変えた構造でも良い。また、溶接およびねじの一方のみでも耐圧性能（耐圧強度）を得ることは可能であるが、本発明によれば、溶接およびねじを併用することで、前述のとおり、寸法の狂いを抑制または防止可能であり、かつ、構造の単純化が可能で耐圧性にも優れる。本発明の高圧ガス用装置によれば、例えば、圧縮水素スタンドに要求される８２ＭＰａ以上、またはそれを超える（例えば９０ＭＰａ以上、または１３５ＭＰａ以上）設計圧力に耐えることも可能である。ただし、これらの耐圧性能の数値は例示であり、本発明をなんら限定しない。
【００５８】
また、本発明の高圧ガス用装置において、高圧ガス用配管および配管継手は、全て、本発明の高圧ガス用配管および配管継手を用いても良い。しかし、本発明の高圧ガス用装置は、これに限定されず、一部にのみ、本発明の高圧ガス用配管および配管継手の一方または両方を用い、他の箇所には他の任意の高圧ガス用配管、配管継手等を用いてもよい。具体的には、例えば、本発明の高圧ガス用装置において、本発明の高圧ガス用配管および配管継手の一方または両方を、特許第６０５７２３３号に記載された高圧ガス用配管および配管継手の一方または両方と組み合わせて用いてもよい。また、本発明の高圧ガス用装置は、例えば、本発明の高圧ガス用配管および配管継手の一方または両方を、従来型の高圧ガス用配管、配管継手等と組み合わせて用いてもよい。例えば、定期的なメンテナンスが必要な箇所には、取り外しが容易なように、ねじ機構のみを用いた（溶接が不要な）高圧ガス用配管および配管継手を用い、それ以外の箇所には、本発明の高圧ガス用配管および配管継手の一方または両方を用いてもよい。このようにすれば、全ての箇所にねじ機構のみを用いた（溶接が不要な）高圧ガス用配管および配管継手を用いるよりも、構造の単純化が可能で耐圧性にも優れた高圧ガス用装置を得ることができる。また、この場合において、例えば、前述のとおり、さらに、特許第６０５７２３３号に記載された高圧ガス用配管および配管継手の一方または両方と組み合わせて用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上、説明したとおり、本発明によれば、寸法の狂いを抑制または防止可能であり、かつ、構造の単純化が可能で耐圧性にも優れ、さらに、配管どうしの角度の微調整が容易な配管継手、高圧ガス用配管、溶接方法、高圧ガス用装置の製造方法および高圧ガス用装置を提供することができる。本発明によれば、例えば、高圧ガス用配管を配管継手により接続する場合に、製作公差、溶接におけるたおれ、熱ひずみ等に由来する、前記高圧ガス用配管どうしの真直度、直角度等の狂いをなくすことができる。本発明の高圧ガス用配管、配管継手、溶接方法、高圧ガス用装置の製造方法および高圧ガス用装置は、耐圧性、気密性等に優れるため、広範な分野への利用可能性があり、産業上の価値は多大である。
【符号の説明】
【００６０】
１１、１１ｂ  高圧ガス用配管
１２Ａ、１２Ｂ  雄ねじ部
１３Ａ、１３Ｂ  締めつけ部
１４Ａ、１４Ｂ  斜面（当接面）
１５  溶接金属
１６  屈曲部
２１、２１ｂ、２１ｃ  配管継手
２２Ａ、２２Ｂ  雌ねじ部
２３  凹部
２４  中間部
２０１Ａ、２０１Ｂ  配管継手外面と雌ねじ部の境界部
【図１】
2019052736.tif 000003
【図２】
2019052736.tif 000004
【図３】
2019052736.tif 000005
【図４】
2019052736.tif 000006
【図５】
2019052736.tif 000007
【図６】
2019052736.tif 000008
【図７】
2019052736.tif 000009
【図８】
2019052736.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月23日(2018.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ガス用配管に接続可能な配管継手であって、
前記配管継手が、前記高圧ガス用配管の末端と接続されるための雌ねじ部を有し、
前記高圧ガス用配管の末端の外面に設けられた雄ねじ部を、前記配管継手の雌ねじ部に嵌合することで、前記高圧ガス用配管と前記配管継手とを接続可能であり、
さらに、前記接続部分において前記高圧ガス用配管と前記配管継手とを溶接可能であり、
前記配管継手の前記雌ねじ部が、二つ直列に並んでいることで、二つの高圧ガス用配管を接続可能であり、
前記二つ直列に並んだ雌ねじ部のうち、一方の雌ねじ部が、右ねじであり、他方の雌ねじ部が、左ねじであり、
前記一方の雌ねじ部と、前記他方の雌ねじ部とが、離れており、
前記一方の雌ねじ部と、前記他方の雌ねじ部との間の中間部において、前記配管継手内面にねじが形成されておらず、
前記中間部において、前記二つの高圧ガス用配管どうしが、それぞれの末端の当接面どうしで密接されることにより、前記二つの高圧ガス用配管の境界部の気密性が保たれることが可能であることを特徴とする配管継手。
【請求項２】
前記配管継手外面と前記高圧ガス用配管との境界部が、前記高圧ガス用配管の外面に対し鈍角をなすように形成されており、
前記高圧ガス用配管に接続された状態で、前記配管継手外面と前記高圧ガス用配管との境界部を溶接可能である請求項１記載の配管継手。
【請求項３】
前記高圧ガス用配管は、少なくとも一方の末端における、外面および内面の少なくとも一方が、前記高圧ガス用配管の径方向に対し傾斜した斜面により形成され、
さらに、前記少なくとも一方の末端以外の部分における外面の一部に、前記配管継手の前記雌ねじ部と接続されるための雄ねじ部と、工具を嵌合させて前記雄ねじ部を締めつけるための締めつけ部と、を有する高圧ガス配管である、請求項１または２記載の配管継手。
【請求項４】
前記高圧ガスが、毒性ガスおよび可燃性ガスの少なくとも一方を含む請求項１から３のいずれか一項に記載の配管継手。
【請求項５】
前記高圧ガスが、水素ガスである請求項１から４のいずれか一項に記載の配管継手。
【請求項６】
前記配管継手が、単一の部材のみからなる請求項１から５のいずれか一項に記載の配管継手。
【請求項７】
配管継手に接続可能な高圧ガス用配管であって、
前記配管継手が、請求項１から６のいずれか一項に記載の配管継手であり、
前記高圧ガス用配管が、前記雄ねじ部および前記当接面を有することを特徴とする高圧ガス用配管。
【請求項８】
前記高圧ガス用配管の両末端のそれぞれにおいて、外面および内面の少なくとも一方が、前記高圧ガス用配管の径方向に対し傾斜した斜面である前記当接面により形成され、
さらに、前記斜面の一方に近接した外面に、右ねじの雄ねじ部が形成され、前記斜面の他方に近接した外面に、左ねじの雄ねじ部が形成され、
さらに、前記斜面および前記雄ねじ部以外の部分における外面の一部に、工具を嵌合させて前記雄ねじ部を締めつけるための締めつけ部を有する請求項７記載の高圧ガス用配管。
【請求項９】
前記両末端のうち一方の末端において、前記斜面が、前記高圧ガス用配管の外面に形成され、
前記両末端のうち他方の末端において、前記斜面が、前記高圧ガス用配管の内面に形成されている請求項８記載の高圧ガス用配管。
【請求項１０】
雄ねじ部を有する高圧ガス用配管における前記雄ねじ部が、請求項１から６のいずれか一項に記載の配管継手における前記雌ねじ部に嵌合されて前記高圧ガス用配管と前記配管継手とが接続された状態で、前記高圧ガス用配管と前記配管継手外面との境界部を溶接することを特徴とする溶接方法。
【請求項１１】
前記高圧ガス用配管が、請求項７から９のいずれか一項に記載の高圧ガス用配管である請求項１０記載の溶接方法。
【請求項１２】
前記高圧ガス用配管の前記締めつけ部が、前記配管継手外面と前記高圧ガス用配管との境界部に位置し、前記締めつけ部を、前記境界部とともに溶接する請求項１１記載の溶接方法。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれか一項に記載の溶接方法により前記高圧ガス用配管と前記配管継手とを溶接する工程を含むことを特徴とする、高圧ガス用装置の製造方法。
【請求項１４】
高圧ガス用配管と、請求項１から６のいずれか一項に記載の配管継手とを含み、
前記高圧ガス用配管と前記配管継手とが接続された状態で、前記高圧ガス用配管と前記配管継手外面との境界部が溶接されていることを特徴とする高圧ガス用装置。
【請求項１５】
前記高圧ガス用配管が、請求項７から９のいずれか一項に記載の高圧ガス用配管である請求項１４記載の高圧ガス用装置。
【請求項１６】
前記高圧ガス用配管と前記配管継手外面との境界部が、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の溶接方法により溶接されている請求項１４または１５記載の高圧ガス用装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
また、本発明の高圧ガス用配管は、例えば図３（ａ）および（ｂ）に示したように、一方の高圧ガス用配管１１末端の外面の斜面１４Ａと、他方の高圧ガス用配管１１末端の内面の斜面１４Ｂとを密接させた状態で接続することができる。これにより、前記当接面どうしが密接した部分において、前述のとおり、前記２本の高圧ガス用配管１１の境界部の気密性が保たれ（シールされ）、高圧ガスが前記境界から漏れ出ることを防止できる。