(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層と、該内層の外周に配置される外層とを備える環状のシール部材であって、
前記内層がシール部材断面の略中央に配置され、前記外層の厚みが周方向全体に亘って略同じであり、
前記内層がゴム材料と耐火発泡材とを含んで構成され、前記外層がゴム材料を含んで構成され、
前記内層における耐火発泡材の含量が２０重量％〜４０重量％であるガス漏れ防止用シール部材。
【請求項２】
断面が円形であって、前記内層の外径の大きさ（ｄ１）に対する前記外層の外径の大きさ（ｄ２）の比（ｄ２/ｄ１）が、１．６７〜３である請求項１に記載のガス漏れ防止用シール部材。
【請求項３】
前記内層のゴム材料と、前記外層のゴム材料とが同一のゴム材料である請求項１又は２に記載のガス漏れ防止用シール部材。
【請求項４】
前記ゴム材料が、ニトリルゴムである請求項３に記載のガス漏れ防止用シール部材。
【請求項５】
前記耐火発泡材が、熱膨張黒鉛である請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス漏れ防止用シール部材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス漏れ防止用シール部材を備える分岐継手。
【請求項７】
ゴム材料と耐火発泡材とを含み断面が円形の環状部材を加硫する工程と、
ゴム材料を含み断面が半円で環状の溝を有する未加硫の２つの環状凹部材を用意し、一方の前記環状凹部材の環状溝の中に前記加硫後の環状部材を配置させ、他方の前記環状凹部材を、前記一方の環状凹部材に対して、互いの環状溝が対向するように重ね合わせた後、前記加硫後の環状部材を前記２つの環状凹部材によって形成される環状空間内に配置させて加硫する工程とを包含する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス漏れ防止用シール部材の製造方法。
【請求項８】
ゴム材料と耐火発泡材とを含んで構成される内層と、ゴム材料を含んで構成される外層とを同時に押出して成形する工程と、
該押出し成形品を湾曲して両端部同士を合わせて加硫して環状化する工程とを包含する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス漏れ防止用シール部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス配管用の分岐継手に適用可能な、内層と該内層の外周に配置される外層とを備える環状のシール部材とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガス配管用の架空配管に分岐管を設置するために使用する分岐継手としては、例えば、特許文献１に示すものが知られている。ここに記載される分岐継手は、火薬の爆発力を利用して施工するものであり、火薬を爆発させて継手本体内のピストンを強制移動させることによって、ピストンの先端部の切削刃で既設管の一部を穿孔して、既設の架空配管と継手本体に連結した分岐管とを連通させる。また、このような架空配管に使用される分岐継手の場合、火災時に分岐継手からガス漏れが生じないように、シール部材の他に耐火部材を別途備える必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１５９０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の分岐継手の場合、一般的な分岐継手と比べてサイズが大きく特殊な構造を有するため高価であり施工が容易ではない。特に、シール部材と耐火部材とを別々に装着する必要があるため、作業が面倒である。さらに、施工時に破裂音が発生するため、施工現場周辺の住民に迷惑をかけるといった問題を抱えていた。
従って、本発明の目的は、架空配管から活管を分岐するための分岐継手のコストを低廉に抑え、さらに当該分岐継手を施工する際に容易に且つ破裂音を生じさせることなく実施できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るガス漏れ防止用シール部材の第１特徴構成は、内層と、該内層の外周に配置される外層とを備える環状のシール部材であって、前記内層がシール部材断面の略中央に配置され、前記外層の厚みが周方向全体に亘って略同じであり、前記内層がゴム材料と耐火発泡材とを含んで構成され、前記外層がゴム材料を含んで構成され、前記内層における耐火発泡材の含量が２０重量％〜４０重量％である点にある。
【０００６】
〔作用及び効果〕
本構成によれば、外層がゴム材料を含むものであるため弾性変形し易く、外層の外周面のどの部分もシールすべき部材に対して確実に密着し得る。また形状が環状であり取り囲むようにシールするため隙間が生じない。従って、通常時においては、外層によって高いシール性能が発揮される。
【０００７】
一方、火災発生時においては、外層は燃えてしまうが、内層の耐火発泡材が環状に膨張して隙間なくシールするため、高いシール性能が発揮される。従って、本発明のシール部材を埋設配管用の分岐継手のパッキンとして使用することによって、埋設配管用の分岐継手に耐火性能を付与することができ、埋設配管用の分岐継手を、架空配管用の分岐継手として使用することができるようになる。
【０００８】
埋設配管用の分岐継手は、従来の架空配管用の分岐継手と比べてサイズが小さくまた特殊な構造を備えるものではないため、安価であり施工も容易である。また、施工する際に火薬を使用する必要がないため破裂音も生じない。さらに本発明のシール部材を装着すれば、耐火部材を別途設ける必要がないため装着作業が簡単である。
また本構成によれば、ゴム材料による内層の可撓性を損なうことなく、火災発生時において高いシール性能を発揮し得る。
【０００９】
第２特徴構成は、断面が円形であって、前記内層の外径の大きさ（ｄ１）に対する前記外層の外径の大きさ（ｄ２）の比（ｄ２/ｄ１）が、１．６７〜３である点にある。
【００１０】
〔作用及び効果〕
本構成によれば、通常時では外層によって高いシール性能が確保されると共に、火災発生時においては、内層の耐火発泡材が、パッキン溝を埋めるように少なくとも外層の内径に相当する大きさまで速やかに膨張することができ、その結果、高いシール性能が発揮される。
【００１１】
第３特徴構成は、前記内層のゴム材料と、前記外層のゴム材料とが同一のゴム材料である点にある。
【００１２】
〔作用及び効果〕
本構成のごとく、内層及び外層が同じゴム材料を含むことによって、内層と外層との接着が可能であり、さらに内層が外層と同じか若しくは類似の弾性挙動を有して追従性が良くなる。これにより、本発明のシール部材を変形させて使用したとしても、内層が破断する虞が少なくなるため、シール部材全体として優れた可撓性が発揮される。
【００１３】
第４特徴構成は、前記ゴム材料が、ニトリルゴムである点にある。
【００１４】
〔作用及び効果〕
本構成であれば、ニトリルゴムが耐油性、耐水性、及び耐ガス透過性などに優れる材料であるため、より優れたシール性能を発揮し得る。
【００１５】
第５特徴構成は、前記耐火発泡材が、熱膨張黒鉛である点にある。
【００１６】
〔作用及び効果〕
本構成であれば、熱膨張黒鉛の優れた熱膨張性能によって、より高いシール性能を発揮し得る。
【００１９】
本発明に係る分岐継手の特徴構成は、上記第１〜５特徴構成のいずれか１項に記載のガス漏れ防止用シール部材を備える点にある。
【００２０】
〔作用及び効果〕
本構成のごとく、上記第１〜５特徴構成のいずれか１項に記載のガス漏れ防止用シール部材を備えるものであれば、火災発生時において高い耐火性能が発揮されるため、本構成の分岐継手を架空配管用の分岐継手として使用することができる。
【００２１】
本発明に係るシール部材の製造方法の特徴構成は、ゴム材料と耐火発泡材とを含み断面が円形の環状部材を加硫する工程と、ゴム材料を含み断面が半円で環状の溝を有する未加硫の２つの環状凹部材を用意し、一方の前記環状凹部材の環状溝の中に前記加硫後の環状部材を配置させ、他方の前記環状凹部材を、前記一方の環状凹部材に対して、互いの環状溝が対向するように重ね合わせた後、前記加硫後の環状部材を前記２つの環状凹部材によって形成される環状空間内に配置させて加硫する工程とを包含する点にある。
【００２２】
〔作用及び効果〕
本構成の製造方法によれば、全周にわたって継ぎ目のない均質なシール部材を作製することができる。
【００２３】
本発明に係るシール部材の製造方法の特徴構成は、ゴム材料と耐火発泡材とを含んで構成される内層と、ゴム材料を含んで構成される外層とを同時に押出して成形する工程と、該押出し成形品を湾曲して両端部同士を合わせて加硫して環状化する工程とを包含する点にある。
【００２４】
〔作用及び効果〕
本構成の製造方法によれば、連続的に効率良くシール部材を製造することができるため、製造コストを低廉に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るシール部材及び分岐継手の分解斜視図である。
【図２】本発明に係るシール部材の縦断面図である。
【図３】本発明に係るシール部材を適用した分岐継手の縦断面図である。
【図４】本発明に係るシール部材を適用した別形態の分岐継手の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔実施形態〕
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（シール部材）
図１に示すように、本発明のシール部材１は、環状であって、図２に示すように内層２と、内層２の外周に配置される外層３とを備えて構成される。
【００２７】
内層２は、ゴム材料と耐火発泡材とを含む。ゴム材料としては、耐油性、耐水性、及び耐ガス透過性などに優れたニトリルゴム（ＮＢＲ）が好適であるが、これに限定されるものではない。耐火発泡材としては、熱膨張性能の高い熱膨張黒鉛が好適であるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
内層２における耐火発泡材の含量は２０重量％〜４０重量％が好適であり、特に好ましくは２５重量％〜３５重量％である。この含量であれば、ゴム材料による内層の可撓性を損なうことなく、火災発生時において高いシール性能を発揮することができる。
【００２９】
外層３は、ゴム材料を含む。ゴム材料としては、耐油性、耐水性、及び耐ガス透過性などに優れたニトリルゴム（ＮＢＲ）が好適であるが、これに限定されるものではない。
【００３０】
内層２に用いるゴム材料は、外層３に用いるゴム材料と同じ素材であることが望ましい。同じ素材を用いることによって、内層２と外層３との接着が可能であり、さらに内層２が外層３と同じか若しくは類似の弾性挙動を有して追従性が良くなる。これにより、本発明のシール部材１を変形させて使用したとしても、内層２が破断する虞が少なくなるため、シール部材全体として優れた可撓性が発揮される。
【００３１】
また、本発明のシール部材１は、十分なシール性能を確保するため断面が円形であることが望ましい。そして、内層２の外径の大きさ（ｄ１）に対する外層３の外径の大きさ（ｄ２）の比（ｄ２/ｄ１）は１．６７〜３が好適であり、特に好ましくは２．２０〜２．６４である。これにより、通常時では外層３によって高いシール性能が確保されると共に、火災発生時においては、内層２の耐火発泡材が、少なくともパッキン溝を埋めるように速やかに膨張することができ、その結果、高いシール性能が発揮される。
【００３２】
（分岐継手への適用）
図１及び図３に示すように、本発明のシール部材１は、分岐継手４のパッキンとして使用することができる。分岐継手４としては、一般的な埋設配管用の分岐継手と同様の構成を備えるものであって良い。即ち、分岐継手４は、上側サドル本体５と、下側サドル本体１０とを備えて構成されており、上側サドル本体５及び下側サドル本体１０により既設配管Ｔの外周面を囲繞して、ボルトＢとナットＮで強固に締結固定することができるものである。
【００３３】
図１に示すように、上側サドル本体５は、サドル本体部６とフランジ部７とを備えて構成されている。サドル本体部６は略半円弧状の内周面６ａを有しており、フランジ部７はボルト挿通用の貫通孔７ａを有する。
【００３４】
また、上側サドル本体５のサドル本体部６には、図示しない分岐管を接続するための分岐部８が設けられている。分岐部８は、内周面６ａに通じる連通孔８ａを備え、連通孔８ａの内周面には、図示しない分岐管の雄ネジ部が螺入可能な雌ネジ部（図示せず）が形成されている。
【００３５】
サドル本体部６の内周面６ａには、連通孔８ａの周縁に環状の溝部９が形成されており、その溝部９に上記シール部材１が嵌装される。
【００３６】
一方、下側サドル本体１０は、サドル本体部１１とフランジ部１２とを備えて構成されている。サドル本体部１１は略半円弧状の内周面１１ａを有しており、フランジ部１２はボルト挿通用の貫通孔１２ａを有する。尚、貫通孔１２ａの内周面には雌ネジ部（図示せず）が形成されている。
【００３７】
図３に示すように、分岐継手４を既設配管Ｔに取り付ける際は、先ず上側サドル本体５を既設配管Ｔの分岐管設置予定位置に配置し、サドル本体部６のシール部材１が既設配管Ｔの穿孔予定部分を取り囲むようにサドル本体部６の内周面６ａを既設配管Ｔの外周面に当接させる。
【００３８】
次に、上側サドル本体５及び下側サドル本体１０によって既設配管Ｔを挟み込むように、下側サドル本体１０を上側サドル本体５に対向させた姿勢で、既設配管Ｔの上側サドル本体５の側とは反対側に配置して、下側サドル本体１０のサドル本体部１１の内周面１１ａを既設配管Ｔの外周面に当接させる。
【００３９】
そして、上側サドル本体５のフランジ部７の貫通孔７ａと、下側サドル本体１０のフランジ部１２の貫通孔１２ａとを一致させ、ボルトＢを上側サドル本体５の貫通孔７ａに挿通させた後、ボルトＢの先端に形成してある雄ネジ部を下側サドル本体１０の貫通孔１２ａに螺入させる。
【００４０】
次いで、ナットＮを、ボルトＢの後端に形成してある雄ネジ部に螺合させて締結することによって、上側サドル本体５及び下側サドル本体１０の取り付けが完了する。そして、埋設配管用の分岐継手を施工するときと同様に穿孔作業を実施して、既設配管Ｔに孔を設ける。フランジ部分を有する筒状のリング部材１３を、上側サドル本体５の連通孔８ａから挿入して、先に設けた既設配管Ｔの孔に嵌め込んで分岐継手４の回り止めとし、図示しない分岐管を上側サドル本体５の分岐部８に接続する。
【００４１】
本発明のシール部材１は、外層３がゴム材料を含むものであるため弾性変形し易く、既設配管Ｔにおける穿孔予定部分の全周縁と上側サドル本体５の溝部９の全周にわたって確実に密着し得る。また本発明のシール部材１は、形状が環状であり既設配管Ｔにおける穿孔予定部分を取り囲むようにシールするため隙間が生じない。従って、通常時においては、外層３によって高いシール性能が発揮される。
【００４２】
一方、火災発生時においては、外層３は燃えてしまうが、内層２の耐火発泡材が環状に膨張して隙間なくシールするため、高いシール性能が発揮される。従って、本発明のシール部材１を埋設配管用の分岐継手のパッキンとして使用することによって、埋設配管用の分岐継手に耐火性能を付与することができ、埋設配管用の分岐継手を、架空配管用の分岐継手として使用することができるようになる。
【００４３】
埋設配管用の分岐継手は、従来の架空配管用の分岐継手と比べてサイズが小さくまた特殊な構造を備えるものではないため、安価であり施工も容易である。また、施工する際に火薬を使用する必要がないため破裂音も生じない。さらに本発明のシール部材１を装着すれば、耐火部材を別途設ける必要がないため装着作業が簡単である。
【００４４】
（シール部材の製造方法）
本発明のシール部材の製造方法としては、以下の２つの方法が挙げられる。
〔第１の製造方法〕
まず、ゴム材料と耐火発泡材とを含む材料を、断面が円形の環状の金型に供給して熱処理を施して環状部材を成型した後、加硫する。
次いで、ゴム材料を含む材料を所定の金型に供給して、断面が半円で環状の溝を有する未加硫の環状凹部材を成型し、当該環状凹部材を２つ容易する。
そして、一方の環状凹部材の環状溝の中に加硫後の環状部材を配置させた後、他方の環状凹部材を、一方の環状凹部材に対して互いの環状溝が対向するように重ね合わせて、加硫後の環状部材を２つの環状凹部材によって形成される環状空間内に配置させて１５０℃で１５分間加硫する。
【００４５】
〔第２の製造方法〕
ゴム材料と耐火発泡材とを含む第１の材料と、ゴム材料を含む第２の材料とを所定の金型に供給する。そして、強圧してダイス孔から押し出すことによって、ゴム材料と耐火発泡材とを含んで構成される内層と、ゴム材料を含んで構成される外層とを同時に押出して成形する。
次いで、押し出し成形した紐状物を湾曲して、その両端部同士を合わせて１５０℃で１５分間加硫して環状化する。
【００４６】
〔他の実施形態〕
図４に示すように、本発明のシール部材１は、架空配管用の分岐継手２１のパッキンとして使用することもできる。この分岐継手２１は、上述の実施形態における分岐継手４と同様に、上側サドル本体２２と、下側サドル本体２３とを備えて構成されており、上側サドル本体２２及び下側サドル本体２３により既設配管Ｔの外周面を囲繞して、ボルトＢとナットＮで強固に締結固定することができるものである。
【００４７】
上側サドル本体２２は、分岐管ｔが接続される分岐部２４と、図示しない穿孔機が移動可能な穿孔操作用空間２５と、既設配管Ｔの外周面が当接する既設配管当接口２６とを備える。分岐部２４、穿孔操作用空間２５、及び既設配管当接口２６は互いに連通している。分岐部２４には、抜け止め用の押輪２７を介して分岐管ｔが接続される。穿孔操作用空間２５の開口部は、図示しない穿孔機によって穿孔作業を実施した後にネジプラグ２８によって閉塞される。
【００４８】
既設配管当接口２６の内周面には、環状の溝部２９が形成されており、その溝部２９にシール部材１が嵌装される。かかる構成によって、シール部材１が、既設配管Ｔにおける穿孔部分の全周縁と上側サドル本体２２の溝部２９の全周にわたって密着するため、高いシール性能が発揮される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係るシール部材は、分岐継手だけでなく、耐火性能を必要とする種々の部材にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  シール部材
２  内層
３  外層
４  分岐継手
５  上側サドル本体
６  サドル本体部
６ａ  内周面
７  フランジ部
７ａ  貫通孔
８  分岐部
８ａ  連通孔
９  溝部
１０  下側サドル本体
１１  サドル本体部
１１ａ  内周面
１２  フランジ部
１２ａ  貫通孔
１３  リング部材
２１  架空配管用分岐継手
２２  上側サドル本体
２３  下側サドル本体
２４  分岐部
２５  穿孔操作用空間
２６  既設配管当接口
２７  押輪
２８  ネジプラグ
２９  溝部
Ｔ  既設配管
ｔ  分岐管
Ｂ  ボルト
Ｎ  ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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