(57)【要約】【課題】既設配管への取り付けが容易で、しかも火災時のガス漏れを防止することができるガスメータ用短管を提供する。【解決手段】一端側に円周溝を有し、他端側に袋ナット２３が装着された接続管本体５１と、前記円周溝に嵌装されるリング状熱膨張パッキング５８と、前記他端側に内装される円筒状の熱膨張パッキング５５と、このパッキングの少なくとも内周面と接触してこのパッキングを接続管本体５１に支持すると共に前記接触部分はこの熱膨張パッキング５５加熱された時に接続管本体５１を塞ぐ方向に変形する保持部材５６とを有する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に円周溝を有し、他端側に締結部材が装着された接続管と、前記円周溝に嵌装される耐火性を有するリング状熱膨張部材と、前記他端側に内装される耐火性を有する円筒状熱膨張部材と、前記円筒状熱膨張部材の少なくとも内周面と接触してこの部材を前記接続管に支持すると共に前記接触部分は前記円筒状熱膨張部材が加熱された時に前記接続管を塞ぐ方向に変形する保持部材とを有することを特徴とするガスメータ用短管。
【請求項２】
前記保持部材は、前記熱膨張部材の内周面と接触する櫛歯状の変形部とその根元部から前記熱膨張部材の外周面側に折り返された環状部を有することを特徴とする請求項１記載のガスメータ用短管。
【請求項３】
前記熱膨張部材は、膨張黒鉛とゴムを主体とする材料で形成されることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のガスメータ用短管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災時にガスの流動を阻止する機能を有するガスメータ用短管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中に埋設されたガス管（例えばＰＥ管）と地上のガスメータとを配管接続する場合、例えば、ＰＥ管に金属管（外面を樹脂で被覆した鋼管）を接続し、この樹脂被覆鋼管を地上に立ち上げてガスメータに配管接続することが行われている。この場合、ガスメータの入口側では、樹脂被覆鋼管はガス栓及びガスメータ用継手を介してガスメータの入口に接続され、またガスメータの出口は、ガスメータ用継手及び試験用チーを介して樹脂被覆鋼管と接続される。上記のガスメータ廻りの接続部を構成するガスメータ用継手、ガス栓及び試験用チーは火災が発生してもガス漏れが生じないようにするために、本体は、耐火性を有する金属（例えば炭素鋼）で形成されている。しかるに、気密性を保持するために、その内部にゴム製のシール部材が設けられているので、火災によりシール部材が消失して、上記接続部からのガス漏れが生ずる恐れがある。
【０００３】
火災等によるガス配管接続部からのガス漏れ無くすために、特許文献１には、ガスメータの流入側接続部（あるいはガスメータの流出側接続部）のガス流路に、例えば中空円筒状の熱膨張部材を設けて、その部材が熱膨張して送給管路を遮断する構造が提案されている。この種熱膨張部材は、特許文献２及び特許文献３に記載されている。またガスメータ用継手としては、エルボー状の継手本体の一端側に凹溝を形成してそこにスナップリングを嵌装し、そこに袋ナットを装着した構造のものが使用されている（特許文献４参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２５２３６６号公報（第３−４頁、図１、図２）
【特許文献２】
実公平１−２３０２２号公報（第２−３頁）
【特許文献３】
特開平８−１７８１５０号公報（第３−４頁）
【特許文献４】
実開平４−８４８８２号公報（第１頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
既設のガス配管において、上述した熱膨張部材をガスメータ廻りの配管部材の内部に装着するためには、例えばガスメータ継手を取り外し、そこに熱膨張部材を内蔵した継手を取付けることが必要となる。しかしながら、既設のガスメータ廻りの配管においては、ガスメータ用継手の上部に配管作業の障害となる部材（例えば棚）が設置されていたりあるいはガスメータ継手の上に直接、物品が戴置されていることがあるので、ガスメータ用継手の交換に手間が掛かるという問題がある。そこでガスメータ用継手の脱着をせずに、既設のガス配管の一部を手直しするだけの簡単な作業でガスメータ廻りの配管に耐火機能を持たせる構造が望まれている。
【０００６】
また、特許文献１に記載された熱膨張部材は、ガスが流動している状態で、例えば８００℃程度の高温に急激に曝されると、その膨張速度が速いので、内側に膨張してガス管路を遮断することができる。この熱膨張部材の容積を大きくすることにより、ガスが遮断される時間を長くすることができる。しかるに実際の火災では、ガスが流動しているので、熱膨張部材にはガス圧が作用すると共に、配管部の温度は徐々に上昇する。その昇温曲線は、例えば、ＩＳＯＢ３４に準じた加熱曲線（加熱後５分経過した時に５７６℃、１０分経過した時に６７８℃、２０分経過した時に７８１℃、３０分経過した時に８４２℃）のようになる。特許文献１に記載された熱膨張部材は、加熱されると、その内部には小孔や隙間が存在する煤の固まり（燃えカス）となり、極めて脆いものとなる。従って、火災により熱膨張部材が徐々に加熱されると、その膨張速度が遅いため、膨張する間に内部の小孔や隙間にガスが流入する（例えば、圧力２．５ＫＰａの都市ガスが５〜１２０ｍ３／Ｈｒの流量で流れる）ことにより、徐々に崩壊して下流側に飛散し、最終的には、ガス管路から消失してしまう。即ち従来は、ガス管路の内部に熱膨張部材のみを設置しているので、一時的に熱膨張部材で管路が遮断されても、流動するガスの圧力により熱膨張部材が消失し、長時間に亘りガスを遮断する機能を持続できないという問題もある。
【０００７】
従って本発明の目的は、従来のガスメータ廻りの配管部材の問題点を解決し、配管施工が容易で、しかも加熱された熱膨張部材に保形性を付与し、長時間に亘りガス管路を遮断する機能を有するガスメータ用短管を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のガスメータ用短管は、一端側に円周溝を有し他端側に締結部材が装着された接続管と、前記円周溝に嵌装される耐火性を有するリング状熱膨張部材と、前記他端側に内装される、耐火性を有する円筒状熱膨張部材と、前記円筒状熱膨張部材の少なくとも内周面と接触してこの部材を前記接続管に支持すると共に前記接触部分は前記円筒状熱膨張部材が加熱された時に前記接続管を塞ぐ方向に変形する保持部材とを有することを特徴とするものである。本発明によれば、円筒状熱膨張部材は接続管を塞ぐ方向に変形する保持部材で支持されるので、加熱された熱膨張部材の崩壊が防止され、もって長時間に亘りガス管路を遮断する機能を有することができる。また接続管の一端側にはリング状熱膨張部材が設けられているので、火災時においても継手と接続管との接合面のシール機能を維持することができる。
【０００９】
本発明において、前記保持部材は、前記円筒状熱膨張部材の内周面と接触する櫛歯状の変形部とその根元部から前記円筒状熱膨張部材の外周面側に折り返された環状部を有することが好ましい。この保持部材は、シンプルな構造で、しかも熱膨張部材の膨張力により容易に変形してその端面を保持するので、加熱された熱膨張部材はガス圧を受けても接続管内に留まり、長時間に亘り接続管を遮断することができる。保持部材の形状は、完全な円筒に限らず、その一部を軸方向に沿って切り欠いた円筒あるいはアーク形状でもよい。本発明で使用される保持部材は、耐熱性を有する金属材料で形成される。この金属材料としては、ＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４２０等のマルテンサイト系ステンレス鋼、シリコン−マンガン鋼、クロム−マンガン鋼並びにＦｅ−Ｍｎ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｔｉ系合金及びＦｅ−Ｎｉ−Ｃ系合金等の形状記憶合金などを用い得るが、保持部材は、８００℃以上の高温に曝されるので、ステンレス系耐熱鋼で形成することが好ましい。本発明において、前記保持部材は、前記熱膨張部材の両端部に装着される構造でもよい。この構造によれば、加熱された熱膨張部材は両端面から支持されるので、より密な状態となりさらに長時間に亘り管路を閉止する機能を有することができる。
【００１０】
本発明で使用される耐火性を有する熱膨張部材は、１７０℃以上の温度で熱膨張し、かつ、８００℃以上の高温に曝されても崩壊しない程度の機械的強度をもつ材料、例えば膨張黒鉛とゴムを主体とする材料で形成される。この熱膨張部材は、円筒状に形成されるが、熱膨張した時に接続管を塞ぐ状態になるような形状であれば、完全な円筒に限らず、その一部を軸方向に沿って切り欠いた円筒あるいはアーク形状であってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明のガスメータ用短管が装着されるガス配管の一例を示す正面図、図２は図１のガスメータ用短管の断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４（ａ）は保持部材を展開した平面図、図４（ｂ）は同側面図、図５（ａ）は火災時のガスメータ用短管の要部を示す断面図、図５（ｂ）は同底面図、図６（ａ）はガスメータ継手の正面図、図６（ｂ）は同側面図である。
【００１２】
地中に埋設されたプラスチック管（例えばＰＥ管）に金属管（樹脂被覆鋼管）を接続し、この金属管を地上に立ち上げて地上のガスメータに配管接続する場合、例えば図１に示すように、ガスメータ１の入口側では、ガス本管に接続されるＰＥ管（いずれも不図示）の先端部に外面が樹脂で被覆された樹脂被覆鋼管２が接続されて地上に立ち上げられ、ガスメータ用継手４とガスメータ用短管５によりガスメータ１の入口に接続される。一方ガスメータ１の出口側では、先端が建物内のヘッダーに接続されるフレキ管（いずれも不図示）を介して樹脂被覆鋼管３が接続されて地上に立ち上げられ、樹脂被覆鋼管３は、ガスメータ用継手４とガスメータ用短管５によりガスメータ１の出口に接続される。６はガス栓、７は試験用チーである。
【００１３】
図２及び図３に示すガスメータ用短管５は、下端部にスナップリング５３を介して袋ナット５２が装着された接続管本体５１と、接続管本体５１の内部に配設された耐火部材５４と、接続管本体４１の下端部に固着されて耐火部材５４を支持する止め輪５７と、接続管本体５１の上端部内周側に形成された円周溝内に嵌装された熱膨張パッキング５８を備えている。耐火膨張部材５４は、耐火性を有する円筒状の熱膨張パッキング５５とそれを保持する耐熱性を有する金属材料（例えばＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼）からなる円筒状の保持部材５６を有する。保持部材５６は、図４（ａ）（ｂ）に示すようにＬ字形状断面を有する基部５６ａとそれより長い櫛歯状の変形部５６ｂからなる略コ字断面を有する部材であり、基部５６ａと変形部５６ｂとの間にシート状の熱膨張パッキング５５（図４では省略）を差込み、これを丸めてから、図２及び図３に示すように接続管本体５１に挿入することができる。この耐火膨張部材５４は、円筒状に形成した保持部材を金型内にセットしておき、その成形キャビティに原料を注入して熱膨張パッキングを円筒状に成形することにより作成してもよい。
【００１４】
上記の熱膨張パッキングは、１７０℃以上に加熱されると見掛けの体積が数十倍以上に増加するような材料で形成することが好ましい。この熱膨張パッキングは、例えば、原料ゴムと無発砲状態で熱膨張する黒鉛層間化合物と必要に応じ充填材、軟化材、加硫剤等を混練して得られたゴム配合物を、金型に充填して成形し、ついでプレス加硫することにより製造される。黒鉛層間化合物は、例えば黒鉛（六員環重合体層が層状に重なり合った炭素の六方晶系結晶体）に硫酸を反応させることにより得られる層間に硫酸根が結合した化合物であり、１７０℃以上に加熱されると無発砲状態で体積が数倍乃至数百倍にも増加し、８００℃〜１０００℃に加熱すると見掛けの体積は１００乃至２５０倍に増加する。原料ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、ニトリルブタジェンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（Ｑ）等を用い得る。また熱膨張パッキングは、シール機能の点からショアーＡ硬度が５０〜８０度の範囲となるような組成、条件で製造することが望ましい。
【００１５】
上記ガスメータ用短管５は、ガスメータ１からガスメータ用継手４を取り外し、接続管本体５１の上端部を図６に示すガスメータ用継手４の下端部にねじ込むと共に、袋ナット５２を締め付けて接続管本体５１の下端部をガスメータの入口又は出口に接続することにより、既設配管の途中に簡単に接続することができる（図１参照）。ガスメータ１の周囲に火災が発生するなどして、ガスメータ用短管５が数百℃以上に加熱されると、ガスメータ用短管５の内部は図５に示す状態となる。すなわち熱膨張パッキング５５が高温に加熱されると、その体積が数十倍乃至百倍程度に膨張するので、保持部材５６は、櫛歯状の変形部５６ｂが接続管本体４１の内側に折れ曲がる。従って、矢印Ｘ方向からガスが流入した場合でも、熱膨張パッキング５５の崩壊は変形部５６ｂで阻止されて膨らんだ状態を保ち、ガスの管路を遮断することができる。またガスメータ用継手４との接合面はリング状熱膨張パッキング５８でシールされているので、この接合面からのガス漏れも防止することができる。
【００１６】
本発明のガスメータ用短管の耐火機能を確認するために、耐火膨張部材５４を接続管本体５１の下端部に設けた短管５（図２参照）に、２．５ＫＰａの圧縮空気を７ｍ３／Ｈｒの流量で吹き込みながらＩＳＯＢ３４に準じた加熱曲線になるように２ｈｒで１０４９℃まで加熱したところ、熱膨張パッキング５５は膨らんだ状態を維持し、接続管本体の内部を遮断することが確認された。比較のために、熱膨張パッキング５５のみを接続管本体の下端部に設けた短管に、上記と同様の条件で圧縮空気を吹き込みながら加熱したところ、熱膨張パッキング５５の大部分は接続管本体から消失し、接続管本体を貫通する空洞が形成されることが確認された。
【００１７】
【発明の効果】
以上に記述の如く本発明によれば、ガスメータ用継手との接合面が熱膨張部材でシールされ、しかもガスメータとの接続部にガス管路の内側に向って変形する保持部材で支持された熱膨張部材が装着されているので、ガスメータ用継手をガスメータから取り外し、両者の間に短管を接続するだけの簡単な作業で既設のガス配管に耐火機能を付与することができるとともに、加熱された熱膨張部材のガス遮断機能を長期に亘って維持することが可能となり、火災時のガス漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の管路遮断部材が使用されるガスメータ部の一例を示す正面図である。
【図２】本発明が適用されるガスメータ継手の一例を示す正面図（ａ）、同側面図（ｂ）である。
【図３】本発明が適用されるガスメータ継手の他の例を示す正面図（ａ）、同側面図（ｂ）図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わるガス配管用接続部材の断面図｛（ａ）｝、図４（ａ）のＡ−Ａ線矢視図｛（ｂ）｝である。
【図５】保持部材を展開した平面図｛（ａ）｝、同側面図｛（ｂ）｝である。
【図６】火災時の図４のガス配管用接続部材の断面図｛（ａ）｝、図５（ａ）のＢ−Ｂ線矢視図｛（ｂ）｝である。
【符号の説明】
１：ガスメータ、２、３：樹脂被覆鋼管、４：ガスメータ継手、５：短管
６：メータガス栓、７：試験チー
５１：接続管本体、５２：袋ナット、５３：スナップリング、５４：耐火膨張部材
５５：熱膨張パッキング、５６：保持部材、５６ａ：基部、５６ｂ：変形部
５７：止め輪、５８：リング状熱膨張パッキング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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