(57)【要約】【課題】ＦＲＰ管の接続作業を短時間で容易に行えるようにするとともに接続の際に使用する部品点数の減少を図り、現場でのＦＲＰ管の長さ調整やメンテナンスを容易に行うことができるＦＲＰ管の接続構造を提供する。【解決手段】接続すべきＦＲＰ管５の対向する端部の各々に弾性パッキン１を嵌め込み、各弾性パッキン１はその外周面にリング状の突起が一体形成され、これらのＦＲＰ管端部を円筒状ソケット６の両側から差込んで両ＦＲＰ管５同士を接続した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続すべきＦＲＰ管の対向する端部の各々に弾性パッキンを嵌め込み、
各弾性パッキンはその外周面にリング状の突起が一体形成され、
これらのＦＲＰ管端部を円筒状ソケットの両側から差込んで両ＦＲＰ管同士を接続したことを特徴とするＦＲＰ管の接続構造。
【請求項２】
接続すべきＦＲＰ管の対向する端部の一方に弾性パッキンを嵌め込み、
弾性パッキンはその外周面にリング状の突起が一体形成され、
この弾性パッキンが嵌め込まれたＦＲＰ管の端部を、口径が広がった他方のＦＲＰ管の端部に差込んで両ＦＲＰ管同士を接続したことを特徴とするＦＲＰ管の接続構造。
【請求項３】
前記弾性パッキンは、その一方の端部に内周側に突出してＦＲＰ管の端面に係止するストッパ片を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のＦＲＰ管の接続構造。
【請求項４】
前記弾性パッキンは、ＦＲＰ管の端面から嵌め込み方向に向かって、外径が拡大するテーパ状に形成されたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のＦＲＰ管の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場等で使用する脱臭排気用のダクトに用いるＦＲＰ製の配管の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製の円筒状の配管（以下ＦＲＰ管という）を接続する場合、以下のように接続していた。
【０００３】
図５（Ａ）、（Ｂ）は従来のＦＲＰ管の接続構造を示す概略図である。
（Ａ）に示す構造は、ＦＲＰ管５１の端部にフランジ５２を有するＦＲＰ管５１と同径の接続部材５３を突合せ、この突合せ部分の外周に硬化性の液状の樹脂５４を塗布して含浸させ、さらにその上にガラス繊維を巻いて樹脂を含浸させ、これを繰返して接続部にＦＲＰの積層構造（オーバーレイ）を形成し、両部材を一体的に接続する。この後、対向するＦＲＰ管５１のフランジ５２の接合面をシール性を確保するためのパッキン（不図示）を介して突き合わせる。フランジ５２に設けられた孔５５にボルト（不図示）を挿入して両者を接続する。
【０００４】
（Ｂ）に示す構造は、ＦＲＰ管５１の端部に中央にＦＲＰ管５１と同径の開口を有する円盤状のフランジ部材５６を上述したオーバーレイ５７を用いて取付ける。このようにしてＦＲＰ管５１にフランジを形成し、（Ａ）と同様に接合面にパッキンを介してフランジ部材５６に備わる孔５５にボルト（不図示）を通して両者を接続する。なお、フランジ部材５６は接着剤等を用いてＦＲＰ管５１に取付けてもよい。
【０００５】
フランジ以外の接続構造として、ＦＲＰ管端部同士を直接突き合わせてオーバーレイにより接続する構造、あるいは円筒状ソケットを用いてＦＲＰ管の端部をソケットの両側から差込み、それぞれのＦＲＰ管とソケットとをオーバーレイで接続する構造等が用いられていた。
【０００６】
このようなＦＲＰ管同士の接続は、現場での配管レイアウトに合わせてＦＲＰ管を切断し、現場で切断したＦＲＰ管端部にフランジを接合したり、オーバーレイによる接合作業を行ってＦＲＰ管を接続していた。
【０００７】
しかしながら、上記従来のＦＲＰ管の接続構造により現場でＦＲＰ管を接続する場合、フランジの形成及びボルトによる締結あるいはオーバーレイによる接合を行わなければならず、現場での接続作業が面倒になり、作業効率や工期の点で問題を生じる。また、オーバーレイは雨天の場合は行えず、作業が天候に左右される問題もあった。さらに、オーバーレイで接合した場合は、接合部が一体化されるため、分離することができなくなりメンテナンス性が低下する。
【０００８】
一方、ＦＲＰ管の接続構造として、特許文献１に管接続構造が記載されている。この公報記載の接続構造は、突き合わせて接続する管端を、断面形状がＨ型の環状の嵌合部材の両側から嵌め込んで、この管端の外周の両側に亘ってカラーがシールパッキンを介して装着された構造である。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−１９６２５３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載の接続構造では、管端に嵌め込むＨ型嵌合部材とシールパッキン及び外側のカラーが分離しているため、シール性が不十分になるおそれがあり、また、管端をＨ型嵌合部材に嵌め込んでから、さらにパッキン及びカラーを装着しなければならず、部品点数が増えるとともに現場での作業が面倒になる。
【００１１】
本発明は上記従来技術を考慮したものであり、ＦＲＰ管の接続作業を短時間で容易に行えるようにするとともに接続の際に使用する部品点数の減少を図り、現場でのＦＲＰ管の長さ調整やメンテナンスを容易に行うことができるＦＲＰ管の接続構造の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、接続すべきＦＲＰ管の対向する端部の各々に弾性パッキンを嵌め込み、各弾性パッキンはその外周面にリング状の突起が一体形成され、これらのＦＲＰ管端部を円筒状ソケットの両側から差込んで両ＦＲＰ管同士を接続したことを特徴とするＦＲＰ管の接続構造を提供する。
【００１３】
この構成によれば、リング状突起を一体に有する弾性パッキンをそれぞれＦＲＰ管端部に被せ、これをソケットの両側から差込むだけでＦＲＰ管同士の接合及びリング状突起によるシールが完成するので、接続作業が現場で短時間で容易にでき、また部品点数が減少して管理や取扱いが容易になる。また、現場でＦＲＰ管の任意の位置を切断して容易に接続作業ができるとともに、接続部のＦＲＰ管をソケットから引抜くことにより分離することができメンテナンスも容易にできる。また、リング状の弾性材の突起によりソケットとＦＲＰ管との間をシールするため、ソケット内径とＦＲＰ管の外径との間の寸法誤差を吸収して確実にシールすることができる。
【００１４】
本発明ではさらに、接続すべきＦＲＰ管の対向する端部の一方に弾性パッキンを嵌め込み、弾性パッキンはその外周面にリング状の突起が一体形成され、この弾性パッキンが嵌め込まれたＦＲＰ管の端部を、口径が広がった他方のＦＲＰ管の端部に差込んで両ＦＲＰ管同士を接続したことを特徴とするＦＲＰ管の接続構造を提供する。
【００１５】
この構成によれば、予め工場等で定尺のＦＲＰ管の一方の端部の口径が拡大したＦＲＰ管を定尺管として形成しておくことにより、現場で接続すべき一方のＦＲＰ管の端部にのみ弾性パッキンを被せてこれを相手側のＦＲＰ管に差込むだけでソケットを用いることなく１つのパッキンのみで接続できるため、接続作業がさらに簡単となる。
【００１６】
好ましい構成例においては、前記弾性パッキンは、その一方の端部に内周側に突出してＦＲＰ管の端面に係止するストッパ片を有することを特徴としている。
【００１７】
この構成によれば、弾性パッキンをＦＲＰ管の端部に嵌め込む時に、ストッパ片が管の端面に引っ掛かって嵌め込み位置が定まるとともにその位置で固定保持されるため、作業性が向上し、また使用中の位置ずれが防止される。
【００１８】
好ましい構成例においては、前記弾性パッキンは、ＦＲＰ管の端面から嵌め込み方向に向かって、外径が拡大するテーパ状に形成されたことを特徴としている。
【００１９】
この構成によれば、弾性パッキンを被せたＦＲＰ管の管端部が先細り形状になるためソケットや相手管の拡大端部に挿入しやすくなる。特にソケットあるいは拡大端部の内径をテーパ状に形成し、これに合わせて弾性パッキンのテーパを形成することにより、差込み作業性の向上とともに弾性パッキンのテーパ面に形成したリング状突起によるシール性の向上が図られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係るＦＲＰ管の接続構造の断面図であり、図２は本発明に係るＦＲＰ管の接続構造に用いる弾性パッキンの断面図、図３はＦＲＰ管に弾性パッキンを取り付けたときの断面図である。
【００２１】
下水処理場等で脱臭、脱水のためにＦＲＰ管をつなぎ合わせて排気ダクトが形成される。このような場所に用いる本発明に係るダクトの接続構造はＦＲＰ管５の端部に弾性パッキン１を取り付けてこれをソケット６に両側から挿入して形成される。
【００２２】
ソケット６は両端が開口した円筒形状であり、その内径は中央から開口７に向かって径が大きくなる緩やかなテーパを有する。これにより弾性パッキン１を取り付けたＦＲＰ管５の挿入を容易とする。この両端の開口７から弾性パッキン１を取り付けたＦＲＰ管５を挿入して嵌合する。このとき、ＦＲＰ管５の先端はソケット６の中央内周面に突出する突出部８に突き当たって位置決めされる。
【００２３】
ＦＲＰ管５に嵌め込む弾性パッキン１は円筒形状であり、ＦＲＰ管端面から嵌め込み方向に向かって外径が拡大する緩やかなテーパを有し、外周面に複数個（図の例では２個）のリング状突起２が備わる。この突起２はＦＲＰ管５とソケット６間のシール性を維持するためのものであり、外周面の全周に沿って連続して形成され、その高さはＦＲＰ管５の外径の寸法誤差が生じてもこれを吸収してソケット６の内壁に圧接する程度の高さとする。なお、リング状突起２はシール性を確実なものとするために２個又はそれ以上であることが好ましい。この弾性パッキン１は例えば硬度６５程度（ＪＩＳＫ６２５３「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」による）の天然ゴム、ネオプレン（合成ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン三量体）等の弾性があり耐候性のある材料で構成される。弾性パッキン１の後端部には肉厚部４が形成される。なお、前後方向は図に示すとおりとする（以下同じ）。これにより、ＦＲＰ管５をソケット６に挿入した際に、ソケット６の開口７に面取り加工が施され、開口７の径が拡大している場合に、この拡大した開口７を弾性パッキン１の端部の肉厚部４で埋めることができる。これにより、シール性を高めるとともに外観の向上が図られる。
【００２４】
弾性パッキン１はその弾性により内径を広げられてＦＲＰ管５の端部に被せられる。この弾性による摩擦圧接力により弾性パッキン１が抜け落ちることはない。なお、必要に応じて接着剤を用いて弾性パッキン１をＦＲＰ管５に接着させてもよい。弾性パッキン１の前端部には、内周側に突出するストッパ片３が形成される。弾性パッキン１をＦＲＰ管５に装着する場合、ＦＲＰ管５の端面がこのストッパ片３に当接するまで挿入される。これにより、弾性パッキン１の位置決めが容易にできるとともに位置ずれが防止される。なお、ストッパ片３の内側への突出高さはＦＲＰ管５の厚みに合わせて形成される。
【００２５】
図２に示すように、ストッパ片３に連続する弾性パッキン１の前端部はその厚みが大きく肉厚状に形成されている。これにより、弾性パッキン１の構造上の強度が高まり、取扱い性が向上するとともに、ソケット６内に差込んだときに、図１に示すように、弾性パッキン１の前端部全体がソケット６の内面に接触してシール性が向上する。なお、図では前端部側の突起２は押圧されて潰れている。
【００２６】
この接続構造を用いることにより、現場でＦＲＰ管を接続する際に配管レイアウトに合わせて定尺のＦＲＰ管５を切断してその端部に弾性パッキン１を取り付け、これをソケット６に差込むだけで長さ調整及び接続が完了するので、現場での作業が簡単にでき、オーバーレイ等を必要としないので気候に左右されることなく作業できる。
【００２７】
図４は本発明に係る別の接続構造を示す断面図である。
この例は、予めＦＲＰ管の一方の端部を工場等で口径を拡大して形成し、現場での配管接続の際に、ＦＲＰ管の一方の端部を相手側の拡大した端部に差込んで接続するものである。
【００２８】
図示したように、ＦＲＰ管５の一方の端部に口径を拡大した嵌合部９を形成し、この嵌合部９に弾性パッキン１を取り付けたＦＲＰ管５を挿入する。これにより、１つの弾性パッキンのみで前述したソケットを用いずにＦＲＰ管５を接続して連続させることができるのでさらに部品点数が減少し、作業が容易になる。弾性パッキン１の構造やその他の構成及び作用効果は前述の実施形態と同様である。
【００２９】
上記各実施形態において、弾性パッキン１が被せられた管端部を相手側の拡大された管端部又はソケットに差込む場合、リング状突起２部分に潤滑剤を塗って挿入しやすくしてもよい。この場合潤滑剤は、配管内を流れる流体に影響を与えずかつその流体から影響を受けない化学的特性の潤滑剤を用いる。
【００３０】
本発明は直管同士の端部を突き合わせて接続する場合に限らず、Ｙ状又はＴ状に分岐したＦＲＰ管やエルボ管の接続にも適用可能である。接続管の一方の管端部を拡大する場合（図４の例）いずれの側を拡大してもよい。例えば分岐管がある場合、分岐管の端部を拡大して相手側の端部に弾性パッキンを装着してもよいし、又は相手側に拡大端部を形成して分岐管側に弾性パッキンを装着してもよい。
【００３１】
本発明は、特に排気等の気体を処理する配管に対して起用することが好適であるが、液体を処理する配管に用いることも可能である。液体を扱う場合には、弾性パッキンの硬度や、リング状突起の数及び大きさ等を考慮し、十分なシール性を保つことが必要である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、リング状突起を一体に有する弾性パッキンをそれぞれＦＲＰ管端部に被せ、これをソケットの両側から差込むだけでＦＲＰ管同士の接合及びリング状突起によるシールが完成するので、接続作業が現場で短時間で容易にでき、また部品点数が減少して管理や取扱いが容易になる。また、現場でＦＲＰ間の任意の位置を切断して容易に接続作業ができるとともに、接続部のＦＲＰ管をソケットから引抜くことにより分離することができメンテナンスも容易にできる。また、リング状の弾性材の突起によりソケットとＦＲＰ管との間をシールするため、ソケット内径とＦＲＰ管の外径との間の寸法誤差を吸収して確実にシールすることができる。
【００３３】
また、予め一方の端部の口径が拡大したＦＲＰ管を工場等で定尺管として形成しておくことにより、現場で接続すべき一方のＦＲＰ管の端部にのみ弾性パッキンを被せてこれを相手側のＦＲＰ管に差込むだけでソケットを用いることなく１つのパッキンのみで接続できるため、接続作業がさらに簡単となる。
【００３４】
また、弾性パッキンにストッパ片を設けた構成とすれば、弾性パッキンをＦＲＰ管の端部に嵌め込む時に、ストッパ片が管の端面に引っ掛かって嵌め込み位置が定まるとともにその位置で固定保持されるため、作業性が向上し、また使用中の位置ずれが防止される。
【００３５】
また、弾性パッキンの外径を管端から嵌め込み方向に向かってテーパ状にした構成とすれば、弾性パッキンを被せたＦＲＰ管の管端部が先細り形状になるためソケットや相手管の拡大端部に挿入しやすくなる。特にソケットあるいは拡大端部の内径をテーパ状に形成し、これに合わせて弾性パッキンのテーパを形成することにより、差込み作業性の向上とともに弾性パッキンのテーパ面に形成したリング状突起によるシール性の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る接続構造の断面図。
【図２】本発明に係るＦＲＰ管の弾性パッキンに用いる接続部材の断面図。
【図３】ＦＲＰ管に弾性パッキンを取り付けたときの断面図。
【図４】本発明に係る別の接続構造を示す断面図。
【図５】従来のＦＲＰ管の接続構造を示す概略図。
【符号の説明】
１：弾性パッキン、２：突起、３：ストッパ片、４：肉厚部、５：ＦＲＰ管、
６：ソケット、７：開口、８：突出部、９：嵌合部
５１：ＦＲＰ管、５２：フランジ、５３：接続部材、５４：樹脂、
５５：孔、５６：フランジ部材、５７：オーバーレイ。
【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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