(57)【要約】【課題】樹脂管の熱伸縮が発生したとしても、大きな曲げ応力の発生を防止して熱伸縮に伴う曲げ応力による疲労破壊を防止する。【解決手段】曲管状の本管部２の両端部にそれぞれ受け口３が形成されたエルボ状の管継手１において、前記本管部２における側方より見た内周側内隅部分ｙの曲率半径φ１を、本管部２と各受け口３との接合面に付加されたフィレット部ｆの曲率半径φ２よりも大きく設定することにより、幅広となった本管部２の内周側内隅部分ｙに樹脂管などの熱伸縮による曲げ応力が作用する結果、その曲げ応力を緩和することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲管状の本管部の両端部にそれぞれ受け口が形成されたエルボ状の管継手において、前記本管部における側方より見た内周側内隅部分の曲率半径が、本管部と各受け口との接合面に付加されたフィレット部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記本管部における内周側内隅部分の曲率半径が２０ｍｍ以上であり、フィレット部の曲率半径が１〜２０ｍｍ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】
この発明は、管継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、給水給湯配管や排水配管において、樹脂管と樹脂管を接続する際に管継手が使用されている。この管継手としては、図３に示すように、曲管状の本管部１１の両端部にそれぞれ受け口１２を形成したエルボ状の管継手１０が知られており、管継手１０に樹脂管Ｐを接続するときには、受け口１２の内周面および樹脂管Ｐの端部外周面にそれぞれ接着剤を塗布し、塗布面を接着剤によって膨潤させた後、受け口１２内に樹脂管Ｐを押し込んで接着するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、エルボ状の管継手１０は、本管部１１の側方より見た内周側内隅部分ｘの曲率半径が、本管部１１と各受け口１２との接合面に付加されたフィレット部ｆの曲率半径と同一の大きさに形成されている。このような管継手１０は、環境の変化や樹脂管Ｐを流れる流体の温度によって樹脂管Ｐとともに熱伸縮することがあり、その際には、本管部１１の狭小な内周側内隅部分ｘに熱伸縮による曲げ応力が繰り返し作用することになる。このため、管継手１０における本管部１１の内周側内隅部分ｘに亀裂が発生して破壊するおそれがある。
【０００４】
このような疲労破壊は、ＪＩＳ  Ｋ  ６７４３（水道用硬質塩化ビニル管継手）に規定されるＢ形継手（ベント）を採用することによって回避することができるが、その際には、管継手１０が大きくなって、配管をコンパクトに納めることができないという欠点が生じる。
【０００５】
なお、管継手１０の熱伸縮によって受け口１２と樹脂管Ｐとの接着が弛んで漏水するのを防止するため、管継手１０の受け口１２と樹脂管Ｐとをネジを利用して接続した場合には、樹脂管Ｐの熱伸縮によって管継手１０が破損するものとなる。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、樹脂管の熱伸縮が発生したとしても、大きな曲げ応力の発生を防止して熱伸縮に伴う曲げ応力による疲労破壊を防止することのできる管継手を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、曲管状の本管部の両端部にそれぞれ受け口が形成されたエルボ状の管継手において、前記本管部における側方より見た内周側内隅部分の曲率半径が、本管部と各受け口との接合面に付加されたフィレット部の曲率半径よりも大きいことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、本管部と各受け口との接合面に付加されたフィレット部によって本管部と各受け口との段差を緩和する一方、管継手における本管部の内周側内隅部分の曲率半径が、側方より見て、本管部と各受け口との接合面に付加されたフィレット部の曲率半径よりも大きく設定されていることにより、本管部の内周側内隅部分を幅広に形成でき、幅広となった本管部の内周側内隅部分に樹脂管などの熱伸縮による曲げ応力が作用することになる。
【０００９】
この結果、管継手における本管部の内周側内隅部分に熱伸縮による曲げ応力が繰り返し作用したとしても、熱伸縮によって発生する曲げ応力を緩和することができ、管継手における本管部の内周側内隅部分が疲労破壊することを防止できる。
【００１０】
ここで、管継手および樹脂管の材質としては、塩化ビニル、ＦＲＰ，ポリエチレンなどを挙げることができ、特に限定されない。また、受け口のなす角度は、例えば、４５°や９０°を挙げることができ、特に限定されない。
【００１１】
本発明において、前記本管部における内周側内隅部分の曲率半径が２０ｍｍ以上であり、フィレット部の曲率半径が１〜２０ｍｍであることが好ましい。本管部における内周側内隅部分の曲率半径が２０ｍｍ未満であると、呼び径によっても異なるが、応力の集中を緩和することが困難となり、熱伸縮による破壊が生じるおそれがある。一方、フィレット部の曲率半径が２０ｍｍを超えると、本管部の内周側内隅部分との円滑な接続が困難となるとともに、管継手が大きくなる。また、１ｍｍ未満であると、応力集中が発生しやすく、熱伸縮による破壊が発生するおそれが高くなる。フィレット部の曲率半径は、経験上、管継手の呼び径に対して１／２５程度が好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、樹脂管の熱伸縮が発生したとしても、大きな曲げ応力の発生を防止して熱伸縮に伴う曲げ応力による疲労破壊を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１および図２には、本発明の管継手１の一実施形態が示されている。
【００１５】
この管継手１は、曲管状の本管部２の両端部にそれぞれ受け口３を形成した４５°エルボであって、側方より見た本管部２における内周側内隅部分ｙの曲率半径φ１は、本管部２および各受け口３の接合面に付加されて滑らかに接続するフィレット部ｆの曲率半径φ２よりも大きく設定されている。具体的には、本管部２の曲率半径φ１が２００ｍｍ、フィレット部ｆの曲率半径φ２が２ｍｍに設定されている。
【００１６】
ここで、前述した管継手の規格（ＪＩＳ  Ｋ  ６７４３）に基づいて、受け口３先端の位置を従来の管継手と変更することなく、受け口３の高さを、中心から受け口３先端までの距離の許容差の範囲内に抑えていることにより、本管部２の内周側内隅部分ｙを従来よりも幅広に形成することができる。
【００１７】
これにより、幅広となった本管部２の内周側内隅部分ｙに樹脂管Ｐなどの熱伸縮による曲げ応力が作用するものとなる。また、これまで同様に、本管部２と各受け口３との接合面に付加されたフィレット部ｆによって本管部２と各受け口３との段差を緩和することができる。
【００１８】
したがって、樹脂管Ｐの熱伸縮によって管継手１における本管部２の内周側内隅部分ｙに曲げ応力が繰り返し作用したとしても、熱伸縮によって発生する応力の集中を緩和することができ、管継手１における本管部２の内周側内隅部分ｙが疲労破壊することを防止できる。
【００１９】
なお、前述した実施形態においては、４５°エルボを例示したが、９０°エルボであってもよく、角度は限定されない。
【００２０】
このように構成した管継手について引張解析を行なった。具体的には、塩化ビニル製の２個の４５°エルボ（実施例および比較例）について、軸方向に１ｍｍの変位が発生するような引張力を繰り返し作用させた場合について、市販の汎用的な構造解析ソフト（ＡＢＡＱＵＳ社製  ソフト名ＡＢＡＱＵＳ６．４）に数値を入力して解析した。
【００２１】
ここで、実施例としては、呼び径５０ｍｍ、本管部の内周側内隅部分の曲率半径２００ｍｍ、フィレット部の曲率半径２ｍｍを入力した。
【００２２】
比較例としては、呼び径５０ｍｍ、本管部の内周側内隅部分の曲率半径およびフィレット部の曲率半径２ｍｍをそれぞれ入力した。
【００２３】
解析結果によれば、比較例に発生する応力を１とすると、実施例に発生する応力は、０．６程度であった。また、本管部の内周側内隅部分に発生する応力は、比較例が局所的に集中して作用しているのに対し、実施例は、分散して作用していることが把握された。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように本発明によれば、熱伸縮などに伴う曲げ応力による管継手の疲労破壊を防止することができることから、長期にわたって配管強度の信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のエルボ状の管継手の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】従来のエルボ状の管継手を示す半断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  管継手
２  本管部
３  受け口
ｙ  内周側内隅部分
ｆ  フィレット部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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