(57)【要約】【課題】先端に開先が形成された一方の配管を、先端にフランジを有する他方の配管に接続することができる配管接続装置を提供する。【解決手段】配管接続装置は、流路２０が形成された第１連結部材２と、２つの半割り部材１５，１６から構成される第２連結部材３と、フランジ４と第１連結部材２とを締結し、さらに第１連結部材２と第２連結部材３とを締結するための締結具２２と、を備える。第１連結部材２は、開先１ａを収容する環状凹部７を有し、第２連結部材３は、一方の配管１の外周面から外側に突出する突出部１ｂに係合する係合部３ｂを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に開先が形成された一方の配管を、先端にフランジを有する他方の配管に接続するための配管接続装置であって、
流路が形成された第１連結部材と、
２つの半割り部材から構成される第２連結部材と、
前記フランジと前記第１連結部材とを締結し、さらに前記第１連結部材と第２連結部材とを締結するための締結具と、を備え、
前記第１連結部材は、前記開先を収容する環状凹部を有し、
前記第２連結部材は、前記一方の配管の外周面から外側に突出する突出部に係合する係合部を有することを特徴とする配管接続装置。
【請求項２】
前記環状凹部の内周側壁面に形成された環状のシール溝と、
前記シール溝に配置された環状シール部材とをさらに備え、
前記環状シール部材によって、前記一方の配管の内周面と前記環状凹部の内周側壁面との間の隙間が封止されることを特徴とする請求項１に記載の配管接続装置。
【請求項３】
前記環状凹部に収容される開先の先端は、前記環状凹部の底面から離間していることを特徴とする請求項１に記載の配管接続装置。
【請求項４】
前記締結具は、前記フランジ、前記第１連結部材、および前記第２連結部材を貫通するボルトと、該ボルトに係合するナットとを含むことを特徴とする請求項１に記載の配管接続装置。
【請求項５】
前記締結具は、前記フランジおよび前記第１連結部材を貫通するねじと、前記第２連結部材に形成されたねじ孔とを含むことを特徴とする請求項１に記載の配管接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の配管を他方の配管に接続するための配管接続装置に関し、特に、先端に開先が形成された一方の配管を、先端にフランジを有する他方の配管に接続するための配管接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体（例えば、水）を移送するためにポンプが用いられている。ポンプは、羽根車を収容するポンプケーシングを有し、該ポンプケーシングから吸込配管と、吐出配管とが突出する。吸込配管からポンプケーシングに吸い込まれた液体は、ポンプケーシング内で回転する羽根車により昇圧され、吐出配管から吐出される。
【０００３】
吸込配管は、ポンプに液体を供給する吸込側接続配管に接続され、吐出配管は、ポンプから吐出された液体が流入する吐出側接続配管に接続される。吸込配管の先端と吸込側接続配管の先端には、通常、フランジがそれぞれ設けられ、これらフランジを締結することにより、吸込配管が吸込側接続配管に接続される。同様に、吐出配管の先端と吐出側接続配管の先端には、フランジがそれぞれ設けられ、これらフランジを締結することにより、吐出配管が吐出側接続配管に接続される。本明細書では、２つのフランジを互いに締結することにより、一方の配管を他方の配管に接続する構造を「フランジ接続」と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８５６９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、客先によっては、吸込側接続配管および／または吐出側接続配管にフランジがなく、溶接によって吸込配管と吸込側接続配管、および／または吐出配管と吐出側接続配管を接続することが必要とされる場合がある。この場合、吸込配管の先端および／または吐出配管の先端には、フランジの代わりに、溶接用の開先が形成される。本明細書では、溶接により一方の配管を他方の配管に接続する構造を「フランジレス接続」と称する。
【０００６】
このように、配管の接続構造には「フランジ接続」および「フランジレス接続」の２種類が存在するため、ポンプの製造者は、客先の要請に柔軟に対応するために、フランジ接続用とフランジレス接続用の２種類の吸込配管と、フランジ接続用とフランジレス接続用の２種類の吐出配管を用意しておく必要があり、在庫管理が煩雑になるという問題があった。
【０００７】
この問題は、ポンプの吸込配管および吐出配管だけでなく、一方の配管を他方の配管に接続する全ての配管接続構造で発生しうる。そのため、先端に開先が形成されたフランジレス接続用の配管を、先端にフランジを有するフランジ接続用の配管に接続することが可能な技術が望まれていた。
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、先端に開先が形成された一方の配管を、先端にフランジを有する他方の配管に接続することができる配管接続装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するための本発明の一態様は、先端に開先が形成された一方の配管を、先端にフランジを有する他方の配管に接続するための配管接続装置であって、流路が形成された第１連結部材と、２つの半割り部材から構成される第２連結部材と、前記フランジと前記第１連結部材とを締結し、さらに前記第１連結部材と第２連結部材とを締結するための締結具と、を備え、前記第１連結部材は、前記開先を収容する環状凹部を有し、前記第２連結部材は、前記一方の配管の外周面から外側に突出する突出部に係合する係合部を有することを特徴とする配管接続装置である。
【００１０】
本発明の好ましい態様は、前記環状凹部の内周側壁面に形成された環状のシール溝と、前記シール溝に配置された環状シール部材とをさらに備え、前記環状シール部材によって、前記一方の配管の内周面と前記環状凹部の内周側壁面との間の隙間が封止されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記環状凹部に収容される開先の先端は、前記環状凹部の底面から離間していることを特徴とする。
【００１１】
本発明の好ましい態様は、前記締結具は、前記フランジ、前記第１連結部材、および前記第２連結部材を貫通するボルトと、該ボルトに係合するナットとを含むことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記締結具は、前記フランジおよび前記第１連結部材を貫通するねじと、前記第２連結部材に形成されたねじ孔とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
客先の配管にフランジがなく、フランジレス接続、すなわち溶接による接続を必要とする場合は、本発明に係る配管接続装置を使用せずに、溶接用の開先が形成されている一方の配管（例えば、ポンプの吐出配管）を客先の配管に溶接により接続すればよい。客先の配管がフランジ接続を必要とする場合は、本発明に係る配管接続装置を使用し、一方の配管（例えば、ポンプの吐出配管）に取り付けられた第１連結部材および第２連結部材と、他方の配管（例えば、客先の配管）のフランジとを締結具によって締結する。このように、本発明に係る配管接続装置によって、フランジ接続用の配管を在庫することを不要にすることができるため、在庫管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る配管接続装置を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は、図１に示される第１連結部材の断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示される第１連結部材の下面図である。
【図３】図３（ａ）は、図１に示される第２連結部材の上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示される第２連結部材の断面図である。
【図４】先端に開先が形成された吐出配管が、フランジレス接続用の吐出側接続配管に溶接された状態を示す断面図である。
【図５】他の実施形態に係る配管接続装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る配管接続装置を示す断面図である。図１では、先端に開先１ａが形成されたポンプの吐出配管（一方の配管）１を、先端にフランジ４を有する吐出側接続配管（他方の配管）１１に接続するための配管接続装置の例が示される。
【００１５】
図１に示されるように、ポンプケーシング１２に固定される吐出配管１の先端には、開先１ａが形成されている。さらに、吐出配管１には、該吐出配管１の外周面から外側に突出する突出部１ｂが設けられる。この突出部１ｂは、吐出配管１と一体に形成されており、環状の形状を有する。すなわち、突出部１ｂは、吐出配管１の外周面の全周にわたって延びる。
【００１６】
図２（ａ）は、図１に示される第１連結部材２の断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示される第１連結部材２の下面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、本実施形態の第１連結部材２は、その中央に流路２０が形成された円盤状である。第１連結部材２には環状凹部７が形成され、この環状凹部７に、吐出配管１の開先１ａが収容される（図１参照）。環状凹部７は、第１連結部材２の下面に形成され、第１連結部材２の周方向に延びている。開先１ａを環状凹部７に収容したとき、環状凹部７の内周側壁面７ａは、吐出配管１の先端部の内周面に接触する。
【００１７】
図１に示されるように、第１連結部材２の内周面２ａは、吐出配管１に連通する流路２０を構成する。この流路２０は、吐出側接続配管１１にも連通している。ポンプケーシング１２から吐出された液体（例えば水）は、吐出配管１，流路２０，及び吐出側接続配管１１をこの順に流れる。
【００１８】
環状凹部７の内周側壁面７ａには、環状のシール溝１０が形成されており、環状シール部材９がシール溝１０内に配置される。この環状シール部材９によって、吐出配管１の内周面と環状凹部７の内周側壁面７ａとの間の隙間が封止される。本実施形態の環状シール部材９は、Ｏリングである。この環状シール部材９によって、吐出配管１を流れる液体（例えば、水）が吐出配管１の内周面と環状凹部７の内周側壁面７ａとの間の隙間から漏洩することが防止される。
【００１９】
吐出側配管１１の先端に設けられたフランジ４には複数の第１貫通孔８（図１参照）が形成されている。第１連結部材２には、これら第１貫通孔８に対応する位置に、複数の第２貫通孔１８が形成される。図１に示されるように、フランジ４に形成される第１貫通孔８と、第１連結部材２に形成される第２貫通孔１８には、ボルト２３が挿通される。
【００２０】
図１に示されるように、環状凹部７よりも外側に位置する第１連結部材２の下面は、突出部１ｂの上面に接触する。この状態で、環状凹部７に収容される開先１ａの先端は、環状凹部７の底面７ｃから離間している。このように、開先１ａの先端を環状凹部７の底面７ｃから離間させた状態で、該開先１ａを環状凹部７に収容することにより、開先１ａが保護される。すなわち、開先１ａに傷がつくこと、および開先１ａの変形または破損が防止される。
【００２１】
図３（ａ）は、図１に示される第２連結部材３の上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示される第２連結部材３の断面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）に示されるように、第２連結部材３は、２つ割構造を有している。すなわち、第２連結部材３は２つの半割り部材１５，１６から構成される。図３（ａ）および図３（ｂ）は、２つの半割り部材１５，１６が離間した状態を示している。本実施形態の２つの半割り部材１５，１６は、半リング形状を有しており、半割り部材１５，１６を組み合わせたときに、第２連結部材３はリング形状を有する。
【００２２】
半割り部材１５は、その内周面１５ａから径方向内側に突出する突出部１５ｂを有し、突出部１５ｂは、半割り部材１５の周方向に沿って、一方の端部から他方の端部まで延びる。同様に、半割り部材１６は、その内周面１６ａから径方向内側に突出する突出部１６ｂを有し、突出部１６ｂは、半割り部材１６の周方向に沿って、一方の端部から他方の端部まで延びる。半割り部材１５と半割り部材１６とを組み合わせて第２連結部材３を構成したときに、突出部１５ｂおよび突出部１６ｂは、吐出配管１の突出部１ｂに係合する環状の係合部３ｂを構成する。係合部３ｂは、半割り部材１５の内周面１５ａと半割り部材１６の内周面１６ａから構成される第２連結部材３の内周面３ａから径方向内側に突出する。
【００２３】
図１に示されるように、第２連結部材３の係合部３ｂを吐出配管１の突出部１ｂに係合させたときに、吐出配管１の突出部１ｂの下面は、第２連結部材３の係合部３ｂの上面に接触する。さらに、吐出配管１の突出部１ｂの外周面は、第２連結部材３の内周面３ａに接触し、第２連結部材３の上面は、第１連結部材２の下面に接触する。したがって、吐出配管１の突出部１ｂは、第１連結部材２の下面、第２連結部材３の内周面３ａ、および第２連結部材３の係合部３ｂの上面で囲まれた空間に収容される。
【００２４】
２つの半割り部材１５，１６の組立体からなる第２連結部材３には、フランジ４に形成された複数の第１貫通孔８に対応する位置に、複数の第３貫通孔２８が形成されている。第１連結部材２に形成される第２貫通孔１８は、吐出側配管１１のフランジ４に形成される第１貫通孔８に対応する位置にあるので、ボルト２３を第１貫通孔８、第２貫通孔１８、および第３貫通孔２８に挿通することができる。
【００２５】
図１に示されるように、第１連結部材２とフランジ４との間には、シートパッキン１７が配置される。シートパッキン１７には、フランジ４に形成された複数の第１貫通孔８に対応する位置に、複数の第４貫通孔２９が形成されており、ボルト２３を第４貫通孔２９に挿通することができるようになっている。シートパッキン１７によって、第１連結部材２の上面とフランジ４の下面との間の隙間から液体が漏洩することが防止される。
【００２６】
さらに、図１に示されるように、配管接続装置は、フランジ４と第１連結部材２とを締結し、さらに第１連結部材２と第２連結部材３とを締結する締結具２２を有する。本実施形態の締結具２２は、フランジ４、第１連結部材２、および第２連結部材３を貫通するボルト２３と、該ボルト２３に係合するナット２４で構成されている。ボルト２３は、フランジ４の第１貫通孔８、シートパッキン１７の第４貫通孔２９、第１連結部材２の第２貫通孔１８、および第２連結部材３の第３貫通孔２８を通って延びており、このボルト２３の先端にナット２４が係合する。図１に示されるように、第２連結部材３の下面とナット２４との間に、座金２５を配置してもよい。
【００２７】
図１に示される配管接続装置を組み立てる際には、まず、吐出配管１の開先１ａが第１連結部材２の環状凹部７に収容されるように、第１連結部材２を吐出配管１に向かって移動させる。第１連結部材２は、該第１連結部材２が突出部１ｂに接触するまで移動される。次いで、吐出配管１の外周面を挟むように半割り部材１５，１６を組み合わせて第２連結部材３を形成する。
【００２８】
シートパッキン１７を、第１連結部材２と吐出側接続配管１１のフランジ４との間に配置し、シートパッキン１７の第４貫通孔２９、第１連結部材２の第２貫通孔１８、および第２連結部材３の第３貫通孔２８を、フランジ４の第１貫通孔８に一直線に並べる。次いで、第１貫通孔８、第４貫通孔２９、第２貫通孔１８、および第３貫通孔２８にボルト２３を挿通し、ボルト２３にナット２４を係合させる。第１連結部材２がフランジ４と第２連結部材３との間に配置された状態で、ナット２４をボルト２３に締め付けることで、フランジ４と第１連結部材２とが締結され、さらに第１連結部材２と第２連結部材３とが締結される。ナット２４の締結力によって第２連結部材３の係合部３ｂは吐出配管１の突出部１ｂに押し付けられ、さらに、第１連結部材２およびシートパッキン１７は、フランジ４と第２連結部材３との間に挟まれる。
【００２９】
本実施形態の配管接続装置は、上述したように、流路２０が形成された第１連結部材２と、２つの半割り部材１５，１６から構成される第２連結部材３と、第１連結部材２と第２連結部材３とフランジ４とを締結するための締結具２２と、を備える。第１連結部材２は、開先１ａを収容する環状凹部７を有し、第２連結部材３は、吐出配管１の外周面から外側に突出する突出部に係合する係合部３ｂを有する。この配管接続装置によれば、環状凹部７に開先１ａを収容する第１連結部材２と、吐出配管１に設けられた突出部１ｂに係合部３ｂで係合する第２連結部材３が、締結具２２によって吐出側接続配管１１のフランジ４に締結される。その結果、開先１ａが先端に形成された吐出配管１を、先端にフランジ４を有する吐出側接続配管１１に接続することができる。
【００３０】
接続すべき配管にフランジがなく、フランジレス接続、すなわち溶接による接続を必要とする場合は、上述した配管接続装置を使用せずに、開先１ａが形成されている吐出配管１を上記配管に溶接により接続すればよい。
【００３１】
図４は、先端に開先１ａが形成された吐出配管１が、フランジレス接続用の吐出側接続配管３０に溶接された状態を示す断面図である。フランジレス接続、すなわち溶接による接続では、上述した配管接続装置は使用されず、吐出側接続配管３０の先端に形成された開先３０ａと、吐出配管１の開先１ａとを突き合わせて溶接を実施する。吐出配管１は、吐出側接続配管３０に溶接部１３を介して接続される。
【００３２】
図１乃至図３を参照して説明された配管接続装置によれば、先端に開先１ａが形成されたフランジレス接続用の吐出配管１を、先端にフランジ４を有するフランジ接続用の吐出側接続配管１１に接続することができる。したがって、ポンプの製造者は、吐出配管として、フランジレス接続用の吐出配管を用意しておくだけでよい。その結果、吐出配管の在庫管理が容易になる。
【００３３】
図５は、他の実施形態に係る配管接続装置を示す断面図である。図５に示されるように、本実施形態の締結具２２は、上述されたボルト２３およびナット２４の代わりに、第１連結部材２およびフランジ４を貫通するねじ２６と、第２連結部材３に形成されたねじ孔３ｃとを含む。
【００３４】
図５に示されるように、ねじ２６は、吐出側接続配管１１のフランジ４に形成された第１貫通孔８、シートパッキン１７の第４貫通孔２９、および第１連結部材２の第２貫通孔１８を通って延びる。第２連結部材３の上面には、ねじ孔３ｃが形成されており、このねじ孔３ｃにねじ２６の先端が螺合することにより、第１連結部材２、第２連結部材３、およびフランジ４が締結される。
【００３５】
上述した実施形態に係る配管接続装置を、工場で試験運転されるポンプに用いてもよい。ポンプを出荷する前に、該ポンプは、客先から要求された性能が満足されているか否かを判断するために、工場で試験運転される。客先から指定された吐出配管の接続構造がフランジレス接続である場合、吐出配管の先端には開先が形成されている。一方で、工場に配置されている吐出側接続配管の先端にはフランジが取り付けられているため、このままでは、フランジレス接続用の吐出配管を、工場の吐出側接続配管に接続できない。
【００３６】
上述した配管接続装置を用いれば、工場の吐出側接続配管に、先端に開先１ａが形成された吐出配管１を接続することができる。さらに、試験運転中に開先１ａは、環状凹部７に収容されて保護されるので、開先１ａを傷つけることなくポンプを客先に納入することができる。
【００３７】
これまでポンプの吐出配管を例にして配管接続装置を説明してきたが、上述した配管接続装置は、ポンプの吸込配管にも適用が可能である。さらに、上述した配管接続装置は、先端に開先が形成された一方の配管を、先端にフランジを有する他方の配管に接続する全ての配管接続構造に適用することができる。
【００３８】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【００３９】
１    吐出配管（一方の配管）
１ａ  開先
１ｂ  突出部
２    第１連結部材
３    第２連結部材
４    フランジ
７    環状凹部
８    第１貫通孔
９    環状シール部材
１０    シール溝
１１    吐出側接続配管（他方の配管）
１２    ポンプケーシング
１３    溶接部
１５    半割り部材
１６    半割り部材
１８    第２貫通孔
２０    流路
２２    締結具
２３    ボルト
２４    ナット
２５    座金
２６    ねじ
２８    第３貫通孔
２９    第４貫通孔
【図１】
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【図２】
2017048830.tif 000004
【図３】
2017048830.tif 000005
【図４】
2017048830.tif 000006
【図５】
2017048830.tif 000007