(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流体管の間に接合され軸方向に沿って伸縮可能な管継手であって、軸方向に伸縮する伸縮管部と、上記伸縮管部の外方に配置され、径方向において伸縮管部の膨張を規制しうる径方向規制部材とを備え、
上記径方向規制部材の外方に配置され、上記伸縮管部の軸方向への延伸を規制しうる軸方向規制部材を備え、
上記伸縮管部は、軸方向両端部に配置された一対の管本体部と、上記管本体部の間に配設された伸縮部材とを備え、上記一対の管本体部は両端部に夫々フランジ部を有する短円筒部材からなり、上記伸縮部材は上記一対の管本体部の内周面部に当接して配置された円筒状部材からなることを特徴とする管継手。
【請求項２】
上記管本体部は、軸方向両端部に外方フランジ部と、上記外方フランジ部の軸方向内方に形成された内方フランジ部とを有し、上記伸縮部材は、両端部が上記一対の外方フランジ部に固定されると共に、上記径方向規制部材は、上記一対の内方フランジ部と略同一幅寸法に形成されて上記一対の内方フランジ部の間に配設され、上記スプリング部材を介して内方フランジ部に接合されていることを特徴とする請求項１記載の管継手。
【請求項３】
上記伸縮管部が人手により撓ませることができる剛性を有する素材より形成されていることを特徴とする請求項１項記載の管継手。
【請求項４】
上記径方向規制部材が伸縮管部の応力変化を規制しうる剛性を有する複数のリング状部材から形成されることを特徴とする請求項１記載の管継手。
【請求項５】
上記複数のリング状部材の間隙に配置され、軸方向の伸縮力を吸収するともに、上記伸縮管部の伸縮状態を定常位置に戻す方向に付勢するスプリング部材を有することを特徴とする請求項４記載の管継手。
【請求項６】
上記軸方向規制部材は円筒状に形成され、両端部が上記一対の内方フランジ部に係合し、上記スプリング部材を被覆して配置されていることを特徴とする請求項１記載の管継手。
【請求項７】
上記軸方向規制部材には、上記伸縮管部が破損した場合の流体漏れを検知するため、径方向に貫通した流体漏れ検知孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の管継手。
【請求項８】
上記径方向規制部材が上記軸方向規制部材と伸縮管部との間に封入された非圧縮性液体から成ることを特徴とする請求項１記載の管継手
【請求項９】
上記一対の内方フランジ部には、円筒状の軸方向規制部材が係合固定され、上記伸縮管部と上記一対の内方フランジ部と上記軸方向規制部材とにより画成される空隙には上記非圧縮成液体が封入されていることを特徴とする請求項２記載の管継手。
【請求項１０】
上記非圧縮性液体がシリコンオイルであることを特徴とする請求項９記載の管継手。
【請求項１１】
上記伸縮管部を構成する剛性を有する素材がゴム素材であることを特徴とする請求項１項記載の管継手。
【請求項１２】
上記伸縮管部の内面と流体管の内面とが平滑状態に形成されていることを特徴とする請求項１項記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の流体管を接合するために流体管間に設けられる管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の流体管を管継手により接合する場合は、第３図に示すとおり、接続される流体管の熱膨張又は熱収縮を連結配管部分において吸収するという観点から、複数のベンド７１、７２を組み合わせた管継手７０が用いられていた。上記管継手７０は、両端部のパッキン７８、７９の交換作業を行う場合、流体管７３、７４を移動させなくても、フランジ部７５、７６を緩め、ベンド７２を押し下げることでベンド７１を上方に取り外すことが可能であり、更にベンド７１を取り外した後に、フランジ部７７を緩めることでベンド７２を取り外すことできる。
このため直線状に形成された管継手と比較して、パッキン７８、７９の交換作業が容易となりメンテナンス性が良いという利点を有する一方、流体管が熱膨張又は熱収縮した場合、パッキン７８、７９へ多大な荷重負荷がかかり、パッキンが早期に劣化するという不具合が存していた。
【０００３】
上記不具合を解決するため、伸縮自在とされた筒状部材と上記筒状部材の内面に配設されたベローズ部とから構成された管継手が提案されている（特許文献１）。
上記文献に係る管継手は、第４図に示すとおり、伸縮自在とされた筒状部材８１と、上記筒状部材８１内面に設けられたベローズ部８２と、上記筒状部材８１に係合して延伸状態を規制する棒状の規制部材８３とからなっている。
上記筒状部材８１は、一端部にフランジ面８４が形成されてなる、挿入用管部８１ａと、この挿入用管部８１ａと同様に構成され、他端側に拡径された接続部８５が形成され、上記接続部８５に上記挿入用管部８１ａが挿入される受け側管部８１ｂとによって構成されている。
【０００４】
この筒状部材８１は、互いのフランジ面８４が両端部に位置するようにして挿入用管部８１ａを受側管部８１ｂの接続部８５に差込むことで接続でき、上記接続部８５における差込み状態を変化させることで、長さが伸縮できるように構成されている。伸縮可能幅は、上記規制部材８３の一方端寄りに、フランジ面８４を挟んで所定幅を持って螺着された規制ナット８６の間隔によって規制される。
本特許文献に係る管継手によれば、流体管の熱膨張及び熱収縮に対しても、柔軟に伸縮し、管継手の両端にかかる負荷が軽減されるという利点を有する一方、管継手内面のベローズ部分に流体が滞留し、流体溜りが発生するため、管継手内部の洗浄性が劣り、更にベローズを両端から人手により縮めて取り外すことが困難であることから、パッキン交換を容易に行うことができないという不具合を有していた。
【特許文献１】特開平７−２６９７５９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の技術的課題は、流体管の熱膨張や熱収縮に対して柔軟に伸縮することで、熱膨張や熱収縮により流体管軸方向における応力変化を吸収し、接合部のパッキンへの荷重負荷を低減させると共に、パッキン交換作業が容易で、且つ内部の洗浄性が良好な管継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明にあっては、複数の流体管の間に接合され軸方向に沿って伸縮可能な管継手であって、軸方向に伸縮する伸縮管部と、上記伸縮管部の外方に配置され、径方向において伸縮管部の膨張を規制しうる径方向規制部材とを備え、上記径方向規制部材の外方に配置され、上記伸縮管部の軸方向への延伸を規制しうる軸方向規制部材を備え、上記伸縮管部は、軸方向両端部に配置された一対の管本体部と、上記管本体部の間に配設された伸縮部材とを備え、上記一対の管本体部は両端部に夫々フランジ部を有する短円筒部材からなり、上記伸縮部材は上記一対の管本体部の内周面部に当接して配置された円筒状部材からなることを特徴とする。
【０００７】
従って、伸縮管部により流体管の熱膨張と熱収縮が吸収されると共に、径方向規制部材によって、流体圧の上昇した場合の径方向への膨張が防止される。また、軸方向規制部材によって、流体管が収縮した際における伸縮管部の軸方向への過度な延伸が防止され、流体管の軸方向の伸縮による応力変化は、上記伸縮管部が伸縮することにより吸収される。
【０００８】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記管本体部は、軸方向両端部に外方フランジ部と、上記外方フランジ部の軸方向内方に形成された内方フランジ部とを有し、上記伸縮部材は、両端部が上記一対の外方フランジ部に固定されると共に、上記径方向規制部材は、上記一対の内方フランジ部と略同一幅寸法に形成されて上記一対の内方フランジ部の間に配設され、上記スプリング部材を介して内方フランジ部に接合されていることを特徴とする。
【０００９】
従って、流体管の軸方向の伸縮により上記伸縮部材が伸縮すると、上記スプリング部材も合わせて伸縮し、流体管の伸縮状態が定常状態に戻ると、スプリングの付勢力によって、伸縮管部が定常状態に復帰する。
【００１０】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記伸縮管部が人手により撓ませることができる剛性を有する素材より形成されていることを特徴とする。
【００１１】
従って、伸縮管部は人手を介して収縮しうるため接合部のパッキン交換作業時に流体管から管継手を容易に取り外し易くなる。
【００１２】
また、請求項４記載の発明にあっては、上記径方向規制部材が複数のリング状部材から形成されることを特徴とする。
【００１３】
従って、上記リング状部材により、径方向の膨張による応力変化が規制しうると共に、伸縮管部が軸方向へ伸縮した場合であっても、夫々のリングの間隙が増減することにより流体管の軸方向における伸縮による応力変化を吸収しうる。
【００１４】
また、請求項５記載の発明に係る管継手は、上記複数のリング状部材の間隙に配置され、軸方向の伸縮力を吸収するともに、上記伸縮管部の伸縮状態を定常位置に戻す方向に付勢するスプリング部材を有することを特徴とする。
【００１５】
従って、伸縮管部が伸縮した場合であっても上記スプリング部材の付勢力により自動的に定常状態に復帰し、また複数のリング状部材の間隔を均等に保持する。
【００１６】
また、請求項６記載の発明にあっては、上記軸方向規制部材は円筒状に形成され、両端部が上記一対の内方フランジ部に係合し、上記スプリング部材を被覆して配置されていることを特徴とする。
【００１７】
従って、流体管の収縮によって、上記スプリング部材が伸延した場合であっても、上記軸方向規制部材の両端部が、上記内方フランジ部に係合することで、伸縮部材が過剰に延伸という事態が防止される。
【００１８】
請求項７記載の発明にあっては、上記軸方向規制部材には、上記伸縮管部が破損した場合の流体漏れを検知するため、径方向に貫通した流体漏れ検知孔が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
従って、伸縮部材が破損した場合であっても、上記検知孔より流体管内の流体が漏れ出すことで、伸縮管部の破損が検知される。
【００２０】
請求項８記載の発明にあっては、上記径方向規制部材が上記軸方向規制部材と伸縮管部との間に封入された非圧縮性液体から成ることを特徴とする。
【００２１】
従って、流体管内部の流体圧により、伸縮管部が径方向外方への応力を受けた場合であっても、上記非圧縮性液体の容積変化が極めて小さいことから、上記伸縮管部の径方向外方への膨張変形を防止しうる。
【００２２】
請求項９記載の発明にあっては、上記一対の内方フランジ部には、円筒状の軸方向規制部材が係合固定され、上記伸縮管部と上記一対の内方フランジ部と上記軸方向規制部材とにより画成される空隙には上記非圧縮成液体が封入されていることを特徴とする。
【００２３】
従って、流体管内部の流体圧により、伸縮管部が径方向外方への応力を受けた場合であっても、上記空隙に封入された上記非圧縮性液体の容積変化が極めて小さいことから、上記伸縮管部の径方向外方への膨張変形を防止しうる。
【００２４】
請求項１０記載の発明にあっては、上記非圧縮性液体がシリコンオイルであることを特徴とする。
【００２５】
請求項１１記載の発明にあっては、上記伸縮管部を構成する剛性を有する素材がゴム素材であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１２記載の発明にあっては、上記伸縮管部の内面と流体管の内面とが平滑状態に形成されていることを特徴とする。
【００２７】
従って、伸縮管部と接合部の接続部分、及び接合部と流体管の接続部分に間隙や段差がなく、流体の流れが上記間隙や段差によって阻害されることで、滞留を生じることがない。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１〜１２記載の発明にあっては、流体管に熱膨張の事態が発生した場合であっても、伸縮管部が軸方向に柔軟に収縮可能であることから、熱膨張により流体管との接続部分に発生する負荷を速やかに吸収できる。このため接続部分にかかる荷重負荷が軽減され、パッキンの劣化が防止される。
【００２９】
また径方向規制部材により伸縮管の径方向への膨張が防止されるため、流体圧が上昇した場合であっても、伸縮管部が過剰に膨張し破損することを防止することができる。さらに、径方向のみならず、伸縮管部の軸方向への過度な延伸も規制されるため伸縮管部の破損が防止され、より耐久性が高い管継手を提供できる。
また、ベローズを用いないことから、従来のように、ベローズ部分に流体が滞留し、流体溜りが発生し、洗浄性が劣り、ベローズを取り外しが困難であることからｍパッキン交換が容易にできない、という不具合を回避することができる。
【００３０】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記効果に加えて、伸縮管部を人手により撓ませることが可能であるため、パッキン交換作業のために管継手を外す場合であっても、流体管の本体を動かす必要が無い。従ってパッキンの交換作業の効率が向上する。
【００３１】
また、請求項４記載の発明にあっては、上記効果に加えて、伸縮管部が低剛性であっても、リング状部材により伸縮管部の応力変化を規制しうる。
【００３２】
また、請求項７記載の発明にあっては、伸縮管部が破損した場合であっても、検知孔からの流体の漏出により、速やかに検知されるため、迅速に管継手を交換でき、配管ラインの安全性が向上する。
【００３３】
また、請求項８〜１０記載の発明にあっては、上記効果に加えて、径方向規制部材が非圧縮性液体であることから、伸縮管部内部の流体圧が上昇若しくは下降した場合であっても、上記径方向規制部材である非圧縮性液体の容積変化が極めて小さいことから、上記伸縮管部膨張若しくは収縮を起因とする破損を防止することができる。
【００３４】
また、請求項１２記載の発明にあっては、上記効果に加えて、上記伸縮管部の内面と、流体管の内面とが平滑状態に形成されているため、伸縮管部と接合部の接続部分、及び接合部と流体管の接続部分の間隙若しくは段差により、流体の流れが阻害され滞留することが防止され、洗浄性が良好な管継手を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、径方向規制部材が複数のリング状部材から形成されている場合を例に、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００３６】
図１に示したとおり、管継手１０は、流体管１１、１２の間にパッキン３０、３１を介して接続し、人手により撓ませることが可能な剛性を有するゴム素材で形成された伸縮管部１５と接合部１３、１４から構成されている。
【００３７】
上記伸縮管部１５は、軸方向両端部に配置された一対の管本体部１６、１７と、上記管本体部１６、１７の間に配設された伸縮部材１８とを備え、上記一対の管本体部１６、１７は軸方向両端部に、外方フランジ部１９、２１と、上記外方フランジ部１９、２１の軸方向内方に形成された内方フランジ部２０、２２とを有する短円筒部材から構成され、上記伸縮部材１８は上記一対の管本体部１６、１７の内周面部２３に当接して配置された円筒状部材からなる。
上記伸縮部材１８は、両端部２４、２５が上記管本体部１６、１７の外方フランジ部１９、２１に固定されている。
【００３８】
上記伸縮管部１５の外方には上記管本体部の内方フランジ部２０、２２と略同一寸法に形成された複数のリング状部材からなる径方向規制部材２６が軸方向に並設されている。
上記径方向規制部材２６の各リング状部材は、スプリング部材２７を介して各リング状部材間及び上記内方フランジ部２０、２２に接続されている。
上記径方向規制部材２６の外方には、円筒状に形成され、両端部が上記内方フランジ部２０、２２に係合され、上記スプリング部材２７を被覆する軸方向規制部材２８が配設されている。
上記軸方向規制部材２８には、上記伸縮管部１５が破損した場合の流体漏れを検知するため、径方向に貫通した流体漏れ検知孔２９が設けられている。
流体管１１、管継手１０、流体管１２に至る内面は、互いに同一面を形成した状態で接合されている。
【実施例１】
【００３９】
上記構成による実施例について図面を用いて説明する。
図１に示した通り、流体管１１、管継手１０、流体管１２の内部には、所定の液体製品が流れている。液体の温度や外気温の上昇等によって、流体管１１、１２が熱膨張を起こして軸方向に延伸した場合は、管継手１０には軸方向に収縮する負荷がかかり、上記収縮負荷は、接合部１３を介して、伸縮管部１５に伝達される。
上記伸縮管部１５において、上記負荷によって管本体部１６、１７が軸方向内方に押圧されるが、伸縮部材１８が収縮することで吸収される。
従って、接合部１３、１４と流体管１１、１２の間に挟着されているパッキン３０、３１へは大きな負荷がかかることく、パッキン３０、３１の劣化が防止される。
【００４０】
また、流体管１１、１２内部の液体圧が上昇した場合は、上記伸縮部材１８に径方向への膨張力が生じるが、上記径方向規制部材２６により、伸縮管部１５の径方向外方への膨張が防止され、上記伸縮管部１５の破損が防止される。
【００４１】
液体の温度や外気温の下降等によって、流体管１１、１２が熱収縮を起こして軸方向に収縮した場合は、管継手１０には軸方向に延伸する負荷がかかる。
上記の場合も、収縮負荷と同様に、接合部１３を介して、伸縮管部１５に伝達され、伸縮部材１８が延伸することで吸収される。
この際、上記伸縮管部１５の延伸に連動して、管本体部１６、１７が軸方向外方に移動するが、内方フランジ部２０、２２が軸方向規制部材２８と係合していることから、上記軸方向規制部材２８の軸寸法を超えて上記伸縮管部が延伸されることが防止され、上記伸縮管部１５の延伸による破損が防止される。
【００４２】
また、上記伸縮管部１５が破損した場合は、破損箇所より内部液体が漏出するが、上記流体漏れ検知孔２９より漏れた液体が流出するため、速やかに破損が発見され、交換、修理等の速やかな対応が可能となる。
【００４３】
パッキン３０、３１の交換を行う場合は、接合部１３、１４と流体管１１、１２との接続部分を緩め、伸縮管部１５を人手により撓ませることで、上記流体管１１、１２を軸方向外方に移動させなくても、容易に管継手１０を取り外すことができる。従って、パッキン交換作業の効率が向上し、非常にメンテナンス性が良いものとなる。
【００４４】
また、流体管１１、管継手１０、流体管１２に至る経路内面は、互いに平滑な状態で接合されていることから、接合部分の内面にの凹凸が生じることが無く、液体が上記接合部分に滞留することが無いため、洗浄性が良い管継手を提供することができる。
【実施例２】
【００４５】
径方向規制部材が非圧縮性液体であるシリコンオイルから形成されている場合の実施例を、以下図面を用いて説明する。
図２に示すとおり、管本体部１６、１７の一対の内方フランジ部２０、２２には、円筒状の軸方向規制部材２８が係合固定され、伸縮管部１５と上記一対の内方フランジ部２０、２２と上記軸方向規制部材２８とにより画成される空隙にはシリコンオイル３２からなる径方向規制部材２６が封入されている。 
上記一対の内方フランジ部２０、２２と軸方向規制部材２８の両端係合部は、シール部材３３、３４によってシリコンオイル３２が外部に漏出しないようにシールされている。シリコンオイルは、注入孔３５より注入される。
なお、図２において、実施例１の構成と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４６】
図２に示すとおり、流体管１１、１２内部の液体流量が減少する等で流体管１１、１２及び管継手１０の内部が負圧状態となると、伸縮管部１５には図中矢印Ａの方向に向かって収縮し、上記空隙が拡大する方向に外圧が作用する。
上記場合であっても、シリコンオイル３２の容積変化が極めて小さいという性質を有しているため、上記外圧への対抗力が働き、上記伸縮管部１５が径方向内方に収縮して、破損することが防止される。
また、液体の流量が増加する等により、伸縮管部１５に第２図矢印Ａと逆方向の膨張力が働いた場合であっても、上記と同様の作用効果が得られる。
【００４７】
なお、実施例１及び他の実施例においては、管継手１０は伸縮管１５の両端に、接合部１３、１４が設けられた構造となっているが、上記接合部１３、１４を省略し、上記伸縮管１５の管本体部１６、１７の外方フランジ部１９、２１を、流体管１１、１２に直接接続した構成であっても、上記各実施例と同一の作用効果を得ることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、複数の流体管を接続するための管継手に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例の形態に係る管継手の軸方向断面図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る管継手の軸方向断面図である。
【図３】複数のベンドを組み合わせた従来の管継手の軸方向断面図である。
【図４】ベローズ部を有する従来の管継手の軸方向断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 管継手
１１ 流体管
１２ 流体管
１３ 接合部
１４ 接合部
１５ 伸縮管部
１６ 管本体部
１７ 管本体部
１８ 伸縮部材
１９ 外方フランジ部
２０ 内方フランジ部
２１ 外方フランジ部
２２ 内方フランジ部
２３ 管本体部の内周面部
２４ 伸縮部材１８の端部
２５ 伸縮部材１８の端部
２６ 径方向規制部材
２７ スプリング部材
２８ 軸方向規制部材
２９ 流体漏れ検知孔
３０ パッキン
３１ パッキン
３２ シリコンオイル
３３ シール部材
３４ シール部材
３５ シリコンオイル注入孔
【図１】
0005085221.tif 000002
【図２】
0005085221.tif 000003
【図３】
0005085221.tif 000004
【図４】
0005085221.tif 000005