(57)【要約】  【課題】  内圧推力に対抗する過大なアンカーを不要とし、内部構造がシンプルで、突起物がなく、軸直角方向にも使え、内圧推力を担保するベローズ形無推力伸縮管継手と、ねじりに抗することができるねじり管継手との両方の機能を有する複合型管継手を提供することである。【解決手段】  ねじり力に応じて変位する管本体部１を備えるねじり管継手部ＮＴと、ベローズＢＬと内圧推力を常時第二タイロッド７２に担保させる推力担保手段１００とを備えるベローズ形無推力伸縮管継手部ＢＴとを有する複合型管継手ＨＴとした。【選択図】    図１
2009030738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじり力に応じて変位する管本体部と該管本体部の両側に設ける第一フランジ同士を張架する第一タイロッドを備えるねじり管継手部と、ベローズと該ベローズの両側に設ける第二フランジ同士を張架する第二タイロッドを備えると共に内圧推力を常時第二タイロッドに担保させる推力担保手段を備えるベローズ形無推力伸縮管継手部とを有することを特徴とする複合型管継手。
【請求項２】
前記管本体部の両側に連結する第一端管に前記第一フランジを設け、前記第一端管の外側にそれぞれにベローズを連接すると共に、それぞれのベローズの外側に第二端管を連結して前記第二フランジを設け、前記ねじり管継手部を挟んで対向する前記第二フランジ同士を張架するようにして前記第二タイロッドを介装し、該第二タイロッドに常時、内圧推力を担保させる推力担保手段を配設したことを特徴とする請求項１に記載の複合型管継手。
【請求項３】
前記第一タイロッドを複数装着してタイロッドナットにより止着し、前記タイロッドナットと前記第一フランジとの間に球面座金を介装して、配管のねじれを許容する構成とすると共に、前記管本体部の外周部に膨張防止用バンド部材を装着したことを特徴とする請求項１または２に記載の複合型管継手。
【請求項４】
前記第一フランジ上に球面状凹部を有する受け座を介して前記球面座金を配設し、前記膨張防止用バンド部材を締結用金具を介して前記第一タイロッドに固定したことを特徴とする請求項３に記載の複合型管継手。
【請求項５】
前記受け座と前記球面座金と前記タイロッドナットとを、前記第一フランジの両面に配設して、前記管本体部の軸方向の縮み変位を抑制する構成としたことを特徴とする請求項４に記載の複合型管継手。
【請求項６】
前記管本体部を軸方向の断面がジグザグの鋸歯状の筒状部材としたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の複合型管継手。
【請求項７】
前記ベローズ形無推力伸縮管継手部が、前記第二タイロッドを複数備える伸縮管継手であって、
ぞれぞれの前記第二タイロッドの両端を両側の前記第二フランジをそれぞれ通過して延設し、この延設部に該延設部を嵌装する押圧力受け座部材を配設し、前記第二タイロッドの先端部に設けるナット部材により止着すると共に、
前記押圧力受け座部材と第二フランジとの間、および、前記押圧力受け座部材と前記第二端管との間に配設され、且つ、前記押圧力受け座部材と第二フランジとの両部材に当接するよう付勢される押圧ガイド部材を介して、配管の伸縮による第二フランジの変位に拘わらずに、前記押圧ガイド部材と前記押圧力受け座部材との接触状態を維持して、内圧推力を常時前記第二タイロッドに担保させる推力担保手段を形成していることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の複合型管継手。
【請求項８】
前記押圧力受け座部材が、中央部にタイロッド挿通孔を有し、前記第二端管に対向する側に前記押圧ガイド部材と当接する当接面を有していると共に、前記当接面を、第二フランジ表面から立ち上がり第二端管に向かう方向に傾斜した傾斜面とし、
前記押圧ガイド部材に、前記傾斜面に当接する第一当接部と第二フランジに当接する第二当接部を設け、該第二当接部を介して第二フランジ表面を移動自在とすると共に、前記傾斜面に前記第一当接部を圧接する方向に付勢する付勢部材を配設したことを特徴とする請求項７に記載の複合型管継手。
【請求項９】
前記押圧力受け座部材を断面矩形の方形押圧力受け座とし、前記押圧ガイド部材を断面矩形の押圧ガイドブロックとし、前記第二端管の外周部に設けるリブ部材を前記押圧ガイドブロックの両側面部をガイドする左右一対のガイド片を有するリブ部材とすると共に、前記押圧ガイドブロックの第二当接部の上部に段差を設けて付勢部材装着部を配設し、この付勢部材装着部の両側を前記ガイド片で覆い、さらに上部を覆うカバー部材を設けたことを特徴とする請求項７または８に記載の複合型管継手。
【請求項１０】
前記押圧力受け座部材の頂部に球面状凹部を設けて、該球面状凹部に合致する球面座金を介装して前記ナット部材を止着し、前記押圧力受け座部材が前記第二タイロッドに対して偏芯可能としていることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の複合型管継手。
【請求項１１】
前記押圧力受け座部材の外周部に係合して円周上の全ての押圧力受け座部材を一体的に連結する張架部材を配設したことを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の複合型管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸縮管継手に係り、特に、配管の軸方向の伸縮の変位に対応容易なベローズ形伸縮管継手と、配管の軸回りのねじりに対応可能なねじり管継手の両方の機能を有する複合型管継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、配管部材を介して各種の製造設備や貯蔵設備同士を連結して、蒸気、ガス、ＬＮＧ、水、油等を移送する際には、配管の伸縮を吸収するために伸縮管継手が用いられている。また、伸縮を吸収するためのベローズを装着したベローズ形伸縮管継手が一般に知られている。
【０００３】
ベローズ形伸縮管継手としては、主として軸方向変位を吸収する軸方向型、軸曲げ変位を吸収する軸曲げ型、軸直角方向の変位を吸収する軸直角型、全平面の変位を吸収する万能型が知られている。さらに、それぞれ一個のベローズを用いる単式、複数のベローズを用いる複式のベローズ形伸縮管継手が用いられている。
【０００４】
設備間に拘束された配管の温度が変化すると、配管が伸縮しようとする力が生じて、連結された設備に負荷が掛かる。これを緩和するために伸縮管継手を設置するが、配管は三次元に配された連続体であるため、配管には管軸回りのねじりが生じる。伸縮管継手の管軸ねじりに起因するねじり応力が許容を超える場合には、伸縮継手の近傍に、配管ねじり力に対抗するガイドサポートを敷設して伸縮管継手を保護すると共に、そのことによってねじりの基点への反力が許容を越えないかどうかの確認を行っている。
【０００５】
上記方式であれば、伸縮管継手がねじれないことから、伸縮管継手は安全に機能し、機器への負担も許容以内に抑えることができる。
【０００６】
また、配管に掛かる負荷を緩和するために単式または複式伸縮管継手を設けると、今度は内圧推力によって伸縮管継手を擁する両コーナーが広がろうとし、コーナーを介して繋がる配管が反る形で力が派生し、それが設備や機器などに掛かる。このようなことから温度変化する配管において機器に掛かる力が許容を超える場合には適切な位置に単式または複式伸縮管継手を設け、その機能を発揮するためにコーナー部に内圧推力に対抗するアンカーを敷設している。
【０００７】
上記の構成であれば、コーナーが広がらないことから、コーナーを介して接続した配管が反らず機器に掛かる力を抑えることができる。
【０００８】
ベローズ形伸縮管継手の基本型である単式ベローズ形伸縮管継手ＢＴ１の一例を図９に示す。図に示すようにベローズ形伸縮管継手ＢＴ１は端管２、２間にベローズＢＬを介装して連結した構成であり、それぞれの端管２にはフランジ３とガイドフランジ４が設けられている。また、ガイドフランジ４は端管２に固着されている（必要に応じてリブ５を設ける）と共に両側のガイドフランジ４、４間に張架したタイロッド７で、ベローズＢＬを一定間隔以内に保持する構成となっている。
【０００９】
前記タイロッド７は、軸方向の伸びを抑制するためのガイドであって、万一配管設備のアンカーに故障が生じた場合に、継手が損傷しないようにするための制限ボルトの役割を有している。そのために、最大伸び代を制限するための第一ナット７ａと第二ナット７ｂを有しており、一対でロックナットを形成して設定した長さを固定する構成としている。また、６はセットボルトであって、配管設備を設置完了するまで装着しておき、設置後にナット６ａを緩めて取り外すものである。
【００１０】
内圧推力を打ち消すベローズ形伸縮継手（バランス形という）ＢＴ２の基本形を図１０に示す。このベローズ形伸縮継手ＢＴ２は直管バランス・ストレート型、直管バランス・ティー型、曲管バランス・エルボ型の基本型であって、複数組のベローズＢＬａ、ＢＬｂ、ＢＬｃを連結して、それらを個別に、または全体で一定間隔以内に保持するタイロッド７Ａ、７Ｂを備える構成とされている。
【００１１】
また、それぞれのタイロッドを装着するために、ガイドフランジ４Ａと、これとは別に設ける第二ガイドフランジ４Ｂを備えている。
【００１２】
従来、単式及び複式ベローズ形伸縮管継手におけるタイロッドは、ベローズの異常な伸びきりを予防するための安全装置の役割で通常はフリーの状態にしている。バランス形ベローズ形伸縮管継手においては、ベローズ間の力の伝達部品として機能している。
【００１３】
内圧推力を打ち消す伸縮継手としての直管バランス・ストレート型は内部構造が複雑なので、軸直角方向には使えず、また、粉粒体やスラリー流体用には使えない。直管バランス・ティー型は軸直角方向に大きな突起物があり大きなスペースを必要とすることに加えて、突起部への流体を封入することから、封入を嫌う場合には使えない。曲管バランス・エルボ型は伸縮方向に対向する方向に指定される大きな突起物があり、その方向に大きなスペースを必要とする上に、突起部への流体を封入することから封入を嫌う場合には使えない。
【００１４】
直管バランス・ストレート型は内部構造が凹凸のはめ込み式になっているので軸方向に限定して使用している。直管バランス・ティー型はストリーム側のベローズは単式のようにシンプルになり軸直角方向にも対応出来るが、ティー状の大きな突起物を必要とする。
曲管バランス・エルボ型も単式のようにシンプルになり軸直角方向にも対応出来るが、伸縮方向に対向する方向に長い突起物を必要とする。
【００１５】
そのために、簡単な構成で内圧推力を打ち消す伸縮継手が求められており、例えば、作動側ベローズとバランス側ベローズとをテンションロッドを介して連結すると共に、テンションロッドの傾き方向に転動可能な座金を備えたエキスパンションベローズが既に出願されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１６】
また、軸方向とこれに直交する二軸方向の三軸の過大変位を吸収するために、ベローズの中間外周部に設ける内側ガイドリンクと外側ガイドリンクとを円弧状係合部を介して当接するようにし、フランジから突設するアームに設ける長孔部に外側ガイドリンクを摺動可能に保持するとしたベローズ形伸縮管継手が既に出願されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−１４４５７号公報
【特許文献２】特開平１０−１４１５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来の単式及び複式のベローズ形伸縮継手においては、内圧推力とベロー反力により、アンカーポイントに大きな力が掛かる問題が生じる。
【００１８】
また、複数のベローズを用いる圧力均衡形伸縮継手では、大型な装置となって、圧縮機出入口配管のような狭い場所には不向きである。特に内面が複雑であって、粉粒体やスラリー流体用としては不向きである。さらに、従来のベローズ形伸縮管継手においては、通常ねじりを吸収するように設計されていないため、ベローズ形伸縮管継手の近傍には配管のねじりに抗する大きな力を受けるガイドサポートを必要とする。
【００１９】
そのために、アンカーポイントに内圧推力を掛けない、内部構造のシンプルなコンパクトな構成の伸縮管継手が求められている。さらに、ねじりに抗する大きな力を受けるガイドサポートを不要とし、配管のねじりに応じることができる、シンプルでコンパクトな構成のねじり管継手が求められている。
【００２０】
本発明の目的は、上記問題を解決するために、内圧推力に対抗する過大なアンカーを不要とし、内部構造がシンプルで、突起物がなく、軸直角方向にも使え、内圧推力を担保するベローズ形無推力伸縮管継手と、ねじりに抗することができるねじり管継手との両方の機能を有する複合型管継手を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、ねじり力に応じて変位する管本体部と該管本体部の両側に設ける第一フランジ同士を張架する第一タイロッドを備えるねじり管継手部と、ベローズと該ベローズの両側に設ける第二フランジ同士を張架する第二タイロッドを備えると共に内圧推力を常時第二タイロッドに担保させる推力担保手段を備えるベローズ形無推力伸縮管継手部とを有する複合型管継手としたことを特徴としている。
【００２２】
上記の構成を有する請求項１に係る発明によれば、管軸のねじりと伸縮の両方に対応可能な管継手を得ることができる。
【００２３】
請求項２に係る発明は、前記管本体部の両側に連結する第一端管に前記第一フランジを設け、前記第一端管の外側にそれぞれにベローズを連接すると共に、それぞれのベローズの外側に第二端管を連結して前記第二フランジを設け、前記ねじり管継手部を挟んで対向する前記第二フランジ同士を張架するようにして前記第二タイロッドを介装し、該第二タイロッドに常時、内圧推力を担保させる推力担保手段を配設したことを特徴としている。
【００２４】
上記の構成を有する請求項２に係る発明によれば、管軸のねじりに対応可能なねじり管継手機能と、内圧推力に対応可能なベローズ形無推力伸縮管継手機能を発揮する一体構成の複合型管継手を得ることができる。
【００２５】
請求項３に係る発明は、前記第一タイロッドを複数装着してタイロッドナットにより止着し、前記タイロッドナットと前記第一フランジとの間に球面座金を介装して、配管のねじれを許容する構成とすると共に、前記管本体部の外周部に膨張防止用バンド部材を装着したことを特徴としている。
【００２６】
上記の構成を有する請求項３に係る発明によれば、管本体部がねじれにより変位しても、第一タイロッドがその変位に追随して、管本体部に付加されるねじり外力を担保し、管本体部を保護することができる。また、管本体部の管径方向の膨張を抑制することができるので、容易にねじれ変形する薄い板金製の管本体部を使用することができる。
【００２７】
請求項４に係る発明は、前記第一フランジ上に球面状凹部を有する受け座を介して前記球面座金を配設し、前記膨張防止用バンド部材を締結用金具を介して前記第一タイロッドに固定したことを特徴としている。
【００２８】
上記の構成を有する請求項４に係る発明によれば、管本体部がねじれにより変位しても、タイロッドがねじれ変位にさらに容易に追随してねじれを許容する構成となる。さらに、管本体部の所定の位置に膨張防止用バンド部材を保持することができ、その位置のズレを防止可能となる。
【００２９】
請求項５に係る発明は、前記受け座と前記球面座金と前記タイロッドナットとを、前記第一フランジの両面に配設して、前記管本体部の軸方向の縮み変位を抑制する構成としたことを特徴としている。
【００３０】
上記の構成を有する請求項５に係る発明によれば、軸方向の縮み変位を受け易い管本体部素材もしくは形状であっても、縮み変位を確実に防止することができる。
【００３１】
請求項６に係る発明は、前記管本体部を軸方向の断面がジグザグの鋸歯状の筒状部材としたことを特徴としている。
【００３２】
上記の構成を有する請求項６に係る発明によれば、断面が鋸歯状の筒状部材としているので、管本体部にねじり力が付加されると、軸心を保持した状態で容易にねじれ変位することができる。
【００３３】
請求項７に係る発明は、前記ベローズ形無推力伸縮管継手部が、前記第二タイロッドを複数備える伸縮管継手であって、ぞれぞれの前記第二タイロッドの両端を両側の前記第二フランジをそれぞれ通過して延設し、この延設部に該延設部を嵌装する押圧力受け座部材を配設し、前記第二タイロッドの先端部に設けるナット部材により止着すると共に、前記押圧力受け座部材と第二フランジとの間、および、前記押圧力受け座部材と前記第二端管との間に配設され、且つ、前記押圧力受け座部材と第二フランジとの両部材に当接するよう付勢される押圧ガイド部材を介して、配管の伸縮による第二フランジの変位に拘わらずに、前記押圧ガイド部材と前記押圧力受け座部材との接触状態を維持して、内圧推力を常時前記第二タイロッドに担保させる推力担保手段を形成していることを特徴としている。
【００３４】
上記の構成を有する請求項７に係る発明によれば、配管の伸縮によって生じる内圧推力を、第二フランジ、押圧ガイド部材、押圧力受け座部材、ナット部材から形成される推力担保手段を介して第二タイロッドに伝達するので、内圧推力を常時第二タイロッドで確実に担保するベローズ形無推力伸縮管継手とすることができる。
【００３５】
請求項８に係る発明は、前記押圧力受け座部材が、中央部にタイロッド挿通孔を有し、前記第二端管に対向する側に前記押圧ガイド部材と当接する当接面を有していると共に、前記当接面を、第二フランジ表面から立ち上がり第二端管に向かう方向に傾斜した傾斜面とし、前記押圧ガイド部材に、前記傾斜面に当接する第一当接部と第二フランジに当接する第二当接部を設け、該第二当接部を介して第二フランジ表面を移動自在とすると共に、前記傾斜面に前記第一当接部を圧接する方向に付勢する付勢部材を配設したことを特徴としている。
【００３６】
上記の構成を有する請求項８に係る発明によれば、配管の伸縮により第二フランジが変位しても、第二フランジ面と押圧力受け座部材の当接面となる傾斜面を介して、押圧ガイド部材を移動してくさび状に食い込ませるように付勢し、第二フランジの変位を確実に第二タイロッドに伝達可能となって、内圧推力を常時タイロッドに担保させることができる。さらに、傾斜面で当接させるので、内圧推力の軸方向とは直交する方向の水平方向分力が小さくなって、第二タイロッドの大きさを適当な大きさとすることができる。
【００３７】
請求項９に係る発明は、前記押圧力受け座部材を断面矩形の方形押圧力受け座とし、前記押圧ガイド部材を断面矩形の押圧ガイドブロックとし、前記第二端管の外周部に設けるリブ部材を前記押圧ガイドブロックの両側面部をガイドする左右一対のガイド片を有するリブ部材とすると共に、前記押圧ガイドブロックの第二当接部の上部に段差を設けて付勢部材装着部を配設し、この付勢部材装着部の両側を前記ガイド片で覆い、さらに上部を覆うカバー部材を設けたことを特徴としている。
【００３８】
上記の構成を有する請求項９に係る発明によれば、配管の伸縮に応じて移動する押圧ガイドブロックの両側をガイドすることができるので、押圧ガイドブロックと方形押圧力受け座の両部材の回転を防止することができる。さらに、付勢部材を作動領域に収納して保持することができ、付勢部材を適正に作動させることができる。
【００３９】
請求項１０に係る発明は、前記押圧力受け座部材の頂部に球面状凹部を設けて、該球面状凹部に合致する球面座金を介装して前記ナット部材を止着し、前記押圧力受け座部材が前記第二タイロッドに対して偏芯可能としていることを特徴としている。
【００４０】
上記の構成を有する請求項１０に係る発明によれば、配管の多少のねじれや芯ズレに対しても対応可能となり、押圧ガイド部材と押圧力受け座部材とを常に面接触状態に当接させることができる。
【００４１】
請求項１１に係る発明は、前記押圧力受け座部材の外周部に係合して円周上の全ての押圧力受け座部材を一体的に連結する張架部材を配設したことを特徴としている。
【００４２】
上記の構成を有する請求項１１に係る発明によれば、押圧力受け座部材の管径方向の膨張に相当する移動を抑制して、円周上に複数設けるタイロッドを一体的に変位させることができ、一本の所定のタイロッドに掛かる負荷を軽減することができる。また、そのために、付勢力によるタイロッドの撓みを防止することができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、ねじり力に応じて変位する管本体部を備えるねじり管継手部と、内圧推力を常時タイロッドに担保させる推力担保手段を備えるベローズ形無推力伸縮管継手部とを有する構成の複合型管継手としているので、内圧推力に対抗する過大なアンカーを不要とし、内部構造がシンプルな、配管の伸縮とねじりの両方に対応可能な管継手を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明に係る複合型管継手の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００４５】
図１に、本発明に係る複合型管継手ＨＴ全体の概略説明図を示す。図２には本発明に係るねじり管継手部ＮＴの概略説明図を示し、図３には本発明に係るベローズ型無推力伸縮管継手ＢＴの概略説明図を示している。図４は図１のＡ−Ａ矢視図であり、図５は図１のＢ−Ｂ矢視図であり、図６は図１のＣ−Ｃ矢視図であり、図７は図１のＤ−Ｄ矢視図を示している。
【００４６】
本発明に係る複合型管継手ＨＴは、図１に示すように、ねじり力に応じて変位する管本体部１を備えるねじり管継手部ＮＴと、ベローズＢＬと内圧推力を常時第二タイロッド７２に担保させる推力担保手段１００とを備えるベローズ形無推力伸縮管継手部ＢＴとを有する管継手部材である。
【００４７】
また、ねじり管継手部ＮＴを複合型管継手ＨＴの中央に配置し、その両側に、それぞれ第一フランジ３１、３１を介してベローズＢＬを連接し、それぞれのベローズＢＬの外側に設ける第二フランジ３２、３２同士を張架する第二タイロッド７２を設け、該タイロッド７２に常時、内圧推力を担保させる推力担保手段１００を配設する構成としている。
【００４８】
ねじり管継手部ＮＴとベローズ形無推力伸縮管継手部ＢＴとを有する複合型管継手ＨＴを構成するには、図８に示すように、別体の継手部材とされるねじり管継手部ＮＴとベローズ形無推力伸縮管継手部ＢＴとを配管の軸方向に直列に接続した複合型管継手ＨＴ１とすることもできる。しかし、中央部にねじり管継手部ＮＴを配置して、このねじり管継手部ＮＴを挟むようにしてベローズ形無推力伸縮管継手部ＢＴを組み合わせた一体型の複合型管継手ＨＴであれば、コンパクトな構成となると共に、複合型管継手ＨＴ単体として保管し搬送可能となり好適となる。
【００４９】
次に、ねじり管継手部ＮＴについて図２より詳細に説明する。
【００５０】
ねじり管継手部ＮＴは、管本体部１の両端に連結する第一端管２Ａと管連結用の第一フランジ３１を備える管継手部材であって、管本体部１の両側の第一フランジ３１、３１同士を張架する第一タイロッド７１を複数（例えば、円周上等配した４箇所）装着してタイロッドナット１３、１４により止着すると共に、前記タイロッドナット１３、１４と前記第一フランジ３１との間に球面座金１２を介装して、配管のねじれを許容する構成とし、前記管本体部１の外周部に膨張防止用バンド部材８を装着している。１１は受け座であって、前記球面座金１２に合致する球面状凹部を有している。
【００５１】
上記の構成であれば、管本体部１がねじれにより変位しても、第一タイロッド７１がその変位に追随して、付加されるねじり外力から管本体部１を保護することができる。さらに、受け座１１の球面状凹部と球面座金１２との当接面を低摩擦部材からなる当接面とすると、第一タイロッド７１が管軸から傾斜する方向に変位容易となって、管本体部１のねじれ変位にさらに容易に追随してねじれを許容する構成となり好ましい。
【００５２】
上記したように、受け座１１の球面状凹部に合致する球面座金１２を介装してタイロッドナット１３、１４を止着する構成としているので、この二個のナット部材１３、１４を互いに締結することで、第一タイロッド７１の所定の位置に、ナットの緩みを防止するロックナット状態に締結することができる。つまり、ねじれる前の管本体部１と第一タイロッド７１の相関が、ねじれた後も保持されており、異常な外力から管本体部１を保護しながら、内圧推力を担保することができる。
【００５３】
また、前記受け座１１と前記球面座金１２と前記タイロッドナット１３、１４とを図中の実線に示すように、管本体両側の第一フランジ３１、３１のそれぞれの外側に設けているが、これに加えて図中の想像線に示すように前記第一フランジ３１、３１のそれぞれの内側にも設けて、それぞれの第一フランジ３１を挟持する構成とすることもできる。
【００５４】
管本体部１の軸方向の潰れ力がベローズ反力よりも大きい場合は、管本体両側の第一フランジ３１、３１のそれぞれの外側のみに設ける構成であればよいが、管本体部１の軸方向の潰れ力がベローズ反力よりも小さい場合は、このように、前記受け座１１と前記球面座金１２と前記タイロッドナット１３、１４とを、前記第一フランジ３１の両面に配設する構成とすることで、軸方向の縮み変位を受け易い管本体部１であっても、縮み変位を確実に防止することができる。
【００５５】
上記の第一フランジ３１の両面をタイロッドナット１３、１４を介して挟持する構成であっても、それぞれ球面状凹部を備える受け座１１と球面座金１２を介装しているので、管本体部１のねじれを許容する構成となる。
【００５６】
第一タイロッド７１は、例えば図５に示すように、円周上４箇所に等配した構成としている。この配設する数量は円周上３箇所でも６箇所でもよく、配管のサイズと内圧推力の大きさによって適宜選択することができる。また、複数の第一タイロッド７１を、円周上等配して設けることで、内圧推力が配管の周囲全体で均等に負荷されることになって、異常な変形が生じずに好適である。また、前述したように、６はセットボルトであって、配管設備を設置完了するまで装着しておき、設置後にナットを緩めて取り外すものである。
【００５７】
前記管本体部１は配管の伸縮に応じるベローズＢＬではなく、配管のねじりに対応可能な配管継手となるように、ねじり力に応じて変位する管本体部形状としている。
【００５８】
配管ねじり力に応じて変位する管本体部１を構成するには、この本体部の軸方向の断面をジグザグの凹凸状とすればよく、例えば、鋸歯状の筒状部材とするか、あるいは、本体部の軸方向の断面を円弧状凹凸の波型状の筒状部材とすればよい。
【００５９】
このように、軸方向に稜線を有し、断面がジグザグの凹凸状とすることで、容易にねじれ変形する管本体部１を構成することができる。また、薄い板金製の管本体部とすることで、さらに容易にねじれ変形しねじり反力を小さくすることができる。
【００６０】
また、管本体部１を端管２（第一端管２Ａ）に固着するので、管本体部１の両端側は前記端管２を被覆する程度の内径を有する円筒部１ａとされており、嵌め込んだ重ね合わせ端部を溶接したり、固定バンド９で締結したりして固着することができる。図６のＣ−Ｃ矢視図に示す例では、第一端管２Ａに外挿した円筒部１ａを、板金製のバンド部９ｂと、該バンド部９ｂを締め上げる締結部９ａを有する固定バンド９で締結している状態を示している。さらに、溶接による接合と固定バンドによる締結とを組み合わせることも可能である。そのために、円筒部１ａを第一端管２Ａに嵌め込んだ重ね合わせ端部を溶接し、さらに、該重ね合わせ部を固定バンド９を用いて締結して、接合状態をさらに強固に補強することができる。
【００６１】
また、管本体部１の、断面がジグザグの凹凸状の本体中央部に当たる、前記管本体部１の外周部に膨張防止用バンド部材８を装着している。この構成であれば、前記管本体部１の管径方向の異常な膨張を抑制することができ、容易にねじれ変形する薄い板金製の管本体部を使用しても破損しないねじり管継手となる。この膨張防止用バンド部材８の装着数は、一個でも複数個でもよく、配管のサイズと内圧推力の大きさによって適宜選択することができる。
【００６２】
また、一個の膨張防止用バンド部材８を装着する際には、管本体部１の本体中央部付近に設けることが好ましい。さらに、図７に示すように、第一タイロッド７１に締結する構成の位置保持用金具１０を用いて、前記膨張防止用バンド部材８の装着位置がずれないようにすることができる。このように、膨張防止用バンド部材８の設置位置を、第一タイロッド７１を利用して保持する構成としているので、管本体部１の所定の位置に膨張防止用バンド部材８を固定し、その位置ズレを防止することができる。
【００６３】
膨張防止用バンド部材８は金属製、例えばステンレス製のバンド部材であって、板金製のバンド部８ｂと、該バンド部８ｂを締め上げる締結部８ａを備えている。また、バンド部８ｂが締結部８ａを挿通自在とすることで、一方の締結部から外した状態でバンド部を管本体部１の本体中央部付近に巻回し、その後でバンド部を締結部に挿通して締め上げていくことができる。
【００６４】
前述した固定バンド９も同様な構成であって、共に、締結強度が大きく耐熱性を有する金属製バンド部材からなっている。
【００６５】
位置保持用金具１０は、膨張防止用バンド部材８のバンド部をその幅方向の両側を挟持する二枚の面板１０ａ、１０ｂを用いて、前記膨張防止用バンド部材８がずれないようにする金具である。図２に示す例では、面板１０ａが膨張防止用バンド部材８のバンド部の下側の位置を規制し、面板１０ｂが前記バンド部の上側の位置を規制する構成とされている。
【００６６】
図２には、管本体部１の本体中央部付近に一個の膨張防止用バンド部材８を設け、その位置に応じたタイロッド７の所定位置に位置保持用金具１０を設けているが、図７に示すように、円周上等配して複数設ける第一タイロッド７１の全てに、それぞれ位置保持用金具１０を設けることもできる。
【００６７】
また、管本体部１の本体中央部以外の部分に別の膨張防止用バンド部材８を設けてもよく、複数の膨張防止用バンド部材８を装着して要所をバンドで縛る構成としてもよい。この際に、それぞれの膨張防止用バンド部材８を位置固定しておく位置保持用金具１０をそれぞれ設けることは明らかである。
【００６８】
上記した構成のねじり管継手ＮＴであれば、薄い板金製の管本体部１であっても、膨張防止用バンド部材８を介して異常な膨張を抑制して破損を防止することができる。また、位置保持用金具１０を介して膨張防止用バンド部材８の締着位置を規制しているので、管のねじり変位の繰り返しや膨張伸縮の繰り返しに拘らずに、膨張防止用バンド部材８の締着位置を所望の位置に保持しておくことができ、安定した機能を発揮可能となる。
【００６９】
次に、図３よりベローズ形伸縮管継手ＢＴについて説明する。
【００７０】
ベローズ形伸縮管継手ＢＴは、ベローズＢＬを挟む両側の第二フランジ３２、３２同士を張架する第二タイロッド７２を複数張架した構成である。また、配管フランジ３３に接続される配管に伸縮が生じ長さが変位するとその変位が第二端管２Ｂを移動し、第二フランジ３２が移動しようとする。本実施の形態においては、推力担保手段１００を介して配管の伸縮により生じる内圧推力を常時第二タイロッド７２に担保させる構成としている。
【００７１】
推力担保手段１００は、第二タイロッド７２の先端部に設けるナット部材１３、１４と第二フランジ３２との間に第二タイロッド７２を嵌装するように設けられる押圧力受け座部材１８と該押圧力受け座部材１８が備える当接面（傾斜面１８ａ）と当接する第一当接部１５ａを有する押圧ガイド部材１５と、該押圧ガイド部材１５を前記押圧力受け座部材方向に付勢する付勢部材１６を備える構成とされている。
【００７２】
押圧ガイド部材１５は、押圧力受け座部材１８が備える当接面と当接する第一当接部１５ａと、第二フランジ３２に当接する第二当接部１５ｂを有しており、付勢部材１６を介して前記第一当接部１５ａを常時当接面（傾斜面１８ａ）に圧接する構成とされている。
【００７３】
この際に、前記押圧力受け座部材１８が、中央部にタイロッド挿通孔１８ｄを有し、前記当接面として第二端管に対向する側に傾斜面１８ａを設け、該傾斜面１８ａと前記第二フランジ面とで形成される開口角度を鋭角にし、この鋭角な開口部に付勢部材１６を介して前記押圧ガイド部材１５を楔状に押し込むようにして、前記第二フランジ３２の変位に拘わらずに、前記傾斜面１８ａに前記第一当接部１５ａを圧接する構成としている。
【００７４】
また、前記傾斜面１８ａと前記第一当接部１５ａとの当接部の側面部を凹凸の嵌め合い構成とすることで、押圧力受け座部材１８と押圧ガイド部材１５とが回転せずに正しく確実に当接し、この当接した状態を維持することができる。この凹凸嵌め合い構成は、いずれか一方の部材に、他方の部材を嵌合して収容するガイド部を突出して設けることで構築することができる。
【００７５】
上記した構成であれば、配管の伸縮により生じる内圧推力を、第二フランジ３２から押圧ガイド部材１５を介して、押圧力受け座部材１８からナット部材１３、１４に伝達し、第二タイロッド７２に担保させる構成となる。また、当接面を、第二フランジ表面から立ち上がり第二端管２Ｂに向かう方向に傾斜した傾斜面１８ａとしているので、内圧推力の軸方向とは直交する方向の水平方向分力が小さくなって、第二タイロッド７２の大きさを適当な大きさとすることができる。
【００７６】
この際に、傾斜面１８ａと第一当接部１５ａとの当接部と、第二当接部１５ｂと第二フランジ３２との当接部とに低摩擦部材を装着して摺動容易な構成とすると、配管の収縮によって第二フランジ３２が変位しても、押圧ガイド部材１５がフランジ上を容易に摺動し、押圧力受け座部材１８に確実に当接する構成となり好適である。
【００７７】
また、図４に示すように、第二タイロッド７２および推力担保手段１００（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）を円周上４箇所に等配した構成としている。この配設する数量は円周上３箇所でも６箇所でもよく、配管のサイズと内圧推力の大きさによって適宜選択することができる。また、複数の第二タイロッド７２と推力担保手段１００とを、円周上等配して設けることで、内圧推力が配管の周囲全体で均等に負荷されることになって、異常な変形が生じずに好適である。
【００７８】
この実施形態では、前記押圧力受け座部材１８を断面矩形の方形押圧力受け座とし、前記押圧ガイド部材１５を断面矩形の押圧ガイドブロックとしている。また、前記第二端管２Ｂの外周部に設けるリブ部材として、前記押圧ガイドブロック１５の側面をガイドする一対のガイド片を有する形状とし、前記方形押圧力受け座と前記押圧ガイドブロックとの当接部の側面部を凹凸の嵌め合い構成としている。また、この凹凸嵌め合い構成としては、一方の部材を凸状とし、他方の部材を凹状とすればよく、いずれの構成であっても、方形押圧力受け座と押圧ガイドブロックとを凹凸の嵌め合い構成とすることで、傾斜面１８ａと第一当接部１５ａとが当接する状態を維持して、方形押圧力受け座の回転を防止することができる。
【００７９】
そのために、配管の伸縮に連動して押圧ガイド部材１５が半径方向に移動しても、押圧力受け座部材１８と押圧ガイド部材１５とが回転せずに正しく確実に当接し、この当接した状態を維持することができる。ここで、２２はリブ基部であって、該リブ基部２２に一対のガイド片を固着してリブ部材５Ａが形成されている。
【００８０】
また、押圧ガイド部材１５と端管２（第二端管２Ｂ）の間に付勢部材１６を配設しているが、このために第二当接部１５ｂの上部に段差を設けて付勢部材装着部を配設している。この付勢部材装着部は、この両側を前述したガイド片を有するリブ部材５Ａで覆い、さらに付勢部材１６の上部をカバー部材１７で覆う構成としている。
【００８１】
そのために、付勢部材１６をこの付勢部材装着部に収納可能となり、種々のタイプの付勢部材１６を採用して装着することが可能である。例えば、図に示すコイルスプリングを収納することも、座屈板等の弾性部材を収納して使用することもできる。
【００８２】
また、その他の付勢部材や付勢装置を用いることも可能であって、付勢部材１６のタイプを特に限定するものではない。
【００８３】
いずれの方式であっても、ベローズＢＬの伸縮範囲の全領域に亘って、押圧ガイド部材１５を押圧力受け座部材１８方向に付勢し、常時当接させておく付勢部材１６を装着しておくことが肝要となる。
【００８４】
また、押圧ガイド部材１５の形状は、該押圧ガイド部材１５の変位に拘らずに第二タイロッド７２と干渉しない形状であればよく、その形状は特には限定されない。また、押圧力受け座部材１８の頂部に球面状凹部を設けて、該球面状凹部に合致する球面座金１２Ａを介装してナット部材１３、１４を止着する構成としている。そのために、この二個のナット部材１３、１４を互いに締結することで、ナットの緩みを防止するロックナット状態に締結することができる。
【００８５】
上記の構成であれば、タイロッド挿通孔１８ｄを介して第二タイロッド７２に嵌装した状態で止着される押圧力受け座部材１８が、第二タイロッド７２に対して調芯可能となり、配管に多少の芯ズレが生じても、前記押圧力受け座部材１８と押圧ガイド部材１５とが常に面接触する構成となる。
【００８６】
さらに、円周上に複数装着される押圧力受け座部材１８同士を連結する張架部材２０を装着することで、円周上等配して複数設けられる第二タイロッド７２を一体的に変位させることができ、一本の所定のタイロッドに掛かる負荷を軽減することができる。また、張架部材２０にターンバックル２１を配設すると、円周上の複数のタイロッドが相対互助となり、タイロッドの撓みを防止することが可能となる。
【００８７】
この際に、押圧力受け座部材１８の外側に円弧状のガイド溝を有するガイド部材１９を装着し、このガイド溝に沿って張架部材２０を装着する構成としている。また、この張架部材２０を張架する位置は、付勢部材１６によって付勢される位置近辺であることが好ましい。
【００８８】
上記したように、第二端管２Ｂの外周部に略等配して複数の第二タイロッド７２を設けると共に、それぞれのタイロッド７２に推力担保手段１００（例えば、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）を介装し、さらに、球面座金１２Ａを介装する押圧力受け座部材１８同士を、ターンバックル２１を備える張架部材２０で連結する構成としているので、付勢部材の異常な付勢力が生じても、複数の第二タイロッド７２を一体的に変位させることができ、第二タイロッド７２の破損を防止することができる。
【００８９】
また、リブ部材５Ａに、治具係止孔２３ａを有する耳状の治具係止部材２３を前記付勢部材装着部の両側に対向させて一対配設している。この構成であれば、付勢力の強い付勢部材１６であっても、治具係止孔２３ａに治具の一部を係止して（引っ掛けて）付勢部材１６と押圧ガイド部材１５とを押し込む治具（不図示）を用いて押し込みタイロッド７２をセットすることで、付勢部材１６を圧縮して容易に組み付けることが可能となり、装置の組み付け作業を安全に行うことができる。この治具係止部材２３は、リブ部材５Ａを形成するガイド片もしくはリブ基部２２のいずれかに、または両者に跨って固着することができる。
【００９０】
上記した本発明に係るベローズ形無推力伸縮管継手部ＢＴは、押圧ガイド部材１５と押圧力受け座部材１８との接触状態を維持して、内圧推力を常時第二タイロッド７２に担保させる推力担保手段１００を備えるベローズ形無推力伸縮管継手ＢＴとしているので、押圧力受け座部材とガイドフランジとの両部材に当接するよう付勢される押圧ガイド部材を介して、配管の伸縮によるガイドフランジの変位に拘わらずに、前記押圧ガイド部材と前記押圧力受け座部材との接触状態を維持して、内圧推力を常時タイロッドに担保させる構成のベローズ形無推力伸縮管継手となる。
【００９１】
つまり、本発明に係る複合型管継手ＨＴは、内圧推力を常時タイロッドに担保させる構成のベローズ形無推力伸縮管継手部ＢＴと、ねじり力に応じて変位する管本体部１を備えるねじり管継手部ＮＴとを有する管継手となる。そのために、本発明に係る複合型管継手ＨＴによれば、配管の伸縮とねじりの両方に対応可能となる。
【００９２】
上記したように本発明によれば、内圧推力はタイロッドで引受けることから内圧推力に対抗する過大なアンカーが不要となり経済的であるといえる。また、内部構造が複雑で、突起物がないことから、大きなスペースを必要とせず、内筒３０を設けることができ、粉粒体やスラリー流体にも使用可能となって、内圧推力に対抗する過大なアンカーを不要とし、内部構造がシンプルで、突起物がなく、軸直角方向にも使え、内圧推力を担保するベローズ形無推力伸縮管継手と、ねじりに抗することができるねじり管継手との両方の機能を有する複合型管継手を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る複合型管継手の一例を示す概略説明図である。
【図２】本発明に係るねじり管継手部の一例を示す概略説明図である。
【図３】本発明に係るベローズ形無推力伸縮管継手部の一例を示す概略説明図である。
【図４】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】図１のＣ−Ｃ矢視図である。
【図７】図１のＤ−Ｄ矢視図である。
【図８】複合型管継手の他の例を示す概略説明図である。
【図９】従来の単式ベローズ伸縮管継手の断面図である。
【図１０】従来のバランス形のベローズ伸縮管継手の概略説明図である
【符号の説明】
【００９４】
１  管本体部
２  端管
２Ａ  第一端管
２Ｂ  第二端管
１２  球面座金
１５  押圧ガイド部材
１５ａ  第一当接部
１８  押圧力受け座部材
１８ａ  傾斜面（当接面）
２０  張架部材
３１  第一フランジ
３２  第二フランジ
７１  第一タイロッド
７２  第二タイロッド
１００  推力担保手段
ＢＬ  ベローズ
ＢＴ  ベローズ形無推力伸縮管継手部
ＮＴ  ねじり管継手部
ＨＴ  複合型管継手
【図１】
2009030738.tif 000003
【図２】
2009030738.tif 000004
【図３】
2009030738.tif 000005
【図４】
2009030738.tif 000006
【図５】
2009030738.tif 000007
【図６】
2009030738.tif 000008
【図７】
2009030738.tif 000009
【図８】
2009030738.tif 000010
【図９】
2009030738.tif 000011
【図１０】
2009030738.tif 000012