JP2007100903A - 配管接続装置及び配管接続装置を用いた配管接続方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 設備側配管端部とメンテナンス側配管端部と2つの連結端管との位置合せを容易にして、設備側装置の配管と交換対象の対象装置の配管とを配管接続装置に容易に接続可能とし、作業者の負担を軽減すると共に作業時間の短縮を図る。
【解決手段】 設備側装置2の配管と交換対象の対象装置3の配管とを着脱可能に接続する配管接続装置15に於いて、前記設備側装置の配管が設備側配管端部5を有し、前記対象装置が対象装置側配管端部6を有し、前記配管接続装置は把持部11が設けられた基管16と該基管の両端側に該基管と直交する様に接続された2つの連結端管9a,9bとを有し、少なくとも一方の連結端管と前記基管との間に該基管の中心線方向に伸縮可能な可撓管18が介設され、前記一方の連結端管が前記基管に支持部材23を介してスライド可能に支持する。
【選択図】 図1
【解決手段】 設備側装置2の配管と交換対象の対象装置3の配管とを着脱可能に接続する配管接続装置15に於いて、前記設備側装置の配管が設備側配管端部5を有し、前記対象装置が対象装置側配管端部6を有し、前記配管接続装置は把持部11が設けられた基管16と該基管の両端側に該基管と直交する様に接続された2つの連結端管9a,9bとを有し、少なくとも一方の連結端管と前記基管との間に該基管の中心線方向に伸縮可能な可撓管18が介設され、前記一方の連結端管が前記基管に支持部材23を介してスライド可能に支持する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、配管と配管とを切離し可能に接続する配管接続装置に関するものである。
原子力発電所等の原子力設備、火力発電所等の各種設備に於いて、設備を構成する装置の内、定期的に保守点検、交換の対象となっている装置は他の部位から切離し可能となっており、保守点検、交換作業時には該当する装置を切離して作業を実施している。
この為、保守点検、交換の対象となっている装置(以下対象装置)は、接続装置を介して他の部位に対して切離し可能となっている。特に、対象装置が他の部位と配管によって接続されている場合は、接続装置として配管接続装置が用いられる。
更に、作業者が立入ることができない領域、例えば原子力施設の高放射能領域、高放射線領域に在る対象装置に対して保守点検、交換作業が実施される場合は、対象装置と他の部位との接続は、ロボットハンド(マニプレータ)を使用して遠隔操作で行われる。従って、前記配管接続装置は、遠隔操作で対象装置と、他の部位との接続が行える構造となっている。
図6〜図8により従来の配管接続装置1について説明する。
図6中、2は設備4の他の部位、3は対象装置を示し、又前記他の部位2は配管接続の為に設備側配管端部5を有し、前記対象装置3はメンテナンス側配管端部6を有している。前記配管接続装置1は前記設備側配管端部5と前記メンテナンス側配管端部6とを接続する。
前記配管接続装置1はステンレス鋼管等の基管7を有し、該基管7の両端に形状の維持が可能であると共に曲げ変形可能な可撓管8,8が接続され、更に該可撓管8,8を介して連結端管9,9が前記基管7に直交する様に接続されている。又、該基管7の中央部には把持部11が前記基管7と直角に設けられ、前記把持部11はマニプレータ(図示せず)が把持可能な形状を有している。
前記設備側配管端部5、前記メンテナンス側配管端部6の先端部内形は面取り、テーパ形状に加工された雌型嵌合形状となっており、前記連結端管9は前記設備側配管端部5、前記メンテナンス側配管端部6と嵌合する様に、先端部外形が、面取りされ、或はテーパ形状に加工された雄型嵌合形状となっている。
前記連結端管9,9の軸心と前記設備側配管端部5、前記メンテナンス側配管端部6の軸心とが合致する様に、前記可撓管8,8が曲げ成形されている。前記可撓管8は真鍮等の材質で、前記設備側配管端部5と前記メンテナンス側配管端部6との芯合せが可能な様に容易に曲げ加工が可能であると共に曲げた状態を維持でき、更に前記連結端管9,9と前記設備側配管端部5、前記メンテナンス側配管端部6とを嵌合させる際に形状が変化しない様な所定の剛性を有している。
尚、前記設備側配管端部5と前記連結端管9の先端部、及び前記メンテナンス側配管端部6と前記連結端管9の先端部とは固定具、例えばスイングクランプ(図示せず)により連結されている。
以下、従来の配管接続装置1を使用した対象装置3の交換手順について説明する。
先ず、前記対象装置3の取外し手順について説明する。尚、作業はマニプレータによる遠隔作業によって行われるものとする。
前記設備側配管端部5と前記連結端管9、前記メンテナンス側配管端部6と前記連結端管9とを固定しているスイングクランプ(図示せず)を開放し、前記把持部11を把持して前記配管接続装置1を持上げ、所要の位置に搬送する。次に、前記対象装置3を固定しているボルト12を除去し、前記対象装置3を取外す。
次に、新しい或は保守点検が完了した対象装置3を設置する場合、該対象装置3を前記ボルト12により固定し、前記対象装置3を設置する。
該対象装置3の位置、具体的には前記メンテナンス側配管端部6の位置は、製作誤差、取付け誤差等を含んでおり、取外し前の前記メンテナンス側配管端部6の位置が再現されるとは限らない。この為、準備作業として、所要の測定器具により、前記設備側配管端部5と前記メンテナンス側配管端部6間の寸法が精度良く測定される。
測定結果を基に前記配管接続装置1を製作する。該配管接続装置1の前記連結端管9,9の先端間の寸法は、前記設備側配管端部5と前記メンテナンス側配管端部6間の寸法に正確に合致される。又、前記連結端管9,9の先端と前記基管7の中心線との寸法は同一に調整される。
前記連結端管9,9の先端間の寸法調整、該連結端管9,9の先端と前記基管7の中心線との寸法調整、該基管7の中心と前記連結端管9の中心の直角度の調整は、前記可撓管8の曲げ加工で行われる。
前記連結端管9,9の先端の位置調整が完了すると、前記把持部11をマニプレータで把持し、一方の連結端管9を前記設備側配管端部5に嵌合させ、他方の連結端管9を前記メンテナンス側配管端部6に嵌合させ、スイングクランプにより前記設備側配管端部5と前記連結端管9、前記メンテナンス側配管端部6と前記連結端管9とを固定する。
前記配管接続装置1による前記設備側配管端部5と前記メンテナンス側配管端部6との接続で前記対象装置3の取付け作業が完了する。
上記配管接続装置1を使用した従来の配管接続に於いて、遠隔操作での寸法の測定は、難易度が高く、時間の掛る作業であった。又、前記可撓管8は屈撓性を有し、曲げ加工が容易である反面、精度の高い加工が難しく、スプリングバック等により微妙な曲げ加工が困難である。この為、図7で示される様に、前記連結端管9と前記メンテナンス側配管端部6間で芯ずれを生じる虞れがある。芯ずれを生じた場合は、図8に示される様に、前記可撓管8を曲げ、前記連結端管9の先端位置を前記メンテナンス側配管端部6と接合する位置に合せることが行われるが、この場合、該メンテナンス側配管端部6の中心線と前記連結端管9の中心線とが傾く可能性があり、前記メンテナンス側配管端部6と前記連結端管9の接合が不十分となることがある。
本発明は斯かる実情に鑑み、設備側配管端部とメンテナンス側配管端部と2つの連結端管との位置合せを容易にして、設備側装置の配管と交換対象の対象装置の配管とを配管接続装置に容易に接続可能とし、作業者の負担を軽減すると共に作業時間の短縮を図るものである。
本発明は、設備側装置の配管と交換対象の対象装置の配管とを着脱可能に接続する配管接続装置に於いて、前記設備側装置の配管が設備側配管端部を有し、前記対象装置が対象装置側配管端部を有し、前記配管接続装置は把持部が設けられた基管と該基管の両端側に該基管と直交する様に接続された2つの連結端管とを有し、少なくとも一方の連結端管と前記基管との間に該基管の中心線方向に伸縮可能な可撓管が介設され、前記一方の連結端管が前記基管に支持部材を介してスライド可能に支持され、前記連結端管のスライドにより2つの連結端管間寸法が、前記設備側配管端部、前記対象装置側配管端部間の寸法に調整され、前記2つの連結端管が前記設備側配管端部、前記対象装置側配管端部に接続可能である配管接続装置に係るものである。
又本発明は、前記支持部材にスライド把持部がスライド可能に支持され、前記連結端管は前記スライド把持部と一体にスライド可能であり、前記把持部と前記スライド把持部は遠隔操作用のマニプレータにより把持可能となっている配管接続装置に係るものである。
更に又本発明は、把持部が設けられた基管と、該基管の両端側に該基管と直交する様に接続された2つの連結端管とを有し、少なくとも一方の連結端管と前記基管との間に該基管の中心線方向に伸縮可能な可撓管が介設され、前記一方の連結端管がスライド把持部を有すると共に前記基管に支持部材を介してスライド可能に支持された配管接続装置を用いて、設備側装置に設けられた配管と交換対象の対象装置の配管とを接続する配管接続方法に於いて、前記把持部をマニプレータが把持して配管接続装置を保持する工程と、一方の連結端管を前記配管の一方の配管端部に位置合せする工程と、前記スライド把持部をマニプレータが把持し他方の連結端管をスライドさせ2つの連結管の間寸法を、前記2つの配管端部間の寸法に調整する工程と、前記マニプレータにより前記2つの連結管を前記2つの配管端部に嵌合させる工程と、前記2つの連結管を前記2つの配管端部に固定する工程とを具備する配管接続装置を用いた配管接続方法に係るものである。
本発明によれば、設備側装置の配管と交換対象の対象装置の配管とを着脱可能に接続する配管接続装置に於いて、前記設備側装置の配管が設備側配管端部を有し、前記対象装置が対象装置側配管端部を有し、前記配管接続装置は把持部が設けられた基管と該基管の両端側に該基管と直交する様に接続された2つの連結端管とを有し、少なくとも一方の連結端管と前記基管との間に該基管の中心線方向に伸縮可能な可撓管が介設され、前記一方の連結端管が前記基管に支持部材を介してスライド可能に支持され、前記連結端管のスライドにより2つの連結端管間寸法が、前記設備側配管端部、前記対象装置側配管端部間の寸法に調整され、前記2つの連結端管が前記設備側配管端部、前記対象装置側配管端部に接続可能であるので、前記可撓管を用いた前記配管接続装置に於ける連結端管間寸法を前記設備側配管端部、前記対象装置側配管端部間の寸法に合致させる調整作業が簡単に行え、作業者の調整作業の負担が軽減すると共に作業時間が短縮する。
又本発明によれば、前記支持部材にスライド把持部がスライド可能に支持され、前記連結端管は前記スライド把持部と一体にスライド可能であり、前記把持部と前記スライド把持部は遠隔操作用のマニプレータにより把持可能となっているので、配管接続装置を用いて遠隔作業による配管接続作業が可能になる。
更に又本発明によれば、把持部が設けられた基管と、該基管の両端側に該基管と直交する様に接続された2つの連結端管とを有し、少なくとも一方の連結端管と前記基管との間に該基管の中心線方向に伸縮可能な可撓管が介設され、前記一方の連結端管がスライド把持部を有すると共に前記基管に支持部材を介してスライド可能に支持された配管接続装置を用いて、設備側装置に設けられた配管と交換対象の対象装置の配管とを接続する配管接続方法に於いて、前記把持部をマニプレータが把持して配管接続装置を保持する工程と、一方の連結端管を前記配管の一方の配管端部に位置合せする工程と、前記スライド把持部をマニプレータが把持し他方の連結端管をスライドさせ2つの連結管の間寸法を、前記2つの配管端部間の寸法に調整する工程と、前記マニプレータにより前記2つの連結管を前記2つの配管端部に嵌合させる工程と、前記2つの連結管を前記2つの配管端部に固定する工程とを具備するので、配管接続装置を用いた遠隔配管接続に於いて、配管接続装置を製作する過程で前記2つの配管端部間の正確な寸法が必要なく、配管接続過程で前記2つの配管端部間の正確な寸法を得る為の遠隔操作による面倒な測定工程が省略でき、大幅な作業時間の短縮が図れ、又前記2つの連結管間の寸法調整が容易で該2つの連結管と前記2つの配管端部との適正な嵌合状態が得られる等の優れた効果を発揮する。
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
図1〜図4に於いて、本発明の第1の実施の形態を説明する。尚、図中、図6中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
図1中、2は設備4の他の部位、3は交換、保守、点検の対象となる対象装置を示しており、該対象装置3の固定手段については図示を省略しており、前記設備4に対して着脱可能に設けられている。
前記他の部位2は設備側配管端部5を有し、前記対象装置3はメンテナンス側配管端部6を有しており、前記設備側配管端部5と前記メンテナンス側配管端部6に接合する配管接続装置15によって前記他の部位2と前記対象装置3とが接続され、前記配管接続装置15は前記設備側配管端部5、前記メンテナンス側配管端部6に対して着脱可能となっている。
先ず、前記配管接続装置15について説明する。
基管16の一端にL字状に屈曲された連結管17が接続され、該連結管17を介して連結端管9aが前記基管16の一端側に直交する様に接続されている。該基管16の他端には伸縮可能な可撓管18が接続され、該可撓管18の先端にはスライドブロック19が連結され、該スライドブロック19には下方に延出する連結管21が設けられ、該連結管21と前記可撓管18とは前記スライドブロック19内部にL字状に成形された流路(図示せず)によって連通され、前記連結管21の中心線と前記基管16の中心線とは直交している。前記連結管21の下端に連結端管9bが設けられ、該連結端管9bは前記連結管21、前記スライドブロック19、前記可撓管18を介して前記基管16の他端側に直交する様に接続されている。
前記可撓管18は、薄肉のステンレス、薄肉の真鍮等で製作されたベローズ管であり、中心線方向に低剛性で大きな伸縮性を有している。尚、前記可撓管18を流通する流体によっては、材質を合成樹脂製とすることもできる。
前記基管16の中央部には把持部11が立設され、前記スライドブロック19にはスライド把持部22が立設されている。前記把持部11にはガイドロッド23の一端部が固着され、該ガイドロッド23は前記把持部11を介して前記基管16に平行に支持され、前記ガイドロッド23に前記スライド把持部22が摺動自在に嵌合している。
前記可撓管18が容易に伸縮可能であり、前記スライドブロック19及び前記連結管21は、前記ガイドロッド23に沿って平行移動可能となっている。又、前記可撓管18は剛性が小さく、前記スライドブロック19、前記連結管21、前記連結端管9bを支持することはできないが、前記ガイドロッド23が前記スライドブロック19、前記連結管21、前記連結端管9bを支持する。
尚、前記把持部11、前記スライド把持部22はマニプレータの把持に適応した形状をしている。
次に、図3、図4に於いて、前記設備側配管端部5と前記連結端管9aの接合構造、前記メンテナンス側配管端部6と前記連結端管9bの接合構造について説明する。尚、両接合構造は同一であるので、以下は、前記連結端管9bと前記メンテナンス側配管端部6との接合構造について説明する。
該メンテナンス側配管端部6の先端部にはリング状のV溝が形成され、前記連結端管9bの先端には前記V溝に嵌合するリング状のV突条が形成されている。又、前記連結端管9bの先端近傍には太径部10が形成され、該太径部10と前記連結端管9bとの境界には段差が形成されている。
前記メンテナンス側配管端部6は、前記対象装置3の一部である管保持ブロック26に保持され、該管保持ブロック26にはクランプシャフト27が回転自在に設けられている。該クランプシャフト27にスイングクランプ28が固着され、前記クランプシャフト27の上端部は前記スイングクランプ28より上方に突出するボルト頭部29となっており、該ボルト頭部29は基部が6角形状で上部が円錐形状をしている。
前記スイングクランプ28は、先端部が半円の凹部を形成する半円弧形状をし、前記クランプシャフト27と一体に回転する様になっており、前記スイングクランプ28の回転により前記連結端管9bが前記スイングクランプ28の凹部に嵌脱自在となっている。
又、前記連結端管9bのV突条を前記V溝に嵌合した状態で、前記ボルト頭部29をレンチにより回転させると、前記スイングクランプ28の下面が前記太径部10の段差に当接し、前記連結端管9bを前記メンテナンス側配管端部6に押付け、前記連結端管9bと前記メンテナンス側配管端部6とが接続される様になっている。
以下、前記対象装置3の交換手順について説明する。
新しい対象装置3に交換した後、前記配管接続装置15により前記他の部位2と前記対象装置3とを接続する手順について説明する。尚、以下の操作はマニプレータ等による遠隔操作で行われる。
尚、前記スイングクランプ28は、前記連結端管9bの挿入に干渉しない位置、図4中実線の位置に後退した状態となっている。
以下の接続に使用される配管接続装置15は、図面寸法で製作されたものとし、前記対象装置3交換後の前記設備側配管端部5と前記メンテナンス側配管端部6間の遠隔操作による寸法測定は省略される。
前記把持部11を把持し、固定側の前記連結端管9aを前記設備側配管端部5に位置合せする。次に、スライド側の前記連結端管9bを前記メンテナンス側配管端部6に位置合せする。位置合せは、前記スライド把持部22をマニプレータにより把持し、前記把持部11に対して近接離反させ、前記連結端管9bの位置を調整する。
前記可撓管18は容易に伸縮可能であるので、前記連結端管9bの位置調整も簡単に行える。又、前記連結管21は前記基管16に対して直交姿勢を維持したまま、平行移動するので、前記連結端管9bの中心線と前記メンテナンス側配管端部6の中心線との傾きについては調整する必要がない。
前記連結端管9aと前記設備側配管端部5、前記連結端管9bと前記メンテナンス側配管端部6との位置合せが完了すると、前記配管接続装置15を下ろして前記連結端管9a,9bを前記設備側配管端部5、前記メンテナンス側配管端部6に押付け、それぞれ嵌合させる。
前記連結端管9bを前記メンテナンス側配管端部6に嵌合させた場合、反力は前記ガイドロッド23が負担し、前記連結端管9bの位置ずれが防止されると共に該連結端管9bと前記メンテナンス側配管端部6間に充分な接合力を発生させることができる。
図示しないレンチを前記ボルト頭部29に嵌合させ、該ボルト頭部29、前記クランプシャフト27を介して前記スイングクランプ28を、図4中時計方向に回転し、該スイングクランプ28を前記太径部10に係合させ、前記連結端管9a,9bを前記設備側配管端部5、前記メンテナンス側配管端部6に押付けた状態で固定する。
該連結端管9a,9bの固定により、前記配管接続装置15による前記他の部位2と前記対象装置3との接続が完了する。
該対象装置3を取外す場合は、図示しないレンチにより前記ボルト頭部29を図4中反時計方向に回転させ、前記スイングクランプ28と前記太径部10との係合を解除し、前記配管接続装置15を上方に持上げて取外す。前記対象装置3を前記設備4に固定しているボルト等の固定手段を抜去することで、前記対象装置3を取外すことができる。
上記した様に、前記連結端管9bと前記メンテナンス側配管端部6との位置合せは、前記配管接続装置15の取付け時に簡単に行えるので、該配管接続装置15を製作する際に前記連結端管9a,9b間の寸法を前記設備側配管端部5と前記メンテナンス側配管端部6間の寸法に正確に合せる必要が無く、前記対象装置3交換後、前記設備側配管端部5と前記メンテナンス側配管端部6間寸法を精密に測定する工程を省略できる。
尚、前記スライドブロック19の仮位置決めの為に、前記対象装置3交換後、前記設備側配管端部5と前記メンテナンス側配管端部6間の寸法を大まかに測定してもよい。
又、前記ガイドロッド23は前記スライド把持部22に固着し、前記ガイドロッド23は前記把持部11に対して摺動自在となっていてもよい。又、この場合、前記基管16にガイドブロックを設け、前記ガイドロッド23を前記ガイドブロックと前記把持部11に摺動自在に貫通させ、前記ガイドロッド23を前記ガイドブロックと前記把持部11にガイドさせる様にしてもよい。
図5は本発明の第2の実施の形態を示している。
該第2の実施の形態では、連結端管9a,9bをそれぞれ可撓管18a,18bを介して基管16に接続し、前記連結端管9a,9bそれぞれがスライド可能としたものである。
前記基管16に把持部11が固着され、該把持部11に固着されたガイドロッド23は前記把持部11の左右に延出しており、前記ガイドロッド23にスライド把持部22a,22bが摺動自在に嵌合し、該スライド把持部22a,22bと前記基管16とは前記可撓管18a,18bによって接続されている。前記スライド把持部22a,22bにスライドブロック19a,19bが取付けられ、該スライドブロック19a,19bを介して前記連結端管9a,9bが前記可撓管18a,18bに連通している。
上記第2の実施の形態では、前記連結端管9a,9bがそれぞれ変位可能であるので、位置調整代が大きくなる。
尚、前記ガイドロッド23を前記把持部11に対して回転自在とし、前記ガイドロッド23の左右両端部に右螺子、左螺子を刻設し、前記スライド把持部22a,22bと螺合させ、前記ガイドロッド23の回転により前記連結端管9a,9b間の寸法調整を行う様にしてもよい。
又、上記第1の実施の形態、第2の実施の形態に於いて、前記連結端管9bをスライド可能に支持する前記可撓管18の支持部材として前記ガイドロッド23が用いられたが、その他種々変更が可能であり、例えば、図1に於いて、前記ガイドロッド23を省略し、前記スライドブロック19から前記可撓管18を同心に貫通するスライド管を延出させ、延出部を前記基管16にスライド自在に嵌合させ、前記スライド管と前記基管16の嵌合部を介して荷重伝達を行う様にしてもよい。
2 他の部位
3 対象装置
4 設備
5 設備側配管端部
6 メンテナンス側配管端部
9 連結端管
11 把持部
15 配管接続装置
16 基管
17 連結管
18 可撓管
21 連結管
23 ガイドロッド
28 スイングクランプ
29 ボルト頭部
3 対象装置
4 設備
5 設備側配管端部
6 メンテナンス側配管端部
9 連結端管
11 把持部
15 配管接続装置
16 基管
17 連結管
18 可撓管
21 連結管
23 ガイドロッド
28 スイングクランプ
29 ボルト頭部
Claims (3)
- 設備側装置の配管と交換対象の対象装置の配管とを着脱可能に接続する配管接続装置に於いて、前記設備側装置の配管が設備側配管端部を有し、前記対象装置が対象装置側配管端部を有し、前記配管接続装置は把持部が設けられた基管と該基管の両端側に該基管と直交する様に接続された2つの連結端管とを有し、少なくとも一方の連結端管と前記基管との間に該基管の中心線方向に伸縮可能な可撓管が介設され、前記一方の連結端管が前記基管に支持部材を介してスライド可能に支持され、前記連結端管のスライドにより2つの連結端管間寸法が、前記設備側配管端部、前記対象装置側配管端部間の寸法に調整され、前記2つの連結端管が前記設備側配管端部、前記対象装置側配管端部に接続可能であることを特徴とする配管接続装置。
- 前記支持部材にスライド把持部がスライド可能に支持され、前記連結端管は前記スライド把持部と一体にスライド可能であり、前記把持部と前記スライド把持部は遠隔操作用のマニプレータにより把持可能となっている請求項1の配管接続装置。
- 把持部が設けられた基管と、該基管の両端側に該基管と直交する様に接続された2つの連結端管とを有し、少なくとも一方の連結端管と前記基管との間に該基管の中心線方向に伸縮可能な可撓管が介設され、前記一方の連結端管がスライド把持部を有すると共に前記基管に支持部材を介してスライド可能に支持された配管接続装置を用いて、設備側装置に設けられた配管と交換対象の対象装置の配管とを接続する配管接続方法に於いて、前記把持部をマニプレータが把持して配管接続装置を保持する工程と、一方の連結端管を前記配管の一方の配管端部に位置合せする工程と、前記スライド把持部をマニプレータが把持し他方の連結端管をスライドさせ2つの連結管の間寸法を、前記2つの配管端部間の寸法に調整する工程と、前記マニプレータにより前記2つの連結管を前記2つの配管端部に嵌合させる工程と、前記2つの連結管を前記2つの配管端部に固定する工程とを具備することを特徴とする配管接続装置を用いた配管接続方法。
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JP2007100903A true JP2007100903A (ja) | 2007-04-19 |
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ID=38028050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005293855A Pending JP2007100903A (ja) | 2005-10-06 | 2005-10-06 | 配管接続装置及び配管接続装置を用いた配管接続方法 |
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JP (1) | JP2007100903A (ja) |
-
2005
- 2005-10-06 JP JP2005293855A patent/JP2007100903A/ja active Pending
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