JP2018044562A - Pipe joint with flange - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体輸送配管が接続される配管部材に関し、特に、水、薬液等の流体を輸送する管軸のずれた二つの配管を接続するのに用いられる管継手に関する。 The present invention relates to a pipe member to which a fluid transport pipe is connected, and more particularly, to a pipe joint used to connect two pipes with shifted pipe axes for transporting fluids such as water and chemicals.
プラント設備や装置、給湯設備等の配管を施工するときに、管軸が一致していない二つの配管を接続する技術として、複数のエルボやベンドを組み合わせて管軸のずれを吸収するものがあった(例えば、特許文献1参照)。また、一つの管継手を用いて管軸が一致していない二つの管を接続する技術として、管継手の管軸を含む面で予め分割して形成された複数の部材を一体化させた管継手を用いて、管軸のずれを吸収するものがあった(例えば、特許文献2参照)。 When constructing pipes for plant equipment, equipment, hot water supply equipment, etc., there is a technique that combines two elbows and bends to absorb misalignment of the pipe axis as a technique for connecting two pipes that do not match the pipe axis. (For example, see Patent Document 1). In addition, as a technique for connecting two pipes whose pipe axes do not coincide with each other using one pipe joint, a pipe in which a plurality of members formed in advance on the surface including the pipe axis of the pipe joint are integrated. There is one that uses a joint to absorb the displacement of the tube axis (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献1の二つの配管を接続する技術では、複数の継手や管を組み合わせるため接続箇所が多くなる。そのため、作業工数が増加したり、接続箇所からの流体漏れが生じ易くなったりする恐れがある。また、汎用的な継手や管を組み合わせる場合は、継手の寸法が予め固定されているため、屈曲部や迂回部が多くなり易く、配管形状が大きくなったり、圧力損失が大きくなったりする恐れがある。また、上記特許文献2の管継手では、予め形成された複数の部材を一体化させて一つの管継手を形成しているため、接合箇所の接合不良による流体漏れが生じ易くなる恐れがある。
However, in the technique for connecting the two pipes in
本発明の目的は、以上のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、管軸のずれた二つの配管を、流体漏れを低減させるとともにコンパクトに接続でき、かつ圧力損失を低減できるフランジ付き管継手を提供することである。 The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and can reduce the fluid leakage and the compact connection between two pipes with shifted pipe axes, and reduce pressure loss. It is to provide a flanged pipe joint.
前述の目的を達成するため、本発明の第一の態様は、管部と、管部の一端に管部に対して傾斜して配設されるフランジ部と、を備え、第一開口と第二開口とを有する流路を内部に備えるフランジ付き管継手であって、第一開口がフランジ部の当接面に配設され、第二開口が管部の他端に配設され、流路の中心線が第一開口に対して傾斜しており、管部とフランジ部とが一体型であることを特徴とする。
本発明の第二の態様は、第一の態様において、管部が曲部を有することを特徴とする。
本発明の第三の態様は、第二の態様において、管部が第一直管部と第二直管部とを有し、第一直管部の一端部にフランジ部が接続されており、第一直管部の他端部と第二直管部の一端部との間に曲部を有することを特徴とする。
本発明の第四の態様は、第二の態様において、管部が曲管部と直管部とを有し、曲管部の一端部にフランジ部が接続されていることを特徴とする。
本発明の第五の態様は、第四の態様において、曲管部の中心線が一つの円弧に対応することを特徴とする。
本発明の第六の態様は、第三の態様において、第一開口を含む第一仮想平面と、第二開口を含む第二仮想平面とが直交し、第一開口の中心を含まず第二開口の中心と第二直管部の中心線とを含む第三仮想平面が、第一仮想平面及び第二仮想平面の各々と直交していることを特徴とする。
本発明の第七の態様は、第四または第五の態様において、第一開口を含む第一仮想平面と、第二開口を含む第二仮想平面とが直交し、第一開口の中心を含まず第二開口の中心と直管部の中心線とを含む第三仮想平面が、第一仮想平面及び第二仮想平面の各々と直交していることを特徴とする。
本発明の第八の態様は、第一乃至第七の態様のいずれかにおいて、管部とフランジ部との接続部に補強部を有することを特徴とする。
本発明の第九の態様は、第一乃至第八の態様のいずれかにおいて、管部とフランジ部とが射出成形により一体成形されており、射出成形用金型のパーティング面が前記管部の中心線を含む平面上にあることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a first aspect of the present invention includes a pipe part, and a flange part that is disposed at one end of the pipe part so as to be inclined with respect to the pipe part. A flanged pipe joint having a flow path having two openings therein, wherein the first opening is disposed on the contact surface of the flange portion, the second opening is disposed on the other end of the pipe portion, The center line is inclined with respect to the first opening, and the tube portion and the flange portion are integrated.
A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the pipe portion has a curved portion.
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the pipe part has a first straight pipe part and a second straight pipe part, and a flange part is connected to one end of the first straight pipe part. A curved portion is provided between the other end portion of the first straight pipe portion and one end portion of the second straight pipe portion.
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect, the pipe part has a curved pipe part and a straight pipe part, and a flange part is connected to one end of the curved pipe part.
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the center line of the curved pipe portion corresponds to one arc.
According to a sixth aspect of the present invention, in the third aspect, the first virtual plane including the first opening and the second virtual plane including the second opening are orthogonal to each other and do not include the center of the first opening. The third virtual plane including the center of the opening and the center line of the second straight pipe portion is orthogonal to each of the first virtual plane and the second virtual plane.
According to a seventh aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect, the first virtual plane including the first opening and the second virtual plane including the second opening are orthogonal to each other and include the center of the first opening. The third virtual plane including the center of the second opening and the center line of the straight pipe portion is orthogonal to each of the first virtual plane and the second virtual plane.
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, a connecting portion between the pipe portion and the flange portion has a reinforcing portion.
According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, the tube portion and the flange portion are integrally formed by injection molding, and the parting surface of the injection mold is the tube portion. It lies on a plane including the center line of
本発明によるフランジ付き管継手は、管部とフランジ部とが一体型であるので、フランジ付き管継手の外部の二つの配管にそれぞれ接続される、第一開口と第二開口とを一つの配管部材で連通できる。そのため、複数の継手や管を組み合わせた場合と比較して施工が容易になるとともに、流体漏れを低減できる。また、第一開口から第二開口までの配管形状をコンパクトにできる。 In the flanged pipe joint according to the present invention, since the pipe part and the flange part are integrated, the first opening and the second opening respectively connected to the two pipes outside the flanged pipe joint are connected to one pipe. It can communicate with members. Therefore, the construction becomes easier and fluid leakage can be reduced as compared with the case where a plurality of joints and pipes are combined. Moreover, the piping shape from the first opening to the second opening can be made compact.
さらに、本発明によるフランジ付き管継手は、流路の中心線が第一開口に対して傾斜している。これにより、流路の管部に相当する部分と、流路のフランジ部に相当する部分と、を滑らかに接続でき、流体が管部からフランジ部に差し掛かるときに、流れが無理に曲げられることがなく、圧力損失を低減できる。 Further, in the flanged pipe joint according to the present invention, the center line of the flow path is inclined with respect to the first opening. As a result, the portion corresponding to the pipe portion of the flow path and the portion corresponding to the flange portion of the flow path can be smoothly connected, and the flow is forcibly bent when the fluid reaches the flange portion from the pipe portion. In this way, pressure loss can be reduced.
(第一の実施形態)
以下、図面を参照しつつ本発明の第一の実施形態について説明する。図1は本発明の第一の実施形態に係るフランジ付き管継手の斜視図であり、図2は本発明の第一の実施形態に係るフランジ付き管継手の使用状態を示す模式図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a flanged pipe joint according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing a use state of the flanged pipe joint according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すフランジ付き管継手1は、硬質ポリ塩化ビニル製であって、射出成形により製作される。フランジ付き管継手1は、円形の直管状の管部2と、管部2の一端に一体的に設けられたフランジ部3と、を備えている。ここで、管部2はフランジ部3に対して傾斜して設けられている。フランジ付き管継手1の一端(フランジ部3が外部の配管部材に当接する当接面7)には楕円形状の第一開口4が配設され、他端には円形状の第二開口5が配設され、内部には第一開口4と第二開口5とを接続する流路6が形成されている。なお、流路6は図1において破線で示されている。流路6は、管部2と同様に、フランジ部3に対して傾斜して設けられているので、流路6の中心線Lは第一開口4に対して傾斜して設けられている。
The flanged
次に、図2を参照して、第一の実施形態のフランジ付き管継手1の作用について説明する。図2において、符号8は薬液を貯蔵する薬液槽であり、薬液槽8の上部に配設された傾斜面にはフランジ継手9が設けられている。フランジ継手9には、ガスケット(図示せず)が配置され、さらにフランジ付き管継手1のフランジ部3がボルトにより接続されている。フランジ付き管継手1の第二開口5側の端部は、外部配管のソケット継手10に接続されている。
Next, with reference to FIG. 2, the effect | action of the
フランジ付き管継手1は、管部2とフランジ部3とが一体型であるので、それぞれ外部配管に接続される第一開口4と第二開口5とを一つの配管部材で連通できる。そのため、複数の継手や管を組み合わせた場合と比較して施工が容易になるとともに、流体漏れを低減できる。また、第一開口4から第二開口5までの配管形状をコンパクトにできる。
In the
また、フランジ付き管継手1は、流路6の中心線Lが第一開口4に対して傾斜している。これにより、管部2における流路6とフランジ部3における流路6とを滑らかに接続できる。従って、流体が管部2とフランジ部3とを接続する部分を流れるときに、流れを無理に曲げられることがなく、圧力損失を低減できる。
In the
また、第一開口4の中心点と第二開口5の中心点は同一中心線上に位置している。しかしながら、第一開口4の中心線と第二開口5の中心線とは互いに傾斜しており、一致していない。第一開口4と第二開口5とがこのような位置関係にあるときは、複数の継手や管を組み合わせた場合と比較して、第一開口4から第二開口5までの配管形状をコンパクトにできる。また、第一の実施形態では、管部2が直管であるが、曲管にしてもよい。施工現場の配管条件に応じて、所望の角度や曲率の曲部を管部2に形成できる。
The center point of the first opening 4 and the center point of the second opening 5 are located on the same center line. However, the center line of the
(第二の実施形態)
さらに図3〜図5を参照して、本発明の第二の実施形態に係るフランジ付き管継手について説明する。図3は、本発明の第二の実施形態に係るフランジ付き管継手の斜視図であり、図4は、本発明の第二の実施形態に係るフランジ付き管継手の平面図および正面図であり、図5は、本発明の第二の実施形態に係るフランジ付き管継手の第一開口と第二開口との位置関係を示す模式図である。なお、図1、図2と実質的に同じ箇所には同一の符号を付す。
(Second embodiment)
Furthermore, with reference to FIGS. 3-5, the flanged pipe joint which concerns on 2nd embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 3 is a perspective view of a flanged pipe joint according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view and a front view of the flanged pipe joint according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic diagram showing the positional relationship between the first opening and the second opening of the flanged pipe joint according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location substantially the same as FIG. 1, FIG.
図3〜図5に示すフランジ付き管継手11は、硬質ポリ塩化ビニル製であって、射出成形により製作される。フランジ付き管継手11は、曲部12を有する管部2と、管部2の一端に一体的に設けられたフランジ部3と、を備えている。管部2は、第一直管部13と、第二直管部14と、を有している。第一直管部13は、円形の直管状で外径および内径が一端側(第一開口4側)から他端側(第二開口5側)にかけて漸次縮径している。第二直管部14は、円形の直管状で外径および内径が均一であり、第一直管部13よりも長い。また、第二直管部14の外径と内径は、第一直管部13の他端側と同じ外径および内径である。フランジ付き管継手11は、第一直管部13と第二直管部14との間に曲部12を有する。曲部12は、概ね直角である。また、第一直管部13はフランジ部3に対して傾斜している。フランジ付き管継手11は、配管応力への耐久性を向上させるために、第一直管部13の肉厚が他端近傍部からフランジ部3にかけて漸次厚くなるように、第一直管部13とフランジ部3との接続部に補強部15を有する。また、フランジ付き管継手11の一端面には、楕円形状の第一開口4が配設されており、他端面には、円形状の第二開口5が配設されており、内部には、第一開口4と第二開口5とを接続する流路6が配設されている。流路6は、管部2と同様に、フランジ部3に対して傾斜して設けられている。すなわち、流路6の中心線Lは第一開口4に対して傾斜して設けられている。
The flanged pipe joint 11 shown in FIGS. 3 to 5 is made of hard polyvinyl chloride, and is manufactured by injection molding. The flanged pipe joint 11 includes a
このように、フランジ付き管継手11の管部2は、第一直管部13と第二直管部14とで外径や内径の大きさが異なっていたり、第一直管部13の外径と内径が一端側から他端側にかけて漸次縮径していたりしている。管部2と同じ形状を複数の継手や管を組み合わせて形成しようとすると、異径継手を使用する必要があり、管部2の内径が段階的に急激に変化するので、圧力損失が生じやすくなる。フランジ付き管継手11は、第一直管部13と第二直管部14とが一体的に成形されるとともに、第一直管部13の外径および内径の大きさを漸次変化させているので、圧力損失の発生を低減できる。ここで、第一直管部13のような、外径と内径とが一端側から他端側にかけて漸次縮径する形状は、射出成形などにより形成できる。
As described above, the
次に、図5を参照して、第二の実施形態に係るフランジ付き管継手11の第一開口4と第二開口5との位置関係について説明する。フランジ付き管継手11の第一開口4は外部配管のフランジ継手9に接続され、第二開口5は外部配管のソケット継手10に接続されている。このとき、第一開口4は第一仮想平面S1上に配設され、第二開口5は第二仮想平面S2上に配設され、第一仮想平面S1と第二仮想平面S2は互いに直交している。そして、第二開口5の中心点P2と第二直管部14の中心線L2は第三仮想平面S3上に有り、第三仮想平面S3は第一仮想平面S1と第二仮想平面S2との各々に直交している。第一開口4の中心点P1は第三仮想平面S3上に無い。
Next, the positional relationship between the
第一開口4と第二開口5とが、このような位置関係にあるときは、複数の継手や管を組み合わせてフランジ継手9からソケット継手10までを連通させると、配管形状が大きくなり易い。特に、フランジ継手9とソケット継手10との間隔が狭いと、その間隔に適した配管を組むことができないことがある。フランジ付き管継手11は、曲部12を有する管部2と、管部2に対して傾斜しているフランジ部3とが一体型であるので、フランジ継手9とソケット継手10とを一つの配管部材で連通できる。そのため、複数の継手や管を組み合わせた場合と比較して施工が容易になるとともに、流体漏れを低減できる。また、第一開口4から第二開口5までの配管形状をコンパクトにできる。
When the
また、フランジ付き管継手11は、管部2が二つの直管部(第一直管部13、第二直管部14)で構成され、曲部12が一つであることから、射出成形で製作するときに、金型の構造を単純かつ簡単な構造にすることができる。また、フランジ付き管継手11のパーティングラインは、第一直管部13と第二直管部14との外周面と、第一直管部13の中心線L1と第二直管部14の中心線L2とをそれぞれ含む平面との交線上に、有するとよい(すなわち、フランジ付き管継手11の金型のパーティング面が、第一直管部13の中心線L1と第二直管部14の中心線L2とをそれぞれ含む平面(図4ではA−A断面)上にあるとよい。)。このようにすると、フランジ部3が管部2の端部に管部2に対して傾斜して配設されていても、金型の構造を単純かつ簡単な構造にできる。なお、第一直管部13の中心線L1と第二直管部14の中心線L2とをそれぞれ含む平面とは、厳密に平坦な面でなくてもよく、概ね平面であればよい。
In addition, the flanged pipe joint 11 is formed by injection molding because the
(第二の実施形態の変形例)
図6は、本発明の第二の実施形態の変形例に係るフランジ付き管継手16の斜視図及び他の斜視図である。当該変形例では、フランジ付き管継手16の曲部12が鈍角である。曲部12を鈍角にすることによって、曲部12で生じる圧力損失を低減できる。なお、第二の実施形態の変形例における第一開口4と第二開口5との位置関係は、第二の実施形態における第一開口4と第二開口5との位置関係と同様であるので説明を省略する。第二の実施形態では曲部12が概ね直角であり、第二の実施形態の変形例では曲部12が鈍角であるが、曲部12は鋭角でもよい。すなわち、曲部12の角度は、フランジ付き管継手11によって接続される外部配管の状況に応じて自由に設計できる。
(Modification of the second embodiment)
FIG. 6 is a perspective view and another perspective view of a flanged pipe joint 16 according to a modification of the second embodiment of the present invention. In the said modification, the
(第三の実施形態)
続いて図7〜図8を参照して、本発明の第三の実施形態に係るフランジ付き管継手21について説明する。図7は、本発明の第三の実施形態に係るフランジ付き管継手の斜視図である。図8は、本発明の第三の実施形態に係るフランジ付き管継手の平面図および正面図である。なお、図1、図2と実質的に同じ箇所には同一の符号を付す。ここでは、第二の実施形態との相違点を主に説明する。
(Third embodiment)
Subsequently, a flanged pipe joint 21 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a perspective view of a flanged pipe joint according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a plan view and a front view of the flanged pipe joint according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location substantially the same as FIG. 1, FIG. Here, differences from the second embodiment will be mainly described.
図7〜図8に示すように、フランジ付き管継手21は、曲部22を有する管部2と、フランジ部3と、を備えている。管部2は、断面形状が円形であって、中心線が一つの円弧に対応する曲管状の曲管部23と、曲管部23よりも短く、断面形状が円形で縮径部25と短管部26とを有する直管状の直管部24と、を有する。縮径部25は、曲管部23側に配設されている。短管部26は、均一の外径および内径を有する短管で配設されている。また、曲管部23はフランジ部3に対して傾斜して設けられている。
As shown in FIGS. 7 to 8, the flanged pipe joint 21 includes a
フランジ付き管継手21の内部には、第一開口4と第二開口5とを有する流路6が配設されている。流路6は、管部2と同様に、フランジ部3に対して傾斜して設けられている。第三の実施形態における第一開口4と第二開口5との位置関係は、第二の実施形態における第一開口4と第二開口5との位置関係と同様であるので、説明を省略する。
A
第三の実施形態に係るフランジ付き管継手21では、管部2に曲管部23を備えるとともに、流路6の曲管部23に相当する部分(流路6a)を流路6の直管部24に相当する部分(流路6bおよび流路6c)よりも殆どの部分で大径にしている。流路6aを流路6bおよび流路6cよりも大径にすることによって、第一開口4から第二開口5に流体を流すときに、圧力損失を小さくできる。フランジ付き管継手21の流路6は射出成形金型のスライドコアによって形成される。流路6aは、曲管部23と同様に、流路6aの中心線が一つの円弧に対応する。このようにすることによって、流路6aが曲管であっても射出成形によって形成できる。また、流路6aと流路6bは同じスライドコアによって形成される。流路6bは、第一開口4側から第二開口5側にかけて縮径された形状であり、長さも短いので、流路6bを形成するスライドコアを流路6aに干渉させることなく引き抜くことができる。また、第三の実施形態において、曲管部23の中心線の半径の大きさや、直管部24の長さは自由に設計できる。例えば、直管部24は曲管部23よりも短いが、直管部24を曲管部23よりも長くできる。その他のフランジ付き管継手21の作用は、第二の実施形態と同様なので説明を省略する。
In the flanged pipe joint 21 according to the third embodiment, the
(第三の実施形態の変形例)
図9は、本発明の第三の実施形態の変形例に係るフランジ付き管継手21の斜視図及び他の斜視図である。当該変形例では、フランジ付き管継手27の管部2が、内径が漸次縮径する曲管部28と、外径および内径がそれぞれ均一な径を有する直管部29と、を含む。曲管部28はその内径が第一開口4から第二開口5に向かって漸次縮径されている。また、直管部29は、その内径および外径が曲管部28の第二開口5側端面の外径および内径とそれぞれ同じ径を有する。なお、第三の実施形態の変形例における第一開口4と第二開口5との位置関係は、第二の実施形態における第一開口4と第二開口5との位置関係と同様であるので、説明を省略する。
(Modification of the third embodiment)
FIG. 9 is a perspective view and another perspective view of a flanged pipe joint 21 according to a modification of the third embodiment of the present invention. In the modification, the
第一の実施形態乃至第三の実施形態において、いずれも管部2の一端部のみにフランジ部3が配設されているが、管部2の他端部にもフランジ継手やソケット継手などの各種の継手を配置できる。また、第一の実施形態乃至第三の実施形態において、第二開口5と流路6の中心線Lとはいずれも直交しているが、第二開口5と流路6の中心線Lとの角度は自由に設計できる。
In each of the first to third embodiments, the
本発明において、フランジ付き管継手1、11、21の材質は硬質ポリ塩化ビニルに制限されることはなく、フランジ付き管継手1、11、21の使用条件や流体の性質に応じて自由に選択できる。例えば、ポリプロピレンやポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂、鉄やアルミニウム、ステンレス鋼などの金属、ガラス、陶器などが好適な材質として挙げられる。
In the present invention, the material of the
本発明において、フランジ付き管継手1、11、21の製造方法は射出成形に制限されることはなく、フランジ付き管継手1、11、21の形状や材質などに応じて自由に選択できる。例えば、圧縮成形や鋳造、切削加工、三次元プリンタによる成形などが好適な製造方法として挙げられる。
In the present invention, the manufacturing method of the
本発明の好ましい実施形態は上記のとおりであるが、本発明はそれらのみに限定されるものではない。本発明の趣旨と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされる。さらに、本実施形態において述べられる作用および効果は一例であり、本発明を限定するものではない。 Preferred embodiments of the present invention are as described above, but the present invention is not limited to them. Various other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, the operations and effects described in this embodiment are merely examples, and do not limit the present invention.
1、11、16、21、27 フランジ付き管継手
2 管部
3 フランジ部
4 第一開口
5 第二開口
6 流路
7 当接面
8 薬液槽
9 フランジ継手
10 ソケット継手
12、22 曲部
13 第一直管部
14 第二直管部
15 補強部
23、28 曲管部
24、29 直管部
25 縮径部
26 短管部
L 中心線
L1 第一直管部の中心線
L2 第二直管部の中心線
S1 第一仮想平面
S2 第二仮想平面
S3 第三仮想平面
P1 第一開口の中心点
P2 第二開口の中心点
1, 11, 16, 21, 27 Flanged pipe joint 2
Claims (9)
前記第一開口がフランジ部の当接面に配設され、前記第二開口が管部の他端に配設され、前記流路の中心線が前記第一開口に対して傾斜しており、前記管部と前記フランジ部とが一体型であることを特徴とするフランジ付き管継手。 A flanged pipe joint comprising: a pipe part; and a flange part disposed at one end of the pipe part so as to be inclined with respect to the pipe part, and having a flow path having a first opening and a second opening therein Because
The first opening is disposed on the contact surface of the flange portion, the second opening is disposed on the other end of the pipe portion, and the center line of the flow path is inclined with respect to the first opening; The pipe joint with a flange characterized by the above-mentioned.
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