JP2019120304A - 伸縮継手装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１配管と第２配管との間から漏水が生じても、外方へ流入する漏水を未然に防ぐ。【解決手段】第１配管１と第２配管２とを接続する伸縮継手装置１０は、内側伸縮継手２０と、内側伸縮継手２０の外周に設けられた外側伸縮継手３０とを備えている。外側伸縮継手３０は第１配管１側の第１外側体１１と第２配管２側の第２外側体１２とを有する。第１外側体１１と第２外側体１２との間に可撓部分５が介在されている。内側伸縮継手２０は第１内側フランジ２１と第２内側フランジ２２とを有し、第１内側フランジ２１と第２内側フランジ２２との間に半径方向に移動可能な円筒管２５が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は第１配管および第２配管を接続する伸縮継手装置に係り、とりわけ第１配管と第２配管との軸線方向および半径方向ずれを確実に吸収することができ、かつ第１配管と第２配管との間からの漏水を防止することができる伸縮継手装置に関する。

従来より第１配管および第２配管を接続する伸縮継手装置が知られている。

このような伸縮継手装置は,冷却水や排水等を送出する等のように種々の流体の搬送が行なわれている。

ところで、伸縮継手装置は、地震等の影響により経年変化によりずれたり、劣化することがある。

このように伸縮継手装置がずれたり劣化すると、第１配管と第２配管との間から漏水が生じることがある。

特開平３−２８５１３７号公報 特開２００５−９１２１５号公報 特開２００４−５３３１７号公報 特開２００４−１０３５５号公報

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、経年変化によりずれが生じたり、劣化しても確実に漏水を防止することができる伸縮継手装置を提供することを目的とする。

本発明は、第１配管フランジを有する円筒状の第１配管と第２配管フランジを有する円筒状の第２配管とを接続する伸縮継手装置において、前記第１配管フランジと前記第２配管フランジに接続される内側伸縮継手と、前記内側伸縮継手の外周に位置するとともに、前記第１配管フランジと前記第２配管フランジに接続される外側伸縮継手とを備え、
前記外側伸縮継手は前記第１配管フランジ側の円周状に延びる第１外側体と、前記第２配管フランジ側の円周状に延びる第２外側体と、これら第１外側体と第２外側体との間に設けられた可撓部分とを有し、前記内側伸縮継手は前記第１配管フランジに接続される第１内側フランジと、前記第２配管フランジに接続される第２内側フランジと、前記第１内側フランジと前記第２内側フランジとの間に配置され、前記第１内側フランジまたは前記第２内側フランジに対して軸線方向に摺動可能な円筒管とを有し、前記円筒管は前記第１内側フランジまたは前記第２内側フランジに対して半径方向に移動可能となることを特徴とする伸縮継手装置である。

本発明は、前記可撓部分は、円周状に延びる伸縮部と、伸縮部を半径方向外方から囲むカバーゴムとを有し、前記カバーゴムは円周方向に分割された複数の分割カバーゴムを含むことを特徴とする伸縮継手装置である。

本発明は、前記円筒管は前記第１内側フランジに対して軸線方向に固定され、前記第２内側フランジに対して軸線方向に移動可能となることを特徴とする伸縮継手装置である。

本発明は、前記第２内側フランジは軸線方向に延びる円筒状延長部を有し、前記円筒状延長部と前記円筒管との間に第１シール材が介在されていることを特徴とする伸縮継手装置。

本発明は、前記内側伸縮継手と前記外側伸縮継手との間に密封空間が形成され、前記第１外側体と前記第１内側フランジとの間および前記第２外側体と前記第２内側フランジとの間に、各々第２シール材が介在されていることを特徴とする伸縮継手装置である。

以上のように本発明によれば、経年変化により軸方向および半径方向にずれが生じたり、劣化しても確実に漏水を防止することができる。

図１は伸縮継手装置の一実施の形態を示す接合部の側断面図。 図２Ａは伸縮継手装置の組み立て作用を示す図。 図２Ｂは伸縮継手装置の組み立て作用を示す図。 図２Ｃは伸縮継手装置の組み立て作用を示す図。 図２Ｄは伸縮継手装置の組み立て作用を示す図。

発明の実施の形態

＜本発明の実施の形態＞
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

ここで図１乃至図２Ｄは本発明の実施の形態を示す図であり、このうち、図１は伸縮継手装置を示す断面図、図２Ａ〜図２Ｄは伸縮継手装置の組み立て作用を示す図である。

図１に示すように、伸縮継手装置１０は、第１配管フランジ１Ａを有する円筒状の第１配管１と、第２配管フランジ２Ａを有する円筒状の第２配管２とを伸縮自在に接続するものである。

このような伸縮継手装置１０は、第１配管１の第１配管フランジ１Ａと第２配管２の第２配管フランジ２Ａに接続される内側伸縮継手２０と、第１配管フランジ１Ａと第２配管フランジ２Ａに接続される外側伸縮継手３０とを備えている。また内側伸縮継手２０と外側伸縮継手３０との間に密封空間１０Ａが形成されている。

また、第１配管１の第１配管フランジ１Ａおよび第２配管２の第２配管フランジ２Ａに、第１内側フランジ２１および第２内側フランジ２２が、各々ボルト２１Ａ，２２Ａにより固定されている。この場合、ボルト２１Ａ、２２Ａの内側端部は、各々キャップナット３５、３６により締め付けられる。またキャップナット３５と第１内側フランジ２１の間はシール材３５ａが介在され、キャップナット３６と第２内側フランジ２２との間にもシール材３６ａが介在されている。このうち、第１内側フランジ２１および第２内側フランジ２２は、後述のように内側伸縮継手２０を構成する。

次に外側伸縮継手３０について述べる。外側伸縮継手３０は、第１内側フランジ２１の外周に設けられた円筒状の第１外側体１１と、第２内側フランジ２２の外周に設けられた円筒状の第２外側体１２と、これら第１外側体１１と第２外側体１２との間に配置された可撓部分５とを有する。

第１配管フランジ１Ａには、ボルト２１Ａにより固定金具４３が固定され、第１外側体１１はこの固定金具４３にスペーサ４１を介して取り付けられている。この場合、第１外側体１１は固定金具４３およびスペーサ４１に取付ボルト４５により固定されている。

また第２配管フランジ２Ａにはボルト２２Ａにより固定金具４４が固定され、第２外側体１２はこの固定金具４４にスペーサ４２を介して取り付けられている。この場合、第２外側体１２は固定金具４４およびスペーサ４２に取付ボルト４６により固定されている。

次に可撓部分５について述べる。可撓部分５は円周状に全周に渡って延びる伸縮部５ａを有し、伸縮部５ａの軸線方向一端に、第１外側体１１に埋め込まれる固定部５Ａが設けられ、他端に第２外側体１２に埋め込まれる固定部５Ｂが設けられている。

また伸縮部５ａは軸線方向に沿って折り曲げられた折曲部５ｂを有する。

さらに可撓部分５は伸縮部５ａの外周に設けられたカバーゴム１９を有する。このカバーゴム１９は円周方向に沿って複数に分割された分割カバーゴム１９Ａを含む。

各分割カバーゴム１９Ａは好ましくは外側分割カバーゴム１９ａと内側分割カバーゴム１９ｂとからなる２層構造となっている。この場合、複数の外側分割カバーゴム１９ａと複数の内側分割カバーゴム１９ｂは、いずれも円周方向に配置されており、隣り合う外側分割カバーゴム１９ａ同士の境界と隣り合う内側分割カバーゴム１９ｂ同士の境界は、円周方向に互いにずれてカバーゴム１９自体の密封性を高めている。

このような構成からなる円周状に延びる伸縮部５ａはその固定部５Ａ、５Ｂを第１外側体１１と第２外側体１２に埋め込むことにより第１外側体１１と第２外側体１２に固定され、伸縮部５ａを覆って外側分割カバーゴム１９ａと内側分割カバーゴム１９ｂとが順次配置される。このようにして伸縮部５ａの外周に外側分割カバーゴム１９ａと内側分割カバーゴム１９ｂとからなる分割カバーゴム１９Ａが順次設けられる。

また、外側分割カバーゴム１９ａおよび内側分割カバーゴム１９ｂの軸線方向両端部に、各々押え金具１３、１４が設置され、この押え金具１３、１４に取付ボルト１５、１６が取り付けられる。この場合、取付ボルト１５、１６は押え金具１３、１４と、外側分割カバーゴム１９ａおよび内側分割カバーゴム１９ｂを貫通して、各々第１外側体１１および第２外側体１２に達する。

このようにして、第１外側体１１と第２外側体１２との間に、伸縮部５ａを設置し、伸縮部５ａを覆ってカバーゴム１９を設置することができる。またカバーゴム１９は複数の外側分割カバーゴム１９ａと、複数の内側分割カバーゴム１９ｂとからなり、隣り合う外側分割カバーゴム１９ａ同士の境界と、隣り合う内側分割カバーゴム１９ｂ同士の境界とを円周方向にずらすことにより、カバーゴム１９の密封性を高めることができる。このため、たとえ内側伸縮継手２０内の流体が漏洩して内側伸縮継手２０と外側伸縮継手３０との間の密封空間１０Ａに入った場合であっても、密封空間１０Ａから伸縮部５ａおよびカバーゴム１９から外側へ液体が漏洩することはない。

次に内側伸縮継手２０について述べる。内側伸縮継手２０は上述のように第１配管フランジ１Ａに接続される第１内側フランジ２１と、第２配管フランジ２Ａに接続される第２内側フランジ２２とを有する。また第２内側フランジ２２には、その半径方向内方に、軸線方向に延びる円筒状延長部２２Ｂが設けられている。

また第１内側フランジ２１と第２内側フランジ２２と間に、円筒管２５が延びている。この場合、円筒管２５の第１内側フランジ２１側にはフランジ２５ａが設けられ、このフランジ２５ａは第１内側フランジ２１と当接するとともに、フランジ２５ａと第１内側フランジ２１との間にシール材２５ｂが介在されている。

また第１内側フランジ２１には円筒状の取付金具３１が取付ボルト３３により取り付けられており、取付金具３１により円筒管２５のフランジ２５ａが軸線方向に沿って固定される。

他方、取付金具３１とフランジ２４ａとの間には半径方向に沿う空隙３１ａが形成され、このことにより、円筒管２５は第１内側フランジ２１に対して半径方向に移動可能となる。

このため第１配管１と第２配管２との間に半径方向にずれが生じた場合でも、円筒管２５が第１内側フランジ２１に対して半径方向に移動することにより、この半径方向のずれを効果的に吸収することができる。

また第２内側フランジ２２の円筒状延長部２２Ｂの第２内側フランジ２２側端部と、円筒管２５との間には、第１シール材３７が介在され、この第１シール材３７は、第２内側フランジ２２に取付ボルト３４により取り付けられた保持体３２により保持される。

この場合、円筒管２５は第２内側フランジ２２の円筒状延長部２２Ｂに沿って軸線方向に移動可能となっており、このため第１配管１と第２配管２との間で軸線方向にずれが生じた場合、円筒管２５が第２内側フランジ２２の円筒状延長部２２Ｂに沿って軸線方向に移動することにより、この軸線方向のずれを効果的に吸収することができる。

ところで第１内側フランジ２１と第１外側体１１との間にリップシール（第２シール材）２３が介在され、このリップシール２３は第１内側フランジ２１外周の凹溝２１ａ内に嵌め込まれている。

また第２内側フランジ２２と第２外側体１２との間にリップシール（第２シール材）２４が介在され、このリップシール２４は第２内側フランジ２２の外周の凹溝２２ａ内に嵌め込まれている。

本実施の形態において、第１外側体１１にはリップシール２３と当接する当接部１１ａが形成され、この当接部１１ａの軸線方向に隣接する両側に、テーパ部１１ｂ、１１ｂが形成され、リップシール２３をこのテーパ部１１ｂ、１１ｂ上で滑らせて、リップシール２３上に当接部１１ａを容易に移動させることができる。

また第２外側体１２にはリップシール２４と当接する当接部１２ａが形成され、この当接部１２ａの軸線方向に隣接する両側に、テーパ部１２ｂ、１２ｂが形成され、リップシール２４をこのテーパ部１２ｂ、１２ｂ上で滑らせて、リップシール２４上に当接部１２ａを容易に移動させることができる。

また第２外側体１２には、密封空間１０Ａに連通する弁装置５２が設けられ、この弁装置５２には連通ライン５１を介して密封空間１０Ａ内の圧力を検知する圧力検知センサ５０が取付けられている。

そして内側伸縮継手２０内の流体が密封空間１０Ａ内に漏洩した場合、密封空間１０Ａ内の圧力を圧力検知センサ５０により検出することによって、密封空間１０Ａ内へ漏洩した流体の状態、例えば漏水した流体の圧力を検出することができる。また、弁装置５２を介して密封空間１０Ａ内を加圧することにより、組み立て時、または定期点検時に密封空間１０Ａ内の気密性能を確認できる。

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用、具体的な伸縮継手装置の組み立て方法について図２Ａ〜図２Ｄにより説明する。

まず、第１配管フランジ１Ａを介する第１配管１と、第２配管フランジ２Ａを有する第２配管２との間に第１外側体１１と第２外側体１２とが配置され、第１外側体１１と第２外側体１２の半径方向外方に円周状に延びる伸縮部５ａが配置される（図２Ａ参照）。次に第１外側体１１および第２外側体１２と、伸縮部５ａを第２配管２側へ移動させておく。この場合、第１配管１側はバルブが設置されて作業スペースが少ないものの、第２配管２側にはバルブが設置されておらず、広い作業スペースが確保されている。

次に図２Ｂに示すように、第１配管１の第１配管フランジ１Ａと、第２配管２の第２配管フランジ２Ａとの間に内側伸縮継手２０を設置する。

この場合、予め第１内側フランジ２１に取付金具３１を取付ボルト３３によって取り付けておき、第１内側フランジ２１と第２内側フランジ２２の円筒状延長部２２Ｂとの間に円筒管２５を延ばして設置して内側伸縮継手２０を組み立てておく。

次に第１配管フランジ１Ａに第１内側フランジ２１をボルト２１Ａにより固定し、第２配管フランジ２Ａに第２内側フランジ２２をボルト２２Ａにより固定し、このようにして第１配管フランジ１Ａと第２配管フランジ２Ａとの間に内側伸縮継手２０を固定する（図２Ｃ参照）。この場合、ボルト２１Ａは第１配管フランジ１Ａに固定金具４３を介して取付けられる。

次に第２配管２側の外周へ移動していた第１外側体１１と第２外側体１２を内側伸縮継手２０の半径方向外方位置へもってくる。その後、円筒状の伸縮部５ａを第１外側体１１と第２外側体の間にもってくる。

この場合、予め第１内側フランジ２１の凹溝２１ａ内にリップシール２３が配置され、第２内側フランジ２２の凹溝２２ａ内にリップシール２４が配置されている。また第１外側体１１および第２外側体１２にはテーパ部１１ｂおよびテーパ部１２ｂが各々形成されているため、第１外側体１１と第２外側体１２を内側伸縮継手２０の半径方向外方へもってくるだけで、リップシール２３上に第１外側体１１の当接部１１ａをもってくることができ、かつリップシール２４上に第２外側体１２の当接部１２ａをもってくることができる。

次に図２Ｄに示すように、第１外側体１１をスペーサ４１を介して固定金具４３に設け、取付ボルト４５により第１外側体１１を固定金具４３に固定する。同様に第２外側体１２をスペーサ４２を介して固定金具４４に設け、取付ボルト４６により第２外側体１２を固定金具４４に固定する。

その後、第１外側体１１および第２外側体１２の外周に円筒状の伸縮部５ａを固定し、伸縮部５ａを覆って、外側分割カバーゴム１９ａと内側分割カバーゴム１９ｂを順次設置して伸縮部５ａを覆ってカバーゴム１９を設置する。

このようにして、伸縮継手装置１０を組み立てることができる。

図１に示す本実施の形態において、経年変化により第１配管１と第２配管２との間でずれが生じたり、第１配管１と第２配管２とが劣化して、第１配管１と第２配管２との間で漏水が生じることも考えられる。この場合、通常は内側伸縮継手２０により漏水を防止することができる。また内側伸縮継手２０からさらに漏水が生じても、内側伸縮継手２０から外方へ漏れた水は、内側伸縮継手２０と外側伸縮継手３０との間の密封空間１０Ａに密封することができ、外方へ漏水することはない。

また第１配管１と第２配管２との間で、軸線方向にずれが生じた場合、内側伸縮継手２０の円筒管２５が第２内側フランジ２２の円筒状延長部２２Ｂに対して軸線方向に摺動し、外側伸縮継手３０の伸縮部５ａおよびカバーゴム１９が軸線方向に伸縮して、このずれを吸収する。第１配管１と第２配管２との間で、半径方向にずれが生じた場合、円筒管２５が第１内側フランジ２１と第２内側フランジ２２に対して半径方向に移動して、このずれを吸収する。同時に外側伸縮継手３０の伸縮部５ａおよびカバーゴム１９により半径方向のずれを吸収することができる。

１ 第１配管
１Ａ 第１配管フランジ
２ 第２配管
２Ａ 第２配管フランジ
５ 可撓部分
５ａ 伸縮部
１０ 伸縮継手装置
１１ 第１外側体
１２ 第２外側体
１３ 押え金具
１４ 押え金具
１５ 取付ボルト
１６ 取付ボルト
１９ カバーゴム
１９Ａ 分割カバーゴム
１９ａ 外側分割カバーゴム
１９ｂ 内側分割カバーゴム
２０ 内側伸縮継手
２１ 第１内側フランジ
２１Ａ ボルト
２２ 第２内側フランジ
２２Ａ ボルト
２２Ｂ 円筒状延長部
２３ リップシール
２４ リップシール
２５ 円筒管
２５ａ フランジ
２５ｂ シール材
３０ 外側伸縮継手
３１ 取付金具
３２ 保持体
３３ 取付ボルト
３７ 第１シール材

Claims (5)

1. 第１配管フランジを有する円筒状の第１配管と第２配管フランジを有する円筒状の第２配管とを接続する伸縮継手装置において、
   前記第１配管フランジと前記第２配管フランジに接続される内側伸縮継手と、
   前記内側伸縮継手の外周に位置するとともに、前記第１配管フランジと前記第２配管フランジに接続される外側伸縮継手とを備え、
   前記外側伸縮継手は前記第１配管フランジ側の円周状に延びる第１外側体と、前記第２配管フランジ側の円周状に延びる第２外側体と、これら第１外側体と第２外側体との間に設けられた可撓部分とを有し、
   前記内側伸縮継手は前記第１配管フランジに接続される第１内側フランジと、前記第２配管フランジに接続される第２内側フランジと、前記第１内側フランジと前記第２内側フランジとの間に配置され、前記第１内側フランジまたは前記第２内側フランジに対して軸線方向に摺動可能な円筒管とを有し、
   前記円筒管は前記第１内側フランジまたは前記第２内側フランジに対して半径方向に移動可能となることを特徴とする伸縮継手装置。
2. 前記可撓部分は、円周状に延びる伸縮部と、伸縮部を半径方向外方から囲むカバーゴムとを有し、前記カバーゴムは円周方向に分割された複数の分割カバーゴムを含むことを特徴とする請求項１記載の伸縮継手装置。
3. 前記円筒管は前記第１内側フランジに対して軸線方向に固定され、前記第２内側フランジに対して軸線方向に移動可能となることを特徴とする請求項１または２記載の伸縮継手装置。
4. 前記第２内側フランジは軸線方向に延びる円筒状延長部を有し、前記円筒状延長部と前記円筒管との間に第１シール材が介在されていることを特徴とする請求項３記載の伸縮継手装置。
5. 前記内側伸縮継手と前記外側伸縮継手との間に密封空間が形成され、前記第１外側体と前記第１内側フランジとの間、および前記第２外側体と前記第２内側フランジとの間に、各々第２シール材が介在されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の伸縮継手装置。

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