JP4882827B2 - Piping joint structure - Google Patents
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Description
本発明は、配管同士を接続する配管の継手構造に関する。 The present invention relates to a joint structure for pipes that connect pipes to each other.
従来のこの種の継手構造としては、図5に示すような構造が知られている。 As a conventional joint structure of this type, a structure as shown in FIG. 5 is known.
図5は、従来の配管の継手構造200の断面図である。図5において、互いに接続し合う略円筒状をなす第1配管10と、同じく略円筒状をなす第2配管20とが、互いの軸線A方向を一致させるように同軸上に配置される。第1配管10の端部は略円形板状をなす第1フランジ12が設けられ、第2配管20の端部にも同じく略円形板状をなす第2フランジ22が設けられる。そして、第1フランジ12を含む第1配管10の端面11と第2フランジ22を含む第2配管20の端面21とが対向して配置される。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional
第1フランジ12の外周部には、周方向で略等間隔に複数、例えば6つの第1ボルト孔16が形成され、第2フランジ22の外周部にも、周方向で略等間隔に複数、例えば6つの第2ボルト孔26が形成されている。ここで、第1ボルト孔16と第2ボルト孔26とは対向配置されており、第1ボルト孔16および第2ボルト孔26にボルト30が挿通され、ナット32で締め付けられる。これにより、第1配管10の端面11と第2配管20の端面21とが継ぎ合わされる。このように継ぎ合わされることにより両配管で流路40が形成される。
A plurality of, for example, six
また、第1配管10の端面11には、環状溝14が形成されている。環状溝14には環状シール部材としてのゴム状弾性体のOリング18が装着されており、他方の第2配管20の端面21によって押圧されて圧縮状態となっている。
An
このようにして互いに接続された第1配管10と第2配管20との内部には、例えば第1配管10から第2配管20側に向けて、高圧ガスが供給される。
The high pressure gas is supplied into the
特許文献1には、Oリングを装着する環状溝にアルゴンガスを封入し、配管内のガスがシール材を透過することを抑制することが開示されている。 Patent Document 1 discloses that argon gas is sealed in an annular groove in which an O-ring is mounted, and the gas in the pipe is prevented from passing through the sealing material.
さらに、特許文献2には、一方の配管の端部に設けられた一方のフランジと他方の配管の端部に設けられた他方のフランジとを対向配置して、当該フランジ間に中間フランジを配置し、中間フランジの端面と対向する他方のフランジ端面との間にOリングを配置することが開示されている。 Furthermore, in Patent Document 2, one flange provided at the end of one pipe and the other flange provided at the end of the other pipe are arranged to face each other, and an intermediate flange is arranged between the flanges. In addition, it is disclosed that an O-ring is disposed between the end face of the intermediate flange and the other end face of the flange facing the intermediate flange.
ところで、配管の端面に形成された環状溝14にOリング18を装着して、Oリング18を介して配管同士を継ぎ合わせた継手構造において、配管内に高圧ガスを封入した場合、図6に示すように、高圧ガスが第1配管10の端面11と第2配管20の端面21との隙間110を介して、環状溝14の配管内周側とOリング18との間の空間120(以下、「内周側空間」と称す)に漏れ出す。さらに、高圧ガスは、Oリング18と環状溝14の配管外周側との間の空間122(以下、「外周側空間」と称す)にまで達する。このように、高圧ガスが環状溝14の外周側空間122に溜まった状態で配管内の圧力が下がった場合、外周側空間122内の圧力と、配管内部の圧力との圧力差により、図7に示すように、Oリング18に配管内部側への圧力Pが加わり、端面11と端面21との隙間110にOリング18の一部がはみ出しを起こすことがある。
By the way, in the joint structure in which the O-
本発明は、配管の端面と他の部材の端面とを環状シール部材を介して接続する配管の継手構造において、少なくとも何れか一方の端面に形成された環状溝に装着された環状シール部材が両端面の間の隙間にはみ出すことを防止することを目的とする。 The present invention provides a pipe joint structure in which an end face of a pipe and an end face of another member are connected via an annular seal member, and the annular seal member mounted in an annular groove formed on at least one of the end faces has both ends. It aims at preventing it from protruding into the gap between the surfaces.
本発明に係る配管の継手構造は、配管の端面と他の部材の端面とをゴム状弾性体からなる環状シール部材を介して接続し、前記配管をシールする配管の継手構造であって、前記環状シール部材が装着される環状溝が前記配管の端面もしくは前記他の部材の端面の少なくとも一方に形成され、前記環状溝から前記配管の外周面まで達する少なくとも1つの貫通溝が、前記配管の端面もしくは前記他の部材の端面の少なくとも一方に形成され、前記貫通溝の大きさは、配管内部の圧力により前記環状シール部材が前記貫通溝と前記配管の端面もしくは前記他の部材の配管の端面との隙間にはみ出さない程度に設定されていることを特徴とする。
A pipe joint structure according to the present invention is a pipe joint structure in which an end face of a pipe and an end face of another member are connected via an annular seal member made of a rubber-like elastic body , and the pipe is sealed. An annular groove on which the annular seal member is mounted is formed on at least one of an end surface of the pipe or an end surface of the other member, and at least one through groove reaching the outer peripheral surface of the pipe from the annular groove is an end surface of the pipe Alternatively, it is formed on at least one of the end faces of the other member, and the size of the through groove is determined by the pressure inside the pipe so that the annular seal member is connected to the through groove and the end face of the pipe or the end face of the pipe of the other member. is set so that the does not protrude into the gap, it characterized that you have.
本発明に係る配管の継手構造の1つの態様では、前記貫通溝は、レーザ加工により形成されることを特徴とする。 In one aspect of the joint structure for piping according to the present invention, the through groove is formed by laser processing.
本発明によれば、環状溝から配管の外周面まで達する少なくとも1つの貫通溝が、配管の端面もしくは他の部材の端面の少なくとも一方に形成されていることにより、環状シール部材が両端面の間の隙間にはみ出すことを防止することができる。 According to the present invention, at least one through groove extending from the annular groove to the outer peripheral surface of the pipe is formed on at least one of the end face of the pipe or the end face of the other member, so that the annular seal member is between the both end faces. It can be prevented from protruding into the gap.
本発明を実施するための最良の形態を具体的に示す実施形態について、以下図面を用いて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment specifically showing the best mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る継手構造100の断面図である。継手構造100の断面は、上記で説明した従来の継手構造200と同様であるため、継手構造200と同一部材に同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
図2は、第1配管10の端面11を図1中のB−B線に沿って矢印方向から見た図である。以下、第1配管10の外周側の端面が、第2配管20の端面と接するシール面を「外周側シール面」11aと称し、第1配管10の内周側の端面が、第2配管の端面と接するシール面を「内周側シール面」11bと称する。
FIG. 2 is a view of the
本実施形態において、継手構造100を構成する、第1配管10および第2配管20はともに金属製の配管であり、ボルト30を第1ボルト孔16および第2ボルト孔26に挿通してナット32で締め付けることで、端面11と端面21とは直接圧着して、金属面同士のいわゆるメタルシールを形成している。このようにナット32により配管同士を締め付けた場合、外周側シール面11aのほうが、内周側シール面11bよりも、ナット32の締め付け部分に近いため、ナット32による締め付けトルクが大きい。つまり、外周側シール面11aのほうが内周側シール面11bよりもシール性が高い。そのため、配管内部の流路40に高圧ガスを封入した場合に、Oリング18と環状溝14の配管外周側とにより形成された外周側空間122に溜まった高圧ガスは、外周側シール面11aを介して配管外部へ漏れにくい。よって、配管内の圧力が下がった場合、外周側空間122内の圧力と、配管内部(流路40内)の圧力との圧力差により、内周側シール面11bと、第2配管の端面21との隙間にOリング18の一部がはみ出しを起こすことがある。
In the present embodiment, the
そこで、本実施形態では、図2に示す通り、第1配管10の外周側の端面である外周側シール面11aに、環状溝14の外周側の側壁14aから第1配管10の半径方向の外周面10bに達する貫通溝19を形成する。貫通溝19を形成することで、外周側空間122に溜まった高圧ガスが第1配管10の外部へ排出される。よって、配管内の圧力が下がった場合でも、外周側空間122内の圧力と、配管内部の圧力との圧力差が生じにくくなる。そのため、配管内の圧力が下がった場合でも、Oリング18に配管内部側への圧力Pが加わりにくくなり、端面11と端面21との隙間110にOリング18の一部がはみ出すことを防止することができる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the outer periphery in the radial direction of the
ここで、貫通溝19は、あまり大きな溝にすると、高圧ガスが配管内に封入された際に、配管内部からの圧力により、Oリング18の一部が、貫通溝19と第2配管20の端面21との隙間にはみ出すおそれがある。そのため、貫通溝19の大きさは、高圧ガス封入時における配管内部の圧力、Oリング18の材質や硬さなどにより、予め実験等に基づいて定めればよく、例えば、貫通溝19の深さを10μm程度とすればよい。
Here, if the through
また、貫通溝19は、図3Aに示すように、外周側シール面11aに複数形成してもよいし、図3Bに示すように、軸Aを中心に放射状に複数形成してもよい。
3A, a plurality of through
なお、貫通溝19は例えばレーザ加工により第1配管10の端面11に形成すればよい。レーザ加工は、例えば、レーザ加工の容易さの観点から、図3Cに示すように、第1配管の端面11に対して半径方向にレーザを直線上に走査することで行えばよい。ここで、レーザ光を単に半径方向に走査した場合には、内周側シール面11bにも溝が形成されてしまう。しかし、上記の通り、溝の深さは、Oリングのはみ出しが生じない程度に設定されている。よって、内周側シール面11bに溝が形成されても大きな問題はない。
The through
また、本実施形態において示した技術は、他の継手構造の場合にも適用可能である。例えば、図4に示すように、第1配管10の端面に他の部材として円形状のフランジ50を配置して配管をシールする場合にも上記の実施形態に示した技術は適用可能である。また、特許文献2に開示されているように、配管と配管との間に他の部材として中間フランジを配置し配管をシールする場合にも上記の実施形態に示した技術は適用可能である。
Moreover, the technique shown in this embodiment is applicable also in the case of another joint structure. For example, as shown in FIG. 4, the technique shown in the above embodiment can also be applied when a
また、上記の実施形態では、環状溝が形成される側の配管の端面に、貫通溝を形成する例について説明した。しかし、外周側空間に溜まったガスが配管外部へ排出されればよいため、環状溝が形成されていない側の配管の端面に貫通溝を形成してもよい。また、両配管の両端面に貫通溝をそれぞれ形成してもよい。 Moreover, said embodiment demonstrated the example which forms a through groove in the end surface of piping by the side where an annular groove is formed. However, since the gas accumulated in the outer peripheral space only needs to be discharged to the outside of the pipe, a through groove may be formed on the end face of the pipe on the side where the annular groove is not formed. Moreover, you may form a through groove in the both end surfaces of both piping, respectively.
10 第1配管、11 端面、11a 外周側シール面、11b 内周側シール面、14 環状溝、18 Oリング、19 貫通溝、20 第2配管、21 端面、30 ボルト、32 ナット、40 流路、100 継手構造、110 隙間、120 内周側空間、122 外周側空間。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記環状シール部材が装着される環状溝が前記配管の端面もしくは前記他の部材の端面の少なくとも一方に形成され、
前記環状溝から前記配管の外周面まで達する少なくとも1つの貫通溝が、前記配管の端面もしくは前記他の部材の端面の少なくとも一方に形成され、
前記貫通溝の大きさは、配管内部の圧力により前記環状シール部材が前記貫通溝と前記配管の端面もしくは前記他の部材の配管の端面との隙間にはみ出さない程度に設定されていることを特徴とする配管の継手構造。 A pipe joint structure for connecting an end face of a pipe and an end face of another member via an annular seal member made of a rubber-like elastic body , and sealing the pipe,
An annular groove in which the annular seal member is mounted is formed on at least one of an end face of the pipe or an end face of the other member;
At least one through groove reaching from the annular groove to the outer peripheral surface of the pipe is formed on at least one of an end face of the pipe or an end face of the other member ;
The size of the through groove, that you have been set so that the annular sealing member by the pressure inside the pipe does not protrude into the gap between the end surface of the pipe end face or the other member of the pipe and the through-groove Characteristic piping joint structure.
前記貫通溝は、レーザ加工により形成されることを特徴とする配管の継手構造。 In the pipe joint structure according to claim 1,
The joint structure for piping, wherein the through groove is formed by laser processing.
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