JP7218174B2 - Pipe connection structure - Google Patents

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本開示は、樹脂管と金属管とを接続する管接続構造に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a pipe connection structure that connects a resin pipe and a metal pipe.

従来の管接続構造として、樹脂管と金属管のそれぞれに周設されたフランジ同士が重ね合わされた状態でクイックファスナーの挟持孔に挿入されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 As a conventional pipe connection structure, a structure is known in which flanges provided around a resin pipe and a metal pipe are superposed and inserted into a clamping hole of a quick fastener (see, for example, Patent Document 1). .

特開２０１５－２１４９９６号公報（段落［００２０］、第２図）JP 2015-214996 A (paragraph [0020], FIG. 2)

従来の管接続構造では、例えば施工時に金属管が引っ張られたり、使用時に水圧が掛かる等、金属管を樹脂管から離すような負荷がかかると、クイックファスナーの挟持孔の周辺部分に応力が集中し、金属フランジよりも強度が低い樹脂フランジが変形・損傷することがあった。このため、樹脂フランジの変形・損傷の抑制が可能な管接続構造の開発が求められていた。 In the conventional pipe connection structure, stress is concentrated around the holding hole of the quick fastener when a load is applied that separates the metal pipe from the resin pipe, such as when the metal pipe is pulled during construction or when water pressure is applied during use. However, the resin flange, which is weaker than the metal flange, may be deformed or damaged. Therefore, development of a pipe connection structure capable of suppressing deformation and damage of the resin flange has been desired.

上記課題を解決するためになされた請求項１に係る管接続構造は、雌雄結合された樹脂管と金属管とにクイックファスナーが装着され、前記樹脂管に周設された樹脂フランジと前記金属管に周設された金属フランジとが重ね合わされた状態で前記クイックファスナーの挟持孔に挟まれることで、前記樹脂管と前記金属管とが接続される管接続構造において、閉環状に形成されて、前記樹脂管に外嵌される金属リングを備え、前記金属リングは、前記金属フランジと反対側から前記樹脂フランジに重ねられ、前記樹脂フランジと前記金属フランジと共に前記挟持孔に挿通されるリング本体と、前記リング本体の外縁から金属管側に立設されて、前記樹脂フランジと前記金属フランジとを外側から包囲する包囲筒部と、を有する、管接続構造である。 A pipe connection structure according to claim 1, which has been made to solve the above problems, has a quick fastener attached to a resin pipe and a metal pipe that are male and female coupled, and a resin flange provided around the resin pipe and the metal pipe. In a pipe connection structure in which the resin pipe and the metal pipe are connected by being sandwiched between the clamping holes of the quick fastener in a state where the metal flanges provided around the are superimposed, the resin pipe and the metal pipe are formed in a closed ring shape, a ring body having a metal ring that is fitted onto the resin pipe, the metal ring being superimposed on the resin flange from the side opposite to the metal flange, and inserted into the clamping hole together with the resin flange and the metal flange; and an enveloping tubular portion erected from the outer edge of the ring body toward the metal pipe and enclosing the resin flange and the metal flange from the outside.

請求項２に係る管接続構造は、前記樹脂管と前記金属管とは、前記樹脂管において前記樹脂フランジよりも前記金属管側に突出した雄筒部が前記金属管に内挿されることにより雌雄結合するように構成され、前記雄筒部には、その外周面と前記樹脂フランジとを繋ぐ複数のリブが前記雄筒部の中心部に対して放射状に設けられ、前記金属管の内周面には、前記樹脂管側を拡径して前記複数のリブを収容するリブ収容部が形成されている、請求項１に記載の管接続構造である。 In the pipe connection structure according to claim 2, the resin pipe and the metal pipe are connected to each other by inserting a male cylindrical portion protruding toward the metal pipe from the resin flange in the metal pipe. A plurality of ribs connecting the outer peripheral surface of the male tubular portion and the resin flange are radially provided with respect to the central portion of the male tubular portion, and the inner peripheral surface of the metal pipe is configured to be coupled. 2. The tube connection structure according to claim 1, wherein a rib accommodating portion is formed on the resin pipe side to accommodate the plurality of ribs.

請求項３に係る管接続構造は、前記包囲筒部の内周面には、前記樹脂フランジの外周面に食い込んで係止する係止爪が突設されている、請求項１又は２に記載の管接続構造である。 According to claim 3, in the tube connection structure according to claim 1 or 2, the inner peripheral surface of the enclosing tubular portion is provided with a locking claw that bites into and locks the outer peripheral surface of the resin flange. is the pipe connection structure.

［請求項１の発明］
請求項１の発明によれば、樹脂管に外側から嵌合（以下、単に外嵌と言う）されている金属リングは、金属フランジと反対側から樹脂フランジに重ねられ、金属フランジ及び樹脂フランジと共にクイックファスナーの挟持孔に挿通されるリング本体を有している。これにより、金属管と樹脂管とが離れるような負荷が掛かったときに、クイックファスナーの挟持孔の接触部分周辺にかかる負荷を金属リングで受けることができ、樹脂フランジの変形・損傷を抑制することができる。また、金属リングが閉環状に形成されているので、Ｃリングのような切れ目を有する形状に形成される場合と比べて金属リングにおける剛性の低下を抑制することができる。さらに、金属リングは、樹脂フランジを外側から包囲する包囲筒部を有しているので、樹脂フランジに外側から掛かる負荷を金属リングで受けることができる。また、包囲筒部は、樹脂フランジだけでなく金属フランジまで覆う構成になっているので、樹脂フランジのみを覆う場合よりも、軸方向に長くすることができ、包囲筒部の強度アップを図ることができる。 [Invention of Claim 1]
According to the first aspect of the invention, the metal ring fitted to the resin pipe from the outside (hereinafter simply referred to as external fitting) is superimposed on the resin flange from the opposite side of the metal flange, and together with the metal flange and the resin flange It has a ring body that is inserted into the clamping hole of the quick fastener. As a result, when a load that separates the metal pipe and the resin pipe is applied, the metal ring can receive the load around the contact portion of the clamping hole of the quick fastener, suppressing deformation and damage to the resin flange. be able to. In addition, since the metal ring is formed in a closed ring shape, it is possible to suppress a decrease in rigidity of the metal ring compared to a case where the metal ring is formed in a shape having cuts such as a C-ring. Furthermore, since the metal ring has an enveloping tubular portion that surrounds the resin flange from the outside, the metal ring can receive the load applied to the resin flange from the outside. In addition, since the enclosing cylinder portion is configured to cover not only the resin flange but also the metal flange, it can be made longer in the axial direction than when only the resin flange is covered, thereby increasing the strength of the enclosing cylinder portion. can be done.

［請求項２の発明］
請求項２の発明によれば、雄筒部の中心部に対して放射状に形成された複数のリブによって、樹脂フランジを補強することができる。また、金属管にはリブ収容部が形成されているので、複数のリブとの干渉を防ぐことができる。 [Invention of Claim 2]
According to the invention of claim 2, the resin flange can be reinforced by the plurality of ribs radially formed with respect to the central portion of the male cylindrical portion. Moreover, since the rib accommodation part is formed in the metal pipe, interference with a plurality of ribs can be prevented.

［請求項３の発明］
請求項３の発明では、金属リングに設けられた係止爪が樹脂フランジの外周面に食い込んで係止する構成となっているので、樹脂フランジに金属リングを仮固定した状態で、樹脂管と金属管との接続作業をすることができ、作業性の向上が図ることができる。 [Invention of Claim 3]
In the third aspect of the invention, the locking claws provided on the metal ring are configured to bite into and lock the outer peripheral surface of the resin flange. The connection work with the metal pipe can be performed, and the workability can be improved.

本実施形態に係る管接続構造を用いた熱交換システムの概略図Schematic diagram of a heat exchange system using the tube connection structure according to the present embodiment 管接続構造を用いた熱交換システムの拡大概略図Enlarged schematic diagram of heat exchange system using pipe connection structure 管接続構造の斜視図Perspective view of pipe connection structure 管接続構造の断面図Sectional view of pipe connection structure （Ａ）樹脂管の側面図（Ｂ）金属管の断面図(A) Side view of resin pipe (B) Cross-sectional view of metal pipe （Ａ）金属リングの斜視図（Ｂ）外装された金属リングと両フランジの状態を示す拡大断面図(A) Perspective view of the metal ring (B) Enlarged cross-sectional view showing the state of the metal ring and both flanges mounted on the exterior ヘッダーの製造方法を示す説明図Explanatory drawing showing the manufacturing method of the header ヘッダーの製造方法を示す説明図Explanatory drawing showing the manufacturing method of the header 管接続構造による樹脂管と金属管の接続工程を示す説明図Explanatory drawing showing the process of connecting a resin pipe and a metal pipe using a pipe connection structure 変形例に係る管接続構造の断面図Cross-sectional view of a pipe connection structure according to a modification

図１及び図２に示されるように、本実施形態の管接続構造１０は、地中熱を空調等に利用する地中熱交換システム１００に使用される。地中熱交換システム１００は、熱交換装置９０と建物Ｂの地中Ｔに埋設されて熱媒を流通させる複数の熱交換用パイプ７０とを有している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the pipe connection structure 10 of this embodiment is used in a geothermal heat exchange system 100 that utilizes geothermal heat for air conditioning or the like. The underground heat exchange system 100 has a heat exchange device 90 and a plurality of heat exchange pipes 70 that are buried in the underground T of the building B and circulate heat medium.

熱交換装置９０には、複数の熱交換用パイプ７０の一端と連通して熱媒を流出するための流出用パイプ８５と、複数の熱交換用パイプ７０の他端と連通して熱媒を流入する流入用パイプ８６が接続されている。流出用パイプ８５及び流入用パイプ８６と、複数の熱交換用パイプ７０はヘッダー８０を介して接続されている。ヘッダー８０は全体が樹脂材料から構成され、樹脂製の主管８１と、主管８１から分岐する複数の樹脂管２０とを有し、各樹脂管２０に熱交換用パイプ７０と螺合する雄ねじ３５を備えた金属管３０が接続されている。この樹脂管２０と、金属管３０の接続構造が本実施形態の管接続構造１０である。なお、複数の樹脂管２０は熱溶着により主管８１に接続されている。 The heat exchange device 90 includes an outflow pipe 85 communicating with one end of the plurality of heat exchange pipes 70 for discharging the heat medium, and a heat medium communicating with the other end of the plurality of heat exchange pipes 70. An inflow pipe 86 is connected. Outflow pipe 85 , inflow pipe 86 , and multiple heat exchange pipes 70 are connected via headers 80 . The header 80 is entirely made of a resin material, and has a main pipe 81 made of resin and a plurality of resin pipes 20 branching from the main pipe 81. Each resin pipe 20 is provided with a male screw 35 to be screwed with the heat exchange pipe 70. A metal tube 30 provided is connected. The connection structure between the resin pipe 20 and the metal pipe 30 is the pipe connection structure 10 of this embodiment. The plurality of resin pipes 20 are connected to the main pipe 81 by thermal welding.

図３及び図４に示されるように、樹脂管２０と金属管３０とは、それぞれに周設された円環状の樹脂フランジ２１と金属フランジ３１とが重ね合わされた状態で、クイックファスナー５０に形成された挟持孔５１に挟まれることで固定されている。クイックファスナー５０は、バネ性を有する金属の帯板材５２を略Ｃ環状に折り曲げてなり、帯板材５２の端部同士の間の隙間５３を開いて樹脂管２０及び金属管３０に装着可能となっている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the resin pipe 20 and the metal pipe 30 are formed in the quick fastener 50 in a state in which the annular resin flange 21 and the metal flange 31 respectively provided around the pipes are overlapped. It is fixed by being sandwiched between the sandwiching holes 51 that are formed. The quick fastener 50 is formed by bending a metal band plate material 52 having spring properties into a substantially C-ring shape, and can be attached to the resin pipe 20 and the metal pipe 30 by opening a gap 53 between the ends of the band plate material 52 . ing.

図４に示されるように、樹脂管２０は円筒状をなし、金属管３０に内挿される雄筒部２５と主管８１に熱融着される基端筒部２７とを有し、雄筒部２５と基端筒部２７との間に樹脂フランジ２１が形成されている。雄筒部２５は、樹脂フランジ２１よりも上方に延びる基端筒部２７よりも外径が小さく形成され、雄筒部２５が金属管３０に内挿されて、樹脂管２０と金属管３０とが雌雄結合する構成になっている。 As shown in FIG. 4, the resin pipe 20 has a cylindrical shape and has a male cylindrical portion 25 inserted into the metal pipe 30 and a proximal end cylindrical portion 27 heat-sealed to the main pipe 81. A resin flange 21 is formed between 25 and the base end tubular portion 27 . The male tubular portion 25 is formed to have a smaller outer diameter than the base end tubular portion 27 extending upward from the resin flange 21 , and the male tubular portion 25 is inserted into the metal pipe 30 to separate the resin pipe 20 and the metal pipe 30 . is configured to be male-female.

また、図５（Ａ）に示されるように、雄筒部２５には、その外周面２５Ｍと樹脂フランジ２１を繋ぐ複数のリブ２６が設けられている。複数のリブ２６は、全て同じ形状で形成され、雄筒部２５の中心部に対して放射状に等間隔に配置されている。本実施形態では、リブ２６は１２本設けられ、隣接するリブ２６同士のなす角度が３０度になっている。また、リブ２６は、逆Ｌ字状に形成され、径方向に延び樹脂フランジ２１を支えるフランジ補強部２６Ａと、フランジ補強部２６Ａのうち雄筒部２５側の端部から雄筒部２５に沿って軸方向に延び、樹脂フランジ２１に負荷がかかった時に応力が大きくなりやすい樹脂フランジ２１の付け根部分をさらに補強する支持部２６Ｂとを有している。 Further, as shown in FIG. 5A, the male cylinder portion 25 is provided with a plurality of ribs 26 that connect the outer peripheral surface 25M and the resin flange 21 . The plurality of ribs 26 are all formed in the same shape and arranged radially with equal intervals with respect to the central portion of the male cylindrical portion 25 . In this embodiment, 12 ribs 26 are provided, and the angle between adjacent ribs 26 is 30 degrees. The rib 26 is formed in an inverted L shape, extends in the radial direction and supports the resin flange 21 , and extends along the male cylinder portion 25 from the end of the flange reinforcement portion 26A on the male cylinder portion 25 side. and a support portion 26B which extends in the axial direction and further reinforces the root portion of the resin flange 21 where stress tends to increase when a load is applied to the resin flange 21 .

図５（Ｂ）に示されるように、金属管３０は円筒状をなし、樹脂管２０と雌雄結合する側の端部に外側に張り出す円環状の金属フランジ３１が形成されている。また、金属管３０のうち樹脂管２０と雌雄結合する側と反対側の端部の外側面には、上述した雄ねじ３５が設けられている。また、金属管３０の内周面には環状溝３７Ａが形成され、環状溝３７Ａにはめ込まれたＯリング３７が挿通された樹脂管２０の雄筒部２５に密着して、樹脂管２０と金属管３０との密閉性アップを図っている。 As shown in FIG. 5(B), the metal pipe 30 has a cylindrical shape, and an annular metal flange 31 projecting outward is formed at the end of the side to be mated with the resin pipe 20 . The male thread 35 described above is provided on the outer surface of the end of the metal tube 30 opposite to the side of the metal tube 30 that is male-female coupled to the resin tube 20 . Further, an annular groove 37A is formed in the inner peripheral surface of the metal pipe 30, and an O-ring 37 fitted in the annular groove 37A is in close contact with the male cylindrical portion 25 of the resin pipe 20, through which the resin pipe 20 and the metal are inserted. The airtightness with the pipe 30 is improved.

また、金属管３０には、樹脂管２０側の内径を拡径して複数のリブ２６が収容できるリブ収容部３６が形成されている。リブ収容部３６は、リブ２６に沿った形状で拡径する構成になっている。また、リブ収容部３６は、リブ２６との間に略一定のクリアランスを有する大きさに形成され、リブ２６とリブ収容部３６とが当接しないようになっている。 Further, the metal tube 30 is formed with a rib accommodating portion 36 that can accommodate a plurality of ribs 26 by enlarging the inner diameter of the resin tube 20 side. The rib accommodating portion 36 is configured to expand in diameter along the rib 26 . Further, the rib accommodating portion 36 is formed to have a substantially constant clearance with respect to the rib 26 so that the rib 26 and the rib accommodating portion 36 do not come into contact with each other.

ここで、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、樹脂管２０には閉環状の金属リング４０が外嵌されている。金属リング４０は、断面が逆Ｌ字状をなし、樹脂フランジ２１に対して金属フランジ３１と反対側から重なるリング本体４１と、リング本体４１の外縁部から立設された包囲筒部４２とを備えている。リング本体４１は、樹脂フランジ２１及び金属フランジ３１と共にクイックファスナー５０の挟持孔５１に挿通される。また、包囲筒部４２は、樹脂フランジ２１と金属フランジ３１を外側から包囲する。また、包囲筒部４２の下面４２Ｋは金属フランジ３１の下面３１Ｋと略面一に配置される。 Here, as shown in FIGS. 6A and 6B, a closed annular metal ring 40 is fitted around the resin pipe 20 . The metal ring 40 has an inverted L-shaped cross section and includes a ring body 41 overlapping the resin flange 21 from the side opposite to the metal flange 31 and an enclosing cylindrical portion 42 erected from the outer edge of the ring body 41 . I have. The ring body 41 is inserted through the holding hole 51 of the quick fastener 50 together with the resin flange 21 and the metal flange 31 . Further, the enclosing tubular portion 42 encloses the resin flange 21 and the metal flange 31 from the outside. In addition, the lower surface 42K of the enclosing tubular portion 42 is arranged substantially flush with the lower surface 31K of the metal flange 31 .

また、金属リング４０には、包囲筒部４２の内周面４２Ｍから内側に突出する係止爪４３が形成されている。係止爪４３は、包囲筒部４２のうちリング本体４１寄り位置の内周面４２Ｍから環状に張り出し、その断面はリング本体４１側に向かうに従って張り出し量が大きくなる三角状に形成されている。そして、この係止爪４３が樹脂フランジ２１の外側面に食い込んで係止する構成になっている。 In addition, the metal ring 40 is formed with a locking claw 43 protruding inward from the inner peripheral surface 42M of the enclosing tubular portion 42 . The locking claw 43 protrudes annularly from an inner peripheral surface 42M of the enclosing cylinder portion 42 near the ring main body 41, and its cross section is formed in a triangular shape, the protruding amount of which increases toward the ring main body 41 side. The locking claw 43 bites into the outer surface of the resin flange 21 to lock it.

次に、本実施形態のヘッダー８０の樹脂管２０と金属管３０との接続工程について説明する。ここで、管接続構造１０は、金属リング４０が外嵌された樹脂管２０を有するヘッダー８０が用いられているので、まず、ヘッダー８０の製造方法について説明する。 Next, a process of connecting the resin pipes 20 and the metal pipes 30 of the header 80 of this embodiment will be described. Here, since the pipe connection structure 10 uses the header 80 having the resin pipe 20 to which the metal ring 40 is fitted, the method of manufacturing the header 80 will be described first.

図７（Ａ）に示されるように、主管８１に接続される前の樹脂管２０と、金属リング４０が準備される。なお、樹脂管２０は、射出成形により成形される。 As shown in FIG. 7A, the resin pipe 20 before being connected to the main pipe 81 and the metal ring 40 are prepared. The resin pipe 20 is molded by injection molding.

次いで、図７（Ｂ）樹脂管２０の基端筒部２７側から金属リング４０が挿通される。図７（Ｃ）に示されるように、金属リング４０は、リング本体４１の下面４１Ｋが樹脂フランジ２１の上面２１Ｊに当接するようにしっかりと挿通される。このとき、金属リング４０の包囲筒部４２から突出した係止爪４３が樹脂フランジ２１に食い込む。これにより、金属リング４０が樹脂フランジ２１に仮固定される。なお、係止爪４３は断面形状がリング本体４１側に向かうに従って張り出し量が多くなる三角形状をなしているので、挿通するときには係止爪４３の傾斜面によって深く嵌め込まれるようにガイドする一方、樹脂フランジ２１から外そうとすると係止爪４３の上面４３Ｊが樹脂フランジ２１に係止して抜けにくくなっている。 Next, the metal ring 40 is inserted from the proximal cylindrical portion 27 side of the resin pipe 20 in FIG. 7(B). As shown in FIG. 7C, the metal ring 40 is firmly inserted so that the lower surface 41K of the ring body 41 contacts the upper surface 21J of the resin flange 21. As shown in FIG. At this time, the locking claws 43 protruding from the surrounding cylindrical portion 42 of the metal ring 40 bite into the resin flange 21 . Thereby, the metal ring 40 is temporarily fixed to the resin flange 21 . In addition, since the cross section of the locking claw 43 has a triangular shape in which the amount of overhang increases toward the ring main body 41 side, the slanted surface of the locking claw 43 guides the insertion so as to be deeply fitted. When trying to remove it from the resin flange 21, the upper surface 43J of the locking claw 43 is locked to the resin flange 21, making it difficult to remove.

次いで、図８（Ａ）に示されるように、金属リング４０が装着された複数の樹脂管２０と、各樹脂管２０が挿通される複数の開口８２を有する主管８１が準備される。 Next, as shown in FIG. 8A, a main pipe 81 having a plurality of resin pipes 20 fitted with metal rings 40 and a plurality of openings 82 through which the respective resin pipes 20 are inserted is prepared.

次いで、図８（Ｂ）に示されるように、樹脂管２０の基端筒部２７の一部が主管８１の開口８２に挿通されて、その挿通部分が熱溶着される。以上により、金属リング４０が外嵌された樹脂管２０を有するヘッダー８０が形成される。 Next, as shown in FIG. 8(B), a portion of the base end tubular portion 27 of the resin pipe 20 is inserted through the opening 82 of the main pipe 81, and the inserted portion is thermally welded. As described above, the header 80 having the resin pipe 20 to which the metal ring 40 is fitted is formed.

次に、金属リング４０が外嵌された樹脂管２０を有するヘッダー８０と金属管３０との接続方法について説明する。 Next, a method of connecting the header 80 having the resin pipe 20 to which the metal ring 40 is fitted and the metal pipe 30 will be described.

まず、ヘッダー８０と金属管３０が準備される。そして、図９（Ａ）に示されるように、金属管３０の金属フランジ３１と樹脂フランジ２１とを対向させた状態で、樹脂管２０の雄筒部２５を金属管３０に挿入し、樹脂管２０と金属管３０とを雌雄結合させる。このとき、図９（Ｂ）に示されるように、樹脂フランジ２１の下面２１Ｋと金属フランジ３１の上面３１Ｊとが突き当たるまでしっかりと挿入する。金属管３０には、樹脂管２０に形成されているリブ２６を収容するリブ収容部３６が形成されているので、リブ２６と金属管３０との干渉を抑制することができる。また、リブ収容部３６は、リブ２６よりも大きく形成されているので、樹脂フランジ２１と金属フランジ３１とが当接する前に、リブ２６と、リブ収容部３６とが干渉し、しっかりと挿通できなくなることを抑制することができる。また、金属管３０が正しく結合されると、包囲筒部４２で樹脂フランジ２１及び金属フランジ３１の外周面を側方から覆うとともに、包囲筒部４２の下面４２Ｋが金属フランジ３１の下面３１Ｋと略面一に配置される。 First, the header 80 and the metal tube 30 are prepared. Then, as shown in FIG. 9A, the male cylinder portion 25 of the resin pipe 20 is inserted into the metal pipe 30 with the metal flange 31 and the resin flange 21 of the metal pipe 30 facing each other. 20 and the metal pipe 30 are male-female connected. At this time, as shown in FIG. 9B, the resin flange 21 is firmly inserted until the lower surface 21K of the resin flange 21 and the upper surface 31J of the metal flange 31 abut each other. Since the metal tube 30 is formed with the rib accommodating portions 36 that accommodate the ribs 26 formed on the resin tube 20, interference between the ribs 26 and the metal tube 30 can be suppressed. In addition, since the rib accommodating portion 36 is formed to be larger than the rib 26, the rib 26 and the rib accommodating portion 36 interfere with each other before the resin flange 21 and the metal flange 31 come into contact with each other, so that the rib accommodating portion 36 can be securely inserted. You can prevent it from disappearing. Further, when the metal pipe 30 is properly connected, the enclosing cylinder portion 42 covers the outer peripheral surfaces of the resin flange 21 and the metal flange 31 from the side, and the lower surface 42K of the enclosing cylinder portion 42 is substantially the lower surface 31K of the metal flange 31. placed flush.

次いで、図９（Ｃ）に示されるように、樹脂管２０と金属管３０にクイックファスナー５０を装着して樹脂管２０と金属管３０とを接続する。具体的には、クイックファスナー５０の隙間５３を金属リング４０に側方から宛がい、クイックファスナー５０を金属リング４０の中心側に向けてクイックファスナー５０の隙間５３が広がるように弾性変形させながら押し込む。これにより、樹脂フランジ２１及び金属フランジ３１と、樹脂フランジ２１及び金属フランジ３１を覆う金属リング４０とがクイックファスナー５０に設けられた挟持孔５１に挿通された状態で、クイックファスナー５０が、樹脂管２０及び金属管３０に装着される。以上により、樹脂管２０と金属管３０との接続作業が完了する。 Next, as shown in FIG. 9(C), the resin pipe 20 and the metal pipe 30 are connected by attaching the quick fastener 50 to the resin pipe 20 and the metal pipe 30 . Specifically, the gap 53 of the quick fastener 50 is applied to the metal ring 40 from the side, and the quick fastener 50 is pushed toward the center of the metal ring 40 while being elastically deformed so that the gap 53 of the quick fastener 50 widens. . As a result, the quick fastener 50 is attached to the resin pipe in a state in which the resin flange 21 and the metal flange 31 and the metal ring 40 covering the resin flange 21 and the metal flange 31 are inserted into the clamping holes 51 provided in the quick fastener 50. 20 and metal tube 30 . Thus, the work of connecting the resin pipe 20 and the metal pipe 30 is completed.

このように、本実施形態の管接続構造１０は、樹脂管２０に外嵌された金属リング４０が、金属フランジ３１と反対側から樹脂フランジ２１に重ねられ、金属フランジ３１及び樹脂フランジ２１と共にクイックファスナー５０の挟持孔５１に挿通されるリング本体４１を有している。これにより、施工時や使用時に掛かる水圧などに金属管３０が引っ張られ、樹脂管２０から離れるような負荷が掛かったときに、クイックファスナー５０の挟持孔５１の接触部分周辺にかかる負荷を金属リング４０のリング本体４１で受けることができ、樹脂フランジ２１の変形・損傷を抑制することができる。 Thus, in the pipe connection structure 10 of the present embodiment, the metal ring 40 externally fitted on the resin pipe 20 is overlapped on the resin flange 21 from the side opposite to the metal flange 31, and together with the metal flange 31 and the resin flange 21, the metal ring 40 is fastened. It has a ring body 41 that is inserted into the clamping hole 51 of the fastener 50 . As a result, when the metal pipe 30 is pulled by the water pressure applied during construction or use, and a load is applied such that the metal pipe 30 is separated from the resin pipe 20, the load applied around the contact portion of the clamping hole 51 of the quick fastener 50 is reduced by the metal ring. 40 can be received by the ring body 41, and deformation and damage of the resin flange 21 can be suppressed.

特に、本実施形態のように、地中熱交換システム１００における熱交換用パイプ７０は、パイプの長さが数十メートルから数百メートルに及ぶため、施工時やメンテナンス等で大きな負荷がかかりやすく、金属リング４０を有する管接続構造１０の利用が特に有効である。 In particular, as in the present embodiment, the heat exchange pipe 70 in the underground heat exchange system 100 has a pipe length ranging from several tens of meters to several hundred meters, so a large load is likely to be applied during construction and maintenance. , the use of a pipe connection structure 10 having a metal ring 40 is particularly effective.

また、金属リング４０は閉環状に形成されているので、Ｃリングのような切れ目を有する形状に形成された場合と比べて、金属リング４０における剛性の低下を抑制することができる。さらに、金属リング４０の包囲筒部４２は、樹脂フランジ２１を外側から包囲するので、樹脂フランジ２１に外側から掛かる負荷も金属リング４０で受けることができる。また、包囲筒部４２は、樹脂フランジ２１だけでなく金属フランジ３１まで覆う構成になっているので、樹脂フランジ２１のみを覆う包囲筒部よりも、軸方向の長さを長くすることができ、包囲筒部４２の軸方向における強度アップを図ることができる。また、樹脂フランジ２１と金属フランジ３１との連絡部分を外側から覆う構成となっているので、樹脂フランジ２１と金属フランジ３１との間にゴミや粉塵等が侵入することを抑制できる。 Moreover, since the metal ring 40 is formed in a closed ring shape, it is possible to suppress a decrease in rigidity of the metal ring 40 compared to a case where the metal ring 40 is formed in a shape having a cut like a C-ring. Furthermore, since the enclosing cylinder portion 42 of the metal ring 40 surrounds the resin flange 21 from the outside, the metal ring 40 can also receive the load applied to the resin flange 21 from the outside. In addition, since the enclosing cylinder portion 42 is configured to cover not only the resin flange 21 but also the metal flange 31, the length in the axial direction can be made longer than that of the enclosing cylinder portion covering only the resin flange 21. It is possible to increase the strength of the surrounding tube portion 42 in the axial direction. In addition, since the connecting portion between the resin flange 21 and the metal flange 31 is covered from the outside, it is possible to prevent dirt, dust, etc. from entering between the resin flange 21 and the metal flange 31 .

さらに、樹脂管２０は、雄筒部２５の中心部に対して放射状に形成された複数のリブ２６を有する構成になっているので、樹脂フランジ２１を補強することができる。また、金属管３０にはリブ収容部３６が形成されているので、リブ２６との干渉を防ぐことができる。 Furthermore, since the resin pipe 20 has a plurality of ribs 26 radially formed with respect to the central portion of the male cylinder portion 25, the resin flange 21 can be reinforced. In addition, since the metal tube 30 is formed with the rib accommodating portion 36, interference with the rib 26 can be prevented.

また、金属リング４０には、包囲筒部４２の内周面４２Ｍから突出する係止爪４３を有し、この係止爪４３が樹脂フランジ２１に食い込んで係止する構成となっているので、樹脂フランジ２１に金属リング４０を仮固定した状態で、樹脂管２０と金属管３０との接続作業をすることができ、作業性の向上が図ることができる。 In addition, the metal ring 40 has locking claws 43 protruding from the inner peripheral surface 42M of the enclosing cylindrical portion 42, and the locking claws 43 bite into and lock the resin flange 21. The work of connecting the resin pipe 20 and the metal pipe 30 can be performed in a state where the metal ring 40 is temporarily fixed to the resin flange 21, and workability can be improved.

［他の実施形態］
（１）上記実施形態の熱交換用パイプ７０の埋設方法として地下に略垂直に埋設するボアホール方式を開示したが、熱交換用パイプ７０の埋設方法は、熱交換用パイプ７０をスパイラルさせながら略垂直に地中Ｔに埋設する浅層埋設方式や、浅層の地中Ｔに熱交換用パイプ７０をループさせながら水平に埋設する水平埋設方式など、敷地に合わせて適宜最適な埋設方法を選択することができる。 [Other embodiments]
(1) As a method of burying the heat exchange pipes 70 of the above-described embodiment, a borehole system in which the heat exchange pipes 70 are buried substantially vertically underground has been disclosed. Select the optimum burial method according to the site, such as a shallow burial method in which the heat exchange pipe 70 is buried vertically in the ground T, or a horizontal burial method in which the heat exchange pipe 70 is looped and buried horizontally in the shallow underground T. can do.

（２）上記実施形態では、金属リング４０は、係止爪４３を有する構成であったが、係止爪４３を有さない構成であってもよい。また、上記実施形態の係止爪４３は、包囲筒部４２の内周面４２Ｍから環状に張り出す構成であったが、包囲筒部４２の内周面４２Ｍから包囲筒部４２の中心に向かって複数の突片が張り出す構成であってもよい。 (2) In the above-described embodiment, the metal ring 40 has the locking claws 43 , but may have no locking claws 43 . In addition, although the locking claw 43 in the above-described embodiment is configured to protrude from the inner peripheral surface 42M of the enclosing tubular portion 42 in an annular shape, it protrudes from the inner peripheral surface 42M of the enclosing tubular portion 42 toward the center of the enclosing tubular portion 42 . A plurality of protruding pieces may be configured to protrude.

（３）上記実施形態では、リブ２６は、樹脂フランジ２１の径方向に延びるフランジ補強部２６Ａと、雄筒部２５に沿って軸方向に延びる支持部２６Ｂとを有する構成であったが、支持部２６Ｂを有さない構成であってもよいし、リブ２６は雄筒部２５側に向かうに従って窄まる三角形状であってもよい。また、リブ収容部３６は適宜リブ２６に合わせた形状に拡径する構成であればよい。 (3) In the above embodiment, the rib 26 has the flange reinforcement portion 26A extending in the radial direction of the resin flange 21 and the support portion 26B extending in the axial direction along the male cylinder portion 25. A configuration without the portion 26B may be employed, and the rib 26 may have a triangular shape that tapers toward the male cylinder portion 25 side. Moreover, the rib accommodation part 36 should just be a structure which expands in the shape match|combined with the rib 26 suitably.

（４）上記実施形態では、リブ２６は、略均一な幅で形成されていたが、樹脂フランジ２１側に向かうに従って幅広となるように形成されていてもよい。また、リブ２６の径方向の少なくとも一方にリブ２６を補強する補強部を形成してもよい。 (4) In the above-described embodiment, the ribs 26 are formed with a substantially uniform width, but may be formed so that the width increases toward the resin flange 21 side. Further, a reinforcing portion for reinforcing the rib 26 may be formed on at least one side of the rib 26 in the radial direction.

（５）上記実施形態では、リブ収容部３６はリブ２６に沿って拡径するように形成されていたが、リブ２６が収容可能な形状であれば、例えば段付き状に拡径する構成であってもよい。 (5) In the above-described embodiment, the rib housing portion 36 is formed so as to expand along the rib 26. However, if the rib housing portion 36 has a shape that can accommodate the rib 26, the diameter can be expanded in a stepped manner, for example. There may be.

（６）上記実施形態では、樹脂フランジ２１の下面に金属フランジ３１の上面が面当接する構成であったが、図１０に示される管接続構造１０Ｚでは、樹脂フランジ２１の下面に金属管３０Ｚの金属フランジ３１Ｚが線当接する構成になっている。これにより、上記実施形態の金属管３０と金属管３０Ｚの外径が同じ場合であっても、リブ収容部３６Ｚを上記実施形態に比べて、大きくすることができる。 (6) In the above embodiment, the upper surface of the metal flange 31 is in surface contact with the lower surface of the resin flange 21. However, in the pipe connection structure 10Z shown in FIG. The metal flange 31Z is configured to line-contact. Thereby, even if the outer diameters of the metal tube 30 and the metal tube 30Z of the above embodiment are the same, the rib housing portion 36Z can be made larger than that of the above embodiment.

（７）上記実施形態では、複数のリブ２６は、全てが同じ形状で形成され、雄筒部２５の周方向で等間隔に配置されていたが、複数のリブ２６は、その一部が異なる形状で形成されていたり、雄筒部２５の周方向で不等間隔に配置されてもよい。 (7) In the above-described embodiment, the plurality of ribs 26 are all formed in the same shape and arranged at equal intervals in the circumferential direction of the male cylindrical portion 25. However, the plurality of ribs 26 are partially different. It may be formed in a shape, or may be arranged at uneven intervals in the circumferential direction of the male cylinder portion 25 .

（８）上記実施形態の管接続構造１０は、主管８１から複数の樹脂管２０を分岐させ、分岐させた各樹脂管２０と金属管３０との接続構造として用いられていたが、単独の樹脂管２０と金属管３０との接続構造として用いてもよい。なお、管接続構造１０は、地中熱交換システム１００の配管の接続構造に限定されるものではなく、例えば、給水・給湯システム等の配管の接続構造として用いてもよい。 (8) The pipe connection structure 10 of the above embodiment is used as a structure for connecting a plurality of resin pipes 20 branched from the main pipe 81 and the branched resin pipes 20 and the metal pipes 30. It may be used as a connecting structure between the pipe 20 and the metal pipe 30 . The pipe connection structure 10 is not limited to the pipe connection structure of the underground heat exchange system 100, and may be used, for example, as a pipe connection structure of a water supply/hot water supply system.

（９）上記実施形態では、金属リング４０における包囲筒部４２の下面４２Ｋが金属フランジ３１の下面３１Ｋと略面一に配置される構成であったが、包囲筒部４２の下面４２Ｋが金属フランジ３１の下面３１Ｋよりも樹脂フランジ２１側に配置される構成であってもよい。その際、包囲筒部４２の下面４２Ｋが、樹脂フランジ２１よりも金属フランジ３１側に配置される構成であれば、樹脂フランジ２１を金属リング４０で保護することができる。また、包囲筒部４２の一部に貫通穴や切欠等が設けられていてもよい。なお、貫通部及び切欠部は、樹脂フランジ２１とかからない位置に形成されていることが好ましい。 (9) In the above-described embodiment, the lower surface 42K of the enclosing cylinder portion 42 of the metal ring 40 is arranged substantially flush with the lower surface 31K of the metal flange 31. 31 may be arranged closer to the resin flange 21 than the lower surface 31</b>K of 31 . In this case, the resin flange 21 can be protected by the metal ring 40 if the lower surface 42K of the enclosing tubular portion 42 is arranged closer to the metal flange 31 than the resin flange 21 is. Moreover, a through hole, a notch, or the like may be provided in a part of the enclosing tubular portion 42 . In addition, it is preferable that the through portion and the cutout portion are formed at positions that do not interfere with the resin flange 21 .

１０，１０Ｚ 管接続構造
２０ 樹脂管
２１ 樹脂フランジ
２５ 雄筒部
２６ リブ
３０，３０Ｚ 金属管
３１，３１Ｚ 金属フランジ
３５ 雄ねじ
３６，３６Ｚ リブ収容部
４０ 金属リング
４１ リング本体
４２ 包囲筒部
４３ 係止爪
４３Ｊ 上面
５０ クイックファスナー
５１ 挟持孔
７０ 熱交換用パイプ
８０ ヘッダー
８１ 開口
９０ 熱交換装置
１００ 地中熱交換システム 10, 10Z pipe connection structure 20 resin pipe 21 resin flange 25 male cylinder portion 26 rib 30, 30Z metal pipe 31, 31Z metal flange 35 male screw 36, 36Z rib housing portion 40 metal ring 41 ring main body 42 enclosing cylinder portion 43 locking claw 43J Upper surface 50 Quick fastener 51 Clamping hole 70 Heat exchange pipe 80 Header 81 Opening 90 Heat exchange device 100 Underground heat exchange system

Claims (3)

雌雄結合された樹脂管と金属管とにクイックファスナーが装着され、前記樹脂管に周設された樹脂フランジと前記金属管に周設された金属フランジとが重ね合わされた状態で前記クイックファスナーの挟持孔に挟まれることで、前記樹脂管と前記金属管とが接続される管接続構造において、
閉環状に形成されて、前記樹脂管に外嵌される金属リングを備え、
前記金属リングは、前記金属フランジと反対側から前記樹脂フランジに重ねられ、前記樹脂フランジと前記金属フランジと共に前記挟持孔に挿通されるリング本体と、
前記リング本体の外縁から金属管側に立設されて、前記樹脂フランジと前記金属フランジとを外側から包囲する包囲筒部と、を有する、管接続構造。 A quick fastener is attached to the male-female coupled resin pipe and metal pipe, and the quick fastener is sandwiched in a state where the resin flange provided around the resin pipe and the metal flange provided around the metal pipe are overlapped. In the pipe connection structure in which the resin pipe and the metal pipe are connected by being sandwiched between holes,
A metal ring formed in a closed ring shape and fitted onto the resin pipe,
a ring body in which the metal ring is superimposed on the resin flange from the side opposite to the metal flange and is inserted into the clamping hole together with the resin flange and the metal flange;
a pipe connection structure, comprising: a surrounding tubular portion erected from the outer edge of the ring body toward the metal pipe and surrounding the resin flange and the metal flange from the outside. 前記樹脂管と前記金属管とは、前記樹脂管において前記樹脂フランジよりも前記金属管側に突出した雄筒部が前記金属管に内挿されることにより雌雄結合するように構成され、
前記雄筒部には、その外周面と前記樹脂フランジとを繋ぐ複数のリブが前記雄筒部の中心部に対して放射状に設けられ、
前記金属管の内周面には、前記樹脂管側を拡径して前記複数のリブを収容するリブ収容部が形成されている、請求項１に記載の管接続構造。 The resin pipe and the metal pipe are configured to be male-female coupled by inserting a male tubular portion protruding toward the metal pipe from the resin flange in the resin pipe into the metal pipe,
A plurality of ribs connecting an outer peripheral surface of the male cylinder portion and the resin flange are provided radially with respect to a center portion of the male cylinder portion,
2. The pipe connection structure according to claim 1, wherein a rib accommodation portion is formed on the inner peripheral surface of the metal pipe to accommodate the plurality of ribs by enlarging the diameter of the resin pipe side. 前記包囲筒部の内周面には、前記樹脂フランジの外周面に食い込んで係止する係止爪が突設されている、請求項１又は２に記載の管接続構造。 3. The tube connection structure according to claim 1, wherein an inner peripheral surface of said enclosing tubular portion is provided with a protruding locking claw that engages and locks into an outer peripheral surface of said resin flange.
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