KR101886552B1

KR101886552B1 - 수지제관 이음매

Info

Publication number: KR101886552B1
Application number: KR1020167034258A
Authority: KR
Inventors: 마코토 후지이; 마사키 미야모토; 도시히데 이이다; 도모유키 고이케; 아츠시 나카노; 다이스케 우라타
Original assignee: 니폰 필라고교 가부시키가이샤
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2018-08-07
Also published as: US10240699B2; KR20170002575A; CN106537018A; US20170146161A1; CN106537018B; EP3203131A1; EP3203131A4; WO2016052222A1; TWI649513B; TW201632772A; EP3203131B1

Abstract

결합 중의 튜브가 분리된 후, 상기 튜브를 재차 확실하고 또한 용이하게 결합할 수 있는 동시에, 상기 튜브의 최초의 결합시든 재결합시든 이음매 본체와 슬리브의 사이의 시일성을 양호하게 유지할 수 있는 수지제관 이음매를 제공한다. 슬리브의 삽입부(27)가 이음매 본체의 홈부(20)에 압입되는 것에 의해서, 상기 삽입부의 내주면과 내통부(13)의 외주면의 사이를 시일하는 시일부(31)가 형성된다. 상기 삽입부가 상기 홈부에 압입되었을 때, 축심 방향에 관해 상기 홈부의 개구 부분의 반대측에 위치하는 본체 통부(11)와 상기 삽입부의 돌출단(30)의 사이에 유로(32)가 형성된다. 그리고, 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입 완료 후, 상기 내통부의 축심을 포함하는 단면에 있어서, 상기 내통부의 외주면 중 상기 공간에 면하는 영역(35)이 상기 내통부의 축심에 대해 5°∼15°의 범위내의 소정 각도를 이루도록 구성되어 있다.

Description

수지제관 이음매{RESIN-MADE TUBE JOINT}

본 발명은 수지제관 이음매에 관한 것이다.

반도체 제조, 의료·의약품 제조, 식품 가공 및 화학 공업 등의 각종 기술 분야의 제조 공정에서 취급되는 유체(예를 들면, 고순도액, 초순수 또는 약액)용 튜브에 대해 이용되는 수지제관 이음매로서, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 수지제관 이음매가 알려져 있다.

이러한 종류의 수지제관 이음매는 이음매 본체와, 이너 링(슬리브)과, 누름 링(체결구)을 구비하고 있다. 상기 체결구는 유니온 너트 등으로 이루어지고, 상기 수지제관 이음매에 결합하는 튜브를 상기 슬리브를 통해 상기 이음매 본체에 체결 가능하도록 구성되어 있다.

상기 이음매 본체는 본체 통부와, 외통부와, 내통부를 갖고 있다. 상기 외통부는 상기 본체 통부로부터 그 축심 방향 한쪽에 동축적으로 돌출설치되어 있다. 상기 내통부는 상기 외통부의 직경 방향 안쪽에 배치되는 동시에, 돌출단이 상기 외통부의 돌출단보다 상기 본체 통부측에 위치하도록 상기 본체 통부로부터 상기 외통부와 동일 방향에 동축적으로 돌출설치되어 있다.

상기 이음매 본체에 있어서는 축심 방향 한쪽에 개구된 홈부가 상기 본체 통부와 상기 외통부와 상기 내통부에 의해 둘러싸여 형성되어 있다.

상기 슬리브는 통형상의 감합부(끼워 맞춤부)와, 통형상의 연결부와, 통형상의 삽입부와, 통형상의 규제부를 갖고 있다. 상기 감합부는 상기 외통부의 직경 방향 내측에 끼움 이탈 가능하게 감합되도록 구성되어 있다. 상기 연결부는 상기 감합부로부터 축심 방향 한쪽에 돌출설치되어, 상기 튜브의 긴쪽 방향 일단부에 압입되도록 구성되어 있다.

상기 삽입부는 상기 감합부로부터 축심 방향 다른쪽에 동축적으로 돌출설치되어, 상기 이음매 본체의 홈부에 그 개구부로부터 삽입되도록 구성되어 있다. 상기 규제부는 상기 삽입부의 직경 방향 안쪽에 배치되는 동시에, 돌출단이 상기 삽입부의 돌출단보다 상기 감합부측에 위치하도록 상기 감합부로부터 상기 삽입부와 동일 방향에 돌출설치되어 있다.

그리고, 상기 수지제관 이음매에 있어서는 상기 슬리브에 상기 튜브를 연결시킨 후에, 상기 규제부에 의해 상기 내통부의 변형 이동을 규제하면서 상기 삽입부를 상기 홈부에 압입하는 것에 의해 상기 슬리브를 상기 이음매 본체에 접속하고, 그 후에 상기 체결구를 이용하여 상기 튜브를 상기 이음매 본체에 체결함으로써, 상기 수지제관 이음매에 상기 튜브를 결합할 수 있도록 되어 있다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 제2000-283372호

종래와 같은 수지제관 이음매에 튜브를 결합시키는 경우, 슬리브와 이음매 본체의 접속에 관해서는 상기 슬리브와 상기 이음매 본체의 사이에 시일성을 확보하기 위해, 상기 이음매 본체의 홈부의 홈폭(직경 방향 폭)에 대해 상기 슬리브의 삽입부의 두께(직경 방향 폭)를 큰 값으로 설정하는 등 해서, 상기 삽입부를 상기 홈부에 강하게 압입하도록 하고 있었다.

이것에 관해, 전술한 바와 같이 강하게 압입하여 상기 수지제관 이음매와 상기 튜브를 결합하고, 그 상태에서 몇 년이나 경과시킨 후, 메인터넌스 또는 설비의 레이아웃 변경 등으로 상기 튜브를 상기 수지제관 이음매로부터 분리하고자 상기 튜브를 상기 이음매 본체로부터 이간하는 방향으로 당긴 경우, 상기 삽입부가 상기 홈부로부터 빠져나가지 않고 상기 슬리브가 상기 이음매 본체에 남겨진 채의 상태로 되어, 상기 튜브만이 상기 이음매 본체로부터 이탈하기 쉬워진다고 하는 지견을 얻었다.

상기 이음매 본체에 대한 상기 튜브만의 이탈이 발생하면, 분리한 상기 튜브를 재차 수지제관 이음매에 결합할 때, 상기 이음매 본체에 접속된 채의 상태인 상기 슬리브를 일단 펜치 등으로 빼내지 않으면 안 되고, 이것에 의해 해당 슬리브를 손상시킬 우려가 있을 뿐만 아니라, 이와 같이 해서 분리한 상기 슬리브와 상기 튜브를 재결합하면 양자간의 밀착 정도가 약해지고, 이들 양자간의 시일성이 저하할 우려도 있다. 그 때문에, 상기 수지제관 이음매에 상기 튜브를 재결합하는 것이 사실상 불가능하게 된다　

따라서, 상기 수지제관 이음매는 메인터넌스 또는 설비의 레이아웃 변경 등을 위해 결합 중의 상기 튜브를 분리한 경우, 상기 슬리브가 상기 튜브와 분리되어 상기 이음매 본체에 잔존하는 것에 기인하여 그 분리된 상기 튜브를 재결합할 수 없게 될 우려가 있는 것이라고 할 수 있다.

또, 상기 수지제관 이음매에의 상기 튜브의 재결합을 용이하게 실시할 수 있는 경우에도, 상기 수지제관 이음매의 장기간의 사용에 의해 최초의 결합으로부터 세월이 경과하여 상기 수지제관 이음매의 경시 변화가 진행하고 있다고 고려되며, 상기 슬리브와 상기 이음매 본체의 사이에 충분한 시일성이 얻어지지 않을 우려가 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것이며, 결합 중의 튜브가 분리된 후, 상기 튜브를 재차 확실하고 또한 용이하게 결합할 수 있는 동시에, 상기 튜브의 최초의 결합시든 재결합시든 이음매 본체와 슬리브의 사이의 시일성을 양호하게 유지할 수 있는 수지제관 이음매의 제공을 목적으로 한다.

청구항 1에 관한 발명은 유체용의 유로가 내부에 형성된 본체 통부, 상기 본체 통부로부터 그 축심 방향 한쪽에 동축적으로 돌출설치된 외통부, 및 상기 외통부의 직경 방향 안쪽에 배치되는 동시에, 돌출단이 상기 외통부의 돌출단보다 상기 본체 통부측에 위치하도록 상기 본체 통부로부터 상기 외통부와 동일 방향에 동축적으로 돌출설치된 내통부를 갖고, 축심 방향 한쪽에 개구된 홈부가 상기 본체 통부와 상기 외통부와 상기 내통부에 의해 둘러싸여 형성되어 있는 이음매 본체와, 상기 외통부의 직경 방향 내측에 끼움 이탈 가능하게 감합되는 통형상의 감합부, 상기 감합부로부터 축심 방향 한쪽에 돌출설치되어, 튜브의 긴쪽방향 일단부에 압입되는 통형상의 연결부, 상기 감합부로부터 축심 방향 다른쪽에 동축적으로 돌출설치되어, 상기 홈부에 그 개구부로부터 삽입되는 통형상의 삽입부, 및 상기 삽입부의 직경 방향 안쪽에 배치되는 동시에, 돌출단이 상기 삽입부의 돌출단보다 상기 감합부측에 위치하도록 상기 감합부로부터 상기 삽입부와 동일 방향에 돌출설치된 통형상의 규제부를 갖고, 상기 튜브와 연결된 상태에서 상기 이음매 본체에 대해 접속 또는 이탈 가능하게 구성된 슬리브와, 상기 슬리브를 통해 상기 튜브를 상기 이음매 본체에 체결 가능한 체결구를 구비한 수지제관 이음매로서, 상기 삽입부는 상기 홈부의 직경 방향 폭보다 큰 직경 방향 폭을 갖고, 상기 이음매 본체에의 상기 슬리브의 접속을 위해 상기 감합부가 상기 외통부의 직경 방향 내측에 감합될 때, 상기 내통부를 직경 방향 안쪽에 눌러 압축 변형시키면서 상기 홈부에 압입되도록 구성되고, 상기 규제부는 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입시에, 상기 내통부의 직경 방향 안쪽에 위치하여, 상기 삽입부에 의해 눌리는 상기 내통부의 직경 방향 안쪽으로의 변형 이동을 규제하도록 구성되고, 상기 규제부가 상기 내통부의 변형 이동을 규제하는 상태에서 상기 삽입부가 상기 홈부에 압입되는 것에 의해서, 상기 삽입부의 내주면과 상기 내통부의 외주면의 사이를 시일하는 시일부가 형성되고, 상기 삽입부가 상기 홈부에 압입되었을 때, 축심 방향에 관해 상기 홈부의 개구 부분의 반대측에 위치하는 상기 본체 통부와 상기 삽입부의 돌출단의 사이에 공간이 형성되고, 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입 완료 후, 상기 내통부의 축심을 포함하는 단면에 있어서, 상기 내통부의 외주면 중 상기 공간에 접하는 영역이 상기 내통부의 축심에 대해 5°∼15°의 범위내의 소정 각도를 이루도록 구성되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 수지제관 이음매에 상기 튜브를 결합(재결합)시켰을 때, 서로 접속된 상기 이음매 본체와 상기 슬리브의 사이에 적당한 면압이 가해지는 상기 시일부를 형성하고, 이 시일부에 의해 직경 방향에 시일력을 작용시켜, 상기 이음매 본체와 상기 슬리브의 사이에 우수한 시일성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 슬리브를 상기 이음매 본체로부터 확실히 이탈시켜, 상기 튜브를 상기 슬리브와 연결한 채의 상태에서 상기 수지제관 이음매로부터 분리하는 것이 가능하게 된다. 상기 튜브와 연결한 채의 상태의 상기 슬리브를 상기 이음매 본체에 용이하게 재접속하여, 상기 튜브를 상기 수지제관 이음매에 재결합시키는 것이 가능하게 된다.

따라서, 메인터넌스 또는 설비의 레이아웃 변경 등 시에, 상기 수지제관 이음매로부터 분리한 상기 튜브의 재결합을 확실하고 또한 용이하게 실행할 수 있다. 또한, 상기 수지제관 이음매와 상기 튜브가 처음으로 결합되었을 때든 재결합되었을 때든 상기 이음매 본체와 상기 슬리브의 사이에 형성되는 상기 시일부의 시일성을 양호하게 유지할 수 있다.

청구항 2에 관한 발명은 청구항 1에 기재된 수지제관 이음매에 대해, 상기 슬리브의 규제부에, 제 1 맞닿음면이 마련되고, 상기 이음매 본체 내통부에, 상기 제 1 맞닿음면에 맞닿음 가능한 제 2 맞닿음면이 마련되고, 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입 완료 후, 상기 제 1 맞닿음면과 상기 제 2 맞닿음면이 압접하도록 상기 내통부가 상기 삽입부와 상기 규제부의 사이에 배치되어, 상기 제 1 맞닿음면과 상기 제 2 맞닿음면의 사이를 시일하는 시일부가 형성되는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 수지제관 이음매에 상기 튜브를 결합시켰을 때, 서로 접속된 상기 이음매 본체와 상기 슬리브의 사이에, 상기 삽입부와 상기 내통부의 사이에서 직경 방향에 시일력을 작용시키는 상기 시일부에 부가하여, 축심 방향에 시일력을 작용시키는 추가의 상기 시일부를 형성하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 상기 이음매 본체와 상기 슬리브의 사이에 우수한 시일성을 안정적으로 실현할 수 있다.

청구항 3에 관한 발명은 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 수지제관 이음매에 있어서, 상기 체결구는 상기 튜브에 그 긴쪽 방향으로 이동 가능하게 외부 끼움되는 통형상의 압압부와, 상기 이음매 본체의 외통부에 직경 방향 바깥쪽으로부터 나사결합할 수 있는 통형상의 외륜부를 갖고, 상기 슬리브의 연결부에, 이 연결부가 상기 튜브에 압입되었을 때에 상기 튜브의 일부를 직경확대시키도록 직경 방향 바깥쪽으로 팽창돌출시키는 팽창돌출부가 마련되고, 상기 외륜부가 상기 외통부에 나사결합하는 것에 의해서, 상기 삽입부가 상기 홈부에 압입되도록, 상기 압압부가 상기 팽창돌출부를 상기 본체 통부를 향해 압압하는 구성으로 되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 체결구를 이용하여 상기 이음매 본체에 상기 튜브를 체결하기 위해 상기 외통부에 대해 상기 외륜부를 나사결합했을 때, 상기 슬리브를 압입한 상기 튜브의 긴쪽 방향 일단부를 상기 압압부에 의해 상기 팽창돌출부를 향해 압압하고, 상기 튜브를 상기 팽창돌출부에 압접시킨 상태로 유지하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 상기 수지제관 이음매에 결합된 상기 튜브의 빠짐방지를 도모할 수 있다.

청구항 4에 관한 발명은 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 기재된 수지제관 이음매에 있어서, 상기 삽입부의 돌출 단부는 그 내경이 상기 감합측으로부터 상기 돌출단측을 향할수록 커지도록 끝이 가느다란 형상으로 형성되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 슬리브를 상기 이음매 본체에 접속하기 위해 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입을 개시할 때, 상기 삽입부를 상기 돌출 단부로부터 상기 홈부에 삽입하기 쉬워진다.

청구항 5에 관한 발명은 유체용의 유로가 내부에 형성된 본체 통부, 상기 본체 통부로부터 그 축심 방향 한쪽에 동축적으로 돌출설치된 외통부 및, 상기 외통부의 직경 방향 안쪽에 배치되는 동시에, 돌출단이 상기 외통부의 돌출단보다 상기 본체 통부측에 위치하도록 상기 본체 통부로부터 상기 외통부와 동일 방향에 동축적으로 돌출설치된 내통부를 갖고, 축심 방향 한쪽에 개구된 홈부가 상기 본체 통부와 상기 외통부와 상기 내통부에 의해 둘러싸여 형성되어 있는 이음매 본체와, 상기 외통부의 직경 방향 내측에 끼움 이탈 가능하게 감합되는 통형상의 감합부, 상기 감합부로부터 축심 방향 한쪽에 돌출설치되어, 튜브의 긴쪽 방향 일단부에 압입되는 통형상의 연결부, 상기 감합부로부터 축심 방향 다른쪽에 동축적으로 돌출설치되어, 상기 홈부에 그 개구부로부터 삽입되는 통형상의 삽입부 및, 상기 삽입부의 직경 방향 안쪽에 배치되는 동시에, 돌출단이 상기 삽입부의 돌출단보다 상기 감합부측에 위치하도록 상기 감합부로부터 상기 삽입부와 동일 방향에 돌출설치된 통형상의 규제부를 갖고, 상기 튜브와 연결된 상태에서 상기 이음매 본체에 대해 접속 또는 이탈 가능하게 구성된 슬리브와, 상기 슬리브를 통해 상기 튜브를 상기 이음매 본체에 체결 가능한 체결구를 구비한 수지제관 이음매로서, 상기 삽입부는 상기 홈부의 직경 방향 폭보다 큰 직경 방향 폭을 갖고, 상기 이음매 본체에의 상기 슬리브의 접속을 위해 상기 감합부가 상기 외통부의 직경 방향 내측에 감합될 때, 상기 홈부에의 압입 길이가 상기 홈부의 축심 방향의 깊이보다 짧아지고, 또한 상기 내통부를 직경 안쪽으로 눌러 압축 변형시키면서 상기 홈부에 압입되도록 구성되고, 상기 규제부는 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입시에, 상기 내통부의 직경 방향 안쪽에 위치하여, 상기 삽입부에 의해 눌리는 상기 내통부의 직경 방향 안쪽으로의 변형 이동을 규제하도록 구성되고, 상기 규제부가 상기 내통부의 변형 이동을 규제하는 상태에서 상기 삽입부가 상기 홈부에 압입되는 것에 의해서, 상기 삽입부의 내주면과 상기 내통부의 외주면의 사이를 시일하는 시일부가 형성되고, 상기 삽입부의 직경 방향 폭을 D1로 하고, 상기 홈부의 직경 방향 폭을 D2로 하고, 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입 길이를 L1로 하고, 상기 홈부의 축심 방향의 깊이를 L2로 한 경우, 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입 완료 후, 상기 삽입부의 축심을 포함하는 단면에 있어서, (D1-D2)/(L2-L1)의 값이 tan5°∼tan15°의 범위내에 있는 것이다.

따라서, 메인터넌스 또는 설비의 레이아웃 변경 등 시에, 상기 수지제관 이음매로부터 분리한 상기 튜브의 재결합을 확실하고 또한 용이하게 실행할 수 있다. 또한, 상기 수지제관 이음매와 상기 튜브가 처음으로 결합되었을 때든 재결합되었을 때든, 상기 이음매 본체와 상기 슬리브의 사이에 형성되는 상기 시일부의 시일성을 양호하게 유지할 수 있다.

청구항 6에 관한 발명은 청구항 5에 기재된 수지제관 이음매에 있어서, 상기 슬리브의 규제부에 제 1 맞닿음면이 마련되고, 상기 이음매 본체 내통부에 상기 제 1 맞닿음면에 맞닿음 가능한 제 2 맞닿음면이 마련되고, 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입 완료 후, 상기 제 1 맞닿음면과 상기 제 2 맞닿음면이 압접하도록 상기 내통부가 상기 삽입부와 상기 규제부의 사이에 배치되어, 상기 제 1 맞닿음면과 상기 제 2 맞닿음면의 사이를 시일하는 시일부가 형성되는 것이다.

청구항 7에 관한 발명은 청구항 5 또는 청구항 6에 기재된 수지제관 이음매에 있어서, 상기 체결구는 상기 튜브에 그 긴쪽 방향으로 이동 가능하게 외부 끼움되는 통형상의 압압부와, 상기 이음매 본체의 외통부에 직경 방향 바깥쪽으로부터 나사결합할 수 있는 통형상의 외륜부를 갖고, 상기 슬리브의 연결부에, 이 연결부가 상기 튜브에 압입되었을 때에 상기 튜브의 일부를 직경확대시키도록 직경 방향 바깥쪽으로 팽창돌출시키는 팽창돌출부가 마련되고, 상기 외륜부가 상기 외통부에 나사결합하는 것에 의해서, 상기 삽입부가 상기 홈부에 압입되도록, 상기 압압부가 상기 팽창돌출부를 상기 본체 통부를 향해 압압하는 구성으로 되어 있는 것이다.

청구항 8에 관한 발명은 청구항 5 내지 청구항 7의 어느 한 항에 기재된 수지제관 이음매에 있어서, 상기 삽입부의 돌출 단부는 그 내경이 상기 감합측으로부터 상기 돌출단측을 향할수록 커지도록 끝이 가느다란 형상으로 형성되어 있는 것이다.

이 구성에 의하면, 상기 슬리브를 상기 이음매 본체에 접속하기 위해 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입을 개시할 때, 상기 삽입부를 상기 돌출 단부로부터 상기 홈부에 삽입시기 쉬워진다.

본 발명에 따르면, 결합 중의 튜브가 분리된 후, 상기 튜브를 재차 확실하고 또한 용이하게 결합할 수 있는 동시에, 상기 튜브의 최초의 결합시든 재결합시든 이음매 본체와 슬리브의 사이의 시일성을 양호하게 유지할 수 있는 수지제관 이음매를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 1실시형태에 관한 수지제관 이음매의 단면도이다.
도 2는 도 1의 일부 확대도이다.
도 3은 도 2의 주요부 확대도이다.
도 4는 도 1의 수지제관 이음매에 있어서의 이음매 본체와 슬리브의 접속을 해제한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 실험예 1의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 실험예 2의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 실험예 3의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 실험예 4의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 9는 실험예 5의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 10은 실험예 6의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 11은 실험예 7의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 12는 실험예 8의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 13은 실험예 9의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 14는 실험예 10의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 2의 일부 확대도이다.
도 16은 실험예 11의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 17은 실험예 12의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 18은 실험예 13의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 19는 실험예 14의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 20은 실험예 15의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 21은 실험예 16의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 22는 실험예 17의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 23은 실험예 18의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 24는 실험예 19의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 25는 실험예 20의 실험 결과를 나타내는 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1에, 본 발명의 1실시형태에 관한 수지제관 이음매(1)의 단면도를 나타낸다. 도 2에, 도 1의 일부 확대도를 나타낸다. 도 3에, 도 2의 주요부 확대도를 나타낸다. 도 4에, 상기 수지제관 이음매(1)에 있어서의 이음매 본체(3)와 슬리브(4)의 접속을 해제한 상태를 나타낸다. 또한, 도 1에 있어서는 상기 수지제관 이음매(1)에 튜브(2)를 결합한 상태를 나타내고 있다.

상기 수지제관 이음매(1)는 상기 튜브(2)와 별도의 튜브를 접속하기 위해 수지제의 관이음매에 적용되거나, 상기 튜브(2)를 유체 기기(예를 들면 밸브나 펌프)에 접속하기 위해 유체 기기의 튜브 접속 위치에 설치되는 것이며, 상기 이음매 본체(3)와, 상기 슬리브(4)와, 체결구(5)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 수지제관 이음매(1) 및 상기 튜브(2)는 모두 불소 수지를 이용해서 제조되어 있다.

상기 이음매 본체(3)는 본체 통부(11)와, 외통부(12)와, 내통부(13)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 이음매 본체(3)는 구체적으로는 PFA(퍼플루오로알콕시 알칸), 또는 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)를 이용해서 제조되고 있다.

상기 본체 통부(11)는 액체 등의 유체를 유통시키기 위한 유로(14)를 해당 본체 통부(11)의 내부에 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 본체 통부(11)는 원통형상으로 형성되어 있다. 그리고, 상기 유로(14)가 상기 본체 통부(11)의 내부에 그 축심 방향으로 연장하도록 마련되어 있다.

상기 외통부(12)는 상기 본체 통부(11)의 축심 방향 일단에서 그 축심 방향 한쪽에 동축적으로 돌출설치되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 외통부(12)는 원통형상으로 형성되어 있다. 상기 외통부(12)의 외주면에는 수나사(15)가 상기 외통부(12)의 축심 방향을 따라 마련되어 있다.

상기 내통부(13)는 상기 외통부(12)의 직경 방향 안쪽에 배치되어 있다. 상기 내통부(13)는 그 돌출단(16)이 상기 외통부(12)의 돌출단(17)보다 상기 본체 통부(11)측에 위치하도록, 상기 본체 통부(11)의 축심 방향 일단에서 상기 외통부(12)와 동일 방향에 동축적으로 돌출설치되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 상기 내통부(13)는 상기 본체 통부(11)의 내경과 대략 동일 치수의 내경을 갖고 또한 상기 외통부(12)의 내경보다 작은 외경을 갖는 원통형상으로 형성되어 있다. 그리고, 유로(18)가 상기 내통부(13)의 내부에 그 축심 방향으로 연장하도록 마련되어, 상기 유로(14)와 접속되어 있다.

또, 상기 이음매 본체(3)에 있어서는 상기 본체 통부(11)와 상기 외통부(12)와 상기 내통부(13)에 의해 둘러싸이는 홈부(20)가 마련되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 홈부(20)는 직경 방향에 관해, 상기 내통부(13)와, 이것과 대향하는 상기 외통부(12)의 축심 방향 다른쪽측(근원측)의 사이에 두도록 배치되어 있다.

그리고, 상기 홈부(20)는 개구부(21)를 상기 내통부(13)의 돌출단(16) 근방에 갖고 또한 단면 오목 만곡형상으로 형성된 폐색부(22)를 상기 본체 통부(11)의 축심 방향 일단측에 갖도록, 상기 내통부(13)의 외주면의 전체둘레에 걸쳐 연장하는 환상으로 형성되어 있다.

상기 홈부(20)의 홈폭 D2는 깊이 L2보다 작게 설정되어 있다. 상기 홈부(20)의 홈폭 D2는 상기 외통부(12)의 내주면과 상기 내통부(13)의 외주면의 사이의 직경 방향 폭이다(도 4 참조). 상기 홈부(20)의 깊이 L2는 상기 홈부(20)의 개구부(21)에서 상기 폐색부(22)(상세하게는 상기 홈폭 D2가 변화하기 시작하는 변화 개시부(23))까지의 축심 방향 폭이다(도 2 참조).

상기 슬리브(4)는 감합부(25)와, 연결부(26)와, 삽입부(27)와, 규제부(28)를 구비하고 있다. 상기 슬리브(4)는 상기 연결부(26)에 의해 상기 튜브(2)와 연결된 상태에서 상기 이음매 본체(3)에 대해 접속 또는 이탈 가능하게 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 슬리브(4)는 구체적으로는 PFA를 이용하여 제조되어 있다.

상기 감합부(25)는 통형상의 것이며, 상기 이음매 본체(3)의 외통부(12)의 직경 방향 내측에 끼움 이탈 가능하게 감합되도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 감합부(25)는 상기 외통부(12)의 내경과 대략 동일 치수의 외경을 갖고 또한 상기 이음매 본체(3)의 내통부(13) 및 상기 튜브(2)의 내경과 대략 동일 치수의 내경을 갖는 원통형상으로 형성되어 있다.

상기 연결부(26)는 통형상의 것이며, 상기 감합부(25)로부터 축심 방향 한쪽에 돌출설치되어, 상기 튜브(2)의 긴쪽 방향 일단부에 압입될 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 연결부(26)는 상기 감합부(25)의 내경 및 상기 튜브(2)의 내경과 대략 동일 치수의 내경을 갖는 원통형상으로 형성되어 있다.

상기 연결부(26)는 상기 감합부(25)의 외경보다 작고 또한 상기 튜브(2)의 내경보다 큰 외경을 갖고 있다. 그리고, 상기 연결부(26)는 상기 튜브(2)의 긴쪽 방향 일단부에 압입된 상태에서, 이 튜브(2)의 긴쪽 방향 일단부를 통해 상기 외통부(12)의 직경 방향 내측에 끼움 이탈 가능하게 감합될 수 있도록 구성되어 있다.

상기 삽입부(27)는 통형상의 것이며, 상기 감합부(25)로부터 축심 방향 다른쪽에 동축적으로 돌출설치되어, 상기 홈부(20)에 그 상기 개구부(21)로부터 삽입될 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 삽입부(27)는 상기 감합부(25)의 외경과 대략 동일 치수의 외경을 갖고 또한 상기 감합부(25)의 내경보다 큰 내경을 갖는 원통형상으로 형성되어 있다.

상기 삽입부(27)는 상기 외통부(12)의 내경과 대략 동일 치수의 외경을 갖고 또한 상기 내통부(13)의 외경보다 작은 내경을 갖고 있다. 즉, 상기 삽입부(27)는 상기 홈부(20)의 홈폭 D2보다 큰 두께(직경 방향 폭) D1을 갖고 있다(도 4 참조). 그리고, 상기 삽입부(27)는 상기 내통부(13)의 외주측을 눌러 압축 변형시키면서 상기 홈부(20)에 압입될 수 있도록 되어 있다.

상기 삽입부(27)는 상기 홈부(20)에의 압입시에 상기 홈부(20)의 깊이 L2보다 짧아지는 압입 길이 L1을 갖는다. 여기서, 상기 삽입부(27)의 압입 길이 L1은 상기 홈부(20)에의 상기 삽입부(27)의 압입이 완료된 상태에 있어서의, 상기 삽입부(27)의 내주면 중 상기 내통부(13)의 외주면과 접하는 부분의 축심 방향 폭이다(도 2 참조).

상기 규제부(28)는 통형상의 것이며, 상기 삽입부(27)의 직경 방향 안쪽에 배치되어 있다. 상기 규제부(28)는 그 돌출단(29)이 상기 삽입부(27)의 돌출단(30)보다 상기 감합부(25)측에 위치하도록 상기 감합부(25)로부터 상기 삽입부(27)와 동일 방향에 돌출설치되어 있다.　

상기 규제부(28)는 상기 삽입부(27)가 상기 이음매 본체(3)의 홈부(20)에 상기 개구부(21)로부터 상기 폐색부(22)측을 향해 압입되었을 때, 상기 내통부(13)의 직경 방향 안쪽에 위치하여, 상기 삽입부(27)에 의해 눌리는 상기 내통부(13)의 직경 방향 안쪽(상기 유로(18)측)으로의 변형 이동을 규제하도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 규제부(28)가 전술한 상기 내통부(13)의 변형 이동을 규제하는 상태에서 상기 삽입부(27)가 상기 홈부(20)에 압입되는 것에 의해서, 상기 삽입부(27)의 내주면과 상기 내통부(13)의 외주면의 사이를 시일하는 제 1 시일부(31)가 형성되도록 되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 상기 규제부(28)는 상기 감합부(25)의 내경과 대략 동일 치수의 내경을 갖는 원통형상으로 형성되어 있다. 상기 규제부(28)는 이에 대향하는 상기 삽입부(27)의 축심 방향 한쪽측(근원측)과의 사이에 상기 내통부(13)의 돌출단(16)측을 배치할 수 있도록, 상기 삽입부(27)의 내경보다 작은 외경을 갖고 있다.

이와 같이 해서, 상기 규제부(28)는 상기 삽입부(27)가 상기 홈부(20)에 압입될 때, 상기 삽입부(27)에 의해 눌림으로써 외주측을 압축 변형시키면서 상기 본체 통부(11)에 대해 상기 돌출단(16)측으로부터 직경 방향 안쪽으로 변형 이동하고자 하는 상기 내통부(13)를 그 돌출단(16)측에서 지지하여, 상기 내통부(13)의 직경 방향 안쪽으로의 변형 이동을 저지할 수 있도록 되어 있다.

상기 체결구(5)는 상기 슬리브(4)를 통해 상기 튜브(2)를 상기 이음매 본체(3)에 체결 가능하게 구성되어 있다. 상기 체결구(5)로서는 본 실시형태에 있어서는 유니온 너트가 이용되고 있다. 또한, 상기 체결구(5)의 상세에 대해서는 후술한다.

이러한 구성에 의해, 다음과 같은 결합 작업을 실행함으로써 상기 수지제관 이음매(1)에 상기 튜브(2)를 결합할 수 있다. 즉, 상기 결합 작업에 있어서는 우선, 상기 연결부(26)를 상기 튜브(2)의 긴쪽 방향 일단부에 압입하는 것에 의해서, 상기 슬리브(4)를 상기 튜브(2)와 연결시킨다.

그리고, 상기 삽입부(27)를 상기 홈부(20)에 압입하는 것에 의해서, 상기 튜브(2)와 연결 완료의 상기 슬리브(4)를 상기 튜브(2)의 유로(32)가 상기 유로(14, 18)와 연통하도록 상기 이음매 본체(3)에 접속시킨다. 마지막으로, 상기 체결구(5)를 이용하여 상기 튜브(2)를 상기 이음매 본체(3)에 체결한다.

또, 본 실시형태에 있어서는 전술한 바와 같이 상기 수지제관 이음매(1)에 상기 튜브(2)가 결합되는 경우에, 상기 삽입부(27)가 상기 홈부(20)에 압입되었을 때, 도 2에 나타내는 바와 같이, 축심 방향에 관해 상기 홈부(20)의 개구부(21)의 반대측에 위치하는 상기 홈부(20)의 폐색부(22)와 상기 삽입부(27)의 돌출단(30)의 사이에 공간(33)이 형성되도록 되어 있다.

그리고, 상기 홈부(20)에의 상기 삽입부(27)의 압입 완료 후, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 내통부(13)의 축심을 포함하는 단면에 있어서, 상기 내통부(13)의 외주면 중, 상기 공간(33)에 면하는 영역(35)이 상기 내통부(13)의 축심(해당 축심과 평행한 직선(36))에 대해 이루는 각도 Θ가 5°∼15°의 범위내의 소정 각도로 되도록 구성되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 상기 각도 Θ는 상기 홈부(20)에의 상기 삽입부(27)의 압입에 의해 생기는 상기 내통부(13)의 외주측의 압축 변형을 고려하여, 상기 홈부(20)의 홈폭 D2에 대한 상기 삽입부(27)의 두께 D1을 적절한 값으로 설정하는 것에 의해서 결정할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 상기 홈부(20)의 깊이를 L2로 한 후에, 상기 삽입부(27)의 압입 길이를 L1로 하면, 상기 홈부(20)에 대한 상기 삽입부(27)의 삽입률 L1/L2가 20%이상, 바람직하게는 30%이상으로 되도록, 상기 삽입부(27)를 상기 홈부(20)에 압입하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 삽입부(27)의 압입 길이 L1은 상기 홈부(20)에의 상기 삽입부(27)의 압입이 완료한 상태에 있어서의, 상기 삽입부(27)의 내주면 중 상기 내통부(13)의 외주면과 접하는 부분의 축심 방향 폭이다(도 2 참조).

이상과 같은 구성에 의해, 상기 수지제관 이음매(1)에 상기 튜브(2)를 결합(재결합)시켰을 때, 서로 접속된 상기 이음매 본체(3)와 상기 슬리브(4)의 사이에 적당한 면압이 가해지는 상기 제 1 시일부(31)를 형성하고, 이 제 1 시일부(31)에 의해 직경 방향에 시일력을 작용시켜, 상기 이음매 본체(3)와 상기 슬리브(4)의 사이에 우수한 시일성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 슬리브(4)를 상기 이음매 본체(3)로부터 확실히 이탈시켜, 상기 튜브(2)를 상기 튜브(2)와 연결한 채의 상태에서 상기 수지제관 이음매(1)로부터 분리하는 것이 가능하게 된다. 상기 튜브(2)와 연결한 채의 상태의 상기 슬리브(4)를 상기 이음매 본체(3)에 용이하게 재접속하여, 상기 튜브(2)를 상기 수지제관 이음매(1)에 재결합시키는 것이 가능하게 된다.

따라서, 메인터넌스 또는 설비의 레이아웃 변경 등 시에, 상기 수지제관 이음매(1)로부터 분리한 상기 튜브(2)의 재결합을 확실하고 또한 용이하게 실행할 수 있다. 또한, 상기 수지제관 이음매(1)와 상기 튜브(2)가 처음으로 결합되었을 때든 재결합되었을 때든, 상기 이음매 본체(3)와 상기 슬리브(4)의 사이에 형성되는 상기 제 1 시일부(31)의 시일성을 양호하게 유지할 수 있다.

이 작용 효과는 이하의 실험예 1∼10을 실시하는 것에 의해 명백하게 되었다.

실험예 1에서는 복수의 제 1 수지제관 이음매를, 실험예 2에서는 복수의 제 2 수지제관 이음매를, 실험예 3에서는 복수의 제 3 수지제관 이음매를, 실험예 4에서는 복수의 제 4 수지제관 이음매를, 실험예 5에서는 복수의 제 5 수지제관 이음매를 준비하였다. 이들 수지제관 이음매는 모두 PFA제의 이음매 본체 및 슬리브를 구비하는 것이다.

각 실험예에 있어서, 복수의 수지제관 이음매는 각각 전술한 실시형태에 관한 상기 수지제관 이음매(1)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는 것으로 한 후에, 내통부의 외주면 중 홈부의 공간에 면하는 영역이 상기 내통부의 축심에 대해 이루는 각도 Θ가 1°∼20°까지의 범위내에서 1°마다 다른 것을 선택해서 사용하였다.

또, 실험예 1∼실험예 5에 있어서는 홈부에 대한 삽입부의 삽입률을 실험예 마다 다른 것으로 하였다. 그 삽입률은 실험의 형편상, 실험예 1에서는 90%로 하고, 실험예 2에서는 80%로 하고, 실험예 3에서는 60%로 하고, 실험예 4에서는 40%로 하고, 실험예 5에서는 30%로 하였다.

또한, 실험예 1∼실험예 5의 각각의 수지제관 이음매(시험체)에 대해, 누설 시험을 실행하였다. 또한, 이 누설 시험은 사용하는 상기 수지제관 이음매에 있어서, 도 2에서 말하자면, 후술하는 제 2 시일부(43)가 기능하지 않도록 내통부(13)와 삽입부(27)의 맞닿음 부분에, 유로(18)측과 공간(39)의 사이에서 유체를 자유롭게 유통시킬 수 있는 홈부를 추가한 후에 실시하였다.

상기 누설 시험은 각 시험체에 있어서, 이음매 본체와 슬리브가 최초로 접속되었을 때에 제 1 시일부에서 유체의 누설이 발생하는지의 여부(최초의 접속시의 누설 발생의 유무) 및, 상기 이음매 본체와 상기 슬리브가 재접속되었을 때에 상기 제 1 시일부에서 유체의 누설이 발생하는지의 여부(재접속시의 누설 발생의 유무)를 확인하기 위한 것이다.

상기 누설 시험에 있어서는 착색된 침투액을, 각 시험체의 유로(이음매 본체 및 슬리브내의 유로)에 봉입하고, 봉입한 침투액에 1.4MPa의 질소 가스를 부가하고, 상기 이음매 본체와 상기 슬리브의 사이(상기 홈부)를 통한 상기 유로에서 상기 제 1 시일부에의 침투액의 침투 상태(침투액의 일부가 상기 제 1 시일부를 넘도록 이동하는지의 여부)를 육안에 의해 확인하였다.

또한, 상기 이음매 본체와 상기 슬리브의 재접속(즉, 튜브의 착탈)은 일반적으로 최초의 접속시부터 세월이 경과한 후에 실행되는 것이므로, 상기 시험체에 있어서의 재접속시의 누설의 발생의 유무는 최초의 접속시에 이용한 상기 이음매 본체 및 상기 슬리브에 대해 가열(150℃, 1시간)과 냉각(온도 25℃, 6시간)을 교대로 10회 반복하는 것에 의해 상기 이음매 본체 및 상기 슬리브에 내부 응력 등에 의한 복원 특성의 변화(크리프 변형)를 발생시킨 후에 확인하였다.

실험예 6에서는 복수의 제 6 수지제관 이음매를, 실험예 7에서는 복수의 제 7 수지제관 이음매를, 실험예 8에서는 복수의 제 8 수지제관 이음매를, 실험예 9에서는 복수의 제 9 수지제관 이음매를, 실험예 10에서는 복수의 제 10 수지제관 이음매를 준비하였다. 이들 수지제관 이음매는 모두 PTFE제의 이음매 본체 및 PFA제의 슬리브를 구비하는 것이다.

또, 실험예 6∼실험예 10에 있어서는 홈부에 대한 삽입부의 삽입률을 실험예 마다 다른 것으로 하였다. 그 삽입률은 실험의 형편상, 실험예 6에서는 90%로 하고, 실험예 7에서는 80%로 하고, 실험예 8에서는 60%로 하고, 실험예 9에서는 40%로 하고, 실험예 10에서는 30%로 하였다.

또한, 실험예 6∼실험예 10의 각각의 수지제관 이음매(시험체)에 대해, 실험예 1∼실험예 5와 마찬가지의 누설 시험을 실행하였다.

또한, 실험예 1∼실험예 10의 각각의 수지제관 이음매(시험체)에 대해, 반복 결합 성능 확인 시험을 실행하였다.

상기 반복 결합 성능 확인 시험은 실험예 1∼10의 각각의 시험체로부터 결합중의 튜브를 분리한 후, 그 시험체에 상기 튜브를 확실하고 또한 용이하게 재결합할 수 있는지의 여부, 구체적으로는 상기 튜브의 분리시에 슬리브가 홈부로부터 빠지지 않고 이음매 본체에 잔존해 버릴 우려가 있는지의 여부(슬리브 잔존의 우려의 유무)를 확인하기 위한 것이다.

도 5∼도 14에 각각, 실험예 1∼실험예 10에 대한 누설 시험 및 반복 결합 성능 확인 시험의 실험 결과를 나타낸다. 도 5∼도 14로부터, 실험예 1∼실험예 10의 어느 것에 있어서도, 상기 각도 Θ를 5°∼15°의 범위내의 소정 각도로 설정한 시험체에서는 최초의 접속시의 누설 발생 및 재접속시의 누설 발생이 없고, 또 상기 슬리브 잔존의 우려가 없는 것을 알 수 있었다. 즉, 전술한 작용 효과를 확인할 수 있었다.

또, 도 2, 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는 상기 슬리브(4)의 규제부(28)에 제 1 맞닿음면(41)이 마련되어 있다. 상세하게는 상기 규제부(28)는 그 외경이 축심 방향 한쪽측(근원측)에서 다른쪽측(상기 돌출단(29)측)을 향해 점차 축소하는 끝이 가느다란 형상으로 형성되어 있다. 상기 제 1 맞닿음면(41)은 테이퍼면으로서, 상기 규제부(28)의 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 더욱 상세하게는 상기 제 1 맞닿음면(41)은 상기 규제부(28)의 외주면에 형성되어 있다.

상기 이음매 본체(3)의 내통부(13)에, 상기 제 1 맞닿음면(41)에 맞닿음 가능한 제 2 맞닿음면(42)이 마련되어 있다. 상세하게는 상기 내통부(13)의 돌출단(16)측이 그 내경이 축심 방향 다른쪽측(근원측)에서 한쪽측(상기 돌출단(16)측)을 향해 점차 직경확대되는 끝이 가느다란 형상으로 형성되어 있다. 상기 제 2 맞닿음면(42)은 테이퍼면으로서, 상기 내통부(13)의 돌출단(16)측에서 직경 방향 내측에 배치되어 있다. 더욱 상세하게는 상기 제 2 맞닿음면(42)은 상기 내통부(13)의 돌출단(16)측의 내주면에 형성되어 있다.

그리고, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 삽입부(27)가 상기 홈부(20)에 압입된 후, 상기 제 1 맞닿음면(41)과 상기 제 2 맞닿음면(42)이 압접하도록 상기 내통부(13)가 상기 삽입부(27)와 상기 규제부(28)의 사이에 배치되어, 상기 제 1 맞닿음면(41)과 상기 제 2 맞닿음면(42)의 사이를 시일하는 상기 제 2 시일부(43)가 형성되도록 구성되어 있다.

이러한 구성에 의해, 상기 수지제관 이음매(1)에 상기 튜브(2)를 결합시켰을 때, 서로 접속된 상기 이음매 본체(3)와 상기 슬리브(4)의 사이에, 직경 방향으로 시일력을 작용시키는 상기 제 1 시일부(31)에 부가하여, 축심 방향에 시일력을 작용시키는 상기 제 2 시일부(43)를 형성하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 상기 이음매 본체(3)와 상기 슬리브(4)의 사이에 우수한 시일성을 안정적으로 실현할 수 있다.

또, 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는 상기 체결구(5)는 압압부(46)와, 외륜부(47)를 구비하고 있다. 상기 체결구는 구체적으로 전술한 바와 같이 유니온 너트이며, PFA를 이용해서 제조되어 있다.

상기 압압부(46)는 통형상의 것이며, 상기 튜브(2)에 그 긴쪽 방향으로 이동 가능하게 외부끼움되도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 압압부(46)는 상기 튜브(2)의 외경과 대략 동일 치수로 되거나 또는 약간 큰 내경을 갖는 원통형상으로 형성되어 있다.

상기 외륜부(47)는 상기 이음매 본체(3)의 외통부(12)에 직경 방향 바깥쪽으로부터 나사결합할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 외륜부(47)는 상기 압압부(46)의 내경보다 큰 내경을 갖는 원통형상으로 형성되어 있다. 상기 외륜부(47)는 상기 압압부(46)의 직경 방향 외측 부근의 부분에서 축심 방향 다른쪽에 동축적으로 돌출설치되어 있다.

상기 외륜부(47)는 상기 외통부(12)를 포위할 수 있도록, 상기 외통부(12)의 외경과 대략 동일 치수의 내경을 갖고 있다. 상기 외륜부(47)의 내주면에는 상기 외통부(12)의 수나사(15)에 대응하는 암나사(48)가 상기 외륜부(47)의 축심 방향을 따라 마련되어 있다. 이와 같이 해서, 상기 외륜부(47)가 상기 외통부(12)에 나사결합 가능하게 되어 있다.

또, 본 실시형태에 있어서는 상기 슬리브(4)의 연결부(26)에 팽창돌출부(50)가 마련되어 있다. 상기 팽창돌출부(50)는 상기 연결부(26)가 상기 튜브(2)의 긴쪽 방향 일단부에 압입되었을 때에 상기 튜브(2)의 긴쪽 방향 일단부의 일부를 직경확대시키도록 직경 방향 바깥쪽으로 팽창돌출시킬 수 있는 형상으로 되어 있다.

그리고, 상기 체결구(5)의 외륜부(47)가 상기 외통부(12)에 나사결합하는 것에 의해서, 상기 슬리브(4)의 삽입부(27)가 상기 이음매 본체(3)의 홈부(20)에 압입되도록, 상기 체결구(5)의 압압부(46)가 상기 슬리브(4)의 팽창돌출부(50)를 상기 본체 통부(11)를 향해 압압하는 구성으로 되어 있다.

상세하게는 상기 팽창돌출부(50)는 단면 볼록 만곡형상으로 형성되어 있다. 상기 팽창돌출부(50)는 상기 연결부(26)의 축심 방향 한쪽측 부근에 배치되고, 상기 연결부(26)의 외주면의 전체둘레에 걸쳐 연장 설치되어 있다. 그리고, 상기 팽창돌출부(50)는 상기 튜브(2)에의 상기 연결부(26)의 압입시, 상기 튜브(2)의 긴쪽 방향 일단부에 직경 확대 영역을 형성하도록 구성되어 있다.

상기 튜브(2)의 직경 확대 영역에는 상기 압압부(46)의 직경 방향 내측에서 축방향 타측에 위치하는 각부(52)와 맞닿음 가능한 제 3 맞닿음면(53)이 형성된다. 상기 제 3 맞닿음면(53)은 상기 튜브(2)의 직경 확대 영역 중 상기 연결부(26)의 긴쪽 방향 한쪽측에 배치되고, 상기 튜브(2)의 외경이 긴쪽 방향 다른쪽측에서 한쪽측을 향해 점차 직경축소되는 테이퍼형상으로 형성된다.

이러한 구성에 의해, 상기 이음매 본체(3)에 상기 튜브(2)를 체결하기 위해서 상기 외통부(12)에 대해 상기 체결구(5)의 외륜부(47)를 나사결합했을 때, 상기 슬리브(4)를 압입한 상기 튜브(2)의 제 3 맞닿음면(53)을 상기 체결구(5)의 압압부(46)(상기 각부(52))에 의해 상기 팽창돌출부(50)를 향해 압압하고, 상기 튜브(2)를 상기 팽창돌출부(50)에 압접시킨 상태로 유지하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 상기 수지제관 이음매(1)에 결합된 상기 튜브(2)의 빠짐방지를 도모할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서는 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 튜브(2)의 상기 직경 확대 영역에, 상기 제 3 맞닿음면(53)에 부가하여, 제 4 맞닿음면(54)이 형성된다. 상기 제 4 맞닿음면(54)은 상기 튜브(2)의 직경 확대 영역 중 상기 연결부(26)의 긴쪽 방향 다른쪽측에 배치되고, 상기 튜브(2)의 외경이 긴쪽 방향 한쪽측에서 다른쪽측을 향해 점차 축소하는 테이퍼형상으로 형성된다.

상기 이음매 본체(3)의 외통부(12)에는 상기 제 4 맞닿음면(54)과 맞닿음 가능한 제 5 맞닿음면(55)이 마련되어 있다. 상기 제 5 맞닿음면(55)은 상기 외통부(12)의 돌출단(17) 근방에서 직경 방향 내측에 배치되어 있다. 상기 제 5 맞닿음면(55)은 상기 외통부(12)의 내경이 축심 방향 다른쪽측(근원측)에서 한쪽측(상기 돌출단(17)측)을 향해 점차 직경 확대하는 테이퍼형상으로 형성되어 있다.

이러한 구성에 의해, 상기 이음매 본체(3)에 상기 튜브(2)를 체결하기 위해 상기 외통부(12)에 대해 상기 외륜부(47)를 나사결합했을 때, 상기 연결부(26)를 압입한 상기 튜브(2)의 제 4 맞닿음면(54)을 상기 압압부(46)에 의해 상기 슬리브(4)를 통해 상기 제 5 맞닿음면(55)을 향해 압압하고, 상기 튜브(2)와 상기 외통부(12)의 사이에 제 3 시일부(56)를 형성하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 상기 튜브(2)와 상기 이음매 본체(3)의 사이에 우수한 시일성을 확보할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서는 도 2, 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 삽입부(27)의 돌출 단부(58)는 그 내경이 상기 감합부(25)측(근원측)에서 상기 돌출단(30)측을 향할수록 커지도록 끝이 가느다란 형상으로 형성되어 있다. 여기서는 상기 삽입부(27)의 돌출 단부(58)의 직경 방향 내측에 모따기 가공이 실시되어, 테이퍼상의 모따기부(59)가 마련되어 있다.

이러한 구성에 의해, 상기 슬리브(4)를 상기 이음매 본체(3)에 접속하기 위해 상기 홈부(20)에의 상기 삽입부(27)의 압입을 개시할 때, 상기 삽입부(27)를 상기 돌출 단부(58)로부터 상기 홈부(20)에 삽입하기 쉬워진다.

또, 상기 수지제관 이음매(1)는 전술한 작용 효과를 얻기 위해, 상기 각도 Θ가 5°∼15°의 범위내의 소정 각도를 이루도록 한 것이지만, 이 구성 대신에 다음과 같은 구성을 구비하는 것으로 해도 좋다.

즉, 상기 수지제관 이음매(1)는 상기 삽입부(27)의 직경 방향 폭을 D1로 하고, 상기 홈부(20)의 직경 방향 폭을 D2로 하고, 상기 홈부(20)에의 상기 삽입부(27)의 압입 길이를 L1로 하고, 상기 홈부(20)의 깊이를 L2로 한 경우에, 상기 홈부(20)에의 상기 삽입부(27)의 압입 완료 후, 상기 삽입부(27)의 축심을 포함하는 단면에 있어서, (D1-D2)/(L2-L1)의 값(즉, 도 15의 S2/S1의 값)이 tan5°∼tan15°의 범위내에 있는 구성을 구비하는 것으로 해도 좋다.

또한, 여기서, 상기 홈부(20)에 대한 상기 삽입부(27)의 삽입률 L1/L2는 20%이상, 바람직하게는 30%이상으로 되도록, 상기 삽입부(27)를 상기 홈부(20)에 압입하는 것이 바람직하다.

이 경우에도, 전술한 작용 효과를 얻을 수 있는 것은 이하의 실험예 11∼20을 실시하는 것에 의해 명백하게 되었다.

실험예 11에서는 복수의 제 11 수지제관 이음매를, 실험예 12에서는 복수의 제 12 수지제관 이음매를, 실험예 13에서는 복수의 제 13 수지제관 이음매를, 실험예 14에서는 복수의 제 14 수지제관 이음매를, 실험예 15에서는 복수의 제 15 수지제관 이음매를 준비하였다. 이들 수지제관 이음매는 모두 PFA제의 이음매 본체 및 슬리브를 구비하는 것이다.

각 실험예에 있어서, 복수의 수지제관 이음매는 각각 전술한 실시형태에 관한 상기 수지제관 이음매(1)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는 것으로 한 후에, (D1-D2)/(L2-L1)의 값이 tan1°∼tan20°까지의 범위내에서 다른 것을 선택해서 사용하였다.

또, 실험예 11∼실험예 15에 있어서는 홈부에 대한 삽입부의 삽입률을 실험예마다 다른 것으로 하였다. 그 삽입률은 실험의 형편상, 실험예 11에서는 90%로 하고, 실험예 12에서는 80%로 하고, 실험예 13에서는 60%로 하고, 실험예 14에서는 40%로 하고, 실험예 15에서는 30%로 하였다.

또한, 실험예 11∼실험예 15의 각각의 수지제관 이음매(시험체)에 대해, 누설 시험을 실행하였다. 또한, 이 누설 시험은 사용하는 상기 수지제관 이음매에 있어서, 도 2에서 말하면, 후술하는 제 2 시일부(43)가 기능하지 않도록 내통부(13)와 삽입부(27)의 맞닿음 부분에, 유로(18)측과 공간(39)의 사이에서 유체를 자유롭게 유통시킬 수 있는 홈부를 추가한 후에 실시하였다.

상기 누설 시험에 있어서는 착색된 침투액을, 각 시험체의 유로(이음매 본체 및 슬리브내의 유로)에 봉입하고, 봉입한 침투액에 1.4MPa의 질소 가스를 부가하고, 상기 이음매 본체와 상기 슬리브의 사이(상기 홈부)를 통한 상기 유로로부터 상기 제 1 시일부에의 침투액의 침투 상태(침투액의 일부가 상기 제 1 시일부를 넘도록 이동하는지의 여부)를 육안에 의해 확인하였다.

또한, 상기 이음매 본체와 상기 슬리브의 재접속(즉, 튜브의 착탈)은 일반적으로 최초의 접속시부터 세월이 경과한 후에 실행되는 것이므로, 상기 시험체에 있어서의 재접속시의 누설의 발생의 유무는 최초의 접속시에 이용한 상기 이음매 본체 및 상기 슬리브에 대해 가열(150℃, 1시간)과 냉각(온도 25℃, 6시간)을 교대로 10회 반복하는 것에 의해 상기 이음매 본체 및 상기 슬리브에 내부 응력 등에 의한 복원 특성의 변화(크리프 변형)를 발생시킨 한 후에 확인하였다.

실험예 16에서는 복수의 제 16 수지제관 이음매를, 실험예 17에서는 복수의 제 17 수지제관 이음매를, 실험예 18에서는 복수의 제 18 수지제관 이음매를, 실험예 19에서는 복수의 제 19 수지제관 이음매를, 실험예 20에서는 복수의 제 20 수지제관 이음매를 준비하였다. 이들 수지제관 이음매는 모두 PTFE제의 이음매 본체 및 PFA제의 슬리브를 구비하는 것이다.

또, 실험예 16∼실험예 20에 있어서는 홈부에 대한 삽입부의 삽입률을 실험예마다 다른 것으로 하였다. 그 삽입률은 실험의 형편상, 실험예 16에서는 90%로 하고, 실험예 17에서는 80%로 하고, 실험예 18에서는 60%로 하고, 실험예 19에서는 40%로 하고, 실험예 20에서는 30%로 하였다.

그 후에, 실험예 16∼실험예 20의 각각의 수지제관 이음매(시험체)에 대해, 실험예 11∼실험예 15와 마찬가지의 누설 시험을 실행하였다.

또, 실험예 11∼실험예 20의 각각의 수지제관 이음매(시험체)에 대해, 반복 결합 성능 확인 시험을 실행하였다.

상기 반복 결합 성능 확인 시험은 실험예 11∼20의 각각의 시험체로부터 결합 중의 튜브를 분리한 후, 그 시험체에 상기 튜브를 확실하고 또한 용이하게 재결합할 수 있는지의 여부, 구체적으로는 상기 튜브의 분리시에 슬리브가 홈부에서 빠지지 않고 이음매 본체에 잔존해 버릴 우려가 있는지의 여부(슬리브 잔존의 우려의 유무)을 확인하기 위한 것이다.

도 16∼도 25에 각각 실험예 11∼실험예 20에 대한 누설 시험 및 반복 결합 성능 확인 시험의 실험 결과를 나타낸다. 도 16∼도 25로부터, 실험예 11∼실험예 20의 어느 것에 있어서도, (D1-D2)/(L2-L1)의 값을 tan5°∼tan15°의 범위내에 있도록 설정한 시험체에서는 최초의 접속시의 누설 발생 및 재접속시의 누설 발생이 없고, 또, 상기 슬리브 잔존의 우려가 없는 것을 알 수 있었다. 즉, 전술한 작용 효과를 확인할 수 있었다.

1; 수지제관 이음매 2; 튜브
3; 이음매 본체 4; 슬리브
5; 체결구 11; 본체 통부
12; 외통부 13; 내통부
20; 홈부 25; 감합부
26; 연결부 27; 삽입부
28; 규제부 31; 제 1 시일부
33; 공간
35; 내통부의 외주면 중 공간에 면하는 영역
41; 제 1 맞닿음면 42; 제 2 맞닿음면
43; 제 2 시일부 46; 압압부
47; 외륜부 50; 팽창돌출부
58; 삽입부의 돌출 단부

Claims

유체용의 유로가 내부에 형성된 본체 통부, 상기 본체 통부로부터 그 축심 방향 한쪽에 동축적으로 돌출설치된 외통부, 및 상기 외통부의 직경 방향 안쪽에 배치되는 동시에, 돌출단이 상기 외통부의 돌출단보다 상기 본체 통부측에 위치하도록 상기 본체 통부로부터 상기 외통부와 동일 방향에 동축적으로 돌출설치된 내통부를 갖고, 축심 방향 한쪽에 개구된 홈부가 상기 본체 통부와 상기 외통부와 상기 내통부에 의해 둘러싸여 형성되어 있는 이음매 본체와,
상기 외통부의 직경 방향 내측에 끼움 이탈 가능하게 감합되는 통형상의 감합부, 상기 감합부로부터 축심 방향 한쪽에 돌출설치되어, 튜브의 긴쪽방향 일단부에 압입되는 통형상의 연결부, 상기 감합부로부터 축심 방향 다른쪽에 동축적으로 돌출설치되어, 상기 홈부에 그 개구부로부터 삽입되는 통형상의 삽입부 및, 상기 삽입부의 직경 방향 안쪽에 배치되는 동시에, 돌출단이 상기 삽입부의 돌출단보다 상기 감합부측에 위치하도록 상기 감합부로부터 상기 삽입부와 동일 방향에 돌출설치된 통형상의 규제부를 갖고, 상기 튜브와 연결된 상태에서 상기 이음매 본체에 대해 접속 또는 이탈 가능하게 구성된 슬리브와,
상기 슬리브를 통해 상기 튜브를 상기 이음매 본체에 체결 가능한 체결구를 구비한 수지제관 이음매로서,
상기 삽입부는 상기 홈부의 직경 방향 폭보다 큰 직경 방향 폭을 갖고, 상기 이음매 본체에의 상기 슬리브의 접속을 위해 상기 감합부가 상기 외통부의 직경 방향 내측에 감합될 때, 상기 내통부를 직경 방향 안쪽에 눌러 압축 변형시키면서 상기 홈부에 압입되도록 구성되고,
상기 규제부는 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입시에, 상기 내통부의 직경 방향 안쪽에 위치하여, 상기 삽입부에 의해 눌리는 상기 내통부의 직경 방향 안쪽으로의 변형 이동을 규제하도록 구성되고,
상기 규제부가 상기 내통부의 변형 이동을 규제하는 상태에서 상기 삽입부가 상기 홈부에 압입되는 것에 의해서, 상기 삽입부의 내주면과 상기 내통부의 외주면의 사이를 시일하는 시일부가 형성되고,
상기 삽입부가 상기 홈부에 압입되었을 때, 축심 방향에 관해 상기 홈부의 개구 부분의 반대측에 위치하는 상기 본체 통부와 상기 삽입부의 돌출단의 사이에 공간이 형성되고,
상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입 완료 후, 상기 내통부의 축심을 포함하는 단면에 있어서, 상기 내통부의 외주면 중 상기 공간에 면하는 영역이 상기 내통부의 축심에 대해 5°∼15°의 범위내의 소정 각도를 이루도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수지제관 이음매.
제 1 항에 있어서,
상기 슬리브의 규제부에 제 1 맞닿음면이 마련되고,
상기 이음매 본체의 내통부에 상기 제 1 맞닿음면에 맞닿음 가능한 제 2 맞닿음면이 마련되고,
상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입 완료 후, 상기 제 1 맞닿음면과 상기 제 2 맞닿음면이 압접하도록 상기 내통부가 상기 삽입부와 상기 규제부의 사이에 배치되어, 상기 제 1 맞닿음면과 상기 제 2 맞닿음면의 사이를 시일하는 시일부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수지제관 이음매.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 체결구는 상기 튜브에 그 긴쪽 방향으로 이동 가능하게 외부 끼움되는 통형상의 압압부와, 상기 이음매 본체의 외통부에 직경 방향 바깥쪽으로부터 나사결합할 수 있는 통형상의 외륜부를 갖고,
상기 슬리브의 연결부에, 이 연결부가 상기 튜브에 압입되었을 때에 상기 튜브의 일부를 직경확대시키도록 직경 방향 바깥쪽으로 팽창돌출시키는 팽창돌출부가 마련되고,
상기 외륜부가 상기 외통부에 나사결합하는 것에 의해서, 상기 삽입부가 상기 홈부에 압입되도록, 상기 압압부가 상기 팽창돌출부를 상기 본체 통부를 향해 압압하는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 수지제관 이음매.
제 1 항에 있어서,
상기 삽입부의 돌출 단부는 그 내경이 상기 감합부 측으로부터 상기 돌출단측을 향할수록 커지도록 끝이 가느다란 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수지제관 이음매.
유체용의 유로가 내부에 형성된 본체 통부, 상기 본체 통부로부터 그 축심 방향 한쪽에 동축적으로 돌출설치된 외통부 및, 상기 외통부의 직경 방향 안쪽에 배치되는 동시에, 돌출단이 상기 외통부의 돌출단보다 상기 본체 통부측에 위치하도록 상기 본체 통부로부터 상기 외통부와 동일 방향에 동축적으로 돌출설치된 내통부를 갖고, 축심 방향 한쪽에 개구된 홈부가 상기 본체 통부와 상기 외통부와 상기 내통부에 의해 둘러싸여 형성되어 있는 이음매 본체와,
상기 외통부의 직경 방향 내측에 끼움 이탈 가능하게 감합되는 통형상의 감합부, 상기 감합부로부터 축심 방향 한쪽에 돌출설치되어, 튜브의 긴쪽 방향 일단부에 압입되는 통형상의 연결부, 상기 감합부로부터 축심 방향 다른쪽에 동축적으로 돌출설치되어, 상기 홈부에 그 개구부로부터 삽입되는 통형상의 삽입부 및, 상기 삽입부의 직경 방향 안쪽에 배치되는 동시에, 돌출단이 상기 삽입부의 돌출단보다 상기 감합부측에 위치하도록 상기 감합부로부터 상기 삽입부와 동일 방향에 돌출설치된 통형상의 규제부를 갖고, 상기 튜브와 연결된 상태에서 상기 이음매 본체에 대해 접속 또는 이탈 가능하게 구성된 슬리브와,
상기 슬리브를 통해 상기 튜브를 상기 이음매 본체에 체결 가능한 체결구를 구비한 수지제관 이음매로서,
상기 삽입부는 상기 홈부의 직경 방향 폭보다 큰 직경 방향 폭을 갖고, 상기 이음매 본체에의 상기 슬리브의 접속을 위해 상기 감합부가 상기 외통부의 직경 방향 내측에 감합될 때, 상기 홈부에의 압입 길이가 상기 홈부의 축심 방향의 깊이보다 짧아지고, 또한 상기 내통부를 직경 방향 안쪽으로 눌러 압축 변형시키면서 상기 홈부에 압입되도록 구성되고,
상기 규제부는 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입시에, 상기 내통부의 직경 방향 안쪽에 위치하여, 상기 삽입부에 의해 눌리는 상기 내통부의 직경 방향 안쪽으로의 변형 이동을 규제하도록 구성되고,
상기 규제부가 상기 내통부의 변형 이동을 규제하는 상태에서 상기 삽입부가 상기 홈부에 압입되는 것에 의해서, 상기 삽입부의 내주면과 상기 내통부의 외주면의 사이를 시일하는 시일부가 형성되고,
상기 삽입부의 직경 방향 폭을 D1로 하고, 상기 홈부의 직경 방향 폭을 D2로 하고, 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입 길이를 L1로 하고, 상기 홈부의 축심 방향의 깊이를 L2로 한 경우, 상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입 완료 후, 상기 삽입부의 축심을 포함하는 단면에 있어서, (D1-D2)/(L2-L1)의 값이 tan5°∼tan15°의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 수지제관 이음매.
제 5 항에 있어서,
상기 슬리브의 규제부에 제 1 맞닿음면이 마련되고,
상기 이음매 본체 내통부에 상기 제 1 맞닿음면에 맞닿음 가능한 제 2 맞닿음면이 마련되고,
상기 홈부에의 상기 삽입부의 압입 완료 후, 상기 제 1 맞닿음면과 상기 제 2 맞닿음면이 압접하도록 상기 내통부가 상기 삽입부와 상기 규제부의 사이에 배치되어, 상기 제 1 맞닿음면과 상기 제 2 맞닿음면의 사이를 시일하는 시일부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수지제관 이음매.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 체결구는 상기 튜브에 그 긴쪽 방향으로 이동 가능하게 외부 끼움되는 통형상의 압압부와, 상기 이음매 본체의 외통부에 직경 방향 바깥쪽으로부터 나사결합할 수 있는 통형상의 외륜부를 갖고,
상기 슬리브의 연결부에, 이 연결부가 상기 튜브에 압입되었을 때에 상기 튜브의 일부를 직경확대시키도록 직경 방향 바깥쪽으로 팽창돌출시키는 팽창돌출부가 마련되고,
상기 외륜부가 상기 외통부에 나사결합하는 것에 의해서, 상기 삽입부가 상기 홈부에 압입되도록, 상기 압압부가 상기 팽창돌출부를 상기 본체 통부를 향해 압압하는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 수지제관 이음매.
제 5 항에 있어서,
상기 삽입부의 돌출 단부는 그 내경이 상기 감합부 측으로부터 상기 돌출단측을 향할수록 커지도록 끝이 가느다란 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수지제관 이음매.