継手管
【課題】開閉弁の開放をスムーズに行うことの可能な継手管を提供する。
【解決手段】接続部材１６において、第２流路１６Ｂの第１流路１４への開口端には、テーパー面取部４６が形成されている。テーパー面取部４６は、第１流路１４に向かって、大径となるテーパー形状とされている。テーパー面取部４６が形成されることにより、開閉弁２６が第２流路１６Ｂ側からの流体から押圧力を受ける面積（受圧面積Ａ１）が第２流路１６Ｂの断面積Ａ０よりも大きくなっている。
【解決手段】接続部材１６において、第２流路１６Ｂの第１流路１４への開口端には、テーパー面取部４６が形成されている。テーパー面取部４６は、第１流路１４に向かって、大径となるテーパー形状とされている。テーパー面取部４６が形成されることにより、開閉弁２６が第２流路１６Ｂ側からの流体から押圧力を受ける面積（受圧面積Ａ１）が第２流路１６Ｂの断面積Ａ０よりも大きくなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一端が配管に接続される筒状部材と、この筒状部材の他端に接続される接続部材とを備えた継手管、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、継手管の一端がタンクに接続されると共に、継手管の他端が配管に接続され、タンク内の液体が継手管を通じて配管からサーバーへ送られる液送装置が知られている。
【０００３】
この液送装置では、タンクの逆流を防ぐボールに代わり、継手管に開閉弁を取り付けている。配管を洗浄する際には、洗浄用スポンジを洗浄液と共に上流側から下流側へ配管内で移動させる。前述の開閉弁により、液体の逆流が防止されると共に、洗浄時におけるスポンジの逆流防止も行われ、洗浄工数が低減されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４２６００号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１２４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１、２に記載の継手管では、継手管内に流れる液体によっては、開閉弁がシール部分で固着して、開放しづらくなることがあった。例えば、液体がビールで、運転休止などで長期間管継手内を流れることがなかった場合、液体中の成分（エキス分）が乾燥し飴状（もしくはシュガーセメント）となって開閉弁を固着させてしまい、開放しづらくなってしまうことがあった。
【０００６】
本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、開閉弁の開放をスムーズに行うことの可能な継手管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る継手管は、一端が配管に接続され第１流路が構成された筒状部材と、第２流路が構成され、前記第１流路と前記第２流路とが連通するように前記筒状部材の他端に接続され、前記第２流路の前記第１流路側の径が前記第１流路の前記第２流路側の径よりも小径とされ、前記第１流路と前記第２流路との間に段差面を構成する接続部材と、前記接続部材と前記筒状部材の間に配置され、前記段差面に密着して前記第２流路を閉じる閉鎖位置と、前記段差面から前記第１流路側へ離間して前記第２流路を開放する開放位置との間を回動可能に設置された開閉弁と、前記接続部材の前記第１流路側に構成され、前記第２流路から前記第１流路へ向かう流体からの押圧力を受ける前記開閉弁の受圧面積を前記第２流路の断面積よりも広くする受圧面積拡大部と、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、筒状部材の一端に配管が接続されると共に、筒状部材の他端に接続部材が接続されている。そして、第１流路と第２流路とが連通されている。また、筒状部材と接続部材の間には開閉弁が設けられており、第１流路と第２流路との間が開閉可能とされている。開閉弁は、第１流路と第２流路との間に構成された段差面に密着して第２流路を閉鎖し、段差面から第１流路側へ回動すると共に段差面から離間して第２流路を開放する。開閉弁は、前記第２流路から前記第１流路へ向かう流体からの押圧力により、回動して第２流路を開放する。そこで、本発明では、第２流路から第１流路へ向かう流体からの押圧力を受ける開閉弁の受圧面積を、第２流路の断面積よりも広くする受圧面積拡大部を形成する。これにより、開閉弁に作用する流体押圧力が大きくなり、開閉弁の開放をスムーズに行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の継手管において、前記受圧面積拡大部が、前記接続部材における前記第２流路の前記第１流路への開口端に構成された面取部であること、を特徴とする。
【００１０】
このように、接続部材の第２流路の第１流路への開口端に面取部を構成することにより、開口面積が広がり、開閉弁の受圧面積を広げることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の継手管において、前記受圧面積拡大部が、前記接続部材における前記第２流路の前記第１流路への開口端に構成された座繰部であること、を特徴とする。
【００１２】
このように、接続部材の第２流路の第１流路への開口端に座繰部を構成することによっても、開口面積が広がり、開閉弁の受圧面積を広げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、受圧面積拡大部を形成することにより、開閉弁の開放をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る継手管を示す断面図である。
【図２】図１に示す継手管に設けられる開閉部材を示す（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図３】図１に示す継手管の接続部にスポンジ部材をセットすると共に、洗浄タンクを接続した状態を示す断面図である。
【図４】接続部材と開閉部材との関係を示す説明図である。
【図５】図１に示す継手管において、スポンジ部材が継手管の筒状部内を移動する過程を示す断面図である。
【図６】図１に示す継手管の接続部材の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１には、本発明の一実施形態である継手管１０の断面図が示されている。この継手管１０は、筒状部材１２、及び、接続部材１６を備えている。
【００１７】
筒状部材１２は筒状とされ、筒状部材１２の内周側には、液体（例えば、ビールなど）が通過可能な第１流路１４が形成されている。筒状部材１２の内周側は、液体の導入方向上流側（図１中の下側）の大径部１２Ａと、その大径部１２Ａから液体の導入方向下流側に向かって径が徐々に縮小するテーパー部１２Ｂと、そのテーパー部１２Ｂより液体の導入方向下流側に連なる小径部１２Ｃと、を備えている。すなわち、第１流路１４は、大径部１２Ａとテーパー部１２Ｂと小径部１２Ｃとで構成されている。
【００１８】
液体の導入方向下流側（図１中の上側）である筒状部材１２の一端には、雄ネジ１２Ｅが形成されており、継手１８が接続されている。筒状部材１２の一端は、継手１８を介してホースなどの配管（図示省略）と接続されている。配管の下流側端部は、例えばビールなどを供給するためのサーバー（図示省略）に接続される。また、液体の導入方向上流側（図１中の下側）である筒状部材１２の他端の内周部は、大径部１２Ａよりさらに大径であり、その内周部にねじ部１２Ｄが形成されている。
【００１９】
図３に示すように、継手１８は、略Ｌ字状の筒状の継手本体４０の一端に袋ナット４２を備えている。この袋ナット４２のネジ部４２Ａは、筒状部材１２の他端に形成された雄ネジ１２Ｅに螺合されている。袋ナット４２の内壁には環状の係止部材４４が配設されており、この係止部材４４に継手本体４０の突起部４０Ａが係止されている。また、継手本体４０の突起部４０Ａの長手方向端面と筒状部材１２の長手方向端面との間には、環状のシール部材４６が配設されており、袋ナット４２と継手本体４０とがシールされている。
【００２０】
接続部材１６は、略筒状とされ、一端が筒状部材１２の他端と接続されている。接続部材１６の筒状部材１２との接続側の外周部は、大径となっており、その外周部にねじ部１２Ｄと螺合されるねじ部１６Ａが形成されている。そして、筒状部材１２のねじ部１２Ｄに接続部材１６のねじ部１６Ａを螺合することにより、筒状部材１２に接続部材１６が取付けられている。
【００２１】
接続部材１６内には、第２流路１６Ｂが構成されている。第２流路１６Ｂは、接続部材１６の筒状部材１２側に開口しており、第１流路１４の大径部１２Ａに対応する部分の径よりも小径とされている。筒状部材１２と接続部材１６とは、第１流路１４と第２流路１６Ｂとが連通されるように接続されている。接続部材１６の一端側（筒状部材１２側）には、段差面２２が形成されている。接続部材１６と筒状部材１２の間には、第１流路１４と第２流路１６Ｂとの間を開閉可能な開閉部材２０が配設されている。開閉部材２０の取付け構造については後述する。
【００２２】
接続部材１６の筒状部材１２との接続と逆側である他端には、筒内に開口部１６Ｄが構成されている。開口部１６Ｄは、第２流路１６Ｂと連通され、第２流路１６Ｂよりも大径とされている。開口部１６Ｄと第２流路１６Ｂとの間には、開口部１６Ｄ側へ向かって大径となるテーパー部１６Ｃが形成されている。開口部１６Ｄに対応する壁面には、略Ｕ字状の開口３６が形成されている。開口部１６Ｄは、スポンジ部材３０（図３参照）がセット可能な大きさに形成されている。
【００２３】
スポンジ部材３０は、略円柱状とされ、配管（図示省略）内を洗浄するためものである。スポンジ部材３０（図３参照）の外径は、例えば、７．８ｍｍ〜８．５ｍｍに設定されている。このスポンジ部材３０としては、例えば、発泡性のポリウレタンが用いられている。開口部１６Ｄは、スポンジ部材３０を係止可能なスポンジ係止部となっており、第２流路１６Ｂがスポンジ部材３０の外径よりも内径が小さい挟穿部となっている。図３に示されるように、接続部材１６は洗浄タンク７０に接続される。
【００２４】
図２（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、開閉部材２０は、円形状のゴム板２４を備えている。ゴム板２４の外径は筒状部材１２の大径部１２Ａの内径よりも大径とされ、外周に沿って円周部２４Ａが形成されている。円周部２４Ａより内径側には、円の一部である支持部２５を残して円状にカットされたスリットＳ１が形成されている。このスリットＳ１の内側の円形部２４Ｂが後述する剛性補助部材２８と共に開閉弁２６を構成している。支持部２５及びこの支持部２５の周囲には、ゴム板２４の両面に凹部２７が形成されており、支持部２５及びこの支持部２５の周囲の肉厚が他の部分のゴム板２４の厚さより薄く形成されている。凹部２７内の角部２７Ａは、Ｒ形状に切り欠かれている。また、円形部２４Ｂの中央部には、円形状の開口２６Ｂが形成されている。
【００２５】
図１に示すように、ゴム板２４の開口２６Ｂには、開閉弁２６の上面と下面に支持される支持部２８Ａ、２８Ｂを備えた剛性補助部材２８がはめ込まれている。この剛性補助部材２８は、液体の逆流を防ぐためのものであり、ゴム板２４の円形部が変形しないように、ゴム板２４のゴム材料よりも硬い材料（例えば樹脂）で形成されている。剛性補助部材２８は、液体の逆流を防ぐためのものであり、中央部に筒状部材１２側に突出した円錐状の突出部２８Ｃが形成されている。この突出部２８Ｃは、中央部から支持部２５側へ厚みが薄くなるように傾斜した形状となっている。言い換えると、剛性補助部材２８は、支持部２５の変形起点から突出部２８Ｃの突出先端とを結んだ線の内方に収まる形状とされている。円形部２４Ｂと剛性補助部材２８とで、開閉弁２６が構成されている。
【００２６】
筒状部材１２の大径部１２Ａとねじ部１２Ｄの間には、弁挟持部１３が構成されている。弁挟持部１３は、大径部１２Ａよりも大径とされ、開閉部材２０の円周部２４Ａの外周面が弁挟持部１３の内周面１３Ｂに密着し、円周部２４Ａの下流側の外縁が弁挟持部１３と大径部１２Ａの間の段差面１３Ａに密着するように配置されている。そして、筒状部材１２のねじ部１２Ｄへの接続部材１６のねじ部１６Ａの締付け量を調整することで、ゴム板２４の円周部２４Ａが接続部材１６の段差面２２と筒状部材１２の段差面１３Ａとの間に挟み込まれて固定されている。
【００２７】
開閉部材２０は、通常の状態では、円周部２４Ａ、円形部２４Ｂが同一平面上にあり、円形部２４Ｂが段差面２２に密着して第１流路１４と第２流路１６Ｂの間が閉鎖されている。以下、この状態のときの開閉弁２６の位置を「閉鎖位置Ｐ１」という。
【００２８】
一方、図５に示すように、液体の導入時には、ゴム製の支持部２５が弾性変形して開閉弁２６が液体の導入方向下流側に回動することで、第１流路１４と第２流路１６Ｂとの間が開放されるようになっている。このように、第１流路１４と第２流路１６Ｂとの間が開放された状態のときの開閉弁２６の位置を「開放位置Ｐ２」という。支持部２５及びその支持部２５の周囲の凹部２７の部分の肉厚は、ゴム板２４の厚さよりも薄いことにより、支持部２５が変形しやすく、低い流圧で液体が導入されたときでも開閉弁２６が回動しやすくなっている。また、開閉弁２６の中央部に剛性補助部材２８を設けることにより、第１流路１４を閉じる位置に開閉弁２６を安定して保持するとともに、液体の導入によって開閉弁２６を筒状部材１２側へスムーズに回動させることが可能となる。
【００２９】
なお、ゴム板２４を構成する材料としては、例えば、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＩＩＲ（ブチルゴム）、天然ゴムなどが用いられている。また、剛性補助部材２８の材料は、ゴム板２４の円形部の変形を防止するためにゴム板２４よりも硬い材料が望ましく、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ポリプロピレン、ポリアセタールなどが用いられている。
【００３０】
接続部材１６において、第２流路１６Ｂの第１流路１４への開口端には、テーパー面取部４６が形成されている。テーパー面取部４６は、第１流路１４に向かって、大径となるテーパー形状とされている。テーパー面取部４６が形成されることにより、開閉弁２６が第２流路１６Ｂ側からの流体から押圧力を受ける面積（受圧面積Ａ１、図４参照）が第２流路１６Ｂの断面積Ａ０よりも大きくなっている。また、開閉弁２６の外径が同じ場合に、テーパー面取部４６が形成されていない場合と比較して、段差面２２との密着面積（以下「シール面積Ａ２」という）を、小さくすることができる。したがって、テーパー面取部４６が形成されていない場合と比較して、ビールなどの液体の滞留によって、開閉弁２６が段差面２２に固着していたとしても、開閉弁２６が第２流路１６Ｂからの流体から受ける押圧力が大きくなり、また、開閉弁２６の段差面２２への固着力が弱くなる。これにより、流体の流通時において、開閉弁２６の閉鎖位置Ｐ１から開放位置Ｐ２への回動をスムーズに行わせることができる。
【００３１】
なお、開閉弁の受圧面積Ａ１は、第２流路１６Ｂの断面積に対して１４０％〜３３０％の範囲であることが好ましい。開閉弁２６の受圧面積Ａ１が、第２流路１６Ｂの断面積Ａ０に対して１４０％未満では、開閉弁２６が段差面２２に固着している場合に開放がスムーズに行われない場合がある。また、３３０％を超えると、開閉弁２６と段差面２２とが密着する面積を確保しにくくなり、流体の逆流を適切に防止できないこともありうる。そこで、開閉弁２６の受圧面積Ａ１は、第２流路１６Ｂの断面積Ａ０に対して１４０％〜３３０％の範囲とすることが好ましい。
なお、開閉弁２６の気密性を確保して液体の逆流をより確実に防止するために、受圧面積Ａ１は、第２流路１６Ｂの断面積に対して１４０％〜２６０％の範囲であることがより好ましく、１４０％〜２００％の範囲であることが更に好ましい。
【００３２】
また、開閉弁２６の受圧面積Ａ１は、開閉弁２６が段差面２２へ密着してシールするシール面積Ａ２に対して６０％〜１２００％の範囲とすることが好ましい。開閉弁２６の受圧面積Ａ１が、シール面積Ａ２に対して６０％未満の場合には、開閉弁２６が段差面２２へ固着している場合に、開放がスムーズに行われない場合がある。また、１２００％を超えると、開閉弁２６の段差面２２に対する十分なシール性が確保できない場合がある。
なお、開閉弁２６の気密性を確保して液体の逆流をより確実に防止するために、受圧面積Ａ１は、シール面積Ａ２に対して６０％〜２７０％の範囲であることがより好ましく、６０％〜１３０％の範囲であることが更に好ましい。
【００３３】
次に、本発明の継手管１０の作用について説明する。本実施形態では、液送装置として、ビールを供給するためのビールサーバーを想定して説明する。ビールは、乾燥時に継手管内に残留物が固着しやすい液体であり、開閉弁が固着により開放しにくくなることがあることから、本実施形態の継手管１０を好適に用いることができる。
【００３４】
継手管１０の接続部材１６の他端にビール樽（図示省略）を接続し、継手１８に配管、ビールサーバー（不図示）を接続する。この状態で、ビール樽から接続部材１６の第２流路１６Ｂを通じてビールが導入されると、開閉部材２０の開閉弁２６が、閉鎖位置Ｐ１から導入方向の下流側へ回動し、開放位置Ｐ２へ移動する。そして、ビールば、第１流路１４を通って、継手１８、配管へ向かい、ビールサーバーに送られる。継手管１０にビールを導入しないときは、開閉弁２６が段差面２２と密着することで、開閉弁２６から逆方向（接続部材１６側）への液体逆流の発生が防止されている。
【００３５】
継手管１０や、下流側の配管及びサーバーを洗浄する際には、図３に示すように、接続部材１６に接続されたビール樽（図示省略）を取り外して、接続部材１６の開口部１６Ｄに略円柱状のスポンジ部材３０をセットする。次に、接続部材１６に洗浄液（例えば、水）が充填された洗浄タンク７０を取り付ける。継手管１０では、このように少ない工程で継手管１０、配管及びサーバー（図示省略）の洗浄準備を行うことができる。
【００３６】
次に、所定のガス（例えば炭酸ガス）を導入してガス圧により洗浄液を接続部材１６の第２流路１６Ｂから継手管１０の第１流路１４内に導入する。これにより、開閉部材２０の開閉弁２６が、閉鎖位置Ｐ１から導入方向の下流側へ回動し、開放位置Ｐ２へ移動する。このとき、スポンジ部材３０は、第２流路１６Ｂ内を下流側へ移動し、図５に示すように、開閉弁２６の開放により洗浄液と共に開閉部材２０を通過し、第１流路１４内を下流へ移動する。そして、スポンジ部材３０は、さらに下流へと移動し、配管、ビールサーバーへと送られる。その際、スポンジ部材３０は、第２流路１６Ｂ、第１流路１４、配管の流路内壁、ビールサーバーの流路内壁に付着し汚れを擦り落としながら下流へと移動し、各部の内壁を洗浄する。
【００３７】
本実施形態によれば、接続部材１６における第２流路１６Ａの第１流路１４への開口端にテーパー面取部４６が形成されているので、受圧面積Ａ１が断面積Ａ０よりも大きくなり、第２流路１６Ｂから第１流路１４へ向かう流体から開閉弁２６が受ける押圧力が大きくなる。また、テーパー面取部４６が形成されていない場合と比較して、開閉弁２６と段差面２２とのシール面積Ａ２が小さくなり、開閉弁２６の段差面２２への固着力が弱くなる。したがって、流体（ビール）の供給時や、配管等の洗浄時において、開閉弁２６の閉鎖位置Ｐ１から開放位置Ｐ２への回動をスムーズに行わせることができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、受圧面積Ａ１を断面積Ａ０よりも大きくするために、テーパー面取部４６を形成したが、他の構成により、受圧面積Ａ１を断面積Ａ０よりも大きくしてもよい。例えば、径方向外側に切欠きを構成したり、図６に示されるように、テーパー面取部４６に代えて、座繰部４８を形成してもよい。座繰部４８は、段差部分の内角がＲ形状とされており、流体をスムーズに流通させることができる。
【００３９】
また、本実施形態では、テーパー面取部４６を形成することにより、テーパー面取部４６が形成されていない場合と比較して、開閉弁２６と段差面２２とのシール面積Ａ２が小さくなるようにしたが、テーパー面取部４６により拡大した受圧面積分よりも小さい面積で、シール面積Ａ２を広げて、すなわち、開閉弁２６の外径を大きくして、シール力を維持してもよい。
【実施例】
【００４０】
本発明の効果を確認するために、比較例の継手管、及び本発明の適用された実施例１の継手管を用意し、開閉弁の開放圧力試験を行った。実施例１及び比較例の試験条件は以下の表１の通りである。
【表１】
【００４１】
この洗浄試験では、ビールを送液した後に乾燥させた継手管１０を用いた。第２流路１６Ｂ側からエアーを供給して加圧し、開閉弁が開放される時のエアー圧力を測定した。その結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
表２に示された結果から明らかなように、実施例１では、比較例よりも、小さいエアー圧力０．１５Ｍｐａで開放弁を開放させることができた。
【００４４】
また、本発明において、テーパー面取部を構成したことによる、開閉弁の気密性への影響を確認するために、本発明の適用された実施例の継手管を用意し、第１流路側から加圧を行って、気密性確認試験を行った。実施例１〜４の、試験条件は以下の通りである。実施例１〜４の継手管は、実施形態で説明したテーパー面取部４６のサイズに関する部分以外の構成については、同一であり、第２流路の内径５．０ｍｍ（第２流路の断面積Ａ０：１９．６３ｍｍ２）である。テーパー面取部のサイズ、受圧面積Ａ１、シール面積Ａ２は、以下の表３の通りである。
【００４５】
【表３】
【００４６】
この洗浄試験では、第１流路側から加圧を行い、気密性が保たれているかどうかを確認した。その結果を表４に示す。
【００４７】
【表４】
【００４８】
表４に示された結果から明らかなように、実施例１、２では、エアー圧力０．１０Ｍｐａ以上で気密性が確保され、実施例３では、エアー圧力０．１４Ｍｐａ以上で気密性が確保され、実施例４では、エアー圧力０．１５Ｍｐａ以上で気密性が確保された。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 継手管
１２Ａ 大径部
１２ 筒状部材
１４ 第１流路
１６ 接続部材
１６Ｂ 第２流路
２０ 開閉部材
２２ 段差面
２６ 開閉弁
３０ スポンジ部材
４６ テーパー面取部
４８ 座繰部
Ａ１ 受圧面積
Ａ２ シール面積
Ｐ１ 閉鎖位置
Ｐ２ 開放位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一端が配管に接続される筒状部材と、この筒状部材の他端に接続される接続部材とを備えた継手管、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、継手管の一端がタンクに接続されると共に、継手管の他端が配管に接続され、タンク内の液体が継手管を通じて配管からサーバーへ送られる液送装置が知られている。
【０００３】
この液送装置では、タンクの逆流を防ぐボールに代わり、継手管に開閉弁を取り付けている。配管を洗浄する際には、洗浄用スポンジを洗浄液と共に上流側から下流側へ配管内で移動させる。前述の開閉弁により、液体の逆流が防止されると共に、洗浄時におけるスポンジの逆流防止も行われ、洗浄工数が低減されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４２６００号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１２４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１、２に記載の継手管では、継手管内に流れる液体によっては、開閉弁がシール部分で固着して、開放しづらくなることがあった。例えば、液体がビールで、運転休止などで長期間管継手内を流れることがなかった場合、液体中の成分（エキス分）が乾燥し飴状（もしくはシュガーセメント）となって開閉弁を固着させてしまい、開放しづらくなってしまうことがあった。
【０００６】
本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、開閉弁の開放をスムーズに行うことの可能な継手管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る継手管は、一端が配管に接続され第１流路が構成された筒状部材と、第２流路が構成され、前記第１流路と前記第２流路とが連通するように前記筒状部材の他端に接続され、前記第２流路の前記第１流路側の径が前記第１流路の前記第２流路側の径よりも小径とされ、前記第１流路と前記第２流路との間に段差面を構成する接続部材と、前記接続部材と前記筒状部材の間に配置され、前記段差面に密着して前記第２流路を閉じる閉鎖位置と、前記段差面から前記第１流路側へ離間して前記第２流路を開放する開放位置との間を回動可能に設置された開閉弁と、前記接続部材の前記第１流路側に構成され、前記第２流路から前記第１流路へ向かう流体からの押圧力を受ける前記開閉弁の受圧面積を前記第２流路の断面積よりも広くする受圧面積拡大部と、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、筒状部材の一端に配管が接続されると共に、筒状部材の他端に接続部材が接続されている。そして、第１流路と第２流路とが連通されている。また、筒状部材と接続部材の間には開閉弁が設けられており、第１流路と第２流路との間が開閉可能とされている。開閉弁は、第１流路と第２流路との間に構成された段差面に密着して第２流路を閉鎖し、段差面から第１流路側へ回動すると共に段差面から離間して第２流路を開放する。開閉弁は、前記第２流路から前記第１流路へ向かう流体からの押圧力により、回動して第２流路を開放する。そこで、本発明では、第２流路から第１流路へ向かう流体からの押圧力を受ける開閉弁の受圧面積を、第２流路の断面積よりも広くする受圧面積拡大部を形成する。これにより、開閉弁に作用する流体押圧力が大きくなり、開閉弁の開放をスムーズに行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の継手管において、前記受圧面積拡大部が、前記接続部材における前記第２流路の前記第１流路への開口端に構成された面取部であること、を特徴とする。
【００１０】
このように、接続部材の第２流路の第１流路への開口端に面取部を構成することにより、開口面積が広がり、開閉弁の受圧面積を広げることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の継手管において、前記受圧面積拡大部が、前記接続部材における前記第２流路の前記第１流路への開口端に構成された座繰部であること、を特徴とする。
【００１２】
このように、接続部材の第２流路の第１流路への開口端に座繰部を構成することによっても、開口面積が広がり、開閉弁の受圧面積を広げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、受圧面積拡大部を形成することにより、開閉弁の開放をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る継手管を示す断面図である。
【図２】図１に示す継手管に設けられる開閉部材を示す（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図３】図１に示す継手管の接続部にスポンジ部材をセットすると共に、洗浄タンクを接続した状態を示す断面図である。
【図４】接続部材と開閉部材との関係を示す説明図である。
【図５】図１に示す継手管において、スポンジ部材が継手管の筒状部内を移動する過程を示す断面図である。
【図６】図１に示す継手管の接続部材の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１には、本発明の一実施形態である継手管１０の断面図が示されている。この継手管１０は、筒状部材１２、及び、接続部材１６を備えている。
【００１７】
筒状部材１２は筒状とされ、筒状部材１２の内周側には、液体（例えば、ビールなど）が通過可能な第１流路１４が形成されている。筒状部材１２の内周側は、液体の導入方向上流側（図１中の下側）の大径部１２Ａと、その大径部１２Ａから液体の導入方向下流側に向かって径が徐々に縮小するテーパー部１２Ｂと、そのテーパー部１２Ｂより液体の導入方向下流側に連なる小径部１２Ｃと、を備えている。すなわち、第１流路１４は、大径部１２Ａとテーパー部１２Ｂと小径部１２Ｃとで構成されている。
【００１８】
液体の導入方向下流側（図１中の上側）である筒状部材１２の一端には、雄ネジ１２Ｅが形成されており、継手１８が接続されている。筒状部材１２の一端は、継手１８を介してホースなどの配管（図示省略）と接続されている。配管の下流側端部は、例えばビールなどを供給するためのサーバー（図示省略）に接続される。また、液体の導入方向上流側（図１中の下側）である筒状部材１２の他端の内周部は、大径部１２Ａよりさらに大径であり、その内周部にねじ部１２Ｄが形成されている。
【００１９】
図３に示すように、継手１８は、略Ｌ字状の筒状の継手本体４０の一端に袋ナット４２を備えている。この袋ナット４２のネジ部４２Ａは、筒状部材１２の他端に形成された雄ネジ１２Ｅに螺合されている。袋ナット４２の内壁には環状の係止部材４４が配設されており、この係止部材４４に継手本体４０の突起部４０Ａが係止されている。また、継手本体４０の突起部４０Ａの長手方向端面と筒状部材１２の長手方向端面との間には、環状のシール部材４６が配設されており、袋ナット４２と継手本体４０とがシールされている。
【００２０】
接続部材１６は、略筒状とされ、一端が筒状部材１２の他端と接続されている。接続部材１６の筒状部材１２との接続側の外周部は、大径となっており、その外周部にねじ部１２Ｄと螺合されるねじ部１６Ａが形成されている。そして、筒状部材１２のねじ部１２Ｄに接続部材１６のねじ部１６Ａを螺合することにより、筒状部材１２に接続部材１６が取付けられている。
【００２１】
接続部材１６内には、第２流路１６Ｂが構成されている。第２流路１６Ｂは、接続部材１６の筒状部材１２側に開口しており、第１流路１４の大径部１２Ａに対応する部分の径よりも小径とされている。筒状部材１２と接続部材１６とは、第１流路１４と第２流路１６Ｂとが連通されるように接続されている。接続部材１６の一端側（筒状部材１２側）には、段差面２２が形成されている。接続部材１６と筒状部材１２の間には、第１流路１４と第２流路１６Ｂとの間を開閉可能な開閉部材２０が配設されている。開閉部材２０の取付け構造については後述する。
【００２２】
接続部材１６の筒状部材１２との接続と逆側である他端には、筒内に開口部１６Ｄが構成されている。開口部１６Ｄは、第２流路１６Ｂと連通され、第２流路１６Ｂよりも大径とされている。開口部１６Ｄと第２流路１６Ｂとの間には、開口部１６Ｄ側へ向かって大径となるテーパー部１６Ｃが形成されている。開口部１６Ｄに対応する壁面には、略Ｕ字状の開口３６が形成されている。開口部１６Ｄは、スポンジ部材３０（図３参照）がセット可能な大きさに形成されている。
【００２３】
スポンジ部材３０は、略円柱状とされ、配管（図示省略）内を洗浄するためものである。スポンジ部材３０（図３参照）の外径は、例えば、７．８ｍｍ〜８．５ｍｍに設定されている。このスポンジ部材３０としては、例えば、発泡性のポリウレタンが用いられている。開口部１６Ｄは、スポンジ部材３０を係止可能なスポンジ係止部となっており、第２流路１６Ｂがスポンジ部材３０の外径よりも内径が小さい挟穿部となっている。図３に示されるように、接続部材１６は洗浄タンク７０に接続される。
【００２４】
図２（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、開閉部材２０は、円形状のゴム板２４を備えている。ゴム板２４の外径は筒状部材１２の大径部１２Ａの内径よりも大径とされ、外周に沿って円周部２４Ａが形成されている。円周部２４Ａより内径側には、円の一部である支持部２５を残して円状にカットされたスリットＳ１が形成されている。このスリットＳ１の内側の円形部２４Ｂが後述する剛性補助部材２８と共に開閉弁２６を構成している。支持部２５及びこの支持部２５の周囲には、ゴム板２４の両面に凹部２７が形成されており、支持部２５及びこの支持部２５の周囲の肉厚が他の部分のゴム板２４の厚さより薄く形成されている。凹部２７内の角部２７Ａは、Ｒ形状に切り欠かれている。また、円形部２４Ｂの中央部には、円形状の開口２６Ｂが形成されている。
【００２５】
図１に示すように、ゴム板２４の開口２６Ｂには、開閉弁２６の上面と下面に支持される支持部２８Ａ、２８Ｂを備えた剛性補助部材２８がはめ込まれている。この剛性補助部材２８は、液体の逆流を防ぐためのものであり、ゴム板２４の円形部が変形しないように、ゴム板２４のゴム材料よりも硬い材料（例えば樹脂）で形成されている。剛性補助部材２８は、液体の逆流を防ぐためのものであり、中央部に筒状部材１２側に突出した円錐状の突出部２８Ｃが形成されている。この突出部２８Ｃは、中央部から支持部２５側へ厚みが薄くなるように傾斜した形状となっている。言い換えると、剛性補助部材２８は、支持部２５の変形起点から突出部２８Ｃの突出先端とを結んだ線の内方に収まる形状とされている。円形部２４Ｂと剛性補助部材２８とで、開閉弁２６が構成されている。
【００２６】
筒状部材１２の大径部１２Ａとねじ部１２Ｄの間には、弁挟持部１３が構成されている。弁挟持部１３は、大径部１２Ａよりも大径とされ、開閉部材２０の円周部２４Ａの外周面が弁挟持部１３の内周面１３Ｂに密着し、円周部２４Ａの下流側の外縁が弁挟持部１３と大径部１２Ａの間の段差面１３Ａに密着するように配置されている。そして、筒状部材１２のねじ部１２Ｄへの接続部材１６のねじ部１６Ａの締付け量を調整することで、ゴム板２４の円周部２４Ａが接続部材１６の段差面２２と筒状部材１２の段差面１３Ａとの間に挟み込まれて固定されている。
【００２７】
開閉部材２０は、通常の状態では、円周部２４Ａ、円形部２４Ｂが同一平面上にあり、円形部２４Ｂが段差面２２に密着して第１流路１４と第２流路１６Ｂの間が閉鎖されている。以下、この状態のときの開閉弁２６の位置を「閉鎖位置Ｐ１」という。
【００２８】
一方、図５に示すように、液体の導入時には、ゴム製の支持部２５が弾性変形して開閉弁２６が液体の導入方向下流側に回動することで、第１流路１４と第２流路１６Ｂとの間が開放されるようになっている。このように、第１流路１４と第２流路１６Ｂとの間が開放された状態のときの開閉弁２６の位置を「開放位置Ｐ２」という。支持部２５及びその支持部２５の周囲の凹部２７の部分の肉厚は、ゴム板２４の厚さよりも薄いことにより、支持部２５が変形しやすく、低い流圧で液体が導入されたときでも開閉弁２６が回動しやすくなっている。また、開閉弁２６の中央部に剛性補助部材２８を設けることにより、第１流路１４を閉じる位置に開閉弁２６を安定して保持するとともに、液体の導入によって開閉弁２６を筒状部材１２側へスムーズに回動させることが可能となる。
【００２９】
なお、ゴム板２４を構成する材料としては、例えば、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＩＩＲ（ブチルゴム）、天然ゴムなどが用いられている。また、剛性補助部材２８の材料は、ゴム板２４の円形部の変形を防止するためにゴム板２４よりも硬い材料が望ましく、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ポリプロピレン、ポリアセタールなどが用いられている。
【００３０】
接続部材１６において、第２流路１６Ｂの第１流路１４への開口端には、テーパー面取部４６が形成されている。テーパー面取部４６は、第１流路１４に向かって、大径となるテーパー形状とされている。テーパー面取部４６が形成されることにより、開閉弁２６が第２流路１６Ｂ側からの流体から押圧力を受ける面積（受圧面積Ａ１、図４参照）が第２流路１６Ｂの断面積Ａ０よりも大きくなっている。また、開閉弁２６の外径が同じ場合に、テーパー面取部４６が形成されていない場合と比較して、段差面２２との密着面積（以下「シール面積Ａ２」という）を、小さくすることができる。したがって、テーパー面取部４６が形成されていない場合と比較して、ビールなどの液体の滞留によって、開閉弁２６が段差面２２に固着していたとしても、開閉弁２６が第２流路１６Ｂからの流体から受ける押圧力が大きくなり、また、開閉弁２６の段差面２２への固着力が弱くなる。これにより、流体の流通時において、開閉弁２６の閉鎖位置Ｐ１から開放位置Ｐ２への回動をスムーズに行わせることができる。
【００３１】
なお、開閉弁の受圧面積Ａ１は、第２流路１６Ｂの断面積に対して１４０％〜３３０％の範囲であることが好ましい。開閉弁２６の受圧面積Ａ１が、第２流路１６Ｂの断面積Ａ０に対して１４０％未満では、開閉弁２６が段差面２２に固着している場合に開放がスムーズに行われない場合がある。また、３３０％を超えると、開閉弁２６と段差面２２とが密着する面積を確保しにくくなり、流体の逆流を適切に防止できないこともありうる。そこで、開閉弁２６の受圧面積Ａ１は、第２流路１６Ｂの断面積Ａ０に対して１４０％〜３３０％の範囲とすることが好ましい。
なお、開閉弁２６の気密性を確保して液体の逆流をより確実に防止するために、受圧面積Ａ１は、第２流路１６Ｂの断面積に対して１４０％〜２６０％の範囲であることがより好ましく、１４０％〜２００％の範囲であることが更に好ましい。
【００３２】
また、開閉弁２６の受圧面積Ａ１は、開閉弁２６が段差面２２へ密着してシールするシール面積Ａ２に対して６０％〜１２００％の範囲とすることが好ましい。開閉弁２６の受圧面積Ａ１が、シール面積Ａ２に対して６０％未満の場合には、開閉弁２６が段差面２２へ固着している場合に、開放がスムーズに行われない場合がある。また、１２００％を超えると、開閉弁２６の段差面２２に対する十分なシール性が確保できない場合がある。
なお、開閉弁２６の気密性を確保して液体の逆流をより確実に防止するために、受圧面積Ａ１は、シール面積Ａ２に対して６０％〜２７０％の範囲であることがより好ましく、６０％〜１３０％の範囲であることが更に好ましい。
【００３３】
次に、本発明の継手管１０の作用について説明する。本実施形態では、液送装置として、ビールを供給するためのビールサーバーを想定して説明する。ビールは、乾燥時に継手管内に残留物が固着しやすい液体であり、開閉弁が固着により開放しにくくなることがあることから、本実施形態の継手管１０を好適に用いることができる。
【００３４】
継手管１０の接続部材１６の他端にビール樽（図示省略）を接続し、継手１８に配管、ビールサーバー（不図示）を接続する。この状態で、ビール樽から接続部材１６の第２流路１６Ｂを通じてビールが導入されると、開閉部材２０の開閉弁２６が、閉鎖位置Ｐ１から導入方向の下流側へ回動し、開放位置Ｐ２へ移動する。そして、ビールば、第１流路１４を通って、継手１８、配管へ向かい、ビールサーバーに送られる。継手管１０にビールを導入しないときは、開閉弁２６が段差面２２と密着することで、開閉弁２６から逆方向（接続部材１６側）への液体逆流の発生が防止されている。
【００３５】
継手管１０や、下流側の配管及びサーバーを洗浄する際には、図３に示すように、接続部材１６に接続されたビール樽（図示省略）を取り外して、接続部材１６の開口部１６Ｄに略円柱状のスポンジ部材３０をセットする。次に、接続部材１６に洗浄液（例えば、水）が充填された洗浄タンク７０を取り付ける。継手管１０では、このように少ない工程で継手管１０、配管及びサーバー（図示省略）の洗浄準備を行うことができる。
【００３６】
次に、所定のガス（例えば炭酸ガス）を導入してガス圧により洗浄液を接続部材１６の第２流路１６Ｂから継手管１０の第１流路１４内に導入する。これにより、開閉部材２０の開閉弁２６が、閉鎖位置Ｐ１から導入方向の下流側へ回動し、開放位置Ｐ２へ移動する。このとき、スポンジ部材３０は、第２流路１６Ｂ内を下流側へ移動し、図５に示すように、開閉弁２６の開放により洗浄液と共に開閉部材２０を通過し、第１流路１４内を下流へ移動する。そして、スポンジ部材３０は、さらに下流へと移動し、配管、ビールサーバーへと送られる。その際、スポンジ部材３０は、第２流路１６Ｂ、第１流路１４、配管の流路内壁、ビールサーバーの流路内壁に付着し汚れを擦り落としながら下流へと移動し、各部の内壁を洗浄する。
【００３７】
本実施形態によれば、接続部材１６における第２流路１６Ａの第１流路１４への開口端にテーパー面取部４６が形成されているので、受圧面積Ａ１が断面積Ａ０よりも大きくなり、第２流路１６Ｂから第１流路１４へ向かう流体から開閉弁２６が受ける押圧力が大きくなる。また、テーパー面取部４６が形成されていない場合と比較して、開閉弁２６と段差面２２とのシール面積Ａ２が小さくなり、開閉弁２６の段差面２２への固着力が弱くなる。したがって、流体（ビール）の供給時や、配管等の洗浄時において、開閉弁２６の閉鎖位置Ｐ１から開放位置Ｐ２への回動をスムーズに行わせることができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、受圧面積Ａ１を断面積Ａ０よりも大きくするために、テーパー面取部４６を形成したが、他の構成により、受圧面積Ａ１を断面積Ａ０よりも大きくしてもよい。例えば、径方向外側に切欠きを構成したり、図６に示されるように、テーパー面取部４６に代えて、座繰部４８を形成してもよい。座繰部４８は、段差部分の内角がＲ形状とされており、流体をスムーズに流通させることができる。
【００３９】
また、本実施形態では、テーパー面取部４６を形成することにより、テーパー面取部４６が形成されていない場合と比較して、開閉弁２６と段差面２２とのシール面積Ａ２が小さくなるようにしたが、テーパー面取部４６により拡大した受圧面積分よりも小さい面積で、シール面積Ａ２を広げて、すなわち、開閉弁２６の外径を大きくして、シール力を維持してもよい。
【実施例】
【００４０】
本発明の効果を確認するために、比較例の継手管、及び本発明の適用された実施例１の継手管を用意し、開閉弁の開放圧力試験を行った。実施例１及び比較例の試験条件は以下の表１の通りである。
【表１】
【００４１】
この洗浄試験では、ビールを送液した後に乾燥させた継手管１０を用いた。第２流路１６Ｂ側からエアーを供給して加圧し、開閉弁が開放される時のエアー圧力を測定した。その結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
表２に示された結果から明らかなように、実施例１では、比較例よりも、小さいエアー圧力０．１５Ｍｐａで開放弁を開放させることができた。
【００４４】
また、本発明において、テーパー面取部を構成したことによる、開閉弁の気密性への影響を確認するために、本発明の適用された実施例の継手管を用意し、第１流路側から加圧を行って、気密性確認試験を行った。実施例１〜４の、試験条件は以下の通りである。実施例１〜４の継手管は、実施形態で説明したテーパー面取部４６のサイズに関する部分以外の構成については、同一であり、第２流路の内径５．０ｍｍ（第２流路の断面積Ａ０：１９．６３ｍｍ２）である。テーパー面取部のサイズ、受圧面積Ａ１、シール面積Ａ２は、以下の表３の通りである。
【００４５】
【表３】
【００４６】
この洗浄試験では、第１流路側から加圧を行い、気密性が保たれているかどうかを確認した。その結果を表４に示す。
【００４７】
【表４】
【００４８】
表４に示された結果から明らかなように、実施例１、２では、エアー圧力０．１０Ｍｐａ以上で気密性が確保され、実施例３では、エアー圧力０．１４Ｍｐａ以上で気密性が確保され、実施例４では、エアー圧力０．１５Ｍｐａ以上で気密性が確保された。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 継手管
１２Ａ 大径部
１２ 筒状部材
１４ 第１流路
１６ 接続部材
１６Ｂ 第２流路
２０ 開閉部材
２２ 段差面
２６ 開閉弁
３０ スポンジ部材
４６ テーパー面取部
４８ 座繰部
Ａ１ 受圧面積
Ａ２ シール面積
Ｐ１ 閉鎖位置
Ｐ２ 開放位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が配管に接続され第１流路が構成された筒状部材と、
第２流路が構成され、前記第１流路と前記第２流路とが連通するように前記筒状部材の他端に接続され、前記第２流路の前記第１流路側の径が前記第１流路の前記第２流路側の径よりも小径とされ、前記第１流路と前記第２流路との間に段差面を構成する接続部材と、
前記接続部材と前記筒状部材の間に配置され、前記段差面に密着して前記第２流路を閉じる閉鎖位置と、前記段差面から前記第１流路側へ離間して前記第２流路を開放する開放位置との間を回動可能に設置された開閉弁と、
前記接続部材の前記第１流路側に構成され、前記第２流路から前記第１流路へ向かう流体からの押圧力を受ける前記開閉弁の受圧面積を前記第２流路の断面積よりも広くする受圧面積拡大部と、
を備えた、継手管。
【請求項２】
前記受圧面積拡大部は、前記接続部材における前記第２流路の前記第１流路への開口端に構成されたテーパー面取部であること、を特徴とする請求項１に記載の継手管。
【請求項３】
前記受圧面積拡大部は、前記接続部材における前記第２流路の前記第１流路への開口端に構成された座繰部であること、を特徴とする請求項１に記載の継手管。
【請求項１】
一端が配管に接続され第１流路が構成された筒状部材と、
第２流路が構成され、前記第１流路と前記第２流路とが連通するように前記筒状部材の他端に接続され、前記第２流路の前記第１流路側の径が前記第１流路の前記第２流路側の径よりも小径とされ、前記第１流路と前記第２流路との間に段差面を構成する接続部材と、
前記接続部材と前記筒状部材の間に配置され、前記段差面に密着して前記第２流路を閉じる閉鎖位置と、前記段差面から前記第１流路側へ離間して前記第２流路を開放する開放位置との間を回動可能に設置された開閉弁と、
前記接続部材の前記第１流路側に構成され、前記第２流路から前記第１流路へ向かう流体からの押圧力を受ける前記開閉弁の受圧面積を前記第２流路の断面積よりも広くする受圧面積拡大部と、
を備えた、継手管。
【請求項２】
前記受圧面積拡大部は、前記接続部材における前記第２流路の前記第１流路への開口端に構成されたテーパー面取部であること、を特徴とする請求項１に記載の継手管。
【請求項３】
前記受圧面積拡大部は、前記接続部材における前記第２流路の前記第１流路への開口端に構成された座繰部であること、を特徴とする請求項１に記載の継手管。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１４１００７（Ｐ２０１２−１４１００７Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３６１９（Ｐ２０１０−２９３６１９）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【出願人】（３１１００７２０２）アサヒビール株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【出願人】（３１１００７２０２）アサヒビール株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
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