配管継手および配管の接続構造
【課題】2本の配管を簡便に接続することができ、しかも安価である配管継手および配管の接続構造を提供する。
【解決手段】本発明の配管継手1は、2本の配管同士を接続するものであり、弾性高分子材料製の継手本体10aと中継用管20aとを具備し、継手本体10aが、2つ配管挿入孔11,12と配管挿入孔11,12の終端同士を連通する貫通孔13とが形成されており、中継用管20aが継手本体10aの貫通孔13内に配設されている。
【解決手段】本発明の配管継手1は、2本の配管同士を接続するものであり、弾性高分子材料製の継手本体10aと中継用管20aとを具備し、継手本体10aが、2つ配管挿入孔11,12と配管挿入孔11,12の終端同士を連通する貫通孔13とが形成されており、中継用管20aが継手本体10aの貫通孔13内に配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分析装置、実験装置、製造装置などに備えられる配管継手および配管の接続構造に関する。
【背景技術】
【0002】
ガスなどの流体が流動する配管を備えた装置(例えば、分析装置、実験装置、製造装置など)では、同じ外径の配管同士あるいは互いに異なる外径の配管同士を接続することがある。配管同士を接続する際には、一般的には、配管継手が使用される。
従来の配管継手としては、例えば、両端に雄ネジが設けられ、該雄ネジ先端から内部にかけて形成された配管挿入孔と、両端の配管挿入孔同士を連通するように形成された貫通孔とを有するものが挙げられる(例えば、特許文献1,2参照)。このような配管継手を用いた配管の接続では、前記配管継手の雄ネジに螺合され、底部が配管貫通用に開口した袋ナットと、配管が挿通される配管挿通用孔が形成され、配管継手の配管挿入孔内に挿入されるフェルールとを用いる。具体的には、配管に袋ナット、フェルールを順次通した後、配管先端を配管継手の配管挿入孔に挿入し、袋ナットを配管継手の雄ネジに螺合する。袋ナットを配管継手の雄ネジに螺合すると、フェルールが配管継手の配管挿入孔に密着しつつ配管に固定されるため、気密性を確保しつつ配管を配管継手に固定することができる。このように2本の配管を配管継手に固定して、配管同士を接続することが行われていた。
【特許文献1】実開昭62−52391号公報
【特許文献2】特開平4−39491号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来の配管継手では、高い気密性を確保できる反面、配管を固定する際にねじ込みを必要とするため、配管接続作業が簡便ではなかった。また、従来の配管継手は構造が複雑であるため、高価であり、この配管継手を備えた場合には、装置のコストが高くなっていた。特に、高い気密性を必要としない装置に前記配管継手を用いると費用の面で無駄が多くなった。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、2本の配管を簡便に接続することができ、しかも安価である配管継手および配管の接続構造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】
【0004】
本発明は、以下の構成を含むものである。
(1) 外径が異なる2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、外径が大きい方の配管である大径配管が挿入される大径配管挿入孔と、外径が小さい方の配管である小径配管が挿入される小径配管挿入孔と、大径配管挿入孔の終端と小径配管挿入孔の終端とを連通し、大径配管の内径と略同等の口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径および前記大径配管の内径と略同等の外径を有し、かつ、前記小径配管の外径と略同等の内径を有し、前記継手本体の貫通孔内から前記大径配管挿入孔内の終端側までの範囲に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
(2) 同じ外径の2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、各配管が挿入される2つの配管挿入孔と、各配管挿入孔の終端同士を連通し、前記配管の内径と略同等の口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径および前記配管の内径と略同等の外径を有し、前記継手本体の貫通孔内から各配管挿入孔内の終端側までの範囲に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
(3) 同じ外径の2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、各配管が挿入される2つの配管挿入孔と、各配管挿入孔の終端同士を連通し、前記配管の外径より大きい口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径と略同等の外径を有し、かつ、配管の外径と略同等の内径を有し、前記継手本体の貫通孔内に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
(4) 中継用管がフッ素樹脂製である(1)〜(3)のいずれかに記載の配管継手。
(5) (1)〜(4)のいずれかに記載の配管継手によって2本の配管同士が接続されたことを特徴とする配管の接続構造。
【発明の効果】
【0005】
本発明の配管継手または配管の接続構造は、2本の配管を簡便に接続することができ、しかも安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
(第1の実施形態)
本発明の配管継手および配管の接続構造の第1の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態の配管継手を示す。本実施形態の配管継手1は、互いに異なる外径の2本の配管(以下、外径が大きい方の配管を大径配管といい、外径が小さい方の配管を小径配管という。)を接続するものであって、弾性高分子材料製で円筒状の継手本体10aと、中継用管20aとを具備するものである。なお、配管は、内部にガスまたは液体からなる流体を流動させるものである。
【0007】
継手本体10aは、大径配管T1が挿入される大径配管挿入孔11と、小径配管T2が挿入される小径配管挿入孔12と、大径配管挿入孔11の終端と小径配管挿入孔12の終端とを連通する貫通孔13とが形成されたものである。
本実施形態における継手本体10aでは、大径配管挿入孔11の口径が、大径配管T1の外径と略同等であり、小径配管挿入孔12の口径が、小径配管T2の外径と略同等であり、貫通孔13の口径が、大径配管T1の内径と略同等である(図2参照)。
【0008】
また、本実施形態における継手本体10aは、弾性高分子材料を成形した2つの部材からなるものである。すなわち、大径配管挿入孔11および継手本体10aの貫通孔13の一部を構成する孔14aが形成された大径配管挿入用部材A(図3参照)と、小径配管挿入孔12および継手本体10aの貫通孔13の一部を構成する孔14bが形成された小径配管挿入用部材B(図4参照)とが一体化されたものである。
【0009】
継手本体10aを構成する弾性高分子材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレン−プロピレン共重合体などのポリオレフィン系エラストマーなどが挙げられる。これらの中でも、半透明であり、大径配管T1および小径配管T2の挿入状態を視認できることから、シリコーンゴムが好ましい。
なお、本実施形態では、中継用管20aを有しており、継手本体10aに流体が接することがないため、耐ガス性または耐液性や弾性高分子材料中の不純物等を考慮する必要がない。
【0010】
中継用管20aは、継手本体10aの貫通孔13の口径および大径配管T1の内径と略同等の外径を有し、かつ、小径配管T2の外径と略同等の内径を有するものである(図5参照)。また、中継用管20aは、継手本体10aの貫通孔13内から大径配管挿入孔11内の終端側までの範囲に配設されている。
【0011】
中継用管20aの材質としては特に制限されないが、簡単な加工によって得られることから、樹脂であることが好ましい。さらに、中継用管20a内にも流体が流れるから、耐食性の高いものが好ましく、具体的には、フッ素樹脂が好ましい。フッ素樹脂としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン(PTFE)、四フッ化エチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)などが挙げられる。また、フッ素樹脂は不純物が少なく、中継用管20a内を流れる流体の耐汚染性にも優れるという利点を有する。
【0012】
大径配管T1、小径配管T2の材質としては特に制限されないが、各配管内を流動する流体が腐食性を有することもあるため、耐食性材料であることが好ましい。耐食性材料としては、例えば、フッ素樹脂、ステンレス鋼、ガラスなどが挙げられる。中でも、耐汚染性に優れることから、フッ素樹脂が好ましい。
さらに、大径配管T1、小径配管T2の材質および中継用管20aの材質がいずれもフッ素樹脂であれば、流体の汚染をより防止でき、耐汚染性により優れる。
【0013】
この配管継手1を用いた配管の接続構造では、図6に示すように、大径配管挿入用部材Aと小径配管挿入用部材Bとが一体化されて形成された継手本体10aの貫通孔13内に中継用管20aが配設され、継手本体10aの大径配管挿入孔11内に大径配管T1が挿入され、さらに大径配管T1の終端に中継用管20aが挿入されている。また、継手本体10aの小径配管挿入孔12内に小径配管T2が挿入され、さらに小径配管T2の終端が中継用管20a内に挿入されている。このようにして、大径配管T1と小径配管T2とが中継用管20aによって接続されている。
【0014】
上記配管の接続構造を形成する手順としては、例えば、下記(a)や(b)の手順を採ることができるが、これらに限定されるものではない。
(a)大径配管挿入用部材Aの孔14a内に中継用管20aの一端を挿入する共に、小径配管挿入用部材Bの孔14b内に中継用管20aの他端を挿入して、配管継手1を形成する。次いで、配管継手1の大径配管挿入孔11に大径配管T1を挿入し、さらに、挿入した大径配管T1に中継用管20aを挿入する。また、継手本体10aの小径配管挿入孔12に小径配管T2を挿入し、さらに、中継用管20aに小径配管T2を挿入する。
(b)小径配管挿入用部材Bの孔14b内に中継用管20aの一端を挿入しつつ、小径配管挿入用部材Bの小径配管挿入孔12に小径配管T2を挿入し、中継用管20a内に小径配管T2を挿入する。次いで、中継用管20aの他端を小径配管挿入用部材Bの孔14b内に挿入し、次いで、大径配管挿入孔11に大径配管T1を挿入しつつ、挿入した大径配管T1に中継用管20aの他端を挿入する。
【0015】
上述した配管継手1では、大径配管挿入孔11の口径が大径配管T1の外径と略同等であるため、大径配管挿入孔11内に大径配管T1が密着しながら挿入され、小径配管挿入孔12の口径が小径配管T2の外径と略同等であるため、小径配管挿入孔12内に小径配管T2が密着しながら挿入されている。ここで、大径配管T1と小径配管T2とが挿入される継手本体10aが弾性高分子材料製であるから、継手本体10aと大径配管T1と小径配管T2との摩擦力(密着力)が大きい。したがって、大径配管T1と小径配管T2内に流体が流動した際または大径配管T1と小径配管T2内を減圧した際には、充分な気密性を確保でき、しかも充分な接続強度を持たせることができる。
また、継手本体10aを構成する弾性高分子材料製は不純物を含むため、これに流体が接触すると、流体を汚染するおそれがあるが、この配管継手1では、大径配管T1と小径配管T2とが、中継用管20aにより接続されているから、流体が継手本体10aに触れることがなく、耐汚染性に優れる。
【0016】
また、弾性高分子材料製の継手本体10aは容易に変形するから、この配管継手1では、中継用管20aを貫通孔13に容易に挿入することができ、配管を大径配管挿入孔11、小径配管挿入孔12に容易に挿入することができる。したがって、ねじ込み作業が不要であり、外径が互いに異なる大径配管T1と小径配管T2とを簡便に接続することができる。
さらに、上述した配管継手1の継手本体10aおよび中継用管20aは共に、ネジが形成されておらず、単純な構造であるから、簡単な成形加工により得ることができ、安価である。したがって、これらを具備する配管継手1も安価である。
【0017】
上述した配管継手1を用いた場合には、配管継手1内を流動する流体の圧力がゲージ圧力で−70〜+50kPaであることが好ましく、−50〜+10kPaであることがより好ましい。流体の圧力がゲージ圧力で−70kPa未満では、配管継手1にて流体内に外気が混入することがあり、ゲージ圧力で+50kPaを超えると、配管継手1にて流体が漏れ出すことがある。
【0018】
(第2の実施形態)
本発明の配管継手および配管の接続構造の第2の実施形態について説明する。
図7に、本実施形態の配管継手を示す。本実施形態の配管継手2は、同じ外径の2本の配管同士を接続するものであって、弾性高分子材料製で円筒状の継手本体10bと、中継用管20bとを具備するものである。
なお、本実施形態の配管継手2で接続される配管は、第1の実施形態における大径配管T1である。
【0019】
継手本体10bは、2本の大径配管T1が挿入される2つの大径配管挿入孔11と、各大径配管挿入孔11の終端同士を連通し、大径配管T1の内径と略同等の口径を有する貫通孔13とが形成されたものである(図8参照)。
本実施形態における継手本体10bは、第1の実施形態における大径配管挿入用部材Aを2つ用いたものであり、具体的には、大径配管挿入用部材Aの孔14a同士が接続されて貫通孔13が形成されるように、2つの大径配管挿入用部材Aが一体化されたものである。
【0020】
中継用管20bは、継手本体10bの貫通孔13の口径および大径配管T1の内径と略同等の外径を有するものである(図9参照)。また、中継用管20bは、継手本体10bの貫通孔13内から各大径配管挿入孔11内の終端側までの範囲に配設されている。
中継用管20bの材質は第1の実施形態と同様である。
【0021】
この配管継手2を用いた配管の接続構造では、図10に示すように、2つの大径配管挿入用部材Aが一体化されて形成された継手本体10bの貫通孔13内に中継用管20bが配設され、継手本体10bの大径配管挿入孔11,11内に大径配管T1,T1が各々挿入され、さらに大径配管T1,T1の終端に中継用管20bが挿入されている。このようにして、大径配管T1,T1同士が中継用管20bによって接続されている。
【0022】
上記配管の接続構造を形成する手順としては、例えば、下記(c)や(d)の手順を採ることができるが、これらに限定されるものではない。
(c) 上記配管の接続構造を形成するためには、例えば、一方の大径配管挿入用部材Aの孔14a内に中継用管20bの一端を挿入する共に、他方の大径配管挿入用部材Aの孔14a内に中継用管20bの他端を挿入して、配管継手2を形成する。次いで、配管継手2の各大径配管挿入孔11に大径配管T1を各々挿入し、さらに、挿入した大径配管T1に中継用管20bを挿入する。
(d) 各大径配管挿入用部材Aの大径配管挿入孔11に大径配管T1を各々挿入し、中継用管20bの一端を一方の大径配管挿入用部材Aの孔14a内に挿入し、さらに大径配管T1に挿入する。次いで、中継用管20bの他端を他方の大径配管挿入用部材Aの孔14a内に挿入し、さらに大径配管T1を挿入する。
【0023】
上述した配管継手2では、大径配管挿入孔11の口径が大径配管T1の外径と略同等であるため、大径配管挿入孔11内に大径配管T1が密着しながら挿入されている。ここで、大径配管T1が挿入される継手本体10bが弾性高分子材料製であるから、継手本体10bと大径配管T1との摩擦力(密着力)が大きい。したがって、大径配管T1内を流体が流動した際または大径配管T1内を減圧した際には、充分な気密性を確保でき、しかも充分な接続強度を持たせることができる。
また、弾性高分子材料製の継手本体10bは容易に変形するから、第1の実施形態と同様に、配管継手2によれば、大径配管T1,T1同士を簡便に接続することができる。さらに、上述した配管継手2は、第1の実施形態と同様の理由から安価である。
【0024】
(第3の実施形態)
本発明の配管継手および配管の接続構造の第3の実施形態について説明する。
図11に、本実施形態の配管継手を示す。本実施形態の配管継手3は、同じ外径の2本の配管同士を接続するものであって、弾性高分子材料製で円筒状の継手本体10cと、中継用管20cとを具備するものである。
なお、本実施形態の配管継手3で接続される配管は、第1の実施形態における小径配管T2である。
【0025】
継手本体10cは、2本の小径配管T2が挿入される2つの小径配管挿入孔12と、各小径配管挿入孔12の終端同士を連通し、小径配管T2の外径より大きい口径を有する貫通孔13とが形成されたものである(図12参照)。
本実施形態における継手本体10cは、第1の実施形態における小径配管挿入用部材Bを2つ用いたものであり、具体的には、小径配管挿入用部材Bの孔14b同士が接続されて貫通孔13が形成されるように、2つの小径配管挿入用部材Bが一体化されたものである。
【0026】
中継用管20cは、継手本体10cの貫通孔13の口径と略同等の外径を有し、かつ、小径配管T2の外径と略同等の内径を有するものである(図13参照)。また、中継用管20cは、継手本体10cの貫通孔13内に配設されている。
なお、図示例では、中継用管20cの長さ貫通孔13の長さと同じであるが、必ずしも同じである必要はない。ただし、中継用管20cの長さと貫通孔13の長さと同じであれば、中継用管20cと貫通孔13とが同じ大きさになり、位置決めが容易になる。
【0027】
この配管継手3を用いた配管の接続構造では、図14に示すように、2つの小径配管挿入用部材Bが一体化されて形成された継手本体10cの貫通孔13内に中継用管20cが配設され、継手本体10cの小径配管挿入孔12,12内に小径配管T2,T2が各々挿入され、さらに小径配管T2,T2の終端が中継用管20c内に挿入されている。このようにして、小径配管T2,T2同士が中継用管20cによって接続されている。
【0028】
上記配管の接続構造を形成する手順としては、例えば、下記(e)の手順を採ることができるが、これらに限定されるものではない。
(e)一方の小径配管挿入用部材Bの孔14b内に中継用管20cの一端を挿入する共に、他方の小径配管挿入用部材Bの孔14b内に中継用管20cの他端を挿入して、配管継手3を形成する。次いで、配管継手3の各小径配管挿入孔12に小径配管T2を各々挿入し、さらに、挿入した小径配管T2を中継用管20cに挿入する。
【0029】
上述した配管継手3では、小径配管挿入孔12の口径が小径配管T2の外径と略同等であるため、小径配管挿入孔12内に小径配管T2が密着しながら挿入されている。ここで、小径配管T2が挿入される継手本体10cが弾性高分子材料製であるから、継手本体10cと小径配管T2との摩擦力(密着力)が大きくなっている。したがって、小径配管T2内を流体が流動した際または小径配管T2内を減圧した際には、充分な気密性を確保でき、しかも充分な接続強度を持たせることができる。
また、弾性高分子材料製の継手本体10cは容易に変形するから、第1の実施形態と同様に、配管継手3によれば、小径配管T2,T2同士を簡便に接続することができる。さらに、上述した配管継手3も、第1の実施形態と同様の理由から安価である。
【0030】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態では、配管挿入孔の口径が配管の外径と略同等であったが、継手本体は弾性高分子材料製であり、容易に変形するから、配管を挿入できる範囲で、配管挿入孔の口径が配管の外径より小さくても構わない。
【0031】
また、上述した実施形態では、継手本体は2つの部材が一体化されたものであったが、1つの部材であってもよいし、3つ以上の部材が一体化されたものであっても構わない。しかし、継手本体が2つの部材を一体化したものであれば、上述した第1〜第3の実施形態のように、大径配管挿入用部材Aと小径配管挿入用部材Bとの組み合わせを変更することにより、接続する配管の外径に応じて継手本体の種類を容易に変更できる。このことから、本発明における継手本体は、2つの部材が一体化されたものが好ましい。
【0032】
上述した第2の実施形態では、大径配管T1,T1同士を接続したが、小径配管T2,T2同士を接続してもよく、第3の実施形態では、小径配管T2,T2同士を接続したが、大径配管T1,T1同士を接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明に係る第1の実施形態の配管継手を示す断面図である。
【図2】第1の実施形態における継手本体を示す断面図である。
【図3】図2の継手本体を構成する大径配管挿入用部材を示す断面図である。
【図4】図2の継手本体を構成する小径配管挿入用部材を示す断面図である。
【図5】第1の実施形態における中継用管を示す断面図である。
【図6】本発明に係る第1の実施形態の配管の接続構造を示す断面図である。
【図7】本発明に係る第2の実施形態の配管継手を示す断面図である。
【図8】第2の実施形態における継手本体を示す断面図である。
【図9】第2の実施形態における中継用管を示す断面図である。
【図10】本発明に係る第2の実施形態の配管の接続構造を示す断面図である。
【図11】本発明に係る第3の実施形態の配管継手を示す断面図である。
【図12】第3の実施形態における継手本体を示す断面図である。
【図13】第3の実施形態における中継用管を示す断面図である。
【図14】本発明に係る第3の実施形態の配管の接続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【0034】
1,2,3 配管継手
10a,10b,10c 継手本体
11 大径配管挿入孔
12 小径配管挿入孔
13 貫通孔
14a,14b 孔
20a,20b,20c 中継用管
A 大径配管挿入用部材
B 小径配管挿入用部材
T1 大径配管
T2 小径配管
【技術分野】
【0001】
本発明は、分析装置、実験装置、製造装置などに備えられる配管継手および配管の接続構造に関する。
【背景技術】
【0002】
ガスなどの流体が流動する配管を備えた装置(例えば、分析装置、実験装置、製造装置など)では、同じ外径の配管同士あるいは互いに異なる外径の配管同士を接続することがある。配管同士を接続する際には、一般的には、配管継手が使用される。
従来の配管継手としては、例えば、両端に雄ネジが設けられ、該雄ネジ先端から内部にかけて形成された配管挿入孔と、両端の配管挿入孔同士を連通するように形成された貫通孔とを有するものが挙げられる(例えば、特許文献1,2参照)。このような配管継手を用いた配管の接続では、前記配管継手の雄ネジに螺合され、底部が配管貫通用に開口した袋ナットと、配管が挿通される配管挿通用孔が形成され、配管継手の配管挿入孔内に挿入されるフェルールとを用いる。具体的には、配管に袋ナット、フェルールを順次通した後、配管先端を配管継手の配管挿入孔に挿入し、袋ナットを配管継手の雄ネジに螺合する。袋ナットを配管継手の雄ネジに螺合すると、フェルールが配管継手の配管挿入孔に密着しつつ配管に固定されるため、気密性を確保しつつ配管を配管継手に固定することができる。このように2本の配管を配管継手に固定して、配管同士を接続することが行われていた。
【特許文献1】実開昭62−52391号公報
【特許文献2】特開平4−39491号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来の配管継手では、高い気密性を確保できる反面、配管を固定する際にねじ込みを必要とするため、配管接続作業が簡便ではなかった。また、従来の配管継手は構造が複雑であるため、高価であり、この配管継手を備えた場合には、装置のコストが高くなっていた。特に、高い気密性を必要としない装置に前記配管継手を用いると費用の面で無駄が多くなった。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、2本の配管を簡便に接続することができ、しかも安価である配管継手および配管の接続構造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】
【0004】
本発明は、以下の構成を含むものである。
(1) 外径が異なる2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、外径が大きい方の配管である大径配管が挿入される大径配管挿入孔と、外径が小さい方の配管である小径配管が挿入される小径配管挿入孔と、大径配管挿入孔の終端と小径配管挿入孔の終端とを連通し、大径配管の内径と略同等の口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径および前記大径配管の内径と略同等の外径を有し、かつ、前記小径配管の外径と略同等の内径を有し、前記継手本体の貫通孔内から前記大径配管挿入孔内の終端側までの範囲に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
(2) 同じ外径の2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、各配管が挿入される2つの配管挿入孔と、各配管挿入孔の終端同士を連通し、前記配管の内径と略同等の口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径および前記配管の内径と略同等の外径を有し、前記継手本体の貫通孔内から各配管挿入孔内の終端側までの範囲に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
(3) 同じ外径の2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、各配管が挿入される2つの配管挿入孔と、各配管挿入孔の終端同士を連通し、前記配管の外径より大きい口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径と略同等の外径を有し、かつ、配管の外径と略同等の内径を有し、前記継手本体の貫通孔内に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
(4) 中継用管がフッ素樹脂製である(1)〜(3)のいずれかに記載の配管継手。
(5) (1)〜(4)のいずれかに記載の配管継手によって2本の配管同士が接続されたことを特徴とする配管の接続構造。
【発明の効果】
【0005】
本発明の配管継手または配管の接続構造は、2本の配管を簡便に接続することができ、しかも安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
(第1の実施形態)
本発明の配管継手および配管の接続構造の第1の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態の配管継手を示す。本実施形態の配管継手1は、互いに異なる外径の2本の配管(以下、外径が大きい方の配管を大径配管といい、外径が小さい方の配管を小径配管という。)を接続するものであって、弾性高分子材料製で円筒状の継手本体10aと、中継用管20aとを具備するものである。なお、配管は、内部にガスまたは液体からなる流体を流動させるものである。
【0007】
継手本体10aは、大径配管T1が挿入される大径配管挿入孔11と、小径配管T2が挿入される小径配管挿入孔12と、大径配管挿入孔11の終端と小径配管挿入孔12の終端とを連通する貫通孔13とが形成されたものである。
本実施形態における継手本体10aでは、大径配管挿入孔11の口径が、大径配管T1の外径と略同等であり、小径配管挿入孔12の口径が、小径配管T2の外径と略同等であり、貫通孔13の口径が、大径配管T1の内径と略同等である(図2参照)。
【0008】
また、本実施形態における継手本体10aは、弾性高分子材料を成形した2つの部材からなるものである。すなわち、大径配管挿入孔11および継手本体10aの貫通孔13の一部を構成する孔14aが形成された大径配管挿入用部材A(図3参照)と、小径配管挿入孔12および継手本体10aの貫通孔13の一部を構成する孔14bが形成された小径配管挿入用部材B(図4参照)とが一体化されたものである。
【0009】
継手本体10aを構成する弾性高分子材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレン−プロピレン共重合体などのポリオレフィン系エラストマーなどが挙げられる。これらの中でも、半透明であり、大径配管T1および小径配管T2の挿入状態を視認できることから、シリコーンゴムが好ましい。
なお、本実施形態では、中継用管20aを有しており、継手本体10aに流体が接することがないため、耐ガス性または耐液性や弾性高分子材料中の不純物等を考慮する必要がない。
【0010】
中継用管20aは、継手本体10aの貫通孔13の口径および大径配管T1の内径と略同等の外径を有し、かつ、小径配管T2の外径と略同等の内径を有するものである(図5参照)。また、中継用管20aは、継手本体10aの貫通孔13内から大径配管挿入孔11内の終端側までの範囲に配設されている。
【0011】
中継用管20aの材質としては特に制限されないが、簡単な加工によって得られることから、樹脂であることが好ましい。さらに、中継用管20a内にも流体が流れるから、耐食性の高いものが好ましく、具体的には、フッ素樹脂が好ましい。フッ素樹脂としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン(PTFE)、四フッ化エチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)などが挙げられる。また、フッ素樹脂は不純物が少なく、中継用管20a内を流れる流体の耐汚染性にも優れるという利点を有する。
【0012】
大径配管T1、小径配管T2の材質としては特に制限されないが、各配管内を流動する流体が腐食性を有することもあるため、耐食性材料であることが好ましい。耐食性材料としては、例えば、フッ素樹脂、ステンレス鋼、ガラスなどが挙げられる。中でも、耐汚染性に優れることから、フッ素樹脂が好ましい。
さらに、大径配管T1、小径配管T2の材質および中継用管20aの材質がいずれもフッ素樹脂であれば、流体の汚染をより防止でき、耐汚染性により優れる。
【0013】
この配管継手1を用いた配管の接続構造では、図6に示すように、大径配管挿入用部材Aと小径配管挿入用部材Bとが一体化されて形成された継手本体10aの貫通孔13内に中継用管20aが配設され、継手本体10aの大径配管挿入孔11内に大径配管T1が挿入され、さらに大径配管T1の終端に中継用管20aが挿入されている。また、継手本体10aの小径配管挿入孔12内に小径配管T2が挿入され、さらに小径配管T2の終端が中継用管20a内に挿入されている。このようにして、大径配管T1と小径配管T2とが中継用管20aによって接続されている。
【0014】
上記配管の接続構造を形成する手順としては、例えば、下記(a)や(b)の手順を採ることができるが、これらに限定されるものではない。
(a)大径配管挿入用部材Aの孔14a内に中継用管20aの一端を挿入する共に、小径配管挿入用部材Bの孔14b内に中継用管20aの他端を挿入して、配管継手1を形成する。次いで、配管継手1の大径配管挿入孔11に大径配管T1を挿入し、さらに、挿入した大径配管T1に中継用管20aを挿入する。また、継手本体10aの小径配管挿入孔12に小径配管T2を挿入し、さらに、中継用管20aに小径配管T2を挿入する。
(b)小径配管挿入用部材Bの孔14b内に中継用管20aの一端を挿入しつつ、小径配管挿入用部材Bの小径配管挿入孔12に小径配管T2を挿入し、中継用管20a内に小径配管T2を挿入する。次いで、中継用管20aの他端を小径配管挿入用部材Bの孔14b内に挿入し、次いで、大径配管挿入孔11に大径配管T1を挿入しつつ、挿入した大径配管T1に中継用管20aの他端を挿入する。
【0015】
上述した配管継手1では、大径配管挿入孔11の口径が大径配管T1の外径と略同等であるため、大径配管挿入孔11内に大径配管T1が密着しながら挿入され、小径配管挿入孔12の口径が小径配管T2の外径と略同等であるため、小径配管挿入孔12内に小径配管T2が密着しながら挿入されている。ここで、大径配管T1と小径配管T2とが挿入される継手本体10aが弾性高分子材料製であるから、継手本体10aと大径配管T1と小径配管T2との摩擦力(密着力)が大きい。したがって、大径配管T1と小径配管T2内に流体が流動した際または大径配管T1と小径配管T2内を減圧した際には、充分な気密性を確保でき、しかも充分な接続強度を持たせることができる。
また、継手本体10aを構成する弾性高分子材料製は不純物を含むため、これに流体が接触すると、流体を汚染するおそれがあるが、この配管継手1では、大径配管T1と小径配管T2とが、中継用管20aにより接続されているから、流体が継手本体10aに触れることがなく、耐汚染性に優れる。
【0016】
また、弾性高分子材料製の継手本体10aは容易に変形するから、この配管継手1では、中継用管20aを貫通孔13に容易に挿入することができ、配管を大径配管挿入孔11、小径配管挿入孔12に容易に挿入することができる。したがって、ねじ込み作業が不要であり、外径が互いに異なる大径配管T1と小径配管T2とを簡便に接続することができる。
さらに、上述した配管継手1の継手本体10aおよび中継用管20aは共に、ネジが形成されておらず、単純な構造であるから、簡単な成形加工により得ることができ、安価である。したがって、これらを具備する配管継手1も安価である。
【0017】
上述した配管継手1を用いた場合には、配管継手1内を流動する流体の圧力がゲージ圧力で−70〜+50kPaであることが好ましく、−50〜+10kPaであることがより好ましい。流体の圧力がゲージ圧力で−70kPa未満では、配管継手1にて流体内に外気が混入することがあり、ゲージ圧力で+50kPaを超えると、配管継手1にて流体が漏れ出すことがある。
【0018】
(第2の実施形態)
本発明の配管継手および配管の接続構造の第2の実施形態について説明する。
図7に、本実施形態の配管継手を示す。本実施形態の配管継手2は、同じ外径の2本の配管同士を接続するものであって、弾性高分子材料製で円筒状の継手本体10bと、中継用管20bとを具備するものである。
なお、本実施形態の配管継手2で接続される配管は、第1の実施形態における大径配管T1である。
【0019】
継手本体10bは、2本の大径配管T1が挿入される2つの大径配管挿入孔11と、各大径配管挿入孔11の終端同士を連通し、大径配管T1の内径と略同等の口径を有する貫通孔13とが形成されたものである(図8参照)。
本実施形態における継手本体10bは、第1の実施形態における大径配管挿入用部材Aを2つ用いたものであり、具体的には、大径配管挿入用部材Aの孔14a同士が接続されて貫通孔13が形成されるように、2つの大径配管挿入用部材Aが一体化されたものである。
【0020】
中継用管20bは、継手本体10bの貫通孔13の口径および大径配管T1の内径と略同等の外径を有するものである(図9参照)。また、中継用管20bは、継手本体10bの貫通孔13内から各大径配管挿入孔11内の終端側までの範囲に配設されている。
中継用管20bの材質は第1の実施形態と同様である。
【0021】
この配管継手2を用いた配管の接続構造では、図10に示すように、2つの大径配管挿入用部材Aが一体化されて形成された継手本体10bの貫通孔13内に中継用管20bが配設され、継手本体10bの大径配管挿入孔11,11内に大径配管T1,T1が各々挿入され、さらに大径配管T1,T1の終端に中継用管20bが挿入されている。このようにして、大径配管T1,T1同士が中継用管20bによって接続されている。
【0022】
上記配管の接続構造を形成する手順としては、例えば、下記(c)や(d)の手順を採ることができるが、これらに限定されるものではない。
(c) 上記配管の接続構造を形成するためには、例えば、一方の大径配管挿入用部材Aの孔14a内に中継用管20bの一端を挿入する共に、他方の大径配管挿入用部材Aの孔14a内に中継用管20bの他端を挿入して、配管継手2を形成する。次いで、配管継手2の各大径配管挿入孔11に大径配管T1を各々挿入し、さらに、挿入した大径配管T1に中継用管20bを挿入する。
(d) 各大径配管挿入用部材Aの大径配管挿入孔11に大径配管T1を各々挿入し、中継用管20bの一端を一方の大径配管挿入用部材Aの孔14a内に挿入し、さらに大径配管T1に挿入する。次いで、中継用管20bの他端を他方の大径配管挿入用部材Aの孔14a内に挿入し、さらに大径配管T1を挿入する。
【0023】
上述した配管継手2では、大径配管挿入孔11の口径が大径配管T1の外径と略同等であるため、大径配管挿入孔11内に大径配管T1が密着しながら挿入されている。ここで、大径配管T1が挿入される継手本体10bが弾性高分子材料製であるから、継手本体10bと大径配管T1との摩擦力(密着力)が大きい。したがって、大径配管T1内を流体が流動した際または大径配管T1内を減圧した際には、充分な気密性を確保でき、しかも充分な接続強度を持たせることができる。
また、弾性高分子材料製の継手本体10bは容易に変形するから、第1の実施形態と同様に、配管継手2によれば、大径配管T1,T1同士を簡便に接続することができる。さらに、上述した配管継手2は、第1の実施形態と同様の理由から安価である。
【0024】
(第3の実施形態)
本発明の配管継手および配管の接続構造の第3の実施形態について説明する。
図11に、本実施形態の配管継手を示す。本実施形態の配管継手3は、同じ外径の2本の配管同士を接続するものであって、弾性高分子材料製で円筒状の継手本体10cと、中継用管20cとを具備するものである。
なお、本実施形態の配管継手3で接続される配管は、第1の実施形態における小径配管T2である。
【0025】
継手本体10cは、2本の小径配管T2が挿入される2つの小径配管挿入孔12と、各小径配管挿入孔12の終端同士を連通し、小径配管T2の外径より大きい口径を有する貫通孔13とが形成されたものである(図12参照)。
本実施形態における継手本体10cは、第1の実施形態における小径配管挿入用部材Bを2つ用いたものであり、具体的には、小径配管挿入用部材Bの孔14b同士が接続されて貫通孔13が形成されるように、2つの小径配管挿入用部材Bが一体化されたものである。
【0026】
中継用管20cは、継手本体10cの貫通孔13の口径と略同等の外径を有し、かつ、小径配管T2の外径と略同等の内径を有するものである(図13参照)。また、中継用管20cは、継手本体10cの貫通孔13内に配設されている。
なお、図示例では、中継用管20cの長さ貫通孔13の長さと同じであるが、必ずしも同じである必要はない。ただし、中継用管20cの長さと貫通孔13の長さと同じであれば、中継用管20cと貫通孔13とが同じ大きさになり、位置決めが容易になる。
【0027】
この配管継手3を用いた配管の接続構造では、図14に示すように、2つの小径配管挿入用部材Bが一体化されて形成された継手本体10cの貫通孔13内に中継用管20cが配設され、継手本体10cの小径配管挿入孔12,12内に小径配管T2,T2が各々挿入され、さらに小径配管T2,T2の終端が中継用管20c内に挿入されている。このようにして、小径配管T2,T2同士が中継用管20cによって接続されている。
【0028】
上記配管の接続構造を形成する手順としては、例えば、下記(e)の手順を採ることができるが、これらに限定されるものではない。
(e)一方の小径配管挿入用部材Bの孔14b内に中継用管20cの一端を挿入する共に、他方の小径配管挿入用部材Bの孔14b内に中継用管20cの他端を挿入して、配管継手3を形成する。次いで、配管継手3の各小径配管挿入孔12に小径配管T2を各々挿入し、さらに、挿入した小径配管T2を中継用管20cに挿入する。
【0029】
上述した配管継手3では、小径配管挿入孔12の口径が小径配管T2の外径と略同等であるため、小径配管挿入孔12内に小径配管T2が密着しながら挿入されている。ここで、小径配管T2が挿入される継手本体10cが弾性高分子材料製であるから、継手本体10cと小径配管T2との摩擦力(密着力)が大きくなっている。したがって、小径配管T2内を流体が流動した際または小径配管T2内を減圧した際には、充分な気密性を確保でき、しかも充分な接続強度を持たせることができる。
また、弾性高分子材料製の継手本体10cは容易に変形するから、第1の実施形態と同様に、配管継手3によれば、小径配管T2,T2同士を簡便に接続することができる。さらに、上述した配管継手3も、第1の実施形態と同様の理由から安価である。
【0030】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態では、配管挿入孔の口径が配管の外径と略同等であったが、継手本体は弾性高分子材料製であり、容易に変形するから、配管を挿入できる範囲で、配管挿入孔の口径が配管の外径より小さくても構わない。
【0031】
また、上述した実施形態では、継手本体は2つの部材が一体化されたものであったが、1つの部材であってもよいし、3つ以上の部材が一体化されたものであっても構わない。しかし、継手本体が2つの部材を一体化したものであれば、上述した第1〜第3の実施形態のように、大径配管挿入用部材Aと小径配管挿入用部材Bとの組み合わせを変更することにより、接続する配管の外径に応じて継手本体の種類を容易に変更できる。このことから、本発明における継手本体は、2つの部材が一体化されたものが好ましい。
【0032】
上述した第2の実施形態では、大径配管T1,T1同士を接続したが、小径配管T2,T2同士を接続してもよく、第3の実施形態では、小径配管T2,T2同士を接続したが、大径配管T1,T1同士を接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明に係る第1の実施形態の配管継手を示す断面図である。
【図2】第1の実施形態における継手本体を示す断面図である。
【図3】図2の継手本体を構成する大径配管挿入用部材を示す断面図である。
【図4】図2の継手本体を構成する小径配管挿入用部材を示す断面図である。
【図5】第1の実施形態における中継用管を示す断面図である。
【図6】本発明に係る第1の実施形態の配管の接続構造を示す断面図である。
【図7】本発明に係る第2の実施形態の配管継手を示す断面図である。
【図8】第2の実施形態における継手本体を示す断面図である。
【図9】第2の実施形態における中継用管を示す断面図である。
【図10】本発明に係る第2の実施形態の配管の接続構造を示す断面図である。
【図11】本発明に係る第3の実施形態の配管継手を示す断面図である。
【図12】第3の実施形態における継手本体を示す断面図である。
【図13】第3の実施形態における中継用管を示す断面図である。
【図14】本発明に係る第3の実施形態の配管の接続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【0034】
1,2,3 配管継手
10a,10b,10c 継手本体
11 大径配管挿入孔
12 小径配管挿入孔
13 貫通孔
14a,14b 孔
20a,20b,20c 中継用管
A 大径配管挿入用部材
B 小径配管挿入用部材
T1 大径配管
T2 小径配管
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外径が異なる2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、外径が大きい方の配管である大径配管が挿入される大径配管挿入孔と、外径が小さい方の配管である小径配管が挿入される小径配管挿入孔と、大径配管挿入孔の終端と小径配管挿入孔の終端とを連通し、大径配管の内径と略同等の口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径および前記大径配管の内径と略同等の外径を有し、かつ、前記小径配管の外径と略同等の内径を有し、前記継手本体の貫通孔内から前記大径配管挿入孔内の終端側までの範囲に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
【請求項2】
同じ外径の2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、各配管が挿入される2つの配管挿入孔と、各配管挿入孔の終端同士を連通し、前記配管の内径と略同等の口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径および前記配管の内径と略同等の外径を有し、前記継手本体の貫通孔内から各配管挿入孔内の終端側までの範囲に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
【請求項3】
同じ外径の2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、各配管が挿入される2つの配管挿入孔と、各配管挿入孔の終端同士を連通し、前記配管の外径より大きい口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径と略同等の外径を有し、かつ、配管の外径と略同等の内径を有し、前記継手本体の貫通孔内に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
【請求項4】
中継用管がフッ素樹脂製である請求項1〜3のいずれかに記載の配管継手。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかに記載の配管継手によって2本の配管同士が接続されたことを特徴とする配管の接続構造。
【請求項1】
外径が異なる2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、外径が大きい方の配管である大径配管が挿入される大径配管挿入孔と、外径が小さい方の配管である小径配管が挿入される小径配管挿入孔と、大径配管挿入孔の終端と小径配管挿入孔の終端とを連通し、大径配管の内径と略同等の口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径および前記大径配管の内径と略同等の外径を有し、かつ、前記小径配管の外径と略同等の内径を有し、前記継手本体の貫通孔内から前記大径配管挿入孔内の終端側までの範囲に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
【請求項2】
同じ外径の2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、各配管が挿入される2つの配管挿入孔と、各配管挿入孔の終端同士を連通し、前記配管の内径と略同等の口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径および前記配管の内径と略同等の外径を有し、前記継手本体の貫通孔内から各配管挿入孔内の終端側までの範囲に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
【請求項3】
同じ外径の2本の配管同士を接続する配管継手において、
弾性高分子材料製の継手本体と、中継用管とを具備し、
継手本体が、各配管が挿入される2つの配管挿入孔と、各配管挿入孔の終端同士を連通し、前記配管の外径より大きい口径を有する貫通孔とが形成されたものであり、
中継用管が、前記継手本体の貫通孔の口径と略同等の外径を有し、かつ、配管の外径と略同等の内径を有し、前記継手本体の貫通孔内に配設されたものであることを特徴とする配管継手。
【請求項4】
中継用管がフッ素樹脂製である請求項1〜3のいずれかに記載の配管継手。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかに記載の配管継手によって2本の配管同士が接続されたことを特徴とする配管の接続構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2007−146882(P2007−146882A)
【公開日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−338469(P2005−338469)
【出願日】平成17年11月24日(2005.11.24)
【出願人】(000219451)東亜ディーケーケー株式会社 (204)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年11月24日(2005.11.24)
【出願人】(000219451)東亜ディーケーケー株式会社 (204)
【Fターム(参考)】
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