JP3209783U - 管接続継手 - Google Patents

Abstract

【課題】流量を制御することができる管接続継手を提供する。
【解決手段】管接続継手１０は、継手本体２０と、継手本体２０の内部に配置され、継手本体２０内で流体が流れる流れ方向に沿って貫通する孔３２を有する弁体３０と、を有する。弁体３０は、継手本体２０を流れる流体の流量を制御し、略板状あるいは略円板状に形成され、流圧に応じて変形可能である。また、継手本体２０内に着脱自在なハウジング５０を有し、弁体３０は、ハウジング５０内に収容されている。
【選択図】図１

Description

本考案は、管接続継手に関するものである。

２つ以上の管をつなげて流体を供給元から供給先まで導く場合、一般に管接続継手を用いて２つの管を接続する。特許文献１には、タケノコ溝部とフランジ部とを有する管体接続金具が開示されている。特許文献１の管体接続金具はタケノコ溝部側に樹脂製管を挿入し、フランジ部側に機器側の管を接続することで、２つの管を管体接続金具を介して接続する。
ここで、上述したように流体を供給元から供給先まで導くようなシステムにおいて、流体の供給先に対して予め定められた流量を供給することが求められる場合がある。このとき、供給元となる水源からの供給量が環境変化によって変化してしまう場合には、システム内にバルブを設置して流体の流量を制御する必要がある。

特開２０１１−１２２６２８号公報

しかしながら、流体の流量を制御するバルブを設置することで、システムの複雑化および高騰化が生じる虞がある。このような問題に対して、特許文献１の管体接続金具を用いたとしても流体の流量を制御することができない。
本考案は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、流量を制御することができる管接続継手を提供することを目的とする。

本考案の管接続継手は、継手本体と、前記継手本体の内部に配置され、前記継手本体内で流体が流れる流れ方向に沿って貫通する孔を有する弁体と、を有し、前記弁体は、流圧に応じて変形可能であることを特徴とする。

本考案によれば、管接続継手は流量を制御することができる。

管接続継手の構成を示す分解斜視図である。 管接続継手の断面図である。 弁体の構成を示す図である。 弁体が変形するときの状態を説明するための図である。

以下、本考案に係る実施形態の管接続継手について図面を参照して説明する。
本実施形態の管接続継手は、流体（例えば水）を供給元から供給先まで導くような流体供給システムを構成するときに、２つの管Ｐ１、Ｐ２を接続する場合に用いられる。

図１は、本実施形態に係る管接続継手１０の構成を示す分解斜視図である。図２は、管接続継手１０の構成を示す断面図である。なお、以下に示す図面では、必要に応じて管接続継手１０のうち流体が流れる上流側をＦａとし、下流側をＦｂとして示している。
管接続継手１０は、継手本体２０と、弁体３０と、ストレーナ４０と、ハウジング５０と、止め具６０とを有する。
継手本体２０は、２つの管を接続する継手として機能する。継手本体２０は、略筒状であって、流体の流れ方向に沿った軸状に形成される。本実施形態の継手本体２０は、真鍮を用いているが、流す流体の種類に応じて材質を変更することができる。継手本体２０は、外周面のうち、流れ方向の上流側に第１接続部２１を有し、流れ方向の下流側に第２接続部２２を有し、第１接続部２１と第２接続部２２との間に係合部２３を有する。

第１接続部２１は、２つの管のうち一方の管Ｐ１が接続される。本実施形態の第１接続部２１は雄ネジであり、一方の管Ｐ１の雌ネジと螺合される。なお、第１接続部２１は雄ネジである場合に限られず、一方の管Ｐ１と接続できれば、どのような形態であってもよい。例えば、第１接続部２１は第２接続部２２と同様な構成であってもよい。
一方の管Ｐ１は、金属あるいは樹脂のパイプを用いることができる。ただし、一方の管Ｐ１は、第１接続部２１に接続できる管であればよく、フィルタ装置やバルブ装置などの機器の一部を構成している管であってもよい。

第２接続部２２は、２つの管のうち他方の管Ｐ２が接続される。本実施形態の第２接続部２２はテーパ部であり、他方の管Ｐ２が圧入される。具体的には、第２接続部２２は複数のテーパ２４が軸方向に連続することで、隣接するテーパ２４間に環状の段部が形成される。なお、第２接続部２２はテーパ２４から構成される場合に限られず、他方の管Ｐ２と接続できれば、どのような形態であってもよい。例えば、第２接続部２２は第１接続部２１と同様な構成であってもよい。
他方の管Ｐ２は、ゴムホースやウレタンチューブなどを用いることができる。ただし、他方の管Ｐ２は、第２接続部２２に接続できる管であればよく、フィルタ装置やバルブ装置などの機器の一部を構成している管であってもよい。

係合部２３は、工具を係合することができる。係合部２３に工具を係合した状態で継手本体２０を回動させたり、あるいは回動させないようにしたりすることで、管Ｐ１あるいは管Ｐ２を継手本体２０に接続させる。本実施形態の係合部２３は、軸方向から見て六角形状に形成される。なお、係合部２３は、工具が係合できれば、どのような形態であってもよく、工具を係合する必要がない場合には、省略してもよい。

また、図２に示すように、継手本体２０の内部は、上流から下流に向かって貫通する断面円状の空間部２５が形成される。空間部２５は流体が流れる流路として機能する。本実施形態の空間部２５は、上流の空間２６ａと下流の空間２６ｂとを有する。上流の空間２６ａは、軸方向の長さが第１接続部２１の軸方向の長さと略同一である。上流の空間２６ａと下流の空間２６ｂとは、軸方向に対して直交する方向で切断したときの断面積が異なる。具体的には、上流側の空間２６ａの断面積が、下流側の空間２６ｂの断面積よりも大きい。したがって、上流から軸方向に沿って見たときに、継手本体２０の内部には環状の段部２７が形成される。また、上流の空間２６ａにはハウジング５０を着脱可能に配置できるように、上流の空間２６ａの内周面に、ハウジング５０との間で螺合される雌ネジ２８が形成される。

弁体３０は、継手本体２０を流れる流体の流量を制御する。弁体３０は、略板状あるいは略円板状に形成され、流圧に応じて変形可能である。本実施形態の弁体３０は、引き裂き強度に優れたニトリルゴムなどの合成ゴムを用いているが、流圧に応じて変形可能であれば他の材質であってもよい。弁体３０は上流側の板面３１ａが、流体の流れる方向に対して直交するように継手本体２０の内部に配置される。
図３は、弁体３０の構成を示す図である。具体的には、図３（ａ）は弁体３０の側面図であり、図３（ｂ）は軸方向に沿って見た図であり、図３（ｃ）は断面図である。

弁体３０は、継手本体２０の内部に配置されたときに、流体が流れる流れ方向に沿って貫通する孔３２を有する。孔３２は、上流側から下流側に亘って略同一の孔径である。また、弁体３０は、下流側の板面３１ｂに球状の凸部３３を有する。上述した孔３２は、凸部３３を貫通している。弁体３０は凸部３３を有することで、孔３２の周囲の厚み（板厚）が厚く、外側に向かうにしたがって厚みが薄く形成される。なお、凸部３３の形状は、球状である場合に限られず、孔３２の周囲の板厚が厚く形成されていればどのような形状であってもよい。

ストレーナ４０は、継手本体２０内を流れる流体に含まれる異物を捕獲する。ストレーナ４０は、網状であって、略円形に形成される。本実施形態のストレーナ４０は、錆を防止すると共に強度に優れたステンレスを用いているが、異物を捕獲できれば他の材質であってもよい。ストレーナ４０は、弁体３０よりも上流で継手本体２０の内部に配置される。なお、本実施形態のストレーナ４０は、全体が略球状に湾曲して形成され、上流に向かって凸状で湾曲されるように継手本体２０の内部に配置される。

ハウジング５０は、弁体３０およびストレーナ４０を収容する。ハウジング５０は、有底の略筒状であって、流体の流れ方向に沿った軸状に形成される。本実施形態のハウジング５０は、プラスチックを用いているが、弁体３０およびストレーナ４０を収容できれば他の材質であってもよい。ハウジング５０は、弁体３０およびストレーナ４０を収容した状態で継手本体２０内の上流の空間２６ａに着脱可能に配置される。ハウジング５０の外周面には、継手本体２０と着脱させるために、上流の空間２６ａの雌ネジ２８と螺合される雄ネジ５１が形成される。

ハウジング５０は、内部に弁体３０およびストレーナ４０を収容するための空間部５２を有する。また、ハウジング５０は、下流側に壁部５３を有する。壁部５３のうち、空間部５２側が内壁面５４ａであり、外側が外壁面５４ｂである。壁部５３のうち、外周面は周方向に亘って切り欠かれ、段状の当接部５８が形成される。ハウジング５０内に弁体３０が収容された状態では、弁体３０の板面３１ｂが内壁面５４ａに当接する。また、継手本体２０内にハウジング５０を配置した状態では、ハウジング５０の当接部５８が段部２７に当接する。また、壁部５３の内壁面５４ａには、座ぐり部５５が形成される。ハウジング５０内に弁体３０が収容された状態では、座ぐり部５５内に弁体３０の凸部３３が位置する。また、壁部５３には、内壁面５４ａ（具体的には座ぐり部５５）から外壁面５４ｂに亘って流体が流れる方向に沿って貫通する孔５６を有する。
また、ハウジング５０は、内壁面５４ａから上流側に所定の距離を隔てた位置に、止め具６０を係止するための係止溝５７を有する。係止溝５７は内周面に亘って形成される。更に、ハウジング５０は、上流側の開口縁に工具を係合するための工具係合部５９を有する（図１を参照）。ここでは、工具係合部５９は、複数（例えば２つ）有しているが、工具が係合できればどのような構成であってもよい。

止め具６０は、ハウジング５０内に収容された弁体３０およびストレーナ４０がハウジング５０から離脱しないように保持する。本実施形態の止め具６０は、いわゆる穴用Ｃ形止め輪を用いているが、弁体３０およびストレーナ４０を保持できれば他の構成であってもよい。

次に、管接続継手１０の組み立て方法について説明する。
まず、ハウジング５０の空間部５２に弁体３０、ストレーナ４０の順で収容する。このとき、弁体３０の凸部３３が下流側になるように、具体的にはハウジング５０の壁部５３の座ぐり部５５内に位置するように収容する。次に、止め具６０をハウジング５０内の係止溝５７に係止させることで、ハウジング５０内に弁体３０およびストレーナ４０を離脱しないように保持する。
次に、弁体３０およびストレーナ４０を収容したハウジング５０を継手本体２０内に配置する。具体的には、ハウジング５０の雄ネジ５１と、継手本体２０の上流の空間２６ａの雌ネジ２８とを螺合させる。ハウジング５０の壁部５３の当接部５８が継手本体２０の段部２７に当接するまで螺合させることで、管接続継手１０が組み立てられる。このとき、ハウジング５０の工具係合部５９に工具を係合させた状態でハウジング５０を回動させることで、容易にハウジング５０を継手本体２０に螺合させることができる。

図２に示すように、管接続継手１０の上流と下流との間は、ハウジング５０の空間部５２、弁体３０の孔３２、ハウジング５０の孔５６、および、継手本体２０の第２の空間２６ｂによって流体が流れる流路が構成される。
ここで、上流から流体が流入することで、流体はハウジング５０内に進入した後にストレーナ４０を通過する。このとき、流体に含まれている異物は、ストレーナ４０を通過することなくストレーナ４０によって捕捉される。なお、ストレーナ４０は、上流に向かって凸の湾曲状であるために、捕捉された異物は湾曲面によってガイドされハウジング５０の内周面側に貯留する。したがって、捕捉された異物が流体の流れを阻害することを防止する。
ストレーナ４０を通過した流体は、弁体３０の孔３２を通って、ハウジング５０の孔５６に到達する。ここで、本実施形態の弁体３０は、上流からの流体の流圧に応じて孔３２の内径が縮径するように変形可能である。

図４は、弁体３０が変形するときの状態を説明するための図である。なお、図４では、説明を容易にするために、弁体３０とハウジング５０のみを示している。
弁体３０に向かう流体には流れている位置によって、直接に孔３２へ向かう流体と、弁体３０の板面３１ａに衝突した後に孔３２へ向かう流体とがある。
流圧が小さい状態では、流体が板面３１ａに衝突しても流圧が小さいために、図４の実線で示すように弁体３０はほぼ変形しない。したがって、流体が流れる前と後とで弁体３０の孔３２の内径Ｄ１（最も内径が小さい位置での内径）にほとんど変化がない。
流圧が小さい状態から大きい状態に遷移した場合では、流体が板面３１ａに衝突したときの流圧が大きいために、図４の二点鎖線で示すように弁体３０は変形する。具体的には、平面状の板面３１ａの全体が孔３２を中心にして窪むように変形し、板面３１ａが孔３２側に向かって傾斜する。すなわち、流圧が大きくなると、弁体３０の孔３２が縮径して、内径Ｄ１よりも小さい内径Ｄ２（最も内径が小さい位置での内径）に変形する。このように、弁体３０の孔３２が縮径することにより、流体の流圧が大きいとしても、孔３２を通過できる流量は制限される。
本実施形態の弁体３０は、何れの流圧でも時間あたりの流量が一定あるいは略一定に制御されるように弁体３０の形状および変形度合いが設定されている。なお、時間あたりの流量を一定あるいは略一定にする場合に限られず、流圧が大きくなるに従って流量が小さくなるように制御してもよい。

以上、本実施形態の管接続継手１０は、継手本体２０と、継手本体２０の内部に配置され、継手本体２０内で流体が流れる流れ方向に沿って貫通する孔３２を有する弁体３０と、を有し、弁体３０は流圧に応じて変形可能に構成されている。すなわち、弁体３０は流体の流圧に応じて変形することで、孔３２の内径も変化する。孔３２の内径が変化することで、時間あたりの流量を流圧に応じて制御することができる。したがって、本実施形態の管接続継手１０を用いて、流体の供給システムを構成することで、流体の流量を制御するバルブを小型化したり、バルブの数を削減したり、バルブ自体を省略したりすることができる。このように、本実施形態の管接続継手１０を用いることで、システムを簡素化でき、コストを削減することができる。なお、上述した本実施形態では、弁体３０は、何れの流圧でも時間あたりの流量が一定あるいは略一定に制御しているので、供給元の圧力が安定しない場合であっても、供給先に一定の流量の流体を供給することができる。

また、本実施形態の管接続継手１０は、継手本体２０内に着脱自在なハウジング５０を有し、弁体３０はハウジング５０内に収容されている。したがって、弁体３０が劣化するなどして交換を要する場合にはハウジング５０を交換すればよく、弁体３０を交換するときのメンテナンス性を向上させることができる。なお、継手本体２０とハウジング５０とは、雄ネジ５１と雌ネジ２８とにより螺合する構成について説明したが、この場合に限られず、その他の着脱自在とする構成であってもよい。

また、本実施形態の管接続継手１０は、継手本体２０の内部に配置され、流体に含まれる異物を捕獲するストレーナ４０を有する。したがって、本実施形態の管接続継手１０を用いて、流体の供給システムを構成することで、ストレーナ装置の数を削減したり、ストレーナ装置自体を省略したりすることができる。このように、本実施形態の管接続継手１０を用いることで、システムを簡素化でき、コストを削減することができる。
また、本実施形態の管接続継手１０は、継手本体２０内に着脱自在なハウジング５０を有し、弁体３０およびストレーナ４０は、ハウジング５０内に収容されている。したがって、ストレーナ４０が劣化したり捕獲した異物が多くなったりして交換を要する場合には、ハウジング５０を交換すればよく、ストレーナ４０を交換するときのメンテナンス性を向上させることができる。また、継手本体２０内に弁体３０、ストレーナ４０または止め具６０を直接、収容する場合には継手本体２０内を加工するときの加工コストが上昇してしまうが、ハウジング５０内に収容することで継手本体２０内の加工コストを削減することができる。

また、本実施形態の弁体３０は、孔３２の周囲の厚みが厚く、外側に向かうにしたがって厚みが薄く形成される。流圧が大きくなり弁体３０は変形するときに孔３２のうち上流側が縮径し下流側が拡径するが、孔３２の周囲の厚みを厚くすることで、孔３２が拡径することで生じる引き裂く力に対する耐久性を向上させることができる。

以上、本考案を上述した実施形態により説明したが、本考案は上述した実施形態に限定されるものではなく、本考案の範囲内で変更等が可能である。

１０：管継手本体 ２０：継手本体 ３０：弁体 ３２：孔 ４０：ストレーナ ５０：ハウジング Ｐ１、Ｐ２：管

Claims (4)

1. 継手本体と、
   前記継手本体の内部に配置され、前記継手本体内で流体が流れる流れ方向に沿って貫通する孔を有する弁体と、を有し、
   前記弁体は、流圧に応じて変形可能であることを特徴とする管接続継手。
2. 前記継手本体内に着脱自在なハウジングを有し、
   前記弁体は、前記ハウジング内に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の管接続継手。
3. 前記継手本体の内部に配置され、流体に含まれる異物を捕獲するストレーナを有することを特徴とする請求項１に記載の管接続継手。
4. 前記継手本体内に着脱自在なハウジングを有し、
   前記弁体および前記ストレーナは、前記ハウジング内に収容されていることを特徴とする請求項３に記載の管接続継手。

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