JP7846890B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、管体を接続するための管継手に関する。

内部に流体が流れる管体の接続は、ろう付け、溶接、機械式継手等により行われている。ろう付け及び溶接の作業は、多大な手間と熟練を要するとともに、火気を使用することから火災発生の危険がある。そのため、火気を使用せず接続が容易な機械式継手の需要が高まっている。

下記特許文献１には、機械式の接続構造を有する管継手が記載されている。この管継手は、管状をなし一端部の開口から鋼管（パイプ）が挿入される媒介継手本体（継手本体）と、鋼管に環装され媒介継手本体の一端部に螺合により結合される接続ナット（ナット）とを備えている。先端近くに突起（膨出部）を有する鋼管が挿入された媒介継手本体に、突起の後方で鋼管に環装された接続ナットが結合され、接続ナットに鋼管の突起が係止されることにより鋼管が抜け止め状態で接続される。

媒介継手本体には、その一端部の外周面に雄ねじが形成されている。接続ナットの内部には、鋼管の突起が挿通不能な小径孔部と、この小径孔部に対し媒介継手本体側に隣接し突起が挿通可能な大径孔部とが形成されている。この大径孔部には媒介継手本体の雄ねじに螺合可能な雌ねじが形成されている。大径孔部と小径孔部との間には段差面が形成されている。接続ナットが媒介継手本体に螺合されたとき、大径孔部には段差面と継手本体の一端部との間に鋼管の突起のための収容空間が形成される。

特開２００２－２５７２７２号公報（００１０、図６）

特許文献１の管継手では、接続ナットのねじ込み及びねじ戻しにより突起の収容空間の間隔を調整できるが、所定の間隔であることを確認することができなかった。そのため、接続ナットをねじ込み過ぎて鋼管の突起が破損してしまったり、ねじ込み不足の状態で鋼管が接続されてしまったりしていた。そのため、鋼管が緩み管継手内の流体が漏出することがあった。

また、鋼管が突起を接続ナットと媒介継手本体とに強く挟持されると、鋼管を周方向に回すことができなくなり、湾曲を有する鋼管の向きを変えることができなかった。
さらに、収容空間内に結露等により水が生じた場合、収容空間内に水が留まり、この水が凍結して膨張することを繰り返すことにより、管継手が破損することがあった。

本発明は上記課題の少なくとも１つを解決するためになされたものであって、本発明の一態様に係る管継手は、管状をなし一端部の開口からパイプが挿入される継手本体と、パイプに環装され上記継手本体の一端部に螺合により結合されるナットとを備える。
先端近くに膨出部を有するパイプが挿入された上記継手本体に、上記膨出部の後方で上記パイプに環装された上記ナットが結合される。上記ナットに上記パイプの膨出部が係止されることにより上記パイプが抜け止め状態で接続される。
上記継手本体には、その一端部の外周面に雄ねじが形成されている。
上記ナットの内部には、上記パイプの膨出部が挿通不能な小径孔部と、この小径孔部に対し上記継手本体側に隣接し上記膨出部が挿通可能な大径孔部とが形成されている。この大径孔部には上記継手本体の雄ねじに螺合可能な雌ねじが形成され、上記大径孔部と上記小径孔部との間には段差面が形成されている。
上記ナットが上記継手本体に螺合されたとき、上記大径孔部には上記段差面と上記継手本体の一端部との間に上記パイプの膨出部のための収容空間が形成される。
上記継手本体には、上記ナットのねじ込みにより上記収容空間が所定間隔になったとき上記ナットが突き当たる突き当て部が設けられている。

上記構成によれば、継手本体にねじ込んだナットを突き当て部に突き当てると所定間隔の収容空間が形成されることになる。そのため、ナットのねじ込み過ぎによるパイプの膨出部の破損や、ねじ込み不足の状態でパイプが緩んだ状態で接続されることを防ぐことができる。ひいては、膨出部の破損やパイプが緩んで接続されることによって生じる管継手内からの流体の漏出を防止することができる。

好ましくは、上記収容空間内で上記パイプの膨出部が周方向に移動可能に上記収容空間の間隔が設定されている。
上記構成によれば、パイプを周方向に回転させることができるため、パイプが湾曲した形状の場合には、パイプの向きを自在に変えることができる。

好ましくは、上記ナットの周壁には、上記収容空間と外部とを連通させる貫通孔が形成されている。
上記構成によれば、収容空間内に結露等により生じた水を排出することができる。そのため、収容空間内で水が凍結して膨張することを繰り返すことにより管継手が破損することを防止することができる。

本発明によれば、内部を流れる流体の漏出を防止した管継手を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る管継手の分解斜視図である。 （Ａ）同管継手をナットと継手本体に分解して示す要部断面図である。（Ｂ）同管継手の要部断面図である。 同管継手とパイプの接続工程を示す要部断面図であって、（Ａ）は、パイプの膨出部の後方でパイプにナットが環装された状態を示し、（Ｂ）は、パイプの端部が継手本体に挿入された状態を示し、（Ｃ）は、接続が完了した状態を示す。

以下、本発明の一実施形態をなす管継手について、図１～図３を参照して説明する。この実施形態は、空調機器の室内機と室外機をつなぐ冷媒管を接続するための管継手に本発明を適用したものである。

図１に示すように、冷媒管Ｐ（パイプ）が接続される管継手１は、継手本体１０とナット２０とを有している。
冷媒管Ｐは、金属製（この実施形態ではアルミニウム合金製）であって、湾曲した形状を有している。冷媒管Ｐは直管であってもよい。冷媒管Ｐは、管継手１に接続される側の先端近くに、ビーディング加工によって形成され径方向外方向に突出する膨出部Ｐａを有している。図２（Ａ）に示すように、膨出部Ｐａの外面の断面形状は円弧状をなしている。

継手本体１０は、金属製でこの実施形態では冷媒管Ｐと同じアルミニウム合金製であって、三叉形状の管状に形成されている。継手本体１０は、主管部１１と、主管部１１から分岐する分岐管部１２とを有している。主管部１１と分岐管部１２の内部を通路孔１０ａが連通している。

分岐管部１２の先端部には、冷媒管Ｐが挿入される開口１２ａが形成されている。開口１２ａの内径は冷媒管Ｐの膨出部Ｐａの外径より小さく形成されており、冷媒管Ｐの先端部が開口１２ａに挿入されると、膨出部Ｐａは分岐管部１２の先端面に当接することになる。

分岐管部１２の先端部の外周面には、ナット２０を螺合させるための雄ねじ１２ｂが形成されている。雄ねじ１２ｂの奥側の外周面には、螺合されたナット２０の先端が突き当たる突き当て部１３が設けられている。突き当て部１３は、分岐管部１２の径方向外方向に突出し、環状に延びており、ナット２０側を向く当接面１３ａを有している。

開口１２ａから奥側の通路孔１０ａの内周面には、環状に延びるシール材装着溝部１２ｃが形成されている。シール材装着溝部１２ｃには、シール部材であるＯリング３０が装着されている。

Ｏリング３０は、ゴム等の弾性を有する材料により環状に形成され、円形の断面を有し、弾性的に拡縮径可能である。Ｏリング３０の外径は、シール材装着溝部１２ｃの内径より若干大きく、Ｏリング３０の内径は、上記冷媒管Ｐの外径より若干小さい。Ｏリング３０は、上記開口１２ａから通路孔１０ａ内に挿入された冷媒管Ｐの外周面に押圧接触して冷媒管Ｐの外周面と通路孔１０ａの内周面との間を封止する。この封止状態で冷媒管Ｐはその周方向に回すことができるようになっている。

ナット２０は、アルミニウム合金製で、分岐管部１２の先端部に螺合により結合される。ナット２０の内部には、冷媒管Ｐの膨出部Ｐａが挿通不能な小径孔部２１と、小径孔部２１に対し分岐管部１２側に隣接し膨出部Ｐａが挿通可能な大径孔部２２とが形成されている。

大径孔部２２には分岐管部１２の雄ねじ１２ｂに螺合可能な雌ねじ２２ａが形成されている。大径孔部２２と小径孔部２１との間には、ナット２０の軸線方向を向く段差面２３が形成されている。段差面２３より分岐管部１２側におけるナット２０の周壁には、内部と外部を連通させる貫通孔２４が形成されている。

分岐管部１２側とは反対側のナット２０の外周面には、スパナ等の工具を掛けるため工具掛け部２５が形成されている。工具掛け部２５は、平行をなす一対の平坦面により形成されている。

図２（Ｂ）に示すように、ナット２０が分岐管部１２に螺合されたとき、大径孔部２２には、段差面２３と分岐管部１２の先端部との間に、冷媒管Ｐの膨出部Ｐａを収容するための収容空間２６が形成される。ナット２０のねじ込みにより、収容空間２６が膨出部Ｐａの収容に適した所定の間隔になったとき、ナット２０が分岐管部１２の上記突き当て部１３の当接面１３ａに当接するようになっている。

このとき、上記貫通孔２４は収容空間２６と外部を連通させている。これにより、冷媒管Ｐの接続時に収容空間２６内に結露等により水が生じたとしてもこれを排出することができる。そのため、収容空間２６内にたまった水が凍結して膨張することを繰り返すことにより管継手１が破損することを防止できる。

上記構成の管継手１に冷媒管Ｐを接続する工程について、図３を参照して説明する。
図３（Ａ）に示すように、管継手１に接続される側を冷媒管Ｐの先端として、膨出部Ｐａの後方で冷媒管Ｐにナット２０を環装させる。
次に、図３（Ｂ）に示すように、冷媒管Ｐを開口１２ａから通路孔１０ａ内に挿入してＯリング３０内に通し、膨出部Ｐａを分岐管部１２の先端面に当接させる。続いて、ナット２０を分岐管部１２に螺合して結合し、収容空間２６を形成し、段差面２３と分岐管部１２の先端部との間に膨出部Ｐａを収容する。

図３（Ｃ）に示すように、ナット２０をねじ込み、突き当て部１３の当接面１３ａに当接させる。このとき、膨出部Ｐａは、膨出部Ｐａが破損したり冷媒管Ｐが緩んだ状態で接続されたりすることのない適切な間隔の収容空間２６内に収容されている。この実施形態では、収容空間２６内で、膨出部Ｐａは段差面２３と分岐管部１２の先端部とに当接し、冷媒管Ｐの軸方向にわずかにつぶされ、冷媒管Ｐの周方向に動かすことができないようになっている。膨出部Ｐａはナット２０に係止され、これにより、冷媒管Ｐは、抜け止め状態で管継手１に接続されている。

上記実施形態によれば、分岐管部１２にねじ込んだナット２０を突き当て部１３に突き当てると、膨出部Ｐａの収容に適した所定間隔の収容空間２６が形成されることになる。そのため、ナット２０のねじ込み過ぎによる膨出部Ｐａの破損や、ねじ込み不足で冷媒管Ｐが緩んだ状態で接続されることを防ぐことができる。ひいては、膨出部Ｐａの破損や冷媒管Ｐが緩んで接続されることによって生じる管継手１からの冷媒の漏出を防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
収容空間２６の間隔は、段差面２３と分岐管部１２の先端部とに膨出部Ｐａがつぶれない程度に当接する間隔であってもよい。
収容空間２６の間隔は、段差面２３と分岐管部１２の先端部とに当接する膨出部Ｐａが冷媒管Ｐの周方向に動くことができる間隔であってもよい。これにより、冷媒管Ｐを管継手１に対し周方向に回すことができ、湾曲した形状を有する冷媒管Ｐであれば、その向きを自在に変えることができる。
上記実施形態では、冷媒管Ｐを分岐管部１２の端部に接続したが主管部１１の端部に接続するようにしてもよい。
上記実施形態では、管継手の形状は、１本の分岐を有する三叉形状であったが、分岐のない形状であってもよく、２本の分岐を有する十字管形状であってもよい。
管継手に接続されるパイプは、冷媒管に限られず、その他の流体が内部に流れるパイプであってもよい。
管継手及びパイプに用いられる金属は、アルミニウム合金に限られず、銅、黄銅、ステンレス、鉄などであってもよい。

本発明は、管体を接続するための管継手に適用することができる。

Ｐ 冷媒管（パイプ）
Ｐａ 膨出部
１ 管継手
１０ 継手本体
１０ａ 通路孔
１１ 主管部
１２ 分岐管部
１２ａ 開口
１２ｂ 雄ねじ
１２ｃ シール材装着溝部
１３ 突き当て部
１３ａ 当接面
２０ ナット
２１ 小径孔部
２２ 大径孔部
２３ 段差面
２４ 貫通孔
２５ 工具掛け部
２６ 収容空間
３０ Ｏリング

Claims (3)

1. 管状をなし一端部の開口からパイプが挿入される継手本体と、パイプに環装され上記継手本体の一端部に螺合により結合されるナットとを備え、先端近くに膨出部を有するパイプが挿入された上記継手本体に、上記膨出部の後方で上記パイプに環装された上記ナットが結合され、上記ナットに上記パイプの膨出部が係止されることにより上記パイプが抜け止め状態で接続される管継手であって、
   上記継手本体には、その一端部の外周面に雄ねじが形成され、
   上記ナットの内部には、上記パイプの膨出部が挿通不能な小径孔部と、この小径孔部に対して上記継手本体側に隣接し上記膨出部が挿通可能な大径孔部とが形成され、この大径孔部には上記継手本体の雄ねじに螺合可能な雌ねじが形成され、上記大径孔部と上記小径孔部との間には段差面が形成されており、
   上記ナットが上記継手本体に螺合されたとき、上記大径孔部には上記段差面と上記継手本体の一端部との間に上記パイプの膨出部のための収容空間が形成され、
   上記継手本体には、上記ナットのねじ込みにより上記収容空間が所定間隔になったとき上記ナットが突き当たる突き当て部が設けられており、
   上記パイプは金属製で湾曲した形状を有しており、上記パイプの膨出部は上記パイプの周壁を径方向外方向に突出させるように曲げられた形状をなし、上記膨出部の内側における上記パイプの内周面には軸線方向に離隔する溝が周方向に延びて環状に形成されており、
   上記収容空間の間隔は、上記膨出部がつぶれない程度に上記段差面と上記継手本体の先端部とに当接し周方向に動くことができる間隔である、ことを特徴とする管継手。
2. 請求項１に記載の管継手であって、
   上記継手本体の内部には通路孔が形成され、この通路孔は、上記開口に連なり上記パイプが挿入される第１通路孔部と、この第１通路孔部より奥側の第２通路孔部とを有しており、
   上記第１通路孔部には、内周面に、環状のシール部材が装着される環状の装着溝部が形成され、上記シール部材により上記内周面と上記パイプの外周面との間が封止された状態のとき上記パイプが周方向に回動可能であり、
   上記第２通路孔部の内径は上記パイプの外径より小さく形成されている、ことを特徴とする管継手。
3. 請求項１又は２に記載の管継手であって、
   上記ナットの周壁には、上記収容空間と外部とを連通させる貫通孔が形成されていることを特徴とする管継手。