JP2010159784A - 配管接続構造および配管接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配管と配管の接続をボルト部とナット部によるねじで行うことにより、移送媒体の漏れ、あるいは火災発生の恐れのない配管接続構造および配管接続方法を提供する。
【解決手段】それぞれ中空孔１ａ、１ｂを有する第１の配管１と第２の配管２を接続する配管接続構造であって、第１の配管１に装着し、第１の配管１の端部に形成されたフレア部１ｂを押圧する押圧部３ｂを有するナット部３と、第２の配管２に装着し、外周面にナット部３とねじ結合する雄ねじ部４ａを有すると共に、第２の配管２の端部に形成されたフレア部２ｂに対向する部位４ｂを有するボルト部４と、フレア部１ｂとフレア部２ｂとの間に配設され、第１の配管１と第２の配管２のそれぞれの中空孔１ａ、１ｂに連通する貫通孔５ｃを有するアダプター５とを備え、ボルト部４とナット部３を所定のトルクで締め付けて第１の配管１と第２の配管２とを接続する。
【選択図】図１

Description

この発明は、空調用冷凍サイクルの冷媒を移送する配管などの接続に用いられる配管接続構造および配管接続方法に関するものである。

従来、この種の配管接続構造として、図３に示すように、接続対象の第１および第２の金属配管３０、３１のうち、第１の金属配管３０にナット部３２を嵌合した後に、この金属配管３０の端部にフレア部３０ａを一体成形し、第２の金属配管３１の端部には雄ねじ部３３ａを有するユニオン部３３を一体に接合し、このユニオン部３３にフレア部３０ａの形状に対応した円錐状のシール面を形成することにより構成したものがある。そして、前記構成において、ナット部３２をユニオン部３３の雄ねじ部３３ａに締め付けて、フレア部３０ａをユニオン部３３のシール面上に直接圧接させ、金属面同士のメタルシールにより第１の金属配管３０と第２の金属配管３１を接続する配管接続構造が周知である。

前記配管接続構造においては、配管接続部に振動等が加わった際、この振動等が原因となって、メタルシール部に摩耗、変形等が発生し、メタルシール部の面圧が低下してシール機能を低下させる問題がある。そこで、この問題を解決するものとして、ナット部３２とフレア部３０ａとの間に、ナット部３２の締め付けにより弾性的に圧縮変形して弾性力を発生する弾性部材３４を介在させた配管接続構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２１４５７０号公報（段落０００２〜段落０００８、図３）

前記特許文献１において提案された配管接続構造によれば、メタルシールのためのフレア部圧着力をナット部３２の締め付け力で直接発生させるのでなく、ナット部３２とフレア部３０ａとの間に介在した弾性部材３４の弾性力でフレア部圧着力を発生させることになる。従って、配管接続部に振動等による力が加わった場合でも、弾性部材３４が弾性的に伸縮して、メタルシール部に加わる力を緩和でき、その結果、振動等に起因するメタルシール部の摩耗、変形等を抑制することができる。

しかし、前記配管接続構造は、金属配管の端部に雄ねじ部を有するユニオン部を溶接により一体に接合するものである。これは、既設配管を取り替えるような場合に、予め金属配管とユニオン部の一体物を製作して置くことが困難で、従って、工場等で金属配管とユニオン部を別々に加工し、それを配管現場において接続する工法が取られており、この接続工法に溶接が用いられるのが一般的である。

前記配管接続構造のように、ユニオン部を金属配管の端部に接続するに際し、溶接を用いる工法は、作業者の溶接技術の差によって接続不良による移送媒体、例えば冷媒の漏れが発生したり、あるいは配管現場での溶接作業により周囲に火花が飛散し、火災の発生原因になる課題を有している。

この発明は、前記課題を解決するために成されたもので、配管と配管の接続をボルト部とナット部によるねじで行うことにより、移送媒体の漏れ、あるいは火災発生の恐れのない配管接続構造および配管接続方法を提供するものである。

この発明に係る配管接続構造は、それぞれ中空孔を有する第１の配管と第２の配管を接続する配管接続構造であって、前記第１の配管に装着し、前記第１の配管の端部に形成されたフレア部を押圧する押圧部を有するナット部と、前記第２の配管に装着し、外周面に前記ナット部とねじ結合する雄ねじ部を有すると共に、前記第２の配管の端部に形成されたフレア部に対向する部位を有するボルト部と、前記第１の配管の端部に形成されたフレア部と前記第２の配管の端部に形成されたフレア部との間に配設され、前記第１の配管と前記第２の配管のそれぞれの中空孔に連通する貫通孔を有するアダプターとを備え、前記ボルト部と前記ナット部を所定のトルクで締め付けて前記第１の配管と前記第２の配管とを接続するものである。

この発明に係る配管接続構造によれば、溶接を用いることなく、配管と配管の接続を行うことができる。従って、作業者の溶接技術の差による接続不良によって、移送媒体の漏れが発生したり、あるいは配管現場での溶接作業により周囲に火花が飛散して火災が発生する恐れを解消することができる。

以下、添付の図面を参照して、この発明に係る配管接続構造および配管接続方法について好適な実施の形態を説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものでない。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る配管接続構造を説明する断面図である。図１において、例えば、空調用冷凍サイクルの冷媒配管を構成する第１および第２の金属配管１、２はアルミニウム合金で構成されており、それぞれの金属配管１、２には同じ内径の中空孔１ａ、２ａが設けられている。そして、第１の金属配管１にはナット部３を装着した後に、端部に円錐状に拡大するフレア部１ｂが一体成形されている。また、第２の金属配管２にはボルト部４を装着した後に、端部に円錐状に拡大するフレア部２ｂが一体成形されている。なお、ナット部３およびボルト部４もアルミニウム合金で構成されている。

第１の金属配管１のフレア部１ｂと第２の金属配管２のフレア部２ｂとの間には、例えばゴム系の弾性部材で構成されるアダプター５が配設されている。このアダプター５は、図２（ａ）に側面図を示すと共に、（ｂ）に正面図、（ｃ）に斜視図を示す構成となっている。即ち、アダプター５は、円錐体の頂部を切断して構成した円錐台形状体２個が、その底面を互いに接合した形状を示す外形形状に構成されている。そして、アダプター５の一方の円錐面５ａに金属配管１のフレア部１ｂが当接し、他方の円錐面５ｂに金属配管２のフレア部２ｂが当接するように配設されている。また、アダプター５には、アダプター５の中央部である前記円錐体の頂部から他の頂部を貫通する貫通孔５ｃが形成されており、この貫通孔５ｃの内径は、第１および第２の金属配管１、２に設けられた中空孔１ａ、２ａの内径と等しく構成されている。

ボルト部４は円筒状の形状であり、外周面に雄ねじ部４ａが形成され、ボルト部４の先端部にはフレア部２ｂに対向する部位、例えば、フレア部２ｂの円錐形状に対応した円錐形状面４ｂが形成されている。

ナット部３にはボルト部４の雄ねじ部４ａにねじ結合される雌ねじ部３ａが形成されると共に、フレア部１ｂをアダプター５の一方の円錐面５ａ上に圧着させるための円錐形状の押圧部３ｂが形成されている。

実施の形態１に係る配管接続構造は前記のように構成されており、次に、配管の接続方法について説明する。図１において、先ず、第１の金属配管１の外周上にナット部３を装着すると共に、第２の金属配管２の外周上にボルト部４を装着する。

次に、第１の金属配管１の端部に円錐状に拡大するフレア部１ｂを形成すると共に、第２の金属配管２の端部に円錐状に拡大するフレア部２ｂを形成する。

その後、フレア部１ｂとフレア部２ｂとの間に、第１の金属配管１の中空孔１ａ、第２の金属配管２の中空孔２ａ、およびアダプター５の貫通孔５ｃが連通するようにアダプター５を配設する。そして、ナット部３の雌ねじ部３ａをボルト部４の外周面に嵌合し、雄ねじ部４ａに所定の締め付けトルクで締め付ける。

このナット部３の締め付けにより、第１の金属配管１のフレア部１ｂはアダプター５の一方の円錐面５ａに押し付けられ、第２の金属配管２のフレア部２ｂはアダプター５の他方の円錐面５ｂに押し付けられる。この締め付けによってアダプター５が弾性的に所定量圧縮されるので、その圧縮変形に基づく弾性力が発生する。従って、第１の金属配管１のフレア部１ｂ、第２の金属配管２のフレア部２ｂには、アダプター５の弾性力が常時作用する。これにより、フレア部１ｂとアダプター５の円錐面５ａ、およびフレア部２ｂとアダプター５の円錐面５ｂとの間に密着したシール部を形成することができる。

以上のように、実施の形態１に係る配管接続構造および配管接続方法によれば、溶接を用いることなく、第１の金属配管１と第２の金属配管２の接続を行うことができる。従って、作業者の溶接技術の差による接続不良によって、冷媒の漏れが発生したり、あるいは配管現場での溶接作業により周囲に火花が飛散して火災が発生する恐れを解消することができる。

また、第１の金属配管１のフレア部１ｂと第２の金属配管２のフレア部２ｂとの間に配設されたアダプター５を弾性部材で構成することにより、例え、第１の金属配管１と第２の金属配管２との配管接続部に振動等による力が加わった場合でも、弾性部材で構成されたアダプター５が弾性的に伸縮して、フレア部１ｂとアダプター５の円錐面５ａ、およびフレア部２ｂとアダプター５の円錐面５ｂとの間にシール部に加わる力を緩和でき、その結果、振動等に起因するシール部の摩耗、変形等を抑制することができる。

なお、前記実施の形態１においては、この発明を金属配管相互の接続に適用した場合について説明したが、この発明は、接続される配管が金属配管相互に限定されるものではなく、金属配管と硬質樹脂等の非金属配管の接続であってもよく、また、非金属配管相互を接続する場合であっても良い。

また、前記実施の形態１においては、この発明を空調用冷凍サイクルの冷媒を移送する金属配管相互の接続に適用した場合について説明したが、この発明は、冷媒の移送に限定されるものではなく、冷媒以外の媒体の移送にも適用できることは勿論である。

この発明の実施の形態１に係る配管接続構造を説明する断面図である。 この発明の実施の形態１に係る配管接続構造に用いられるアダプターを示す図である。 従来の配管接続構造を説明する断面図である。

１、３０ 第１の金属配管
１ａ、２ａ 中空孔
１ｂ、２ｂ、３０ａ フレア部
２、３１ 第２の金属配管
３、３２ ナット部
３ａ 雌ねじ部
３ｂ 押圧部
４ ボルト部
４ａ、３３ａ 雄ねじ部
４ｂ 円錐形状面
５ アダプター
５ａ、５ｂ 円錐面
５ｃ 貫通孔
３３ ユニオン部
３４ 弾性部材

Claims (4)

1. それぞれ中空孔を有する第１の配管と第２の配管を接続する配管接続構造であって、
   前記第１の配管に装着し、前記第１の配管の端部に形成されたフレア部を押圧する押圧部を有するナット部と、
   前記第２の配管に装着し、外周面に前記ナット部とねじ結合する雄ねじ部を有すると共に、前記第２の配管の端部に形成されたフレア部に対向する部位を有するボルト部と、
   前記第１の配管の端部に形成されたフレア部と前記第２の配管の端部に形成されたフレア部との間に配設され、前記第１の配管と前記第２の配管のそれぞれの中空孔に連通する貫通孔を有するアダプターとを備え、
   前記ボルト部と前記ナット部を所定のトルクで締め付けて前記第１の配管と前記第２の配管とを接続することを特徴とする配管接続構造。
2. 前記アダプターは、弾性部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の配管接続構造。
3. 前記アダプターは、前記第１の配管の端部に形成されたフレア部に当接するとともに、前記第２の配管の端部に形成されたフレア部に当接する外形形状を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配管接続構造。
4. それぞれ中空孔を有する第１の配管と第２の配管を接続する配管接続方法であって、
   前記第１の金属配管１の外周上にナット部を装着すると共に、第２の金属配管の外周上にボルト部を装着する工程と、
   前記第１の金属配管の端部に円錐状に拡大するフレア部を形成すると共に、第２の金属配管の端部に円錐状に拡大するフレア部を形成する工程と、
   前記第１の金属配管の端部に形成されたフレア部と前記第２の金属配管の端部に形成されたフレア部との間に、前記第１の金属配管の中空孔および前記第２の金属配管の中空孔に連通する貫通孔を有するアダプターを配設する工程と、
   前記ナット部を前記ボルト部の外周面に嵌合し、前記ナット部と前記ボルト部とを所定の締め付けトルクで締め付ける工程と、
   を含む工程からなることを特徴とする配管接続方法。

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