JP2017086189A - 消火設備配管の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】作業が不慣れな者でもネジ接続により安定したシール性能を得られる配管継手構造を提供する。【解決手段】外筒１２と内筒１３の二重構造をしており、外筒１２に牝ネジ１４が設置された牝継手１と、外筒１２の牝ネジ１４と螺合する牡ネジ２５を備える牡継手２と、から成り、内筒１３の一端側には外筒１２の外部へと延びる管部２２を備え、他端側は前記牝ネジ１４よりも内側に環状シール１９が設置されており、外筒１２が内筒１３に沿って所定の範囲を移動可能とするストッパー２１を外筒１２と内筒１３の間に備え、牝ネジ１４と牡ネジ２５が螺合した状態において、牡ネジ２５の内側にシール１９が接触される消火設備配管の接続構造。【選択図】図２

Description

本発明は、管継手の構造に関するものであり、特に消火設備配管に用いられる管継手の構造に関する。

スプリンクラー設備はビルやショッピングセンター等に設置されており、火災を消すための水を貯蔵する貯水槽と、水を散布するスプリンクラーヘッド、貯水槽とスプリンクラーヘッドを接続する消火設備配管、貯水槽の水をスプリンクラーヘッドへ送水するためのポンプ等の設備から構成されている。消火設備配管の内部には加圧された水が充填されている。

スプリンクラーヘッドは主に天井面に設置されているので消火設備配管も天井裏等の室内の高い位置に敷設される。そのため消火設備配管の施工は高所作業となっており作業者の負担の大きいものであった。

消火設備配管は、水源へと続いている主配管を多口継手により分岐させ、金属製のフレキシブル配管や樹脂管等の可撓管を介してスプリンクラーヘッドと接続されている。可撓管と多口継手の接続構造はネジ構造となっており、ネジ部にシールテープを巻いた後、所定のトルクをかけて螺合させることでネジ山の間にシールテープが食い込んでシール性が得られる。

しかしながら上記の作業について、作業に不慣れな者が行うと漏れが生じてしまうことがある。漏れた箇所は作業のやり直しとなり作業効率が低下する要因となっていた。また上記の作業において、所定のトルクをかけて螺合させるために専用工具を用いる必要があった。

近年においては、ネジを用いない迅速管継手（例えば、特許文献１参照）や、融着接続可能な樹脂配管（例えば、特許文献２参照）を用いることで作業の効率化および作業者の負担を軽減することができる。しかしながらこれらの継手を用いて、万が一に接合不良によって管が継手から外れてしまった場合には、大量の水が室内に放出されて水損被害が生じるおそれがある。ゆえに、前述のネジ接続構造を用いたほうが施工不良における水損リスクが少ないとの考え方もある。

特開２００６−２２６５３２号公報 特開平１０−１１８２１９号公報

そこで本発明では上記に鑑み、作業が不慣れな者でもネジ接続により安定したシール性能を得られる配管継手構造を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の配管継手構造を提供する。
すなわち、外筒と内筒の二重構造をしており外筒に牝ネジが設置された牝継手と、外筒の牝ネジと螺合する牡ネジを備える牡継手と、から成り、内筒の一端側には外筒の外部へと延びる管部を備え、他端側は前記牝ネジよりも内側に環状シールが設置されており、外筒が内筒に沿って所定の範囲を移動可能とするストッパーを外筒と内筒の間に備え、牝ネジと牡ネジが螺合した状態において、牡ネジの内側にシールが接触される消火設備配管の接続構造である。

牝継手を外筒と内筒の二重構造とし、外筒側に牝ネジを設けて内筒側に環状シールを設置した。また、牝ネジに螺合される牡継手の外周に牡ネジを設置し、内周側は牝継手のシールと接触するシール面とすることで、作業者の技量に影響されずに安定したシール性能を得ることができる。

本発明の配管継手構造を消火設備配管に用いる際には、多口継手の入口側を水源と接続された消火設備配管と接続して、出口側に牡継手構造を用い、多口継手の出口側とスプリンクラーヘッドの間に設置される配管に牝継手構造を用いることができる。内筒の一端側に備えられた管部は、金属性のフレキシブル配管や樹脂配管とすることができる。

牝継手の外筒は内筒に対して軸周りに回転自在な係合構造を備えており、牡継手と牝継手を接続させる際には外筒のみを回転させることで螺合可能である。これにより管部を備える内筒を回転させることなく螺合できるので管部が数メートルの長さを有している場合においても容易に配管継手を接続することができる。

これに加えて牡ネジと牝ネジの緩みを防止する係止部材を備えることで長期間に渡ってネジ接続状態と安定したシール性能を維持可能となる。係止部材の具体的な構成としては牝ネジ側から牡ネジ側へ差し込まれる構造や、牝ネジ側に穿設された開口を通過して牡ネジ側の穴または溝へ差し込まれる構造としてもよい。さらに係止部材は１箇所のみでなく、複数個所に設置することも可能である。

前記ストッパーとして、外筒の牝ネジと管部の間に、内筒が係止される段を設置することができる。あるいは内筒の環状シールと管部の間に、外筒の段が係止されるストップリングを設置することができる。これにより外筒が内筒に対して回転可能に組み込まれた牝継手を構成することができる。

以上説明したように、本発明によれば、作業者の技量によらず安定したシール性能が得られる配管継手構造を実現することができる。さらにネジ部の緩みを防止する係止部材を備えることで長期間に渡ってネジ接続状態と安定したシール性能を維持できる。

本発明の消火設備配管の接続構造を備える第１実施形態の管継手の設置状態を示す図。 図１の管継手の要部断面図。 図１に示すＸ−Ｘ断面図。 図２の管継手の接続前の図面。 第２実施形態の要部断面図。 第２実施形態の変形例を示す図面。 ロックリングの変形例を示す図面。

第１実施形態（図１〜図４）
第１実施形態の消火設備配管の接続構造を備える管継手Ｊ１は、牝継手１と牡継手２から成る。

図１に示すように、牝継手１は一端側にスプリンクラーヘッド３が接続されている金属製のフレキシブル配管２２の他端側に設置されている。図２に示すように牝継手１は、外筒１２と内筒１３から成る二重筒構造となっている。外筒１２は内部が空洞な筒状をしており、断面形状は図３に示すように六角形や八角形のような多角形状であり、図中において上端側の内側に牝ネジ１４が設置されている。牝ネジ１４は牡継手２の牡ネジ２５と螺合可能である。

外筒１２において牝ネジ１４が設置された側と反対側の下端の内側には段１５が設けられている。牝ネジ１４と段１５の間には複数の開口１６が穿設されており、外筒１２の外周において開口１６が形成された位置に環状溝１７が設置されている。

環状溝１７には図３に示すロックリング１８が設置される。ロックリング１８は弾性素材から形成されており、牝ネジ１４と牡ネジ２５の緩みを防止する係止部材である。ロックリング１８はリングの一部が切欠かれており、開口１６に対応した位置は中心側に折り曲げられたロック部１８ａになっている。

ロック部１８ａはロックリング１８が環状溝１７に嵌め込まれた状態において外筒１２の内周面よりも内筒１３側に突き出た状態となる（図３参照）。この状態においてロックリング１８を故意に外せないように環状溝１７の幅を数ｍｍ〜１０ｍｍ程にしておくことが好ましい。

内筒１３は、外筒１２の内側に設置されている。内筒１３は筒状をしており、その内部は流体が通過可能な流通路となっている。図中において内筒１３の上方の端は外筒１２の内側に挿通されており、その挿通部分の外周面には環状シールとしてＯリング１９、１９が設置されている。

内筒１３において、段１５の近傍に段２０が設置され、段２０より上方のＯリング１９、１９が設置された側の外径は、段２０よりも下方の箇所の外径よりも大きくなっている。段１５と段２０は、外筒１２が内筒１３に対して軸周りに回転自在な係合構造となっている。より具体的に説明すると、段１５と段２０が係合した状態において、外筒１２のみを軸周りに回転させて牡ネジ２５と螺合させることができる。

また、段２０から下側の外周面にはリング状をしたストッパー２１が設置されており、段１５はストッパー２１に係止され、下方への移動を制限されている。段２０とストッパー２１によって外筒１２は内筒１３に沿って所定の範囲を移動可能であり、さらに外筒１２から内筒１３が抜け出ないようにしている。また、外筒１２は内筒１３に対して空回り可能に構成される。

内筒１３のストッパー２１よりも下方は、管部であるフレキシブル配管２２と溶接により接合されている。フレキシブル配管２２は長いもので数メートルの長さを有しており、牝ネジ１４と牡ネジ２５を螺合する際には、牝ネジ１４が設置された外筒１２のみを回転させて牡ネジ２５と螺合させればよく、フレキシブル配管２２を回転させなくて済むことから作業効率を向上することができる。

牡継手２は、図１に示すように牡ネジ２５が多数設置された多口継手１１に設置されている。牡継手２はカップ状をしており、側面に複数の牡ネジ２５を備える。牡継手２の上端は、給水源と接続している消火設備配管４と接続されており、下端は底面となっている。

牡ネジ２５の内部は空洞となっており、流体の通過が可能である。牡ネジ２５は前述の牝ネジ１４と螺合可能であり、牝ネジ１４と螺合した状態において牡ネジ２５の内側はＯリング１９、１９と接触する。消火設備配管４から供給された水は牡ネジ２５の内側を通り管継手Ｊ１を介してスプリンクラーヘッド３へ供給可能である。

牡ネジ２５よりも先端側の外周端には、斜面２６が形成されている。斜面２６の先端は、ロックリング１８のロック部１８ａの先端よりも管継手Ｊ１の図示しない中心軸側に配置されている。

斜面２６と牡ネジ２５の間には、環状をしたロック溝２７が設置されている。ロック溝２７はロック部１８ａと係合可能である。また牡ネジ２５の根元側には牡ネジ２５の外周径よりも大きい段２８が形成されており、段２８の端面と牝継手１の端面が接触する位置まで牝ネジ１４と牡ネジ２５を螺合させる。これによりロック溝２７とロック部１８ａが適切な位置にセットされる。

上記のロックリング１８は特開２００４−５２８３９号に記載された継手に用いられており、この継手は接続された樹脂管を外すことを前提としていないので一度締めたネジはそのままの状態で保持される。これに対して本発明では牝継手１と牡継手２が着脱可能であり、特開２００４−５２８３９号とはロックリング１８の用いられ方が異なるものとなっている。

より具体的に説明すると、本願では牝ネジ１４と牡ネジ２５が緩む方向への回転を阻止するためにロック部１８ａを開口１６に挿通させ、ロック部１８ａの先端をロック溝２７に係合させている。これによりネジを緩む方向に回転させようとするとロック部１８ａの先端がロック溝２７の側面２７ａに当たって回転が阻止される。

一方、特開２００４−５２８３９号では、ネジが螺合した状態でロック部１８ａが牡ネジ側の穴と牝ネジ側の穴に挿通されていることでネジの回転を阻止している。このため、螺合状態で穴の位置が重なるように精度の高い加工技術が必要であった。本発明においては、前述のようにロック溝２７の側面２７ａによって回転を阻止しているので、加工が容易となるメリットを有する。

上記に説明した牝継手１と牡継手２の構造において、構成部品との接続をスムーズにするために端部をテーパー形状や曲面形状にしたり面取りを施すことが好ましい。さらに牝ネジ１４と牡ネジ２５の形状を多条ねじ構造とすれば、少ない回転数で迅速に螺合可能となる。

続いて、上記に説明した牝継手１と牡継手２の接続手順を説明する。

牡継手２が設置された多口継手１１は室内の上部に設置された消火設備配管４の末端に接続されている。まず牝継手１の外筒１２の牝ネジ１４を、牡継手２の牡ネジ２５に螺合させる。このとき、外筒１２は内筒１３に対して空回りするので、牝ネジ１４と牡ネジ２５を螺合させる際に、内筒１３を回転させなくてもよい。

牝ネジ１４と牡ネジ２５を螺合させると、牡ネジ２５の先端の斜面２６がロックリング１８のロック部１８ａの先端に接触する。さらにネジを締め込むと、斜面２６によってロック部１８ａの先端は外筒１２の方向に弾性変形して、ロック部１８ａが斜面２６を乗り越えてロック溝２７と係合する。牝継手１の端面が段２８と接触するまでネジを締め込んだら接続を完了する。

上記において、牝ネジ１４と牡ネジ２５を螺合させる過程でＯリング１９、１９は牡ネジ２５の内周面と密閉状態に接触される。また、牝継手１と牡継手２の接続完了後において、内筒１３は回転自在であり、フレキシブル配管２２の先端に設置されたスプリンクラーヘッド３を天井下地材５に固定する際に容易に設置することができる。さらに、ストッパー２１によって内筒１３が外筒１２から抜け出るのを防止するとともに、Ｏリング１９、１９が牡ネジ２５の内周面と常に密閉接触される状態を維持可能としている。

またロック部１８ａがロック溝２７に係合されていることで牝ネジ１４と牡ネジ２５は回転不可能であり、接続後において振動等によってネジが緩むことを防止できる。

ロック部１８ａがロック溝２７と係合する際に音がすると、音によりロック部１８ａがロック溝２７に係合したことが確認できる。

牝ネジ１４と牡ネジ２５を外したい場合には、環状溝１７の中にあるロックリング１８に、ドライバー等の工具の先端を引っかけてロックリング１８を環状溝１７から取り外すことでネジが回転可能になり、牝ネジ１４と牡ネジ２５を外すことができる。

第２実施形態（図５）
図５に示す第２実施形態の管継手Ｊ２は、内筒の管部を着脱可能に構成したものである。以下、第２実施形態について説明するが、第１実施形態と構成が同じ箇所については同符号を付して説明は省略する。

第２実施形態の内筒３１は筒状をしており、外筒１２の内部に収容される段部１５よりも上方の構成は第１実施形態と同様である。段部１５よりも下方の外周には、管部であるフレキシブル配管２２と接続するための牡ネジ３２が刻設されている。

フレキシブル配管２２は、一端側にスプリンクラーヘッド３が接続されている。他端側は袋ナット３３と溶接等によって接合されており、その内側には牡ネジ３２と螺合可能な牝ネジ３４が刻設されている。袋ナット３３の内部において、フレキシブル配管２２の端部２２ａはテーパー形状をしており、袋ナット３３の内部の斜面３５に沿った形状をしている。

これに対して内筒３１の牡ネジ３２の先端は、斜面３５に沿ったテーパー形状となっており、牡ネジ３２と牝ネジ３４を螺合すると牡ネジ３２の先端のテーパー部分がフレキシブル配管２２の斜面２２ａを挟んだ状態で斜面３５に押しつけられることからフレキシブル配管２２と袋ナット３３の固定を強固にすることができる。

管継手Ｊ２を牡継手１に接続する際には、予め牡ネジ３２と牝ネジ３４を螺合した状態で牝ネジ１４と牡ネジ２５を螺合させて用いる。

上記の２つの実施形態にて説明した消火設備配管の接続構造において、牝継手１の構造を多口継手の出口側に適用して、牝継手１と螺合される牝継手２の構造をスプリンクラーヘッドが接続されている配管に用いることも可能である。図６は第２実施形態の接続構造において牝継手１を多口継手１１側に設置し、牡継手２をスプリンクラーヘッド３が接続されているフレキシブル配管２２を備えたアダプター４０に適用したものである。

また、ロックリング１８は図７に示すロックリング４１を用いて構成することも可能である。ロックリング４１は切欠きを有するリング状であり、所定間隔を隔ててリングの中心側に湾曲された複数のロック部４１ａを備える。

図７において、開口４２はロック部４１ａに対応した位置に設置されており、図中において開口４２が３箇所設置されている。開口４２にはロック部４１ａに沿った斜面４３が設けられており、ロックリング４１を環状溝１７から取り外す際にロック部４１ａが斜面４３に沿って移動してスムーズにロックリング４１を取り外すことができる。

Ｊ１、Ｊ２ 管継手
１ 牝継手
２ 牡継手
３ スプリンクラーヘッド
４ 消火設備配管
５ 天井下地材
１１ 多口継手
１２ 外筒
１３、３１ 内筒
１４、３４ 牝ネジ
１５、２０、２８ 段
１６、４２ 開口
１７ 環状溝
１８、４１ ロックリング
１９ Ｏリング
２１ ストッパー
２２ フレキシブル配管
２５、３２ 牡ネジ
２６、３５ 斜面
２７ ロック溝
３３ 袋ナット
４０ アダプター

Claims (13)

1. 外筒と内筒の二重構造をしており外筒に牝ネジが設置された牝継手と
   外筒の牝ネジと螺合する牡ネジを備える牡継手と、から成り、
   内筒の一端側には外筒の外部へと延びる管部を備え、他端側は前記牝ネジよりも内側に環状シールが設置されており、
   外筒が内筒に沿って所定の範囲を移動可能とするストッパーを外筒と内筒の間に備え、
   牝ネジと牡ネジが螺合した状態において、
   牡ネジの内側にシールが接触されることを特徴とした消火設備配管の接続構造。
2. 牡ネジは多口継手の出口側に設置されている請求項１記載の消火設備配管の接続構造。
3. 多口継手の入口側は消火設備配管に接続されている請求項１または請求項２記載の消火設備配管の接続構造。
4. 牡ネジの内部は流通路となっている請求項１〜請求項３何れか１項記載の消火設備配管の接続構造。
5. 牡ネジの内部と管部は流体が通過可能に接続される請求項１〜請求項４何れか１項記載の消火設備配管の接続構造。
6. 管部は金属性のフレキシブル配管である請求項１〜請求項５何れか１項記載の消火設備配管の接続構造。
7. 管部は樹脂管である請求項１〜請求項５何れか１項記載の消火設備配管の接続構造。
8. 内筒の一端側には管部を介してスプリンクラーヘッドが接続される請求項１〜請求項７何れか１項記載の消火設備配管の接続構造。
9. 外筒は内筒に対して軸周りに回転自在な係合構造を備える請求項１〜請求項８何れか１項記載の消火設備配管の接続構造。
10. 外筒は牝ネジと牡ネジの緩みを防止する係止部材を備える請求項１〜請求項９何れか１項記載の消火設備配管の接続構造。
11. 係止部材は牝ネジ側から牡ネジ側へ差し込まれる構造である請求項１０記載の消火設備配管の接続構造。
12. 係止部材は牝ネジ側の開口を貫いて牡ネジ側の穴または溝へ差し込まれる構造である請求項１０または請求項１１記載の消火設備配管の接続構造。
13. 管部は内筒と着脱可能に設置されている請求項１〜請求項１２何れか１項記載の消火設備配管の接続構造。
    

Images