JP7808976B2 - Pipe joint structure - Google Patents
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Description
本開示は、管継手構造に関する。 This disclosure relates to a pipe joint structure.
特許文献1には、熱収縮性プラスチック円筒と、円筒の内側に入る拡径処理した後の鉄系形状記憶合金製円筒からなり、プラスチック円筒が継手の締結作業完了後において、少なくとも形状記憶合金製円筒の外周及び両端面を被覆するに充分な長さを有するパイプ用継手が記載されている。 Patent Document 1 describes a pipe joint consisting of a heat-shrinkable plastic cylinder and an iron-based shape memory alloy cylinder that has been expanded and fits inside the heat-shrinkable plastic cylinder, with the plastic cylinder being long enough to cover at least the outer periphery and both end faces of the shape memory alloy cylinder after the joint is fastened.
従来、一対の管材は、円筒状の継手部材を用いて連結される。例えば、このような継手部材を用いる場合には、一方の管材の端部を継手部材の一方部分にねじ込み、他方の管材の端部を継手部材の他方部分にねじ込む。これにより、一対の管材が継手部材によって連結される。 Conventionally, a pair of pipes are connected using a cylindrical joint member. For example, when using such a joint member, the end of one pipe is screwed into one part of the joint member, and the end of the other pipe is screwed into the other part of the joint member. In this way, the pair of pipes are connected by the joint member.
このように、管材又は継手部材を周方向に回転させることで、一方の管材と他方の管材と連結させる。同様に管材又は継手部材を周方向に回転させることで、一方の管材と他方の管材と分離させる。 In this way, by rotating the pipe material or joint member in the circumferential direction, one pipe material is connected to another pipe material. Similarly, by rotating the pipe material or joint member in the circumferential direction, one pipe material is separated from another pipe material.
本願開示の課題は、管材又は継手部材を周方向に回転させる場合と比して、一方の管材と他方の管材とを容易に連結又は分離させることである。 The objective of this disclosure is to easily connect or disconnect one pipe material to another pipe material, compared to rotating the pipe material or coupling member in the circumferential direction.
第1態様に係る管継手構造は、一方の連結面が端部に形成された一方の管材と、前記一方の連結面と対向する他方の連結面が端部に形成された他方の管材と、前記一方の連結面と前記他方の連結面との間に配置され、水素を吸収して膨張し加熱して収縮する水素吸蔵合金によって形成された連結材と、を備えていることを特徴とする。 The pipe joint structure according to the first aspect is characterized by comprising one pipe material having one connecting surface formed at its end, another pipe material having another connecting surface formed at its end opposite the one connecting surface, and a connecting material disposed between the one connecting surface and the other connecting surface, the connecting material being made of a hydrogen storage alloy that expands when it absorbs hydrogen and contracts when it is heated.
第1態様に係る構成によれば、一方の連結面と他方の連結面との間に連結材を配置し、連結材に水素を供給すると連結材が水素を吸収して膨張する。これにより、一方の管材と他方の管材が連結される。これに対して、一方の管材と他方の管材が連結された状態で、連結材を加熱すると連結材が収縮する。これにより、一方の管材と他方の管材が分離される。 According to the configuration of the first aspect, a connecting material is placed between one connecting surface and the other connecting surface. When hydrogen is supplied to the connecting material, the connecting material absorbs the hydrogen and expands, thereby connecting one pipe material to the other pipe material. In contrast, when the connecting material is heated while one pipe material and the other pipe material are connected, the connecting material contracts. This separates one pipe material from the other pipe material.
このように一対の管材を連結又は分離することで、管材又は継手部材を周方向に回転させる場合と比して、一方の管材と他方の管材とを容易に連結又は分離させることができる。 By connecting or disconnecting a pair of pipes in this way, it is easier to connect or disconnect one pipe to the other than by rotating the pipes or coupling members circumferentially.
第2態様に係る管継手構造は、一方の接続面が端部に形成された一方の管材と、他方の接続面が端部に形成され、端面が前記一方の管材の端面に対向した他方の管材と、円筒状で、前記一方の接続面と前記他方の接続面とを跨る周面が形成された中間材と、前記一方の接続面と前記周面との間、及び前記他方の接続面と前記周面との間に配置され、水素を吸収して膨張し加熱して収縮する水素吸蔵合金によって形成された連結材と、を備えていることを特徴とする。 The pipe fitting structure according to the second aspect is characterized by comprising: one pipe material having one connecting surface formed at its end; another pipe material having the other connecting surface formed at its end and having an end face facing the end face of the first pipe material; a cylindrical intermediate material having a circumferential surface that straddles the one connecting surface and the other connecting surface; and connecting materials disposed between the one connecting surface and the circumferential surface and between the other connecting surface and the circumferential surface, and made of a hydrogen storage alloy that expands when it absorbs hydrogen and contracts when it is heated.
第2態様に係る構成によれば、一方の管材の端面と他方の管材の端面とを対向させる。そして、一方の管材における一方の接続面と中間材の外周面との間、及び他方の管材における他方の接続面と中間材の外周面との間に配置された連結材に水素を供給すると連結材が水素を吸収して膨張する。これにより、一方の管材と他方の管材が連結される。これに対して、一方の管材と他方の管材が連結された状態で、連結材を加熱すると連結材が収縮する。これにより、一方の管材と他方の管材が分離される。 According to the configuration of the second aspect, the end face of one pipe material is opposed to the end face of the other pipe material. When hydrogen is supplied to the connecting members arranged between one connection surface of one pipe material and the outer peripheral surface of the intermediate material, and between the other connection surface of the other pipe material and the outer peripheral surface of the intermediate material, the connecting members absorb the hydrogen and expand, thereby connecting the one pipe material to the other pipe material. In contrast, when the connecting members are heated while the one pipe material and the other pipe material are connected, the connecting members contract, thereby separating the one pipe material from the other pipe material.
このように一対の管材を連結又は分離することで、管材又は継手部材を周方向に回転させる場合と比して、一方の管材と他方の管材とを容易に連結又は分離させることができる。 By connecting or disconnecting a pair of pipes in this way, it is easier to connect or disconnect one pipe to the other than by rotating the pipes or coupling members circumferentially.
第3態様に係る管継手構造は、一方の接続面が端部に形成された一方の管材と、他方の接続面が端部に形成され、端面が前記一方の管材の端面に対向した他方の管材と、円筒状で、前記一方の接続面と前記他方の接続面とを跨る外周面が形成された中間材と、前記中間材の内周面に配置され、水素を吸収して膨張し加熱して収縮する水素吸蔵合金によって形成された連結材と、を備えていることを特徴とする。 The pipe joint structure according to the third aspect is characterized by comprising: one pipe material having one connecting surface formed at its end; another pipe material having the other connecting surface formed at its end and having an end face facing the end face of the first pipe material; a cylindrical intermediate material having an outer circumferential surface that straddles the one connecting surface and the other connecting surface; and a connecting material disposed on the inner circumferential surface of the intermediate material and made of a hydrogen storage alloy that expands when it absorbs hydrogen and contracts when it is heated.
第3態様に係る構成によれば、一方の管材の端面と他方の管材の端面とを対向させる。そして、中間材の内周面に配置された連結材に水素を供給すると連結材が水素を吸収して膨張することで中間材の外径が大きくなる。これにより、一方の管材と他方の管材が連結される。これに対して、一方の管材と他方の管材が連結された状態で、連結材を加熱すると連結材が収縮することで中間材の外径が小さくなる。これにより、一方の管材と他方の管材が分離される。 According to the configuration of the third aspect, the end face of one pipe material is opposed to the end face of the other pipe material. When hydrogen is supplied to the connecting material arranged on the inner circumferential surface of the intermediate material, the connecting material absorbs hydrogen and expands, increasing the outer diameter of the intermediate material. This connects one pipe material to the other pipe material. On the other hand, when the connecting material is heated while one pipe material and the other pipe material are connected, the connecting material contracts, reducing the outer diameter of the intermediate material. This separates one pipe material from the other pipe material.
このように一対の管材を連結又は分離することで、管材又は継手部材を周方向に回転させる場合と比して、一方の管材と他方の管材とを容易に連結又は分離させることができる。 By connecting or disconnecting a pair of pipes in this way, it is easier to connect or disconnect one pipe to the other than by rotating the pipes or coupling members circumferentially.
第4態様に係る管継手構造は、第1~第3態様の何れか1態様に記載の管継手構造において、前記一方の管材と前記他方の管材との内部には、水素が流れることを特徴とする。 The pipe joint structure according to the fourth aspect is the pipe joint structure according to any one of the first to third aspects, characterized in that hydrogen flows through the interior of the one pipe material and the other pipe material.
第4態様に係る構成によれば、一方の管材と他方の管材との内部には、水素が流れる。このため、一方の管材と他方の管材とに水素を流すことで、連結材に水素が供給されて、一方の管材と他方の管材とを連結することができる。 According to the configuration of the fourth aspect, hydrogen flows through the interior of one pipe material and the other pipe material. Therefore, by flowing hydrogen through one pipe material and the other pipe material, hydrogen is supplied to the connecting material, allowing the one pipe material and the other pipe material to be connected.
本開示によれば、管材又は継手部材を周方向に回転させる場合と比して、一方の管材と他方の管材とを容易に連結又は分離させることができる。 According to the present disclosure, one pipe material can be easily connected or disconnected from the other pipe material, compared to when the pipe material or the coupling member is rotated circumferentially.
<第1実施形態>
本開示の第1実施形態に係る管継手構造の一例について図1に従って説明する。なお、図中に示す矢印Rは、管の径方向を示し、矢印Lは、管の長手方向を示す。また、矢印Rと矢印Lとは、互いに直交する。
First Embodiment
An example of a pipe joint structure according to a first embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 1. In the figure, arrow R indicates the radial direction of the pipe, and arrow L indicates the longitudinal direction of the pipe. Arrows R and L are perpendicular to each other.
(管継手構造10)
第1実施形態に係る管継手構造10は、図1(A)(B)示されるように、連結材12と、鋼管である一方の管材16と、鋼管である他方の管材18とを備えている。そして、一方の管材16の外径は、他方の管材18の内径と比して小さくされている。
(Pipe joint structure 10)
1(A) and 1(B), the pipe joint structure 10 according to the first embodiment comprises a connecting member 12, one steel pipe member 16, and another steel pipe member 18. The outer diameter of the one pipe member 16 is smaller than the inner diameter of the other pipe member 18.
連結材12は、粒状の水素吸蔵合金を押し固めることで円筒状に形成されており、一方の管材16の端部の外周面16aに水素を吸収していない状態(水素を放出している状態)で配置されている。このように、連結材12は、一方の管材16の外周面16aの全周に亘って設けられている。ここで、水素吸蔵合金とは、水素を吸収して膨張し、加熱して収縮する合金のことである。 The connecting material 12 is formed into a cylindrical shape by compressing granular hydrogen storage alloy, and is arranged on the outer peripheral surface 16a of the end of one of the pipes 16 in a state where it does not absorb hydrogen (it releases hydrogen). In this way, the connecting material 12 is provided around the entire outer peripheral surface 16a of one of the pipes 16. Here, the hydrogen storage alloy is an alloy that expands when it absorbs hydrogen and contracts when it is heated.
〔作用〕
一方の管材16と他方の管材18とを連結させる場合には、図1(A)(B)に示されるように、一方の管材16の端部を他方の管材18の端部に挿入する。これにより、連結材12が、一方の管材16の外周面16aと他方の管材18の内周面18bとの間に配置される。この状態で、連結材12に水素を供給することで、連結材12が水素を吸収して膨張する。このようにして、一方の管材16と他方の管材18とは、連結材12によって連結される。一方の管材16の外周面16aは、一方の連結面の一例であって、他方の管材18の内周面18bは、他方の連結面の一例である。
[Effect]
When connecting one pipe material 16 and another pipe material 18, the end of one pipe material 16 is inserted into the end of the other pipe material 18, as shown in Figures 1(A) and 1(B). As a result, the connecting material 12 is disposed between the outer circumferential surface 16a of the one pipe material 16 and the inner circumferential surface 18b of the other pipe material 18. In this state, by supplying hydrogen to the connecting material 12, the connecting material 12 absorbs the hydrogen and expands. In this way, the one pipe material 16 and the other pipe material 18 are connected by the connecting material 12. The outer circumferential surface 16a of the one pipe material 16 is an example of one connecting surface, and the inner circumferential surface 18b of the other pipe material 18 is an example of the other connecting surface.
これに対して、一方の管材16と他方の管材28とを分離させる場合には、連結材12を加熱することで、連結材12から水素が放出されて連結材12が収縮する。このようにして、一方の管材16と他方の管材18とは分離される。 On the other hand, when separating one pipe material 16 from the other pipe material 28, the connecting material 12 is heated, which causes hydrogen to be released from the connecting material 12 and the connecting material 12 to shrink. In this way, one pipe material 16 and the other pipe material 18 are separated.
〔まとめ〕
以上説明したように、管継手構造10においては、水素を連結材12に供給することで一方の管材16と他方の管材18とが連結され、連結材12を加熱することで一方の管材16と他方の管材18とが分離される。これにより、管材又は継手部材を周方向に回転させる場合と比して、一方の管材16と他方の管材18とを容易に連結又は分離させることができる。
〔summary〕
As described above, in the pipe joint structure 10, one pipe material 16 and the other pipe material 18 are connected by supplying hydrogen to the connecting member 12, and one pipe material 16 and the other pipe material 18 are separated by heating the connecting member 12. This makes it easier to connect or separate one pipe material 16 and the other pipe material 18 than when the pipe material or the joint member is rotated in the circumferential direction.
また、管継手構造10においては、水素を供給することで一方の管材16と他方の管材18とが連結され、連結材12を加熱することで一方の管材16と他方の管材18とが分離される。これにより、一方の管材と他方の管材とを溶接によって連結する場合と比して、一方の管材16と他方の管材18とを容易に連結又は分離させることができる。 Furthermore, in the pipe joint structure 10, one pipe material 16 and the other pipe material 18 are connected by supplying hydrogen, and one pipe material 16 and the other pipe material 18 are separated by heating the connecting material 12. This makes it easier to connect or separate one pipe material 16 and the other pipe material 18 than when one pipe material and the other pipe material are connected by welding.
また、管継手構造10においては、連結材12は、一方の管材16の外周面16aの全周に亘って設けられている。これにより、一方の管材16と他方の管材18とが、連結材12によってシールされる。 In addition, in the pipe joint structure 10, the connecting member 12 is provided around the entire outer surface 16a of one of the pipes 16. This allows the connecting member 12 to seal between the one pipe 16 and the other pipe 18.
また、管継手構造10においては、水素吸蔵合金を用いて形成されている連結材12によってシールされている。これにより、ゴムを用いて一方の管材と他方の管材とをシールする場合と比して、水素に起因して生じるブリスターは発生しない。 Furthermore, the pipe joint structure 10 is sealed using a connecting material 12 made from a hydrogen storage alloy. This prevents the formation of blisters caused by hydrogen, as opposed to when rubber is used to seal one pipe material from the other.
また、管継手構造10においては、連結材12は、円筒状とされて一方の管材16の端部の外周面16aに配置されている。これにより、一方の管材にねじ込まれるねじ部と他方の管材にねじ込まれるねじ部とが形成された管継手を用いる場合と比して、一対の管材を連結させる部材の体積を小さくすることができる。 In addition, in the pipe joint structure 10, the connecting member 12 is cylindrical and is disposed on the outer peripheral surface 16a of the end of one of the pipe materials 16. This allows the volume of the member connecting the pair of pipe materials to be smaller than when using a pipe joint formed with a threaded portion that screws into one pipe material and a threaded portion that screws into the other pipe material.
<第2実施形態>
本開示の第2実施形態に係る管継手構造20の一例について図2に従って説明する。なお、第2実施形態については、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
Second Embodiment
An example of a pipe joint structure 20 according to a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 2. Note that, with regard to the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
(管継手構造20)
第2実施形態に係る管継手構造20は、図2(A)(B)示されるように、管継手22と、鋼管である一方の管材26と、鋼管である他方の管材28とを備えている。また、一方の管材26の内径と他方の管材28の内径とは、同様とされている。
(Pipe joint structure 20)
2(A) and 2(B), a pipe joint structure 20 according to the second embodiment includes a pipe joint 22, one steel pipe member 26, and another steel pipe member 28. The inner diameter of the one pipe member 26 and the inner diameter of the other pipe member 28 are the same.
管継手22は、鋼管である円筒状の中間材23と、中間材23の外周面23aに配置され、粒状の水素吸蔵合金を押し固めることで円筒状に形成された連結材24とを含んで構成されている。また、中間材23の外径は、管材26、28の内径と比して小さくされている。一方の管材26の内周面26bは、一方の接続面の一例であって、他方の管材28の内周面28bは、他方の接続面の一例である。さらに、中間材23の外周面23aは、周面の一例である。 The pipe joint 22 is composed of a cylindrical intermediate member 23, which is a steel pipe, and a connecting member 24, which is disposed on the outer surface 23a of the intermediate member 23 and formed into a cylindrical shape by compressing granular hydrogen storage alloy. The outer diameter of the intermediate member 23 is smaller than the inner diameters of the pipe members 26 and 28. The inner surface 26b of one pipe member 26 is an example of one connecting surface, and the inner surface 28b of the other pipe member 28 is an example of the other connecting surface. Furthermore, the outer surface 23a of the intermediate member 23 is an example of a circumferential surface.
〔作用〕
一方の管材26と他方の管材28とを連結させる場合には、図2(A)(B)に示されるように、一方の管材26の端部と他方の管材28の端部に跨るように、管継手22を挿入する。さらに、一方の管材26の端面26cと他方の管材28の端面28cとを対向させる。
[Effect]
2(A) and 2(B), when connecting one pipe material 26 and the other pipe material 28, the pipe joint 22 is inserted so as to straddle the end of the one pipe material 26 and the end of the other pipe material 28. Furthermore, the end face 26c of the one pipe material 26 and the end face 28c of the other pipe material 28 are made to face each other.
これによって、連結材24の一方側の部分が、中間材23の外周面23aと一方の管材26の内周面26bとの間に配置され、連結材24の他方側の部分が、中間材23の外周面23aと他方の管材28の内周面28bとの間に配置される。この状態で、連結材24に水素を供給することで、連結材24が水素を吸収して膨張する。これにより、一方の管材26と他方の管材28とは、管継手22によって連結される。 As a result, one portion of the connecting material 24 is positioned between the outer peripheral surface 23a of the intermediate material 23 and the inner peripheral surface 26b of one of the pipe materials 26, and the other portion of the connecting material 24 is positioned between the outer peripheral surface 23a of the intermediate material 23 and the inner peripheral surface 28b of the other pipe material 28. In this state, by supplying hydrogen to the connecting material 24, the connecting material 24 absorbs the hydrogen and expands. As a result, the one pipe material 26 and the other pipe material 28 are connected by the pipe fitting 22.
これに対して、一方の管材26と他方の管材28とを分離させる場合には、連結材24を加熱することで、連結材24から水素が放出されて連結材24が収縮する。これにより、一方の管材26と他方の管材28とは分離される。 On the other hand, when separating one pipe material 26 from the other pipe material 28, the connecting material 24 is heated, which causes hydrogen to be released from the connecting material 24 and the connecting material 24 to shrink. This separates the one pipe material 26 from the other pipe material 28.
〔まとめ〕
以上説明したように、管継手構造20においては、内径が同様の一方の管材26と他方の管材28とを管継手22を用いて、連結又は分離することができる。
〔summary〕
As described above, in the pipe joint structure 20, one pipe material 26 and another pipe material 28 having the same inner diameter can be connected or disconnected using the pipe joint 22.
<第3実施形態>
本開示の第3実施形態に係る管継手構造の一例について図3に従って説明する。なお、第3実施形態については、第2実施形態と異なる部分を主に説明する。
Third Embodiment
An example of a pipe joint structure according to a third embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 3. Note that, with regard to the third embodiment, differences from the second embodiment will be mainly described.
(管継手構造30)
第3実施形態に係る管継手構造30は、図3(A)(B)示されるように、管継手32と、一方の管材26と、他方の管材28とを備えている。
(Pipe joint structure 30)
As shown in FIGS. 3A and 3B, a pipe joint structure 30 according to the third embodiment includes a pipe joint 32, one pipe member 26, and the other pipe member 28.
管継手32は、鋼管である円筒状の中間材33と、中間材33の内周面33bに配置され、粒状の水素吸蔵合金を押し固めることで円筒状に形成された連結材34とを含んで構成されている。また、中間材33の内径は、管材26、28の外径と比して大きくされている。一方の管材26の外周面26aは、一方の接続面の一例であって、他方の管材28の外周面28aは、他方の接続面の一例である。さらに、中間材33の内周面33bは、周面の一例である。 The pipe joint 32 is composed of a cylindrical intermediate member 33, which is a steel pipe, and a connecting member 34, which is disposed on the inner surface 33b of the intermediate member 33 and formed into a cylindrical shape by compressing granular hydrogen storage alloy. The inner diameter of the intermediate member 33 is larger than the outer diameters of the pipe members 26, 28. The outer surface 26a of one pipe member 26 is an example of one connecting surface, and the outer surface 28a of the other pipe member 28 is an example of the other connecting surface. Furthermore, the inner surface 33b of the intermediate member 33 is an example of a circumferential surface.
〔作用〕
一方の管材26と他方の管材28とを連結させる場合には、図3(A)(B)に示されるように、管継手32の内部に、一方の管材26の端部と他方の管材28の端部とを夫々挿入する。さらに、一方の管材26の端面26cと他方の管材28の端面28cとを対向させる。
[Effect]
3A and 3B, when connecting one pipe material 26 and the other pipe material 28, the end of the one pipe material 26 and the end of the other pipe material 28 are inserted into the pipe joint 32. Furthermore, the end face 26c of the one pipe material 26 and the end face 28c of the other pipe material 28 are made to face each other.
これによって、連結材34の一方側の部分が、中間材33の内周面33bと一方の管材26の外周面26aとの間に配置され、連結材34の他方側の部分が、中間材33の内周面33bと他方の管材28の外周面28aとの間に配置される。この状態で、連結材34に水素を供給することで、連結材34が水素を吸収して膨張する。これにより、一方の管材26と他方の管材28とは、管継手32によって連結される。 As a result, one portion of the connecting material 34 is positioned between the inner circumferential surface 33b of the intermediate material 33 and the outer circumferential surface 26a of one of the pipe materials 26, and the other portion of the connecting material 34 is positioned between the inner circumferential surface 33b of the intermediate material 33 and the outer circumferential surface 28a of the other pipe material 28. In this state, by supplying hydrogen to the connecting material 34, the connecting material 34 absorbs the hydrogen and expands. As a result, the one pipe material 26 and the other pipe material 28 are connected by the pipe fitting 32.
これに対して、一方の管材26と他方の管材28とを分離させる場合には、連結材34を加熱することで、連結材34から水素が放出されて連結材34が収縮する。これにより、一方の管材26と他方の管材28とは分離される。 In contrast, when separating one pipe material 26 from the other pipe material 28, the connecting material 34 is heated, which causes hydrogen to be released from the connecting material 34 and causes the connecting material 34 to shrink. This separates the one pipe material 26 from the other pipe material 28.
<第4実施形態>
本開示の第4実施形態に係る管継手構造の一例について図4に従って説明する。なお、第4実施形態については、第2実施形態と異なる部分を主に説明する。
Fourth Embodiment
An example of a pipe joint structure according to a fourth embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 4. Note that, with regard to the fourth embodiment, differences from the second embodiment will be mainly described.
(管継手構造40)
第4実施形態に係る管継手構造40は、図4(A)(B)示されるように、管継手42と、一方の管材26と、他方の管材28とを備えている。
(Pipe joint structure 40)
As shown in FIGS. 4(A) and 4(B), a pipe joint structure 40 according to the fourth embodiment includes a pipe joint 42, one pipe member 26, and the other pipe member 28.
管継手42は、鋼管である円筒状の中間材43と、粒状の水素吸蔵合金を押し固めることでリング状に形成された一対の連結材44とを含んで構成されている。 The pipe joint 42 is composed of a cylindrical intermediate member 43, which is a steel pipe, and a pair of connecting members 44 formed into a ring shape by compressing granular hydrogen storage alloy.
中間材43の外径は、管材26、28の内径と比して小さくされており、中間材43の長手方向の両端部には、中間材43の外周面43aに対して凹んだ段差面43bが夫々形成されている。この段差面43bは、周方向に延びている。 The outer diameter of the intermediate material 43 is smaller than the inner diameter of the pipe materials 26 and 28, and a stepped surface 43b recessed relative to the outer peripheral surface 43a of the intermediate material 43 is formed at each of the longitudinal ends of the intermediate material 43. This stepped surface 43b extends in the circumferential direction.
また、連結材44は、断面矩形状とされており、一対の連結材44は、中間材43の長手方向の両端部に形成された段差面43bに夫々配置されている。そして、連結材44は、中間材43の外周面43aに対して径方向の外側に突出している。一方の管材26の内周面26bは、一方の接続面の一例であり、他方の管材28の内周面28bは、他方の接続面の一例である。また、中間材43の段差面43bは、周面の一例である。 The connecting members 44 have a rectangular cross section, and a pair of connecting members 44 are respectively arranged on stepped surfaces 43b formed at both longitudinal ends of the intermediate member 43. The connecting members 44 protrude radially outward from the outer peripheral surface 43a of the intermediate member 43. The inner peripheral surface 26b of one pipe member 26 is an example of one connecting surface, and the inner peripheral surface 28b of the other pipe member 28 is an example of the other connecting surface. The stepped surface 43b of the intermediate member 43 is an example of a peripheral surface.
〔作用〕
一方の管材26と他方の管材28とを連結させる場合には、図4(A)(B)に示されるように、一方の管材26の端部と他方の管材28の端部に跨るように、管継手42を挿入する。さらに、一方の管材26の端面26cと他方の管材28の端面28cとを対向させる。
[Effect]
4(A) and 4(B), when connecting one pipe material 26 and the other pipe material 28, a pipe fitting 42 is inserted so as to straddle the end of one pipe material 26 and the end of the other pipe material 28. Furthermore, the end face 26c of one pipe material 26 and the end face 28c of the other pipe material 28 are made to face each other.
これにより、一方の連結材44が、中間材43の一方の段差面43bと一方の管材26の内周面26bとの間に配置され、他方の連結材44が、中間材43の他方の段差面43bと他方の管材28の内周面28bとの間に配置される。この状態で、連結材44に水素を供給することで、連結材44が水素を吸収して膨張する。これにより、一方の管材26と他方の管材28とは、管継手42によって連結される。 As a result, one connecting member 44 is positioned between one step surface 43b of the intermediate member 43 and the inner circumferential surface 26b of one pipe member 26, and the other connecting member 44 is positioned between the other step surface 43b of the intermediate member 43 and the inner circumferential surface 28b of the other pipe member 28. In this state, by supplying hydrogen to the connecting member 44, the connecting member 44 absorbs the hydrogen and expands. As a result, the one pipe member 26 and the other pipe member 28 are connected by the pipe joint 42.
これに対して、一方の管材26と他方の管材28とを分離させる場合には、連結材44を加熱することで、連結材44から水素が放出されて連結材44が収縮する。これにより、一方の管材26と他方の管材28とは分離される。 On the other hand, when separating one pipe material 26 from the other pipe material 28, the connecting material 44 is heated, which causes hydrogen to be released from the connecting material 44 and causes the connecting material 44 to shrink. This separates the one pipe material 26 from the other pipe material 28.
<第5実施形態>
本開示の第5実施形態(参考形態)に係る管継手構造の一例について図5に従って説明する。なお、第5実施形態については、第2実施形態と異なる部分を主に説明する。
Fifth Embodiment
An example of a pipe joint structure according to a fifth embodiment (reference embodiment) of the present disclosure will be described with reference to Fig. 5. Note that, with regard to the fifth embodiment, differences from the second embodiment will be mainly described.
(管継手構造50)
第5実施形態に係る管継手構造50は、図5(A)(B)示されるように、管継手52と、一方の管材26と、他方の管材28とを備えている。
(Pipe joint structure 50)
As shown in FIGS. 5(A) and 5(B), a pipe joint structure 50 according to the fifth embodiment includes a pipe joint 52, one pipe member 26, and the other pipe member 28.
管継手52は、鋼管である円筒状の中間材53と、粒状の水素吸蔵合金を押し固めることで円筒状に形成された連結材54とを含んで構成されている。中間材53の外径は、管材26、28の内周面26b、28bとの間で微小な隙間が生じる程度に設定されている。また、連結材54は、中間材53の内周面53bの全体に沿うように配置されている。一方の管材26の内周面26bは、一方の接続面の一例であって、他方の管材28の内周面28bは、他方の接続面の一例である。 The pipe joint 52 is composed of a cylindrical intermediate member 53, which is a steel pipe, and a connecting member 54, which is formed into a cylindrical shape by compressing granular hydrogen storage alloy. The outer diameter of the intermediate member 53 is set so that a small gap is created between the intermediate member 53 and the inner circumferential surfaces 26b, 28b of the pipe members 26, 28. The connecting member 54 is also arranged so as to fit along the entire inner circumferential surface 53b of the intermediate member 53. The inner circumferential surface 26b of one pipe member 26 is an example of one connecting surface, and the inner circumferential surface 28b of the other pipe member 28 is an example of the other connecting surface.
〔作用〕
一方の管材26と他方の管材28とを連結させる場合には、図5(A)(B)に示されるように、一方の管材26の端部と他方の管材28の端部に跨るように、管継手52を挿入する。さらに、一方の管材26の端面26cと他方の管材28の端面28cとを対向させる。
[Effect]
5(A) and 5(B), when connecting one pipe material 26 and the other pipe material 28, a pipe joint 52 is inserted so as to straddle the end of one pipe material 26 and the end of the other pipe material 28. Furthermore, the end face 26c of one pipe material 26 and the end face 28c of the other pipe material 28 are made to face each other.
これによって、中間材53の外周面53aにおける一方側の部分が、管材26の内周面26bと対向し、中間材53の外周面53aにおける他方側の部分が、管材28の内周面28bと対向する。この状態で、管継手52の連結材54に水素を供給することで、連結材54が水素を吸収して膨張する。これにより、中間材53の外径が大きくなることで、一方の管材26と他方の管材28とは、管継手52によって連結される。 As a result, one portion of the outer surface 53a of the intermediate material 53 faces the inner surface 26b of the pipe material 26, and the other portion of the outer surface 53a of the intermediate material 53 faces the inner surface 28b of the pipe material 28. In this state, by supplying hydrogen to the connecting material 54 of the pipe fitting 52, the connecting material 54 absorbs the hydrogen and expands. As a result, the outer diameter of the intermediate material 53 increases, and one pipe material 26 and the other pipe material 28 are connected by the pipe fitting 52.
これに対して、一方の管材26と他方の管材28とを分離させる場合には、連結材54を加熱することで、連結材54から水素が放出されて連結材24が収縮する。これにより、中間材53の外径が小さくなることで、一方の管材26と他方の管材28とは分離される。 In contrast, when separating one pipe material 26 from the other pipe material 28, the connecting material 54 is heated, causing hydrogen to be released from the connecting material 54 and the connecting material 24 to shrink. This reduces the outer diameter of the intermediate material 53, allowing the one pipe material 26 to be separated from the other pipe material 28.
<第6実施形態>
本開示の第6実施形態に係る管継手構造の一例について図6に従って説明する。なお、第6実施形態については、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
Sixth Embodiment
An example of a pipe joint structure according to a sixth embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 6. Note that, with regard to the sixth embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
(管継手構造60)
第6実施形態に係る管継手構造60は、図6(A)(B)示されるように、連結材62と、鋼管である一方の管材66と、鋼管である他方の管材68と、複数の締結ボルト69aと、複数の締結ナット69bとを備えている。
(Pipe joint structure 60)
As shown in Figures 6(A) and 6(B), the pipe joint structure 60 according to the sixth embodiment comprises a connecting member 62, one pipe material 66 which is a steel pipe, the other pipe material 68 which is also a steel pipe, a plurality of fastening bolts 69a, and a plurality of fastening nuts 69b.
一方の管材66の外径と他方の管材68の外径とは、同様とされている。また、一方の管材66の端部には、径方向の外側に広がるフランジ部65が形成されている。さらに、このフランジ部65には、フランジ面65aと、周方向に間隔を空けて複数形成された貫通孔65bとが設けられている。また、他方の管材68の端部には、径方向の外側に広がるフランジ部67が形成されている。さらに、このフランジ部67には、フランジ面67aと、周方向に間隔を空けて複数形成された貫通孔67bとが設けられている。 The outer diameter of one pipe 66 and the outer diameter of the other pipe 68 are the same. Furthermore, a flange portion 65 that extends radially outward is formed at the end of one pipe 66. Furthermore, this flange portion 65 has a flange surface 65a and a plurality of through holes 65b formed at intervals in the circumferential direction. Furthermore, a flange portion 67 that extends radially outward is formed at the end of the other pipe 68. Furthermore, this flange portion 67 has a flange surface 67a and a plurality of through holes 67b formed at intervals in the circumferential direction.
連結材62は、フランジ面65aとフランジ面67aとの間に配置されている。この連結材62は、粒状の水素吸蔵合金を押し固めることで、長手方向から見てドーナッツ状で、径方向から見て板状に形成されている。そして、連結材62には、貫通孔65b、67bと重なる貫通孔62bが複数形成されている。 The connecting member 62 is disposed between the flange surface 65a and the flange surface 67a. This connecting member 62 is formed by compressing granular hydrogen storage alloy into a doughnut shape when viewed longitudinally and a plate shape when viewed radially. The connecting member 62 has multiple through holes 62b formed therein that overlap with the through holes 65b and 67b.
〔作用〕
一方の管材66と他方の管材68とを連結させる場合には、図6(A)(B)に示されるように、一方の管材66のフランジ面65aと他方の管材68のフランジ面67aとの間に連結材62を配置する。さらに、締結ボルト69aを貫通孔65b、貫通孔62b、及び貫通孔67bに順に挿入させて、締結ナット69bを締結ボルト69aに締め込む。
[Effect]
6(A) and 6(B), when connecting one pipe material 66 and another pipe material 68, a connecting member 62 is placed between a flange surface 65a of one pipe material 66 and a flange surface 67a of the other pipe material 68. Furthermore, a fastening bolt 69a is inserted into the through hole 65b, the through hole 62b, and the through hole 67b in that order, and a fastening nut 69b is tightened onto the fastening bolt 69a.
この状態で、連結材62に水素を供給することで、連結材62が水素を吸収して膨張する。これにより、連結材62の厚さが厚くなることで、一方の管材66と他方の管材68との隙間が無くなり、一方の管材66と他方の管材68とは、連結材62によって連結される。 In this state, hydrogen is supplied to the connecting material 62, which absorbs the hydrogen and expands. As a result, the thickness of the connecting material 62 increases, eliminating the gap between one pipe material 66 and the other pipe material 68, and the one pipe material 66 and the other pipe material 68 are connected by the connecting material 62.
これに対して、一方の管材66と他方の管材68とを分離させる場合には、連結材62を加熱することで、連結材62から水素が放出されて連結材62が収縮する。そして、締結ナット69bを締結ボルト69aから緩める。これにより、一方の管材66と他方の管材68とは分離される。 On the other hand, when separating one pipe material 66 from the other pipe material 68, the connecting material 62 is heated, causing hydrogen to be released from the connecting material 62 and the connecting material 62 to shrink. Then, the fastening nut 69b is loosened from the fastening bolt 69a. This separates the one pipe material 66 from the other pipe material 68.
<第7実施形態>
本開示の第7実施形態に係る管継手構造の一例について図7(A)に従って説明する。なお、第7実施形態については、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
Seventh Embodiment
An example of a pipe joint structure according to a seventh embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 7(A). Note that, with regard to the seventh embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
(管継手構造70)
第7実施形態に係る管継手構造70は、図7(A)示されるように、連結材72と、一方の管材16と、他方の管材18とを備えている。
(Pipe joint structure 70)
As shown in FIG. 7A, a pipe joint structure 70 according to the seventh embodiment includes a connecting member 72, one pipe member 16, and the other pipe member 18.
一方の管材16において連結材72と接触している端部には、凸部と凹部とが長手方向に並ぶ凹凸部76が形成されている。また、連結材72の内周面には、凹凸部76と噛み合うように、凹凸部72aが形成されている。凹凸部76は、連結材72が長手方向に膨張するのを抑制する抑制部の一例である。 The end of one of the pipes 16 that is in contact with the connecting member 72 has an uneven portion 76, where convex portions and concave portions are aligned in the longitudinal direction. Furthermore, an uneven portion 72a is formed on the inner circumferential surface of the connecting member 72 so as to mesh with the uneven portion 76. The uneven portion 76 is an example of a suppression portion that suppresses longitudinal expansion of the connecting member 72.
〔まとめ〕
管継手構造70においては、一方の管材16と他方の管材18とを連結させる場合には、一方の管材16の端部を他方の管材18の端部に挿入する。ここで、一方の管材16の凹凸部76と連結材72の凹凸部76とが噛み合っている。これにより、一方の管材16を他方の管材18に挿入させるときに、連結材72が一方の管材16に対して長手方向に移動するのが抑制される。
〔summary〕
In the pipe joint structure 70, when connecting one pipe material 16 and another pipe material 18, the end of the one pipe material 16 is inserted into the end of the other pipe material 18. Here, the uneven portion 76 of the one pipe material 16 and the uneven portion 76 of the connecting member 72 mesh with each other. This prevents the connecting member 72 from moving longitudinally relative to the one pipe material 16 when the one pipe material 16 is inserted into the other pipe material 18.
また、管継手構造70においては、一方の管材16の凹凸部76と連結材72の凹凸部76とが噛み合っている。これにより、連結材72が水素を吸収して膨張するときに、連結材72が長手方向に膨張するのが抑制されることで、連結材72を径方向に効果的に膨張させることができる。 In addition, in the pipe joint structure 70, the uneven portion 76 of one of the pipe materials 16 and the uneven portion 76 of the connecting material 72 are interlocked. This prevents the connecting material 72 from expanding in the longitudinal direction when it absorbs hydrogen and expands, allowing the connecting material 72 to expand effectively in the radial direction.
また、管継手構造70においては、連結材72が径方向に効果的に膨張することで、一方の管材16と他方の管材18の連結力を向上させることができる。 In addition, in the pipe joint structure 70, the connecting material 72 effectively expands radially, thereby improving the connecting force between one pipe material 16 and the other pipe material 18.
<第8実施形態>
本開示の第8実施形態に係る管継手構造の一例について図7(B)に従って説明する。なお、第8実施形態については、第7実施形態と異なる部分を主に説明する。
Eighth Embodiment
An example of a pipe joint structure according to an eighth embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 7(B) . Note that, with regard to the eighth embodiment, differences from the seventh embodiment will be mainly described.
(管継手構造80)
第8実施形態に係る管継手構造80は、図7(B)示されるように、円筒状とされた連結材82と、一方の管材16と、他方の管材18とを備えている。
(Pipe joint structure 80)
As shown in FIG. 7B, a pipe joint structure 80 according to the eighth embodiment includes a cylindrical connecting member 82, one pipe member 16, and the other pipe member 18.
一方の管材16において連結材82と接触している端部には、連結材82が嵌る凹部86が周方向に延びて形成されている。また、水素が放出された連結材82が凹部86に嵌った状態で、連結材82は、一方の管材16の外周面16aから径方向の外側へ突出している。一方の管材16に形成された凹部86は、連結材82が長手方向に膨張するのを抑制する抑制部の一例である。 A recess 86 extending circumferentially is formed at the end of one of the pipes 16 that is in contact with the connecting material 82, into which the connecting material 82 fits. Furthermore, when the connecting material 82 from which hydrogen has been released is fitted in the recess 86, the connecting material 82 protrudes radially outward from the outer surface 16a of the one of the pipes 16. The recess 86 formed in the one of the pipes 16 is an example of a suppression portion that suppresses longitudinal expansion of the connecting material 82.
なお、本開示を特定の実施形態について詳細に説明したが、本開示は係る実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内にて他方の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。上記実施形態では特に説明しなかったが、管継手構造を水素配管継手に用いてもよい。これより、管材に水素を流すことで水素吸蔵合金を用いて形成されている連結材に水素を供給することができる。 While this disclosure has been described in detail with respect to a specific embodiment, it will be apparent to those skilled in the art that this disclosure is not limited to such an embodiment and that various other embodiments are possible within the scope of this disclosure. Although not specifically described in the above embodiment, the pipe joint structure may also be used as a hydrogen piping joint. In this way, hydrogen can be supplied to a connecting member formed using a hydrogen storage alloy by flowing hydrogen through the pipe material.
また、上記第2、3、5実施形態では、特に説明しなかったが、第7、8実施形態のように、中間材23、33、53において連結材24、34、54が接触する部分に、連結材が長手方向に膨張するのを抑制する抑制部を設けてもよい。これにより、中間材が径方向に効果的に膨張する。 Although not specifically described in the second, third, and fifth embodiments, as in the seventh and eighth embodiments, suppression sections may be provided in the intermediate materials 23, 33, and 53 at the portions where the connecting materials 24, 34, and 54 come into contact, to suppress longitudinal expansion of the connecting materials. This allows the intermediate materials to effectively expand radially.
10 管継手構造
12 連結材
16 一方の管材
16a 外周面(一方の連結面の一例)
18 他方の管材
18b 内周面(他方の連結面の一例)
20 管継手構造
23 中間材
23a 外周面(周面の一例)
24 連結材
26 一方の管材
26a 外周面(一方の接続面の一例)
26b 内周面(一方の接続面の一例)
26c 端面
28 他方の管材
28a 外周面(一方の接続面の一例)
28b 内周面(他方の接続面の一例)
28c 端面
30 管継手構造
33 中間材
33b 内周面(周面の一例)
34 連結材
40 管継手構造
43 中間材
43b 段差面(周面の一例)
44 連結材
50 管継手構造
53 中間材
53a 外周面
53b 内周面
54 連結材
60 管継手構造
62 連結材
65a フランジ面(一方の連結面の一例)
66 一方の管材
67a フランジ面(他方の連結面の一例)
68 他方の管材
70 管継手構造
72 連結材
76 凹凸部(抑制部の一例)
80 管継手構造
82 連結材
86 凹部(抑制部の一例)
10 Pipe joint structure 12 Connecting member 16 One pipe member 16a Outer circumferential surface (an example of one connecting surface)
18: Inner surface of the other pipe 18b (an example of the other connecting surface)
20 Pipe joint structure 23 Intermediate material 23a Outer circumferential surface (an example of a peripheral surface)
24 Connecting member 26 One pipe member 26a Outer circumferential surface (an example of one connecting surface)
26b Inner circumferential surface (an example of one connecting surface)
26c End surface 28 The other pipe material 28a Outer circumferential surface (an example of one connection surface)
28b Inner circumferential surface (an example of the other connecting surface)
28c End surface 30 Pipe joint structure 33 Intermediate material 33b Inner peripheral surface (an example of a peripheral surface)
34 Connecting member 40 Pipe joint structure 43 Intermediate member 43b Step surface (an example of a peripheral surface)
44 Connecting member 50 Pipe joint structure 53 Intermediate member 53a Outer peripheral surface 53b Inner peripheral surface 54 Connecting member 60 Pipe joint structure 62 Connecting member 65a Flange surface (an example of one connecting surface)
66 One pipe material 67a flange surface (an example of the other connecting surface)
68: other pipe member 70: pipe joint structure 72: connecting member 76: uneven portion (an example of a suppression portion)
80 Pipe joint structure 82 Connecting member 86 Recessed portion (an example of a suppressing portion)
Claims (3)
前記一方の連結面と対向する他方の連結面が端部に形成された他方の管材と、
前記一方の連結面と前記他方の連結面との間に配置され、水素を吸収して膨張することで前記一方の管材と前記他方の管材とを連結させ、加熱して収縮することで前記一方の管材と前記他方の管材とを分離させる水素吸蔵合金によって形成された連結材と、
を備えた管継手構造。 One pipe material having one connecting surface formed at an end thereof;
Another pipe member having another connecting surface formed at an end thereof opposite to the one connecting surface;
a connecting material formed of a hydrogen storage alloy that is disposed between the one connecting surface and the other connecting surface, and that connects the one pipe material and the other pipe material by absorbing hydrogen and expanding, and separates the one pipe material and the other pipe material by contracting when heated;
A pipe joint structure comprising:
他方の接続面が端部に形成され、端面が前記一方の管材の端面に対向した他方の管材と、
円筒状で、前記一方の接続面と前記他方の接続面とを跨る周面が形成された中間材と、
前記一方の接続面と前記周面との間、及び前記他方の接続面と前記周面との間に配置され、水素を吸収して膨張し加熱して収縮する水素吸蔵合金によって形成された連結材と、を備え、
前記連結材が水素を吸収して膨張することで前記一方の管材と前記他方の管材とを連結させ、前記連結材を加熱して前記連結材が収縮することで前記一方の管材と前記他方の管材とを分離させる、
管継手構造。 One pipe material having one connection surface formed at an end thereof;
Another pipe material having another connection surface formed at an end portion thereof and an end surface thereof facing the end surface of the one pipe material;
a cylindrical intermediate member having a circumferential surface spanning the one connection surface and the other connection surface;
a connecting material disposed between the one connecting surface and the peripheral surface and between the other connecting surface and the peripheral surface, the connecting material being made of a hydrogen storage alloy that expands when it absorbs hydrogen and contracts when it is heated ,
The connecting material absorbs hydrogen and expands, thereby connecting the one pipe material and the other pipe material, and the connecting material is heated to cause the connecting material to contract, thereby separating the one pipe material and the other pipe material.
Pipe joint structure.
請求項1又は2に記載の管継手構造。 Hydrogen flows inside the one pipe material and the other pipe material.
3. The pipe joint structure according to claim 1 or 2 .
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