特許 6721303 エア配管システムおよびエア配管システムの施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6721303

(24)【登録日】2020年6月22日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】エア配管システムおよびエア配管システムの施工方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 41/08 20060101AFI20200706BHJP

   F16L 1/00 20060101ALI20200706BHJP

   F17D 1/04 20060101ALI20200706BHJP

【ＦＩ】

   F16L41/08

   F16L1/00 D

   F17D1/04

【請求項の数】6

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-158811(P2015-158811)

(22)【出願日】2015年8月11日

(65)【公開番号】特開2017-36804(P2017-36804A)

(43)【公開日】2017年2月16日

【審査請求日】2018年8月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000151025

【氏名又は名称】株式会社タブチ

(74)【代理人】

【識別番号】100170449

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 英彦

(72)【発明者】

【氏名】加藤 真一

【審査官】 吉澤 伸幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−２７７９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１８１０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０６５４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２２４５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０３１３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２９１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１７３７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｌ ４１／０８

Ｆ１６Ｌ １／００

Ｆ１７Ｄ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の水平方向に延び、圧縮エアを供給するための主幹配管路と、前記主幹配管路から圧縮エアを取り出すためのエア取出口とを備えるエア配管システムであって、
前記エア取出口は、逆Ｕ字形状を構成するように、
前記主幹配管路の途中経路に設けられ、第１の水平方向から上方に経路を分岐する経路分岐部と、
前記経路分岐部に連結され上方に延び、垂直方向に経路を形成する第１の垂直配管部と、
前記第１の垂直配管部の終端から、第１の水平方向に交差する第２の水平方向に経路を変更する第１の経路変更部と、
前記第１の経路変更部から第２の水平方向に延び、第２の水平方向に経路を形成する水平配管部と、
前記水平配管部の終端から、下方に経路を変更する第２の経路変更部と、
前記第２の経路変更部から下方に延び、垂直方向に経路を形成する第２の垂直配管部とを備え、
前記経路分岐部は、はめ込み構造により第１垂直配管部が連結されており、
前記第１の経路変更部は、はめ込み構造により第１の垂直配管部と水平配管部とに連結されており、
前記第２の経路変更部は、はめ込み構造により水平配管部と第２の垂直配管部とに連結されており、
前記第１の垂直配管部、前記水平配管部および前記第２の垂直配管部は、樹脂層と金属層とを含む多層管である、エア配管システム。

【請求項2】

第１の水平方向に延び、圧縮エアを供給するための主幹配管路と、前記主幹配管路から圧縮エアを取り出すためのエア取出口とを備えるエア配管システムであって、
前記エア取出口は、
前記主幹配管路の途中経路に設けられ、第１の水平方向から上方に経路を分岐する経路分岐部と、
前記経路分岐部に連結され上方に延び、垂直方向に経路を形成する第１の垂直配管部と、
前記第１の垂直配管部の終端から、第１の水平方向に交差する第２の水平方向に経路を変更する第１の経路変更部と、
前記第１の経路変更部から第２の水平方向に延び、第２の水平方向に経路を形成する水平配管部と、
前記水平配管部の終端から、下方に経路を変更する第２の経路変更部と、
前記第２の経路変更部から下方に延び、垂直方向に経路を形成する第２の垂直配管部とを備え、
前記経路分岐部は、はめ込み構造によりねじ切りを不要とし、前記主幹配管と第１垂直配管部とに連結されており、
前記第１および第２の経路変更部の少なくともいずれか一方は、配管を曲げ加工することにより形成されており、
前記第１および第２の経路変更部の他方は、はめ込み構造エア配管に結合することで、ねじ切りを不要とし、
前記第１の垂直配管部、前記水平配管部および前記第２の垂直配管部は、樹脂層と金属層とを含む多層管である、エア配管システム。

【請求項3】

前記逆Ｕ字配管路は、前記経路分岐部と反対側の端部を、位置を固定されたエア供給口に連結される、請求項１または請求項２に記載のエア配管システム。

【請求項4】

前記経路分岐部は、円環状の環状部と、前記環状部の内側に収納されるＯリングと、前記環状部の内側に前記Ｏリングを介して組み入れられるチャックリングと、前記環状部を外側から覆い、前記第Ｏリングと前記チャックリングとを収納、かつ保持するように嵌合するナットとを備え、前記第１の垂直配管部を前記環状部に差し込み、前記ナットにより締め付けることで固定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエア配管システム。

【請求項5】

圧縮空気を供給するためのエア配管システムの施工方法であって、
第１の水平方向に延び圧縮空気の経路を形成する主幹配管路に、上方に経路を分岐する経路分岐部を形成する第１の工程と、
上方に延びる第１の垂直配管部、前記第１の垂直配管部の終端から第１の水平方向に直交する第２の水平方向に経路を変更する第１の経路変更部、前記第１の経路変更部から第２の水平方向に延びる水平配管部、前記水平配管部の終端から下方に経路を変更する第２の経路変更部、および前記第２の経路変更部から前記主幹配管路の水平位置を超えて下方に延びる第２の垂直配管部からなる逆Ｕ字配管経路を製作する第２の工程と、
前記逆Ｕ字配管路の前記第１の垂直経路の始端を前記経路分岐部に連結する第３の工程とを含み、
前記経路分岐部は、円環状の環状部と、前記環状部の内側に収納されるＯリングと、前記環状部の内側に前記Ｏリングを介して組み入れられるチャックリングと、前記環状部を外側から覆い、前記第Ｏリングと前記チャックリングとを収納、かつ保持するように嵌合するナットとを備え、
前記第１の垂直配管部は、前記ナットを螺合することで前記経路分岐部にはめ込み構造により連結され、
前記第１の経路変更部は、第１の円環状の環状部と、前記第１の環状部の内側に収納される第１のＯリングと、前記第１の環状部の内側に前記第１のＯリングを介して組み入れられる第１のチャックリングと、前記第１の環状部を外側から覆い、前記第１のＯリングと前記第１のチャックリングとを収納、かつ保持するように嵌合する第１のナットとを備え、
前記第２の経路変更部は、第２の円環状の環状部と、前記第２の環状部の内側に収納される第２のＯリングと、前記第２の環状部の内側に前記第２のＯリングを介して組み入れられる第２のチャックリングと、前記第２の環状部を外側から覆い、前記第２のＯリングと前記第２のチャックリングとを収納、かつ保持するように嵌合する第２のナットとを備え、
前記逆Ｕ字配管路は、前記ナットを螺合することにより、前記第１の垂直配管部、前記第１の経路変更部、前記水平配管部、前記第２の経路変更部、および前記第２の垂直配管部が、それぞれはめ込み構造により連結され、
前記第１の垂直配管部、前記水平配管部および前記第２の垂直配管部は、樹脂層と金属層とを含む多層管であることを特徴とする、エア配管システムの施工方法。

【請求項6】

前記第１の工程は、前記主幹配管路を切断する第１のステップと、
切断された前記主幹配管路の間に前記経路分岐部の第１の水平方向に連通する一次側および二次側のそれぞれの接続口に、前記主幹配管路の切断された端部をはめ込み構造により結合する第２のステップとを含む、請求項５に記載のエア配管システムの施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エア配管システムおよびエア配管システムの施工方法に関し、詳細には、エア取出口を備えるエア配管システムおよびエア配管システムにエア取出口を形成する施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車工場、食品工場、半導体工場等の種々の工場では、コンプレッサで圧縮された圧縮エアが、配管を経由して作業現場のエアガン等のエア工具や、エアシリンダー等のエア駆動源を組み込まれたエア装置に供給される。このような圧縮エアの供給経路はエア配管システムと称され、またエア配管システムを形成する配管は、一般的にエア配管と称される。エア配管は、主に、鉄製の鋼管、樹脂製の樹脂管、樹脂層と金属層とを重ねた多層管（非特許文献１を参照）等に分類される。

【0003】

エア配管システムの圧縮エアの供給経路は、エア配管に加え、配管と配管とを接続する継手とから構成される。エア配管システムは、適用される工場の広さや他の設備等を考慮して敷設経路を設計され、エア配管を所望の長さ、形状に形成し、所望の経路を形成するように継手により配管と配管とを接続して敷設される。また、工場内に敷設されたエア配管システムは、エア工具やエア装置に圧縮エアを供給するために、経路の途中に圧縮エアを取り出すエア取出口が形成される。

【0004】

ところで、エア配管システムの経路を流れる圧縮エアには、結露等で生じた水分が含まれており、これが圧縮エアと共にエア工具やエア装置に流出すると、エア工具やエア装置が故障したり、エア工具を作用させるワークに悪影響を及ぼすといった、エア配管システム特有の課題があった。したがって、エア取出口は、エア配管内の水分がエア工具に流出しないように、種々の工夫がされている。

【0005】

水分を流出させない工夫として、例えば、鋼管による従来のエア配管システムでは、配管システムの水平方向に延びる主幹配管路から、上方に立ち上がるように経路を分岐させ、再び下方に立ち下がるように経路を形成した逆Ｕ字形状配管路を用いたエア取出口(図８を参照)を設けられたエア配管システムがある。このエア取出口では、上方に立ち上がるように経路を分岐させることにより、水平方向に延びる主幹配管路の底側に溜まる水分をエア取出口に流出させることなく、エアのみを取り出すことができる。

【0006】

また、例えば、非特許文献１に記載の多層管によるエア配管システムでは、エア取出口として、特殊構造のエア取出用チーズが利用されている(図９を参照)。このエア取出用チーズは、水平方向に延びる主幹配管路の途中に設けられ、水平方向の一次側と二次側とを連通する主要流路を形成され、さらに、当該主要流路の途中に流路を分岐して圧縮エアを分配する分岐流路を形成されている。

【0007】

このエア取出用チーズでは、分岐流路として、分岐側から主要流路の途中まで延びる分岐管が設けられている。これにより、分岐側を下にしてエア配管に取り付けた場合であっても、分岐管が主要流路内で主要流路の底部を超えて立ち上がるようになるので、水平方向に延びる主要流路の底部に溜まる水分をエア取出口に流出させることはなく、エアのみを取り出すことができる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】カタログ「ライトエアー（登録商標）」、株式会社タブチ、２０１４年１０月発行

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかし、従来の鋼管によるエア配管システムは、図８に示すように、経路分岐部および逆Ｕ字配管路の製作にＴ字形状の継手およびＬ字形状の継手が利用される。これら継手の接続口には、雌ねじが切られており、接続される配管の端部に雄ねじを切り、ねじ込み構造により配管を結合される。この結合では、封止用のシールテープを配管の雄ねじに巻き、継手に配管を適切な部分までねじ込むことでエア漏れが防止される。

【0010】

したがって、エア取出口の施工には、配管に対してねじ切り加工が施される。配管のねじ切り加工では、大型の装置または職人的な技能が必要となり、施工が煩雑となっていた。また、ねじ込み構造による結合では、配管を継手にどこまでねじ込むかのねじ込み量と、配管を継手にねじ込む角度とが、同時に確定されなければならない。

【0011】

仮に、配管をねじ込みすぎて、ねじ込みを戻すとシールテープが封止効果を失ってしまう。したがって、この場合は、シールテープの交換が必要となり、配管を継手から取り外して、再度、ねじ込み作業をやり直す必要があった。このように、ねじ込み構造による結合では、施工が煩雑となっていた。

【0012】

さらに、エア取出口からエア装置にエアを供給する場合は、エア装置のエア供給口に逆Ｕ字配管路の下端が接続されることになるため、分岐経路部から、位置を固定されているエア装置のエア供給口まで、正確な寸法、角度で逆Ｕ字配管路を製作し、逆Ｕ字配管路の端部をエア供給口まで正確に先導する必要があった。しかし、そのような逆Ｕ字配管路をねじ込み構造により製作することは、非常に困難な作業であった。

【0013】

よって、従来の鋼管によるエア配管システムでは、逆Ｕ字形状配管路の製作、および、逆Ｕ字配管路を経路分岐部に接続する位置決め、角度決めの点からエア取出口の施工が迂遠であった。

【0014】

また、多層管による配管システムは、エア取出用チーズにより容易にエア取出口を形成することができるが、エア取出口の専用品であるエア取出用チーズは、構造が複雑で、かつ高価であった。さらに、エア取出用チーズは継手内の経路に突出する分岐管を設けるため、分岐管の口径が配管の口径に対して小さくなり、所望の流量のエアが取り出せないことがあった。また、主要流路の底部を超えて突出する分岐管の開口に達するほど、水分量が多い場合には、分岐流路に水分が流出してしまうことがあった。

【0015】

本発明は、これら問題を解決すべくなされたもので、専用品を用いることなく、構造が簡易なエア取出口を備え、かつ施工が容易なエア配管システムを提供し、または施工することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明にかかる一のエア配管システムは、水平方向に延び、圧縮エアを供給するための主幹配管路と、前記主幹配管路から圧縮エアを取り出すためのエア取出口とを備える。前記エア取出口は、前記主幹配管路の途中経路に設けられ、水平方向から上方に経路を分岐する経路分岐部と、前記経路分岐部に一端を連結された逆Ｕ字形状配管路とを備える。前記逆Ｕ字配管路は、一本のエア配管を折り曲げ加工することによりＵ字形状に形成されており、前記経路分岐部は、はめ込み構造により前記逆Ｕ字形状配管路を連結されていることを特徴とする。

【0017】

このエア配管システムによれば、逆Ｕ字配管路が、経路分岐部に、はめ込み構造により連結されているため、エア取出口となる逆Ｕ字配管路を主幹配管路に容易に接続できる。これにより、従来の鋼管の接続に用いられていたねじ込み構造に比較して、配管のねじ切りが不要、かつ逆Ｕ字配管路の取り付け角度の調整が容易になり、複雑であった逆Ｕ字配管路を取り付ける作業が非常に容易になる。

【0018】

また、このエア配管システムによれば、逆Ｕ字配管路が折り曲げ加工により一本のエア配管から形成されているため、逆Ｕ字配管路の製作も容易で、従来の鋼管における逆Ｕ字配管路のねじ込み構造による製作に比較して、配管のねじ切りが不要、かつ逆Ｕ字配管路の各配管部の方向決めが容易になり、複雑であった逆Ｕ字配管路の製作が非常に容易になる。

【0019】

さらに、このエア配管システムによれば、逆Ｕ字配管路が折り曲げ加工により一本のエア配管から製作されているため、逆Ｕ字配管路の経路変更部をエルボ（Ｌ字形状の継手）で形成していた従来の鋼管の逆Ｕ字配管路に比較して、継手を用いる必要がなく、圧力損失およびエア漏れリスクが軽減される。

【0020】

前記一の配管システムの前記一本のエア配管は樹脂層と金属層とを含む多層管であることが望ましい。この配管によれば、樹脂層だけの樹脂管では、剛性が低いものは所望の形状で状態を保持できなかったり、また弾性が高過ぎるものは反発力により所望の形状で固定できなかったのに対し、金属層を含む多層管であれば、金属層の塑性変形により所望の形状で配管を固定でき、かつ樹脂層が配管の強度を補強する。これにより、所望の形状の逆Ｕ字配管路を容易に製作できる。

【0021】

また、前記一の配管システムの前記多層管は、内側から樹脂層、金属層、樹脂層からなる三層管であることが望ましい。この配管によれば、金属層の塑性変形により所望の形状で固定され、かつ内側および外側の樹脂層が配管の強度を補強する。さらに、内側層が樹脂層であるため、エア配管システムのエアに含まれる水分による腐食等も防止できる。

【0022】

本発明にかかる他の配管システムは、第１の水平方向に延び、圧縮エアを供給するための主幹配管路と、前記主幹配管路から圧縮エアを取り出すためのエア取出口とを備える。前記エア取出口は、前記主幹配管路の途中経路に設けられ、第１の水平方向から上方に経路を分岐する経路分岐部と、前記経路分岐部に連結され上方に延び、垂直方向に経路を形成する第１の垂直配管部と、前記第１の垂直配管部の終端から、第１の水平方向に交差する第２の水平方向に経路を変更する第１の経路変更部と、前記第１の経路変更部から第２の水平方向に延び、第２の水平方向に経路を形成する水平配管部と、前記水平配管部の終端から、下方に経路を変更する第２の経路変更部と、前記第２の経路変更部から下方に延び、垂直方向に経路を形成する第２の垂直配管部とを備える。前記経路分岐部は、はめ込み構造により第１垂直配管部が連結されている。

【0023】

このエア配管システムによれば、第１の垂直配管部、第１の経路変更部、水平配管部、第２の経路変更部、および第２の垂直配管部から形成される逆Ｕ字配管路が、主幹配管路の経路分岐部に、はめ込み構造により連結されている。はめ込み構造は連結が容易であるため、従来の鋼管で必要となっていた逆Ｕ字配管路のねじ込み構造による連結に比較して、配管のねじ切りが不要、かつ逆Ｕ字配管路の取り付け角度の調整が容易になり、複雑であった逆Ｕ字配管路を取り付ける作業が非常に容易になる。

【0024】

前記他のエア配管システムの前記第１の経路変更部は、はめ込み構造により第１の垂直配管部と水平配管部とに連結されていてもよい。このエア配管システムによれば、従来の鋼管で必要となっていたねじ込み構造によるエア取出口の接続に比較して、配管のねじ切りが不要になり、かつ逆Ｕ字配管路の配管部の連結における角度の調整が容易になり、複雑であった逆Ｕ字配管路の製作が容易になる。

【0025】

また、はめ込み構造により配管と配管とが接続されるため、ねじ切り加工のために第１の垂直配管部および水平配管部の長さ制限がなくなり、専用の配管を切り出すことなく、エア配管システムの他の部分を形成した配管の余りの配管を使用することができる。

【0026】

すなわち、従来の鋼管の逆Ｕ字配管路では、鋼管のねじ切りに大型の装置が必要で、大型装置に適応させるべく、ある程度の長さの第１の垂直配管部および水平配管部が必要であった。しかし、このエア配管システムでは、はめ込み構造で逆Ｕ字配管路の配管同士を連結するため、ねじ切りが必要なく、エア取出口の製作に余りの配管を使用でき、配管を無駄にすることなく、エア配管システムを効率よく製作できる。

【0027】

前記他のエア配管システムでは、はめ込み構造により、水平配管部と第２の垂直配管部とに連結されていてもよい。このエア配管システムによれば、従来の鋼管で必要となっていたねじ込み構造によるエア取出口の接続に比較して、配管のねじ切りが不要になり、かつ逆Ｕ字配管路の配管部の連結における角度の調整が容易になり、複雑であった逆Ｕ字配管路の製作が容易になる。

【0028】

また、はめ込み構造により配管と配管とが接続されるため、ねじ切り加工のために水平配管部および第２の垂直配管部の長さ制限がなくなり、専用の配管を切り出すことなく、エア配管システムの他の部分を形成した配管の余りの配管を使用することができる。

【0029】

すなわち、従来の鋼管の逆Ｕ字配管路では、鋼管のねじ切りに大型の装置が必要で、大型装置に適応させるべく、ある程度の長さの水平配管部および第２の垂直配管部が必要であった。しかし、このエア配管システムでは、はめ込み構造で逆Ｕ字配管路の配管同士を接続するため、ねじ切りが必要なく、エア取出口の製作に余りの配管を使用でき、配管を無駄にすることなく、エア配管システムを効率よく製作できる。

【0030】

前記他の配管システムの前記第１および第２の経路変更部の少なくともいずれか一方は、配管を曲げ加工することにより形成されていてもよい。これにより、継手を減らすことができるため、エア取出口の施工が容易になり、かつエア漏れのリスクも軽減される。

【0031】

本発明にかかる一または他のエア配管システムは、前記逆Ｕ字配管路の前記経路分岐部と反対側の端部を、位置を固定されたエア供給口に連結されていてもよい。固定されたエア供給口に逆Ｕ字配管路の端部を連結するためには、正確な逆Ｕ字配管路の製作および先導が必要になる。従来のねじ込み構造により正確な逆Ｕ字配管路を製作することは極めて困難であったが、はめ込み構造による連結であれば、正確な逆Ｕ字配管路を容易に製作でき、かつ端部をエア供給口まで正確に先導できる。

【0032】

本発明にかかるエア配管システムの施工方法は、圧縮空気を供給するべく、第１の水平方向に延び圧縮空気の経路を形成する主幹配管路に、上方に経路を分岐する経路分岐部を形成する第１の工程と、上方に延びる第１の垂直配管部、前記第１の垂直配管部の終端から第１の水平方向に直交する第２の水平方向に経路を変更する第１の経路変更部、前記第１の経路変更部から第２の水平方向に延びる水平配管部、前記水平配管部の終端から下方に経路を変更する第２の経路変更部、および前記第２の経路変更部から前記主幹配管路の水平位置を超えて下方に延びる第２の垂直配管部からなる逆Ｕ字配管経路を製作する第２の工程と、前記逆Ｕ字配管路の前記第１の垂直経路の始端を前記経路分岐部に連結する第３の工程とを含む。前記第１の垂直配管部は、前記経路分岐部にはめ込み構造により連結される。

【0033】

従来の鋼管によるエア配管システムでは、エア取出口を施工する際に、逆Ｕ字配管路を形成してから主幹配管路に接続するには、第２の水垂直配管部が主幹配管路の水平位置を超えて延びる場合に、ねじ込み構造により逆Ｕ字配管路を回転させることができず、経路分岐部への連結は不可能であった。また、エア配管システムは天井等に敷設される場合に、高所作業で多数の継手で順に逆Ｕ字配管路を製作することは困難であった。しかし、この施工方法では、エア取出口となる逆Ｕ字配管路を形成した後に、回転させることなく、主幹配管路の経路分岐部に逆Ｕ字配管を連結できるため、エア取出口の施工が非常に簡易になる。

【0034】

前記エア配管システムの施工方法の前記第１の工程は、前記主幹配管路を切断する第１のステップと、切断された前記主幹配管路の間に前記経路分岐部の第１の水平方向に連通する一次側および二次側のそれぞれの接続口に、前記主幹配管路の切断された端部をはめ込み構造により結合する第２のステップとを含んでいてもよい。このエア配管システムの施工方法によれば、配管システムを施工した後、追加でエア取出口を作成できる。

【発明の効果】

【0035】

本発明は、専用品を用いることなく、簡易な構造のエア取出口を容易に取り付けることのできるエア配管システムを提供することを目的とする。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】本発明の第１の実施の形態にかかるエア配管システムを示す斜視図である。

【図2】図１におけるＦ２の拡大図で、本発明の第１の実施の形態にかかるエア配管システムのエア取出口を示す図である。

【図3】図２のエア取出口の経路分岐部を構成するチーズを示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は正面断面図、（Ｄ）は正面分解図を示す。

【図4】図２のエア取出口の経路変更部を構成するエルボを示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は正面断面図、（Ｄ）は正面分解図を示す。

【図5】本発明の第１の実施の形態にかかるエア配管システムのエア取出口の施工方法を示すフロー図である。

【図6】本発明の第２の実施の形態にかかるエア配管システムのエア取出口を示す図である。

【図7】本発明の第２の実施の形態にかかるエア配管システムのエア取出口の施工方法を示すフロー図である。

【図8】従来の鋼管によるエア取出口を示す図である。

【図9】図２におけるＦ９の拡大分解図で、専用品である既知のエア取出用チーズによるエア取出口を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

[第１のエア配管システム]

【0038】

先ず、本発明の第１の実施の形態にかかる圧縮エアを供給するための配管システム(以下、「エア配管システム」という。)１００について説明する。エア配管システム１００は、図１に示すように、複数の配管と、配管と配管とを接続するための直線形状、Ｔ字形状、Ｌ字形状等の各種継手とを備え、無限ループ状に形成されている。エア配管システム１００に用いられる配管はエア配管１０１と称される。また、Ｔ字形状の継手はチーズ１０２、Ｌ字形状の継手はエルボ１０３と称される。

【0039】

エア配管システム１００は、吊バンド１０４により天井に吊るされている。また、エア配管システム１００は、概略、水平面を成すループ状に形成されているが、他の設備と交差するような場合は、折り曲げにより配管を湾曲させ、他の設備を避けるように敷設されている。エア配管システム１００は、圧縮エアの供給源であるコンプレッサ（図示しない）にバルブ１０５を介して接続されている。したがって、バルブ１０５を開くことで、コンプレッサからエア配管システムに圧縮エアが供給される。

【0040】

エア配管システムに用いられるエア配管１０１は、内側から、第１の樹脂層１０１ａ、金属層１０１ｂ、第２の樹脂層１０１ｃの３層からなる筒状に構成されている（図５のエア配管１０１の一部拡大図を参照）。エア配管１０１は、折り曲げ加工が可能で、かつ、金属層１０１ｂが塑性変形することにより、曲げ状態を維持される。さらに、エア配管１０１は、第１および第２の樹脂層１０１ａ，１０１ｃが設けられていることにより、適切な剛性が確保される。

【0041】

エア配管１０１は、従来よく知られた折り曲げ装置（図示しない）により折り曲げ加工をすることができる。しかし、本実施の形態にかかるエア配管１０１は、樹脂層１０１ａ，１０１ｃ、金属層１０１ｂの厚さを適正に選択されており、折り曲げ装置をもちいることなく、手作業でも折り曲げ加工できる。

【0042】

エア配管システム１００は、エアガン、エアドリル、エアサンダー等のエア工具、または、エアシリンダー、エアポンプ等のエア駆動源を備えるエア装置に圧縮エアを供給することを目的としており、本実施の形態では、エア工具として、エアガン１０６が例示されている。エアガン１０６は、コイル型のエアホース１０７を介して、吊り下げられた状態でエア取出口１２０，９２０に接続されている。しかし、エア取出口は、エア装置の固定されたエア供給口に接続されていてもよい。

【0043】

これにより、圧縮エアが、コンプレッサからエア配管システム１００を通してエアガン１０６に供給される。エア配管システム１００は、水平方向に直線状に延びる複数の主幹配管路１１０を備え、各主幹配管路１１０の一部にエア取出口１２０（例えば、図１のＦ２）またはエア取出口９２０（例えば、図１のＦ９）が形成されている。

【0044】

エア取出口９２０は、多層管によるエア配管システムの専用品であるエア取出用チーズ（以下、「メスチーズ」という。）９２２から構成される。メスチーズ９２２は、図９に示すように、主幹配管路１１０の途中に接続し、主幹配管路１１０に連通する主要流路部９２２ａと、主要流路部９２２ａの経路を下方に分岐し、かつ主要流路部９２２ａの底部より上方に突出する分岐管９２２ｂとを備える。

【0045】

これにより、主要流路部９２２ａの底部に水分が溜まっていても、水分が分岐管９２２ｂに流出することはなく、メスチーズ９２２に接続してエアを供給されるエア工具１０６に水分が流出することはない。しかし、メスチーズ９２２は、多層管の専用品であり、構造が複雑かつ高価であった。

【0046】

メスチーズ９２２から構成されるエア取出口９２０に対して、エア取出口１２０は、図２に示すように、主幹配管路１１０の経路を分岐する経路分岐部１２１と、経路分岐部１２１に結合された逆Ｕ字配管路１２２とを備える。

【0047】

エア取出口１２０の経路分岐部１２１は、主幹配管路１１０の底部に溜まった水分をエア取出口１２０の下流側に設けられるエア工具に流出させないように、主幹配管路１１０の水平方向（図２のＸ方向）の経路を上方（図２のＺ方向）に分岐するように取り付けられている。経路分岐部１２１は、チーズ１０２であり、水平方向に延びる主幹配管路１１０の途中経路に設けられている。

【0048】

チーズ１０２は、図３に示すように、直線状に延びる主要流路１０２Ａと、主要流路１０２Ａを分岐した分岐流路１０２Ｂとを形成する（図３（Ｃ）を参照）。チーズ１０２は、分岐流路１０２Ｂが水平方向(図２のＸ方向)に対して上方(図２のＺ方向)に向くように、主幹配管路１１０に連結されている。

【0049】

チーズ１０２は、合成樹脂から形成され、主要流路１０２Ａの一次側、二次側および分岐流路１０２Ｂの終端に、エア配管１０１を接続される接続口２０を備える。チーズ１０２の各接続口２０は、主幹配管路１１０と略同程度の口径で形成されている。

【0050】

チーズ１０２の各接続口２０は、チーズ１０２本体に形成された円環状の環状部２０ａと、環状部２０ａの内側に収納されるＯリング２０ｂと、環状部２０ａの内側にＯリング２０ｂを介して組み入れられるチャックリング２０ｃと、環状部２０ａを外側から覆い、Ｏリング２０ｂとチャックリング２０ｃを収納、かつ保持するように嵌合するナット２０ｄとを備える（図３（Ｄ）を参照）。

【0051】

Ｏリング２０ｂとチャックリング２０ｃは同径の円環状に形成されており、環状部２０ａは、Ｏリング２０ｂ、チャックリング２０ｃと同径の第１の段部２０ｆを内部に有する。これにより、接続口２０の組立では、Ｏリング２０ｂが環状部２０ａに収容され、第１の段部２０ｆに係着し、外側からチャックリング２０ｃが組み入れられて、ナット２０ｄが嵌合する（図３（Ｃ）を参照）。

【0052】

ナット２０ｄは円環状に形成されており、内周側面に雌ねじが切られている。これに対応して、環状部２０ａは、外周側面に雄ねじが切られている。ナット２０ｄは、ナット２０ｄの雌ねじを環状部２０ａの雄ねじに螺合することにより、環状部２０ａに嵌合する。

【0053】

チャックリング２０ｃは、ナット２０ｄの内周面に当接するテーパー面を有する複数の爪部２０ｅを有し、ナット２０ｄが環状部２０ａに螺合して嵌合することにより、テーパー面がナット２０ｄの内周面に当接しながら、複数爪部２０ｅが内側に絞り込まれる（図３（Ｄ）を参照）。したがって、ナット２０ｄが環状部２０ａに螺合して嵌合することにより、チャックリング２０ｃの複数の爪部２０ｅが縮径する。

【0054】

チーズ１０２にエア配管１０１が結合される際には、ナット２０ｄの螺合が緩められた状態で、エア配管１０１は、環状のナット２０ｄ、チャックリング２０ｃおよびＯリング２０ｂを通され、環状部２０ａの内側に挿入される。第２の段部２０ｇは、エア配管１０１と同一の内径となるように構成されており、挿入されたエア配管１０１の端部を当接される。すなわち、エア配管１０１は、第２の段部２０ｇに当接するまで環状部２０ａに挿入される。

【0055】

エア配管１０１が環状部２０ａに挿入された状態で、ナット２０ｄが環状部２０ａに螺合される。これにより、チャックリング２０ｃは、爪部２０ｅが縮径することにより、エア配管１０１を把持する。チャックリング２０ｃが、エア配管１０１を把持した状態で、ナット２０ｄと環状部２０ａの第１の段部２０ｆとの間にＯリングを介して固定されることにより、エア配管１０１が接続口２０にはめ込み構造により結合される。

【0056】

このとき、ナット２０ｄが環状部２０ａに螺合して嵌め込まれることにより、Ｏリング２０ｂがチャックリング２０ｃを介して第１の段部２０ｆに向けて押圧される。これにより、Оリング１１１ｂは、圧潰されてエア配管１１０に密着し、接続口２０が確実にシールされる。

【0057】

このようなはめ込み構造の接続口２０として、例えば、特開２０１５−３１３４２号公報に記載の継手の接続口がある。これにより、エア配管１０１は、はめ込み構造によりチーズ１０２に確実に連結される。はめ込み構造による、エア配管１０１の連結では、配管にねじ切り加工が不要となり、逆Ｕ字配管路１２２の接続が非常に容易になる。ただし、はめ込み構造は、他の構成により実現されてもよい。

【0058】

本実施の形態にかかるエア配管システム１００に比較して、従来の鋼管を用いたエア配管システム８００では、図８に示すように、配管８０１の端部に設けられた雄ねじ部８０１ａと、継手８０２に設けられた雌ねじ部８０２ａとを螺合させることにより、配管と継手とが連結されていた。すなわち、配管と継手とは、配管に雄ねじを切るねじ切り加工を施し、継手に設けられた雌ねじに螺合させて連結されていた。また、この連結では、配管８０１の雄ねじ部８０１ａにシールテープを巻くことで、封止がされていた。

【0059】

したがって、逆Ｕ字配管路８２２は、Ｔ字形状の継手であるチーズ８０２にねじ込み構造により連結されていた。よって、例えば、逆Ｕ字配管路を所望の角度（図８のθ方向の角度）で取り付けられないことがあった。また、逆Ｕ字配管路８２２は、Ｌ字形状の継手であるエルボ８０３に配管８０１をねじ込み構造により連結して製作されていた。よって、例えば、逆Ｕ字配管路８２２の対向する配管８０１がねじれの関係（図８のδ方向の角度がずれた関係）となることがあった。

【0060】

特に、ねじ込み構造による連結は、配管のねじ込み量と、挿入された配管と継手との角度を同時に決定する必要があり、継手の角度が行き過ぎた状態まで配管をねじ込んでしまった場合には、ねじ込みを戻す必要がある。しかし、ねじ込みを戻すとシールテープが封止効果を失ってしまい、配管から継手を取り外し、シールテープを交換しての作業のやり直しが発生する。すなわち、ねじ込みを戻すことでシールテープは封止効果を失うため、継手と配管との連結角度の微調整ができず、継手を一度取り外す必要がある。よって、ねじ込み作業による連結は極めて複雑な作業となっていた。

【0061】

これに対して、本実施の形態にかかるエア配管システム１００では、配管のねじ切りが不要、かつ逆Ｕ字配管路１２２の方向決め（図２のθ方向の位置決め）、逆Ｕ字配管８２２の製作が簡易になり、複雑であったエア取出口１２０の施工が非常に容易になる。

【0062】

再び図２を参照するに、第１の実施の形態における逆Ｕ字配管路１２２は、経路分岐部１２１から上方に延び、垂直方向に経路を形成する第１の垂直配管部１２２ａと、第１の垂直配管部１２２ａの終端から水平方向に経路を変更する第１の経路変更部１２２ｂと、第１の経路変更部１２２ｂから水平方向に延び、水平方向に経路を形成する水平配管部１２２ｃと、水平配管部１２２ｃの終端から下方に経路を変更する第２の経路変更部１２２ｄと、第２の経路変更部１２２ｄから下方に延び、垂直方向に経路を形成する第２の垂直配管部１２２ｅとを備える。第２の垂直配管部１２２ｅは、第１の垂直配管部１２２ａの下端を超える位置まで、その下端が延び、エアホース１０７に接続されている。エア取出口がエア装置にエアを取り出す場合、第２の垂直配管部１２２ｅの端部、すなわち逆Ｕ字配管路１２２の端部は、エア装置のエア供給口に連結できるところまで、下方に延びていてもよい。

【0063】

逆Ｕ字配管路１２２の第１および第２の経路変更部１２２ｂ，１２２ｄは、はめ込み構造のエルボ１０３から構成され、略９０度に流路を変更する。エルボ１０３は、図４に示すように、１次側の流路の端部と２次側の流路の端部とに、先に説明したチーズ１０２と同様のはめ込み構造の接続口３０を備える。

【0064】

接続口３０は、接続口２０と同様に、エルボ１０３本体に形成された円環状の環状部３０ａと、環状部３０ａの内側に収納されるＯリング３０ｂと、環状部３０ａの内側にＯリング３０ｂを介して組み入れられるチャックリング３０ｃと、環状部３０ａを外側から覆い、Ｏリング３０ｂとチャックリング３０ｃを収納、かつ保持するように嵌合するナット３０ｄとを備える（図４（Ｄ）を参照）。接続口３０は、接続口２０と同様の構成であり、詳細な説明は省略する。エルボ１０３は、接続口３０により、エア配管１０１をはめ込み構造により結合できる。

【0065】

従来の鋼管を用いたエア配管システムでは、逆Ｕ字配管路８２２は、ねじ込み構造によりエルボ８０３に連結されていた（図８参照）。これに比較して、本実施の形態にかかるエア配管システム１００の逆Ｕ字配管路１２２では、配管のねじ切りが不要、かつ逆Ｕ字配管路１２２の各配管部の方向決め（図２のθ方向およびδ方向の角度決め）が容易になり、複雑であった逆Ｕ字配管路１２２の製作が非常に容易になる。

【0066】

[第１のエア配管システムの施工方法]

【0067】

次に、図５を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるエア配管システム１００の施工方法（ＳＴ１）について説明する。施工方法（ＳＴ１）は、主幹配管路１１０に経路分岐部１２１を形成する第１の工程（ＳＴ１−１）と、逆Ｕ字配管路１２２を製作する第２の工程（ＳＴ１−２）と、経路分岐部１２１に逆Ｕ字配管路１２２を連結する第３の工程（ＳＴ１−３）とを含む。

【0068】

第１の工程（ＳＴ１−１）では、主幹配管路１１０は一次側と二次側に分離されており、それぞれの端部がチーズ１０２の水平方向の接続口２０にはめ込まれることにより、チーズ１０２が主幹配管路１１０に連結される。これにより、主幹配管路１１０の一次側と二次側とが、チーズ１０２の主要流路１０２Ａにより連通する。また、チーズ１０２内部で主要流路１０２Ａが分岐流路１０２Ｂに分岐されており（図３（Ｄ）参照）、分岐流路１０２Ｂの端部の接続口２０が上方を向くようにチーズ１０２が取り付けられる。これにより、経路が上方に向けて分岐される。

【0069】

チーズ１０２は、はめ込み構造により主幹配管路１１０に連結されるため、配管をねじ込むために回転させる必要がない。よって、チーズ１０２は、分岐流路１０２Ｂの向きが上方に向くように方向を固定したまま、エア配管１０１に連結することができる。これにより、チーズの方向決めが容易になる。

【0070】

第１の工程（ＳＴ１−１）は、エア配管システム１００が敷設された後に主幹配管路１１０を切断する第１のステップと、切断された前記主幹配管路１１０の間に前記チーズ１０２の直線状に連通する一次側および二次側のそれぞれの接続口２０に、前記主幹配管路１１０の切断された端部をはめ込み構造により結合する第２のステップとを含んでいてもよい。そのようにすれば、エア配管システム１００が一度敷設された後に、エア取出口１２０を追加で取り付けることができる。

【0071】

第２の工程では、第１の垂直配管部１２２ａと、第１の経路変更部１２２ｂと、水平配管部１２２ｃと、第２の経路変更部１２２ｄと、第２の垂直配管部１２２ｅとが連結されることにより、逆Ｕ字配管路１２２が製作される。第１および第２の経路変更部１２２ｂ，１２２ｄは、エルボ１０３により構成されており、接続口３０のはめ込み構造により配管が結合される。これにより、エルボ１０３の方向を固定したまま配管を結合することができるため、逆Ｕ字配管路１２２の製作が非常に容易になる。

【0072】

第３の工程では、第２の工程にて形成された逆Ｕ字配管路１２２の第１の垂直配管部１２２ａの下端部が、第１の工程（ＳＴ１−１）にて形成された経路分岐部１２１のチーズ１０２に連結される。チーズ１０２の接続口２０は、はめ込み構造により配管を結合できるため、逆Ｕ字配管路１２２を回転させる必要がない。これにより、逆Ｕ字配管路１２２の角度決めが非常に容易になる。

【0073】

本実施の形態において、主幹配管路１１０の水平位置、すなわち第１の垂直配管部１２２ａの下端の位置を超えて第２の垂直配管部１２２ｅの下端が延びている。したがって、チーズ１０２に接続するために、逆Ｕ字配管路１２２を（図２のθの方向に）回転させることはできず、ねじ込みによる接続では、逆Ｕ字配管路１２２を形成した後に、経路分岐部１２１へ連結できない。しかし、はめ込み構造により逆Ｕ字配管路１２２を分岐経路に接続する本実施の形態では、逆Ｕ字配管路１２２を形成した後でも、経路分岐部１２１に連結することができる。

【0074】

[第２のエア配管システム]

【0075】

次に、第２の実施の形態にかかるエア配管システム２００について説明する。第２の実施の形態にかかるエア配管システム２００は、図６に示すように、第１の実施の形態にかかるエア配管システム１００と同様の主幹配管路１１０と、エア取出口２２０とを備え、エア取出口２２０の逆Ｕ字配管路２２２以外の構成は、第１の実施の形態と同様である。したがって、以下の説明では、逆Ｕ字配管路２２２についてのみ詳細に説明する。

【0076】

本発明の第２の実施の形態にかかるエア配管システム２００の逆Ｕ字配管路２２２は、一本のエア配管１０１を折り曲げ加工することにより形成されている。エア配管１０１は、他のエア配管と同様に、内側から第１の樹脂層１０１ａ、金属層１０１ｂ、第２の樹脂層１０１ｃからなる３層の筒状に構成されおり（図７のエア配管１０１の拡大図を参照）、折り曲げ加工が可能となるように、各層の厚さを選択されている。

【0077】

逆Ｕ字配管路２２２は、経路分岐部１２１から上方に延び、垂直方向に経路を形成する第１の垂直配管部２２２ａと、第１の垂直配管部２２２ａの終端から水平方向に経路を変更する第１の経路変更部２２２ｂと、第１の経路変更部２２２ｂから略水平方向に延び、略水平方向に経路を形成する水平配管部２２２ｃと、水平配管部２２２ｃの終端から下方に経路を変更する第２の経路変更部２２２ｄと、第２の経路変更部２２２ｄから下方に延び、垂直方向に経路を形成する第２の垂直配管部２２２ｅとを備える。第２の垂直配管部２２２ｅは、第１の垂直配管部２２２ａの下端を超える位置まで、その下端が延び、エアホース１０７に接続されている。

【0078】

本実施の形態にかかるエア配管システム２００では、逆Ｕ字配管路２２２が、一本の配管を折り曲げ曲げ加工することにより形成されているため、逆Ｕ字配管路２２２の各部の境界は仮想的となる。しかし、逆Ｕ字配管路２２２は、全体として逆Ｕ字の経路が形成されていればよい。また、各配管部は、概ね直線状に延びていればよく、湾曲していてもよい。

【0079】

エア配管システム２００では、逆Ｕ字配管路２２２が、一本の配管を折り曲げ曲げ加工することにより形成されているため、継手を用いて逆Ｕ字配管路を形成する場合に比較して、エア漏れのリスクおよび圧力損失を軽減することができる。

【0080】

[第２のエア配管システムの施工方法]

【0081】

次に、図７を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるエア配管システム２００の施工方法(ＳＴ２)について説明する。本実施の形態にかかるエア配管システム２００の施工方法は、主幹配管路１１０に経路分岐部１２１を形成する第１の工程（ＳＴ２−１）と、逆Ｕ字配管路２２２を製作する第２の工程（ＳＴ２−２）と、経路分岐部１２１に逆Ｕ字配管路２２２を連結する第３の工程（ＳＴ２−３）とを含む。

【0082】

第１の工程（ＳＴ２−１）と第３の工程（ＳＴ２−３）は、第１の実施の形態にかかるエア配管システム１００の施工方法の第１の工程（ＳＴ１−１）および第３の工程（ＳＴ１−３）と、それぞれ、同様の工程である。したがって、第２の実施の形態にかかるエア配管システム２００の施工方法の説明では、第２の工程についてのみ詳細に説明する。

【0083】

第２の工程では、一本の配管を折り曲げ加工することにより形成されている。エア配管１０１は、従来よく知られた配管の折り曲げ装置（図示しない）により折り曲げられる。しかし、本実施の形態にかかるエア配管１０１は、装置を用いることなく、手作業で折り曲げることもできる。

【0084】

したがって、例えば、手作業で配管を折り曲げることにより、主幹配管路１１０に経路分岐部１２１を形成し、直線状の一本のエア配管１０１を経路分岐部１２１に連結した後に、一本の配管を折り曲げて逆Ｕ字配管路２２２を製作することもできる。逆Ｕ字配管路は、概Ｕ字形状に形成されていればよく、他の形状であってもよい。

【0085】

本発明の第１または第２の実施の形態にかかるエア取出口１０２，２０２は、エア装置のエア供給口に接続されていてもよい。この場合、逆Ｕ字配管路１２２，２２２は、主幹管路１１０に接続された経路分岐部１２１と反対側の端部をエア供給口に連結される。エア装置は、大型かつ重厚で容易に移動ができず、エア供給口は位置を固定されている。したがって、逆Ｕ字配管路の端部をエア供給口に接続するには、正確な逆Ｕ字配管路を製作し、かつ端部をエア供給口に正確に先導する必要がある。

【0086】

従来の鋼管によるねじ込み構造の逆Ｕ字配管路８２２は、ねじ込み量の調整、角度決めが難しく、高度な職人的な技能によらなければ、正確な逆Ｕ字配管路８２２の製作およびエア供給口への先導が困難であった。例えば、ねじ込み量の調整を誤って、数ミリの位置ずれがあった場合でも、逆Ｕ字配管路の製作または先導の作業をやり直す必要があった。しかし、はめ込み構造による逆Ｕ字配管路は、その製作が容易で、かつ端部の先導も容易となる。

【0087】

さらに、チーズ１０２、エルボ１０３を用いて製作された逆Ｕ字配管経路１２２，２２２によれば、チーズ１０２、エルボ１０３を連結する角度を容易に調整でき、逆Ｕ字配管路１２２の製作および逆Ｕ字配管路の端部をエア装置のエア供給口に先導する作業（例えば、図２のθまたはδ方向の角度調整）が容易になる。

【産業上の利用可能性】

【0088】

本発明は、圧縮エアを供給するエア配管システムに利用することができる。

【符号の説明】

【0089】

１００，２００ エア配管システム
１０１ エア配管
１０２ チーズ
１０２Ａ 主要流路
１０２Ｂ 分岐流路
１０３ エルボ
１１０ 主幹配管路
１２０，２２０ エア取出口
１２１ 経路分岐部
１２２，２２２ 逆Ｕ字配管路
１２２ａ，２２２ａ 第１の垂直配管部
１２２ｂ，２２２ｂ 第１の経路変更部
１２２ｃ，２２２ｃ 水平配管部
１２２ｄ，２２２ｄ 第２の経路変更部
１２２ｅ，２２２ｅ 第２の垂直配管部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】