知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】
(24)【登録日】2024-08-29
(45)【発行日】2024-09-06
(54)【発明の名称】管継手及び給湯器
(51)【国際特許分類】
F16L 21/00 20060101AFI20240830BHJP
F16L 55/00 20060101ALI20240830BHJP
F24H 1/18 20220101ALI20240830BHJP
F24H 9/00 20220101ALI20240830BHJP
【ＦＩ】
F16L21/00 D
F16L55/00 D
F24H1/18 A
F24H9/00 G
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020161194
(22)【出願日】2020-09-25
(65)【公開番号】P2022054156
(43)【公開日】2022-04-06
【審査請求日】2023-07-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000112015
【氏名又は名称】株式会社パロマ
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100121142
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 恭一
(72)【発明者】
【氏名】本間 勉
【審査官】広瀬 雅治
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－２５７５５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０３３１５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０９４６０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２８１３８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０１０２５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０９３００１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００６／００６５３１２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００７－２４７９０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１６７８７６（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｌ ２１／００
Ｆ１６Ｌ ５５／００
Ｆ２４Ｈ １／１８
Ｆ２４Ｈ ９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
オス側管部材をメス側管部材に差込接続するための管継手であって、前記オス側管部材が、
先端が小径部、基端側が大径部となる段付形状に外周面が形成される差し込み管部と、
前記差し込み管部にその先端側から圧入される圧入管部と、前記圧入管部の基端に周設されるフランジ部とを備えるフランジキャップと、からなり、
前記フランジキャップの前記圧入管部を前記差し込み管部に圧入した状態で、前記大径部と前記フランジ部との間にＯリングが外装される装着溝が形成される管継手であって、
前記差し込み管部の前記小径部の先端側端面には、環状の突条部が突設される一方、
前記フランジ部における前記小径部との対向面には、前記圧入管部の圧入状態で前記突条部が嵌合する周溝が形成されていることを特徴とする管継手。
【請求項2】
前記オス側管部材と前記メス側管部材とは、給湯器の給水側に設置されるものであって、前記差し込み管部の内部には、水量センサが収容され、前記圧入管部を前記差し込み管部に圧入した状態で、前記圧入管部の先端が前記水量センサのケーシングに当接して前記水量センサの移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の管継手。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の管継手を備えてなる給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、給湯器等の流体制御機器において、配管同士を接続するために用いられる管継手と、当該管継手を用いた給湯器とに関する。
【背景技術】
【0002】
給湯器等の流体制御機器においては、流体を熱交換器等の構成部間で受け渡しするために、配管同士が接続される。この接続は、例えば特許文献１に開示されるように、ソケット部材（メス側管部材）に設けた受け口部に、プラグ部材（オス側管部材）を挿入することで行われる。
プラグ部材の外周には、シール性を保つために、Ｏリングが外装されている。よって、プラグ部材には、Ｏリングが外装されるＯリング溝が形成されるが、ここではプラグ部材を、先端外周にＯリング溝が形成される挿入脚部（差し込み管部）と、Ｏリング溝の先端寄り壁面を形成するフランジを有する挿嵌体（フランジキャップ）とに分割し、挿入脚部に挿嵌体を圧入する構造を採用している。この構造により、Ｏリング溝の底面にパーティングラインが形成されることがなく、シール性の低下が防止可能となる。
プラグ部材の外周には、シール性を保つために、Ｏリングが外装されている。よって、プラグ部材には、Ｏリングが外装されるＯリング溝が形成されるが、ここではプラグ部材を、先端外周にＯリング溝が形成される挿入脚部（差し込み管部）と、Ｏリング溝の先端寄り壁面を形成するフランジを有する挿嵌体（フランジキャップ）とに分割し、挿入脚部に挿嵌体を圧入する構造を採用している。この構造により、Ｏリング溝の底面にパーティングラインが形成されることがなく、シール性の低下が防止可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１０－２８１３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１の管継手においては、挿入脚部への挿嵌体の圧入状態を外部から確認するのが難しく、検品に手間がかかって組み立て効率が低下するという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、メス側管部材へのオス側管部材の圧入状態を容易に確認でき、検品が迅速に行えて組み立て効率が向上する管継手及び給湯器を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明のうち、第１の発明は、オス側管部材をメス側管部材に差込接続するための管継手であって、
前記オス側管部材が、
先端が小径部、基端側が大径部となる段付形状に外周面が形成される差し込み管部と、
前記差し込み管部にその先端側から圧入される圧入管部と、前記圧入管部の基端に周設されるフランジ部とを備えるフランジキャップと、からなり、
前記フランジキャップの前記圧入管部を前記差し込み管部に圧入した状態で、前記大径部と前記フランジ部との間にＯリングが外装される装着溝が形成される管継手であって、
前記差し込み管部の前記小径部の先端側端面には、環状の突条部が突設される一方、
前記フランジ部における前記小径部との対向面には、前記圧入管部の圧入状態で前記突条部が嵌合する周溝が形成されていることを特徴とする。
第１の発明の別の態様は、上記構成において、前記オス側管部材と前記メス側管部材とは、給湯器の給水側に設置されるものであって、前記差し込み管部の内部には、水量センサが収容され、前記圧入管部を前記差し込み管部に圧入した状態で、前記圧入管部の先端が前記水量センサのケーシングに当接して前記水量センサの移動を規制することを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明のうち、第２の発明は、給湯器であって、第１の発明の管継手を備えてなることを特徴とする。
前記オス側管部材が、
先端が小径部、基端側が大径部となる段付形状に外周面が形成される差し込み管部と、
前記差し込み管部にその先端側から圧入される圧入管部と、前記圧入管部の基端に周設されるフランジ部とを備えるフランジキャップと、からなり、
前記フランジキャップの前記圧入管部を前記差し込み管部に圧入した状態で、前記大径部と前記フランジ部との間にＯリングが外装される装着溝が形成される管継手であって、
前記差し込み管部の前記小径部の先端側端面には、環状の突条部が突設される一方、
前記フランジ部における前記小径部との対向面には、前記圧入管部の圧入状態で前記突条部が嵌合する周溝が形成されていることを特徴とする。
第１の発明の別の態様は、上記構成において、前記オス側管部材と前記メス側管部材とは、給湯器の給水側に設置されるものであって、前記差し込み管部の内部には、水量センサが収容され、前記圧入管部を前記差し込み管部に圧入した状態で、前記圧入管部の先端が前記水量センサのケーシングに当接して前記水量センサの移動を規制することを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明のうち、第２の発明は、給湯器であって、第１の発明の管継手を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、差し込み管部の突条部がフランジキャップの周溝に嵌合する際にクリック感が得られることで、メス側管部材へのオス側管部材の圧入状態を容易に確認できる。よって、検品が迅速に行えて組み立て効率が向上する。
本発明の別の態様によれば、圧入管部を差し込み管部に圧入した状態で、圧入管部の先端が水量センサのケーシングに当接して水量センサの移動を規制するので、フランジキャップを水量センサの位置決めに兼用した合理的な構成となる。よって、部品点数を減らすことができ、生産コスト及び管理コストの低減に繋がる。
本発明の別の態様によれば、圧入管部を差し込み管部に圧入した状態で、圧入管部の先端が水量センサのケーシングに当接して水量センサの移動を規制するので、フランジキャップを水量センサの位置決めに兼用した合理的な構成となる。よって、部品点数を減らすことができ、生産コスト及び管理コストの低減に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、給湯器の給水側の一部を示し、図２は図１のＡ－Ａ線断面を示している。給湯器１は、筐体２の底板３に、外部の水道管と接続されるメス側管部材としての接続部材４と、筐体２内で接続部材４に接続されるオス側管部材としての水側部材５とを備えている。接続部材４と水側部材５とは樹脂製である。
水側部材５には、給水管６が接続され、給水管６は、図示しない熱交換器に接続される。接続部材４から供給された水は、水側部材５及び給水管６を通過して熱交換器に流れ、バーナの燃焼排気と熱交換されて、図示しない出湯管から出湯される。
接続部材４は、底板３に固定される固定板７と、固定板７から下向きに突出する水入口管８と、水入口管８へ直交状に接続される水抜き管９と、固定板７から筐体２内へ上向きに突出するソケット管１０とを有する。ソケット管１０の上端には、フランジ１１が周設されている。
図１は、給湯器の給水側の一部を示し、図２は図１のＡ－Ａ線断面を示している。給湯器１は、筐体２の底板３に、外部の水道管と接続されるメス側管部材としての接続部材４と、筐体２内で接続部材４に接続されるオス側管部材としての水側部材５とを備えている。接続部材４と水側部材５とは樹脂製である。
水側部材５には、給水管６が接続され、給水管６は、図示しない熱交換器に接続される。接続部材４から供給された水は、水側部材５及び給水管６を通過して熱交換器に流れ、バーナの燃焼排気と熱交換されて、図示しない出湯管から出湯される。
接続部材４は、底板３に固定される固定板７と、固定板７から下向きに突出する水入口管８と、水入口管８へ直交状に接続される水抜き管９と、固定板７から筐体２内へ上向きに突出するソケット管１０とを有する。ソケット管１０の上端には、フランジ１１が周設されている。
【0010】
水側部材５は、上下方向に延びる筒状で、下部には、接続部材４のソケット管１０へ差込接続される差し込み管部１５が形成されている。差し込み管部１５の内部には、水量センサ１６が収容されている。水量センサ１６は、差し込み管部１５へ下方から挿入される筒状のケーシング１７と、ケーシング１７内で回転可能な水車１８とを含んでいる。差し込み管部１５の内部には、挿入されたケーシング１７の上端を係止させて位置決めする段部１９が形成されている。
差し込み管部１５内の上部には、流量を制御する水絞りバルブ２０が設けられている。差し込み管部１５の上側には、水絞りバルブ２０を動作させるステッピングモータ２１が設けられている。水絞りバルブ２０の下流側で差し込み管部１５の側面には、給水管６との接続口２２が設けられている。差し込み管部１５の外周において、下端よりやや上方には、ソケット管１０との接続状態でフランジ１１と当接する受けフランジ２３が形成されている。
差し込み管部１５内の上部には、流量を制御する水絞りバルブ２０が設けられている。差し込み管部１５の上側には、水絞りバルブ２０を動作させるステッピングモータ２１が設けられている。水絞りバルブ２０の下流側で差し込み管部１５の側面には、給水管６との接続口２２が設けられている。差し込み管部１５の外周において、下端よりやや上方には、ソケット管１０との接続状態でフランジ１１と当接する受けフランジ２３が形成されている。
【0011】
そして、接続部材４のソケット管１０と、水側部材５の差し込み管部１５とは、管継手２５によって接続されている。
図３及び図４に示すように、差し込み管部１５において、受けフランジ２３の下方の外周面は、上側が大径部２６、下側が小径部２７となる段付形状となっている。大径部２６の内側で差し込み管部１５の内周面には、リング状の溝２８が形成されている。
小径部２７の下面には、小径部２７よりも小径となる環状の突条部２９が、小径部２７と同軸で下向きに突設されている。
図３及び図４に示すように、差し込み管部１５において、受けフランジ２３の下方の外周面は、上側が大径部２６、下側が小径部２７となる段付形状となっている。大径部２６の内側で差し込み管部１５の内周面には、リング状の溝２８が形成されている。
小径部２７の下面には、小径部２７よりも小径となる環状の突条部２９が、小径部２７と同軸で下向きに突設されている。
【0012】
そして、差し込み管部１５には、下方からフランジキャップ３０が圧入される。このフランジキャップ３０は、差し込み管部１５に圧入される圧入管部３１と、圧入管部３１の下端に形成されるフランジ部３２とを有している。圧入管部３１の外周には、差し込み管部１５への圧入状態で溝２８に係止する突起３３，３３・・が、周方向に等間隔をおいて突設されている。圧入管部３１の上端は、差し込み管部１５への圧入状態で水量センサ１６のケーシング１７に下方から当接してケーシング１７の下方への移動を規制するようになっている。
フランジ部３２の上面で圧入管部３１の根元側には、差し込み管部１５への圧入状態で突条部２９が嵌合する周溝３４が形成されている。周溝３４の深さは、突条部２９の突出高さよりもやや大きくなっている。
フランジ部３２の上面で圧入管部３１の根元側には、差し込み管部１５への圧入状態で突条部２９が嵌合する周溝３４が形成されている。周溝３４の深さは、突条部２９の突出高さよりもやや大きくなっている。
【0013】
フランジ部３２の外径は、差し込み管部１５の大径部２６と同径となっており、差し込み管部１５への圧入状態では、フランジ部３２の外周側上面が大径部２６の下面と対向し、小径部２７を底面とする横断面Ｕ字状の装着溝３５を形成する。この装着溝３５にＯリング３６が外装される。
こうしてフランジキャップ３０が圧入されることで、差し込み管部１５の軸線方向に引き抜く割り型を採用することができる。よって、装着溝３５にパーティングラインが形成されることがないため、シール性の低下を防止することができる。
こうしてフランジキャップ３０が圧入されることで、差し込み管部１５の軸線方向に引き抜く割り型を採用することができる。よって、装着溝３５にパーティングラインが形成されることがないため、シール性の低下を防止することができる。
【0014】
以上の如く構成された管継手２５において、差し込み管部１５に水量センサ１６を挿入した状態で、フランジキャップ３０の圧入管部３１を差し込み管部１５に圧入する。すると、図４に示すように差し込み管部１５の小径部２７の端面にフランジキャップ３０のフランジ部３２が当接してフランジキャップ３０の圧入が停止する。このとき差し込み管部１５の突条部２９がフランジ部３２の周溝３４に嵌合するため、圧入時にクリック感が得られる。この圧入位置で圧入管部３１の突起３３も差し込み管部１５の溝２８に係止する。
また、フランジキャップ３０の圧入位置では、前述のように圧入管部３１が水量センサ１６のケーシング１７に当接してケーシング１７を位置決めする。
また、フランジキャップ３０の圧入位置では、前述のように圧入管部３１が水量センサ１６のケーシング１７に当接してケーシング１７を位置決めする。
【0015】
こうして差し込み管部１５とフランジキャップ３０とで形成された装着溝３５にＯリング３６を外装すれば、水側部材５の組み立ては終了する。
そして、水側部材５の下端を接続部材４のソケット管１０に挿入すれば、図２に示すようにソケット管１０の内側の受け面１２にフランジキャップ３０が当接すると共に、ソケット管１０のフランジ１１が差し込み管部１５の受けフランジ２３に当接して、ソケット管１０と差し込み管部１５とが接続されると共に、Ｏリング３６がソケット管１０の内周に当接してシールがなされる。フランジ１１と受けフランジ２３とは、図示しないクリップによって挟持される。
そして、水側部材５の下端を接続部材４のソケット管１０に挿入すれば、図２に示すようにソケット管１０の内側の受け面１２にフランジキャップ３０が当接すると共に、ソケット管１０のフランジ１１が差し込み管部１５の受けフランジ２３に当接して、ソケット管１０と差し込み管部１５とが接続されると共に、Ｏリング３６がソケット管１０の内周に当接してシールがなされる。フランジ１１と受けフランジ２３とは、図示しないクリップによって挟持される。
【0016】
このように、上記形態の管継手２５及び給湯器１では、差し込み管部１５の小径部２７の先端側端面には、環状の突条部２９が突設される一方、フランジキャップ３０のフランジ部３２における小径部２７との対向面には、圧入管部３１の圧入状態で突条部２９が嵌合する周溝３４が形成されている。
この構成により、差し込み管部１５の突条部２９がフランジキャップ３０の周溝３４に嵌合する際にクリック感が得られることで、接続部材４への水側部材５の圧入状態を容易に確認できる。よって、検品が迅速に行えて組み立て効率が向上する。
この構成により、差し込み管部１５の突条部２９がフランジキャップ３０の周溝３４に嵌合する際にクリック感が得られることで、接続部材４への水側部材５の圧入状態を容易に確認できる。よって、検品が迅速に行えて組み立て効率が向上する。
【0017】
特に、差し込み管部１５の内部には、水量センサ１６が収容され、圧入管部３１を差し込み管部１５に圧入した状態で、圧入管部３１の先端が水量センサ１６のケーシング１７に当接して水量センサ１６の移動を規制する。
よって、フランジキャップ３０を水量センサ１６の位置決めに兼用した合理的な構成となるため、部品点数を減らすことができ、生産コスト及び管理コストの低減に繋がる。
よって、フランジキャップ３０を水量センサ１６の位置決めに兼用した合理的な構成となるため、部品点数を減らすことができ、生産コスト及び管理コストの低減に繋がる。
【0018】
なお、上記形態では、フランジキャップを水量センサの位置決めにも兼用しているが、当該位置決めに兼用しない形態も採用できる。
また、上記形態では、水側部材がオス側管部材、接続部材がメス側管部材となっているが、オスメス関係を逆にすることもできる。
さらに、管継手は、水側部材と接続部材との間に限らず、他の配管同士の接続に用いることもできる。給水側に限らず、バイパス側や出湯側、風呂回路等にも採用可能である。
そして、本発明の管継手は、給湯器に限らず、湯沸器や暖房熱源機、コンロやレンジ、オーブン、フライヤー等の厨房機器、浴室暖房乾燥機、といった各種の流体制御機器においても適用可能である。
また、上記形態では、水側部材がオス側管部材、接続部材がメス側管部材となっているが、オスメス関係を逆にすることもできる。
さらに、管継手は、水側部材と接続部材との間に限らず、他の配管同士の接続に用いることもできる。給水側に限らず、バイパス側や出湯側、風呂回路等にも採用可能である。
そして、本発明の管継手は、給湯器に限らず、湯沸器や暖房熱源機、コンロやレンジ、オーブン、フライヤー等の厨房機器、浴室暖房乾燥機、といった各種の流体制御機器においても適用可能である。
【符号の説明】
【0019】
１・・給湯器、２・・筐体、３・・底板、４・・接続部材、５・・水側部材、６・・給水管、１０・・ソケット管、１１・・フランジ、１５・・差し込み管部、１６・・水量センサ、１７・・ケーシング、２３・・受けフランジ、２５・・管継手、２６・・大径部、２７・・小径部、３０・・フランジキャップ、３１・・圧入管部、３２・・フランジ部、３４・・周溝、３５・・装着溝、３６・・Ｏリング。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】