圧縮継手は何に使用されますか?種類、用途、設置方法の完全ガイド

流体およびガスシステムにおける圧縮継手の重要な役割

A 圧縮継手 は、配管、油圧、空圧、冷凍、ガス分配システムで 2 本のチューブを結合したり、チューブをネジ付きポート、バルブ、または機器に接続したりするために広く使用されている機械式コネクタです。はんだ付け、ろう付け、溶接、溶剤接着などの従来の接合方法とは異なり、圧縮フィッティングは機械的な力のみに依存して漏れのないシールを作成します。そのため、非常に汎用性が高く、取り付けが簡単で、熱、裸火、有毒な接着剤が実用的でない、または安全ではない用途に最適です。

圧縮継手の基本設計は、ねじ付き継手本体 (多くの場合雄端または雌端を持つ)、圧縮ナット、およびフェルール (オリーブまたは圧縮リングと呼ばれることもあります) の 3 つの重要なコンポーネントで構成されます。ナットが本体に締め付けられると、フェルールがチューブの外壁に対して軸方向および半径方向に駆動されます。フェルールは、チューブ表面に食い込むか均一に圧縮することによってわずかに変形し、内圧、振動、熱サイクルに耐える強力な機械的グリップと耐久性のあるシールを形成します。

圧縮継手は、真鍮、銅、ステンレス鋼、青銅、アルミニウム、ナイロンやポリプロピレンなどのエンジニアリング プラスチックを含む幅広い材料から製造されています。真鍮圧縮継手は、その優れた耐食性、機械加工性、費用対効果により、住宅用および商業用配管市場で主流を占めています。ステンレス鋼の圧縮継手は、衛生と攻撃的な媒体に対する耐性が最重要視される化学工場、海洋プラットフォーム、食品加工ラインで好まれます。プラスチックの変形は、低圧空気圧回路や実験室の機器で一般的です。

メンテナンス エンジニア、冷凍技術者、消火用スプリンクラー設置業者、または家庭用便利屋のいずれであっても、信頼性が高く長持ちする接続を構築するには、圧縮継手の基本を理解することが不可欠です。この包括的なガイドでは、圧縮継手は何に使用されるのか、2 種類の圧縮継手とは何か、適切な継手を選択する方法、正しく取り付ける方法など、最も検索された質問に答えるとともに、一般的な落とし穴、メンテナンスのヒント、業界のベスト プラクティスについても説明します。

圧縮継手は何に使用されますか?最も一般的なアプリケーションの概要

「圧縮継手は何に使用されますか?」という質問は、専門家と DIY 愛好家の両方から最もよく聞かれる質問の 1 つです。その答えは幅広い業界とユースケースに及びますが、そのすべては安全で取り外し可能で熱のない接続の必要性によって統合されています。以下は、圧縮継手が推奨される主な用途です。

住宅および商業用配管

家庭用給水ラインでは、銅、PEX、または CPVC チューブを遮断弁、アングルストップ、蛇口供給ホース、給湯器接続に接続するために圧縮継手がよく使用されます。これらは、トーチによるはんだ付けが火災による損傷の危険性がある狭いスペースや、プラスチック配管が高温に耐えられない場所で特に役立ちます。多くの配管工は、迅速な修理、分岐接続、および異なるパイプ材料間の移行ジョイントのために圧縮継手を利用しています。

油圧および空圧システム

産業機械、建設機械、および自動生産ラインでは、作動油、潤滑剤、圧縮空気を供給するために圧縮継手が広範囲に使用されています。フェルールが提供する堅牢な機械的グリップにより、継手は衝撃荷重や継続的な振動に対する耐性を維持しながら、油圧用途ではしばしば 10,000 psi を超える高い作動圧力に耐えることができます。空気圧システムでは、圧縮フィッティングを使用して、ポリウレタンまたはナイロン チューブをソレノイド バルブ、シリンダ、および圧力レギュレータに接続する簡単な方法を提供します。

ガス供給および燃料ライン

圧縮継手は、設置時に裸火を必要としないため、天然ガス、プロパン、燃料油の配管には標準的な選択肢です。ガス規格では、多くの場合、継手が特定のガスおよび圧力に対して定格されている場合に、銅またはステンレス鋼のチューブを備えた真鍮の圧縮継手の使用が許可されています。これらは、ガスメーター、電気機器のコネクタ、炉、ボイラー、業務用厨房機器に供給される分岐ラインでよく見られます。

冷凍・空調

HVACR システムでは、銅冷媒ラインをサービス バルブ、フィルター ドライヤー、膨張バルブ、およびコンプレッサーに接続するために圧縮継手が使用されます。チューブを損傷することなくジョイントを分解および再組み立てできることは、システムのメンテナンス、改造、またはコンポーネントの交換の際に大きな利点となります。フレアレス圧縮継手は、極端な温度変動下での冷媒漏れに対する耐性により特に好まれています。

計測機器および分析機器

精密圧縮継手（多くの場合、ダブルフェルール タイプ）は、分析化学、医薬品製造、環境モニタリングの分野で広く使用されています。小径のステンレス鋼またはテフロンのチューブをクロマトグラフ、分光計、ガス分析装置、サンプリング システムに接続します。デッドボリュームフリーの設計と再現可能なシールトルクにより、サンプルの完全性が保たれ、相互汚染が発生しません。

防火システム

防火スプリンクラーライザーと分岐ラインでは、湿式スプリンクラーシステムと乾式スプリンクラーシステムの両方で鋼管または銅管を結合するために圧縮継手を使用することがよくあります。ジョイントの機械的性質により、迅速な取り付けと将来の修正が可能になり、熱影響部がないため配管の冶金的特性が維持されます。

海洋および海洋用途

海水環境では耐腐食性の接続が必要であり、ステンレス鋼の圧縮継手はボート エンジン、ビルジ ポンプ、冷却システム、油圧ステアリング回路で優れた性能を発揮します。高温多湿や塩水噴霧条件下での信頼性により、海洋技術者にとって信頼できるソリューションとなります。

自動車および大型車両

圧縮継手は、燃料噴射システム、エアブレーキ回路、ターボチャージャーのオイル供給、および冷却ラインで使用されます。コンパクトなサイズと圧力スパイクへの対応能力により、スペースが限られ、温度が大きく異なるエンジン コンパートメントに適しています。

2 種類の圧縮継手: 詳細な比較

専門家や住宅所有者が「圧縮継手の 2 種類とは何ですか」と尋ねる場合、通常は、アセンブリで使用されるフェルール (または圧縮リング) の数に基づく分類のことを指します。ただし、業界では、標準と計装、金属チューブとプラスチックチューブの継手など、他の二分法も認識しています。明確さと実用性のために、最も基本的で広く使用されている 2 つのカテゴリに焦点を当てます。 シングルフェルール圧縮継手 そして ダブルフェルール (2 フェルール) 圧縮継手 。各タイプには、明確な設計上の特徴、性能特性、および理想的な用途領域があります。

シングルフェルール圧縮継手（くい込みタイプ）

名前が示すように、シングルフェルール圧縮継手はフェルールを 1 つだけ使用します。フェルールは通常、真鍮、ステンレス鋼、または銅で作られています。フェルールの内側と外側の輪郭はテーパー状になっています。圧縮ナットを締めると、フェルールが前方に押し込まれ、継手本体内の対応するテーパー シートに挿入されます。この動作により、フェルールの先端がチューブの外面に「食い込む」か食い込み、強力な機械的ロックとチューブの周囲に 360 度のシールが形成されます。

シングルフェルール継手は、そのシンプルさ、低コスト、取り付けの容易さで高く評価されています。これらは、ほとんどの住宅配管、低圧から中圧の油圧システム、および空気圧アプリケーションの標準的な選択肢です。噛み込みによりチューブがわずかに変形するため、これらの継手は一般に永久的であると考えられます。一度締めると、フェラルを交換しない限り、取り外して再使用するのは困難です。ただし、優れた引き抜き耐性があり、かなりの振動にも耐えることができます。

シングルフェルール圧縮継手の一般的な例には、銅製水道管に使用される標準的な真鍮圧縮継手や、グリップ リングを組み込んだ多くの押し込み接続継手が含まれます。業界では、このタイプは「バイトタイプ」または「カッティングリング」継手と呼ばれることもあります。

ダブルフェルールコンプレッション継手（グリップタイプ）

ダブルフェルール圧縮継手は、2 フェルールまたは「ツインフェルール」継手とも呼ばれ、バック フェルールとフロント フェルールという 2 つの別個のフェルールを使用します。通常、後部のフェルールはより硬く、ドライバーとして機能しますが、前部のフェルールはより柔らかく、変形してシールを形成します。ナットを締めると、バックフェルールがフロントフェルールをチューブに押し付け、継手本体のテーパーシートに押し込みます。フロントフェルールはチューブをしっかりとグリップし、バックフェルールは二次シールを提供してフロントフェルールの過度の圧縮を防ぎます。

ダブルフェルール設計には、シングルフェルール タイプに比べていくつかの重要な利点があります。まず、シール荷重が 2 つのフェルール間で分散されるため、より均一で信頼性の高いシールが得られます。第二に、フェルールが損傷しない限り、シールの完全性を失うことなく、繰り返し組み立てと分解が可能です。第三に、チューブ材料のコールドフローとクリープを最小限に抑えます。これは、銅やプラスチックなどの軟質金属の場合に特に重要です。ダブルフェルール継手は、高圧計装、6,000 psi 以上で動作する油圧システム、および極端な温度変動や腐食性媒体を伴う用途におけるゴールドスタンダードです。

Swagelok、Parker、Hoke などの有名ブランドは、石油・ガス、石油化学、半導体産業で広く使用されているダブルフェルール継手を製造しています。多くの場合、316 ステンレス鋼で作られており、性能を向上させるための熱処理、不動態化、特殊コーティングなどの追加オプションが利用可能です。

圧縮継手を分類するその他の方法

「2 つのタイプとは何か」に対する最も一般的な答えはシングルフェルールとダブルフェルールの区別ですが、圧縮継手は端部の接続によっても分類できることにも注目してください。たとえば、雄 NPT (National Pipe Thread) と雌 NPT、またはフレアレスとフレアタイプ (フレア継手は別のカテゴリですが) によって分類することもできます。さらに、プラスチックチューブ用に特別に設計された継手は、多くの場合、噛むことなく圧縮し、代わりに摩擦グリップに依存する異なるフェルール形状を使用します。それにもかかわらず、大部分の産業用および商業用アプリケーションでは、2 フェルール システムが高性能の代替手段として際立っており、一方、シングル フェルールは依然として日常の配管作業や軽作業の主力製品です。

用途に適した圧縮フィッティングを選択する方法

正しい圧縮フィッティングを選択するには、フェルールの数だけでなく、いくつかのパラメータを評価する必要があります。主な考慮事項には、チューブの材質と外径、システムの圧力と温度、搬送される流体またはガス、必要な接続タイプ (雄ネジ/雌ネジまたはチューブ対チューブ)、および環境条件 (湿度、紫外線曝露、化学的攻撃) が含まれます。以下は、情報に基づいた意思決定を行うための構造化されたアプローチです。

チューブのタイプと寸法を確認する

圧縮継手は、銅、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム、PEX、ナイロン、ポリウレタン、PTFE などの特定のチューブ材料で動作するように設計されています。継手はチューブの硬度と表面仕上げに適合する必要があります。金属チューブの場合、外径 (OD) は正確に一致する必要があります。プラスチックチューブの場合、外径も重要ですが、フィッティングにはチューブに食い込まない別のフェルール設計が必要になる場合があります。常にノギスで外径を測定するか、メーカーの仕様書を参照してください。

使用圧力と温度を決定する

すべての圧縮継手には、特定の温度における定格圧力があります。高圧油圧システム (3,000 psi 以上) の場合は、ダブルフェルールステンレス鋼継手が必須です。家庭用水道管 (200 psi 未満) の場合は、真鍮製の単一フェルール継手で十分です。温度制限も確認してください。一部のプラスチック製フェルールは 150°F (65°C) を超えると劣化しますが、金属製フェルールは最大 400°F (200°C) 以上まで耐えられます。

流体の適合性を考慮する

酸、アルカリ、塩水などの腐食性流体には、316 ステンレス鋼や特殊合金 (モネル、インコネル) などの耐食性素材が必要です。飲料水の場合、鉛の浸出を避けるために真鍮の継手は NSF/ANSI 61 規格に準拠する必要があります。ガス、特に可燃性ガスの場合、継手は漏れがなく、熱サイクルに緩むことなく耐えることができなければなりません。

終端接続スタイルの選択

圧縮継手にはさまざまな構成があります。ストレート カップリング、エルボ (90° および 45°)、ティー、クロス、チューブから NPT、BSP、またはその他のネジ規格へのアダプター、パネル取り付け用の隔壁継手などです。配管レイアウトとスペースの制約に適合する形状を選択してください。

再利用性とメンテナンスの必要性を評価する

清掃や検査のために頻繁に分解することが予想される場合は、シール品質への影響を最小限に抑えながら数回締め直すことができるダブルフェルール継手の方が望ましいと考えられます。一部のメーカーでは交換可能なフェルールを提供していますが、シングルフェルール継手は一般に 1 回限りの使用とみなされます。

規制要件とコード要件を確認する

多くの管轄区域では、ガスおよび燃料ラインの継手は特定の規格 (例: ガス機器の ANSI Z21.15) を満たす必要があります。選択した継手に適切な認証マークが付いており、目的のサービス向けにテストされていることを確認してください。

圧縮継手のステップバイステップ取り付けガイド

漏れのない接合を実現するには、適切に取り付けることが重要です。取り付け手順に欠陥があると、最高品質の圧縮フィッティングでも失敗します。信頼できる結果を得るには、次の手順に従ってください。

準備とカット

チューブ カッターまたはガイド付きの目の細かい弓のこを使用して、チューブを直角に切断します。四角いカットにより、チューブが継手本体の内側に完全に収まるようになります。フェルールの損傷や乱流の原因となるバリをリーマやヤスリで徹底的に取り除いてください。プラスチックチューブの場合は鋭利なナイフを使用し、チューブを潰さないようにしてください。

挿入と組み立て

最初に圧縮ナットをチューブに差し込み、次にフェラル (ダブルフェラル タイプの場合は複数のフェラル) を差し込みます。フェルールが正しい方向を向いていることを確認します。通常は、テーパー状の端が継手本体の方向を向いています。次に、チューブが内部ショルダーに達するまで継手本体に挿入します。ナットを指で締めて、コンポーネントを所定の位置に保持します。

ナットの締め付け

軟銅またはプラスチックチューブのシングルフェルール継手の場合は、レンチを使用して手で締めた後、さらに 1 ～ 1.5 回転ナットを締めます。ダブルフェルール計装フィッティングの場合は、メーカーの特定のトルクまたは回転数の推奨に従ってください。多くの場合、これは 1/4 インチ以下のサイズの場合は 1-1/4 回転、それより大きいサイズの場合は 1-1/2 回転です。締めすぎるとチューブが過度に変形して肉厚が減り、応力が上昇する可能性があり、締めすぎは漏れにつながります。

漏れのテスト

組み立て後、システムに徐々に圧力を加え、石けんと水の溶液 (気体の場合) を使用するか、滴下 (液体の場合) を観察して接合部を検査します。漏れが見つかった場合は、ナットをさらに 1/8 ～ 1/4 回転締めてください。漏れが続く場合は、分解してフェルールとチューブに損傷がないか検査し、変形しているコンポーネントがあれば交換してください。圧縮ネジにはネジシーラントやテフロンテープを決して使用しないでください。シールはネジではなくフェラルによって行われます。

最終トルク検証

重要な用途では、継手のメーカーが指定した値に設定されたトルク レンチを使用してください。今後の参照のためにトルク値を記録します。一部の高級継手には、適切な締め付けを示す証印が付いています。

よくある間違いとその回避方法

圧縮継手はその単純さにもかかわらず、パフォーマンスを損なう可能性のある特定の取り付けエラーが発生する傾向があります。これらの落とし穴を認識しておけば、時間とお金を節約できます。

間違ったフェルール材質の使用

真鍮のフェラルはステンレス鋼のチューブよりも柔らかく、かじりついたり噛み合わなくなる可能性があるため、ステンレス鋼のチューブには適していません。フェルールの材質は常にチューブの材質と一致させてください。より硬いチューブにはより硬いフェルールを、またその逆も同様です。

締めすぎ

過剰なトルクにより、チューブが潰れたり、流路面積が減少したり、フェルールが深く切れすぎたりして、早期の疲労破壊につながる可能性があります。推奨される回転数またはトルク値に従ってください。

フェラルの再利用

シングルフェルール継手は、フェルールがすでに加工硬化されて変形しているため、決して再利用しないでください。ダブルフェルール継手は、フェルールの状態が良好であれば再利用できる場合がありますが、疑問がある場合は交換する方が安全です。

デバールを忘れる

チューブ内のバリがフェルールに引っかかり、完全な底付きを妨げ、シールを侵食する乱流を引き起こす可能性があります。常に徹底的にデブリングを行ってください。

糸の種類の混合

NPT ねじはテーパーになっておりシーラントが必要ですが、BSP ねじは平行で接着シールを使用します。間違ったネジアダプターを使用すると、ネジの交差や漏れが発生する可能性があります。

損傷したチューブへの取り付け

チューブに傷、へこみ、または楕円形があると、フェルールが均一に密閉されなくなります。継手を取り付ける前に、チューブのきれいな部分を切り戻します。

圧縮継手のメンテナンスとトラブルシューティング

圧縮継手は一般にメンテナンスの手間がかかりませんが、特に高振動または熱サイクル環境では定期的な検査をお勧めします。外部漏れ、腐食、ナットの緩みの兆候がないか確認してください。フィッティングがにじむ場合は、1/8 回転締めてみてください。それでも問題が解決しない場合は、フェラルとチューブを分解して検査します。溝、亀裂、過度の平坦化が見られるコンポーネントは交換してください。温度変化が頻繁にあるシステムでは、膨張と収縮を補償するダブルフェルール設計の使用を検討してください。

長期保管する場合は、ねじ山やフェラルの酸化を防ぐために、フィッティングを乾燥した清潔な環境に保管してください。互換性のある焼き付き防止剤でネジ山を軽く潤滑すると、組み立て中のかじりを防ぐことができますが、シール面に潤滑剤がつかないように注意してください。

圧縮継手に関するよくある質問

簡単に言えば、圧縮継手は何に使用されますか?

簡単に言うと、圧縮継手は、熱や接着剤を使用せずに 2 つのパイプまたはチューブを結合したり、チューブをバルブ、蛇口、または器具に接続したりするために使用されます。ナットを締めるときに金属リング (フェルール) をチューブに押し付けることで機能し、水密または気密シールを作成します。

2 種類の圧縮継手とは何ですか?

最も一般的な 2 つのタイプは、シングルフェルール圧縮継手 (チューブに食い込む 1 つのリングを使用する) とダブルフェルール圧縮継手 (より信頼性が高く再利用可能なシールのために 2 つのリングを使用する) です。シングルフェルールは配管や軽油圧機器には一般的ですが、ダブルフェルールは高圧計装や重要な用途に適しています。

圧縮継手は再利用できますか?

シングルフェルール継手は、元のチューブに合わせてすでに変形しているため、再利用しないでください。ダブルフェルール継手は、フェルールが損傷していなければ再利用できる場合がありますが、シールを保証するために新しいフェルールを取り付ける方が常に安全です。ナットと本体は通常は再利用できますが、ネジ山に損傷がないか確認してください。

コンプレッションフィッティングとフレアフィッティングの違いは何ですか?

圧縮フィッティングはフェルールに依存してチューブの周囲を変形させますが、フレアフィッティングではチューブの端を外側に広げて円錐形にする必要があります。フレアフィッティングはブレーキラインやガスシステムで一般的です。一般に振動に対する耐性は高くなりますが、特別なフレアツールが必要です。圧縮継手は取り付けが簡単で、チューブの成形は必要ありません。

圧縮フィッティングのネジ山にテフロンテープを使用する必要がありますか?

いいえ。圧縮継手のシールは、ねじ山ではなく、チューブに対するフェルールによって行われます。テフロンテープやパイプドープがねじ山に付着していると、実際には適切な締め付けが妨げられ、フェルールが完全に圧縮される前にナットが固着する可能性があります。継手のねじポートに接続するテーパー付き NPT 端がある場合にのみ、パイプのねじにシーラントを使用してください。

圧縮フィッティングはどれくらいきつく締めるべきですか?

一般的なルールは、ナットを指で締めてから、1 インチまでのサイズの場合はレンチを使用して 1 ～ 1.5 回転させます。ダブルフェルール計装フィッティングの場合は、メーカーの回転数に従ってください (通常、指で締めた後 1 1/4 回転します)。加圧後は必ず漏れがないか確認し、必要に応じて少し締めてください。

圧縮継手はプラスチックチューブに使用できますか?

はい、ただしプラスチックチューブ専用に設計された継手を使用する必要があります。これらの継手には通常、チューブを切らずに圧縮するプラスチックまたは真鍮のフェルールが付いており、多くの場合、フェルールの圧力でチューブが潰れるのを防ぐチューブ インサート (補強材) が含まれています。

圧縮継手は天然ガスに対して安全ですか?

はい、ガスサービスの認定を受けており、正しく設置されている場合は可能です。銅管を備えた真鍮の圧縮継手は天然ガスラインに一般的に使用されますが、継手が地域のガス規制を満たしており、システムの動作圧力に定格されていることを確認する必要があります。ガス用のプラスチック製圧縮継手は絶対に使用しないでください。

数か月後に圧縮継手が漏れるのはなぜですか?

しばらくしてからの漏れは、多くの場合、熱膨張と収縮によってフェルールが緩んだり、振動によってナットが緩んだりすることが原因です。ナットを 1/8 ～ 1/4 回転締めてみます。漏れが続く場合は、最初の取り付け時にフェルールまたはチューブが損傷した可能性があり、フェルールと場合によってはチューブの短い部分の分解と交換が必要になります。

どのサイズの圧縮継手が必要ですか?

サイズは、適合するように設計されたチューブの外径 (OD) を指します。たとえば、1/2 インチの圧縮継手は 1/2 インチの外径チューブに適合します。公称パイプサイズ (1/2 インチの銅パイプなど) は実際の外径寸法が異なることが多いため、チューブの外径を常に正確に測定してください。精度を出すためにノギスを使用してください。

濡れた配管に圧縮継手を取り付けることはできますか?

チューブやフェルールに水やゴミが付着すると、適切なシールが妨げられる可能性があるため、これはお勧めできません。組み立てる前に、チューブと継手のコンポーネントを完全に乾燥させてください。排水できないシステムの場合は、専用の「湿式取り付け」継手を使用しますが、これはあまり一般的ではありません。

圧縮継手の最大圧力はどれくらいですか?

単一の最大値はありません。素材、サイズ、デザインによって異なります。真鍮製のシングルフェルール継手は通常、最大 1,000 ～ 2,000 psi まで対応しますが、ステンレス鋼のダブルフェルール継手は 10,000 psi を超える場合があります。特定のフィッティングについては、必ずメーカーの圧力温度定格表を参照してください。

圧縮継手は分解後に再利用できますか?

前述したように、単一フェルール タイプは再利用できません。ダブルフェルールタイプは、フェルールが新品の状態であれば再利用できますが、多くの専門家は、特に重要なサービスにおいて、漏れをゼロにするためにフェルールを交換することを好みます。

固着した圧縮フィッティングを取り外すにはどうすればよいですか?

ナットが焼き付いた場合は、浸透油を塗布し浸透させてください。 2 つのレンチを使用します。1 つは継手の本体を保持し、もう 1 つはナットを回転します。フェルールがチューブに固着している場合は、フェルールの後ろのチューブを切断してフェルールプーラーを使用するか、金ノコでフェルールを慎重に分割する必要があります (チューブを避けてください)。

圧縮継手は PEX チューブでも機能しますか?

はい、ただし、PEX 向けに特別に評価された圧縮フィッティングを使用する必要があります。これらの継手には、崩壊を防ぐために PEX の内側に挿入された剛性のサポート チューブが含まれていることが多く、プラスチックを切断しない異なるフェルール形状が使用されています。 PEX については、常にメーカーのガイドラインに従ってください。