JPS62121035A - 複合管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分計］ 本発明は、外層管と内層管の間に断熱等を主目的として
中間層を設けてなる複合管の製造方法に関し、殊に比較
的簡単な操作・手順で芯ずれのない複合管を製造する方
法に関するものである。

［従来の技術］ 地中埋設管や屋内・外の露出配管等に使用される断熱パ
イプとしては、外層管と内層管の間に発泡プラスチック
、発泡無機材料、無機質ｉａ維等の断熱材を充填したも
のが汎用されており、内・外層管としては鋼管、銅管、
ステンレス管、プラスチック管、ＦＲＰ管等が使用目的
に合わせて選択使用される。また断熱層の薄いものでは
防音或は遮音等の目的で使用されることもある。

ところでこの様な複合管を製造する方法としては、（１
）特開昭５１−１１４７５９号、特公昭５９−４９８８
５号および特公昭５９−５３８５６号に開示されている
ように、外層管内に内層管を同心的に挿入しくこのとき
芯ずれ防止用のスペーサーを適当数介在させておく）、
シかる後両管の間に発泡樹脂や発泡セメント等の発泡硬
化型断熱材を注入して断熱中間層を形成する方法、或は
（２）特公昭５８−３８１７号に開示されているように
、内層管の外周に断熱材を被覆した後、該断熱材の外周
側に押出成形法によって外層管を被覆するか、該断熱材
の外周側にロール成形やテープ巻き等の方法で外層管を
形成する方法、が知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記（１）の方法では、（ａ）スペーサーの精度や発泡
の不均一性に影響されて外層管と内層管の芯ずれが生じ
易い、（ｂ）均一発泡を行なうことが困難であり部分的
に空洞ができることがある、（Ｃ）加工速度が遅く生産
性が低い、といった難点があり、一方前記（２）の方法
では、外層管や中間層の材質・形状が制限されるといっ
た問題がある。

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって
、その目的は、内・外層管および中間層の材質・形状に
よる制限をうけず、管の全長に亘って内・外層管の芯ず
れを生じることがなく、しかも簡単な方法で前述の様な
構造の複合管を製造することのできる技術を提供しよう
とするものである。

［問題点を解決する為の手段］ 上記の目的を達成することのできた本発明の方法は、外
層管と内層管の間に中間層を設けた複合管の製造方法に
おいて、外層管、内層管及び圧縮変形可能な中間層構成
部材をそれぞれ別々に製造しておき、内層管外周に中間
層構成部材を下記ＣＩ］式の関係を満たす様に装着して
複層部材を形成した後、該複層部材を圧縮し下記［１１
１式の関係を満たす様に該複層部材の外径を縮径させて
外層管内へ挿入し、次いで上記圧縮を解除するところに
要旨を有するものである。

外層管内径く複層部材外径　　…［Ｉ］外層管内径≧複
層部材外径　　…［ｎ　］［作用］ 本発明の具体的な構成は後記実施例で詳述する通りであ
るが、その構成及び作用の概要は次の通りである。

即ち本発明では、中間層構成部材として圧縮変形可能な
素材を用い、内層管、外層管及び中間層構成部材を夫々
別々に製造しておき、これらを相互に嵌合することによ
り複合管として仕上げるものであるが、本発明ではまず
内層管の外周に中間層構成部材を装着して複層部材を形
成し、次いで該複層部材を外層管内へ挿入する手順が採
用される。この場合の複層部材の形成に当たっては、前
記［Ｉ］式に示す如く外層管の内径ｄ、と複層部材の外
径ｄ２がｄ、＜ｄ２の関係を満たす様なものを準備する
。そして外層管と複層部材の組付けに当たっては、複層
部材の外周面側に圧縮力を作用させ前記［ＩＩ　］式に
示す如くその外径を外層管の内径ｄ、以下の値ｄ、にま
で縮径させることにより、外層管内周側への複層部材の
挿入をスムーズに遂行し得る様にしている。そして該挿
入作業が完了した後複層部材にかけておいた前記圧縮力
を解除すると、複層部材外層側の中間層構成部材は復元
力によって元の内径ｄ２に戻ろうとするが、前述の如く
外層管の内径ｄ１は複層部材の元の外径ｄ２よりも小さ
い為、複層部材は外層管内周面に圧接された状態となり
、各構成部材が一体となって芯ずれのない優れた品質の
複合管を得ることができる。

以下実施例図面に沿って本発明の構成及び作用効果を詳
細に説明する。

［実施例］ 第１図は本発明の基本的な実施例を示す工程説明図であ
り、第１図（Ａ）に示す如く外層管１、中間層構成部材
２及び内層管３を準備しておき、まず第１図（Ｂ）に示
す如く中間層構成部材２内へ内層管３を挿入して複層部
材Ａを作製する。このとき、複層部材Ａの外径ｄ２は外
層管１の内径ｄ、よりも大きくなる様にする。次いで第
１図（Ｃ）に示す如く複層部材Ａの外周側から任意の方
法で圧縮力を作用させることにより、その外径ｄ３が外
層管ｌの内径ｄ１以下になるまで縮径させた状態で外層
管１内へ挿入する。そして挿入完了後複層部材Ａに与え
られていた前記圧縮力を解除すると、中間層構成部材２
は復元力により拡径する。但し、前述の如く外層管１の
内径ｄ１は複層部材Ａの元の外径ｄ２よりも小径に形成
されているので、中間層構成部材２が復元・拡径した状
態ではその外周面が外層管１の内周面に密着した後、更
に外層管ｌ内周面への圧接力を残した状態で拡径が阻止
される。その結果、複層部材Ａと外層管１は当該圧接力
によって一体化され、しかも該圧接力の反力により中間
層構成部材２の内周側には内層管３外周面方向への抱き
締め力も生じることとなり、結局外層管１及び内層管３
は中間層構成部材２を介して相互に密着一体化すること
になる。従ってその後第１図（Ｄ）に示す如く外層管１
からはみ出した中間層構成部材２及び内層管３を切除す
ることにより、目的とする複合管を得ることができる。

上記の工程からも明らかな様に中間層構成部材２は、最
終的に外層管１の内周面に圧着し得るものでなければな
らず、その為には中間層構成部材２内へ内層管１を挿入
した状態、即ち複層部材Ａの状態でｄ、＜ｄ２の関係を
満足する様にしておかなければならない。即ちｄｌ≧ｄ
２である場合は複層部材Ａの外周面と外層管１内周面と
の間に圧接力が生じず、また該圧接力に伴う反力として
中間層構成部材２の内周面と内層管３外周面との圧接力
も生じないので、三者を相互に密着一体化することがで
きない。

次に中間層構成部材２の内径ｄ４と内層管３の外径ｄｓ
の関係については、両者の挿入容易性を考えればｄ４≧
ｄ、とすべきであるが、中間層構成部材２の内周面側か
ら圧力を加え内径を拡大させて挿入する方法を採用すれ
ば、元々の寸法関係がｄ４＜ｄｓである場合でも挿入作
業をスムーズに行なうことができ、且つこの場合は中間
層構成部材２と内層管３の密着一体化を一層確実にする
ことができるので好ましい、尚第２図に示すように中間
１構成部材２に長手方向の切込み４を入れておいて内層
管３にかぶせる様にすれば両者の組付けを容易に行なう
ことができるので好ましい。

上記の様に本発明では中間層構成部材２の圧縮による縮
径と圧縮解除時の復元力を有効に活用するところに最大
の特徴を有するものであり、中間層構成部材２の素材と
しては当然のことながら圧縮変形可能な弾性を有するも
のを使用する必要があり、好ましい素材としては、ポリ
エチレンフオーム、ビニルフオーム、ウレタンフオーム
、ラバーフオーム等の発泡プラスチック（独立気泡及び
連続気泡の何れも可）及びロックウール、グラスウール
等の無機質繊維等が挙げられる。また外層管１及び内層
管３としては、使用目的に応じて鋼管、鋼管、ステンレ
ス管等の金属管やプラスチック管、ＦＲＰ管等を任意に
選択して使用することができる。

上記３種の構成素材は、基本的には中間層構成部材２の
復元力により外層管１内面及び内層管３外面に圧接して
一体性が高められているが、必要によっては各接合面に
合成ゴム系或はエポキシ系等の接着剤、ゴム系やアクリ
ル系共重合物等からなる粘着剤、或はホットメルト系接
着剤等を介在させてやれば、三者の一体性を一段と高め
ることができる。

次に外層管１内への複層部材Ａの圧縮・挿入手段を主体
にして、本発明の具体的実施例を説明する。

第３図は本発明の実施例を示す概略工程説明図であり、
まず第３図（Ａ）に示す如く、中間層構成部材（本例で
は連続気泡を有するプラスチックフオーム又は無機繊維
が用いられる）２の内周に内層管３を挿入して複層部材
Ａを形成する。そして該複層部材Ａ全体を包囲する如く
非通気性フィルム５をかぶせて両端を密封し、内層管３
の一方端側に真空ポンプを接続して矢印Ｘ方向へ吸引排
気する。そうすると第３図（Ｂ）に示す如く中間層構成
部材２の管肉部が高真空状態となり、該中間層構成部材
２は大気圧による圧縮力を受けて縮径する。従ってこの
状態で外層管１内へ挿入すれば、挿入作業を抵抗なくス
ムーズに行なうことができる。そして挿入完了後は真空
排気管を内層管３から取り外すと中間層構成部材２の管
肉部は常圧に戻り、第３図（Ｃ）に示す如く（フィルム
５の両端密封部も開放）該管肉部は元の状態に戻ろうと
して拡径し、その外周面は外層管１の内周面に密着する
と共に内層管３も中間層構成部材２により抱き締められ
、三者が一体となった複合管を得ることができる。この
場合、フィルム５としてホットメルトタイプの接着性フ
ィルムを用い、最終段階で外層管１の外周側から熱を加
える様にすれば、一体性を一段と高めることができる。

また中間層構成部材２の外周面に非通気性のスキン層６
を設けておけば、第４図に示す如く中間層構成部材２の
両端部側に非通気性フィルム５をかぶせるだけで、第３
図と同様の処理を行なうことができる。更に、外層管１
と中間層構成部材２を接着させる場合は、中間層構成部
材２の復元密接工程で第５図に示す如く真空排気ライン
側から圧搾空気等を送って、中間層構成部材２を外層管
１内面へ積極的に圧接させる様にすれば、接着剤による
接着を一層確実にすることができる。

第６．７図は本発明の更に他の実施例を示すもので、中
間層構成部材として独立気泡型のフオームを用いた場合
に適用される例である。即ち第６図では、外層管１の一
方端を密封すると共に他方端には気密を兼ねた挿入ガイ
ド７を配設しておき、内層管３及び中間層構成部材２よ
り構成された複層部材Ａを前記ガイド７を経て外層管１
内へ押込んで行く訳であるが、このとき内層管３の一方
端側（或は栓体８の部分から）圧搾気体を吹込みながら
押込んで行くと、外層、管１内の圧力が上昇して中間層
構成部材２の独立気泡が縮小する結果、複層部材Ａ全体
が縮径し、外層管１内への挿入をスムーズに行なうこと
ができる。

また第７図は、フリーピストン１１を内蔵した曽状加工
装置１０を用いる例を示しており、まず第７図（Ａ）に
示す如く加工装置１０内に中間層構成部材２内に内層管
３を挿通してなる複層部材Ａと外層管１を略同心的に装
入し、まずＸ方向から圧搾空気を吹込んで装置内を昇圧
する。そうすると中間構成部材２内の独立気泡は夫々圧
搾力を受けて縮小する結果、第７図（Ｂ）に示す如く複
層部材Ａ全体が縮径する。従ってこの状態で装置内圧力
を一定に維持しながらフリーピストン１１を矢印Ｙ方向
へ８勤させてやれば、複層部材Ａを外層管１内へスムー
ズに挿入することができる。

挿入完了後は加工装置１０を開放して放圧すれば、中間
層構成部材２が復元膨張して外層管１内面へ密着する。

ところで中間層構成部材２内への内層管２の挿入は、第
１図に示すような単純挿入法の他、中間層構成部材２に
第２図に示した様な切込み４を設けて被装するのが最も
一般的であるが、この他、内層管の外周側に中間層構成
部材を押出成形したり、或は比較的薄肉の中間層の場合
は帯状の中間層構成部材を内層管３の外周に巻回して中
間層を形成することもでき、これらの例も本発明の変形
態様としてその技術的範囲に包含される。またこれらの
方法を更に変形すれば、例えば第８図（Ａ）、（Ｂ）（
複合管の横断面図）に示す如く外層管１と内層管３の間
に部分的に中間層構成部材の充填された複合管を製造し
たり、或は第９図（Ａ）、（Ｂ）（一部破断側面図）に
示す如く中間層構成部材２を螺旋状に充填した構成とし
たり、任意の空隙部１２を有する中間層を形成すること
も可能である。

第１０．１１図は、加圧又は減圧による中間層構成部材
の変形量を調べた結果を例示するグラフであり、第１０
図は中間層構成部材として独立気泡型の発泡ポリエチレ
ンを用い、第７図に示す方法に準じて中間層構成部材を
加圧した場合における空気圧と管肉厚さの関係を示して
いる。第１０図からも明らかな様に、独立気泡型の発泡
ポリエチレンの場合は、約１．２にｇｆ／ｃｍ”の圧力
を加えるだけで中間層の肉厚を７０％にまで減すること
ができ、それに伴う複層部材外径の縮径により外層管へ
の挿入を容易に行ない得ることが分かる。

尚該発泡ポリエチレンの場合、中間層構成部材は加圧解
除（放圧）と殆ど同時に元の形状に復元する。また第１
１図は、中間層構成部材としてロックウール及びグラス
クールを用い、第３図の方法に準じて減圧処理した場合
における真空度と管肉厚さの関係を示したものであり、
両者共５６０〜６６０　ｍｍＨｇの真空度を与えること
によって中間層の管肉は６５〜８０％程度に減じ、それ
に伴う複層部材外径の縮径により外層管への挿入は非常
に容易となる。また放圧後は３０〜６０秒程度で元の寸
法に復帰することを確認している。但し本発明で採用さ
れる加圧若しくは減圧の程度は、中間層構成部材の材質
や圧縮代等によフて任意に設定すべきものであり、本発
明の技術的範囲に制限を加える性格のものではない。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、圧縮変形可能な弾
性を有する中間層構成部材の材料特性を有効に活用する
ことにより、複合管構成部材の挿入組付は作業を著しく
簡素化すると共に、芯ずれ等がなく一体性の高い複合管
を容易に製造し得ることになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な製造手順を例示する工程説明
図、第２図は本発明で使用される中間層構成部材を例示
する横断面図、第３〜７図は本発明の実施例を示す縦断
面説明図、第８．９図は本発明により得られる複合管の
変形例を示すもので、第８図は横断面図、第９図は一部
破断側面図、第１０．１１図は空気圧又は真空度と中間
層の肉厚変化の関係を示すグラフである。 Ａ…複層部材 １…外層管　　　　　２…中間層構成部材３…内層管　
　　　　４…切込み５…非通気性フィルム ６…スキン層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外層管と内層管の間に中間層を設けた複合管の製造方法
   において、外層管、内層管及び圧縮変形可能な中間層構
   成部材をそれぞれ別々に製造しておき、内層管外周に中
   間層構成部材を下記［ I ］式の関係を満たす様に装着
   して複層部材を形成した後、該複層部材を圧縮し下記［
   II］式の関係を満たす様に該複層部材の外径を縮径させ
   て外層管内へ挿入し、次いで上記圧縮を解除することを
   特徴とする複合管の製造方法。 外層管内径＜複層部材外径…［ I ］ 外層管内径≧複層部材外径…［II］