特開 2022-146246 コルゲート管及び複合管

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022146246

(43)【公開日】2022-10-05

(54)【発明の名称】コルゲート管及び複合管

(51)【国際特許分類】

   F16L 11/11 20060101AFI20220928BHJP

   F16L 11/20 20060101ALI20220928BHJP

【ＦＩ】

F16L11/11

F16L11/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021047107

(22)【出願日】2021-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000128968

【氏名又は名称】株式会社オンダ製作所

(72)【発明者】

【氏名】深尾 洋一

(72)【発明者】

【氏名】臼井 優太郎

【テーマコード（参考）】

3H111

【Ｆターム（参考）】

3H111AA02

3H111BA15

3H111CA12

3H111CA15

3H111CA43

3H111CA47

3H111CA53

3H111CB02

3H111CB03

3H111CB14

3H111DB03

3H111EA04

(57)【要約】

【課題】 従来には無かった新規な構成のコルゲート管及び当該コルゲート管を用いた複合管を提供すること。
【解決手段】 複合管１は、水路としての管体１１と、管体１１の外周を覆う保護管としてのコルゲート管１２とを備えている。コルゲート管１２は、山部２１と、山部２１よりも外径及び内径がそれぞれ小さい谷部２２とが、軸線方向において交互に設けられた蛇腹状をなしており、軸線方向への伸縮が可能となっている。コルゲート管１２は、独立気泡タイプの発泡ポリエチレン製である。コルゲート管１２は、多孔質層のみで構成されている。したがって、コルゲート管１２は、径方向の外方に多孔質層が露出されているとともに、径方向の内方に多孔質層が露出されて当該多孔質層と管体１１とが直接的に接触されている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

山部と前記山部よりも外径及び内径がそれぞれ小さい谷部とが軸線方向において交互に設けられた蛇腹状をなし、前記軸線方向への伸縮が可能であって、樹脂製の多孔質層からなるコルゲート管。

【請求項2】

請求項１に記載のコルゲート管に通水用の管体が挿通された複合管であって、前記多孔質層が径方向の外方へと露出されている複合管。

【請求項3】

請求項１に記載のコルゲート管に通水用の管体が挿通された複合管であって、前記多孔質層が径方向の内方へと露出されて当該多孔質層と前記管体とが直接的に接触されている複合管。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コルゲート管及び当該コルゲート管を用いた複合管に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１～特許文献８には、山部と谷部とが軸線方向において交互に形成されたコルゲート管（被覆層）が開示されている。コルゲート管は、低密度ポリエチレン等の樹脂材料で構成されており、軸線方向への伸縮が可能となっている。コルゲート管の内側には、発泡ウレタン等の多孔質な層が、コルゲート管とは別個に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２１９１４９号公報

【特許文献2】特開２０１７－２１９１５０号公報

【特許文献3】特開２０１８－１０５４０５号公報

【特許文献4】特開２０１８－１０５４０６号公報

【特許文献5】特開２０１９－１０５３２３号公報

【特許文献6】特開２０１９－１０５３２８号公報

【特許文献7】特開２０１９－２１５０１０号公報

【特許文献8】特開２０２０－１８０６２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、従来には無かった新規な構成のコルゲート管及び当該コルゲート管を用いた複合管を提供すること。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するために請求項１の発明のコルゲート管は、山部と前記山部よりも外径及び内径がそれぞれ小さい谷部とが軸線方向において交互に設けられた蛇腹状をなし、前記軸線方向への伸縮が可能であって、樹脂製の多孔質層からなっている。

【0006】

請求項２の発明は、請求項１に記載のコルゲート管に通水用の管体が挿通された複合管であって、前記多孔質層が径方向の外方へと露出されている複合管である。

【0007】

請求項３の発明は、請求項１に記載のコルゲート管に通水用の管体が挿通された複合管であって、前記多孔質層が径方向の内方へと露出されて当該多孔質層と前記管体とが直接的に接触されている複合管である。

【発明の効果】

【0008】

本発明のコルゲート管は、多孔質層からなる新規なものである。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】複合管を示す半断面図。

【図2】複合管の製造装置を示す概略図。

【図3】別例の複合管を示す半断面図。

【図4】別例の複合管の製造装置を示す概略図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明を、給水給湯用の複合管において具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、複合管１は、水路としての管体１１と、管体１１の外周を覆う保護管としてのコルゲート管１２とを備えている。

【0011】

管体１１は樹脂材料により構成されている。当該樹脂材料としては、例えば、ポリブデン、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、及びポリプロピレン等のポリオレフィン、並びに塩化ビニル等が挙げられる。これら樹脂材料のうち、１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。管体１１を構成する樹脂材料には、他の添加剤が含有されていてもよい。なお、本実施形態において管体１１は、架橋ポリエチレン製である。また、管体１１は呼び径が１３Ａである。

【0012】

コルゲート管１２は、山部２１と、山部２１よりも外径及び内径がそれぞれ小さい谷部２２とが、軸線方向（図１の左右方向）において交互に設けられた蛇腹状をなしており、軸線方向への伸縮が可能となっている。なお、山部２１の縦断面積は、谷部２２の縦断面積よりも大きい。

【0013】

コルゲート管１２は樹脂材料により構成されている。当該樹脂材料としては、例えばポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びエチレンプロピレンジエンゴム、並びにこれらの混合物が挙げられる。なお、前記樹脂材料には、他の添加剤が含有されていてもよい。

【0014】

コルゲート管１２は、独立気泡タイプ又は連続気泡タイプの多孔質な発泡樹脂製である（気泡を「Ｋ」で示す）。独立気泡タイプであれば、断熱性や衝撃吸収性に優れるコルゲート管１２となる。連続気泡タイプであれば、収縮性に優れ、また管体１１で発生する水撃音等の吸音性に優れるコルゲート管１２となる。

【0015】

なお、本実施形態においてコルゲート管１２は、独立気泡タイプの発泡ポリエチレン製である。また、コルゲート管１２を構成する樹脂材料には、着色剤が添加されている。当該着色剤によって、コルゲート管１２は、給水用の複合管１に適した青色、給湯用の複合管１に適した赤色、又は給湯器等の機器への接続に用いられる複合管１に多い白色に発色されている。コルゲート管１２は、多孔質層を外表面側から視認できることで色の濃淡が斑となっているとともに光沢も無く、施工箇所の周囲の色との色馴染み性に優れる。

【0016】

コルゲート管１２は多孔質層のみで構成されている。したがって、コルゲート管１２は、径方向の外方（外表面）に多孔質層が露出されているとともに、径方向の内方（内表面）に多孔質層が露出されている。よって、複合管１を取り扱う者は、コルゲート管１２の多孔質層に対して直接的に接触されるため、当該多孔質層の凹凸によって滑り難くて取り扱いが容易となる。また、管体１１は、コルゲート管１２の多孔質層に対して直接的に接触されるため、当該接触の面積が狭くてコルゲート管１２に対する滑りが良好となり、例えばコルゲート管１２を収縮させて管体１１を露出する作業が容易となる。

【0017】

次に、本実施形態の複合管１の製造装置４０について説明する。
図２に示すように、製造装置４０は、当該図面の左側から右側へ向けて管体１１を移動させつつ管体１１の外周にコルゲート管１２を形成することで、複合管１を製造する。この製造方法はインライン成形と呼ばれている。

【0018】

製造装置４０は、繰出機４１、押出機４２、クロスダイ４３、コルゲータ４４、冷却槽４５、及び引取機４６を備えている。繰出機４１は、管体１１をクロスダイ４３に向かって繰り出す。押出機４２は、クロスダイ４３に向けて、コルゲート管１２を形成するための溶融状態の樹脂材料を押し出す。当該樹脂材料には、樹脂材料の発泡反応を促進する発泡剤が注入または混練されている。発泡剤としては、化学発泡剤を用いてもよいし、物理発泡剤を用いてもよい。あるいは、発泡剤として、化学発泡剤及び物理発泡剤を併用してもよい。

【0019】

なお、本実施形態においては、コルゲート管１２を形成するための主たる樹脂材料（主材）として、低密度ポリエチレンが用いられており、当該樹脂材料にブタンやペンタン等の発泡剤を含有したポリスチレン（発泡剤マスターバッチ）と、着色剤である青色の顔料を含有した色マスターバッチとが配合されている。主材と発泡剤マスターバッチと色マスターバッチとの質量比は、１００：５：５である。

【0020】

クロスダイ４３は、管体１１がクロスダイ４３を通過する際に、前記樹脂材料を、管体１１の外周へと円筒状に押し出す。これにより、管体１１の外周を覆う樹脂材が形成される。

【0021】

コルゲータ４４は、図示しないモールドブロック（金型）を循環させる周知の構成を有している。前記樹脂材で覆われた管体１１がコルゲータ４４を通過することで、樹脂材が発泡しつつモールドブロックの金型形状に沿って変形されて、山部２１と谷部２２とが軸線方向において交互に設けられた蛇腹状のコルゲート管１２が成形される。コルゲート管１２は多孔質であるため、管体１１に対する接触面積を小さくでき、高温のコルゲート管１２が管体１１に対して貼り付くことを抑制できる。これは、複合管１のインライン成形を実現する上で、特に有効となる。

【0022】

なお、本実施形態において、コルゲート管１２を形成するための樹脂材のうち、山部２１に位置する樹脂材については発泡倍率が２．２倍であって、谷部２２に位置する樹脂材については発泡倍率が１．４倍である。つまり、コルゲート管１２を形成するための樹脂材のうち、山部２１に位置する樹脂材のほうが、谷部２２に位置する樹脂材よりも発泡倍率が高くなっている。

【0023】

コルゲート管１２を形成するための樹脂材の発泡倍率が低ければ、山部２１と谷部２２との内径差が明確となり、換言すればコルゲート管１２の内周面における蛇腹状が明確となり、コルゲート管１２の伸縮性を良好に維持できるし、外観上も従来（無発泡）のコルゲート管との差が少なくて違和感が無い。

【0024】

このような発泡状態を達成するうえで、コルゲート管１２を形成するための樹脂材のうち、山部２１に位置する樹脂材については発泡倍率が２．０倍～２．４倍が好適であってさらに好適には２．１倍～２．３倍であり、谷部２２に位置する樹脂材については発泡倍率が１．２倍～１．６倍が好適であってさらに好適には１．３倍～１．５倍である。

【0025】

さて、コルゲータ４４を通過した管体１１及びコルゲート管１２は、冷却槽４５を通過する際に冷却される。これにより、コルゲート管１２が硬化し、複合管１が形成される。形成された複合管１は、引取機４６によって引き取られるとともに、図示しない巻取機によって巻き取られる。

【0026】

（変更例）
上記実施形態は次のように変更してもよい。
〇コルゲート管１２において、径方向の外方及び内方のうちの内方にのみ多孔質層を露出させること。つまり、コルゲート管１２において径方向の外方に、樹脂材料により構成された被覆層を配置すること。

【0027】

例えば、図３に示す複合管２において、当該被覆層としての被覆管１４は、山部３１と、山部３１よりも外径及び内径がそれぞれ小さい谷部３２とが、軸線方向（図３の左右方向）において交互に設けられた蛇腹状をなしており、軸線方向への伸縮が可能である。

【0028】

軸線方向における山部３１の配置間隔は、図３に示すようにコルゲート管１２の山部２１の配置間隔と同じであってもよいし、図示しないが異なっていてもよい。また、被覆管１４は、図３に示すように多孔質でなくともよいし、図示しないが多孔質であってもよい。さらに、被覆管１４において谷部３２の内周部分は、図３に示すようにコルゲート管１２の山部２１の外周に位置していてもよいし、図示しないがコルゲート管１２の谷部２２に位置していても、さらには谷部２２に入り込んでいてもよい。

【0029】

なお、複合管２において被覆管１４以外の構成は、図１に示す複合管１と同じであるため、同一構成には同じ部材番号を付して説明を省略する。

【0030】

複合管２の製造には、例えば図４に示す製造装置５０が用いられる。製造装置５０は、図２に示す製造装置４０において、冷却槽４５と引取機４６との間に別のクロスダイ５１が配置されている。別の押出機５２は、クロスダイ５１に向けて、被覆管１４を形成するための溶融状態の樹脂材料（本実施形態においてはポリエチレン）を押し出す。クロスダイ５１は、管体１１及びコルゲート管１２がクロスダイ５１を通過する際に、前記樹脂材料を、コルゲート管１２の外周へと円筒状に押し出す。これにより、コルゲート管１２の外周を覆う樹脂材が形成される。

【0031】

クロスダイ５１と引取機４６との間には、別のコルゲータ５３が配置されている。前記樹脂材で覆われたコルゲート管１２がコルゲータ５３を通過することで、コルゲート管１２の外周を覆う樹脂材がモールドブロックの金型形状に沿って変形されて、山部３１と谷部３２とが軸線方向において交互に設けられた蛇腹状の被覆管１４が成形される。

【0032】

コルゲータ５３と引取機４６との間には、別の冷却槽５４が配置されている。管体１１、コルゲート管１２、及び被覆管１４は、冷却槽５４を通過する際に冷却される。これにより、被覆管１４が硬化し、複合管２が形成される。

【0033】

〇コルゲート管１２において、径方向の外方及び内方のうちの外方にのみ多孔質層を露出させること。つまり、コルゲート管１２において径方向の内方に中間層を配置することで、コルゲート管１２の多孔質層が、管体１１に対して直接的に接触しないようにすること。

【0034】

なお、前記中間層は、発泡層であってもよいしフィルム層であってもよい。特に、コルゲート管１２を形成する高温の樹脂材が管体１１に対して接着することを防止すべく、前記中間層には当該接着を抑制する効果があるものを用いるとよりよい。

【0035】

〇コルゲート管１２において、径方向の外方及び内方の両方において多孔質層を露出させないこと。つまり、コルゲート管１２において、径方向の外方に被覆層を配置するとともに、径方向の内方に中間層を配置すること。

【0036】

〇上記実施形態において複合管１は、所謂インライン成形によって管体１１の外周面にコルゲート管１２を成形したものであった。これを変更し、コルゲート管１２のみをコルゲータ４４にて成形した後、後工程である通管工程にてコルゲート管１２に管体１１を挿通させることで複合管１を製造すること。この場合においても、管体１１がコルゲート管１２の多孔質層に対して直接的に接触されるため、コルゲート管１２に対する管体１１の滑りが良好となり、コルゲート管１２への管体１１の挿通が容易となる。

【0037】

〇コルゲート管１２を形成するための樹脂材のうち、山部２１に位置する樹脂材の発泡倍率を、谷部２２に位置する樹脂材の発泡倍率よりも低くすること。

【0038】

〇呼び径が１６Ａの管体１１に対応したコルゲート管１２において具体化すること。この場合、コルゲート管１２を形成するための樹脂材のうち、山部２１に位置する樹脂材については発泡倍率を１．７倍とし、谷部２２に位置する樹脂材については発泡倍率を１．１倍とするとよい。

【0039】

コルゲート管１２を形成するための樹脂材の発泡倍率が低ければ、山部２１と谷部２２との内径差が明確となり、換言すればコルゲート管１２の内周面における蛇腹状が明確となり、コルゲート管１２の伸縮性を良好に維持できるし、外観上も従来（無発泡）のコルゲート管との差が少なくて違和感が無い。

【0040】

このような発泡状態を達成するうえで、コルゲート管１２を形成するための樹脂材のうち、山部２１に位置する樹脂材については発泡倍率が１．５倍～１．９倍が好適であってさらに好適には１．６倍～１．８倍であり、谷部２２に位置する樹脂材については発泡倍率が１．０５倍～１．１５倍が好適であってさらに好適には１．０７５倍～１．１２５倍である。

【0041】

（付記）
上記実施形態から把握できる技術的思想について記載する。
（１）請求項１に記載のコルゲート管に通水用の管体が挿通された複合管であって、前記コルゲート管の外周には被覆層が成形されており、前記被覆層は、山部と前記山部よりも外径及び内径がそれぞれ小さい谷部とが軸線方向において交互に設けられた蛇腹状をなす被覆管であって、当該被覆管は前記軸線方向への伸縮が可能である複合管。

【0042】

（２）前記多孔質層は低発泡樹脂製である請求項１に記載のコルゲート管。

【0043】

（３）色の濃淡が斑な請求項１又は技術的思想（２）に記載のコルゲート管。

【0044】

（４）前記多孔質層は、前記山部の発泡倍率が前記谷部の発泡倍率よりも高くなっている技術的思想（２）に記載のコルゲート管。このようにすれば、複合管を取り扱う者が直接的に接触されるコルゲート管の山部が滑り難くなり、当該複合管の取り扱いが容易となる。

【0045】

（５）前記多孔質層は、前記山部の発泡倍率が前記谷部の発泡倍率よりも低くなっている技術的思想（２）に記載のコルゲート管。このようなコルゲート管を用いた複合管においては、コルゲート管の谷部と管体との接触面積を狭くすることができ、コルゲート管に対する管体の滑りが良好となり、例えばコルゲート管を収縮させて管体を露出する作業が容易となる。

【符号の説明】

【0046】

１…複合管
２…複合管
１１…管体
１２…コルゲート管
１４…被覆管
２１…山部
２２…谷部
３１…山部
３２…谷部
４０…製造装置
４１…繰出機
４２…押出機
４３…クロスダイ
４４…コルゲータ
４５…冷却槽
４６…引取機
５０…製造装置
５１…クロスダイ
５２…押出機
５３…コルゲータ
５４…冷却槽

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】