JP4592351B2 - 波形可撓管 - Google Patents

Description

本発明は、構造物の床面や壁面等に配設される給水管や給湯管等の可撓性のある流体管を保護する鞘管などのように、流体管を挿通する屈曲可能な合成樹脂製の波形可撓管に関する。

一般に、戸建て住宅や高層住宅等の構造物に給水給湯管や暖房管等の流体管を配設する場合、構造物の床面や壁面等に予め配設された保護管となる鞘管等の波形可撓管内に可撓性のある流体管を挿入する二重配管工法が採用されている。この二重配管工法による場合は、施工及び保守点検作業の容易化、能率化を図ることができるものの、冬季の寒冷地では、流体管内の流体の流動が長時間に亘って停止すると、流体の保有熱が徐々に奪われて凍結する問題がある。

そこで、波形可撓管内に挿通された流体管内での流体の凍結を防止する方法として、従来では、次の（イ）、（ロ）に示す波形可撓管の構造が提案されている。
（イ）波形可撓管の内壁面とそれに挿通された流体管の外壁面との間に、流体管の外壁面に沿って筒状に巻き付け可能な可撓性を備えた複数の発熱体を介装するとともに、各発熱体の内周面側には、流体管の外壁面に貼り付けるための接着剤層が形成されている。

また、各発熱体は、二枚の所定幅の短冊状に形成されたポリエチレン等の合成樹脂シートによって、２本のリード線とそれに接続された板状のステンレスエレメントとを挟着することにより薄肉板状に構成されているとともに、隣接する発熱体の端部同士を一体的に連結する一対の連結片内を通して、発熱体のリード線同士を接続するように構成されている。
そして、波形可撓管内に流体管を挿通する際、この流体管の外壁面に発熱体を巻き付けながら貼着するように構成されている（特許文献１参照）。

（ロ）流体管を挿通してある波形可撓管と、ヒーター線を挿通する可撓性の合成樹脂製の放熱管を、それらの外壁面の一部同士が管軸芯方向に沿って線状に接触する状態で並置する、或いは、流体管を挿通してある波形可撓管の外壁面と、ヒーター線を挿通する可撓性の合成樹脂製の放熱管の外壁面とを、波形可撓管内の流体管挿通用通路と放熱管内のヒーター線挿通用通路とが径方向で連通する状態で一体形成する。

また、並置された波形可撓管と放熱管とを発泡樹脂製の断熱管で被覆するか、或いは、連通状態で一体形成された波形可撓管と放熱管とを発泡樹脂製の断熱管で被覆する（特許文献２参照）。

特開平１１−６７４３１号公報 実用新案登録第３０８４４５５号公報

前者の従来構造では、波形可撓管内に流体管を挿通する際、この流体管の外周面に発熱体を巻き付けながら貼着する必要があるため、その巻き付けに多くの手間と時間を要し、流体管の挿通作業能率の低下を招来していた。

更に、流体管から流体の漏洩が発生した場合、波形可撓管内において発熱体が漏洩流体に浸漬されることになるため、発熱体自体に高い防水性能が要求されることになり、製造コストの高騰化を招来していた。

また、後者の従来構造としては、前述のように並置タイプと一体形タイプとが存在するが、そのうち、並置タイプでは、放熱管から放射される熱が外部に逃げないように、並置された波形可撓管と放熱管とを発泡樹脂製の断熱管で必ず被覆する必要があるため、配管全体の外形が大きくなるとともに、波形可撓管と放熱管とを断熱管で被覆するための作業に多くの手間を要するため、作業性が低下していた。

更に、他方の一体型タイプでは、波形可撓管の外周面から外方に突出する状態で放熱管が一体形成されているため、並置タイプのように波形可撓管と放熱管とを断熱管で必ず覆う必要がなく、波形可撓管と放熱管とを一つの管として取り扱うことができるため、その面で作業性を高めることができるものの、波形可撓管の外周面に張り出す放熱管によって波形可撓管自体の屈曲性が損なわれるため、波形可撓管及び流体管の配管作業性が大きく低下する問題がある。

しかも、波形可撓管の流体管挿通用通路と放熱管のヒーター線挿通用通路とが管軸芯方向に沿って連通形成されているため、流体管から漏洩が発生した場合、放熱管内において発熱体が漏洩流体に浸漬されることになり、結果的に発熱体自体に高い防水性能が要求されることになり、製造コストの高騰化を招来していた。

本発明は、上述の実状に鑑みて為されたものであって、その主たる課題は、波形可撓管と放熱管との合理的な配置改造により、波形可撓管自体の屈曲性の低下を極力抑制して、波形可撓管及び流体管の配管作業性を高めると同時に、管径方向での小型化と製造コストの低廉化を図ることのできる波形可撓管を提供する点にある。

可撓性の流体管を挿通する屈曲可能な合成樹脂製の波形可撓管において、
それの内壁面に、流体管挿通用通路に対して発熱源を通すための通路を密封状態で区画形成する可撓性の合成樹脂製の放熱管が管軸芯方向に沿って一体的に形成されていてもよい。

上記構成によれば、波形可撓管の内壁面に一体的に形成された可撓性の合成樹脂製の放熱管により、波形可撓管の内部空間が、可撓性の流体管を挿通するための通路と発熱源を通すための通路とに区画形成されているため、発熱源からの放射熱で波形可撓管内に配設された流体管が凍結しない雰囲気温度に効率良く加熱することができる。しかも、放熱管が波形可撓管の径方向外方に突出しないため、波形可撓管自体の屈曲性が低下することを抑制することができるとともに、波形可撓管の外壁面の一部に放熱管の外壁面の一部が連設されている場合に比して径方向での小型化を図り易い。

更に、放熱管によって熱源用通路が密封状態で区画形成されているため、流体管から流体の漏洩が発生しても、発熱源が漏洩流体に浸漬されることがなく、発熱源に要求される防水性能を低く設定することができる。

従って、波形可撓管自体の屈曲性の低下を極力抑制して、波形可撓管及び流体管の配管作業性を高めると同時に、配管の径方向での小型化と製造コストの低廉化とを図ることができる。

前記放熱管が、山部と谷部を備えた波形放熱管から構成されていてもよい。

上記構成によれば、放熱管自体の屈曲性能が高くなり、それに連れて波形可撓管の屈曲性も向上するため、波形可撓管及び流体管の配管作業性をより高めることができるとともに、熱放射面となる波形放熱管の広い表面積の外周面を利用して、通路内に配設された給水給湯管２が凍結しない雰囲気温度に効率良く加熱することができる。

前記波形放熱管のピッチが波形可撓管と同じピッチに構成されていてもよい。

上記構成によれば、波形可撓管の内壁面の一部に放熱管の外壁面の一部を管軸芯方向に沿って一体的に形成する際、波形可撓管の谷部と放熱管の山部とを接合することができるので、波形可撓管に対する放熱管の接合作業を能率良く容易に行うことができ、しかも、波形可撓管の屈曲性能と放熱管の屈曲性能が近くなるため、放熱管の接合に起因して波形可撓管自体の屈曲性が低下することを良好に抑制することができる。

本発明による第１の特徴構成は、可撓性の流体管を挿通する屈曲可能な合成樹脂製の波形可撓管であって、
それの内壁面に、当該波形可撓管の内部空間を流体管挿通用通路と発熱源を通すための通路とに密封状態で区画形成する可撓性の合成樹脂製の仕切り壁体が管軸芯方向に沿って一体的に形成されているとともに、前記仕切り壁体が管軸芯方向に沿って壁厚方向に波形状に湾曲形成されている点にある。

上記特徴構成によれば、波形可撓管の内壁面に一体的に形成された可撓性の合成樹脂製の仕切り壁体により、波形可撓管の内部空間が、可撓性の流体管を挿通するための通路と発熱源を通すための通路とに区画形成されているため、発熱源からの放射熱で波形可撓管内に配設された流体管が凍結しない雰囲気温度に効率良く加熱することができる。しかも、仕切り壁体が波形可撓管の径方向外方に突出しないため、波形可撓管自体の屈曲性が低下することを抑制することができるとともに、従来構造のように波形可撓管の外壁面の一部に放熱管の外壁面の一部が連設されている場合に比して径方向での小型化を図り易い。

更に、仕切り壁体によって熱源用通路が密封状態で区画形成されているため、流体管から流体の漏洩が発生しても、発熱源が漏洩流体に浸漬されることがなく、発熱源に要求される防水性能を低く設定することができる。

従って、波形可撓管自体の屈曲性の低下を極力抑制して、波形可撓管及び流体管の配管作業性を高めると同時に、管径方向での小型化と製造コストの低廉化とを図ることができる。

さらに、波形可撓管の内部空間を、可撓性の流体管を挿通するための通路と発熱源を通すための通路とに密封状態で区画形成するための仕切り壁体を設けることによって、仕切り壁体を有さない波形可撓管に比較して屈曲性が低下するが、この仕切り壁体を管軸芯方向に沿って壁厚方向に波形状に湾曲形成することにより、仕切り壁体の壁厚方向には曲がり易くなり、波形可撓管自体の屈曲性を改善することができる。

本発明による第２の特徴構成は、前記波形可撓管が円筒状の鞘管から構成されているとともに、前記仕切り壁体が板状に構成されている点にある。

波形可撓管の外壁面に対する管壁成形面を備えた多数の分割成形型を循環移動させる循環経路のうち、成形機の第１押出口に対応する成形経路部において分割成形型同士を接合させて移動させながら、成形機の第１押出口から連続して押し出される第１パリソンを分割成形型の管壁成形面に密着させるとともに、第１押出口の径方向内方に形成された第２押出口から連続して押し出された第２パリソンの外壁面の一部を第１パリソンの内壁面の一部に管軸芯方向に沿って融着又は融合状態で連続させることにより、流体管挿通用通路に対して発熱源を通すための通路を密封状態で区画形成する可撓性の合成樹脂製の放熱管が内壁面に一体成形された波形可撓管を成形してもよい。

上記構成によれば、循環経路に沿って循環移動される多数の分割成形型を、ブロー成形機の両押出口の対応する成形経路部において接合させて移動させながら、ブロー成形機の第１押出口から熱軟化した第１パリソンを連続的に押し出して、該第１パリソンを分割成形型の管壁成形面に密着させるとともに、第１押出口の径方向内方に形成された第２押出口から熱軟化した第２パリソンを連続的に押し出して、第２パリソンの外壁面の一部を第１パリソンの内壁面の一部に管軸芯方向に沿って融着又は融合状態で連続させることにより、第１パリソンを波形可撓管に成形すると同時に、第２パリソンを波形可撓管の内壁面に接する放熱管として一体的に形成することができる。

従って、波形可撓管自体の屈曲性の低下を極力抑制して、波形可撓管及び流体管の配管作業性を高めると同時に、管径方向での小型化と製造コストの低廉化とを図ることのできる波形可撓管を、能率良く製造することができる。

〔第１実施形態〕
図１〜図３は、可撓性を備えた合成樹脂製の波形可撓管の一例である架橋ポリエチレン製の鞘管１内に、可撓性を備えた合成樹脂製の流体管の一例である架橋ポリエチレン製の給水給湯管２を挿通させて、鞘管１を給水給湯管２の保護管に構成してある二重配管構造を示し、鞘管１の内壁面１ｂの谷部１Ｂ相当箇所で、かつ、周方向の一箇所には、給水給湯管２を挿通するための第１挿通路（流体管挿通用通路）Ｓ１に対して発熱源の一例である自己制御型のヒーター線３を挿通するための第２挿通路（発熱源用通路）Ｓ２を密封状態で区画形成する可撓性のある合成樹脂の一例である架橋ポリエチレン製の放熱管４が管軸芯Ｘ方向に沿って一体的に形成されている。

前記放熱管４は、円環状の山部４Ａと円環状の谷部４Ｂとが交互に連続する波形放熱管から構成されていて、この波形放熱管４のピッチが鞘管１のピッチと同一に構成されている。つまり、波形放熱管４の円環状山部４Ａ及び円環状谷部４Ｂにおける軸芯方向Ｘでの長さが、鞘管１の円環状山部１Ａ及び円環状谷部１Ｂにおける軸芯方向Ｘでの長さと同一に構成されているとともに、鞘管１の円環状谷部１Ｂにおける周方向の一部と波形放熱管４の円環状山部４Ａにおける周方向の一部とが融着又は接着等の接合手段で一体的に接合されている。

そして、鞘管１の内壁面１ｂに一体的に形成された可撓性のある合成樹脂製の波形放熱管４により、鞘管１の内部空間が、可撓性のある給水給湯管２を挿通するための第１挿通路Ｓ１とヒーター線３を挿通するための第２挿通路Ｓ２とに区画形成されているため、波形放熱管４の第２挿通路Ｓ２内に挿通されたヒーター線３からの放射熱により、熱放射面となる波形放熱管４の広い表面積の外周面を利用して、第１挿通路Ｓ１内に配設された給水給湯管２が凍結しない雰囲気温度に効率良く加熱することができる。しかも、波形放熱管４が鞘管１の外壁面から径方向外方に突出しないため、鞘管１自体の屈曲性が低下することを抑制することができるとともに、例えば、鞘管１の外壁面の一部に波形放熱管４の外壁面の一部が突出状態で連設されている場合に比して管径方向での小型化を図ることができる。

また、波形放熱管４が、鞘管１のピッチと同一ピッチに構成された円環状山部４Ａと円環状谷部４Ｂを備えているので、波形放熱管４自体の屈曲性能が高く、かつ、鞘管１の屈曲性能と波形放熱管４の屈曲性能が近くなるため、波形放熱管４の接合に起因して鞘管１自体の屈曲性が低下することを良好に抑制することができ、鞘管１の配管作業性及びこれに対する給水給湯管２の配管作業性を高めることができる。しかも、鞘管１の内壁面１ｂの一部に波形放熱管４の外壁面の一部を管軸芯Ｘ方向に沿って一体的に形成する際、鞘管１の円環状谷部１Ｂと波形放熱管４の円環状山部４Ａとを完全に合致させた状態で一体的に接合することができるので、鞘管１に対する波形放熱管４の接合作業を能率良く容易に行うことができる。

また、給水給湯管等の流体管２としては、上述の第１実施形態で説明した架橋ポリエチレン管以外に、ポリエチレン管、ポリブテン管等の可撓性を有する合成樹脂管、及び、金属が複合された可撓性を有する金属複合合成樹脂管を好適に用いることができる。

更に、鞘管等の波形可撓管１及び放熱管４としては、上述の第１実施形態で説明した架橋ポリエチレン管以外に、ポリエチレン管、ポリブテン管等の可撓性を有する合成樹脂管を好適に用いることができる。

更にまた、上述の第１実施形態では、鞘管１の山部１Ａ及び谷部１Ｂと波形放熱管４の山部４Ａ及び谷部４Ｂを夫々円環状に形成したが、楕円環状、三角形環状、四角形環状、五角形環状等に構成することもできる。

〔第２実施形態〕
上述の第１実施形態では、前記放熱管４を、鞘管１のピッチと同一ピッチに構成された環状山部４Ａ及び環状谷部４Ｂが交互に連続する波形管から構成したが、図４に示すように、この放熱管４を、ヒーター線３を挿通するための第２挿通路（発熱源用通路）Ｓ２を密封状態で区画形成する可撓性のある合成樹脂の一例である架橋ポリエチレン製のストレート管から構成してもよい。
尚、その他の構成は、第１実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第１実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。

次に、上述の如く構成された鞘管１を図５〜図８に示すような成形機Ａを用いて製造する方法について説明する。
成形機Ａでは、ダイス６の中心線及び成形される鞘管１の管軸芯Ｘを通る成形中心線の一側脇に形成した第１循環経路Ｒに沿って、鞘管１の外壁面１ａにおける上半側外壁面に対する半円柱面状の管壁成形面５ａを備えた複数の第１分割成形型５Ａを循環移動させるとともに、成形中心線の他側脇に形成した第２循環経路Ｌに沿って、鞘管１の外壁面１ａにおける下半側外壁面に対する半円柱面状の管壁成形面５ｂを備えた複数の第２分割成形型５Ｂを循環移動させている。

また、両循環経路Ｒ，Ｌのうち、ダイス６に形成された円環状の第１・第２押出口８，１０の対応する成形経路部分の始端において、各戻り経路部分に沿って戻り移動してくる一対の第１・第２分割成形型５Ａ，５Ｂ同士を接合させるとともに、その接合状態のまま両分割成形型５Ａ，５Ｂを成形経路部分の終端側に向かって移動させるように構成されている。

また、成形機Ａのダイス６には、鞘管１を成形するための熱軟化した第１パリソン７を連続的に押し出す円環状の第１押出口８と、この第１押出口８よりも径方向内方位置において放熱管４を成形するための熱軟化した第２パリソン９を連続的に押し出す円環状の第２押出口１０と、第２押出口１０から連続して押し出される熱軟化した第２パリソン９をブロー圧で円筒状に維持するための圧力空気を噴射する空気噴出口１１とが形成されている。

更に、成形機Ａのダイス６には、第２押出口１０から連続して押し出される熱軟化した円筒状の第２パリソン９の外壁面を成形するための管壁成形面１２ａを備え、かつ、少なくとも表面がフッ素樹脂で処理された成形ガイド型１２が取付けられているとともに、第１・第２分割成形型５Ａ，５Ｂには、第１押出口８から連続して押し出される熱軟化した円筒状の第１パリソン７を両分割成形型５Ａ，５Ｂの管壁成形面５ａ，５ｂに吸引密着させるべく、真空ポンプＰに接続される多数の吸引孔１３が形成されている。

そして、両循環経路Ｒ，Ｌのうち、成形機Ａのダイス６に形成された円環状の両押出口８，１０の対応する成形経路部分において第１・第２分割成形型５Ａ，５Ｂ同士を接合させて移動させながら、成形機Ａの第１押出口８から連続して押し出される熱軟化した円筒状の第１パリソン７を、両分割成形型５Ａ，５Ｂに形成された多数の吸引孔１３での吸引作用による負圧により、両分割成形型５Ａ，５Ｂの管壁成形面５ａ，５ｂに吸着保持させるとともに、第１押出口８の径方向内方に形成された第２押出口１０から連続して押し出された第２パリソン９の外壁面の一部を第１パリソン７の内壁面の一部に管軸芯Ｘ方向に沿って融着又は融合状態で連続させると同時に、空気噴出口１１から噴射される圧力空気のブロー圧により、第２パリソン９の外壁面を成形ガイド型１２の管壁成形面１２ａに押し付けることにより、鞘管１内の第１挿通路Ｓ１に対してヒーター線３を通すための第２挿通路Ｓ２を密封状態で区画形成する可撓性の合成樹脂製の放熱管４が内壁面１ｂに一体成形された波形可撓管を成形する。

〔第３実施形態〕
上述の第１実施形態又は第２実施形態では、鞘管１の内壁面１ｂの谷部１Ｂ相当箇所に、可撓性のある合成樹脂製の放熱管４を管軸芯Ｘ方向に沿って一体的に形成して、給水給湯管２を挿通するための第１挿通路Ｓ１に対してヒーター線３を挿通するための第２挿通路Ｓ２を密封状態で区画形成したが、図９に示すように、鞘管１の内壁面１ｂに、給水給湯管２を挿通するための第１挿通路Ｓ１に対してヒーター線３を挿通するための第２挿通路Ｓ２を密封状態で区画形成する合成樹脂製の薄板状の仕切り壁体１４を管軸芯Ｘ方向に沿って一体成形してもよい。
尚、その他の構成は、第１実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第１実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。

〔第４実施形態〕
上述の第３実施形態では、鞘管１の内部空間を給水給湯管２用の第１挿通路Ｓ１とヒーター線３用の第２挿通路Ｓ２とに密封状態で区画形成する仕切り壁体１４を平板状に形成したが、図１０に示すように、この仕切り壁体１４を管軸芯方向に沿って壁厚方向に波形状に湾曲形成してもよい。

そして、鞘管１の内部空間を、給水給湯管２用の第１挿通路Ｓ１とヒーター線３用の第２挿通路Ｓ２とに密封状態で区画形成するための仕切り壁体１４を設けることによって、仕切り壁体１４を有さない鞘管に比較して屈曲性が低下するが、この仕切り壁体１４を管軸芯方向に沿って波形状に湾曲形成することにより、仕切り壁体１４の壁厚方向には曲がり易くなり、鞘管１自体の屈曲性を改善することができる。

〔その他の実施形態〕
（１）上述の各実施形態では、波形可撓管である鞘管１を円筒体に形成したが、この鞘管１を四角形筒体、三角形筒体等に構成してもよい。
（２）上述の各実施形態では、発熱源として自己制御型のヒーター線３を用いたが、これの代わりに温水や熱輸送媒体などを循環流動させるように構成してもよい。

本発明の第１実施形態を示す波形可撓管の縦断面図 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図 本発明の第２実施形態を示す波形可撓管の縦断面図 第２実施形態の波形可撓管の成形製造方法を示す説明図 成形機のダイスの拡大断面側面図 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図 本発明の第３実施形態を示す波形可撓管の横断面図 本発明の第４実施形態を示す波形可撓管の一部切欠斜視図

符号の説明

Ａ 成形機
Ｒ 第１循環経路
Ｌ 第２循環経路
Ｓ１ 流体管挿通用通路（第１挿通路）
Ｓ２ 発熱源用通路（第２挿通路）
Ｘ 管軸芯
１ 波形可撓管（鞘管）
２ 流体管（給水給湯管）
３ 発熱源（ヒーター線）
４ 放熱管（波形放熱管）
５Ａ 分割成形型（第１分割成形型）
５ａ 管壁成形面
５Ｂ 分割成形型（第２分割成形型）
５ｂ 管壁成形面
６ ダイス
７ 第１パリソン
８ 第１押出口
９ 第２パリソン
１０ 第２押出口
１２ 成形ガイド型
１２ａ 管壁成形面
１４ 仕切り壁体

Claims (2)

1. 可撓性の流体管を挿通する屈曲可能な合成樹脂製の波形可撓管であって、
   それの内壁面に、当該波形可撓管の内部空間を流体管挿通用通路と発熱源を通すための通路とに密封状態で区画形成する可撓性の合成樹脂製の仕切り壁体が管軸芯方向に沿って一体的に形成されているとともに、前記仕切り壁体が管軸芯方向に沿って壁厚方向に波形状に湾曲形成されている波形可撓管。
2. 前記波形可撓管が円筒状の鞘管から構成されているとともに、前記仕切り壁体が板状に構成されている請求項１記載の波形可撓管。

Images