JP6799963B2 - 樹脂管、樹脂管の製造方法、及び配管構造 - Google Patents
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Description
クラックの発生をなるべく抑制するためには、施工現場で、管100の初期状態での湾曲の向きとは逆向きに曲げた状態で管100を配管しないことが理想的ではあるが、例えば、壁又は躯体に貫通させた後に給湯器の下に接続する場合、逆向きに曲げた状態で配管される頻度が高い。また、建物内の水廻り器具を配置する位置や管の配設レイアウト等の自由度を制限することとなり、現実的には難しい。
本発明の樹脂管によれば、耐久性を向上できる。
これによれば、管を傷等から保護できる。
本発明の樹脂管において、前記管の長さは10m以上であってもよい。
本発明の樹脂管の製造方法によれば、管の耐久性を向上できる。
本発明の配管構造によれば、耐久性を向上できる。
ここで、「可撓性のある」とは、弾性率が200〜900MPaであり、5%程度の材料歪があっても破断することがない材料からなることを指す。
これにより、初期状態から、初期状態での湾曲の向き(巻き癖の向き)とは逆向きに湾曲した所定の曲げ状態へと、管を曲げたときの、管の変形量(ひいては歪み)を、従来の樹脂管と比べて、低減できる。よって、仮に、管10が、巻き癖の向きとは逆向きに曲げた状態で配管された場合に、管10に作用する応力負荷を低減でき、ひいては、その曲げられた部分でのクラックの発生を抑制できる。これにより、管10(及び管10を用いた配管構造)の耐久性を向上できる。
管10の巻き癖は後述する製造方法を適宜調整することで低減できる。
なお、耐久性向上の観点から、管10の巻き癖は、小さければ小さいほど良い。よって、初期状態において、管10の中心軸線Oを通る断面で観たときに、管10の中心軸線Oに対して曲率中心C1側の外周面部分の曲率半径R1が、900mm以上であると好適である。
なお、「管について予め定められた最小曲げ半径」とは、その管の製造者によって、あるいは、その管に関連する協会(例えば、架橋ポリエチレン管工業会)又は規格によって、推奨又は規定される、管の配管施工時の最小曲げ半径(曲げ半径の最小値)を指す。例えば、架橋ポリエチレン管工業会では、架橋ポリエチレン製の管の最小曲げ半径の推奨値(目安)が管の呼び径毎に定められているが、いずれの呼び径においても、管の外径Dの約10倍に相当する最小曲げ半径が定められている(架橋ポリエチレン管工業会の技術資料 第5章 施工基準(5) 曲げ配管 1)。また、株式会社ブリヂストンにより製造販売されるポリブテン製の管については、同社により、最小曲げ半径として、管の外径Dの10倍が推奨されている。
上記の歪みは、以下の式(1)で求めることができる:
歪み={(Y−X)/X}×100 (%) ・・・(1)
ここで、式(1)におけるXは、管10の中心軸線Oを通る断面で観たときに、初期状態における管10の中心軸線Oに対して曲率中心C1側にある、予め任意に選択される所定の内周面部分20の長さである。式(1)におけるYは、管10の中心軸線Oを通る断面で観たときに、初期状態で測定対象とされた該所定の内周面部分(以下、「測定対象部分」ともいう。)20の、管10が曲げ状態にあるときでの長さである。なお、この測定対象部分20は、管10が曲げ状態にあるときは、管10の中心軸線Oに対して曲率中心C2とは反対側に位置することとなる。
図2の結果から判るように、管の歪みが5.6%、6.8%、8.5%の場合は、管の歪みが9.7%の場合に比べて、管が破断するまでに掛かる時間が大幅に長かった。
この試験結果から裏付けられるように、本実施形態の管10は、上述した初期状態から曲げ状態へと管10を曲げたときの上記歪みが8.5%以下となるので、良好な耐久性が得られるものである。
また、この試験結果から判るように、上記歪みは低いほど管の耐久性を向上できる。よって、上記歪みは、6.8%以下であると好ましく、5.6%以下であるとさらに好ましいといえる。
まず、管10を構成する熱可塑性樹脂(ポリブテンや架橋ポリエチレン等)を、押出成形によって管状体に成形する(押出成形工程)。
その後、図3(a)に示すように、成形された管状体を、例えば約10m以上(例えば30m又は60m)の長さにわたって、直線状にまっすぐ延在させた状態で、所定時間かけて硬化させる(硬化工程)。これにより、巻き癖の無い、直線状の可撓性樹脂の管状体が得られる。ここで、「硬化」とは、樹脂が硬くなる化学反応を指しており、例えば樹脂がポリブテンの場合は、結晶化を指しており、例えば樹脂が架橋ポリエチレンの場合は、架橋反応を指している。
上述のように、耐久性の向上の観点から、管の巻き癖は、小さければ小さいほど好ましく、全く無いことが最も理想的である。しかし、約10m以上にもわたる管を保管及び搬送するにあたっては、スペースの制約の観点から、管をまっすぐ延ばした状態に維持することは現実的に難しい。
そして、施工現場等で使用される際に、管状体が梱包材40から取り出されると、本実施形態の管10が得られる。
なお、本実施形態の管10は、その初期状態での上記曲率半径R1を、梱包材40の最大半径(すなわち梱包材40の外径d2の半分)よりも大きくすることができる。このため、梱包工程において管が梱包材40によって巻かれている間、管の保管又は搬送に要するスペースを小さくできるほか、持ち運びしやすいため施工作業を軽労化することができる。
例えば、本実施形態の管10は、呼び径を13(すなわち外径を17mm)とした場合、曲げ半径を150〜170mmにまで小さくしても、従来の樹脂管と同じ期間にわたって管のクラックや破断等の発生を抑制できる。
Claims (4)
- 可撓性のある樹脂製の管であって、
外力が作用していない初期状態において、湾曲した管の中心軸線に対して曲率中心C1側の外周面部分の曲率半径R1が、750mm以上であり、
前記初期状態から、前記初期状態での管の湾曲の向きとは逆向きに湾曲し、かつ、前記中心軸線に対して曲率中心C2側の外周面部分の曲率半径R2が管について予め定められた最小曲げ半径であるような、曲げ状態へと、管を曲げたとき、前記初期状態での前記中心軸線に対して曲率中心C1側に位置していた内周面部分の歪みが、8.5%以下となり、
前記管は、梱包材によって、巻かれた状態を維持されている、樹脂管。 - 前記管の長さは10m以上である、請求項1に記載の樹脂管。
- 請求項1又は2に記載の樹脂管を製造する方法であって、
押出成形によって熱可塑性樹脂を管状体に成形する、押出成形工程と、
前記押出成形工程の後、前記管状体を直線状に延在させた状態で硬化する、硬化工程と、
前記硬化工程の後、前記管状体を巻き、梱包材によって、該管状体を巻かれた状態に維持し、これにより前記樹脂管を得る、梱包工程と、
を含むことを特徴とする、樹脂管の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の樹脂管を用いて、建築物に配設された、給水又は給湯用の配管構造。
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