JPH04321889A

JPH04321889A - 配管用管体

Info

Publication number: JPH04321889A
Application number: JP11786691A
Authority: JP
Inventors: Izuru Tateno; 館野　出
Original assignee: Nippon Carbide Industries Co Inc
Current assignee: Nippon Carbide Industries Co Inc
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1992-11-11
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JP3067037B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック製の配管
用管体、更に詳しくは、給湯用配管など配管で温度変化
によって配管が伸縮した場合にこの伸縮を吸収して配管
の継手部分での液体の漏れを防止することができる配管
用管体に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
給湯用配管には、鋼管、ステンレス管などの金属配管材
が主に用いられている。これらの配管材は、機械的強度
が強く、施工後のトラブルが少ないという利点がある反
面、配管材の腐食によって発生した錆の漏出などの衛生
上の問題があり、また、これらの配管材を用いた施工工
事には一定水準の技術を要するため、施工費用及び期間
が嵩み、また、一定の施工技術水準を持った工事技能者
の不足傾向と相俟って、配管工事が益々難しくなる傾向
にある。

【０００３】このような傾向に鑑みて、最近では、金属
配管に替えて、それほどの技能を持たなくても比較的容
易に施工することができ、しかも安価な配管材としてプ
ラスチック製の配管材が用いられる傾向にある。このよ
うなプラスチック製配管材として、例えば、塩化ビニル
樹脂管及び継手、塩素化塩化ビニル樹脂管及び継手を給
湯用配管として用いる場合には、配管材の切断には鋏、
手鋸によって簡単に切断することができ、また、配管材
の接続には接着剤を用いることによって簡単に接続する
ことができるという施工上の利便性があり、また、配管
後に錆が発生せず、衛生上の問題もなく、しかも金属配
管材に比べて断熱性に優れ断熱材を節約することができ
るという利点もある。

【０００４】しかしながら、上記塩化ビニル樹脂製の配
管材は、６０〜７０℃で軟化するため、７０〜９０℃の
熱水が流れる給湯用配管としては使用することができず
、また、上記塩素化塩化ビニル樹脂製の配管材は、７０
〜９０℃の熱水には耐えるが、長期間使用すると、０．
１〜０．５％収縮して、その接続部分が外れて温水漏れ
を生じることがあるため、信頼性に劣るという課題があ
る。

【０００５】また、上記の課題を解決した配管材として
塩素化塩化ビニル樹脂がライニニグされた鋼管があり、
この配管材は、錆の発生がなく、信頼性、耐久性の点で
優れたものであるが、このような鋼管は切断加工性が金
属配管材と同様に不便な上、継手との接続部分が多くな
って施工性の面での課題がある。また、最近では、ポリ
ブテン樹脂製配管材や架橋ポリエチレン樹脂製配管材の
ような可撓性を有する配管材が用いられる。このような
配管材は、容易に曲線配管をすることができ、接続も容
易であることから、一般に普及しつつある。

【０００６】しかしながら、上述のポリブテン樹脂製配
管材や架橋ポリエチレン樹脂製配管材は、確かに可撓性
を有し、配管上の代替として用いるには硬過ぎて曲げ加
工が困難であるため、狭い空間での屈曲部分やコーナー
部分の多い場所に配管する場合には、実質的には施工す
ることができないという課題があった。また、これらの
配管材は、耐候性に劣るため、屋外配管をする場合には
全長に亘って黒色に着色したり、保護カバーを付けるな
どして耐候性を付与する必要があるなどの課題があった
。更に、これらの配管材は、長期間に亘る耐熱、耐圧に
対するクリープ性が十分でなく長期間に亘って高温で使
用する給湯用配管として用いるにはクリープ変形しやす
いという課題があった。

【０００７】従って、本発明の目的は、給湯用配管など
のように狭い空間での屈曲部分やコーナー部分の多い場
所であっても簡単に配管することができ、配管後の温度
変化の激しい状況下での配管の伸縮を吸収して接続部分
の損傷を防止して液体を漏出させる虞がない配管用管体
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、ポリブテン樹脂製配管材、架橋ポリ
エチレン製配管材などの可撓製を有する配管材について
種々検討した結果、これらの可撓製を有する配管材のう
ち、特定の機械的特性を有する配管材の成形時に特定の
工夫を施すことによって、これらの配管材が持つ利点を
活かし、しかも給湯用配管党のように狭い空間での屈曲
部分やコーナー部分の多い場所であっても簡単に配管す
ることができる配管材を提供することができることを知
見した。

【０００９】本発明は、上記知見に基づいてなされても
ので、下記（１）〜（４）の条件を満足するプラスチッ
ク材料により形成された管であって、少なくとも伸縮可
能な形状部分を有することを特徴とする配管用管体を提
供するものである。（１）２５℃における曲げ弾性率（Ｆ）１０ｋｇ／ｃｍ
２　≦Ｆ≦１００００ｋｇ／ｃｍ２　（２）２５℃にお
ける引張強度（Ｔ２５）１５０ｋｇ／ｃｍ２　≦Ｔ２５
≦１０００ｋｇ／ｃｍ２　（３）８０℃における引張強
度（Ｔ８０）５０ｋｇ／ｃｍ２　≦Ｔ８０≦５００ｋｇ
／ｃｍ２　（４）ビカート軟化点（Ｖ）８０℃≦Ｖ≦１５０℃ 以下、本発明の配管用管体を図１、図２を参照しながら
説明する。尚、図１は本発明の配管用管体の一実施例を
示す断面図、図２は本発明の配管用管体の他の実施例を
示す断面図である。

【００１０】本発明の配管用管体１は、プラスチック材
料により形成された管であり、このプラスチック材料は
、上記（１）〜（４）の条件を満足する材料である。即ち、上記曲げ弾性率（Ｆ）は、１０ｋｇ／ｃｍ２　〜
１００００ｋｇ／ｃｍ２　であり、好ましくは１０ｋｇ
／ｃｍ２　〜８０００ｋｇ／ｃｍ２　、より好ましくは
２０ｋｇ／ｃｍ２　〜２０００ｋｇ／ｃｍ２　である。また、上記引張強度（Ｔ２５）は、１５０ｋｇ／ｃｍ２
　〜１０００ｋｇ／ｃｍ２　であり、好ましくは２００
ｋｇ／ｃｍ２　〜８００ｋｇ／ｃｍ２　、より好ましく
は３００ｋｇ／ｃｍ２　〜８００ｋｇ／ｃｍ２　である
。また、上記引張強度（Ｔ８０）は、５０ｋｇ／ｃｍ２
　〜５００ｋｇ／ｃｍ２　であり、好ましくは１００ｋ
ｇ／ｃｍ２　〜５００ｋｇ／ｃｍ２　、より好ましくは
２００ｋｇ／ｃｍ２　〜５００ｋｇ／ｃｍ２　である。また、上記ビカート軟化点は、８０℃〜１５０℃であり
、好ましくは９０℃〜１５０℃、より好ましくは１００
℃〜１５０℃である。上記プラスチック材料の曲げ弾性
率及びおひは強度（Ｔ２５）をこのような範囲に調整す
ることによって、狭い空間での屈曲部分やコーナー部分
の多い場所であっても簡単に曲げ加工して配管すること
ができる。また、上記プラスチック材料の引張強度（Ｔ
８０）及びビカート軟化点を上記範囲に調整することに
よって、プラスチック材料に対して長期間に亘る耐圧性
及び熱的安定性を付与することができ、７０〜９０℃の
熱水が流れる給湯用配管として用いた場合にもクリープ
変形することなく安定した状態で用いることができる。

【００１１】また、本発明の配管用管体１は、上記プラ
スチック材料によって形成された管の少なくとも一部に
伸縮可能な形状部分として、図１に示す蛇腹形状の部分
１Ａ、または図２に示すスクリュー形状の部分１Ｂを有
している。このように配管用管体１の一部に蛇腹形状１
Ａまたはスクリュー形状の部分１Ｂを設けることによっ
て配管用管体１の温度変化による熱膨張または熱収縮を
吸収することができ、従来のような配管用管体１同士の
接続部が外れるというとがなくなる。また、狭い空間で
の屈曲部分やコーナー部分の多い場所に配管する場合に
も、上記曲げ弾性率と相俟って容易に配管することがで
きる。このような伸縮可能な部分は、配管用管体１の一
個所または複数個所に必要に応じて適宜成形することが
できる。また、本発明の配管用管体１は、伸縮可能な形
状部分が管の大部分を占めた伸縮継手として成形したも
のであってもよい。

【００１２】また、上記蛇腹形状の部分１Ａまたはスク
リュー形状の部分１Ｂの起伏高さをｈ、この起伏のピッ
チをｐ、この起伏の数をｎ、上記蛇腹以外の部分の肉厚
をｔとすれば、本発明の配管用管体１は、それぞれの値
がｈ≧３ｔ、ｐ≦２ｈ、ｎ≧３の条件を満足しているこ
とが好ましい。このような条件を満足することによって
配管用管体１の伸縮性及び曲げ特性をより一層高め、延
いては配管の自由度を高めることができる。尚、図１及
び図２に示す配管用管体１は、蛇腹形状の部分１Ａ、ス
クリュー形状の部分１Ｂの谷の部分の内径がその他の管
部分の内径と略等しく形成されているが、これらの谷の
部分の内径はその他の管部分の内径よりも小さくても大
きくてもよい。

【００１３】而して、本発明に用いられるプラスチック
材料は、上記（１）〜（４）の物性を有するプラスチッ
ク材料であれば特に制限されるものではないが、通常、
ポリブテン樹脂、架橋ポリエチレン樹脂、及び塩素化塩
化ビニル樹脂とゴム状物質とのポリマーアロイからなる
群から選択される少なくとも一種の樹脂が好ましく用い
られる。ポリブテン樹脂及び架橋ポリエチレン樹脂は、
カーボンブラック、炭酸カルシウムのような充填剤、ガ
ラス繊維のような補強剤、添加剤の添加量を５〜５０％
にすることによって耐熱性やクリープ性強度を変化させ
て上記物性を得ることができる。また、ポリマーアロイ
は、塩素化塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、ゴム
状物質を３〜５０重量部配合したものが好ましく、１０
〜２０重量部配合したものがより好ましい。また、ゴム
状物質としては、塩素化ポリエチレン樹脂あ、エチレン
−酢酸ビニル共重合耐、アクリルゴム重合体等が好まし
いく用いられる。

【００１４】また、上記配管用管体１は、その内面また
は外面が塩素化塩化ビニル樹脂組成物によって被覆する
ことによって耐候性及び耐熱クリープ性を一層向上させ
ることができる。また、本発明の配管用管体は、合成樹
脂製管及び／または金属製管同士の伸縮継手として用い
ることができ、また、このような合成樹脂製管としては
塩素化塩化ビニル樹脂製管、ＡＢＳ樹脂製管、またはア
クリル系樹脂製管等をあげることができる。

【００１５】

【作用】本発明によれば、温度変化の激しい給湯配管と
して用いると、その温度変化によって配管用管体１が伸
縮しても、伸縮可能な形状部分でこの伸縮を吸収して配
管の接続部分に損傷をもたらすことがない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を下記実施例に基づいて図３〜
図５を参照しながら具体的に説明する。尚、本発明の配
管用管体は、下記実施例に何等制限されるものではなく
、図６、図７、図８及び図９にそれぞれ示す伸縮可能な
形状部分を有する管体及び伸縮継手等として成形したも
のであってもよいことは言うまでのない。

【００１７】実施例１本実施例では、下記表１に示すポリブテンペレット（三
井石油化学工業（株）製）を用いて図３に示す蛇腹形状
の部分１Ａを有する配管用管体（以下、伸縮継手）１を
吹き込み成形法によってそれぞれ成形した。この蛇腹形
状の部分１Ａの起伏のピッチｐは８ｍｍ、この起伏の数
ｎは６、起伏の高さｈは１１ｍｍ、上記蛇腹以外の部分
の肉厚ｔは３．５ｍｍであり、それぞれの値がｈ≧３ｔ
、ｐ≦２ｈ、ｎ≧３の条件を満足している。この伸継手
１の両端に、下記表１に示す基礎物性を有する塩素化塩
化ビニル樹脂（ＣＰＶＣ）からなる既存のパイプ２、２
を図３に示すように接続して図４に示す水温水圧が一定
に保たれた配管３及び三方バルブ４に接続してポンプ５
、５によって給湯と給水を繰り返すサクル試験用の配管
を行った。このサイクル試験用配管を用いて、下記Ａの
条件でサイクル試験を行い、配管の接続部における異常
の有無を確認し、その結果を下記表２に示した。更に、
Ｗ−Ｏ−Ｍ試験の結果を表２に示した。

【００１８】サイクル試験Ａ；本試験は、７０℃、３ｋｇ／ｃｍ２　の熱水を２０
分間通した後、常温、３ｋｇ／ｃｍ２　の冷水を１０分
間通す操作を１サイクルとし、この操作を１００００サ
イクル繰り返す試験である。Ｂ；本試験は、８５℃、５ｋｇ／ｃｍ２　の熱水を２０
分間通した後、常温、５ｋｇ／ｃｍ２　の冷水を１０分
間通す操作を１サイクルとし、この操作を１００００サ
イクル繰り返す試験である。

【００１９】Ｗ−Ｏ−Ｍ係数；Ｗ−Ｏ−Ｍ　　２０００
時間における着色変化、強度低下状況を判定した。下記
表２に示す結果によれば、塩素化塩化ビニル樹脂（ＣＰ
ＶＣ）製のパイプ２は、長さ方向の寸法が０．８％の収
縮が認められたが、ポリブテン樹脂製の伸縮継手１は蛇
腹形状の部分１Ａが伸張してパイプ２から離脱せず、試
験時の圧力及び熱水に対して変形を起こさず、給湯用配
管として実用上問題のないことが判った。

【００２０】実施例２本実施例では、下記表１に示す３％の架橋剤を混入した
ポリエチレンペレット（三井石油化学工業（株）製）を
用いる以外は実施例１と同様の伸縮継手１を成形し、実
施例１と同様の図３、図４に示す配管接続を行って上記
Ｂの条件のサイクル試験を行い、その結果を表２に示し
た。

【００２１】下記表２に示す結果によれば、蛇腹の凸部
に多少の膨張が認められたが、実施例１と同様漏水を生
じることがなく、実用上問題のないことが判った。実施例３本実施例では、図５に示すスクリュー形状の部分１Ｂを
有する伸縮継手１を実施例１と同様に成形した。このス
クリュー形状の部分１Ｂの起伏のピッチｐは８ｍｍ、こ
の起伏の数ｎは８、起伏の高さｈは１２ｍｍ、上記蛇腹
以外の部分の肉厚ｔは３ｍｍであり、それぞれの値がｈ
≧３ｔ、ｐ≦２ｈ、ｎ≧３の条件を満足している。この
スクリュー形状の部分１Ｂを有する伸縮継手１の両端に
、実施例１で用いた塩素化塩化ビニル樹脂（ＣＰＶＣ）
製のパイプ２、２を図５に示すように接続した以外は、
実施例１と同様の配管を行って、実施例２と同様Ｂの条
件でサイクル試験を行い、その結果を表２に示した。

【００２２】下記表２に示す結果によれば、塩素化塩化
ビニル樹脂（ＣＰＶＣ）製のパイプ２が収縮しても伸縮
継手１においてこの伸縮を吸収するため接続部分におけ
る離脱もなく、実用上問題のないことが判った。実施例４本実施例では、塩素化塩化ビニル樹脂（ＣＰＶＣ）材料
に対して補強剤またはゴム状物質として塩素化ポリエチ
レン樹脂及びエチレン−酢酸ビニル共重合体を合わせて
１０％加えて下記表１に示すポリマーアロイを調製した
。次いで、実施例１と同様の伸縮継手１を吹き込み成形
法によって成形し、実施例１と同様の配管及びサイクル
試験を行い、その結果を表２に示した。

【００２３】下記表２に示す結果によれば、給湯配管用
として実用上問題のなく、非常に良好であることが判っ
た。実施例５本実施例では、内層がポリブテン、外層が実施例４で用
いた塩素化塩化ビニル樹脂（ＣＰＶＣ）系ポリマーアロ
イになるように２層パリソンの押出し成形を行い、これ
を吹き込み成形して伸縮継手１を成形し、接着剤を用い
て接続することによて配管を行った。これらの点以外は
、実施例１と同様のサイクル試験を行い、その結果を表
２に示した。

【００２４】下記表２に示す結果によれば、給湯配管用
として実用上問題のなく、非常に良好であることが判っ
た。実施例６本実施例では、クロロプレン（電気化学（株）製）に、
充填剤としてカーボンブラック及び炭酸マグネシウムを
合わせて５０％及び加硫剤５％を混合して１２０℃以下
の低温で図３に示す伸縮継手１を吹き込み成形により成
形し、この伸縮継手１の両端に実施例１と同様の配管を
した後、１７０℃の加熱炉中で伸縮継手１の樹脂を加硫
して表３に示す基礎特性を有する継手を製作した以外は
、実施例１と同様のサイクル試験を行ない、その結果を
表４に示した。

【００２５】下記表４に示す結果によれば、給湯配管用
として実用上問題のなく、非常に良好であることが判っ
た。実施例７本実施例では、シリコンゴム（東芝シリコン（株）製）
に、充填剤としてガラス短繊維１５％及び加硫剤３％を
混合する以外は実施例６と同様にして伸縮継手１を成形
、加硫し、実施例６と同様のサイクル試験を行い、その
結果を表４に示した。

【００２６】下記表４に示す結果によれば、給湯配管用
として実用上問題のなく、非常に良好であることが判っ
た。実施例８実施例４において作製した伸縮継手１を用いてＡＢＳ樹
脂（アクリルニトリル／ブタジエン／スチレン共重合樹
脂）製配管と接続する以外は、実施例４と同様のサイク
ル試験を行ない、その結果を表４に示した。

【００２７】下記表４に示す結果によれば、給湯配管用
として実用上問題のなく、非常に良好であることが判っ
た。比較例１本比較例では、上記塩素化塩化ビニル樹脂（ＣＰＶＣ）
製のパイプ２、２を上記塩素化塩化ビニル樹脂（ＣＰＶ
Ｃ）製のループ継手（図示せず）によって接続した以外
は実施例２と同様のサイクル試験を行い、その結果を表
２に示した。

【００２８】下記表２に示す結果によれば、比較例１、
２のいずれの場合も塩素化塩化ビニル樹脂（ＣＰＶＣ）
製のパイプ２と塩素化塩化ビニル樹脂（ＣＰＶＣ）製の
ループ継手との接続部分で水漏れを生じ、耐久性の面に
おいて信頼性のないことが判った。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】

【表４】

【００３３】

【発明の効果】本発明の配管用管体は、給湯用配管など
のように狭い空間での屈曲部分やコーナー部分の多い場
所であっても簡単に配管することができ、配管後の温度
変化の激しい状況下での配管の伸縮を吸収して接続部分
の損傷を防止して液体を漏出させる虞がないものである
。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の配管用管体の一実施例の要部を
示す側面図である。

【図２】図２は本発明の配管用管体の他の実施例の要部
を示す側面図である。

【図３】図３は図１に示す配管用管体を伸縮継手として
用い、その両端に既存の他の配管材を接続した状態を示
す側面図である。

【図４】図４は図３に示すように接続した伸縮継手をサ
イクル試験の試験配管に接続した状態を示す配管図であ
る。

【図５】図５は図２に示す配管用管体を伸縮継手として
用い、その両端に既存の他の配管材を接続した状態を示
す側面図である。

【図６】図６は本発明の配管用管体の他の実施例の要部
を示す縦断面図である。

【図７】図７は本発明の配管用管体の他の実施例の要部
を示す縦断面図である。

【図８】図８は本発明の配管用管体の他の実施例の要部
を示す縦断面図である。

【図９】図９は本発明の配管用管体の他の実施例の要部
を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１　　配管用管体（伸縮継手）１Ａ　　蛇腹形状の部分１Ｂ　　スクリュー形状の部分

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】　　下記（１）〜（４）の条件を満足する
プラスチック材料により形成された管であって、少なく
とも伸縮可能な形状部分を有することを特徴とする配管
用管体。（１）２５℃における曲げ弾性率（Ｆ）１０ｋｇ／ｃｍ
２　≦Ｆ≦１００００ｋｇ／ｃｍ２　（２）２５℃にお
ける引張強度（Ｔ２５）１５０ｋｇ／ｃｍ２　≦Ｔ２５
≦１０００ｋｇ／ｃｍ２　（３）８０℃における引張強
度（Ｔ８０）５０ｋｇ／ｃｍ２　≦Ｔ８０≦５００ｋｇ
／ｃｍ２　（４）ビカート軟化点（Ｖ）８０℃≦Ｖ≦１５０℃ 【請求項２】　　上記プラスチック材料は、ポリブテン
樹脂、架橋エチレン樹脂、及び塩素化塩化ビニル樹脂と
ゴム状物質とのポリマーアロイからなる群から選択され
る少なくと一種の樹脂からなる、請求項１に記載の配管
用管体。【請求項３】　　上記伸縮可能な形状部分は、蛇腹形状
またはスクリュー形状である、請求項１または請求項２
に記載の配管用管体。【請求項４】　　上記蛇腹形状またはスクリュー形状の
起伏高さｈ、この起伏のピッチｐ、この起伏の数ｎ、上
記蛇腹以外の部分の肉厚ｔは、それぞれかかい（ａ）〜
（ｃ）の条件を満足する、請求項３に記載の配管用管体
。（ａ）ｈ≧３ｔ、（ｂ）ｐ≦２ｈ、（ｃ）ｎ≧３【請求
項５】　　上記管の内面または外面が塩素化塩化ビニル
樹脂によって被覆されてなる、請求項１〜請求項４のい
ずれか一つに記載の配管用管体。【請求項６】　　合成樹脂製管及び／または金属製管同
士の伸縮継手として用いられる、請求項１〜請求項５の
いずれか一つに記載の配管用管体。【請求項７】　　合成樹脂製管が、塩素化塩化ビニル樹
脂製管、ＡＢＳ樹脂製管、またはアクリル系樹脂製管で
ある、請求項６に記載の配管用管体。【請求項８】　　給湯用配管として用いられる、請求項
１〜請求項７のいずれか一つに記載の配管用管体。