JP2001038800A - 螺旋管用プロファイル及び螺旋管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全体にわたる融着強度に優れた螺旋管を得るこ
とができる。 【解決手段】帯板状をした螺旋管用プロファイル１０
は、螺旋状に巻回された際に隣接する側面１２同士が相
互に対向されて融着されるようになっている。融着され
る各側面１２は、螺旋管の直径方向に対してそれぞれ傾
斜した状態になっており、従って、各側面１２は、融着
される際の加圧方向に対して、それぞれ傾斜している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、螺旋状に巻回され
て隣接する側縁部同士を融着させることによって螺旋管
とされる帯状の螺旋管用プロファイル、および、螺旋管
用プロファイルを使用した螺旋管の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高密度ポリエチレン等の合成樹脂製によ
って帯状に構成されたプロファイルを螺旋状に巻回し、
隣接する各側縁部を融着させることによって製造される
螺旋管の一例を図８に示す。この螺旋管は、長手方向に
連続する帯板状のプロファイル３０によって構成されて
いる。プロファイル３０は、幅方向に沿った各表面３１
がそれぞれ平坦になっている。各側面３２には、厚さ方
向の中央部に、各表面３１に対して平行になるように段
部３２ａがそれぞれ設けられており、段部３２ａを除く
各側面３２部分は、各表面３１に対して垂直になってい
る。

【０００３】このような断面形状のプロファイル３０
は、螺旋状に巻回されると、隣接する各側面３２同士が
相互に対向された状態とされ、各段部３２ａ同士が相互
に突き合わされることによって、対向する側面３２同士
が相互に係合される。これにより、内周面および外周面
がそれぞれ面一になった螺旋管形状に構成される。この
ような状態で、螺旋管の軸心方向とは直交する方向に沿
って、螺旋管の外周面を構成するプロファイル３０の表
面３１が、軸心に向かって加圧されつつ加熱される。こ
れにより、相互に係合した各側面３２同士が融着され
る。

【０００４】また、図９（ａ）に示すように、内部が中
空になったプロファイル３０を使用した螺旋管も開発さ
れている。このプロファイル３０は、幅方向の中央部に
配置された断面長方形状の本体中央部３３と、この本体
中央部３３における平坦な各表面にそれぞれ連続するよ
うに左右の各側方に延出した左右の各側縁部３４とを有
している。断面長方形状をした本体中央部３３には、断
面長方形状の中空部３６が、本体中央部３３と同心状態
で設けられている。

【０００５】各側縁部３４が連続する本体中央部３３の
各表面３１には、各側縁部３４が延出した側部を除い
て、各側縁部３４が整合状態で嵌合する切欠部３５がそ
れぞれ設けられている。

【０００６】このような構成のプロファイル３０は、螺
旋状に巻回された際に、各側縁部３４が、隣接する本体
中央部３３の各表面３１に設けられた切欠部３５内にそ
れぞれ嵌合されて、外周面および内周面がそれぞれ面一
な螺旋管状に形成される。

【０００７】このような状態で、螺旋管状に構成された
プロファイル３０の外周面に、加熱体が圧接されて、螺
旋管の直径方向に沿って加圧された状態で加熱される。
これにより、プロファイル３０における本体中央部３３
の外周側に位置する表面と、その表面に設けられた切欠
部３５内に嵌合された側縁部３４の接合面とが相互に融
着される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図８に示す螺旋管で
は、プロファイル３０を螺旋状に巻回して、隣接する各
側面３２同士を係合させると、プロファイル３０の各表
面３１に対して、垂直方向、すなわち、螺旋管の直径方
向に加圧されつつ加熱されるようになっている。このた
めに、各側面３２における加圧方向と直交する方向に沿
った状態で相互に突き合わされた段差部３２ａ同士が、
大きな加圧力にて加圧されて融着されるものの、各側面
３２における段差部３２ａ以外の部分は、加圧方向に沿
った状態で相互に突き合わされているために、大きな加
圧力にて相互に圧接されることなく融着されることにな
る。その結果、相互に対向した各側面３２同士が強固に
融着されず、特に、周方向に沿った融着強度が十分に確
保されないおそれがある。

【０００９】また、図９（ａ）に示すように、プロファ
イル３０の本体中央部３３に中空部３６が設けられてい
ると、本体中央部３３に重ね合わされた側縁部３４を加
圧する際に、本体中央部３３が変形するおそれがある。
本体中央部３３は、図９（ｂ）に示すように、切欠部３
５が設けられた表面３１部分が凹状に窪んだ状態に変形
されるために、切欠部３５内に嵌合した側縁部３４の全
体が、本体中央部３３に対して均一に加圧されず、側縁
部３４と本体中央部３３とが、全体にわたって強固に融
着されないおそれがある。

【００１０】螺旋状に巻回されたプロファイルを融着す
るために、例えば、特公平７−７４６７８号公報に開示
されているように、ニクロム線等の加熱体を、予めプロ
ファイル内に埋設しておくことにより、融着作業が容易
になる。しかしながら、帯板状のプロファイルは、押出
成形によって連続的に成形されて適当な長さに切断され
るようになっているために、切断されたプロファイルの
加熱体に対して、それぞれ通電する必要があり、そのた
めに、適当な長さごとに、加熱体に対する通電するため
のピン等の部材を取り付ける必要があり、その作業が容
易でないという問題がある。

【００１１】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、全体にわたる融着強度に優れた螺
旋管を得ることができる螺旋管用プロファイルを提供す
ることにある。

【００１２】本発明の他の目的は、融着作業が容易に行
える螺旋管用プロファイルおよび螺旋管の製造方法を提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の螺旋管用プロフ
ァイルは、帯板状をしており、螺旋状に巻回された際に
隣接する側面同士が相互に対向されて融着されるように
なった螺旋管用プロファイルであって、融着される各側
面が、螺旋管の直径方向に対して傾斜した状態になって
いることを特徴とする。

【００１４】また、本発明の螺旋管用プロファイルは、
帯状をしており、螺旋状に巻回された際に、一方の側縁
部が、中空になった帯状の本体中央部に重ねられて相互
に融着されるようになった螺旋管用プロファイルであっ
て、前記本体中央部の中空部が補強材によって補強され
ていることを特徴とする。

【００１５】さらに、本発明の螺旋管用プロファイル
は、螺旋状に巻回されることによって、隣接する各側縁
部同士が相互に重ねられて融着されるようになった螺旋
管用プロファイルであって、一方の側縁部に、その側縁
部に沿って圧接される加熱体を保持する加熱体保持部が
設けられていることを特徴とする。

【００１６】本発明の螺旋管の製造方法は、このような
螺旋管用プロファイルを螺旋状に巻回して、隣接する各
側縁部同士を重ねる工程と、螺旋管用プロファイルの一
方の側縁部に沿って設けられた加熱体保持部に加熱体を
保持させる工程と、加熱体保持部に保持された加熱体を
発熱させて、相互に重ねられた側縁部同士を融着させる
工程と、を包含することを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図１は、本発明の螺旋管用プロ
ファイルによって形成された螺旋管の要部の断面図であ
る。螺旋管用プロファイル１０は、例えば、直径1000mm
の螺旋管を形成するために、高密度ポリエチレンによっ
て、幅寸法が12mm、厚さが６mmの断面平行四辺形の帯状
に構成されており、長手方向に適当な長さにわたって連
続している。この螺旋管用プロファイル１０は、幅方向
に沿った各表面１１がそれぞれ平坦になっており、相互
に平行する各側面１２は、各表面１１に対して、それぞ
れ４５度に傾斜した状態になっている。

【００１８】このような構成の螺旋管用プロファイル１
０は、螺旋状に巻回されて、隣接する螺旋管用プロファ
イル１０部分の各側面１２同士が相互に対向されて、内
周面および外周面が面一になった螺旋管状とされる。そ
して、対向した各側面１２同士が融着されることによっ
て螺旋管とされる。

【００１９】この場合、螺旋管用プロファイル１０の各
表面１１が、垂直方向、すなわち、螺旋管の直径方向に
沿って軸心に向かうように加圧されつつ加熱されるよう
になっている。このように螺旋管の直径方向に沿って軸
心に向かう加圧力が加わると、その加圧力は、相互に対
向した各側面１２に沿って分散され、各側面１２同士
が、全体にわたって均一に圧接される。その結果、各側
面１２同士が、全体にわたって均一に融着され、各側面
１２同士は、軸方向および周方向に、ほぼ等しい融着強
度とされる。

【００２０】このような螺旋管用プロファイル１０で
は、直径1000mmの螺旋状に巻回した状態で、相互に対向
した各側面１２同士を、 230℃に加熱して、各表面１１
（螺旋管の軸方向）に対して垂直な方向（螺旋管の直径
方向）に、1.0 kgf ／cm² の加圧力にて、螺旋管の軸心
に向かって加圧することにより融着したところ、各側面
１２の軸方向の融着力および周方向の融着力は、それぞ
れ、190kgf／cm² になった。

【００２１】螺旋管用プロファイル１０における相互に
融着される各側面１２は、加圧方向に対して、すなわ
ち、螺旋管の直径方向に対して傾斜した状態になってい
ればよいが、加圧方向に対する傾斜角度が大きくなりす
ぎると、螺旋管用プロファイル１０が薄くなり、形成さ
れる螺旋管自体の軸方向強度が低下する。反対に、加圧
方向に対する傾斜角度が小さくなりすぎると、各側面１
２に対する加圧力が小さくなり、各側面１２同士が十分
な融着強度にて融着されないおそれがある。このため
に、各側面１２は、加圧方向と直交する方向に対して、
５〜６０度程度の傾斜角度を有していることが好まし
い。

【００２２】本発明の螺旋管用プロファイル１０は、高
密度ポリエチレンに限らず、加熱によって溶融し得る合
成樹脂によって形成され、特に、塩化ビニル、ポリエチ
レン等が好適に使用される。

【００２３】なお、本発明の螺旋管用プロファイル１０
は、このように、螺旋状に巻回された際に、相互に対向
する各側面１２が、各表面１１に対して全体にわたって
傾斜している必要はなく、例えば、図２に示すように、
各側面１２における厚さ方向の中央部に、各表面１１に
平行な段部１２ａを設けて、段部１２ａ以外の各側面１
２部分を、各表面１１に対して４５度等の適当な傾斜角
度で傾斜させるようにしてもよい。

【００２４】さらに、図３に示すように、本発明の螺旋
管用プロファイル１０では、長手方向に沿った各側縁部
に、断面円環状をした中空の係合溝部１３ａおよび１３
ｂをそれぞれ設けるようにしてもよい。各係合溝部１３
ａおよび１３ｂは、幅方向に沿った異なる表面１１に、
それぞれ開口しており、螺旋管用プロファイル１０を螺
旋状に巻回した際に、隣接する係合溝部１３ａおよび１
３ｂ同士が、相互に係合される。

【００２５】この場合、一方の係合溝部１３ａにおける
開口部に近接した円弧状の外周面が、他方の係合溝部１
３ｂの円弧状の内周面に圧接された状態になり、同様
に、他方の係合溝部１３ｂにおける開口部に近接した円
弧状の外周面が、一方の係合溝部１３ａの円弧状の内周
面に圧接された状態になる。従って、相互に圧接された
各係合溝部１３ａおよび１３ｂの周面部分は、螺旋管用
プロファイル１０の幅方向に対して適当な角度で傾斜し
ている。

【００２６】相互に係合した各係合溝部１３ａおよび１
３ｂは、表面１１に垂直な方向に沿った加圧力によって
相互に加圧されつつ加熱されて融着される。この場合
も、各係合溝部１３ａおよび１３ｂの周面部分が、加圧
方向に対して傾斜した状態になっているために、各係合
溝部１３ａおよび１３ｂの融着強度は、周方向および軸
方向に対してほぼ等しい状態となる。

【００２７】図４は、本発明の螺旋管用プロファイルの
実施の形態のさらに他の例を示す断面図である。この螺
旋管用プロファイル１０は、高密度ポリエチレンによっ
て中空の帯状に構成されたプロファイル本体１４と、こ
のプロファイル本体１４の中空部分に設けられた補強材
１５とを有している。

【００２８】プロファイル本体１４は、幅方向の中央部
に配置された断面平行四辺形状の本体中央部１４ａと、
この本体中央部１４ａにおける各表面１４ｆに連続して
左右の各側方にそれぞれ延出した左右の各側縁部１４ｂ
とを有している。断面平行四辺形状をした本体中央部１
４ａにおける左右の各側面１４ｅは、各表面１４ｆに対
してそれぞれ等しい角度で傾斜して、相互に平行になっ
ている。また、本体中央部１４ａには、断面長方形状の
中空部１４ｃが、本体中央部１４ａと同心状態で設けら
れている。

【００２９】断面長方形状をした中空部１４ｃ内には、
その内面に沿って補強材１５が設けられている。補強材
１５は、本体中央部１４ａを構成する高密度ポリエチレ
ンよりも剛性に優れた鉄、アルミニウム、ステンレス等
の帯板材を、中空部１４ｃの内面に沿うように屈曲され
て、中空部１４ｃにおける幅方向に沿った一方の内面の
中央部を除いて中空部１４ｃの内面の全体を覆ってい
る。

【００３０】左右の各側縁部１４ｂは、それぞれ、本体
中央部１４ａの各表面に沿って左右の各側方に延出して
おり、各側縁部１４ｂの先端面が、各側縁部１４ｂに連
続する本体中央部１４ａの各側面１４ｅと同様の傾斜方
向に沿った傾斜面になっている。

【００３１】各側縁部１４ｂが連続する本体中央部１４
ａの各表面１４ｆには、各側縁部１４ｂに近接した側部
を除いて、各側縁部１４ｂが整合状態で嵌合し得る切欠
部１４ｄが、それぞれ設けられている。

【００３２】プロファイル本体１４は、例えば、直径10
00mmの螺旋管を形成するために、厚さが60mm、左右の各
側縁部１４ｂの先端間の距離である幅方向寸法が 180m
m、本体中央部１４ａに設けられた中空部１４ｃの幅方
向寸法が40mm、厚さ方向寸法が30mmに構成されており、
また、この場合、補強材１５は、厚さ３mmの鋼板によっ
て構成される。

【００３３】このような構成の螺旋管用プロファイル１
０は、螺旋状に巻回された際に、図５に示すように、各
側縁部１４ｂが、隣接する本体中央部１４ａの各表面に
設けられた切欠部１４ｄ内にそれぞれ嵌合されて、外周
面および内周面がそれぞれ面一な螺旋管状に形成され
る。

【００３４】このような状態で、螺旋管状に構成された
螺旋管用プロファイル１０の表面１４ｆに、加熱状態に
なった加熱体が垂直に圧接されて、軸心に向かって加圧
される。これにより、プロファイル本体１４における本
体中央部１４ａの外周側に位置する表面１４ｆと、その
表面１４ｆの切欠部１４ｄ内に嵌合された側縁部１４ｂ
とが、加圧されつつ融着される。

【００３５】この場合、プロファイル本体１４の本体中
央部１４ａには、中空部１４ｃが、長手方向に沿って設
けられているが、中空部１４ｃの内面が補強材１５によ
って補強されているために、加熱体によって加圧されて
も、本体中央部１４ａが変形するおそれがない。その結
果、本体中央部１４ａと各側縁部１４ｂとの接合面に対
して効果的に加圧力が加わることになり、その接合面を
効率よく融着させることができる。

【００３６】なお、このように、螺旋管の外周面を構成
するプロファイル本体１４の表面１４ｅに加熱体を圧接
して加圧する構成に限らず、螺旋管の内周面を構成する
プロファイル本体１４の表面１４ｅに加熱体を圧接して
加圧するようにしてもよい。この場合には、プロファイ
ル本体１４における本体中央部１４ａの内周側に位置す
る表面１４ｅと、その表面１４ｅの切欠部１４ｄ内に嵌
合された側縁部１４ｂとが相互に融着される。

【００３７】図６は、本発明の螺旋管用プロファイルの
実施の形態のさらに他の例を示す断面図である。この螺
旋管用プロファイル１０には、帯状の加熱体２０が長手
方向に沿って取り付けられるようになっている。螺旋管
用プロファイル１０は、帯板状に構成された基板部１６
と、この基板部１６の一方の側縁に沿って設けられた断
面Ｕ字状の加熱体保持部１７とを有している。基板部１
６および加熱体保持部１７は、高密度ポリエチレンによ
って一体的に成形されている。

【００３８】加熱体保持部１７は、基板部１６に沿って
側方に延出する融着部１７ａと、融着部１７ａの幅方向
の各側縁部に沿って、それぞれ同方向に垂直に延出した
側面部１７ｂとによって、断面Ｕ字状に構成されてい
る。

【００３９】加熱体保持部１７の融着部１７ａは、基板
部１６よりも薄肉であって、各側面部１７ｂが設けられ
た表面とは反対側の裏面に切欠部１７ｃが形成されてい
る。切欠部１７ｃには、螺旋管用プロファイル１０を螺
旋状に巻回した際に、切欠部１６ｄに隣接する基板部１
６ａの側部が、整合状態で嵌合されるようになってい
る。各側面部１７ｂの先端部には、左右方向に広がった
フランジ部１７ｄがそれぞれ設けられている。

【００４０】螺旋管用プロファイル１０は、例えば、直
径1000mmの螺旋管を形成するために、全体の幅方向寸法
が 126mm、加熱体保持部１７における各側面部１７ｂ間
の寸法が34mm、各側面部１７ｂにおける融着部１７ａか
らフランジ部１７ｄまでの寸法が32mm、基板部１６の裏
面から各側面部１７ｂの先端までの長さが50mmに構成さ
れている。

【００４１】このような構成の螺旋管用プロファイル１
０は、螺旋状に巻回されて、図７に示すように、融着部
１７ａの裏面側に設けられた切欠部１７ｃに、隣接する
基板部１６の側部が整合状態で嵌入されて螺旋管状に形
成されると、相互に重なった融着部１７ａと基板部１６
の側部とが融着されるが、その融着に際して、加熱体保
持部１７内に、帯状の加熱体２０が装着される。

【００４２】加熱体２０は、例えば、通電によって発熱
し得る一般炭素鋼等によって構成されており、断面Ｕ字
状に構成された加熱体保持部１７における融着部１７ａ
に沿った発熱部２１と、各側面部１７ｂにそれぞれ沿っ
た側壁部２２とを有する断面Ｕ字状になっている。加熱
体保持部１７における融着部１７ａに沿った発熱部２１
は、各側壁部２２よりも厚肉になっており、例えば、発
熱部２１の厚さが８mm、各側壁部２２の厚さが２mmにな
っている。そして、各側面部１７ｂに沿って配置された
各側壁部２２が、各側面部１７ｂのフランジ部１７ｄと
融着部１７ａとの間に嵌入されることにより、発熱部２
１が融着部１７ａに圧接されるようになっている。

【００４３】螺旋管用プロファイル１０によって螺旋管
を製造する場合には、螺旋管用プロファイル１０は、加
熱体２０が装着されることなく、螺旋状に巻回されて、
融着部１７ａの裏面側に設けられた切欠部１７ｃに、隣
接する基板部１６の側部が整合状態で嵌入されて螺旋管
状に形成される。その後、螺旋管状に形成された螺旋管
用プロファイル１０の加熱体保持部１７に、加熱体２０
が装着される。加熱体保持部１７内に装着された加熱体
２０は、厚肉になった発熱部２１が、加熱体保持部１７
の融着部１７ａに圧接される。

【００４４】このような状態になると、加熱体２０に通
電されて、厚肉になった発熱部２１が発熱する。これに
より、加熱体２０の発熱部２１が圧接された加熱体保持
部１７の融着部１７ａが加熱されて、この融着部１７ａ
と、この融着部１７ａに圧接された基板部１６の側部と
が相互に融着される。これにより、螺旋管が製造され
る。螺旋管が製造されると、螺旋管用プロファイル１０
の加熱体保持部１７から加熱体２０が取り外される。

【００４５】

【発明の効果】本発明の螺旋管用プロファイルは、この
ように、融着される各側面部分が、加圧方向に対して傾
斜状態になっているために、傾斜状態になった各側面部
分が均一に加圧され、融着強度を周方向および軸方向に
対してほぼ等しくすることができる。

【００４６】また、本発明の螺旋管用プロファイルは、
本体中央部の中空部分が、補強材によって補強された状
態になっていることにより、中空になった本体中央部に
対して側縁部を重ね合わせて融着する際に、本体中央部
が変形するおそれがなく、従って、相互に重なった本体
中央部と側縁部とを全体にわたって確実に融着すること
ができる。

【００４７】さらに、本発明の螺旋管用プロファイル
は、加熱体が保持される加熱体保持部が設けられている
ことにより、加熱体保持部に保持された加熱体によっ
て、所定部分を確実に融着することができる。従って、
このような加熱体保持部が設けられた螺旋管用プロファ
イルによって、融着作業が確実に、しかも容易に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の螺旋管用プロファイルを使用して形成
される螺旋管の一例を示す要部の断面図である。

【図２】本発明の螺旋管用プロファイルを使用して形成
される螺旋管の他の例を示す要部の断面図である。

【図３】本発明の螺旋管用プロファイルを使用して形成
される螺旋管のさらに他の例を示す要部の断面図であ
る。

【図４】本発明の螺旋管用プロファイルの他の例を示す
断面図である。

【図５】その螺旋管用プロファイルを使用して形成され
る螺旋管の要部の断面図である。

【図６】本発明の螺旋管用プロファイルのさらに他の例
を、加熱体を装着した状態で示す断面図である。

【図７】その螺旋管用プロファイルを使用した螺旋管の
製造工程における螺旋用プロファイルの要部の断面図で
ある。

【図８】従来の螺旋管用プロファイルを使用して形成さ
れる螺旋管の一例を示す要部の断面図である。

【図９】（ａ）は、従来の螺旋管用プロファイルを使用
して形成される螺旋管の一例を示す要部の断面図、
（ｂ）はその螺旋管の製造する際の融着工程を説明する
ための断面図である。

【符号の説明】

１０ 螺旋管用プロファイル １１ 表面 １２ 側面 １２ａ 段部 １３ａ 係合溝部 １３ｂ 係合溝部 １４ プロファイル本体 １４ａ 本体中央部 １４ｂ 側縁部 １４ｃ 中空部 １４ｄ 切欠部 １４ｅ 側面 １４ｆ 表面 １５ 補強材 １６ 基板部 １７ 加熱体保持部 １７ａ 融着部 ２０ 加熱体 ２１ 発熱部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯板状をしており、螺旋状に巻回された
   際に隣接する側面同士が相互に対向されて融着されるよ
   うになった螺旋管用プロファイルであって、 融着される各側面が、螺旋管の直径方向に対して傾斜し
   た状態になっていることを特徴とする螺旋管用プロファ
   イル。
2. 【請求項２】 帯状をしており、螺旋状に巻回された際
   に、一方の側縁部が、中空になった帯状の本体中央部に
   重ねられて相互に融着されるようになった螺旋管用プロ
   ファイルであって、 前記本体中央部の中空部が補強材によって補強されてい
   ることを特徴とする螺旋管用プロファイル。
3. 【請求項３】 螺旋状に巻回されることによって、隣接
   する各側縁部同士が相互に重ねられて融着されるように
   なった螺旋管用プロファイルであって、 一方の側縁部に、その側縁部に沿って圧接される加熱体
   を保持する加熱体保持部が設けられていることを特徴と
   する螺旋管用プロファイル。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の螺旋管用プロファイル
   を螺旋状に巻回して、隣接する各側縁部同士を重ねる工
   程と、 螺旋管用プロファイルの一方の側縁部に沿って設けられ
   た加熱体保持部に加熱体を保持させる工程と、 加熱体保持部に保持された加熱体を発熱させて、相互に
   重ねられた側縁部同士を融着させる工程と、 を包含することを特徴とする螺旋管の製造方法。