JP2005280300A - 湾曲ライニング管及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ライニング用の樹脂チューブの湾曲部への引き込み作業を不要にし、９０°を越える曲げ角度の湾曲部を有する配管や、複雑な湾曲部を有する配管においても容易にライニング可能で、樹脂チューブの破断等の不具合を生じることも無く、更には継手減少による液溜りを極小に抑え得る湾曲ライニング管を提供する。
【解決手段】 金属製の直管にライニング用の樹脂チュープを嵌入した後、前記樹脂チューブを嵌入した状態で前記直管を湾曲させて湾曲ライニング管を得る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、金属製の管の内周面に樹脂チュープからなるライニングを施してなり、湾曲部が形成された湾曲ライニング管、及びその製造方法に関する。

従来、ライニング管は、ステンレス鋼等からなる金属製の管に、ライニング用の樹脂チューブを嵌入して製造されている。また、湾曲部を有する配管の場合には、金属製の直管とエルボ継手とを、それぞれの端部に形成したフランジを介してボルト等で連結する。そのため、配管ラインの湾曲部には、必ずエルボ継手が必要で、フランジ・ボルトナット・ガスケットといった付属品が必要であり、スペースの無い複雑な配管ラインの場合は、隣り合うラインのフランジの干渉等を考慮する必要がある。

しかし、配管と継ぎ手との連結部分には少なからず段差や溝ができてしまい、そこに内部液体が入り込み、液溜りが発生する。そのため、洗浄性が求められる食品関連設備、医療関連設備の配管ラインや、清浄性が要求される半導体製造装置等の用途では特に問題となる。

また、上記の設備や装置では、配管に樹脂のライニングを施すことがあるが、このライニングは、配管後に樹脂チューブを一端から挿入し、他端から引っ張る引き込み作業を行う。このとき、樹脂チューブが円滑に管内を移行できるように、管の内周面を合成樹脂で平滑化することも行われている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、配管が複雑に湾曲していると、樹脂チューブの引き込みがうまく行かずに湾曲部で樹脂チューブが詰まったり、過度の力で引っ張ると樹脂チューブが破断するなどの不具合を起こすことがあり、合成樹脂による平滑化では対応できないことがある。また、配管後に樹脂チューブの引き込みを行うため、管の内周面から異物が排出されることがあり、半導体製造装置等の清浄性が要求される用途では特に問題となる。

また、例えばＵ字管のように曲げ角度が９０°を超えるような湾曲部があると、樹脂チューブを引き込むことができず、湾曲部の形状にも制限がある。

特開平１１−２２７０４６号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ライニング用の樹脂チューブの湾曲部への引き込み作業を不要にし、９０°を越える曲げ角度の湾曲部を有する配管や、複雑な湾曲部を有する配管においても容易にライニング可能で、樹脂チューブの破断等の不具合を生じることも無く、更には継手減少による液溜りを極小に抑え得る湾曲ライニング管を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下に示す湾曲ライニング管及びその製造方法を提供する。
（１）湾曲部を有する金属製の管にライニング用の樹脂チューブが内嵌された湾曲ライニング管であって、前記湾曲部に継手が無いことを特徴とする湾曲ライニング管。
（２）複数の湾曲部を有することを特徴とする上記（１）記載の湾曲ライニング管。
（３）９０°を越える曲げ角度の湾曲部を有することを特徴とする上記（１）または（２）記載の湾曲ライニング管。
（４）樹脂チューブがフッ素樹脂製であることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか１項に記載の湾曲ライニング管。
（５）樹脂チューブの肉厚が、金属製の管の内径の５％以上であることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか１項に記載の湾曲ライニング管。
（６）金属製の直管にライニング用の樹脂チュープを嵌入した後、前記樹脂チューブを嵌入した状態で前記直管を湾曲させることを特徴とする湾曲ライニング管の製造方法。
（７）前記樹脂チューブがフッ素樹脂製であることを特徴とする上記（６）記載の湾曲ライニング管の製造方法。
（８）前記樹脂チューブの肉厚が、前記直管の内径の５％以上であることを特徴とする上記（６）または（７）記載の湾曲ライニング管の製造方法。

本発明によれば、予めライニング用の樹脂チューブが嵌入された直管を湾曲させるため、極めて容易に湾曲部を備えるライニング管が得られる。また、複雑な湾曲部を有する配管のライニングも、この樹脂チューブが嵌入された直管を湾曲部に合わせて湾曲させればよく、従来のようなエルボ継手を用いて湾曲部を形成する場合に比べて、配管作業が格段に容易になる。更に、９０°を越えるような曲げ角度の湾曲部を有するライニング管も容易に得られる。また、樹脂チューブの湾曲部への引き込み作業も不要で、引き込みの際に樹脂チューブが破断するなどの不具合を起こすこともない。しかも、継手を少なくすることで、フランジの干渉もなく継手部分に発生する液溜りも無くすことができ、食品関連設備、医療関連設備、半導体製造装置等の清浄性が求められる用途に極めて好適となる。

以下、本発明に関して詳細に説明する。

本発明の湾曲ライニング管の製造方法では、先ず、金属製の直管にライニング用の樹脂チューブを嵌入する。樹脂チューブの嵌入は、従来と同様に引き込みにより行うことができる。この引き込み作業は、直管に樹脂チューブを引き込むだけであるから、かなり長尺の直管に対しても容易に行うことができる。また、直管の内周面に合成樹脂等による平滑化処理を施す必要もなく、コスト的にも有利である。そして、引き込み後に直管を加熱して樹脂チューブと直管とを密着させる。

直管は従来から公知のもので構わず、直管はステンレス鋼管や炭素鋼鋼管等とすることができ、必要に応じて、直管の内周面に錆取り処理等を施してもよい。

樹脂チューブも従来から公知のフッ素樹脂チューブ等とすることができるが、その肉厚は直管の内径の５％以上とすることが好ましく、より好ましくは６％以上とする。このような特定の肉厚とすることで、後述する湾曲工程における樹脂チューブの座屈や破断を防止することができる。

尚、樹脂チューブの肉厚の上限には制限がないが、過度の肉厚は配管の内径を小さくすることになり、また湾曲形状の違いにより（例えばＬ字管とＵ字管）外周部分での伸び量が異なることから、これらを考慮して適宜設定する。

次いで、樹脂チューブを嵌入した状態で直管を所定の形状に湾曲して本発明の湾曲ライニング管が得られる。湾曲は一般的なパイプベンダーを用いて行うことができるが、湾曲時の樹脂チューブの破断をより確実に防止するために、例えば図１に示すような、湾曲用の治具２０を備えるパイプベンダー１０を用いることが好ましい。治具２０は、図２に示すように、上面形状が略半円状の基部２１と、基部２１の全円弧に沿って管を収容するための断面略半円状の溝２２が形成されたものである。このパイプベンダー１０では、クランプ型３０に治具２０を装着し、樹脂チューブを嵌入した直管１の一端を治具の溝２２に係合させ、図中矢印Ａ方向に治具２０を押し込むことにより、端部の座屈等を起こすことなく、直管１に治具２０の円弧に沿った良好な湾曲部が形成される。このような治具２０を備えるパイプベンダーとして、太洋（株）製「ＴＢ−ＧＭ−３５」、同「ＴＢ−Ｒ１５−ＤＡ」等を用いることができる。

尚、湾曲部の数や形状（曲げ角度）には制限がなく、平面形状Ｌ字形（湾曲部１箇所）やＳ字形（湾曲部２箇所）等とすることができ、従来は製造が困難であった例えば図３に示すような一端にＬ字状の湾曲部があるもの、図４に示すようなＬ字状の湾曲部の両端に直管が連続しているもの、図５及び図６に示すような角度が９０°を越える湾曲部を有するもの（極端にはスパイラル管）等も可能である。また、例えば、図７及び図８に示すように湾曲部を複数（ここでは２ケ所）有するもの、更には３次元的な構成にすることもできる。

また、その内部構造は、例えば図９に断面図で示すように、外官５１の両端部にはフレアー部５２を介してフランジ５３が設けられ、外管５２の内壁の全面に、湾曲部５４を含めて樹脂チューブからなるライナー５５が密着したものとなる。尚、符号５６はライナー５５のフレアー部である。

表１に示す内径のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の直管に、表１に示す肉厚のパーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）製チューブを引き込み、８０℃で管を加熱した。次いで、太洋（株）製「ＴＢ−ＧＭ−３５」を用いて、管の両端を９０°に湾曲して試験体とした。

各試験体について、通常の適正試験である下記評価を実施した。結果を併記する。

表２に示すように、樹脂チューブ肉厚がステンレス鋼管の内径の５％未満の試験体Ｇを除く何れの試験体も全ての項目において、ＰＦＡ製チューブに破断や亀裂等が発生せず、良好な湾曲ライニング管が得られていることがわかる。

本発明の湾曲ライニング管の製造方法を実施するために好適なパイプベンダーの一例を示す模式図である。 図１のパイプベンダーの治具を示す斜視図である。 本発明の湾曲ライニング管の一例を示す上面図である。 本発明の湾曲ライニング管の他の例を示す上面図である。 本発明の湾曲ライニング管の更に他の例を示す上面図である。 本発明の湾曲ライニング管の更に他の例を示す上面図である。 本発明の湾曲ライニング管の更に他の例（湾曲部２ケ所）を示す上面図である。 本発明の湾曲ライニング管の更に他の例（湾曲部２ケ所）を示す上面図である。 本発明の湾曲ライニング管の断面図である。

符号の説明

１ 樹脂チューブを嵌入した直管
１０ パイプベンダー
２０ 治具
２１ 基部
２２ 溝
３０ クランプ型
４０ ガイドレール

Claims (8)

1. 湾曲部を有する金属製の管にライニング用の樹脂チューブが内嵌された湾曲ライニング管であって、前記湾曲部に継手が無いことを特徴とする湾曲ライニング管。
2. 複数の湾曲部を有することを特徴とする請求項１記載の湾曲ライニング管。
3. ９０°を越える曲げ角度の湾曲部を有することを特徴とする請求項１または２記載の湾曲ライニング管。
4. 樹脂チューブがフッ素樹脂製であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の湾曲ライニング管。
5. 樹脂チューブの肉厚が、金属製の管の内径の５％以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の湾曲ライニング管。
6. 金属製の直管にライニング用の樹脂チュープを嵌入した後、前記樹脂チューブを嵌入した状態で前記直管を湾曲させることを特徴とする湾曲ライニング管の製造方法。
7. 前記樹脂チューブがフッ素樹脂製であることを特徴とする請求項６記載の湾曲ライニング管の製造方法。
8. 前記樹脂チューブの肉厚が、前記直管の内径の５％以上であることを特徴とする請求項６または７記載の湾曲ライニング管の製造方法。

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