JP2007051733A - 管継手、該管継手の形成方法及び該管継手を用いた配管接続方法 - Google Patents

管継手、該管継手の形成方法及び該管継手を用いた配管接続方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 製造コストの増大を招くことなく内部への液体の浸入及び地中の石等による破損を確実に防止することができる管継手、該管継手の形成方法及び該管継手を用いた配管接続方法を提供する。
【解決手段】 管継手１１の継手本体１４をその外方から覆うように浸透防止部材１８を継手本体１４の外周面１４ｂに設け、継手本体１４を浸透防止部材１８上から覆うように、熱収縮性を有する保護部材２１を配置し、該保護部材を加熱することにより該保護部材の口径が小さくなるように該保護部材を収縮させ、この収縮により、浸透防止部材１８を保護部材２１及び継手本体１４間に挟持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、溶剤のような液体の浸透を防止するための浸透防止層が形成された管継手、該管継手の形成方法及び該管継手を用いた配管接続方法に関する。
従来、例えば水道管のように地中に埋設される管部材として、ポリオレフィンのように熱溶融性を有する樹脂からなる管部材が用いられている。このような管部材は、他のポリオレフィン製の管部材との融着接合が可能であるため、両管部材の接合部の水密性を確保することができるが、地中の土に含まれるガソリンのような有機溶剤が管部材の内部に浸透し易いという問題があった。そこで、管部材の外周面に、内部への溶剤の浸透を防止するための浸透防止層を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。更に、浸透防止層上には、該浸透防止層を地中の石等から保護するための保護層が形成されている。管部材への浸透防止層及び保護層の形成は、例えば射出成形のように金型を用いた成形方法により行われる。
この管部材によれば、管部材の外周面に付着した溶剤が管部材内に浸透することが防止されることから、管部材内を流れる上水に溶剤が混入することを防止することができ、また、浸透防止層が破損することによる浸透防止機能の低下を防止することができる。
特開２００５−１２７４１９号（第４−５頁、図２）
ところで、管路内の上水への溶剤の混入をより確実に防止するために、各管部材を互いに接続するためのポリオレフィン製の管継手に前記した浸透防止層及び保護層を形成することが考えられる。
しかしながら、管継手への浸透防止層及び保護層の形成を、管部材へのそれらの形成と同様に射出成形のような成形方法により行うと、管継手を形成するための既存の成形用金型とは別に、管継手に各層を形成するための専用の金型を新たに製造する必要があるため、製造コストの増大を招く。
そこで、本発明の目的は、製造コストの増大を招くことなく内部への液体の浸入及び地中の石等による破損を確実に防止することができる管継手、該管継手の形成方法及び該管継手を用いた配管接続方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、液体が内部に浸透することを防止するための浸透防止層及び該浸透防止層を保護するための保護層が外周面に形成された管部材同士を接続するための管継手であって、前記各管部材の端部がそれぞれ挿入される筒状の継手本体と、該継手本体内に液体が浸透することを防止すべく継手本体の外周面を被覆するための浸透防止部材と、熱収縮性を有し、該浸透防止部材を保護すべく該浸透防止部材を覆うように設けられた保護部材とを備え、前記浸透防止部材は、保護部材の熱収縮により該保護部材及び継手本体間に挟持されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記浸透防止部材は、軸線を前記継手本体の軸線に一致させて配置される筒状をなしており、浸透防止部材の両端部は、それぞれ継手本体の各管部材が挿入される各挿入端から継手本体の外方へ突出しており、前記両端部は、各管部材の相互の接続状態で、それぞれ該各管部材の浸透防止層に固定されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記浸透防止部材の両端部の口径は、その先端における口径が前記各管部材の外径にほぼ等しくなるように、その基端から先端に向けて漸減していることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の管継手の形成方法であって、前記継手本体の外周面を覆うように前記浸透防止部材を設け、該浸透防止部材を覆うように前記保護部材を設け、該保護部材を加熱することにより該保護部材を収縮させ、この収縮により、浸透防止部材を保護部材及び継手本体間に挟持することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の管継手を用いた配管接続方法であって、前記各管部材の端部における前記保護層を除去することにより前記浸透防止層を部分的に露出させ、露出した該浸透防止層の一部が継手本体の外方に位置するように前記管部材の端部をそれぞれ継手本体の各挿入端に浸透防止部材の各端部内を経て挿入し、該各端部の先端を各管部材の浸透防止層の前記一部に固定することを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、継手本体の外周面に、継手本体内に液体が浸透することを防止すべく継手本体の外周面を被覆するための浸透防止部材が設けられており、浸透防止部材上に、該浸透防止部材を保護すべく浸透防止部材を覆う保護部材が設けられていることから、浸透防止部材の浸透防止機能により、継手本体内への液体の浸透を確実に防止することができ、また、保護部材の保護機能により、継手本体の設けられた浸透防止部材を例えば地中の石等から保護することができる。これにより、上水を地中で案内する管路を構成する管部材を互いに接続する管継手に本発明を適用した場合、継手本体内を流れる上水に地中の土に含まれる溶剤が混入することを防止することができ、また、浸透防止部材が破損することによる浸透防止機能の低下を防止することができる。
また、継手本体とは別体に形成された保護部材の熱収縮により、継手本体とは別体に形成された浸透防止部材が保護部材及び継手本体間に挟持され、これにより、継手本体が浸透防止部材及び保護部材により被覆されていることから、既存の管継手の継手本体に本発明に係る浸透防止部材及び保護部材を設けることにより、従来のような射出成形により継手本体に浸透防止層及び保護層を形成することなく、浸透防止機能及び保護機能を有する管継手を容易に形成することができる。これにより、管継手を形成するための既存の成形用金型とは別に、管継手に各層を形成するための専用の金型を新たに製造する必要はない。
従って、専用の金型を新たに製造することによる従来のような製造コストの増大を招くことなく、継手本体内への液体の浸透及び地中の石等による浸透防止部材の破損を確実に防止することができる。
請求項２に記載の発明によれば、浸透防止部材が、軸線を継手本体の軸線に一致させて配置される筒状をなしており、継手本体の各管部材が挿入される各挿入端から継手本体の外方へ突出した浸透防止部材の両端部が、各管部材の相互の接続状態で、それぞれ各管部材の浸透防止層に固定されていることから、継手本体に設けられた浸透防止部材が各管部材の浸透防止層に連結されるので、継手本体と各管部材との接合部分が浸透防止部材の各端部で覆われる。これにより、継手本体及び各管部材間から液体が継手本体内に浸入することを確実に防止することができる。
請求項３に記載の発明によれば、浸透防止部材の両端部の口径が、該各端部の先端における口径が各管部材の外径にほぼ等しくなるように、各端部の基端から先端に向けて漸減していることから、継手本体の挿入端への各管部材の挿入状態で、各管部材の浸透防止層に浸透防止部材の各端部の先端がその全周に亘って当接する。これにより、各管部材の浸透防止層に浸透防止部材の各端部の先端を例えば粘着テープにより固定したとき、浸透防止部材の各端部の先端がよれることを防止することができる。従って、浸透防止部材を各管部材に固定したときに各端部の先端がよれることによって該先端と各管部材の浸透防止層との間に隙間が形成されることを、確実に防止することができる。
請求項４に記載の発明によれば、継手本体の外周面を覆うように浸透防止部材を設け、浸透防止部材を覆うように保護部材を設け、該保護部材を加熱することにより該保護部材を収縮させ、この収縮により、浸透防止部材を保護部材及び継手本体間に挟持することにより、従来のような射出成形により継手本体に浸透防止層及び保護層を形成することなく、浸透防止機能及び保護機能を有する管継手を容易に形成することができる。
請求項５に記載の発明によれば、各管部材の端部における保護層を除去することにより浸透防止層を部分的に露出させ、露出した該浸透防止層の一部が継手本体の外方に位置するように管部材の端部をそれぞれ継手本体の各挿入端に浸透防止部材の各端部内を経て挿入し、該各端部の先端を各管部材の浸透防止層の前記一部に固定することにより、継手本体及び各管部材間を浸透防止部材で封止した状態で、継手本体を介して各管部材を互いに接続することができる。
本発明を図示の実施例に沿って説明する。
図１は、地中で上水を案内する管路を構成する複数の管部材１０を互いに接続するための管継手１１に、本発明を適用した例を示す。
本発明に係る管部材１０は、図１に示す例では、円筒状をなしており、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィンのように、加熱されることにより容易に溶融可能な樹脂で形成されている。
各管部材１０の外周面１０ａには、それぞれ地中の土に含まれるガソリン等の有機溶剤が各管部材１０の外周面１０ａから各管部材１０内に浸透することを防止するための浸透防止層１２が、外周面１０ａの全面に亘って形成されている。浸透防止層１２は、ポリオレフィンよりも溶剤の浸透性が低い材料からなり、図示の例では、従来よく知られたナイロンからなる。浸透防止層１２の厚さ寸法は、図示の例では、０．１〜０．２ｍｍに設定されている。各管部材１０への浸透防止層１２の形成により、各管部材１０内を流れる上水に前記した溶剤が混入することが防止される。
浸透防止層１２上には、地中に埋設された各管部材１０及び浸透防止層１２を地中の石等から保護するための保護層１３が形成されている。保護層１３は、図示の例では、前記したポリオレフィンからなる。保護層１３に用いられるポリオレフィンには、例えば廃棄されたポリオレフィン管を溶融することにより生成された溶融樹脂を再利用することができる。各管部材１０への保護層１３の形成により、各管部材１０及び浸透防止層１２が地中の土に含まれる石等から損傷を受けることが防止される。
各管部材１０への浸透防止層１２及び保護層１３の形成は、例えば従来よく知られた射出成形や押出成形のような金型を用いた成形方法により行うことができる。
本発明に係る管継手１１は、図示の例では、各管部材１０との融着により該各管部材を互いに接続する従来よく知られたエレクトロフュージョン継手で構成されており、筒状の継手本体１４を備える。継手本体１４は、図示の例では、各管部材１０と同様にポリオレフィンからなり、該各管部材の外径とほぼ等しい内径を有する。また、継手本体１４は、その両端に、各管部材１０の端部１０ｂが挿入される挿入端１４ａを有する。継手本体１４の内部には、該継手本体と該継手本体の各挿入端１４ａに挿入された各管部材１０とを互いに融着するための電熱線１５が埋設されている。電熱線１５は、例えばニッケルクロムからなる金属線からなり、継手本体１４の周方向に沿ってコイル状に巻かれている。電熱線１５の両端には、それぞれ棒状のコネクタピン１６が設けられている。各コネクタピン１６は、継手本体１４の外周面１４ｂに該外周面１４ｂからその外方へ突出して設けられた一対の筒状のソケット部１７内に収容されている。電熱線１５は、従来よく知られているように、その両端に設けられた各コネクタピン１６を介して供給される電力により発熱する。
継手本体１４の外周面１４ｂには、該外周面から継手本体１４内に前記した溶剤が浸透することを防止するための浸透防止部材１８が設けられている。浸透防止部材１８は、図示の例では、各管部材１０に形成された浸透防止層１２と同様にナイロンからなり、両端が開放した筒状をなしている。浸透防止部材１８は、その軸線が継手本体１４の軸線に一致し且つ継手本体１４をその外周面１４ｂ上から包囲するように配置されており、継手本体１４の外周面１４ｂに密着している。浸透防止部材１８には、継手本体１４に形成された各ソケット部１７に対応する位置に、該各ソケット部の挿通を許す一対の挿通孔１９が形成されている。浸透防止部材１８の厚さ寸法は、図示の例では、０．１〜０．２ｍｍに設定されている。浸透防止部材１８の両端部２０は、それぞれ継手本体１４の各挿入端１４ａから継手本体１４の外方へ突出している。各端部２０の口径は、図示の例では、該各端部の先端２０ａにおける口径が各管部材１０の外径とほぼ等しくなるように、基端２０ｂから先端２０ａに向けて漸減している。浸透防止部材１８の両端部２０は、それぞれの先端２０ａで、継手本体１４内に挿入された各管部材１０の浸透防止層１２に粘着テープＴにより固定されている。粘着テープＴは、図示の例では、ナイロンのように浸透防止機能を有する材料で形成されている。
更に、継手本体１４の外周面１４ｂには、地中に埋設された継手本体１４及び浸透防止部材１８を地中の石等から保護するための保護部材２１が設けられている。保護部材２１は、両端が開放した筒状をなしており、図示の例では、ポリエチレンからなる熱収縮チューブで構成されている。熱収縮チューブは、従来よく知られているように、加熱することにより、その口径が小さくなるように収縮する。保護部材２１の軸線に沿った長さ寸法は、継手本体１４の軸線に沿った長さ寸法とほぼ等しい大きさを有し、保護部材２１の厚さ寸法は、図示の例では、２．０ｍｍに設定されている。また、保護部材２１は、熱収縮する前すなわち原形の状態では、継手本体１４の径よりも十分大きい径を有する。保護部材２１は、その軸線が継手本体１４の軸線に一致し且つ継手本体１４を浸透防止部材１８上から覆うように配置されており、熱収縮することにより浸透防止部材１８に密着している。保護部材２１には、継手本体１４に形成された各ソケット部１７に対応する位置に、該各ソケット部の挿通を許す挿通孔２２が形成されている。
管継手１１を形成する際、先ず、浸透防止部材１８を例えば射出成形により形成された継手本体１４を浸透防止部材１８内に挿入する。このとき、浸透防止部材１８の両端部２０がそれぞれ継手本体１４の各挿入端１４ａから突出するように、浸透防止部材１８内への継手本体１４の挿入位置を調節し、浸透防止部材１８に形成された各挿通孔１９に、継手本体１４に形成された各ソケット部１７を挿入する。各挿通孔１９の縁部と継手本体１４の外周面１４ｂとの間から溶剤が浸入することを防止するために、各挿通孔１９の縁部を各ソケット部１７又は継手本体１４の外周面１４ｂに例えば接着剤により接着することができる。次に、浸透防止部材１８により覆われた継手本体１４を、原形の状態にある保護部材２１内に挿入する。このとき、保護部材２１に形成された各挿通孔２２に各ソケット部１７を挿入する。その後、保護部材２１を加熱することにより、保護部材２１を収縮させる。この収縮により、保護部材２１が浸透防止部材１８に密着し、保護部材２１から継手本体１４に該継手本体をその径方向に締め付ける締め付け力が該継手本体の周方向に一様に作用する。この締め付け力により、浸透防止部材１８は、保護部材２１と継手本体１４との間に挟持される。これにより、浸透防止部材１８及び保護部材２１により被覆された管継手１１が形成される。
本発明に係る管継手１１を用いて各管部材１０を互いに接続する方法を、図２に沿って説明する。
各管部材１０を互いに接続する際、各管部材１０の互いに突き合った端部１０ｂにおける保護層１３を、専用のカッター２３によって各管部材１０の周方向に沿って切断し、除去することにより、各浸透防止層１２を部分的に露出させる。更に、各浸透防止層１２の露出した部分を、所定の位置で前記したカッター２３により各管部材１０の周方向に沿って更に切断し、部分的に除去することにより、各管部材１０の端部１０ｂにおける外周面１０ａをそれぞれ部分的に露出させる。
次に、各管部材１０の外周面１０ａが露出した端部１０ｂをそれぞれ継手本体１４の各挿入端１４ａに挿入する。この状態で、継手本体１４に設けられた各コネクタピン１６を介して電熱線１５に電力を供給することにより該電熱線を発熱させ、この熱により、継手本体１４の内周面と各管部材１０の外周面１０ａとを互いに融着させる。これにより、各管部材１０は、管継手１１を介して互いに接続される。
その後、継手本体１４の各挿入端１４ａから突出した浸透防止部材１８の両端部２０の先端２０ａを各管部材１０の浸透防止層１２の露出した部分に前記した粘着テープＴにより固定する。これにより、管継手１１の浸透防止部材１８が、各管部材１０に形成された浸透防止層１２に連結される。
このように、継手本体１４の外周面１４ｂに、管継手１１の継手本体１４内に溶剤が浸透することを防止すべく継手本体１４を被覆するための浸透防止部材１８が設けられており、浸透防止部材１８上に、該浸透防止部材を保護すべく浸透防止部材１８を被覆するための保護部材２１が設けられていることから、浸透防止部材１８の浸透防止機能により、継手本体１４内への溶剤の浸透を確実に防止することができ、また、保護部材２１の保護機能により、継手本体１４に設けられた浸透防止部材１８を例えば地中の石等から保護することができる。
これにより、継手本体１４内を流れる上水に地中の土に含まれる溶剤が混入することを防止することができ、また、浸透防止部材１８が破損することによる浸透防止機能の低下を防止することができる。
また、継手本体１４とは別体に形成された保護部材２１を熱収縮させることにより、継手本体１４とは別体に形成された浸透防止部材１８が保護部材２１及び継手本体１４間に挟持され、これにより、継手本体１４が浸透防止部材１８及び保護部材２１により被覆されていることから、既存の管継手１１の継手本体１４に本発明に係る浸透防止部材１８及び保護部材２１を設けることにより、従来のような射出成形により継手本体に浸透防止層及び保護層を形成することなく、浸透防止機能及び保護機能を担う管継手を容易に形成することができる。これにより、管継手を形成するための既存の成形用金型とは別に、管継手に各層を形成するための専用の金型を新たに製造する必要はない。
従って、専用の金型を新たに製造することによる従来のような製造コストの増大を招くことなく、継手本体１４内への溶剤の浸透及び地中の石等による浸透防止部材１８の破損を確実に防止することができる。
また、前記したように、継手本体１４の各挿入端１４ａから継手本体１４の外方へ突出した浸透防止部材１８の両端部２０が、各管部材１０の相互の接続状態で、それぞれ各管部材１０の浸透防止層１２に固定されていることから、継手本体１４に設けられた浸透防止部材１８が各管部材１０の浸透防止層１２に連結されるので、継手本体１４と各管部材１０との接合部分が浸透防止部材１８の各端部２０で覆われる。これにより、継手本体１４及び各管部材１０間から溶剤が継手本体１４内に浸入することを確実に防止することができる。
更に、前記したように、浸透防止部材１８の両端部２０の口径が、該各端部の先端２０ａにおける口径が各管部材１０の外径にほぼ等しくなるように、各端部２０の基端２０ｂから先端２０ａに向けて漸減していることから、継手本体１４の挿入端１４ａへの各管部材１０の挿入状態で、各管部材１０の浸透防止層１２に浸透防止部材１８の各端部２０の先端２０ａがその全周に亘って当接する。これにより、各管部材１０の浸透防止層１２に浸透防止部材１８の各端部２０の先端２０ａを粘着テープＴにより固定したとき、浸透防止部材１８の各端部２０の先端２０ａがよれることを防止することができる。従って、浸透防止部材１８を各管部材１０に固定したときに各端部２０の先端２０ａがよれることによって該先端と各管部材１０の浸透防止層１２との間に隙間が形成されることを、確実に防止することができる。
本実施例では、浸透防止部材１８がナイロンからなる例を示したが、これに代えて、溶剤の浸透を防止する機能を有する材料であれば、ナイロン以外の材料で浸透防止部材１８を形成することができる。
また、本実施例では、浸透防止部材１８の両端部２０の先端２０ａが、粘着テープＴにより各管部材１０の浸透防止層１２に固定された例を示したが、これに代えて、浸透防止部材１８の両端部２０の先端２０ａを各管部材１０の浸透防止層１２に例えば融着することにより固定することができる。
更に、本実施例では、保護部材２１がポリエチレンからなる熱収縮チューブで構成された例を示したが、これに代えて、熱収縮性を有する部材であれば、熱収縮チューブ以外の部材を本発明に適用することができる。
また、本実施例では、管継手１１がエレクトロフュージョン継手で構成された例を示したが、これに代えて、例えば継手本体の内周面に環状のシール部材が設けられ、該シール部材を介して各管部材１０を継手本体内に嵌合させることにより各管部材１０を互いに接続する管継手のように、エレクトロフュージョン継手以外の管継手を本発明に適用することができる。
更に、本実施例では、地中で上水を案内するための管路を構成する複数の管部材１０を互いに接続するための管継手１１に本発明を適用した例を示したが、これに代えて、例えば地中でガスを案内するための管路を構成する複数の管部材を互いに接続する管継手に本発明を適用することができる。
本発明に係る管継手を用いて管部材同士を接続した状態を概略的に示す縦断面図である。 本発明に係る管部材の浸透防止層及び保護層を切り取った状態を概略的に示す斜視図である。
符号の説明
１０ 管部材
１０ａ 外周面
１１ 管継手
１２ 浸透防止層
１３ 保護層
１４ 継手本体
１４ａ 挿入端
１４ｂ 外周面
１８ 浸透防止部材
２０ 端部（浸透防止部材の端部）
２０ａ 先端
２０ｂ 基端
２１ 保護部材

Claims (5)

  1. 液体が内部に浸透することを防止するための浸透防止層及び該浸透防止層を保護するための保護層が外周面に形成された管部材同士を接続するための管継手であって、前記各管部材の端部がそれぞれ挿入される筒状の継手本体と、該継手本体内に液体が浸透することを防止すべく継手本体の外周面を被覆するための浸透防止部材と、熱収縮性を有し、該浸透防止部材を保護すべく該浸透防止部材を覆うように設けられた保護部材とを備え、前記浸透防止部材は、保護部材の熱収縮により該保護部材及び継手本体間に挟持されていることを特徴とする管継手。
  2. 前記浸透防止部材は、軸線を前記継手本体の軸線に一致させて配置される筒状をなしており、浸透防止部材の両端部は、それぞれ継手本体の各管部材が挿入される各挿入端から継手本体の外方へ突出しており、前記両端部は、各管部材の相互の接続状態で、それぞれ該各管部材の浸透防止層に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
  3. 前記浸透防止部材の両端部の口径は、その先端における口径が前記各管部材の外径にほぼ等しくなるように、その基端から先端に向けて漸減していることを特徴とする請求項２に記載の管継手。
  4. 請求項１に記載の管継手の形成方法であって、前記継手本体の外周面を覆うように前記浸透防止部材を設け、該浸透防止部材を覆うように前記保護部材を設け、該保護部材を加熱することにより該保護部材を収縮させ、この収縮により、浸透防止部材を保護部材及び継手本体間に挟持することを特徴とする管継手の形成方法。
  5. 請求項３に記載の管継手を用いた配管接続方法であって、前記各管部材の端部における前記保護層を除去することにより前記浸透防止層を部分的に露出させ、露出した該浸透防止層の一部が継手本体の外方に位置するように前記管部材の端部をそれぞれ継手本体の各挿入端に浸透防止部材の各端部内を経て挿入し、該各端部の先端を各管部材の浸透防止層の前記一部に固定することを特徴とする配管接続方法。
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