JP2020060244A - 配管端部のシーリングキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】二重構造の配管の端部に取り付けるシーリングキャップを、さや管の端部にできる隙間から水や異物が進入するのを確実に阻止し、配管をメンテナンスする際には容易に取り外しができるようにする。【解決手段】シーリングキャップとして熱収縮チューブを用いてさや管の端部外周面と当該端部から突出した内管の外周面を覆う。さや管と内管の外周面を覆う軸方向に沿う全体の被覆長さは１０ｍｍから３００ｍｍの範囲内に設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、住宅の給水・給湯用の配管であって可撓性を有するさや管の内部に、本来の給水管である内管を通した二重構造の配管の端部に取り付けられるシーリングキャップの構造に関する。

可撓性を有するさや管の内部に、本来の給水管である内管を通した二重構造の配管が住宅の給水・給湯用の配管として使用されている。図４に示されるように、このような二重構造の配管１００の端部には、端部からさや管１０１の内面と内管１０２の外面の間の空間に水や塵埃、異物が入り込むことを防ぐとともにさや管１０１の端部を保護するため、さや管１０１の端の部分から内管１０２の根元部分に亘って覆うポリエチレン製のシーリングキャップ１０３を取り付けてある。

特開平９−１３７１５４号公報

前記シーリングキャップは、さや管の端部にぴったりと被せて内管との間の隙間が確実に閉鎖されるように、さや管と内管の外径に合ったサイズのものが用いられ、配管の施工現場内で或いは施工現場毎で外径が異なるさや管と内管を使用するときには、それらに合ったサイズのシーリングキャップを成形して取り揃えておく必要があった。
サイズが合ったシーリングキャップを取り付ければ、さや管と内管の間の隙間に水や異物が入り込むことを確実に阻止できるが、その反面、シーリングキャップがさや管の端部に強く密着して固定されていると、内管を取り換える際にシーリングキャップの取り外しに手間がかかり、内管を交換する工事の作業性を低下させることとなる。

本発明は従来の技術が有するこのような問題点に鑑み、二重構造の配管の端部に取り付けるシーリングキャップを、さや管内面と内管外面の間の隙間を閉鎖して配管内への水や異物の進入を確実に阻止することができるとともに、配管をメンテナンスする際にはさや管から容易に取り外しができるようにすることを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、さや管の内部に内管を通して構成される二重構造の配管の端部に取り付けられるシーリングキャップにおいて、
このシーリングキャップは、さや管の端部外周面と当該端部から突出した内管の外周面を覆う熱収縮チューブであり、前記内管を被覆した後に式（１）に示す特性を有する熱収縮チューブであることを特徴とする。
式（１）：２．０≦（Ｅ）×（ｔ）^３≦１０．０
但し、Ｅは前記被覆後の熱収縮チューブのヤング率、ｔは同じく厚み。

前記構成のシーリングキャップは、さや管の端部部分から、さや管内部に挿通されていて前記さや管の端部から外側に突出した内管の根元部分に亘る、両管の外周面を覆うように被せた状態で、その表面をヒートガン等の加熱手段を用いて加熱し、さや管に被せた前記一側の端部から他側の端部に至ってその全体を収縮させることにより、両管の外周面に装着される。シーリングキャプ装着後、内管の端部を給水設備に取り付けて配管の施工が完了する。
また、配管の施工後、内管を取り換える必要が生じたときには、給水設備から内管を取り外し、前記内管とさや管の外周面に装着されたシーリングキャップを抜き外した状態で内管をさや管から引き抜き、その後、新たな内管をさや管内に挿入して内管を取り換えることができる。交換された内管とさや管の外周面には、前記と同様にしてシーリングキャップが装着される。

これによれば、シーリングキャップの物性が、その加熱被覆後に、そのヤング率（Ｅ）と被覆後の厚み（ｔ）の３乗との積が２．０以上１０．０以下であることにより、良好な着脱性能が得られ、装着時には、さや管内面と内管外面の間の隙間を閉鎖して配管内への水や異物の進入を確実に阻止することができ、配管のメンテナンス時には、さや管と内管から簡単に取り外すことが可能である。

前記のとおり、シーリングキャップは熱収縮チューブであり、架橋ポリオレフィン樹脂やフッ素系ポリマー樹脂、熱可塑性エラストマー樹脂等を材料として形成されたものを用いることができる。
シーリングキャップが、その加熱被覆後のヤング率（Ｅ）と被覆後の厚み（ｔ）の３乗との積が２．０より小さいと、コシがなく柔らかすぎるため、さや管に密着しすぎて取り外しが困難となる。一方、１０．０を超えると、収縮時に応力がかかりすぎてさや管が変形するおそれがある。よって、２．０以上１０以下であることが好ましい。

また、シーリングキャップの、さや管と内管の外周面を覆う被覆長さが１０ｍｍから３００ｍｍの範囲内に設定することで、前記さや管と内管の内外周面間の隙間に異物等が進入することを確実に防ぐことが可能である。この場合、被覆長さが１０ｍｍより小さいと前記隙間の閉鎖が不十分となることがあり、３００ｍｍよりも大きいとシーリングキャップを加熱収縮させる幅が大きくなり過ぎて、シーリングキャップを取り付ける作業性が低下する。
さらに、シーリングキャップが、さや管の端部から３ｍｍ乃至１００ｍｍ、及び内管の根元部から５ｍｍ乃至２００ｍｍの範囲に亘って配管の外周表面を被覆するように形成されていても、前記さや管と内管の内外周面間の隙間に異物等が進入することを確実に防ぐことが可能である。この場合、両管との被覆長さが上記範囲よりも小さいと前記隙間の閉鎖が不十分となることがあり、被覆長さが上記範囲よりも大き過ぎるとシーリングキャップを取り付ける作業性が低下することがある。

また、本発明のシーリングキャップは、前記図４に示された従来のポリエチレン製のシーリングキャップの端部から配管内部に塵埃等が進入することを防ぐため、このポリエチレン製のシーリングキャップの端部に装着してもよい。
すなわち、本発明は、さや管の内部に内管を通して構成される二重構造の配管の端部に取り付けられるシーリングキャップにおいて、このシーリングキャップは、さや管の端部から内管の根元部分を覆うポリエチレン製の第１のシーリングキャップの端部外周面と当該端部から突出した内管の外周面を覆う熱収縮チューブであり、前記内管を被覆した後に、前述の式（１）に示す特性を有する熱収縮チューブであることを特徴とする。

二重構造の配管を構成するさや管は、架橋ポリエチレンやポリブデン等からなる管材であり、外周面に細溝が一定のピッチで軸方向に沿って形成された形態のものが用いられる。内管は、架橋ポリエチレン管又は水道用架橋ポリエチレン管が用いられる。また、シーリングキャップは、前記の如く、架橋ポリオレフィンからなる熱収縮チューブを用いることができる。

本発明のシーリングキャップを取り付けた配管端部の外観図である。 内管を内部に通したさや管の端部に図１のシーリングキャップを取り付ける状態の外観図である。 本発明のシーリングキャップを取り付けた他の配管端部の外観図である。 従来のシーリングキャップを取り付けた配管端部の外観図である。

本発明のシーリングキャップの好適な一実施形態について説明する。本発明の技術的思想は、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施形態のシーリングキャップが取り付けられた配管端部の外観を示しており、図中、符番１は配管、２はさや管、３は内管、４はシーリングキャップである。

図示した配管１は、さや管ヘッダー工法等により住宅の給水・給湯設備或いは給水・給湯ヘッダー等の分配機器と、給水栓等の給水装置の端部の間に敷設される排水管であり、可撓性を有するさや管２の内部に内管３を通した二重構造に設けてある。

さや管２は、外周面に細溝２１が一定のピッチで軸方向に沿って形成された、架橋ポリエチレンやポリブデン等からなる可撓性を有する管体である。また、内管３は、架橋ポリエチレン管又は水道用架橋ポリエチレン管からなる本来の給水管であり、さや管２の中を通し、その両端部を給水・給湯設備や給水装置等の接続口にそれぞれ接続して敷設される。

シーリングキャップ４は、架橋ポリオレフィンからなる熱収縮チューブであり、図２に示されように、加熱前の同径チューブ形のシーリングキャップ４を、さや管２の端部２ａから突出した内管３の根元部分からさや管２の端部２ａに亘って覆い被せ、その状態で表面に熱風を当てるなどして径方向へ収縮させることにより、図１に示されるように両管に亘る外周面を被覆して装着されるようになっている。

ここで、シーリングキャップ４は、これをさや管と内管の外周面に被せて加熱収縮させて内管を被覆した後における、そのヤング率（Ｅ）と、被覆後の厚み（ｔ）の３乗との積が、２．０以上１０．０以下の範囲の物性のものが好適に用いられる。
シーリングキャップ４のヤング率と厚みが上記範囲にあることにより、さや管２と内管３に対するシーリングキャップ４の着脱性を良好にすることができる。

また、シーリングキャップ４の厚みは、上記ヤング率と厚みの関係を満たす範囲であれば特に制限はないが、好ましくは０．１〜０．７ｍｍ、より好ましくは０．２〜０．５ｍｍ、さらに好ましくは０．３〜０．４ｍｍである。

配管１の端部のシーリングキャップ４を被せる部分の長さは、さや管２に被せる長さ（Ｌ１）がその端部２ａから軸方向に沿って３ｍｍから１００ｍｍの範囲とし、内管３に被せる長さ（Ｌ２）がさや管２から突出した根本部分から軸方向に沿って５ｍｍから２００ｍｍの範囲とし、全体として被せる長さ（Ｗ）が１０ｍｍから３００ｍｍの範囲となるように設定することが好ましい。
さや管２から内管３に亘って上記範囲（Ｗ）内で配管１の端部外周面がシーリングキャップ４で覆われていれば、さや管２の端部２ａを保護し、この端部からさや管２の内面と内管３の外面の間の空間に水や異物などが入り込むことを確実に阻止することができる。また、さや管２に被せる長さが上記範囲（Ｌ１）内であればシーリングキャップ４がさや管２の外周面にぴったりと定着して端部２ａから抜けるようなことはなく、内管３に被せる長さが上記範囲（Ｌ２）内であれば内管３の外周面を伝う雨水の進入を防ぐとともに、配管１のメンテナンスの際に内管３の表面からシーリングキャップ４を簡単に取り外すことが可能である。
他方、上記範囲よりも被覆長さが小さいと前記隙間の閉鎖が不十分となることがあり、被覆長さが上記範囲よりも大き過ぎるとシーリングキャップを取り付ける作業性が低下することがある。

図３は本発明の他の実施形態のシーリングキャップが取り付けられた配管端部の外観を示しており、これは、前記図４に示された従来の配管１００の端部に、ヤング率と厚みとの関係が前述の数値範囲で規定される熱収縮チューブからなるシーリングキャップ５を装着したものである。
より詳しくは、さや管１０１と内管１０２からなる配管１００の端部には、さや管１０１の端の部分から内管１０２の根元部分に亘る外周面を覆うポリエチレン製のシーリングキャップ１０３を取り付けられており、このシーリングキャップ１０３の端部と当該端部から突出した内管１０２の外周面を覆うようにして、熱収縮チューブからなるシーリングキャップ５を装着してある。
シーリングキャップ５は、シーリングキャップ１０３と内管１０２との隙間を覆って、この部分から水や異物が入り込むことを防止するように機能し、これにより、シーリングキャップ１０３だけを取り付けたときよりも、配管１００のシーリング性をより高めることができる。

本発明のシーリングキャップの実施例について説明する。
（実施例１）
前記図１に示される、さや管２（外径φ２１ｍｍ、内径φ１６ｍｍ）と内管３（外径φ８ｍｍ、内径φ５ｍｍ）からなる配管１の端部にシーリングキャップ４を装着して、さや管２と内管３の端部外周面を被覆した。
シーリングキャップ４は、適宜な長さの架橋ポリオレフィン樹脂製の熱収縮チューブ（ヤング率９９ＭＰａ、厚み０．３５ｍｍ、φ外径２３．５ｍｍ、内径２１．５ｍｍ）を用い、これを配管１の端部に被せた状態で、その表面全体を、ヒートガンを用いて加熱し収縮させて取り付けた。シーリングキャップ４のさや管２の外周面に被さった長さ（Ｌ１）と内管３の外周面に被さった長さ（Ｌ２）は、それぞれ２５ｍｍ、３０ｍｍに設定した。

加熱収縮されて、さや管２と内管３に亘って装着されたシーリングキャップ４のさや管２に被さった部分のヤング率と、さや管２に被さった部分の厚みを測定した。その結果を表１に示す。
また、シーリングキャップ４のさや管２の端部に被さった部分を摘み、これを内管２の端部側に引っ張って装着位置から取り外れるか否かを確認するとともに、取り外したシーリングキャップ４をさや管２の端部側へ変位させ、さや管２の元の装着位置に取り付けることができるか否かを確認した（着脱性の確認）。
また、シーリングキャップ４を加熱収縮させた装着した直後と、前記着脱性の確認のために一旦取り外してから再び装着したときに、シーリングキャップ４とさや管２の外周面及びシーリングキャップ４と内管３の外周面に隙間ができているか否かを目視により確認した（シーリング性の確認）。
それぞれの確認結果を表示１に示す。

（実施例２）
シーリングキャップ４として使用する架橋ポリオレフィン樹脂製の熱収縮チューブ（ヤング率８７ＭＰａ、厚み０．３７ｍｍ、φ外径２３．５ｍｍ、内径２１．５ｍｍ）の条件を変更した以外は、実施例１と同じ条件でシーリングキャップ４を配管１に装着した。

（実施例３）
シーリングキャップ４として使用する架橋ポリオレフィン樹脂製の熱収縮チューブ（ヤング率７９ＭＰａ、厚み０．３０ｍｍ、φ外径２３．５ｍｍ、内径２１．５ｍｍ）の条件を変更した以外は、実施例１と同じ条件でシーリングキャップ４を配管１に装着した。

（実施例４）
シーリングキャップ４として使用する架橋ポリオレフィン樹脂製の熱収縮チューブ（ヤング率７４ＭＰａ、厚み０．３２ｍｍ、φ外径２３．５ｍｍ、内径２１．５ｍｍ）の条件を変更した以外は、実施例１と同じ条件でシーリングキャップ４を配管１に装着した。

（実施例５）
シーリングキャップ４として使用する架橋ポリオレフィン樹脂製の熱収縮チューブ（ヤング率１００ＭＰａ、厚み０．４５ｍｍ、φ外径２３．５ｍｍ、内径２１．５ｍｍ）の条件を変更した以外は、実施例１と同じ条件でシーリングキャップ４を配管１に装着した。
前記各実施例のシーリングキャップ４について、実施例１と同様に、ヤング率と厚みの測定を行うとともに、着脱性とシーリング性の確認を行った。その結果を表１に示す

（比較例１）
実施例１よりも厚みが大きい熱収縮チューブシーリングキャップ４として用いた以外は、実施例１と同じ条件でシーリングキャップ４を配管１に装着した。

（比較例２）
実施例１よりも厚みが小さい熱収縮チューブをシーリングキャップ４として用いた以外は、実施例１と同じ条件でシーリングキャップ４を配管１に装着した。

（比較例３）
実施例４よりも厚みが小さい熱収縮チューブをシーリングキャップ４として用いた以外は、実施例１と同じ条件でシーリングキャップ４を配管１に装着した。
前記各比較例のシーリングキャップ４について、実施例１と同様に、ヤング率と厚みの測定を行うとともに、着脱性とシーリング性の確認を行った。その結果を表１に示す。
なお、表１中の第３行は、測定しやヤング率（Ｅ）と、厚み（ｔ）の３乗との積である。

実施例１から５について、着脱性とシーリング性は何れも良好であった。他方、比較例１から３は、シーリングキャップ４を一旦取り外した後で再装着しようとすると、シーリングキャップ４の縁部がさや管２又は内管３の外周面に衝突して折れ曲がってしまった。また、比較例２，３では、シーリングキャップ４とさや管２の外周面及びシーリングキャップ４と内管３の外周面に隙間ができていることが目視により確認され、シーリング性が不十分であると推測された。

実施例１から５のシーリングキャップ４は、ヤング率と厚みの関係が特定の範囲内（前述の式（１）の範囲内）にあることにより、着脱性及びシーリング性のいずれも良好であった。一方、比較例１のシーリングキャップ４は、ヤング率と厚みの関係が特定の範囲（上限）を超えることから着脱が困難であり、比較例２及び比較例３のシーリングキャップ４は、ヤング率と厚みの関係が特定の範囲（下限）を下回ることから、着脱時にキャップが折れ曲がってしまい被覆できないという不具合が生じた。

１ 配管、２ さや管、２ａ 端部、２１ 凹溝、３ 内管、４，５ シーリングキャップ

Claims (4)

1. さや管の内部に内管を通して構成される二重構造の配管の端部に取り付けられるシーリングキャップにおいて、
   このシーリングキャップは、さや管の端部外周面と当該端部から突出した内管の外周面を覆う熱収縮チューブであり、前記内管を被覆した後に式（１）に示す特性を有する熱収縮チューブであることを特徴とする配管端部のシーリングキャップ。
   式（１）：２．０≦（Ｅ）×（ｔ）^３≦１０．０
   但し、Ｅは前記被覆後の熱収縮チューブのヤング率、ｔは同じく厚み。
2. 前記さや管と内管の外周面を覆う軸方向に沿う全体の被覆長さが１０ｍｍから３００ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の配管端部のシーリングキャップ。
3. さや管の端部から３ｍｍ乃至１００ｍｍ、及び内管の根元部から５ｍｍ乃至２００ｍｍの範囲に亘る配管の外周表面を被覆する請求項１又は２に記載の配管端部のシーリングキャップ。
4. さや管の内部に内管を通して構成される二重構造の配管の端部に取り付けられるシーリングキャップにおいて、
   このシーリングキャップは、さや管の端部から内管の根元部分を覆うポリエチレン製の第１のシーリングキャップの端部外周面と当該端部から突出した内管の外周面を覆う熱収縮チューブであり、前記内管を被覆した後に式（１）に示す特性を有する熱収縮チューブであることを特徴とする配管端部のシーリングキャップ。
   式（１）：２．０≦（Ｅ）×（ｔ）^３≦１０．０
   但し、Ｅは前記被覆後の熱収縮チューブのヤング率、ｔは同じく厚み。

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