JP2021067275A - 複合管、及び複合管の製造方法 - Google Patents

複合管、及び複合管の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本管を流れる流体の保温性を確保した上で、本管の端部部分を容易に露出させることができる複合管、及び複合管の製造方法を得る。【解決手段】伸縮可能な外側管は、本管を径方向の外側から覆う。内側管は、樹脂材料で形成され、外側管の径方向の内側で、本管を径方向の外側から覆い、中心線に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされ、外側管との間に軸方向に延びる空間を本管の周方向で少なくとも一部に形成させる。【選択図】図1

Description

本発明は、複合管、及び複合管の製造方法に関する。
特許文献1には、本管と、本管の外周側に配置されたコルゲート層と、本管とコルゲート層との間に設けられた緩衝層と備える複合管が記載されている。
特開2017−9072号公報
従来の複合管では、緩衝層は、発泡樹脂によって形成されている発泡樹脂層である。この複合管の本管を流れる流体の保温性を確保するため、発泡樹脂層の厚さを厚くすることがある。また、複合管を管継手等へ接続するために、複合管のコルゲート層及び発泡樹脂層を軸方向に収縮させて本管の端部部分を露出させることがある。
しかし、発泡樹脂層の厚さを厚くすると、コルゲート層(外側管)及び発泡樹脂層が充分に収縮しなくなり、本管の端部部分を露出させることが困難になることが考えられる。
本発明の課題は、本管を流れる流体の保温性を確保した上で、本管の端部部分を容易に露出させることである。
第1態様の複合管は、内部に流体が流れる本管と、前記本管を前記本管の径方向の外側から覆い、前記本管の軸方向に伸縮可能な外側管と、前記外側管の前記径方向の内側で、前記本管を前記径方向の外側から覆い、前記本管の中心線に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされ、前記外側管との間に前記軸方向に連続して延びる空間を前記本管の周方向で少なくとも一部に形成させる樹脂材料で形成された内側管と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、本管を本管の径方向の外側から覆う外側管は、本管の軸方向に伸縮可能なされている。さらに、外側管の径方向の内側で、本管を本管の径方向の外側から覆う内側管は、樹脂材料で形成され、中心線に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされている。
また、内側管は、外側管との間に軸方向に連続して延びる空間を本管の周方向で少なくとも一部に形成させている。つまり、本管を流れる流体の保温性を確保するための断熱空間が、内側管と外側管との間に形成されている。また、前述したように、外側管及び内側管は、中心線に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされている。つまり、外側管及び内側管は、軸方向に収縮するようになっている。
以上より、複合管では、本管を流れる流体の保温性を確保した上で、外側管及び内側管を軸方向に収縮させることで、本管の端部部分を容易に露出させることができる。
第2態様の複合管は、第1態様の複合管において、前記軸方向から見て、前記内側管には、前記外側管側に突出する突出部と、前記突出部から前記本管側に向かって膨出する膨出部とが形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、軸方向から見て、内側管には、外側管側に突出する突出部と、突出部から本管側に向かって膨出する膨出部とが形成されている。この構成によって、外側管に対する本管の移動量を少なくすることができる。
第3態様の複合管は、第2態様の複合管において、前記軸方向から見て、前記膨出部は、湾曲していることを特徴とする。
上記構成によれば、軸方向から見て、膨出部が湾曲していることで、例えば、真空成形によって、内側管を成形させる場合に、膨出部の最小厚さと最大厚さの差が大きくなるのを抑制することができる。
第4態様の複合管は、第2又は第3態様の複合管において、前記膨出部は複数形成され、前記膨出部の少なくとも一部は、前記本管の前記径方向の移動を規制していることを特徴とする。
上記構成によれば、膨出部が、本管の移動を規制することで、本管が設計の狙いの位置に対して移動するのを抑制することができる。つまり、膨出部は、本管をセンタリングするセンタリング機能を有している。
第5態様の複合管は、第1〜第4態様の何れか1態様に記載の複合管において、前記軸方向から見て、前記内側管は、前記内側管の中心を通る線に対して線対称の形状とされていることを特徴とする。
上記構成によれば、内側管は、内側管の中心を通る線に対して線対称の形状とされている。このため、一対の金型を突き合わせて内側管を真空成形する場合に、金型の種類が増えるのを抑制することができる。
第6態様の複合管は、第1〜第5態様の何れか1態様に記載の複合管において、前記外側管は、前記中心線に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされ、前記径方向の外側へ凸となる山部と、一対の側壁と底壁とから構成され、前記径方向の外側が凹となる谷部とを有し、前記内側管は、前記径方向の外側へ凸となる山部と、一対の側壁と底壁とから構成され、前記径方向の外側が凹となる谷部とを有し、前記内側管の山部の前記軸方向の長さは、前記外側管において前記軸方向で隣り合う底壁の離間距離と比して長いことを特徴とする。
上記構成によれば、内側管の山部の軸方向の長さは、外側管において軸方向で隣り合う底壁の離間距離と比して長い。このため、内側管の山部が、外側管において軸方向で隣り合う谷部の間に嵌るのが抑制される。つまり、内側管と外側管との間に、熱の伝達を抑制する断熱空間を形成することができる。
第7態様の複合管は、第1〜第6態様の何れか1態様に記載の複合管において、前記外側管は、前記中心線に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされ、前記径方向の外側へ凸となる山部と、一対の側壁と底壁とから構成され、前記径方向の外側が凹となる谷部とを有し、前記内側管は、前記径方向の外側へ凸となる山部と、一対の側壁と底壁とから構成され、前記径方向の外側が凹となる谷部とを有し、前記外側管の底壁の前記軸方向の長さは、前記内側管において前記軸方向で隣り合う山部の離間距離と比して長いことを特徴とする。
上記構成によれば、外側管の底壁の軸方向の長さは、内側管において軸方向で隣り合う山部の離間距離と比して長い。このため、外側管の谷部が、内側管において軸方向で隣り合う山部の間に嵌るのが抑制される。つまり、内側管と外側管との間に、熱の伝達を抑制する断熱空間を形成することができる。
第8態様の複合管の製造方法によれば、請求項1〜7の何れか1項に記載の複合管の製造方法であって、前記本管を前記軸方向に送り出し、送り出された前記本管の前記径方向の外側に、筒状の溶融樹脂を押し出す第一押出工程と、押し出された筒状の溶融樹脂を搬送しながら金型の成形面に吸着させて前記内側管を成形する第一成形工程と、搬送される前記内側管の前記径方向の外側に、円筒状の溶融樹脂を押し出す第二押出工程と、押し出された円筒状の溶融樹脂を搬送しながら金型の成形面に吸着させて前記外側管を成形する第二成形工程と、を備え、前記第一押出工程で押し出される筒状の溶融樹脂は、溶融樹脂が円筒状の場合と比して、前記内側管を成形する金型の成形面に吸着される前の状態で、成形面に近づいている形状とされていることを特徴とする。
上記構成によれば、第一押出工程で押し出される筒状の溶融樹脂は、溶融樹脂が円筒状の場合と比して、内側管を成形する金型の成形面に吸着される前の状態で、成形面に近づいている形状とされている。このため、金型の成形面に吸着させて内側管を成形するときに、内側管の最小厚さと最大厚さの差が大きくなるのを抑制することができる。
本発明に係る複合管によれば、本管を流れる流体の保温性を確保した上で、本管の端部部分を容易に露出させることができる。
(A)(B)第1実施形態に係る複合管を示した正面図、及び斜視図である。 第1実施形態に係る複合管を示した断面図である。 第1実施形態に係る複合管を示した断面図である。 第1実施形態に係る複合管を示した拡大断面図である。 第1実施形態に係る複合管の製造方法であって、第一押出工程と第一成形工程とを示した工程図である。 第1実施形態に係る複合管の製造方法であって、第二押出工程と第二成形工程とを示した工程図である。 第1実施形態に係る複合管の製造方法であって、全体を示した概略工程図である。 第1実施形態に係る複合管の製造方法であって、第一成形工程、及び第二成形工程で用いられる金型を示した断面図である。 第1実施形態に係る複合管の製造方法であって、第一成形工程で用いられる金型を示した斜視図である。 第1実施形態に係る複合管の製造方法であって、第二成形工程で用いられる金型を示した斜視図である。 第1実施形態に係る複合管の製造方法であって、第一成形工程で用いられる金型を示した正面図である。 第1実施形態に係る複合管に備えられた外側管の曲げ剛性と内側管の曲げ剛性とを比較する方法を説明するのに用いた説明図である。 (A)(B)第2実施形態に係る複合管、及び第3実施形態に係る複合管を示した正面図である。 (A)(B)第4実施形態に係る複合管、及び第5実施形態に係る複合管を示した正面図である。 第6実施形態に係る複合管を示した正面図である。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る複合管、及び複合管の製造方法の一例について図1〜図12を用いて説明する。なお、図中に示す矢印Sは、複合管の軸方向を示し、矢印Rは、複合管の径方向を示す。
なお、各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。また、以下に説明する実施形態において重複する説明及び符号については、省略する場合がある。さらに、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
また、本明細書において「工程」との語には、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その目的が達成されるものであれば、当該工程も本用語に含まれる。本明細書において、組成物中の各成分の量は、各成分に該当する物質が組成物中に複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の物質の合計量を意味する。本明細書において、「主成分」とは、特に断りがない限り、混合物中における質量基準の含有量が最も多い成分をいう。
(複合管10の構成)
複合管10は、図1(A)(B)に示されるように、本管12と、本管12を径方向の外側から覆うように配置された外側管20と、外側管20の径方向の内側で、本管12を径方向の外側から覆うように配置された内側管30とを備えている。
なお、複合管10の中心線CL01は、本管12の中心線、外側管20の中心線、及び内側管30の中心線でもある。このため、複合管10の軸方向は、本管12の軸方向、外側管20の軸方向、及び内側管30の軸方向でもある。さらに、複合管10の径方向は、本管12の径方向、外側管20の径方向、及び内側管30の径方向でもある。
〔本管12〕
本管12は、内部に流体が流れる樹脂管であり、軸方向に延びている。本管12を形成するために用いる樹脂としては、例えば、ポリブテン、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、及びポリプロピレン等のポリオレフィン、並びに塩化ビニル等が挙げられ、樹脂は1種のみを用いても2種以上を併用してもよい。中でも、ポリブテンが好適に用いられ、ポリブテンを主成分として含むことが好ましく、例えば、本管12を構成する樹脂材料中において85質量%以上含むことがより好ましい。また、本管12を構成する樹脂材料には、他の添加剤を含有してもよい。
本管12の径(外径)としては、特に限定されるものではないが、例えば、10〔mm〕以上100〔mm〕以下の範囲とすることができ、12〔mm〕以上35〔mm〕以下の範囲が好ましい。また、本管12の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば1.0〔mm〕以上5.0〔mm〕以下の範囲とすることができ、1.4〔mm〕以上3.2〔mm〕以下が好ましい。
〔外側管20〕
外側管20は、樹脂材料で形成されており、図1(A)(B)に示されるように、軸方向に延びている。
軸方向から見て、外側管20は、円形状とされている。さらに、中心線CL01に沿った面で切断した外側管20の切断形状は、図2に示されるように、凹凸形状とされている。換言すれば、中心線CL01に沿った面で外側管20を切断した切断形状は、波形状とされている。このように外側管20は、コルゲート管とされている。
具体的には、外側管20は、径方向の外側(中心線CL01に対して離れる側)へ凸となる山部22と、一対の側壁26と底壁28とから構成されると共に径方向の外側が凹となる谷部24と、を有している。そして、山部22と谷部24とが、軸方向に交互に並んでいる。
外側管20の径(最外部の外径)としては、例えば13〔mm〕以上130〔mm〕以下の範囲とすることができる。外側管20の厚さは、外側管20を軸方向に収縮させるため、最も薄い部分で0.25〔mm〕以上、最も厚い部分で0.4〔mm〕以下であることが好ましい。
また、本実施形態では、図4に示されるように、底壁28の軸方向の長さ(図中L01)を「1」とした場合に、山部22の軸方向の長さ(図中L02)は、「1.2」とされ、側壁26の高さ(図中L03)は、「0.5」とされている。さらに、長さL01を「1」とした場合に、軸方向で隣り合う底壁28の離間距離(図中L04)は、「1.3」とされている。
また、外側管20を形成するために用いる樹脂としては、例えば、ポリブテン、ポリエチレン、ポリプロピレン、及び架橋ポリエチレン等のポリオレフィン、並びに塩化ビニル等が挙げられ、樹脂は1種のみを用いても2種以上を併用してもよい。中でも、低密度ポリエチレンが好適に用いられ、低密度ポリエチレンを主成分として含むことが好ましく、例えば外側管20を構成する樹脂材料中において80質量%以上含むことがより好ましく、90質量%以上含むことがさらに好ましい。
この構成において、軸方向に圧縮される圧縮力が外側管20に負荷されると、外側管20は、軸方向に収縮するようになっている。
〔内側管30〕
内側管30は、樹脂材料で形成されており、図1(A)(B)に示されるように、軸方向延びている。
軸方向から見て、内側管30は、円形状とは異なる異形状とされている。具体的には、軸方向から見て、内側管30には、外側管20側に突出する突出部42と、突出部42から本管12側に向かって膨出する膨出部44とが形成されている。「突出部42」とは、軸方向から見て、中心線CL01から内側管30最外径を「10」とした場合に、中心線CL01から7以上10以下の範囲に配置される内側管30の部分である。
突出部42は、内側管30の周方向に等間隔で4個形成されており、膨出部44は、隣り合う一対の突出部42の間に形成されている。そして、軸方向から見て、内側管30は、内側管30の中心を通る図1に示す線CL02又はCL03に対して線対称の形状とされている。なお、本実施形態で、「膨出」とは、基端から先端に向かって、徐々に隆起幅を狭くしなら隆起している状態である。
さらに、軸方向から見て、突出部42は、径方向の外側が凸となる湾曲形状とされており、径方向の内側(中心線CL01に対して近づく側)から外側管20に接触している(図2参照)。
また、軸方向から見て、膨出部44は、径方向の内側が凸となる湾曲形状とされており、径方向の外側から本管12に接触している(図3参照)。そして、膨出部44の曲率は、突出部42の曲率と比して小さくされている。
これにより、外側管20と内側管30との間には、外側管20と内側管30とが径方向で離間することで形成された空間46が、周方向に並んでいる。さらに、内側管30と本管12との間には、内側管30と本管12とが径方向で離間することで形成された空間48が、周方向に並んでいる。このように、外側管20内側管30との間には、軸方向に連続して延びる空間46が形成されており、内側管30と本管12との間には、軸方向に連続して延びる空間48が形成されている。そして、空間46と空間48とは、熱の伝達を抑制する断熱空間(所謂「断熱層」)として機能しており、周方向に交互に形成されている。
さらに、中心線CL01に沿った面で切断した内側管30の切断形状は、図3に示されるように、凹凸形状とされている。換言すれば、中心線CL01に沿った面で内側管30を切断した切断形状は、波形状とされている。このように内側管30は、コルゲート管とされている。
具体的には、内側管30は、径方向の外側へ凸となる山部32と、一対の側壁36と底壁38とから構成される共に径方向の外側が凹となる谷部34と、を有している。そして、山部32と谷部34とが、軸方向に交互に並んでいる。
内側管30の厚さは、内側管30を軸方向に収縮させるため、最も薄い部分で0.1〔mm〕以上、最も厚い部分で0.4〔mm〕以下であることが好ましい。
また、本実施形態では、図4に示されるように、外側管20の底壁28の軸方向の長さL01を「1」とした場合に、内側管30の山部32の軸方向の長さ(図中L12)が「1.4」とされている。つまり、長さL12は、外側管20において軸方向で隣り合う底壁28の離間距離L04と比して長くされている。換言すれば、内側管30の山部32が、外側管20の一対の側壁26で挟まれる外側管20の凹部52に嵌らないようになっている。
また、外側管20の底壁28の軸方向の長さL01を「1」とした場合に、内側管30の底壁38の軸方向の長さ(図中L11)は、「0.8」とされ、側壁36の高さ(図中L13)は、「0.7」とされている。さらに、長さL01を「1」とした場合に、軸方向で隣り合う山部32の離間距離(図中L14)は、「0.9」とされている。つまり、外側管20の底壁28の軸方向の長さL01は、内側管30において軸方向で隣り合う山部32の離間距離L14と比して長くされている。換言すれば、外側管20の谷部24が、内側管30の一対の側壁36で挟まれる内側管30の凹部54に嵌らないようになっている。
また、内側管30を形成するために用いる樹脂としては、例えば、ポリブテン、ポリエチレン、ポリプロピレン、及び架橋ポリエチレン等のポリオレフィン、並びに塩化ビニル等が挙げられ、樹脂は1種のみを用いても2種以上を併用してもよい。中でも、低密度ポリエチレンが好適に用いられ、低密度ポリエチレンを主成分として含むことが好ましく、例えば内側管30を構成する樹脂材料中において80質量%以上含むことがより好ましく、90質量%以上含むことがさらに好ましい。
また、内側管30の曲げ剛性は、外側管20の曲げ剛性と比して高くされている。以下曲げ剛性を比較する方法について説明する。凹凸形状を維持した状態で平に展開した矩形状のテストピースの両端を、図12に示されるように、支持する。そして、テストピースの中心部分を単位荷重Fで押圧し、荷重点での押圧方向の変位を計測する。内側管30の曲げ剛性は、外側管20の曲げ剛性と比して高くされているため、内側管30のテストピースにおける押圧方向の変位は、外側管20のテストピースにおける押圧方向の変位と比して小さくなる。
なお、外側管20のテストピースの計算モデル、及び内側管30のテストピースの計算モデルを作成し、有限要素法によるシミュレーション解析によって曲げ剛性を比較してもよい。また、テストピースの大きさについては、平面視で同一形状であればよく、例えば、30〔mm〕×30〔mm〕であってもよい。
この構成において、軸方向に圧縮される圧縮力が内側管30に負荷されると、内側管30は、軸方向に収縮するようになっている。
(複合管10の製造方法)
次に、複合管10の製造方法について説明する。
複合管10の製造方法は、図7に示されるように、軸方向に搬送される本管12の径方向の外側に、押出成形によって筒状の樹脂を押し出す第一押出工程S1と、押し出された筒状の溶融樹脂を真空成形によってコルゲート状として内側管30を成形する第一成形工程S2とを有している。さらに、複合管10の製造方法は、内側管30の径方向の外側に、押出成形によって円筒状の樹脂を押し出す第二押出工程S3と、押し出された円筒状の樹脂を真空成形によってコルゲート状として外側管20を成形する第二成形工程S4とを有している。
このように、複合管10の製造方法では、第一押出工程S1、第一成形工程S2、第二押出工程S3、及び第二成形工程S4が、軸方向に搬送される本管12に対してこの順番で行われる。
〔第一押出工程S1〕
第一押出工程S1では、図5に示されるように、口金102と、樹脂を押し出す押出機104とが用いられる。
そして、第一押出工程S1では、押出機104から口金102を通して筒状の溶融樹脂が、軸方向に搬送される本管12の径方向の外側に押し出される。なお、押し出される筒状の溶融樹脂の形状については、後述する。
〔第一成形工程S2〕
第一成形工程S2では、図5に示されるように、筒状の溶融樹脂に、凹凸形状を成形させて内側管30とする成形機110と、搬送される本管12の径方向の外側に内側管30が配置された成形体60を案内するガイド装置120とが用いられる。
成形機110には、複数の金型112が無端状に連結されて軸方向に延びる長円状に並べられた金型群114と、軸方向に離間して金型群114が巻き付けられた一対の車輪116とを備えた金型ユニット118が、一対備えられている。
そして、一方の金型ユニット118と他方の金型ユニット118とは、搬送される本管12を間において対向して配置されている。
一方(図中上方)の金型ユニット118においては、図示せぬ駆動手段からの駆動力が車輪116に伝達されて、金型群114が図中D01方向に周回する。具体的には、他方(図中下方)の金型ユニット118と対向する一方の金型ユニット118の金型112が、本管12の搬送方向の上流側から下流側へ移動するように、金型群114が図中D01方向に周回する。
また、他方の金型ユニット118においては、図示せぬ駆動手段から駆動力が車輪116に伝達されて、金型群114が図中D02方向に周回する。具体的には、一方の金型ユニット118と対向する他方の金型ユニット118の金型112が、本管12の搬送方向の上流側から下流側へ移動するように、金型群114が図中D02方向に周回する。より具体的には、一方の金型ユニット118の金型112と、他方の金型ユニット118の金型112とが突き合わされた一対の金型112が、本管12の搬送方向の上流側から下流側へ移動する。
そして、一方の金型ユニット118の金型112と他方の金型ユニット118の金型112とが突き合わされた状態で、内側管30の外周形状と対応するように、一方の金型112には、図9に示されるように、軸方向に凹凸形状となる成形面112aが形成されている。また、金型112には、図8に示されるように成形面112aからその反対側の面にかけて吸引孔112bが形成されている。この吸引孔112bは図示せぬ真空排気装置に接続され、第一押出工程S1で押し出された筒状の溶融樹脂が、この吸引孔112bにより金型112の成形面112aに真空吸着されて、この成形面112aに密着するようになっている。
そして、第一成形工程S2では、一方の金型ユニット118の金型群114が、図中D01方向に周回し、他方の金型ユニット118の金型群114が、図中D02方向に周回する。また、一方の金型ユニット118の金型112と他方の金型ユニット118の金型112とが突き合わされた一対の金型112が、本管12の搬送方向の上流側から下流側へ移動する。突き合わされた一対の金型112に、第一押出工程S1で形成された筒状の溶融樹脂が押し出される。
この筒状の溶融樹脂は、真空排気装置に接続された吸引孔112bにより金型112の成形面112aに真空吸着されて、この成形面112aに密着する。これにより、筒状の溶融樹脂は、本管12の搬送方向の上流側から下流側へ移動しながら、内側管30に形成される。このようにして、搬送される本管12の径方向の外側に、内側管30が配置された成形体60が形成される。
ここで、第一押出工程S1で押し出される筒状の溶融樹脂について説明する。突き合わされた一対の金型112に押し出される筒状の溶融樹脂108は、図11に示されるように、四角筒状とされており、円筒状の溶融樹脂208(図の二点鎖線参照)と比して、成形面112aに吸着される前の状態で、金型112の成形面112aに近づいている形状とされている。本実施形態では、四角筒状の溶融樹脂108と、最も径方向の外側の部分の成形面112aとの距離は、図11に示す距離L21となる。一方、円筒状の溶融樹脂208と、最も径方向の外側の部分の成形面112aとの距離は、図11に示す距離L22となる。距離L21は、距離L22と比して短くされている。換言すれば、筒状の溶融樹脂108は、図11に示されるように、円筒状の溶融樹脂208と比して、成形面112aに吸着される前の状態で、金型112の成形面112aに近づいている形状とされている。
また、図5に示すガイド装置120は、成形体60を成形体60の搬送方向の上流側から下流側へ案内する。
〔第二押出工程S3〕
第二押出工程S3では、図6に示されるように、口金202と、樹脂を押し出す押出機204とが用いられる。
そして、第二押出工程S3では、押出機204から口金202を通して円筒状の溶融樹脂が、搬送される成形体60の径方向の外側に押し出される。
〔第二成形工程S4〕
第二成形工程S4では、図6に示されるように、円筒状の溶融樹脂に、凹凸形状を成形させて外側管20とする成形機210と、複合管10を案内するガイド装置220とが用いられる。
成形機210には、複数の金型212が無端状に連結されて軸方向に延びる長円状に並んでいる金型群214と、軸方向に離間して金型群214が巻き付けられた一対の車輪216とを備えた金型ユニット218が、一対備えられている。
そして、一方の金型ユニット218と他方の金型ユニット218とは、搬送される成形体60を間において対向して配置されている。
一方(図中上方)の金型ユニット218においては、図示せぬ駆動手段から駆動力が車輪216に伝達されて、金型群214が図中D11方向に周回する。具体的には、他方(図中下方)の金型ユニット218と対向する一方の金型ユニット218の金型212が、成形体60の搬送方向の上流側から下流側へ移動するように、金型群214が図中D11方向に周回する。
また、他方の金型ユニット218においては、図示せぬ駆動手段から駆動力が車輪216に伝達されて、金型群214が図中D12方向に周回する。具体的には、一方の金型ユニット218と対向する他方の金型ユニット218の金型212が、成形体60の搬送方向の上流側から下流側へ移動するように、金型群214が図中D12方向に周回する。より具体的には、一方の金型ユニット218の金型212と、他方の金型ユニット218の金型212とが突き合わされた一対の金型212が、成形体60の搬送方向の上流側から下流側へ移動する。
そして、一方の金型ユニット218の金型212と他方の金型ユニット218の金型212とが突き合わされた状態で、外側管20の外周形状と対応するように、一方の金型212には、図10に示されるように、軸方向に凹凸形状となる成形面212aが形成されている。
また、金型212には、図8に示されるように成形面212aからその反対側の面にかけて吸引孔212bが形成されている。この吸引孔212bは図示せぬ真空排気装置に接続され、第二押出工程S3で押し出された円筒状の溶融樹脂が、この吸引孔212bにより金型212の成形面212aに真空吸着されて、この成形面212aに密着するようになっている。
そして、第二成形工程S4では、一方の金型ユニット218の金型群214が、図中D11方向に周回し、他方の金型ユニット218の金型群214が、図中D12方向に周回する。また、一方の金型ユニット218の金型212と他方の金型ユニット218の金型212とが突き合わされた一対の金型212が、成形体60の搬送方向の上流側から下流側へ移動する。突き合わされた一対の金型212に、第二押出工程S3で形成された円筒状の溶融樹脂が押し出される。
この円筒状の溶融樹脂は、真空排気装置に接続された吸引孔212bにより金型212の成形面212aに真空吸着されて、この成形面212aに密着する。これにより、円筒状の溶融樹脂は、成形体60の搬送方向の上流側から下流側へ移動しながら、外側管20に形成される。そして、搬送される成形体60の径方向の外側に、外側管20が配置された複合管10が製造される。
さらに、ガイド装置220は、複合管10を複合管10の搬送方向の上流側から下流側へ案内する。そして、複合管10は、図示せぬ切断装置によって、予め決められた長さに切断される。
(まとめ)
以上説明したように、複合管10では、外側管20は、樹脂材料で形成され、中心線CL01に沿った面で切断した外側管20の切断形状が凹凸形状とされている。また、内側管30は、樹脂材料で形成され、中心線CL01に沿った面で切断した内側管30の切断形状が凹凸形状とされている。さらに、内側管30と外側管20との間には、熱の伝達を抑制する空間46が形成されている。換言すれば、内側管30は、内側管30の周方向で少なくとも一部で外側管20と径方向で離間している。このため、外側管と本管との間に発泡樹脂層を設ける場合と比して、本管12を流れる流体の保温性を確保した上で、外側管20及び内側管30を収縮させて、本管12の端部部分を容易に露出させることができる。
また、複合管10では、軸方向から見て、内側管30には、外側管20側に突出する突出部42と、突出部42から本管12側に向かって膨出する膨出部44とが形成されている。内側管30に膨出部44が形成されることで、膨出部が形成されていない場合と比して、外側管20に対する本管12の径方向の移動量を少なくすることができる。
また、複合管10では、軸方向から見て、内側管30の膨出部44は、湾曲している。このため、膨出部が屈曲している場合と比して、第一成形工程で真空成形によって内側管30を成形させる場合に、膨出部44の最小厚さと最大厚さの差が大きくなるのを抑制することができる。
また、複合管10では、膨出部44は複数あり、夫々の膨出部44は、本管12と接触して、本管12の径方向の移動を規制している。このため、膨出部が1個の場合と比して、本管12が設計の狙いの位置から移動するのを抑制することができる。
また、複合管10では、軸方向から見て、内側管30は、内側管30の中心を通る線に対して線対称の形状とされている。このため、内側管が非対称の場合と比して、一対の金型112を突き合わせて内側管30を真空成形する場合に、一対の金型が同様の形状となることで、金型の種類が増えるのを抑制することができる。
また、複合管10では、内側管30の山部32が、外側管20の一対の側壁26で挟まれる外側管20の凹部52に嵌らないようになっている。このため、熱の伝達を抑制する断熱空間を、外側管20と内側管30との間に形成することができる。
また、複合管10では、外側管20の谷部24が、内側管30の一対の側壁36で挟まれる内側管30の凹部54に嵌らないようになっている。このため、熱の伝達を抑制する断熱空間を、外側管20と内側管30との間に形成することができる。
また、複合管10では、内側管30の曲げ剛性が、外側管20の曲げ剛性と比して高くされている。このため、内側管30の変形に起因して本管12が径方向に移動するのを抑制することができる。
また、複合管10の製造方法では、第一押出工程S1で押し出される筒状の溶融樹脂108は、円筒状の溶融樹脂208の場合と比して、成形面112aに吸着される前の状態で、内側管30を成形する金型112の成形面112aに近づいている形状とされている。このため、金型112の成形面112aに吸着させて内側管30を成形するときに、内側管30の最小厚さと最大厚さの差が大きくなるのを抑制することができる。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る複合管、及び複合管の製造方法の一例について図13(A)を用いて説明する。なお、第2実施形態につては、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
図13(A)に示されるように、第2実施形態の複合管310は、本管12と、外側管20と、内側管330とを備えている。そして、軸方向から見て、内側管330は、星形形状とされており、中心線CL01に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされている。第2実施形態の複合管310の作用は、膨出部が湾曲することで生じる作用以外の第1実施形態の複合管10の作用と同様である。
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態に係る複合管、及び複合管の製造方法の一例について図13(B)を用いて説明する。なお、第3実施形態につては、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
図13(B)に示されるように、第3実施形態の複合管410は、本管12と、外側管20と、内側管430とを備えている。そして、軸方向から見て、内側管430は、十字形状とされており、中心線CL01に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされている。第3実施形態の複合管410の作用は、膨出部が湾曲することで生じる作用以外の第1実施形態の複合管10の作用と同様である。
<第4実施形態>
本発明の第4実施形態に係る複合管、及び複合管の製造方法の一例について図14(A)を用いて説明する。なお、第4実施形態につては、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
図14(A)に示されるように、第4実施形態の複合管510は、本管12と、外側管20と、内側管530とを備えている。そして、軸方向から見て、内側管530には、5個の突出部542と、5個の膨出部544とが形成されており、内側管530は、中心線CL01に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされている。また、第一成形工程S2で、3個の金型を突き合わせることで、内側管530が成形される。第4実施形態の複合管510の作用は、第1実施形態の複合管10の作用と同様である。
<第5実施形態>
本発明の第5実施形態に係る複合管、及び複合管の製造方法の一例について図14(B)を用いて説明する。なお、第5実施形態につては、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
図14(B)に示されるように、第5実施形態の複合管610は、本管12と、外側管20と、内側管630とを備えている。そして、軸方向から見て、内側管630には、6個の突出部642と、6個の膨出部644とが形成されており、内側管630は、中心線CL01に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされている。また、第一成形工程S2で、3個の金型を突き合わせることで、内側管630が成形される。第5実施形態の複合管610の作用は、第1実施形態の複合管10の作用と同様である。
<第6実施形態>
本発明の第6実施形態に係る複合管、及び複合管の製造方法の一例について図15を用いて説明する。なお、第6実施形態につては、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
図15に示されるように、第6実施形態の複合管710は、本管12と比して大径化された本管712と、外側管20と、内側管730とを備えている。そして、軸方向から見て、内側管730は、四角形状とされており、中心線CL01に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされている。第6実施形態の複合管710の作用は、膨出部が湾曲することで生じる作用以外の第1実施形態の複合管10の作用と同様である。
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記第1実施形態では、全ての膨出部44が、本管12に接触して、本管12の径方向の移動を規制したが、少なくとも一部の膨出部が、本管12と接触して、本管12の径方向の移動を規制してもよい。しかし、この場合には、全ての膨出部44が、本管12に接触することで生じる作用は生じない。
また、上記第1実施形態では、内側管30は、内側管30の中心を通る線に対して線対称の形状とされたが、線対称の形状でなくてもよい。しかし、この場合には、内側管が線対称の形状であることで生じる作用は生じない。
また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、内側管は、周方向で少なくとも一部が円形状の外側管20と離間していればよい。このため、内側管が、軸方から見て、円形状とは異なる異形状であればよく、例えば、軸方向から見て、内側管が、複数の辺を有する多角形状であってもよい。
また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、突出部、及び膨出部については、内側管に形成されていても、形成されていなくてもよい。
10…複合管、12…本管、20…外側管、22…山部、24…谷部、26…側壁、28…底壁、30…内側管、32…山部、34…谷部、36…側壁、38…底壁、42…突出部、44…膨出部、46…空間、112…金型、112a…成形面、212…金型、212a…成形面、310…複合管、330…内側管、410…複合管、430…内側管、510…複合管、530…内側管、542…突出部、544…膨出部、610…複合管、630…内側管、642…突出部、644…膨出部、710…複合管、712…本管、730…内側管、S1…第一押出工程、S2…第一成形工程、S3…第二押出工程、S4…第二成形工程

Claims (8)

  1. 内部に流体が流れる本管と、
    前記本管を前記本管の径方向の外側から覆い、前記本管の軸方向に伸縮可能な外側管と、
    前記外側管の前記径方向の内側で、前記本管を前記径方向の外側から覆い、前記本管の中心線に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされ、前記外側管との間に前記軸方向に連続して延びる空間を前記本管の周方向で少なくとも一部に形成させる樹脂材料で形成された内側管と、
    を備える複合管。
  2. 前記軸方向から見て、前記内側管には、前記外側管側に突出する突出部と、前記突出部から前記本管側に向かって膨出する膨出部とが形成されている請求項1に記載の複合管。
  3. 前記軸方向から見て、前記膨出部は、湾曲している請求項2に記載の複合管。
  4. 前記膨出部は複数形成され、前記膨出部の少なくとも一部は、前記本管の前記径方向の移動を規制している請求項2又は3に記載の複合管。
  5. 前記軸方向から見て、前記内側管は、前記内側管の中心を通る線に対して線対称の形状とされている請求項1〜4の何れか1項に記載の複合管。
  6. 前記外側管は、前記中心線に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされ、前記径方向の外側へ凸となる山部と、一対の側壁と底壁とから構成され、前記径方向の外側が凹となる谷部とを有し、
    前記内側管は、前記径方向の外側へ凸となる山部と、一対の側壁と底壁とから構成され、前記径方向の外側が凹となる谷部とを有し、
    前記内側管の山部の前記軸方向の長さは、前記外側管において前記軸方向で隣り合う底壁の離間距離と比して長い請求項1〜5の何れか1項に記載の複合管。
  7. 前記外側管は、前記中心線に沿った面で切断した切断形状が凹凸形状とされ、前記径方向の外側へ凸となる山部と、一対の側壁と底壁とから構成され、前記径方向の外側が凹となる谷部とを有し、
    前記内側管は、前記径方向の外側へ凸となる山部と、一対の側壁と底壁とから構成され、前記径方向の外側が凹となる谷部とを有し、
    前記外側管の底壁の前記軸方向の長さは、前記内側管において前記軸方向で隣り合う山部の離間距離と比して長い請求項1〜6の何れか1項に記載の複合管。
  8. 請求項1〜7の何れか1項に記載の複合管の製造方法であって、
    前記本管を前記軸方向に送り出し、送り出された前記本管の前記径方向の外側に、筒状の溶融樹脂を押し出す第一押出工程と、
    押し出された筒状の溶融樹脂を搬送しながら金型の成形面に吸着させて前記内側管を成形する第一成形工程と、
    搬送される前記内側管の前記径方向の外側に、円筒状の溶融樹脂を押し出す第二押出工程と、
    押し出された円筒状の溶融樹脂を搬送しながら金型の成形面に吸着させて前記外側管を成形する第二成形工程と、を備え、
    前記第一押出工程で押し出される筒状の溶融樹脂は、溶融樹脂が円筒状の場合と比して、前記内側管を成形する金型の成形面に吸着される前の状態で、成形面に近づいている形状とされている複合管の製造方法。
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