JP3306294B2 - 螺旋案内路付き管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自然流下式の垂直
下水管路等に使用され、直管状の管本体部の内部に、軸
心部が空洞になった螺旋案内路が取り付けられた螺旋案
内路付き管に関する。

【０００２】

【従来の技術】地表勾配が急な場所では、通常、適当な
間隔をあけてマンホールを設置して、各マンホール間の
管路に段差が形成された段差式の下水路が形成されてい
る。しかし、このような段差式の下水路は、施工が容易
ではなく、工期も長期にわたるために工事費がかさむと
いう問題がある。

【０００３】このために、このような段差式の下水路に
替わって、下水管路を垂直に配置した垂直下水管路（ド
ロップシャフト）を使用する方法が開発されている。ま
た、最近では、このような垂直下水管路において、内部
に屈曲流下路を設ける構成が特願平６−１７６６９７号
にて提案されている。さらに、最近では、このような垂
直下水管路において、落下エネルギーを減少させるとと
もに気体の混入を防止するために、上部の流入部に螺旋
案内路付き管を配置するとともに、下部の流出部にも螺
旋案内路付き管を配置した垂直下水管路も提案されてい
る。

【０００４】このような垂直下水管路の一例を図４に示
す。この垂直下水管路では、上部に螺旋案内路付き管５
１が垂直状態で配置されており、また、下部にも螺旋案
内路付き管５３が垂直状態で配置されている。上部の螺
旋案内路付き管５１と下部の螺旋案内路付き管５３との
間には、螺旋案内路が設けられずに内周面が平滑になっ
た複数の副管５２が垂直状態で配置されている。

【０００５】上部の螺旋案内路付き管５１は、管本体部
５１ａの軸心部に中空になった支持軸５１ｂが挿通して
おり、その支持軸５１ｂと管本体部５１ａの内周面との
間に、螺旋案内路５１ｃが設けられている。管本体部５
１ａの上端部には、水平方向に沿って流れる下水が内部
に流入するようになっており、その下水が、螺旋案内路
５１ｃに案内されて螺旋状に流下するようになってい
る。螺旋案内路５１ｃに沿って流下する下水は、渦流と
なって、余剰エネルギーが吸収されるとともに、気液分
離が行われる。そして、この螺旋案内路付き管５１を流
下した下水が、副管５２内を通って下部の螺旋案内路付
き管５３内に流入する。

【０００６】下部に設けられた螺旋案内路付き管５３
は、管本体部５３ａの内周面に、軸心部が空洞になった
螺旋案内路５３ｂが取り付けられている。副管５２を通
って下部の螺旋案内路付き管５３内に流入した下水は、
螺旋案内路５３ｂに沿って流下する間に渦流となり、余
剰エネルギーが吸収されるとともに、螺旋案内路５３ｂ
の空洞になった軸心部によって、気液分離されて、流下
する下水に気体が混入することが防止される。

【０００７】軸心部が空洞になった螺旋案内路付き管５
３は、例えば、強度的に優れたガラス繊維強化樹脂等の
繊維強化樹脂によって、螺旋案内路５３ｂと、直管状に
なった管本体部５３ａとを、ハンドレイアップ法等によ
って、一体的に成形されるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】螺旋案内路５３ｂに沿
って流下する流体が、適当な距離を落下する間に、渦流
になるためには、螺旋案内路５３ｂには、数ピッチの螺
旋が形成されていなければならない。しかしながら、螺
旋ピッチが多くなると、軸心部が空洞になった所定の長
さの螺旋案内路５３ｂを、流体が円滑に通流するよう
に、全体にわたって一定の幅寸法となるように製造する
ことは容易ではない。特に、螺旋案内路５３ｂが長くな
ると、成形型が大きくなり、多額の設備投資が必要にな
るとともに、作業の工程数が増加して作業効率が低下す
るという問題がある。

【０００９】また、螺旋案内路５３ｂを、押し出し成形
等によって連続的に製造する場合には、長い螺旋案内路
５３ｂも製造することは可能である。しかしながら、こ
の場合には、大型の押出機等が必要になるために経済性
が損なわれ、しかも、冷却、引き取り方法等のように、
解決しなければならない技術的課題もある。

【００１０】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、多額の設備投資を必要とせず、ま
た、比較的短時間で製造することができる螺旋案内路付
き管を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の螺旋案内路付き
管は、直管状になった管本体部の内周面に、軸心部が空
洞になった螺旋案内路が設けられた螺旋案内路付き管で
あって、２ピッチ以下の螺旋案内路が直管状の短管本体
部内に設けられた複数の螺旋案内路付き短管が同心状態
で接合され、隣接する螺旋案内路付き短管において、一
方の螺旋案内路付き短管の螺旋案内路の端部が、他方の
螺旋案内路付き短管の螺旋案内路の端部に重なるよう
に、短管本体部の一方の端部から延出して隣接する螺旋
案内路同士が連続した状態になっていることを特徴とす
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の螺旋案内路付き管の実施
の形態の一例を示す一部破断正面図、図２は、その一部
を分解して示す縦断面図である。この螺旋案内路付き管
１は、複数の螺旋案内路付き短管１０を同心状態に接合
して構成されている。各螺旋案内路付き短管１０は、比
較的短い直管状の短管本体部１１と、この短管本体部１
１の内周面に沿って螺旋状に設けられた螺旋案内路１２
とを有している。

【００１４】螺旋案内路付き短管１０の螺旋案内路１２
は、短管本体部１１の内径の１／２０〜５／１２程度に
わたって内側に突出した状態になっており、軸心部が全
長にわたって空洞になっており、従って、短管本体部１
１の軸心部も、全長にわたって空洞になっている。短管
本体部１１内に設けられた螺旋案内路１２は、例えば
１．５ピッチの螺旋が形成されており、短管本体部１１
は、この螺旋案内路１２をほぼ全長にわたって収容し得
るように、比較的短い長さになっている。螺旋案内路１
２は、全体にわたって、短管本体部１１の口径に対し
て、０．５〜１５％程度の厚さを有している。

【００１５】螺旋案内路１２と短管本体部１１とが一体
に形成された複数の螺旋案内路付き短管１０は、複数が
同心状態に配置されて、相互に隣接する螺旋案内路付き
短管１０における短管本体部１１の端面同士が突き合わ
されて、溶接によって、あるいは接着剤によって、止水
状態で接合され、更には、螺旋案内路１２の端部同士が
重ね合わされて接合されて、相互に連続した状態になっ
ている。この螺旋案内路付き管１は、複数の螺旋案内路
付き短管１０が同心状態で接合されて構成されている
が、相互に隣接する一対の螺旋案内路付き短管１０にお
ける一方の螺旋案内路１２が、短管本体部１１の一方の
端部から若干延出した状態になっている。そして、短管
本体部１１から延出した螺旋案内路１２の端部は、その
螺旋案内路付き短管１０に接続される螺旋案内路付き短
管１０の短管本体部１１内に進入して、その短管本体部
１１内に位置する螺旋案内路１２の端部に重ね合わされ
ている。

【００１６】このように螺旋案内路１２の端部を、短管
本体部１１の短部から延出させて、接続される螺旋案内
路付き短管１０の短管本体部１１内に位置する螺旋案内
路１２の端部と重ね合わせる構成とすることにより、流
体は、重ね合わせによって連続した螺旋案内路１２上を
円滑に通流するために、特別な止水処理は不要になり、
また、重ね合わせによって上側の螺旋案内路１２の端部
が下側の螺旋案内路１２の端部によって支持された状態
になっているために、接合される螺旋案内路１２の端部
同士を、接着剤や溶接等によって接合する必要もない。

【００１７】このような構成の螺旋案内路付き管１は、
例えば、垂直下水管路の下部に鉛直状態で配管されるよ
うになっており、螺旋案内路付き管１０が、内部に螺旋
案内路が設けられていない内周面が平滑になった鉛直状
態の複数の副管を介して、上側に鉛直状態で配置された
螺旋案内路付き管に接続される。そして、副管を通って
管本体部１１内に流入した流体は、最上部の螺旋案内路
付き短管１０の螺旋案内路１２の端部に衝突した後に、
螺旋案内路１２に沿って螺旋状に流下し、最下部におい
て渦流となる。

【００１８】螺旋案内路付き短管１０は、螺旋案内路１
２が容易に製造し得るように、あるいは、短管本体部１
１と一体的に容易に製造し得るように、比較的短い所定
ピッチとされる。螺旋案内路１２の螺旋のピッチは、１
／４ピッチ以上であって、２ピッチ以下が好ましく、特
に１ピッチ以下が好ましい。短管本体部１１は、このよ
うな螺旋案内路１２を、ほぼ全体にわたって収容し得る
ような比較的短い軸方向長さとされる。

【００１９】螺旋案内路付き短管１０は、熱可塑性樹脂
あるいは熱硬化性樹脂によって製造することが好まし
い。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ
エチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のオレフ
ィン系樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられる。

【００２０】熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げら
れる。さらに、これらの樹脂を、無機繊維、ガラス繊
維、有機繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維
等の繊維によって強化したものも使用することができ
る。また、ＳＭＣ（シート・モールディング・コンパウ
ンド）、ＢＭＣ（バルク・モールディング・コンパウン
ド）のように、必要に応じて、繊維、炭酸カルシウムや
炭酸マグネシウム等のフィラーを樹脂に充填したものも
使用することができる。

【００２１】螺旋案内路付き短管１０は、短管本体部１
１と螺旋案内路１２とを、それぞれ個別に製造して、短
管本体部１１内に螺旋案内路１２を挿入して、両者を接
着剤、溶接等によって接合するようにしてもよく、ま
た、短管本体部１１と螺旋案内路１２とを一体に成形す
るようにしてもよい。

【００２２】螺旋案内路１２を短管本体部１１と別個に
製造する場合には、例えば、円環状の熱可塑性樹脂製の
板を１枚または複数枚準備して、その板を半径方向に切
断して、切断された各端部を相互に離れる方向に変形さ
せることによって螺旋板をそれぞれ製造し、各螺旋板の
端面同士が接合される。

【００２３】螺旋案内路１２と短管本体部１１とを一体
に成形する場合には、熱硬化性樹脂をプレス成形、ハン
ドレイアップ成形、ＲＩ（レジン・インジェクション）
等が採用される。特に、量産可能であって、作業が比較
的容易なプレス成形が好適である。

【００２４】

【実施例】次に、本発明の螺旋案内路付き管に関する実
施例について説明する。

【００２５】＜実施例１＞ 図１に示す本発明の螺旋案内路付き管１０を次のように
して製造した。まず、図３（ａ）に示すように、厚さ８
ｍｍのポリ塩化ビニル製の矩形板１２ａを１枚準備し
て、中心部を円形状に切り取り、図３（ｂ）に示すよう
に、円環状に形成した。形成された円環状板１２ｂは、
外径が７００ｍｍ、内径が２４０ｍｍになっている。次
いで、円環状板１２ｂを、半径方向に沿った１本の切れ
目１２ｃによって切断した。

【００２６】次に、各円環状板１２ｂに、ブロアーによ
って、８０〜１００℃の温度の熱風を吹きつけて、各円
環状板１２ｂを溶融状態とし、切れ目１２ｃに隣接する
各端部を、相互に離れる方向に押圧して、図３（ｃ）に
示すように、螺旋状に成形した。これにより、軸方向長
さが３４０ｍｍで１ピッチの螺旋案内路１２が製造され
た。また、螺旋案内路１２の一方の端部を周方向に５０
ｍｍだけ延長させて製造した。

【００２７】他方、不飽和ポリエステル樹脂１００重量
部に対して、メチルエチルケトンパーオキシド硬化剤
１．２重量部と、適量の硬化促進剤とを添加した熱硬化
性樹脂を準備するとともに、２２３０ｇ／ｍ2 のロービ
ング（旭ファイバー社製）と、４５０ｇ／ｍ2 のガラス
クロス（旭ファイバー社製）と、３３０ｇ／ｍ2 のチョ
ップドストランドマット（旭ファイバー社製）とを、そ
れぞれ、準備した。そして、ロービング、ガラスクロ
ス、およびチョップドストランドマットに、不飽和ポリ
エステル樹脂をそれぞれ含浸させて、マンドレルに厚さ
６ｍｍ積層し、軸方向長さが３４０ｍｍの短管本体部１
１を製造した。

【００２８】その後、製造された短管本体部１１内に、
螺旋案内路１２を挿入して、螺旋案内路１２の外周面
と、短管本体部１１の内周面とを接着剤によって接着
し、螺旋案内路付き短管１０を製造した。なお、螺旋案
内路１２の一方の端部を周方向に延長させた部分は、短
管本体部１１の端部から５０ｍｍだけ延出していた。

【００２９】このようにして、６本の螺旋案内路付き短
管１０を製造して、各螺旋案内路付き短管１０を同心状
態に配置して、重ね合わされた螺旋案内路１２の端部同
士を、それぞれ、ポリエステルパテによって、止水状態
で接着するとともに、突き合わされた短管本体部１１の
端面同士もポリエステルパテによって、止水状態で接着
した。これにより、長さ２０４０ｍｍの螺旋案内路付き
管１が得られた。

【００３０】このとき、各螺旋案内路付き短管１０にお
ける螺旋案内路１２の外周面を短管本体部１１の内周面
に接着するために要した時間は、それぞれ、約１０分で
あった。また、隣接する螺旋案内路付き短管１０の螺旋
案内路１２同士を、ポリエステルパテによって接着する
ためには、１箇所当たり約２分の時間を要し、従って、
全体で約１０分の時間が必要であった。さらに、隣接す
る螺旋案内路付き短管１０の短管本体部１１同士をポリ
エステルパテによって接着するためには、１箇所当たり
約１０分の時間を要し、従って、全体で約５０分の時間
が必要であった。結局、２０４０ｍｍの螺旋案内路付き
管１を製造するために、接着剤を硬化させるための時
間、および螺旋案内路１２の製造時間を除いて、１１０
分程度であった。

【００３１】比較のために、図３（ｃ）に示す塩化ビニ
ル板製の螺旋案内路１２を６つ製造し、各螺旋案内路１
２を同心状態に配置して、隣接する各端部同士を重ね合
わせて、順次溶接しようとしたが、溶接された各螺旋案
内路１２同士は、同心状態にならず、製造を断念した。

【００３２】＜実施例２＞ 繊維強化樹脂を、ハンドレイアップ法によって、厚さ５
ｍｍ、外径３５０ｍｍ、内径１１０ｍｍ、ピッチ１．５
で軸方向長さが２００ｍｍの螺旋案内路１２を、さらに
周方向に長さ５０ｍｍだけ延長させて製造した。

【００３３】他方、不飽和ポリエステル樹脂１００重量
部に対して、メチルエチルケトンパーオキシド硬化剤
１．２重量部と、適量の硬化促進剤とを添加した熱硬化
性樹脂を準備するとともに、２２３０ｇ／ｍ2 のロービ
ング（旭ファイバー社製）と、４５０ｇ／ｍ2 のガラス
クロス（旭ファイバー社製）と、３３０ｇ／ｍ2 のチョ
ップドストランドマット（旭ファイバー社製）とを、そ
れぞれ、準備した。

【００３４】そして、繊維強化樹脂によって製造された
螺旋案内路１２を、螺旋溝付きの回転可能なマンドレル
（内型）の螺旋溝内に嵌入させた状態として、螺旋案内
路１２の外周面をサンディングした。その後に、マンド
レルの全体にわたって、ロービング、ガラスクロス、お
よびチョップドストランドマットに、不飽和ポリエステ
ル樹脂をそれぞれ含浸させて、厚さ６ｍｍに積層した。
そして、７０℃で１時間にわたって放置して硬化させ
て、マンドレルから脱型することにより、軸方向長さが
２００ｍｍの短管本体部１１内に、螺旋案内路１２が一
体的に成形された螺旋案内路付き短管１０を得た。得ら
れた螺旋案内路１２は、短管本体部１１の端部から５０
ｍｍだけ延出していた。

【００３５】同様にして、さらに、１本の螺旋案内路付
き短管１０を製造して、製造された２本の案内路付き短
管１０を同軸状態となるように配置して、短管本体部１
１から延出した螺旋案内路１２の端部を、他方の螺旋案
内路付き短管１０の短管本体部１１内に位置する螺旋案
内路１２の端部に重ね合わせて、短管本体部１１同士
を、ポリエステルパテによって接着して、３ピッチ分の
螺旋案内路１２を有する長さ４００ｍｍの螺旋案内路付
き管１を製造した。

【００３６】このとき、隣接する螺旋案内路付き短管１
０の螺旋案内路１２同士を接着するための作業は、特に
必要ではなく、各螺旋案内路付き短管１０の短管本体部
１１同士をポリエステルパテによって接着するために、
１０分程度の時間だけが必要であった。

【００３７】

【発明の効果】本発明の螺旋案内路付き管は、このよう
に、２ピッチ以下の螺旋案内路が管本体部内に設けられ
た比較的短い螺旋案内路付き短管を同心状態で接合する
ことによって製造されるために、軸方向長さが長くなっ
ても、所定ピッチの螺旋管を確実に製造することができ
る。しかも、製造のために大型の設備を必要とせず、経
済的である。また、本発明の螺旋案内路付き管は、螺旋
案内路の端部を、短管本体部の端部から延出させて、接
続される螺旋案内路付き短管の短管本体部内に位置する
螺旋案内路の端部と重ね合わせる構成であるので、流体
は、重ね合わせによって連続した螺旋案内路上を円滑に
通流するために、特別な止水処理は不要になり、また、
重ね合わせによって上側の螺旋案内路の端部が下側の螺
旋案内路の端部によって支持された状態になっているた
めに、接合される螺旋案内路の端部同士を、接着剤や溶
接等によって接合する必要のないものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の螺旋案内路付き管の実施の形態の一例
を示す縦断面図である。

【図２】その螺旋案内路付き管の一部を分解して示す縦
断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明の螺旋案
内路付き管の製造工程を示す斜視図である。

【図４】螺旋案内路付き管の使用状態を示す下水管路の
分解正面図である。

【符号の説明】

１ 螺旋案内路付き管 １０ 螺旋案内路付き短管 １１ 短管本体部 １２ 螺旋案内路 １２ａ 矩形板 １２ｂ 円環状板 １２ｄ 螺旋板

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直管状になった管本体部の内周面に、軸
   心部が空洞になった螺旋案内路が設けられた螺旋案内路
   付き管であって、 ２ピッチ以下の螺旋案内路が直管状の短管本体部内に設
   けられた複数の螺旋案内路付き短管が同心状態で接合さ
   れ、隣接する螺旋案内路付き短管において、一方の螺旋
   案内路付き短管の螺旋案内路の端部が、他方の螺旋案内
   路付き短管の螺旋案内路の端部に重なるように、短管本
   体部の一方の端部から延出して隣接する螺旋案内路同士
   が連続した状態になっていることを特徴とする螺旋案内
   路付き管。