JP3406138B2 - 螺旋案内路付き管の製造方法 - 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る螺旋案内路付き管の製造方法に
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
管路に段差を設ける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では、施工が容易で
はなく、工期も長期にわたって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。さ
らに、最近では、落下エネルギーを減少させるとともに
気体の混入防止するために、上部の流入部に螺旋案内路
付き管を使用するとともに、下部の流出部にも螺旋案内
路付き管を使用する垂直下水管路が提案されている。

【０００４】このような垂直下水管路の一例を図５に示
す。この垂直下水管路では、上部に配置される螺旋案内
路付き管５１が鉛直状態で配置されているとともに、下
部に螺旋案内路付き管１０が鉛直状態で配置されてい
る。そして、上部の螺旋案内路付き管５１と下部の螺旋
案内路付き管１０との間に、内周面が円滑になった複数
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５１ａの上端部
には、水平方向に下水が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１０内に流入する。

【０００６】下部に設けられた螺旋案内路付き管１０
は、管本体部１１の内周面に、軸心部が空洞になった螺
旋案内路１２が設けられている。副管５２を通って下部
の螺旋案内路付き管１０内に流入した下水は、螺旋案内
路１２に沿って流下する間に渦流となり、余剰エネルギ
ーの吸収および気液分離が行われる。また、螺旋案内路
１２の軸心部が空洞になっていることにより、流下する
下水に気体が混入することが抑制される。

【０００７】軸心部が空洞になった螺旋案内路付き管１
０は、例えば、特公昭６２−６０１７０号公報、特開平
３−３５９１２号公報等に開示されているように、金属
にて螺旋案内路１２を製造し、その螺旋案内路１２を、
直円筒状になった金属製の管本体部１１内に挿入して、
管本体部１１内周面に溶接することによって製造され
る。しかし、下水管として、このような金属製の螺旋案
内路付き管１０を使用する場合には、螺旋案内路付き管
１０が重くなり、垂直に配管することが容易ではないと
いう問題がある。

【０００８】このために、螺旋案内路付き管１０を樹脂
によって製造することが試みられている。例えば、特開
平４−２４７９３２号公報には、外周面に螺旋溝を有す
るゴム製の中空になった内型に、繊維強化熱硬化性樹脂
を積層することにより、管本体部１１の内周面に螺旋案
内路１２を一体的に成形する方法が開示されている。こ
の場合、内型は、繊維強化熱硬化性樹脂が硬化した後
に、捩じった状態とされて、成形品から取り出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平４−２
４７９３２号公報に開示された螺旋案内路付き管１０の
製造方法では、管本体部１１内に設けられる螺旋案内路
１２の半径方向の長さを十分に大きくすることができな
いという問題がある。例えば、螺旋案内路１２の半径方
向の長さを大きくするために、内型の外周面に設けられ
る溝の深さを大きくすると、その溝内に繊維強化熱硬化
性樹脂を充填するために、かなりの高圧が必要になる。
この場合、ゴム製の中空の内型を使用しているために、
高圧を加えると、ム製の内型が変形して、成形される螺
旋案内路１２は、所定の寸法にならないおそれがある。
また、内型が高圧によって変形しないように高硬度のゴ
ムを使用すると、捩じった状態で成形品から脱型するこ
とができなくなるおそれがある。螺旋案内路の半径方向
の長さが大きくなると、成形された螺旋案内路付き管１
０から内型を脱型できなくなる可能性がさらに大きくな
る。さらには、繊維強化熱硬化性樹脂に対して高圧を加
えるための大型の装置等が必要になり、経済性が損なわ
れるという問題もある。

【００１０】このために、管本体部１１の内径の１／３
以上の半径方向の長さを有する螺旋案内路１２を形成す
ることは、実質的に不可能である。

【００１１】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、螺旋案内路の半径方向の長さが大
きくなっても確実に製造することができる樹脂製の螺旋
案内路付き管の製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の螺旋案内路付き
管の製造方法は、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の製造
方法であって、軸心部が空洞になった螺旋案内路を製造
する工程と、製造された螺旋案内路が嵌入し得る螺旋溝
が周面に設けられた円柱状の内型と、螺旋案内路とを相
対的に回転させて、内型の螺旋溝内に螺旋案内路を順次
嵌入する工程と、螺旋案内路が嵌入された内型に、螺旋
案内路と一体的に接合するように、ガラス繊維強化樹脂
を積層して、硬化させる工程と、硬化したガラス繊維強
化樹脂を螺旋案内路とともに内型に対して相対的に回転
させて、ガラス繊維強化樹脂と一体になった螺旋案内路
を内型の螺旋溝から順次取り出して、ガラス繊維強化樹
脂を脱型する工程と、を包含することを特徴とする。

【００１３】請求項２に記載の螺旋案内路付き管の製造
方法は、前記螺旋案内路は、平板材から円環状に切り出
された複数の円環状板を、半径方向に沿って切れ目を形
成し、各円環状板の切れ目に隣接する各端部を、軸方向
に沿って相互に離れるように変形させることにより、そ
れぞれ螺旋状に成形し、螺旋状に成形された各円環状板
を軸方向に並べた状態で接続することによって製造され
る。

【００１４】請求項３に記載の螺旋案内路付き管の製造
方法は、前記螺旋案内路は、支持軸に螺旋状の螺旋案内
路成形部が設けられた案内路成形用内型を準備して、そ
の案内路成形用内型の螺旋案内路成形部に樹脂を積層し
て硬化させ、硬化した樹脂と案内路成形用内型とを相対
的に回転させて、硬化した樹脂を案内路成形用内型から
脱型することによって製造される。

【００１５】

【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。

【００１６】図１は、本発明の製造方法によって製造さ
れる螺旋案内路付き管の断面図である。この螺旋案内路
付き管１０は、直円筒状の管本体部１１と、この管本体
部１１内周面に沿って螺旋状に設けられた螺旋案内路１
２とを有している。

【００１７】このような螺旋案内路付き管１０は、前述
したように、図５に示す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、上部に鉛直状態で配置
された螺旋案内路付き管５１に対して、鉛直状態で配置
された内周面が円滑な複数の副管５２を介して接続され
る。

【００１８】螺旋案内路付き管１０の管本体部１１は、
ガラス繊維強化プラスチックによって構成されるのに対
して、螺旋案内路１２は、例えば、塩化ビニルによって
構成されており、両者が一体化されている。

【００１９】螺旋案内路付き管１０の螺旋案内路１２
は、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、従って、管本
体部１１の軸心部は、全長にわたって空洞部になってい
る。

【００２０】このような構成の螺旋案内路付き管１０
は、次のように製造される。まず、図２（ａ）に示すよ
うに、塩化ビニル製の矩形板１２ａを準備して、この矩
形板１２ａから円環状に円環状板１２ｂを切り出す。図
２（ｂ）は、この円環状板１２ｂを示しており、例え
ば、厚さ８ｍｍ、外径３５０ｍｍ、内径１１０ｍｍとさ
れている。次いで、その円環状板１２ｂを半径方向に沿
った１本の切れ目１２ｃを形成する。

【００２１】このような円環状板１２ｂは、ブロアーに
よって、８０〜１００℃の温度の熱風を吹きつけて溶融
状態とし、図２（ｃ）に示すように、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螺旋状に
成形し、螺旋板１２ｄを製造する。このような螺旋板１
２ｄの製造は、ヒートプレスによって成形するようにし
てもよい。

【００２２】このようにして、多数の螺旋板１２ｄを製
造すると、図２（ｄ）に示すように、各螺旋板１２ｄ同
士を同心状態で軸方向に沿って配置して、相互に隣接す
る螺旋板１２ｄの端部同士を溶接によって接続する。こ
れにより、軸心部が空洞であって、例えば、１．５ピッ
チ当たりの軸方向長さが２００ｍｍの螺旋案内路１２が
製造される。

【００２３】次に、図３（ａ）に示すように、フィラメ
ントワインディング成形方法に使用される内型２０が準
備される。この内型２０は、例えば金属によって構成さ
れており、水平状態で回転可能に支持されている。内型
２０の外周面には、製造された螺旋案内路１２と同様の
ピッチで、しかも、螺旋案内路１２が全体にわたって嵌
入し得るように、螺旋案内路１２の半径方向の長さより
も大きな深さ２４０ｍｍ程度の螺旋溝２１が形成されて
いる。螺旋溝２１は、内型２０の軸方向の全長にわたっ
て設けられており、内型２０の各端面に開口した状態に
なっている。内型２０は、螺旋案内路１２の外径よりも
若干大きくなっており、螺旋溝２１内に嵌入した螺旋案
内路１２の外周面は、内型２０の外周面に対して若干の
間隙が形成された状態になる。

【００２４】このような構成の内型２０が準備される
と、内型２０の螺旋溝２１に、螺旋案内路１２が嵌合さ
れる。螺旋案内路１２は、一方の端部における内周側の
側縁部を、内型２０の一方の端面に開口した螺旋溝２１
の端部に嵌合させて、内型２０を回転させる。これによ
り、螺旋案内路１２は、内型２０の螺旋溝２１に順次嵌
合される。そして、図３（ｂ）に示すように、内型２０
のほぼ全長にわたって、螺旋案内路１２が螺旋溝２１内
に嵌入された状態とされ、螺旋案内路１２の外周面は、
内型２０の外周面に対して若干の間隙が形成された状態
になる。

【００２５】このようにして、内型２０の螺旋溝２１に
螺旋案内路１２が嵌合された状態になると、塩化ビニル
接着用プライマー（三井東圧化学社製、商品名「ＯＰ−
２０１７」）が、内型２０の螺旋溝２１内に位置する螺
旋案内路１２の外周面に塗布される。

【００２６】その後、不飽和ポリエステル樹脂１００重
量部に、メチルエチルケトンパーオキシド硬化剤１．２
重量部と、少量の促進剤とを添加した熱硬化性樹脂を準
備するとともに、旭ファイバー社製の２２３０ｇ／ｋｍ
のロービングと、同じく旭ファイバー社製の４５０ｇ
／ｍ² のガラスクロスと、同じく旭ファイバー社製の３
３０ｇ／ｍ² のチョップドストランドマットとを、それ
ぞれ準備する。そして、ロービング、ガラスクロス、チ
ョップドストランドマットに、熱硬化性樹脂をそれぞれ
含浸させて、内型２０に、熱硬化性樹脂が含浸されたチ
ョップドストランドマット、ロービング、ガラスクロ
ス、チョップドストランドマットの順に、厚さが６ｍｍ
となるように順次積層する。

【００２７】ガラス繊維強化熱硬化性樹脂の積層は、内
型２０を回転させた状態で、フィードアイから順次供給
することにより、行われる。この場合、内型２０の螺旋
溝２１内にも、ガラス繊維強化熱硬化性樹脂が嵌入した
状態になり、ガラス繊維強化熱硬化性樹脂が、塩化ビニ
ル製の螺旋案内路１２の外周面に接した状態にとされ
る。

【００２８】内型２０に熱硬化性樹脂が含浸されたチョ
ップドストランドマット、ロービング、ガラスクロス、
チョップドストランドマットが積層されると、それら
が、７０℃の温度で１時間にわたって硬化される。これ
により、チョップドストランドマット、ロービング、ガ
ラスクロス、チョップドストランドマットによって構成
されたガラス繊維強化熱硬化性樹脂製の管本体部１１が
形成されるとともに、その管本体部１１の内周面に、内
型２０の螺旋溝２１内に嵌入した塩化ビニル製の螺旋案
内路１２の外周面が一体的に接合された状態になる。

【００２９】このような状態になると、塩化ビニル製の
螺旋案内路１２が一体化されたガラス繊維強化熱硬化性
樹脂製の管本体部１１を内型２０に対して相対的に回転
させる。内型２０と管本体部１１との相対回転によっ
て、内型２０の螺旋溝２１内に嵌入した螺旋案内路１２
が、螺旋溝２１によって螺旋送りされて、内型２０に嵌
合状態になった管本体部１１が、内型２０から脱型され
る。これにより、ガラス繊維強化熱硬化性樹脂製の管本
体部１１の内周面に、塩化ビニル製の螺旋案内路１２が
一体的に取り付けられた図１に示す螺旋案内路付き管１
０が得られる。

【００３０】このようにして得られた螺旋案内路付き管
１０の口径寸法精度は、±０．３ｍｍ以下になってお
り、高精度に製造されていた。この螺旋案内路付き管１
０内に５０Ｌ／ｓｅｃの流量で水を流したところ、塩化
ビニル製の螺旋案内路１２の内周側の側縁部での変位が
６ｍｍ以下であって、螺旋案内路１２の外周面と、管本
体部１１の内周面との剥離は生じず、また、両者の接着
部分の歪みも０．５％以下と十分な強度を有していた。

【００３１】図４は、本発明の螺旋案内路付き管１０の
製造方法の実施の形態の他の例における工程を示す概略
図である。本実施の形態では、支持軸３１に螺旋案内路
成形部３２が突出した状態で設けられた案内路用内型３
０が準備される。この案内路用内型３０は、ハンドレイ
アップ成形法によって螺旋案内路１２を成形するために
使用されるものであり、成形される螺旋案内路１２に対
応した寸法および形状になっている。成形される螺旋案
内路１２は、厚さが５ｍｍであって、前記実施の形態と
同様に、外径が３５０ｍｍ、内径が１１０ｍｍ、螺旋の
形状は、１．５ピッチの軸方向長さが２００ｍｍとされ
る。

【００３２】案内路用内型３０が準備されると、不飽和
ポリエステル樹脂１００重量部に、メチルエチルケトン
パーオキシド硬化剤１．２重量部と、少量の促進剤とを
添加した熱硬化性樹脂を準備するとともに、旭ファイバ
ー社製の２２３０ｇ／ｋｍ のロービングと、同じく旭フ
ァイバー社製の４５０ｇ／ｍ² のガラスクロスと、同じ
く旭ファイバー社製の３３０ｇ／ｍ² のチョップドスト
ランドマットとが、それぞれ、準備される。そして、ロ
ービング、ガラスクロス、チョップドストランドマット
に、熱硬化性樹脂をそれぞれ含浸させて、案内路用内型
３０の螺旋案内路成形部３２に、チョップドストランド
マット、ロービング、ガラスクロス、チョップドストラ
ンドマットの順に、厚さが５ｍｍとなるように、順次、
手作業で積層する（ハンドレイアップ法）。

【００３３】このようにして、案内路用内型３０の螺旋
案内路成形部３２に、ガラス繊維強化熱硬化性樹脂が積
層されると、７０℃の温度で１時間にわたって加熱され
て、螺旋案内路成形部３２に積層されたガラス繊維強化
熱硬化性樹脂が硬化される。ガラス繊維強化熱硬化性樹
脂が硬化すると、硬化されたガラス繊維強化熱硬化性樹
脂と案内路用内型３０とが相対的に回転されて、ガラス
繊維強化熱硬化性樹脂が案内路用内型３０から脱型され
る。これにより、図４（ｂ）に示すような、ガラス繊維
強化熱硬化性樹脂によって構成された螺旋案内路１２が
得られる。

【００３４】このようにして螺旋案内路１２が製造され
ると、前記実施の形態と同様に、図３（ａ）に示すよう
に、外周面に螺旋溝２１が形成された内型が２０が準備
されて、図３（ｂ）に示すように、その内型２０の螺旋
溝２１内に、ガラス繊維強化熱硬化性樹脂製の螺旋案内
路１２が嵌合される。

【００３５】その後、前記実施の形態と同様に、不飽和
ポリエステル樹脂１００重量部に、メチルエチルケトン
パーオキシド硬化剤１．２重量部と、少量の促進剤とを
添加した熱硬化性樹脂を準備するとともに、旭ファイバ
ー社製の長さが２２３０ｇ／ｋｍ²のロービングと、同
じく旭ファイバー社製の長さが４５０ｇ／ｍ²のガラス
クロスと、同じく旭ファイバー社製の３３０ｇ／ｍ² の
チョップドストランドマットとを、それぞれ準備する。
そして、ロービング、ガラスクロス、チョップドストラ
ンドマットに、熱硬化性樹脂をそれぞれ含浸させて、内
型２０に、チョップドストランドマット、ロービング、
ガラスクロス、チョップドストランドマットの順に、厚
さが６ｍｍとなるように順次積層する。

【００３６】その後、内型２０に積層されたチョップド
ストランドマット、ロービング、ガラスクロス、チョッ
プドストランドマットを、７０℃の温度で１時間にわた
って硬化させる。これにより、チョップドストランドマ
ット、ロービング、ガラスクロス、チョップドストラン
ドマットが積層された管本体部１１が形成されるととも
に、その管本体部１１の内周面に、内型２０の螺旋溝２
１内に嵌入したガラス繊維強化熱硬化性樹脂製の螺旋案
内路１２の外周面が一体的に接合された状態になる。

【００３７】このような状態になると、ガラス繊維強化
熱硬化性樹脂製の螺旋案内路１２が一体化されたガラス
繊維強化熱硬化性樹脂製の管本体部１１を内型２０に対
して相対的に回転させる。内型２０と管本体部１１との
相対回転によって、内型２０の螺旋溝２１内に嵌入した
螺旋案内路１２が、螺旋溝２１によって螺旋送りされ
て、内型２０に嵌合状態になった管本体部１１が、内型
２０から脱型される。これにより、ガラス繊維強化熱硬
化性樹脂製の管本体部１１の内周面に、ガラス繊維強化
熱硬化性樹脂製の螺旋案内路１２が一体的に取り付けら
れた螺旋案内路付き管１０が得られる。

【００３８】このようにして得られた螺旋案内路付き管
１０の口径寸法精度は、±０．３ｍｍ以下になってお
り、高精度に製造されていた。この螺旋案内路付き管１
０内に５０Ｌ／ｓｅｃの流量で水を流したところ、塩化
ビニル製の螺旋案内路１２の内周側の側縁部での変位が
５ｍｍ以下であって、螺旋案内路１２の外周面と、管本
体部１１の内周面との剥離は生じず、また、両者の接着
部分の歪みも０．１５％以下と十分な強度を有してい
た。

【００３９】

【発明の効果】本発明の螺旋案内路付き管の製造方法
は、このように、予め製造された螺旋案内路を、内型に
設けられた螺旋溝に嵌合させて、内型にガラス繊維強化
樹脂を積層して硬化させた後に、内型と硬化した成形品
とを相対的に回転させて脱型するようになっているため
に、半径方向の長さが大きくなった螺旋案内路であって
も、高精度で確実に製造することができる。しかも、螺
旋案内路は、ガラス繊維強化樹脂製の管本体部の内周面
に強固に接合される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法によって製造される螺旋案内
路付き管の一部破断正面図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明の螺旋案
内路付き管の製造方法の実施の形態の一例における螺旋
案内路の製造工程を示す概略図である。

【図３】（ａ）および（ｂ）は、本発明の螺旋案内路付
き管の製造方法の実施の形態の一例における製造工程を
示す概略図である。

【図４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の螺
旋案内路付き管の製造方法の実施の形態の他の例におけ
る螺旋案内路の製造工程を示す概略図である。

【図５】螺旋案内路付き管の使用状態を示す下水甘露の
分解正面図である。

【符号の説明】

１０ 螺旋案内路付き管 １１ 管本体部 １２ 螺旋案内路 １２ａ 矩形板 １２ｂ 円環状板 １２ｃ 切れ目 １２ｄ 螺旋板 ２０ 内型 ２１ 螺旋溝 ３０ 案内路用内型 ３１ 支持軸 ３２ 螺旋案内路形勢部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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の製造方
   法であって、 軸心部が空洞になった螺旋案内路を製造する工程と、 製造された螺旋案内路が嵌入し得る螺旋溝が周面に設け
   られた円柱状の内型と、螺旋案内路とを相対的に回転さ
   せて、内型の螺旋溝内に螺旋案内路を順次嵌入する工程
   と、 螺旋案内路が嵌入された内型に、螺旋案内路と一体的に
   接合するように、ガラス繊維強化樹脂を積層して、硬化
   させる工程と、 硬化したガラス繊維強化樹脂を螺旋案内路とともに内型
   に対して相対的に回転させて、ガラス繊維強化樹脂と一
   体になった螺旋案内路を内型の螺旋溝から順次取り出し
   て、ガラス繊維強化樹脂を脱型する工程と、 を包含することを特徴とする螺旋案内路付き管の製造方
   法。
2. 【請求項２】前記螺旋案内路は、平板材から円環状に切
   り出された複数の円環状板を、半径方向に沿って切れ目
   を形成し、各円環状板の切れ目に隣接する各端部を、軸
   方向に沿って相互に離れるように変形させることによ
   り、それぞれ螺旋状に成形し、螺旋状に成形された各円
   環状板を軸方向に並べた状態で接続することによって製
   造される請求項１に記載の螺旋案内路付き管の製造方
   法。
3. 【請求項３】前記螺旋案内路は、支持軸に螺旋状の螺旋
   案内路成形部が設けられた案内路成形用内型を準備し
   て、その案内路成形用内型の螺旋案内路成形部に樹脂を
   積層して硬化させ、硬化した樹脂と案内路成形用内型と
   を相対的に回転させて、硬化した樹脂を案内路成形用内
   型から脱型することによって製造される請求項１に記載
   の螺旋案内路付き管の製造方法。