JP4652021B2 - 機能配管用蓋体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、建築物の給排水装置、空調装置等の配管に適用される機能配管を保護する機能配管用蓋体に関するものである。

建築物は、給排水装置や空調装置を有しており、それら装置は、配管を組み合わせてなる管路に接合されている。こうした管路については、防音性や保温性の機能が付加された配管を用いて構成する場合がある。この機能配管の多くは、吸水性を有する素材からなる層を少なくとも含んで構成された機能材が配管に被覆されることで形成されている。防音配管の場合、少なくとも吸水性を有する素材を含んで構成された防音材が配管に被覆されることで、配管内部を流通する流体によって引き起こされる騒音の発生を抑制するように機能する。また、保温配管の場合、少なくとも吸水性を有する素材を含んで構成された保温材が配管に被覆されることで、配管内部を流通する流体がその流通過程で温度変化しないように機能する。このような機能配管のうち、例えば、特許文献１に記載の防音配管は、吸音層及び遮音層から構成される防音材を配管の外周面に被覆することで、配管内を流通する給排水によって生じる騒音を低減している。
特開２００３−３１４７８１

特許文献１で述べたような機能配管としての防音配管は、施工現場に運搬されて、管路として組み合わされるまでは、施工現場にまとめて仮置きされている。こうした運搬・仮置き段階においては、防音配管の端部が何ら保護されていないため、何らかの衝撃によって破損若しくは傷ついて、配管として機能しなくなる若しくは著しく機能低下を起こす可能性があった。そして、何よりも問題なのは、被水の問題である。従来において運搬・仮置き段階での防音配管は、各配管の端部は全く保護されておらず、防音材の端部も露出していた。このような状態では、雨などで防音配管が被水すると、防音材は、とくに吸音層部分が水分を吸収することになる。一旦、水分を吸収すると、吸音層部分がふやけたり、場合によっては腐敗したりして、防音材としての機能低下を余儀なくされるおそれがあった。また、施工現場において、管路として組み合わされたとしても、配管されるまでは、防音配管の端部はむき出しの状態であったから、被水の問題は解消されない。

本発明は、こうした事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機能配管の端部を保護することができる機能配管用蓋体及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、吸水性を有する素材からなる層を少なくとも備えた機能材で配管の外周面が被覆された機能配管に用いられる機能配管用蓋体において、蓋部と筒部とを備えており、前記蓋部と前記筒部とは熱収縮性フィルムから形成されてなり、前記蓋部の外面には、前記熱収縮性フィルムが集中的に熱収縮されて集束された集束部が突設され、前記蓋部及び筒部によって囲まれる内域に、板材を配設してなり、前記板材は、前記吸水性を有する素材からなる層の端面を覆う基部と、前記配管に嵌入される凸部とを備えることを要旨とする。

この構成によれば、撥水性を有する素材によって、機能配管の端部を被覆することができることから、機能配管における防音材の被水が回避される。蓋部は、機能配管の端部を被覆するように機能し、筒部は、蓋体全体の機能配管からの抜け落ちを抑止するように機能し得る。また、蓋部と筒部とが熱収縮性フィルムから形成されることで、機能配管用蓋体の全体形状の寸法管理が容易となる。つまり、所定の形状に沿って熱収縮性フィルムを熱収縮させることで、特定の機能配管に合致する蓋体とすることができる。また、集束部は、さらに処理して蓋体から除去するのが一般的である。集束部を具備することで、さらなる処理が不必要になるばかりでなく、たとえば、この集束部を把手として活用することも可能となる。また、板材によって機能配管用蓋体の保形性の向上が実現される。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の機能配管用蓋体の製造方法であって、筒状に形成された熱収縮性フィルムの何れか一方の端部を接合することで製袋する製袋工程と、他方の端部の開口に前記板材及び管を挿入する管挿入工程と、製袋された熱収縮性フィルムに熱を加えることで該熱収縮性フィルムを管に沿って熱収縮させる熱収縮工程と、熱収縮された熱収縮性フィルムを前記管から分離する分離工程とを備えることを要旨とする。

この構成によれば、熱収縮性フィルムは、管の形状に沿って成形されることから、より簡単に管の形状に合致する機能配管用蓋体を製造することができる。

本発明の機能配管用蓋体によれば、被水や衝撃等により機能配管の機能が低下することを抑制することができる。また、本発明の機能配管用蓋体の製造方法によれば、機能配管用蓋体を容易に製造することができる。

以下、機能配管用蓋体の一実施形態である防音配管用蓋体を図１及び図２にしたがって説明する。
防音配管用の蓋体１（以下「蓋体１」という。）を説明する前に、その蓋体１が装着される防音配管の構成について説明する。防音配管２は、配管１０に対して防音材２０が被覆されて構成されている。この配管１０は、とくに制限されず、給排水配管などとして従来より公知のものが用いられ、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製、ポリエチレン製、アルミ製などの配管が用いられる。防音材２０は、軟質吸音層２１，遮音シート層２２及び外層シート層２３が積層配置されたものである。軟質吸音層２１は、とくに制限されず、吸音層として従来より公知のものが用いられる。より具体的には、例えば、ポリウレタン、ポリクロロプレン、スチレンブタジエン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル、スチレンなどの樹脂を、単独あるいは２種以上ブレンドして発泡させた連続気泡構造を有するもの、または不織布、グラスウール、ロックウールなどが用いられることから、軟質吸音層２１は、吸水性を有する素材から構成されているということができる。なお、本実施形態の防音材２０は、軟質吸音層２１、遮音シート層２２及び外層シート層２３が積層配置されたものであるが、このうち、少なくとも軟質吸音層２１を備えていれば、防音材２０として構成させることも可能である。また、防音配管２と同様の構成からなる保温配管にも、蓋体１を適用することは可能である。

上のように構成された防音配管２に蓋体１は装着されることになる。
蓋体１は、撥水性の素材である、熱収縮性フィルムから構成されるものであり、蓋部３０及び筒部４０を備えている。蓋部３０は、防音配管２の端部に対応するものであり、その形状は、略円形状をなしている。この蓋部３０の形状であるが、後述する板材５０の形状に左右されることになるが、板材５０の構成を無視すると、その形状は、円形状又は略円形状であるということができる。この蓋部３０は、その中央に熱収縮性フィルムが集中的に熱収縮されて集束された集束部３１を備えている。つまり、蓋部３０の中心側（後述する筒部４０の軸線方向側）に集束部３１が形成され、蓋部３０の周辺側には前記集束部３１が形成されることなく、平面状の端面３２が形成されている。集束部３１は、蓋部３０の内外を連通する貫通孔３３を備えている。

筒部４０は、円筒状又は略円筒状をなすように形成されている。この筒部４０は、防音配管２の外層シート層２３の外周面に対応して設けられるものである。筒部４０は、その径が筒部４０の軸線方向において均一又はほぼ均一となるように形成されている。すなわち、筒部４０の形状は、テーパのない形状となっている。なお、筒部４０の径であるが、防音配管２の外周面の径よりも若干大きくなるように対応していれば、蓋体１としての機能を好適に発揮することができる。筒部４０の長手方向の長さは、蓋部３０の直径よりも長くなるように構成されている。また、筒部４０の厚みは、より高い変形能をえるため、０．０２ｍｍ〜０．３ｍｍの熱収縮性フィルムが熱収縮されている。

蓋部３０及び筒部４０によって囲まれる内域には、たとえば、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレンなどからなる板材５０が配設されている。板材５０は、蓋部３０の内面に接しつつ、筒部４０の蓋部３０側の端部に配設されている。板材５０は、断面多角形状（本実施形態では、六角柱状）の基部５１と、その基部５１から筒部４０の内域に向けて突出する円柱状の凸部５２からなる。板材５０の軸線と交差する直径は、基部５１の方が凸部５２よりも長くなるように構成され、その寸法構成によって、基部５１と凸部５２との間には段差が現出することとなる。そして、板材５０は、その軸線に沿って貫通孔５３を備え、この貫通孔５３の配置は、蓋体１の貫通孔３３に対応している。

次に、上記のような蓋体１を製造する方法について説明する。
本実施形態に係る製造方法では、以下に説明する製袋工程、管挿入工程、熱収縮工程、分離工程を順次行うものである。製袋工程では、まず、筒状の熱収縮性フィルムを所定の長さに切断する。切断後は、一方の開口端を熱溶着により接合して封止する。具体的には、ヒータが内蔵されている熱溶着機の溶着部（図示しない）で熱収縮性フィルムの一端の外周縁を挟持して、その一端を接合する。この工程では、一端が封止され、他端が開口したままの袋状の熱収縮性フィルムに加工される。

上記製袋工程の後、管挿入工程が行われる。この管挿入工程では、まず、板材５０が装着される。板材５０は、基部５１が上記製袋工程で一端が封止された部分に接しつつ、凸部５２が熱収縮性フィルムの他端の開口側へ向けて突出するように配置される。この場合、熱収縮性フィルムは、熱収縮前であることから、板材５０の装着は容易である。そして、管６１が、その先端が前記板材５０に当接するまで、熱収縮性フィルムの他端の開口から挿入される。このときに使用する管６１であるが、蓋体１の装着対象となる防音配管２の外径よりも若干大きい径と同等のものが用いられる。

上記管挿入工程の後、熱収縮工程が行われる。図３で示す熱収縮工程では、上記管挿入工程を経た熱収縮性フィルム及び管６１がロールコンベア６２上に載置される。ロールコンベア６２上に載置された熱収縮性フィルムは、そのロールコンベア６２によって自動的に加熱装置６３へ搬送される。熱収縮性フィルムは、加熱装置６３を通過することで、熱収縮される。このとき、熱収縮性フィルムは、挿入されていた管６１に沿って熱収縮することになる。また、この熱収縮時には、熱収縮性フィルムは、板材５０の基部５１の形状が外観できるように熱収縮する。そして、板材５０は、蓋体１の内域に移動不能にセットされることになる。

ここで、熱収縮工程で用いられる加熱装置６３について、簡単に説明する。加熱装置６３は、加熱装置６３を貫通するように設けられたトンネルを備えており、加熱装置６３の内部には、棒状の赤外線ヒータ６４が前記トンネルを包囲するように等間隔で配設されている。したがって、上記の各工程を経た熱収縮性フィルムがトンネル内を通過すると、赤外線ヒータ６４の輻射熱により熱収縮する。このときの熱収縮性フィルムの熱収縮率は、熱収縮性フィルムがトンネルを通過する時間によって調整する。たとえば、熱収縮性フィルムの収縮率を３５％にする場合、５００Ｗの赤外線ヒータ６４が９本配設されている加熱装置６３では、トンネルを通過する時間を、６〜１０秒とする。

上記熱収縮工程の後、分離工程が行われる。分離工程では、熱収縮性フィルムが管６１に沿って熱収縮されて密着されていることから、所定時間放置した後、収縮後の熱収縮性フィルムを管６１から分離する。分離後に、孔穿設機によって、蓋体１の蓋部３０及び板材５０を貫通する貫通孔３３及び貫通孔５３が穿設される。以上の工程により、蓋体１が製造される。

次に、本実施形態の蓋体１の使用状態について図１及び図２にしたがって説明する。
蓋体１は、防音配管２の端部を完全に被覆するように装着される。この装着時には、板材５０の凸部５２が配管１０の内域に嵌入され、板材５０の基部５１と凸部５２とによって現出される段差に配管１０及び防音材２０の端部が当接されることになる。このときの寸法を具体的に説明すると、筒部４０の内径Ｔ１は、防音配管２の外径Ｔ２とほぼ等しく、筒部４０の内面と防音配管２の外面とは密接している。同様に、板材５０が備える凸部５２の外径Ｔ３は、配管１０の内径Ｔ４とほぼ等しいため、凸部５２の外周面と配管１０の内周面とは密接している。そして、蓋体１を防音配管２に装着するとき、及び蓋体１を防音配管２から脱着するときには、蓋部３０の貫通孔３３及び板材５０の貫通孔５３がともに空気流通孔として機能することから、蓋体１と防音配管２とが互いに密接するような状態であっても、蓋体１の装脱着操作は容易に行うことができる。

上記実施形態の効果としては、次の点を挙げることができる。
（１）撥水性の素材で形成された蓋部３０が防音配管２の端面を覆うことで、防音配管２の端面の被水、とくに、軟質吸音層２１の被水を抑制することができる。

（２）蓋体１は、筒部４０を有しているため、防音配管２の端面の被水を好適に防止しつつ、何らかの原因で蓋体１又は防音配管２に外力が加わったとしても、蓋体１が防音配管２から脱落することを抑制することができる。とくに、上記実施形態のような寸法をもって蓋体１が防音配管２に密接するのであれば、蓋体１の脱落はかなり好適に抑制することができる。

（３）蓋部３０には熱収縮されたままの状態の集束部３１が形成されている。この集束部３１は、特別な処理によって消滅させられることなく、蓋体１の構成として残存するものであるから、余分なコストがかかることはない。そればかりか、この集束部３１を蓋体１の防音配管２からの脱着操作時に把手として機能させることも可能になる。また、空気流通孔としての貫通孔３３が集束部３１に形成されることから、複雑に折れ重なる集束部３１の形状そのものが貫通孔３３への雨水等の浸入を抑制する。

（４）蓋体１が薄厚の熱収縮性フィルムで形成されていることで、蓋体１の変形能が、高くなり、蓋体１を防音配管２に装着する際に、防音配管２との密接性が高くなる。また、上記製造方法によれば、製造時には、防音配管２の外径に合わせて蓋体１の内径管理を容易にすることができる。

（５）板材５０の貫通孔５３は、板材５０の軸線に沿って設けられ、蓋部３０の貫通孔３３は、その板材５０の貫通孔５３に対応させて設けられていることから、貫通孔３３及び貫通孔５３は、蓋体１を防音配管２に取り付けた場合に、配管１０の中空域と外域とを導通する。したがって、たとえ蓋体１と防音配管２とが密接していたとしても、防音配管２の中空域が密閉状態になることはない。つまりは、貫通孔３３及び貫通孔５３が防音配管２の中空域の空気抜きの役割を果たすため、蓋体１の防音配管２への脱着作業を円滑に行うことができる。

（６）板材５０は、基部５１及び凸部５２、そして、それら基部５１及び凸部５２の構成によって現出される段差をもって、防音配管２の端部を被覆する。とくに、防音配管２の軟質吸音層２１の端部は、板材５０の段差に当接し、さらに蓋部３０に覆われていることから、被水の可能性は少ない。さらに、板材５０によって蓋体１の保形性が向上するため、衝撃等から端部を保護することができる。また、蓋体１の寸法であるが、筒部４０の内径Ｔ１が防音配管２の外径Ｔ２とほぼ等しくなるように設けられれば、筒部４０の内面と防音配管２の外面とは密接するため、蓋体１が防音配管２から外れることを抑制することができる。同様に、板材５０が備える凸部５２の外径Ｔ３が防音配管２の配管１０の内径Ｔ４とほぼ等しくなるように設けられれば、凸部５２の外面と配管１０の内面とは密接するため、蓋体１が防音配管２から外れることをさらに好適に抑制することができる。

（７）本実施形態の蓋体１の製造方法によれば、熱収縮性フィルムにより製造されることから、蓋体１が容易に得られる。このとき、蓋体１の内径等の寸法管理がし易く、しかも、熱収縮させることで適度な剛性も得ることができる。管挿入工程において熱収縮性フィルムに挿入される管６１の直径を変更すれば、容易に所望の内径を具備する蓋体１を製造することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 上記実施形態では、蓋部３０の中央に集束部３１が設けられているが、集束部３１が蓋部３０全体に形成されるようにしてもよい。

○ 上記実施形態では、集束部３１は、ただ単に袋状の熱収縮性フィルムの封止部分が熱収縮されたままの状態で構成されていたが、これに限ることなく、さらなる熱処理で、たとえば、鉤形状や突状に変形させてもよい。

○ 上記実施形態では、貫通孔３３及び貫通孔５３が蓋部３０及び板材５０の軸心に沿って形成されていたが、その位置は、適宜変更してもよい。また、蓋部３０と板材５０との間に隙間が存在するのであれば、貫通孔３３と貫通孔５３との配置は、互いに異なるようにしてもよい。

○ 上記実施形態では、筒部４０は筒状に形成されていたが、その形状は筒状に限定されない。たとえば、所定間隔をおいて櫛歯状に伸びる複数の壁面によって筒部４０を構成するようにしてもよい。筒部４０は、防音配管２の外周面に装着されればよいから、その機能さえ果たすことができれば、形状はとくに限定されない。

○ 筒部４０の径であるが、軸線方向に沿って均一となるように構成しなくともよい。たとえば、蓋部３０側の端部から開口端に向けて徐々に径が拡がるテーパ状の外観となるように筒部４０の径を設定してもよい。

○ 上記実施形態では、筒部４０の開口端であるが、その開口端を含む仮想平面と筒部４０の軸線とが直交又はほぼ直交するように構成されているが、その仮想平面が筒部４０の軸線に交差するように構成してもよい。この場合、蓋体１の防音配管２への装着が容易となる。

○ 上記実施形態では、蓋体１が防音配管２の端部に装着されるとき、筒部４０の内面と防音配管２の外面とを必ずしも密接させる必要はない。蓋体１が、防音配管２の完全に被覆することができれば、蓋体１の機能は充分に果たされる。ただし、筒部４０の内面と防音配管２の外面との間隔が大きすぎると、蓋体１が防音配管２からはずれやすくなるため注意を要する。

○ 上記実施形態の板材５０の基部５１及び凸部５２の形状であるが、これらの形状はいずれも適宜変更可能である。たとえば、基部５１を円柱状にしてもよいし、凸部５２を断面多角形、断面楕円形にしてもよい。ただ、基部５１を断面多角形の突部にすると、回動操作しながら、蓋体１を脱着させる際に便利である。

○ 上記実施形態において、蓋部３０の貫通孔３３、及び貫通孔５３を省略することは可能である。また、板材５０そのものが配設されなくとも、機能配管用蓋体としては、上で述べた本発明の目的を達成することができる。

○ 蓋体１の材質である熱収縮性フィルムは、公知のどのようなものを用いてもよい。たとえば、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、フッ素樹脂、ポリエステルフィルムなどを材料として用いた熱収縮性フィルムでもよい。

○ 上記実施形態では、機能配管として防音配管２の場合を説明したが、この防音配管２を保温配管に代えて、蓋体１を説明することもできる。つまり、吸水性を有する素材からなる層を少なくとも含んで構成される機能材を配管の外周面に被覆した機能配管であるならば、その機能自体は限定されない。蓋体１が対象とするものは、そうした機能配管なのであって、機能そのものによって蓋体１の構成が限定されるわけではない。したがって、蓋体１は、ポリウレタン、ポリクロロプレン、スチレンブタジエン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル、スチレンなどの樹脂を、単独あるいは２種以上ブレンドして発泡させた連続気泡構造を有するもの、または不織布、グラスウール、ロックウールなどにより形成された層を少なくとも含んで構成された保温材によって配管の外周面が被覆されている保温配管にも適用することができる。

○ 上記実施形態では、熱溶着により中空円筒状の熱収縮性フィルムの一端を接合しているが、接合方法は熱溶着でなくてもよい。たとえば、接着剤を用いて中空円筒状の熱収縮性フィルムの一端を接合してもよい。

○ 上記実施形態では、管挿入工程において、管６１をそのまま蓋体１（熱収縮前）に挿入していたが、管６１の表面にシリコーン離型剤を塗布した後に、管６１を挿入してもよい。このようにすれば、分離工程において、蓋体１（熱収縮後）の管６１からの分離が容易になる。また、離型紙（厚み０．１ｍｍ以下）を管６１の表面に巻きつけた後に、管６１を製袋した蓋体１（熱収縮前）に挿入してもよい。このようにすれば、上記と同様の効果が生じる。

○ 蓋部３０の貫通孔３３及び板材５０の貫通孔５３であるが、孔穿設機による形成は、同時であっても、別々であってもよい。また、孔形成のタイミングも熱収縮性フィルムの熱収縮前であってもよい。

本実施形態における防音配管用蓋体と防音配管。 防音配管用蓋体の断面図。 熱収縮工程で用いられる加熱装置の概略図。

符号の説明

１…防音配管用蓋体、２…防音配管、１０…配管、２０…防音材、３０…蓋部、３１…集束部、３３…貫通孔、４０…筒部、５０…板材、６１…管、６３…加熱装置。

Claims (2)

1. 吸水性を有する素材からなる層を少なくとも備えた機能材で配管の外周面が被覆された機能配管に用いられる機能配管用蓋体において、
   蓋部と筒部とを備えており、前記蓋部と前記筒部とは熱収縮性フィルムから形成されてなり、
   前記蓋部の外面には、前記熱収縮性フィルムが集中的に熱収縮されて集束された集束部が突設され、
   前記蓋部及び筒部によって囲まれる内域に、板材を配設してなり、前記板材は、前記吸水性を有する素材からなる層の端面を覆う基部と、前記配管に嵌入される凸部とを備えることを特徴とする機能配管用蓋体。
2. 請求項１に記載の機能配管用蓋体の製造方法であって、筒状に形成された熱収縮性フィルムの何れか一方の端部を接合することで製袋する製袋工程と、他方の端部の開口に前記板材及び管を挿入する管挿入工程と、製袋された熱収縮性フィルムに熱を加えることで該熱収縮性フィルムを管に沿って熱収縮させる熱収縮工程と、熱収縮された熱収縮性フィルムを前記管から分離する分離工程とを備えることを特徴とする機能配管用蓋体の製造方法。

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