JPH0742884A - 水道用配管接合部のコーティングゴム輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水道用配管の安全性をさらに高める。 【構成】 ダクタイル鋳鉄管をはじめ各種材質の各種形
状の管と管の継合部へ漏水防止のために介装しているゴ
ム輪５の少なくとも管路内の通水と接触する可能性のあ
る部分に亘って身体に無害で可撓性のある樹脂皮膜６、
たとえばフッ素樹脂、またはポリエチレン樹脂、などの
オレフィン系樹脂で被覆した構成よりなる。 【効果】 皮膜は可撓性があるから樹脂の変形に馴染ん
でそのままの形で重合しゴム輪の水封作用を低下させな
い。従来のように製造過程で避けられないゴム材中の添
加成分の何れかが水中へ溶出する虞れが全くなくなり、
現行よりさらに厳しい検査基準が適用されても十分にク
リアできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水道用の配管として使用
される各材質の単管を接合するとき、この部分から漏水
しないように介装するゴム輪に係る。

【０００２】

【従来の技術】水道用の配管としてはダクタイル鋳鉄を
材質とする遠心力鋳鉄管がその耐食性や接合工事の簡便
さなどが高く評価されて各都市で広く使用されている
他、一部では普通鋼管、塩化ビニール管、ポリエチレン
管、ステンレス鋼管なども適用されている。何れの場合
でも管は規格に合わせて定尺で供給され、各単管の両端
を接続して長い管路を形成し、通常は地面下へ埋設して
交通の障害にならないように図っている。いうまでもな
く、一旦地中へ布設された水道配管中には加圧された上
水が通過しているから、この接合部から漏水が起ればそ
の部分を掘削して補修しなければならず、その工事は大
掛かりで地上の交通を阻害するなど、きわめて好ましく
ない状態に陥る。そのために管路の接合部へ介装する水
封用のゴム輪の担う使命はきわめて重要である。

【０００３】水道用の配管は前記のとおりその材質も多
種類に及び、また同一の材質でもその接合部の形状は多
種類に亘る。それぞれの異なる形状の接合部のために最
も効果的な水封作用が長く保持できるように、介装する
ゴム輪の形状、材質も多様に亘って規格化され採用され
ている。水道配管の主体を占めるダクタイル鋳鉄管の場
合を例示すると、図５はダクタイル鋳鉄管のＡ型継手、
またはメカニカルジョイントと呼ばれる型式の接合部を
示し、鋳鉄管の受口１内へ挿口２を嵌入し押輪３と受口
フランジ１１とをボルトナット４で締結したものであ
る。受口内で押輪の先端に押圧される部分へゴム輪５ａ
が介装されて管路内の通水が外部へ漏洩しないように封
止している。図６はＫ型継手、図７はＵ型継手と呼ばれ
る型式であり、それぞれゴム輪５ｂ、５ｃを介装して水
封作用を課せられている。

【０００４】図８は押輪を使用しないＴ型継手の場合を
示し、管の接合作業は前者の型式よりも簡単である点が
評価されている型式である。このときには介装するゴム
輪５ｄを拘束する押輪がないから、ゴム輪が離脱しない
ように係合用の溝５１ｄを凹設し受口内面の突条１２へ
係合する形状を採っている。また、図９は受口、挿口型
式の接合ではなく、管の両端にフランジを周設し両フラ
ンジをボルトナット４で締結する型式で、この場合の水
封作用のためには両フランジ面間に板状のゴムパッキン
グ５ｅを挟んでゴムの弾性変形によって両フランジ間か
ら通水が漏洩しないように封止している。

【０００５】ダクタイル鋳鉄管以外の材質も水道用配管
に一部は使用されているが、図１０はステンレス鋼の継
手でプレス成形品である。ここでもゴム輪５ｆが嵌合さ
れて接合部の水封作用を行ない、図１１は非鉄の水道用
管の一例として示した塩化ビニール管と、その接合部へ
嵌入するゴム輪５ｇである。このように水道用の配管で
は材質や型式を問わず必ず接合部があり、その接合部に
は例外なくゴム輪が嵌め込まれて管路内からの漏水を防
止するという共通点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、水道水の水質が
前にも増して社会の関心を集めるようになり、世界的に
みた環境問題のなかでも重要な課題の一つに取り上げら
れている。。これは日常の生活でもっとも人体の健康に
直結する飲料が対象であり、その良否が長期的には多く
の疾患と深く係わり合う可能性が隠されていることから
当然である。そのために各都市の水道担当部門ではそれ
ぞれ水質の厳しい検査を実施して市民の健康保全に悪影
響が及ばないように規格化している。水道の水質検査は
多岐に亘り行なわれ、およそ人体に有害とみられる一切
の成分について厳しい制限数値が設けられ、この数値を
上回らないように給水前に処理と調整が施されている。
ここで水質検査の項目としては、たとえば総有機炭素
量、過マンガン酸カリウム消費量、残留塩素の減量など
が挙げられる。これらは何れも長い摂取の間に徐々に身
体上へ与える影響の考えられる要素を検知するために欠
くことのできない諸指数であり、常に水質検査の中心と
なる項目である。

【０００７】各都市の水道水の処理場で適正に調整され
た水道水が長い管路を通過して家庭やビルなどの需要者
まで給水される間において、折角調整された水質が劣化
するようなことがあってはならない。しかし、その懸念
がないと必ずしも断言できないことも事実である。ダク
タイル鋳鉄管の場合には、鋳鉄が酸化して赤錆を発生し
通水に混入していわゆる赤水となることを防止するため
に、管の内面にセメントライニングを施し、直接水道水
と金属が接触しないように設定しているが、このセメン
トライニングの成分が水道水内へ溶出して水質を汚染し
ないように厳しい試験が行なわれている。

【０００８】配管中には前述のとおり必ず水封のために
ゴム輪乃至はゴムパッキングが使用されている。このゴ
ム輪もまた表面の一部が管路内を通過する水道水と絶え
ず接触していることは避けることができない。この点に
着目して今までの実情を振り返ってみると、現在種々な
業界で使用されるゴム材としては、ＮＲ（天然ゴム）の
他に一般合成ゴム、特殊合成ゴムが主体である。このう
ち、たとえば特に耐油性，耐熱性を必要とする特殊な用
途には特殊合成ゴム、たとえばＮＢＲ（アクリロニトリ
ルブタジェンゴム、ニトリルゴム）やシリコンゴムを適
用するが、価格が高いために用途を限定して用いるのが
得策とされている。

【０００９】これに反して一般合成ゴムの主体はＳＢＲ
（スチレンブタジェンゴム）と呼ばれるもので、ブタジ
ェンとスチレンを乳化重合あるいは溶液重合した共重合
体からなる。種々の長所を具えているので各型式のゴム
パッキングを始め広く各種の業界で使用されているが、
短所として指摘を受けている点は、純ゴム配合では機械
的な性質がよくないので補強剤を相当量添加しなければ
ならないこと、加硫が遅いので促進剤を必要とするこ
と、空中、水中の酸素による酸化作用やオゾンの分解作
用のために生じる分子の崩壊や分子鎖の変化を防止する
ための老化対策の必要性などが挙げられる。すなわち、
一般合成ゴムはその製造に当って本質的に各種の老化防
止剤、たとえばジフェニルアミン誘導体、モノフェノー
ル類、有機チオ酸塩類などを必要とし、また、加硫促進
剤として硫黄などの低分子量の添加剤、さらに加硫促進
助剤としての酸化亜鉛、酸化マグネシューム、酸化鉛な
どを混入することも有効であるとされている。しかし、
現状では各項目別の検査規格値、たとえば、過マンガン
酸カリウム消費量、残留塩素の減量などに対しては、余
裕を以て合格しているから、特に検査の時点で問題とな
ることは稀であるのが実情である。すなわち添加量の多
少は、製品として求められる諸性質を満足させるために
ゴム材の製造メーカで工夫された製造ノウハウに属する
が、水道水と絶えず接触する状態に置かれたときでも、
水質に及ぼす影響が許容される範囲に留まっていると認
められる。

【００１０】しかしながら、既に述べたように飲料水の
健全性は世界共通の課題であり、安全性を誇る我が国は
この課題の解決を目指して常に先駆的な活動を継続しな
ければならない。そのためにはなお一段階水準の高い水
質の供給を定常化させる努力が求められる趨勢にあり、
僅少といえども水質の劣化を誘発する原因があればその
対策を講じることが望ましい。本発明は前記の近未来に
要求される蓋然性の高い高次のレベルに着目し、仮に人
体へ及ぼす悪影響が僅かでも存在する可能性が拭い切れ
なければ、その懸念を完全に払拭して保健上、全く万全
の態勢で給水すべきであるという姿勢に立ち、当課題を
解決した水道用配管の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、水道用の各種
配管の接合部で使用する水封用のゴム輪５であって、少
なくとも管内の通水と接触する可能性のある範囲に亘っ
てゴム材の表面を可撓性で人身に無害の樹脂皮膜６で被
覆したコーティングゴム輪としたことによって前記の課
題を解決した。

【００１２】また、この構成において、樹脂皮膜６がフ
ッ素樹脂、ポリアミド樹脂、またはポリエチレン樹脂な
どのオレフィン系樹脂からなることが具体的にはきわめ
て好ましい実施例である。

【００１３】

【作用】ゴム輪の少なくとも水道水と接触する可能性の
ある表面を人体に無害の樹脂皮膜で被覆したから、ゴム
材に仮に有害物質が僅かながら添加されていたとして
も、水中へ当該成分が溶出する可能性が全くなくなる。
この樹脂皮膜は十分可撓性を具えているから、ゴム輪の
本来の表面形状の上へそのまま倣って重合し、内部のゴ
ム材と水道水との直接の接触を阻止するとともに、ゴム
輪本来の封止作用はそのまま伝承されて管路内からの漏
水防止の機能が低下することはない。樹脂皮膜として四
フッ化エチレンなどのフッ素樹脂を用いた場合は、例え
ば地中において油，ガソリンなどが浸み込んできたとし
ても、その侵入を妨げゴムを守り水道水への汚染を防ぐ
作用もある。

【００１４】

【実施例】図１（Ａ）（Ｂ）〜図３（Ａ）（Ｂ）は本発
明の実施例のうち、ダクタイル鋳鉄管の接合部に適用し
た場合の嵌入前の原形（Ａ）と使用中の縦断正面図
（Ｂ）である。図１はＡ型継手、図２はＫ型継手、図３
はＴ型継手に規格化されたゴム輪５Ａ、５Ｂ、５Ｄへそ
れぞれ樹脂皮膜６Ａ、６Ｂ、６Ｄを添着した適用例を示
したものであるが、ここに例示を省いたＵ型や板状のゴ
ムパッキングの場合においても同じような構成で成立す
る。また、図４は同じＡ型への適用であるが、被覆する
ゴム輪の表面の範囲を種々変えた構成を例示したもので
あり、図（Ａ）はゴム材の全表面を残る部分なく被覆し
た場合であり、図（Ｂ）〜（Ｄ）は程度の差はあるもの
の一部の表面だけを被覆した状態を示している。このよ
うに樹脂皮膜による被覆は一部または全部の範囲の何れ
でもよいが、最低限、水道水と接触する可能性のある部
分を保護して接触を断つことが要件である。

【００１５】樹脂皮膜６の膜厚は弾性変形するゴム輪の
表面形状に完全に倣って屈曲し、その封止作用を維持し
なければならないから、膜材の可撓性にもよるがゴム材
の溶出を阻止できる限り薄い方が好ましい。しかし、図
１〜図３にも例示したようにゴム輪が離脱しないように
押輪による押圧力、または係合溝へ掛かる受口突条の係
止力など、表面へ掛かる拘束力は無視できないから、こ
の負荷に十分耐えることも必要条件であり、樹脂個有の
強度を勘案して１０μｍから２ｍｍ程度の中から適宜選
択すればよい。

【００１６】ゴム輪の材質自体は従来から使用されてき
たものと同等であればよく、一般ＳＢＲの市販品の中か
ら適宜選択する。また、被覆する樹脂皮膜の材質として
は人体に無害であることが第一の要件であり、具体的に
はフッ素樹脂、ポリアミド樹脂、またはポリエチレン樹
脂などのオレフィン系樹脂が最適である。

【００１７】ゴム輪へ樹脂皮膜を被覆する方法として
は、工業的に量産が可能であり、煩瑣な手順が必要でな
いことが求められる。あまりに経済的に負担となるので
あればゴム材自体をシリコンゴムなどの無害な材質に置
換した方が有利であるからである。このためには生産性
を重視した各種の手順を考案しなければならないが、本
発明では、樹脂の薄い皮膜をあらかじめゴム輪の成形用
金型の表面上へ展開しておき、この上から所定の諸添加
剤を配合したゴム素材を流動充填し、加圧、加熱して通
常のゴム成形の標準操作を加えた。皮膜は完全にゴム材
の上に添着してゴムの変形と同調するので、ゴム輪本来
の水封機能が確実に発揮されることが確認されている。
その他、逆にゴム輪として既に成形したゴム材を樹脂用
の金型の内部へ収容し、密閉した金型内へ流動状態の樹
脂を射出して金型表面とゴム材との間隙へ圧入して薄膜
を形成させる手順もある。また、成形後のゴム材の表面
に樹脂皮膜を接着剤で接着させる方法や、単に包被する
だけに留めるなど、ゴム輪自身の形状や接合部へ介装後
の変形の状態を参酌して適宜方法を選択することが許容
される。

【００１８】表１は本発明の実施例と比較のために現在
使用している現行品で同質のゴム材を原料とした同一形
状のゴム輪について試験した結果である。通常の水道管
路用の試験ではその差が明確に把握できないので、アク
リル樹脂などを試験対象としたＪＷＷＡ−Ｋ１３９に規
定された厳しい手順に準じて実施した。因みに通常の水
道用の検査基準はＪＩＳ Ｋ６３５３水道用ゴムによっ
て実施され、前者の試験条件は後者に比べて二桁程度は
苛酷なものに相当するとされている。

【００１９】

【表１】

【００２０】この表からも明らかなように、本発明実施
例は比較例に対して過マンガン酸カリウムの消費量にお
いて約１／６以下、残留塩素の減量において約１／４弱
の数値を示し、現行の水道水を対象とする基準の二桁程
度苛酷な試験条件においてもなお、現在の合格値（過マ
ンガン酸カリウム消費量では 2mg/l以下、残留塩素の減
量では 0.7mg/l以下）をクリアできるが、比較例ではこ
れに届かないことが確認される。

【００２１】

【発明の効果】現在、環境の改善が世界共通の重要な目
標として注目を集めその中にあって、特に我が国がこの
課題についてリーダーシィップを求められていることを
考えると、近未来的に生起する可能性のある飲料水にお
ける、よりハイレベルの課題を予知し、その解決方法を
提供する用意を怠ってはならないと思料される。その一
翼として本発明は水道配管におけるより厳しい検査の適
用を予想し、その厳しい仕様を先取りして確実に応え得
る水質の提供を可能とする効果がある。水質の一層の向
上には数多の要素を解決しなければ実現できないが、管
路内を通水する段階における水質の劣化に対しては、き
わめて有効な手段の一つを開示したものとして高い評価
に値する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のＡ型継手におけるゴム輪（Ａ）
と介装後の縦断正面図（Ｂ）である。

【図２】本発明実施例のＫ型継手におけるゴム輪（Ａ）
と介装後の縦断正面図（Ｂ）である。

【図３】本発明実施例のＴ型継手におけるゴム輪（Ａ）
と介装後の縦断正面図（Ｂ）である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）によって本発明実施
例のＫ型継手の別の色々な実施例の縦断正面図を示す。

【図５】従来技術のＡ型継手におけるゴム輪（Ａ）と介
装後の縦断正面図（Ｂ）である。

【図６】従来技術のＫ型継手におけるゴム輪（Ａ）と介
装後の縦断正面図（Ｂ）である。

【図７】従来技術のＵ型継手におけるゴム輪（Ａ）と介
装後の縦断正面図（Ｂ）である。

【図８】従来技術のＴ型継手におけるゴム輪（Ａ）と介
装後の縦断正面図（Ｂ）である。

【図９】従来技術のフランジ型継手における板状ゴムパ
ッキング（Ａ）と介装後の縦断正面図（Ｂ）である。

【図１０】従来技術のステンレス鋼管における継手部の
縦断正面図である。

【図１１】従来技術の塩化ビニール管継手に使用するゴ
ム輪（Ａ）と介装後の縦断正面図（Ｂ）である。

【符号の説明】

１ 受口 ２ 挿口 ３ 押輪 ４ ボルトナット ５ ゴム輪 ６ 樹脂皮膜 11 受口フランジ 12 突条 51 凹溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道浦 吉貞 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者 杉村 誠司 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者 加藤 芳樹 愛知県名古屋市熱田区千年１丁目16番30号 株式会社イノアックコーポレーション船 方事業所内 (72)発明者 桑原 寿伸 愛知県名古屋市熱田区千年１丁目16番30号 株式会社イノアックコーポレーション船 方事業所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水道用の各種配管の接合部で使用する水
   封用のゴム輪５において、少なくとも管内の通水と接触
   する可能性のある範囲に亘ってゴム材の表面を可撓性で
   人身に無害の樹脂皮膜６で被覆したことを特徴とする水
   道用配管接合部のコーティングゴム輪。
2. 【請求項２】 請求項１において、樹脂皮膜６がフッ素
   樹脂、ポリアミド樹脂、またはポリエチレン樹脂などの
   オレフィン系樹脂からなることを特徴とする水道用配管
   接合部のコーティングゴム輪。