JPH11230481A

JPH11230481A - 内面メッキ被覆銅管の製造方法

Info

Publication number: JPH11230481A
Application number: JP10032553A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Baba; 憲良馬場; Ryoji Shibuya; 亮二渋谷
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1998-02-16
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 1999-08-27
Anticipated expiration: 2018-02-16
Also published as: JP3331589B2

Abstract

(57)【要約】【課題】内面にメッキ処理した後における銅管の曲げ加
工をなくしてメッキ層に無用の歪みや亀裂を生じさせ
ず、銅イオンの溶出を効果的に防止する。【解決手段】銅管１１を真っ直ぐな状態で連続して焼鈍
する工程Ａと、連続焼鈍された真っ直ぐな銅管１１の外
面に樹脂１８を被覆する工程Ｂと、外面樹脂被覆された
銅管１１を所定長さで切断する工程Ｃと、切断された外
面樹脂被覆銅管２１をコイル状に巻取る工程Ｄと、巻取
られた外面樹脂被覆銅管２１の内面に巻取られた状態で
メッキ処理を行う工程Ｅとを含む内面メッキ被覆銅管の
製造方法。銅管の連続焼鈍工程Ａは、所定の間隔をあけ
て配設された第１ローラ群１６ａと第２ローラ群１６ｂ
とによりそれぞれ真っ直ぐな銅管１１を把持し、第１ロ
ーラ群１６ａを陽極とし第２ローラ群１６ｂを陰極とし
て銅管１１に通電して銅管１１を第１及び第２ローラ群
を通過させながら加熱することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、その内面がメッキ
処理され、その外面に樹脂が被覆された銅管の製造方法
に関する。更に詳しくは、建物等の給水・給湯系の配管
に使用される内面メッキ被覆銅管の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】上水道の給水用配管材料としては銅管、
鋼管、ステンレス鋼管、塩化ビニル管等が使用されてい
る。このなかでも銅管は、長尺であってもコイル状に巻
取し、運搬を容易にすることが可能であり、また工事の
施工性や水、温水に対して耐食性が良好であることで広
く使用されており、特に建築用配管には多く使用されて
いる。しかし、たとえばｐＨが比較的低い上水のように
特殊な水質条件下では、銅管内表面から銅イオンが溶出
し、洗剤や人体の樹脂と反応して浴槽や洗面台が青色に
着色されることがあった。このため、水中の銅イオンの
量は少ないほうが望ましい。

【０００３】これらの点を解消するために、銅管の内面
を置換メッキ法又は化学還元メッキ法によりメッキ処理
を行い銅管内面をメッキ層で被覆することにより、水道
水による銅イオンの溶出を軽減させることが知られてい
る。給水、給湯用銅管のような直径に対する長さの長い
銅管に対してその内面を置換メッキ法又は化学還元メッ
キ法によりメッキ処理を行うことは、銅管の内部に処理
液を連続的に流通させることにより行うことが知られて
おり、このように銅管の内部に処理液を連続的に流通さ
せてメッキ処理を行わせることにより、コイル状に巻取
られた長尺の銅管であっても、巻取られた状態で銅管の
内面にメッキ層を均一に形成させることができるように
なっている。

【０００４】一方、このような銅管が寒冷地における水
道管等に使用された場合、又は工場などに設置されてい
るボイラなどに使用された場合には、外部水蒸気等によ
る結露や、水道管であれば冬季における水道水の凍結を
防止するために、銅管の外面に樹脂を被覆することが知
られている。この樹脂被覆は、予め内面にメッキ処理が
されてコイル状に巻取られた銅管を一旦真っ直ぐにした
後、軟質の塩化ビニルやポリエチレン等の発泡合成樹脂
を押出し機により被覆することにより行われる。このよ
うに銅管に樹脂を被覆することにより銅管内部を流れる
流体を保温又は保冷できるようになっており、水道管等
に銅管を使用した場合には外気温度が管体に伝わること
を防止して冬季における凍結を防止でき、更に樹脂被覆
により外圧を吸収して銅管の変形を防止することができ
る利点もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の内面メッキ被覆銅管にあっては、予め内面にメッキ処
理がされ銅管を巻取られた状態から一旦真っ直ぐにした
後に押出し機により樹脂を被覆するため、銅管を巻取ら
れた状態から真っ直ぐする段階において内面にされたメ
ッキ層に加わる応力によりメッキ層に歪みや亀裂が入る
恐れがあり、メッキ層に亀裂が生じると銅イオンの溶出
を防止するメッキ層本来の機能を低下させる不具合があ
る。本発明の目的は、内面にメッキ処理した後における
銅管の曲げ加工をなくしてメッキ層に無用の歪みや亀裂
を生じさせず、銅イオンの溶出を効果的に防止すること
ができる内面メッキ被覆銅管の製造方法を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すように、銅管１１を真っ直ぐな状態で連続し
て焼鈍する工程Ａと、連続焼鈍された真っ直ぐな銅管１
１の外面に樹脂１８を被覆する工程Ｂと、外面樹脂被覆
された銅管１１を所定長さで切断する工程Ｃと、切断さ
れた外面樹脂被覆銅管２１をコイル状に巻取る工程Ｄ
と、巻取られた外面樹脂被覆銅管２１の内面に巻取られ
た状態でメッキ処理を行う工程Ｅとを含む内面メッキ被
覆銅管の製造方法である。外面に樹脂１８を被覆した後
コイル状に巻取し、巻取られた外面樹脂被覆銅管２１の
内面に巻取られた状態でメッキ処理を行うことにより内
面メッキ被覆銅管を仕上げ、内面にメッキ処理された後
から実際に敷設されるまでにおける銅管の曲げ加工を禁
止する。

【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、銅管の連続焼鈍工程Ａが、所定の間隔をあ
けて配設された第１ローラ群１６ａと第２ローラ群１６
ｂとによりそれぞれ真っ直ぐな銅管１１を把持し、前記
第１ローラ群１６ａを陽極とし第２ローラ群１６ｂを陰
極として銅管１１に通電して銅管１１を第１及び第２ロ
ーラ群１６ａ，１６ｂを通過させながら加熱する内面メ
ッキ被覆銅管の製造方法である。一般的に焼鈍には銅管
の電気的抵抗による発熱を利用したいわゆる通電加熱に
よる焼鈍と、ヒータ等により加熱された焼鈍炉中に放置
して銅管を雰囲気から加熱する雰囲気加熱焼鈍がある。
請求項２に係る発明では、銅管１１に通電して銅管１１
を第１及び第２ローラ群１６ａ，１６ｂを通過させなが
ら加熱する通電加熱による焼鈍を行うことにより、銅管
の加工性を高めるとともに銅管の内面の再結晶を細くし
て被メッキ面である銅管の内面に形成されるメッキ層の
密着性を向上させる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳しく説明する。図１に示すように、内面にメ
ッキ処理及び外面に樹脂被覆が行われる裸の銅管１１
は、螺旋状に巻取られた状態でバスケット１２に挿入さ
れる。本発明はこのようにバスケット１２の内部で巻取
られた状態の銅管１１の外面に樹脂被覆を行い、その後
内面にメッキ処理を行うことにより内面メッキ被覆銅管
を製造する方法である。その具体的方法は以下の工程に
より行われ、以下の例に使用される銅管１１はリン脱酸
銅管１１（ＪＩＳＨ３３００Ｃ１２２０Ｔ）が使
用される。

【０００９】＜前処理＞バスケット１２の内部でコイル
状に巻取られた銅管１１は先ず真っ直ぐにされる。即
ち、コイル状に巻取られた銅管１１は複数のローラ１３
間を通過させることにより真っ直ぐにされ、この段階で
渦流探傷検査装置１４により銅管１１自体にクラック等
の不具合がないか否かが検査される。銅管１１自体に不
具合がないか否かを検査して、クラック等の不具合があ
る銅管１１を事前に排除することにより、本発明により
製造された内面メッキ被覆銅管の品質を向上させるもの
である。

【００１０】＜焼鈍工程（Ａ）＞検査により不具合がな
いことが明らかな銅管１１は、焼鈍炉１６中で真っ直ぐ
な状態で連続して焼鈍される。本実施の形態における焼
鈍は、銅管１１の電気的抵抗による発熱を利用したいわ
ゆる通電加熱により行われる。即ち、銅管１１の連続焼
鈍は、図２及び図３に示すように、所定の間隔をあけて
配設された第１ローラ群１６ａと第２ローラ群１６ｂと
によりそれぞれ真っ直ぐな銅管１１を把持し、第１ロー
ラ群１６ａを陽極とし第２ローラ群１６ｂを陰極として
銅管１１に通電して銅管１１を、図２の実線矢印で示す
ように、第１及び第２ローラ群１６ａ，１６ｂを通過さ
せながら加熱することにより行われる。図３に示すよう
に、それぞれのローラ１６ａ，１６ａは銅管の外面に密
着するように凹んで形成された外周部を有し、一対のロ
ーラによりそれぞれ銅管１１を把持するように構成され
る。なお、この焼鈍工程における銅管１１の焼鈍温度は
５２０℃〜６００℃が好ましい。この焼鈍工程（Ａ）に
より真っ直ぐにされた銅管１１の内部応力が除去され、
銅管１１の軟化及び伸びを向上させ、曲げ加工性を付与
する。

【００１１】＜樹脂被覆工程（Ｂ）＞図１に戻って、連
続焼鈍された真っ直ぐな銅管１１はそのまま焼鈍炉１６
の下流側に設けられた樹脂押出し機１７に送られ、銅管
１１の外面に樹脂１８が連続して被覆される。銅管１１
を被覆する樹脂１８は軟質の塩化ビニルやポリエチレン
等が挙げられ、塩化ビニルを被覆する場合には、断熱効
果を向上させるため、銅管１１と塩化ビニル被覆との間
に長手方向に連続した複数条の空気層を設けることが好
ましい。ポリエチレンを被覆する場合には銅管１１の曲
げ加工性、保護性及び保温性を考慮して、ポリエチレン
を倍率２倍程度に発泡させて被覆することが好ましい。
なお、樹脂に着色することにより異なる配管毎に色分け
することもでき、色分けすれば施工時に目視により銅管
１１内部を流通する液体の種類を識別することもでき
る。

【００１２】＜切断工程（Ｃ）＞外面を樹脂１８により
被覆された銅管１１はその後の工程における取扱いを容
易にするために所定の長さで切断される。外面を樹脂１
８により被覆された銅管１１はそのまま樹脂押出し機１
７の下流側に設けられた切断機１９により切断され、そ
の切断長さは４〜２５ｍが好ましい。銅管１１の長さが
２５ｍを越えると銅管１１の重量が増大して銅管１１を
後工程で巻取ってもその取扱いが困難になる。＜巻取工程（Ｄ）＞所定の長さに切断された外面樹脂被
覆銅管２１は次にコイル状に巻取られる。巻取る直径は
銅管１１の直径の４０倍以上７０倍以下が好ましい。巻
取る直径が銅管１１の直径の４０倍未満であると外面樹
脂被覆銅管１１の断面が扁平する恐れがあり、巻取る直
径が銅管１１の直径の７０倍を越えると巻取られた直径
が大きくなりすぎて巻取られた外面樹脂被覆銅管２１の
運搬、施工時等の取扱いが困難になる。

【００１３】＜メッキ処理工程（Ｅ）＞巻取られた外面
樹脂被覆銅管２１の内面には巻取られた状態で置換メッ
キ法又は化学還元メッキ法によりメッキ処理が行われ
る。このメッキ処理は銅管２１の一端側２１ａから他端
側２１ｂに向って内部に処理液を連続的に流通させるこ
とにより行われる。具体的には無電解スズメッキが好ま
しく、無電解スズメッキ浴としては表１に示す組成１及
び２が例示される。表１の組成１及び２の無電解スズメ
ッキ浴における処理液にあっては室温でメッキが可能で
あり、浸漬時間にあっては１０秒〜５分程度の比較的短
い時間で、外面樹脂被覆銅管２１の内面にメッキ処理を
行うことが可能になる。

【００１４】

【表１】

【００１５】＜梱包＞このようにして巻取られた状態で
内面にメッキ処理がなされた内面メッキ被覆銅管はこの
巻取られた状態のまま梱包用の箱又はケースに納められ
る。このようにして作られた内面メッキ被覆銅管は需要
に応じ、箱又はケースに納められた状態で配管される建
物等に運搬される。従って、本発明における内面メッキ
被覆銅管の製造方法により製造された内面メッキ被覆銅
管にあっては、内面にメッキ処理した後における銅管の
曲げ加工は実際に配管されるまで行われず、メッキ層に
無用の歪みや亀裂を生じさせない。

【００１６】

【実施例】次に本発明の通電加熱焼鈍に係るメッキ層と
雰囲気加熱焼鈍に係るメッキ層を比較するための実施例
を比較例とともに説明する。＜実施例１＞外径約１６ｍｍの真っ直ぐなリン脱酸銅管
１１を、図２及び図３に示すように、第１ローラ群１６
ａと第２ローラ群１６ｂとにより把持し、第１ローラ群
１６ａと第２ローラ群１６ｂの間に直流電流を銅管１１
に流しながら第１及び第２ローラ群１６ａ，１６ｂを通
過させて焼鈍した。この通電加熱による銅管１１の外表
面の温度を放射温度計により測定したところ約６００℃
に加熱されていた。次に、銅管１１の一端側から他端側
に向って処理液を連続的に流通させ、置換メッキ法によ
り表１の組成１に示す無電解スズメッキを銅管の内面に
施した。このように製造した内面メッキ銅管を実施例１
とした。

【００１７】＜比較例１＞図示しないが、上記実施例１
と同一の銅管を５５０℃に加熱された焼鈍炉中に１時間
放置して銅管を雰囲気から加熱して焼鈍を行った。この
ように雰囲気加熱した銅管を実施例１と同一の手順で銅
管の一端側から他端側に向って処理液を連続的に流通さ
せ、置換メッキ法により実施例１と同一の無電解スズメ
ッキを銅管の内面に施した。このように製造した内面メ
ッキ銅管を比較例１とした。＜比較試験及び評価＞実施例１及び比較例１の各銅管を
切断し、その切断面を１００倍に拡大して観察を行っ
た。この断面における金属顕微鏡写真図を図４及び図５
に示す。この図４及び図５より明らかなように、実施例
１では銅管の再結晶が比較例１に比較して細かいことが
判明した。

【００１８】次に、実施例１及び比較例１の各銅管を１
００本ずつ用意し、これらの長手方向に切込みを入れて
展開し、この展開されたそれぞれの銅管をＪＩＳ−Ｈ−
８５０４における曲げ試験方法による試験を行った。即
ち、展開されたそれぞれの銅管の下部を当て金に挟んで
固定し、この当て金に沿って９０度折曲げて元に戻し、
更に反対に９０度折曲げて元に戻す。この動作を５回繰
返した後その折曲げられた部分の観察を行い、メッキ層
の剥離及び膨れの有無を確認した。この結果、比較例１
では１００本の銅管中５本の銅管において僅かなメッキ
層の剥離が生じていたのに対して、実施例１では１００
本の銅管全てにおいてこのような剥離は生じていなかっ
た。実施例１におけるメッキ層に剥離が確認されなかっ
たのは、銅管の再結晶が比較例１に比較して細かいこと
に起因しているものと考えられる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、銅
管を真っ直ぐな状態で連続して焼鈍する工程と、連続焼
鈍された真っ直ぐな銅管の外面に樹脂を被覆する工程
と、外面樹脂被覆された銅管を所定長さで切断する工程
と、切断された外面樹脂被覆銅管をコイル状に巻取る工
程と、巻取られた外面樹脂被覆銅管の内面に巻取られた
状態でメッキ処理を行う工程とを含むので、外面に樹脂
が被覆されてコイル状に巻取られた外面樹脂被覆銅管の
内面に巻取られた状態でメッキ処理を行い、メッキ処理
がなされた内面メッキ被覆銅管を巻取られた状態のまま
配管されるところに運搬することにより、内面にメッキ
処理した後から実際に配管されるまでにおける銅管の曲
げ加工は行われない。この結果、銅管の内面にされたメ
ッキ層に無用の歪みや亀裂を生じさせることはなく、メ
ッキ層本来の機能である銅イオンの溶出を効果的に防止
することができる。また、銅管の連続焼鈍工程をいわゆ
る通電加熱により行えば、銅管の再結晶を細くし、メッ
キ処理を行う工程により形成されるメッキ層の密着性を
向上させることができる。この結果、メッキ層における
無用の歪みや亀裂を有効に防止して、銅イオンの溶出を
より効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を示す内面メッキ被覆銅管の
製造工程図。

【図２】その焼鈍状態を示す概念図。

【図３】図２のＦ−Ｆ線断面図。

【図４】実施例１における銅管断面の金属顕微鏡写真
図。

【図５】比較例１における銅管断面の金属顕微鏡写真
図。

【符号の説明】

１１銅管１６ａ第１ローラ群１６ｂ第２ローラ群１８樹脂２１外面樹脂被覆銅管Ａ焼鈍工程Ｂ樹脂被覆工程Ｃ切断工程Ｄ巻取工程Ｅメッキ処理工程

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年２月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】銅管(11)を真っ直ぐな状態で連続して焼
鈍する工程(A)と、連続焼鈍された真っ直ぐな前記銅管(11)の外面に樹脂(1
8)を被覆する工程(B)と、外面樹脂被覆された前記銅管(11)を所定長さで切断する
工程(C)と、切断された外面樹脂被覆銅管(21)をコイル状に巻取る工
程(D)と、巻取られた前記外面樹脂被覆銅管(21)の内面に巻取られ
た状態でメッキ処理を行う工程(E)とを含む内面メッキ
被覆銅管の製造方法。
【請求項２】銅管の連続焼鈍工程(A)が、所定の間隔
をあけて配設された第１ローラ群(16a)と第２ローラ群
(16b)とによりそれぞれ真っ直ぐな銅管(11)を把持し、
前記第１ローラ群(16a)を陽極とし前記第２ローラ群(16
b)を陰極として前記銅管(11)に通電して前記銅管(11)を
前記第１及び第２ローラ群(16a,16b)を通過させながら
加熱する請求項１記載の内面メッキ被覆銅管の製造方
法。