(57)【要約】【課題】リフォーム工事などで管材を敷設する場合に、室内から床下や壁の中などに管材を敷設することができ、管材を支持する処置をしなくとも敷設された管材が確実に保護されるようにする。【解決手段】可撓性を有する呼び径が１６以下の合成樹脂製管材を本管とし、その外周面を、密度が１０ｋｇ／ｍ３〜２０ｋｇ／ｍ３であって体積を圧縮可能な弾性材からなる保護層で被覆し、この保護層で外径５５ｍｍ以上の厚みに設けて配管材を形成する。さらに、保護層の表面を圧縮して配管材の周面を熱収縮プラスチックフィルムで覆い、外径３８ｍｍ以下に縮径して配管敷設作業に供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製の本管の外周面を保護層で被覆してなる保護層付き配管材において、
前記保護層はその密度が１０ｋｇ／ｍ３〜２０ｋｇ／ｍ３であって体積を圧縮可能な弾性材により形成されていることを特徴とする保護層付き配管材。
【請求項２】
呼び径１６以下の本管に対して、保護層が外径５５ｍｍ以上の厚みに形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の保護層付き配管材。
【請求項３】
保護層の表面を圧縮し且つプラスチックフィルムで被覆して、外径３８ｍｍ以下に保護層を保持してなる請求項1又は２に記載の保護層付き配管材。
【請求項４】
プラスチックフィルムとして、厚さ５０μｍ、収縮率６９％の熱収縮性ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムを用いた請求項３に記載の保護層付き配管材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水管や給湯管などとして、一戸建て住宅や集合住宅、ビルや各種施設の床下や天井裏、壁の中などに敷設される配管材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一戸建てや集合住宅のリフォーム工事で、部屋の間取りを変えるために洗面所などの水廻り設備を移設する場合、移設場所まで給水管や給湯管、排水管を敷設する配管工事が行われる。従来、この工事は、配管材が通る部分の床板を剥がして根太や土台を避けるように配管材を設置し、適当な位置で配管材をブラケットやバンドなどで固定し、さらに必要に応じて配管材の外周をグラスウールや粘着テープなどで保護するという手順で行われ、作業が大掛かりとなって手間を要し、工期とコストがかかるものであった。
【０００３】
そこで、床上から床下の狭い空間内に配管材を通して設置することができるようにするべく、合成樹脂製の本管の外周面に保護層を設けてなる保護層付きの配管材が前記リフォーム工事に利用されつつある。この保護層付き配管材は、可撓性を有する本管の外周面を、保護層を形成する５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚みの発泡ポリスチレンで覆った構成のものであり、保護層の表面をフィルムで覆い且つ圧縮して管径を小さくした状態で床上から床下に配管材を敷設する工事に供し、設置後はフィルムを除去して保護層を元の大きさに復元させることにより、保護層が緩衝材となって本管の表面に傷ができることを防止するようにしたものである（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３４０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の保護層付き配管材は、本管の周囲が保護層で覆われているため、設置作業の際に既設の固定物に本管が衝突したり擦れたりしても表面に傷ができることはない。しかし、例えば床下の狭い空間内を通すために、床下の既設の固定物の上面を跨ぐようにして配管材を設置していた場合に、給水栓の開閉操作に伴うウォーターハンマーが発生し、前記固定物上で配管材が上下左右に波打つように振動すると、それにより固定物と接する保護層の表面に摩擦による亀裂が生じて本管が剥き出しとなり、固定物と擦れて本管表面に傷ができて、そこから漏水に至る事態も生じかねない。そのため、ウォーターハンマーが発生しても配管材がぶれないように、敷設した配管材を規定長で支持する処置を施さなければならなかった。
すなわち、前記従来の保護層付き配管材を用いることにより、床下への配管敷設作業を、床板全体を剥がさずに床上から行えたとしても、床下に敷設した配管材を規定長で支持するには、支持位置の直ぐ上の部分の床板を剥がさなければならず、リフォーム工事が大掛かりになることに変わりはなかった。
【０００６】
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、リフォームなどで建物に新たな管材を敷設する場合に、室内から床下や壁の中などに管材を敷設することができ、管材を支持する処置をしなくとも敷設された管材が確実に保護されるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ウォーターハンマーにより配管材が振動するのは、急激な管内の圧力変動が衝撃波となって配管材を伝わるためであり、前記振動が発生した際、既設の固定物との間で摩擦が起きないように保護層で衝撃波を吸収することが可能であれば、配管材を規定長で支持しなくとも保護することができると考えられる。
従来の保護層付き配管材は、保護層を保温層としても機能させるため、密度２５ｋｇ／ｍ３程度の発泡ポリスチレンで本管の外周を５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚みで覆って構成してあるが、かかる成形条件の保護層では、振動発生時の衝撃吸収能が低く、固定物との接点が摩耗し、亀裂が生じることは避けられない。
【０００８】
本発明は、ウォーターハンマーが発生した際に配管材を伝わる衝撃波を吸収するのに最適な保護層の成形条件について鋭意研究を行ったところ、特に保護層を構成する素材の密度が所定範囲内の場合に高い衝撃吸収能を発揮し、配管材の振動を吸収することができることを見出してなされたものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、合成樹脂製の本管の外周面を保護層で被覆してなる保護層付き配管材において、前記保護層はその密度が１０ｋｇ／ｍ３〜２０ｋｇ／ｍ３であって体積を圧縮可能な弾性材により形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記構成において、呼び径が１６以下の本管に対して、保護層が外径５５ｍｍ以上の厚みに形成されてなることを特徴とするものである。
さらに、保護層の表面を圧縮し且つプラスチックフィルムで被覆して、外径３８ｍｍ以下に保護層を保持してなることを特徴とするものである。
前記プラスチックフィルムとしては、厚さ５０μｍ、収縮率６９％の熱収縮性ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムを用いることが好ましい。
【００１１】
本発明の保護層付き配管材によれば、例えば水廻りのリフォーム工事で床下に敷設する場合、床下の既設の固定物の上面に保護層表面を接して設置することができ、配管材は固定物と接する保護層の下部表面を適宜な深さに凹ませて固定物上に敷設される。保護層の表面を圧縮してプラスチックフィルムで被覆する場合、敷設後にフィルムを破断して除去し、保護層を元の大きさ（体積）に復元させた状態で設置される。
この場合に、ウォーターハンマーの発生に伴い配管材が振動しても、振動の主体である本管が弾性に富んだ保護層で覆われており、また、固定物との接触面で保護層が適宜な深さに凹んで固定物上に載り、固定物との接触面積が大きく確保されているので、配管材の振動に伴い固定物上で保護層が振動方向に適宜揺動し、或いは転動するだけで、保護層と固定物の接触面が互いに擦れることはなく、また、接触面で擦れたとしても前記接触面積が大きいため、摩擦による応力が保護層表面に集中して作用することはない。
【００１２】
本発明の保護層付き配管材によれば、ウォーターハンマーが発生して配管材が振動したとしても、配管を伝わる衝撃波を保護層で吸収して振幅を弱めるとともに、保護層と固定物との接触面が互いに擦れることを防止して保護層表面に摩耗による亀裂が生じることを確実に防止することができるので、リフォーム工事で床下や壁面に新たに敷設するときでも配管材を支持する処置を施す必要はなく、リフォーム工事を手間をかけずに短期間で行うことが可能である。
また、本管の外周を覆う弾性材からなる保護層は断熱材としての機能も奏し、また、本管を流れる水や温水の流水音を遮断する防音材としても機能する。
【００１３】
本発明の保護層付き配管材において、本管としては可撓性を有する管材、例えばポリオレフィン管、ポリブデン管、ポリエチレン管、塩ビ管、或いは適宜な素材からなる蛇腹管などを用いることができ、また、保護層を構成する弾性材としては発泡ゴム、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレンなどの弾性材が好適であるが、本発明はこれら素材のものに限定されない。
本管としてポリオレフィン管やポリブデン管を用いた場合に、保護層の密度が１０ｋｇ／ｍ３よりも小さいと、保護層を厚く設けても柔らかすぎて配管材の振動による衝撃を吸収できず、ウォーターハンマー発生時に固定物上で配管材が暴れて保護層表面に傷を付け易い。また、２０ｋｇ／ｍ３よりも大きいと保護層の弾性が不足し硬化して本管と一体に振動し、固定物との接触面積も小さくなるため、摩擦による応力が小さな接触面内に集中し、保護層表面に亀裂を生じさせ易くなる。よって、保護層は前記密度の範囲で形成することが好ましい。
【００１４】
リフォーム工事で床下などの空隙に配管材を敷設する場合、配管材の外径が３８ｍｍ以下であれば前記空隙を通す作業がし易いことから、保護層の表面を圧縮し、フィルムで被覆した状態で配管材の外径が３８ｍｍ以下となるように形成することが好ましい。一方、前記外径が３８ｍｍ以下の配管材を敷設し、圧縮した保護層を解放して元の大きさに復元させた状態で、保護層がその外径が５５ｍｍ以上となる厚みでなければ、これを固定物上に載せたときにウォーターハンマーの発生に伴って配管材を伝わる衝撃波を有効に吸収することができない。保護層の外径が５５ｍｍより小さいと、配管材の振動吸収効果が低下し、保護層と固定物との接触面が互い擦れて保護層表面に摩耗による亀裂が生じることがある。
よって、配管材は、保護層を圧縮して外周面をフィルムで覆った状態では外径が３８ｍｍ以下、圧縮した保護層を解放して元の大きさに復元させた状態では外径が５５ｍｍ以上となるように形成することが好ましい。その場合、本管は呼び径が１６（実外径２２ｍｍ）、１３（実外径１７ｍｍ）、１０（実外径１３ｍｍ）の管材が本管として用いられる。
【００１５】
また、前記条件で成形される保護層を圧縮して表面を被覆するフィルムとしては、厚さ５０μｍ、収縮率６９％の熱収縮性ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムが、配管材を被覆して収縮した状態で外力を受けても破れ難く、保護層を圧縮させた状態を維持できて好ましいが、本発明はこれに限定するものではない。
配管材の敷設完了後、外周面のフィルムを除去する際の操作を容易にするため、予めフィルム内面に引裂片（糸）を封入しておいたり、収縮させたフィルムの表面にミシン目を設けたりしてもよく、適宜なフィルム除去手段を用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の保護層付き配管材の好適な実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態の配管材の断面を示している。
同図に示された配管材１は、呼び径が１６以下の可撓性を有する長尺な合成樹脂製の管材を本管１１とし、その外周面を、密度が１０ｋｇ／ｍ３〜２０ｋｇ／ｍ３で体積を圧縮可能な弾性材からなる保護層１２で被覆して形成してある。
【００１７】
そして、同図（Ａ）に示されるように、保護層１２の外周表面を中心方向へ均等に圧縮し、且つ熱収縮性プラスチックフィルム１３で覆って保護層１２の圧縮状態を保持し、配管材１の外径を縮径した状態で敷設作業に供されるようになっている。このときの配管材１の外径（Ｄ１）は３８ｍｍ以下に設けてある。また、同図（Ｂ）に示されるように、フィルム１３を除去して保護層１２を元の大きさに復元した状態で、配管材１の外径（Ｄ２）は５５ｍｍ以上となるように設けてある。
【００１８】
〔実施例１〕
呼び径１６のポリオレフィン管を本管１１とし、その外周面を密度２０ｋｇ／ｍ３の発泡ポリウレタンからなる保護層１２で被覆して、長さ１０ｍの配管材１を形成した。配管材１の外径は５５ｍｍに設定した。
【００１９】
〔実施例２〕
呼び径１０のポリオレフィン管を本管１１とし、その外周面を密度１０ｋｇ／ｍ３の発泡ポリウレタンからなる保護層１２で被覆して、長さ１０ｍの配管材１を形成した。配管材１の外径は５５ｍｍに設定した。
【００２０】
（配管材の耐久試験）
両実施例の配管材１を、床下の配管敷設空間に見立てたスラブ面上に敷設し、振動に対する耐久試験を行った。
配管材１を敷設したスラブ面は、図２に示されるように、スラブ面２上に高さ８ｃｍ、幅３０ｃｍ、奥行き３ｃｍの板状の障害物２１を揺動不能に固着して構成し、配管材１の略中央を障害物２１の上面に載せて配管材１を敷設した。
耐久試験は、敷設した配管材１の一端を給水栓に接続し、以下の試験条件で給水栓の開閉を行って擬似的にウォーターハンマーを連続的に発生させることにより行い、障害物２１と接する部分の損傷の発生状況を観測した。
〈試験条件〉静水圧：０．２３〜０．３０ＭＰａ
ウォーターハンマー圧：１．１０〜１．５０ＭＰａ
圧力変動（栓開閉）周期：１０秒／１サイクル
【００２１】
実施例１、実施例２の配管材１は、ともに、スラブ面２上に敷設した状態で、図２に示されるように、配管材１の中央部分で、その保護層１２の下側表面が６ｍｍ程凹み、この凹んだ部分に障害物２１の先端が食い込んだ状態で障害物２１の上面に接触していた。ウォーターハンマーを発生させると、保護層１２の弾性により、障害物２１の上部において障害物２１の上面との接触面を支点として配管材１の周方向（同図中の矢印方向）へ僅かに転動するだけで、保護層１２の表面と障害物２１の上面との摩擦が生じ難い状態であった。
両実施例の配管材１は、ともにウォーターハンマーを１０万回以上発生させても、保護層１２の表面に亀裂などの損傷は生じなかった。
【００２２】
〔比較例１〕
従来の保護層付き配管材を用いて、前記と同様に配管材の耐久試験を行った。
従来の配管材１は、呼び径１６のポリオレフィン管を本管１１とし、その外周面を密度２５ｋｇ／ｍ３の発泡ポリエチレンからなる保護層１２で被覆して形成したものである。配管材１の外径は４２ｍｍに設定した。
スラブ面２上に敷設された配管材１は、図３に示されるように、障害物２１の上面に載せた配管材１の略中央部分で保護層１２の下側表面は殆ど変形せず、保護層１２は元の形状を維持したままで障害物２１の上面に接触していた。ウォーターハンマーを発生させると、障害物２１の上部において配管材１が水平方向（同図中の矢印方向）へ滑るように振動して、保護層１２の表面と障害物２１の上面とが擦れていた。そして、この摩擦により、ウォーターハンマーを５万回程度発生させた時点で、保護層１２の表面が破れてしまい、本管１１が剥き出しとなった。
【００２３】
〔比較例２〕
呼び径１６のポリオレフィン管を本管１１とし、その外周面を密度２１ｋｇ／ｍ３の発泡ポリウレタンからなる保護層１２で被覆して、長さ１０ｍの配管材１を形成した。配管材１の外径は５５ｍｍに設定した。
この配管材１を用いて前記と同様に配管材の耐久試験を行ったところ、ウォーターハンマーを７万回程度発生させた時点で、保護層１２の表面に亀裂が生じた。
【００２４】
〔比較例３〕
呼び径１６のポリオレフィン管を本管１１とし、その外周面を密度９ｋｇ／ｍ３の発泡ポリウレタンからなる保護層１２で被覆して、長さ１０ｍの配管材１を形成した。配管材１の外径は５５ｍｍに設定した。
この配管材１を用いて前記と同様に配管材の耐久試験を行ったところ、ウォーターハンマーを９万回程度発生させた時点で、保護層１２の表面に亀裂が生じた。
【００２５】
〔比較例４〕
呼び径１０のポリオレフィン管を本管１１とし、その外周面を密度２０ｋｇ／ｍ３の発泡ポリウレタンからなる保護層１２で被覆して、長さ１０ｍの配管材１を形成した。配管材１の外径は５０ｍｍに設定した。
この配管材１を用いて前記と同様に配管材の耐久試験を行ったところ、ウォーターハンマーを７万回程度発生させた時点で、保護層１２の表面に亀裂が生じた。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の保護層付き配管材の断面図であり、（Ａ）は保護層を圧縮した状態、（Ｂ）は保護層を復元させた状態である。
【図２】本発明の保護層付き配管材の耐久試験条件を説明するための図であり、（Ａ）は配管材の横断面、（Ｂ）は配管材の側面から見た図である。
【図３】比較例として従来の配管材の耐久試験条件を説明するための図であり、（Ａ）は配管材の横断面、（Ｂ）は配管材の側面から見た図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  配管材、１１  本管、１２  保護層、１３  フィルム、２  スラブ面、２１  障害物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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