(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも未架橋ポリエチレン製の未架橋管からなる被処理管を収容する処理槽を有し、この処理槽内で前記被処理管の一端から他端に向かって水蒸気または熱水を供給して処理槽内で未架橋ポリエチレンを熱水架橋させるようにした架橋ポリエチレン管の架橋処理装置であって、
前記被処理管をほぼ真っ直ぐな状態に支持する複数のガイドローラによって構成される管支持レーンが前記処理槽内に設けられていることを特徴とする架橋処理装置。
【請求項２】
管支持レーンが、処理槽内に複数並設されている請求項１に記載の架橋処理装置。
【請求項３】
管支持レーンは、略Ｕ字またはＶ字形をした溝を有する２つの溝付きガイドローラが、その間に被処理管を挿入可能に上下対となるように配置された複数対のローラ対を備え、かつ、これら複数対のローラ対が、直線状に並んで配置されている請求項１または請求項２に記載の架橋処理装置。
【請求項４】
上下対となる２つの溝付きガイドローラは、回転軸が被処理管の挿入方向にずれて配置されている請求項３に記載の架橋処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線性の高い、すなわち、使用時にほぼ真っ直ぐな状態に形状保持される架橋ポリエチレン管を製造することができる架橋ポリエチレン管の架橋処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
架橋ポリエチレン管の製造方法として、ポリエチレン系樹脂及び抗酸化剤からなる混合物を押出機に供給し、可塑化した樹脂を、ラジカル発生剤の存在下でシラン化合物をグラフト反応させるとともに、シラノール触媒の存在下でシラノール化を促進させ管状に押出成形して未架橋ポリエチレンからなる未架橋管を得た後に、得られた未架橋ポリエチレンを熱水架橋させる方法がある。
未架橋管の未架橋ポリエチレンを熱水架橋させる方法としては、連続して押し出されてくる未架橋管を一旦コイル状に巻回し、このコイル状に巻いた状態で熱水を用いて架橋反応処理するのが一般的である。
【０００３】
しかし、架橋ポリエチレン管は、架橋処理工程時に、未架橋管が保持された形状を形状記憶するので、上記のように、コイル状に巻回した状態で架橋処理工程を実施するようにすると、コイルの巻き形状がどうしてもそのまま形状記憶されてしまい、湾曲形状の巻き癖が残った状態で使用せざるを得ない。
上記のような巻き癖は、新築工事などにおいては、配管施工位置がある程度自由がきくため、余り問題にならないのであるが、既設住宅の配管改修工事において問題がある。
【０００４】
すなわち、既設住宅の配管改修工事では、壁や床の一部分を開口して、その孔から既設配管の取り出し、新規配管の引込みを行うが、孔などの開口部分の大きさが狭くて作業者が十分に体を床下に入れることができない、あるいは、体の動きに制約もあるので、巻き癖の付いた架橋ポリエチレンパイプでは、途中で引っかかる、あるいは、既設配管の引き抜きによって生じた梁や基礎の孔に向かって差し入れるなどすることも多いため、作業が非常にやりにくく、時間もかかる。
【０００５】
また、樹脂発泡体からなる筒状をした断熱材で覆われた架橋ポリエチレン管（例えば、積水化学工業株式会社製のエスロンエスロペックスＣＶ）の場合、上記引っかかりによって、表面の断熱材が破れて、保温性能が損なわれるおそれがある。
【０００６】
そこで、上記のような形状記憶による巻き癖を防止して、真っ直ぐな状態の架橋ポリエチレン管を製造する方法として、所望の長さに切断された未架橋ポリエチレン管を直線状に保持した状態で、処理槽中に入れ、処理槽内で熱水処理する方法が既に提案されている（特許文献１参照）。
また、未架橋ポリエチレン管や未架橋の継手などを予め所定の配管パターン組んだのち、この配管パターンのユニットをそのまま熱水槽や水蒸気槽中に浸漬してポリエチレンを架橋させた配管ユニットも提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2005-344820号公報
【特許文献２】特開2009-108990号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、ポリエチレンは線膨張係数が約1.4×10-4／℃〜2.3×10-4／℃程度と大きく、熱影響を受けて伸縮しやすい。
したがって、上記のように熱水槽や水蒸気槽内で架橋処理しようとすると、未架橋ポリエチレン管が長尺になれば、熱伸縮の影響を大きく受けやすい。そして、管が伸びやすい方向に伸びようとするため、確実に真っ直ぐに伸びるということがなく、湾曲あるいは蛇行してしまい、湾曲した形状あるいは蛇行した形状の架橋ポリエチレン管が得られるおそれがある。
しかも、上記のように、架橋ポリエチレン管が断熱材で覆われた断熱材付き架橋ポリエチレン管の場合、処理槽内で架橋処理される被処理管は、連続的に押し出された未架橋管に予め断熱材が被覆された状態になっているので、上記のように、熱水槽や水蒸気槽内で架橋処理しようとすると、架橋処理工程で断熱材が濡れてしまい、後工程で乾燥に多大な時間を必要とするなど、製造工程が煩雑になるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みて、断熱材の有無にかかわらず、真っ直ぐな状態を形状記憶した架橋ポリエチレン管を容易に製造することができる架橋ポリエチレン管の架橋処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明にかかる架橋ポリエチレン管の架橋処理装置（以下、「本発明の架橋処理装置」と記す）は、少なくとも未架橋ポリエチレン製の未架橋管からなる被処理管を収容する処理槽を有し、この処理槽内で前記被処理管の一端から他端に向かって水蒸気または熱水を供給して処理槽内で未架橋ポリエチレンを熱水架橋させるようにした架橋ポリエチレン管の架橋処理装置であって、前記被処理管をほぼ真っ直ぐな状態に支持する複数のガイドローラによって構成される管支持レーンが前記処理層内に設けられていることを特徴としている。
【００１１】
本発明において、被処理管としては、未架橋管、あるいは、未架橋管の周囲を断熱材などの保護材で保護したものが挙げられる。
【００１２】
本発明の架橋処理装置は、特に限定されないが、複数本の被処理管の未架橋管を同時に架橋処理できて、生産性がよいことから、管支持レーンが、処理槽内に複数並設されている構成とすることが好ましい。
【００１３】
また、複数の管支持レーンを設ける場合は、処理槽内で水平方向に並設させたり、上下方向に多段に設けたりすることができる。
上記管支持レーンを、処理槽内で上下方向に多段設けた場合、上記水蒸気または熱水供給口を、最上段の挿入位置と略同じ高さ位置以上の高さ位置に設け、ドレン排出口を、最下段の挿入位置と略同じ高さ位置以下の高さ位置に設けることが好ましい。
【００１４】
すなわち、上記のような構成とすることによって、水蒸気または熱水供給口を、最上段の管支持レーンに支持された被処理管の一端に連結管を介して接続し、最上段の管支持レーンに支持された被処理管の他端と、次の段の管支持レーンに支持された被処理管の他端とを連結管で接続し、次の段の管支持レーンに支持された被処理管の一端と、さらに次の段の管支持レーンに支持された被処理管の一端とを連結管で接続していくことを繰り返すとともに、一段上の被処理管の他の被処理管に接続されていない最下段の管支持レーンに支持された被処理管の一端をドレン排出口に接続すれば、水蒸気または熱水が最上段の未架橋管から最下段の被処理管にジグザグに通りドレン排出口からスムーズに排出されるようにすることができる。
【００１５】
また、管支持レーンは、被処理管を管支持レーンの一端側から他端側に向かってスムーズに挿入可能で、挿入後、被処理管の未架橋管部分をほぼ直線状態を保った状態に保持することができれば、特に限定されないが、略Ｕ字またはＶ字形をした溝を有する２つの溝付きガイドローラが、その間に被処理管を挿入可能に上下対となるように配置された複数対のローラ対を備え、かつ、これら複数対のローラ対が、直線状に並んで配置されている構成とすることが好ましい。
そして、上下の対となる２つの溝付きガイドローラは、被処理管の挿入時に被処理管の一部（特に断熱材部分）がローラ間に噛み込んで傷つかないように、回転軸が被処理管の挿入方向にずれて配置されていることが好ましい。
【００１６】
また、溝付きガイドローラの溝深さは、特に限定されないが、１０〜５０ｍｍ（好ましくは２０〜４０ｍｍ）であることが好ましい。
【００１７】
本発明の架橋処理装置は、管支持レーンの一端側から他端側に向かって処理槽内に被処理管を送り出す管送り出し装置を処理槽外に備えていてもよい。
上記管送り出し装置としては、例えば、モータ等の駆動装置で回転駆動する駆動ローラと、駆動ローラとの間で被処理管を挟み込んで従動する従動ローラを少なくとも１対備えた構造が挙げられる。
【００１８】
また、上記管送り出し装置は、水平方向及び垂直方向に被処理管の端部送り出し位置を変更可能に構成してもよい。
すなわち、処理槽内に管支持レーンが水平方向に複数列、上下方向に複数段ある場合、上記管送り出し装置を被処理管の端部送り出し位置を変更可能に構成すれば、被処理管の端部送り出し位置を挿入しようとする管支持レーンに正確に一致させてスムーズに挿入することができる。
【００１９】
また、本発明の架橋処理装置は、特に限定されないが、処理槽内に挿入される被処理管の原料となる長尺被処理管が巻回された原料管ロールを回転自在に支持する原料ロール支持装置を処理槽外に備えていてもよい。
【００２０】
本発明の架橋処理装置は、特に限定されないが、得られる架橋管の端部の曲がりを防止するために、処理槽が、被処理管の管支持レーンの端末ガイドローラよりはみ出た部分を下方から支持して被処理管の垂れ曲がりを防止する受け台を備えている構成とすることが好ましい。
また、上記受け台は、管支持レーンへの被処理管の挿通作業を容易にするために、管支持レーンの前後方向にスライド可能に設けられていることが好ましい。
【００２１】
本発明の架橋処理装置は、特に限定されないが、上記管支持レーンの両側を臨む位置に管支持レーンに支持された被処理管に水蒸気または熱水を供給する供給管または被処理管から排出される廃蒸気または廃熱水を排出する排出管の接続ゾーンが設けられ、この接続ゾーンには、管支持レーンに支持された被処理管と並設された他の支持レーンに支持された被処理管とを連通状態で接続する継手を有する連結管ユニットを備えている構成としてもよい。
また、上記継手を被処理管の熱伸長方向に付勢する付勢手段を備えている構成としてもよい。
付勢手段としては、特に限定されないが、コイルばねが挙げられ、このコイルばねの一端が上記受け台に固定され、他端がこの受け台に受けられた継手に固定される構成とすることが好ましい。
【００２２】
本発明において、ほぼ真っ直ぐとは、完全に管軸が一直線になっていることが好ましいが、得られる架橋ポリエチレン管を、長さ３ｍの長さにしてその両端が接地するように平面上においたとき、前記平面との最大隙間が１００ｍｍ未満（好ましくは５０ｍｍ以下、より好ましくは２０ｍｍ以下、最も好ましくは長さ２５ｍ以上でも最大隙間が２０ｍｍ以下）になれるように製造することができれば、少しの湾曲や蛇行は許容できる程度でもよいことを意味する。
なお、上記最大隙間の測定は、断熱材等の保護層を備えたものにおいては、保護層を取り除き、架橋ポリエチエン管を露出させた状態で行う。
【００２３】
上記処理槽は、断熱性能の高いもので形成されていることが好ましい。
また、上記処理槽は、特に限定されないが、内部雰囲気を加熱できるようにしても構わない。
【００２４】
内部雰囲気を加熱する方法としては、特に限定されないが、例えば、熱風を外部から処理槽内に吹き込む方法が挙げられる。
【００２５】
処理槽内の雰囲気温度は、特に限定されないが、水蒸気を用いて架橋させる場合、あまり温度が低すぎると、架橋処理に用いられる水蒸気が管内で結露してしまい、均一な架橋処理が行えなくなるおそれがあり、高すぎると熱変形などによって得られる架橋ポリエチレン管の寸法精度に問題がでるおそれがあるので、水蒸気温度より１〜３℃程度低い温度に保つことが好ましい。
【００２６】
本発明の未架橋管の原料となる樹脂組成物は、ポリエチレン系樹脂、ビニルシラン化合物、酸化防止剤、シラノール縮合触媒及びラジカル重合開始剤を含む。
上記ポリエチレン系樹脂としては、特に限定されないが、重合触媒としてメタロセン化合物を用いて重合されたポリエチレン系樹脂であることが好ましい。
【００２７】
一般に、メタロセン化合物とは、遷移金属を、π電子系の不飽和化合物で挟んだ構造の化合物であり、チタン、ジルコニウム、ニッケル、パラジウム、ハフニウム、白金等の四価の遷移金属に、１つ又は２つ以上のシクロペンタジエン環又はその類縁体がリガンド（配位子）として存在する化合物である。
【００２８】
上記リガンドとしては、例えば、シクロペンタジエニル環、インデニル環、炭化水素基、置換炭化水素基又は炭化水素一置換メタロイド基により置換されたシクロペンタジエニル環及びインデニル環、シクロペンタジエニルオリゴマー環等が挙げられる。
【００２９】
これらのπ電子系の不飽和化合物以外に、例えば、塩素、臭素等の一価のアニオン又は二価のアニオンキレート、炭化水素基、アルコキシド、アミド、ホスフィド、アリールアルコシキド、アリールアミド、アリールホスフィド、アリールオキシド等が遷移金属に配位結合されていてもよい。
【００３０】
上記シクロペンタジエニル環およびインデニル環と置換される炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、セチル、フェニル等が挙げられる。
【００３１】
このようなメタロセン化合物としては、例えば、シクロペンタジエニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、メチルシクロペンタジエニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、ビス（シクロペンタジエニル） チタニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔｅｒｔ−ブチルアミドジルコニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔｅｒｔ−ブチルアミドハフニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｐ−ｎ−ブチルフェニルアミドジルコニウムジクロリド、メチルフェニルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔｅｒｔ−ブチルアミドハフニウムジクロリド、インデニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、インデニルチタニウムトリス（ジエチルアミド）、インデニルチタニウムトリス（ジ−ｎ−プロピルアミド）、インデニルチタニウムビス（ジ−ｎ−ブチルアミド）（ジ−ｎ−プロピルアミド）等が挙げられる。
【００３２】
これらのメタロセン化合物は、金属の種類や配位子の構造を変え、特定の共触媒（助触媒）と組み合わせることにより、エチレン等のオレフィンの重合の際に触媒として働く。
具体的には、重合は、メタロセン化合物に共触媒としてメチルアルミノキサン（ＭＡＯ）、ホウ素化合物等を添加した系で行われる。メタロセン化合物に対する共触媒の使用割合は、１０〜１，０００，０００モル倍、好ましくは５０〜５，０００モル倍である。
【００３３】
上記重合条件については特に制限はなく、例えば、不活性媒体を用いる溶液重合法、実質的に不活性媒体の存在しない塊状重合法、気相重合法等が利用できる。通常、重合温度は−１００〜３００℃ 、重合圧力は常圧〜１００ｋｇ／ｃｍ2であるのが一般的である。
【００３４】
また、上記したポリエチレン系樹脂としては、エチレンの単独重合体、エチレンとα−オレフィンの共重合体等が挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン等が挙げられる。
【００３５】
上記ビニルシラン化合物としては、例えば、ビニルトリスアルコキシランが挙げられ、中でも、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（メトキシエトキシ）シランが好ましい。また、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルフェニルジメトキシシラン等でもよい。
【００３６】
上記ビニルシラン化合物の不飽和結合部位は、樹脂組成物中で発生した遊離ラジカル部位と反応する。
ラジカル重合開始剤としては、例えば、有機ペルオキシド、有機ペルエステル等があり、中でも、ベンゾイルペルオキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ペルオキシベンゾエート）ヘキシン−３、１，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、ラウロイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルアセテート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３、１，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルペルベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルフェニルアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルペルイソブチレート、ｔｅｒｔ−ブチルペル−ｓｅｃ−オクトエート、ｔｅｒｔ− ブチルペルピバレート、クミルペルピバレート、ｔｅｒｔ− ブチルペルジエチルアセテート等が好ましく、その他にも、アゾ化合物があり、例えば、アゾビス− イソブチルニトリル、ジメチルアゾイソブチレート等が挙げられる。
【００３７】
本発明に用いられるシラノール縮合触媒は、シラノール間の脱水縮合を促進する触媒として一般的に用いられる任意の化合物であればよく、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエート、酢酸第一錫、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉛、エチルアミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミン、ピリジン等の化合物、硫酸、塩酸等の無機塩、トルエンスルホン酸、酢酸、ステアリン酸、マレイン酸等が挙げられ、これらの１種もしくは２種以上が好適に用いられるが、中でもジブチル錫ジラウレートがより好適に用いられる。
【００３８】
上記酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤が挙げられ、併用されることが好ましい。フェノール系抗酸化剤とリン系抗酸化剤が併用されることで、破壊寿命の長期化とクリープ性能の確保を両立が可能となる。
併用するフェノール系抗酸化剤とリン系抗酸化剤の含有量は、ポリエチレン系樹脂に対して０．３〜１．５重量％であることが好ましい。含有量が０．３重量％に満たない場合は特に破壊寿命が不十分になりやすく、１．５重量％ を超える場合は架橋度の確保が不十分になることがある。
【００３９】
また、フェノール系抗酸化剤とリン系抗酸化剤との比率が１：３〜３：１の範囲で併用された場合には、破壊寿命とクリープ特性のバランスに優れる点で好ましい。フェノール系抗酸化剤の比率が小さすぎる場合は、破壊寿命が不十分になりやすく、逆にリン系抗酸化剤の比率が小さすぎる場合は、架橋度の確保が不十分になることがある。
【００４０】
さらに、フェノール系抗酸化剤の融点が１００℃ 以上であることが好ましい。融点が１００℃ に未満では拡散速度が速くなりすぎて、破壊寿命が短くなることがある。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の架橋処理装置は、以上のように、少なくとも未架橋ポリエチレン製の未架橋管からなる被処理管を収容する処理槽を有し、この処理槽内で前記未架橋管の一端から他端に向かって水蒸気または熱水を供給して処理槽内で未架橋ポリエチレンを熱水架橋させるようにした架橋ポリエチレン管の架橋処理装置であって、前記未架橋管をほぼ真っ直ぐな状態に支持する複数のガイドローラによって構成される管支持レーンが前記処理層内に設けられているので、断熱材の有無にかかわらず、真っ直ぐな状態を形状記憶した架橋ポリエチレン管を容易に製造することができる。
【００４２】
すなわち、例えば、以下の（１）あるいは（２）のようにして、被処理管を管支持レーンに支持させる。
（１）得ようとする架橋ポリエチレン管の長さとほぼ同じ長さの未架橋管を、管支持レーンのガイドローラでガイドさせながら、管支持レーンの一端側から他端側に向かって処理槽内に挿入し、未架橋管を管支持レーンに支持させる。
（２）長尺未架橋管を、その一端を先頭にして管支持レーンのガイドローラでガイドさせながら、管支持レーンの一端側から他端側に向かって処理槽内に挿入し、長尺未架橋管が架橋処理しようとする未架橋管の長さ分挿入された時点で、長尺未架橋管の挿入部を切断によって切り離し、未架橋管を管支持レーンに支持させる。
【００４３】
そして、上記のようにして管支持レーンに支持された水蒸気あるいは熱水の供給側配管を接続し、他端に排出側配管を接続したのち、未架橋管の一端から他端に向かって水蒸気あるいは熱水を供給し、未架橋ポリエチレンを架橋させる。
【００４４】
このとき、未架橋管は、管支持レーンのガイドローラによってほぼ真っ直ぐな状態で支持されているので、水蒸気あるいは熱水によって、未架橋管が熱膨張しようとしたとき、曲げ方向の負荷がかかることがなく、ほぼ真っ直ぐな状態を保ちながら熱膨張する。
したがって、ほぼ真っ直ぐな状態が記憶された架橋ポリエチレン管を得ることができる。
【００４５】
また、未架橋管の内部に水蒸気あるいは熱水を通すだけであるので、未架橋管の周囲に断熱材が外嵌された状態であっても、断熱材が架橋中に濡れることがない。
したがって、後工程で断熱材を乾燥するなどの工程が不要になり生産性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の架橋処理装置の第１の実施の形態をあらわす側面一部切欠き断面図である。
【図２】図１の架橋処理装置のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】図２の管支持レーン部分の拡大図である。
【図４】図１の架橋処理装置の管送り出し装置の反対側の槽本体開口端部分の拡大図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】図１の架橋処理装置の管送り出し装置及び原料管支持装置部分の拡大図である。。
【図７】図６のＹ方向矢視図である。
【図８】連結管ユニットの平面図である。
【図９】図８の連結管ユニットの継手に未架橋管を連結する前の状態を説明する図である。
【図１０】図８の連結管ユニットの継手に未架橋管を連結した状態を説明する図である。
【図１１】本発明の架橋処理装置の第２の実施の形態をあらわし、その槽本体を側面からみた断面図である。
【図１２】図１１の架橋処理装置の管支持レーン部分を拡大してあらわす断面図である。
【図１３】本発明の架橋処理装置の第３の実施の形態をあらわし、その槽本体を側面からみた断面図である。
【図１４】図１３の架橋処理装置の受け台部分の斜視図である。
【図１５】図１３の架橋処理装置の受け台部分の平面図である。
【図１６】本発明の架橋処理装置の第４の実施の形態をあらわし、その受け台部分の伸張機構の概略説明図である。
【図１７】図１６の架橋処理装置の概略平面図である。
【図１８】図１６の架橋処理装置の要部概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１〜図７は、本発明の架橋処理装置の第１の実施の形態をあらわしている。
【００４８】
図１に示すように、この架橋処理装置Ａは、処理槽１と、原料ロール支持装置２と、管送り出し装置３とを備えている。
処理槽１は、槽本体１１と、シャッター１２とを備えている。
【００４９】
槽本体１１は、長手方向の両端が開口し、長手方向の長さが、得ようとする架橋ポリエチレン管の長さより少し長い直方体形状をしていて、周壁が断熱構造となっている。
【００５０】
槽本体１１内には、図２に示すように、被処理管（本実施の形態では、図３に示すように、未架橋ポリエチレンからなる未架橋管Ｐ１の周囲に発泡ポリエチレンからなる筒状断熱材Ｐ２が被覆されたもの）Ｐを槽本体１１の長手方向に真っ直ぐな状態で支持する水平方向に２４列、上下方向に４段に並ぶように、管支持レーンＬが設けられている。
各管支持レーンＬは、図２及び図３に示すように、略Ｕ字型をした溝を有する２つの溝付きガイドローラ５１からなるローラ対５を、図４及び図５に示すように、等間隔で、かつ、対となる２つの溝付きガイドローラ５１の回転軸間の中点が槽本体１１の長手方向に平行な一直線上に等間隔（好ましくは２００ｍｍ間隔）で配置することによって形成されている。
【００５１】
なお、図２及び図３に示すように、水平方向に並ぶ各管支持レーンＬの溝付きガイドローラ５１は、１２個ずつが１本の水平軸５２にベアリング（図示せず）を介して回転自在に支持されている。
また、槽本体１１の長手方向のローラ対５の間隔は、特に限定されないが、給水給湯用として汎用の架橋ポリエチレン管（呼び径１０〜２０）を架橋処理する場合には、１００ｍｍ〜４００ｍｍが好ましい。すなわち、間隔が長すぎると、管支持レーンに送り込む途中で管が折れ曲がったり引っかかったりしてうまく送り込むことができなくなるおそれがあり、間隔が短すぎると、ローラが多くなりすぎて、コスト高となるとともに、挿入時の抵抗が大きくなってしまうおそれがある。
【００５２】
シャッター１２は、槽本体１１の上部に設けられたモータＭによって、槽本体１１の長手方向の端面に沿って上下し、槽本体１１の開口を開閉できるように設けられている。
【００５３】
また、槽本体１１内には、図１，図２，図４，図５に示すように、管送り出し装置３と反対側の槽本体１１の開口近傍に、４つの水蒸気供給用ヘッダー６と、４つのドレン用ヘッダー７とが設けられている。
上記４つの水蒸気供給用ヘッダー６は、管軸方向を槽本体１１の最上段の管支持レーンＬより上方にその管軸を水平かつ槽本体１１の長手方向に直交するように設けられている。
各水蒸気供給用ヘッダー６は、槽本体１１の天井を貫通するように設けられた水蒸気供給管６１と接続されているとともに、それぞれ槽本体１１内で６つの水蒸気供給口６２に分岐している。
なお、各水蒸気供給口６２は、管支持レーンＬの水平方向のピッチと同じピッチで分岐している。
【００５４】
上記４つのドレン用ヘッダー７は、管軸方向を槽本体１１の最下段の管支持レーンＬより下方にその管軸を水平かつ槽本体１１の長手方向に直交するように設けられている。
各ドレン用ヘッダー７は、槽本体１１の底を貫通するように設けられたドレン管７１と接続されているとともに、それぞれ槽本体１１内で６つのドレン排出口７２に分岐している。
なお、各ドレン排出口７２は、管支持レーンＬの水平方向のピッチと同じピッチで分岐している。
【００５５】
原料ロール支持装置２は、図６及び図７に示すように、支持装置本体２１と、第１台車２２と、第１レール台２３とを備えている。
第１レール台２３は、ガイド枠２３ａが槽本体１１の長手方向に直交するように、処理槽１外の床面に設けられている。
第１台車２２は、台車本体２２ａを受ける車輪２２ｂが第１レール台２３のガイド枠２３ａに沿って第１レール台２３上を槽本体１１の長手方向に直交する方向に走行自在となっているとともに、ストッパ（図示せず）によって、第１レール台２３上の所望位置に固定できるようになっている。
【００５６】
支持装置本体２１は、第１台車２２上に固定された脚部２１ａと、脚部２１ａに回転自在に支持されたリール装置２１ｂとを備えている。
すなわち、リール装置２１ｂは、胴部２１１と、固定アーム２１２と、可動アーム２１３とを備えている。
【００５７】
胴部２１１は、原料管ロールＲが嵌合可能な外周径となっている。
可動アーム２１３は、胴部２１１の固定アーム２１２と逆側の位置で、図７に実線であららわすように、固定アーム２１２と平行状態となる位置（以下、「ロール支持位置」と記す）と、図７に二点鎖線であらわすように、固定アーム２１２に直交する位置（以下、「ロール装着位置」と記す）とを選択可能に、胴部２１１に回動可能に固定されている。
【００５８】
そして、リール装置２１ｂは、すべての可動アーム２１３をロール装着位置にすることで、原料管ロールＲを可動アーム２１３にガイドさせながら、胴部２１１に嵌合したのち、可動アーム２１３をロール支持位置に戻すことによって、後で詳述する原料管ロールＲを胴部２１１に保持した状態とすることができる。
【００５９】
管送り出し装置３は、管送り出し装置本体３１と、第２レール台３２と、第２台車３３とを備えている。
第２レール台３２は、ガイド枠３２ａが、第１レール台２３のガイド枠２３ａと平行となるように、第１レール台２３と処理槽１との間で床面に支持されている。
【００６０】
第２台車３３は、台車本体３３ａを受ける車輪３３ｂが第２レール台３２のガイド枠３２に沿って第２レール台３２上を槽本体１１の長手方向に直交する方向に走行自在となっているとともに、ストッパ（図示せず）によって、第２レール台３２上の所望位置に固定できるようになっている。
第２台車３３は、台車本体３３ａ上に伸縮脚部３３ｃを介して装置台３３ｄを支持している。
伸縮脚部３３ｃは、上下方向に伸縮して装置台３３ｄの高さ位置を変更可能になっている。
【００６１】
管送り出し装置本体３１は、スライド台３１ａと、送り出し駆動部３１ｂと、３つの入口ガイドローラ３１ｃとを備えている。
スライド台３１ａは、第２レール台３２に直交する方向にスライド可能に装置台３３ｄ上に支持されているとともに、スライドストッパ（図示せず）によって所望の位置に固定できるようになっている。
【００６２】
送り出し駆動部３１ｂは、上下２つ割となっていた下部ローラ支持部３１１と上部ローラ支持部３１２とを備えている。
【００６３】
下部ローラ支持部３１１は、スライド台３１ａに固定され、その一側面に８つの下側送り出し従動ローラ３１３がその上端縁が水平かつ一直線に並ぶように回転自在に支持されている。
上部ローラ支持部３１２は、エアシリンダー（図示せず）を介して下部ローラ支持部３１１に対して上下方向に離接するように支持されているとともに、７つの上側送り出し従動ローラ３１４と、駆動ローラ３１５がその下端縁が水平かつ一直線に並ぶように回転自在に支持されている。
【００６４】
また、駆動ローラ３１５は、図７に示すように、サーボモータ３１６によって回転駆動するようになっている。
サーボモータ３１６は、図示していない制御盤の制御装置で操作ボタンを操作することによって駆動するとともに、サーボモータ3１６の回転数から算出された被処理管Ｐの送り出し長さが、設定した送り出し長さになると、制御盤の制御装置からの信号によって停止するようになっている。
【００６５】
つぎに、この架橋処理装置Ａを用いた架橋方法の１例を工程順に説明する。
（１）処理槽１のシャッター１２を上方に上げて槽本体１１の開口端を開放する。
（２）原料管ロールＲを原料ロール支持装置２のリール装置２１ｂにセットする。
（３）管送り出し装置３の第２台車３３を、第２レール台３２上を走行させるとともに、伸縮脚部３３ｃの伸縮によって、装置台３３ｄの高さを調整して、送り出し駆動部３１ｂの下側送り出し従動ローラ３１３と，上側送り出し従動ローラ３１４及び駆動ローラ３１５による送り出し時の未架橋管Ｐ１の中心軸と、被処理管Ｐを支持させようとする管支持レーンＬの上下溝付きガイドローラ５１の回転軸である水平軸５２間の中心点とが一致するように管送り出し装置３をセットする。
（４）原料ロール支持装置２の第１台車２２を、第１レール台２３上を走行させて、リール装置２１ｂが管送り出し装置３の近傍に位置するようにセットする。
（５）エアーシリンダを駆動させて、送り出し駆動部３１ｂの上部ローラ支持部３１２を上方に引き上げて、８つの下側送り出し従動ローラ３１３と、７つの上側送り出し従動ローラ３１４及び駆動ローラ３１５との間に被処理管Ｐの挿入空間を形成する。
（６）リール装置２１ｂから被処理管Ｐの一端を引き出し、引き出し端を３つの入口ガイドローラ３３０〜３５０を通したのち、８つの下側送り出し従動ローラ３１３と、７つの上側送り出し従動ローラ３１４及び駆動ローラ３１５との間を通ったのち、引き出し端が槽本体１１の開口を臨むように配置する。
（７）エアーシリンダを駆動させて送り出し駆動部３１ｂの上部ローラ支持部３１２を下方に下ろし、８つの下側送り出し従動ローラ３１３と、７つの上側送り出し従動ローラ３１４及び駆動ローラ３１５とで引き出し端部を挟みこませる。
（８）図示していない制御盤の操作ボタンを操作してサーボモータ３１６を駆動させて、駆動ローラ３１５を駆動させて原料管ロールＲの被処理管Ｐをリール装置２１ｂから引き出しながら、管支持レーンＬの一端側から他端側（他方の開口）に向かって送り出す。
このとき、８つの下側送り出し従動ローラ３１３と、７つの上側送り出し従動ローラ３１４及び駆動ローラ３１５とによる送り出し時の未架橋管Ｐ１の中心軸と、被処理管Ｐを支持させようとする管支持レーンＬの上下溝付きガイドローラ５１の回転軸間の中心点とが一致しているので、送り出された被処理管Ｐの送り出し端が、対応する管支持レーンＬの対となる上下の溝付きガイドローラ５１間をスムーズに通過しながら、他方の開口に向かって送り込まれる。
（９）長尺未架橋管Ｐ１が、所定長さ送り出され、送り出し端が槽本体１１の他方の開口近傍の所定位置（例えば、開口手前の最も開口側のローラ対５を越えた位置）まで達するとサーボモータ３１６が停止する。
（１０）槽本体１１に送り込まれた長尺未架橋管Ｐ１の槽本体１１と、送り出し駆動部３１ｂとの間で切断して、槽本体１１内に得ようとする架橋ポリエチレン管の長さより少し長い未架橋管Ｐ１を管支持レーンＬに支持させた状態とする。
（１１）必要に応じて管送り出し装置３の第２台車３３を、第２レール台３２上を走行させ、あるいは、必要に応じて伸縮脚部３３ｃの伸縮によって、装置台３３ｄの位置を調整して、送り出し駆動部３１ｂに保持された状態の被処理管Ｐの切断端の中心軸と、被処理管Ｐを支持させようとするつぎの管支持レーンＬの位置にセットする。
（１２）必要に応じて原料ロール支持装置２の第１台車２２を、第１レール台２３上を走行させて、リール装置２１ｂが管送り出し装置３の近傍に位置するようにセットする。
（１３）上記（８）〜（１２）の工程を繰り返し、全ての管支持レーンＬに被処理管Ｐを支持させた状態とする。
（１４）最上段の管支持レーンＬに支持された被処理管Ｐの管送り出し装置３側端部と、上から二段目の段の直下の管支持レーンＬに支持された被処理管Ｐの管送り出し装置３側端部とをそれぞれ図８に示す連結管ユニット８を介して接続する。
（１５）上記（１４）の工程と同様に、上から３段目の段の管支持レーンＬに支持された被処理管Ｐの管送り出し装置３側端部と、上から４段目の段（最下段）の管支持レーンＬに支持された被処理管Ｐの管送り出し装置３側端部とをそれぞれ連結管ユニット８を介して接続する。
（１６）上記（１４）の工程と同様に、上から２段目の段の管支持レーンＬに支持された被処理管Ｐの管送り出し装置３と反対側の端部と、上から３段目の段（最下段）の管支持レーンＬに支持された被処理管Ｐの管送り出し装置３と反対側の端部とをそれぞれ連結管ユニット８を介して接続する。
（１７）最上段の管支持レーンＬに支持された被処理管Ｐの管送り出し装置３と反対側の端部と、水蒸気供給用ヘッダー６の水蒸気供給口６２とを連結管ユニット８を介して接続する。
（１８）上から４段目の段の管支持レーンＬに支持された被処理管Ｐの管送り出し装置３と反対側の端部と、ドレン用ヘッダー７のドレン排出口７２とをそれぞれ連結管ユニット８を介して接続する。
なお、上記（１４）〜（１８）の工程は、順不同でよい。また、連結管ユニット８の未処理管Ｐ１との接続は、被処理管Ｐを全ての管支持レーンＬに支持させた状態になってから行わなくても、被処理管Ｐを管支持レーンＬに支持させるごとに、順次接続を行うようにしても構わない。
上記連結管ユニット８は、図８に示すように、ポリエチレン管などの可撓性樹脂からなる連結管８１と、連結管８１の両端に固定された継手８２とを備えている。
そして、継手８２は、図９及び図１０に示すように、被処理管Ｐの端部の断熱材Ｐ２を反転させて未架橋管Ｐ１の端部を露出させた状態で、図９に矢印で示すように、ノズル部を未架橋管Ｐ１方向に押し込むと同時に、コイルばね８２ａによって付勢された着脱操作レバー８２ｂの先端部を図１０に示すように、付勢力に抗して手などで連結管８１側に回動させ、ノズル部８２ｃと着脱操作レバー８２ｂの挿入孔８２ｄとの間に未架橋管Ｐ１の端部が入り込ませ、その後、手を外せば付勢力によって着脱操作レバー８２ｂが図１０に示すように反対側に回動してノズル部８２ｃと着脱操作レバー８２ｂの挿入孔８２ｄの内縁部との間で未架橋管Ｐ１の端部を挟み込むことによってワンタッチで被処理管Ｐに接続することができる。
（１９）シャッター１２を閉じて処理槽１内を保温状態とするとともに、水蒸気配管６１から水蒸気供給用ヘッダー６を介して水蒸気を供給し、処理槽１内で未架橋管Ｐ１の未架橋ポリエチレンを架橋処理する。
すなわち、水蒸気配管６１から水蒸気供給用ヘッダー６に入り込んだ水蒸気は、管送り出し装置３と反対側の端部から最上段の被処理管Ｐ内に入り、管送り出し装置３側へ流れたのち、連結管８１を介して上から二段目の段の被処理管Ｐ、三段目の段の被処理管Ｐ、４段目の段の被処理管Ｐへ槽本体１１の長手方向にジグザグに流れ、ドレン排出口７２、ドレン用ヘッダー７を介してドレン管に排出される。
そして、被処理管Ｐ内を流れる水蒸気によって未架橋ポリエチレンが水架橋されて架橋ポリエチレン管が得られる。
（２０）架橋完了後、水蒸気の供給を止め、シャッター１２を開放して全ての連結管ユニットを得られた架橋ポリエチレン管から取り外し、得られた架橋ポリエチレン管を槽本体１１外に引き出す。
（２１）必要に応じて、取り外した架橋ポリエチレン管内に残った水滴を乾燥させる。
【００６６】
この架橋処理装置Ａは、上記のように、多数の溝付きガイドローラ５１からなる管支持レーンＬによって真っ直ぐな状態に支持した被処理管Ｐの内部に、処理槽１内で水蒸気を通して未架橋ポリエチレンを架橋させるようにしたので、水蒸気の流入等によって被処理管Ｐが熱伸縮しても常に被処理管Ｐを真っ直ぐな状態に保つことができ、真っ直ぐな状態が形状記憶された架橋ポリエチレン管を安定して得ることができる。
【００６７】
また、可撓性を有する連結管８１を介して連結するとともに、上方から下方に向かってジグザグに水蒸気を供給するようにしたので、上下の被処理管Ｐの熱伸縮差をうまく緩和でき、熱伸縮差による被処理管Ｐの蛇行等の問題がない。
さらに、溝付きガイドローラ５１を上下交互に配置し、溝付きガイドローラ５１の溝内に嵌り込んだ状態で上下の溝付きガイドローラ５１間を通すようにしたので、未架橋管Ｐ１の位置が定まりやすくなり、熱水架橋時の曲がり、撓みがより防止できるとともに、構造が簡単でコスト面やメンテナンス面でも優れたものとなる。
【００６８】
図１１及び図１２は、本発明の架橋処理装置の第２の実施の形態をあらわしている。
図１１及び図１２に示すように、この架橋処理装置Ｂは、上下に配置した長尺水平シャフトローラ９ａからなる水平ローラ対を、槽本体１１の長手方向に上記ローラ対５と同じピッチとなるように設けるとともに、この水平ローラ対毎に隣接して複数（この実施の形では１３本）の垂直ローラ９ｂが支持されていて、２本の垂直ローラ９ｂと上下の長尺水平シャフトローラ９ａとの間が管支持レーンＬとなっている以外は、上記架橋処理装置Ａと同様になっている。
【００６９】
図１３〜図１５は、本発明の架橋処理装置の第３の実施の形態をあらわしている。
図１３〜図１５に示すように、この架橋処理装置Ｃは、以下に詳述する以外は、上記架橋処理装置Ａと同様に構成されている。したがって、上記架橋装置Ａと同じ構成部分は同じ符号を付している。
【００７０】
すなわち、この架橋処理装置Ｃは、図１３〜図１５に示すように、各段の管支持レーンＬの槽本体１１の出入口に受け台１３を備えている。
受け台１３は、槽本体１１の内幅と同じか少し狭い幅をしていて、槽本体１１を構成するフレーム（図示せず）に、槽本体１１の長手方向にスライド自在に支持されている。
そして、受け台１３は、その上面が、槽本体１１の同じ段で並行に並ぶ各管支持レーンＬで支持される被処理管Ｐの下端とほぼ同じ高さ位置を保ちながら、図１５に示すように、被処理管Ｐに接続される連結管ユニット８の少なくとも継手８２を下方から受ける位置と、管支持レーンＬのほぼ出入口端との間をスライドするようになっている。
【００７１】
この架橋処理装置Ｃは、上記のように、受け台１３を備えているので、被処理管Ｐを架橋処理する場合に、継手８２を受け台１３によって下方から支持しておくことができる。
すなわち、継手８２の重さが被処理管Ｐに加わることがなくなり、継手の重さによる湾曲を被処理管Ｐの湾曲を防ぎ、真っ直ぐな状態が形状記憶された架橋ポリエチレン管をより安定して得ることができる。
【００７２】
なお、受け台１３の槽本体１１からの最大突出長さは、槽本体１１内で処理される被処理管Ｐの長さに対して０．５〜１．５％の範囲（因みに、被処理管Ｐが５０ｍであれば、突出長さは２５０〜７５０ｍｍである。）とすることが好ましく、０．８〜１．２％とすることがより好ましい。
すなわち、受け台１３の突出長さを長くしすぎると、処理槽１の空間が大きくなりすぎて槽内温度を昇温させるのに大きな熱量と長い時間が必要となり、エネルギー効率に問題が発生するとともに、被処理管Ｐに継手８２を接続しにくくなるおそれがある。一方、突出長さが短すぎると熱伸長した管の端部が受け台１３からはみ出て受け台１３を設ける意味がなくなるおそれがある。
【００７３】
また、受け台１３は、槽本体１１の内側にスライドさせることができるので、被処理管Ｐと連結管ユニット８とを接続する際に邪魔にならない。
すなわち、継手８２は、被処理管Ｐに熱水または水蒸気を通し、架橋させる際に受け台１３に受けられていればよい。
【００７４】
図１６〜図１８は、本発明の架橋処理装置の第４の実施の形態をあらわしている。
図１６〜図１８に示すように、この架橋処理装置Ｃは、以下に詳述する以外は、上記架橋処理装置Ａと同様に構成されている。したがって、上記架橋処理装置Ａと同じ構成部分は架橋処理装置Ａと同じ符号を付している。
【００７５】
図１６〜図１８に示すように、この架橋処理装置Ｄは、以下に詳述する以外は、上記架橋処理装置Ａと同様に構成されている。したがって、上記架橋処理装置Ａと同じ構成部分は架橋処理装置Ａおよび架橋処理装置Ｃと同じ符号を付している。
すなわち、この架橋処理装置Ｄは、槽本体１１に固定された受け台１３ａを有し、この受け台１３ａに一端が固定されたコイルばねＳを付勢手段として備えている。
【００７６】
そして、このコイルばねＳは、他端が、図示していないボルトやフック等によって、連結管ユニット８ａの継手８２を下方から支持する車輪８８を備えた台車８７に着脱自在になっている。
すなわち、継手８２は、台車８７によって受け台１３ａ上をスムーズに移動可能になっている。
【００７７】
この架橋処理装置Ｄは、上記のように、継手８２がコイルばねＳによって被処理管Ｐの熱伸長方向に常に付勢されているので、被処理管Ｐが常に管軸方向に引っ張られ真っ直ぐ伸びた状態に保たれる。
したがって、湾曲、弓なり、蛇行等がなく、よりまっすぐな架橋ポリエチレン管を得ることができる。
【００７８】
なお、コイルばねＳの動く範囲は被処理管Ｐの長さの０．５〜１．５％が好ましく、０．８〜１．２％がより好ましい。
すなわち、コイルばねＳの動く範囲を大きくとりすぎると、処理槽１の空間が大きくなりすぎて槽内温度を昇温させるのに大きな熱量と長い時間が必要となり、エネルギー効率に問題が発生するおそれがあり、小さくなると、湾曲、弓なり、蛇行等を無くす効果が不十分となるおそれがある。
【００７９】
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施の形態では、巻回されたロールから未架橋管を送り出し槽本体内に挿入するようにしていたが、押出成形装置から押し出された未架橋管を直接槽本体内に挿入するようにしても構わない。
【００８０】
上記の実施の形態では、管送り出し装置及び原料ロール支持装置２がそれぞれ１つずつ設けられ、未架橋管を１本ずつ管支持レーンに支持させていくようになっていたが、管送り出し装置及び原料ロール支持装置２を複数台設け、複数本同時に管支持レーンに支持させるようにしても構わない。
また、管送り出し装置及び原料ロール支持装置２を複数台設ける場合、槽本体の長手方向の両側に分けて設けるようにしても構わない
【００８１】
上記の実施の形態では、水蒸気供給用ヘッダー及びドレン用ヘッダーが槽本体の管送り出し装置と反対側の開口近傍に設けられていたが、管送り出し装置側に設けるようにしても構わないし、水蒸気供給用ヘッダーとドレン用ヘッダーとを槽本体の長手方向の両側に分けて設けるようにしても構わない。
上記第３の実施の形態では、受け台が槽本体の内幅とほぼ同じか少し狭い幅に形成されていたが、すなわち、同じ段のすべての管支持レーンの被処理管の端部を１つの受け台で下側から受けるようにしていたが、幅の狭い受け台を個別にスライドするように、槽本体の幅方向に並べて配置しても構わない。
【００８２】
上記第４の実施の形態では、受け台が槽本体に固定されていたが、第３の実施の形態と同様にスライド自在とするとともに、スライド位置で位置固定できるスライドロック機構を設けるようにしてもよい。
上記第４の実施の形態では、継手を下方から支持する台車が設けられていたが、台車は無くても構わない。また、台車の車輪を誘導するレールを受け台の上面に設けるようにしても構わない。
【００８３】
上記第４の実施の形態では、コイルばねが台車に着脱自在になっていたが、台車にコイルばねを完全固定し、受け台側に着脱自在に設けるようにしても構わないし、コイルばねのばね強度を変更可能にしても構わない。
上記第４の実施の形態では、付勢手段がコイルばねであったが、熱に影響されなければゴム弾性体であっても構わない。
【符号の説明】
【００８４】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ  架橋処理装置
Ｌ  管支持レーン
Ｐ  被処理管
Ｐ１  未架橋管
Ｐ２  断熱材
Ｒ  原料管ロール
１  処理槽
１１  槽本体
１２  シャッター
１３  受け台
２  原料ロール支持装置
３  管送り出し装置
５  ローラ対
５１  溝付きガイドローラ
５２  水平軸（回転軸）
６  水蒸気供給用ヘッダー
６２  水蒸気供給口
７  ドレン用ヘッダー
７２  ドレン排出口
８  連結管ユニット
８１  連結管
８２  継手
９ａ  水平シャフトローラ（ガイドローラ）
９ｂ  垂直ローラ（ガイドローラ）
Ｓ  コイルばね（付勢手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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