(57)【要約】【課題】サドル付分水栓を用いて複合管を分岐させる際に、金属層の剥離を必要とせず、作業時間を短縮することができ、さらに、サドル付分水栓の接続部分から有機溶剤が内部に浸透するのを有効に防止することができる上水道用の有機溶剤浸透防止構造を有する複合配管及び有機溶剤浸透防止方法を提供する。【解決手段】樹脂層と金属層とが複合化され、前記金属層の端面が露出する分岐孔を有する複合管と、前記複合管の外周面に取り付けられるサドルと、前記分岐孔を取り囲むように前記複合管と前記サドルとの間に挿入され、外部流体が前記分岐孔に流入するのを遮断するパッキング材と、前記サドルに締結され、前記複合管の分岐孔に連通する流路を有する分水栓と、前記分岐孔内に挿入され、前記分岐孔の周囲に露出する前記金属層の端面に密着して外部流体の流路内への浸透を防ぐ筒状の金属インナーコアとを備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂層と金属層とが複合化され、前記金属層の端面が露出する分岐孔を有する複合管と、
前記複合管の外周面に取り付けられるサドルと、
前記分岐孔を取り囲むように前記複合管と前記サドルとの間に挿入され、外部流体が前記分岐孔に流入するのを遮断するパッキング材と、
前記サドルに締結され、前記複合管の分岐孔に連通する流路を有する分水栓と、
前記分岐孔内に挿入され、前記分岐孔の周囲に露出する前記金属層の端面に密着して外部流体の流路内への浸透を防ぐ筒状の金属インナーコアと、
を備えることを特徴とする有機溶剤浸透防止構造を有する複合配管。
【請求項２】
前記金属インナーコアは、前記分水栓の流路内壁に圧着される第１の圧着部と前記金属層の端面に圧着される第２の圧着部とを有することを特徴とする請求項１記載の複合配管。
【請求項３】
樹脂層と金属層とが複合化された複合管の外周にパッキング材を介在させてサドル付分水栓を取り付け、
前記分水栓の流路にせん孔工具を挿入して前記複合管を貫通する分岐孔をせん孔し、
前記分岐孔に筒状の金属インナーコアを挿入し、
拡径工具を前記金属インナーコアに挿入して該金属インナーコアを拡径し、前記分岐孔の周囲に露出する金属層に前記金属インナーコアの外周を圧着させる、ことを特徴とする複合管せん孔部の有機溶剤浸透防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属層と樹脂層とを有する複合管を分岐する際に用いられる分岐構造に関し、特に、複合管を水道管として用いる場合に水道管内に有機溶剤が浸透するのを防止する構造を有する複合配管及び有機溶剤浸透防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水道用配水管には特許文献１に記載されたポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリブテン樹脂等からなる樹脂管が用いられてきた。しかし、樹脂管を水道用配水管として用いると、埋設後長期間経過するうちに土壌中に含まれる有機溶剤が内部に浸透し、配水管内を流れる水を汚染するという問題を生じる。このため樹脂管に代えて、有機溶剤の浸透防止性能を確保するために樹脂層間にアルミニウム等の金属層を挿入した複合管が水道用配水管として用いられるようになってきている。
【０００３】
複合管から給水管を分岐させるためには分水栓を取り付ける。分水栓を複合管に取り付ける場合は、先ず、複合管の外面被覆金属層を取り除き、樹脂層を露出させ、その露出部分を活用してサドル付分水栓を電気融着する。さらに、サドル付分水栓に給水管を接続することにより複合管からなる配水管から給水管が分岐される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１９６８７１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、分水栓を取り付けるために複合管から金属層を取り除くと、この金属層除去部分の有機溶剤浸透防止性能が問題となる。
【０００６】
また、金属層の除去作業には、以下の問題を生じる恐れがある。
【０００７】
金属層の除去に要する時間が非常に長くなり、作業コストの上昇に繋がる。大きな力が必要となるだけでなく、手作業であるために作業中に剥離した金属片でけがをする危険性がある。また、サドル融着面の金属層を完全に取り除かないで樹脂以外の異種材料が表面に残留していると、分水栓を正常に電気融着できない。また、配水管から給水管を分岐する箇所が多い場合においては、１箇所あたりの作業に時間がかかるため非常に能率が悪い。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、サドル付分水栓を用いて複合管を分岐させる際に、金属層の剥離を必要とせず、作業時間を短縮することができ、さらに、サドル付分水栓の接続部分から有機溶剤が内部に浸透するのを有効に防止することができる上水道用の有機溶剤浸透防止構造を有する複合配管及び有機溶剤浸透防止方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機溶剤浸透防止構造を有する複合配管は、樹脂層と金属層とが複合化され、前記金属層の端面が露出する分岐孔を有する複合管と、前記複合管の外周面に取り付けられるサドルと、前記分岐孔を取り囲むように前記複合管と前記サドルとの間に挿入され、外部流体が前記分岐孔に流入するのを遮断するパッキング材と、前記サドルに締結され、前記複合管の分岐孔に連通する流路を有する分水栓と、前記分岐孔内に挿入され、前記分岐孔の周囲に露出する前記金属層の端面に密着して外部流体の流路内への浸透を防ぐ筒状の金属インナーコアとを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記金属インナーコアは、前記分水栓の流路内壁に圧着される第１の圧着部と前記金属層の端面に圧着される第２の圧着部とを有することが好ましい。
【００１１】
なお、前記金属インナーコアは前記分岐孔内に挿入された後、拡径されることにより前記金属層の端面に密着させることが好ましい。
【００１２】
本発明の複合管せん孔部の有機溶剤浸透防止方法は、樹脂層と金属層とが複合化された複合管の外周にパッキング材を介在させてサドル付分水栓を取り付け、前記分水栓の流路にせん孔工具を挿入して前記複合管を貫通する分岐孔をせん孔し、前記分岐孔に筒状の金属インナーコアを挿入し、拡径工具を前記金属インナーコアに挿入して該金属インナーコアを拡径し、前記分岐孔の周囲に露出する金属層に前記金属インナーコアの外周を圧着させることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１〜５を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらに限られるものではない。
【００１４】
本発明の有機溶剤浸透防止構造を有する複合配管の一実施形態を図１に示す。この構造は、複合管１とサドル付分水栓２０とを有する。複合管１は、ポリエチレン樹脂等からなる樹脂層２と、樹脂層２を被覆するアルミニウム、ＳＵＳ等の金属層３と、金属層３を被覆するポリエチレン樹脂等の樹脂層４から構成される。有機溶剤浸透防止性能の観点から、樹脂層２，４はポリエチレン樹脂とし、金属層３はアルミニウムとすることが好ましい。この複合管１の所定位置（図１においては上側）には分岐孔５がせん孔される。
【００１５】
複合管１の分岐孔５が位置する外周には、サドル付分水栓２０のサドルバンド２１が具備される。サドル付分水栓２０はサドル２５に分水栓３０を予め締結して一体化させたものである。サドルバンド２１は、鋳鉄等の金属からなり、かつ複合管１の外周を受容し得る内周を有する１対の半割り構造の部品２２，２３を具備する。複合管１の上側半周分に配置される上部サドルバンド２２と下側半周分に配置される下部サドルバンド２３とは、それらの両端部がボルト・ナット２４により接合され、複合管１に締結される。
【００１６】
上部サドルバンド２２の外面中央部は、分岐孔５と同軸に円筒状に上方に向かって延び、分水栓３０を支持するためのサドル２５が形成される。サドル２５の下端部の内面には周方向に連続する溝２６が設けられる。この溝２６には合成ゴム等からなる環状のサドル部パッキング材２７が、複合管１の分岐孔５周辺の管壁を外周から押圧するように装着される。一方、サドル２５の上端部の内面には雌ねじ部２８が形成される。
【００１７】
分水栓３０は十字型をなし、ＢＣ６等の金属からなる。分水栓３０の内部には縦方向に延びる縦管３１が形成される。この縦管３１の下端部外面には雄ねじ部３２が形成され、サドル２５内面の雌ねじ部２８に螺合される。これにより、サドル２５に分水栓３０が固定される。分水栓３０の縦管３１の下端部内面には外向き下方に延び、かつ周方向に連続する張出部３７が設けられる。分水栓３０の内部を横方向に延びる管路の左側端部には、分岐管（図示せず）を接続するための分岐管接続部３３が形成される。縦管３１と分岐管接続部３３とは分水栓３０の内部でＴ字状に交差し、連通可能となっている。このＴ字状の管路の交差部分には弁として働く金属製のボール３４が配置される。
【００１８】
ボール３４には、分水栓３０のＴ字状の管路を連通可能にする孔３５が設けられるとともに、分水栓３０内を横方向に延びる管路の右側端部から突出する栓棒３６が凹凸部を介して結合される。そして、図１に示すように分水栓３０が開いた状態から栓棒３６を９０度回転すると、栓棒３６に結合されたボール３４が回転し、Ｔ字管路の交差部分において分水栓３０の縦管３１が塞がれる。なお、縦管３１の上端にはキャップ３８が取り付けられる。
【００１９】
図２に、有機溶剤浸透防止構造１０を詳細に説明するために図１の分岐孔５部分を拡大した図を示す。分水栓３０の縦管３１の下端部内面と複合管１の分岐孔５の内面とはインナーコア６によって連結し、固定される。インナーコア６は、銅等の変形容易な金属からなり、短管状に形成される。複合管１と縦管３１との内部は、インナーコア６内を介して連通される。インナーコア６の上端部外面には、外方に延び、かつ周方向に連続する鍔部７が設けられ、鍔部７は第１の圧着部６ａとして分水栓３０の流路（縦管３１）内壁に圧着される。一方、インナーコア６の下端部外面には鍔部７と同様に、外方に延び、かつ周方向に連続する係止部８が設けられている。係止部８は複合管１の樹脂層２の分岐孔５内周面に食い込んだ状態で係止される。インナーコア６の中間部は拡径工具５１により拡径され、分岐孔５まわりに露出する金属層端面３ａに圧着されて第２の圧着部６ｂを形成する。
【００２０】
このような有機溶剤浸透防止構造１０の製造方法を以下に説明する。
【００２１】
まず、上部サドルバンド２２のサドル２５にねじ部２８，３２を介して分水栓３０を取り付ける。次に、サドル２５の溝２６にサドル部パッキング材２７を装着し、上部サドルバンド２２と下部サドルバンド２３とをボルト・ナット２４により複合管１の外周面の所定位置に締結する。このようなサドルバンド２２，２３の取り付けは、実業においては敷設後、複合管１の外面に付着した泥などの異物を取り除いた後に行う。
【００２２】
次に、分水栓３０の縦管３１の上端に取り付けられたキャップ３８を外し、この部分からせん孔工具（図示せず）等を挿入して複合管１に分岐孔５を開ける。分岐孔５の穴径は複合管１の内径に従い種々に異なる。例えば、複合管がφ１００〜２００ｍｍの場合、分岐孔５はφ２５〜５０ｍｍとする。
【００２３】
その後、せん孔工具を取り出し、インナーコア６を挿入して縦管３１と分岐孔５の位置を一致させ、固定する。このようにしてサドル付分水栓２０を複合管１に設置した後、分岐管を分岐管接続部３３に接続する。
【００２４】
次に、図３〜５を参照してインナーコア６の挿入方法を説明する。
【００２５】
インナーコア６を挿入する際は、図３〜５に示す拡径工具としての挿入棒５１を含む挿入機（図示せず）を使用する。ここで図３に示すように、取り付け前のインナーコア６の下端外面には、係止部８（図２を参照）が形成されない。一方、インナーコア６の下端内面には、内方へ延びる突部５２が形成される。挿入棒５１は金属からなり、その挿入端部（下端部）近傍の外周には、第１のテーパ面５５を介して成形部５３が設けられる。また、挿入棒５１の挿入部端面には、ねじ穴（図示せず）が設けられる。
【００２６】
インナーコア６の鍔部７側の端部から挿入棒５１を挿入する。そして、インナーコア６が装着された状態で、挿入棒５１の先端のねじ穴に突部５２の内径よりもやや大きい外径を有する止めビス５４を螺合する。これを図３中に矢印で示すように分水栓３０の縦管３１の上方から挿入する。インナーコア６は、所定位置で鍔部７が複合管１の外面に引っ掛かることにより係止される。インナーコア６は、この鍔部７が分岐孔５端部に当接することにより分岐孔５にそれ以上挿入されない。
【００２７】
次に図４に示すように、挿入棒５１をさらに奥へ挿入すると、挿入棒５１の成形部５３がインナーコア６の突部５２を拡径するように変形する。拡径変形された突部５２は複合管１における樹脂層２の分岐孔５の内周に食い込んで係止部８となり、係止される。
【００２８】
さらに、以下の操作によりインナーコア６の各部を縦管３１及び分岐孔５の内周壁に密着させる。図４に示した状態からさらに、挿入棒５１をインナーコア６の奥の方へ挿入する。すると、図５に示すように挿入棒１に設けられた第２のテーパ面５６によりインナーコア６が拡径され、分水栓３０の縦管３１の内周（張出部３７）を拡径して密着する。張出部３７は、この挿入棒５１の押し広げに対して反発する力を有するため、インナーコア６の鍔部７上部と張出部３７との密着力はより強固となる。これにより第１の圧着部６ａが形成される。また、複合管１の金属層端面３ａは、図に示すようにインナーコア６の中間部外周が押し付けられて変形し、両者が密着される。これにより第２の圧着部６ｂが形成される。
【００２９】
なお、分岐孔５とインナーコア６との密着度合いを向上させるために、ゴムシートをインナーコア６に巻きつけたものを使用することも可能である。
【００３０】
その後、挿入棒５１を分水栓３０から引き上げて縦管３１の上端にキャップ３８を取り付ける（図１を参照）。挿入棒５１をインナーコア６及び縦管３１から引き上げるタイミングは、一般的には挿入棒５１を押し込んでいく際のトルクで管理する。すなわち、トルクが所定の値に達した点で挿入棒５１を引き上げる。また、トルクで管理する以外にも挿入長さを予め設定し、設定長さまで挿入棒５１が挿入された点で引き上げる方法もある。
【００３１】
以上のように接続された分岐管に複合管１から通水する際は、栓棒３６を回転して分水栓３０を開く。複合管１内を流れる水は、分岐孔５の部分からインナーコア６の内面および分水栓３０内の管路を通って分岐管へと供給される。
【００３２】
以上のような有機溶剤浸透防止構造１０によれば、インナーコア６の圧着部６ａ，６ｂがそれぞれ分水栓３０の張出部３７及び複合管１の金属層端面３ａに密着するため、外部から分岐孔内に有機溶剤が浸透するのを防止することができ、複合管内を流れる水が汚染されることがない。
【００３３】
さらに、金属層３を削ることなく複合管１を分岐させることが可能となり、施工時間が大幅に短縮されるとともに、剥離した金属片でけがを負う心配もない。また、インナーコア６を分岐孔５に備えるため、複合管１の各層（樹脂層２、金属層３及び樹脂層４）の断面部分が露出されることなく通水され、樹脂層２，４と金属層との層間の劣化が少なく、さらに金属層３のさびの堆積が原因である通水可能断面積の減少を防止することが可能となる。また、インナーコア６がサドル付分水栓２０を固定するため、地震などの外力による分水栓２０の軸ずれや周ずれを回避できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、サドル付分水栓を用いて複合管を分岐させる際に、金属層の剥離を必要とせず、作業時間を短縮することができ、さらに、サドル付分水栓の接続部分から有機溶剤が内部に浸透するのを有効に防止することができる上水道用の有機溶剤浸透防止構造を有する複合配管及び有機溶剤浸透防止方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機溶剤浸透防止構造を説明するための断面模式図。
【図２】図１に示した分岐孔部分を拡大した断面模式図。
【図３】インナーコアを挿入する方法を説明する断面模式図。
【図４】図３に示したインナーコアの鍔部を複合管に固定する方法を説明する断面模式図。
【図５】図４に示したインナーコアを分水栓及び複合管に密着させる方法を説明する断面模式図。
【符号の説明】
１…複合管、２…樹脂層、３…金属層、３ａ…端面、４…樹脂層、
５…分岐孔、
６…金属インナーコア、６ａ…第１の圧着部、６ｂ…第２の圧着部、
７…鍔部、８…係止部、
１０…有機溶剤浸透防止構造、２０…サドル付分水栓、
２１…サドルバンド、２２…上部サドルバンド、２３…下部サドルバンド、
２４…ボルト・ナット、２５…サドル、２６…溝、
２７…サドル部パッキング材、２８…雌ねじ部、
３０…分水栓、３１…縦管、３２…雄ねじ部、３３…分岐管接続部、
３４…ボール、３５…孔、３６…栓棒、３７…張出部、３８…キャップ、
５１…挿入棒（拡径工具）、５２…突部、５３…成形部、５４…止めビス、
５５…第１のテーパ面、５６…第２のテーパ面。
【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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