(57)【要約】【課題】金属中間層を備えていても、接続の際に該接続部での内径が小さくならないように接続することができる多層管を提供することを課題とする。【解決手段】金属中間層を含む複数の層から構成される多層管において、前記金属中間層は、軸方向について、所定長さに形成されると共に所定間隔を開けて断続的に配設されることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属中間層を含む複数の層から構成される多層管において、前記金属中間層は、軸方向について、所定長さに形成されると共に所定間隔を開けて断続的に配設されることを特徴とする多層管。
【請求項２】
前記金属中間層は、前記所定長さが前記所定間隔より長くなるように形成されることを特徴とする請求項１記載の多層管。
【請求項３】
前記所定間隔は、１０ｍｍ以上１００００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層管。
【請求項４】
前記金属中間層は、アルミニウムで形成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の多層管。
【請求項５】
前記金属中間層は、銅又はＳＵＳで形成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の多層管。
【請求項６】
最外層の外周面に厚さ３ｍｍ以下の保温材をさらに配設することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の多層管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水、給湯、冷暖房用、排水、空調用の冷媒等の流体を移送するために使用される管のうち、金属中間層を備える複数の層から構成される多層管に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を移送するために使用される管においては、流体の移送条件に応じて各種の性能が要求される。例えば、給湯・冷温水用の管においては、高温領域での長期にわたる安全性、電気化学的腐食や水質変化に対する安全性、柔軟・軽量性による易施工性等が要求される。また、スプリンクラー配管では、耐圧性、耐振・耐震性、耐久性等の過酷な条件に耐えることができる性能が要求される。
【０００３】
これらの諸性能を単一の材料で構成される管で充足させることは容易ではなく、そこで、機械的強度に優れた金属管（層）の外周面及び内周面に耐熱性や耐食性等に優れた熱可塑性樹脂層をそれぞれ配設した三層管（多層管）が従来より提供されている（特許文献１参照）。
【０００４】
これら金属で形成される中間層（金属中間層）を備える三層管を使用して流体（例えば水）を移送するための配管を行う場合、一般に、長尺の三層管を配設する場所に適した長さに切断し、この所定長さに切断した三層管の端部を管継手によって接続することで配管が行われる。その際、三層管は金属中間層を備えているため、切断によって形成された切断面には前記金属中間層が露出している（現れている）。
【０００５】
この場合、図４に示すような、従来から一般に行われていた、テーパを付けた受け口４１を備える管継手４０を使用し、このテーパを付けた管継手４０の受け口４１の内周面４２及び三層管５０の管端部（挿口）５１の外周面５２に速乾性接着剤を塗布し、その塗布面を接着剤中の溶剤により潤滑させ、管端部５１を管継手４０の受け口４１にその接着剤及び膨潤層を展延しつつ圧入していく（矢印α方向）接続方法や、管継手４０の受け口４１の内周面４２及び管端部外周面５２を加熱工具により加熱溶融させ、素速く管継手受け口４１に管端部５１を圧入し（矢印α方向）、その界面を融着させる接続方法等、三層管５０の外周面５２で止水（密封）する管継手４０を使用する接続方法によって接続することが考えられた。
【０００６】
しかし、かかる接続方法では、切断面（管端部）５１を完全に塞ぐことができないため、該切断面５１から露出している金属中間層５３が管内を流れる水（流体）と接することとなる。その結果、接続部における管端部５１で水と接した金属中間層５３が酸化や腐食する等の問題が懸念された。
【０００７】
そのため、上述のような管端部（切断面）５１に金属中間層５３が露出した三層管５０を接続する場合には、図５に示すような、テーパ付き内周面６１が三層管端部５１の外周面５２に対する接合面とされる外筒部６１０と、テーパ付き外周面６２が三層管端部５１の内周面５４に対する接合面とされる内筒６２０とを備えた三層管（多層管）用管継手６０を使用する接続方法が提供された（特許文献２参照）。
【０００８】
即ち、管端部５３に金属中間層５３が露出した三層管５０を接続する場合には、前記三層管用管継手６０の内外筒間に速乾性の接着剤を付着させ、三層管内周面５４にも前記接着剤を塗布したうえで、内外筒部間の環状空間に三層管端部５１を圧入して（矢印β方向）接続するような、三層管５０の内周面５４で止水するように接続する管継手が提供された。このように、三層管５０の内周面５４で止水する三層管用管継手６０を使用することで、三層管端部５１に現れる（露出する）金属中間層５３は密封されるため、管内を流れる水と接することがなくなり、金属中間層５３を腐食等させることなく管端部に金属層が露出した三層管５０を接続することが可能になった。
【特許文献１】特開平２−２９０６１７号公報
【特許文献２】特開平７−３０１３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、このような三層管用管継手６０を使用して三層管５０を接続した場合、三層管内周面５４と接合する内筒６２０の内径（口径）ｄは、三層管５０の内径（口径）Ｄよりも小さいことから、かかる部分を通る（流れる）ことができる水（流体）の流量が三層管５０の内部を流れることができる流量よりも小さくなってしまうという問題が生じた。
【００１０】
即ち、このような内周面５４で止水するタイプの三層管用管継手６０を使用して接続しなければならない切断面５１に金属中間層５３が露出する多層管（三層管）５０の場合、接続部での流量を基準に使用する多層管５０の内径Ｄを決めなければならなくなり、外周面５２で止水するタイプの管継手４０（図４参照）で接続可能な管を使用して配管を行うよりも内径の大きな管を使用しなければならず、そのためコストが増加するといった問題が生じていた。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、金属中間層を備えていても、接続の際に該接続部での内径が小さくならないように接続することができる多層管を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、上記課題を解消すべく、本発明に係る多層管は、金属中間層を含む複数の層から構成される多層管において、前記金属中間層は、軸方向について、所定長さに形成されると共に所定間隔を開けて断続的に配設されることを特徴とする。
【００１３】
上記構成とすることで、前記多層管を切断する際に、前記所定間隔で配設される一の金属中間層と隣に配設される金属中間層との間を通るように切断することで、切断面に前記金属中間層が露出しないように切断することができるようになる。
【００１４】
また、前記金属中間層は、前記所定長さが前記所定間隔より長くなるように形成される構成としても良い。
【００１５】
上記構成とすることで、上記同様、切断面に金属中間層が露出しないように所定長さに切断できる。また、前記多層管の金属中間層が配設さている部分は、曲げた状態で固定（曲げ固定）できることから、配設される前記金属中間層が長くなるほど、所定長さに切断した前記多層管を配管場所に合わせて所望の形状に曲げた状態で固定（曲げ固定）できるようになるため配管作業（施工）が行い易くなる。
【００１６】
また、前記所定間隔は、１０ｍｍ以上１００００ｍｍ以下である構成としても良い。
【００１７】
上記構成とすることで、前記多層管の前記所定間隔に対応する位置を切断工具で切断する際、切断面に前記金属中間層が露出せず（現れることなく）且つ切断面から透過した酸素によって前記金属中間層が酸化腐食する等の外部又は管内流体の影響を受けないようにすることができる。
【００１８】
また、このような構成とすることで、前記多層管に対する前記金属中間層が配設されている範囲が前記所定間隔に比べて非常に広範囲となるため、所望の形状での曲げ固定がより行い易くなり、配管作業がさらに行い易くなる。
【００１９】
また、前記金属中間層は、アルミニウムで形成される構成としても良い。
【００２０】
上記構成とすることで、管内に大気中の酸素を透過し難くすることができるようになる。即ち、前記多層管の管壁を通して大気中の酸素が内部（管内）に透過して流体に溶解することを防ぐことができるようになる。
【００２１】
その結果、例えば、前記多層管が冷暖房用の温水等を循環使用する場合の配管として使用された場合、給湯管の管壁を通して大気中の酸素が内部に透過して流体（温水）に溶解してしまい、この状態で長期間使用し続けると、内部の温水に溶解した酸素が熱源機等の金属部分を酸化腐食させるおそれがあるが、前記多層管の前記金属中間層が配設されている部分からは前記酸素が管壁を透過しなくなるため、前記流体内に溶解する酸素量を減らすことができるようになり、前記酸化腐食を減少させることができるようになる。
【００２２】
さらに、アルミニウムは、他の金属に比べて比重が小さいことから、前記多層管の重量を軽くすることができるため配管作業が行い易く、施工性が向上する。
【００２３】
また、前記金属中間層は、銅又はＳＵＳで形成される構成としても良い。
【００２４】
上記構成とすることで、上記同様、管内に酸素を透過し難くすることができる。さらに、銅又はＳＵＳは、水に対する耐腐食性に優れているため水に接しても問題がないことから、前記多層管が給湯や給水に使用される場合、即ち、管内を流れる流体が水の場合には、分岐用の管継手を用いることなく、前記金属中間層が配設されている部位の管壁に穴を開けて管内を流れる水（又はお湯）を直接分岐取り出しすることが可能となる。
【００２５】
また、最外層の外周面に厚さ３ｍｍ以下の保温材をさらに配設する構成としても良い。
【００２６】
上記構成とすることで、外径をあまり大きくすることなく十分な保温機能を備える多層管（保温材付き多層管）を得ることができるようになる。従って、施工現場での取り扱いが容易になり施工性が向上する。さらに、保温材が３ｍｍ以下と薄いため、保温層（保温材）を含む多層管全体の外径もあまり大きくならず曲げ加工も行い易い。
【発明の効果】
【００２７】
以上より、本発明によれば、金属中間層を備えていても切断面に金属中間層が露出しないように切断することができるようになることから、接続の際に該接続部での内径が小さくならないように接続することができる多層管を提供することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態に係る多層管１は、軸方向に同一径の筒状体として形成され、その管壁が周方向に沿った複数の層を備えるように構成ている。即ち、同一中心軸を有する複数の管状（筒状）の層が積層されるように配設されることで構成されている。本実施形態の場合、多層管１の内部から外部（中心軸から径方向外側）に向かって熱可塑性樹脂で形成される内層（最内層）２と、金属で形成される金属中間層３と、熱可塑性樹脂で形成される外層（最外層）４との三層が順に積層されることで構成されている。
【００３０】
より詳細には、例えば、多層管１は、外径が１６ｍｍ、内径が１２ｍｍ、肉厚（管壁の厚さ）が、およそ２ｍｍの筒状体として形成されており、住宅等で給湯や給水用の配管として使用されるものである。各層の厚さは、多層管１が三層で構成されている部分では、内層２が０．９０ｍｍ、金属中間層３の板厚が０．２０ｍｍ、外層が０．９０ｍｍである。各層は、接着層（接着剤）５を介して接合されている。接着層５は、変形ポリエチレンで構成されており、その厚さは、およそ０．０５ｍｍである。また、多層管１を構成する前記三つの層は、内層２と外層４とが高耐熱ポリエチレンで形成され、金属中間層３が強化アルミニウムで形成されている。
【００３１】
尚、前記各層は、上述のような素材に限定される必要はない。即ち、内層２は、柔軟で多層管１内を流れる流体に対して耐食性を有していれば良いことから、塩化ビニル、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、アミド系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブデン等の熱可塑性樹脂であっても良い。
【００３２】
また、外層４は、前記内層２と同様の熱可塑性樹脂でも良く、さらに金属中間層３を保護し、保温性を向上させるような軟質塩化ビニル樹脂、天然ゴム、合成ゴム等の弾性を有する熱可塑性樹脂であっても良い。
【００３３】
また、金属中間層３も強化アルミニウムに限定される必要はなく、酸素透過性が低く、管に配設された際に、該管の曲げ加工を行い易く且つ曲げ固定し易い素材であれば良いことから、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、銅、ＳＵＳ等の金属であっても良い。また、接着層５も変形ポリエチレンに限定される必要はない。
【００３４】
金属中間層３は、図２に示すように、内層２と外層４との間に接着層５，５を介して挟まれるように配設されている。金属中間層３は、中心軸が同一直線上になると共に、それぞれの間隔が一定の間隔Ｗとなるように複数配設されている。金属中間層３，３，…は、中心軸（軸芯）方向の長さＬが全て同一である。金属中間層３，３，…の長さＬは、１０００ｍｍであり、隣り合う金属中間層３，３間に形成される間隔Ｗは、全て１００ｍｍである。間隔Ｗの位置に対応する多層管１の管壁は、金属中間層３が存在していないため、二層で構成されている。即ち、内層２と外層４とが接着層５，５を挟んで対向するように配設されている。
【００３５】
尚、本実施形態では、一本の長尺の多層管１に配設される複数の金属中間層３，３，…は、それぞれの長さＬが一定となるように形成されているが、これに限定される必要はなく、数種類の長さの金属中間層を規則的に並べても良く、それぞれが異なる長さであっても良い。また、間隔Ｗ，Ｗ，…も同様に一定である必要はなく、異なっていても良い。
【００３６】
図１に戻って、管壁内に金属中間層３が存在していない位置、即ち間隔Ｗに対応する多層管１の外周面（外層４の外周面）には、印６，６，…が付されている。この印６は、かかる位置で多層管１を切断することによって切断面に金属中間層３が露出しないように多層管１を切断することができる位置を示すためのものである。印６は、本実施形態においては、外層４の表面に周方向の太線を印刷することによって付されているが、これに限定される必要はなく、切断部分を示すことができれば良いことから、他の記号（例えば三角マーク）等を印刷しても良く、また、記号等を刻印しても良く、テープ等の別部材を貼着しても良い。
【００３７】
次に、本実施形態に係る多層管の製造方法について図３を参照しつつ説明するが、まず、製造装置２０について説明する。
【００３８】
図３において、２１は帯状強化アルミニウム材の供給ボビンである。２２は前処理槽であり、例えば、脱脂処理、除錆処理、防錆処理等を行うことができる。２３は、切断装置であり、帯状強化アルミニウム材１１０を所定長さに切断して送り出すことができる。２４は、Ｕ字状賦形装置である。２５は円管賦形装置であり、Ｕ字状帯状強化アルミニウム材１１０が管状に賦形（形成）される。２６は、溶接装置であり管状（筒状）に賦形された帯状強化アルミニウム材１１０の両側縁端の合わせ目の溶接に用いられる。２７は、熱可塑性樹脂押出金型であり、先端部外周に沿って接着剤を吐出すると共に高耐熱ポリエチレンを吐出する吐出口を有する水平円筒通路部２７１と垂直通路部２７２とボックス部２７３とを備え、Ｕ字状賦形装置２４と管状賦形装置２５との間を搬送される半管状帯状強化アルミニウム材１１０の開口に垂直通路部２７２が差し込まれて水平円筒通路部２７１が管状賦形強化アルミニウム材内に挿入され、吐出部２７４が溶接装置２６よりも下流側に位置している。２８は、熱可塑性樹脂外層被覆用の押出装置、２９は冷却槽、３０は切断位置を示す印を印刷するための印刷装置、３１は切断装置である。
【００３９】
この製造装置２０を使用して多層管１を製造するには、まず、供給ボビン２１から帯状強化アルミニウム材１１０を下流側に送り出す。次ぎに、前処理槽２２で所定の前処理を行ったうえ、切断装置２３で帯状強化アルミニウム材１１０を所定長さ（所望の金属中間層の長さ）に切断する。この所定長さに切断された帯状強化アルミニウム材１１０をＵ字状賦形装置２４に通過させ、帯状強化アルミニウム材１１０をＵ字状に賦形（形成）していく。さらにこのＵ字状アルミニウム材１１０を管状賦形装置２５により管状に成形し、その後、合わせ目を溶接装置２６により溶接する。この溶接された金属管の内面に、熱可塑性樹脂押出金型２７の水平円筒通路部２７１の先端部外周から接着剤（変性ポリエチレン）を吐出すると共に熱可塑性樹脂（高耐熱ポリエチレン）を吐出し、金属管内周面を被覆していく。
【００４０】
このようにして、熱可塑性樹脂層（多層管１の内層）を押出被覆した後に、押出装置２９により金属管外周面に熱可塑性樹脂層（多層管１の外層）を被覆する。この内層及び外層を被覆された金属管は、冷却槽２９を通過させることで冷却され、印刷装置３０により隣り合う金属中間層間に対応する多層管１の表面位置へ切断位置を示す印を印刷した後、切断装置３０により所定の長さに切断して多層管１を得る。
【００４１】
以上のように製造された多層管１は、金属中間層が所定間隔で配設されているため、この所定間隔の範囲内で多層管１を切断することで、切断面に金属中間層が露出しないように切断することができる。このように切断された多層管１は、その端部外周面で接合するタイプの管継手によって接続した場合でも、金属中間層が切断面から露出していないため、該金属中間層が管内を流れる流体に接する（触れる）ことがなく、腐食等が発生しない。そのため、多層管１の内周面で接合するタイプの管継手を使用する必要はなく、多層管１の接続部の内径が他の部分と比べて小さくならないように接続することができるようになる。
【００４２】
尚、本発明の多層管は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４３】
例えば、本実施形態では、金属中間層３の内周面と外周面とに内層２及び外層３とが一層づつ配設された三層管として構成されているが、これに限定される必要はなく、金属中間層３の内周側及び外周側に複数の熱可塑性樹脂層が配設された多層管であっても良い。
【００４４】
また、金属中間層３以外に、さらに金属で形成された別の中間層が配設されても良い。その場合、金属層同士が隣接しても（対向するように積層しても）良く、金属層間に他の層を挟むようにして配設されても良い。その場合、各金属層は、同一素材である必要はなく、異なる素材で形成されても良い。
【００４５】
同様に、本実施形態における熱可塑性樹脂層においては、内層２と外層４とが同じ熱可塑性樹脂で形成されているが、同一素材で形成される必要はなく、異なる素材で形成されても良い。また、複数の熱可塑性樹脂層から構成される場合も各層が同一素材で形成されても良く、異なる素材で形成されても良い。
【００４６】
また、本実施形態に係る多層管１の外周面に３ｍｍ以下の保温材（断熱材）を配設して保温材付き多層管としても良い。この場合、金属中間層３の内側及び外側に熱可塑性樹脂で形成される内層２及び外層４がそれぞれ配設されているため、保温材の厚さを薄くしても内部を流れる流体を十分保温することができる。また、保温材の厚さを薄くすることで、保温材付き多層管であっても外径が大きくなり過ぎないため曲げ加工を行い易く、また、施工現場での取り扱いが容易になる。
【００４７】
この場合、保温材としては、発泡架橋ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡アクリル樹脂、発泡ウレタン樹脂等の発泡性熱可塑性樹脂やガラスウール等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態に係る多層管の一部切欠断面斜視図を示す。
【図２】同実施形態に係る多層管の拡大縦断面図を示す。
【図３】同実施形態に係る多層管の製造装置の概略構成図を示す。
【図４】従来の管外周面と接合する管継手及び三層管の縦断面図を示す。
【図５】従来の三層管用管継手及び三層管の縦断面図を示す。
【符号の説明】
【００４９】
１…多層管、２…内層、３…金属中間層、４…外層、５…接着剤（接着層）、６…印、２０…製造装置、２１…供給ボビン、２２…前処理槽、２３…切断装置、２４…Ｕ字状賦形装置、２５…管状賦形装置、２６…溶接装置、２７…熱可塑性樹脂押出金型、２７１…水平円筒通路部、２７２…垂直通路部、２７３…ボックス部、２７４…吐出部、２８…押出装置、２９…冷却槽、３０…印刷装置、３１…切断装置、Ｌ…所定長さ、Ｗ…所定間隔
【図１】
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【図２】
2007205506.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007205506.tif 000007