(57)【要約】【課題】管同士、または管と継手の接続方法において、作業効率の向上により、施工時間の削減を行うことができる配管部材及び接続方法を提供する。【解決手段】管同士、または管と継手に挿入され、管同士、または管と継手を接続する筒状の配管部材１を、端部の外径Ｄ１を中央部４の外径Ｄ２より縮径した径とし、端部の内径ｄ１を中央部の内径ｄ２より拡径した径とした。また、外周面３の端部に管や継手への挿入を容易とするようテーパ部を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの管の夫々の端部に挿入され、管同士を接続する筒状の配管部材であって、前記管の厚さと前記配管部材の厚さの関係が下記の式（１）、（３）を満たし、かつ前記管の内径の断面積と前記配管部材の内径の断面積の関係から導かれる前記管の開口度(％)が下記の式（２）、（４）を満たすことを特徴とする配管部材。
（式１）Ｔ２／３ ≦ Ｔ１ ≦ Ｔ２×１．２
Ｔ１：一方の管の端面が到達する位置の配管部材の厚さ
１．５≦Ｔ１（ｍｍ）
Ｔ２：接続される一方の管の厚さ （ｍｍ）
（式２）４０≦（Ａ１／Ａ２)×１００
Ａ１：一方の管の端面が到達する位置の配管部材の内径の断面積 （ｍｍ２）
Ａ２：接続される管の内径の断面積 （ｍｍ２）
（式３）Ｔ４／３ ≦ Ｔ３ ≦ Ｔ４×１．２
Ｔ３：他方の管の端面が到達する位置の配管部材の厚さ
１．５≦Ｔ３（ｍｍ）
Ｔ４：接続される他方の管の厚さ （ｍｍ）
（式４）４０≦（Ａ３／Ａ４)×１００
Ａ３：他方の管の端面が到達する位置の配管部材の内径の断面積 （ｍｍ２）
Ａ４：接続される管の内径の断面積 （ｍｍ２）
【請求項２】
管と継手の夫々の端部に挿入され、管と継手を接続する筒状の配管部材であって、前記管の厚さと前記配管部材の厚さの関係が下記の式（１）を満たし、かつ前記管の内径の断面積と前記配管部材の内径の断面積の関係から導かれる前記管の開口度(％)が下記の式（２）を満たすことを特徴とする配管部材。
（式１）Ｔ２／３ ≦ Ｔ１ ≦ Ｔ２×１．２
Ｔ１：一方の管の端面が到達する位置の配管部材の厚さ
１．５≦Ｔ１（ｍｍ）
Ｔ２：接続される一方の管の厚さ （ｍｍ）
（式２）４０≦（Ａ１／Ａ２)×１００
Ａ１：一方の管の端面が到達する位置の配管部材の内径の断面積 （ｍｍ２）
Ａ２：接続される管の内径の断面積 （ｍｍ２）
【請求項３】
前記配管部材が、外周面に凸部を有することを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の配管部材。
【請求項４】
前記配管部材が、外周面に段差部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配管部材。
【請求項５】
前記配管部材が、その端部の外径Ｄ１、前記管の端面が到達する位置の外径Ｄ２が以下の式（５）、（６）を満たし、かつ前記管に挿入する配管部材の長さＬが式（７）を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配管部材。
（式５）ｄ×０．９ ≦ Ｄ１
Ｄ１：配管部材の端部の外径（ｍｍ）
ｄ：接続される管の内径（ｍｍ）
（式６）Ｄ２ ≦ ｄ×１．１
Ｄ２：管の端面が到達する位置の配管部材の外径（ｍｍ）
（式７）Ｌ≧（Ｄ２−Ｄ１）×２０
Ｌ：管に挿入する配管部材の長さ（ｍｍ）
【請求項６】
前記配管部材が、その端部の外周側に面取形状が施され、かつ該面取形状から続く複数のテーパ部が施されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配管部材。
【請求項７】
前記複数のテーパ部が、第一テーパ部と、第二テーパ部と、第三テーパ部と連続して形成され、各テーパ部の傾斜角度が、第三テーパ部＜第一テーパ部＜第二テーパ部を満たすことを特徴とする請求項６に記載の配管部材。
【請求項８】
前記配管部材が、その端部の内周側にＲ形状が施され、かつ該Ｒ形状から続くテーパ部が施され、該テーパ部の長さｌが以下の式（８）を満たすことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の配管部材。
（式８）（ｄ１−ｄ２）／ｌ  ≦  １／５
ｄ１：配管部材の端部の内径（ｍｍ）
ｄ２：配管部材の中央部の内径（ｍｍ）
ｌ：テーパ部の長さ
【請求項９】
前記配管部材が、口径の異なる管同士又は管と継手を接続することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の配管部材。
【請求項１０】
前記配管部材が、前記管または前記継手と接着または融着により接続されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の配管部材。
【請求項１１】
前記管または前記継手の少なくとも一方が繊維強化樹脂で被覆してあることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の配管部材。
【請求項１２】
前記配管部材と、前記管または前記継手の接続部の外周面上に補強層が施されることを特徴とする請求項１１に記載の配管部材。
【請求項１３】
請求項１乃至１２に記載の配管部材の外周面と、該配管部材を挿入する管又は継手の内周面とを接着または融着することで、該管又は該継手を接続することを特徴とする配管部材の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学工場、薬品工場、上下水道、農業・水産業、半導体製造分野、食品分野などの各種産業の配管ラインに使用される管同士、または管と継手、とくに強化繊維層などで被覆された繊維強化樹脂管同士、または繊維強化樹脂管と繊維強化樹脂継手を接続する配管部材、及び接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製鉄、化学工場、半導体工場等の化学パイプライン、水族館、給水設備、浄水設備と排水処理施設等で使用される配管として、繊維強化樹脂管が多用されている。この繊維強化樹脂管は、塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂などを素材とする母管を、ポリエステル樹脂含浸のガラス繊維からなる強化繊維層により被覆し、さらに耐食性の樹脂により表面処理を行った被覆層を有する配管であり、耐薬品性・機械的強度・耐熱性に優れ、低線膨張係数を持ち、完全絶縁体であるため外部腐食や電食の恐れがなく、軽量さを持ち合わせている。
【０００３】
このような繊維強化樹脂管は、円筒状の管同士、または円筒状の管と種々の形状の継手が接続されるが、円筒状の管同士、または円筒状の管と種々の形状の継手の接続方法として種々の方法が知られている。例えば、管状プラスチックを用い、該管状プラスチックの内面または外面にラジカル重合性化合物の活性光線の照射によりグラフトせしめて該表面を改質させた後、接着剤を用いて管同士を接続する手法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、繊維強化樹脂管の接続方法として、配管の外面、または内面にねじ構造を形成し、ねじの螺合により配管同士を接続する管継手が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５５−９３４１１号公報
【特許文献２】特開平４−１１３０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の管継手を用いた接続方法では、管状プラスチックの内面または外面に極性のラジカル重合性化合物と光増感剤とを含有する処理溶液を塗布し、塗布面に活性光線を照射にて表面改質した後に接着剤を用いるものであり、現場での接続の際、専用の設備が必要となる。さらに、表面処理に作業時間と手間を要し、作業効率の低下、及び作業時間の増加を招くという問題があった。
【０００７】
特許文献２に記載の管継手を用いた接続方法では、繊維強化樹脂管の一方の内面に雌ねじを、他方の外面に雄ねじ構造を形成した継手を用いるものであり、接続相手の繊維強化樹脂管の一方の外面に雌ねじを、他方の外面に雄ねじ構造へ加工しなければならない。そのため、現場での接続の際、ねじ加工に作業時間と手間を要し、作業効率の低下、及び作業時間の増加を招く特に配管が大口径の場合には、接続作業が困難となる。
【０００８】
また、繊維強化樹脂管同士を直接接続する際には、先ず被覆層を所望する長さ分だけ剥離した後、剥離した部分（母管）同士を継手を介して接続、又は片側がスリーブ管（拡径した管）の場合は、管同士を接続する。その剥離作業は、例えば、剥離寸法のケガキ線に沿って螺旋状の鋸目切り込みを入れ、ガスバーナー等で加熱して、軟化させた被覆層をドライバー等で跳ね起こし、ペンチ等で挟み込んで、手作業により行うものであり、作業に熟練を要する。
【０００９】
更に、接続箇所の不良は、流体漏れなどを引き起こすため、母管の表面に付着した残留物をサンドペーパーや細目ヤスリ等にて処理し、母管の表面を清浄化するという作業が発生し、手間がかかる。また、清浄化による母管の表面の切削過多に起因する寸法不良は、配管施工後の流体漏れなどを引き起こす要因ともなり得る。
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の課題に鑑みなされたものであり、管同士、または管と継手の接続方法において、作業効率の向上により、施工時間の削減を行うことができる配管部材及び接続方法を提供することを目的とする。特に、繊維強化樹脂管同士、または繊維強化樹脂管と繊維強化樹脂継手の接続方法においては、作業者の労力軽減による作業性の向上により、施工時間の削減を行うことができ、また、作業者の熟練度を要しない接続方法であるため、流体漏れなどの品質上の問題点を改善することができる。上記のように、施工性及び品質の向上を図ることができる配管部材及び接続方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の配管部材は、２つの管の夫々の端部に挿入され、管同士を接続する筒状の配管部材であって、前記管の厚さと前記配管部材の厚さの関係が下記の式（１）、（３）を満たし、かつ前記管の内径の断面積と前記配管部材の内径の断面積の関係から導かれる前記管の開口度(％)が下記の式（２）、（４）を満たすことを第一の特徴とする。
（式１）Ｔ２／３ ≦ Ｔ１ ≦ Ｔ２×１．２
Ｔ１：一方の管の端面が到達する位置の配管部材の厚さ
１．５≦Ｔ１（ｍｍ）
Ｔ２：接続される一方の管の厚さ （ｍｍ）
（式２）４０≦（Ａ１／Ａ２)×１００
Ａ１：一方の管の端面が到達する位置の配管部材の内径の断面積 （ｍｍ２）
Ａ２：接続される管の内径の断面積 （ｍｍ２）
（式３）Ｔ４／３ ≦ Ｔ３ ≦ Ｔ４×１．２
Ｔ３：他方の管の端面が到達する位置の配管部材の厚さ
１．５≦Ｔ３（ｍｍ）
Ｔ４：接続される他方の管の厚さ （ｍｍ）
（式４）４０≦（Ａ３／Ａ４)×１００
Ａ３：他方の管の端面が到達する位置の配管部材の内径の断面積 （ｍｍ２）
Ａ４：接続される管の内径の断面積 （ｍｍ２）
【００１２】
管と継手の夫々の端部に挿入され、管と継手を接続する筒状の配管部材であって、前記管の厚さと前記配管部材の厚さの関係が下記の式（１）を満たし、かつ前記管の内径の断面積と前記配管部材の内径の断面積の関係から導かれる前記管の開口度(％)が下記の式（２）を満たすことを第二の特徴とする。
（式１）Ｔ２／３ ≦ Ｔ１ ≦ Ｔ２×１．２
Ｔ１：一方の管の端面が到達する位置の配管部材の厚さ
１．５≦Ｔ１（ｍｍ）
Ｔ２：接続される一方の管の厚さ （ｍｍ）
（式２）４０≦（Ａ１／Ａ２)×１００
Ａ１：一方の管の端面が到達する位置の配管部材の内径の断面積 （ｍｍ２）
Ａ２：接続される管の内径の断面積 （ｍｍ２）
【００１３】
また、前記配管部材が、外周面に凸部を有することを第三の特徴とし、前記配管部材が、外周面に段差部を有することを第四の特徴とする。
【００１４】
前記配管部材が、その端部の外径Ｄ１、前記管の端面が到達する位置の外径Ｄ２が以下の式（５）、（６）を満たし、かつ前記管に挿入する配管部材の長さＬが式（７）を満たすことを第五の特徴とする。
（式５）ｄ×０．９ ≦ Ｄ１
Ｄ１：配管部材の端部の外径（ｍｍ）
ｄ：接続される管の内径（ｍｍ）
（式６）Ｄ２ ≦ ｄ×１．１
Ｄ２：管の端面が到達する位置の配管部材の外径（ｍｍ）
（式７）Ｌ≧（Ｄ２−Ｄ１）×２０
Ｌ：管に挿入する配管部材の長さ（ｍｍ）
【００１５】
前記配管部材が、その端部の外周側に面取形状が施され、かつ該面取形状から続く複数のテーパ部が施されたことを第六の特徴とし、前記複数のテーパ部が、第一テーパ部と、第二テーパ部と、第三テーパ部と連続して形成され、各テーパ部の傾斜角度が、第三テーパ部＜第一テーパ部＜第二テーパ部を満たすことを第七の特徴とする。また、前記配管部材が、その端部の内周側にＲ形状が施され、かつ該Ｒ形状から続くテーパ部が施され、該テーパ部の長さｌが以下の式（８）を満たすことを第八の特徴とする。
（式８）（ｄ１−ｄ２）／ｌ  ≦  １／５
ｄ１：配管部材の端部の内径（ｍｍ）
ｄ２：配管部材の中央部の内径（ｍｍ）
ｌ：テーパ部の長さ
【００１６】
前記配管部材が、口径の異なる管同士又は管と継手を接続することを第九の特徴とし、前記配管部材が、前記管または前記継手と接着または融着により接続されることを第十の特徴とする。
【００１７】
前記管または前記継手の少なくとも一方が繊維強化樹脂で被覆してあることを第十一の特徴とし、前記配管部材と、前記管または前記継手の接続部の外周面上に補強層が施されることを第十二の特徴とする。
【００１８】
そして、本発明の配管部材を用いた接続方法は、上記配管部材の外周面と、該配管部材を挿入する管又は継手の内周面とを接着または融着することで、該管又は該継手を接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の配管部材は、一対の同径、あるいは口径の異なる管、または管と同径、あるいは口径の異なる継手に挿入される構造を有し、配管部材の外周面の端部に面取形状を有することで、管、または継手への挿入性の向上が可能となる。そのため、被覆層の剥離作業が必要であった繊維強化樹脂管においても、本発明の配管部材を用いることで、剥離作業が不要となり、大幅に施工時間を短縮できる。特に、配管を切断して接続しなければならない場合には殊更有効である。また、従来のソケット型接続（テーパの受口を持った継手と管の両接合面に接着剤を塗布して挿入し、表面の膨潤と管と継手の弾性を利用して接合する工法）と異なり、接続部の内面に凹状部がなく、配管の内圧を配管部材全体で受けることが可能なため、配管の撓みと流体圧力の複合荷重による局所的な圧力集中を分散させることができる。
【００２０】
一方で配管部材の厚さが厚くなり過ぎると、流路が閉塞し、それに伴う流速や圧力損失の増大、配管内周面の摩耗量の増加などが発生するが、管の厚さを１．５ｍｍ以上及び管の開口度を４０％以上とすることで、それらの事象を抑えながらも耐圧性能を確保することができる。さらに、配管部材の内周面の端部にＲ形状を有し、かつ端部方向に拡径することで、流体の流れを促進し、流量特性の向上が可能となる。
【００２１】
本発明の配管部材によると、管との接続部の少なくとも一方の筒状部の外周面の端部に少なくとも２つ以上のテーパ部を持つ構造を有しているため、例えば、接続される管や継手が内径の寸法が一様でなくても、管や継手に寸法調整用の特殊な加工を必要とせず、配管部材と管や継手が接続する長さ、および接続面積を確保することが可能となり、高い耐圧性能を有することができる。
【００２２】
本発明の配管部材によると、配管部材が繊維強化樹脂管の場合、母材が樹脂からなるために、酸性や塩基性などの腐食性の流体に対しての耐久性に優れ、流体への溶出も少なく、衛生面でも優れた特徴を有し、腐食性流体に対する保護機能を持つことができる。また、配管部材の厚さが１．５ｍｍを下回る場合、固定用板や治工具を用いて接続を行う際に、その接触部分の部材の厚さが小さすぎると、変形、破損しやすくなるが、本発明の配管部材の厚さは１．５ｍｍ以上とし、接続時の変形、破損を防ぎ、作業性を確保することができる。
【００２３】
本発明の接続方法は、配管部材の外周面を挿入される管の端部の内周面と接着、または融着するため、管端部にねじ加工あるいは開口加工を施すことなく、例えば、繊維強化樹脂管のような外周面の寸法が一様でない配管にあっても、簡便に接続できる。さらに配管の接続部を完全に一体化することができるため、高い耐圧性能を確保することができる。また、この配管部材を管内面に配置することにより、流体の内圧を配管部材全体で受けることができ、かつ従来のようなシール部材などと流体が接触することがない構造であり、高い耐食性能を有することができる。
【００２４】
本発明の接続方法は、配管部材を用いて繊維強化樹脂製複合管を接続した後、その外周面上に補強層を施しているため、配管がより強固に一体化され高い耐圧性能を有することができる。
【００２５】
本発明の接続方法は、配管部材を接続する一対の管、または管と継手の接続部に挿入する構造を有している。そのため、複数の配管が接続される各種プラントにおいて、接続部の凹凸が少なくなり、良好な外観を得ることができる。また、接続に要する工作機械は従来の工作機械を流用することができる。また、近年では、各種プラント配管設備のコンパクト化が推進されており、配管設計、及び配管施工の面から省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る配管部材の概略的断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る別の配管部材の概略的断面図である。
【図３】図２の配管部材の筒状部先端を示すＡ部拡大図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る配管部材の概略的断面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に係る配管部材の概略的断面図である。
【図６】本発明の第四の実施形態に係る配管部材の概略的断面図である。
【図７】本発明の第五の実施形態に係る配管部材の概略的断面図である。
【図８】本発明の第一の実施形態に係る配管部材を用いた接続方法を示す概略的断面図である。
【図９】本発明の第一の実施形態に係る配管部材を用いた別の接続方法を示す概略的断面図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態に係る配管部材を用いた接続方法を示す概略的断面図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態に係る配管部材を用いた接続方法を示す概略的断面図である。
【図１２】本発明の第四の実施形態に係る配管部材を用いた接続方法を示す概略的断面図である。
【図１３】本発明の第五の実施形態に係る配管部材を用いた接続方法を示す概略的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜第一実施形態＞
以下、図１〜図３、及び図８を参照して、本発明による配管部材の第一の実施形態について説明する。尚、本実施の形態において、管とは中空の細長い構造を有するいわゆるパイプを指し、継手とはソケット、異径ソケット、エルボ、チーズ、異径チーズ、フランジなどのパイプに接続される部材を指す。
【００２８】
図１、図８に示すように、本実施形態に係る配管部材１は筒状部材であって、同径の管２０，２０´同士を接続する。配管部材１の筒状部２の外周面３と接続する管２０の内周面を一体化して接続する。配管部材１の外径Ｄ１は接続する管の内径ｄよりも僅かに小径となるよう構成されている。筒状部２は、中央部４から両端に向かって進むにつれ、肉薄となるよう、外周面３、及び内周面３１にテーパが形成されている。
【００２９】
次に、図２に示す本実施形態に係る配管部材１の筒状部２の先端形状について、図３に詳細を示して説明する。筒状部２の外周面３の先端には、面取形状５が設けてあり、この形状により配管部材１を管２０に挿入することが容易になる。接続される管２０は、押出製造上の特長として、厚さは引取速度や樹脂の溶融状態に大きく依存し、内径が一様ではない。そのため、外周面３に管２０の挿入ガイドとしての第一テーパ部６（実線部）、管２０の初期接触領域としての第二テーパ部７（点線部）、及び管２０の接続領域としての第三テーパ部８（１点鎖線部）を形成し、第一テーパ部６（実線部）及び第二テーパ部７（点線部）の少なくとも２つ以上のテーパ部を経由して管２０に挿入することで、配管部材１を管２０に挿入容易とすることができる。特に第二テーパ部７（点線部）の傾斜角度を第一テーパ部６（実線部）よりも大きくすることで、接続される管２０の内径のバラツキに対応することが可能となり、第三テーパ部８（１点鎖線部）により、一定の接続長さ、および接続面積を確保し、高い耐圧性能を有することができる。複数のテーパ部を施すことで、内径が一様でない管においても接続を強固にし、高圧時においても管が抜けることはない。
さらに流量特性を向上させる目的から、配管部材１の内面端部にもＲ形状９、またはテーパ部１０（２点鎖線部）を設け、面取り加工を行うことも有効である。その際、管端の肉厚は、例えば１．５ｍｍ未満となっても良く、筒状部２の厚さが、下記式（１）または式（３）を満たし、かつ筒状部２の内径ｄ１，ｄ２とテーパ部１０の長さｌが、式（８）を満たしていれば、とくに限定されない。
（式１）筒状部２と接続される一方の管２０の厚さ（ｍｍ）の関係
Ｔ２／３ ≦ Ｔ１≦ Ｔ２×１．２
Ｔ１：一方の管２０の端面が到達する位置の筒状部２の厚さ
１．５≦Ｔ１（ｍｍ）
Ｔ２：接続される一方の管２０の厚さ （ｍｍ）
（式３）筒状部２と接続される他方の管２０´の厚さ（ｍｍ）の関係
Ｔ４／３ ≦ Ｔ３ ≦ Ｔ４×１．２
Ｔ３：他方の管２０´の端面が到達する位置の筒状部２の厚さ
１．５≦Ｔ３（ｍｍ）
Ｔ４：接続される他方の管２０´の厚さ （ｍｍ）
（式８）テーパ部１０の長さ（ｍｍ）と筒状部２の内径（ｍｍ）の関係
（ｄ１−ｄ２）／ｌ  ≦  １／５
ｄ１：管に挿入する側の筒状部の端部の内径（ｍｍ）
ｄ２：筒状部の内周面のテーパ部の中央部側末端部の内径（ｍｍ）
ｌ：筒状部内周面のテーパ部の長さ（ｍｍ）
図８に示すように、一方の管の端面が到達する位置の配管部材の筒状部２の厚さＴ１は、Ｔ２／３＞Ｔ１の場合、強度低下となる。また、Ｔ１＞Ｔ２×１．２の場合、圧力損失の増加となる。したがって、Ｔ１は、Ｔ２／３≦Ｔ１≦Ｔ２×１．２を満足する範囲が好ましい。Ｔ３に関してもＴ１と同じ理由により、Ｔ４／３≦Ｔ３≦Ｔ４×１．２を満足する範囲が好ましい。また、式（８）は圧力損失の増加を抑制させるための式であり、ｌが大の場合、配管部材１の断面積が小となり、耐圧強度の低下を引き起こす。したがって、圧力損失と耐圧強度のバランスを保つために、ｌは式（８）の範囲内であることが好ましい。
【００３０】
配管部材１の材質は、塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂等の熱可塑性樹脂が好適に用いられるが、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、シリコン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることもできる。また、金属、セラミックなども用途に応じて使用することができる。
【００３１】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二の実施形態の配管部材１１を図４、及び図１０を参照して説明する。
【００３２】
図４に示すように、本発明の第二実施形態の配管部材１１は、第一の実施形態と同様に筒状部材であって、外周面に円環状の凸部１２を有している。図１０に示すように、凸部１２の外径は、接続される管２０の外径と同径、または小さい径に形成される。この構造により接続状況が目視で確認でき、管を接続する際の位置決めが容易となる。さらに、接続部の外径を一様に形成することができ、管２０と配管部材１が接続された際の外観をより良く保ち、表面処理などの後処理工程を簡便に行うことができる。凸部１２の幅Ｗは５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲にあることが望ましい。また、凸部１２は、円環状に連続して形成されているほか、不連続に形成されても良い。その他材質等については、第一の実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００３３】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三の実施形態の配管部材１３を図５、及び図１１を参照して説明する。
【００３４】
図５、図１１に示すように、本発明の第三の実施形態の配管部材１３は、第一の実施形態と同様に筒状部材であって、外周面が略中央で異なる径となる段差部１４が形成され、配管部材１３と、管２０と、管２０と呼び径が同径の継手２２を接続する。段差部１４の外径は接続される継手２２の内径と同径であり、また、内径は配管部材１３の略中央から両端に向かってなだらかに拡径している。その他材質等については、第一実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００３５】
＜第四実施形態＞
次に、本発明の第四の実施形態の配管部材１５を図６、及び図１２を参照して説明する。
【００３６】
図６、図１２に示すように、本発明の第四の実施形態の配管部材１５は、第一の実施形態と同様に筒状部材であって、口径の異なる管２０，２３同士を接続する。本実施形態においては、配管部材１５の外周面が、４つの異なる径（管２０が接続される第一の径、段差部１４を形成する第一の径より大きい第二の径、管２３が接続される第三の径、凸部１６を形成する第四の径）をもつよう形成され、２段の突条を有している。第二の径は、管２０の外径と同径、または僅かに小径となるよう、また第四の径は、管２３の外径と同径、または僅かに小径となるよう構成されている。配管部材１５の内径は、配管部材１５の略中央から両端に向かってなだらかに拡径している。図１２に示すように、接続時管２０，２３夫々の先端部が、段差部１４、及び凸部１６の各側面に当接し、段差部１４、及び凸部１６は、ストッパーの役目をはたす。したがって、段差部１４、及び凸部１６は、外周に連続した環状に設けられるほか、不連続に設けられても良い。その他材質等については、第一実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００３７】
＜第五実施形態＞
次に、本発明の第五の実施形態の配管部材１７を図７、及び図１３を参照して説明する。
【００３８】
図７、図１３に示すように、本発明の第五の実施形態の配管部材１７は、第一の実施形態と同様に筒状部材であって、口径の異なる管２０と継手２４を接続する。本実施形態においては、配管部材１７の外周面が、３つの異なる径（管２０が接続される第一の径、段差部１４を形成する第一の径より大きい第二の径、継手２４が接続される第三の径）をもつよう形成され、２段の段差を有している。その他材質等については、第一実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００３９】
さらに、各配管部材を用いた接続方法について、図８〜図１３を参照して説明する。
【００４０】
図８、図９に示す接続方法は、本発明の第一の実施形態の配管部材１を用いた接続方法であり、図８は、配管部材１と、一対の同径の管２０とを接続する方法である。この接続方法では、配管部材１を一対の同径の管２０の接続部の内周面に挿入しており、一対の管２０の内周面との配管部材１の筒状部２の外周面３を接着、または融着接続によって一体化させている。
【００４１】
また、図９は、配管部材１と被覆層１９を備えた一対の同径の管２０とを接続する方法であり、接続部の外周面３上に補強層２１を有している。接続部の外周面３に不飽和ポリエステルのような熱硬化性樹脂とガラス繊維のような繊維で構成された補強層２１を巻回することによって、より強固な接続を構成することができる。
【００４２】
管２０に挿入する配管部材１の管２０へ挿入する筒状部２の長さＬは、下記式（５）、（６）、及び（７）で規定される。
（式５）配管部材の筒状部の外径（ｍｍ）と管の内径（ｍｍ）の関係
ｄ×０．９ ≦ Ｄ１
Ｄ１：管２０に挿入する筒状部２の端面の外径（ｍｍ）
ｄ：接続される管２０，２０´の内径（ｍｍ）
（式６）管２０，２０´の端面が到達する位置の筒状部２の外径（ｍｍ）と管２０，２０´の内径（ｍｍ）の関係
Ｄ２ ≦ ｄ×１．１
Ｄ２：管２０，２０´の端面が到達する位置の筒状部２の外径（ｍｍ）
（式７）管２０に挿入する筒状部２の長さ（ｍｍ）の規定
Ｌ≧（Ｄ２−Ｄ１）×２０
Ｌ：管２０に挿入する筒状部２の長さ（ｍｍ）
式（７）において、管２０へ挿入する筒状部２の長さＬ（ｍｍ）とは筒状部２を管２０に挿入して、接着あるいは融着させたときの管２０端面と筒状部２端面間の長さである。また、Ｄ１とは管２０への挿入する側の筒状部２の端部の外径を指し、Ｄ２は配管部材１の外周面上における管２０の端部が到達する位置の筒状部２の外径を示す。式（７）により、Ｌ≧（Ｄ２−Ｄ１）×２０とすることで、配管部材１を管２０へ挿入する角度を小とし、比較的少ない力で配管部材１へ管２０を挿入することが可能とる。したがって、Ｌの値は、いわゆる挿入容易性を左右することとなり、Ｌ＜（Ｄ２−Ｄ１）×２０の場合には、挿入する力が比較的必要となることから、本発明における接続方法においては、Ｌ≧（Ｄ２−Ｄ１）×２０であることが好ましい。
【００４３】
筒状部２の長さＬは、望ましくはＤ／３以上、かつ２Ｄ以下の範囲にあることが望ましい（Ｄは管の外径）。挿入長さがＤ／３未満の場合、接続時の軸ずれの原因となる可能性がある他、接着あるいは融着面積が不足して、接続不良となる恐れがある。また、挿入長さが２Ｄよりも長くなると、過剰な接着剤塗布領域の増加により施工性の低下となる恐れがある。
【００４４】
被覆層１９に用いる繊維強化樹脂は、種々のものを採用可能であり、例えば繊維としてはガラス繊維、カーボン繊維、バサルト繊維、シリコンカーバイト繊維、ボロン繊維などの無機繊維のほか、各種ステンレス繊維、アルミニウム繊維、チタン繊維、銅繊維などの金属繊維や、アルミド繊維、ポリケトン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ラミー繊維、竹繊維、ジュート繊維などの有機繊維などを用いることができる。
【００４５】
また、繊維強化樹脂に用いられる樹脂も、種々のものが採用可能であり、不飽和ポリエステル樹脂、エボキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、アリル樹脂、ポリ乳酸樹脂などの熱硬化性樹脂が好適に用いられるが、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることも可能である。
【００４６】
管２０，２０´は塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂製である。この熱可塑性樹脂としては種々のものを使用可能であるが、特に塩化ビニル系樹脂あるいはポリオレフィン径樹脂であることが望ましい。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンを用いることがより望ましい。ポリプロピレンを用いることで、耐熱性、耐衝撃性、耐クリープ性が向上する。ポリプロピレンは、ホモ、ランダム、ブロックタイプ等を用いることができる。
【００４７】
さらに、繊維強化樹脂製の被覆層１９の形成方法も特に限定されるものではなく、例えばハンドレイアップ成形、スプレーアップ成形、フィラメントワインディング成形、シートワインディング成形が好適に採用できるほか、引き抜き成形、プレス成形、真空成形、インフュージョン成形、レジントランスファー成形、オートクレーブ成形、バキュームアシストレジントランスファー成形なども採用可能である。
【００４８】
また、繊維強化樹脂の繊維と樹脂との比率についても種々の比率とすることができるが、繊維強化樹脂全体に対する繊維の比率が２０容量％以上８０容量％以下とすることが好ましく、３０容量％以上７０容量％以下とすることがより望ましい。繊維の比率が上記下限値未満であると、繊維強化樹脂の十分な補強効果が得られないおそれがあり、一方上記上限値を超えると樹脂の量が不十分となり十分な接着効果が得られず、強度低下又は密着不良等の不具合が生ずる恐れがある。
【００４９】
補強層２１は、接続部の強度を補強するものである。補強の仕方としては、被覆層１９と同様に、繊維強化樹脂で形成することが望ましい。この場合、用いられる繊維や樹脂は被覆層１９と同じであることが望ましい。さらに、補強層２１は、金属部材であってもよく、例えばスチールベルトによって巻回構成することも可能である。また、接続部の外周面上に環状構造体を成してボルト等で締結固定するような構成であってもよい。
【００５０】
図１０に示す接続方法は本発明の第二の実施形態の配管部材１１を用いた接続方法である。
【００５１】
配管部材１１の外周面の円環状の凸部１２は、一対の管２０を接続する際に、接続状況が目視で確認でき、管２０の位置決めを容易とする。管２０が斜めに切断された場合、管２０の端面と配管部材１１の凸部１２との間に隙間が発生するが、溶接棒やパテなどによって隙間、段差を埋めることが可能となる。また、配管部材１自体に、施工性を向上させ配管部材１１と同様な利用をするために、溶接棒やパテにより凸部を設けてもよい。さらに、その外周面上に補強層２１を成す場合、より効果的な接着性を求める目的で表面処理を施しても良い。その他は第一の実施形態の配管部材１を用いた接続方法と同様であるので説明を省略する。
【００５２】
図１１に示す接続方法は、本発明の第三の実施形態の配管部材１３を用いた接続方法であり、被覆層１９を備えた同径の管２０と継手２２を接続する方法である。さらに、接続部の外周面上に補強層２１を有している。前述したように、段差部１４から拡径した外径は、接続される管２０の外径と同径であり、接続される継手２２の内径に対応した外径であり、また配管部材１３の内径は、なだらかに縮径あるいは拡径している。継手２２としては種々のものが使用可能であり、ソケット、異径ソケット、エルボ、チーズ、異径チーズ、フランジなどを用いることが可能である。その他は、第一の実施形態の配管部材１を用いた接続方法と同様であるので説明を省略する。
【００５３】
図１２に示す接続方法は本発明の第四の実施形態の配管部材１５を用いた接続方法であり、被覆層１９を備えた口径の異なる管２０と管２３を接続する方法である。さらに、接続部の外周面上に補強層２１を有している。接続される管同士の径が異なる点、配管部材の形状が異なる点以外は、第一の実施形態の配管部材１を用いた接続方法と同様であるので説明を省略する。
【００５４】
図１３に示す接続方法は本発明の第五の実施形態の配管部材１７を用いた接続方法であり、被覆層１９を備えた口径の異なる管２０と継手２４を接続する方法である。さらに、接続部の外周面上に補強層２１を有している。管２０と継手２４の径が異なる点、配管部材の形状が異なる点以外は、第三の実施形態の配管部材１３を用いた接続方法と同様であるので説明を省略する。前記継手２４としては種々のものが使用可能であり、ソケット、異径ソケット、エルボ、チーズ、異径チーズ、フランジなどを用いることが可能である。
【実施例】
【００５５】
本発明の配管部材を用いた接続方法について、以下、実施例をもとに説明する。なお、以下に説明する実施例は本発明の権利範囲を限定するものではない。なお、本実施例において、配管部材の外径とは、管の端面が到達する位置の筒状部の外径をさし、配管部材の厚さとは、管の端面が到達する位置の配管部材の筒状部の厚さをさす。また、テーパ部の傾斜角度の比率とは、第一テーパ部の傾斜角度に対する各テーパ部の傾斜角度の比率を指し、次の手順で求めた値とする。したがって、図３に示すように第一テーパ部の傾斜角度の比率を１．０とし、第二テーパ部の傾斜角度の比率はθ２／θ１により求めた値、第三テーパ部の傾斜角度の比率はθ３／θ１により求めた値となる。
【００５６】
（実施例１）
実施例１の配管部材は、第一の実施形態に示す配管部材１であり、図２、図３に示すように、管に接続する少なくとも一方の筒状部２の管へ挿入する側の端部に面取形状５を有し、かつ筒状部２の外周面３の端部に少なくとも２つ以上のテーパ部を有する構造のものである。各テーパ部の傾斜角度の比率は、第一テーパ部が１．０、第二テーパ部が２．７、第三テーパ部が０．１である。接続方法は、図８に示すように、外径Ｄ＝６０．０ｍｍ、厚さＴ２（Ｔ４）＝４．５ｍｍ、長さ５００ｍｍの塩化ビニル樹脂からなる口径５０ｍｍの管２０の内周面に、外径Ｄ１＝５０．０ｍｍ、外径Ｄ２＝５２．０ｍｍ、厚さＴ１（Ｔ３）＝４．０ｍｍの塩化ビニル樹脂からなる配管部材１を、配管部材１の片側からＬ＝５５．０ｍｍずつ挿入し、接着により一体化させた。得られた一体管に対して、６０℃の温水を３時間通水後に破壊形態を評価した。その結果を、表１に示す。本実施例においては、配管部材１が管２０から抜けることはなく配管部材１の強度は十分であり、管２０の方が破壊した。
【００５７】
（実施例２）
実施例２の配管部材は、実施例１と同様の配管部材１であり、図２に示すような構造のものである。接続方法は、図９に示すように、外径Ｄ＝６０．０ｍｍ、Ｔ２（Ｔ４）＝厚さ４．５ｍｍ、長さ５００ｍｍの塩化ビニル樹脂からなり、厚さ２．５ｍｍの被覆層１９を有する口径５０ｍｍの管２０の内周面に、実施例１と同様の配管部材１を、配管部材１の片側からＬ＝５５．０ｍｍずつ挿入し、接着により一体化させた。さらに接続部の外周面上に厚さ２．５ｍｍの補強層２１を巻回して一体管とした。得られた一体管に対して、圧力損失、施工に要した時間を計測した。その結果、表２に示すように、圧力損失は２〜３ｋＰａ、施工に要した時間は１４．０分であった。
【００５８】
（実施例３）
実施例３の配管部材は、実施例１と同様構造の配管部材１であり、図２に示すような構造のものである。接続方法は、図９に示すように、外径Ｄ＝１１４．０ｍｍ、Ｔ２（Ｔ４）＝厚さ７．０ｍｍ、長さ５００ｍｍの塩化ビニル樹脂からなり、厚さ２．５ｍｍの被覆層１９を有する口径１００ｍｍの管２０の内周面に、外径Ｄ２＝１０１．０ｍｍ、厚さＴ１（Ｔ３）＝７．０ｍｍの塩化ビニル樹脂からなる配管部材１を、配管部材１の片側からＬ＝７５．０ｍｍずつ挿入し、接着により一体化させた。さらに接続部の外周面上に厚さ２．５ｍｍの補強層２１を巻回して一体管とした。得られた一体管に対して、圧力損失、施工に要した時間を計測した。その結果、表２に示すように、圧力損失は０〜１ｋＰａ、施工に要した時間は２５．０分であった。
【００５９】
（実施例４）
実施例４の配管部材は、第三の実施形態に示す配管部材１３であり、図５、図１１に示すように、管２０と接続する側は、外径Ｄ３＝５２．０ｍｍ、厚さＴ５＝４．０ｍｍであり、継手２２を接続する側は外径Ｄ４＝６０．０ｍｍ、厚さＴ６＝８．５ｍｍである。接続方法は、図１１に示すように、外径Ｄ５＝６０．０ｍｍ、厚さＴ７＝４．５ｍｍ、長さ５００ｍｍの塩化ビニル樹脂からなり、厚さ２．５ｍｍの被覆層１９を有する口径５０ｍｍの管２０の内周面に、配管部材１３の外径Ｄ３＝５２．０ｍｍ側をＬ１＝５５．０ｍｍ挿入し、また、口径５０ｍｍの継手２２の内周面に、配管部材１３の外径Ｄ４＝６０．０ｍｍ側をＬ２＝６３．０ｍｍ挿入し、接着により一体化させた。さらに接続部の外周面上に厚さ２．５ｍｍの補強層２１を巻回して一体管とした。得られた一体管に対して、圧力損失、施工に要した時間を計測した。その結果、表２に示すように、圧力損失は２〜３ｋＰａ、施工に要した時間は１４．０分であった。
【００６０】
（実施例５）
実施例５の配管部材は、実施例４と同様の構造と材質を有し、図５、図１１に示すように、管２０と接続する側は、外径Ｄ３＝１０１．０ｍｍ、厚さＴ５＝７．０ｍｍであり、継手２２を接続する側は外径Ｄ４＝１１４．０ｍｍ、厚さＴ６＝１３．５ｍｍである。接続方法は、図１１に示すように、外径Ｄ５＝１１４．０ｍｍ、厚さＴ７＝７．０ｍｍ、長さ５００ｍｍの塩化ビニル樹脂からなり、厚さ２．５ｍｍの被覆層１９を有する口径１００ｍｍの管２０の内周面に、配管部材１３の外径Ｄ３＝１０１．０ｍｍ側をＬ１＝７５．０ｍｍ挿入し、また、口径１００ｍｍの継手２２の内周面に、配管部材１３の外径Ｄ４＝１１４．０ｍｍ側をＬ２＝８４．０ｍｍ挿入し、接着により一体化させた。さらに接続部の外周面上に厚さ２．５ｍｍの補強層２１を巻回して一体管とした。得られた一体管に対して、圧力損失、施工に要した時間を計測した。その結果、表２に示すように、圧力損失は０〜１ｋＰａ、施工に要した時間は２５．０分であった。
【００６１】
（実施例６）
実施例６の配管部材は、第四の実施形態に示す配管部材１５であり、図６、図１２に示すように、一方は外径Ｄ７＝５２．０ｍｍ、厚さＴ９＝４．０ｍｍであり、他方は外径Ｄ８＝１０１．０ｍｍ、厚さＴ１０＝１７．０ｍｍである。接続方法は、図１２に示すように、外径Ｄ９＝６０．０ｍｍ、厚さＴ１１＝４．５ｍｍ、長さ５００ｍｍの塩化ビニル樹脂からなり、厚さ２．５ｍｍの被覆層１９を有する口径５０ｍｍの管２０の内周面に、配管部材１５の外径Ｄ７＝５２．０ｍｍ側をＬ３＝５５．０ｍｍ挿入し、また、外径Ｄ１０＝１１４．０ｍｍ、厚さＴ１２＝７．０ｍｍ、長さ５００ｍｍの塩化ビニル樹脂からなる厚さ２．５ｍｍの被覆層１９を有する口径１００ｍｍの管２３の内周面に、配管部材１５の外径Ｄ８＝１０１．０ｍｍ側をＬ４＝７５．０ｍｍ挿入し、接着により一体化させた。さらに接続部の外周面上に厚さ２．５ｍｍの補強層２１を巻回して一体管とした。得られた一体管に対して、圧力損失、施工に要した時間を計測した。その結果、表２に示すように、圧力損失は１〜３ｋＰａ、施工に要した時間は１９．５分であった。
【００６２】
（実施例７）
実施例７の配管部材は、第五の実施形態に示す配管部材１７であり、図７、図１３に示すように、管２０と接続する側は、外径Ｄ１１＝５２．０ｍｍ、厚さＴ１３＝４．０ｍｍであり、継手２４を接続する側は外径Ｄ１２＝１１４．０ｍｍ、厚さＴ１４＝２２．５ｍｍである。接続方法は、図１３に示すように、外径Ｄ１３＝６０．０ｍｍ、厚さＴ１５＝４．５ｍｍ、長さ５００ｍｍの塩化ビニル樹脂からなり、厚さ２．５ｍｍの被覆層１９を有する口径５０ｍｍの管２０の内周面に、配管部材１７の外径Ｄ１１＝５２．０ｍｍ側をＬ５＝５５．０ｍｍ挿入し、また、口径１００ｍｍの継手２４の内周面に、外径Ｄ１２＝１１４．０ｍｍ側をＬ６＝８４．０ｍｍ挿入し、接着により一体化させた。さらに接続部の外周面上に厚さ２．５ｍｍの補強層２１を巻回して一体管とした。得られた一体管に対して、圧力損失、施工に要した時間を計測した。その結果、表２に示すように、圧力損失は１〜３ｋＰａ、施工に要した時間は１９．５分であった。
【００６３】
（実施例８）
実施例８の配管部材は、実施例１と同様構造の配管部材１であり、図２に示すような構造のものである。接続方法は、図９に示すように、外径Ｄ＝３２．０ｍｍ、厚さＴ２（Ｔ４）＝３．５ｍｍ、長さ５００ｍｍの塩化ビニル樹脂からなり、厚さ２．５ｍｍの被覆層１９を有する口径２５ｍｍの管２０の内周面に、外径Ｄ２＝２５．５ｍｍ、厚さＴ１（Ｔ３）＝３．５ｍｍの塩化ビニル樹脂からなる配管部材１を、配管部材１の片側からＬ＝３５．０ｍｍずつを挿入し、接着により一体化させた。得られた一体管に対して、該一体管の外径の膨張率、外観状態を評価した。その結果、表３に示すように、管の外径の膨張率は１．６％であり、被覆層１９の膨張は小さかった。
【００６４】
（実施例９）
実施例９の配管部材は、第一の実施形態に示す配管部材１であり、図２、図３に示すように、管に接続する少なくとも一方の筒状部２の管へ挿入する側の端部に面取形状５を有し、かつ筒状部２の外周面３の端部に少なくとも２つ以上のテーパ部を有する構造のものである。各テーパ部の傾斜角度の比率は、第一テーパ部が１．０、第二テーパ部が３．０、第三テーパ部が０．２である。接続方法は、図８に示すように、外径Ｄ＝１１４．０ｍｍ、厚さＴ２（Ｔ４）＝７．０ｍｍ、長さ５００ｍｍの塩化ビニル樹脂からなる口径１００ｍｍの管２０の内周面に、外径Ｄ１＝９８．５ｍｍ、外径Ｄ２＝１０１．０ｍｍ、厚さＴ１（Ｔ３）＝７．０ｍｍの塩化ビニル樹脂からなる配管部材１を、配管部材１の片側からＬ＝７５．０ｍｍずつ挿入し、接着により一体化させた。得られた一体管に対して、６０℃の温水を３時間通水後に破壊形態を評価した。その結果、表１に示ように、配管部材１が管２０から抜けることはなく配管部材１の強度は十分であり、管２０の方が破壊した。
【００６５】
（比較例１）
比較例１は実施例１の配管部材１の厚さＴ１（Ｔ３）＝を１．４ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様に行った。その結果、表１に示すように、配管部材１自体が破壊された。
【００６６】
（比較例２）
比較例２の配管部材は、実施例１の配管部材１の第一テーパ部６と第二テーパ部７と第三テーパ部８の傾斜角度を同一の傾斜角度、すなわち各テーパ部の傾斜角度の比率をすべて１．０としテーパ部を１つとしたものを用いた。その結果、接続長さ及び接続面積は実施例１の６割程度になり、表１に示すように、配管部材から管が抜けた。
【００６７】
（比較例３）
比較例３は、実施例２の配管部材１の代わりに塩化ビニル樹脂からなる口径５０ｍｍのソケット型の継手を用い、いわゆる従来の接続方法により一体管を得た。詳しくは、繊維強化樹脂管の被覆層を端部から７０ｍｍほど剥離させ、剥き出しとなった管の母管の外表面に表面処理加工を施した後に、ソケット型の継手に管の母管を６３．０ｍｍ挿入し、接着により一体化させた。さらに接続部の外周面上に厚さ２．５ｍｍの補強層を巻回して一体管とした。得られた一体管に対して、圧力損失、施工に要した時間を計測した。その結果、表２に示すように、圧力損失は１〜２ｋＰａ、施工に要した時間は５０．０分であった。
【００６８】
（比較例４）
比較例４は、実施例２の配管部材１の代わりに塩化ビニル樹脂からなる口径１００ｍｍのソケット型の継手を用い、いわゆる従来の接続方法により一体管を得た。詳しくは、繊維強化樹脂管の被覆層を端部から９０ｍｍほど剥離させ、剥き出しとなった管の母管の外表面に表面処理加工を施した後に、ソケット型の継手に管の母管を８４．０ｍｍ挿入し、接着により一体化させた。さらに接続部の外周面上に厚さ２．４ｍｍの補強層を巻回して一体管とした。得られた一体管に対して、圧力損失、施工に要した時間を計測した。その結果、表２に示すように、圧力損失は０〜１ｋＰａ、施工に要した時間は６７．０分であった。
【００６９】
（比較例５）
比較例５は、実施例６記載の配管部材１５の代わりに塩化ビニル樹脂からなる一方は口径５０ｍｍで他方は口径１００ｍｍの異径のソケット型の継手を用い、いわゆる従来の接続方法により一体管を得た。詳しくは、口径５０ｍｍの繊維強化樹脂管の被覆層を端部から７０ｍｍほど剥離させ、剥き出しとなった管の母管の外表面に表面処理加工を施した後に、ソケット型の継手の一方側に管の母管を６３．０ｍｍ挿入し、接着により一体化させた。また口径１００ｍｍの繊維強化樹脂管の被覆層を端部から９０ｍｍほど剥離させ、剥き出しとなった管の母管の外表面に表面処理加工を施した後に、ソケット型の継手の他方側に管の母管を８４．０ｍｍ挿入し、接着により一体化させた。得られた一体管に対して、圧力損失、施工に要した時間を計測した。その結果、表２に示すように、圧力損失は１〜３ｋＰａ、施工に要した時間は５８．５分であった。
【００７０】
（比較例６）
比較例６は、実施例８の配管部材１の外径Ｄ２を２６．０ｍｍとしたこと以外は実施例８と同様に行った。その結果、表３に示すように、管の外径の膨張率は３．１％であり、被覆層の膨張が大きかった。
【００７１】
（比較例７）
比較例７は、実施例８の配管部材１の外径Ｄ２を２６．５ｍｍとしたこと以外は実施例８と同様に行った。その結果、表３に示すように、管の外径の膨張率は４．７％であり、被覆層が破損された。
【００７２】
（比較例８）
比較例８は実施例１の配管部材１の厚さＴ１（Ｔ３）＝を１０．０ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様に行った。その結果、表１に示すように、配管部材１が管２０から抜けることはなく配管部材１の強度は十分であり、管２０の方が破壊したが、圧力損失が３〜４ｋＰａと大きくなった。
【００７３】
（比較例９）
比較例９の配管部材は、実施例９の配管部材１の第一テーパ部６と第二テーパ部７と第三テーパ部８の傾斜角度を同一の傾斜角度、すなわち各テーパ部の傾斜角度の比率をすべて１．０としテーパ部を１つとしたものを用いた。その結果、接続長さ及び接続面積は実施例９の半分程度になり、表１に示すように、配管部材から管が抜けた。
【００７４】
【表１】
2016125660.tif 000003
【００７５】
【表２】
2016125660.tif 000004
【００７６】
【表３】
2016125660.tif 000005
【００７７】
これらの実施例から、表２に示すように、従来の接続方法と比べて本発明の接続方法は、施工時間を大幅に短縮でき、圧力損失に大差はなく、本発明の配管部材、及び配管部材を用いた接続方法が有効であることが示された。
【００７８】
また、表１に示すように、本発明の配管部材は、配管部材１の厚さＴ１（Ｔ３）＝４．０ｍｍの時に、十分な強度を兼ね備え、Ｔ１（Ｔ３）＝１．４ｍｍの時に強度不足であることが判明した。したがって、配管部材１の厚さＴ１は、少なくとも１．５ｍｍ以上の厚みが必要であり、また、配管部材１と管や継手の接続時に、固定用板や治工具と配管部材１の接触部分の変形、破損を防ぐことが可能となる。ただし、配管部材１の厚さＴ１（Ｔ３）が１０．０ｍｍと厚くなり過ぎると、管の開口度が小となり、流路が閉塞して流速や圧力損失の増大、配管内周面摩耗量の増加などが発生する、またゴミの付着や流体の滞留により、生産・排水力（効率）が低下するという不具合が発生する。そのため、管の開口度を４０％以上とすることで、これらの事象を抑えることが可能となる。
【００７９】
以上、上述したように、本願発明における配管部材は、管同士や管と継手を接続する際に、管、または継手への挿入を容易とし、接続作業の軽減を図ることができる構造であるとともに、流体の圧力損失を押さえつつ耐圧強度の保持を可能とする構造である。また、その接続方法は、従来の接続方法と比較すると、作業時間の短縮化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の配管部材は、高い封止能力で配管部材を接続できるので、薬品プラント、半導体製造装置、バイオ関連などの化学分野、上下水道、農業用水、食品分野、水産業など、流体輸送に関して幅広く使用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１    配管部材
２    筒状部
３    外周面
４    中央部
５    面取形
６    第一テーパ部
７    第二テーパ部
８    第三テーパ部
９    Ｒ形状
１０  テーパ部
１１  配管部材
１２  凸部
１３  配管部材
１４  段差部
１５  配管部材
１６  凸部
１７  配管部材
１９  被覆層
２０  管
２１  補強層
２２  継手
２３  管
２４  継手
３１  内周面
【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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【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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