(57)【要約】【課題】耐候性を有する配管同士を強固に接合することができる配管の接続構造及び接続方法を提供する。【解決手段】配管の接続構造１００は、管状に形成された内層部１１と、内層部１１の外側に内層部１１と一体に設けられ、内層部１１よりも耐候性の高い外層部１２と、を有する一対の配管１，１と、各配管１の端部１Ｚに形成され、外層部１２が設けられず内層部１１が露出した配管接合部２０と、管状に形成され、一対の配管１，１の各配管接合部２０，２０が、両端部からそれぞれ挿入された継手３と、配管接合部２０と継手３との間に設けられた接着層４と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状に形成された内層部と、該内層部の外側に該内層部と一体に設けられ、前記内層部よりも耐候性の高い外層部と、を有する一対の配管と、
各前記配管の端部に形成され、前記外層部が設けられず前記内層部が露出した配管接合部と、
管状に形成され、各前記配管接合部が、両端部からそれぞれ挿入された継手と、
前記配管接合部と前記継手との間に設けられた接着層と、を備えることを特徴とする配管の接続構造。
【請求項２】
前記配管接合部は、前記外層部が剥がされることで前記内層部が露出する構成であることを特徴とする請求項１に記載の配管の接続構造。
【請求項３】
前記配管接合部の表面には、周方向に延びる凸部が、前記配管の軸線方向に沿って間隔を有して複数形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の配管の接続構造。
【請求項４】
前記継手の前記両端部には、前記配管接合部が挿入される挿入部が形成され、
前記配管接合部の軸線方向に沿う長さは、前記挿入部の前記軸線方向に沿う長さよりも短いことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の配管の接続構造。
【請求項５】
管状に形成された内層部と、該内層部の外側に該内層部と一体に設けられ、前記内層部よりも耐候性の高い外層部と、を有する一対の配管同士を継手を介して接続する配管の接続方法であって、
各前記配管の端部の前記外層部を剥がし、前記内層部を露出させる剥離工程と、
露出した各前記内層部に接着剤を塗布し、管状に形成された継手の両端部に各配管の露出した前記内層部をそれぞれ挿入し、露出した前記内層部と前記継手とを接合する接合工程と、を備えることを特徴とする配管の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管の接続構造及び接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、マンション、アパート、戸建て住宅等の建築物には、雨水を排水管に導く雨樋が設置されている。雨樋は、屋外に設置され紫外線にさらされるため、耐候性の高い材料で形成されることが好ましい。そこで、雨樋等に使用される配管として、樹脂組成物を材料として管状に形成されたパイプ本体と、パイプ本体の外側にパイプ本体と一体に設けられ、耐候性の高い樹脂組成物で形成された外層と、を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、設置される雨樋等の必要長さが部材（配管）長さよりも長い場合には、複数の配管同士を継手を介して接続することがある。各配管の端部に接着剤を塗布して、各配管の端部を継手の両端部にそれぞれ挿入する。これにより、各配管の端部は継手の各端部に接合され、配管同士は継手を介して接続され、互いに連通される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５４５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の配管同士を接続する場合には、配管の外面を形成する樹脂組成物は、耐候性の高く、接着剤との接着力が不十分である。また、配管を工場等で排水を圧送する圧送配管として使用する場合には、配管と継手との接合部分に圧送により作用する負荷が大きくなることがある。いずれの場合も、配管と継手との接合力が不十分だと、接合部分から配管内を流通する液体が漏れたり、配管が継手から抜けてしまうという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、耐候性を有する配管同士を強固に接合することができる配管の接続構造及び接続方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る配管の接続構造は、管状に形成された内層部と、該内層部の外側に該内層部と一体に設けられ、前記内層部よりも耐候性の高い外層部と、を有する一対の配管と、各前記配管の端部に形成され、前記外層部が設けられず前記内層部が露出した配管接合部と、管状に形成され、各前記配管接合部が、両端部からそれぞれ挿入された継手と、前記配管接合部と前記継手との間に設けられた接着層と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このように構成された配管の接続構造では、継手の両端部には、各配管の端部に形成され、内層部が露出した配管接合部がそれぞれ挿入されている。配管接合部と継手との間には接着層が設けられている。つまり、外層部よりも耐候性の低い内層部が接着層を介して継手と接着されるため、各配管と継手とを強固に接合することができる。
また、配管における配管接合部以外の部分には、内層部よりも耐候性の高い外層部が設けられているため、配管の耐候性は確保される。
【０００９】
また、本発明に係る配管の接続構造では、前記配管接合部は、前記外層部が剥がされることで前記内層部が露出する構成であることが好ましい。
【００１０】
このように構成された配管の接続構造では、内層部が露出した配管接合部は、外層部が剥がされることで構成されている。つまり、内層部と外層部とを有する一般的な配管の端部の外層部を剥がせば、配管接合部を形成することができる。よって、一般的な配管を採用することができるため、汎用性が高く、コストを抑えることができる。
【００１１】
また、本発明に係る配管の接続構造は、前記配管接合部の表面には、周方向に延びる凸部が、前記配管の軸線方向に沿って間隔を有して複数形成されていてもよい。
【００１２】
このように構成された配管の接続構造では、配管接合部の表面（配管管接合部における露出した内層部の表面）には、周方向に延びる凸部が、配管の軸線方向に沿って間隔を有して複数形成されている。よって、凸部の先端部が接着層に引っかかり、配管の表面と接着層との間に大きな摩擦力が生じるため、配管が接着層から剥がれて継手から抜けにくい。
【００１３】
また、本発明に係る配管の接続構造は、前記継手の前記両端部には、前記配管接合部が挿入される挿入部が形成され、前記配管接合部の前記軸線方向に沿う長さは、前記挿入部の軸線方向に沿う長さよりも短くてもよい。
【００１４】
このように構成された配管の接続構造では、配管接合部の軸線方向に沿う長さは、挿入部の軸線方向に沿う長さよりも短い。これにより、配管接合部は、挿入部の内部に全て配置され、継手の外方に露出することがない。よって、配管における継手から露出する部分は、内層部よりも耐候性が高い外層部とされるため、配管の耐候性が確実に確保される。
【００１５】
また、本発明に係る配管の接続方法は、管状に形成された内層部と、前記内層部よりも耐候性の高い外層部と、を有する一対の配管同士を継手を介して接続する配管の接続方法であって、各前記配管の端部の前記外層部を剥がし、前記内層部を露出させる剥離工程と、露出した各前記内層部に接着剤を塗布し、管状に形成された継手の両端部に各配管の露出した前記内層部をそれぞれ挿入し、露出した前記内層部と前記継手とを接合する接合工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
このように構成された配管の接続方法では、剥離工程で、配管の端部の外層部を剥がし、内層部を露出させる。また、接合工程で、露出した内層部に接着剤を塗布し、管状に形成された継手の両端部に配管の露出した内層部をそれぞれ挿入し、露出した内層部と継手とを接合する。よって、外層部よりも耐候性の低い内層部が接着剤を介して継手と接着されるため、各配管と継手とを強固に接合することができる。
また、配管における継手と接合される以外の部分には、内層部よりも耐候性の高い外層部が設けられているため、配管の耐候性は確保される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る配管の接続構造及び接続方法によれば、配管同士を強固に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る配管の接続構造を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る配管の接続構造により接合される配管の構成を示す断面図である。
【図３】（ａ）図２におけるＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る配管の接合方法を説明するための図であり、（ａ）配管の接合前の状態を示す図、（ｂ）剥離工程を実行した後の図、（ｃ）接合工程を実行した後の図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る配管の接合方法の剥離工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係る配管の接続構造について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る配管の接続構造を示す断面図である。
【００２０】
図１に示すように、配管の接続構造１００は、一対の配管１，１と、これら配管１の端部１Ｚを接続する継手３と、を備えている。
【００２１】
各配管１は、管状に形成され、軸線Ｏに沿って延びている。配管１は、管状に形成された内層部１１と、内層部１１の外側を覆うように内層部１１と一体に設けられた高耐候層部１２（外層部）と、を有している。
【００２２】
内層部１１を形成する材料としては、例えば硬質塩化ビニル樹脂が採用される。高耐候層部１２は、内層部１１を形成する材料よりも耐候性の高い材料で形成されている。高耐候層部１２を形成する材料としては、例えばＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル・エチレン−プロピレン−ジエン・スチレン）や、ＡＡＳ樹脂（アクリルニトリルアクリルニトリルゴムスチレン）等が採用され、これらの樹脂に耐候性の材料、例えばカーボンブラックやチタン酸化物等を添加したものを採用してもよい。本実施形態では、高耐候層部１２の厚さ（径方向の長さ）は、０．０６ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下とされている。
【００２３】
図２は、配管１の接続構造１００により接合される配管１の構成を示す正面図である。図３（ａ）は、図２におけるＡ−Ａ断面図であり、図３（ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
図１から図３に示すように、各配管１の端部１Ｚには、配管接合部２０が形成されている。配管接合部２０は、高耐候層部１２が設けられておらず、内層部１１が露出している。本実施形態では、詳細については後述するように、配管１の端部１Ｚにおいて、高耐候層部１２を剥がすことで内層部１１が露出する構成とされている。
【００２４】
図２に示すように、配管接合部２０の外周面（露出した内層部１１の外周面）には、凹凸形状が形成されている。凹凸形状は、軸線Ｏ方向に沿って配管接合部２０の端部（配管１の端部）１Ｚ側に向かうにしたがって次第に周方向外側に向かう傾斜壁部２１Ａと、軸線Ｏ方向に沿って配管接合部２０の端部１Ｚ側に向かうにしたがって次第に周方向内側に向かう傾斜壁部２１Ｂとが、軸線Ｏ方向に沿って交互に配置されることで形成されている。
【００２５】
傾斜壁部２１Ａの径方向外側の端部と傾斜壁部２１Ｂの径方向外側の端部とが交差する部分が、周方向に突出する凸部２２とされている。換言すると、配管接合部２０の外周面には、周方向に延びる凸部２２が、配管１の軸線Ｏ方向に沿って間隔を有して複数形成されている。
【００２６】
図１に示すように、継手３は、軸線Ｏ方向に沿って貫通孔が形成され、管状に形成されている。継手３の両端部には、それぞれ軸線Ｏ方向に沿って貫通する挿入孔３１Ｈ（挿入部）が形成さている。また、継手３の挿入孔３１Ｈ間には、挿入孔３１Ｈ同士を連通する連通孔３２Ｈ（連通部）が形成されている。この継手３の挿入孔３１Ｈには、配管接合部２０が挿入されている。
【００２７】
また、配管接合部２０の軸線Ｏ方向に沿う長さＬ１は、挿入孔３１Ｈの軸線Ｏ方向に沿う長さＬ２よりも短い。配管接合部２０及び高耐候層部１２の端部のわずかな部分が、挿入孔３１Ｈ内に挿入されている。このように、配管接合部２０は、挿入孔３１Ｈの内部に全て配置され、継手３の外方に露出することがない。
また、配管接合部２０の凸部２２の先端部は、継手３の挿入孔３１Ｈの内周面に当接していてもよい。
【００２８】
また、挿入孔３１Ｈの内周面と配管接合部２０の外周面との間には、接着層４が設けられている。本実施形態では、詳細については後述するように、接着層４は、配管接合部２０の外周面に塗布された接着剤により構成とされている。
上記に示す一対の配管１、配管接合部２０、配管接合部２０、継手３及び接着層４が、配管１の接続構造１００を構成している。
【００２９】
次に、上記の配管１及び継手３を用いて配管１，１どうしを接続する配管１の接続方法について、主に図４，５を用いて説明する。
図４は、本発明の一実施形態に係る配管１の接合方法を説明するための図であり、（ａ）配管１の接合前の状態を示す図、（ｂ）剥離工程を実行した後の図、（ｃ）接合工程を実行した後の図である。図５は、本発明の一実施形態に係る配管１の接合方法の剥離工程を説明するための図である。
【００３０】
図２及び図４（ａ）に示すように、管状に形成された内層部１１と、内層部１１の外側を覆うように内層部１１と一体に設けられた高耐候層部１２と、を有する配管１を一対用意する。
【００３１】
次に、剥離工程を実行する。
図４（ｂ）及び図５に示すように、各配管１の内部にスクレーパーＳのシャフトＳ１を挿入し、シャフトＳ１で配管１を支持する。この状態で、スクレーパーＳの切削部Ｓ２を配管１に対して相対的に旋回させ、高耐候層部１２を剥がす。このように配管１の高耐候層部１２を剥がす作業を、配管１の端部１Ｚ側から始め、配管１の軸線Ｏ方向に沿って、長さＬ１分行う。これにより、配管１の高耐候層部１２が剥がされ、残った内層部１１の表面には、周方向に延びる凸部２２が、配管１の軸線Ｏ方向に沿って間隔を有して複数形成される。この部分が配管接合部２０とされている。
【００３２】
切削する配管１の厚さは、高耐候層部１２の厚さ以上であればよい。本実施形態では、高耐候層部１２の厚さは、０．０６ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下とされており、剥離する配管１の厚さは、０．０６ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下が好ましい。
【００３３】
次に、接合工程を実行する。
図４（ｃ）に示すように、配管接合部２０の表面に接着剤を塗布して、継手３の挿入孔３１Ｈに、配管接合部２０を挿入する。接着剤が硬化すると、挿入孔３１Ｈの内周面と配管接合部２０の外周面との間には、接着層４が形成され、配管接合部２０と継手３とは接合される。
【００３４】
このように構成された配管１の接続構造１００では、継手３の両端部には、各配管１の端部１Ｚに形成され、内層部１１が露出した配管接合部２０がそれぞれ挿入されている。配管接合部２０と継手３との間には接着層４が設けられている。つまり、高耐候層部１２よりも耐候性の低い内層部１１が接着層４を介して継手３と接着されるため、各配管１と継手３とを強固に接合することができる。そのため、配管１を圧送配管として用いることができる。
また、配管１における配管接合部２０以外の部分には、内層部１１よりも耐候性の高い高耐候層部１２が設けられているため、配管１の耐候性は確保される。
【００３５】
また、内層部１１が露出した配管接合部２０は、高耐候層部１２が剥がされることで構成されている。つまり、内層部１１と高耐候層部１２とを有する一般的な配管１の端部１Ｚの高耐候層部１２を剥がせば、配管接合部２０を形成することができる。よって、一般的な配管１を採用することができるため、汎用性が高く、コストを抑えることができる。
【００３６】
また、配管接合部２０の表面（配管接合部２０における露出した内層部１１の表面）には、周方向に延びる凸部２２が、配管１の軸線Ｏ方向に沿って間隔を有して複数形成されている。よって、凸部２２の先端部が接着層４に引っかかり、配管１の表面と接着層４との間に大きな摩擦力が生じるため、配管１が接着層４から剥がれて継手３から抜けることがない。また、凸部２２の先端部が継手３の内周面に当接している場合には、凸部２２の先端部が継手３の内周面に引っかかり、配管１の表面と継手３の内周面との間に大きな摩擦力が生じるため、配管１が継手３から抜けることがない。
【００３７】
また、配管接合部２０の軸線Ｏ方向に沿う長さＬ１は、挿入孔３１Ｈの軸線Ｏ方向に沿う長さＬ２よりも短い。これにより、配管接合部２０は、挿入孔３１Ｈの内部に全て配置され、継手３の外方に露出することがない。よって、配管１における継手３から露出する部分は、内層部１１よりも耐候性が高い高耐候層部１２とされるため、配管１の耐候性は確実に確保される。
【００３８】
（実施例１，２、比較例１，２，３）
以下、上記の配管の接続構造の実施例１，２、比較例１，２，３について表１を用いて説明する。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１に示すように、パイプ（配管）は、比較例１では、内層部を有するが高耐候層（高耐候層部）を有さない構成である。比較例２，３、実施例１，２では、パイプは、内層部と、高耐候層とを有する構成である。
接着剤として、比較例１，３、実施例２では、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等を主成分とする硬質塩化ビニル管用接着剤（エスロン接着剤（登録商標）Ｎｏ.７３Ｓ）が使用されている。比較例２、実施例１では、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等を主成分とする硬質塩化ビニル管用接着剤（エスロン接着剤（登録商標）Ｎｏ.１００Ｓ）が使用されている。エスロン接着剤Ｎｏ.１００Ｓは、溶解度の高いテトラヒドロフランを使用しており、エスロン接着剤Ｎｏ.７３Ｓよりも接着強度が高い。
実施例１，２では、パイプの端部には、凹凸形状が形成されたスクレープ（配管接合部）が形成されている。比較例１，２，３では、配管の端部には、スクレープが形成されていない。
【００４１】
上記の実施例１，２、比較例１，２，３について、それぞれ引張試験及び長期水圧破壊試験（クリープ試験）を実施した。
引張試験では、接合されたパイプとソケット（継手）との接合箇所をダンベル形状に切出す。試験サンプルは、５０Ａパイプとソケットとを接着接合し、幅１０ｍｍの短冊状のダンベルを切削したものとする。そして、６０℃、引張速度５ｍｍ／ｍｉｎの条件ともと、両端から引張って破壊されるまでに要した力を測定した。
長期水圧破壊試験（熱間内圧クリープ水圧試験）では、５０ＡパイプとＴＳソケットとを接着接合した試験体を使用し、６０℃にて、１．０ＭＰａの圧力を管内にかけ、耐えられる時間を測定した。
【００４２】
表１に示すように、実施例２は、比較例１と比較して、使用される接着剤が共通しているが、高耐候層を有する点及びスクレープを有する点で異なる。実施例２及び比較例１の実験結果では、実施例２は比較例１よりも引張強度試験で測定値が上回っている。よって、高耐候層及びスクレープを設けることで、引張強度が向上することが分かる。
実施例１は、比較例２と比較して、使用される接着剤及び高耐候層を有する点で共通しているが、スクレープを有する点で異なる。実施例１及び比較例２の実験結果では、実施例１は比較例２よりも引張強度試験及び長期水圧破壊試験で測定値が上回っている。よって、スクレープを設けることで、引張強度及び圧力に対する強度が向上することが分かる。
同様に、実施例２は、比較例３と比較して、使用される接着剤及び高耐候層を有する点で共通しているが、スクレープを有する点で異なる。実施例２及び比較例３の実験結果では、実施例２は比較例３よりも引張強度試験及び長期水圧破壊試験で測定値が上回っている。よって、スクレープを設けることで、引張強度及び圧力に対する強度が向上することが分かる。
【００４３】
なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４４】
例えば、上記に示す実施形態において、配管接合部２０は高耐候層部１２が剥がされることで、内層部１１が露出する構成であるが、本発明はこれに限られない。例えば、配管の端部に元々外層部が設けられておらず、内層部が露出した構成であってもよい。
【００４５】
また、配管接合部２０には複数の凸部２２を設けることが好ましいが、凸部２２が設けられていなくてもよい。
【００４６】
さらに、内層部１１と高耐候層部１２を構成する材料毎に異なる色素を添加して、内層部１１と高耐候層部１２とを異なる色にすることで、高耐候層部１２がスクレープできているか（配管接合部２０が形成されているか）否かを判断することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１…配管
３…継手
４…接着層
１１…内層部
１２…高耐候層部（外層部）
２０…配管接合部
２２…凸部
３１Ｈ…挿入孔（挿入部）
３２Ｈ…連通孔
Ｌ１…配管接合部の軸線方向に沿う長さ
Ｌ２…挿入孔の軸線方向に沿う長さ
Ｏ…軸線
Ｓ…スクレーパー
【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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