(57)【要約】本発明に係る複合管は、強度に優れ安価な鋼管内に、耐食性に優れたステンレススチール管を取り付け、鋼管の外面を樹脂又は塗装により防食処理したので、強度が高く、価格が安く、防食性に優れ、飲料水用配管に適しているという特徴を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管（１０）と、
鋼管（１０）内に挿設されたステンレススチール管（３０）と、
鋼管（１０）の防食（防蝕）のために鋼管（１０）の外面に被覆された樹脂層（５０）又は塗装層と、を備え、
ステンレススチール管（３０）は、ステンレススチール管（３０）の外面が鋼管（１０）の内面に直接密着するように拡管されて鋼管（１０）に結合するか、又は接着層（７０）により鋼管（１０）と結合するか、又は前記拡管及び接着層（７０）により鋼管（１０）に結合し、
鋼管（１０）は、ステンレススチールを除いた鋼で作られ、
ステンレススチール管（３０）は、鋼管（１０）よりも耐食性に優れ、鋼管（１０）の厚さの５％〜５０％の厚さを有することを特徴とする、
複合管。
【請求項２】
ステンレススチール管（３０）は、鋼管（１０）の端部側面（１１）を覆うように管の外側に垂直方向に延び、前記延びる部分は、樹脂層（５０）又は塗装層と接することを特徴とする、請求項１に記載の複合管。
【請求項３】
ステンレススチール管（３０）の端部が延びて第１，２延長部（３１）（３２）が形成され、第１延長部（３１）は、鋼管（１０）の端部側面（１１）を覆うように管の外側に垂直方向に延び、第２延長部（３２）は、第１延長部（３１）の先端から管の中心に向かって水平方向に延び、第２延長部（３２）は、鋼管（１０）の端部上面の一部を覆うように形成され、樹脂層（５０）又は塗装層は、第２延長部（３２）を覆うように形成されるか、又は第２延長部（３２）の先端と接するように形成されることを特徴とする、請求項１に記載の複合管。
【請求項４】
鋼管（１０）の端部に、フランジ部（ｆ）が一体に形成されるか、又はリング状のフランジ部（ｆ）が溶接により結合し、ステンレススチール管（３０）がフランジ部（ｆ）の前面（１４）を覆うように延びることを特徴とする、請求項１に記載の複合管。
【請求項５】
前記拡管によりステンレススチール管（３０）の管径が１％〜２０％大きくなり、これにより鋼管の管径も大きくなり、前記拡管後、鋼管（１０）が元の直径に戻ろうとする力がステンレススチール管（３０）よりも強いので、強い結合力を得ることができ、樹脂層（５０）又は塗装層は、０．３ｍｍ〜３ｍｍの厚さで形成されることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の複合管。
【請求項６】
複合管の端部に形成された拡管部（２１０）と、拡管部（２１０）の内面に円周方向に凹設されたリング状の着座溝（２２０）と、を備え、着座溝（２２０）にはパッキン材が設けられ、着座溝（２２０）は、第１、２傾斜面（２２１）（２２２）を有し、第２傾斜面（２２２）の傾斜が第１傾斜面（２２１）の傾斜よりも大きいため、パッキン材が押し戻されることを防止し、着座溝（２２０）と対応する、拡管部（２１０）の外面の一部は、着座溝（２２０）の凹入に対応して外向きに突出していることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の複合管。
【請求項７】
（ａ）鋼管（１０）とステンレススチール管（３０）とを準備するステップと、
（ｂ）ステンレススチール管（３０）の一方の端部を加工するステップと、
（ｃ）鋼管（１０）内にステンレススチール管（３０）を挿入するステップと、
（ｄ）前記（ｃ）ステップの後に、ステンレススチール管（３０）の他方の端部を加工するステップと、
（ｅ）ステンレススチール管（３０）と鋼管とを加熱した後、拡管するステップと、
（ｆ）鋼管（１０）の外面を樹脂又は塗装により防食処理するステップと、を含み、
前記（ｂ）、（ｄ）ステップにおける加工により、ステンレススチール管（３０）の端部は、鋼管（１０）の端部側面（１１）を覆うか、又は端部側面（１１）及び端部上面（１２）を覆い、
前記（ｃ）ステップにおける挿入を容易にするために、拡管前にはステンレススチール管（３０）の外径が鋼管（１０）の内径よりも小さく、前記（ｅ）ステップにおける拡管は、ステンレススチール管（３０）を鋼管（１０）に結合するために直径を拡大することであり、前記拡管後、鋼管（１０）が元の直径に戻ろうとする力がステンレススチール管（３０）よりも強いので、強い結合力を得ることができ、
鋼管（１０）は、ステンレススチールを除いた鋼で作られ、
ステンレススチール管（３０）は、鋼管（１０）よりも耐食性に優れ、鋼管（１０）の厚さの５％〜５０％の厚さを有することを特徴とする、
複合管の製造方法。
【請求項８】
前記（ｃ）ステップの前に、ステンレススチール管（３０）の外面及び鋼管（１０）の内面の少なくともいずれか一方に接着剤を塗布するステップを含むことを特徴とする、請求項７に記載の複合管の製造方法。
【請求項９】
（ａ）鋼管（１０）とステンレススチール管（３０）とを準備するステップと、
（ｂ）ステンレススチール管（３０）の一方の端部を加工するステップと、
（ｃ）鋼管（１０）内にステンレススチール管（３０）を挿入するステップと、
（ｄ）前記（ｃ）ステップの後に、ステンレススチール管（３０）の他方の端部を加工するステップと、
（ｅ）ステンレススチール管（３０）と鋼管とを加熱した後、鋼管（１０）の外面を樹脂又は塗装により防食処理するステップと、を含み、
前記（ｂ）ステップの前又は（ｂ）のステップと（ｃ）ステップとの間には、ステンレススチール管（３０）の外面及び鋼管（１０）の内面の少なくともいずれか一方に接着剤を塗布するステップを含み、
前記（ｂ）、（ｄ）ステップにおける加工により、ステンレススチール管（３０）の端部は、鋼管（１０）の端部側面（１１）を覆うか、又は端部側面（１１）及び端部上面（１２）を覆い、
前記（ｅ）ステップにおいて樹脂層（５０）又は塗装層は０．３ｍｍ〜３ｍｍの厚さで形成され、
鋼管（１０）は、ステンレススチールを除いた鋼で作られ、
ステンレススチール管（３０）は、鋼管（１０）よりも耐食性に優れ、鋼管（１０）の厚さの５％〜５０％の厚さを有することを特徴とする、
複合管の製造方法。
【請求項１０】
複合管の端部を拡管して拡管部（２１０）を形成し、拡管部（２１０）の内周面に、円周方向に沿ってリング状の定着溝（２２０）を形成するステップと、を含み、着座溝（２２０）と対応する、複合管の外面の一部は、着座溝（２２０）の凹入に対応して外向きに突出していることを特徴とする、請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の複合管の製造方法。
【請求項１１】
前記拡管によりステンレススチール管（３０）の管径が１％〜２０％大きくなり、これにより鋼管の管径も大きくなり、前記拡管後、鋼管が元の直径に戻ろうとする力がステンレススチール管（３０）よりも強いので、強い結合力を得ることができ、樹脂層（５０）又は塗装層は、０．３ｍｍ〜３ｍｍの厚さで形成されることを特徴とする、請求項８に記載の複合管の製造方法。
【請求項１２】
（ａ）鋼管（１０）とステンレススチール管（３０）とを準備するステップと、
2020523542.tif 000023
（ｃ）鋼管（１０）内にステンレススチール管（３０）を挿入するステップと、
（ｄ）前記（ｃ）ステップの後に、ステンレススチール管（３０）及び鋼管（１０）を拡管するステップと、
2020523542.tif 000024
（ｆ）ステンレススチール管（３０）の加工された両方の端部をフランジ部（ｆ）に押し付けて密着させるステップと、
（ｇ）鋼管（１０）の外面を樹脂又は塗装により防食処理するステップと、を含み、
前記（ｃ）ステップにおける挿入を容易にするために、拡管前にはステンレススチール管（３０）の外径が鋼管（１０）の内径よりも小さく、前記（ｄ）ステップにおける拡管は、ステンレススチール管（３０）を鋼管（１０）に結合するために直径を拡大することであり、前記拡管後、鋼管（１０）が元の直径に戻ろうとする力がステンレススチール管（３０）よりも強いので、強い結合力を得ることができ、
鋼管（１０）は、ステンレススチールを除いた鋼で作られ、
ステンレススチール管（３０）は、鋼管（１０）よりも耐食性に優れ、鋼管（１０）の厚さの５％〜５０％の厚さを有することを特徴とする、
複合管の製造方法。
【請求項１３】
前記（ｃ）ステップの前に、ステンレススチール管（３０）の外面及び鋼管（１０）の内面の少なくともいずれか一方に接着剤を塗布するステップを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の複合管の製造方法。
【請求項１４】
前記拡管によりステンレススチール管（３０）の管径が１％〜２０％大きくなり、樹脂層（５０）又は塗装層は、０．３ｍｍ〜３ｍｍの厚さで形成されることを特徴とする、請求項１３に記載の複合管の製造方法。
【請求項１５】
前記拡管は、管の中央から両方の端部に向かって順次行われるか、又は管の一方の端部から他方の端部に向かって順次行われ、前記拡管のための拡管ユニット（６００）は、所定の間隔で設けられた多数の隔壁板（６１０）と、隔壁板（６１０）の間に設けられて管の半径方向に膨張可能なチューブ（６２０）と、隔壁板（６１０）の間に設けられた隣り合うチューブ（６２０）を連結するバルブ（６４０）と、を備え、管の中央又は管の一方の端部と対応するチューブ（６２０）は、外部からの流体を供給されて最初に膨張し、膨張したチューブ（６２０）の内圧が所定のレベルまで達すると、バルブ（６４０）を通って前記流体が隣り合うチューブ（６２０）に供給され、前記流体がバルブ（６４０）を通って隣り合うチューブ（６２０）に順次供給されることで管が順次拡管されていくことを特徴とする、請求項７、請求項８、請求項１１、請求項１２、請求項１３、及び請求項１４のいずれか一項に記載の複合管の製造方法。
【請求項１６】
前記拡管は、管の中央から両方の端部に向かって順次行われるか、又は管の一方の端部から他方の端部に向かって順次行われるか、又は管全体にわたって同時に行われ、前記拡管のための拡管ユニット（５００）（７００）は、少なくとも二つの拡管部材（５１２）（７１２）がドーナツ状をなすように配置された拡管金型（５１０）（７１０）と、拡管金型（５１０）（７１０）の外周面を囲む外側チューブ（５３０）（７３０）と、拡管金型（５１０）（７１０）を同時に又は順次管の半径方向に移動させて外側チューブ（５３０）（７３０）を押圧するための押圧手段と、を備えることを特徴とする、請求項７、請求項８、請求項１１、請求項１２、請求項１３、及び請求項１４のいずれか一項に記載の複合管の製造方法。
【請求項１７】
前記押圧手段は、拡管金型（５１０）の内側貫通部（５１６）に設けられた内側チューブ（５４０）を備え、内側チューブ（５４０）は、管の長手方向に沿って長く設けられ、外部からの流体を供給されて膨張することを特徴とする、請求項１６に記載の複合管の製造方法。
【請求項１８】
拡管金型（７１０）は管の長さよりも短い幅を有しており、複数の拡管金型（７１０）が管の内部で互いに隣り合うように配置されるが、複数の拡管金型（７１０）は互いに独立して管の半径方向に移動可能であり、前記押圧手段はくさび（７２０）又は油圧シリンダであり、くさび（７２０）は、複数の拡管金型（７１０）の内側貫通部（７１２）を貫通しながら拡管金型（７１０）を管の半径方向に移動させて拡管を行い、油圧シリンダは、それぞれの拡管金型（７１０）と対応するように内側貫通部（７１２）に設けられることを特徴とする、請求項１６に記載の複合管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合管に係り、さらに詳しくは、強度に優れ、安価な鋼管内に、耐食性に優れたステンレススチール管を挿設し、鋼管の外面を樹脂又は塗装により防食処理したので、強度が高く、価格が安価で防食性に優れ、飲料水用の配管に適した複合管に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、このような複合管の製造方法に関する。
【０００３】
本出願は、大韓民国特許出願第１０−２０１７−００７６４０２号を基礎として優先権を主張するものであり、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００４】
一般に、上水用の大型配管として鋼管や鋳鉄管が広く使われてきた。
【０００５】
鋳鉄管は、その内部に発生する錆やスケールが水質低下の原因となるという問題がある。この問題を解決するために、鋳鉄管の内面をセメント又はエポキシ樹脂などで被覆することもあるが、この場合、セメントとエポキシ樹脂が脱落して水を汚染し配管を防ぐという問題が生じることもある。
【０００６】
このように鋳鉄管は問題を持っているが、大型管に作用する水圧や水衝撃に対して鋳鉄管が持つ優れた物性を凌駕するほどの管がなかったので、やむを得ず鋳鉄管が上水用の配管として継続的に使用されてきた。
【０００７】
また、政府や地方自治体は浄水場に莫大な予算を投じて清水を供給するために努めてきたが、鋳鉄管の上記の問題のために、各家庭では浄水器を利用せずには直接水道水を飲用することを憚っているのが実情である。
【０００８】
一方、ステンレススチール管は、耐食性に優れ、水の味が良いことから上水用の配管として使用できるが、その価格が高価で、一部地域で土壌の腐食（電位の腐食など）などの問題のため、その使用が極めて限定的である。 
【０００９】
しかし、飲料水にはステンレススチール管が最も適していることは誰もが認めるところであり、ステンレススチールを用いるつつ、価格が安価で強度も高い管が必要とされている現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するために提案されたものであり、強度に優れ、価格が安価で、防食性（防蝕性）に優れ、飲料水用配管に適した複合管を提供することをその目的とする。
【００１１】
一般に、複合管は、スチールおよび高耐食性を持つクラッド鋼板により造管した後に溶接するか、鋼管に高耐食性管を挿入して融合するか、流体の圧力等を利用したハイドロフォーミングにより製造してきたが、クラッド鋼板は、価格が高価であり、２素材を結合する製造工程は、施設費及び製造コストが高く、ハイドロフォーミングは、結合した二つの素材が分離してしまうか不良率が高く、価格が高いため、広く使用されていないのが現状である。
【００１２】
一方、水道管の中で、給水管の圧力は３〜５ｋｇｆ／ｍｍ２であり、送水管や配水管の圧力は８〜１０ｋｇｆ／ｍｍ２以内で、衝撃が発生しても２０ｋｇｆ／ｍｍ２程度以内であるため、本出願人は、水道管の流体の流れ特性上、先端部だけきちんと固定するか、両方の端部をステンレススチールで覆うことで解決可能であり、接着剤（樹脂）を利用すれば、７０Ｎ／ｍｍ２以上の接着力を有することから、十分な結合力が得られるという点に着目して本発明に至った。すなわち、本発明の他の目的は、鋼管の両方の端部をステンレススチールで覆うか又は接着剤で結合させてステンレススチール管と鋼管とを強固に結合させた複合管を提供することである。
【００１３】
本発明のまた他の目的は、このような複合管の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る複合管１００、２００、３００、４００は、鋼管１０と、鋼管１０内に挿設されたステンレススチール管３０と、鋼管１０の防食（防蝕）のために鋼管１０の外面に被覆された樹脂層５０又は塗装層と、を含む。
【００１５】
ステンレススチール管３０は、その外面が鋼管１０の内面に直接密着するように拡管されて鋼管１０に結合してもよい。この結合方法の代替として、ステンレススチール管３０は、接着層７０を用いて鋼管１０に結合してもよい。また、前記結合は、拡管と接着層７０を同時に用いて行われてもよい。
【００１６】
ステンレススチール管３０の厚さは、鋼管１０の厚さの５％〜５０％であることが好ましい。また、樹脂層５０又は塗装層の厚さは、０．３ｍｍ〜３ｍｍであることが好ましい。
【００１７】
鋼管１０は、ステンレススチールを除いた鋼で作られてもよいが、鋼管１０としては、配管用炭素鋼管、合金鋼管、亜鉛メッキ鋼管などが使用できる。
【００１８】
鋼管１０は、強度が優れているので、これを含む複合管は、優れた強度を有することができる。
【００１９】
ステンレススチール管３０は、その端部の延長部が鋼管１０の端部側面１１を覆うように成形されてもよく、鋼管１０の端部側面１１及び上面１２を覆うように成形されてもよい。これにより、ステンレススチール管３０と鋼管１０との結合が強固になる。
【００２０】
複合管２００は、その端部に拡管部２１０を含んでいてもよい。また、拡管部２１０の内面には、着座溝２２０が円周方向に沿ってリング状に凹設されてもよい。着座溝２２０には、パッキン材が設けられる。
【００２１】
複合管３００は、その端部に垂設されたフランジ部ｆを含む。また、複合管４００は、鋼管１０の端部が拡管された後に結合されたフランジ部ｆを含む。ステンレススチール管３０は、その延長部がフランジ部ｆの前面１４を覆うようになっている。
【００２２】
本発明に係る複合管の製造方法は、鋼管１０とステンレススチール管３０とを結合するために拡管を用いる場合、（ａ）鋼管１０とステンレススチール管３０とを準備するステップと、（ｂ）ステンレススチール管３０の一方の端部を加工するステップと、（ｃ）鋼管１０内にステンレススチール管３０を挿入するステップと、（ｄ）ステンレススチール管３０の他方の端部を加工するステップと、（ｅ）ステンレススチール管３０と鋼管とを加熱した後、拡管するステップと、（ｆ）鋼管１０の外面を樹脂又は塗装により防食処理するステップと、を含む。
【００２３】
一方、拡管と接着剤の両方を用いる場合は、（ｃ）ステップの前に、ステンレススチール管３０の外面及び鋼管１０の内面の少なくともいずれか一方に接着剤を塗布した後、ステンレススチール管３０を鋼管１０内に挿入する。
【００２４】
前記製造方法において拡管の代わりに接着剤のみを使用する場合は、（ａ）鋼管１０とステンレススチール管３０とを準備するステップと、（ｂ）ステンレススチール管３０の一方の端部を加工するステップと、（ｃ）鋼管１０内にステンレススチール管３０を挿入するステップと、（ｄ）ステンレススチール管３０の他方の端部を加工するステップと、（ｅ）ステンレススチール管３０と鋼管とを加熱した後、鋼管１０の外面を樹脂又は塗装により防食処理するステップと、を含む。前記（ｃ）ステップの前に、ステンレススチール管３０の外面及び鋼管１０の内面の少なくともいずれか一方に接着剤を塗布するステップを含む。
【００２５】
一方、前記拡管は、ステンレススチール管３０を挿入した後に管径を１％〜２０％拡大することで行われてもよい。拡管後、鋼管１０が元の直径に戻ろうとする力がステンレススチール管３０よりも強いので、強い結合力を得ることができる。
【００２６】
前記（ｂ）ステップは、ステンレススチール管３０の延長部が鋼管１０の側面１１を覆うように前記延長部を形成するか、鋼管１０の側面１１及び上面１２を覆うように前記延長部を形成することを含んでいてもよい。例えば、ステンレススチール管３０の一方の端部が曲げられて
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の延長部が形成されてもよい。
【００２７】
また、前記（ｃ）ステップでは、ステンレススチール管３０の他方の端部から鋼管１０に挿入され、鋼管１０の一方の端部が前記延長部に嵌め込まれる。
【００２８】
さらに、前記（ｄ）ステップでは、ステンレススチール管３０の他方の端部を曲げて
2020523542.tif 000004
の延長部を形成することにより、鋼管１０の他方の端部が延長部により覆われるようにする。
【００２９】
一方、本発明に係る複合管の他の製造方法は、鋼管１０とステンレススチール管３０とを結合するために拡管を用いる場合、（ａ）鋼管１０とステンレススチール管３０とを準備するステップと、（ｂ）鋼管１０の両方の端部を一部だけ拡管した後、リング状のフランジ部ｆを、前記拡管された鋼管１０の両方の端部に結合させ、ステンレススチール管３０の一方の端部を
2020523542.tif 000005
の断面形状に加工するステップと、（ｃ）鋼管１０内にステンレススチール管３０を挿入するステップと、（ｄ）拡管するステップと、（ｅ）ステンレススチール管３０の他方の端部を
2020523542.tif 000006
の断面形状に加工するステップと、（ｆ）ステンレススチール管３０の加工された両方の端部をフランジ部ｆに押し付けて密着させるステップと、（ｇ）鋼管１０の外面を樹脂又は塗装により防食処理するステップと、を含む。
【００３０】
一方、前記拡管と接着剤の両方を用いる場合は、ステンレススチール管３０の外面及び鋼管１０の内面の少なくともいずれか一方に接着剤を塗布した後、（ｃ）ステップでステンレススチール管３０を鋼管１０内に挿入する。
【００３１】
本発明によれば、前記拡管は、管の中央から両方の端部に向かって順次行われてもよく、管の一方の端部から他方の端部に向かって順次行われてもよく、管全体にわたって同時に行われてもよい。
【００３２】
前記拡管のための拡管ユニット５００、７００は、少なくとも二つの拡管部材５１２、７１２がドーナツ状をなすように配置された拡管金型５１０、７１０と、拡管金型５１０、７１０の外周面を囲む外側チューブ５３０、７３０と、拡管金型５１０、７１０を同時に又は順次管の半径方向に移動させて外側チューブ５３０、７３０を押圧するための押圧手段と、を備えていてもよい。
【００３３】
好ましくは、前記押圧手段は、拡管金型５１０の内側貫通部５１６に設けられた内側チューブ５４０を備える。内側チューブ５４０は、管の長手方向に沿って長く設けられ、外部からの流体を供給されて膨張することができる。
【００３４】
好ましくは、拡管金型７１０は管の長さよりも短い幅を有しており、複数の拡管金型７１０が管の内部で互いに隣り合うように配置されるが、複数の拡管金型７１０は互いに独立して管の半径方向に移動可能であり、前記押圧手段はくさび７２０又は油圧シリンダである。
【００３５】
くさび７２０は、複数の拡管金型７１０の内側貫通部７１２を貫通しながら拡管金型７１０を管の半径方向に移動させて拡管を行う。また、油圧シリンダは、それぞれの拡管金型７１０と対応するように内側貫通部７１２に設けられる。
【００３６】
前記拡管ユニット５００、７００の代わりとして、拡管ユニット６００は、所定の間隔で設けられた多数の隔壁板６１０と、隔壁板６１０の間に設けられて管の半径方向に膨張可能なチューブ６２０と、隔壁板６１０の間に設けられた隣り合うチューブ６２０を連結するバルブ６４０と、を備えていてもよい。
【００３７】
管の中央又は管の一方の端部と対応するチューブ６２０は、外部からの流体を供給されて最初に膨張し、前記膨張したチューブ６２０の内圧が所定のレベルまで達すると、バルブ６４０を通って前記流体が隣り合うチューブ６２０に供給される。
【００３８】
流体がバルブ６４０を通って隣り合うチューブ６２０に順次供給されることで管が順次拡管されていく。
【発明の効果】
【００３９】
本発明は下記のような効果を有する。
【００４０】
第一に、強度に優れ、価格が安く、防食性に優れ、飲料水用配管に適した複合管を提供する。具体的には、本発明に係る複合管は、強度に優れ、価格が手頃な鋼管内に、耐食性に優れたステンレススチール管を配置し、鋼管の外面を樹脂又は塗装で防食処理したので、強度が高く、価格が安く、防食性に優れ、衛生的な配管に適している。
【００４１】
第二に、鋼管の両方の端部をステンレススチールで覆うことにより、ステンレススチール管と鋼管とを強固に結合させることができる。
【００４２】
第三に、このような複合管の製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施例に係る複合管を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿った断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面図である。
【図４ａ】図１の複合管の変形端部を示す拡大断面図である。
【図４ｂ】図１の複合管の変形端部を示す拡大断面図である。
【図５ａ】図１の複合管の変形端部を示す拡大断面図である。
【図５ｂ】図１の複合管の変形端部を示す拡大断面図である。
【図６ａ】図１の複合管の変形端部を示す拡大断面図である。
【図６ｂ】図１の複合管の変形端部を示す拡大断面図である。
【図７】図６ａの端部を有する複合管の製造過程を示す図である。
【図８】図６ｂの端部を有する複合管の製造過程を示す図である。
【図９】本発明の第２実施例に係る複合管を示す断面図である。
【図１０ａ】図９の複合管の変形端部を示す拡大断面図である。
【図１０ｂ】図９の複合管の変形端部を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の第３実施例に係る複合管を示す断面図である。
【図１２】本発明の第４実施例に係る複合管を示す断面図であり、ステンレススチール管と鋼管とを結合するために拡管を用いた複合管を示す図である。
【図１３】図１２の複合管の製造過程を順に示す図である。
【図１４ａ】図１２のステンレススチール管を拡管する他の方法を示す断面図である。
【図１４ｂ】図１２のステンレススチール管を拡管する他の方法を示す断面図である。
【図１５】図１２の複合管の変形例を示す断面図であり、ステンレススチール管と鋼管とを結合するために拡管と接着剤を併用した複合管を示す図である。
【図１６】図１５の複合管の製造過程を順に示す図である。
【図１７ａ】図１５のステンレススチール管を拡管する他の方法を示す断面図である。
【図１７ｂ】図１５のステンレススチール管を拡管する他の方法を示す断面図である。
【図１８ａ】従来の拡管方法を示す断面図である。
【図１８ｂ】図１８ａの拡管金型を用いて管を拡管する直前の状態を示す断面図である。
【図１９ａ】拡管ユニットが管内に設けられた状態を示す図である。
【図１９ｂ】図１９ａの拡管ユニットを用いた拡管状態を示す図である。
【図２０】他の拡管ユニットが管内に設けられた状態を示す図である。
【図２１】図２０の拡管ユニットを用いた拡管状態を示す図である。
【図２２ａ】また他の拡管ユニットが管内に設けられた状態を示す図である。
【図２２ｂ】図２２ａの拡管ユニットを用いた拡管状態を示す図である。
【図２３ａ】また他の拡管ユニットが管内に設けられた状態を示す図である。
【図２３ｂ】図２３ａの拡管ユニットを用いた拡管状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、添付図面に基づき、本発明について詳しく説明する。ここで、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に則して、本発明の技術的思想に合致(符合)する意味及び概念として解釈されなければならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に図示した構成は、本発明の実施例に過ぎず、本発明の技術的思想を全て代弁するものではないので、本出願の時点においてこれらを取り替えることができる様々な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。
【００４５】
なお、複数の図面において同一の構成要素には同じ参照符号が付される。
【００４６】
[第１実施例]
図１は、本発明の第１実施例に係る複合管を示す斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿った断面図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面図である。
【００４７】
同図に示すように、複合管１００は、鋼管１０と、鋼管１０内に挿入されたステンレススチール管３０と、鋼管１０の外面に被覆された樹脂層５０又は塗装層と、を含む。
【００４８】
鋼管１０としては、配管用炭素鋼管、合金鋼管、亜鉛メッキ鋼管などが使用できる。鋼管１０は強度に優れているので、これを含む複合管は優れた強度を有することができる。
【００４９】
ステンレススチール管３０は、鋼管１０内に挿設される。ステンレススチール管３０は、ステンレススチールで作られた管であって、周知のように、ステンレススチールは、耐食性に優れて衛生的であるため、従来の鋳鉄管の錆発生の問題及びスケール問題を解決することができる。
【００５０】
ステンレススチール管３０の厚さは、鋼管１０の厚さの５％〜５０％であることが好ましい。ステンレススチール管３０の厚さが鋼管１０の厚さの５％未満であれば、耐食性等において好ましくない。また、ステンレススチール管３０の厚さが鋼管１０の厚さの５０％を超えると、ステンレススチールが必要以上に厚くなり、複合管１００のコストが極めて高くなって経済性に欠ける。
【００５１】
ステンレススチール管３０は、薄板ステンレススチール（厚さ３ｍｍ以下）又は厚さ１ｍｍ以下又は２ｍｍ以下のステンレススチールで作ってもよいが、必ずしもこれに限定されるものではなく厚さ３ｍｍ超過６ｍｍ未満のステンレススチール又は厚板ステンレススチール（厚さ６ｍｍ以上）で作ってもよい。また、前記ステンレススチールは、残留応力法又は曲げ塑性加工やロール成形などで加工することができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。そして、ステンレススチール管を代わりにして、ステンレススチールのように耐食性に優れた他の素材で作られた管も使用することができる。
【００５２】
ステンレススチール管３０は、その外面が鋼管１０の内面に直接密着するように拡管されて結合してもよく、接着層（図８、図１５、図１６、図１７ａ及び図１７ｂの７０）により鋼管１０と結合してもよい。さらに、これに対する代替として、前記接着層７０及び拡管を同時に用いて結合してもよい。
【００５３】
ステンレススチール管３０の前記拡管の場合、ステンレススチール管３０の管径を１％〜２０％程度拡大することが好ましい。前記管径の拡大が１％未満であれば、ステンレススチール管３０と鋼管１０との結合力が乏しく、前記管径の拡大が２０％を超えると、ステンレススチール管３０と鋼管３０が過度に大きくなるので物性等が変化して好ましくない。
【００５４】
一方、接着層７０は、図８、図１５、図１６、図１７ａ及び図１７ｂのみに示されており、他の図面には示されていないが、ステンレススチール管３０と鋼管１０との結合は、拡管及び接着層７０のいずれか一方の方法により行われてもよく、両方の方法を用いて行われてもよい。また、結合方法に応じて、各図面には、接着層７０が含まれるか又は含まれない可能性がある。
【００５５】
樹脂層５０は、鋼管１０の外面を被覆するように形成される。好ましくは、樹脂層５０は、ポリエチレンＰ（Ｅ）樹脂からなるが、防食性などの物性を向上させるために他の材料をさらに含んでいてもよい。一方、樹脂層５０に代わって、鋼管１０の外面に塗装層を形成してもよい。樹脂層５０と塗装層は鋼管１０の腐食を防止する。したがって、このような腐食防止のために、樹脂層５０又は塗装層は、好ましくは概ね０．３ｍｍ〜３ｍｍの厚さで形成される。
【００５６】
前記厚さが０．３ｍｍ未満であれば、絶縁が不可能であるか、又は樹脂層５０又は塗装層が剥がれる恐れがあり、前記厚さが３ｍｍを超えると、樹脂や塗装が必要以上に多くかかり、管の外径が必要以上に大きくなるので好ましくない。
【００５７】
また、樹脂層５０又は塗装層を鋼管１０に強固に接着させるために、接着剤（図示せず）を鋼管１０に最初に塗布した後、樹脂又は塗装を塗布してもよい。
【００５８】
一方、ステンレススチール管３０は、鋼管１０と強固に結合するために、その端部が外側に向かってさらに延びた後に曲げられてもよい。図４ａから図６ｂは、このような構造を示す。
【００５９】
具体的には、図４ａは、複合管１００の一方の端部を示す拡大断面図であって、ステンレススチール管３０の一方の端部が外側に延びた（この延びる部分を「延長部」という。）後、
2020523542.tif 000007
に成形されて鋼管１０の端部側面１１を覆っている状態を示す。また、図４ｂは、ステンレススチール管３０の他方の端部が外側に延びた後、
2020523542.tif 000008
に成形されて鋼管１０の端部側面１１を覆っている状態を示す。前記延びた部分の先端は、樹脂層５０と接するようになる。
【００６０】
前記成形のために、ステンレススチール管３０の延長部は、所定の角度間隔で複合管の長手方向に沿って予め加工されることが好ましい。
【００６１】
図５ａ及び図５ｂは、ステンレススチール管３０の両方の端部が外側に延びた後、
2020523542.tif 000009
に成形されて鋼管１０の端部側面１１及び上面１２を覆っている状態を示す。前記延長部の垂直方向に曲げられた部分は第１延長部３１を形成し、鋼管１０の端部側面１１を覆っており、水平方向に曲げられた部分は第２延長部３２を形成し、鋼管１０の端部上面１２を覆っている。また、第２延長部３２の先端は、樹脂層５０と接するようになる。
【００６２】
図６ａ及び図６ｂは、図５ａ及び図５ｂと比較して、樹脂層５０が第２延長部３２の上面を被覆するという違いがある。また、図７（ｉ）から図７（ｖｉｉ）は、図６ａ及び図６ｂの複合管１００を拡管方法により製造する過程を順に示す。
【００６３】
まず、図７（ｉ）及び図７（ｉｉ）に示すように、ステンレススチール管３０の一方の端部を
2020523542.tif 000010
に成形して第１，２延長部３１、３２を形成する。続いて、図７（ｉｉｉ）及び図７（ｉｖ）に示すように、ステンレススチール管３０の他方の端部を鋼管１０に挿入して鋼管１０の一方の端部が延長部に挿入されるようにする。このとき、ステンレススチール管３０の挿入を容易にするために、ステンレススチール管３０の外面と鋼管１０の内面との間にはわずかな隙間がある。
【００６４】
次に、図７（ｖ）に示すように、ステンレススチール管３０の他方の端部を成形して
2020523542.tif 000011
の第１，２延長部３１、３２を形成することにより、鋼管１０の他方の端部側面１１及び上面１２を覆い、その後、加熱及び拡管を行う。
【００６５】
前記加熱は、拡管工程において管の拡張を容易にし、樹脂層５０形成工程において樹脂又は塗装と接着剤の接着を容易にする。
【００６６】
また、前記拡管は、ステンレススチール管３０を鋼管１０に結合するために直径を拡大することである。このように直径を拡大することにより、ステンレススチール管３０を鋼管１０に容易に挿入するために設けられた間隙（余裕）を無くし、相互に密着させる。このとき、鋼管１０の直径も若干拡大されるが、拡管後、鋼管が元の直径に戻ろうとする力がステンレススチール管よりも強いので 、強い結合力を得ることができる。
【００６７】
前記拡管は、公知の拡管装置により行われてもよい。前記拡管装置の直径はステンレススチール管３０の内径よりも小さいが、ステンレススチール管３０に挿入された後は、ステンレススチール管３０の内径よりも大きくなるように膨張することができる。
【００６８】
前記拡管が完了した後は、図７（ｖｉ）及び図７（ｖｉｉ）に示すように、鋼管１０の外面に接着剤（図示せず）を塗布した後、樹脂又は塗装を塗布して樹脂層５０又は塗装層を形成する。樹脂層５０又は塗装層は、第２延長部３２の上面を覆うように形成されてもよい。樹脂層５０又は塗装層の形成が完了すると、複合管１００を冷却して製品の製造を完了する。
【００６９】
一方、図８（ｉ）から図８（ｖｉｉ）は、図６ａ及び図６ｂの複合管１００を接着及び拡管の方法により製造する過程を順に示す。
【００７０】
まず、図８（ｉ）及び図８（ｉｉ）に示すように、ステンレススチール管３０の外面に接着剤７０を塗布した後、一方の端部を
2020523542.tif 000012
に成形して第１，２延長部３１、３２を形成する。続いて、図８（ｉｉｉ）及び図８（ｉｖ）に示すように、ステンレススチール管３０の他方の端部を鋼管１０に挿入して鋼管１０の一方の端部が延長部に挿入されるようにする。このとき、ステンレススチール管３０の挿入を容易にするために、接着層７０と鋼管１０の内面との間にはわずかな隙間がある。
【００７１】
次に、図８ｖに示すように、ステンレススチール管３０の他方の端部を成形して
2020523542.tif 000013
の第１，２延長部３１、３２をマンドゥルムとして鋼管１０の他方の端部側面１１と上面１２を覆うようにした後、加熱と拡管をする。
【００７２】
前記加熱は、拡管工程において管の拡張を容易にし、接着層７０によるステンレススチール管３０と鋼管１０との結合を強固にし、樹脂層５０の形成工程において樹脂又は塗装と接着剤の接着を容易にする。
【００７３】
また、前記拡管は、ステンレススチール管３０を鋼管１０に結合するために直径を拡大することである。このように直径を拡大することにより、ステンレススチール管３０を鋼管１０に容易に挿入するために設けられた間隙（余裕）を無くし、相互に密着させる。
【００７４】
続いて、図８（ｖｉ）から図８（ｖｉｉ）に示すように、鋼管１０の外面に接着剤（図示せず）を塗布した後、樹脂又は塗装を塗布して樹脂層５０又は塗装層を形成する。樹脂層５０又は塗装層は、第２延長部３２の上面を覆うように形成されてもよい。樹脂層５０又は塗装層の形成が完了すると、複合管１００を冷却して製品の製造を完了する。
【００７５】
[第２実施例]
図９は、本発明の第２実施例に係る複合管を示す断面図である。
【００７６】
同図に示すように、複合管２００は、鋼管１０と、鋼管１０内に挿入されたステンレススチール管３０と、鋼管１０の外面に被覆された樹脂層５０又は塗装層と、を含む。
【００７７】
前記鋼管１０、ステンレススチール管３０、及び樹脂層５０又は塗装層は、第１実施例の鋼管１０、ステンレススチール管３０、及び樹脂層５０又は塗装層とそれぞれ同一である。ただし、第１実施例の複合管１００と比較して、複合管２００は、ジョイントパイプであり、その一方の端部が拡管されて拡管部２１０を形成する点で異なる。
【００７８】
具体的には、複合管２００は、一方の端部には拡管部２１０が形成され、他方の端部には拡管部２１０が形成されていない。拡管部２１０は、隣り合う複合管２００の他方の端部が挿入される部分である。拡管部２１０には、着座溝２２０が形成される。
【００７９】
着座溝２２０には、パッキン材（図示せず）が設けられる。着座溝２２０は、拡管部２１０の内面に円周方向に沿って凹設されたリング状の溝であって、着座溝２２０と対応する拡管部２１０の外面の一部は、外向きに突出している。
【００８０】
着座溝２２０は、第１傾斜面２２１と第２傾斜面２２２とを有し、第２傾斜面２２２の傾斜は、第１傾斜面２２１の傾斜よりも大きいことが好ましい。これは、隣り合う複合パイプ２００が挿入されたときにパッキン材が押し戻されることを防止するためである。
【００８１】
パッキン材は、ゴム又は樹脂製のリング状の部材であり、拡管部２１０に挿入された複合管２００に密着して漏れを防止する。
【００８２】
一方、複合管２００の場合、複合管１００と同様に、ステンレススチール管３０の端部が曲げられてもよい。すなわち、ステンレススチール管３０の端部は外側に延び、その後に
2020523542.tif 000014
に成形されてもよい。このような成形は、ステンレススチール管３０と鋼管１０との強い結合に寄与する。
【００８３】
図９は、ステンレススチール管３０の両方の端部が
2020523542.tif 000015
に成形されている状態を示す。すなわち、ステンレススチール管３０の第１延長部３１は、鋼管１０の端部側面１１を覆い、第２延長部３２は、鋼管１０の端部上面１２を覆うように成形される。
【００８４】
また、図１０ａ及び図１０ｂは、ステンレススチール管３０の両方の端部が
2020523542.tif 000016
に曲げられ、樹脂層５０が第２延長部３２の上面を被覆するように形成されている状態を示す。
【００８５】
[第３実施例]
図１１は、本発明の第３実施例に係る複合管を示す断面図である。
【００８６】
同面に示すように、複合管３００は、鋼管１０と、鋼管１０内に挿入されたステンレススチール管３０と、鋼管１０の外面に被覆された樹脂層５０又は塗装層と、を含む。
【００８７】
前記鋼管１０、ステンレススチール管３０、及び樹脂層５０又は塗装層は、第１実施例の鋼管１０、ステンレススチール管３０、及び樹脂層５０又は塗装層とそれぞれ同一である。ただし、複合管３００は、複合管１００と比較して、一方の端部又は両方の端部にフランジが形成されている点で異なる（同図では、複合管３００の両方の端部にフランジ部ｆが形成されているが、フランジ部ｆは複合管３００の一方の端部のみに形成されていてもよい。）
【００８８】
鋼管１０は、端部にフランジ部ｆを有する。フランジ部ｆは、鋼管１０の端部が垂直方向に形成されたものである。また、ステンレススチール管３０の端部に形成された延長部は、フランジ部ｆの前面１４を覆うように成形される。
【００８９】
[第４実施例]
図１２は、本発明の第４実施例に係る複合管を示す断面図であり、図１３は、前記複合管の製造過程を順に示す断面図である。
【００９０】
同図に示すように、複合管４００は、鋼管１０と、鋼管１０内に挿入されたステンレススチール管３０と、鋼管１０の外面に被覆された樹脂層５０又は塗装層と、を含む。第３実施例の複合管３００と比較して、複合管４００は、フランジ部ｆが、鋼管の端部を曲げて作られたものではなく、別途のリング状の部材が鋼管の端部に溶接されて作られたものであるという違いがあり、このため、その製造方法も異なる。フランジ部ｆは、複合管４００の両方の端部に設けられてもよいが、一方の端部のみに設けられてもよい。
【００９１】
まず、図１３（ｉ）に示すように、鋼管１０の両方の端部を拡管する。次いで、図１３（ｉｉ）に示すように、鋼管１０の両方の端部にリング状のフランジ部ｆを溶接により結合させる。
【００９２】
次に、図１３（ｉｉｉ）及び図１３（ｉｖ）に示すように、ステンレススチール管３０を鋼管１０内に挿入する。ステンレススチール管３０の外径が鋼管１０の内径よりもわずかに小さいため、ステンレススチール管３０は鋼管１０に容易に挿入される。この場合、前記拡管された部分は、ステンレススチール管３０が挿入されるときのガイドとして機能する。また、前記挿入を容易にするために、ステンレススチール管３０の外面と鋼管１０の内面との間にはわずかな隙間がある。
【００９３】
ステンレススチール管３０の一方の端部を
2020523542.tif 000017
に成形した後、ステンレススチール管３０を鋼管１０内に挿入してもよく、ステンレススチール管３０を鋼管１０内に挿入した後、ステンレススチール管３０の一方の端部を
2020523542.tif 000018
に成形してもよい。
【００９４】
前記挿入が完了すると、管を予熱（熱処理）し、その後、図１３（ｖ）に示すように、管を中央から両方の端部に向かって順次拡管して、鋼管１０とステンレススチール管３０との間に存在する空気を外部に排出することにより、空隙又は気泡層の発生を防止する。
【００９５】
前記拡管は、ステンレススチール管３０を鋼管１０に結合するために直径を拡大することである。このように直径を拡大することにより、ステンレススチール管３０を鋼管１０に容易に挿入するために設けられた間隙（余裕）を無くし、相互に密着させる。
【００９６】
拡管が完了すると、図１３（ｖｉ）に示すように、ステンレススチール管３０の他方の端部を
2020523542.tif 000019
に成形する。続いて、図１３（ｖｉｉ）に示すように、ステンレススチール管３０の成形された延長部（両方の端部）をフランジ部ｆに押し付ける。
【００９７】
次に、鋼管１０の外面に樹脂又は塗装を塗布して樹脂層５０又は塗装層を形成し、次いで複合管４００を冷却して図１２の製品を完成する。
【００９８】
一方、図１４ａは、拡管の他の方法を示す断面図である。図１４ａに示すように、管の一方の端部から他方の端部に向かって順次拡管してもよい。このとき、鋼管１０とステンレススチール管３０との間に存在する空気は、拡管方向に沿って移動して外部に排出される。
【００９９】
図１４ｂは、拡管のまた他の方法を示す断面図である。図１４ｂに示すように、管のすべての部分を同時に拡管してもよい。
【０１００】
一方、図１５は、接着層７０を有する複合管４００を示す断面図であり、図１６は、このような複合管４００の製造過程を順に示す断面図である。
【０１０１】
同図に示すように、複合管４００は、鋼管１０と、鋼管１０内に挿入されたステンレススチール管３０と、鋼管１０の外面に被覆された樹脂層５０又は塗装層と、を含む。図１２の複合管４００と比較して、複合管４００は、接着層７０を有し、接着と拡管の方法を同時に用いて製造されるという違いがある。
【０１０２】
まず、図１６（ｉ）に示すように、鋼管１０の両方の端部を拡管する。次いで、図１６（ｉｉ）に示すように、前記拡管された部分にリング状のフランジ部ｆを溶接により結合させる。
【０１０３】
次に、図１６（ｉｉｉ）及び図１６（ｉｖ）に示すように、ステンレススチール管３０を鋼管１０内に挿入する。
【０１０４】
一方、ステンレススチール管３０の一方の端部を
2020523542.tif 000020
に成形し、ステンレススチール管３０の外面に接着剤を塗布した後、ステンレススチール管３０を鋼管１０内に挿入してもよく、ステンレススチール管３０の外面に接着剤を塗布し、ステンレススチール管３０を鋼管１０内に挿入した後、ステンレススチール管３０の一方の端部を
2020523542.tif 000021
に成形してもよい。
【０１０５】
前記挿入が完了すると、管を予熱（熱処理）し、その後、図１６（ｖ）に示すように、管を中央から両方の端部に向かって順次拡管して、鋼管１０とステンレススチール管３０との間に存在する空気を外部に排出することにより、空隙又は気泡層の発生を防止する。
【０１０６】
拡管が完了すると、図１６（ｖｉ）に示すように、ステンレススチール管３０の他方の端部を
2020523542.tif 000022
に成形する。続いて、図１６（ｖｉｉ）に示すように、ステンレススチール管３０の成形された延長部（両方の端部）をフランジ部ｆに押し付けて、延長部とフランジ部ｆとを接着させる。
【０１０７】
次に、鋼管１０の外面に樹脂又は塗装を塗布して樹脂層５０又は塗装層を形成し、次いで複合管４００を冷却して図１５の製品を完成する。
【０１０８】
図１７ａは、拡管のまた他の方法を示す断面図である。図１７ａに示すように、管の一方の端部から他方の端部に向かって順次拡管してもよい。このとき、鋼管１０とステンレススチール管３０との間に存在する空気は、拡管方向に沿って移動して外部に排出される。
【０１０９】
図１７ｂは、拡管のまた他の方法を示す断面図である。図１７ｂに示すように、管のすべての部分を同時に拡管してもよい。
【０１１０】
一方、以上では複合管４００の拡管手順について説明したが、複合管１００、２００、３００の拡管手順は、複合管４００の拡管手順と同一である。すなわち、複合管１００、２００３００は、一方の端部から他方の端部に向かって拡管してもよく、中央から両方の端部に向かって拡管してもよく、全体にわたって同時に拡管してもよい。以下、このような拡管方法について詳しく説明する。
【０１１１】
[拡管方法］
図１８ａ及び図１８ｂは、従来の拡管方法を示す断面図である。従来の拡管方法は、管１００の長手方向に沿って長く設けられた拡管金型１により行われる。拡管金型１は、複数の拡管部材３が所定の角度間隔で配置されてドーナツ状になり、これらの拡管部材３は、管の半径方向に移動して管を押し広げる。
図１８ａ及び図１８ｂは、従来の拡管方法を例示的に示すものであり、拡管金型１は、４つの拡管部材３からなり、拡管部材３は、９０度間隔で配置されてドーナツ状になる。
【０１１２】
図１８ａは、拡管金型１が収縮した状態を示し、図１８ｂは、拡管部材３が管の半径方向に移動して拡管される直前の状態を示す。拡管金型１が収縮した状態では、その外周面が概ね円を描く。しかし、拡管金型１が膨張した状態では、拡管部材３の左右端と管との間に離隔部（隙間）が存在し、この離隔部が管を押圧できないため、拡管が不完全になる。また、拡管金型１が膨張した状態では、拡管部材３の間に離隔部（隙間）が存在し、この離隔部は、管を押圧しないため、拡管が不完全になる。このため、従来の拡管方法では、拡管された管が真円でないという問題がある。
【０１１３】
図１９ａは、上記問題を解決するための拡管ユニット５００を示し、図１９ｂは、図１９ａの拡管金型が膨張した状態を示す。拡管ユニット５００は、複数の拡管部材５１２からなる拡管金型５１０と、拡管金型５１０の外周面を囲む外側チューブ５３０と、拡管金型５１０を管の半径方向に移動させる押圧手段と、を備える。
【０１１４】
拡管ユニット５００は、図１８ａ及び図１８ｂの拡管金型１と比較して、外側チューブ５３０と押圧手段とをさらに備える点で異なる。
【０１１５】
外側チューブ５３０は、拡管金型５１０の外周面を取り囲むように設けられ、その内部に中空空間が形成され、中空空間にはオイル、圧縮空気又は水などが充填される。
【０１１６】
押圧手段は、内側チューブ５４０であることが好ましい。内側チューブ５４０は、拡管金型５００の内側貫通部５１６を貫通するように長く設けられる。内側チューブ５４０は、外部から供給された流体、例えば、オイル、水又は圧縮空気などによって膨張することができる。
【０１１７】
内側チューブ５４０が膨張すると、拡管部材５１２が管の半径方向に移動し、これにより拡管部材５１２が外側チューブ５３０を押圧する。外側チューブ５３０の内部空間はオイルなどで充填されているので、内部空間の圧力は等しい。このため、拡管部材５１２間の離隔部にも同じ圧力が加えられて、拡管が均一に行われる。したがって、管１００は、断面から見たときに真円を有するように拡張することができる。
【０１１８】
図２０は、他の拡管ユニット７００を示し、図２１は、この拡管ユニット７００を用いた拡管を示す。拡管ユニット７００は、複数の拡管金型７１０と、拡管金型７１０の外周面を囲む外側チューブ７３０と、拡管金型７１０を管の半径方向に移動させるための押圧手段と、を備える。
【０１１９】
拡管金型７１０は、多数の拡管部材７１２がドーナツ状に配置されてなる。拡管部材７１２は、押圧手段により管の半径方向に移動可能である。
【０１２０】
拡管金型７１０は、管の長さよりも著しく短い幅を有する。したがって、管内には、多数の拡管金型７１０が互いに密着するように設けられる。互いに密着する拡管金型７１０の拡管部材７１２は、独立して管の半径方向に移動することができる。また、拡管部材７１２の側面には、拡管部材の移動をガイドするためのレール構造（図示せず）が設けられてもよい。すなわち、拡管部材７１２の一方の側面には溝ラインが形成され、他方の側面には突起ラインが形成されている。拡管部材７１２が管の半径方向に移動するとき、隣り合う拡管部材７１２に形成された溝ライン又は突起ラインに沿って移動することができる。このようなレール構造は、隣り合う拡管金型７００同士を摺動可能に係合するためのガイドとして機能してもよい。
【０１２１】
外側チューブ７３０は、拡管金型７１０の外周面全体を囲むように設けられる。外側チューブ７３０の内部空間は、オイル、水又は圧縮空気などで満たされてもよい。これに対する代替として、外側チューブは、ソリッドな断面（中実の断面：すなわち、内部に中空空間を有さない断面）を有してもよい。
【０１２２】
押圧手段は、好ましくはくさび７２０である。くさび７２０は、鋭い先端部７２２と、鋭い先端部７２２から後方に延びる管状部７２４と、を備える。鋭い先端部７２２は、内側貫通部７１２に挿入された後、拡管部材７１２を管の半径方向に移動させるための部分であり、管状部７２４は、前記挿入後に、拡管部材７１２が連続的に管を押し付けるための部分である。前記挿入は、管の一方の端で行われるため、拡管は管の一方の端から他方の端に向かって行われる。このような拡管により、鋼管１０とステンレススチール管３０との間に存在する空気などが拡管方向に沿って移動して外部に排出される。
【０１２３】
一方、押圧手段として、くさび７２０の代わりに油圧シリンダ（図示せず）を使用してもよい。油圧シリンダは、内側貫通部７１６に、各拡管金型７１０の拡管部材７１２にそれぞれ対応するように設けられる。例えば、各拡管金型７１０が４つの拡管部材７１２からなる場合、４つの油圧シリンダが各拡管金型７１０に対して設けられ、この４つの油圧シリンダは、同時に膨張または収縮する
【０１２４】
このような油圧シリンダは、最初に管の一方の端に設けられた油圧シリンダが膨張し始めてもよく、最初に管の中央に設けられた油圧シリンダが膨張し始めてもよく、すべての油圧シリンダが同時に膨張するように構成されてもよい。また、各油圧シリンダが膨張すると、油圧シリンダに対応する管が拡管される。
【０１２５】
図２２ａは、また他の拡管ユニット６００を示し、図２２ｂは、この拡管ユニットを用いた拡管を示す。
【０１２６】
拡管ユニット６００は、所定の間隔で設けられた多数の隔壁板６１０と、隔壁板６１０の間に設けられて管の半径方向に膨張可能なチューブ６２０と、隔壁板６１０の間に設けられた隣り合うチューブ６２０を連結するバルブ６４０と、を備える。また、間隔保持棒６３０が隔壁板６１０にさらに設けられてもよい。間隔保持棒６３０は、隔壁板６１０を互いに連結するように構成され、管６２０の内圧に関係なく、隔壁板６１０間の間隔を一定に保持する。
【０１２７】
チューブ６２０は、隔壁板６１０の間に設けられる。チューブ６２０の内部空間にオイル、水又は圧縮空気などが流入すると、チューブ６２０は、管１００の半径方向に膨張する。このとき、チューブ６２０の内圧が増加しても、隔壁板６１０間の間隔は間隔保持棒６３０によって一定に保持される。チューブ６２０には貫通孔が形成されており、間隔保持棒６３０はこの貫通孔を貫通するように設けられる。
【０１２８】
バルブ６４０は、互いに隣り合うチューブ６２０を連結する。すなわち、チューブ６２０内にオイルなどが注入されて、内圧が所定のレベルまで上昇すると、バルブ６４０が開放され、オイルなどが隣り合うチューブ６２０に流入する。このような方式により隣り合うチューブ６２０が順次膨張して拡管を行うことができる。
図２２ｂは、外部から供給されたオイルなどが右端のチューブ６２０に供給されてチューブ６２０が膨張し、それに応じて対応する管の拡管状態を示す。右側のチューブ６２０の内圧が所定のレベルまで上昇すると、バルブ６４０が開放されて隣り合うチューブ６２０にオイルなどが供給され、対応する管が拡管される。
【０１２９】
図２３ａ及び図２３ｂは、拡管ユニット７００を用いて、管が中央部から左右端部に向かって拡管されていく状態を示す。
【０１３０】
外部から供給されたオイルなどは、まず、管の中央部に対応するチューブ６２０に供給される。チューブ６２０の内圧が所定のレベルまで上昇すると、バルブ６４０が開放されて、左右に位置する隣り合うチューブ６２０にオイルなどが供給される。
【０１３１】
一方、以上では、複合管１００の拡管について説明したが、本明細書を参照した当業者には、複合管２００、３００、および４００を同様の方法で拡管できることが明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２ａ】
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【図２２ｂ】
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【図２３ａ】
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【図２３ｂ】
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【国際調査報告】
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