JPH05141591A - 断熱二重管の継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可撓性，封止性，断熱性のすぐれた断熱二重
管の継手部を提供する。 【構成】 本管１Ａ，１Ｂは受口１１Ａ，挿口１２Ｂを
具えた鋳鉄管よりなる。鋳鉄管外面には断熱層３Ａ，３
Ｂを設け均一の外周面上へ保護管６Ａ，６Ｂが重なる。
本管同士を継合した間の隙間へ軟質保温体４が圧縮して
押し込まれている。この上保護リング８で覆い少なくと
も両側へ緩衝材９を接続する。軟質保温体と緩衝材全体
を覆う熱収縮チューブ５が両保護管に亘って接着してい
る。 【作用】 本管が継合部で屈折しても軟質保温体の変形
でこれを吸収し、断熱性を保ったまま封止作用を保つ。
土中へ管路を布設したとき保護リングがあるから土圧に
よって継手部の保温層が不均一（保温層の偏り）になる
ことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は断熱二重管、特に流路を
形成する本管が鋳鉄管よりなる断熱二重管に係る。

【０００２】

【従来の技術】温泉水や化学工業における高温流体、ま
たは低温流体などを移送する管路はその熱的な特性を移
送中に失わないように断熱二重管で形成することが望ま
しい。そのうち流路を形成する本管が鋼管であると現場
において管を継合するため溶接工事が必要となり、一旦
継合すると部分的に取替えることも簡単ではない。これ
に反し、一端に拡径した受口を具え他端を挿口としてゴ
ムパッキンを介して受口内へ嵌入し隣接する管同士を継
合する鋳鉄管を本管とし、該本管外周面上が断熱材で被
覆され、該断熱材外周面がさらに保護管で被覆される断
熱二重管は本管同士の継合が簡単であり、また離脱も容
易であるだけ有利であると言える。

【０００３】本管を鋳鉄管とする断熱二重管についても
開発研究が加えられ、その一例として図５に示す特開平
２−２７８０９７号公報を挙げて見ると、鋳鉄管本体１
ａ，１ｂを断熱材層３ａ，３ｂと保護管６ａ，６ｂとで
被覆し、一方の鋳鉄管本体の挿口１２ａを他方の鋳鉄管
本体の受口１１ｂへ直接嵌合して接続部を形成するとと
もに、この接続部のまわりに発泡性樹脂１０１を延伸性
のある樹脂製スリーブ１０２と熱収縮チューブ５ａとで
封着したことを要旨としている。このような継手構造を
形成する工法としては、鋳鉄管本体の一方の保護管６ｂ
に樹脂製スリーブ１０２と熱収縮チューブ５ａを嵌め込
み、本管の挿口１２ａと受口１１ｂを継合して接続部を
形成したのち、樹脂製スリーブを他方の保護管６ａ上へ
嵌め込み、スリーブにあらかじめ設けられた注入口１０
３から発泡性樹脂の原液を充填して発泡固化せしめ、最
後に熱収縮スリーブ５ａを他方の保護管上へ嵌め込んで
熱収縮させるという手順を踏んでいる。この結果、種々
の寸法の成形断熱材層を用意する必要がないことと、鋳
鉄管本体の受口外周面が保護管を越えて突出する場合で
も接続部の周囲を発泡性樹脂１０１で包んで十分に断熱
することができると謳っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般的に管の継手構造
として求められる要件は、 (1) 封止性が完全で漏気，漏水のないこと (2) 可撓性があり管路の変動に追随できること (3) 着脱自在で取り替え容易であること (4) 施工が容易であること とされているが、断熱二重管の継手はこれらに加えて断
熱性が完全であり、また使用中に何かの原因で断熱性が
低下することのないという要件が求められる。ここに引
用した従来技術では確かに発明の効果として挙げられた
利点は認められる反面、なお課題が残されているとも考
えられる。

【０００５】すなわちこの断熱二重管の本体は挿口，受
口を具えた鋳鉄管であるから、その継合は通常の水道管
路を形成する場合と同様に封止性，可撓性については十
分信頼できることが明らかである。しかしながら受口の
外周面（フランジ面）が接続部の中で突出し、そのフラ
ンジ面上へ直接樹脂性スリーブや熱収縮チューブを外嵌
しているから、使用中に地震や地盤沈下やその他の外力
が加わって管の継合部に屈折が生じたとき、このフラン
ジ面はどこかでスリーブやチューブを直接突き上げて熱
収縮チューブを裂断したり、保護管から剥離させる懸念
がある。このためここより外部からの浸水が生じて断熱
性を著しく低下させる原因となる可能性がある。また構
成上、受口のフランジ面上には断熱材による熱遮断の作
用は期待できないから管路内の高温または低温の流体に
接触する鋳鉄管本体が加熱または冷却され、鋳鉄管は熱
の良伝導体であるから熱の移動はそのまま端部のフラン
ジに達し、フランジ面上の薄い皮膜を通してかなりの部
分が大気中、または地中へ伝えられる懸念も否定できな
い。また施工面に着目すれば種々の寸法の成形断熱材を
準備する必要のない反面、現地において発泡性樹脂を樹
脂スリーブで区切った中空部分へ充填させるなどやや煩
瑣に失するおそれがないでもない。

【０００６】これらはいずれも断熱性を確実に保証する
うえでは完全とは言えない課題であり、本発明は以上に
述べた課題を解決するために継手の前記４要件と断熱性
を完全に具えた断熱二重管の継手構造の提供を目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る断熱二重管
の継手構造は、断熱材は前記受口端面上の拡径した外周
面上へも積層被覆して同一外径の断熱層を形成し、該断
熱層外周面はさらに同一外径の保護管により被覆される
が、管の挿口側において少なくとも受口内へ嵌入する長
さ以上の長さに亘って断熱層と保護管による被覆が欠落
して本管外周面を露出し、前記欠落部端面と隣接管受口
の端面およびここへ受口部，挿口部に積層する断熱層端
面との間に止水皮膜を介して環状の軟質保温体が圧縮状
態で挿入され、該軟質保温体の外周面を被覆する保護リ
ングが両保護管端部に亘って遊嵌され、該保護リングの
両側へ環状の緩衝材が隣接して外嵌され、保護リングと
緩衝材をすべて被覆する熱収縮チューブが両保護管に亘
って接着している構成によって前記の課題を解決した。
または、前記受口端面は取付け用のフランジを具え、該
フランジ裏側へ取付け可能な間隙を残して外周面上へ積
層被覆して同一外径の断熱層を形成し、該断熱層外周面
はさらに同一外径の保護管により被覆されるが、管の挿
口側では、受口内へ嵌入した後前記フランジと並ぶ押輪
とを締結可能な間隙を残して外周面の断熱層と保護管に
よる被覆が欠落して本管外周面が露出し、すべての露出
部分へフランジ，押輪，取付けボルトの一切を被包する
軟質保温体が圧縮状態で充填されている構成でもよい。
またこれらの構成において、緩衝材は保護リングよりも
大きい肉厚からなり被覆する熱収縮チューブを盛り上げ
て二条の凸部を形成することや、または緩衝材は保護リ
ングの両側と外周面を連続して覆う断面波形の筒状より
なり、該緩衝材の外周面を覆う熱収縮チューブも前記波
形に順応して伸縮自在の起伏を形成して保護管上へ接着
していることが望ましい。

【０００８】

【作用】本発明に係る断熱二重管においては受口端面上
の拡径した外周面（フランジ面）上にも断熱材（保温
体）が積層してある厚さの断熱層を形成している。フラ
ンジ面は周囲の外気または土砂などと直接接触しないか
らこのフランジ面を通って加熱または冷却された本管か
ら外部へ熱移動を生じることはない。

【０００９】本管挿口側の断熱層，保護管を欠落した範
囲は挿口を受口へ嵌入して継合したとき本管の外周面の
一部が露出する。この露出部分へ環状の軟質保温体を圧
縮状態で挿入し両管の断熱層を繋いで連続した断熱作用
を確保するとともに、この軟質保温体は外力に応じて膨
縮自在であるから本管が継合部で屈折した場合でも断熱
性を失うことなく自由に変形してこれに対応する可撓性
を具えている。

【００１０】軟質保温体と両管の断熱層の端面には止水
皮膜を封着して万一軟質保温体に浸水があったときでも
断熱層へは浸入しないように万全を期している。断熱層
の外周面上にある両保護管に亘って保護リングを遊嵌し
土圧が直接軟質保温体に負荷して変形してしまうのを防
止する。軟質保温体が変形するのは使用中の管路に地震
や地盤の変動が起って継合部で屈折したときにだけ順応
すればよいのであって、はじめから土圧に対して軟弱な
部分を作ってしまうのは好ましくない。しかし可撓性を
保つように保護リングは保護管に固着しない。

【００１１】保護リングをふくめ保護管上へ熱収縮チュ
ーブを被覆するが、保護リングが管路の変動を受けて斜
めに持ち上げられたり片側へずれたときその端部で上面
の熱収縮チューブをある方向へ突き上げて裂断したり保
護管の接着を引き剥がしたりする懸念がないでもない。
そのため保護リングの両側に隣接して緩衝材を取り付
け、保護リングが動いてもその動作が熱収縮チューブを
直撃しないように緩和する作用を生じる。この結果熱収
縮チューブが継合部全体を封じ込め常に外部からの水分
浸入を食い止め管路が屈折しても断熱層を保持する。し
かもこの構成の管継手であれば鋳鉄管の本管同士を継合
し軟質保温体を嵌め込み両管の保護管上端部に亘って保
護弾性リングと緩衝材を嵌め、さらに熱収縮チューブを
両管に亘って接着するだけで継合を終ることができる。

【００１２】この基本構成に別の要件を加えて一層作用
を強化するために緩衝材の肉厚を保護リングより大きく
して盛り上げ、熱収縮チューブが保護管へ接着している
端部を保護リングの動きから完全に切り離したり、さら
に徹底して保護リングの上面も含めて緩衝材で覆い、か
つその外周面に波形を形成して管路屈折などの変動を吸
収する伸縮性を与える構成も望ましい。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す。図において鋳
鉄管（殆どはダクタイル遠心力鋳鉄管である）の本管１
Ａ，１Ｂがそれぞれの受口１１Ａ，挿口１２Ｂによって
ゴムパッキン２を介して継合している。通常本管の内面
には管内を通過する流体の種類に適当なライニング層１
３Ａ，１３Ｂが形成されている。受口１１Ａの端面は突
条１４を突出して最大の外径となるが、この突条の上へ
重ねて必要な厚さの断熱層３Ａ，３Ｂを形成する。断熱
層の材料としては例えば発泡ウレタンなどが適当であ
る。両管の断熱層の端面へは止水皮膜７Ａ，７Ｂを貼着
または塗布することにより形成し、万一の場合でも外部
からの浸水が断熱層内へ及ぶのを防止する。この止水皮
膜としてはポリエチレンフィルムや軟質ゴム膜液状シー
ル剤などの市販品から選ぶことができる。受口と挿口を
継合した後に両管の間にできる隙間へ環状の軟質保温体
４を圧縮して押し込み充填する。この軟質保温体の材料
としては例えばウレタン樹脂のスポンジ帯などが適当で
あり、保温性と膨縮自在の変形性を具えておれば足り
る。

【００１４】断熱層３Ａ，３Ｂの外周面上に保護管６
Ａ，６Ｂを被覆している。保護管６は直接外力が加わっ
て脆弱な断熱層を破損しないように保護するもので鋼管
や塩化ビニール管，ポリエチレン管が適当である。保護
管の両端に亘って円筒状（嵌合しやすいように不連続に
切れているのがよい）の保護リング８を遊嵌しその両側
には緩衝材９Ａ，９Ｂを接続する。保護リングは土圧に
よって軟質保温体が膨縮しないように保護するが余り剛
性が高いと可撓性に悪い影響を与えるから両方の条件を
調和できる薄肉の鋼板，プラスチック板などが適当であ
る。また緩衝材としてはスポンジ，ゴム，発泡樹脂など
から選ぶのが適当である。両保護管の端部へ熱収縮チュ
ーブ５を接着する。熱収縮チューブは架橋ポリエチレン
を原料としたチューブで、裏面に接着材を塗布してい
る。熱を加えると収縮して両保護管に亘って接着し内部
の軟質保温体や断熱層と管外との接触を断つ。

【００１５】図２と図３は本発明の実の実施例を示す縦
断面図であり、緩衝材９Ａ，９Ｂの肉厚が保護リング８
より大きいため上から覆った熱収縮チューブ５には２ヶ
所の凸部５１Ａ，５１Ｂが形成されている。また図３に
おいては緩衝材９に複数の波形９１を設け、これに対し
て上から覆った熱収縮チューブにも同じ波形の起伏５２
が形成され管路の変動による継合部の屈折を伸縮して吸
収する。

【００１６】図４は本発明の別の実施例であり、本管１
Ａの受口１１Ａに管の取付け用フランジ１５が周設され
ていて、本管１Ｂとの継合には押輪１６，ゴムパッキン
１７，ボルト１８，ナット１９を使用して締結する継手
型式である。このときもフランジ面，押輪外周面をふく
めてその上に軟質保温体を充填し締結するために必要と
した間隔をふくめ本管の露出した外周面をすべて切れ目
なく断熱保温する。

【００１７】

【発明の効果】本発明の断熱二重管の継手構造は受口の
最大外径の突条面（フランジ面）を含め一切の本管が所
望の厚さの断熱層で外部と遮断され管内流体から外部へ
の熱移動をすべて断っている。継手部分は地盤の変動や
地震，重車両通過の重圧，その他の外力に対して可撓性
を十分具えている上、継手部で屈折が生じてもそのため
に封止性を低下することが全くない。また配管時の施工
がきわめて容易で特別の技能も不必要であり短時間のう
ちに管の継合を完了することができる。表面の熱収縮チ
ューブを剥ぎ取れば容易に管の継合を解くことができ着
脱自在である上、チューブ以外の部材を再利用すること
もできる。すなわち本発明に係る継手構造は先に述べた
封止性，可撓性，着脱自在，施工性に加え完全な断熱性
を有し求められるすべての要件を充足する。また軟質保
温体は両管の断熱層間へ圧縮状態で押し込むことが要件
であるから、寸法的にはさほど正確な幅や高さを必要と
せず本管の外径や保護管の外径、または両断熱層間の隙
間に多少の違いがあってもその都度これに対応するもの
を用意する必要がない。この点は従来技術の発泡性樹脂
の原液充填と近い汎用性がある。

【００１８】保護リングは管路を土中に布設するとき特
に有効であり、継合部が軟質保温体であり外力によって
容易に変形する点を補強しここから屈折しないように保
護する。一方布設後の管路の屈折によって保護リングが
動いたときは偏った力が熱収縮チューブを直撃しないよ
うに緩衝するので管路変動に対する可撓性と断熱性の保
持が両立している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す縦断正面図である。

【図２】他の実施例を示す縦断正面図である。

【図３】さらに別の実施例を示す縦断正面図である。

【図４】さらに別の実施例を示す縦断正面図である。

【図５】従来の技術を示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１ 本管 ２ ゴムパッキン ３ 断熱層 ４ 軟質保温体 ５ 熱収縮チューブ ６ 保護管 ７ 止水皮膜 ８ 保護リング ９ 緩衝材 11 受口 12 挿口 15 フランジ 16 押輪 51 凸部 52 起伏 91 波形

フロントページの続き (72)発明者 岡本 芳樹 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会社栗本鐵工所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に拡径した受口を具え他端を挿口と
   してゴムパッキンを介して隣接する管同士を継合する鋳
   鉄管を本管とし、該本管外周面上が断熱材で被覆され、
   該断熱材外周面がさらに保護管で被覆される断熱二重管
   において、断熱材は前記受口端面上の拡径した外周面上
   へも積層被覆して同一外径の断熱層を形成し、該断熱層
   外周面はさらに同一外径の保護管により被覆されるが、
   管の挿口側において少なくとも受口内へ嵌入する長さ以
   上の長さに亘って断熱層と保護管による被覆が欠落して
   本管外周面を露出し、前記欠落部端面と隣接管受口の端
   面およびここへ積層する断熱層端面との間に止水皮膜を
   介して環状の軟質保温体が圧縮状態で挿入され、該軟質
   保温体の外周面を被覆する保護リングが両保護管端部に
   亘って遊嵌され、該保護リングの両側へ環状の緩衝材が
   隣接して外嵌され、保護リングと緩衝材をすべて被覆す
   る熱収縮チューブが両保護管に亘って接着していること
   を特徴とする断熱二重管の継手構造。
2. 【請求項２】 請求項１において前記受口端面は取付け
   用のフランジを具え、該フランジ裏側へ取付け可能な間
   隙を残して外周面上へ積層被覆して同一外径の断熱層を
   形成し、該断熱層外周面はさらに同一外径の保護管によ
   り被覆されるが、管の挿口側では、受口内へ嵌入した後
   前記フランジと並べて押輪を締結可能な間隙を残して外
   周面の断熱層と保護管による被覆が欠落して本管外周面
   が露出し、すべての露出部分へフランジ，押輪，取付け
   ボルトの一切を被包する軟質保温体が圧縮状態で充填さ
   れていることを特徴とする断熱二重管の継手構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２において緩衝材は保護
   リングよりも大きい肉厚からなり被覆する熱収縮チュー
   ブを盛り上げて二条の凸部を形成することを特徴とする
   断熱二重管の継手構造。
4. 【請求項４】 請求項１または２において緩衝材は保護
   リングの両側と外周面を連続して覆う断面波形の筒状よ
   りなり、該緩衝材の外周面を覆う熱収縮チューブも前記
   波形に順応して伸縮自在の起伏を形成して保護管上へ接
   着していることを特徴とする断熱二重管の継手構造。