JPH06185099A - 排水管路、この排水管路に使用する排水管、およびこの排水管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】縦管路の脚部に、特殊な脚部継手を用いなくて
も、勢いよく流下してきた排水が滞留することがなくス
ムーズに横管へ送ることができる排水管路、その排水管
路を形成するのに用いる排水管、および、この排水管を
容易に、かつ、正確に製造することができる方法を提供
することを目的としている。 【構成】内面リブ付き管（排水管）を、複数条のリブが
管内壁面に沿って管の一端から他端に向かって設けられ
ており、かつ、これらのリブは、管の一端部で管軸に対
して所定の角度で螺旋状になっているとともに、中間部
で螺旋のピッチが他端に向かって徐々に大きくなるか、
徐々に大きくなってさらに他端部で管軸に対して平行に
なっているか、中間部でリブの高さが徐々に低くなり、
他端部でリブがなくなる構成とし、この内面リブ付き管
を排水が螺旋状に旋回しながら流下してくる縦管路の脚
部継手直上に用いるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物に設けられる排
水管路、この排水管路に使用される排水管およびこの排
水管の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図２０に示すように、中高層建
築物等に設けられる排水管路１０１は、各階層を通過す
るように鉛直方向に配設される縦管路１０２と、略水平
に配置される横管路１０３と、縦管路１０２の脚部に配
置され縦管路１０２と横管路１０３とを接続する脚部継
手１０４とから構成され、各階層から排出される汚水、
排水等が縦管路１０２、脚部継手１０４および横管路１
０３を経て図示していない下水本管や汚水本管に排出さ
れるようになっている。

【０００３】ところで、従来の排水管路１０１では、縦
管路１０２内を多量の排水が一度に流下すると、管内を
閉塞して縦管路１０２内が負圧となる。その結果、排水
管路１０１に接続されている各種衛生機器・厨房機器類
のトラップが破水してしまい、排水管路１０１内の悪臭
が各室内等に逆流するという問題があった。そこで、内
面に複数条の螺旋リブを形成した排水管を用いて縦管路
１０２を形成するとともに、横管路１０３に縦管路１０
２に用いた排水管より１サイズ大きな径の排水管を用い
ることによって排水管路１０１の流下能力を向上させる
ようにしている。

【０００４】すなわち、この内面螺旋リブ付きの排水管
によって、排水をリブに沿って旋回流にして流下させ、
縦管路１０２の中央に常に空気芯を形成することで流下
能力を向上させるようにしている。しかしながら、この
ような排水管路１０１では、特に高流量の排水が流下し
たときに縦管路１０２を勢いよく流下してきた排水が、
脚部継手１０４および横管路１０３内で暴れ管路を閉塞
することがある。また、特に、洗濯水や洗剤を含んだ排
水が流下する場合、縦管路１０２を旋回流になりながら
勢いよく流下してきた排水が、脚部継手１０４の曲がり
部内壁面に勢い当たり、曲管部近辺で泡が発生するた
め、この泡が２階付近まで堆積し、ついには便器、手洗
い等の衛生器具から室内に泡が流れ出すと言う問題を生
じる。

【０００５】したがって、内面螺旋リブ付きの排水管を
縦管路１０２に用いた中高層建築物では、図２１に示す
ように、１階および２階の排水は、３階以上用の縦管路
１３１とは別系統の専用の縦管路１３２から排水するよ
うにしており、配管スペースを広くとらなければならな
いと言う問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、曲がり部を大きく半球状にするとともに、継手内壁
面にも整流のためのリブを設けた脚部継手（特願平３−
１６１６３０号）を既に提案している。すなわち、この
脚部継手を、縦管路脚部に配置するようにすれば、内面
螺旋リブ付き管からなる縦管路を勢いよく流下してくる
排水が脚部継手内に形成されたリブにより減衰されてス
ムーズに横管へ排水されるため、脚部継手や横管路内で
の排水の暴れや泡の発生を極力抑えることができると言
う優れたものである。

【０００７】しかし、この脚部継手は、鋳型への流し込
みによって成形しなければならないので、リブの形状出
しが困難で生産効率が悪いと言う問題を抱えていた。本
発明は、このような事情に鑑みて、縦管路の脚部に、特
殊な脚部継手を用いなくても、勢いよく流下してきた排
水が滞留することがなくスムーズに横管へ送ることがで
きる排水管路、その排水管路を形成するのに用いる排水
管、および、この排水管を容易に、かつ、正確に製造す
ることができる方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に記載の発明（以下、「第１発明」
と記す）にかかる排水管路は、管軸に対して所定の角度
で螺旋状に旋回する複数条の螺旋リブまたは溝が管内壁
面に設けられた内面螺旋リブまたは溝付きの排水管を縦
管路に備え、前記螺旋リブまたは溝によって縦管路内の
排水を旋回流にして流下させるようになっている排水管
路において、前記旋回流の旋回力を弱める排水管が前記
縦管路の脚部継手直上に配置されている構成とした。

【０００９】上記構成において、旋回流の旋回力を弱め
るとは、脚部継手の入口において上部の縦管路における
旋回流の最大旋回力の７０％以下にすることを意味す
る。なお、この排水管路に用いられる排水管は、塩ビ管
等の樹脂管、塩ビライニング鋼管、鋼管と通常の排水管
と同じ材質のものなら材質を特に限定しないが、耐蝕性
に優れ、充分な強度を持ち、軽く、耐火建築物の場合防
火区画を貫通できる薄肉塩ビライニング鋼管が特に好ま
しい。

【００１０】縦管路内の排水を旋回流にする内面螺旋リ
ブまたは溝付きの排水管としては、特に限定されない
が、たとえば、つぎのような排水管が好ましい。すなわ
ち、螺旋方向、螺旋ピッチ、リブの高さ（または溝の深
さ）、および、リブ（または溝）の条数は、排水能力の
限界水準の設定によって異なるが、内径８０〜２００mm
の排水管の場合、４〜２４条（特に８〜１５条）程度で
円周方向に均等に配置されていることが好ましい。

【００１１】また、リブの高さまたは溝の深さは、特に
限定されないが、管内径の０．５／１００〜７．０／１
００（特に、２／１００〜５／１００）程度が好まし
い。螺旋の向きは、右巻きでも左巻きでも構わないが、
螺旋のピッチは、管口径の３〜２０倍（特に、４〜１２
倍）程度とすることが好ましい。リブの断面形状は、特
に限定されないが、たとえば、図１のように三角形、図
２（ａ）のように半円形、図２（ｂ）のように四角形、
図２（ｃ）のように花びら形、図２（ｄ）のように変形
花びら形、図２（ｅ）のように傾斜半円形、図２（ｆ）
のように傾斜三角形、図２（ｇ）のように傾斜四角形な
どが挙げられる。

【００１２】一方、溝の断面形状も特に限定されない
が、たとえば、図２（ｈ）のように断面略Ｖ字形の他、
Ｕ字形、凵字形等でもよい。縦管路の脚部継手直上に配
置される排水管としては、特に限定されないが、たとえ
ば、管軸に平行な複数のリブが管内壁面に設けられてい
る排水管、リブや溝が管内壁面に設けられていない排水
管、管の途中から一方の管端に到るまで螺旋リブまたは
溝が設けられていない排水管、螺旋リブの高さが一方の
管端から他方の管端に向かって徐々に小さくなるかある
いは徐々に大きくなる排水管、および、請求項２に記載
の発明（以下、「第２発明」と記す）および請求項３に
記載の発明（以下、「第３発明」と記す）にかかる排水
管等が挙げられる。

【００１３】すなわち、第２発明にかかる排水管は、複
数条のリブまたは溝が管内壁面に沿って管の一端から他
端に向かって設けられており、かつ、これらのリブまた
は溝は、管の一端部で管軸に対して所定の角度で螺旋状
になっているとともに、中間部で螺旋のピッチが他端に
向かって徐々に大きくなり、他端部で管軸に対して略平
行になっている構成とした。

【００１４】上記構成において、リブまたは溝の条数
は、排水能力の限界水準の設定によって異なるが、内径
８０〜２００mmの管の場合、４〜２４条（特に８〜１５
条）程度で円周方向に均等に配置されていることが好ま
しい。また、リブの高さまたは溝の深さは、特に限定さ
れないが、管内径の０．５／１００〜７．０／１００
（特に、２／１００〜５／１００）程度が好ましい。

【００１５】一端部のリブ（または溝）の螺旋状部分に
おける螺旋の向きは、右巻きでも左巻きでも構わない
が、リブ（または溝）のピッチは、管口径の３〜２０倍
（特に、４〜８倍）程度とすることが好ましい。一方、
中間部のリブ（または溝）の螺旋ピッチが徐々に大きく
なる部分は、できるだけ長く取ることが好ましいが、通
常のビルの階高さが平均３ｍ程度であることから１ｍ程
度とすることが好ましい。

【００１６】さらに、リブの断面形状は、特に限定され
ないが、たとえば、図１のように三角形、図２（ａ）の
ように半円形、図２（ｂ）のように四角形、図２（ｃ）
のように花びら形、図２（ｄ）のように変形花びら形、
図２（ｅ）のように傾斜半円形、図２（ｆ）のように傾
斜三角形、図２（ｇ）のように傾斜四角形などが挙げら
れる。

【００１７】一方、溝の断面形状も特に限定されない
が、たとえば、図２（ｈ）のように断面略Ｖ字形の他、
Ｕ字形、凵字形等でもよい。一方、請求項３に記載の発
明（以下、「第３発明」と記す）にかかる排水管は、複
数条のリブまたは溝が管内壁面に沿って管の一端から他
端に向かって管軸に対し所定の角度、所定のピッチで螺
旋条に設けられるとともに、中間部で前記リブの高さま
たは溝の深さが他端に向かって徐々に小となっている構
成とした。

【００１８】上記構成において、リブまたは溝の条数
は、排水能力の限界水準の設定によって異なるが、内径
８０〜２００mmの管の場合、４〜２４条（特に８〜１５
条）程度で円周方向に均等に配置されていることが好ま
しい。一端部のリブまたは溝の螺旋状部分における螺旋
の向きは、右巻きでも左巻きでも構わないが、リブまた
は溝のピッチは、管口径の３〜２０倍（特に、４〜８
倍）程度とすることが好ましい。一方、中間部のリブの
高さが徐々に低くなるまたは溝の深さが徐々に浅くなる
部分は、できるだけ長く取ることが好ましいが、通常の
ビルの階高さが平均３ｍ程度であることから１ｍ程度と
することが好ましい。

【００１９】なお、リブの高さまたは溝の深さは、徐々
に小となって最終的に０になるようにしても構わない。
さらに、リブの断面形状は、特に限定されないが、たと
えば、図１のように三角形、図２（ａ）のように半円
形、図２（ｂ）のように四角形、図２（ｃ）のように花
びら形、図２（ｄ）のように変形花びら形、図２（ｅ）
のように傾斜半円形、図２（ｆ）のように傾斜三角形、
図２（ｇ）のように傾斜四角形などが挙げられる。

【００２０】一方、溝の断面形状も特に限定されない
が、たとえば、図２（ｈ）のように断面略Ｖ字形の他、
Ｕ字形、凵字形等でもよい。なお、この第３発明の排水
管は、リブの高さが同じ管を切削等で２次加工してリブ
の高さを徐々に低くすることで製造することができる。
請求項４に記載の発明（以下、「第４発明」と記す）に
かかる排水管の製造方法は、コアーの金型出口側表面に
管軸に平行な凹溝または凸条を複数条設け、コアーの少
なくとも前記凹溝形成部または前記凸条形成部が管軸を
中心にして所望速度で回転するようにした押出金型から
溶融樹脂を管状にして連続的に押し出すとともに、少な
くとも一定速度で回転する前記凹溝形成部または前記凸
条形成部が回転を停止するまで徐々に回転数を下げてい
く動作、又は、停止している凹溝形成部が一定速度にな
るまで徐々に回転数を上げていく動作をコアーにさせ、
さらに、押し出された管を管の押出速度および周方向の
自転速度に同調させて引き取る構成とした。

【００２１】上記構成において、金型から押し出されて
くる管状溶融樹脂（以下、「パリソン」）は、軟化状態
を保っているため、回転引取機で引き取る前に、冷却槽
付きのフォーミングチューブやキャリプレーターを通し
て所定の径に整形し冷却固化させておくことが好まし
い。なお、フォーミングチューブやキャリプレーターを
通した場合、回転引取機に引き取られる時には、管の外
径がパリソンの外径と異なったものとなっている。従っ
て、この場合、押し出された管を管の管軸方向への押出
速度および管の周方向の自転速度に同調させて回転引取
機で引き取るとは、パリソンの押出速度を管軸方向にＸ
cm／分、回転速度Ｙrpm とすると、回転引取機の引取速
度を管軸方向に（Ｘ＋α）cm／分、回転速度Ｙrpm に設
定することである。

【００２２】ここで、αは、溶融樹脂の弾性率によって
決定される関数であって、小さいほうが管の使用時の変
形が少なくてよいが、硬質塩化ビニルの場合、α＝Ｘ×
（1/200 〜1/10）程度である。なお、製作しようとする
管の外径肉厚がパリソンより随分小さい時には、α＝Ｘ
×１／５程度に設定することもある。なお、フォーミン
グチューブは、合成樹脂管の外周面の螺旋状の動きに極
力抵抗が掛からない構造にすることが好ましい。

【００２３】さらに、管を形成する合成樹脂としては、
特に限定されないが、たとえば、ポリ塩化ビニル、後塩
素化ポリ塩化ビニル、ポリエチレン，ナイロン等が挙げ
られ、見掛け粘度１０００ポイズ以上になる合成樹脂が
特に好ましい。すなわち、見掛け粘度が１０００ポイズ
未満になると、溶融樹脂が凹溝にスムーズに導かれず、
一旦凹溝に入った溶融樹脂が溝のない部分に押し出され
たりする。したがって、管の内面の本来平滑であるべき
部分、すなわち、リブを形成していない部分に凹凸が生
じたり、不連続なリブが形成されたり、リブにささくれ
が生じたりする恐れがある。また、押し出された後も粘
度が低いため、パリソン（半溶融状態の樹脂）がドロー
ダウンしやすく真円の管にフォーミングしにくくなる傾
向がある。

【００２４】因に、通常、見掛け粘度が１０００ポイズ
未満の樹脂であっても炭酸カルシウム等を樹脂中にブレ
ンドするか、シランカップリング剤などによる化学架橋
等を利用すれば、見掛け粘度を１０００ポイズ以上に調
整することができる。凹溝（または凸条）は、特に限定
されないが、コアーの出口側に向かって除々に深く（凸
条の場合高く）しておくことが好ましい。

【００２５】また、凹溝または凸条の断面形状は、必要
とするリブまたは溝の断面形状と略同じ程度にすること
が好ましい。この製造方法に使用される製造装置として
は、特に限定されないが、たとえば、図３にみるような
製造装置がある。図に示すように、この製造装置は、押
出機１から金型２へ溶融樹脂を連続的に送り込み、金型
２出口から連続的に軟化状態のパリソン５１を押し出
し、直ちに冷却槽付きフォーミングチューブ３内に通し
て外径を整え冷却固化して所望形状の管５にしたのち、
引取機４で管５を連続的に引き取るようになっている。
また、引取機４で引き取られた管５は、切断機６で所定
の長さに切断されて排出機７に送られるようになってい
る。

【００２６】金型２は、図４および図５に示すように、
固定ランド２１、固定コアー２２、回転コアー（先端コ
アー）２３、回転シャフト２４、アダプターリング２５
を備えている。固定コアー２２は、図６ないし図８に示
すように、本体２２ａを挟んでフランジ２２ｂとオイル
レスベアリング２２ｃとが設けられていて、本体２２ａ
の中心軸に沿って回転シャフト２４の挿通孔２２ｄが設
けられている。また、本体２２ａの表面には、段落ち部
２２ｅが形成されている。

【００２７】回転コアー２３は、図９および図１０に示
すように、本体２３ａと本体２３ａの固定コアー２２側
端面に設けられたオイルレスベアリグ２３ｂとから構成
されている。本体２３ａは、その周面に複数本（図では
８本）の凹溝２３ｃが形成されていて、中心軸に沿って
回転シャフト２４の挿通孔２３ｄが設けられている。

【００２８】なお、軸受としてオイルレスベアリング２
２ｃに代えて、ころがり軸受タイプのものを用いるよう
にしても構わない。凹溝２３ｃは、溶融樹脂の入口側か
ら徐々に深くなり、一定の深さまでくるとその状態で平
行に金型２の出口まで設けられている。そして、固定コ
アー２２と回転コアー２３とは、挿通孔２２ｄ，２３ｄ
に回転シャフト２４を挿通させ、回転シャフト２４にナ
ット２７を締め込むことで、回り止め２６との間で強固
に挟まれて、対面する２つのオイルレスベアリング２２
ｃ，２３ｃが摺動自在に圧接されている。なお、回転シ
ャフト２４は、固定コアー２２の挿通孔２２ｄ内で、図
４に示すように、オイルレスベアリング２２ｆ，２２
ｆ，２２ｆによって回転自在に支持されているととも
に、回転コアー２３のキー溝２３ｅにキー（図示せず）
を打ち込むことで、回転コアー２３と一体に回転するよ
うになっている。

【００２９】従って、図３および図４に示すように、チ
ェーン８１を介して無段階で変速可能な駆動装置８と連
結された回転シャフト２４が回転すると、回転シャフト
２４の回転に伴って回転コアー２３のみがスムーズに回
転する。しかも、固定コアー２２と回転コアー２３とが
オイルレスベアリング２２ｃ，２３ｃを介して圧接され
ているので、溶融樹脂が隙間などに入り込まない。もち
ろん、駆動装置８を停止すれば、回転コアー２３も回転
を停止するようになっている。

【００３０】固定ランド２１は、図４に示すように、固
定コアー２２および回転コアー２３を外側から囲繞し、
固定コアー２２の段落ち部２２ｅおよび回転コアー２３
の外周面との間に押出機１から押し出されてくる溶融樹
脂の流路（樹脂通過部）２９を形成するとともに、フラ
ンジ２２ｂにボルト止めされて固定コアー２２と一体化
されている。

【００３１】アダプターリング２５は、固定ランド２１
の側部に設けられていて、押出機１から押し出されてく
る溶融樹脂を金型２内へ注入する注入口となっている。
引取機４は、管５を管５の管軸方向へ任意な引取速度で
引き取ることができるようになっているとともに、同時
に管５を周方向へ任意な速度で回転させることができる
ようになっている。

【００３２】なお、各オイルベアリング２２ｃ，２２
ｆ，２３ｃの材質は、金属，合金，セラミック等が挙げ
られ、管成形温度（通常１６０〜３００℃）、回転速
度、耐磨耗性等を考慮して自由に選択することができ
る。すなわち、押出機１から金型２へ送られた溶融樹脂
は、図４に示すように、固定コアー２２の本体２２ａ表
面に設けられた段落ち部２２ｅと固定ランド２１との間
に形成された第１樹脂通過部２９ａを通り、次に回転コ
アー２３と固定ランド２１との間に形成される第２樹脂
通過部２９ｂを通ってパリソン５１となって金型２外へ
押し出される。しかも、回転コアー２３が回転している
時は、回転コアー２３の回転速度と略同じ自転速度で自
転しつつ内面に回転速度に応じたピッチの凹溝２３ｃに
応じた形状の螺旋リブが形成されつつ押し出され、回転
コアー２３が停止している時は、管軸と平行なリブを内
面に形成しつつ自転せずに押し出されるようになってい
る。

【００３３】そして、押し出されたパリソン５１は、金
型２から冷却槽付きフォーミングチューブ３へ入り整形
されつつ冷却固化して所望の径の内面螺旋リブ付き合成
樹脂管５を形成しつつ引取機４によって引き取られるの
であるが、引取機４は、金型２の押出速度と略同じ速度
で管軸方向へ引き取るとともに、管５の自転速度にあわ
せて管５に周方向への回転を与えるようになっている。
したがって、引取機４による引取りによって管５の軟化
状部分へ負荷が全くかからないように引き取ることがで
きる。

【００３４】なお、この金型２では、第２樹脂通過部２
９ｂに溶融樹脂が入る前に、管軸（押出）方向）へ溶融
樹脂の速度が一定に調整しておくことが必要である。即
ち、上記のように速度が調整できていないと、第２樹脂
通過部２９ｂで溶融樹脂が管の周方向で速度の速い遅い
が生じ、成形された内面螺旋リブ付き管５は、ある方向
に曲がったものとなり商品価値が落ちる。そこで、この
金型２では、段落ち部２２ｅに島状部２２ｇを設け、押
出機１から金型２内へ送られた溶融樹脂１１を図６およ
び図７に矢印で示すように島状部２２ｇを迂回させるこ
とで直ちに管軸方向へ一定速度で押し出せるようにして
いる。

【００３５】請求項５記載の発明（以下、「第５発明」
と記す）にかかる排水管の製造方法は、固定コアーの金
型出口側表面に管軸に所定の傾斜角度をもって螺旋回転
する複数条の螺旋溝または螺旋リブを設けた押出金型か
ら溶融樹脂を管状にして連続的に回転させながら押し出
す排水管の製造方法であって、押出速度を徐々に大きく
するか小さくするようにした。

【００３６】上記構成において、押出速度は、押出機の
スクリュー回転数やフィーダー回転数を変化させること
で押出量を変化させれば、変更することができる。ま
た、押出量に対応して引取機の管軸方向の引取速度と管
周方向の回転速度（回転数）を無段階で変化させること
が好ましい。なお、押出機の押出量と引取機の引取速度
および回転速度を同調させるには、まず、引取りなしの
たれ流し状態で金型から押し出すことによって、以下の
ようなデータを採る必要がある。

【００３７】 螺旋リブまたは溝のピッチ パリソンの管軸方向の押出速度 パリソンの回転速度 スクリューの回転数 定常運転時にはスクリュー回転数と押出量の関係はほぼ
比例するが、スクリュー回転数を変化させていくと、押
出量は金型内の圧力の関係で直ちに追従しない。したが
って、実験により遅延時間を求め、これらのデータに基
づいて押出機と引取機の同調を電気的に行うことが一般
的である。

【００３８】押出機および引取機に入力する制御記号
は、コンピュータ等により時間の関数として入力するこ
とができる。押出機の押出量と引取機の引取速度および
回転数を先に求めた関係になるようにコントロールする
わけであるが、実際は押出機と引取機のモーター回転数
をコントロールすることができる。

【００３９】なお、計器を見ながら押出機を操作する人
と、引取機を操作する人が連絡をとり、人力操作で行う
事もできる。金型としては、特に限定されないが、たと
えば、図１１に示すようになものを用いることができ
る。すなわち、図１１にみるように、この金型２′は、
通常のパイプ成形用金型と略同一の構造をしていて、ブ
レーカプレート２１′、アダプター２２′、後部２
３′、トピード２４′、ブリッジ２５′、コアー２
６′、ランド２７′から構成されている。

【００４０】コアー２６′とランド２７′との間に形成
される溶融樹脂通過部のクリアランスは、押し出し方向
に向かってブリッジ２５′より徐々に狭くなっていて、
コアー２６′の先端には、コアー平行部（コアー先端
部）２６ａ′が設けられている。コアー２６′は、コア
ー傾斜部２６ｂ′からコアー平行部２６ａ′にかけて表
面に断面Ｖ字形の螺旋溝２８′が複数条（図では１２
条）等間隔に形成されていて、螺旋溝２８′の部分を除
くとコアー平行部２６ａ′は、全長にわたってほぼ等し
い径をしている。また，ランド２７′とコアー平行部２
６ａ′との隙間は、管軸（金型２′の中心線）と平行に
なっている。

【００４１】なお、図１１中、１′は押出機である。

【００４２】

【作用】第１発明の構成によれば、縦管路内を旋回流と
なって勢いよく流下してきた排水は、脚部継手直上の排
水管において、旋回力が弱められ脚部継手や横管路内で
排水が暴れることがなくなる。また、洗剤を含むような
排水を流しても、縦管脚部の脚部継手部において泡の発
生を防止することができる。しかも、縦管路の上部にお
いて一旦旋回流とされ縦管路内壁面に沿って流下してき
た排水は、壁面から離れずらくなっているため、旋回力
が弱められても管路中央に空気芯が最後まで保持され
る。

【００４３】第２発明の構成によれば、この内面リブま
たは溝付きの排水管をリブまたは溝が管軸と略平行にな
った側を下側にして配置すると、上方から旋回流になっ
て流れてきた排水は、排水管の螺旋リブまたは溝のピッ
チが大きくなるにつれて旋回力および流下速度が徐々に
かつスムーズに減衰されていくようになる。第３発明の
構成によれば、この内面リブまたは溝付きの排水管をリ
ブの高さまたは溝の深さが０となった側を下側にして配
置すると、上方から旋回流になって流れてきた排水は、
排水管の螺旋リブ高さが低くなるかまたは溝の深さが浅
くなるにつれて旋回力および流下速度が徐々にかつスム
ーズに減衰されていくようになる。

【００４４】第４発明の構成によれば、内面リブ付きま
たは溝付きの排水管となるパリソンは、金型から所定速
度で管軸方向へ連続的に押し出されるのであるが、同時
に、コアーの凹溝形成部または凸条形成部が回転してい
るときは、内部に凹溝形成部または凸条形成部の回転速
度に応じた螺旋ピッチの螺旋状リブまたは溝が形成され
つつ凹溝形成部または凸条形成部の回転速度に応じて自
転しつつ押出金型から押し出されてくる。一方、凹溝形
成部または凸条形成部が停止しているときは、管軸に平
行なリブまたは溝が形成されながら、自転せずに押し出
される。そして、押出速度と自転速度に同期させて引取
機で押し出されてきたパリソンを周方向に回転させた
り、真っ直ぐに引き取ることで、押し出された管の軟化
状態のパリソン部分で捩じり等の負荷が掛からないよう
に引き取ることができるため、大きな歪みが残らないと
ともに、管の内外で歪みに差がない第２発明の内面リブ
付きまたは溝付きの排水管を連続的に成形することがで
きる。

【００４５】第５発明の構成によれば、押出機から金型
内に押し出され樹脂通過部を通過する溶融樹脂がコア先
端平行部にくると、コア表面に形成された螺旋溝または
螺旋リブによって樹脂に回転力が働く。そして、溶融樹
脂が周方向に回転しながら内面に螺旋リブまたは螺旋溝
を形成しつつ押し出される。しかも、押出機の押出力を
大きくしたり小さくすると、溶融樹脂の管軸方向の押出
速度は正比例的に速くなるが、溶融樹脂の周方向の速度
は正比例的に速くならない。すなわち、押出力を大きく
すると、押出速度に対して周方向の速度は相対的に遅く
なり、押出力を小さくすると、押出速度に対して周方向
の速度は相対的に速くなる。

【００４６】したがって、管内面に形成される螺旋溝ま
たはリブのピッチは、押出力を徐々に大きくすると押出
力の変化に伴って徐々に大きくなり、押出力を徐々に小
さくすると押出力の変化に伴って徐々に小さくなる。

【００４７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を詳しく説明する。 （実施例１）まず、回転コアー２３の長さを７５mm、回
転コアー２３と固定ランド２１とのクリアランス２mmと
するとともに、回転コアー２３の表面に断面Ｖ字形で幅
５mm、深さ３mmの凹溝２３ｃを３０°毎に１２本設けた
図３の製造装置を用意した。

【００４８】そして、押出量３０kg／時間、管軸方向の
押出速度0.4 ｍ／分で溶融した硬質塩化ビニル樹脂を金
型２から押し出すとともに、第１ステップで２分間回転
コアー２３を停止状態にし、続いて第２ステップでコア
ーの回転数が2.5 rpm になるように所要時間２分で徐々
に回転コアー２３の回転速度を上げていった。つぎに、
第３ステップで回転数2.5 rpm のまま３分間回転コアー
２３を回転させるとともに、フォーミングチューブ３を
介して引取機４で引き取って、全管長2.8 ｍの図１２に
みるような一端部の螺旋部５ａの螺旋ピッチが800 mm、
リブ５２が高さ2.6 mm、リブ５２の螺旋ピッチが徐々に
大きくなる部分５ｂの管長が800 mm、リブ５２が管軸に
平行になった平行部５ｃの管長が800 mm、そして、リブ
５２の断面形状が、凹溝２３ｃと略同じ形状の口径１０
０Ａの硬質塩ビ製内面リブ付き管５が成形できた。

【００４９】このようにして得た管５を、図１３および
図１４に示すように、平行部５ｃを下側にして縦管路９
１の最下端に配置し、同径の横管路９２に脚部継手９３
を介して接続するとともに、図１３に示すように螺旋部
５ａと同じピッチの螺旋リブ９４ａを持つ内面螺旋リブ
付き管９４を、一管式継手（積水化学工業（株）製商品
名ＡＤ継手）を介して上方に連結して１０階建ての排水
管路９を形成した。なお、この排水管路において、脚部
継手９３入口での排水の旋回力は、縦管路９１における
最大旋回力の３０％であった。また、各階の高さは２７
００mmであった。

【００５０】（実施例２）脚部継手直上の排水管とし
て、実施例１で用いた内面リブ付き管５に代えて、２７
００mmの長さで内面にリブまたは溝のない排水管を用い
た以外は、実施例１と同様にして排水管路９を形成し
た。なお、この排水管路において、脚部継手９３入口で
の排水の旋回力は、縦管路９１における最大旋回力の４
０％であった。

【００５１】（実施例３）脚部継手直上の排水管とし
て、脚部継手からその直上８００mmまでの間だけ内面に
リブまたは溝がなく、その上部は、内面螺旋リブ付き管
９４と同じ螺旋リブを有する排水管を用いた以外は、実
施例１と同様にして排水管路９を形成した。なお、この
排水管路において、脚部継手９３入口での排水の旋回力
は、縦管路９１における最大旋回力の７０％であった。

【００５２】（実施例４）脚部継手直上の排水管とし
て、実施例１で用いた内面リブ付き管５に代えて、２７
００mmの長さで内面に管軸に平行で実施例１の内面リブ
付き管５と同様の数、形状、高さを有するリブが内面に
形成された排水管を用いた以外は、実施例１と同様にし
て排水管路９を形成した。なお、この排水管路におい
て、脚部継手９３入口での排水の旋回力は、縦管路９１
における最大旋回力の３０％であった。

【００５３】（実施例５）脚部継手直上の排水管とし
て、実施例１で用いた内面リブ付き管５に代えて、図１
５に示すように、２７００mmの長さで、螺旋ピッチが８
００mm、一端部５５ａのリブ５６の高さが2.6 mm、リブ
５６の高さが徐々に低くなる部分５５ｂの管長が800 m
m、リブ５６の高さが０になった部分５５ｃの管長が800
mm、そして、リブ５６の断面形状が、図１に示すよう
な略三角形の口径１００Ａの硬質塩ビ製内面リブ付き管
５５を用いた以外は、実施例１と同様にして排水管路９
を形成した。なお、この排水管路９において、脚部継手
９３入口での排水の旋回力は、縦管路９１における最大
旋回力の３０％であった。

【００５４】（比較例１）脚部継手直上の排水管とし
て、実施例１で用いた内面リブ付き管５に代えて、内面
螺旋リブ付き管９４を用いた以外は、実施例１と同様に
して排水管路９を形成した。上記実施例１〜５および比
較例１において形成した各排水管路９に、図１６に示す
ように圧力計９６および流量計９７を取り付けておき、
高架水槽９８から水をそれぞれ流下させて定常流排水実
験を行い、許容流量（リットル／秒）を測定し、その結
果を表１に示した。なお、判定基準は、トラップの水深
（５０mm以上）を考慮し、管路内の変動している圧力が
±２５mmaqの範囲内であることとした。

【００５５】

【表１】 上記表１にも明らかなように、第１発明にかかる排水管
路は、従来の内面螺旋リブ付き管のみを用いた排水管路
に比べて排水性能が向上する。勿論、洗剤を含む排水を
高層階から多量に排水しても泡が縦管脚部直上の１階ま
で昇ってくると言うことがなく、スムーズに排水でき
た。

【００５６】（実施例６）下記金型寸法の図１１に示す
押出金型２′を用意し、押出機１′のスクリュー回転数
を５rpm ，１０rpm ，１５rpm ，２０rpm と変化させた
時の溶融樹脂の押出量、パリソンの内面に形成された螺
旋リブの螺旋ピッチ、パリソンの管軸方向の押出速度、
パリソンの周方向の回転速度を調査し、その結果を下記
表２に示した。 １ 金型寸法 螺旋溝２８′のピッチ ３００mm 螺旋溝２８′の形状 略Ｖ字 螺旋溝２８′の深さ ２．５mm 螺旋溝２８′の長さ ５０mm 螺旋溝２８′の数 １２本 管肉厚（クリアランス） ２．０mm 口径（管内径） １００Ａ

【００５７】

【表２】 また、スクリューの回転数を５rpm から２０rpm に１分
間で比例的に変化させた時の押出量の経時変化を調べた
ところ、図１７に示すように押出量は、スクリューの回
転数の変化に直ちに追従せず、少し遅れて比例的に変化
することがわかった。なお、図１７は押出量を上げてい
く場合を示しているが、下げていく場合もこれと逆の関
係を示した。

【００５８】つぎに、図３に示すような冷却槽付きフォ
ーミングチューブ３、引取機４、切断機６、排出機７を
備えた製造装置に、図１１に示す押出機１′および金型
２′をセットし、押出速度３００mm／分で一定時間金型
２′からパリソンを押し出したのち１２００mm／分まで
徐々に押出速度を上げる工程、押出速度１２００mm／分
で一定時間金型２′からパリソンを押出したのち３００
mm／分まで徐々に押出速度を下げる工程を繰り返し行
い、図１８に示すように、内面螺旋リブ５２′の螺旋ピ
ッチが一端で他端より徐々に大きくなった管５′を連続
的に成形した。

【００５９】なお、引取機４での引取速度は、上記で得
たデータを基に表２に示すようにパリソンの押出速度、
回転速度に同調させて行った。このようにして得た管
５′を図１９に示すように、螺旋ピッチが大きくなった
側５ａ′を下側にして脚部継手直上の排水管として、実
施例１と同様にして排水管路９′を形成した。

【００６０】そして、実施例１と同様にして定常流排水
実験を行ったところ、許容流量は１３．５リットル／秒
と良好な結果を示した。本実施例の方法によれば、排水
管路の脚部継手直上に配置して排水の流下速度を効果的
に減衰させ管内中心部に充分な通気を確保する能力が半
永久的に損なわれることがない第１発明にかかる排水管
路を形成することができる排水管を簡単に成形すること
ができる。

【００６１】しかも、金型２′が固定状態のコアーの出
口側表面に螺旋溝または螺旋リブを設けただけであるの
で、金型製造コストおよび維持コストが低減できる。ま
た、上記実施例６のように金型２′から押し出されたパ
リソンの押出速度と回転速度に同調させて引取機４で引
き取るようにすれば、得られた排水管は、大きな歪みが
残っていないとともに、管の内外で歪みに差がないもの
となり、配管後に捩じれ等の変形を起こしたり、内部を
流れる温熱排水等の影響により螺旋リブまたは溝が小さ
くなったりしない。

【００６２】本発明は、上記の実施例に限定されない。
例えば、上記の実施例１〜５では、回転コアー２３が第
１〜第３ステップの３段階のステップを経て内面リブ付
き管５を得るようにしているが、回転コアー２３を一定
速度で一定時間回転させ、かつ、一定時間停止させると
ともに、一定速度で回転する回転コアー２３が回転を停
止するまで徐々に回転数を下げていく動作、及び、停止
している回転コアー２３が一定速度になるまで徐々に回
転数を上げていく動作を繰り返し連続的に行わせ、切断
機で螺旋部５ａおよび平行部５ｃの所望部分を切断する
ことで連続的に内面リブ付き管５を製造することもでき
る。

【００６３】なお、この場合、回転コアー２３の回転数
に同期して金型２の出口付近でマークを付し、そのマー
クをもとに切断機等で切断するようにすればよい。

【００６４】

【発明の効果】以上のようになっているので、第１発明
にかかる排水管路は、縦管路内を旋回流になりながら勢
いよく流下してきた排水が、脚部継手直上でその流下速
度が減衰されて脚部継手を介して横管へと送られるよう
になる。したがって、高流量の排水が流下した場合にも
脚部継手や横管路内で排水が暴れて管路が閉塞され、ト
ラップを破水したりすると言う問題が解消される。ま
た、洗剤を含むような排水を流しても、縦管脚部の脚部
継手部において泡の発生を防止することができる。もち
ろん、リブ付きの特殊な脚部継手を使用しなくてもよく
なる。

【００６５】一方、第２発明の排水管は、リブが管軸と
平行になった側を下側にして配置すると、上方から旋回
流になって流れてきた排水が排水管の螺旋リブまたは溝
のピッチが大きくなるにつれて旋回力および流下速度が
徐々にかつスムーズに減衰されていくようになる。した
がって、第１発明にかかる排水管路の排水能力をより向
上させることができる。

【００６６】第３発明の排水管は、リブの高さまたは溝
の深さが０になった側を下側にして配置すると、上方か
ら旋回流になって流れてきた排水が、リブの高さが徐々
に低くなるか溝の深さが徐々に浅くなるにつれて旋回力
および流下速度が徐々にかつスムーズに減衰されていく
ようになる。したがって、第１発明にかかる排水管路の
排水能力をより向上させることができる。

【００６７】第４発明にかかる排水管の製造方法は、押
出成形によって正確に、かつ、簡単に第２発明にかかる
排水管を得ることができる。しかも、押し出された管の
軟化状部分で捩じり等の負荷を掛けずに管を得ることが
できる。したがって、得られた排水管は、大きな歪みが
残っていないとともに、管の内外で歪みに差がないもの
となり、配管後に捩じれ等の変形を起こしたり、内部を
流れる温熱排水等の影響により螺旋リブまたは溝が小さ
くなったりしない。

【００６８】すなわち、この排水管を中層、高層等の建
築物の排水用縦管の最下部に用いれば、排水の流下速度
を効果的に減衰させ管内中心部に充分な通気を確保する
能力が半永久的に損なわれることがない排水管路を形成
することができる。第５発明にかかる排水管の製造方法
は、脚部継手直上の排水管として用いることができる内
面螺旋リブまたは溝付き合成樹脂管を請求項１記載の発
明にかかる排水管路の脚部継手直上に配置して排水の流
下速度を効果的に減衰させ管内中心部に充分な通気を確
保する能力が半永久的に損なわれることがない排水管路
を形成することができる排水管を簡単に成形することが
できる。

【００６９】しかも、金型が固定状態のコアーの出口側
表面に螺旋溝または螺旋リブを設けただけであるので、
金型製造コストおよび維持コストが低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる排水管路に使用する内面螺旋リ
ブ付き管または内面リブ付き管の１実施例を管軸に垂直
に切断した状態の断面図である。

【図２】リブの形状の別例を説明する説明図である。

【図３】請求項４記載の発明にかかる排水管の製造方法
を実施するのに用いる製造装置の１例をあらわす斜視図
である。

【図４】図３の製造装置の金型をあらわす断面図であ
る。

【図５】図４の金型のＡ方向矢視図である。

【図６】図４の金型の固定コアーの正面図である。

【図７】図６の固定コアーのＢ方向矢視図である。

【図８】図６の固定コアーのＣ方向矢視図である。

【図９】図４の金型の回転コアーの正面図である。

【図１０】図９の回転コアーのＤ方向矢視図である。

【図１１】請求項５記載の発明にかかる排水管の製造方
法を実施するのに用いる押出成形金型の１例をあらわす
断面図である。

【図１２】実施例１で得られた排水管の断面図である。

【図１３】図１２の排水管を用いた排水管路の縦管脚部
付近の断面図である。

【図１４】図１２の排水管路の配管図である。

【図１５】実施例５で使用した排水管の説明図であっ
て、同図（ａ）は全体形状をあらわす正面図、同図
（ｂ）Ｘ−Ｘ線断面図、同図（ｃ）Ｙ−Ｙ線断面図、同
図（ｄ）Ｚ−Ｚ線断面図である。

【図１６】実施例および比較例で形成した排水管路の排
水性能を調べる実験装置の配管図である。

【図１７】実施例６において使用した押出機のスクリュ
ー回転速度と金型への溶融樹脂押出量の遅延時間をあら
わすグラフである。

【図１８】図１１の押出金型を用いて製造した内面螺旋
リブ付き管の断面図である。

【図１９】図１８の内面螺旋リブ付き管を脚部継手直上
の排水管として用いた状態をあらわす断面図である。

【図２０】従来から使用されている排水管路の１例をあ
らわす配管図である。

【図２１】従来から使用されている排水管路の別例をあ
らわす配管図である。

【符号の説明】

２ 金型 ５ 内面リブ付き管（排水管） ９ 排水管路 ５２ リブ ９１ 縦管路 ９２ 横管路 ９３ 脚部継手 ９４ 内面螺旋リブ付き管 ２２ 固定コアー ２３ 回転コアー ５ａ 螺旋部（一端部） ５ｂ 螺旋のピッチが徐々に大きくなった部分（中間
部） ５ｃ 平行部（他端部） ２３ｃ 凹溝 ５５ 内面リブ付き管（排水管） ５５ａ 一端部 ５５ｂ 中間部（リブの高さが徐々に小さくなる部分） ５５ｃ 他端部（リブがなくなった部分） ２′ 金型 ５′ 内面リブ付き管（排水管） ２６′ コアー ２８′ 螺旋溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管軸に対して所定の角度で螺旋状に旋回す
   る複数条の螺旋リブまたは溝が管内壁面に設けられた内
   面螺旋リブまたは溝付きの排水管を縦管路に備え、前記
   螺旋リブまたは溝によって縦管路内の排水を旋回流にし
   て流下させるようになっている排水管路において、前記
   旋回流の旋回力を弱める排水管が前記縦管路の脚部継手
   直上に配置されていることを特徴とする排水管路。
2. 【請求項２】複数条のリブまたは溝が管内壁面に沿って
   管の一端から他端に向かって設けられており、かつ、こ
   れらのリブまたは溝は、管の一端部で管軸に対して所定
   の角度で螺旋状になっているとともに、中間部で螺旋の
   ピッチが他端に向かって徐々に大きくなり、他端部で管
   軸に対して略平行になっている排水管。
3. 【請求項３】複数条のリブまたは溝が管内壁面に沿って
   管の一端から他端に向かって管軸に対し所定の角度、所
   定のピッチで螺旋状に設けられるとともに、中間部で前
   記リブの高さまたは溝の深さが他端に向かって徐々に小
   となされている排水管。
4. 【請求項４】コアーの金型出口側表面に管軸に平行な凹
   溝または凸条を複数条設け、コアーの少なくとも前記凹
   溝形成部または前記凸条形成部が管軸を中心にして所望
   速度で回転するようにした押出金型から溶融樹脂を管状
   にして連続的に押し出すとともに、少なくとも一定速度
   で回転する前記凹溝形成部または前記凸条形成部が回転
   を停止するまで徐々に回転数を下げていく動作、又は、
   停止している凹溝形成部が一定速度になるまで徐々に回
   転数を上げていく動作をコアーにさせ、さらに、押し出
   された管を管の押出速度および周方向の自転速度に同調
   させて引き取ることを特徴とする排水管の製造方法。
5. 【請求項５】固定コアーの金型出口側表面に管軸に所定
   の傾斜角度をもって螺旋回転する複数条の螺旋溝または
   螺旋リブを設けた押出金型から溶融樹脂を管状にして連
   続的に回転させながら押し出す排水管の製造方法であっ
   て、押出速度を徐々に大きくするか小さくすることを特
   徴とする排水管の製造方法。