JPH08174672A - 複合管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接着剤を塗布した熱膨張性の樹脂管を挿入し
た金属管を、加熱炉内に搬入し、樹脂管を熱膨張させ
て、金属管の内面に樹脂管を密着する際に、金属管と樹
脂管との間に空気が残存することなく、金属管の内面に
樹脂管を密着することができるようにする。 【構成】 樹脂管２を挿入した金属管１を、Ｖ字形の加
熱炉Ａ内に搬入する上流側に、Ｍ字形の冷却ゾーンＢを
配置する。金属管１は加熱炉Ａ内で中央部から両端部へ
加熱されるが、加熱される直前まで、冷却ゾーンＢによ
って金属管１の表面温度を１０℃〜６０℃に維持し、加
熱炉Ａ内に搬入されるまでに樹脂管２が膨張しないよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属管の内面に樹脂管
を密着し、給水管、給湯管あるいは排水管として使用さ
れる複合管の製造方法に関し、詳しくは金属管と樹脂管
との間に空気が残存することなく密着させることができ
るようにした複合管の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】給水管や排水管などは、防蝕のため、金
属管の内面に樹脂をライニングした複合管が使用される
ことが多い。金属管の内面に樹脂をライニングするに
は、熱可塑性の樹脂管の外面に接着剤を塗布し、その樹
脂管を金属管内に挿通し、金属管を一端より他端へ、順
次加熱することにより、接着剤層を溶融し、同時に樹脂
管を加熱膨張させることにより、金属管の内面に樹脂管
を密着させている。しかし、樹脂の熱伝導性は金属の 1
/7程度と低いため、金属管を一端より他端へ順次、加熱
すると、他端側の樹脂管の熱膨張が著しく遅れてしま
い、均一なライニングが得られない。

【０００３】このような不具合を解消するため、塩化ビ
ニルライニング鋼管の製造方法が、特開昭４８−８９２
７１号公報に開示されている。この公報に開示された塩
化ビニルライニング鋼管の製造方法は、図４及び図５に
示すような装置により、金属管１の中央部から順次、両
端方向へ加熱するようにしたものである。この装置は金
属管１を搬送するコンベア１０の往路側の上下両側に、
平面形状がＹ字形の加熱体２０を配置し、両加熱体２０
の対向面に多数の熱風吹出口２１をＶ字形に穿設するこ
とにより、一種の加熱炉Ａを形成したものである。

【０００４】従来技術によると、接着剤を塗布した樹脂
管２を金属管１内に挿通し、その金属管１がコンベア１
０によって、加熱炉Ａ内を搬送される。加熱炉Ａは熱風
吹出口２１をＶ字形に穿設したものであるから、金属管
１がコンベア１０によって加熱炉Ａ内を搬送されると、
金属管１は中央部から順次、両端方向へ加熱される。し
たがって、金属管１内に挿通された樹脂管２も中央部か
ら両端部へ順次、熱膨張する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】加熱炉Ａ内に搬入され
た金属管１は、外面が加熱され、その熱が内面に伝わる
ことによって、金属管１内に挿入された樹脂管２が加熱
されて熱膨張し、金属管１の内面と密着する。ここで樹
脂管２の膨張は、管の長手方向に順次行われることが肝
心であり、不連続な部位から樹脂管２が膨張すると、金
属管１と樹脂管２の間に空気溜まりができたり、樹脂管
２の内面が膨れる原因となる。

【０００６】しかし、肉厚の薄いような金属管は熱伝導
が良いため、金属管の中央部が加熱炉Ａ内に搬入された
だけで、金属管の中央のみならずその周辺部、時には両
端部にまでにも熱が伝わってしまう。すると金属管の両
端部が加熱炉Ａ内に搬入される前に、樹脂管２の加熱部
周辺や両端部も加熱されてしまい、樹脂管２は膨張開始
温度近くまで昇温してしまう。そのため樹脂管２は、不
規則な部位から膨張が開始してしまう結果となる。この
ような状態で、金属管の両端部側が加熱炉Ａ内に搬入さ
れても、樹脂管２は、本来想定したような中央部から両
端部へ順次、膨張する状態ではなくなるため、金属管と
樹脂管２との間に空気が残存したり、樹脂管２が内面側
へ膨れ上がるといった不具合が生じる。

【０００７】以上の不具合は、肉厚の薄い金属管を使用
する場合に特に顕著に発生するが、厚肉の金属管を用い
た場合でも、加熱炉Ａに入る管の管軸方向近傍の温度差
がない状態で金属管が加熱炉Ａに入れた場合には、同様
に発生する問題点である。例えば夏期の様に、作業所の
雰囲気温度が高く、金属管全体の温度が一様に高い状態
のままで、金属管を加熱炉Ａに入れられた場合では、加
熱炉Ａから僅かに熱を受けただけで、樹脂管が膨張を開
始してしまうので、加熱部からの熱伝導によって周辺部
の樹脂管が膨張してしまう。

【０００８】そこで、本発明は上記した従来技術の問題
点に注目し、金属管と樹脂管との間に空気が残存するこ
となく密着させることができるようにした複合管の製造
方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１の手段は、接着剤を塗布した熱膨張性の樹脂管を
金属管内に挿入し、前記樹脂管を挿入した金属管の中央
部から両端部へ、又は一端部から他端部へ順次、加熱炉
内に搬入し、樹脂管を順次、熱膨張させて金属管の内面
に樹脂管を密着する複合管の製造方法において、接着剤
を塗布した熱膨張性の樹脂管を挿入した金属管を、順
次、加熱炉内に搬入するまでの間、外面を部分的に冷却
することを特徴とする複合管の製造方法である。

【００１０】上記目的を達成するための第２の手段は、
冷却はエアーによって行い、金属管の外面を１０℃〜６
０℃に維持することを特徴とする上記第１の手段に記載
の複合管の製造方法である。

【００１１】

【作用】上記第１の手段によれば、接着剤を塗布した樹
脂管を金属管内に挿入した後、金属管が中央部から両端
部へ、又は一端部から他端部へ部分的に加熱炉内に搬入
され、順次、加熱されるまでの間、金属管の外面を冷却
することにより、加熱炉内に搬入されていない金属管の
部分は、加熱炉内で加熱されている金属管の部分の熱に
よって加熱されることがなくなる。したがって、金属管
内に挿入されている樹脂管は順次、加熱され、残存空気
による密着不良がなくなるため、金属管と樹脂管とが密
着する。

【００１２】上記第２の手段によれば、エアー冷却によ
って金属管の外面を冷却することにより、金属管は冷却
雰囲気の中を搬送され、金属管の全周が冷却されるた
め、加熱されている部分の樹脂は確実に金属管と密着す
る。また、加熱炉内に搬入されるまでの金属管の表面を
１０℃〜６０℃に維持することにより、年間の雰囲気温
度の変化に伴う品質の不安定を防ぐことができる。

【００１３】

【実施例】本発明に係る実施例を図１ないし図３を参照
して説明する。図１は、本発明を実施するための装置の
平面図である。図２は、同じく冷却手段の平面図であ
る。図３は、図１における装置に入る前の金属管に樹脂
管を装入した状態の断面図である。なお、従来と同一部
分は同一符号を付して、その説明を省略する。

【００１４】本発明に係る複合管の製造方法は、図１に
示すように、加熱炉Ａの上流側に冷却ゾーンＢを配置し
た装置によって実施する。図１に示すようなＶ字形の炉
が配置されているときは、加熱炉Ａの上流端を挟むよう
にＭ字形の冷却ゾーンＢを配置する。冷却ゾーンＢはた
とえば図２に示すような冷却体３０によって構成する。
冷却体３０は、箱体３１内にパイプ３２を蛇行させ、こ
のパイプ３２内に冷媒ガス又は冷却水は循環させるよう
にしたものとする。

【００１５】本実施例の複合管の製造方法は、コンベア
１０によって金属管１を平行に移動させ、冷却ゾーンＢ
および加熱炉Ａを通過させる。冷却ゾーンＢの通過の
際、金属管１は、冷却体３０に直接接触させた状態で移
動させても良いし、或いは離した状態で移動させても良
い。金属管１を冷却体３０から離した状態で移動させる
場合は、金属管１を搬送するコンベア１０の往路側（搬
送側）を挟んで、この冷却体３０を対向するように配置
し、両冷却体３０の背後から図示しないファンで強制送
風する。なお、この様にエアーによって冷却する場合
は、冷却体３０のパイプ３２にフィンを有するものを採
用することが望ましい。エアーを利用して金属管１を冷
却する方策は、金属管１の全周を均等に冷却できる点で
推奨される。

【００１６】冷却ゾーンＢの通過の際、金属管１を、冷
却体３０に直接接触させた状態で移動させる場合には、
冷却体３０を下面側だけに設置し、コンベア１０によっ
て金属管１を転がり移動させていく。なお、図１の様
に、コンベア１０が冷却ゾーンＢおよび加熱炉Ａ内を貫
通する設備レイアウトを採用する場合には、金属管１の
下面が冷却体３０と接触し得る高さになるように、コン
ベア１０のチェーンが通過する溝等を冷却体３０に設け
る場合もある。

【００１７】このような装置によって複合管を製造する
には、図３に示す様に、まず接着剤３を塗布した熱膨張
性の樹脂管２を金属管１内に挿入し、その樹脂管２を挿
入した金属管１をコンベア１０の上流側に載置する。こ
の金属管１はコンベア１０に搬送される。そして金属管
１が図１のＣ−Ｃライン上に達すると、金属管１は、そ
の全長に渡って冷却ゾーンＢによって冷却される。この
冷却は、作業場の雰囲気温度によって金属管１が加熱さ
れている場合に備えて、金属管１の作業開始温度を調節
するために行う。従って冬季の様に金属管１の温度が低
い場合には、冷却を省略してもよい。

【００１８】そしてコンベア１０が走行し、金属管１が
図１のＤ−Ｄライン上に達すると、Ｖ字形の加熱炉Ａ内
で中央部が加熱される。すると、樹脂管２の中央部も加
熱されて膨張し、さらに接着剤３によって金属管１と樹
脂管２が密着する。このとき金属管１の加熱部周囲は、
冷却ゾーンＢによって冷却されているため、金属管１内
に挿入されている樹脂管２の中央部の両側が加熱されて
膨張することがない。

【００１９】金属管１がコンベア１０によってＥ−Ｅラ
イン周辺まで下流側へ搬送されると、中央部よりもやや
両端部寄りが順次加熱炉Ａ内に搬入されて加熱される。
このとき、金属管１の両端部は冷却ゾーンＢ内に位置し
ているために加熱されない。したがって、金属管１内に
挿入されている樹脂管２も中央部よりもやや両端部より
側だけが加熱されて膨張し、接着剤３によって金属管１
の内面と接着する。

【００２０】続いて、金属管１がＦ−Ｆライン周辺まで
移動すると、中央部は自然冷却され、両端部のみが加熱
され、金属管１の両端部内では、樹脂管２が膨張して金
属管１の内面と接着する。本実施例では、このように金
属管１が加熱炉Ａ内に搬入されていない部分は加熱され
ず、金属管１が加熱炉Ａ内に搬入されて加熱されるた
め、金属管１内に挿入されている樹脂管２は順次、両端
部へ加熱されて膨張し、金属管１と樹脂管２との間の空
気は両端部へ押し出される。したがって、残存空気によ
る密着不良が生じることがなく、金属管１と樹脂管２と
が密着した複合管が完成する。

【００２１】本実施例の複合管の製造方法においては、
冷却ゾーンＢ内での金属管１の表面温度は１０℃〜６０
℃に維持することが望ましく、金属管１の表面温度を当
該温度範囲とすることで、金属管１と樹脂管２とが密着
した複合管が完成することができ、また年間の雰囲気温
度の変化に伴う品質の不安定を防ぐこともできる。また
より奨励すべき冷却ゾーンＢ内での金属管１の表面温度
は２０℃±１０℃であり、当該温度範囲に金属管１の表
面温度を維持すれば、より完全な金属管１と樹脂管２と
の接着を行うことができる。また加熱炉Ａ内の温度は１
００℃〜１５０℃が望ましい。この温度以下では樹脂管
２が未膨張となり、逆にこの温度以上では過膨張とな
る。

【００２２】熱膨張性の樹脂管２は単層でも複層でもよ
く、またポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、発泡ポリ塩化ビニル、発泡ポリエチレン、発泡ポリ
プロピレンなど様々な材質のものを使用することができ
る。熱膨張の方策には、樹脂素材自体を熱によって膨張
させる場合や、発泡層内のガスを熱膨張させる場合、あ
るいは樹脂内に発泡材を配合し、熱によって発泡を開始
させる場合もある。金属管１はＳＧＰやＳＴＫなどの鋼
管、銅管のほかにアルミニウム管などを使用することが
できる。

【００２３】（実験）以下、本発明の効果を確認するた
めに行った実験について説明する。実験は、外径が54.6
mmの熱膨張性の樹脂管２の外面にホットメルト接着剤３
を塗布し、この樹脂管２をＳＴＫ４１、内径56.5mm、肉
厚２mmの鋼管に挿入し、上記装置によって複合管を製造
した。冷却ゾーンＢは非接触とし、ファンによる空冷と
した。 また金属管１の冷却温度は、２０℃に設定し
た。 加熱炉の温度は、１２０℃の場合と、１４０℃の
場合について行った。

【００２４】また比較実験として冷却ゾーンＢを外した
状態で、同様の複合管を製造した。そして製造された複
合管を用いて、接着強度を試験した。また金属管１と樹
脂管２との密着状態を検査した。その結果は、表１の通
りであった。

【００２５】

【表１】

【００２６】実験の結果、本発明の複合管の製造方法に
よると、接着強度および密着状態が良好であることが理
解できる。

【００２７】本発明は上記した実施例に限定することな
く、本発明の要旨内において設計変更することができ
る。たとえば、加熱炉はＶ字形に限定するものではな
く、金属管１の進行方向に対して斜め方向に加熱炉を配
置し、金属管１を一端側から他端側へ加熱する装置にお
いても同様に実施することができる。この場合は、冷却
ゾーンは少なくとも加熱炉の上流側に斜め方向に配置す
る必要がある。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、複合管の軸方向の全長
にわたって、密着性が良好となり、樹脂管は均一かつ確
実に金属管１と密着するため、複合管が実際に使用され
たときに、樹脂管の金属管からの剥離やブリスターなど
を防ぐことができ、耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための装置の平面図である。

【図２】本発明を実施するための冷却手段の平面図であ
る。

【図３】図１における装置に入る前の金属管に樹脂管を
装入した状態の断面図である。

【図４】従来の複合管の製造装置の正面図である。

【図５】同じく従来の複合管の製造装置の平面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 加熱炉 Ｂ 冷却ゾーン １ 金属管 ２ 樹脂管 ３ 接着剤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接着剤を塗布した熱膨張性の樹脂管を金
   属管内に挿入し、前記樹脂管を挿入した金属管の中央部
   から両端部へ、又は一端部から他端部へ、順次加熱炉内
   に搬入し、樹脂管を順次、熱膨張させて金属管の内面に
   樹脂管を密着する複合管の製造方法において、接着剤を
   塗布した熱膨張性の樹脂管を挿入した金属管を、順次、
   加熱炉内に搬入するまでの間、外面を部分的に冷却する
   ことを特徴とする複合管の製造方法。
2. 【請求項２】 冷却はエアーによって行い、金属管の外
   面を１０℃〜６０℃に維持することを特徴とする請求項
   １に記載の複合管の製造方法。