JPH08219368A - 管端防食構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管器材の被接続体とコア本体の密着性を向
上させて、赤水の発生を防ぐ信頼性の高い管端防食構造
を提供する。 【構成】 被接続体１に設けられた接続部２の奥部に環
状凹部２ｂと環状段部２ｃを形成し、ここに合成樹脂を
射出注入してコア本体３の環状基部３ａと環状突部３ｂ
を、前記した環状凹部２ｂと環状段部２ｃにそれぞれ密
着状態に成形する。この段部２ｃは、成形時又は成形後
において被接続体１とコア本体３の膨張率の違いによる
隙間の発生を防ぎ、両者１，３の密着状態を良好に保つ
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ライニング鋼管を用い
た給水、給湯の配管系における赤水等の水質汚染を防止
するための管端防食構造に関し、特にライニング鋼管と
バルブや管継手その他の配管器材との接続箇所に設けた
管端防食構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年における水道配管（給水、給湯）に
は、塩化ビニル、ポリエチレン粉体、あるいはその他の
合成樹脂で被覆処理を施したライニング鋼管が多く用い
られている。このライニング鋼管は、鋼管の内面を合成
樹脂で被覆し、鋼管の金属部分と水や温水との接液をな
くし、腐食（赤錆）を防止したものである。

【０００３】一方、このような配管系においては、止水
のためのバルブや分岐のための管継手等の配管器材がラ
イニング鋼管の随所に設けられる。これらの配管器材と
ライニング鋼管との接続部では、ライニング鋼管の管端
部は切断面であるため合成樹脂等の被覆処理がなされて
おらず金属面が露出し、この部位は常に配管内を流れる
水や温水に晒されて赤錆が発生してしまう。そして、こ
の赤錆が配管を流れる水や温水に混入し、赤水と称され
る、いわゆる水や温水の汚濁現象が問題となっていた。

【０００４】このため、ライニング鋼管とバルブや管継
手等の配管器材との接続には、これらの本体の接続部に
コアと呼ばれる合成樹脂製の部材を設け、ライニング鋼
管の切断面である管端部が接液しないようにした管端防
食構造が提案されている。このような構成を採った従来
例の一例として、図６に管端防食構造を有するゲートバ
ルブを示す。

【０００５】図６において、２０はゲートバルブ、２１
は接続部、２２はコア、２３はライニング鋼管を示して
いる。バルブ２０の接続部２１は、流体の流入口（流出
口）であり、ライニング鋼管２３の管端部分に形成した
雄ねじ部２３ａがねじ込まれる雌ねじ部２１ａが形成さ
れ、この雌ねじ部２１ａの終端に凹部２１ｂが環状に形
成されている。

【０００６】接続部２１に配設されたコア２２は、射出
成形法によって一体に設けられる。接続部２１の凹部２
１ｂには適宜の合成樹脂材料（溶融プラスチック）が注
入され、コア本体２２の基部２２ａが鍔状に成形される
と共に、接続部２１の開口方向に向かって筒状部２２ｂ
と本体２０の奥部に向かって後筒状部２２ｃが一体に成
形されている。また、コア２２の筒状部２２ｂの外周に
は、シールリング２４が嵌着されている。

【０００７】そして、接続部２１の雌ねじ部２１ａに、
ライニング鋼管２３の管端部近傍に形成された雄ねじ部
２３ａを螺合させてねじ込むと、コア２２の筒状部２２
ｂがライニング鋼管２３のライニング層２３ｂと密着す
ると共に、ライニング鋼管２３の管端の金属露出部２３
ｃは、シールリング２４と密着してシールされる。これ
により、ライニング鋼管２３の管端の金属露出部２３ｃ
は、ライニング鋼管２３内の水や温水との接触が絶た
れ、この部位における錆の発生を防ぐことができ、赤水
の発生を未然に防ぐことができる。なお、図示したのは
ゲートバルブであるが、コアを設けた水道配管用の各種
バルブや各種管継手の接続部は、前記したものと略同様
に構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成による管端防食構造は、次に示すような課題を有し
ている。ゲートバルブ２０の接続部２１に設けられるコ
ア２２は、接続部２１に高温で溶融した合成樹脂を注入
した一体射出成形法で成形される。特に、接続部２１に
口径の大きいライニング鋼管２３を接続する場合、これ
に合わせてコア２２も大口径に成形され、しかも、ゲー
トバルブ２０は、青銅や黄銅等の銅基合金やステンレス
等の金属材料で形成され、コア２２は合成樹脂で成形す
るので、両部材２０,２２の膨脹率は著しく異なってい
るため、合成樹脂製のコア２２は他の金属部位に比べて
成形後の冷却速度が遅れ、ヒケ（Sink）と呼ばれる収縮
現象が顕著に現われ、更には、成形後の合成樹脂の収縮
により、図示のように、接続部２１の凹部２１ｂとコア
本体２２の基部２２ａは密着状態が剥離した状態とな
り、隙間Ｇ1が生じてしまう。

【０００９】一方、接続部２１へのライニング鋼管２３
の接続は、両部材２１,２３に形成したテーパーねじで
ある雌ねじ部２１ａと雄ねじ部２３ａとの螺子結合によ
って行われる。従って、ライニング鋼管２３のライニン
グ層２３ｂに密着するコア２２は幾分の弾性を持っては
いるが、ライニング鋼管２３をねじ込む程に求心方向
（図面中の矢印方向）へ圧迫されてコア２２が縮径する
ように作用し、コア２２の筒部２２ｃも縮径し、この部
位において隙間Ｇ2が生じるという施工上の課題をも有
している。

【００１０】このように、ゲートバルブ２０とコア２２
の間に隙間Ｇ1,Ｇ2が生じると、管路を流れる水や温水
が隙間Ｇ1,Ｇ2に入り、水や温水はライニング鋼管２３
の管端の金属露出部２３ｃと接液し、この接液部位が腐
食して赤錆が管路を流れる水や温水に溶出して赤水とな
る。このように、呼び径の大きな配管器材２０内に設け
られるコア２２は、諸条件により高い密着性を維持する
ことが困難であり、十分な効果を挙げることができな
い。

【００１１】本発明は、前述の従来の管端防食構造が有
する課題を解決するものであり、その目的とするところ
は、呼び径の大小に係わりなく、赤水の発生防止に有効
な管端防食構造を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、配管器材の被接続体の接続位置に接続部
の開口方向に向かって筒状部を有するコア本体を一体に
成形した管端防食構造において、前記した被接続体の接
続部の奥側に環状凹部を形成し、この環状凹部の更に奥
側に環状段部を形成すると共に、被接続体の接続位置に
コア本体をインサート成形する際に、前記した環状凹部
にコア本体に設けた環状基部を、かつ前記した環状段部
にコア本体に形成した環状突部をそれぞれ密着状態に一
体成形する構成を採用した。

【００１３】この場合、配管器材の被接続体に形成した
環状凹部と環状段部並びにエッジ面やこれに続くコア本
体の後端部が密接する流路面を研削加工等を施し、この
加工面とコア本体の密着性を高めるようにするのが好ま
しい。

【００１４】また、接続部の奥部に環状段部を複数段設
けてもよく、環状段部を蟻溝とすることもできる。更
に、環状段部の角度αは90°以下に形成するのが好まし
い。また、環状段部または蟻溝の流路側のエッジ面に面
取り加工を施すのが好ましい。

【００１５】一方、配管器材本体に設けられたコア本体
の筒状部は、第１テーパー面及び第２テーパー面（又は
水平面）に成形し、配管器材の被接続体の接続部に塩化
ビニルライニング鋼管を接続した際には、前記した筒状
部の第１テーパー面と第２テーパー面（又は水平面）を
塩化ビニルライニング鋼管の内周面が縮径した状態で水
密に密着しながらシールし、また、配管器材の被接続体
の接続部にポリエチレン粉体ライニング鋼管を接続した
際には、前記した筒状部の第２テーパー面（又は水平
面）がポリエチレン粉体ライニング鋼管の内周面と水密
に密着してシールするように構成するのが好ましい。即
ち、筒状部の外径の第２テーパー面（又は水平面）は、
ポリエチレン粉体ライニング鋼管の内径と同じか或は小
さい径で形成するのが好ましい。

【００１６】また、前記したコア本体の筒状部の外周面
に、適宜の高分子材料からなる断面楔形、断面楕円形、
断面円形、断面三角形或はその他の断面形状を有する形
状のシールリングを設けるのが好ましい。前記した配管
器材は、ゲートバルブ、グローブバルブ、ボールバル
ブ、チェックバルブまたはその他のバルブ、ソケット、
エルボ、チーズまたはその他の管継手、ストレーナ或は
その他の配管器材に広く適用される。

【００１７】

【作用】本発明は上述のように構成したので、配管器材
の被接続体の接続部に設けられたコア本体は、射出成形
法により接続部の奥部にある環状凹部と環状段部に溶融
プラスチックが射出注入され、コア本体の環状基部が環
状凹部に密着状態で成形されると共に、環状突部が環状
段部のシール面に密着状態で成形され、この部位におけ
る水や温水の滲入を防止する。

【００１８】この場合、接続部の奥部に形成した環状段
部の角度αを90°以下（又は未満）に形成すると、配管
器材の環状段部とコア本体の環状突部が当接するので、
接続部にライニング鋼管をねじ込んだ際のコア本体の求
心方向への縮径が最小限度に抑えられると共に、この部
位における配管器材を形成する金属とコア本体の合成樹
脂との膨脹率の差にもかかわらず強固な密着が得られ、
高いシール性を得ることができる。また、このような環
状段部と環状突条との密着は、配管器材を形成する金属
とコア本体の合成樹脂との膨脹率の違いによるガタつき
を吸収するので、配管器材本体が大口径であっても、こ
の部位における両者の剥離や隙間の発生を防止すること
ができる。

【００１９】また、この環状段部の流路側のエッジ面に
面取り加工を施すと、コア本体の成形時における溶融プ
ラスチックの射出注入を円滑にかつ均等に行うことがで
き、コア本体の各部位の成形を確実に行うことができる
などの機能を果たす。また、環状段部を複数段設けた
り、環状段部を蟻溝とした場合は、さらに良好なシール
性が得られる。その他、配管器材の被接続体にコア本体
を設けない場合は、被接続体に形成したエッジ面により
流体抵抗の減少を図ることができる。

【００２０】これにより、配管器材の接続部に形成され
た雌ねじ部に、ライニング鋼管の管端部近傍に形成され
た雄ねじ部を螺合させてねじ込むと、コア本体の筒状部
の外周面がライニング鋼管のライニング層と水密に密着
する。これと共に、ライニング鋼管の管端の金属露出部
は、コア本体の奥端部においてシールリングと密着して
シールされるので、ライニング鋼管の管端の金属露出部
は接液されることなく、従って、この部位に赤錆が発生
して赤水を発生させることがない。

【００２１】また、配管器材の接続部に配設したコア本
体の筒状部をテーパー形状とすることで、１つのコア本
体で塩化ビニルライニング鋼管とポリエチレン粉体ライ
ニング鋼管の２種類のライニング鋼管に対応することが
できる。つまり、塩化ビニルライニング鋼管は、ポリエ
チレン粉体ライニング鋼管と比べてライニング層が厚い
ため、同一の管外径でも内径が狭くなっている。従っ
て、配管器材の接続部に塩化ビニルライニング鋼管を接
続すると、コア本体の筒状部の第１と第２のテーパー面
が塩化ビニルライニング鋼管の内周面と水密に密着して
シールし、また、ポリエチレン粉体ライニング鋼管を接
続すると、コア本体の筒状部の第２テーパー面または水
平面がポリエチレン粉体ライニング鋼管の内周面と水密
に密着してシールする。

【００２２】

【実施例】本発明の管端防食構造の一実施例を、図面に
基づいて説明する。なお、本発明の管端防食構造は、ゲ
ートバルブ、グローブバルブ、ボールバルブ、チェック
バルブまたはその他のバルブや、ソケット、エルボ、チ
ーズまたはその他の管継手、または、ストレーナ等に例
示されるような様々の配管器材に適用することができる
が、以下に説明する本実施例では、配管器材の一例とし
てゲートバルブを用いて説明を行う。

【００２３】図１において、１は配管器材であるゲート
バルブの本体（以下、単に「本体」という）、２は接続
部、３はコア本体、４はライニング鋼管を示している。
本体１の接続部２は、流体の流入口（流出口）であり、
ライニング鋼管４の管端部分に形成した雄ねじ部４ａが
ねじ込まれる雌ねじ部２ａが形成され、この雌ねじ部２
ａの終端に環状凹部２ｂが形成され、さらに、この環状
凹部２ｂの奥部に環状段部２ｃが形成されている。この
環状段部２ｃは、図５に示されるように、段の角度αを
９０°以下又は未満とすることでシール面２ｄが形成さ
れ、後述するコア本体３との密着性が向上する。

【００２４】本体１の接続部２には貫通流路を有するコ
ア本体３が配設されるが、本実施例では、一体射出成形
法で設けられている。つまり、本体１の接続部２に形成
された環状凹部２ｂと環状段部２ｃには、図示しない成
形金型に向けて適宜の合成樹脂材料（溶融プラスチッ
ク）、例えば硬質塩化ビニル、耐熱性塩化ビニル或はポ
リブデンなどの合成樹脂材料が射出注入される。これに
より、溶融プラスチックは環状凹部２ｂと環状段部２ｃ
に充填され、環状凹部２ｂに密着して環状基部３ａが成
形されると共に、環状段部２ｃのシール面２ｄに密着し
て環状突部３ｂが成形され、さらに、接続部２の開口方
向に向かって筒状部３ｃと、本体１の奥部に向かって筒
状の後端部３ｄが一体に成形されてコア本体３が設けら
れる。

【００２５】また、筒状部３ｃの奥端には環状溝３ｇが
設けられているので、筒状部３ｃにライニング鋼管をね
じ込むと、コア本体３の筒状部３ｃが縮径する際に、こ
の環状溝３ｇの作用でコア本体３の求心方向への弾力性
が確保されている。

【００２６】ところで、水道配管に用いられるライニン
グ鋼管４は、代表的なものとして、硬質塩化ビニルライ
ニング鋼管とポリエチレン粉体ライニング鋼管の２種類
が多用されている。硬質塩化ビニルライニング鋼管のラ
イニング層４ｂ-2とポリエチレン粉体ライニング鋼管の
ライニング層４ｂ-1はライニングの厚みが異なるので、
図示のように鋼管の外径が同じでも、硬質塩化ビニルラ
イニング鋼管の方が内径は狭くなっているため、それぞ
れに専用のコア本体が必要であったが、本実施例のコア
本体３は、筒状部３ｃの外周面に、第１テーパー面３ｅ
と第２テーパー面３ｆ（または水平面３ｈ）を形成し、
一種類のコア本体３で、塩ビ、ポリエチレン、何れのラ
イニング鋼管４にも使用可能としている。この場合、筒
状部３ｃの外径の第２テーパー面３ｆ（または水平面３
ｈ）は、ポリエチレン粉体ライニング鋼管４ｂ-1の径と
同じか或は小さい径で形成されており、ライニング鋼管
４を筒状部３ｃに密嵌状態で挿入できるように構成され
ている。

【００２７】コア本体３の筒状部３ｃの外周面にはシー
ルリング５が嵌着されている。本実施例のシールリング
５は、ＮＢＲ等の適宜の高分子材料からなる断面楔形な
どのシールリングであり、被接続体１の接続部２にライ
ニング鋼管４を接続した際に、ライニング鋼管４の管端
の金属露出部４ｃに水密に密着し、この部位の腐食を防
ぐ。このシールリング５は前記したものの他に、断面楕
円形、断面円形あるいはその他の形状であってもよい。
また、この場合、環状凹部２ｂ、環状段部２ｃ並びにエ
ッジ面２ｅやこれに続く流路面を研削加工等を施して加
工面を設けると、コア本体３との密着性を更に高めるこ
とができる。

【００２８】次に、上記した実施例の作用を説明する。
被接続体１の接続部２に設けられたコア本体３は、射出
成形法により接続部２の奥部にある環状凹部２ｂと環状
段部２ｃに溶融プラスチックが注入され、コア本体３の
環状基部３ａが環状凹部２ｂと密着状態で成形されると
共に、環状突部３ｂが環状段部２ｃに密着状態で成形さ
れる。このとき、コア本体３の環状基部３ａに一体に成
形された環状突部３ｂは、環状段部２ｃのシール面２ｄ
に密着状態となっているので、本体１を形成する金属と
コア本体３の合成樹脂との高い密着性が得られる。

【００２９】この場合、本体１の接続部２の奥部に形成
した環状段部２ｃの角度αを90°以下に形成すること
で、被接続体１の環状段部２ｃとコア本体３の環状突部
３ｂが当接するために、接続部２にライニング鋼管４を
ねじ込んだ際のコア本体３の求心方向へ縮径しても両者
の密着性を保持する。また、接続部２にライニング鋼管
４をねじ込んだ際の、コア本体３に働く応力によって、
コア本体３の環状突部３ｂが環状段部２ｃのシール面２
ｄに強固に密着し、高いシール性が得られる。更には、
ライニング鋼管４のねじ込み力に伴って、環状段部２ｃ
の加工面にコア本体３の環状突部３ｂが、強く密接して
シール性を高める。

【００３０】これにより、本体１の接続部２に形成され
た雌ねじ部２ａに、ライニング鋼管４の管端部分に形成
された雄ねじ部４ａを螺合させてねじ込むと、ライニン
グ鋼管４が硬質塩化ビニルライニング鋼管のようにライ
ニング層４ｂ-2が厚い場合は、コア本体３の筒状部３ｃ
の第１テーパー面３ｅがライニング層４ｂ-2によって求
心方向に強く絞られるように縮径して水密に密着し、管
端部分の内壁面のシールが得られる。このとき、コア本
体３の筒状部３ｃの奥端部に設けられた環状溝３ｇによ
って、筒状部３ｃに適度の弾性力が与えられているの
で、前記した部位のシール性は更に良好となる。

【００３１】また、ポリエチレン粉体ライニング鋼管の
ようにライニング層４ｂ-1が薄い場合は、コア本体３の
筒状部３ｃの第２テーパー面３ｆ又は水平面３ｈがライ
ニング層４ｂ-1によって求心方向にやや縮径して水密に
密着し、管端部分の内壁面のシールが得られる。

【００３２】以上のように、本体１の接続部２にねじ込
まれたライニング鋼管４の管端の金属露出部４ｃは、コ
ア本体３の筒状部３ｃに設けられたシールリング５で水
密にシールされるので、ライニング鋼管４の管端の金属
露出部４ｃは水や温水との接液しないので、この部位４
ｃに赤錆が発生して赤水を発生させることがない。

【００３３】図２ないし図４の各図は、本発明の他の実
施例である。第２図に示す実施例は、基本的に第１実施
例と同じであるが、接続部２の奥部に形成した環状段部
２ｃのエッジ面に面取り２ｅを施したものである。環状
段部２ｃに面取り２ｅを施すことで、コア本体３の成形
時における溶融プラスチックの射出注入を円滑にかつ均
等に行うことができ、コア本体３の環状基部３ａ及び環
状突部３ｂの成形を確実に行うことができ、また、コア
本体３と本体１との密着性をより高めることができる。

【００３４】図３に示す実施例は、複数段、例えば３段
の環状段部２ｃ,２ｃ,２ｃを接続部２の奥部に形成した
実施例である。これにより、コア本体３の環状基部３ａ
を成形する際に、複数条の環状突部３ｂ,３ｂ,３ｂが環
状段部２ｃ,２ｃ,２ｃのシール面２ｄ,２ｄ,２ｄに密着
して成形されるため、第１実施例よりも、さらにコア本
体３と本体１との密着性を高めることができる。なお、
本実施例では、各環状段部２ｃ,２ｃ,２ｃのエッジに面
取り２ｅ,２ｅ,２ｅを施してあるので、第２実施例と同
様に、コア本体３の各部位３ａ,３ｂの成形を確実に行
うことができ、コア本体３と本体１との密着性をより高
めることができる。

【００３５】図４に示す実施例は、環状段部２ｃの代り
に、環状凹部２ｂの奥部に環状の蟻溝２ｆを形成してコ
ア本体３を成形したものである。本実施例も、他の実施
例と同様に面取り２ｅを施すことで、コア本体３の各部
位３ａ,３ｂの成形を確実に行うことができ、コア本体
３と本体１との密着性をより高めることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明で明かなとおり、本発明の管
端防食構造によれば、以下に挙げるような優れた効果を
奏することができる。つまり、バルブ、管継手等の配管
器材の本体内に設けられるコア本体は、環状段部と環状
突部との接合により、非常に高い密着性をもって成形さ
れるので、本体とコア本体との間に隙間を生じることが
ない。特に、前記した環状段部の角度αを９０°以下と
することにより、射出成形時又は成形後の収縮現象やラ
イニング鋼管のねじ込みの際におけるコア本体の求心方
向への応力などに対しても、前記の環状段部に形成され
たシール面と、コア本体の環状基部や環状突部とが強固
に密着するので、本体の呼び径の大小に係わらず高いシ
ール性を得ることができる。

【００３７】また、前記した環状段部と環状突部との優
れた密着性は、両者間における膨張率の違いによるガタ
ツキなどの現象も防ぐことができるので、被接続体の呼
び径が大きくなった場合でも、この部位における両者の
剥離や隙間の発生を防止することができ、管端防食構造
としての機能を確実に発揮することができる等の効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】環状段部に面取りを施した第２実施例を示す断
面図である。

【図３】複数の環状段部を設けた第３実施例を示す断面
図である。

【図４】環状段部の代わりに蟻溝を設けた第４実施例を
示す断面図である。

【図５】本体とコア本体の密着状態を示す要部拡大図で
ある。

【図６】従来例の管端防食構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 配管器材の被接続体 ２ 接続部 ２ａ 雌ねじ部 ２ｂ 環状凹部 ２ｃ 環状段部 ２ｄ シール面 ２ｅ 面取り ２ｆ 蟻溝 ３ コア本体 ３ａ 環状基部 ３ｂ 環状突部 ３ｃ 筒状部 ５ シールリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配管器材の被接続体の接続位置に接続部
   の開口方向に向かって筒状部を有するコア本体を一体に
   成形した管端防食構造において、前記した被接続体の接
   続部の奥側に環状凹部を形成し、この環状凹部の更に奥
   側に環状段部を形成すると共に、前記した被接続体の接
   続位置に当該コア本体をインサート成形する際に、前記
   した環状凹部に当該コア本体に設けた環状基部を、かつ
   前記した環状段部に当該コア本体に形成した環状突部を
   それぞれ密着状態に成形したことを特徴とする管端防食
   構造。
2. 【請求項２】 上記した環状段部の角度αを90°以下に
   形成した請求項１記載の管端防食構造。
3. 【請求項３】 上記した環状段部を複数段設けた請求項
   １又は２記載の管端防食構造。
4. 【請求項４】 上記した環状段部の流路側のエッジ面に
   面取り加工を施した請求項１乃至３の何れかに記載の管
   端防食構造。
5. 【請求項５】 上記したコア本体の筒状部の外周面に、
   適宜の高分子材料からなる断面楔形、断面楕円形、断面
   円形、断面三角形などの適宜の断面形状を有するシール
   リングを装着した請求項１乃至４の何れかに記載の管端
   防食構造。