JP4213910B2 - 給水給湯用ホース - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、台所や洗面台の水栓金具やトイレ貯水タンク、その他の給水又は給湯用の配管に使用されるホースに関するものであり、特に、小さい半径であっても容易に曲げることができ、キンクの発生もない給水給湯用ホースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、台所や洗面台、トイレの貯水タンク、その他の給水又は給湯用の配管に使用されるホースには、内層をゴム又は熱可塑性エラストマーで構成し、その上側にステンレス鋼線やナイロン、ポリエステル繊維等の補強層を編み組みした可とう性のホースが使用されている。そして、このようなホースは両端に継手金具が加締め締結されてホース型可とう伸縮継手と呼ばれ、様々な配管工事に供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、配管工事のスペースは比較的狭く、使用するホースの長さは短いため、施工時にホース型可とう伸縮継手が無理に曲げられたり、周囲の部材に接触して外力が加わったりすることが多い。
【０００４】
そのため、ホースが折れ曲がってその部分が偏平になるキンクが発生してしまうことがあった。このキンクが生じると、通水路が塞がれて通水量が減ったり、極端な場合、通水そのものができなくなる場合があった。
【０００５】
特に、塩素を含む水道水からホース型可とう伸縮継手を保護するため、ホースの内層をポリブテン樹脂や架橋ポリエチレン樹脂等で構成した場合には、硬度が高いために曲がりにくく、キンクし易くなることから、ホースの改良が望まれていた。
【０００６】
そこで本発明は、狭い配管スペースにも施工できるように、小さい半径であっても容易に曲げることができ、しかもキンクの発生がなく、塩素を含む水道水にも対応可能な給水給湯用ホースを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであって、その要旨は、給水又は給湯用の配管に用いられるホースであって、弾性を有するチューブからなる内層と、内層の上側にスパイラル状に巻き付けられた繊維糸からなる内側補強層と、内側補強層の上側に編み組みされた金属硬線からなる外側補強層とを有し、少なくとも水又は湯と接する内層の最内面がポリブテン樹脂で構成されており、内側補強層を構成する繊維糸の撚り数が０回／１０ｃｍ〜１０回／１０ｃｍであり、外側補強層を構成する金属硬線の編み組み密度が１５％〜５５％である給水給湯用ホースに係るものである。
【０００８】
ここで、少なくとも水又は湯と接する内層の最内面は、塩素を含む水道水に対応すべく、ポリブテン樹脂で構成している。なお、内層は単層構造でも積層構造でもよいが、２層構造とし、その外面をポリオレフィン系エラストマーで構成することが好ましい。
【０００９】
また、内側補強層を構成する繊維糸の撚り数は、０回／１０ｃｍ〜１０回／１０ｃｍとしている。外側補強層を構成する金属硬線の編み組み密度は、１５％〜５５％としている。スパイラル状に巻き付けられた繊維糸からなる内側補強層の上側には、繊維糸からなる押え糸層を設けることが好ましい。
【００１０】
更に、外側補強層を構成する金属硬線の引張強さは、１５００Ｎ／ｍｍ² 〜３０００Ｎ／ｍｍ² とすることが好ましく、金属硬線の編み組み角度は、５４°〜７０°とすることが好ましい。そして、金属硬線からなる外側補強層の上側には、樹脂からなる被覆層を設けることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の給水給湯用ホースは、弾性を有するチューブからなる内層と、内層の上側の内側補強層と、内側補強層の上側の外側補強層とを有している。ここで、内層を構成するチューブには、ゴム又は熱可塑性エラストマーが好適に使用される。特に、水道水を通水する場合には、水道水中に含まれる塩素の対策として、少なくとも水又は湯と接する内層の最内面をポリブテン樹脂又は架橋ポリエチレン樹脂のいずれかで構成することが好ましい。
【００１２】
また、内層は単層構造でも積層構造でもよい。即ち、ゴム、ポリブテン樹脂、架橋ポリエチレン樹脂等の単体から内層を構成することもできるし、水道水中の塩素対策として、ゴム等の内面にフッ素樹脂をコーティングした積層構造としてもよい。
【００１３】
一方、内層としてポリブテン樹脂や架橋ポリエチレン樹脂を用いた場合には、内層が硬くなって曲がりにくく、キンクも発生し易くなることを考慮して積層構造としてもよい。即ち、水又は湯と接する内層の最内面のみをポリブテン樹脂又は架橋ポリエチレン樹脂の薄層（肉厚０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍ）とすることで曲げ剛性を低くしつつ、給水給湯用ホースの内層として一般的に必要な肉厚（１．０ｍｍ〜３．０ｍｍ程度）を積層構造で確保するのである。この場合、ポリブテン樹脂又は架橋ポリエチレン樹脂の外面に柔軟性のあるポリオレフィン系エラストマーを積層した２層構造とすることが好ましい。
【００１４】
次に補強層であるが、本発明は、編み組みされた金属硬線からなる外側補強層を有する。ここで、金属硬線に関し、ピアノ線はＪＩＳ Ｇ ３５０２に、硬鋼線材はＪＩＳ Ｇ ３５０６に、ばね用ステンレス鋼線はＪＩＳ Ｇ ４３１４にそれぞれ規定されており、金属硬線を使用するのは、キンクの発生を効果的に防止し、通水時のホースの耐圧力を確保するためである。即ち、金属硬線の剛性によって、たとえホースが小さい半径に曲げられたとしてもその部分が偏平にならないようにし、かつ、給水給湯用ホースとして一般的なホース内径（８ｍｍφ〜１２ｍｍφ）で内圧によって補強層が破断しないようにしているのである。
【００１５】
このような意味で軟線は不適当であることから本発明では金属硬線を使用し、具体的にはばね用鋼線や、給水給湯用途における腐食の防止を考慮したステンレス硬線が好適に使用できる。なお、バネ用鋼線であっても、その上側に樹脂からなる被覆層を設ければ、腐食の防止になる。また、ステンレス硬線であっても、外傷防止の観点から被覆層を設けることが好ましい。この被覆層を構成する樹脂としては、例えばスチレン系熱可塑性樹脂若しくはウレタン樹脂が好適である。
【００１６】
補強層を構成する金属硬線の引張強さは、１５００Ｎ／ｍｍ² 〜３０００Ｎ／ｍｍ² が好ましい。また、金属硬線の線径は、０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍが好ましい。金属硬線の種類にもよるが、引張強さが１５００Ｎ／ｍｍ² 未満であったり、線径が０．１５ｍｍ未満であると、剛性が低くなってホースの折れ曲がりに対抗する力が弱くなるからである。一方、引張強さが３０００Ｎ／ｍｍ² を越えるものであったり、線径が０．５ｍｍを越えるものであると、その剛性によって逆にホースの柔軟性が損なわれるからである。
【００１７】
また、金属硬線は編み組みする必要がある。何故なら、金属硬線をスパイラル状に巻き付けるとピッチが粗密になってしまうからである。即ち、ホースの柔軟性を考慮すると金属硬線を密に巻き付けることは得策でないため、金属硬線はスパイラル状に粗く巻き付けられることになる。すると、製造時に金属硬線が露出した状態でドラムに巻き取られた際に、隣接するホース間で金属硬線が擦れ合って位置ずれを起こし、生産性を悪化させてしまうのである。
【００１８】
従って、本発明の給水給湯用ホースでは金属硬線を編み組みするのであるが、編み組み密度は、１５％〜５５％とすることが好ましい。編み組み密度が１５％より粗であるとキンクが発生し易くなるからであり、５５％より密であるとホースの剛性が高くなって柔軟性が損なわれるからである。
【００１９】
更に、ホースの曲げ剛性や耐キンク性等には、金属硬線の編み上げ角度も大きく影響する。即ち、編み上げ角度が大きいと曲がり易くはなるが、キンクしない程度に密に巻くと編み上げ速度が低下して生産性が悪化してしまう。そこで、曲げ剛性や耐キンク性及び生産性のバランスを考えれば、編み上げ角度は５４°〜７０°とすることが好ましい。
【００２０】
このように、曲げ剛性や耐キンク性及び生産性等の観点から、本発明のホースにおける補強層は金属硬線の編み組み構造としているが、編み組み密度がある程度粗になると、新たに水や湯の吹き抜けが問題となる。即ち、補強層の隙間で、特に給湯時に熱可塑性エラストマーの内層が破れ易くなり、湯が吹き出すことが懸念されるのである。
【００２１】
そこで、本発明の給水給湯用ホースでは補強層を内側補強層と、その上側の外側補強層とに区分している。即ち、上記した金属硬線の編み組み補強層を外側補強層とし、金属硬線の隙間を埋めて吹き抜けを防止すべく、外側補強層の下側に別途、内側補強層を設けている。この内側補強層は、内層の上側にスパイラル状に巻き付けられた繊維糸からなっており、繊維糸を使用するのはホースの柔軟性を確保しつつ金属硬線の隙間からの吹き抜けを防止するためである。
【００２２】
内側補強層を構成する繊維糸としては、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維やコットン等の植物繊維を使用することができる。この繊維糸は、ホースの肉厚をできるだけ増加させないようにし、従来のホースと同等の取り扱い性を確保するため、太さを５０デニール〜２５００デニールとすることが好ましい。
【００２３】
また、繊維糸はスパイラル状に巻き付ける必要がある。何故なら、繊維糸を編み組みした場合、密に編もうとすると内側補強層が厚くなり、ホース全体の肉厚が厚くなってしまう。逆に、厚くなるのを防ぐため粗に編むと、内圧に耐えきれずに外側補強層の金属硬線の隙間で内層が破裂する可能性があるからである。
【００２４】
更に、繊維糸の撚り数は、０回／１０ｃｍ〜１０回／１０ｃｍとすることが好ましい。撚り数を少なくすることにより、スパイラル状に巻き付けた際に断面円形の繊維糸が横に広がって偏平になり、薄く隙間のない内側補強層とすることができるからである。
【００２５】
このように、吹き抜けを防止しつつ肉厚の増加を抑えるため、本発明のホースにおける内側補強層は繊維糸のスパイラル構造としているが、スパイラルの方向は左右いずれか一方であっても両方であってもよい。但し、製造時における繊維糸のテンションによる内層のねじれを防止するためには、両方向スパイラルが好ましい。
【００２６】
なお、スパイラルピッチがずれないように、内側補強層の上側に繊維糸からなる押え糸層を設けることが好ましい。押え糸層の繊維糸としては、例えばポリエステル等を使用することができ、内側補強層が位置ずれしない程度に、静止角でスパイラル状に粗に巻き付ければよい。一方、内層と内側補強層とは接着でも未接着でもよい。即ち、キンク防止を重視すれば接着することが好ましく、柔軟性を重視すれば未接着が好ましい。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施の形態の具体例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の給水給湯用ホースの一例を示す一部断面斜視図である。図１に示す実施例の給水給湯用ホースは、内側から順に、内層１、内側補強層２、押え糸層３、外側補強層４、被覆層５を有するもので、ホース内径が１０ｍｍφ、ホース肉厚が１．７５ｍｍとなっている。
【００２８】
内層１は２層構造となっており、水又は湯と接する最内面１Ａが厚さ０．２５ｍｍのポリブテン樹脂であり、その外面１Ｂにポリオレフィン系エラストマーを積層して内層１の肉厚を１．０ｍｍとしている。従って、塩素を含む水道水に対応しつつ柔軟性も有している。
【００２９】
内層１の上側は、スパイラル状に巻き付けられたポリエステルの繊維糸からなる内側補強層２となっている。内層１と内側補強層２とは接着されておらず、繊維糸は静止角で左方向２Ａ及び右方向２Ｂにそれぞれ巻き付けられている。繊維糸の太さは１１００デニールであり、撚り数は３回／１０ｃｍと少なくなっている。従って、内側補強層２が厚くならず、内層１の上側に巻き付けられると繊維糸が横に広がって偏平になり、薄く隙間のない内側補強層２となる。
【００３０】
内側補強層２の上側には、ポリエステルの繊維糸からなる押え糸層３が設けられている。押え糸層３の繊維糸は、静止角で一方向のみにスパイラル状に巻き付けられており、内側補強層２の繊維糸が位置ずれしない程度の粗いピッチとなっている。
【００３１】
押え糸層３の上側は、編み組みされたばね用ステンレス硬線からなる外側補強層４となっている。金属硬線の線径は０．２９ｍｍであり、編み組み密度は２０％であり、編み上げ角度は５６°である。この外側補強層４により、小さい半径に曲げてもキンクが発生することはない。
【００３２】
外側補強層４の上側には、スチレン系熱可塑性樹脂からなる被覆層５が設けられている。被覆層５は外側補強層４を構成する金属硬線を保護し、金属硬線の外傷を防止している。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の給水給湯用ホースは、弾性を有するチューブからなる内層と、内層の上側にスパイラル状に巻き付けられた繊維糸からなる内側補強層と、内側補強層の上側に編み組みされた金属硬線からなる外側補強層とを有するので、小さい半径であっても容易に曲げることができ、キンクの発生もない。従って、狭い配管スペースにも施工でき、施工時の簡便さと耐久性の向上とが確保され、曲げ剛性や耐キンク性及び生産性のバランスに優れる。
【００３４】
特に、スパイラル繊維糸と編み組み金属硬線とを組み合わせて補強層としたことにより、製造時に補強層のピッチ乱れが生ずることもなく、薄い肉厚で十分な耐圧力が確保され、柔軟性を有しつつ外力による折れ曲がりにも強く、必要な通水径を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の給水給湯用ホースの一例を示す一部断面斜視図である。
【符号の説明】
１‥内層
１Ａ‥内層の最内面
１Ｂ‥内層の外面
２‥内側補強層
２Ａ‥左方向に巻かれた内側補強層
２Ｂ‥右方向に巻かれた内側補強層
３‥押え糸層
４‥外側補強層
５‥被覆層

Claims (6)

1. 給水又は給湯用の配管に用いられるホースであって、
   弾性を有するチューブからなる内層（１）と、内層（１）の上側にスパイラル状に巻き付けられた繊維糸からなる内側補強層（２）と、内側補強層（２）の上側に編み組みされた金属硬線からなる外側補強層（４）とを有し、
   少なくとも水又は湯と接する内層（１）の最内面（１Ａ）がポリブテン樹脂で構成されており、
   内側補強層（２）を構成する繊維糸の撚り数が０回／１０ｃｍ〜１０回／１０ｃｍであり、
   外側補強層（４）を構成する金属硬線の編み組み密度が１５％〜５５％であることを特徴とする給水給湯用ホース。
2. 内層（１）が２層構造となっており、その外面（１Ｂ）がポリオレフィン系エラストマーで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の給水給湯用ホース。
3. 内側補強層（２）の上側に繊維糸からなる押え糸層（３）を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給水給湯用ホース。
4. 外側補強層（４）を構成する金属硬線の引張強さが１５００Ｎ／ｍｍ ² 〜３０００Ｎ／ｍｍ ² であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の給水給湯用ホース。
5. 外側補強層（４）を構成する金属硬線の編み組み角度が５４°〜７０°であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の給水給湯用ホース。
6. 外側補強層（４）の上側に樹脂からなる被覆層（５）を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の給水給湯用ホース。

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