JPH11125391A - 断熱管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管の外周に発泡プラスチックの断熱層と金属
薄板からなる表面被覆を、同一工程で効率よく連続的に
形成させうる断熱管の製造方法を提供する。 【解決手段】 マンドレル、ガイド及び溶接機を有する
外管製造機と、ブラケットでマンドレルに近接してセッ
トされた内管を支持してこれを回転させる内管支持具
と、内管のマンドレル側の端部から他端まで連続的に移
動する塗布ノズルとを配し、前記塗布ノズルから発泡プ
ラスチックの原液を供給してこれを回転する内管の外周
面に塗布するとともに、前記外管製造機でスパイラル状
の外管を製造しつつ、これを遂次螺旋送りして内管の外
側に嵌挿し、内管と外管との間隙内で前記原液を発泡さ
せて、発泡プラスチックの断熱層を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管の外周に発泡プ
ラスチックの断熱層と金属薄板の表面被覆を有する断熱
管の製造方法に関し、とくに発泡プラスチックの断熱層
と金属被覆を同一工程で効率良く形成させる方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】熱水、スチーム、冷媒等の輸送用配管に
用いられる断熱管の断熱材として、近年プラスチック発
泡体が多用されるようになってきた。プラスチック発泡
体は強度が小さくかつ水が侵入し易いため、その外表面
を被覆する必要があり、被覆材料として金属薄板とくに
耐食性金属の薄板が用いられることが多い。

【０００３】このようなプラスチックの発泡層と金属被
覆を有する断熱管を製造する方法として、 予め管の外面に発泡プラスチックの断熱層を形成させ
た筒状体に、金属薄板を巻き付けて金属被覆を形成させ
る方法、 金属被覆となる鞘管を作成し、その内側に管本体を同
心円状に配して、管本体と鞘管の間隙に発泡プラスチッ
クの原液を注入して発泡させ、断熱層を形成させる方法
等がある。

【０００４】上記のの方法は、配管現場でも施工でき
るという利点はあるが、金属被覆の端縁同士の接合に難
があり、水密性や耐久性が問題となる。また製造工程が
複雑で経済的でない。

【０００５】上記の方法では、金属薄板からなる鞘管
が自重等により変形し易く、管本体と鞘管の間隙を一定
に保つことが容易でない。このためスペーサーを入れる
ような方法では作業が複雑となって好ましくない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
を解決して、管の外周に発泡プラスチックの断熱層と金
属薄板からなる表面被覆を、同一工程で効率よく連続的
に形成させうる断熱管の製造方法を提供することを目的
とする。

【０００７】また、スペーサー等を用いず断熱層の厚み
を均一にし、かつ管本体及び金属被覆との密着性の良い
断熱層を形成させうる断熱管の製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の要旨は、内管の外周に発泡プラスチックの
断熱層を有し、その外周を金属薄板で被覆した断熱管を
製造するに際して、円筒状のマンドレル、マンドレルの
外周面に近接して定位置に配されたガイド及びマンドレ
ルの外周面に螺旋状に巻き付けた金属帯板の幅方向の端
部を相互に連続溶接する定位置に配された溶接機を有す
る外管製造機と、マンドレルの端部に設けられたブラケ
ットでマンドレルに近接してセットされた内管を支持し
て、これを回転させる内管支持具と、内管の外側に位置
して、内管のマンドレル側の端部から他端まで連続的に
移動する塗布ノズルとを配し、前記塗布ノズルから発泡
プラスチックの原液を供給してこれを回転する内管の外
周面に塗布するとともに、前記外管製造機でスパイラル
状の外管を製造しつつ、これを遂次螺旋送りして内管の
外側に嵌挿し、内管外面と外管内面との間隙内で前記原
液を発泡させて、発泡プラスチックの断熱層を形成させ
ることを特徴とする断熱管の製造方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の断熱管の製造方法
の実施の一形態を示す説明図である。本発明の方法にお
いては、マンドレル３、ガイド４及び溶接機５を有する
外管製造機と、マンドレル３の端部に設けられたブラケ
ット６で内管２の内面を支持する内管支持具と、発泡プ
ラスチックの原液を供給する塗布ノズル１６を配する。

【００１０】円筒状のマンドレル３はモーター７及び歯
車８により回転し、ガイド４はマンドレル３の外周面に
近接して定位置に配されている。金属帯板９は巻戻しリ
ール１２から繰り出され、マンドレル３の外周面に螺旋
状に巻き付けられる。

【００１１】巻き付けた金属帯板９の幅方向の端部を、
定位置に配された溶接機５で連続溶接する。溶接された
金属帯板はスパイラル状の外管１を形成し、マンドレル
３と同期して回転しつつ、ガイド４により矢印Ａ方向に
押し出される。

【００１２】なお、金属帯板９をマンドレル３の外周上
に巻き付けるに当って、必ずしもマンドレル３を回転さ
せる必要はなく、モーター７の回転を停止し、回転しな
いマンドレル３と回転する巻き付けローラー１８の間に
金属帯板９を挟み込んで、これを摺動させながらマンド
レル３の外周上に巻き付ける方法によっても良い。

【００１３】内管２はマンドレル３に近接してセットさ
れ、マンドレル側の端部の内面をブラケット６により支
持されており、ブラケット６の回転に伴って、マンドレ
ル３の回転軸と同一軸上で回転する。

【００１４】塗布ノズル１６は、内管２の外側に位置し
て、内管のマンドレル側の端部から他端まで矢印Ｂ方向
に連続的に移動する。塗布ノズル１６のＢ方向への移動
速度は、外管１のＡ方向への進行速度と同じかそれ以上
とする。

【００１５】塗布ノズル１６から、発泡プラスチックの
原液を所定の流量で内管２の外周面に供給する。塗布ノ
ズル１６は、Ｂ方向に進行しており、内管２は回転して
いるから、原液の供給点は内管２の外周面で螺旋状の軌
跡を描く。原液には流動性があるから、ある程度の幅に
拡散し、原液が内管の外周面のほぼ全体に塗布される。

【００１６】塗布された発泡プラスチックの原液は、内
管２の外周面上で徐々に発泡して容積が増大し、後続し
て進行してくる外管１の内面と内管２の外面との間隙内
に発泡プラスチックの断熱層１７を形成する。

【００１７】塗布ノズル１６が内管の端部２ａ又は被覆
範囲の端部に到達した時点で、発泡プラスチック原液の
供給を停止し、外管の先端１ａが２ａに到達した時点で
マンドレル３の回転を停止する。上記の一連の操作によ
り、内管２の外周に発泡プラスチックの断熱層１７と、
その外側に外管（スパイラル管状の金属薄板の表面被
覆）１を有する断熱管を一工程で効率よく製造すること
ができる。

【００１８】以下、本発明の実施の形態をさらに詳しく
説明する。本発明において、内管２には鋼管、銅管、プ
ラスチック管やプラスチック被覆鋼管等を用いることが
できる。外管１の素材の金属帯板９には、スチール、ス
テンレス鋼、銅又はその合金、アルミニウム又はその合
金、チタン又はその合金等の金属の薄板を用いることが
できる。金属帯板９の厚みにはとくに制約はないが、一
般的には０．４〜１．２ｍｍの厚みのものを用いる。

【００１９】また、断熱層１７を形成する材料には、ポ
リウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン等各
種の発泡性プラスチックを用いることができる。断熱層
１７の厚みもとくに制約はないが、一般的には２０〜７
５ｍｍ程度の厚みとする。

【００２０】図１の例において、ブラケット６は、マン
ドレル３の回転軸心に設けられた孔１３に挿通されたシ
ャフト１４の端部に取付けられており、ブラケット６と
シャフト１４が内管支持具を構成する。シャフト１４は
モーター１０及び歯車１１により回転し、これによりブ
ラケット６で支持された内管２も回転する。

【００２１】一方、マンドレル３はモーター７及び歯車
８により回転する。このような構成をとることにより、
マンドレル３（したがって外管１）とブラケット６（し
たがって内管２）の回転方向、回転速度をそれぞれ独立
に設定することができる。

【００２２】しかし、本発明においては、シャフト１
４、モーター１０及び歯車１１を設けず、ブラケット６
をマンドレル３に直接取付けてもよい。この場合にはブ
ラケット６の回転方向、回転速度はマンドレル３のそれ
と同じになるが、これでも本発明を実施する上で支障は
ない。また、内管２の他端は必要に応じて内管受け１５
で支持する。

【００２３】次に、金属帯板９のマンドレル軸に対する
傾斜角について説明する。一般に、直径Ｄの円筒の外周
に幅Ｗの帯板をスパイラル状に巻き付ける場合に、帯板
の両端部を重なりなく密接させるには、帯板の円筒軸に
対する傾斜角をθとして、下記の関係を満たすことが必
要である。

【００２４】 πＤ・cosθ＝Ｗ、又は cosθ＝Ｗ／πＤ ……（１） πＤcosθ＞Ｗなら帯板間にすき間が生じ、πＤcosθ＜
Ｗなら帯板の重なり代が生じる。

【００２５】したがって本発明においても、金属帯板９
のマンドレル３の軸方向に対する傾斜角θ(図１におけ
る角θ)は、マンドレル３の外径をＤ、金属帯板９の幅
をＷ、溶接重ね代をｗとして下記の関係を満たすように
設定する。

【００２６】 πＤ・cosθ＝Ｗ−ｗ、又は cosθ＝（Ｗ−ｗ）／πＤ……（２） ガイド４は、金属帯板９の端部に接触する位置に設置さ
れて、外管１を図１の矢印Ａ方向に移動させる力を与え
る。外管１を円滑に移動させるために、ガイド４はマン
ドレルの外周面に沿った円弧状で、マンドレルとは(２)
式のθの傾斜角を有するものが好ましい。

【００２７】塗布ノズル１６は、内管２のマンドレル側
の端部から他端まで連続的に移動できるものであれば良
く、移動の方法はとくに制限されない。また、塗布ノズ
ル１６は、必ずしも内管２の上部に配する必要はなく、
内管２の側面に近接して配設してもよい。

【００２８】発泡プラスチックの原液を、内管２の外周
の幅広い部分になるべく均一な厚みに供給するという目
的のため、図２(ａ)に示すように、複数の塗布ノズル１
６を内管２の長手方向に並べて配したり、図２(ｂ)に示
すように、スリット状の開口部を有する塗布ノズル１６
を内管２の長手方向に平行に配することも有効である。

【００２９】本発明の方法によれば、金属薄板の外管の
製造と発泡プラスチックの断熱層の形成を一工程で行い
うることに加えて、スペーサー等を用いず断熱層の厚み
を均一にすることができ、かつ発泡プラスチック層と内
管及び外管との密着性の良い断熱管を製造することがで
きる。

【００３０】

【発明の効果】本発明により、内管の外周に発泡プラス
チックの断熱層と金属薄板の表面被覆を有する断熱管
を、一工程で効率よく製造することが可能となった。

【００３１】また本発明により、断熱層の厚みが均一で
あり、かつ発泡プラスチック層と内管及び外管との密着
性の良い断熱管を製造することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す説明図。

【図２】本発明における発泡プラスチック原液の供給方
法の例を示す説明図。

【符号の説明】

１ 外管 １ａ 外管の先端 ２ 内管 ２ａ 内管の端部 ３ マンドレル ４ ガイド ５ 溶接機 ６ ブラケット ７ モーター ８ 歯車 ９ 金属帯板 １０ モーター １１ 歯車 １２ 金属帯板の巻戻しリール １３ マンドレルの回転軸心に設けられた孔 １４ シャフト １５ 内管受け １６ 塗布ノズル １７ 発泡プラスチックの断熱層 １８ 巻き付けローラー θ 金属帯板のマンドレル軸方向に対する傾斜角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 耕太郎 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 熊代 寿夫 東京都千代田区岩本町二丁目11番９号 日 鉄防蝕株式会社内 (72)発明者 遠藤 正広 群馬県邑楽郡大泉町大字吉田944番地 日 鉄防蝕株式会社大泉工場内 (72)発明者 安藤 豊男 千葉県君津市君津１番地 日鉄防蝕株式会 社君津支店内 (72)発明者 川瀬 義行 千葉県君津市君津１番地 日鉄防蝕株式会 社君津支店内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内管の外周に発泡プラスチックの断熱層を
   有し、その外周を金属薄板で被覆した断熱管を製造する
   に際して、円筒状のマンドレル、マンドレルの外周面に
   近接して定位置に配されたガイド及びマンドレルの外周
   面に螺旋状に巻き付けた金属帯板の幅方向の端部を相互
   に連続溶接する定位置に配された溶接機を有する外管製
   造機と、マンドレルの端部に設けられたブラケットでマ
   ンドレルに近接してセットされた内管を支持して、これ
   を回転させる内管支持具と、内管の外側に位置して、内
   管のマンドレル側の端部から他端まで連続的に移動する
   塗布ノズルとを配し、前記塗布ノズルから発泡プラスチ
   ックの原液を供給してこれを回転する内管の外周面に塗
   布するとともに、前記外管製造機でスパイラル状の外管
   を製造しつつ、これを遂次螺旋送りして内管の外側に嵌
   挿し、内管外面と外管内面との間隙内で前記原液を発泡
   させて、発泡プラスチックの断熱層を形成させることを
   特徴とする断熱管の製造方法。