JP2009024802A - 高断熱型ツインチューブ - Google Patents
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Abstract
【課題】従来、断熱ツインパイプは温水床暖房の回流中継機構として用いられ、ツインパイプを並列挿入する断熱発泡カバー本体の外表をエンボス加工して堅牢性、耐傷性に対応してきたが、発泡倍率を高めると自立性を失うため十分な発泡倍率が得られず、また、敷設時の引きずりによりエンボス部が引っ掛って外表が傷つき易い問題があった。
【解決手段】筒状断熱発泡カバー本体１の外表面を平滑で硬質かつ曲げが可能な肉厚に構成した合成樹脂皮膜１１として、肉厚部の発泡倍率を２０倍から５０倍程度とし、断熱発泡部材による被覆カバー４でそれぞれ被覆した２本のパイプを並列挿入して追い炊き給湯機構や冷房等幅広い範囲での熱源機と作用端末の中継管として使用できるようにした。
【選択図】図１
【解決手段】筒状断熱発泡カバー本体１の外表面を平滑で硬質かつ曲げが可能な肉厚に構成した合成樹脂皮膜１１として、肉厚部の発泡倍率を２０倍から５０倍程度とし、断熱発泡部材による被覆カバー４でそれぞれ被覆した２本のパイプを並列挿入して追い炊き給湯機構や冷房等幅広い範囲での熱源機と作用端末の中継管として使用できるようにした。
【選択図】図１
Description
本発明は、新築集合住宅や戸建て住宅などに組み込み設計される温水床暖房や浴室暖房乾燥機等の温水端末と熱源機、浴槽への追い炊き給湯機構と熱源機を中継する配管、冷房における冷風ファンコイル等の端末機と冷水発生機を中継する高断熱型ツインチューブに関するものである。
従来、温水暖房については放熱管に架橋ポリエチレン管やポリブデン管等の耐熱合成樹脂管が用いられ、熱源機と放熱配管を中継する部分について加熱回流パイプと回帰回流パイプをツインとした断熱ツインパイプが用いられ、浴槽への追い炊き給湯機構と熱源機を中継する配管、冷房における冷風ファンコイル等の端末機と冷水発生機を中継するについても同様なツインパイプが用いられていることが多い。
従来、ツインパイプは、その殆どが温水床暖房用や浴槽への追い炊き給湯機構として用いられてきたが、暖房以外の空気調整型の冷房においても回流熱交換が可能な断熱ツインパイプを用いることにより温度エネルギーの効率的な活用を図ることができるものである。
即ち、温度エネルギーを活用する配管敷設については冷熱を含めた熱供給の源泉機から消費端末部を放熱回流して温度低下した温水を源泉機に回流して熱供給し再び放熱回流するため、源泉機と消費端末部を中継する部分については加熱回流パイプと回帰回流パイプのツインによるツインパイプを用いることによって設定スペースの節約を図ることができると共に、温度エネルギーの回流移送中に発生する熱交換により熱エネルギーロスを最小限に抑えることができる。
温水暖房用のツインパイプは、外表の断熱発泡カバー本体内に加熱回流パイプと回帰回流パイプの２本のパイプを並列挿入して構成され、放熱配管に接合される際にカバー本体を長手方向に分割断裂させて２本のパイプを各別に取り出し、加熱回流放熱管、回帰回流放熱管にそれぞれ接合するため、ツインパイプを分割する部位にシーリングキャップを嵌め、同キャップから分割される露出部分にそれぞれ遮熱管を嵌装して放熱配管に嵌合接合している。
このような敷設環境に対応するため、従来、床暖房放熱配管等のシステム配管の断熱性や保温性を維持するための配管被覆カバーは、発泡倍率３０倍の発泡ポリエチレンを筒状に形成して構成される配管被覆チューブに２本の耐熱合成樹脂管をそのまま並列挿入して用いてきており、配管被覆カバーに関する先行技術としては特許文献１や特許文献２、或いは本件出願人による２００４−３１８７４７号出願、及び２００５−２１５２５３号出願が存在する。
特開２００４−０６８９２８号公報
特開２００４−０６８９２９号公報
本願発明は、従来、その殆どが温水暖房における熱源機と放熱端末を中継したり、浴槽への追い炊き給湯機構と熱源機を中継するものとして用いられてきたツインパイプを、冷房における冷風ファンコイル等の端末機と冷水発生機を中継する回流熱交換ツインパイプとしても活用できるようにすることを１つの目的とする。
源泉機と作用端末を中継する回流熱交換ツインパイプについては、屋外暴露配管部分がなければ、劣化対策の問題はないものの、一般的に発泡倍率３０倍の発泡ポリエチレンによって８〜１０ｍｍといった厚みを持っている。
しかしながら、一般的に源泉機と作用端末を中継するツインパイプは、天井や床下、浴槽脇等の狭隘なスペースに敷設配管しなければならないため、断熱保温材の厚みを薄くして外径をできるだけ細くしなければ、敷設配管施工が困難であり、更に、敷設スペース内での摺動により外表面が傷つくことに対する耐傷性が問題となる。
また、適用対象によって設定環境に大きな変化があり、例えば、暖房機器の場合には摂氏６０度から８０度程度の温水が流れるといった状態になるので、回流熱交換ツインパイプとしては、その何れにも対応しなければならない。発泡倍率を高くすれば断熱性能を挙げることができるが、素材が自立性を失いふにゃふにゃな状態となって敷設配管に適合できない。
更に、ツインパイプは作用端末管に接合される際にカバー本体を長手方向に分割断裂させて２本のパイプを各別に取り出し、露出部分にそれぞれ遮熱管を嵌装して作用端末配管に嵌合接合されるため、パイプを各別に取り出すサドル部で外表の断熱発泡カバー本体を長手方向に分割断裂しなければならない。
その際、分割断裂のために用いる刃物によりパイプを傷つける恐れがあるほか、分割断裂作業や取り出したパイプの露出部分にそれぞれ遮熱管を嵌装する作業にも労力と時間を掛けなければならない問題がある。
本発明は上記した課題に対応しようとするものであり、筒状断熱発泡カバーの外表を表面が平滑で肉厚に構成した硬質かつ曲げが可能な合成樹脂皮膜とすることにより耐傷性と堅牢性を向上させて、その肉厚部の発泡倍率を２０倍から５０倍程度とした断熱発泡部材で構成することを可能にすると共に、設定環境によっては、その筒状断熱発泡カバー本体内に、同筒状断熱発泡カバー本体より発泡倍率が低く、肉厚の薄い断熱発泡部材でそれぞれ被覆した２本のパイプを並列挿入するように構成した。
また、筒状断熱発泡カバー本体の発泡倍率を３５倍から５０倍程度とした架橋ポリエチレン若しくは架橋ポリプロピレンによって構成して構造セル内に従来より多量の空気を含有させて断熱性を高め、カバーの厚みを薄くしても断熱基準に適合できるようにした。
更に、筒状断熱発泡カバー本体の長手方向に、スリットやミシン目等、作業員が手で引っ張るだけで簡単にカバー本体を分割できる分割断裂加工を行い、更に、カバー本体内に挿入される２本のパイプのそれぞれを断熱発泡部材で被覆して遮熱管を嵌装する手間を省くように構成した。
更にまた、カバー本体及び並列挿入パイプ被覆カバーの素材となる架橋ポリエチレン若しくは架橋ポリプロピレンの架橋方法を電子線架橋の方法によるようにし、断熱効果を一層高めて断熱発泡部材の厚みを薄くし、これによりツインパイプの敷設配管施工を効率的に行えるようにした。
また更に、本体カバーの外表に表面が平滑で硬質かつ曲げが可能な程度の肉厚に構成した皮膜を熱融着して肉厚部の発泡倍率を高めることを可能にすると共に、本体カバー表面の滑りを良くして敷設スペース内での引張による摺動を円滑化して敷設時の引きずりにより本体カバーの外表面が傷つくことを防止し、端末機器との嵌合環境に対応する取扱い易い形態としてツインパイプの敷設配管施工を一層効率的に行えるようにした。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。１は発泡倍率を３５倍から５０倍程度とした架橋ポリエチレン若しくは架橋ポリプロピレンによって構成した筒状断熱発泡カバー本体で、外表部に表面が平滑で肉厚が４００ミクロン程度で、硬質かつ曲げが可能な合成樹脂皮膜１１が形成されると共に、長手方向に、スリットやミシン目等、作業員が手で引っ張るだけで簡単にカバー本体を分割できる分割断裂加工１２が施されている。
筒状断熱発泡カバー本体１の挿入孔１３の内部には、加熱回流パイプ２と回帰回流パイプ３が、発泡倍率を２５倍から４０倍程度とした架橋ポリエチレン若しくは架橋ポリプロピレンによって構成した被覆カバー４で被覆されて並列して挿入されている。
並列挿入された加熱回流パイプ２と回帰回流パイプ３は、カバー本体１によってツインパイプとして１本にまとめられ、源泉機から作用端末までの中継管としてサドル部４２まで敷設され、サドル部４２においてカバー本体１の断裂分割によりカバーから個別に取り出されて作用端末の加熱回流管と回帰回流管に接合される。
ツインパイプを断裂分割する部位にはシーリングキャップ４３が嵌められ、カバー本体１の外郭がシーリングキャップ４３内に収納され、シーリングキャップ４３の先端分割孔から分割されたパイプ２、３が各別に取り出され、作用端末放熱配管５のチューブ嵌合接合部まで配設されて嵌合接合される。なお、このシーリングキャップは半割となっいる構造の場合もある。
加熱回流パイプ２と回帰回流パイプ３は、被覆カバー４によってそれぞれ被覆され、その外表面には、キヌシボ加工又はバイソンシボ加工又はピラジボ加工が施されて配設作業に取扱い易いように構成されると共に、この被覆カバー４が従来の遮熱管としてサドル部４２から放熱配管５のチューブ嵌合接合部までパイプ２、３を保護するようになっている。
ツインパイプの筒状断熱発泡カバー本体内に並列挿入されるパイプの被覆は、外表と内周壁に条環状の凹凸を形成した遮熱管によって断熱保護することが行われてきたが、遮熱管は条環状の凹凸によって屈曲性を得ているものの、肉厚があり柔軟性がなくて重量的にも極めて取り扱いにくいものであった。
本発明では、被覆カバー４の発泡倍率を２５倍から４０倍程度とした架橋ポリエチレン若しくは架橋ポリプロピレンによって構成し、断熱性と柔軟性を確保すると共に、外表面にキヌシボ加工又はバイソンシボ加工又はピラジボ加工４１を施すことによって、配設時の屈曲やずり摺動に対する耐傷性が強化されるようになっている。
更に、カバー本体１と並列挿入パイプの被覆カバー４の素材として用いる架橋ポリエチレン若しくは架橋ポリプロピレンの架橋方法は、従来、化学架橋によって行われてきたが、この架橋方法を電子線架橋とすることにより、カバー材の断熱効果が一層高められることが出願人の評価試験によって確認されている。
すなわち、出願人前澤給装工業の福島工場環境測定室において行った保温材評価試験では、ポリエチレン発泡倍率４０倍で内径１０ｍｍのチューブを並列挿入した標準の長径を４７ｍｍ、短径を３８ｍｍ、長さ２０ｍの供試体で測定したところ、化学架橋では放熱係数の平均値が０．２４３６８７１７０Ｗ／ｍ・Ｋであつたが、電子線架橋では０．１８４００４４０５Ｗ／ｍ・Ｋとなり、飛躍的な断熱効果が認められた。 なお、実験は水温８０〜６０度の水流を１〜０．５ｋｇ／ｍｉｎで通湯させて行い、室温は２０〜１０度であった。
図２は、以上のように構成されたツインパイプを温水床暖房に用いた状况を示すもので、ツインパイプは熱源機から建物基礎部を貫通して放熱配管マットのベース断熱材下部にサドル部４２によって固定され、ここからカバー本体１の断裂分割によりカバーから被覆カバー４で被覆された加熱回流パイプ２と回帰回流パイプ３が取り出され、放熱配管マットＡに設けられた加熱放熱管の嵌入接合部に加熱回流パイプ２が、回帰回流管の嵌入接合部に回帰回流パイプ３が接合されるものである。
温水の回流は床暖房コントローラーによって行われ、カバー本体１の挿入孔１３内に付加挿入された信号線５１を利用して温水回流と温度調節が行われる。
図３は、同じく浴槽への追い炊き給湯機構に用いた状况を、図４は冷房における冷風ファンコイルに用いた状况を高断熱型ツインチューブの用例として示すもので、高断熱型ツインチューブは源泉機から浴室壁面や天井等を貫通して浴槽回り或いは天板等の側部にサドル部、継ぎ手等の固定具４２によって固定され、ここからカバー本体１の断裂分割によりカバーから被覆カバー４で被覆された加熱回流パイプ２と回帰回流パイプ３が取り出され、給湯回流機構、冷水回流機構等の作用端末機構Ａに設けられたそれぞれの嵌入接合部に接合されるものである。
本発明は以上のように構成したので、住宅配管の中継管としての適用範囲を大幅に広げると共に、カバー本体１と被覆カバー４の厚みを飛躍的に薄くして高断熱型ツインチューブの径を細くして敷設配管施工を容易にできると共に、カバー本体１の断裂分割作業を手作業で可能にし、加熱、回帰の各パイプに遮熱管を嵌装する手間を省くことができたものである。
１ 筒状断熱発泡カバー本体
１１ 筒状断熱発泡カバー本体外表の被膜部
１２ カバー本体の分割断裂加工部
１３ カバー本体の挿入孔
２ 加熱回流パイプ
３ 回帰回流パイプ
４ ツイン各パイプの被覆カバー
４１ ツイン各パイプ被覆カバーのキヌシボ加工又はバイソンシボ加工又はピラジボ加 工
４２ ツインパイプを固定する固定具
４３ シーリングキャップ
５ 温水床暖房の放熱配管
５１ カバー本体の挿入孔に付加挿入された信号線
Ａ 温水床暖房の放熱配管等の作用端末機構
１１ 筒状断熱発泡カバー本体外表の被膜部
１２ カバー本体の分割断裂加工部
１３ カバー本体の挿入孔
２ 加熱回流パイプ
３ 回帰回流パイプ
４ ツイン各パイプの被覆カバー
４１ ツイン各パイプ被覆カバーのキヌシボ加工又はバイソンシボ加工又はピラジボ加 工
４２ ツインパイプを固定する固定具
４３ シーリングキャップ
５ 温水床暖房の放熱配管
５１ カバー本体の挿入孔に付加挿入された信号線
Ａ 温水床暖房の放熱配管等の作用端末機構
Claims (7)
- 表面が平滑で硬質かつ曲げが可能な肉厚に構成した合成樹脂皮膜を外表として、発泡倍率を３５倍から５０倍程度とした断熱発泡部材の肉厚部を熱融着して筒状に構成した筒状断熱発泡カバー本体に、断熱発泡部材による被覆カバーでそれぞれ被覆した２本のパイプを並列挿入して成る、熱源機と作用端末を中継する高断熱型ツインチューブ
- 筒状断熱発泡カバー本体に並列挿入される２本の各パイプを被覆する断熱発泡部材による被覆カバーの肉厚部を、筒状断熱発泡カバー本体より発泡倍率が低く、肉厚の薄い断熱発泡部材で構成するようにした請求項１記載の高断熱型ツインチューブ
- 筒状断熱発泡カバー本体及び２本の各パイプを被覆する被覆カバーの肉厚部を、架橋ポリエチレン若しくは架橋ポリプロピレンで発泡倍率を２５倍から４０倍程度として発泡させた素材によって構成するようにした請求項１又は請求項２記載の高断熱型ツインチューブ
- 筒状断熱発泡カバー本体に使用する架橋ポリエチレン若しくは架橋ポリプロピレンの発泡倍率を３５倍から５０倍程度とし、２本の各パイプを被覆する被覆カバーの架橋ポリエチレン若しくは架橋ポリプロピレンの発泡倍率を２５倍から４０倍程度として発泡倍率を変えて構成するようにした請求項１又は請求項２又は請求項３記載の高断熱型ツインチューブ
- 筒状断熱発泡カバー本体及び並列挿入される２本のパイプの各被覆カバーの素材となる架橋ポリエチレン若しくは架橋ポリプロピレンの架橋方法を電子線架橋の方法によるようにした請求項３又は請求項４記載の高断熱型ツインチューブ
- 筒状断熱発泡カバー本体の長手方向に沿った側部に分割断裂加工を行うようにした請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項５記載の高断熱型ツインチューブ
- 筒状断熱発泡カバー本体に並列挿入される２本のパイプの各被覆カバーそれぞれの外表に、キヌシボ加工又はバイソンシボ加工又はピラジボ加工を施すようにした請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項５又は請求項６記載の高断熱型ツインチューブ
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