JP2013076437A - 被覆流体管 - Google Patents

Abstract

【課題】温水配管である被覆流体管１の使用済みの廃材を原料化、製品化してマテリアルリサイクルとして再利用する。
【解決手段】流体管１１の外周を覆う被覆層２１を、非架橋のポリエチレン発泡体からなる断熱体２２で形成し、断熱体２２の内面と流体管１１の外面との間に、流体管１１が断熱体２２の内面に接触する面積を小さくする突起２４からなる接触防止部２３を備えた。突起２４は、被覆層２１の長手方向に連続して形成した。これにより、被覆層２１は非架橋のポリエチレン発泡体で形成されているので、使用済みの廃材を粉砕、再溶解して再利用できる。その一方で、非架橋に伴う耐熱性の低下による断熱体２２のへたりは、断熱体２２の内面に突起２４を設けて流体管１１との接触面積を小さくしたことにより防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、戸建てや集合住宅などにおいて、給湯器で加熱された温水を温水利用端末器までの間で輸送する流体管であって、その外周が被覆層で覆われた被覆流体管に関するものである。

浴槽の追い焚きや、温水を床下に循環させて暖房する床暖房システム、温水パネルに温水を供給して暖房するパネルヒータなどにおいては、給湯器から浴槽やパネルヒータ等の温水利用端末器まで温水を輸送する温水配管が用いられており、温水配管としては、給湯器で加熱された温水が輸送中に熱損失によって湯温が低下するのを防止するため、流体管の外周を被覆層で覆った被覆流体管が使用されている。温水利用端末器で用いられる温水は、給湯器で加熱されて行き配管を流れ、温水利用端末器に供給されて放熱した後、戻り配管を流れて給湯器に戻され、再び加熱されて温水配管を循環する。或いは、洗面、台所流し、トイレ等に使用される場合では、温水は循環することなく温水利用端末器で放出されて利用される。このうち、床暖房システムなどで循環配管として用いられる被覆流体管に関しては、例えば、特許文献１に記載された技術が開示されている。

図６は従来のこの種の被覆流体管を示す。図６において、被覆流体管４１は、一対の流体管４２の外周が断熱体４４からなる被覆層４３で覆われている。ここで、被覆流体管４１の内部は温水が通流するから、流体管４２は、一般に、防水性を備え、汎用性を有し、低コストの架橋ポリエチレンが用いられており、また、被覆層４３は、耐熱性等の点から、同様に、架橋ポリエチレン樹脂発泡体等の架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体が用いられている。

特開２００９−１９７８４９号公報

しかし、従来の被覆流体管４１の被覆層４３は、一般に、架橋ポリエチレン樹脂等の架橋ポリオレフィン系樹脂の発泡体が用いられ、架橋による三次元網目構造を有するため、リサイクルにおいて、再溶解して成形加工することは困難であった。このため、使用済みとなった被覆流体管４１の被覆層４３は、現状では、産業廃棄物として処理するか、リサイクルとして再利用する場合は、ごみ発電として燃焼させてエネルギを回収したり、固形燃料として燃料化するサーマルリサイクルによる再利用に限られている。即ち、廃材を粉砕しプラスチックの原料化と製品化を行なうマテリアルリサイクルによる再利用までには至っておらず、資源の有効活用が十分に図られていなかった。

そこで、本発明は、温水配管であって、使用済みの廃材を原料化、製品化してマテリアルリサイクルとして再利用できる被覆流体管の提供を課題とするものである。

請求項１の被覆流体管は、流体管の外周が被覆層で覆われたものであって、前記被覆層は、非架橋発泡体で形成された断熱体からなり、前記断熱体の内面と前記流体管の外面との間に、前記流体管が前記断熱体の内面に接触する面積を小さくする接触防止部を備えてなる。ここで、非架橋発泡体として、非架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体、好ましくは、吸水性に優れ、成形し易く安価な非架橋ポリエチレン発泡体が用いられる。
請求項２の被覆流体管は、断熱体が、非架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体からなる。

請求項３の被覆流体管は、特に、前記接触防止部が、断熱体の内面から突出する突起で形成されている。これにより、流体管が断熱体の内面に接触する面積は小さくなる。
請求項４の被覆流体管は、特に、前記突起が、長手方向に連続して形成されている。

請求項５の被覆流体管は、流体管の外周が被覆層で覆われたものであって、被覆層は、非架橋発泡体で形成された断熱体と、該断熱体の内面と前記流体管の外面との間に介在し熱伝導率の小さい材質で形成された熱遮断体とからなる。

請求項６の被覆流体管は、被覆層が、断熱体と熱遮断体とが積層されてなる。
請求項７の被覆流体管は、断熱体が、非架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体からなり、熱遮断体が、非架橋ポリプロピレン樹脂で形成されている。断熱体に用いられる非架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体としては、特に、非架橋ポリエチレン発泡体が用いられる。

請求項８の被覆流体管は、流体管が、非架橋ポリエチレンからなる。
請求項９の被覆流体管は、流体管が、複数本を束ねてポリオレフィン系樹脂からなるフィルムで覆われている。通常は、行き配管と戻り配管との一対の流体管が束ねられる。

請求項１の発明は、断熱体からなる被覆層が非架橋の発泡体で形成されているので、被覆流体管が使用済み後、被覆層は、粉砕し、再溶解して原料化することができ、このために、成形加工による製品化が可能である。したがって、製品原料として再利用でき、マテリアルリサイクルとして資源を有効活用できる。

その一方で、被覆層は直鎖構造の非架橋発泡体で形成されているために、耐熱性が低下し、被覆層がへたって薄くなり断熱効果が低下するのが懸念されるが、請求項１の被覆流体管は、断熱体の内面と流体管の外面との間に、流体管が断熱体の内面に接触する面積を小さくする接触防止部を備えているから、流体管内を通流する温水の熱が流体管から断熱体に移動する量が低減される。そのため、断熱体が熱によってへたり薄くなって断熱効果が低下するのを防止できるから、この被覆流体管を温水配管として支障なく使用できる。
請求項２の発明は、断熱体が非架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体からなるので、請求項１と同様の効果を奏する。また、ポリオレフィン系樹脂は汎用性があり、断熱体を安価に製造できる。

請求項３の発明は、断熱体の内面から突起が突出しているから、断熱体の内面と流体の外面との間に空気層が形成され、この空気層は断熱機能を有するので、流体管から断熱体に伝わる熱量をより低減でき、断熱体が熱によってへたるのを更に抑えることができる。
請求項４の発明は、請求項３の突起が長手方向に連続して形成されているから、流体管から断熱体に伝わる熱量を長手方向に至って連続して低減できる。また、突起の断面を長手方向に至って一定なものとした場合には、この突起が設けられた断熱体を押出成形により簡単に製造できる。

請求項５の発明は、断熱体からなる被覆層が非架橋発泡体で形成されているので、請求項１と同様に、被覆層は、製品原料として再利用でき、資源を有効活用できる。また、断熱体の内面と流体管の外面との間に熱遮断体が介在するので、請求項１と同様に、流体管内の温水の熱が断熱体に伝わる量を低減でき、断熱体が熱によってへたり断熱効果が低下するのを防止できる。

請求項６の発明は、断熱体と熱遮断体とが積層されているから、被覆層を一体物として取り扱い性が向上する。
請求項７の発明は、断熱体が非架橋のポリオレフィン系樹脂発泡体からなり、熱遮断体が非架橋のポリプロピレン樹脂で形成されているから、使用後、断熱体と熱遮断体とを一度に粉砕して再利用できる。また、熱遮断体は非架橋で熱伝導率の小さいポリプロピレン樹脂で形成されているから、流体管内の温水の熱が断熱体に伝わる量を低減できる。。

請求項８の発明は、流体管が非架橋のポリエチレンからなるので、特に、被覆流体管から流体管を分離除去することなく、被覆層と流体管とをまとめてそのまま被覆流体管毎粉砕して再利用できる。
請求項９の発明は、流体管が複数本を束ねてポリオレフィン系樹脂からなるフィルムで覆われているから、更に断熱効果を高めることができるとともに、複数の流体管を１まとめにして取り扱うことができ、作業性が向上する。

本発明の第一実施形態の被覆流体管を示す斜視図である。 図１の被覆流体管の断面図である。 本発明の第二実施形態の被覆流体管を示す斜視図である。 図３の被覆流体管の断面図である。 (a)は第一実施形態の被覆流体管の変形例を示す断面図、(b)は第二実施形態の被覆流体管の変形例を示す断面図である。 従来の被覆流体管の断面図である。

〈第一実施形態〉
まず、本発明の第一実施形態の被覆流体管を図１及び図２に基づいて説明する。
図１及び図２において、被覆流体管１は、浴槽の追い焚き箇所や温水を床下に循環させて暖房する床暖房システムなどにおいて、給湯器で加熱された温水を、給湯器と浴槽やパネルヒータ等の温水利用端末器との間で行き配管と戻り配管により循環輸送する配管である。被覆流体管１は、給湯器で加熱された温水が輸送中に熱損失によって湯温が低下するのを防止するため、流体管１１の外周が被覆層２１で覆われている。

流体管１１は、行き配管及び戻り配管のペア管として一対設けられている。流体管１１は、内部を温水が通流するので、防水性が要求され、また、汎用性、コスト面、成形性、更にはリサイクル等を考慮して、非架橋ポリエチレンによって形成されている。なお、流体管１１は、他の非ポリオレフィン系樹脂などを使用することも可能である。

一対の流体管１１，１１は、束ねられてポリオレフィン系樹脂からなるフィルム３１で覆われている。フィルム３１は一定幅の長尺の素材シートを端縁部同士を重ねつつ一対の流体管１１，１１に螺旋状に巻き付けてこれを覆っている。

一方、被覆層２１は、直鎖構造の非架橋発泡体で形成された断熱体２２で形成され、内外面が略小判形状或いは陸上競技トラック形状をなす筒状に形成されており、内部空間に一対の流体管１１，１１が挿通され収容されるようになっている。非架橋発泡体としては、非架橋のポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂からなる発泡体を挙げることができ、特に、非架橋ポリエチレン発泡体が好適に用いられる。非架橋発泡体は、連続気泡を有するものでもよいが、断熱効果を高めるために独立気泡を有するものが望ましい。なお、被覆層２１の外面は、滑り難くして取り扱い性を向上させるためにエンボス加工が施されている。但し、被覆層２１の外面は単なる平滑面としても差し支えない。

更に、被覆層２１は、断熱体２２の内面２２ａから突出する複数の波状の突起２４が周方向全体に至って所定間隔で一体に設けられている。突起２４は、断熱体２２を形成する材質で一体に形成され、断熱体２２の長手方向に連続して形成されている。突起２４の先端はフィルム３１を介して流体管１１の外面１１ａに接触している。このため、突起２４は、断熱体２２の内面２２ａと流体管１１の外面１１ａとの間にあって、流体管１１が断熱体２２の内面２２ａ側に接触する面積を小さくする接触防止部２３を構成している。被覆流体管１は、この突起２４により、断熱体２２の内面２２ａと流体管１１の外面１１ａとの間に空気層２５が形成されている。なお、突起２４の数は、少な過ぎると、断熱体２２の管壁が内部側に凹んで流体管１１の外面１１ａとの接触面積が増える虞があり、多過ぎると、当然同じく接触面積が増え、流体管１１から断熱体２２に移動する熱量が多くなって断熱体２２にへたりを生じさせる虞があるので、最適な数に設定することが必要である。なお、突起２４は、波状に限らず、半円形状、半楕円形状、先端の尖った三角形状、楔形状などに形成してもよい。

このように構成された被覆流体管１において、断熱体２２は、突起２４も含めて押出成形によって一体に製造することができる。また、断熱体２２は、突起２４を有する一定幅の基材シートを幅方向に環状に折り曲げた後、幅方向の端縁部同士を熱融着して形成することもできる。このようにして、断熱体２２が筒状に形成されたら、一対を束ねてフィルム３１を螺旋状に巻き付けた一対の流体管１１，１１を前記断熱体２２の内部空間に挿通する。これにより、被覆流体管１が完成する。

次に、第一実施形態の被覆流体管１の作用を説明する。
被覆流体管１の断熱体２２からなる被覆層２１は、非架橋のポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂からなる発泡体で形成されているので、使用済み後のリサイクルにおいて、栽断、粉砕し、再溶解して原料化することができ、これを原料として成形加工することによって製品化することができる。したがって、製品原料として再利用でき、マテリアルリサイクルとして資源を有効活用できる。

その一方で、被覆層２１は直鎖構造の非架橋発泡体で形成されているので、耐熱性が低下し、被覆層２１がへたって薄くなり断熱効果が低下することが懸念される。しかし、断熱体２２の内面２２ａには、突起２４からなる接触防止部２３が設けられている。加えて、突起２４によって、断熱体２２の内面２２ａと流体管１１の外面１１ａとの間には空気層２５が形成され、この空気層２５は断熱機能を有する。このため、給湯器で加熱され被覆流体管１内を通流する温水の熱が流体管１１及びフィルム３１を伝って断熱体２２に移動する量が低減される。その結果、断熱体２２が温水の熱によってへたるのが抑えられ、薄くなって断熱効果が低下するのが防止される。

加えて、流体管１１は、非架橋ポリエチレンからなるので、使用済み後のリサイクルにおいて、一旦被覆流体管１から流体管１１を取り外して分離除去することなく、フィルム３１を含めて流体管１１と被覆層２１とを一緒に粉砕し、即ちそのまま被覆流体管１毎まとめて粉砕し、再利用できる。したがって、リサイクル処理における手間が省ける。

〈第二実施形態〉
次に、本発明の第二実施形態の被覆流体管を図３及び図４に基づいて説明する。
第二実施形態の被覆流体管１は、第一実施形態の被覆流体管１が、断熱体２２の内面２２ａと流体管１１の外面１１ａとの間に、流体管１１が断熱体２２の内面２２ａに接触する面積を小さくする突起２４からなる接触防止部２３を備えているのに対し、断熱体２２の内面２２ａと前記流体管１１の外面１１ａとの間に熱伝導率の小さい材質で形成された熱遮断体２６が介在している点で、第一実施形態の被覆流体管１と相違する。そこで、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。

図３及び図４において、一対の非架橋ポリエチレンからなる流体管１１，１１の外周を覆う被覆層２１は、非架橋発泡体で形成された断熱体２２と、断熱体２２の内面２２ａと流体管１１の外面１１ａとの間に介在する熱遮断体２６とからなる。
このうち、断熱体２２は、第一実施形態の場合と同様に、非架橋発泡体で形成され、具体的には、非架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体などで形成されており、非架橋ポリエチレン発泡体が好適に用いられる。

一方、熱遮断体２６は、熱伝導率の小さい材質である非架橋ポリプロピレン樹脂で形成され、断熱体２２の内面２２ａに一体に接合された状態で積層されている。この非架橋ポリプロピレン樹脂は、耐熱性も有する。

被覆層２１は、２台の押出機に溶融物を送り込んだ後層状に重ねる二層押出成形、同時押出成形により、断熱体２２の一定幅の基材シートと熱遮断体２６の一定幅の基材シートとを積層状態に形成した後、この積層シートを幅方向に環状に折り曲げて、幅方向の端縁部同士を熱融着して形成することができる。これにより、内外面が略小判形状或いは陸上競技トラック形状をなす筒状に形成されたら、一対を束ねてフィルム３１を螺旋状に巻き付けた流体管１１，１１を被覆層２１の内部空間に挿通することにより、被覆流体管１が完成する。

このようにして形成された被覆流体管１は、断熱体２２が非架橋のポリオレフィン系樹脂発泡体からなり、熱遮断体２６は、非架橋のポリプロピレン樹脂で形成されているとともに、流体管１１は、非架橋ポリエチレンからなるので、使用済み後のリサイクルにおいて、一旦被覆流体管１から流体管１１を取り外して分離除去することなく、そのまま被覆流体管１毎まとめて一度に栽断、粉砕し、再溶解して原料化することができ、成形加工による製品化が可能である。したがって、第一実施形態の被覆流体管１と同様、製品原料として再利用でき、マテリアルリサイクルとして資源を有効活用できる。

また、断熱体２２の内面２２ａと流体管１１の外面１１ａとの間に熱伝導率の小さい非架橋ポリプロピレン樹脂からなる熱遮断体２６が介在するので、請求項１と同様に、流体管１１内の温水の熱が断熱体２２に伝わる量を低減でき、断熱体２２が熱によってへたり断熱効果が低下するのを防止できる。

更に、被覆層２１を構成する断熱体２２と熱遮断体２６とが積層されているから、二層成形、同時成形による押出成形により被覆層２１の製造が容易であり、また、被覆層２１を一体物として取り扱うことができ、施工性が向上する。

ところで、上記各実施形態の被覆流体管１は、一対の流体管１１，１１を束ねてフィルム３１を螺旋状に巻き付けたものを、筒状に形成された被覆層２１内に挿通させているが、図５に示すように、１個の流体管１１を円筒状の被覆層２１の内部空間に挿通して個別被覆流体管１ａ或いは個別被覆流体管１ｂを形成した後、一対のこれらの個別被覆流体管を束ねフィルム３１を螺旋状に巻き付けたものとすることもできる。ここで、図５(a)の個別被覆流体管１ａは第一実施形態の変形例の被覆流体管１を示し、図５(b)の個別被覆流体管１ｂは第二実施形態の変形例の被覆流体管１を示す。

更に、図５に示すものにおいて、フィルム３１を巻き付けず、一対の個別被覆流体管を外面１１ａにおいて長手方向に接触する線上で互いに熱融着等により接合して８の字状の一対の個別被覆流体管からなる被覆流体管１とすることもできる。なお、図１乃至図４に示した実施形態における被覆流体管１においても、同様に、フィルム３１を巻き付けないものとすることもできる。

また、図１乃至図４に示した実施形態の被覆流体管１は、一対の流体管１１，１１を被覆層２１で覆ったものとしているが、図５に示した一対の個別被覆流体管１ａ，１ａ及び１ｂ，１ｂを分離して１個の個別被覆流体管のみからなる被覆流体管１として単独で使用するものとすることもできる。この場合の１個の個別被覆流体管のみからなる被覆流体管１は、給湯器で加熱された温水が１個の個別被覆流体管内を通って台所流し、洗面、トイレ等における温水利用端末器に達した後、そのまま放出される温水配管として使用される。

更に、本発明の被覆流体管１は、３個以上の流体管１１を１個の被覆層２１により覆ったものとすることもできる。

加えて、上記各実施形態の流体管１１は、非架橋ポリエチレンで形成されているが、架橋ポリエチレンで形成することも可能である。但し、この場合は、使用済み後のリサイクルにおいて、被覆流体管１から流体管１１を取り外し分離除去してから、被覆層２１のみを粉砕し、再利用することになる。

そして、第一実施形態の被覆層２１の突起２４は、断熱体２２を形成する材質で一体に形成されているが、これに限られるものではなく、断熱体２２と異なる発泡倍率で形成してもよく、また、異なる材質で形成することもできる。

更に、第二実施形態の被覆層２１は、断熱体２２と熱遮断体２６とが一体に接合され積層されてなるが、必ずしもこれに限られるものではなく、熱遮断体２６は断熱体２２の内面２２ａから分離した別個のものとして断熱体２２内に挿通されたものとすることもできる。

なお、図２、図４等において、一対の流体管１１，１１とフィルム３１との空間には、給湯器と温水利用端末器との間で制御信号を送出する信号線を挿通させてもよい。

１ 被覆流体管 ２２ａ 内面
１ａ、１ｂ 個別被覆流体管 ２３ 接触防止部
１１ 流体管 ２４ 突起（接触防止部）
１１ａ 外面 ２６ 熱遮断体
２１ 被覆層 ３１ フィルム
２２ 断熱体

Claims (9)

1. 流体管の外周が被覆層で覆われた被覆流体管であって、
   前記被覆層は、非架橋発泡体で形成された断熱体からなり、
   前記断熱体の内面と前記流体管の外面との間に、前記流体管が前記断熱体の内面に接触する面積を小さくする接触防止部を備えてなることを特徴とする被覆流体管。
2. 前記断熱体は、非架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体からなることを特徴とする請求項１に記載の被覆流体管。
3. 前記接触防止部は、前記断熱体の内面から突出する突起で形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の被覆流体管。
4. 前記突起は、長手方向に連続して形成されたことを特徴とする請求項３に記載の被覆流体管。
5. 流体管の外周が被覆層で覆われた被覆流体管であって、
   前記被覆層は、非架橋発泡体で形成された断熱体と、該断熱体の内面と前記流体管の外面との間に介在し熱伝導率の小さい材質で形成された熱遮断体とからなることを特徴とする被覆流体管。
6. 前記被覆層は、前記断熱体と前記熱遮断体とが積層されてなることを特徴とする請求項５に記載の被覆流体管。
7. 前記断熱体は、非架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体からなり、
   前記熱遮断体は、非架橋ポリプロピレン樹脂で形成されたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の被覆流体管。
8. 前記流体管は、非架橋ポリエチレンからなることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の被覆流体管。
9. 前記流体管は、複数本を束ねてポリオレフィン系樹脂からなるフィルムで覆われたことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の被覆流体管。

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