JP2018105473A - フレキシブル管 - Google Patents

Abstract

【課題】ルームエアコンなどで使用される冷媒に対して耐久性を有し、且つ、管が曲げられたとしても、流路抵抗の上昇を抑制することができる消音部材を内部に有するフレキシブル管を提供すること。【解決手段】フレキシブル管は、軸方向に連続する凹凸の形状を有する管本体１と、管本体１の内部に配置された、前記軸方向に沿って螺旋状に延びる金属製の消音線材２と、を備える。消音線材の螺旋外径Ｄｓは、管本体１の凹部の内径Ｄ２に対して、９０％以上の径とされており、且つ、消音線材２の螺旋ピッチＰｓは、管本体１の凹凸のピッチＰｂに対して、５倍以下とされている。【選択図】図２

Description

本発明は、消音機能を有するフレキシブル管に関し、特に、各種工事現場の仮設ハウスに設置されるルームエアコンの冷媒用配管として、好適に使用されるフレキシブル管に関する。

消音機能を有するフレキシブル管として、例えば、特許文献１に記載の蛇腹管がある。特許文献１に記載の蛇腹管は、流体の流れる方向に拡がる複数の面を有する消音ストラップが、管内に配置されてなる管である。消音ストラップの複数の面の辺のうち、流体が流れる方向に延びる少なくとも二つの辺が、蛇腹管の内壁と当接しており、且つ、複数の面のうちの少なくとも一つの面が、蛇腹管の流路を横切っている。消音ストラップの材料は、合成ゴム、天然ゴム、フッ素系樹脂などの高分子材料であることが、文献中に記載されている。

流体の流れる方向に拡がる複数の面を有する消音ストラップが管内に配置されていることで、この複数の面に沿って流体が円滑に流れ、騒音の発生が抑制される、とのことである。

特開２００６−２９４２９号公報

プレハブハウス、ユニットハウスといった各種工事現場の仮設ハウスに設置されるルームエアコンの冷媒用配管には、一般的に銅管が使用されている。銅管は、曲げられると加工硬化するので、再利用することが難しい。そのため、仮設ハウス、およびルームエアコンを撤去し、別の場所に再設置する場合、銅管は再利用されず、新品の銅管が用意されるのが実情である。

そこで、曲げても加工硬化しにくいフレキシブルな管であれば、撤去・再設置、すなわち再利用することができる。曲げても加工硬化しにくいフレキシブルな管としては、例えば、ＳＵＳ製の蛇腹管がある。このような蛇腹管は、軸方向に連続する凹凸形状となっている。そして、気体または気液混合流体が蛇腹管内を流れると、連続する上記凹凸により、蛇腹管の管径・流体の流量によっては、蛇腹管内で共鳴が発生して笛吹音が鳴る。

ここで、特許文献１に記載の蛇腹管によると、管内の消音ストラップにより、笛吹音の発生を抑制することができる。

しかしながら、以下の理由により、特許文献１に記載の蛇腹管をルームエアコンの冷媒用配管として用いることはできない。前記したように、消音ストラップの材料は、合成ゴムなどの高分子材料とされている。冷媒用配管を撤去する際には、冷媒用配管内の冷媒が回収される。そして、消音ストラップの材料が高分子材料であると、冷媒回収の際の急激な減圧により、高分子材料内に浸透した冷媒が急激に蒸発することで、消音ストラップが発泡してしまうことがある。また、発泡までには至らなかったとしても、消音ストラップが、冷媒、オイルおよび熱などによって劣化してしまうことは、ほぼ確実である。すなわち、特許文献１に記載の消音ストラップは、その耐久性に問題がある。なお、ＳＵＳ板などの金属材料で消音ストラップを形成すると、管のフレキシブル性が失われる。

また、管が曲げられても、消音ストラップにより流体の流れが阻害されることはない、と特許文献１中に記載されている。管が曲げられることで、消音ストラップにより管内部が閉塞することはないが、消音ストラップが複数の面を有するため、管が曲げられることで、その内部の消音ストラップが曲がると、曲がり部において、その流路抵抗が大きく上昇する可能性がある。流路抵抗が許容範囲を超えると、管内に冷媒が流されたとき、冷媒の適切な流量が確保されない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ルームエアコンなどで使用される冷媒に対して耐久性を有し、且つ、管が曲げられたとしても、流路抵抗の上昇を抑制することができる消音部材を内部に有するフレキシブル管を提供することである。

本発明は、気体または気液混合流体を通すフレキシブル管である。このフレキシブル管は、軸方向に連続する凹凸の形状を有する管本体と、前記管本体の内部に配置された、前記軸方向に沿って螺旋状に延びる金属製の消音線材と、を備える。前記消音線材の螺旋外径は、前記管本体の凹部の内径に対して、９０％以上の径とされており、且つ、前記消音線材の螺旋ピッチは、前記管本体の前記凹凸のピッチに対して、５倍以下とされている。

本発明のフレキシブル管を構成する消音線材は、金属製であるため、ルームエアコンなどで使用される冷媒に対して耐久性を有する。また、この消音線材は、管本体の軸方向に沿って螺旋状に延びる形状であるため、管が曲げられたとしても、流路抵抗の上昇を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るフレキシブル管の平面図である。 図２（ａ）は、図１に示すフレキシブル管のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は、図１に示すフレキシブル管のＢ−Ｂ断面図である。 図１に示すフレキシブル管を構成する管本体および消音線材の斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。

（フレキシブル管の構成）
図１〜３に示すように、本発明の一実施形態であるフレキシブル管１００は、軸方向に連続する凹凸の形状を有する管本体１と、管本体１の内部に配置された消音線材２とを備える。

管本体１は、ＳＵＳ製の蛇腹管であって、その材料は、例えばＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などである。管本体１においては、同一形状・同一寸法の凹凸が、軸方向に連続して繰り返している。

消音線材２は、螺旋形状に形成された金属線材であって、その材料は、例えば、メッキ鋼線材、ＳＵＳ３０４線材、ＳＵＳ３１６線材、アルミ線材などである。

管本体１の内部に配置された状態で、消音線材２の螺旋外径Ｄｓ（図２参照）は、管本体１の凹部の内径Ｄ２（図２参照）に対して、９０％以上、１００％未満の径とされる。また、管本体１の内部に配置された状態で、消音線材２の螺旋ピッチＰｓは、管本体１の凹凸のピッチＰｂに対して、５倍以下とされる。螺旋外径Ｄｓが、内径Ｄ２未満の径とされることで、管本体１の端から管本体１の中へ、消音線材２を容易に挿入することができる。また、消音線材２の螺旋ピッチＰｓを乱すことなく、管本体２の中に配置することができる。なお、螺旋形状の消音線材２が、管本体１の内部に配置されればよいので、螺旋外径Ｄｓは、管本体１の凹部の内径Ｄ２に対して、１００％以上であってもよい。

管本体１の端から管本体１の中へ、消音線材２が挿入されることで、管本体１の軸方向に沿って螺旋状に延びる態様で、管本体１の内部に消音線材２が配置される。消音線材２の両端部は、カシメや点溶接などの方法で、管本体１に固定される。流体の流れの均一性、様々な方向への管曲げに要する力の均一性などを確保するために、管本体１の軸心と、消音線材２の軸心とは、できるだけ一致している方が好ましいが、管本体１の軸心と、消音線材２の軸心とが、一致している必要は必ずしもない。

フレキシブル管１００に流される流体は、例えば、ルームエアコンの冷媒であり、具体的には、Ｒ１３４ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃといった冷媒である。上記したように、消音線材２は、金属線材であるので、フレキシブル管１００に封入された冷媒がフレキシブル管１００から回収されたときに生じる急激な減圧により、消音線材２が発泡してしまうことはない。また、消音線材２が、冷媒、オイルおよび熱などによって劣化してしまうこともない。

また、消音線材２は、軸方向に沿って螺旋状に延びる形状である。そのため、当該消音線材２を内部に有するフレキシブル管１００が曲げられたとき、消音線材２は、その曲がり部においても、その軸方向から見たときの環状の形態が、ほぼ保持される。すなわち、流体の流路が、ほぼ確保されるので、流路抵抗の上昇は抑制される。また、消音線材２は、螺旋状であるので、管本体１の内部に螺旋状の流れが発生し得る。これによっても、流路抵抗の上昇が抑制される。

（実施例）
管本体１の内部に何も挿入されていないフレキシブル管（比較例１）、直線状の金属線材が、管本体１に挿入されたフレキシブル管（比較例２）、および螺旋外径Ｄｓ・螺旋ピッチＰｓが様々な消音線材２が、管本体１に挿入されたフレキシブル管（試験体）を製作し、各試験体の消音性能試験を行った。

各試験体は、表１Ａ、および表１Ｂのとおりである。表１Ａ、および表１Ｂの補足説明を記載しておく。Ｄ１は、管本体１の凸部の外径である（図２参照）。Ｄ２は、前記したように、管本体１の凹部の内径である（図２参照）。Ｐｂは、前記したように、管本体１の凹凸のピッチである（図２参照）。

消音線材２は、線径がφ０．６０ｍｍのＳＵＳ３０４線材が、螺旋状に巻かれてなるものである。Ｐｓ／Ｐｂは、管本体１の凹凸のピッチに対する、消音線材２の螺旋ピッチの比である。Ｄｓ／Ｄ２は、管本体１の凹部の内径に対する、消音線材２の螺旋外径の比である。試験体の長さは、すべて５００ｍｍとした。

各試験体の内部に空気を流し、その流量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）を上げていき、流量Ｑ＝２０（Ｌ／ｍｉｎ）〜１００（Ｌ／ｍｉｎ）で、各試験体から笛吹音などの騒音が発生するかどうかを調べた。試験結果を表２に示す。

ここで、笛吹音とは、ピーという周波数が高めの共鳴音のことである。風切音とは、笛吹音よりも周波数が低い共鳴音のことである。

表１Ａ、１Ｂ、２からわかるように、Ｄｓ／Ｄ２が０．９以上、且つ、Ｐｓ／Ｐｂが５以下であると、消音線材２が消音機能を発揮する。換言すれば、消音線材２の螺旋外径Ｄｓが、管本体１の凹部の内径Ｄ２に対して小さすぎ、且つ、消音線材２の螺旋ピッチＰｓが、管本体１の凹凸のピッチＰｂに対して長すぎると、消音線材２は、消音機能を有さない（消音部材にはならない）。

管本体１の内部に配置された状態で、消音線材２の螺旋ピッチＰｓが、管本体１の凹凸のピッチＰｂの３倍以下とされていると、笛吹音の発生だけでなく、風切音の発生も防止することができる。

なお、フレキシブル管１００に通す流体は、ルームエアコンなどの冷媒に限られることはない。すなわち、フレキシブル管１００は、ルームエアコンなどのヒートポンプの冷媒用配管以外の用途でも、用いることができる。

（変形例）
上記したフレキシブル管１００は、軸方向に連続する凹凸の形状を有する管本体１と、管本体１の内部に配置された消音線材２とから構成される。ここで、管本体１は、ゴムホースなどのホースで被覆されていてもよい。管本体１を被覆するホースとしては、材質がゴムおよび／または樹脂であってもよいし、補強糸が編み組まれてなる層を有するゴムおよび／または樹脂ホースであってもよい。また、管本体１の外周面に、ステンレス線材などの金属線材が、例えば、公知のブレード編みにより、編み組まれていてもよい。

その他に、当業者が想定できる範囲で、種々の変更を行えることは勿論である。

１：管本体
２：消音線材
Ｄｓ：螺旋外径
Ｄ２：内径
Ｐｓ：螺旋ピッチ
Ｐｂ：凹凸のピッチ
１００：フレキシブル管

Claims (2)

1. 気体または気液混合流体を通すフレキシブル管であって、
   軸方向に連続する凹凸の形状を有する管本体と、
   前記管本体の内部に配置された、前記軸方向に沿って螺旋状に延びる金属製の消音線材と、
   を備え、
   前記消音線材の螺旋外径が、前記管本体の凹部の内径に対して、９０％以上の径とされており、
   前記消音線材の螺旋ピッチが、前記管本体の前記凹凸のピッチに対して、５倍以下とされていることを特徴とする、フレキシブル管。
2. 請求項１に記載のフレキシブル管において、
   前記消音線材の螺旋外径が、前記管本体の凹部の内径に対して、９０％以上、１００％未満の径とされており、
   前記消音線材の螺旋ピッチが、前記管本体の前記凹凸のピッチに対して、３倍以下とされていることを特徴とする、フレキシブル管。

Images