JP2018179111A

JP2018179111A - 断熱管

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Publication number: JP2018179111A
Application number: JP2017078291A
Authority: JP
Inventors: 克雅金井; Katsumasa Kanai
Original assignee: Toyox Co Ltd
Current assignee: Toyox Co Ltd
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-04-11
Also published as: JP6958890B2

Abstract

【課題】管本体に対する発泡層の分離容易と、管本体及び発泡層の界面における密封保持と、管本体における曲げ応力の分散化と、を同時に達成する構成を提供する。【解決手段】可撓性を有する管本体と、管本体の外側を非接着で覆うように積層される弾性変形可能な発泡層と、発泡層の外側を覆うように積層される保護層と、を備え、保護層は、発泡層を径方向内側へ押圧する径方向へ伸縮不能な加圧面を有し、発泡層は、加圧面による押圧で管本体の外周面と密接する圧接面を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばホースやチューブなどの可撓性を有する管本体の外表面に断熱材が設けられる断熱管に関する。

従来、この種の断熱管として、可撓性を有する樹脂内管の外周に補強材を捲着し、この補強材の外周に発泡樹脂層を形成し、その外周を可撓性を有する樹脂外管で被覆してなる補強断熱管がある（例えば、特許文献１参照）。
樹脂内管の外周には、断面環状で肉厚な発泡ポリウレタンのような発泡樹脂層が形成され、この発泡樹脂層の外周は、可撓性を有する樹脂外管で被覆されている。

実公昭５１−０４８７３９号公報

ところで、このような補強断熱管は、その端部を給水口や継手などの接続端部に配管接続する際、ホースバンドなどからなる環状の締め付け具を用いて縮径変形させることが一般的に行われる。
ホースバンドなどの締め付け具は、断熱管の端部外周面に巻き付けられ、締め付け作業によって断熱管の端部内周面を接続端部の外周面と密接するように縮径変形させている。
しかし、発泡樹脂層（発泡層）の外側から締め付け具により締め付けても、発泡層のみが圧縮変形するだけで、樹脂内管（管本体）を十分に縮径できず、給水口や継手などの接続端部から断熱管が抜け易くて漏れ易いという問題があった。
そこで、少なくとも管本体と発泡層が非接触となるように配置し、断熱管の配管接続時には、発泡層の端部を管本体から部分的に切り取ることで、締め付け具による管本体の十分な縮径を可能にすることが考えられる。
しかし、この場合には、非接触な管本体と発泡層の界面に隙間ができ、この隙間に向けて断熱管の端面から空気などが出入りするため、結露やカビなどが発生してしまう。これにより、例えば飲料用などの衛生管理が厳しい場所には不向きで、長期に亘り衛生的に保てないという問題があった。
さらに、断熱管を屈曲した時には、非接触な管本体と発泡層の界面が軸方向へ位置ズレし易くなるため、その曲げ応力が管本体に集中して先に折れ曲がり、この折れ曲がり部分がキンクして流路内部を閉塞させるという問題もあった。
このような状況下で、管本体の外周面に対する発泡層の分離容易と、管本体及び発泡層の界面における密封保持と、管本体における曲げ応力の分散化と、を同時に達成することが要望されている。

このような課題を解決するために本発明に係る断熱管は、可撓性を有する管本体と、前記管本体の外側を非接着で覆うように積層される弾性変形可能な発泡層と、前記発泡層の外側を覆うように積層される保護層と、を備え、前記保護層は、前記発泡層を径方向内側へ押圧する径方向へ伸縮不能な加圧面を有し、前記発泡層は、前記加圧面による押圧で前記管本体の外周面と密接する圧接面を有することを特徴とする。

本発明の実施形態に係る断熱管の全体構成を示す説明図であり、一部切欠した斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る断熱管Ａは、水道などの給水口からコーヒーサーバや自動販売機などの飲料機器へ給水する飲料用導管、ディスペンサ又は給水源や給湯源に通ずる導管として用いられる断熱ホースや断熱チューブなどである。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係る断熱管Ａは、図１に示すように、可撓性を有する管本体１と、管本体１の外側を非接着で覆うように積層される発泡層２と、発泡層２の外側を覆うように積層される保護層３と、を主要な構成要素として備えている。

管本体１は、熱可塑性樹脂などの合成樹脂やシリコーンゴムやこれらに類似する材料で形成された複数の層からなる積層管か又は単層管である。
特に飲料用導管として用いられる管本体１は、少なくとも流体と接する内面を、食品衛生上の問題がなく味や臭いの影響がない特性を有する材料、臭い移りがない特性を有する材料で作製する必要がある。
管本体１が積層構造の場合には、食品衛生法に適合し味や臭いの影響がなく且つ耐水性に優れた材料からなる内層１１と、臭い移りがない材料からなる中間層１２と、柔軟性に優れ且つ傷付き難い材料からなる外層１３と、を備えることが好ましい。
さらに、内層１１と中間層１２の間又は中間層１２と外層１３の間のいずれか一方か若しくは両方には、耐圧性を高めるために補強線材１４からなる補強層を形成することが好ましい。

管本体１の具体例として図１に示される場合には、ポリエチレン（ＰＥ）で形成される内層１１と、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）で形成される中間層１２及び外層１３と、を押出し成形機で共押出成形することにより一体化されている。
すなわち、外層１３の外表面が管本体１の外周面１ａとなる。給水口や継手などの接続端部（図示しない）に管本体１を配管接続する時には、ホースバンドなどからなる環状の締め付け具（図示しない）を外層１３の外表面に巻き付けて、その締め付け作業で管本体１を縮径変形させる。これにより、管本体１の内周面１ｂとなる内層１１の内表面が、給水口や継手などの接続端部に強く密接する。
さらに、中間層１２と外層１３の間には、ポリエステル系繊維からなる複数本の補強線材１４を螺旋状に巻き付けることにより、網状（格子状）の補強層が形成されている。
また、その他の例として図示しないが、用途に応じて内層１１，中間層１２，外層１３のいずれか一つ又は複数の材料を変更したり、補強線材１４の材料を変更したり、補強線材１４をニット編みなどに変更することも可能である。

発泡層２は、断熱性に優れた熱可塑性樹脂で管本体１の外周面１ａに沿った筒状に形成され、発泡層２の内部に気泡などを形成することにより、断熱性能を高める弾性変形可能な層である。
発泡層２の内周面全体は、管本体１の外周面１ａと径方向へ対向する圧接面２ａを有している。
圧接面２ａは、後述する加圧面３ａによる押圧で管本体１の外周面１ａと密接するように構成されている。
発泡層２を構成する発泡材料の具体例としては、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ又はＴＰＥ−Ｓ）などのスチレン系樹脂を用い、発泡剤の配合により多数の気泡を内部に形成して少なくとも径方向へ弾性変形可能にすることが好ましい。
発泡層２の製造方法の具体例としては、押出し成形機で管本体１の外周面１ａに沿って発泡材料を共押出成形することにより、管本体１の外周面１ａと非接着状態で積層形成することが好ましい。
また、その他の例として発泡層２の材料にスチレン系樹脂以外の熱可塑性樹脂を用いたり、管本体１と別個に製造した発泡層２を管本体１の外側に被せて一体化したりなどの変更が可能である。

保護層３は、伸縮性の少なく耐久性に優れた熱可塑性樹脂で発泡層２の外周面２ｂに沿った筒状に形成され、傷付き易い発泡層２を保護するための層である。
保護層３の内周面全体は、発泡層２と径方向へ接して径方向へ伸縮不能な加圧面３ａを有している。
加圧面３ａは、発泡層２を全周に亘って管本体１の外周面１ａに向けて径方向内側へ押圧するように構成されている。これにより、発泡層２の膨出が押えられている。
保護層３を構成する材料の具体例としては、ポリエチレン（ＰＥ）などのオレフィン系樹脂を用い、少なくとも径方向へ伸縮不能な加圧面３ａを形成することが好ましい。
保護層３の製造方法の具体例としては、押出し成形機で発泡層２の外周面２ｂに沿って保護層３の材料を共押出成形することにより、発泡層２の外周面２ｂと接着したスキン層として積層形成することが好ましい。
また、その他の例として保護層３の材料にオレフィン系樹脂以外の熱可塑性樹脂を用いたり、発泡層２と別個に製造した保護層３を発泡層２の外側に被せて一体化したりなどの変更が可能である。

さらに、保護層３を構成する材料には、必要に応じて適量の滑り材や抗カビ材や濃い色の着色材などを配合することが好ましい。
滑り材は、保護層３の表面の粘度を低下させて滑り性の向上を図る目的で添加される。
抗カビ材は、保護層３の表面にカビが発生しないように添加される。
黒色などの濃い色の着色材は、保護層３の遮光性を高めて発泡層２や管本体１にカビが発生しないように添加される。

このような本発明の実施形態に係る断熱管Ａによると、保護層３の伸縮不能な加圧面３ａで発泡層２を径方向内側へ押圧することにより、発泡層２が全体的に圧縮変形して、圧接面２ａが管本体１の外周面１ａに密接する。
このため、管本体１の外周面１ａと発泡層２の圧接面２ａの界面は、非接着状態に密接している。
給水口や継手などの接続端部に対する管接続時には、図１に示されるようにカッターなどの刃物（図示しない）で保護層３及び発泡層２の端部に環状の切れ目Ｃを入れると、簡単な作業で管本体１の外周面１ａから保護層３及び発泡層２の端部が部分的に切り取れる。これにより、管本体１の外周面１ａが容易に露出して、ホースバンドなどの締め付け具が接触するように装着可能となる。
その後の管接続状態では、加圧面３ａによる押圧で管本体１の外周面１ａに発泡層２の圧接面２ａが密接して両者間に隙間が発生せず、空気が出入りしない。
また管屈曲時には、弾性変形可能な発泡層２が管本体１の屈曲に追従するので、管本体１の外周面１ａと発泡層２の圧接面２ａの界面が密接して両者が軸方向へ位置ズレしない。これにより、その曲げ応力が管本体１に集中せず、発泡層２と一体的に折れ曲がる。
したがって、管本体１に対する発泡層２の分離容易と、管本体１及び発泡層２の界面における密封保持と、管本体１における曲げ応力の分散化と、を同時に達成することができる。
その結果、樹脂内管の外周に補強材を介して発泡樹脂層を形成される従来のものに比べ、ホースバンドなどの締め付け具により管本体１を縮径させて給水口や継手などの接続端部に対し確実に配管接続でき、抜け強度の向上が図れて漏れの発生を完全に防止できる。
さらに、管接続状態では、管本体１の外周面１ａと発泡層２の圧接面２ａとの間に結露やカビなどが発生せず、例えば飲料用などの衛生管理が厳しい場所に配管接続しても、長期に亘り衛生的に保つことができる。
また、管屈曲時には、より小さく曲げても管本体１が折れず（キンクせず）耐キンク性に優れて狭いところでも配管可能となり作業性に優れる。

特に、保護層３の材料に滑り材を配合することが好ましい。
この場合には、滑り材の配合により保護層３の摩擦抵抗が低下する。
したがって、保護層３の表面の滑り性を向上させることができる。
その結果、管接続時などにおいて保護層３の表面が床面などに接触しても、スムーズに滑動し、管の取り回しが簡単になって更なる作業性の向上が図れる。

さらに、保護層３の材料に抗カビ材を配合することが好ましい。
この場合には、抗カビ材の配合により保護層３の表面にカビが発生しない。
したがって、保護層３の表面のカビ発生を防止することができる。
その結果、高温多湿な環境で配管接続しても、カビの発生により保護層３の表面が不潔にならず、長期に亘り衛生的に維持できて、例えば飲料用などの衛生管理が厳しい場所に最適となる。

また、保護層３の材料に濃い色の着色材を配合することが好ましい。
この場合には、黒色などの濃い色の着色材の配合により保護層３の遮光性が高まる。
したがって、発泡層２や管本体１のカビ発生を防止することができる。
その結果、高温多湿な環境で配管接続しても、カビの発生により発泡層２や管本体１の内部が不潔にならず、長期に亘り衛生的に維持できて、例えば飲料用などの衛生管理が厳しい場所に最適となる。

なお、前示の実施形態において図示例では、管本体１が内層１１，中間層１２，外層１３及び補強線材１４からなる補強層の四層構造である場合を示したが、これに限定されず、単層構造であったり、補強層を具備しない三層構造であったり、内層１１の内側に最内層を具備するか又は外層１３の外側に最外層を具備するなど五層構造以上であってもよい。

Ａ断熱管１管本体
１ａ外周面２発泡層
２ａ圧接面３保護層
３ａ加圧面

Claims

可撓性を有する管本体と、
前記管本体の外側を非接着で覆うように積層される弾性変形可能な発泡層と、
前記発泡層の外側を覆うように積層される保護層と、を備え、
前記保護層は、前記発泡層を径方向内側へ押圧する径方向へ伸縮不能な加圧面を有し、
前記発泡層は、前記加圧面による押圧で前記管本体の外周面と密接する圧接面を有することを特徴とする断熱管。
前記保護層の材料に滑り材を配合することを特徴とする請求項１記載の断熱管。
前記保護層の材料に抗カビ材を配合することを特徴とする請求項１又は２記載の断熱管。
前記保護層の材料に濃い色の着色材を配合することを特徴とすることを特徴とする請求項１、２又は３記載の断熱管。