JP4956641B2 - 流体移送用断熱管 - Google Patents

Description

本発明は、一戸建住宅や集合住宅又は商業ビル等において居住性を向上させるために設備される冷暖房装置の冷温水配管として、又は、前記住宅等に設備される冷暖房装置の床下配管、或は屋外の熱源機から屋内の端末機器への給水・給湯のため等に使用される流体移送用断熱管に関する。

冷暖房装置は、屋外に設置された熱源機により熱媒体（主として水）を電気又はガスで冷却又は加熱し、この熱媒体を合成樹脂製の配管によって、屋内に設置された床暖房マット、壁掛け型又は天井埋込み型の冷暖房用端末機器に導き、この機器での熱交換により屋内の冷暖房を行なう。

この冷暖房装置等において流体移送用として使用される配管には、熱源機から端末機器に至る間の熱媒体からの放熱を抑制する断熱性が必要であるとともに、端末機器の周辺の温度情報（例えば出湯温度等）に基づき、比例制御弁等を用いて例えば出湯温度を安定化させる機能を有する熱源機をリモートコントロールするために、前記配管に絶縁電線等の信号線を備えることも必要である。

このような事情から特許文献１に例示されるように、プラスチック製の流体移送用の内管の外周を発泡プラスチック製の保温層（断熱層）で被覆し、更に、この層をプラスチック製の保護層（外管）で被覆し、かつ、前記保温層内に信号線を埋設した流体移送用断熱管が提案されている。又、特許文献２及び特許文献３には、断熱性を有するかいなかは不明であるが、流体移送用通路を有する絶縁材内に信号線を埋設する技術、或は、絶縁材内に流体移送用の管とともに信号線を埋設する技術が記載されている。

実開昭６２−１０６０８６号公報 実開平５−６１９１９号公報 特開平７−７８５１７号公報

ところで、流体移送用断熱管が備える信号線は端末機器や熱源機に接続するために、その端末部を外部に引出す端末処理が必要がある。この場合、前記各従来例のように信号線が埋設されている構成では、信号線をその端から所定長さ引出すのに、その部分をカッター等を用いて掘り出すのに、同部分に密着してそれを埋めている材料を前記引出し長さに見合って除去する手間が必要である。したがって、端末処理作業が面倒であり、流体移送用断熱管の施工性の低下を来たしている。

又、流体移送用断熱管が、熱源機から端末機器に熱媒体を導く行き側の内管と、この逆に端末機器から熱源機に熱媒体を導く戻り側の内管とを備え、これら両内管を断熱性の外管の内部空間に収容するとともに、前記内部空間に複数本の信号線を収容したものも提供されている。又、これと同様に、行き側と戻り側の２本の内管にわたって薄膜被覆層を巻付けて２本の内管を互いに拘束させるとともに、これら２本の内管相互間の前記薄膜被覆層で閉じられた断面略Ｖ字状の内管間溝部に複数本の信号線を収容し、これらを断熱性の外管の内部空間に収容した流体移送断熱管も知られている（特開平１１−８２８７５号公報参照）。

しかし、これらの従来例では、２本の内管と複数本の信号線とが外管の同一内部空間にあって、かつ、内管と信号線とは互いに接触して設けられているから、以下の不具合がある。

つまり、２本の内管は、その内部を通る流体の温度の上がり下がりや内圧の変化等によって伸縮する。この伸縮の程度は行き側の内管と戻り側の内管とで異なるため、両内管間に信号線が挟まれて過大な負荷を信号線に与えることがある。そのため、こうした負荷に基づき信号線が断線するおそれがある。

しかも、薄膜保護層がない前者の構成の断熱管においては、２本の内管と複数本の信号線とが外管内でばらばらに動く可能性が高いので、内管と信号線とが、断熱管の製造から施工までの間に、互いに絡み合ったり、捻じれて巻付いたりすることがある。そのため、施工後に内管が異常に伸縮するようなことがあると、それに伴い信号線が巻き込まれて大きな引張り力を受けて断線するおそれがある。

それだけではなく、前記絡み合いや捻じれ等により、信号線の端末が断熱管内に引込まれることがある。この場合には、熱源機や端末機器に対する信号線の端末処理を行なう際に、信号線の位置が分からず、よって、施工作業に支障をきたすおそれがある。

更に、一般に信号線は軟質ポリ塩化ビニル等の絶縁材で被覆されているが、信号線と内管とが接触していることで、信号線の絶縁被覆には耐熱性が要求され、コスト高な信号線を使用することを余儀なくされている。その上、前記接触により絶縁被覆に含まれている可塑剤等が、通常合成樹脂からなる内管に移行するに伴い、内管及び信号線の劣化が促進されるので、長期にわたる使用上の耐久性を損なう恐れがある。

本発明が解決しようとする課題は、信号線の断線のおそれを解消できるとともに、この信号線の端末処理も容易で、かつ、耐久性に優れた低コストな流体移送用断熱管を得ることにある。

前記課題を解決するために、請求項１の発明は、少なくとも２層の断熱性被覆管を有してこれらを同軸的に組合わせた多層の外管と、この外管の内部空間に収容された合成樹脂製の流体移送用内管と、互いに隣接する前記被覆管間に配置された信号線とを具備し、前記外管のうち前記信号線より内側に位置する被覆管で前記信号線と前記内管とを隔てたことを特徴としている。

この請求項１の発明を実施するにあたり、互いに隣接する前記被覆管間に軸方向に連続して延びる線収容空間を設け、この空間に前記信号線を通すことができる。又、請求項１の発明を実施するにあたり、外管が、内側被覆管と、この内管の外周面に両側縁が互いに接触しないように断面欠円環状をなして巻き付けられた管状スペーサと、このスペーサを覆って設けられた外側被覆管とを備え、前記管状スペーサの両側縁と前記内外一対の被覆管との間に断面欠円環状の管状スペーサにより形成される前記線収容空間を有する行き配管と、可撓性を有する単層の被覆管の内部空間に同軸的に内管を収容した戻り配管とを有することを特徴とする流体移送用断熱管である。

本発明において、内管は、可撓性を有する方が施工時の取扱いを容易にできる等の点で好ましく、その使用数は行き配管、戻り配管ともに各１本が望ましい。請求項２記載の発明はさらに、断熱性材料で形成された前記行き配管と前記戻り配管の外周面に外皮フィルムを設けて、前記外皮フィルムを並設させて接触させ、前記接触部分を接着させたことを特徴とする流体移送用断熱管である。さらに、請求項３に記載の発明は、行き配管と戻り配管の両配管を共同保温管に収容したことを特徴とする流体移送用断熱管である。

又、本発明において、内管を作る合成樹脂材料には、架橋ポリエチレン、ポリブデン、ポリプロピレン、ポリアミド、及びポリエチレン等を用いることができる。これらの中でも、材料コストが低く、温水に対する耐性があって、耐久性に優れる架橋ポリエチレンを用いることが好ましい。

又、本発明において、外管は２層の被覆管とその被覆管の間の断面欠円環状のスペーサを備えて形成されていればよく、そして、これらの断熱性被覆管も可撓性を有する方が施工時の取扱いを容易にできる等の点で好ましい。更に、請求項１の発明において、外管を作る材料には、断熱効果をもたらす材料、例えば、架橋ポリエチレン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリウレタン等を用いることができ、特に、安価であり、かつ、ポリエチレン発泡体に比較して耐熱性に優れる架橋ポリエチレン発泡体を用いることが好ましい。又、外管のうち最内層の被覆管の内周面にアルミニューム箔等の熱線反射層を貼り付けることは妨げないとともに、前記最内層の被覆管には、それを手で容易に千切り取ることができるように、円周方向等に切れ目を入れたり、断続的に連続する空気抜き用ピンホールを入れた構成とすることもできる。更に、前記最内層の被覆管は、その内側に収容される内管の滑り落ちを防止するために、発泡エラストマー等の表面の滑り抵抗が大きい断熱性材料を用いることができる。

又、本発明において、信号線には、絶縁被覆電線、ケーブル、コード等を用いることができ、この信号線が備える信号導体は、銅、銅合金、アルミニューム、光ファイバー等で形成することができ、前記信号導体が電線の場合には単線より撚線の方が施工に伴い折損が少ない点で好ましい。又、信号線の外層をなす絶縁材料及び被覆材料には、架橋ポリエチレン、軟質ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等を用いることが好ましい。更に、信号線には、自由度が保てるように、前記外管の内側空間に対して径の小さなものが好ましく、又、断熱管の施工時に外管を損傷させない程度の可撓性を持つことが好ましい。しかも、信号線の配置は、外管の隣接する被覆管間の断面欠円環状の管状スペーサにより形成される線収容区間に配置するが、隣接した被覆管間の一ヵ所に配置する方が、製造面や取扱い面で容易になる点で好ましい。その上、信号線は外管をなす被覆管のうち最外層をなす被覆管の直下、つまり、この被覆管の内周面に臨んで配置するとよく、このように配管する場合には信号線の端末処理が容易となり、かつ、その際に内管を傷付ける恐れをより少なくなる点で好ましい。又、信号線と、これが接する被覆管とは、接着していても、接着されていなくてもよく、接着する場合には一部のみを接着させるだけで信号線の位置保持をさせることができる。

本発明においては、外管をなす２層以上の断熱性被覆管相互間に信号線を配置して、この信号線より内側位置の被覆管で、前記外管の内部空間に配置された内管と信号線とを隔てたから、信号線と内管との接触を原因とする各種の不具合を解消できる。つまり、信号線が内管に巻付くことがなく、したがって、内管の伸縮に伴って信号線に過負荷を与ることがないとともに、信号線の端末部が引っ込むことがなく端末位置を一定に保持できる。更に、信号線が内管の温度の影響を受けることを、信号線より内側位置の被覆管で緩衝できるとともに、信号線の絶縁被覆に含まれる可塑剤が内管に移行することもない。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。

請求項１〜３の発明によれば、信号線が内管に巻付いて内管の伸びに伴って負荷を受けることがないから、信号線が断線するおそれを解消できる。更に、前記巻付きがないことにより信号線の端末位置が一定に保持されるから、信号線の端末部を外管の外部に引出す端末処理が容易である。しかも、信号線より内側位置の被覆管で内管の温度の影響を信号線が受けることを緩衝できるから、信号線にその絶縁被覆の耐熱性が低い安価なものを使用でき、コストダウンが可能である。その上、信号線の絶縁被覆に含まれる可塑剤が内管に移行しないので、耐久性にも優れる流体移送用断熱管を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る冷温水移送用の断熱管を示す断面図。 本発明の第２実施形態に係る冷温水移送用の断熱管を示す断面図。

以下、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態は、集合住宅等の建物に設備される冷暖房設備の給水給湯を担うための冷温水移送用の断熱管としての適用例を示している。この断熱管４１の、行き配管４２は外管２、１本の内管３ａ、管状スペーサ４３、複数本の信号線４を備え、さらに戻り配管３３は、１本の外管（単層の被覆管）、１本の内管３ｂと外皮フィルム１３を備えている。

外管２は、内側被覆管１１と外側被覆管１２とを同軸的に組合わせて形成されていて、その内部空間Ｅは軸方向全長にわたり延びている。両被覆管１１、１２は、いずれも可撓性を有する断熱性材料例えば架橋ポリエチレン発泡体で作られており、その最も内側の被覆管１１は給湯温度等に耐える耐熱性を有している。なお、両被覆管１１、１２は同種材料で作ることに制約されず、異種材料で作ることもでき、その場合外側被覆管１２には給湯温度等に対する耐熱性は特に要しない。

信号線４は、内側被覆管１１で内管３から隔離されているので、断熱管１の製造時、施工時、及び施工後に信号線４が内管３に巻付いて絡むことがない。そのため、断熱管１の端末で、内外両管２、３及び信号線４の位置関係がばらばらにならず、特に、信号線４が断熱管１の軸方向中央部側に引込まれることがない。よって、信号線４の端末部を引出すための作業等、断熱管１の施工作業に支障をきたすことがなく、施工作業を容易にできる。

そして、既述のように信号線４より内側の被覆管１１で内管３と信号線４とが非接触に保持されて、信号線４が内管３に巻付くことがないので、内管３の温度の上がり下がりや圧力の加わり方に応じて内管３が軸方向に異常に伸び縮みしても、それに伴い信号線４が軸方向に引張られて負荷を受けることがない。

更に、既述の隔離により信号線４が内管３に接することがないので、信号線４の絶縁被覆材料に含まれる可塑剤等が合成樹脂製の内管３に移行することがない。そのため、内管３及び信号線４の劣化を抑制でき、この点においても断熱管１の耐久性を向上できる。しかも、前記隔離により内管３の温度で信号線４が直接加熱されることを内側被覆管１１で抑制できるので、信号線４の絶縁被覆に耐熱性の低い材料を用いることができる。そのため、信号線４のコストを低減でき、それに応じて断熱管１のコストダウンを図ることができる。

（実施形態１）
図１は本発明の第１実施形態を示している。この実施形態は、流体移送用断熱管の構成として、それぞれが独立して断熱用被覆管としての外管を有する給湯用の行き配管４２と、給湯用の戻り配管３３と備え、これらを平行に並べて互いに接着した点である。また、給湯用の行き配管４２の構成として、内外一対の被覆管１１、１２と、これらの間に管状スペーサ４３が介装され、この管状スペーサと内外一対の被覆管とが構成する線収容空間に信号線４を収容することができる点である。

詳しくは、行き配管４２の外管２は、内外一対の被覆管１１、１２と、これらの間に介装された管状スペーサ４３とを備え、前記外管２の内部空間Ｅに内管３ａが収容されおり、さらにその外周には、外皮フィルム１３が被着されている。管状スペーサ４３は可撓性の断熱性材料で作ることが好ましい。このスペーサ４３は、その両側縁４３ａが互いに接触しないように断面欠円環状をなして内側被覆管１１の外周面に巻き付けられている。管状スペーサ４３の外周面には外側被覆管１２が嵌合されている。両被覆管１１、１２と管状スペーサ４３の互いに向かい合っている両側縁４３ａとの間には、線収容空間Ｓが軸方向に延びて形成されていて、この空間Ｓに複数本の信号線４がまとめて収容されている。又、この行き配管４２に比較して戻り配管は小径であり、これら両配管４２、３３はその外皮フィルム１３、３５を接触させて並設され、前記接触部分を互いに接着又は融着されて断熱管４１を構成している。
戻り配管３３は、戻り用の内管３ｂを単層の被覆管３４の内部空間Ｆに同軸的に収容している。被覆管３４は前記外側被覆管１２と同様な可撓性を有する断熱性材料で厚手の単層に形成されていて、その外周面には外皮フィルム３５が被着されている。

この実施形態でも、給湯用の行き配管４２において、複数本の信号線４と内部空間Ｅ内の内管３ａとを外管２の内側被覆管１１により隔離したので、本発明の課題を解決できる。しかも、この第１実施形態では、外管２に中間層として管状スペーサ４３を用いたので、更に断熱性能を向上できる。

なお、より断熱性を高めるために、前記中間層に波形状表面を持った断熱材を使用することもできる。更に、前記中間層の内外両面を挟むように、この層の両面若しくは内側被覆管１１の外周面と外側被覆管１２の内周面とに、アルミニューム箔を貼り付けて、そこでの熱反射により更に保温性能を高めるとともに、信号線４の端末処理においてカッターが不用意に内管３に達しないようにすることもできる。

（実施形態２）
図２は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同様な構成であるので、同様構成部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
第２実施形態にかかる断熱管６１が第１実施形態と異なる部分は、２本の内管の保温性を高めるために、両配管を１つの保温管に収容した点である。

詳しくは、第２実施形態で説明した断熱管の構成においては、行き配管４２及び戻り配管３３の外皮フィルムは夫々省略されており、その代りに、これら両配管４２、３３を束ねるように共同保温管６２内に収容している。この共同保温管６２は可撓性を有する断熱材料例えば、内外の被覆管１１、１２と同種の材料で形成すると良く、その外周面には外皮フィルム６３が被着されている。このフィルム６３は断熱管６１の可撓変形を妨げるものではない。又、両配管４２、３３は接着又は融着されていても、いなくてもよい。なお、以上説明した点以外の構成は、図２に示されない構成を含めて第１実施形態の断熱管と同じである。

この実施形態においても、複数本の信号線４と内部空間Ｓ内の内管３とを外管２の内側被覆管１１により隔離したので、第１実施形態と同様の作用を得て本発明の課題を解決できる。しかも、共同保温管６２の採用により２本の内管３の保温性を向上できる点で優れている。なお、この第６実施形態において共同保温管６２内に収容される断熱管主部（行き配管４２と戻り配管４３とから成る。）は、図２に示す断熱管３１であってもよい。

なお、本発明は前記各実施形態には制約されない。例えば、信号線より内側の被覆管を、円周方向に圧縮させた状態で外側の被覆管内に設けるとともに、信号線より外側の被覆管を、円周方向に延伸させた構成とすることができる。この構成を採用する場合には、信号線の端末処理において、信号線より外側の被覆管の端末部に切込みを入れるに伴って、内側の被覆管の径を自然に拡大させて外側の被覆管の端末部を開かれ易くできるので、端末処理作業をより容易にできる。

４１、６１…断熱管
２…外管
３…内管（３ａ，３ｂ）
４…信号線
１１…内側被覆管
１２…外側被覆管
１３、６３…外皮フィルム
Ｅ…内部空間
Ｓ…線収納空間
４２…行き配管（断熱管）
３３…戻り配管（断熱管）
３４…単層の被覆管
３５…単層の外皮フィルム
４３…管状スペーサ
４３ａ…管状スペーサの側縁
６２…共同保温管

Claims (3)

1. 少なくとも２層の断熱性被覆管を有してこれらを同軸的に組合わせた多層の外管と、この外管の内部空間に収容された合成樹脂製の流体移送用内管と、互いに隣接する前記被覆管間に配置された信号線とを具備し、前記外管のうち前記信号線より内側に位置する被覆管で前記信号線と前記内管とを隔て、
   さらに、互いに隣接する前記被覆管間に軸方向に連続して延びる線収容空間を設け、この空間に前記信号線を通した流体移送用断熱管であって、
   前記外管が、内側被覆管と、この内側被覆管の外周面に両側縁が互いに接触しないように断面欠円環状をなして巻き付けられた管状スペーサと、このスペーサを覆って設けられた外側被覆管とを備え、前記管状スペーサの両側縁と前記内外一対の被覆管との間に断面欠円環状の管状スペーサにより形成される前記線収容空間を有する行き配管と、可撓性を有する単層の被覆管の内部空間に同軸的に内管を収容した戻り配管とを有することを特徴とする流体移送用断熱管。
2. さらに、断熱性材料で形成された前記行き配管と前記戻り配管の外周面に外皮フィルムを設けて、前記外皮フィルムを並設させて接触させ、前記接触部分を接着させたことを特徴とする請求項１に記載の流体移送用断熱管。
3. 行き配管と戻り配管の外周に外皮フィルムを設けずに、両配管を共同保温管に収容したことを特徴とする請求項１に記載の流体移送用断熱管。
   

Images