JPS6199795A - 断熱管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の利用分野」 本発明は断熱性能を向上させた多重被覆管に関するもの
である。

「従来技術」 従来築舎住宅２戸建住宅等の給湯用配管や暖房用配管等
としては、鋼管の周囲を低タハ伝４率の物質で覆ってＩ
Ｔ熱した破口鋼管が多用されている、この場合の被覆材
としては発泡プラスチックを用いる場合が多い、これは
発泡プラスチック中の空気を断熱材として利用している
ものである。空気はその熱伝導率が４０℃で約０．０２
３４Ｋｃａｌ　７ｍ　−ｈ・℃で比較的硬れた断？性能
を持ってる。更に最近では発泡プラスチックを使わずに
空気を１ａ接銅管Ｊｉ１ｍ囲に閉じ込めた被り管も開発
されている。

また上記のような空気の代わりにフロンや亜硫酸ガス等
の空気よりも更に低い熱伝導率をもつ気体を鋼管周囲に
封入した被ｆｉｉｆｓｌｉｌ管も開発されている。この
ような低熱伝導率の気体を用いれば、空気封入型の被ｒ
ｊ綱管よりも更に７０〜３０％断熱性能を向上させるこ
とが可能である。

「従来技術の問題点」 しかしながら上記のような特殊なガスを封入した被筺銅
管の場合には、材料の腐食が問題となるばかりか、亜硫
酸ガス等が漏れた場合の危険性が大きく、またこのよう
な特殊なガスは高価でコスドアツブとなる欠点があり、
更により断熱効果の高い断熱管の開発が望まれている。

「発明の目的」 従って本発明の目的は、安全性８価格及び断熱性能のす
べての面において、従来の被覆断熱管よりも優れたもの
を提供せんとすることである。

「発明の構成」 上記目的を達成するために本発明が採用する主たる手段
は、内部に流体を流す金属製内管と、上記金属製内管の
外周に巻き付けられたコイル状スペーサと、上記金属製
内管を内部に収容する金属製フレキンプルチューブと、
上記フレキシブルチューブの端部を閉塞する金属製封止
蓋とを存してなり、Ｆ記金属製フレキシブルチューブ内
が概略真空となるように減圧されている点であり、金属
製内管の材質としては、可撓性と対腐食性を勘案して通
常は鋼管が採用されるが、内部流体のＩｌｌによってア
ルミニウム等を採用することなども可能である。またコ
イル状スペーサは、フレキシブルチューブと金属製内管
との接触を防止し得る断熱材として、例えばグラスヤー
ン、石綿等のり。

その他テフロンチューブ等が用いられる。更に金ｍｕフ
レキシブルチＪ、−プの材質は、ステンレス鋼、銅５銅
合金、アルミニウム等が一般に採用され、形状としては
蛇腹状フレキンプルチューブその他ストレートな直管も
採用される。また封１トＩは金Ｎ製内管及び金属製外管
の両方に対してろう付は性能の良いものが採用され、例
えば銅又は銅合金層の封止蓋が用いられる。

「実施例」 次に添付した図を参照して本発明を具体化した実施例に
付き説明し、本発明の理解に供する。ここに第１図は本
発明の−実り例に係る真空型断熱被覆管の一部断面を含
む正面図である。

図において１は、内部に流体を流すための金属製内管で
、内部流体のＮ類に応じて材質は考慮されるが、一般的
には可撓製を考慮して鋼管が用いられる。上記金属製内
管ｌの外周にはコイル状スペーサ４が巻き付けられてい
る。上記コイル状スペーサ４を巻き付けた金属製内管ｌ
は、金属製外管の一例である金Ｎ！！！フレキシブルチ
ューブ３の内部空間９内に装着されている。また上記金
属製フレキシブルチューブ３の各端部開口は、金属製の
封１ト蓋２及び５によって密封状に閉塞され、金属製内
管ｌは、上記封止Ｍ２及び５を貫通してその端部が金属
製封止Ｍ２．５から外部へ突出している。上記金属製フ
レキシブルチューブ３の内部空間９を密封状に保つため
に金属製内管ｌと、封Ｉヒ苫２及び５との接続部がろう
付け（７）されている、また金属製フレキシブルチュー
ブ３と封止蓋２．５との接合部もろう付け８により密封
されている。一方の封止Ｍ５にはろう付け（７）により
封止口６が固定され、この封止口６から空間９内を例え
ば約１０”’　Ｔｏｒｒ以下の圧力に減圧し、空間９を
概略真空状態になした後に封止口６の端部がろう付け（
７）され、空間９内が完全に密封される。

上記実施例における構成要素中金属製フレキシブルチュ
ーブ３の材質は、一般にステンレスが推奨される０本発
明のような断熱被覆管の場合、空間９内の真空度を保つ
ことがｍｆなため、使用する部材にガス透過性があって
はならず、また部材そのものからのガスの発注がなるべ
く少ないものを選ぶ必要がある。また金属製フレキシブ
ルチューブ３を通して逃げる熱の門を極力小さくするこ
とも必要で、このためには金属製フレキシブルチューブ
３に用いる金属の熱伝導率をできるだけ小さくすべきで
ある。また同じ熱伝導率でもチューブの肉厚が薄いほど
伝導するＱＱは少ないので、なるべく薄肉に加工できる
材質の金属が望ましい。

このような条件を充たす金属としてステンレス鋼が通し
ている。ステンレス鋼は熱伝導率が１１〜１４　Ｋｃａ
ｌ　７ｍ　−ｈ・℃で金属中では小さい方であり、また
薄板をロール成形してティグ溶接することにより、例え
ばＯ，ｔＷの肉ＩＩの小径管を形成することができ、金
属製フレキシブルチューブの材料として最適である。

また被ｌ３２ｆＲの外管として中純な筒状のステンレス
管を用いず、蛇腹状のフレキシブルチューブを採用して
いるが、これは配管施工時に最少５０Ｒ程度のｌｌ′径
で屈曲させて配管することもあるので、この程度の加工
を行った時に極端な偏平を起こしたり、座屈を起こした
りしては成らず、ごのような屈曲加工に耐えうる構成と
して蛇腹状のフレキシブルチューブを採用した。更に蛇
腹状のフレキシブルチューブにすることにより蛇腹の補
強効果によって外圧に対する強度が増大する０例えば配
管施工時に作業者がチューブを足で踏んだり、重量物が
乗ったりすることがあるが、その時金属製内管が潰れな
いように外管にある程度の圧縮強度を持たせる必要があ
り、フレキシブルチューブはこのような点においても最
適である。

前記封止蓋２，５の材質は銅又は銅合金を採用すること
が望ましい、封止Ｍ２．５を銅又は調合金製にすること
により銅製の金属製内管ｌに対してリン銅ろうで容易に
ろう付けすることができ、ステンレスに対しても銀ろう
で容易にろう付けすることができるので、金属製外９Ｆ
３にステンレスを用いた場合に好適である。また上記の
ように封＋１−ｆｆ２．５に対して金属製フレキシブル
チューブ３及び金属製内管１を７）う付は才ることがで
きＺ。

ため、ガス透過製が全くない完全な密封構造を得ること
ができる。

更に上記コイル状スペーサ４の材質としては、既に述べ
た通りグラスヤーン又は石綿の紐あるいはテフロンの中
空チューブを用いることが望ましい、コイル状スペーサ
４は上記実施例にかかる断熱管が撓んだり屈曲した場合
に、金属製内管ｌと金属製フレキシブルチューブ３とが
Ｉｖ接接触して、この接触部から熱伝導により熱が漏れ
ることを防止するため、金ＩＩＩ！内管ｌと金Ｎ製フレ
キシブルチューブ３とを離間させるためのものである。

そのためコイル状スペーサ４の材質はできるだけ熱伝導
率の小さいものが望ましい、また加熱された時にアウト
ガスの多い材質はさけるべきである、例えば給湯配管や
暖風用配管に用いられる断熱管の場合には、使用温度は
８０℃〜９０℃であるから、スペーサの耐熱性は例えば
２００℃あれば良い、このような使用状態において、！
！排気していくと物質表面の後着ガスがアウトガスとし
て放出されるが、このアウトガスがなるべく少ない方が
真空排気時間が短くて済むため望ましい、これらの特性
を備えた材質としてグラスヤーン又は石綿の紐若しくは
テフロンのチューブ等があり、これらはいずれも２００
℃以りの耐熱性を持ち、金属よりはるかに熱伝導率が小
さく、アウトガスも少ない。

上記コイル状スペーサ４の巻き付はピッチは、なるべ（
大きい方がそれだけ接触部からの熱伝導ロスが小さくた
め好ましいが、巻き付はピッチが大きすぎると断熱管を
屈曲させた時に金属製内管ｌと金属製フレキシブルチュ
ーブ３とが直接接触するので、そのような不都合がない
程度の大きさのピッチを選ぶ必要がある。

また上記スペーサをリング状にした場合、金属製フレキ
シブルチューブ３の蛇腹の溝にこのスペーサが入り込ん
で金属製内管ｌと金属製フレキシブルチューブ３とが直
接接触する可能性がある。

従って上記コイル状スペーサ４のピッチは蛇腹のピンチ
よりかなり大きいピッチで螺旋状に巻き付けてＪ＜必要
があり、例えばｌ′￥！のみでなく、複数条のコイル状
スペーサとしても良い。

「実験例」 次に本発明による真空断熱破蓼管と従来の発泡プラスチ
ックを被覆した断熱管とにおける放熱量の実験データを
示す、金属製内管は何れも８φ×Ｏ，Ｓｔの導管であり
、管内湯温は管入口にいて６０℃、流量は１００　ｊ／
ｈで外気温は２０℃に設定されている。

以上の条件下で金属製内管に湯を流し、２０ｍ下流での
湯温度降下を測定し、次式で放熱＋ｉｌＱ［Ｋｃａｌ　
／＋ｎ　−ｈ　−’ｒ）　ヲ求？ｂり。

なおここにＷは湯ｉＪ、Ｌ＋は人口温度、ｔ２は出口温
度、ｔ、は外気温、Ｌは被覆管の長さである。

（Ａ）本発明における断１１５管の放熱損金ｌ１ｌＳ製
フレキシブルチューブ３としてはステンレス製を用い、
その外径が２１φ龍、肉厚は０．３１、ピンチ５ｗａ、
ｉ夏さは２−膳 コイル状スペーサは石綿紐を用い、その外径は１．６・
１１巻きイ寸はピッチは４Ｑｍａ空間９の真空圧力をｌ
　Ｏ’　ＴＯｒｒに設定した。この時の前記放熱量は Ｑ＝０．０３６　　（Ｋｃａｌ　／ｍ　−ｈ　−ｔ）で
あった。

［Ｂ］従来品 断熱層として低発泡ポリエチレン（厚さ３．５ｔｍ）、
表皮Ｉ８としてポリエチレン（厚さｏ、ｓｎ）を採用し
たところ放熱量 Ｑ＝０．３２　（Ｋｃａｌ　／ｍ−ｈ　−℃）を得た。

このように本発明による被覆断熱管は従来品より約９０
％も放熱量を少なくできるものである。

上記実施例においては、金属製フレキシブルチューブ３
の材質としてステンレス鋼を用いたが、種々の条件下に
おいては他の金属材料を用いることもできる。即ちこの
金属製フレキシブルチューブ３に要求される特性は、■
曲げ加工をできる程度に軟らかいこと■ｉ！Ｓ当な外月
仲境を（１すること■ガス透過性がないこと等であるが
、これらの条件をある程度満足し且つ経済性に優れたも
のとして軟質アルミ管がある。これらの材質は、ステン
レス鋼よりも約−桁、熱伝導率が大きくその分放熱ロス
は大きくなるが、実験した結果においては通常の発泡ポ
リエチレン被ｆａｗ４１Ｆよりはるかに放熱量が小さく
、真空断熱の効果が充分現れていることが分かった０次
に金属性フレキシブルチューブ３の代わりに軟質鋼管を
金属製外管として用いた場合の実験値を示す。

（Ｃ）軟′！！を鋼管を外管として用いた場合軟質銅管
の外径は、１７φ顛、肉厚が０．５ＩＩＩｌのものを用
い、他の仕様は（Ａｌに示した実験条件と同様である。

この場合の放熱量 Ｑ＝０．０４２　　（Ｋｃａｌ　／ｍ　−ｈ　−’Ｃ）
であった、このように金属製フレキシブルチューブを鋼
管にすると若干数ｇＨは多くなるが、それでも低発泡ポ
リエチレンを被覆した（Ｂ）の実験例より約８７％も放
熱量が少なくなり、充分な断熱効果が認められた。

「発明の効果」 本発明は以上述べた如く、内部に流体を流す金属製内管
と、上記金属製内管の外周に巻き付けられたコイル状ス
ペーサと、上記金属製内管を内部に収容する金属製外管
と、上記フレキシブルチェーブの端部を閉塞する金属製
封止蓋とを有してなり、上記金属製フレキシブルチュー
ブ内が概略真空となるように減圧されていることを特徴
とする断熱管であるから、従来の断熱材としての発泡プ
ラスチックを被覆した断熱管と較べてはるかに断熱性が
良く、またフロンや亜硫酸ガス等を断熱材として封入し
た多重管と較べても断熱性能が向上し、且つコストが低
廉であると共に、外管の破損等が律した場合でも、有毒
ガスが外部に漏れることなく極めて安全性の高い断熱管
を提供し得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる断熱管の一部断面を
含む正面図、第２図及び第３図は第１図における左側面
図及び右側面図である。 （符号の説明） ｌ・・・金属製内管　　　　　２．５・・・封止蓋３・
・・金属製フレキシブルチューブ （金属製外管） ４・・・コイル状スペーサ　　６・・・封止ロア、８・
・・ろう付は部。 出闇人　　株式会社神戸製鋼所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内部に流体を流す金属製内管と、 上記金属製内管の外周に巻き付けられたコイル状スペー
   サと、 上記金属製内管に収容する金属製フレキシブルチューブ
   と、 上記フレキシブルチューブの端部を閉塞する金属製封止
   蓋と を有してなり、上記金属製フレキシブルチューブ内が概
   略真空となるように減圧されていることを特徴とする断
   熱管。