JPS6346359B2 - - Google Patents

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JPS6346359B2
JPS6346359B2 JP55021066A JP2106680A JPS6346359B2 JP S6346359 B2 JPS6346359 B2 JP S6346359B2 JP 55021066 A JP55021066 A JP 55021066A JP 2106680 A JP2106680 A JP 2106680A JP S6346359 B2 JPS6346359 B2 JP S6346359B2
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JP
Japan
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tube
tubes
mat
heat exchanger
manifold
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JP55021066A
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Furanshisu Jin Mikaeru
Edowaado Kuraritsuku Suteiiun
Uiriamu Reonarudo Ronarudo
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BAIOOENAJII SHISUTEMUZU Inc
Original Assignee
BAIOOENAJII SHISUTEMUZU Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチユーブマツト状熱交換器の設備方法
に関する。
先行技術の輻射加熱システムは、曲型的には、
銅パイプがコンクリートスラブ中に埋設される
か、またはスラブの下に補助熱体として用いられ
る砂の中に埋設されている。加熱水はパイプを通
じて循環され、コンクリートまたは砂に熱エネル
ギーを伝達し、そして輻射によつてスラブ上の空
間を加熱する。この種のシステムでは下記のよう
な重大な欠点がある。本発明の目的は、かかる欠
点を解消する改良熱交換器の設計を提供すること
にある。
銅パイプを使用する熱伝達システムは、特にコ
ンクリートのアルカリによつて腐食を受けやす
く、また、パイプの熱膨張および収縮並びにコン
クリートの移動または割れは、パイプに応力を生
じさせパイプに実際上修理不可能な漏れを起生す
る。コンクリートは銅に比して熱伝達速度が低
く、このため、銅パイプと低温水の使用は経済的
に実用的でない。銅パイプは相当に高価であり、
比較的に高い水温を採用しない場合はかかるシス
テムは手が出せないほど高価となる。
本発明は、弾性材料からなる多数の平行な流体
伝導チユーブを備え、可撓性ウエブで隣接する多
数の対チユーブを接続して伸長マツト状に形成
し、かつ各チユーブ両端をそれぞれ別のマニホー
ルドに接続して、隣接するチユーブに流れる流体
の流れが逆方向になるようにした熱交換器の設備
方法を提供するものである。マツトの副部分用対
構成手段を有し、これらは上記副部分間の中心マ
ツト部分からなり、該中心部分はチユーブ間にウ
エブがない。副部分は、中心部分の自由チユーブ
と実質的に同一平面にある。第１および第２中空
マニホールドは、中心部分から離れたマツトの副
部分の端部と隣接して配列されている。マツトの
全てのチユーブ２２は、マニホールドと隣接し且
つ中心部分から離れているその対向端部でウエブ
を離脱し、そしてチユーブ端部は、マニホールド
の壁の各穴を介してマニホールドと接続する。
本発明は、多数の可撓性の平行に配置された流
体伝導チユーブ２２を含み、該チユーブ２２が可
撓性ウエブ２５を介して隣接するチユーブ２２と
隔てられ、該ウエブ２５は対になつた引裂線２５
Ａに沿つてチユーブ２２から引き離し可能であ
り、かつ各引裂線２５Ａは個々のチユーブ２２と
ウエブ２５間に介在している弾性材料製可撓性長
尺マツト２１とマニホールド１８，１９とからな
る熱交換器を設置するに際して、該マツト２１を
所望長さに切断し、(i)少なくともチユーブの両端
部を含む複数部分でチユーブ２２間から引裂線２
５Ａに沿つてウエブ２５を、該引裂部において取
り除き、(ii)隣接するチユーブ２２に流れる流体の
向きが一部逆となるようにチユーブ両端部をそれ
ぞれ別のマニホールド１８，１９と連結し、(iii)マ
ツト２１をその全部分が実質上同一面を形成する
ように建造物上に設置することを特徴とする熱交
換器の設備方法に関する。最後に、マツトは構造
用マトリツクスで被覆される。
更に本発明は、マニホールド壁の丸穴に各チユ
ーブを接続する方法を提供する。先ず、円筒状イ
ンサートがチユーブの端部内にはめられ、そのイ
ンサートはチユーブの内径と少なくとも同じ大き
さの外径および丸穴の軸方向長さより大きい軸方
向長さを有する（上記穴自体はインサート外径よ
りも大きく且つインサート周囲のチユーブ外径よ
りも小さい直径を有する）。次いで、チユーブ端
部の壁が内に圧縮されて穴をシールするように、
チユーブ端部は、マニホールド壁の内方および外
方に伸びるインサートの各端と共に、穴の中にむ
りやり押入れられる。もちろん、チユーブ挿入法
はこれに限定されるものではない。
先行技術の銅パイプシステムにまさる、本発明
チユーブマツト状熱交換器システムの利点として
は、以下の通りである。チユーブマツトは、薄い
コンクリートスラブで容易に被覆される連続状多
チユーブ形態を有する。いかなるチユーブが破損
した場合でも、マニホールドの隣接部を締め止め
および分離することができ、これによつて該シス
テムの残りは適正に機能を継続する。同様に、選
ばれたチユーブは、熱交換流体からゾーンを分離
するた締め止めされてよく、このようにして過熱
領域の修正を可能とする。マツトの熱膨張および
収縮は実際上ゼロであり、また弾性材料でできて
いるため、凍結によつて破裂することはない。同
様な理由から、床の移動または割れが必ずしもチ
ユーブマツトを損傷するとは限らない。このシス
テムは建設費が安く、特に有効な低温熱伝達に対
して有利である。
また、組み立てが簡単であり、しかも隣接する
チユーブに流れる流体の向きは互いに逆であるの
で、全体の温度を均一にできる。
本発明の他の利点および所見は、添付図面に基
づく以下の説明から明白である。
先ず第１図に関し、典型的な壁および基礎建造
物１０は基礎１１を有し、支持体１２上に示され
ている。断熱材１３が先ず使用され、通常、その
下もしくは上または両方に防湿層を有している。
コンクリートスラブ１４は、壁建造物１０内の断
熱材１３の上に敷かれ、それは典型的な壁建造物
構成部分１６を支持する立上がり周辺部分１５を
有していてもよい。本発明に従つて、チユーブマ
ツト状熱交換器１７はコンクリートスラブ１４の
上に配置され、少なくとも１対の第１および第２
のマニホールド１８および１９と連結されてい
る。マニホールドは、コンクリートスラブ１４の
周辺部分１５のそばのトラフに位置させてよく、
また接続およびその後の保全の目的で露出させて
もよい。チユーブマツト状熱交換器１７の上に、
マトリツクスとして注入コンクリート床スラブ２
０を使用し、交換器を埋設させる。
上記建造物の特色は例示にすぎず、特殊な位置
に基づいて変更してもよいことは充分理解できよ
う。例えば、チユーブマツト状熱交換器１７を砂
床材に直接使用し、その上にコンクリートスラブ
２０を使用してもよい。
第３図および第４図に示すマツトは、合成ゴム
などの弾性材料および特にEPDM（エチレンプロ
ピレンジエンモノマーまたはターポリマー）の一
体押出から形成される。得られるチユーブマツト
（第３および第４図参照）２１は、その幅の少な
くとも４倍であるが12倍を越えない長さを有し、
および互いに平行で等間隔に並んだ多数のチユー
ブ２２を有する。各チユーブは、表示外径0.338
インチおよび表示内径0.203インチを有してよく、
従つてその肉厚は0.067インチである。前述の同
時係属出願において記載の如く、チユーブマツト
の下面には、内方に分岐する多数のくぼみ２４を
形成する多数の撓み性突起２３を有していてよ
い。図示の例においては、６つのチユーブ２２と
３つのくぼみ２４がある。各隣接する一対のチユ
ーブは、ウエブ２５によつて接続され、このウエ
ブは引裂線２５Ａに沿つて縦に容易に切断してチ
ユーブを分離できる。
埋設銅パイプを使用する先行技術の輻射加熱シ
ステムにおいて、床にパイプを固定するのに、数
種の据付器具が通常採用される。パイプは通常、
正弦形状に配置され、そしてかかる器具は、コン
クリートスラブが注入される位置にパイプを固定
するのに役立つ。上記チユーブマツトを使用する
利点の１つは、コンクリートの注入の間床をおお
う一面のマスチツクによつて、マツトを正しい位
置に保持することができ、上記床はくぼみ２４を
貫通して、マツトを解放可能方式で保持しうるこ
とである。この掴み作用は本来機械的であつて、
マスチツクとマツトの弾性材料との化学結合によ
るものでない。しかしながら、本発明において
は、正しい位置に保持されるのに他の手段に頼ら
ねばならない。平滑な下面を有するチユーブマツ
トにも同様に適用しうることが理解されねばなら
ない。
隣接するチユーブを流れる流体の向きを互いに
逆方向にし、かつマツトの全部分が実質上同一面
を形成するように建造物上に設置するには、例え
ば、該マツトを所望の単一長さにカツトし、チユ
ーブ２２間のウエブ２５を、中心マツト部分２６
において除去し、マツト２６を中心として折り曲
げ、第３図および第６図のような形にする。特に
中心部２６でウエブを除去すればよい。第３図お
よび第６図に示される如く、中心部分２６の各側
にもたらされるマツト２１の副部分２７および２
８は、中心部分２６の自由チユーブ２２Ａと実質
的に同一平面で、平行且つ並んで整列されてい
る。この構造によつて、各種チユーブ２２の連続
で且つ一体的な中間部分を介して、副部分２７お
よび２８は相互に接続され、そして低い形態が維
持されて、全マツトがコンクリート床２０によつ
て容易に被覆されることが確実となる。さらに、
この様な配置により隣接するチユーブに流れる流
体の向きが互いに逆となり、全体の濃度を均一に
することができる。
第５図に示される如く、チユーブ２２は中心部
分２６から離れたマツトの端部で引裂線２５Ａに
沿つて引裂かれ、そのウエブ２５を離脱する。従
つて、チユーブ２２の先端にはマツトが一切残ら
ないのでマニホールドの穴への接続が容易にな
る。それぞれ対のマニホールド１８および１９へ
の適切な接続のため、チユーブ２２の一部を切断
し、それぞれの一端を比較的長くカツトし、その
他端は比較的短くカツトする。チユーブの一端は
一方のマニホールド１８に、チユーブの他端は他
の一方のマニホールド１９に接続する。特に第３
図から、各チユーブは２つのマニホールド間にル
ープを構成し、および１つのマニホールドから他
のマニホールドへ流れる流体（例えば低温水）は
マツトの全長を通過することが明白である。
さて、第７図はチユーブ２２をマニホールドへ
インサートする一例を示し、そこでは、チユーブ
２２は、第１マニホールド１８の壁の丸穴を通じ
て該マニホールドと接続しているのが示されてい
る。そのシステムの各チユーブは、チユーブ側の
両方でかかるマニホールド壁の各穴に連結する。
マニホールド１８および１９は、銅またはプラス
チツクのいずれであつてよく、銅の場合の内径は
約１インチ、そしてプラスチツクの場合ではそれ
より少し大きめであつてよい。それらの肉厚は、
0.150インチ〜0.200インチの範囲であつてよい。
インサート２９としては円筒状のプラスチツ
ク、好ましくはポリテトラフルオロエチレンを使
用し、該インサートは、典型的には４分の３イン
チ長さであつて、マニホールドの肉厚よりも長
く、外径0.250インチおよび内径0.187インチを有
してよい。インサートは、チユーブ２２の端部内
を第７図に示される位置までチユーブ端の内部へ
約８分の１インチまで押込められる。それによつ
て、チユーブ上の他の部位よりも大きい外径にチ
ユーブを広げてもよい。
マニホールド１８の壁の各丸穴３０は、固定最
小直径、例えば0.312インチを有し、この直径は
インサート周囲のチユーブ径よりも小さいが、イ
ンサート外径よりも大である。その穴は丸形であ
り、例示のために内部マニホールド壁面から外部
マニホールド壁面までが一定直径のものであるよ
うに示されている。しかしながら、実際上、プラ
スチツクマニホールドの場合その穴はドリルあけ
および面取りされ、および銅マニホールドの場合
では、ドリルあけおよびパンチあけされ、そして
いずれの場合も、穴の丸形部分はマニホールド肉
厚の部分のみから構成されてもよい。広げられた
チユーブ端部は、丸穴へ強制的に差し込まれ、そ
れによつて、マニホールド壁の内方および外方へ
伸びるインサートの各端でもつて穴内で圧縮され
る。インサート周囲のチユーブ壁は、図示の如く
外方へふくらみ、および穴の周辺をシールせし
め、チユーブの端部が堅固に且つ離脱自在に正し
い位置に保持されることを確実ならしめる。たつ
た１つの付加的構成部品によつて、チユーブはマ
ニホールドの内部に接近することなくマニホール
ドに結合されている。
第２図には、１種のクランプ３１が示され、こ
れによつてチユーブ２２の１つはピンチオフさ
れ、流体の流れを妨げる。クランプは整列した穴
３２および３３を有し、該穴を通してチユーブ２
２の端部を差し込む。対向する絞り部分３４およ
び３５は、クランプの端部材３６が合わさつた時
にチユーブを圧縮して閉鎖する。ある領域の過熱
を修正するため、かかるクランプを用いて温度帯
制御を達成してよい。また、１つのチユーブの損
傷による影響が他の部分に波及するのを阻止する
ため個々のチユーブを締めることができ、その
間、該システムの残りの部分は影響を受けずにそ
の作用を継続する。
本発明のチユーブマツト状熱交換器は、温度の
平均化を果たすのに交互のチユーブに逆方向の流
れをもたらすため、特に均一な床温度が得られ
る。そのチユーブマツトは化学作用に対して不活
性であり、またそれらは弾性なので、コンクリー
ト床等の凍結または移動に基づく伸張および収縮
に耐えることは容易である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のチユーブマツト状熱交換器
を使用する代表的スラブコンクリート床の部分破
断断面図である。第２図は、１つまたはそれ以上
のチユーブを分離するためのクランプの断片図で
ある。第３図は、本発明のチユーブマツトおよび
マニホールドを示す部分破断断片斜視図である。
第４図は、チユーブマツトの１つの横断面図であ
る。第５図は、マニホールドへの接続に適合する
チユーブマツトの端部の１つの断片平面図であ
る。第６図は、整列した副部分を接続するマツト
の１つの中心部分の断片平面図である。第７図
は、チユーブ端の１つとマニホールドの１つとの
接続を示す拡大断片破断面図である。 １０：壁および基礎建造物、１１：基礎、１
２：支持体、１３：断熱材、１４：コンクリート
スラブ、１５：立上り周辺部分、１７：熱交換
器、１８，１９：マニホールド、２０：床スラ
ブ、２１：マツト、２２：チユーブ、２３：突
起、２４：くぼみ、２５：ウエブ、２５Ａ：引裂
線、２６：中心部分、２７，２８：副部分、２
９：インサート、３０：丸穴、３１：クランプ、
３２，３３：穴、３４，３５：絞り部分、３６：
端部材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 多数の可撓性の平行に配置された流体伝導チ
    ユーブ２２を含み、該チユーブ２２が可撓性ウエ
    ブ２５を介して隣接するチユーブ２２と隔てら
    れ、該ウエブ２５は対になつた引裂線２５Ａに沿
    つてチユーブ２２から引き離し可能であり、かつ
    各引裂線２５Ａは個々のチユーブ２２とウエブ２
    ５間に介在している弾性材料製可撓性長尺マツト
    ２１とマニホールド１８，１９とからなる熱交換
    器を設置するに際して、該マツト２１を所望長さ
    に切断し、(i)少なくともチユーブの両端部を含む
    複数部分でチユーブ２２間から引裂線２５Ａに沿
    つてウエブ２５を、該引裂部において取り除き、
    (ii)隣接するチユーブ２２に流れる流体の向きが一
    部逆となるようにチユーブ両端部をそれぞれ別の
    マニホールド１８，１９と連結し、(iii)マツト２１
    をその全部分が実質上同一面を形成するように建
    造物上に設置することを特徴とする熱交換器の設
    備方法。
JP2106680A 1979-03-05 1980-02-20 Tube mat type heat exchanger Granted JPS55123994A (en)

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