(57)【要約】【課題】流体を搬送する流路を形成する配管に、その可撓性を損なうことなく、より簡単な構成により制振性を付与し、生産性および施工性を改善すること。【解決手段】流体を搬送する流路を形成する、可撓性を有する配管１の表面に、配管よりも振動減衰率の高い弾性体層２が配設され、この弾性体層の表面に、剛性が、配管よりも高く、かつ可撓性を有する剛性体層３が配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を搬送する流路を形成する、可撓性を有する配管の表面に、配管よりも振動減衰率の高い弾性体層が配設され、この弾性体層の表面に、剛性が、配管よりも高く、かつ可撓性を有する剛性体層が配設されていることを特徴とする配管の構造。
【請求項２】
剛性体層が金属シートから形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配管の構造。
【請求項３】
弾性体層がゴムから形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の配管の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を搬送する流路を形成する配管の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体が流路を流れる際には流路を形成する配管には少なからず振動が発生する。この振動は、配管の耐久性や接続部の安定性などに影響を与えるだけでなく、振動の伝播にともない、他の機器に影響を及ぼすことがしばしばある。
【０００３】
下記特許文献１には、排水時の騒音を低減させ、また、そのための施工性やコストなどを十分に低減させることのできる排水用防音管材が記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載された排水用防音管材は、内管の外周にフェルトまたは多孔質材料から形成された吸音層が設けられ、吸音層の外周と、内管を被覆する外管の内周との間にゴム系材料から形成された遮音層が設けられ、吸音層と遮音層により防音層を形成している。
【０００５】
上記排水用防音管材は、吸音層によって吸音し、遮音層によって遮音し、排水時における振動音および流体の流動音を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２３０４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された排水用防音管材は、内管および外管を含めた４層構造であり、層構成がやや複雑である。したがって、より簡単な構成によって騒音の低減を実現することができれば、工場生産における生産効率が向上し、また、管材の施工現場での後付け対応が可能となり、施工効率も向上し、コスト低減に有効となるはずである。
【０００８】
しかも、外管は、主として耐火材料から形成されるものであり、このため、被覆によって、一般に熱可塑性樹脂から形成される内管の可撓性が損なわれる。したがって、特許文献１に記載された排水用防音管材は、施工性が十分に高いものであるとは言いにくい。たとえば、精密な位置合わせが必要となるなどの問題が指摘される。
【０００９】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、流体を搬送する流路を形成する配管に、その可撓性を損なうことなく、より簡単な構成により制振性を付与し、生産性および施工性を改善することのできる配管の構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の特徴を有している。
【００１１】
第１の発明は、流体を搬送する流路を形成する、可撓性を有する配管の表面に、配管よりも振動減衰率の高い弾性体層が配設され、この弾性体層の表面に、剛性が、配管よりも高く、かつ可撓性を有する剛性体層が配設されていることを特徴としている。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明の特徴において、剛性体層が金属シートから形成されていることを特徴としている。
【００１３】
第３の発明は、上記第１または第２の発明の特徴において、弾性体層がゴムから形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
上記第１の発明によれば、可撓性を有する配管の表面に配管よりも振動減衰率の高い弾性体層が配設され、この弾性体層の表面に、剛性が、配管よりも高く、かつ可撓性を有する剛性体層が配設されているので、配管には、その可撓性を損なうことなく制振機能が付与される。施工性と制振性の両立が図れる。また、配管を含めた３層というより簡単な構成により制振性が実現され、生産性および施工性を改善することができる。
【００１５】
上記第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加え、剛性体層が金属製のシートから形成されているので、剛性体層は、剛性や可撓性ばかりでなく、強度をも有し、配管の制振性を高めつつ、強度を十分に保持させることができる。
【００１６】
上記第３の発明によれば、上記第１または第２の発明の効果に加え、弾性体層がゴムから形成されているので、弾性体層の形成が簡単かつ安価に実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本発明の配管の構造の第１実施形態を示した要部切欠斜視図、Ａ−Ａ断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本発明の配管の構造の第２実施形態を示した要部切欠斜視図、Ａ−Ａ断面図である。
【図３】図１（ａ）（ｂ）に示した配管の構造が適用された気体溶解装置を示した斜視図である。
【図４】図３に示した気体溶解装置が組み込まれた微細気泡発生浴槽を例示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
上記のとおり、図１（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本発明の配管の構造の第１実施形態を示した要部切欠斜視図、Ａ−Ａ断面図である。
【００１９】
第１実施形態では、円筒状の配管１の外周表面の全面に円筒状の弾性体層２が配設され、また、弾性体層２の外周表面の全面に円筒状の剛性体層３が配設されている。
【００２０】
配管１は、水などの流体を搬送する流路を形成するものであり、ゴム、軟質架橋ポリエチレンなどの弾性材料から形成され、流路の形状や配管１を接続する接続部の構成などに応じて屈曲可能な可撓性を有している。このようなゴムなどの弾性材料から形成される配管１には、ゴムの内部に金属製のワイヤーを巻回して挿入し、弾性の向上とともに、配管１の内部を流通する流体の圧力に抗しうる耐圧性を付与することもできる。配管１の構成および構造は、流体の種類、流通時の流速、圧力などを考慮して適宜なものを選定することができる。
【００２１】
弾性体層２は、弾性を有し、その振動減衰率が配管１よりも高いという特性を有してもいる。このため、弾性体層２は、配管１の内部を流通する流体の流れにともなって発生する振動を、その外側に配設された剛性体層３と相まって減衰させることができる。弾性体層２は、形成などを容易とするために、単一の層から形成することが好ましく、たとえばブチルゴムなどの振動減衰率の高いゴムから形成することができる。一方、弾性体層２は、生産効率が低下しない程度において２以上の複数の層から形成することもできる。この場合、層間で異種の材料を採用することも可能である。
【００２２】
弾性体層２の厚さは特に制限されない。配管１を流通する流体の流速およびそれにともなう振動の大きさを考慮して適宜に設定することができる。一般には、厚さの厚い方が振動を減衰させる効果が高い。
【００２３】
剛性体層３は、剛性が配管１よりも高く、かつ可撓性を有するという特性を有している。このため、剛性体層３は、その剛性によって、弾性体層２により減衰された振動の伝播を抑制させる。また、剛性体層３は、その可撓性によって、流体の流路や配管１を接続する接続部などの構成に応じて屈曲させることができ、施工現場での施工性を高く確保する。このような剛性体層３は、たとえば、アルミニウム、ステンレスなどの金属製のシートから形成することができ、厚さは、剛性体層３を形成する材料の種類や特性、また、配管１を流通する流体の流速およびそれにともなう振動の大きさを考慮して適宜に設定することができる。
【００２４】
以上の配管の構造では、弾性体層２および剛性体層３の配設によって、配管１には、その可撓性を損なうことなく制振機能が付与され、施工性と制振性の両立が図れる。配管１を含め３層構成とされた配管の構造では、配管１が有する可撓性によって、流体の流路や配管１を接続する接続部などの構成に応じて柔軟に屈曲し、位置合わせの精密さが不要となり、施工現場での施工性が十分に高い。
【００２５】
また、弾性体層２での振動の減衰と剛性体層３での振動の抑え込みの相乗効果として、配管１の内部を流体が流通する際に発生する振動を抑制することができ、配管１の耐久性や接続部の安定性などを保持させることができる。また、振動の伝播にともなう他の機器への影響も十分に抑えることができる。さらに、振動にともない発生する騒音も十分に抑制することができる。さらにまた、弾性体層２は配管１に密着し、剛性体層３は弾性体層２に密着するため、制振機能は十分高く発揮される。
【００２６】
そして、配管１を含めた３層というより簡単な構成により制振性が実現されるため、弾性体層２および剛性体層３を配管１と一体化して工場生産する場合の生産性が改善され、また、施工現場において弾性体層２および剛性体層３を配設する場合の施工性も改善される。総じて、コストの低減を図ることができる。
【００２７】
なお、剛性体層３が金属製のシートから形成される場合には、剛性体層３は、剛性や可撓性ばかりでなく強度や耐薬品性などをも有し、配管１の制振性を高めつつ、強度などを十分に保持させることができる。
【００２８】
また、弾性体層２がゴムから形成される場合には、弾性体層２の形成が簡単かつ安価に実現され、コストの低減に一層寄与する。
【００２９】
さらに、弾性体層２および剛性体層３はともに、内面側に接着剤の塗布または粘着剤の配設などによって取り付け、一体化することができる。上記のとおり、その取付けは、配管１を生産する工場において行うことができるだけでなく、配管１の施工現場において行うこともできる。このため、既設の配管に対して上記配管の構造は適用可能であり、弾性体層２および剛性体層３の後付けも可能である。使用する接着剤および粘着剤は、配管１、弾性体層２および剛性体層３の材質などに応じて適宜なものが採用される。
【００３０】
さらにまた、本実施形態のように、弾性体層２および剛性体層３は円筒状として、弾性体層２は配管１の外周表面の全面に、また、剛性体層３は弾性体層２の外周表面の全面に配設することが、制振効果を最大限発揮させるのに有効である。
【００３１】
一方、弾性体層２および剛性体層３は、振動の大きさや振動の発生箇所などに応じて部分的に配設することも可能である。
【００３２】
図２（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本発明の配管の構造の第２実施形態を示した要部切欠斜視図、Ａ−Ａ断面図である。図２（ａ）（ｂ）において、図１（ａ）（ｂ）に示した第１実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、その説明について一部省略する。
【００３３】
第２実施形態では、弾性体層２は、配管１の外表面の一部に配設され、断面形状が略弧状とされている。また、弾性体層２は、配管１に対して対向する２箇所に配設されている。剛性体層３は、そのように配設された弾性体層２の外表面に一致させて、同じく断面を略弧状の形状として配設されている。
【００３４】
このように、弾性体層２および剛性体層３は、配管１において流体の流通時に振動の発生しやすい部分に部分的に配設したり、振動の大きさに応じて部分的に配設したりすることもできる。部分的な配設によっても配管１に十分な制振機能を付与することができる。また、弾性体層２と剛性体層３を接着し、さらに剛性体層３を接着した側と反対の面に粘着層を形成したシートをあらかじめ形成しておき、配管１の施工を行った後、上記粘着層において配管１に貼り付けることにより、配管１/弾性体層２/剛性体層３の三層構造を、配管１の一部に、しかも配管１の流れ方向に長く延びるように配設することもできる。このような粘着層が形成されたシートを用いると、弾性体層２および剛性体層３の施工現場における取付けを容易とし、また、後付けを容易に可能とする。
【００３５】
図３は、図１（ａ）（ｂ）に示した配管の構造が適用された気体溶解装置を示した斜視図である。図４は、図３に示した気体溶解装置が組み込まれた微細気泡発生浴槽を例示した構成図である。
【００３６】
図３に示したように、気体溶解装置１１は、やや縦長で箱状の形状を有する中空な溶解タンク１２と、溶解タンク１２に流体を供給するポンプ１３とを備え、溶解タンク１２内で流入する流体を気体と混合し、気体が溶解した液体を生成する。溶解タンク１２とポンプ１３は、溶解タンク１２に設けられた流入管接続部１４に、ポンプ１３の吐出側１３ｂに一端部が接続された流入管１５の他端部が接続されることによって配管接続されており、溶解タンク１２とポンプ１３は互いに連通している。
【００３７】
また、気体溶解装置１１では、溶解タンク１２の上壁部１２ａに一端部１６ａが接続された気体循環経路１６が、他端部１６ｂにおいて、流入管１５と流入管接続部１４の接続部に配設された気体循環エジェクタ１７に接続されている。また、溶解タンク１２の流出管接続部１８には、図４に示した微細気泡発生浴槽１９の浴槽２０に空気が溶解した湯水を供給するための流出管２１の一端部が接続されている。
【００３８】
ポンプ１３の吸い込み側１３ａには、浴槽２０に連通して一端部が接続された吸い込み配管２２の他端部が接続されている。吸い込み配管２２の一端部は、浴槽２０内の湯水２３を吸い込むために浴槽２０内部に連通する吸い込み口２４に連通し、一端部が流出管接続部１８に接続された流出管２１の他端部は、浴槽２０の内部に連通し、浴槽２０内に空気が溶解した湯水を吐出するための吐出口２５に連通している。図３には、吸い込み口２４と吐出口２５をともに備えた吸い込み・吐出プラグ２６を例示している。吸い込み・吐出プラグ２６は、浴槽２０の槽壁部に取り付けられるものであり、吸い込み口２４から吸い込み配管２２に連通する第１流路と、吐出口２５から流出管２１に連通する第２流路とを備えている。これら第１流路および第２流路は、吸い込み・吐出プラグ２６において互いに独立しており、相互に連通してはいない。
【００３９】
さらに、気体溶解装置１１では、流入管１５を通じて溶解タンク１２内に導入する湯水２３（流体）に空気（気体）を混合し、気液混合流体を生成するために、ポンプ１３の吸い込み側１３ａと吸い込み配管２２との接続部付近に気体導入エジェクタ２７が配設されている。図４に示したように、気体導入エジェクタ２７には、気体導入配管２８の一端部が接続され、気体導入配管２８は他端部に気体供給口２９を有し、気体供給口２９は、気体導入エジェクタ２７と連通している。
【００４０】
さらにまた、気体溶解装置１１では、溶解タンク１２の上壁部１２ａに排気弁３０が配設されている。
【００４１】
図４に示した微細気泡発生浴槽１９では、さらに、流出管接続部１８と吐出口２５とを連通して接続する流出管２１の途中に、圧力開放部となるベンチュリ３１が設けられている。
【００４２】
このような気体溶解装置１１および微細気泡発生浴槽１９では、ポンプ１３の作動によって浴槽２０内の湯水２３を吸い込み口２４から吸い込み、吸い込み配管２２および流入管１５を通じて溶解タンク１２に送り出す。溶媒となる湯水２３は、気体供給口２９から吸引される浴室内の空気と混合され、気液混合流体として噴出し、溶解タンク１２内に貯留していた空気または気体供給口２９から吸引される空気（いずれも溶質となる）が湯水２３中に溶解する。
【００４３】
所定濃度に空気が溶解した湯水２３は、流出管接続部１８を通じて溶解タンク１２の外部に流出し、流出管２１を経て吐出口２５から浴槽２０内に送り出される。空気が溶解した湯水２３は、浴槽２０内に貯留する湯水２３と混合され、このときまたはベンチュリ３１を経た後、湯水２３中に溶解した空気が、圧力の低下にともない浴槽２０やベンチュリ３１内で析出して微細気泡が発生する。
【００４４】
浴槽２０内の湯水２３は、ポンプ１３の作動によって循環し、この循環が繰り返されて浴槽２０内の湯水２３の気泡量が増加し、浴槽２０内の湯水２３は微細気泡によって白濁し、牛乳風呂のような趣を与える。
【００４５】
なお、気体溶解装置１１および微細気泡発生浴槽１９は、ポンプ１３の作動および停止を行う制御部３２を備え、制御部３２は、ポンプ１３に電気的に接続されている。
【００４６】
さらにまた、気体溶解装置１１には、溶解タンク１２とポンプ１３を固定するための固定装置３３が設けられている。固定装置３３は、たとえば、浴室などの部屋の床面などに土台部３５の設置面部４１を載置し、脚部３７によって本体部３６の高さを調節して、溶解タンク１２およびポンプ１３が所定位置に配置されるようにして配置される。土台部３５の設置面部４１と部屋の床面などの間に制振材４２を設けることができ、この場合、ポンプ１３の作動にともなう振動が部屋などに伝播するのを制振材４２によって抑制することができる。
【００４７】
図３に示した気体溶解装置１１および図４に示した微細気泡発生浴槽１９において、図１（ａ）（ｂ）に示した配管の構造は、流出管２１と吸い込み配管２２に採用されている。流出管２１を流れる、空気が溶解した湯水２３および吸い込み配管２２を流れる、浴槽２０内の湯水２３の流速や圧力などによって、流出管２１および吸い込み配管２２には振動が発生しやすいが、図１（ａ）（ｂ）に示した配管の構造により振動が抑制され、抑え込まれる。制振効果は最大限発揮される。また、配管はいずれも十分な可撓性を有しているため、流出管２１の溶解タンク１２および吐出口２５側の吸い込み・吐出プラグ２６への接続、ならびに吸い込み配管２２のポンプ１３の吸い込み側１３ａおよび吸い込み口２４側の吸い込み・吐出プラグ２６への接続は、施工容易に実現される。さらに、既設の配管に対して弾性体層２および剛性体層３の後付けが可能でもある。
【００４８】
なお、図２（ａ）（ｂ）に示した配管の構造も、図３に示した気体溶解装置１１および図４に示した微細気泡発生浴槽１９に対して同様に適用可能である。図２（ａ）（ｂ）に示した配管の構造の場合、特に、既設の流出管２１および吸い込み配管２２に対して弾性体層２および剛性体層３の配設を施工現場で容易に行うことができ、また、後付けも容易に可能となる。
【００４９】
本発明の配管の構造は、気体溶解装置や微細気泡発生浴槽に配設される配管ばかりでなく、各種の流体を搬送する流路を形成する配管に対しても等しく適用することができ、有効となる。
【符号の説明】
【００５０】
１  配管
２  弾性体層
３  剛性体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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