(57)【要約】【課題】熱交換用パイプの内部孔を熱交換用の流体が流動する際の圧力損失が小さく抑制されるようにすると共に、熱交換用パイプを介しての流体の熱交換特性が良好に保持されるようにする。【解決手段】樹脂製の熱交換用パイプは、建物１の躯体側３に支持される支持体５の所定部位にそれぞれ取り付け可能とされる複数の直線状パイプ１８と、各直線状パイプ１８の各端部同士を一体的に連結すると共に、軸心１９が円弧状に屈曲可能とされる複数の連結パイプ２０とを備える。各パイプ１８，２０の内部孔８を熱交換用の流体９が順次流動するようにする。連結パイプ２０の周壁がその軸方向に向かってジグザグ状に屈曲させられ、この屈曲により生じたこの連結パイプ２０の内面側の溝２９が、円弧状に屈曲された連結パイプ２０の軸心１９回りに連続的に延びるスパイラル形状となるようにする。【選択図】図１
2011252619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の躯体側に支持される支持体の所定部位にそれぞれ取り付け可能とされる複数の直線状パイプと、これら各直線状パイプの各端部同士を一体的に連結すると共に、その軸心が円弧状に屈曲可能とされる複数の連結パイプとを備え、これら各パイプの内部孔を熱交換用の流体が順次流動するようにした樹脂製の熱交換用パイプにおいて、
上記連結パイプの周壁をその軸方向に向かってジグザグ状に屈曲させ、この屈曲により生じたこの連結パイプの内面側の溝が、上記円弧状に屈曲された連結パイプの軸心回りに連続的に延びるスパイラル形状となるようにしたことを特徴とする熱交換用パイプ。
【請求項２】
上記溝を互いに平行に延びる複数条にしたことを特徴とする熱交換用パイプ。
【請求項３】
上記ジグザグ状の屈曲により生じた連結パイプの内面側の突条の内径を上記熱交換用パイプの直線状パイプの内径にほぼ合致させたことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載の熱交換用パイプ。
【請求項４】
上記ジグザグ状の屈曲により生じた連結パイプの内面側の突条の内径を上記熱交換用パイプの直線状パイプの内径よりも小さくする一方、上記連結パイプの外面側の突条の外径を上記直線状パイプの外径よりも大きくしたことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載の熱交換用パイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部孔を温水など熱交換用の流体を流動させ、この流体と外部の空気との間で熱交換を可能にするための熱交換用パイプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記熱交換用パイプには、従来、下記特許文献１に示されたものがある。この公報のものによれば、建物の躯体など固定側に容器が支持されている。上記熱交換用パイプは樹脂製で、上記容器内の支持体の所定部位にそれぞれ取り付け可能とされる複数の直線状パイプと、これら各直線状パイプの各端部同士を一体的に連結すると共に、その軸心が円弧状に屈曲可能とされる複数の連結パイプとを備えている。これら各連結パイプには、その屈曲を容易にするため、それぞれベローズが形成されている。
【０００３】
上記支持体への熱交換用パイプの取り付け作業時には、この熱交換用パイプの各連結パイプを屈曲させながら、各直線状パイプを上記支持体の所定部位にそれぞれ取り付ける。ここで、前記したように、各連結パイプには、その屈曲を容易にするためのベローズが形成されているため、上記した支持体への熱交換用パイプの取り付け作業は容易にできると考えられる。
【０００４】
そして、上記熱交換用パイプの内部孔を、熱交換用の流体を流動させると、この流体と、熱交換用パイプの外部側の流体とがこの熱交換用パイプを介して熱交換され、これにより、上記した外部の流体が暖められ、もしくは冷却されることとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平２−１３３５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記したように熱交換用パイプの各連結パイプにはベローズが形成されたことにより、これら各連結パイプの内面側には、環状溝が軸方向に所定間隔をあけて複数形成されることとなっている。
【０００７】
このため、上記熱交換用パイプの連結パイプの内部孔を熱交換用の流体が流動するとき、上記各環状溝に入り込んだ流体にはそれぞれ渦が生じがちとなる。よって、上記熱交換用パイプの内部孔を流体が流動する際の圧力損失が過大になるおそれがある。また、上記各環状溝の内底部では流体が滞留しがちとなり、このため、この流体中の不純物により上記各環状溝の内底部にはスケールが溜まりがちとなる。そして、これが生じると、上記熱交換用パイプを介しての流体の熱交換特性が低下して、この熱交換が阻害されるおそれもある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、熱交換用パイプが、複数の直線状パイプと、これら各直線状パイプの各端部同士を一体的に連結すると共に、その軸心が円弧状に屈曲可能とされる複数連結パイプとを備え、これら各連結パイプの屈曲が容易にできるようにした場合において、この熱交換用パイプの内部孔を熱交換用の流体が流動する際の圧力損失が小さく抑制されるようにすると共に、上記熱交換用パイプを介しての流体の熱交換特性が良好に保持されるようにすることである。
【０００９】
請求項１の発明は、建物１の躯体側３に支持される支持体５の所定部位にそれぞれ取り付け可能とされる複数の直線状パイプ１８と、これら各直線状パイプ１８の各端部同士を一体的に連結すると共に、その軸心１９が円弧状に屈曲可能とされる複数の連結パイプ２０とを備え、これら各パイプ１８，２０の内部孔８を熱交換用の流体９が順次流動するようにした樹脂製の熱交換用パイプにおいて、
上記連結パイプ２０の周壁をその軸方向に向かってジグザグ状に屈曲させ、この屈曲により生じたこの連結パイプ２０の内面側の溝２９が、上記円弧状に屈曲された連結パイプ２０の軸心１９回りに連続的に延びるスパイラル形状となるようにしたことを特徴とする熱交換用パイプである。
【００１０】
請求項２の発明は、上記溝２９を互いに平行に延びる複数条にしたことを特徴とする熱交換用パイプである。
【００１１】
請求項３の発明は、上記ジグザグ状の屈曲により生じた連結パイプ２０の内面側の突条３６の内径Ｄ２を上記熱交換用パイプ７の直線状パイプ１８の内径Ｄ１にほぼ合致させたことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載の熱交換用パイプである。
【００１２】
請求項４の発明は、上記ジグザグ状の屈曲により生じた連結パイプ２０の内面側の突条３６の内径Ｄ２を上記熱交換用パイプ７の直線状パイプ１８の内径Ｄ１よりも小さくする一方、上記連結パイプ２０の外面側の突条３７の外径Ｄ３を上記直線状パイプ１８の外径Ｄ４よりも大きくしたことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載の熱交換用パイプである。
【００１３】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１５】
請求項１の発明は、建物の躯体側に支持される支持体の所定部位にそれぞれ取り付け可能とされる複数の直線状パイプと、これら各直線状パイプの各端部同士を一体的に連結すると共に、その軸心が円弧状に屈曲可能とされる複数の連結パイプとを備え、これら各パイプの内部孔を熱交換用の流体が順次流動するようにした樹脂製の熱交換用パイプにおいて、
上記連結パイプの周壁をその軸方向に向かってジグザグ状に屈曲させ、この屈曲により生じたこの連結パイプの内面側の溝が、上記円弧状に屈曲された連結パイプの軸心回りに連続的に延びるスパイラル形状となるようにしている。
【００１６】
ここで、上記支持体への熱交換用パイプの取り付け作業時には、この熱交換用パイプの各連結パイプを屈曲させながら、各直線状パイプを上記支持体の所定部位にそれぞれ取り付けるが、上記したように、各連結パイプにはスパイラル形状の溝が形成されているため、これら各連結パイプの屈曲は容易にでき、これにより、上記した支持体への熱交換用パイプの取り付け作業は容易にできる。
【００１７】
そして、上記した熱交換用パイプの連結パイプの内部孔を熱交換用の流体が流動するとき、この連結パイプの内面側に沿って流動する流体は、その流線が上記した連結パイプの軸心回りに連続的に延びる溝に沿ってスパイラル形状となるよう、この溝内を連続的に流動する。
【００１８】
このため、上記溝に入り込んだ流体に渦が生じることは抑制され、よって、上記熱交換用パイプの内部孔を流体が流動する際の圧力損失は小さく抑制される。また、上記溝の内底部に流体が滞留することは防止されることから、この流体中の不純物により上記溝の内底部にスケールが溜まることは抑制される。よって、上記熱交換用パイプを介しての流体の放熱など熱交換特性は良好に保持される。
【００１９】
請求項２の発明は、上記溝を互いに平行に延びる複数条にしている。
【００２０】
このため、仮に、溝が一条のみである場合に比べて、上記したように溝が複数条である場合には、その各溝のピッチをそれぞれより長くすることができることから、その分、上記連結パイプの内面側に沿って流動する流体は、上記溝内をより円滑に流動する。
【００２１】
よって、上記熱交換用パイプの内部孔を流体が流動する際の圧力損失はより小さく抑制される。また、上記溝の内底部に流体が滞留することはより確実に防止されて、上記溝の内底部にスケールが溜まることはより確実に抑制され、このため、熱交換用パイプを介しての流体の熱交換特性はより良好に保持される。
【００２２】
請求項３の発明は、上記ジグザグ状の屈曲により生じた連結パイプの内面側の突条の内径を上記熱交換用パイプの直線状パイプの内径にほぼ合致させている。
【００２３】
このため、上記直線状パイプの内部孔と連結パイプの内部孔とを流体が順次流動するとき、この流体は、上記連結パイプの内面側の突条に大きくは邪魔されることなく円滑に流動する。よって、上記熱交換用パイプの内部孔を流体が流動する際の圧力損失はより確実に小さく抑制される。
【００２４】
請求項４の発明は、上記ジグザグ状の屈曲により生じた連結パイプの内面側の突条の内径を上記熱交換用パイプの直線状パイプの内径よりも小さくする一方、上記連結パイプの外面側の突条の外径を上記直線状パイプの外径よりも大きくしている。
【００２５】
このため、上記構造の連結パイプによれば、その軸方向各部の平均的な内径（もしくは外径）は、上記直線状パイプの内径（もしくは直線状パイプの外径）にほぼ合致するため、上記連結パイプの軸方向における各部肉厚を上記直線状パイプの肉厚にほぼ等しくさせることができる。よって、上記連結パイプには溝が形成されてはいるが、この連結パイプには上記流体からの圧力に対し所定の強度が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図２の部分拡大部分断面図である。
【図２】熱交換用パイプを支持体に取り付けた平面図である。
【図３】図２のIII−III線矢視断面図である。
【図４】熱交換用パイプの形成方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の熱交換用パイプに関し、熱交換用パイプが、複数の直線状パイプと、これら各直線状パイプの各端部同士を一体的に連結すると共に、その軸心が円弧状に屈曲可能とされる複数連結パイプとを備え、これら各連結パイプの屈曲が容易にできるようにした場合において、この熱交換用パイプの内部孔を熱交換用の流体が流動する際の圧力損失が小さく抑制されるようにすると共に、上記熱交換用パイプを介しての流体の熱交換特性が良好に保持されるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。
【００２８】
即ち、樹脂製の熱交換用パイプは、建物の躯体側に支持される支持体の所定部位にそれぞれ取り付け可能とされる複数の直線状パイプと、これら各直線状パイプの各端部同士を一体的に連結すると共に、その軸心が円弧状に屈曲可能とされる複数の連結パイプとを備え、これら各パイプの内部孔を熱交換用の流体が順次流動することとされる。上記連結パイプの周壁がその軸方向に向かってジグザグ状に屈曲させられ、この屈曲により生じたこの連結パイプの内面側の溝が、上記円弧状に屈曲された連結パイプの軸心回りに連続的に延びるスパイラル形状となるようにしている。
【実施例】
【００２９】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。
【００３０】
図１〜３において、符号１は建物で、この建物１には、その内部空間（室内）の空気を温度調整する空調装置２が設けられている。この空調装置２は、建物１の躯体側３である天井に、ねじなどの固着具４により取り付けられる複数の支持体５と、これら各支持体５にそれぞれ着脱可能に取り付けられる樹脂製の熱交換用パイプ７と、これら各熱交換用パイプ７の内部孔８を、熱交換用の流体９である温水を流動させる流体加圧供給装置１０とを備えている。
【００３１】
上記支持体５は天井に沿って複数設けられる。これら各支持体５は、天井に沿って水平に延びるアルミ等の金属製パネル１４と、このパネル１４の上面に取り付けられ、この上面に沿って長く延びると共に互いに並設され、上記熱交換用パイプ７を係脱可能に係止する複数の係止具１５とを備えている。
【００３２】
上記熱交換用パイプ７は、上記支持体５の所定部位に係止具１５によりそれぞれ係止されて取り付け可能とされる複数の直線状パイプ１８と、これら各直線状パイプ１８の各端部同士を一体的に連結すると共にその軸心１９が円弧状に屈曲可能とされる複数の連結パイプ２０とを備えている。
【００３３】
より具体的には、上記熱交換用パイプ７は、その径方向の内部側から外部側に向かって順次重ね合わされる第１〜第５パイプ２２〜２６を有して多重パイプ構造とされている。上記第１、第５パイプ２２，２６は耐熱性に優れた架橋ポリエチレン製とされ、第２、第４パイプ２３，２５は上記熱交換用パイプ７の径方向で隣り合う各パイプ同士を互いに面接触状に接着させるための無水フタル酸グラフトポリマー製などの接着性樹脂とされ、第３パイプ２４は空気の透過を阻止する性質に優れたポリビニルアルコール製とされている。また、上記熱交換用パイプ７の直線状パイプ１８の内径Ｄ１は１０〜２５ｍｍで、直線状パイプ１８の肉厚は１．０〜２．５ｍｍである。また、この直線状パイプ１８の長さは１３００〜１５００ｍｍ程度であり、連結パイプ２０の軸心１９の屈曲半径Ｒは４０〜６０ｍｍである。
【００３４】
前記流体９の温度は１５〜４０℃であり、好ましくは１６〜３３℃である。また、上記熱交換用パイプ７の内部孔８における流体９の流速は１５〜２０ｍ／ｓｅｃ程度とされる。
【００３５】
そして、上記熱交換用パイプ７の各直線状パイプ１８と各連結パイプ２０の内部孔８を、順次、上記流体加圧供給装置１０により流体９を流動させると、この流体９と、上記パネル１４とが上記熱交換用パイプ７を介して熱交換され、これにより、上記パネル１４が暖められ、もしくは冷やされる。そして、このパネル１４からの遠赤外線による輻射熱により、建物１の内部空間（室内）の空気が暖められ、もしくは冷やされる。
【００３６】
上記連結パイプ２０の周壁はその軸方向に向かってジグザグ状に屈曲させられている。そして、この屈曲により生じた連結パイプ２０の内面側の溝２９は、前記のように円弧状に屈曲された連結パイプ２０の軸心１９回りに連続的に延びるスパイラル形状とされている。なお、上記ジグザグ状とは、厳密にＺ字形状が連続するものに限定されるのではなく、波形状を含む概念である。
【００３７】
図４において、上記熱交換用パイプ７は、押出成形機により、次のように形成される。即ち、まず、押出成形機により、内、外径がそれぞれ一定の中間品パイプ（上記連結パイプ２０を長くしたものに相当する）が連続的に直線状に押し出し形成される。次に、上記熱交換用パイプ７の各連結パイプ２０に相当する上記中間品パイプの各部分が、割り金型３２，３３によって順次挟まれて加熱される。次に、吸引ポンプ３４による負圧により、上記割り金型３２，３３の内面に向けて上記中間品パイプの各部分が熱可塑状態で順次吸引され、これにより、上記したスパイラル形状の溝２９が形成された連結パイプ２０が形成される。
【００３８】
上記構成によれば、連結パイプ２０の周壁をその軸方向に向かってジグザグ状に屈曲させ、この屈曲により生じたこの連結パイプ２０の内面側の溝２９が、上記円弧状に屈曲された連結パイプ２０の軸心１９回りに連続的に延びるスパイラル形状となるようにしている。
【００３９】
ここで、上記支持体５への熱交換用パイプ７の取り付け作業時には、この熱交換用パイプ７の各連結パイプ２０を屈曲させながら、各直線状パイプ１８を上記支持体５の所定部位における係止具１５にそれぞれ係止させて取り付けるが、上記したように、各連結パイプ２０にはスパイラル形状の溝２９が形成されているため、これら各連結パイプ２０の屈曲は容易にでき、これにより、上記した支持体５への熱交換用パイプ７の取り付け作業は容易にできる。
【００４０】
そして、上記した熱交換用パイプ７の連結パイプ２０の内部孔８を熱交換用の流体９が流動するとき、この連結パイプ２０の内面側に沿って流動する流体９は、その流線が上記した連結パイプ２０の軸心１９回りに連続的に延びる溝２９に沿ってスパイラル形状となるよう、この溝２９内を連続的に流動する。
【００４１】
このため、上記溝２９に入り込んだ流体９に渦が生じることは抑制され、よって、上記熱交換用パイプ７の内部孔８を流体９が流動する際の圧力損失は小さく抑制される。また、上記溝２９の内底部に流体９が滞留することは防止されることから、この流体９中の不純物により上記溝２９の内底部にスケールが溜まることは抑制される。よって、上記熱交換用パイプ７を介しての流体９の放熱など熱交換特性（より具体的には、上記パネル１４への伝熱特性）は良好に保持される。
【００４２】
また、上記溝２９は互いに平行に延びる複数条とされている。
【００４３】
このため、仮に、溝２９が一条のみである場合に比べて、上記したように溝２９が複数条である場合には、その各溝２９のピッチをそれぞれより長くすることができることから、その分、上記連結パイプ２０の内面側に沿って流動する流体９は、上記溝２９内をより円滑に流動する。
【００４４】
よって、上記熱交換用パイプ７の内部孔８を流体９が流動する際の圧力損失はより小さく抑制される。また、上記溝２９の内底部に流体９が滞留することはより確実に防止されて、上記溝２９の内底部にスケールが溜まることはより確実に抑制され、このため、熱交換用パイプ７を介しての流体９の熱交換特性はより良好に保持される。
【００４５】
また、前記ジグザグ状の屈曲により生じた連結パイプ２０の内面側の突条３６の内径Ｄ２が上記熱交換用パイプ７の直線状パイプ１８の内径Ｄ１にほぼ合致させられている。
【００４６】
このため、上記直線状パイプ１８の内部孔８と連結パイプ２０の内部孔８とを流体９が順次流動するとき、この流体９は、上記連結パイプ２０の内面側の突条３６に大きくは邪魔されることなく円滑に流動する。よって、上記熱交換用パイプ７の内部孔８を流体９が流動とする際の圧力損失はより確実に小さく抑制される。
【００４７】
また、図１，４中、二点鎖線で示すように、上記ジグザグ状の屈曲により生じた連結パイプ２０の内面側の突条３６の内径Ｄ２が上記熱交換用パイプ７の直線状パイプ１８の内径Ｄ１よりも小さくされる一方、上記連結パイプ２０の外面側の突条３７の外径Ｄ３が上記直線状パイプ１８の外径Ｄ４よりも大きくされている。
【００４８】
ここで、上記構造の連結パイプ２０を形成する場合には、前記割り金型３２，３３により前記中間品パイプの各部分が押圧されながら挟まれて、径方向で、一旦少し熱可塑状態で収縮させられる。そして、次に、吸引ポンプ３４による負圧により、上記割り金型３２，３３の内面に向けて上記中間品パイプの各部分が、順次吸引され、これにより、上記構造の連結パイプ２０が形成される。
【００４９】
そして、上記構造の連結パイプ２０によれば、その軸方向各部の平均的な内径（もしくは外径）は、上記直線状パイプ１８の内径Ｄ１（もしくは直線状パイプ１８の外径Ｄ４）にほぼ合致するため、上記連結パイプ２０の軸方向における各部肉厚を上記直線状パイプ１８の肉厚にほぼ等しくさせることができる。よって、上記連結パイプ２０には溝２９が形成されてはいるが、この連結パイプ２０には上記流体９からの圧力に対し所定の強度が確保される。
【００５０】
なお、以上は図示の例によるが、躯体側３は壁や床であってもよい。また、上記支持体５は枠体であってもよい。また、熱交換用パイプ７は支持体５よりも室内側に位置していてもよい。また、上記流体９は冷水であってもよい。また、上記溝２９は１条や３条以上であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１    建物
２    空調装置
３    躯体側
５    支持体
７    熱交換用パイプ
８    内部孔
９    流体
１０  流体加圧供給装置
１８  直線状パイプ
１９  軸心
２０  連結パイプ
２９  溝
３６  突条
３７  突条
Ｄ１  直線状パイプの内径
Ｄ２  連結パイプの内面側の突条の内径
Ｄ３  連結パイプの外面側の突条の外径
Ｄ４  直線状パイプの外径
Ｒ    屈曲半径
【図１】
2011252619.tif 000003
【図２】
2011252619.tif 000004
【図３】
2011252619.tif 000005
【図４】
2011252619.tif 000006