(57)【要約】【課題】断熱材シートを信頼性高く管体に取り付けることができ、鞘管等への挿入も容易とするこが可能な断熱チューブ、及び該断熱チューブが挿入された鞘管付き断熱チューブを提供する。【解決手段】内側に流体が流通可能とされた１本以上の管体１１、１２、２１、２２、３１、３２と、管体を外周側から一体的に包むように配置される断熱材シート１３、２３、３３と、断熱材シートの外表面に巻きつけられて断熱材シートを管体の周囲に固定するテープ状部材１４、２４、３４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に流体が流通可能とされた１本以上の管体と、
前記管体を外周側から一体的に包むように配置される断熱材シートと、
前記断熱材シートの外表面に巻きつけられて前記断熱材シートを前記管体の周囲に固定するテープ状部材と、を備える断熱チューブ。
【請求項２】
前記断熱材シートが発泡樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の断熱チューブ。
【請求項３】
前記管体が複数設けられ、該複数の管体の間には断熱材壁が備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の断熱チューブ。
【請求項４】
前記管体が複数設けられ、前記断熱材シートと前記管体との間に該管体を一体的に包むように具備される高い熱伝導性を有する材料からなる導熱シートをさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の断熱チューブ。
【請求項５】
前記導熱シートがアルミニウム箔により形成されていることを特徴とする請求項４に記載の断熱チューブ。
【請求項６】
前記管体が２本備えられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の断熱チューブ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の断熱チューブと、
前記断熱チューブを内側に包含する管である鞘管と、を備える鞘管つき断熱チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱媒、冷媒等の流体を輸送する断熱チューブ及び鞘管つき断熱チューブに関し、詳しくは管体の外周に断熱材が備えられることにより形成された断熱チューブ及び鞘管つき断熱チューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
床暖房システムに用いられる温水チューブ等は、管壁からの熱損失を抑制するために断熱材が備えられ、システム全体の熱効率の向上が図られている。そして、当該断熱材が備えられたチューブ（管体）を「断熱チューブ」と称している。
【０００３】
従来における断熱チューブは、特許文献１に開示されているように流体が通される管体を断熱性を有する樹脂シート（発泡樹脂シート）で包み込み、樹脂シートの突き合わせ端部を熱により溶着をさせることで固定している。そして、特許文献１に開示された発明は、厚い樹脂シートで管体を包み込む際にも良品を得ることができるとされている。
【特許文献１】特開平４−２６９５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１を含む従来の断熱チューブでは、樹脂シートを熱により溶着するので、この熱が管体に伝わり、管体に変形を生じさせる場合があった。管体に変形が生じると、この変形が生じた部分が継ぎ手との連結部となったときに流体の漏れが発生する可能性もある。
【０００５】
また、管体を樹脂シートに包み込み、熱溶着をしても樹脂シートがぴったりと管体に密着せずに緩みが生じることが多く、その結果外形が大きくなるので、樹脂シートに包まれた管体を鞘管に挿入する際に問題があった。
【０００６】
さらには、樹脂シートは発泡樹脂のような断熱性が高い材料で形成されているので通常その表面は粗いことが多い。これにより樹脂シートに包まれた管体を鞘管に挿入するときに摩擦抵抗が大きくなり、円滑な挿入が困難であった。このために樹脂シートの外表面にフィルムを貼り付けたり、潤滑剤をスプレー塗布するなどしていたので、煩雑となっていた。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、断熱材シートを信頼性高く管体に取り付けることができ、鞘管等への挿入も容易とすることが可能な断熱チューブ、及び該断熱チューブが挿入された鞘管付き断熱チューブを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、内側に流体が流通可能とされた１本以上の管体（１１、１２、２１、２２、３１、３２）と、管体を外周側から一体的に包むように配置される断熱材シート（１３、２３、３３）と、断熱材シートの外表面に巻きつけられて断熱材シートを管体の周囲に固定するテープ状部材（１４、２４、３４）とを備える断熱チューブ（１０、２０、３０）を提供することにより前記課題を解決する。
【０００９】
ここで「流体」とは、気体、液体、及び気液の混相流を含む概念である。これには水を例に挙げると温水、蒸気等の加熱された流体、冷水等の冷却された流体、温水と蒸気との２相流体等を挙げることができる。
【００１０】
また、「断熱材シート」における断熱の程度は、当該断熱チューブが用いられるシステムに応じて変更することができるが、熱伝導率で１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のシートであることを意味する。
【００１１】
さらに「テープ状部材」とは、帯状に形成された所定の厚さを有する細長い部材である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は請求項１に記載の断熱チューブ（１０、２０、３０）における断熱材シート（１３、２３、３３）が発泡樹脂により形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の断熱チューブ（２０）における管体（２１、２２）が複数設けられ、該複数の管体の間には断熱材壁（２６）が備えられていることを特徴とする。
【００１４】
ここで、「断熱材壁」における断熱の程度は上記した「断熱材シート」と同様である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の断熱チューブ（３０）における管体（３１、３２）が複数設けられ、断熱材シート（３３）と管体（３１、３２）との間に該管体を一体的に包むように具備される高い熱伝導性を有する材料からなる導熱シート（３６）をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
ここで、「高い熱伝導性」における熱伝導性の程度は、当該断熱チューブが用いられるシステムに応じて変更することができるが、熱伝導率で１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを意味する。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の断熱チューブ（３０）における導熱シート（３６）がアルミニウム箔により形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の断熱チューブ（１０、２０、３０）における管体（１１、１２、２１、２２、３１、３２）が２本備えられることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の断熱チューブ（１０、２０、３０）と、断熱チューブを内側に包含する管である鞘管（１５、２５、３５）とを備える鞘管つき断熱チューブ（１７、２７、３７）を提供することにより前記課題を解決する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の断熱チューブによれば、断熱材シートを管体の外周側に固定するに際し、熱溶着によらないので、管体の変形を解消することができる。変形部がないことにより該変形部が継ぎ手部に接続されることもないので、流体の漏れ等の不具合も生じない。
【００２１】
また、断熱材シートの上から強制的にテープ状部材を巻き付けるので断熱材シートに緩みがなく、信頼性高く断熱効果を得ることができるとともに、緩むことによって生じる外形の膨張がないので、鞘管への挿入も容易となる。
【００２２】
さらには、テープ部材の少なくとも外面を摩擦係数の低い平滑面とすれば、鞘管への挿入において潤滑シートや潤滑剤を用いる必要がなく利便性が高い。
【００２３】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００２５】
図１は、第一実施形態に係る断熱チューブ１０を有して形成された鞘管つき断熱チューブ１７の構成を模式的に示した斜視図である。また、図２には、鞘管つき断熱チューブ１７の管軸に垂直である断面（横断面）を示した。これら図からわかるように、鞘管つき断熱チューブ１７は、断熱チューブ１０と、鞘管１５とを備え、鞘管１５の管内に断熱チューブ１０が挿入されて構成されている。以下さらに詳しく説明する。
【００２６】
断熱チューブ１０は、管体１１、１２と、断熱材シート１３と、テープ状部材１４とを備えている。管体１１、１２は、管内を流体が流通する管材である。管体１１、１２としては、容易に曲げ、及び引き回しができるように合成樹脂からなる管が使用される。樹脂の種類は特に限定されるものではないが、オレフィン系樹脂をはじめとする熱可塑性樹脂等を好ましく用いることができる。
【００２７】
熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ＥＶＡ、ＥＥＡ等のポリオレフィン、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＭＡ樹脂、ＰＰＯ、ＰＰＥ樹脂、ポリアセタール（ＰＯＳ）、ポリカーボネート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、フッ素樹脂等を挙げることができる。特に汎用性やコストの観点から、エチレン、プロピレン、１−ブテン等の炭素数２〜８程度のα−オレフィンの単独重合体、それらのα−オレフィンとエチレン、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デゼン等の炭素数２〜２０程度の他のα−オレフィンや、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル等との共重合体等のオレフィン系樹脂が使用できる。また、これらは例えば架橋ポリエチレンのように架橋された構造であってもよい。
【００２８】
具体的には、低・中・高密度ポリエチレン等（分岐状又は直鎖状）のエチレン単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−４−メチル−１−ペンテン共重合体、エチレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エチル共重合体等のエチレン系樹脂、プロピレン単独重合体（ポリプロピレン）、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−エチレン−１−ブテン共重合体等のプロピレン系樹脂、及び１−ブテン単独重合体（ポリブテン）、１−ブテン−エチレン共重合体、１−ブテン−プロピレン共重合体等の１−ブテン系樹脂等を挙げることができる。
【００２９】
特に断熱チューブ１０が床暖房システムに用いられ管体１１、１２内に９５℃程度の比較的高温である温水が流される場合には、エチレンの単独重合体、又は共重合体が適用されることが好ましく、これが低密度であることがさらに好ましい。これにより比較的高温の温水が流されても、当該温度に耐えるとともに柔軟性を維持することができる。
【００３０】
管体１１、１２の大きさは特に限定されるものではないが、床暖房システムに用いられる場合には、通常内径が６〜１３ｍｍ、外径が７〜１６ｍｍ程度に設計される。本実施形態では、管体は２本とされているが管体の本数は特に限定されるものではなく、１本でも良いし、３本以上であってもよい。
【００３１】
管体１１、１２の内側には流体が流通されるが、流体の種類は特に限定されることなく用いられるシステムに応じて適宜選択可能である。流体は気体、液体、及び気液の混相流のいずれの状態であってもよい。水を例に挙げると温水、蒸気等の加熱された流体、冷水等の冷却された流体、温水と蒸気との２相流体等を挙げることができる。また水以外であってもよい。
【００３２】
断熱材シート１３は、断熱性を有する細長い帯状の樹脂をその幅方向端部が突き合わせられるように筒状とし、該筒状の内側に管体１１、１２を包み込むように包含する部材である。これにより、管体１１、１２は断熱材シート１３により囲まれるので管体１１、１２内を流れる流体と外界とが断熱される。
【００３３】
断熱の程度は、当該断熱チューブが用いられるシステムに応じて変更することができるが、断熱材シートを形成する材料の熱伝導率は１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。好ましくは０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。
【００３４】
断熱材シート１３が管体１１、１２を包み込むように配置された姿勢で対向する端部は溶着、接着等がされておらず一体化されていない。従って、当該端部を溶着する必要がないので、溶着時に発生する熱が管体１１、１２におよぶことがなく、管体１１、１２に変形が生じない。
【００３５】
本実施形態では断熱材シート１３は、２本の管体１１、１２を包み込みこんだときに端部同士がちょうど当接されるように付き合わされる幅（これを管体外周長さに対してＬ＝１００％とする。）を有しているが、これに限定されることはない。例えば端部同士が若干の間隙を有しても良い（Ｌ＜１００％）し、端部同士が重なるようにされてもよい（Ｌ＞１００％）。通常は管体外周長さに対してＬ＝５０〜１４０％の範囲で設計される。ただし、より高い断熱効果得るために断熱材シートの幅は、管体外周長さに対してＬが１００％以上である態様が好ましい。また、断熱材シートの厚さも適切な断熱効果を得ることができれば限定されるものではないが、通常０．３〜３ｍｍの範囲で設計される。
【００３６】
断熱材シート１３は、管体１１、１２を包み込むことができるような柔軟性を有するとともに上記した断熱性を有する材料により構成される。これには例えばウレタン系発泡樹脂、スチレン系発泡樹脂、ポリオレフィン系発泡樹脂を挙げることができる。さらに具体的には、スチレン系発泡樹脂としてはポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等を挙げることができる。また、ポリオレフィン系樹脂としては、プロピレン、エチレン等のα−オレフィン、シクロオレフィン等の環状オレフィンの単独重合体、ランダム共重合体、ブロックコポリマー等を挙げることができる。特に耐熱性、加工性の観点からポリエチレン又はポリプロピレンが好ましい。又はこれらが架橋された構造であってもよい。
【００３７】
また、発泡樹脂に含まれる空気層の体積が大きいほど断熱効果は高まるが一方で断熱材シートのコシが弱くなり取り扱いが困難となる。従って、取り扱いが比較的容易な範囲で多くの空気層を含むように発泡されていることが好ましい。
【００３８】
テープ状部材１４は、図１からわかるように断熱材シート１３の外周に螺旋状に巻きつけられるテープ状の部材である。当該テープ状部材１４は一方の面に粘着層を有していてもよいし、有していなくてもよい。粘着層を有しない場合には、当該テープ状部材１４の長手方向端部においてのみ接着等される。これにより、管体１１、１２の外周側を断熱材シート１３により包み込んだ姿勢が適切に維持できる。従って、断熱材シート１３の突き合わせ端部等を溶着する必要がないので、管体１１、１２に熱変形が生じない。また、断熱材シート１３の外周側から強制的にテープ状部材１４を巻き付けるので断熱材シート１３を緩みなく管体１１、１２に固定できる。これにより高い信頼性を有して断熱効果を得ることができるとともに、緩むことによって生じる外形の膨張がないので、鞘管１５への挿入も容易となる。尚、テープ状部材１４は、図１に示されるように螺旋状に巻きつけられる場合に限定されず、例えば広幅の粘着テープ等で断熱材シート１３を被覆することによってもよい。
【００３９】
テープ状部材１４の幅、厚さは特に限定されるものではないが、巻き易さの観点から通常、幅は２０ｍｍ〜９０ｍｍ、厚さは１０μｍ〜１ｍｍである。また、テープ状部材１４を螺旋状に巻く際のピッチも断熱材シート１３を適切に固定することができる範囲であれば特に限定されるものではない。従って、断熱材シート１３が外観から見えないように隙間なく巻かれても良いし、隙間があるピッチで螺旋状に巻かれても良い。
【００４０】
テープ状部材１４は、断熱性を有している必要はなく、適切に断熱材シート１３を押さえて固定することができればその材質は特に限定されるものではない。その中でも少なくとも外側に配置される面が平滑であるテープ状部材を好ましく利用することができる。これにより断熱チューブ１０を鞘管１５に挿入する際に摩擦を減らすことが可能となり挿入が容易となる。具体的には表面にアルミニウム箔が積層されたテープ状部材を挙げることができる。アルミニウム箔の他にもテープ状の部材としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム等を挙げることができる。
【００４１】
鞘管１５は、断熱チューブ１０をその内側に包含することができるような径を有する管である。鞘管１５の内側に断熱チューブ１０を配置することにより、該断熱チューブ１０を保護するとともに、外界から遮断されたさらなる空気層を形成することができ、断熱性も向上させることが可能となる。また、外観上もスッキリしたものとなり、配設したときに見た目にも好ましい断熱チューブとすることができる。
【００４２】
鞘管１５は、蛇腹状のフレキシブルな管であり、施工の際に簡単に湾曲させることができる可動性を有するとともに、踏まれても潰れや破損しない程度の強度を備えている。鞘管１５の径は特に限定されるものではないが、内径が１８〜３６ｍｍ、外形が２３〜４１ｍｍ程度とされることが通常である。
【００４３】
鞘管１５は上記のように適度な可撓性、剛性、及び靭性を備えていることが必要なので、これに適する材料を選択する必要がある。これには例えばポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタノール等の剛性樹脂を挙げることができる。その中でも設置時における加工の容易性、取り扱い、入手の容易等の観点からポリエチレンであることが好ましい。
【００４４】
以上のような断熱チューブ１０及び、鞘管つき断熱チューブ１７により、上記効果を奏するものとすることができる。
【００４５】
図３は、第二実施形態に係る断熱チューブ２０、及び鞘管つき断熱チューブ２７の横断面を示す図である。鞘管つき断熱チューブ２７は、断熱チューブ２０と、該断熱チューブ２０を内側に包含する鞘管２５とを備えている。また、断熱チューブ２０は、管体２１、２２と、断熱材シート２３と、テープ状部材２４と、断熱材壁２６とを備えている。ここで、断熱材壁２６以外の各構成部材については、第一実施形態に係る断熱チューブ１０、及び鞘管つき断熱チューブ１７の説明がそのまま該当するので説明を省略する。
【００４６】
断熱チューブ２０は、管体２１と管体２２との間に断熱材壁２６を備えている。これは、細長い板状の断熱部材を管体２１、２２の間に挟むように該管体２１、２２の長手方向に沿って配置したものである。これにより、管体２１と管体２２との間で熱の移動を抑制することができる。従って、断熱チューブ２０は、隣り合う管体間で熱の移動が生じると熱効率が悪くなるシステム等に適用される。例えば管体２１の内側を流れる流体を高温に、管体２２内を流れる流体を低温に維持したい場合である。
【００４７】
断熱材壁２６には、断熱性を有する部材であれば特に限定されるものではなくあらゆる材料を用いることが可能である。断熱性の観点から上記断熱材シート１３、２３に用いられる材料を挙げることができる。
【００４８】
図４は、第三実施形態に係る断熱チューブ３０、及び鞘管つき断熱チューブ３７の横断面を示す図である。鞘管つき断熱チューブ３７は、断熱チューブ３０と、該断熱チューブ３０を内側に包含する鞘管３５とを備えている。また、断熱チューブ３０は、管体３１、３２と、断熱材シート３３と、テープ状部材３４と、導熱シート３６とを備えている。ここで、導熱シート３６以外の各構成部材については、第一実施形態に係る断熱チューブ１０、及び鞘管つき断熱チューブ１７の説明がそのまま該当するので説明を省略する。
【００４９】
断熱チューブ３０は、管体３１と管体３２とを一体に包むように配置された導熱シート３６を備えている。これは、熱伝導率が大きい材料で形成された細長いシート状、又はテープ状の部材を管体３１、管体３２の外側から包むようにして配置されたものである。導熱シートが細長いシート状である場合には、その長手方向に管体３１、３２を包み込むように配置し、導熱シートがテープ状であるときには螺旋上に管体３１、３２に巻きつけて配置する。
【００５０】
これにより、管体３１と管体３２との間で導熱シート３６を介して熱の移動が促進され、それぞれの管内を流れる流体の均熱化が図られる。これは、例えば管体３１と管体３２とを均熱化させた方が高い熱効率を得られるシステムに用いることができる。
【００５１】
導熱シート３６には、熱伝導率が高い材料が用いられるのが好ましい。熱伝導性の程度は、当該断熱チューブ３０が用いられるシステムに応じて変更することができるが、熱伝導率で１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。好ましくは１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。従って金属であることが好ましく、取り扱い容易の観点からその中でもアルミニウム（箔）であることが特に好ましい。
【００５２】
以上、現時点において最も実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う断熱チューブ及び鞘管つき断熱チューブもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第一実施形態に係る断熱チューブ及び鞘管つき断熱チューブの構造を説明する斜視図である。
【図２】第一実施形態に係る断熱チューブ及び鞘管つき断熱チューブの横断面図である。
【図３】第二実施形態に係る断熱チューブ及び鞘管つき断熱チューブの横断面図である。
【図４】第三実施形態に係る断熱チューブ及び鞘管つき断熱チューブの横断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０、２０、３０  断熱チューブ
１１、２１、３１  管体
１２、２２、３２  管体
１３、２３、３３  断熱材シート
１４、２４、３４  テープ状部材
１５、２５、３５  鞘管
１７、２７、３７  鞘管つき断熱チューブ
２６  断熱材壁
３６  導熱シート
【図１】
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【図２】
2008291855.tif 000004
【図３】
2008291855.tif 000005
【図４】
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