(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易に低コストで製造することができ、かつ、高い断熱性能を発揮することが可能な配管用断熱材及び断熱配管を提供する。【解決手段】樹脂発泡体層２、ガス層４及び反射材層３からなる配管用断熱材であって、ガス層４は樹脂発泡体層２と反射材層３との間に形成されている配管用断熱材で配管を被覆する断熱材として使用する場合、真空状態での封止等の工程を行うことなく断熱性を付与することができるため、簡易に低コストで製造することができ、かつ、高い断熱性能を発揮することが可能となる。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂発泡体層、ガス層及び反射材層からなる配管用断熱材であって、前記ガス層は前記樹脂発泡体層と前記反射材層との間に形成されていることを特徴とする配管用断熱材。
【請求項２】
樹脂発泡体層は、ポリエチレン樹脂発泡体からなることを特徴とする請求項１記載の配管用断熱材。
【請求項３】
ガス層は、空気又は空気よりも低い熱伝導性を有する低熱伝導性ガスからなることを特徴とする請求項１記載の配管用断熱材。
【請求項４】
反射材層は、反射率が９０％以上である反射材からなることを特徴とする請求項１記載の配管用断熱材。
【請求項５】
樹脂からなる配管と、前記配管の外周に形成された請求項１、２、３又は４記載の配管用断熱材からなる配管用断熱材層とからなることを特徴とする断熱配管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡易に低コストで製造することができ、かつ、高い断熱性能を発揮することが可能な配管用断熱材及び断熱配管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、給水用又は給湯用配管には、給湯器から、台所、風呂等の水の使用場所までの熱の損失を抑えるために、配管の断熱性が必要とされている。また、地熱利用空調システム又は地熱利用融雪システムに利用される配管でも、地熱採取場所又は地熱を蓄熱した蓄熱槽等の熱源から、空調又は融雪実施場所までの熱の損失を抑えるために、配管の断熱性が必要とされている。
このような配管としては、一般的には、発泡したポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂等を用いてパイプを被覆してなる断熱管が用いられている。
【０００３】
しかしながら、近年、給水用又は給湯用配管、又は、地熱利用空調システム又は地熱利用融雪システムにおいては、更に高い断熱性を有する配管が要求されており、従来使用されてきた発泡ポリエチレン樹脂等を用いた断熱配管では、断熱性能が不充分となっていた。
【０００４】
そこで、より高い断熱性能を実現すべく、例えば、断熱配管において発泡したポリエチレン樹脂等からなる樹脂層を厚くする方法が検討されている。このように、断熱材として使用する樹脂層の厚さを厚くすることによって、断熱配管の断熱性能を向上させることができる。
しかしながら、樹脂層の厚さを厚くした場合には、その分だけ配管貫通部を大きく掘削する必要が生じることから、配管施工時の手間やコストがかかってしまうという問題があった。
【０００５】
これに対して、例えば、特許文献１には、連続気泡発泡体をアルミ箔等のフィルムで被覆し、内部を真空状態に封止したものをパイプに被覆してなる断熱配管が開示されている。このような断熱配管は、樹脂層の厚さを厚くすることなく、充分な断熱性能を有するものとなる。
【０００６】
しかしながら、この方法では、内部を真空状態にするために手間がかかり、コストが高くなってしまうという問題があった。また、アルミ箔等のフィルムは現場での施工中に破れやすく、フィルムが破れて真空状態が維持されなくなると、断熱性能が急激に低下してしまうという問題があった。
そのため、簡易かつ低コストで製造することができ、充分な断熱性能を発揮することができる断熱材が求められていた。
【特許文献１】特開２００１-２９５９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記現状に鑑み、簡易に低コストで製造することができ、かつ、高い断熱性能を発揮することが可能な配管用断熱材及び断熱配管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、樹脂発泡体層、ガス層及び反射材層からなる配管用断熱材であって、前記ガス層は前記樹脂発泡体層と前記反射材層との間に形成されている配管用断熱材である。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討の結果、ガス層が樹脂発泡体層と反射材層との間に形成されている配管用断熱材を、配管を被覆する断熱材として使用する場合、真空状態での封止等の工程を行うことなく断熱性を付与することができるため、簡易に低コストで製造することができ、かつ、高い断熱性能を発揮することが可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
本発明の配管用断熱材は、樹脂発泡体層、ガス層及び反射材層とからなり、前記ガス層は前記樹脂発泡体層と前記反射材層との間に形成されていることによって、高い断熱性能を発揮することができる。
図１は、本発明の配管用断熱材の一例を示した模式図である。図１ａに示すように、配管用断熱材１は、樹脂発泡体層２、反射材層３及びガス層４からなる構造を有している。ガス層４は、樹脂発泡体層２上又は反射材層３上に形成されたスペーサ５を介して、樹脂発泡体層２と反射材層３との間に形成される。
【００１１】
本発明の配管用断熱材において、樹脂発泡体層、ガス層及び反射材層は、これらを一組として、複数組が積層されていることが好ましい。これらが複数組積層されることによって、より高い断熱性能を発揮することができる。図１ｂに、樹脂発泡体層、ガス層及び反射材層が二組積層された本発明の配管用断熱材の一例の模式図を示す。
【００１２】
本発明の配管用断熱材において、樹脂発泡体層、ガス層又は反射材層の内層又は外層に、更に、樹脂発泡体層、ガス層又は反射材層が積層されることが好ましい。このように積層されることによって、より高い断熱性能を発揮することができる。図１ｃに、反射材層の外層に更に樹脂発泡体層が積層された本発明の配管用断熱材の一例の模式図を示す。
【００１３】
上記樹脂発泡体層としては、熱可塑性樹脂の発泡体からなるものを用いることができる。
上記熱可塑性樹脂は熱伝導率が低いため、このような発泡体を用いることによって、熱伝導率を充分に低下させることができ、本発明の配管用断熱材は高い断熱性能を発揮することが可能となる。
【００１４】
上記熱可塑性樹脂の発泡体としては特に限定されず、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂等の発泡体を用いることができる。なかでも、ポリエチレン樹脂発泡体が好ましい。
【００１５】
上記ポリエチレン樹脂発泡体の発泡倍率の好ましい下限は２倍、好ましい上限は６０倍である。２倍未満であると、熱伝導率を充分に低下させることができないことがある。
【００１６】
上記ポリエチレン樹脂発泡体の発泡径の好ましい上限は１ｍｍである。
上記発泡径が小さいほど、熱伝導率を低下させることができる。１ｍｍを超えると、熱伝導率を充分に低下させることができないことがある。
【００１７】
上記樹脂発泡体層の厚さとしては特に限定されないが、好ましい下限は０．５ｍｍ、好ましい上限は２０ｃｍである。０．５ｍｍ未満であると、高い断熱性能を発揮できないことがある。２０ｃｍを超えると、断熱配管の施工に用いた場合、配管施工時の手間やコストがかかってしまうことがある。
【００１８】
上記ガス層を構成するガスとしては特に限定されないが、例えば、空気又は空気よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性ガスを用いることが好ましい。
このようなガスを使用することによって、熱の伝播を抑制することができるため、高い断熱効果を発揮することが可能となる。
【００１９】
上記空気よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性ガスとしては特に限定されないが、例えば、二酸化炭素（熱伝導率０．０１２Ｗ／ｍ・Ｋ）等が挙げられる。
なお、空気の熱伝導率は、０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋである。
また、上記熱伝導率は、理科年表（国立天文台編）に記載の数値である。
【００２０】
本発明の配管用断熱材は、上記樹脂発泡体層又は反射材層上に樹脂発泡体からなるスペーサを有することが好ましい。このようなスペーサが形成されることによって、該スペーサを介して、該スペーサが形成された樹脂発泡体層又は反射材層と、他の樹脂発泡体層又は反射材層との間に上記ガス層が形成される。
上記スペーサは、上記ガス層の間隔の維持、ガス層周辺部の封止等に用いられるものである。
【００２１】
上記スペーサを構成する樹脂発泡体としては特に限定されず、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂等の発泡体を用いることができる。なかでも、耐久性等の観点からポリエチレン樹脂発泡体が好ましい。
【００２２】
上記スペーサの厚さとしては特に限定されないが、好ましい上限は１０ｃｍである。１０ｃｍを超えると、強度不足となることがある。
【００２３】
上記スペーサを形成する方法としては特に限定されず、例えば、押出成形する方法等が挙げられる。
【００２４】
上記ガス層の厚さとしては特に限定されないが、好ましい上限は１０ｃｍである。１０ｃｍを超えると、断熱配管の施工に用いた場合、配管施工時の手間やコストがかかってしまうことがある。
【００２５】
上記反射材層は、反射率が９０％以上の反射材からなることが好ましい。
このような反射材を用いることによって、本発明の配管用断熱材において、熱線が反射されて放射される熱が小さくなり、本発明の配管用断熱材は高い断熱性能を発揮する。
上記反射率が９０％未満であると、得られる断熱材の断熱性能が不充分となることがある。
なお、上記反射率は、ＪＩＳ  Ａ  １４２３に準拠して、赤外線放射温度計による放射率の簡易測定方法により放射率を測定し、下記式（１）から求めることができる。
（反射率）＝１−（放射率）（％）  （１）
【００２６】
上記反射率が９０％以上の反射材としては特に限定されず、例えば、金属板、金属箔、樹脂板、樹脂フィルム等が挙げられる。
上記金属板としては特に限定されず、例えば、ＳＵＳ鋼板、鉄板、アルミ板等が挙げられる。上記金属箔としては特に限定されず、例えば、ＳＵＳ鋼箔、鉄箔、アルミ箔等が挙げられる。なかでも、コスト等の観点から、アルミ箔を用いることが好ましい。
上記樹脂板、樹脂フィルムとしては特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂等の発泡体等が挙げられる。
【００２７】
本発明の配管用断熱材において、上記反射材層は上記ガス層を封止するためのものではなく、上記反射材層が施工時等に破損した場合であっても、ガス層をある程度維持することができることから、断熱性能が急激に低下することがない。
【００２８】
上記反射材層の厚さとしては特に限定されないが、好ましい上限は５ｍｍである。５ｍｍを超えると、断熱配管の施工に用いた場合、配管施工時の手間やコストがかかってしまうことがある。
【００２９】
本発明の配管用断熱材の厚さとしては特に限定されないが、好ましい下限は０．５ｍｍ、好ましい上限は２０ｃｍである。０．５ｍｍ未満であると、高い断熱性能を発揮できないことがある。２０ｃｍを超えると、断熱配管の製造に用いた場合、配管施工時の手間やコストがかかってしまうことがある。
【００３０】
本発明の配管用断熱材を製造する方法としては特に限定されず、例えば、樹脂発泡体層を押出成形し、樹脂発泡体からなるスペーサを形成した帯状の反射材を、該反射材上のスペーサが該樹脂発泡体層側となるように形成する方法等が挙げられる。
このように、本発明の配管用断熱材は、断熱性を付与するために真空状態で封止する工程を行う必要がないため、簡易に低コストで製造することが可能となる。
なお、本発明の配管用断熱材を用いて配管を被覆する場合、本発明の配管用断熱材を予め製造した後、本発明の配管用断熱材の塑性加工することによって、配管の外周に本発明の配管用断熱材を形成してもよく、配管の外周に樹脂発泡体層を押出成形し、樹脂発泡体からなるスペーサを形成した帯状の反射材層を、該反射材上のスペーサが該樹脂発泡体層側となるように、該配管の外周に螺旋状に巻回することによって、本発明の配管用断熱材を形成してもよい。
【００３１】
樹脂からなる配管の外周に、本発明の配管用断熱材からなる配管用断熱材層を形成することによって断熱配管を製造することができる。こうして得られる断熱配管もまた、本発明の一つである。
なお、本発明の断熱配管において、本発明の配管用断熱材からなる配管用断熱材層は、少なくとも一層形成されていればよいが、複数層形成されることが好ましい。上記配管用断熱材層は、一層形成されれば高い断熱性能を発揮することができるが、複数層形成されることによって、より高い断熱性能を発揮することが可能となる。
【００３２】
上記樹脂からなる配管を構成する樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。
【００３３】
本発明の断熱配管を製造する方法としては特に限定されず、例えば、本発明の配管用断熱材を塑性加工することによって、配管の外周に配管用断熱材層を形成する方法、配管の外周に樹脂発泡体層を押出成形し、樹脂発泡体からなるスペーサを形成した帯状の反射材を、該反射材上のスペーサが該樹脂発泡体層側となるように、該配管の外周に螺旋状に巻回する方法等が挙げられる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、断熱性能を付与するために真空状態で封止する工程を行う必要がないため、簡易に低コストで製造することができ、かつ、高い断熱性能を発揮することが可能な配管用断熱材及び断熱配管を提供することができる。また、施工時等に反射材層が破損しても、ガス層をある程度維持することができるため、断熱性能が急激に低下することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
【００３６】
（実施例１）
（断熱材の作製）
発泡ポリエチレン樹脂板（発泡倍率１５倍、厚さ１ｍｍ）の片面に、発泡ポリエチレン樹脂からなるスペーサ（厚さ１ｍｍ）を形成した。次いで、スペーサを介して１ｍｍ間隔に隙間を空けて、発泡ポリエチレン樹脂板間に空気層（厚さ１ｍｍ）を設けることができるように、発泡ポリエチレン樹脂板を３層に積層して断熱材サンプルを作製した。更に、スペーサが形成されている側の発泡ポリエチレン樹脂板上に、アルミ箔（反射率９８％、厚さ１２０μｍ）を貼り合わせ、断熱材サンプルを作製した。得られた断熱材サンプルの総厚さは約６ｍｍであった。図２ａに得られた断熱材サンプルの断面の模式図を示す。
【００３７】
（実施例２）
（断熱材の作製）
発泡ポリエチレン樹脂板（発泡倍率１５倍、厚さ１ｍｍ）の片面に、発泡ポリエチレン樹脂からなるスペーサ（厚さ１ｍｍ）を形成した。次いで、スペーサを介して１ｍｍ間隔に隙間を空けて、発泡ポリエチレン樹脂板間に空気層（厚さ１ｍｍ）を設けることができるように、発泡ポリエチレン樹脂板を３層に積層して断熱材サンプルを作製した。更に、スペーサが形成されている側の発泡ポリエチレン樹脂板上に、アルミ箔（反射率９８％、厚さ１２０μｍ）を貼り合わせた。更に、最外層の発泡ポリエチレン樹脂板上であって、スペーサが形成されていない側に、アルミ箔を貼り合わせて断熱材サンプルを作製した。得られた断熱材サンプルの総厚さは約６ｍｍであった。図２ｂに得られた断熱材サンプルの断面の模式図を示す。
【００３８】
（比較例１）
（断熱材の作製）
発泡ポリエチレン樹脂板（発泡倍率１５倍、厚さ１ｍｍ）を６層に積層して断熱材サンプルを作製した。得られた断熱材サンプルの総厚さは約６ｍｍであった。
【００３９】
（比較例２）
（断熱材の作製）
発泡ポリエチレンテレフタレート樹脂（発泡倍率５倍、厚さ１ｍｍ）を６層に積層して断熱材サンプルを作製した。得られた断熱材サンプルの総厚さは約６ｍｍであった。
【００４０】
（比較例３）
（断熱材の作製）
発泡ポリエチレン樹脂板（発泡倍率１５倍、厚さ１ｍｍ）の片面に、発泡ポリエチレン樹脂板からなるスペーサ（厚さ１ｍｍ）を形成し、スペーサを介して１ｍｍ間隔に隙間を空けて、発泡ポリエチレン樹脂板間に空気層（厚さ１ｍｍ）を設けることができるように、発泡ポリエチレン樹脂板を３層に積層して断熱材サンプルを作製した。得られた断熱材サンプルの総厚さは約６ｍｍであった。
【００４１】
（評価）
実施例１、２及び比較例１〜３で得られた断熱材サンプルについて、以下の評価を行った。
結果を表１に示した。
【００４２】
（断熱性）
雰囲気温度を５℃に設定した恒温槽内において、電気ヒーター（設定温度５０℃、中温度ホットプレート、東洋紡エンジニアリング社製）上に、作製した板状の断熱材サンプルを配置し、該断熱材サンプル上に、更にスタイロフォーム（厚さ４０ｍｍ、ダウ化工社製）を配置した。
温度センサー（Ｋ型熱電対、日本電化工業所社製）を電気ヒーターと断熱材サンプルとの間及び断熱材サンプルとスタイロフォームとの間に配置し、電気ヒーター表面及び断熱材サンプル表面の温度をそれぞれ測定し、電気ヒーター表面と断熱材サンプル表面との温度差を評価した。図３に、断熱性評価の方法を説明する模式図を示す。
なお、断熱材サンプル上のスタイロフォームは、断熱材サンプルが受ける雰囲気温度の影響を無くすために断熱材として設けたものである。
【００４３】
【表１】
2008075852.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によれば、簡易に低コストで製造することができ、かつ、高い断熱性能を発揮することが可能な配管用断熱材及び断熱配管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１ａ】本発明の配管用断熱材の断面の一例を示す模式図である。
【図１ｂ】本発明の配管用断熱材の断面の一例を示す模式図である。
【図１ｃ】本発明の配管用断熱材の断面の一例を示す模式図である。
【図２ａ】実施例１で作製した断熱材サンプルの断面の一例を示す模式図である。
【図２ｂ】実施例２で作製した断熱材サンプルの断面の一例を示す模式図である。
【図３】断熱性評価の方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  配管断熱材
２  樹脂発泡体層
３  反射材層
４  ガス層
５  スペーサ
６  スタイロフォーム
７  電気ヒーター
８  温度センサー
９  断熱材サンプル
【図１ａ】
2008075852.tif 000004
【図１ｂ】
2008075852.tif 000005
【図１ｃ】
2008075852.tif 000006
【図２ａ】
2008075852.tif 000007
【図２ｂ】
2008075852.tif 000008
【図３】
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