(57)【要約】【課題】  大気中から管内部の温水中への酸素透過を極めて小さくすることで熱源機等の金属部分の腐食を防止できかつ管自体が腐食しない、又は往き管の熱が戻り管に奪われ難くエネルギーロスが小さい温水循環配管用管セットを提供する。【解決手段】  熱可塑性樹脂からなる内層の外側が金属層である金属強化された熱可塑性樹脂管、又は熱可塑性樹脂の内管の外周面に、複数の直線状リブが軸方向と平行に内周面に突設された弾性を有する熱可塑性樹脂の外管が設けられ上記内管と外管との隙間が上記複数のリブにより空気層とされた被覆管の二本以上を、それぞれが略平行となるように束ね、束ねられた管に熱可塑性樹脂層と金属層とからなる複層フィルムを巻き付けて被覆する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる内層の外側に金属層が設けられて金属強化された熱可塑性樹脂管の二本以上を、それぞれが略平行となるように束ね、束ねられた管に熱可塑性樹脂層と金属層とからなる複層フィルムを巻き付けて被覆することを特徴とする温水循環配管用管セット。
【請求項２】
熱可塑性樹脂の内管の外面に、複数の直線状リブが軸方向と平行に内面側に突設された弾性を有する熱可塑性樹脂の外管が設けられ、上記内管と外管との隙間が上記複数のリブにより空気層とされた被覆管の二本以上を、それぞれが略平行となるように束ね、束ねられた管に熱可塑性樹脂層と金属層とからなる複層フィルムを巻き付けて被覆することを特徴とする温水循環配管用管セット。
【請求項３】
束ねられた管を断熱材で被包することを特徴とする請求項１又は２記載の温水循環配管用管セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水循環配管用の管に関する。更に詳しくは、一戸建て住宅、集合住宅または商業ビルなどで適用される、冷暖房システムの温水の循環配管や、給水・給湯配管に用いられる温水循環配管用管セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一戸建て住宅、集合住宅または商業ビルなどで適用される、暖房システムの温水の循環配管や、給水・給湯配管に用いられる温水循環配管は、複数本の管が並設された形で供給され、熱源機と放熱器を結ぶ連結配管として用いられる。多くの場合、二本ないし三本の管が並設され、熱源機から放熱器までの往き管と放熱器からの戻り管がセットになって用いられる。
【０００３】
温水循環配管としては、温水を床下に循環させて温水熱で暖房する温水式床暖房システムや、温水パネルの熱を用いて暖房する温水式暖房システム、浴槽追い炊きシステムなどが挙げられる。例えば、温水式床暖房システムでは、熱源機で所定の温度に加熱された温水が、往き管を通って放熱床パネルに供給され、放熱床パネルで放熱して低温となった温水は戻り管を通って熱源機に戻され、熱源機で再び加熱されて放熱床パネルに循環される。また、浴槽追い炊きシステムにおいては、冷えて低温になった浴槽内の温水を戻り管を通して熱源機に送り、熱源機で加熱した後、往き管を通して再び浴槽内に循環させる。
【０００４】
これら温水循環配管に用いられる管としては、プラスチック管の外面を断熱材で被覆してなる断熱被覆管において、被覆薄膜で被覆した二本のプラスチック管が中央部に配置されてなり、被覆薄膜の外面に断熱材層が形成されてなり、この断熱材層の外周が外皮フィルムで被覆されてなる断熱被覆管、或いはこの二本のプラスチック管が、それぞれの表面を発泡プラスチックフィルムで被覆されてなる断熱被覆管が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、サヤ管内部に挿通して配管する樹脂製加熱流体搬送管の外面に低熱放射率を有するフィルムを密着して設けてなるサヤ管工法用加熱流体搬送管が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
更に、給水用配管に保温用配管を沿わせ強く締め付けて一体とし、これにアルミニウムコーティングテープ、断熱材を巻いた配管材が知られている。（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
特許文献１や特許文献２の管は、集中冷暖房システムの冷温水の往き管・戻り管、又は同じ場所への給水・給湯用として配管する場合においては、冷温水用配管又は給水配管と給湯配管との間に断熱体を介在させ、これらをまとめて断熱材で被覆したりして用いられる。これらの管としては、架橋ポリエチレン管の外面にアルミニウムとポリエステルフィルムをラミネートした厚さ２０μｍ程度のフィルムなどが巻き付けられた管などが用いられ、それらの外面に断熱材層として例えばポリエチレン発泡体などが被覆された構造とされている。
【０００８】
特許文献１において用いられている被覆薄膜は、並設された管同士がずれないように一体に固定する目的で用いられ、特許文献３において用いられているアルミコーティングテープは、並設された配管同士の外側を巻き回して強き締め付け、管を変形させる目的で用いられる。従って、いずれも引っ張り強度に優れた材料として選定されて用いられるものである。
【０００９】
特許文献３の管は、暖房用温水供給配管と戻り配管と給湯・給水用配管とを密着させて配置し、いずれの管をまとめて断熱材で被覆して用いる。管同士を接触させることで、給湯・給水管内の温水の温度の低下を防ぐ事が目的であるために熱交換効率を上げる必要があり、そのために給湯・給水管としては銅等の金属管が用いられ、施工時に可撓性などを考慮すべき箇所において、一部に熱可塑性樹脂管が用いられるものである。
【特許文献１】特開平１１−８２８７５号公報
【特許文献２】実開昭６１−５９４号公報
【特許文献３】実開平５−９４６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１、２の架橋ポリエチレン管においては、給水先で使用して温水等が元に戻らない場合には特に問題はないが、冷暖房用途の如く温水等を循環使用する場合においては、給湯管又は戻り管の管壁を通して大気中の酸素が内部に透過し、流体に溶解してしまうため、長期間使用していると、内部の温水に溶解した酸素が熱源機等の金属部分を酸化腐食させる恐れがある。或いは、銅管等の金属管を用いた場合には、銅管内壁面が酸化して膨らみ、流路が狭くなって長期的に送水時の圧力損失が大きくなることが懸念される。
【００１１】
又、特許文献３の金属管の場合では、往き管と戻り管とを接触させて熱交換するために、給湯温度が低下することを前提とした配管であり、特に熱源機から放熱器までの配管長が長い場合には、往き管から戻り管への熱伝導による放熱が大きくなり、無視できないエネルギーロスとなる。
【００１２】
本発明者らは、かかる現状に鑑み、大気中から管内部の温水中への酸素透過を極めて小さくすることで熱源機等の金属部分の腐食を防止できかつ管自体が腐食しない、又は往き管の熱が戻り管に奪われ難くエネルギーロスが小さい温水循環配管用管セットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための本発明の請求項１記載の温水循環配管用管セット（発明１）は、熱可塑性樹脂からなる内層の外側に金属層が設けられて金属強化された熱可塑性樹脂管の二本以上を、それぞれが略平行となるように束ね、束ねられた管に熱可塑性樹脂層と金属層とからなる複層フィルムを巻き付けて被覆することを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の温水循環配管用管セット（発明２）は、熱可塑性樹脂の内管の外面に、複数の直線状リブが軸方向と平行に内面側に突設された弾性を有する熱可塑性樹脂の外管が設けられ、上記内管と外管との隙間が上記複数のリブにより空気層とされた被覆管の二本以上を、それぞれが略平行となるように束ね、束ねられた管に熱可塑性樹脂層と金属層とからなる複層フィルムを巻き付けて被覆することを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明（発明３）は、束ねられた管を断熱材で被包することを特徴とする請求項１又は２記載の温水循環配管用管セットである。
【００１６】
本発明１に用いられる金属強化された熱可塑性樹脂管は、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、アミド系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブテン等の熱可塑性樹脂からなる層の外側にと、アルミニウム、鉄、銅、ステンレススチール、アルミニウム合金等の金属からなる層とが積層された管壁を有する管である。
【００１７】
管内面は、腐食を押さえるために熱可塑性樹脂層とされている。即ち、内面熱可塑性樹脂、外面金属の二層管であるが、管外面への放熱を押さえるために、外面にも熱可塑性樹脂を設けて金属を中間層とした三層管とされていても良い。更に、内面及び／又は外面の樹脂層が多い多層管であっても良い。なお、内層と外層の熱可塑性樹脂は同じであっても異なっていても構わない。
【００１８】
金属強化された熱可塑性樹脂管は、二本以上をそれぞれが略平行となるように束ね、金属と熱可塑性樹脂との複層フィルムを巻き付けて被覆する。
【００１９】
複層フィルムは、束ねた管の表面の保護と酸素の透過を更に低くしかつ管自体からの放射熱量を更に少なくするために、束ねられた管の外側に用いられる。複層フィルムとしては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブテン等のフィルム又はシート、あるいはこれらを延伸したフィルムやシートに、アルミニウム、銀、金、銅、鉄、ステンレススチール、真鍮等の金属箔を積層した複層フィルム又はシート等が挙げられる。特に、アルミニウム箔と延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの積層フィルムが、コストや加工の容易さの点から好適に使用できる。
【００２０】
本発明２の被覆管は、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、アミド系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブテン等の熱可塑性樹脂等、又は前記金属強化された熱可塑性樹脂からなる内管の外面に、軟質塩化ビニル樹脂、天然ゴム、合成ゴム等の弾性を有する熱可塑性樹脂からなる外管が被覆して設けられている管である。
【００２１】
外管には、その内面に、管軸の方向に沿って複数のリブが突設されている。リブの稜線は内管の外面に接触している。従って、外管の内面と外管の外面とはリブによって隔てられ、空気層とされている。この空気層は、内管の保温効果と、リブと共に内管への外部からの衝撃による損傷を防ぐ効果とを兼備するものである。
【００２２】
リブの数は、通常、６本以上とされることが望ましい。６本以下であれば、外管の管壁が空間に落ち込んで、内管の外面と接触してしまう恐れがある。但し、多すぎたら、リブを伝って移動する熱量が多くなり、保温効果が少なくなる。なお、この被覆管は、内管を内面リブ付きの外管に挿入して製造される。
【００２３】
被覆管は、合計二本以上をそれぞれが略平行となるように束ね、複層フィルムを巻き付けて被覆する。用いられる複層フィルムは発明１と同じで良いから改めて説明はしない。
【００２４】
発明３においては、発明１又は発明２の、束ねられた管の外側を断熱材で被包しその最外層を複層フィルムで巻き付けて被覆する。断熱材は個々の管毎に被包しても良く、束ねられた管全体を覆って被包されても良い。断熱材としては、発泡架橋ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡アクリル樹脂、発泡ウレタン樹脂等の発泡熱可塑性樹脂やガラスウール等が挙げられる。
【００２５】
個々の管毎に巻き付けて設けられた断熱材には、断熱材を固定したり管を取り扱い易くするために、それぞれの管毎に保護層を被覆しても良い。保護層としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブテン等のフィルム又はシート、あるいはこれらを延伸したフルムやシート等が好適に使用できる。
【００２６】
設けられた断熱材の最外面は、複層フィルムを巻き付けて被覆する。被覆シートは、断熱材が気泡が連続気泡である発泡熱可塑性樹脂やガラスウール等の場合には、断熱材を固定したり取り扱い易くすると共に断熱材内部に水等が進入して断熱効果を低下させることを防ぐためにも、設けられることが望ましい。なお、複層フィルムを、独立気泡の発泡体フィルム又はシートとすれば断熱効果が更に向上し、またエンボス加工を施しておくと、取り扱い時に滑り難くなり好ましい。
【００２７】
発明１、発明２又は発明３においては、いずれの発明においても、束ねられた管は、全てが金属強化された熱可塑性樹脂管であっても、全てが被覆管であっても、金属強化された熱可塑性樹脂管と被覆管の組み合わせであっても良く、どれが温水供給管とされても戻り管とされても良い。
【００２８】
なお、被覆管では、外側が軟質の外管である場合には、施工時に曲がり箇所があると、その曲がりの背側の外管がへたり、内管である熱可塑性樹脂管と接触したり空気道が薄くなったりする恐れがある。それ故、被覆管の外面にも、管のへたりを少なくし、かつ更に保温効果を向上するために、断熱材が設けられても良い。用いられる断熱材の種類やその外に被覆を設けたりすることは、前述と同じであるから、繰り返し説明は省略する。
【発明の効果】
【００２９】
発明１においては、金属強化された熱可塑性樹脂管は、管壁に金属層が設けられているので酸素が透過せず、大気中から管内部の温水中への酸素透過を極めて小さくなるので、熱源機等の金属部分の腐食を防止できかつ管自体が腐食しない。従って、金属強化された熱可塑性樹脂管を束ねて、金属と熱可塑性樹脂との複層フィルムを巻き付けて被覆すれば、管路中の金属部分や管自体が長期間にわたって腐食せず、かつ供給温水の温度低下が少ない温水循環配管用管セットとなるのである。
【００３０】
発明２においては、熱可塑性樹脂製内管の外側に軟質の熱可塑性樹脂製の外管が設けられて二重管とされ、内管と外管との間を空気層とした構造の被覆管が用いられるので、管同士が接触しても一方の管から他方の管への熱の移動が少なく、往き管の熱が戻り管に奪われ難くエネルギーロスが小さい温水循環配管用管セットとなる。
【００３１】
発明３においては、発明１又は発明２の、束ねられた管を断熱材で被覆し、断熱材の外側を金属と熱可塑性樹脂との複層フィルムを巻き付けて被覆するので、益々供給温水の温度低下が少ない温水循環配管用管セットとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に図面を参照して本発明を説明する。図１は金属強化された熱可塑性樹脂管が二本用いられた温水循環配管用管セットの一例の一部切り欠き斜視図である。図２は内管が架橋ポリエチレン管である被覆管と内管が金属強化熱可塑性樹脂管である被覆管がそれぞれ一本づつ用いられた一例の一部切り欠き斜視図である。図３は断熱材が用いられた温水循環配管用管セットの一例であり、（ａ）は金属強化された熱可塑性樹脂管二本に断熱材が用いられた一例の一部切り欠き斜視図、（ｂ）は内管が異なる被覆管二本に断熱材が用いられた一例の一部切り欠き斜視図である。図４は温水循環配管用管セットの更に別の一例の一部切り欠き斜視図であり、（ａ）は金属強化された熱可塑性樹脂管と被覆管とがそれぞれ一本づつ用いられた一例の一部切り欠き斜視図、（ｂ）は金属強化された熱可塑性樹脂管一本と被覆管一本とが束ねられて断熱材が用いられた一例の一部切り欠き斜視図、（ｃ）は断熱材を巻かれた金属強化された熱可塑性樹脂管と断熱材を巻かれた被覆管とが用いられた一例の一部切り欠き斜視図である。なお、金属強化された熱可塑性樹脂管又は被覆管の総数は三本以上であっても良いが、本図示例では、全てを二本の場合で説明する。
【００３３】
図１の温水循環配管用管セット（１）は、金属強化された熱可塑性樹脂管（２）二本が束ねられて複層フィルム（５１）を巻き付けて被覆されたものである。金属強化された熱可塑性樹脂管（２）は、熱可塑性樹脂層（２１）として架橋ポリエチレン層と、金属層（２２）としてアルミニウム箔とが積層された複層管とされ、最内層が架橋ポリエチレン層（２１）とされている。最外層は、管（２）外側への放熱を少なくするために、熱可塑性樹脂層とされている場合がある。
【００３４】
金属強化された熱可塑性樹脂管（２）は複数本（本例では二本）が束ねられて、外側を複層フィルム（５１）で被覆され、温水循環配管用管セット（１）とされている。複層フィルム（５１）は、アルミニウム箔と延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムとを積層した、厚さ７５μｍの複合フィルムである。複層フィルム（５１）の被覆の方法は特に限定されないが、例えば、細長いリボン形状に成形して裏面に接着剤等を塗布した複合フィルムを、束ねられた管に螺旋状に巻き付け、巻き回されて隣り合う辺同士を重ねて管束全体を被覆する方法などが挙げられる。
【００３５】
なお、複層フィルム（５１）として、発泡樹脂を併用して断熱性を持たせた複層フィルムや、表面に滑り止めのエンボス加工を施して用いても良い。
【００３６】
図２の温水循環配管用管セット（１）は、被覆管（３）二本が束ねられて複層フィルム（５１）を巻き付けて被覆されたものである。被覆管（３）は、内管（３１）として熱可塑性樹脂製の架橋ポリエチレン管が、外管（３２）としての軟質の塩化ビニル管に挿入されており、外管（３２）にはその内面に管軸方向に沿ってリブ（３２１）が設けられている。内管（３１）と外管（３２）と間は、リブ（３２１）によって隔てられた隙間とされ、この隙間は空気層（３３）とされて断熱効果を有すると共に、内管（３１）の保護を兼ねている。
【００３７】
被覆管（３）は複数本（本例では二本）が束ねられて、外側を複層フィルム（５１）で被覆され、温水循環配管用管セット（１）とされている。複層フィルム（５１）は上記と同じものであり、上記と同じ方法で束ねられた管の外側に巻き付けて被覆する。
【００３８】
図３（ａ）の温水循環配管用管セット（１）は、金属強化された熱可塑性樹脂管（２）二本が束ねられ、束ねられた管の外側に断熱材（５）を設けて、全体を複層フィルム（５１）で被覆したものである。
【００３９】
断熱材（５）は発泡倍率２０倍の架橋ポリエチレン発泡パイプであり、この中に金属強化された熱可塑性樹脂管（２）を束ねて挿通する。その外側を複層フィルム（５１）で被覆して、断熱材（５）層への水の滲入防止との保護する。複層フィルムは前述の複層フィルム（５１）と同様のものであり、同じ方法で束ねられた管の外側に巻き付けて被覆されれば良い。
【００４０】
図３（ｂ）は、被覆管（３）二本が束ねられ、束ねられた管の外側に断熱材（５）を設けて、全体を複層フィルム（５１）で被覆した温水循環配管用管セットの一例である。断熱材（５）及びその取り付け方法並びに複層フィルム（５１）が前述と同じである。
【００４１】
束ねる管は、必ずしも同じ種類の管同士でなくても良い。例えば、図４（ａ）は、金属強化された熱可塑性樹脂管（２）と被覆管（３）とが束ねられて複層フィルム（５１）で被覆された温水循環配管用管セットの一例、図４（ｂ）は、金属強化された熱可塑性樹脂管（２）と被覆管（３）とを断熱材（５）で巻き、その外側に複層フィルム（５１）を巻き付けて被覆したものの一例、図４（ｃ）は、個別断熱材（４）を巻いた金属強化された熱可塑性樹脂管（２）と個別断熱材（４）を巻いた被覆管（３）とを束ねてその外側に複層フィルム（５１）を巻き付けて被覆したものの一例である。なお、図４（ｃ）では、個別断熱材（４）の外面に保護層（４１）が設けてあるが、必ずしも必要ではないことは前述の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】発明１の金属強化された熱可塑性樹脂管が二本用いられた温水循環配管用管セットの一例の一部切り欠き斜視図である。
【図２】発明２の内管が架橋ポリエチレン管である被覆管と内管が金属強化熱可塑性樹脂管である被覆管がそれぞれ一本づつ用いられた一例の一部切り欠き斜視図である。
【図３】発明３の断熱材が用いられた温水循環配管用管セットの一例である。  （ａ）は金属強化された熱可塑性樹脂管二本に断熱材が用いられた一例の一部切り欠き斜視図である。  （ｂ）  内管が異なる被覆管二本に断熱材が用いられた一例の一部切り欠き斜視図である。
【図４】温水循環配管用管セットの別の一例の一部切り欠き斜視図である。  （ａ）  金属強化された熱可塑性樹脂管と被覆管とがそれぞれ一本づつ用いられた一例の一部切り欠き図である。  （ｂ）  金属強化された熱可塑性樹脂管一本と被覆管一本とが束ねられて断熱材が用いられた一例の一部切り欠き斜視図である。  （ｃ）  断熱材を巻かれた金属強化された熱可塑性樹脂管と断熱材を巻かれた被覆管とが用いられた一例の一部切り欠き斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  温水循環配管用管セット
２  金属強化された熱可塑性樹脂管
２１  熱可塑性樹脂層
２２  金属層
３  被覆管
３１  熱可塑性樹脂製の内管
３２  軟質の熱可塑性樹脂製の外管
３２１  リブ
４  個別断熱材
４１  保護層
５  断熱材
５１  複層フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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