JPS6184498A - 被覆銅系管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、給湯配管・冷暖房用配管・太陽熱温水器の配
管等に使用される被覆銅系管に関する。

（従来の技術） 給湯配管・冷暖房用配管・太陽？！５温水器等の配管材
は断熱効果が高いことは勿論のこと、１般送流体に対す
る耐食性、配管工事における被加工性の良さが要求され
る。そのため従来より、耐食性・被加工性のよい銅又は
銅合金型の銅系管が断熱層によって被覆された被覆銅系
管が多用されている。

第９図は、そのような従来より用いられている被ｒｉ！
、銅系管１１を示すもので、銅系管１２に発泡層１３（
発泡ポリエチレン、発泡ポリウレタン、発泡ポリプロピ
レン等の発泡樹脂）を被覆し、さらに表皮１’５１４と
してポリエチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル等を被覆し
たものである。この従来の被覆銅糸管１１においては、
発２ｕｌｉ１３に含まれる多数の微小気泡中の空気の熱
伝導率が小さい事をｆｌｌ用して断！ハ効果を奏してい
る。　（ｊＪ１富の合成樹脂の熱伝導率；ｏ、１〜０．
４　ｋｃａｌ／ｍ、ｈ、’Ｃ８発泡樹脂の熱伝導率：　
０．０１５〜０．０４ｋｃａｌ／ｍ、ｈ、℃、空気の８
０°Ｃにおける熱伝導率；　０．０２６　ｋｃａｌ／ｍ
、ｈ、　’Ｃ）（発明が解決しようとする問題点） 近年の省エネルギ化の要請により、被覆銅系管６′おい
ても断熱効果の向上が望まれている。上記従来の被覆銅
系管１１において断熱効果を向上するには、発泡層１３
に使用されている発泡樹脂の発泡倍率を高くするか、発
泡樹脂の厚さを太き（することが考えられる。

しかし、発泡樹脂においては発泡倍率を高くすると気泡
含有率が増加するので熱伝導率を小さくすることはでき
るが、気泡含有率が高くなると必然的に気泡を仕切る壁
が薄くなって強度が低下してしまう。そのため、配管工
事中に踏みつけると中の銅系管まで潰れたり、曲げ加工
によって銅管まで座屈してしまうという欠点がある。

また、発泡樹脂の厚さを大きくすると当然に外径が大き
くなり、曲げ加工半径も大きくなるところから、配管ス
ペースが大きくなって配管工事が制約される。特に、集
合住宅の床下配管等では床下寸法が大きくなって有効室
内空間が小さくなり、−戸当たりの建築コストが嵩むと
いう問題がある。

また、第１０図に示すように銅系管の周囲に単に空気層
を形成するためだけに銅系管１２を内管とし、それを外
管１５で覆った二重管構造としただけでは、たとえ空気
の熱伝導率が小さくても、図中矢印で示すような対流熱
伝達の影響が大きいために有効な断熱効果を奏すること
はできない。

本発明は上記に鑑み、従来の発泡樹脂を断熱層としたも
のに比べて断熱効果が良く、しかも外径を大きくするこ
となく十分な強度を得ることができる被覆銅系管を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明が従来技術の問題点を解決すべく講じる技術的手
段の特徴とするところは銅又は銅合金製の銅系管２と咳
銅糸管２に巻付けられたテープ体３とを有し、テープ体
３の表裏面の少なくとも一面には、隔壁７によって銅系
管２の軸方向及び周方向に仕切られた凹部４群が形成さ
れ、独立した空気室６群よりなる断熱層９を形成すべく
各凹部４の開口の閉塞壁５が設けられ、さらに、前記隔
壁７によって断熱層９に作用する外力が担持されて５′
る点にある。

（作用） 凹部４群と閉塞壁５とで形成される空気室６群が断熱層
とされることにより、空気の熱伝導率の低さを断熱作用
に利用できる。また、凹部４群は、隔壁７によって銅系
管２の軸方向及び周方向に仕切られているので、閉塞壁
５とで形成された独立した空気室６群における空気の対
流を小さくすることができる。そして、隔壁７によって
１折熱屓９に作用する外力を担持して被覆銅系管１自体
の強度を得ることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基き説明する。

第１図及び第２図に示す第１実施例に係る被覆銅系管１
において２は銅管である６銅管２にかえて銅合金管でも
よく、要は銅系管であればよく、温水や錆に対する耐食
性、配管工事のための被加工性に優れたもの程よい。

３はテープ体で、銅管２に螺線状に巻き付けられている
。なお、テープ体３は隙間なく巻付けられるのが望まし
いが、若干の隙間があっても影響は殆どない。そしてテ
ープ体３の表面には隔壁７によって銅管２の軸方向及び
周方向に仕切られて、第３図に示すように平面基盤目状
を呈する凹部４群が形成されている。ここで、テープ体
３は各凹部４の開口が銅管２の周壁で閉塞されるように
巻き付けられて、銅管２の周壁は各凹部４の開口の閉塞
壁５とされている。これにより、凹部４群がその開口を
閉塞されて独立した空気室６群よりなる断熱層９が形成
されている。また、該ｖｆＴ熱層９に作用する外力は隔
壁７によって担持されることになる。

次に、凹部４の開口の表面積（Ｓｉ（）、凹部の深さく
ｈａｍ）、隔壁７の肉厚（ｔ２耀Ｔ１）及びテ−プ体３
の材質の相異が、被覆銅系管１の断熱効果及び強度に与
える影響を以下の第１表に示す。

ここで、銅管２の外径ｄ＝１２．７鶴、肉厚１．＝０．
６４ｍｍ、テープ体３の底壁の肉厚ｔ　３　＝０．５１
とした。また、本実施例では凹部４の開口形状はすべて
同寸の正方形で、深さも隔壁７の肉厚もすべて等しくし
である。

そして、被覆銅系管１の強度は、軸長１００　ａｍの資
料の径方向に２００　Ｋｇｆの圧縮力を作用させたとき
の、次式に表わされる偏平率（％）で示す。

また、断熱効果は放熱量（ｋｃａｌ　／　ｍ、ｈ、　’
Ｃ）で示す。

放熱量は、軸長Ｌｍの資料に、外気温ｔａ’ｃで、入口
温度ｔ１°Ｃの水を流量Ｗ　／　／ｈで流したときの出
口温度をｔ２°Ｃとしたときに、次式で示されるもので
ある。

（但し、水の比熱と比重の積はｌとしている。）本実施
例では、ｔ　ｌ　＝７０±５°Ｃ，Ｗ＝３０〜１００１
２　／ｈ　、　ｔａ＝２０±５℃とした。

次　　　　　　　　　　葉 第　　　１　　　表 第１表のＢグループでは四部４の開口表面積が大きい程
、Ｄ、Ｅ及びＦグループでは隔壁７の厚みが小さい程放
熱量が小さく、断熱効果がよいのがわかる。

これは、凹部４の開口表面積が大きい程または隔壁７の
肉厚が小さい程、断熱層９の空気量が多く、空気の熱伝
導率の低さが断熱効果を奏しているのを示している。

また、Ａグループでは凹部４の開口表面積が小さい程、
Ｃグループでは四部４の深さがよい程（最も浅いものは
除く）放熱量が小さく、断熱効果がよいのがわかる。

これは、各凹部４は隔壁７によって銅管２の軸方向及び
周方向に仕切られ、閉塞壁５とで独立した空気室６群が
形成されているために、凹部４の開口表面積が小さい程
、または凹部４の深さが浅い程空気の対流熱伝達による
影響が小さくなり、断熱効果が良くなっているのを示し
ている。

尚、Ｃグループで凹部４の深さの最も浅いものの放熱量
が増加しているのは、断熱層９の空気量が少なくなりす
ぎて空気の熱伝導率の低さが断熱効果を十分に奏するこ
とができないからである。

次に、Ａグループ及びＢグループでは四部４の開口表面
積が小さい程、Ｃグループでは四部４の深さが小さい程
、Ｄ、Ｅ及びＦグループでは隔壁７の肉厚が大きい程強
度が増すことがわかる。

これは、凹部４の開口表面積が小さい程、又は隔壁７の
肉厚が大きい程隔壁７の表面積が大きくなり、また、凹
部７の深さが小さい程隔壁７は座屈しに（くなることか
ら、隔壁７が断熱層９に作用する外力をより大きく担持
することになって、被覆則糸管１自体の強度を増してい
ることを示している。

次に、テープ体３の材質は低密度ポリエチレン、塩化ビ
ニル又はポリウレタンであっても強度、断熱効果に差は
なく、銅管に巻き付ける程度の軟らかさがあり、ある程
度熱伝導率の低いものであれば適宜選択して用いればよ
い。もっとも、熱伝導率が低い程良いのは勿論である。

ここで、本実施例において凹部４の開口の表面積、四部
４の深さ及び隔壁７の肉厚を具体的に定めるについて、
断熱層として発泡樹脂を用いた従来のものと比較してみ
る。

上記実施例と同一条件で、断熱層として発泡倍率２倍の
ポリエチレンを被覆厚さ３．５真＋ｓで銅管に被覆した
場合、圧縮強度は２４％、放熱量は１８ｋｃａ　１７ｍ
、ｈであった。これが従来より実際に使用されている被
ｒｉｔ銅糸管の圧縮強度と放熱量である。このことから
、本実施例における被覆銅系管１であれば、凹部４の開
口の表面積が４−〜３ｈｌｉ、凹部４の深さが１〜４ｍ
ｍ、隔壁７の肉厚が１〜５１であれば、少なくとも従来
の被覆銅系管と同程度の性能が得られる。

ちなみに、断熱層として発泡倍率約３０倍のポリエチレ
ンを被覆厚さ４　ｎ＋で銅管に被覆した場合、放熱量は
１３ｋｃａｌ／ｍ、ｈであったが、圧縮強度は７０％で
実用に耐えるものではなかった。これに対し、本実施例
では放熱１１３ｋｃａｌ／　ｍ、ｈでも十分に実用に耐
える強度を得ることができるのがわかる。

すなわち、従来の発泡樹脂による′１ＩｆＴ熱層のよう
に、１Ｊｆｒ熱効果を高くするために発泡倍率を高くす
ると、必然的に気泡を仕切る壁が薄くなって強度が低下
するといったことがない。

なお、テープ体３の底壁の肉厚Ｌ３は、空気室６に空気
を閉し込めさえすれば良いので、できるだけ薄い方が良
い。この肉厚を太き（しても、テープ体３の熱伝導率は
空気よりもｍｍ大きいので断熱効果は良くならず、また
外径の増加、コストの増加という欠点がでてくる。

次に、第４図は本発明の第２実施例に係り、第１実施例
との相違は、銅管２の周囲に巻き付けた一一プ体３の外
周に、やはり四部４を設けた第２テープ体３°を巻き付
けて断熱層９を二層に形成した点にある。この場合、内
層のテープ体３の底壁が第２テープ体３′の凹部４の開
口の閉塞壁５となる。これにより断熱効果を良くするも
ので、さらに断熱層を三層、四Ｈにしてもよい。

第５図は本発明の第３実施例で、第１実施例ではテープ
体３の凹部４の開口は銅管２の外Ｉ？；ｌ壁によって閉
塞されるように巻き付けられて銅管２の外周壁が凹部４
の開口の閉塞壁５とされているが、本実施例はテープ体
３を凹部４の開口が外方となるように銅管２に巻き付け
、その外周に閉塞壁５を被覆して空気室６を形成したも
のである。閉塞壁５はテープを巻き付けたり、筒状の押
出成形物によって形成する。

第６図は本発明の第４実施例で、第１実施例のように銅
管２の周囲にテープ体３を直接巻き付けず、まず適当な
断熱材８で銅管２を被覆し、その断熱材８の外周にテー
プ体３を第１実施例と同様に巻き付けたものである。こ
の場合、断熱材８が凹部４の開口の閉塞壁５となる。

第７図は本発明の第５実施例で、第１実施例との相違は
テープ体３の表裏面の双方に凹部４を設け、−面の凹部
４の開口の閉塞壁５は銅管２の外周壁を用い、他面の凹
部４の開口の閉塞壁５は第５図と同様にテープや筒状の
押出成形物を用いたものである。

また、凹部４は第３図のように平面基盤側りに設けるも
のに躍らず、第８図に示すように平面菱形として、隔壁
７も横断面三角形となるようにしてもよい。また、各凹
部４の平面形状を不定形にしてもよい。

（効果） 本発明による被覆銅系管１によれば、凹部４群と閉塞壁
５とで形成される空気室６群が断熱層とされることによ
り、空気の熱伝導率の低さを断熱作用に利用できる。ま
た、凹部４群は、隔壁７によって銅系管２の軸方向及び
周方向に仕切られているので、閉塞壁５とで形成された
独立した空気室６群における空気の対流を小さくするこ
とができる。そして、隔壁７によって断熱層９に作用す
る外力を担持して被覆銅系管１自体の強度を得ることが
できる。これにより、従来の断熱層として発泡樹脂を用
いたもののように発泡倍率を上げて気泡含有率を高くし
て断熱効果を上げると必然的に気泡の仕切壁が薄（なっ
て強度が低下するといったようなことはなく、断熱層が
十分な断熱効果を奏し且つ十分な強度を併せもつものと
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施（９１１に係る被覆ｉｌ］系
管糸管断面図、第２図は同一部破断側面図、第３図イは
同テープ体の平面図、第３図口は同横断面図、第４図は
本発明の第２実施例に係る被覆銅系管の一部破断側面図
、第５図は同第３実施例に係る被覆銅系管の横断面図、
第６図は同第４実りが例に係る被覆銅系管の横断面図、
第７図は同第５実施例に係る被覆銅系管の横断面図、第
８図イは第１実施例とは異なった実施例に係るテープ体
の平面図、第８図口は同横断面図、第９図は従来例に係
る被５１、銅系管の横断面図、第１Ｏ図イ１口は二重管
の内外管間での空気の対流の説明図である。 １−被覆銅系管、２−銅系管、３−テープ体、４−凹部
、５−閉塞壁、６　空気室、７−隔壁、９−断熱層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、綱又は銅合金製の銅系管２と該銅系管２に巻付けら
   れたテープ体３とを有し、テープ体３の表裏面の少なく
   とも一面には、隔壁７によって銅系管２の軸方向及び周
   方向に仕切られた凹部４群が形成され、独立した空気室
   ６群よりなる断熱層９を形成すべく各凹部４の開口の閉
   塞壁５が設けられ、さらに、前記隔壁７によって断熱層
   ９に作用する外力が担持されていることを特徴とする被
   覆銅系管。 ２、凹部４の開口の表面積が４ｍｍ＾２〜３６ｍｍ＾２
   凹部４の深さが１ｍｍ〜４ｍｍ、隔壁７の肉厚が１ｍｍ
   〜５ｍｍである特許請求の範囲第１項記載の被覆銅系管
   。 ３、テープ体３が銅系管２に複数層巻付けられた特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の被覆銅系管。 ４、テープ体３が銅系管２に螺線状に巻き付けられた特
   許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の被覆銅
   系管。