JP6864707B2 - Pipe for heat conduction - Google Patents
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Description
本発明は、内部に熱媒や冷媒が流通し得る中空部を有し、この中空部を流通する熱媒や冷媒の熱を被熱伝導部材に伝導してこの被熱伝導部材を加熱若しくは冷却する熱伝導用パイプに関するものである。 The present invention has a hollow portion through which a heat medium or a refrigerant can flow, and conducts the heat of the heat medium or the refrigerant flowing through the hollow portion to the heat conductive member to heat or cool the heat conductive member. It is related to the heat conduction pipe.
従来、この種の熱伝導用パイプを用いる技術として、例えば特許文献１に示すような屋根用融雪装置がある。
Conventionally, as a technique using this type of heat conduction pipe, for example, there is a snow melting device for a roof as shown in
この屋根用融雪装置は、屋根上に銅板などの伝導性素材板を敷設し、この伝導性素材板上にアルミニウムなどの熱伝導率の高い導管（熱伝導用パイプ）を配設し、この導管に温水を循環させ、導管内を通過する温水の熱を導管の下に敷設した伝導性素材板に伝熱して、この伝導性素材板上の雪を融雪するものである。 In this snow melting device for roofs, a conductive material plate such as a copper plate is laid on the roof, and a conduit (thermal conduction pipe) having high thermal conductivity such as aluminum is arranged on the conductive material plate, and this conduit is provided. Hot water is circulated in the water, and the heat of the hot water passing through the conduit is transferred to the conductive material plate laid under the conduit to melt the snow on the conductive material plate.
ところで、この特許文献１に開示される屋根用融雪装置は、図面（図３）を参酌すると熱伝導用パイプとして円筒状の導管が用いられているが、このような円筒状の導管を用いた場合、導管と伝導性素材板との接触面積が小さいため導管から伝導性素材板に効率よく熱が伝わらない問題がある。
By the way, in the roof snow melting device disclosed in
ゆえに、このような平板状の伝導性素材板に熱伝導用パイプからの熱を効率よく伝えるためには、導管と伝導性素材板との接触面積を大きくすることが好ましく、例えば、特許文献２に示すような、外周面の一部に平滑面が形成された断面Ｄ形のパイプを用い、この平滑面に融雪板（伝導性素材板）を接合することで、接触面積が大きくなり効率的に熱を伝えることができる。
Therefore, in order to efficiently transfer the heat from the heat conduction pipe to such a flat conductive material plate, it is preferable to increase the contact area between the conduit and the conductive material plate. For example,
しかしながら、このような断面Ｄ形の熱伝導用パイプは、パイプ外形状が円形ではないため、この熱伝導用パイプ同士を連結したり他の配管と連結したりする際に外形状に合った特殊な継手が必要となり、使い勝手やコスト面で懸念がある。 However, since the outer shape of the heat conduction pipe having a D-shaped cross section is not circular, a special shape suitable for the outer shape is used when connecting the heat conduction pipes to each other or to other pipes. There are concerns about usability and cost due to the need for flexible joints.
本発明は、このような現状に鑑みなされたものであり、外周面に平板状の被熱伝導部材が接合される平面部を有し被熱伝導部材に対して効率的に熱伝導可能な構成でありながら、この熱伝導用パイプ同士を連結したり他の配管と連結したりする際に特殊な継手を必要とせずコストが掛からない実用的な熱伝導用パイプを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a current situation, and has a configuration in which a flat surface portion to which a flat plate-shaped heat conductive member is joined is provided on the outer peripheral surface so that heat can be efficiently conducted to the heat conductive member. However, it is an object of the present invention to provide a practical heat conduction pipe which does not require a special joint when connecting the heat conduction pipes to each other or is connected to other pipes and does not cost much. ..
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
外周面に長手方向一側端部から他側端部に亘って形成される円弧面部３と長手方向一側端部から他側端部に亘って形成される少なくとも一条の平面部４とを有するパイプ本体１を備え、このパイプ本体１内を流通する熱媒の熱を前記平面部４に接合される融雪板７に伝導して該融雪板７を加熱するように構成される融雪装置用の熱伝導用パイプであって、前記パイプ本体１の前記平面部４の長手方向端部にして継手部材が被嵌連結される連結部には付設部材２が設けられ、この付設部材２は、円弧状周面部５と前記パイプ本体１の前記平面部４と接合する接合平面部６とを有する断面Ｄ形に形成され、前記円弧状周面部５は、前記接合平面部６を前記パイプ本体１の前記平面部４に接合させた場合に前記パイプ本体１の前記円弧面部３と連続する円周面を形成するように構成され、この付設部材２が設けられた前記連結部が断面円形状に形成されて、円筒状のパイプ継手に構成される前記継手部材が被嵌連結されるように構成されていることを特徴とする熱伝導用パイプに係るものである。
The outer peripheral surface has an
また、前記付設部材２は、接着剤、溶接、ろう付け、半田付け、ネジ止めのいずれかにより前記平面部４に固定されていることを特徴とする請求項１記載の熱伝導用パイプに係るものである。
The heat conduction pipe according to
また、前記パイプ本体１は、アルミニウム製であることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の熱伝導用パイプに係るものである。
The heat conduction pipe according to any one of
本発明は上述のように構成したから、外周面に平板状の被熱伝導部材が接合される平面部を有し被熱伝導部材に対して効率的に熱伝導可能な構成でありながら、この熱伝導用パイプ同士を連結したり他の配管と連結したりする際に特殊な継手を必要とせずコストが掛からない実用的な熱伝導用パイプとなる。 Since the present invention is configured as described above, it has a flat portion on the outer peripheral surface to which a flat plate-shaped heat conductive member is joined, and can efficiently conduct heat to the heat conductive member. It is a practical heat conduction pipe that does not require a special joint when connecting heat conduction pipes to each other or is connected to other pipes, and does not cost much.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 Embodiments of the present invention which are considered to be suitable will be briefly described by showing the operation of the present invention based on the drawings.
本発明は、パイプ本体１の外周面に長手方向一側端部から他側端部に亘って形成される少なくとも一条の平面部４が形成されているから、この平面部４に熱伝導対象の被熱伝導部材７を接合させることで、このパイプ本体１内を流通している熱媒若しくは冷媒の熱を効率的に被熱伝導部材７に熱伝導することができる。
In the present invention, since at least one
さらに、本発明は、平面部４の長手方向端部に付設部材２が設けられ、この付設部材２によりパイプ端部の外形状が円筒形（パイプ端部の断面形状が円形）になっているから、すなわち連結部となるパイプ本体１の端部は付設部材２と合わせて一般的な円形パイプと同様の形状を呈しているから、例えば、本発明の熱伝導用パイプ同士を連結する場合、一般的な円筒状のパイプ継手（例えば市販されている安価な塩化ビニル製のパイプ継手）を用いて連結することができる。
Further, in the present invention, the
このように、本発明は、外周面に平板状の被熱伝導部材７が接合される平面部４を有し被熱伝導部材７に対して効率的に熱伝導可能な構成でありながら、この熱伝導用パイプ同士を連結したり他の配管と連結したりする際に特殊な継手を必要とせずコストが掛からない実用的な熱伝導用パイプとなる。
As described above, the present invention has a
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。 Specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例は、本発明の熱伝導用パイプ８を屋根融雪装置に適用した場合である。
This embodiment is a case where the
具体的には、本実施例の屋根融雪装置は、図１に示すように、屋根上に配設され地下水により加温される融雪部９と、この融雪部９に地下水を導入する地下水導入管10と、融雪部９から地下水を導出する地下水導出管11と、地下水導入管10に地下水を圧送するポンプ装置12とを備え、ポンプ装置12により圧送される地下水を、地下水導入管10を介して融雪部９に導入し、地下水熱によりこの融雪部９を加温して、この融雪部９上及びその周囲にある雪を融雪するように構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 1, the roof snow melting device of the present embodiment includes a
以下、本実施例に係る構成各部について詳述する。 Hereinafter, each component of the present embodiment will be described in detail.
融雪部９は、屋根上に敷設される被熱伝導部材７としての融雪板７と、この融雪板７上に設けられ熱媒となる地下水が流通する本発明の熱伝導用パイプ８とで形成されている。
The
具体的には、本実施例の融雪部９は、平板状に形成される二枚の融雪板７と、この融雪板７上に屋根の傾斜方向に沿って設けられる複数の熱伝導用パイプ８とで形成されている。
Specifically, the
より具体的には、屋根上に敷設される二枚の融雪板７は、熱伝導性の高い金属、具体的には、１ｍｍ〜３ｍｍ程度の厚さのアルミニウム製の平板部で形成されており、図１に示すように、適宜な間隔をおいて屋根の棟側と軒側に分かれて配置されている。
More specifically, the two
なお、融雪板７の材質は、アルミニウムに限定されるものではなく、熱伝導性に優れた金属（例えば銅や鉄など）であれば適宜採用可能であり、さらに、金属でなくても熱伝導性に優れた部材、例えばカーボンナノチューブを加えた高熱伝導性部材を採用しても良い。
The material of the
また、この融雪板７上に設けられる熱伝導用パイプ８は、外周面に長手方向一側端部から他側端部に亘って形成される円弧面部３と長手方向一側端部から他側端部に亘って形成される少なくとも一条の平面部４とを有するパイプ本体１を備え、このパイプ本体１内を流通する地下水の熱を平面部４に接合される融雪板７に熱伝導して、この融雪板７を加温するように構成されている。
Further, the
また、本実施例の熱伝導用パイプ８は、パイプ本体１の平面部４の長手方向端部に断面Ｄ形の付設部材２が付設されており、この付設された付設部材２の円弧状周面部５とパイプ本体１の外周面を形成する円弧面部３とが連続する円周面を形成し長手方向端部が断面円形状に形成されている。
Further, in the
すなわち、本実施例の熱伝導用パイプ８は、融雪板７が接合される部分は平面部４を有し外形状が非円形状（断面Ｄ形）となっているが、長手方向端部、言い換えると他の熱伝導用パイプ８や他の配管と継手部材を介して連結する連結部は外形状が円筒形（断面円形）となるように構成されている。
That is, in the
さらに具体的に説明すると、この熱伝導用パイプ８を構成するパイプ本体１は、金属製、具体的には、アルミニウム製であり、図２に示すように、外周面に長手方向一側端部から他側端部に亘って形成される円弧面部３と長手方向一側端部から他側端部に亘って形成される一条の平面部４とを有する断面Ｄ形に形成されている。
More specifically, the
また、本実施例のパイプ本体１は、直管状に形成され、平面部４は、この平面部４と接合する融雪板７に効率的に熱伝導するように幅広な寸法に設定されている。
Further, the
具体的には、本実施例のパイプ本体１は、押出し成形により一体形成された断面Ｄ形の長尺パイプ部材を任意の長さに切断して形成されたものである。
Specifically, the
なお、パイプ本体１の材質は、アルミニウムに限定されるものではなく、熱伝導性に優れた金属（例えば銅や鉄など）であれば適宜採用可能であり、さらに、金属でなくても熱伝導性に優れた部材、例えばカーボンナノチューブを加えた高熱伝導性部材で形成されるものでも良い。
The material of the
また、パイプ本体１の外形状（パイプ本体１の全体形状）は直管に限らず、曲成状（例えばＵ字状や円弧状など）など適宜設定可能なものとする。 Further, the outer shape of the pipe body 1 (the overall shape of the pipe body 1) is not limited to a straight pipe, and can be appropriately set such as a curved shape (for example, a U shape or an arc shape).
また、平面部４の数は一条に限らず複数条形成されていても良い。
Further, the number of the
また、管径及び平面部４の幅寸法においても適宜設計変更可能なものとする。
Further, the design of the pipe diameter and the width dimension of the
また、パイプ本体１の成形方法は、押出し成形に限定されるものではなく、例えば射出成形やダイカスト形成でも良い。
Further, the molding method of the
また、上述したパイプ本体１と共に熱伝導用パイプ８を構成する付設部材２は、断面Ｄ形の円弧柱体に形成され、パイプ本体１の平面部４の長手方向の両端部に付設されている。
Further, the
具体的には、本実施例付設部材２は、金属製、具体的には、パイプ本体１と同じアルミニウム製であり、図２〜４に示すように、円弧状周面部５と上述したパイプ本体１の平面部４と接合する接合平面部６とを有する断面Ｄ形の円弧柱体に形成されている。
Specifically, the
より具体的には、円弧状周面部５は、接合平面部６をパイプ本体１の平坦面４と所定状態で接合させた際にパイプ本体１の円弧面部３と連続する円周面を形成するように構成されている。
More specifically, the arcuate
また、本実施例の付設部材２は、パイプ本体１の平面部４の長手方向端部上に適宜な配設状態で接着剤、溶接、ろう付け、半田付け、ネジ止めのいずれかの固定手段により固設されている。
Further, the
なお、付設部材２は金属製に限定されるものではなく、合成樹脂製でも良い。
The attached
また、この熱伝導用パイプ８と融雪板７とは、適宜な接合手段により接合され一体化されており、具体的には、本実施例においては、融雪板７と熱伝導用パイプ８とは、サドルバンドなどの抱持固定具（図示省略）により接合固定されている。
Further, the
なお、この融雪板７と熱伝導用パイプ８との接合手段は上記に限らず、融雪板７と熱伝導用パイプ８との間の熱伝導を阻害するものでなければ適宜採用可能である。
The means for joining the
また、この融雪部９において熱伝導用パイプ８同士は、図５〜７に示すように、継手部材13を介して連結されており、本実施例においては、この継手部材13として、市販される一般的な継手、具体的には、塩化ビニル製のソケット継手が用いられている。
Further, in the
すなわち、本実施例の熱伝導用パイプ８は、上述したように連結部となる長手方向端部に付設部材２が付設され、この付設部材２の付設により長手方向端部（連結部）が断面円形に形成され、一般的な塩化ビニル製の円形パイプと同じように、市販されている一般的な塩化ビニル製のソケット継手を用いて簡易に且つ安価に連結（接合）することができるように構成されている。
That is, in the
また、この融雪部９の熱伝導用パイプ８に地下水を導入する地下水導入管９は、図１に示すように、屋根の軒に沿って設けられ、また、地下水導出管10は、屋根の棟に沿って設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, the
すなわち、本実施例の屋根融雪装置は、屋根の傾斜に沿って配置されている熱伝導用パイプ８の屋根の軒側となる下方側から棟側の上方側に向かって地下水が流動するように構成されて、これにより、各熱伝導用パイプ８にほぼ均等に地下水が行き渡り、ムラなく融雪することができる構成となっている。
That is, in the roof snowmelting device of the present embodiment, the groundwater flows from the lower side of the
また、この地下水導入管10及び地下水導出管11と熱伝導用パイプ８との連結は、図８〜１０に示すように、継手部材14を介して連結されており、この継手部材14も、前述した熱伝導用パイプ８同士を連結する継手部材13と同様、市販されている一般的な継手、具体的には、塩化ビニル製のチーズ継手が用いられている。
Further, as shown in FIGS. 8 to 10, the connection between the ground
以上のように構成される本実施例の作用効果について以下に説明する。 The action and effect of this example configured as described above will be described below.
本実施例の屋根融雪装置は、融雪部９の熱伝導用パイプ８に巾広の平面部４が形成され、この平面部４に融雪板７が接合されているから、熱伝導用パイプ８から融雪板７に地下水熱が効率よく熱伝導され、優れた融雪効果を発揮するものとなる。
In the roof snowmelting device of the present embodiment, since the wide
しかも、本実施例の屋根融雪装置は、熱伝導用パイプ８の平面部４の長手方向端部に付設部材２が設けられ、この付設部材２によりパイプ端部の外形状が円筒形（パイプ端部の断面形状が円形）になっているから、すなわち、言い換えると、連結部となるパイプ端部が一般的な円形パイプと同様の形状を呈しているから、熱伝導用パイプ８同士を連結する際や地下水導入管10若しくは地下水導出管11と連結する際に、一般的な円筒状の継手部材（例えば市販されている安価な塩化ビニル製のソケット継手やチーズ継手）を用いて連結することができ、これによりコストを掛けずに簡易に組み立て可能となる。
Moreover, in the roof snow melting device of this embodiment, an
このように、本実施例の屋根融雪装置は、熱伝導用パイプ８を流通する地下水の熱を融雪板に効率的に熱伝導して優れた融雪効果を発揮すると共に、この熱伝導用パイプ８同士を連結したり他の配管（地下水導入管10や地下水導出管11）と連結したりする際に特殊な継手を必要とせずコストが掛からず簡易に組み立て可能な実用的な屋根融雪装置となる。
As described above, the roof snowmelting device of the present embodiment efficiently conducts the heat of the groundwater flowing through the
なお、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。 The present invention is not limited to the present embodiment, and the specific configuration of each constituent requirement can be appropriately designed.
１ パイプ本体
２ 付設部材
３ 円弧面部
４ 平面部
５ 円弧状周面部
６ 接合平面部
７ 被熱伝導部材
1
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