JP7498989B1

JP7498989B1 - 空調機器における熱媒供給管路の断熱封止具

Info

Publication number: JP7498989B1
Application number: JP2023204604A
Authority: JP
Inventors: 雄二富樫
Original assignee: Tsc株式会社; Ｔｓｃ株式会社
Priority date: 2023-12-04
Filing date: 2023-12-04
Publication date: 2024-06-13
Anticipated expiration: 2043-12-04

Abstract

【課題】室内外機相互間で配管してある対状の管材を二重に断熱被覆した熱媒供給管路において、内外断熱材相互間に形成される空気断熱層の端部に生じる内外気の流通を阻止し、断熱効果を向上させ、結露発生を防止し、施工性に優れたものとする。【解決手段】熱媒を循環させるよう対状配管した管材１１それぞれを内側断熱材１２によって被覆し、この内側断熱材１２で被覆した管材１１を外側断熱材１３によって被覆して成る二重断熱構造の熱媒供給管路１０を形成する。内側断熱材１２と外側断熱材１３との間に生じた空気断熱層１４の内外気の流通を防止するよう、空気断熱層１４の開口端部に挿入される封止具１から成る。封止具１は、空気断熱層１４の断熱形状に対応した断面でほぼ二等辺三角形状を呈する棒状に形成されていて、空気断熱層１４の開口端部において所定の長さで封入されるようにする。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用令和５年７月１９日付けの空調タイムス第２９７２号（発行者：株式会社空調タイムス社）に掲載

特許法第３０条第２項適用令和５年９月２７日付けの空調タイムス第２９８１号（発行者：株式会社空調タイムス社）に掲載

特許法第３０条第２項適用令和５年１０月１６日ＴＳＣ株式会社が断熱封止具を空調機器設備業者に販売

本発明は、空調設備機器などにおいて例えば室内機、室外機相互間に熱媒供給管路が配管されているとき、内部断熱材で被覆された並列配置の熱媒供給管を更に外部断熱材で被覆構成したいわゆる二重断熱構造の熱媒供給管路において、室内機、室外機に接続される箇所における内部断熱材と外部断熱材との間に生じている空気断熱層の開口端部を封止することで、一層確実な断熱作用による結露防止と良好な施工性とが得られるようにした空調機器における熱媒供給管路の断熱封止具に関する。

従来から、空調設備機器などにおいては、暖冷房が実施される室内などに設置される室内機と、外気との熱交換を行う室外機との間を断熱被覆が施されて配管された銅管、アルミニウム管などの管材によって冷媒などの熱媒を循環させている。また、熱媒を室内外で循環させるために対状に並列させた形態で構成されており、往路用、復路用の配管それぞれが例えば断熱保温材によって被覆されている。例えば特許文献１乃至特許文献３に示される。

このような断熱保温材によって被覆された対状の管材が、例えば一般家屋、マンションなどにおける冷暖房用の空調機器における室内外で配管設置されるとき、室内機、室外機それぞれにおける熱媒管材との接続部位では、断熱保温材から部分的にでも露出された状態で接続される。

このように熱媒管材が露出された箇所においては断熱作用が減殺されるが、上記の特許文献１乃至特許文献３のいずれにもこのような実情に対する対策は全く示されていない。また、必要があれば別の断熱材によって覆われるように施工されることがあっても、体裁よく被装することは面倒であった。

特許第６６２８９６０号公報特許第４７１２７７３号公報特開２００８－２９１８５５号公報

冷暖房用の空調設備において使用される熱媒供給管路は、上述したように往路、復路の配管を内側断熱材にて覆い、並列配置のこれらの管材をさらに外側断熱材にて覆う二重断熱構造とすることで配管路を構成している。二重断熱構造で構成された配管路では、管材を直接に覆う内側断熱材の外周面と、外側断熱材の内周面との間は空気断熱層が形成されていることで、この空気断熱層による断熱作用も生じている。

ところが、室内機、室外機それぞれとの接続箇所においては、内側断熱材、外側断熱材の端部が切断されたままであるため、空気断熱層はその切断面で外部とは遮断されず、空気断熱層が外部の冷気あるいは暖気と流通し、二重断熱構造としたことの断熱効果が減殺され、所定の断熱効果が十分に得られないものとなっている。

しかしながら、暖冷房用の空調機器にあって、冷却される熱媒が供給される熱媒管においては、温熱保護用の断熱材によって熱媒管を被覆しても外部雰囲気中の湿気分が凝縮付着してしまい、結露を生じさせるのを防止するのは極めて困難であった。

そこで本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、空調設備機器における室内外機相互間で配管されている往路用、復路用の対状の熱媒管材が内外の断熱材で二重に被覆されている二重断熱配管において、端部における空気断熱層の開口部を封止して空気断熱層の内外気の流通を遮断することで結露防止の一層の断熱効果が得られるようにし、しかも施工も簡単である空調機器における熱媒供給管路の断熱封止具を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明にあっては、熱媒を循環させるよう対状配管される管材１１それぞれを内側断熱材１２によって被覆し、この内側断熱材１２で被覆した管材１１を外側断熱材１３によって被覆して成る二重断熱構造の熱媒供給管路１０において、内側断熱材１２と外側断熱材１３との間に生じた空気断熱層１４の内外気の流通を防止するのであって、空気断熱層１４の開口端部に挿入される封止具１から成ることを特徴とする。
封止具１は、空気断熱層１４の断熱形状に対応した断面でほぼ二等辺三角形状を呈する棒状に形成されていて、空気断熱層１４の開口端部において所定の長さで封入されるように構成することができる。
封止具１は、内側断熱材１２の外周面に沿う円弧状に窪んだ湾曲面に形成された斜辺面２と、外側断熱材１３の内側面に当接する底辺面３とを有して構成することができる。
封止具１の底辺面３は、空気断熱層１４内への挿入方向に沿う多数の条溝が形成され、断面で波形状を呈して構成することができる。

以上のように構成された本発明に係る空調機器における熱媒供給管路の断熱封止具にあって、熱媒を循環させる対状配管の管材１１が内側断熱材１２によって被覆され、さらに外側断熱材１３によって被覆して成る二重断熱構造の熱媒供給管路１０において、内側断熱材１２と外側断熱材１３との間の空気断熱層１４の開口端部の開放部位を、この開放部位に挿入した封止具１によって閉塞させることで、空気断熱層１４の内外気の流通を遮断させ、熱媒供給管路１０の断熱性を一層向上させ、結露を防止させる。
封入具１の斜辺面２の円弧状に窪んだ湾曲面は、管材１１を被覆する内側断熱材１２の外周面に沿い、また、底辺面３は内側断熱材１２を覆う外側断熱材１３の内側面に当接することで、封入具１は空気断熱層１４内にしっくりと挿入配置され、開口端部における内外気の流通を有効に阻止させる。
封入具１の底辺面３の挿入方向に沿った多数の条溝は、封入具１自体の空気断熱層１４の開口端部内への挿入操作を円滑にさせ、封入作業を容易に遂行させ、簡単に施工させる。

本発明は以上説明したように構成されているため、例えば空調設備機器における熱媒を循環させる対状配管の管材１１を覆う内側断熱材１２と、さらにこれを覆う外側断熱材１３との間に生じる空気断熱層１４において、その開口端部を封止することで、空気断熱層１４の内外気の流通を阻止し、二重断熱構造の熱媒供給管路１０の断熱性を向上できる。

すなわち、これは本発明において、熱媒を循環させる対状配管の管材１１を被覆する内側断熱材１２と、内側断熱材１２で被覆した管材１１を被覆する外側断熱材１３との間に生じた空気断熱層１４の開口端部を閉塞するよう、この開口端部に挿入される封止具１を設けたからである。この封止具１によって、内外二重の断熱構造の熱媒供給管路１０における空気断熱層１４の内外気の流通を阻止でき、結露発生を防止するばかりでなく、空気断熱層１４の開口端部に強制的にでも挿入するだけであるから簡単に施工できる。

また、封止具１は、空気断熱層１４の断面形状に沿う断面形状を呈する二等辺三角形状で、円弧状に窪んだ湾曲形状の斜辺面２によって内側断熱材１２の外周面に、また底辺面３は外側断熱材１３の内側面に当接することで、空気断熱層１４に挿入後では空気断熱層１４の内面にしっくり沿うものとなり、その密着性によって内外気の流通を一層効率的に遮断できる。

さらには、封止具１の底辺面３には、空気断熱層１４内への挿入方向に沿った多数の条溝が形成されていることで、挿入操作を容易にさせ、例えば室内機Ｒ、室外機Ｈの接続部位においての熱媒供給管路１０の端部で開放されている空気断熱層１４内への挿入作業も円滑に遂行できる。

尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項それぞれにおいて付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付した。本発明は、これらの記載、図面中の符号などによって示された構造・形状などに限定されない。

本発明を実施するための一形態を示す斜視図である。同じく熱媒供給管路における封止状態の断面図である。同じく封止使用状態の一部の拡大図を含む一部省略の概要断面図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための一形態を説明すると、図において示される符号１は本発明に係る封止具であり、この封止具１は二重に断熱処理された熱媒配管路１０における内側断熱材１２と外側断熱材１３との間に形成される空気断熱層１４の端部の開口部に強制的にでも挿入されることで、空気断熱層１４内を外部と遮断すべく空気断熱層１４の開口端部に封入されるようになっている。

ところで、空気断熱層１４自体は、図に示すように、熱媒を例えば室内機Ｒ、室外機Ｈ相互間で循環させるように対状に配される往路用、復路用の例えば銅管製あるいはアルミニウム管製の管材１１それぞれを被覆する発泡ポリエチレン樹脂製の内側断熱材１２と、並列配置される往路用の管材、復路用の管材の全体を内側断熱材１２の外側で被覆する同じく発泡ポリエチレン樹脂製の外側断熱材１３との間に生じる間隙空域である。この間隙空域である空気断熱層１４は、円形状の往路管、復路管が並列されていることで内側断熱材１２相互間の外側面にはＶ字状の溝が形成され、このＶ字状の溝を外側断熱材１４が被覆することで、断面でほぼ三角形状に形成されているのである。

なお、図示にあっての内側断熱材１２は、発泡率、発泡形態などを異ならしめた耐熱難燃タイプの発泡ポリエチレン樹脂製の内外二重の断熱材によって二重構造に形成してあるも、これに限定されるものではない。

封止具１自体は、内側断熱材１２、外側断熱材１３と同効材によって、空気断熱層１４の断面形状にほぼ対応した断面でほぼ二等辺三角形状を呈する棒状に形成されていて、空気断熱層１４の開口端部において所定の長さで封入される。その長さは、空気断熱層１４の開口部においての空気断熱層１４の内外気の流通を阻止するに足りる、例えば１００ｍｍ前後の長さで形成されている。もとより、内外気の流通を阻止すれば足りるので、この１００ｍｍ前後に形成されることに限定されない。

ただ、短い場合には熱媒配管路１０における開口端を十分な長さで封入させられずに内外気を流通させたり、抜脱されたりすることがあり、相当に長い場合には狭隘な空気断熱層１４内への封止具１の挿入が困難になると考えられるからである。

図に示すように、封止具１自体は空気断熱層１４の断面形状に対応するほぼ二等辺三角形状の断面形を呈するも、内側断熱材１２の外側面は円弧状に湾曲していることから、この外側面に当接する斜辺面２では内側断熱材１２の湾曲面に沿うよう円弧状に窪んで湾曲している。外側断熱材１３に当接する底辺面３では挿入方向に沿う複数の条溝が並列形成されており、これを断面で見れば波形状を呈している。

なお、対状に配管される管材１１において異径である場合では、封止具１自体が柔軟性ある発泡合成樹脂製であることと相俟ち、空気断熱層１４の断面形が不等辺なほぼ三角形状であっても、強制的な挿入によって空気断熱層１４の端部における内側断熱材１２の外側面、外側断熱材１３の内側面それぞれにしっくりと密着状に当接される。

もとより、封止具１自体は、前記斜辺面２は左右で異なる幅員、底辺面３と異なる傾斜角として形成されることもあり、いずれにしても、空気断熱層１４の断面形状に沿うように対応形成され、空気断熱層１４の開口端部内に密着状に封入されるようにしてある。

次にこれの使用の一例を説明すると、例えば空調設備機器において、室内に設置される室内機Ｒ、室外に設置される室外機Ｈ相互間に対状並置構成された二重断熱構造の熱媒供給管路１０が接続されているとき、室内機Ｒ、室外機Ｈとの接続箇所では内部の所定の管材と接続すべく被覆している断熱材１２，１３が除去され、管材１１が露出される。すると、これらの断熱材１２，１３の端部では空気断熱層１４の開口部が開放状態となるから、その開放された開口部内に本発明に係る封止具１を強制的にでも開口部から空気断熱層１４内に挿入し、空気断熱層の内外気の流通を遮断し、結露を防止するのである。

また、本出願人において、封止具１の有無による熱媒供給管路１０における断熱状態につき、試験した結果を示すと以下の通りである。

この表１においては、本発明封止具１を使用した場合と使用しない場合との比較対象試験の結果を示す試験結果表である。
なお、実施した試験の概要は以下の通りである。
試験日時：２０２３年１０月３０日～同年１０月３１日
試験場所：東京都立産業技術研究センター恒温・恒湿試験室
試験者：本出願人における技術部技術課長
試験室雰囲気：設定温度３６℃～３７℃／相対湿度８０％

試験体Ａ：管材１１として、直径６．３５ｍｍ（いわゆる２分）の銅管を往路用管材とし、同様に直径９．５２ｍｍ（いわゆる３分）の銅管を往路用管材とし、それぞれの管材１１を内外の断熱材で二重構造となっている肉厚が８ｍｍの内側断熱材１２によって被覆し、さらに厚さが６ｍｍである外側断熱材１３によって被覆して成る熱媒供給管路１０である。

試験体Ｂ：試験体Ａにおいて内側断熱材１２と外側断熱材１３との間に生じている空気断熱層１４の端部に本発明に係る封止具１を封入した熱媒供給管路１０である。

試験を実施するに際し、恒温・恒湿試験室外に設置した室内機Ｒ、室外機Ｈ相互間で、恒温・恒湿試験室内に試験体であるそれぞれの熱媒供給管路１０を配管し、所定時間で熱媒を供給循環させ、それによって熱媒供給管路１０の表面における結露発生の有無を観察した。断熱されていない場合には熱媒供給管路１０の表面に結露が発生することになるので、その有無によって断熱状況を確認できる。

表１に示す試験結果である結露の有無にある通り、本発明に係る封止具１を使用した試験体Ｂでは、封止具１がない試験体Ａでは結露が生じたのと異なり、結露の発生は認められなかった。これによって、封止具１の使用によって熱媒供給管路１０における断熱効果があることが確認された。

Ｈ…室外機
Ｒ…室内機
１…封止具
２…斜辺面
３…底辺面
１０…熱媒供給管路
１１…管材
１２…内側断熱材
１３…外側断熱材
１４…空気断熱層

Claims

熱媒を循環させるよう対状配管される管材それぞれを内側断熱材によって被覆し、この内側断熱材で被覆した管材を外側断熱材によって被覆して成る二重断熱構造の熱媒供給管路において、内側断熱材と外側断熱材との間に生じた空気断熱層の内外気の流通を防止するのであって、空気断熱層の開口端部に挿入される封止具から成り、
この封止具は、空気断熱層の断熱形状に対応した断面で二等辺三角形状を呈する棒状に形成されていて、空気断熱層の開口端部において所定の長さで封入されるようにしてある
ことを特徴とする空調機器における熱媒供給管の断熱封止具。
封止具は、内側断熱材の外周面に沿う円弧状に窪んだ湾曲面に形成された斜辺面と、外側断熱材の内側面に当接する底辺面とを有して成る請求項１に記載の空調機器における熱媒供給管の断熱封止具。
封止具の底辺面は、空気断熱層内への挿入方向に沿う多数の条溝が形成され、断面で波形状を呈している請求項２に記載の空調機器における熱媒供給管の断熱封止具。