特開 2023-110816 貯湯式給湯システム接続用配管

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023110816

(43)【公開日】2023-08-09

(54)【発明の名称】貯湯式給湯システム接続用配管

(51)【国際特許分類】

   F24H 1/18 20220101AFI20230802BHJP

   F24H 9/13 20220101ALI20230802BHJP

   F16L 1/00 20060101ALI20230802BHJP

【ＦＩ】

F24H1/18 H

F24H9/13 Z

F16L1/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【公開請求】

(21)【出願番号】P 2022086988

(22)【出願日】2022-05-27

(71)【出願人】

【識別番号】513026399

【氏名又は名称】三菱ケミカルインフラテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100144967

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 隆之

(72)【発明者】

【氏名】横山 康晴

(72)【発明者】

【氏名】久家 毅

【テーマコード（参考）】

3L037

3L122

【Ｆターム（参考）】

3L037DA01

3L037DB01

3L037DB08

3L122AA02

3L122AA23

3L122AB23

(57)【要約】

【課題】配管の寿命を長期化すると共にコストを抑えることができる貯湯式給湯システム接続用配管を提供する。
【解決手段】貯湯式給湯システム接続用配管は、熱源機２０と貯湯タンク１０とを接続する配管であって、熱源機２０からの湯を貯湯タンク１０へ供給する高温側配管２４、４０ａ、１３と、貯湯タンク１０からの湯を熱源機２０へ供給する低温側配管１４、４０ｂとを備える。高温側配管は継手により連結された複数の配管を有し、複数の配管の少なくともいずれか１つの肉厚は、低温側配管の肉厚よりも厚い。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

貯湯式給湯システムの熱源機と貯湯タンクとを接続する配管であって、該熱源機からの湯を該貯湯タンクへ供給する高温側配管と、該貯湯タンクからの湯を該熱源機へ供給する低温側配管とを備え、
前記高温側配管は継手により連結された複数の配管を有し、該複数の配管の少なくともいずれか１つの肉厚は、前記低温側配管の肉厚よりも厚い、貯湯式給湯システム接続用配管。

【請求項2】

前記複数の配管のうち、前記熱源機に近い配管の肉厚は、該熱源機から遠い配管の肉厚よりも厚い、請求項１に記載の貯湯式給湯システム接続用配管。

【請求項3】

前記複数の配管のうち、隠蔽部に配置された配管の肉厚は、隠蔽部以外に配置された配管の肉厚よりも厚い、請求項１に記載の貯湯式給湯システム接続用配管。

【請求項4】

前記高温側配管及び前記低温側配管は架橋ポリエチレン管である、請求項１乃至３のいずれかに記載の貯湯式給湯システム接続用配管。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、貯湯タンク及び熱源機を有する貯湯式給湯システムの接続用配管に関する。

【背景技術】

【0002】

貯湯式給湯システムにあっては、貯湯タンク内に熱源機で加温された湯を貯え、該貯湯タンクから湯の需要箇所、例えば浴室、キッチン、床暖房装置等に給湯が行われる（特許文献１）。

【0003】

貯湯タンクと熱源機との間には、湯が循環するように配管が設けられており、貯湯タンク内の湯の温度が所定の温度に維持される。熱源機としては、ヒートポンプ、ボイラなどが用いられる。

【0004】

上記の配管としては、金属配管のほか、架橋ポリエチレン管などの樹脂配管も用いられている（特許文献２，３）。

【0005】

曲げ加工された架橋ポリエチレン管を製作する方法として、未架橋パイプを加熱して曲げ加工した後、架橋する方法が特許文献４に記載されている。

【0006】

樹脂配管接続用の継手として、挿抜可能な雌カプラ及び雄カプラと、両カプラを挿入（結合）状態に保持するための保持部材とを備えたワンタッチ継手がある（特許文献５及び前記特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２１－１６２１６３号公報

【特許文献2】特開２０１０－１５６３６１号公報

【特許文献3】特開２０１０－１４４８６６号公報

【特許文献4】特開２０１７－８７６２３号公報

【特許文献5】特許第４９７３８６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

貯湯タンクと熱源機との間で湯を循環させる配管として、金属成分が溶出しない樹脂配管を利用することが多い。配管には、熱源機により加熱された高温水を貯湯タンクへ供給する高温側配管と、貯湯タンクで温度低下した低温水を熱源機へ供給する低温側配管とがある。従来の貯湯式給湯システムでは、低温側配管と高温側配管とで同スペックの樹脂配管を使用していたため、低温側配管よりも高温側配管の方が先に劣化してしまうという問題があった。

【0009】

配管は、壁内や床下などの隠蔽部に配置されることがあり、このような隠蔽部の配管は交換が困難なため、配管の長寿命化が求められている。しかし、単に樹脂配管の肉厚を厚くするだけでは、低温側配管が過剰スペックとなりコストがかかっていた。

【0010】

本発明は、配管の寿命を長期化すると共にコストを抑えることができる貯湯式給湯システム接続用配管を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一態様の貯湯式給湯システム接続用配管は、貯湯式給湯システムの熱源機と貯湯タンクとを接続する配管であって、該配管は樹脂製の複数の曲成配管を有し、前記複数の曲成配管は、それぞれ、少なくとも１ヶ所において湾曲しており、湾曲部及び該湾曲部に連なる複数の直管部が同一平面上に位置しており、曲成配管同士が異なる平面に位置するように連結されている。

【0012】

本発明の第一態様では、前記複数の配管のうち、前記熱源機に近い配管の肉厚は、該熱源機から遠い配管の肉厚よりも厚い（第二態様）。

【0013】

本発明の第一態様では、前記複数の配管のうち、隠蔽部に配置された配管の肉厚は、隠蔽部以外に配置された配管の肉厚よりも厚い（第三態様）。

【0014】

本発明の第一乃至第三態様では、前記高温側配管及び前記低温側配管は架橋ポリエチレン管である（第四態様）。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、配管の寿命を長期化すると共にコストを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態に係る貯湯式給湯システムの概略図である。

【図2】（ａ）（ｂ）は樹脂配管の斜視図である。

【図3】実施の形態に係る貯湯式給湯システムの一部を示す斜視図である。

【図4】雄型カプラの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。

【0018】

図１は、実施の形態に係る貯湯式給湯システムの概略図である。この貯湯式給湯システムは、貯湯タンク１０と、熱源機（この実施の形態ではヒートポンプ装置）２０とを備えている。貯湯タンク１０は、熱源機２０からの湯の受入口１１と、熱源機への湯の送出口１２とを有する。

【0019】

受入口１１及び送出口１２には、それぞれ所定形状に曲げ加工された曲成配管１３，１４の一端が接続されている。曲成配管１３，１４は、樹脂配管、好ましくは架橋ポリエチレン管よりなる。

【0020】

曲成配管１３，１４の他端には、ワンタッチ継手の一半側を構成する雌型カプラ１５，１６が設けられている。

【0021】

熱源機２０は、貯湯タンク１０からの湯の受入口２１と、貯湯タンク１０への湯の送出口２２とを有する。

【0022】

受入口２１及び送出口２２には、それぞれ所定形状に曲げ加工された曲成配管１３，１４の一端が接続されている。曲成配管２３，２４は、樹脂配管、好ましくは架橋ポリエチレン管よりなる。

【0023】

曲成配管２３，２４の他端には、ワンタッチ継手の一半側を構成する雌型カプラ２５，２６が設けられている。

【0024】

なお、曲成配管１３，１４，２３，２４の前記一端側は、ユニオンナット付き接続継手等の継手３０を介して、受入口１１，２１又は送出口１２，２２に接続されている。

【0025】

曲成配管１３，１４，２３，２４は、予め工場にて所定形状に曲げ加工されている。この曲げ加工方法は、前記特許文献４に記載の方法が好適である。

【0026】

曲成配管１３，１４は、受入口１１，２１から下方に向い、次いで水平方向に向い、その後、上方に向い、さらにその後、水平方向に向かうように３ヶ所の湾曲箇所を有している。曲成配管２３，２４も同様に３ヶ所の湾曲箇所を有している。ただし、曲成配管１３，１４，２３，２４の形状は、現場の状況に応じて適宜決定される。

【0027】

曲成配管１３，２４同士及び曲成配管１４，２３同士が、曲げ加工されていない樹脂配管４０によって接続されている。樹脂配管４０は、好ましくは架橋ポリエチレン管よりなる。

【0028】

樹脂配管４０の長さは、貯湯タンク１０と熱源機２０との距離に合わせて決定される。この距離が小さいときには、図２（ａ）のように直管形状の荷姿にて現場に搬入される。距離が大きいときには、長尺の直管状のものが図２（ｂ）のように１重又は２重以上に巻かれた荷姿にて現場に搬入される。

【0029】

樹脂配管４０の両端には、それぞれワンタッチ継手の他半側を構成する雄型カプラ４１，４２が取り付けられている。雄型カプラ４１を雌型カプラ１５又は１６に差し込み、雄型カプラ４２を雌型カプラ２６又は２５に差し込み、抜け防止用クリップ（図示略）等で雄型カプラと雌型カプラ同士を係合することにより、樹脂配管１３、曲成配管２４同士、及び樹脂配管１４、曲成配管２３同士が接続される。

【0030】

貯湯タンク１０内の湯の温度が低下したときには、送出口１２、曲成配管１４、樹脂配管４０（４０ｂ）、曲成配管２３、受入口２１を介して熱源機２０へ湯が送られ、熱源機２０で加熱された湯が送出口２２、曲成配管２４、樹脂配管４０（４０ａ）及び曲成配管１３を介して貯湯タンク１０へ送られ、湯が循環する。

【0031】

貯湯タンク１０内の湯が浴槽等の湯の需要箇所に供給される。貯湯タンク１０内の水位が低下したときには、水道水等が給水ライン（図示略）を介して供給される。

【0032】

水道水等の導入によって、湯の温度が低下した場合、上記のように熱源機２０によって加温が行われる。

【0033】

図１では、曲成配管１３，１４，２３，２４は３ヶ所で曲げ加工されているが、１ヶ所、２ヶ所又は４ヶ所以上で曲げ加工されてもよい。図３は１ヶ所で曲げ加工された曲成配管５０の配置例を示している。この曲成配管５０の一端は、接続継手５１によって熱源機２０の受入口２１又は送出口２２に接続されている。曲成配管５０の他端には、雌型カプラ５２が取り付けられている。この雌型カプラ５２はフランジ部５２ｆを備えている。

【0034】

曲成配管５０の湾曲部５０Ｒよりも接続継手５１側は熱源機２０に沿って略水平に後方へ向って延在している。曲成配管５０の湾曲部５０Ｒよりも雌型カプラ５２側は、建物の壁Ｗに沿って略水平に延在している。

【0035】

上記実施の形態では、樹脂配管４０に雄型カプラ４１，４２が設けられ、曲成配管１３，１４，２３，２４に雌型カプラ１５，１６，２５，２６が設けられているが、樹脂配管４０に雌型カプラを設け、曲成配管１３，１４，２３，２４に雄型カプラを設けてもよい。

【0036】

樹脂配管４０の一端側に雄型カプラ、他端側に雌型カプラを設け、曲成配管１３，１４に雌型カプラを設け、曲成配管２３，２４に雄型カプラを設けてもよい。曲成配管１３，１４に雄型カプラを設け、曲成配管２３，２４に雌型カプラを設けてもよい。

【0037】

雄型カプラ及び雌型カプラよりなる着脱（挿抜）可能なワンタッチ継手としては、各種のものを用いることができる。雄型カプラの一例を図４に示す。

【0038】

この雄型カプラ６０は、先端側が雌型カプラへの挿入部６１となっており、該挿入部６１の外周面にＯリング６２，６３が設けられている。

【0039】

挿入部６１に続いて、第１フランジ６４、円筒部６５、第２フランジ６６、円筒部６７、第３フランジ６８が設けられている。第３フランジ６８よりも後端側が樹脂配管４０又は５０が嵌め込まれるノズル部６９となっている。ノズル部６９の外周面はタケノコ状の段差部が設けられており、樹脂配管４０又は５０を嵌め込み易く、且つ樹脂配管４０又は５０が抜け出しにくいものとなっている。

【0040】

第２フランジ６４からは先端側に向ってラッチ片７０が延設されている。ラッチ片７０は、第２フランジ６４の周方向２ヶ所から挿入部６１の軸心線と平行方向に延設されている。ラッチ片７０の先端に爪部７０ａが設けられているが３ヶ所以上に設けられてもよい。

【0041】

挿入部６１を雌型カプラ５２に挿入すると、ラッチ片７０の先端側が雌型カプラ５２のフランジ部５２ｆを乗り越え、爪部７０ａがフランジ部５２ｆの外周縁に係合する。これにより、雄型カプラ６０と雌型カプラ５２とが不抜状態に保持される。

【0042】

雄型カプラ６０を雌型カプラ５２から外すときには、ラッチ片７０ａを起こすように変形させ、爪部７０ａをフランジ部５２ｆから離脱させ、雄型カプラ６０を雌型カプラ５２から抜き出す。

【0043】

ワンタッチ継手としても上記以外のものを用いることができる。例えば、特許文献３の図４に示されるクリップ金具を用いてもよい。

【0044】

上述したように、熱源機２０からは加熱された高温の湯が送出される。そのため、本実施形態では、高温の湯が流れる高温側配管（曲成配管２４、樹脂配管４０ａ及び曲成配管）の肉厚を、低温の湯が流れる低温側配管（曲成配管１４、樹脂配管４０ｂ及び曲成配管２３）の肉厚（以下、「通常肉厚」ともいう。）よりも厚くする。これにより、曲成配管２４、樹脂配管４０ａ及び曲成配管１３にかかる円周応力が小さくなり、寿命を長期化することができる。

【0045】

また、低温の湯が流れる曲成配管１４、樹脂配管４０ｂ及び曲成配管２３は厚肉化せず通常肉厚とすることで、コストを抑えることができる。

【0046】

曲成配管１４、樹脂配管４０ｂ及び曲成配管２３は、肉厚（通常肉厚）が１０ｍｍ以下、外径が３５ｍｍ以下であることが好ましい。曲成配管２４、樹脂配管４０ａ及び曲成配管１３の肉厚は、通常肉厚の１．２倍以上が好ましい。

【0047】

上述したように、配管同士をワンタッチ継手で接続した場合、劣化した配管の交換は容易であるが、設置場所によっては交換作業が困難になる。例えば、樹脂配管４０は、壁内、床下、天井内部などの隠蔽部に配置されることがある。従って、高温の湯が流れる曲成配管２４、樹脂配管４０ａ及び曲成配管１３のうち、交換作業が困難な隠蔽部に配置される樹脂配管４０ａのみ肉厚を通常肉厚より厚くして長寿命化し、交換作業が容易な場所に配置されている曲成配管２４及び曲成配管１３は通常肉厚としてもよい。

【0048】

曲成配管２４、樹脂配管４０ａ及び曲成配管１３のうち、熱源機２０に近い曲成配管２４を流れる湯の温度が最も高い。また、曲成配管２４は、熱源機２０内の銅管等の金属管から溶出される金属成分の吸収により、樹脂配管４０ａ及び曲成配管１３よりも劣化しやすい。そのため、曲成配管２４のみ肉厚を通常肉厚より厚くし、樹脂配管４０ａ及び曲成配管１３は通常肉厚としてもよい。あるいはまた、樹脂配管４０ａ及び曲成配管１３の肉厚Ｔ１を通常肉厚Ｔ０よりも厚くし、曲成配管２４の肉厚Ｔ２を樹脂配管４０ａ及び曲成配管１３の肉厚Ｔ１よりも厚くしてもよい（Ｔ２＞Ｔ１＞Ｔ０）。

【0049】

曲成配管２４、樹脂配管４０ａ及び曲成配管１３のうち、熱源機２０に最も近い曲成配管２４及び隠蔽部に配置されて交換が困難な樹脂配管４０ａの肉厚を通常肉厚より厚くし、熱源機２０から遠く交換が容易な曲成配管１３は通常肉厚としてもよい。

【0050】

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の形態とされてもよい。例えば、熱源機はボイラであってもよい。また、曲成配管と受入口又は送出口との接続は、特許文献３などのように挿し込み式としてもよい。樹脂配管や継手部に断熱材が装着されていてもよい。

【0051】

曲げ加工されていない樹脂配管４０を省略し、貯湯タンク１０と熱源機２０との間を、曲げ加工された複数の曲成配管のみで接続してもよい。あるいはまた、貯湯タンク１０と熱源機２０との間を、曲げ加工されていない樹脂配管のみで接続してもよい。

【符号の説明】

【0052】

１０ 貯湯タンク
２０ 熱源機
１１，２１ 受入口
１２，２２ 送出口
１５，１６，２５，２６ 雌型カプラ
３０ 接続継手
４０，５０ 樹脂配管
４１，４２ 雄型カプラ
６０ 雄型カプラ
６１ 挿入部
６２，６３ Ｏリング
７０ ラッチ片
７０ａ 爪部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】