ガスバリア性合成樹脂管及び冷暖房用パネル
【課題】 ガスバリア性と耐久性を向上させる。
【解決手段】 ポリオレフィン系樹脂からなる内層１と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層２と、ポリオレフィン系樹脂からなる外層３とを共押出成形して一体化することにより、中間層２のエチレン−ビニルアルコール共重合体が高いガスバリア性を有するため、内層１からの臭いや味や着色料などが透過せず、管内外面へ透過する酸素濃度も極めて低いと共に、エチレン−ビニルアルコール共重合体は水溶性にもかかわらず、ポリオレフィン系樹脂である内層１と外層３で内外面が覆われているため、管内に水を通しても溶けることはない。
【解決手段】 ポリオレフィン系樹脂からなる内層１と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層２と、ポリオレフィン系樹脂からなる外層３とを共押出成形して一体化することにより、中間層２のエチレン−ビニルアルコール共重合体が高いガスバリア性を有するため、内層１からの臭いや味や着色料などが透過せず、管内外面へ透過する酸素濃度も極めて低いと共に、エチレン−ビニルアルコール共重合体は水溶性にもかかわらず、ポリオレフィン系樹脂である内層１と外層３で内外面が覆われているため、管内に水を通しても溶けることはない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道などの外部給水口から自動販売機などの飲料機器へ給水したり、シロップタンクからシロップをサーバーへ供給するために、例えばカップ式自動販売機、ディスペンサなどの飲料用導管として用いたり、給水源や給湯源に通ずる飲料水用導管として用いたり、屋内の冷房や暖房を輻射熱により行う冷暖房用パネルの熱交換パイプとして用いるガスバリア性（気体透過遮断性）に優れた合成樹脂管、及び、それを使用した冷暖房用パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のガスバリア性合成樹脂管として、ポリエチレンからなる内層の外側に、ポリエチレンと相溶性があって柔軟性があるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）からなる中間層（外層）を積層し、この外周に高密度ポリエチレンからなる最外層を積層することにより、ＥＶＡの臭いや味及び酸素が透過せず、しかも可撓性の高いホースがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９７７７１号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし乍ら、このような従来のガスバリア性合成樹脂管では、管内を流れる流体が、例えば濃縮されたシロップなどのように臭いや味が強い場合や着色料が濃い場合、管内に残留したまま時間が経過すると、そのシロップに含まれる臭いや味や着色料が合成樹脂管の内面から外面に移ってしまい、この合成樹脂管に接近して配置される別の管内を流れる飲料へ臭いや味や着色料が移って、味覚・臭覚などが変化してしまうという問題があった。
特に、近年においては、異なるシロップなどが流れる合成樹脂管を複数本束ねて使用することが多く、これら合成樹脂管を流れるシロップなどからの臭いや味の移りによる味覚・臭覚の改善要求が年々高くなっている。
更に、合成樹脂管の内面に残留したシロップなどの飲料は、合成樹脂管を透過した酸素により劣化し易くなると共に、バクテリアの発生原因となるため、衛生上からも問題が残っていた。
また、このような飲料用導管として用いられる場合と異なり、冷暖房用パネルの熱交換パイプとして用いる場合には、飲料用導管に比べて使用年数が遙かに長くなると共に定期的なメンテナンスが困難であるが、この熱交換パイプを循環する熱交換流体（熱交換媒体）に空気中の酸素が溶けると、該熱交換パイプに接続される金属製バルブや金属製配管などが錆び易くなり、それが原因となって耐久性が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明のうち第一の発明は、ガスバリア性と耐久性を向上させることを目的としたものである。
第二、第三の発明は、第一の発明の目的に加えて、内層と中間層と外層との接着性を向上させることを目的としたものである。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の目的に加えて、湾曲部の曲げ半径が小さくても管内を流れる流体の流量を確保することを目的としたものである。
第五の発明は、熱交換パイプ内を通る熱交換流体に空気中の酸素が溶けることを長期に亘って防止することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、ポリオレフィン系樹脂からなる内層と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層と、ポリオレフィン系樹脂からなる外層とを共押出成形して一体化したことを特徴とするものである。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記内層及び外層のポリオレフィン系樹脂に変性エラストマーを添加した構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、第一の発明の構成に、前記内層と中間層と外層との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層を夫々積層した構成を加えたことを特徴とする。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の構成に、前記内層、中間層及び外層が少なくとも一体化された管本体の湾曲部を蛇腹状に形成した構成を加えたことを特徴とする。
第五の発明は、第一の発明、第二の発明、第三の発明または第四の発明のガスバリア性合成樹脂管を熱交換パイプとして使用したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のうち第一の発明は、ポリオレフィン系樹脂からなる内層と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層と、ポリオレフィン系樹脂からなる外層とを共押出成形して一体化することにより、中間層のエチレン−ビニルアルコール共重合体が高いガスバリア性を有するため、内層からの臭いや味や着色料などが透過せず、管内外面へ透過する酸素濃度も極めて低いと共に、エチレン−ビニルアルコール共重合体は水溶性にもかかわらず、ポリオレフィン系樹脂である内層と外層で内外面が覆われているため、管内に水を通しても溶けることはない。
従って、ガスバリア性と耐久性を向上させることができる。
その結果、管内に濃縮されたシロップが残留したまま時間が経過すると、その臭いや味や着色料が移って味覚・臭覚が変化し易い従来のものに比べ、管内に残留した飲料からの臭いや味や着色料などの移りによる飲料の味覚・臭覚変化と酸化劣化やバクテリアの発生を防止することができる。
更に、異なるシロップなどが流れる合成樹脂管を複数本束ねて使用しても、これら合成樹脂管を流れるシロップからの移り香による味覚・臭覚の変化を防止できると共に、管内で発生した飲料の酸化劣化やバクテリアによる食中毒などの病気発生を確実に抑制できる。
【０００８】
第二の発明は、第一の発明の効果に加えて、内層及び外層のポリオレフィン系樹脂に変性エラストマーを添加することにより、変性エラストマーが内層及び外層のポリオレフィン系樹脂により希釈され、相溶性が低い中間層のエチレン−ビニルアルコール共重合体との親和性が高くなる。
従って、内層と中間層と外層との接着性を向上させることができる。
その結果、共押出成形のみで満足できる接着強度を得ることができ、使用中に各層の間が剥離せず、長期に亘って使用できる。
【０００９】
第三の発明は、第一の発明の効果に加えて、内層と中間層と外層との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層を夫々積層することにより、中間層のエチレン−ビニルアルコール共重合体の内外に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層を挟んで、内層及び外層のポリオレフィン系樹脂が夫々積層されるため、交互に接着可能になる。
従って、内層と中間層と外層との接着性を向上させることができる。
その結果、共押出成形のみで満足できる接着強度を得ることができ、使用中に各層の間が剥離せず、長期に亘って使用できる。
【００１０】
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の効果に加えて、少なくとも内層、中間層及び外層が一体化された管本体の湾曲部を蛇腹状に形成することにより、湾曲部の曲げ半径を小さくしても、その一箇所から折れたり、断面形状が扁平状になり潰れ難くなる。
従って、湾曲部の曲げ半径が小さくても管内を流れる流体の流量を確保することができる。
その結果、管本体の部分的な折れを防ぐために湾曲部の曲げ半径を大きくする必要がないため、コンパクトな配管が可能となる。
【００１１】
第五の発明は、第一の発明、第二の発明、第三または第四のガスバリア性合成樹脂管を熱交換パイプとして使用することにより、熱交換パイプに対する酸素の透過性が極めて低くなる。
従って、熱交換パイプ内を通る熱交換流体に空気中の酸素が溶けることを長期に亘って防止することができる。
その結果、熱交換パイプに接続される金属製バルブや金属製配管などの金属部品が錆び難くなって耐久性が著しく向上し、長期に亘ってメンテナンス無しで使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のガスバリア性合成樹脂管Ａの実施形態は、図１及び図２に示す如く、ポリオレフィン系樹脂を主成分とした内層１と、エチレン−ビニルアルコール共重合体（以下ＥＶＯＨという）を主成分とした中間層２と、ポリオレフィン系樹脂を主成分とした外層３とを、共押出成形により積層し一体化して管本体Ａ１が形成されるものである。
【００１３】
上記内層１及び外層３のポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレンが好適であり、その具体例としては直鎖状低密度ポリエチレン（以下ＬＬＤＰＥという）や低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などを使用する。
上記中間層２のＥＶＯＨとしては、エチレン含有量が２〜６０モル％、ケン化度が８５モル％以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物などが用いられる。
【００１４】
更に、上記中間層２のＥＶＯＨは、内層１及び外層３のポリオレフィン系樹脂と相溶性が低く共押出成形しても満足できる接着強度が得られ難いため、その一例として、変性エラストマーを、内層１及び外層３の主成分であるポリオレフィン系樹脂とに夫々添加することで、これらポリオレフィン系樹脂により希釈され、ＥＶＯＨとの親和性を高くして、中間層２と内層１及び外層３との相溶性・接着性を改善する。
【００１５】
また、他の例としては、内層１と中間層２と外層３との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層４，５を夫々積層することにより、中間層２のＥＶＯＨと内層１及び外層３のポリオレフィン系樹脂との接着性を高める。
【００１６】
上記接着層４，５の変性ポリオレフィンに用いるポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などのポリエチレンやポリプロピレンなどが好適である。
【００１７】
上記内層１、外層３及び接着層４，５の変性エラストマーに用いるエラストマーとしては、常温でゴム弾性を示す高分子物質であって、室温で２倍以上に伸び、外力を取り除くと瞬間的に元の形に戻る高分子物質が用いられる。
取り扱い性および成形の容易性から熱可塑性であることが好ましい。
【００１８】
本発明における変性ポリオレフィン又は変性エラストマーとは、水酸基と反応し得る官能基をポリオレフィン又はエラストマーに導入したものである。
水酸基と反応し得る官能基としては、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸塩基、ボロン酸基、ボロン酸エステル基、ボロン酸無水物基、ボロン酸塩基、イソシアネート基、エステル結合、ウレタン結合およびアミド結合からなる群より選ばれる、少なくとも１種の官能基が好適である。
中間層２と内層１及び外層３との接着性、或いは中間層２と接着層４及び接着層５との接着性を大きく改善するためには、水酸基と反応し得る官能基として、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸塩基、ボロン酸基、ボロン酸エステル基、ボロン酸無水物基、ボロン酸塩基からなる群より選ばれる、少なくとも１種の官能基が好適に用いられる。
【００１９】
更に、必要に応じて内層１の内側に、該内層１のポリオレフィン系樹脂と相溶性が高くて良好な材料からなるガスバリア層（図示せず）を共押出成形により積層したり、上記外層３の外側にも該外層３のポリオレフィン系樹脂と相溶性が良好な材料からなるガスバリア層（図示せず）を共押出成形により積層するか、又は例えばアルミ蒸着などの後処理を行うことで、更にガスバリア性を向上させることも可能である。
【００２０】
また、これら内層１と中間層２と外層３との間、接着層４，５との間及び最内層や最外層との間などには、例えばポリエステルやナイロンやアラミドなどの合成樹脂製補強糸又は補強繊維又はモノフィラメント（monofilament:単繊維）か、若しくは例えばステンレスなどの補強材（図示せず）が、螺旋状（コイル状）又は網状に巻き付けられることにより、補強層（図示せず）を積層することも可能である。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２１】
この実施例１は、図１に示す如く、前記内層１及び外層３の主成分である例えばＬＬＤＰＥなどのポリエチレンと、前記変性エラストマーとして用いる株式会社クラレ製「シナーバインド」ＩＫ−７５０とを適宜比率でドライブレンド（溶融させずに添加物を単に混合）し、これらと中間層２の主成分であるＥＶＯＨとを、押出機に投入して共押出成形することにより、多層構造のガスバリア性合成樹脂管Ａの管本体Ａ１が連続して製造される場合を示したものである。
【００２２】
更に、上記内層１の影響によって、成形後に飲料の味覚、即ち移り香を含む臭いや味が変化するのを避けるため、上記内層１の内側に、ＬＬＤＰＥなどからなる最内層（図示せず）を、共押出成形により積層することも可能である。
【００２３】
また、上記外層３の外側には、補強材（図示せず）がホース軸方向へ巻回された補強層（図示せず）を積層し、この補強層の外側に該外層３のポリエチレンと相溶性が良好な材料からなる最外層（図示せず）を積層することも可能である。
【００２４】
次に、斯かるガスバリア性合成樹脂管Ａの作用効果について説明する。
上述した内層１、中間層２及び外層３からなる管本体Ａ１は、中間層２のＥＶＯＨを挟んで、ＬＬＤＰＥなどのポリエチレンに変性エラストマーを添加した内層１の混合材料と外層３の混合材料とが共押出成形されるため、変性エラストマーが内層１や外層３のポリエチレンにより希釈され、ポリエチレンと相溶性が低いＥＶＯＨとの親和性が高くなる。
【００２５】
それにより中間層２と内層１及び外層３との相溶性・接着性が改善されて、これら三層の接着性を向上させて、使用中に層間剥離が発生しない。
中間層２のＥＶＯＨが高いガスバリア性を有するため、内層１からの臭いや味や着色料などが移らず、管本体Ａ１の内外面へ透過する酸素濃度も極めて低いため、管本体Ａ１の内部に残留した飲料の酸化劣化やバクテリアの発生を防止できると共に、ＥＶＯＨは水溶性にもかかわらず、ポリエチレンである内層１と外層３で内外面が覆われているため、管内に水を通しても溶けることはない。
【００２６】
必要に応じて、内層１の内側にＬＬＤＰＥなどからなる最内層（図示せず）を積層した場合には、飲料と内層１とを最内層により隔離し、内層１の影響による成形後の飲料の味覚の変化、即ち移り香を含む臭いや味の変化を防ぐことができる。
【００２７】
更に、外層３の外側には、補強材（図示せず）を巻回した補強層（図示せず）と、該外層３の材料と相溶性が良好な材料からなる最外層（図示せず）とを積層した場合には、外層３と最外層との間に補強層が保持され、この補強層で内層１、中間層２及び外層３の拡径が阻止されて耐圧性が向上する。
【実施例２】
【００２８】
この実施例２は、図２に示す如く、前記内層１及び外層３の材料に対する変性エラストマーの添加に代えて、内層１と中間層２と外層３との間に、前記変性ポリオレフィンとして三井化学株式会社製「アドマー」からなる接着層４，５が夫々配置されるように、押出機で共押出成形することにより、多層構造のガスバリア性合成樹脂管Ａの管本体Ａ１を連続して製造した構成が、前記図１に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１に示した実施例１と同じものである。
【００２９】
従って、図２に示す実施例２は、その管本体Ａ１が共押出成形により、中間層２のＥＶＯＨの内外に、変性ポリオレフィンからなる接着層４，５を挟んで、内層１及び外層３のポリエチレンが夫々積層されるため、相互に接着可能となり、上述した実施例１と同様な作用効果が得られる。
【００３０】
また、その他の実施例として、前記内層１と中間層２と外層３との間に、ＬＬＤＰＥなどのポリエチレンに前記変性エラストマーとして株式会社クラレ製「シナーバインド」ＩＫ−７５０を適宜比率でドライブレンドしたものからなる接着層４，５が夫々配置されるように、押出機で共押出成形することにより多層構造ホースとすることも可能である。
【００３１】
この場合も、共押出成形により、中間層２のＥＶＯＨの内外に、変性エラストマーが添加されたポリエチレンからなる接着層４，５を挟んで、内層１及び外層３のポリエチレンが夫々積層されるため、相互に接着可能となり、上述した実施例１と同様な作用効果が得られる。
【実施例３】
【００３２】
この実施例３は、図３〜図７に示す如く、上述した実施例１又は実施例２で示したガスバリア性合成樹脂管Ａを、室内の天井に取り付けられる冷暖房用パネルＢの熱交換パイプＣとして使用すると共に、その管本体Ａ１の湾曲部Ａ２として、該管本体Ａ１の一部のみ又は略全体が蛇腹状に形成される場合を示すものである。
【００３３】
上記冷暖房用パネルＢは、板状の輻射パネルＢ１が設けられ、この輻射パネルＢ１は、例えばアルミニウムや鉄などの金属、石膏ボード、コンクリートなどで成形され、屋内の天井面へ向け複数の吸音孔Ｂ２が貫通して形成されている。
【００３４】
輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３には、熱交換パイプＣが後述する受け具Ｄを介して設けられている。
この熱交換パイプＣは、輻射パネルＢ１の一方向の幅を横切る直線部Ｃ１と、輻射パネルＢ１の端部に達する前に湾曲しながら折り返す曲線部Ｃ２が交互に設けられ、連続して蛇行している。
【００３５】
この熱交換パイプＣの曲線部Ｃ２の一例としては、図３に示す如く、前記ガスバリア性合成樹脂管Ａの管本体Ａ１に形成した蛇腹状の湾曲部Ａ２を略Ｕ字形に湾曲させることで形成される。
その他の例としては、図４に示す如く、適宜間隔毎に配置された複数の蛇腹状の湾曲部Ａ２を、夫々の曲げ半径が小さくなるように湾曲させることで、該曲線部Ｃ２を略コの字形や略多角形状などに形成することも可能である。
このような蛇腹部分は、前記ガスバリア性合成樹脂管Ａの管本体Ａ１の成形と同時に行うか、又は該管本体Ａ１の成形後に従来公知の加工方法で成形される。
【００３６】
なお、図３及び図４に示す如く、上記熱交換パイプＣの端部Ｃ３を夫々蛇腹状に形成することも可能であり、これら端部Ｃ３を曲げることで、熱交換パイプＣを輻射パネルＢ１内に収納できると共に、端部Ｃ３同士の接続や他のパイプとの接続が容易になって施工性が向上する。
【００３７】
輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３には、熱交換パイプＣの直線部Ｃ１を保持する受け具Ｄが取り付けられており、この受け具Ｄは、例えばアルミニウムなどの金属で押出成形された長尺部材であり、上記熱交換パイプＣの直線部Ｃ１に沿って取り付けられ、その長手方向の断面形状が一定である。
この受け具Ｄには、図５及び図６に示す如く、上記輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３に重ねられる板体である均熱板Ｄ１が設けられ、該均熱板Ｄ１の中心には、上記熱交換パイプＣの直線部Ｃ１を保持する保持部Ｄ２が設けられている。
【００３８】
この保持部Ｄ２には、均熱板Ｄ１から立設されてその先端側を開口した略半円状の曲面部Ｄ３が形成され、該曲面部Ｄ３の内周面を、上記熱交換パイプＣの外周面に密着する内径に形成して、熱交換パイプＣの側面を両側から弾発的に挟持するようにしている。
更に、この曲面部Ｄ３の先端には、外側に広がるウィング部Ｄ４が必要に応じて一体に形成されている。
【００３９】
上記受け具Ｄが取り付けられる輻射パネル１の裏面Ｂ３には、接着性を確保するためのプライマー処理が施され、その裏面Ｂ３に、例えば熱可塑性樹脂のホットメルト接着剤や両面テープで接着されている。
また、上記受け具Ｄの裏面は、輻射パネルＢ１の表側から上記吸音孔Ｂ２を介して見え難くなるように、黒色などに塗られている。
【００４０】
ここで、上記熱交換パイプＣを受け具Ｄへ取り付ける方法について説明する。
先ず、前記輻射パネルＢ１の裏面Ｂに設けられた受け具Ｄの一対のウィング部Ｄ４の間に熱交換パイプＣを押し付けて、曲面部Ｄ３及び直線部Ｃ１を弾性変形させ、受け具Ｄの曲面部Ｄ３の間に弾発的に係止させる。
この際、熱交換パイプＣを、受け具Ｄの曲面部Ｄ３へ押し込む専用の治具を用いても良い。
【００４１】
更に、前記輻射パネルＢ１には、不燃シートＥ１が敷設されており、また該輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３に取り付けられた熱交換パイプＣ及び受け具Ｄを覆うように断熱材Ｅ２が設けられる。
【００４２】
図示例では、図５に示す如く、上記不燃シートＥ１を輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３の上記受け具Ｄ以外の部分に敷設している。
その他の例として、上記不燃シートＥ１が、上記受け具Ｄと熱交換パイプＣを含む輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３全体に敷設されたり、図５に示す断熱材Ｅ２の輻射パネルＢ１側に貼着するなど、輻射パネルＢ１の不燃性を確保できれば、適宜位置に取り付けることが可能である。
【００４３】
上記不燃シートＥ１は、例えばセラミックシートやグラスウールシート、その他の不燃性のシート状のものなどであり、図６に示す如く、前記受け具Ｄの均熱板Ｄ１の両側縁部裏面に形成された切り欠き部Ｄ５に差し込まれて、該不燃シートＥ１の縁部が保持されている。
【００４４】
上記断熱材Ｅ２は、図５に示す如く、板状に形成してその端縁部を、前記輻射パネルＢ１の端縁沿いに形成された押し返し部Ｂ４に亘り係止することで保持することが好ましい。
【００４５】
次に、冷暖房用パネルＢの使用方法について図７に基づいて説明する。
室内の天井に複数枚の冷暖房用パネルＢを、夫々の輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３が屋根裏側となるように並べて取り付け、熱交換パイプＣの端部Ｃ３同士を例えば継手などの連結部材Ｆで接続する。
そして、複数枚の冷暖房用パネルＢを接続した熱交換パイプＣの一方の端部Ｃ３を、供給側メインパイプＧ１に接続すると共に、他方の端部Ｃ３を戻り側メインパイプＧ２に接続し、これら供給側メインパイプＧ１と戻り側メインパイプＧ２は、例えば温水器などの熱源Ｈに接続されている。
【００４６】
この熱源Ｈは、冷暖房用パネルＢの熱交換パイプＣに、所望の温度の熱交換用流体として例えば水を供給している。
上記熱源Ｈから供給側メインパイプＧ１に供給された所定温度の熱交換用流体は、熱交換パイプＣの一方の端部から供給され、連結部材Ｆで連結された複数の熱交換パイプＣを通過して他方の端部から戻り側メインパイプＧ２に流れるが、この通過過程において輻射パネルＢ１との間で熱交換が行われ、その後は熱源Ｈに戻って、再び所望の温度に調整されてから、供給側メインパイプＧ１に供給される。
【００４７】
従って、このような構造の冷暖房用パネルＢは、構造が簡単で不燃性があるため、確実に熱交換も行うことができ、しかも上記受け具Ｄは、熱伝導性が高い金属で作られているため、上記熱交換パイプＣと輻射パネルＢ１の間で受け具Ｄを介して熱交換が行われ、熱効率が良好である。
更に、上記熱交換パイプＣに水などの熱交換用流体を通すと、熱交換用流体の温度と圧力で熱交換パイプＣの径が僅かに太くなり、受け具Ｄの曲面部Ｄ３に熱交換パイプＣが密着して、より熱効率が上昇する。
それに加えて、上記均熱板Ｄ１が熱交換パイプＣに沿って長く設けられ、広い面積で輻射パネルＢ１に接着されるため、この点からも熱効率が向上する。
【００４８】
また、上記冷暖房用パネルＢは、輻射パネルＢ１の受け具Ｄ以外の部分は不燃シートＥ１で覆われているため、不燃性が向上し、火災のときに熱交換パイプＣに引火したりすることを防止できると共に、該熱交換パイプＣに安価な合成樹脂を使用しても、確実に不燃性を確保することができる。
【００４９】
そして、上記熱交換パイプＣは、保持部Ｄ２の弾性力で取り付けられ保持されるため、特別な係止装置が不要で簡単な構造であると共に、熱交換パイプＣの取り付けや取り外しが簡単であり、取り付ける時には保持部Ｄ２のウィング部Ｄ４の間に押圧するだけの簡単な操作で行うことができ、保持部Ｄ２のウィング部Ｄ４にガイドされて曲面部Ｄ３内側へ簡単に押し込むことができ、しかもウィング部Ｄ４にガイドされることにより、保持部Ｄ２に無理な力がかかって破損することが無く、安全である。
【００５０】
更に、上記熱交換パイプＣのガスバリア性合成樹脂管Ａは硬いため、その湾曲部Ａ２で折れたり楕円に潰れ易く、該熱交換パイプＣが折れたり潰れれば、熱交換流体が止まったり所望の流量が得られなくなる虞があり、また上記湾曲部Ａ２の曲げ半径を大きくすると、一定面積に蛇行させる熱交換パイプＣが短くなって熱交換する熱量つまり熱効率が悪くなる。
【００５１】
そこで、この実施例では、上記湾曲部Ａ２として管本体Ａ１の一部のみ又は略全体を蛇腹状に形成したため、該湾曲部Ａ２の曲げ半径を小さくしても、その一箇所から折れたり、断面形状が扁平状になり潰れ難くなるので、湾曲部Ａ２の曲げ半径が小さくても管内を流れる流体の流量を確保できる。
それにより、一定面積の冷暖房用パネルＢに敷設する熱交換パイプＣを長くできて熱効率の向上を図ることができる。
【００５２】
一方、上述した受け具Ｄに代えて図８に示すような受け具Ｄ′を採用することも可能であり、それ以外の構成は図３〜図７に示した実施例３と同じものである。
この受け具Ｄ′は、その均熱板Ｄ１′の形状が前記熱交換パイプＣの直線部Ｃ１に連続して曲線部Ｃ２まで達し、この曲線部Ｃ２に対向する該均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″と保持部Ｄ２無しで接している。
【００５３】
即ち、上記保持部Ｄ２は、熱交換パイプＣの直線部Ｃ１が位置する部分にのみ設けられ、直線部Ｃ１のみを保持している。
上記均熱板Ｄ１′の長手方向の端部Ｄ１″は、熱交換パイプＣの直線部Ｃ１に連続した曲線部Ｃ２に接しており、この均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″付近は、保持部Ｄ２が取り除かれて曲線部Ｃ２は該均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″に載せられているだけとなっている。
【００５４】
上記曲線部Ｃ２の中心部分では、該均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″から外れて不燃シートＥ１の上を通過し、隣接する受け具Ｄ′の均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″に再び載り、直線部Ｃ１となって保持部Ｄ２に保持される。
【００５５】
なお、上記保持部Ｄ２は、熱交換パイプＣの曲線部Ｃ２が曲がる側のみ除去されたものでも良く、この場合も上記と同様の効果を有する。
また、保持部Ｄ２を除去せずに乗り越えるようにして曲線部Ｃ２が隣接する均熱板Ｄ１′の保持部Ｄ２につながるようにしても良い。
この場合、保持部Ｄ２の除去工数を削減することができる。
【００５６】
従って、図８に示した受け具Ｄ′を採用した冷暖房用パネルＢは、上述した受け具Ｄと同様の使用方法で同様の作用効果が得られ、更に加えて、熱交換パイプＣの曲線部Ｃ２と輻射パネルＢ１の間にも均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″が位置しているため、均熱板Ｄ１′の面積が広くなり、より熱効率が向上するという利点がある。
【００５７】
尚、前示実施例では、本発明のガスバリア性合成樹脂管Ａを、室内の天井に取り付けられる冷暖房用パネルＢの熱交換パイプＣとして使用し、この冷暖房用パネルＢが室内の天井に取り付けられる場合を図示したが、これに限定されず、冷暖房用パネルＢを床面や側壁に設置するだけでなく、冷暖房用パネルＢの熱交換パイプＣ以外に、カップ式自動販売機やディスペンサなどの飲料用導管として使用したり、給水源や給湯源に通ずる飲料水用導管として使用しても良い。
更に、前記管本体Ａ１の一部のみが蛇腹状に形成される場合を図示したが、これに限定されず、管本体Ａ１の略全体を蛇腹状に形成しても良い。
また、前記熱交換パイプＣの配置や蛇行や湾曲させる回数も図示例に限定されず、変更可能であり、前記輻射パネルＢ１の形状や大きさ、吸音孔Ｂ２の間隔なども適宜選択可能であり、該輻射パネルＢ１や不燃シートＥ１の素材や厚みは、適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のガスバリア性合成樹脂管の一実施例を示す一部切欠斜視図である。
【図２】本発明のガスバリア性合成樹脂管の他の実施例を示す一部切欠斜視図である。
【図３】本発明のガスバリア性合成樹脂管を冷暖房用パネルの熱交換パイプとして使用した場合を示す平面図である。
【図４】熱交換パイプの曲線部の変形例を示す平面図である。
【図５】図３の（５）−（５）線に沿える縦断側面図である。
【図６】図５の一部を部分拡大した縦断側面図である。
【図７】冷暖房用パネルの使用方法を示す概略の平面図である。
【図８】受け具の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５９】
Ａ ガスバリア性合成樹脂管 Ａ１ 管本体
Ａ２ 湾曲部 １ 内層
２ 中間層 ３ 外層
４，５ 接着層 Ｂ 冷暖房用パネル
Ｂ１ 輻射パネル Ｂ２ 吸音孔
Ｂ３ 裏面 Ｂ４ 押し返し部
Ｃ 熱交換パイプ Ｃ１ 直線部
Ｃ２ 曲線部 Ｃ３ 端部
Ｄ，Ｄ′ 受け具 Ｄ１，Ｄ１′ 均熱板
Ｄ１″ 端部 Ｄ２ 保持部
Ｄ３ 曲面部 Ｄ４ ウィング部
Ｄ５ 切り欠き部 Ｅ１ 不燃シート
Ｅ２ 断熱材 Ｆ 連結部材
Ｇ１ 供給側メインパイプ Ｇ２ 戻り側メインパイプ
Ｈ 熱源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道などの外部給水口から自動販売機などの飲料機器へ給水したり、シロップタンクからシロップをサーバーへ供給するために、例えばカップ式自動販売機、ディスペンサなどの飲料用導管として用いたり、給水源や給湯源に通ずる飲料水用導管として用いたり、屋内の冷房や暖房を輻射熱により行う冷暖房用パネルの熱交換パイプとして用いるガスバリア性（気体透過遮断性）に優れた合成樹脂管、及び、それを使用した冷暖房用パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のガスバリア性合成樹脂管として、ポリエチレンからなる内層の外側に、ポリエチレンと相溶性があって柔軟性があるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）からなる中間層（外層）を積層し、この外周に高密度ポリエチレンからなる最外層を積層することにより、ＥＶＡの臭いや味及び酸素が透過せず、しかも可撓性の高いホースがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９７７７１号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし乍ら、このような従来のガスバリア性合成樹脂管では、管内を流れる流体が、例えば濃縮されたシロップなどのように臭いや味が強い場合や着色料が濃い場合、管内に残留したまま時間が経過すると、そのシロップに含まれる臭いや味や着色料が合成樹脂管の内面から外面に移ってしまい、この合成樹脂管に接近して配置される別の管内を流れる飲料へ臭いや味や着色料が移って、味覚・臭覚などが変化してしまうという問題があった。
特に、近年においては、異なるシロップなどが流れる合成樹脂管を複数本束ねて使用することが多く、これら合成樹脂管を流れるシロップなどからの臭いや味の移りによる味覚・臭覚の改善要求が年々高くなっている。
更に、合成樹脂管の内面に残留したシロップなどの飲料は、合成樹脂管を透過した酸素により劣化し易くなると共に、バクテリアの発生原因となるため、衛生上からも問題が残っていた。
また、このような飲料用導管として用いられる場合と異なり、冷暖房用パネルの熱交換パイプとして用いる場合には、飲料用導管に比べて使用年数が遙かに長くなると共に定期的なメンテナンスが困難であるが、この熱交換パイプを循環する熱交換流体（熱交換媒体）に空気中の酸素が溶けると、該熱交換パイプに接続される金属製バルブや金属製配管などが錆び易くなり、それが原因となって耐久性が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明のうち第一の発明は、ガスバリア性と耐久性を向上させることを目的としたものである。
第二、第三の発明は、第一の発明の目的に加えて、内層と中間層と外層との接着性を向上させることを目的としたものである。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の目的に加えて、湾曲部の曲げ半径が小さくても管内を流れる流体の流量を確保することを目的としたものである。
第五の発明は、熱交換パイプ内を通る熱交換流体に空気中の酸素が溶けることを長期に亘って防止することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、ポリオレフィン系樹脂からなる内層と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層と、ポリオレフィン系樹脂からなる外層とを共押出成形して一体化したことを特徴とするものである。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記内層及び外層のポリオレフィン系樹脂に変性エラストマーを添加した構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、第一の発明の構成に、前記内層と中間層と外層との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層を夫々積層した構成を加えたことを特徴とする。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の構成に、前記内層、中間層及び外層が少なくとも一体化された管本体の湾曲部を蛇腹状に形成した構成を加えたことを特徴とする。
第五の発明は、第一の発明、第二の発明、第三の発明または第四の発明のガスバリア性合成樹脂管を熱交換パイプとして使用したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のうち第一の発明は、ポリオレフィン系樹脂からなる内層と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層と、ポリオレフィン系樹脂からなる外層とを共押出成形して一体化することにより、中間層のエチレン−ビニルアルコール共重合体が高いガスバリア性を有するため、内層からの臭いや味や着色料などが透過せず、管内外面へ透過する酸素濃度も極めて低いと共に、エチレン−ビニルアルコール共重合体は水溶性にもかかわらず、ポリオレフィン系樹脂である内層と外層で内外面が覆われているため、管内に水を通しても溶けることはない。
従って、ガスバリア性と耐久性を向上させることができる。
その結果、管内に濃縮されたシロップが残留したまま時間が経過すると、その臭いや味や着色料が移って味覚・臭覚が変化し易い従来のものに比べ、管内に残留した飲料からの臭いや味や着色料などの移りによる飲料の味覚・臭覚変化と酸化劣化やバクテリアの発生を防止することができる。
更に、異なるシロップなどが流れる合成樹脂管を複数本束ねて使用しても、これら合成樹脂管を流れるシロップからの移り香による味覚・臭覚の変化を防止できると共に、管内で発生した飲料の酸化劣化やバクテリアによる食中毒などの病気発生を確実に抑制できる。
【０００８】
第二の発明は、第一の発明の効果に加えて、内層及び外層のポリオレフィン系樹脂に変性エラストマーを添加することにより、変性エラストマーが内層及び外層のポリオレフィン系樹脂により希釈され、相溶性が低い中間層のエチレン−ビニルアルコール共重合体との親和性が高くなる。
従って、内層と中間層と外層との接着性を向上させることができる。
その結果、共押出成形のみで満足できる接着強度を得ることができ、使用中に各層の間が剥離せず、長期に亘って使用できる。
【０００９】
第三の発明は、第一の発明の効果に加えて、内層と中間層と外層との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層を夫々積層することにより、中間層のエチレン−ビニルアルコール共重合体の内外に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層を挟んで、内層及び外層のポリオレフィン系樹脂が夫々積層されるため、交互に接着可能になる。
従って、内層と中間層と外層との接着性を向上させることができる。
その結果、共押出成形のみで満足できる接着強度を得ることができ、使用中に各層の間が剥離せず、長期に亘って使用できる。
【００１０】
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の効果に加えて、少なくとも内層、中間層及び外層が一体化された管本体の湾曲部を蛇腹状に形成することにより、湾曲部の曲げ半径を小さくしても、その一箇所から折れたり、断面形状が扁平状になり潰れ難くなる。
従って、湾曲部の曲げ半径が小さくても管内を流れる流体の流量を確保することができる。
その結果、管本体の部分的な折れを防ぐために湾曲部の曲げ半径を大きくする必要がないため、コンパクトな配管が可能となる。
【００１１】
第五の発明は、第一の発明、第二の発明、第三または第四のガスバリア性合成樹脂管を熱交換パイプとして使用することにより、熱交換パイプに対する酸素の透過性が極めて低くなる。
従って、熱交換パイプ内を通る熱交換流体に空気中の酸素が溶けることを長期に亘って防止することができる。
その結果、熱交換パイプに接続される金属製バルブや金属製配管などの金属部品が錆び難くなって耐久性が著しく向上し、長期に亘ってメンテナンス無しで使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のガスバリア性合成樹脂管Ａの実施形態は、図１及び図２に示す如く、ポリオレフィン系樹脂を主成分とした内層１と、エチレン−ビニルアルコール共重合体（以下ＥＶＯＨという）を主成分とした中間層２と、ポリオレフィン系樹脂を主成分とした外層３とを、共押出成形により積層し一体化して管本体Ａ１が形成されるものである。
【００１３】
上記内層１及び外層３のポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレンが好適であり、その具体例としては直鎖状低密度ポリエチレン（以下ＬＬＤＰＥという）や低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などを使用する。
上記中間層２のＥＶＯＨとしては、エチレン含有量が２〜６０モル％、ケン化度が８５モル％以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物などが用いられる。
【００１４】
更に、上記中間層２のＥＶＯＨは、内層１及び外層３のポリオレフィン系樹脂と相溶性が低く共押出成形しても満足できる接着強度が得られ難いため、その一例として、変性エラストマーを、内層１及び外層３の主成分であるポリオレフィン系樹脂とに夫々添加することで、これらポリオレフィン系樹脂により希釈され、ＥＶＯＨとの親和性を高くして、中間層２と内層１及び外層３との相溶性・接着性を改善する。
【００１５】
また、他の例としては、内層１と中間層２と外層３との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層４，５を夫々積層することにより、中間層２のＥＶＯＨと内層１及び外層３のポリオレフィン系樹脂との接着性を高める。
【００１６】
上記接着層４，５の変性ポリオレフィンに用いるポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などのポリエチレンやポリプロピレンなどが好適である。
【００１７】
上記内層１、外層３及び接着層４，５の変性エラストマーに用いるエラストマーとしては、常温でゴム弾性を示す高分子物質であって、室温で２倍以上に伸び、外力を取り除くと瞬間的に元の形に戻る高分子物質が用いられる。
取り扱い性および成形の容易性から熱可塑性であることが好ましい。
【００１８】
本発明における変性ポリオレフィン又は変性エラストマーとは、水酸基と反応し得る官能基をポリオレフィン又はエラストマーに導入したものである。
水酸基と反応し得る官能基としては、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸塩基、ボロン酸基、ボロン酸エステル基、ボロン酸無水物基、ボロン酸塩基、イソシアネート基、エステル結合、ウレタン結合およびアミド結合からなる群より選ばれる、少なくとも１種の官能基が好適である。
中間層２と内層１及び外層３との接着性、或いは中間層２と接着層４及び接着層５との接着性を大きく改善するためには、水酸基と反応し得る官能基として、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸塩基、ボロン酸基、ボロン酸エステル基、ボロン酸無水物基、ボロン酸塩基からなる群より選ばれる、少なくとも１種の官能基が好適に用いられる。
【００１９】
更に、必要に応じて内層１の内側に、該内層１のポリオレフィン系樹脂と相溶性が高くて良好な材料からなるガスバリア層（図示せず）を共押出成形により積層したり、上記外層３の外側にも該外層３のポリオレフィン系樹脂と相溶性が良好な材料からなるガスバリア層（図示せず）を共押出成形により積層するか、又は例えばアルミ蒸着などの後処理を行うことで、更にガスバリア性を向上させることも可能である。
【００２０】
また、これら内層１と中間層２と外層３との間、接着層４，５との間及び最内層や最外層との間などには、例えばポリエステルやナイロンやアラミドなどの合成樹脂製補強糸又は補強繊維又はモノフィラメント（monofilament:単繊維）か、若しくは例えばステンレスなどの補強材（図示せず）が、螺旋状（コイル状）又は網状に巻き付けられることにより、補強層（図示せず）を積層することも可能である。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２１】
この実施例１は、図１に示す如く、前記内層１及び外層３の主成分である例えばＬＬＤＰＥなどのポリエチレンと、前記変性エラストマーとして用いる株式会社クラレ製「シナーバインド」ＩＫ−７５０とを適宜比率でドライブレンド（溶融させずに添加物を単に混合）し、これらと中間層２の主成分であるＥＶＯＨとを、押出機に投入して共押出成形することにより、多層構造のガスバリア性合成樹脂管Ａの管本体Ａ１が連続して製造される場合を示したものである。
【００２２】
更に、上記内層１の影響によって、成形後に飲料の味覚、即ち移り香を含む臭いや味が変化するのを避けるため、上記内層１の内側に、ＬＬＤＰＥなどからなる最内層（図示せず）を、共押出成形により積層することも可能である。
【００２３】
また、上記外層３の外側には、補強材（図示せず）がホース軸方向へ巻回された補強層（図示せず）を積層し、この補強層の外側に該外層３のポリエチレンと相溶性が良好な材料からなる最外層（図示せず）を積層することも可能である。
【００２４】
次に、斯かるガスバリア性合成樹脂管Ａの作用効果について説明する。
上述した内層１、中間層２及び外層３からなる管本体Ａ１は、中間層２のＥＶＯＨを挟んで、ＬＬＤＰＥなどのポリエチレンに変性エラストマーを添加した内層１の混合材料と外層３の混合材料とが共押出成形されるため、変性エラストマーが内層１や外層３のポリエチレンにより希釈され、ポリエチレンと相溶性が低いＥＶＯＨとの親和性が高くなる。
【００２５】
それにより中間層２と内層１及び外層３との相溶性・接着性が改善されて、これら三層の接着性を向上させて、使用中に層間剥離が発生しない。
中間層２のＥＶＯＨが高いガスバリア性を有するため、内層１からの臭いや味や着色料などが移らず、管本体Ａ１の内外面へ透過する酸素濃度も極めて低いため、管本体Ａ１の内部に残留した飲料の酸化劣化やバクテリアの発生を防止できると共に、ＥＶＯＨは水溶性にもかかわらず、ポリエチレンである内層１と外層３で内外面が覆われているため、管内に水を通しても溶けることはない。
【００２６】
必要に応じて、内層１の内側にＬＬＤＰＥなどからなる最内層（図示せず）を積層した場合には、飲料と内層１とを最内層により隔離し、内層１の影響による成形後の飲料の味覚の変化、即ち移り香を含む臭いや味の変化を防ぐことができる。
【００２７】
更に、外層３の外側には、補強材（図示せず）を巻回した補強層（図示せず）と、該外層３の材料と相溶性が良好な材料からなる最外層（図示せず）とを積層した場合には、外層３と最外層との間に補強層が保持され、この補強層で内層１、中間層２及び外層３の拡径が阻止されて耐圧性が向上する。
【実施例２】
【００２８】
この実施例２は、図２に示す如く、前記内層１及び外層３の材料に対する変性エラストマーの添加に代えて、内層１と中間層２と外層３との間に、前記変性ポリオレフィンとして三井化学株式会社製「アドマー」からなる接着層４，５が夫々配置されるように、押出機で共押出成形することにより、多層構造のガスバリア性合成樹脂管Ａの管本体Ａ１を連続して製造した構成が、前記図１に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１に示した実施例１と同じものである。
【００２９】
従って、図２に示す実施例２は、その管本体Ａ１が共押出成形により、中間層２のＥＶＯＨの内外に、変性ポリオレフィンからなる接着層４，５を挟んで、内層１及び外層３のポリエチレンが夫々積層されるため、相互に接着可能となり、上述した実施例１と同様な作用効果が得られる。
【００３０】
また、その他の実施例として、前記内層１と中間層２と外層３との間に、ＬＬＤＰＥなどのポリエチレンに前記変性エラストマーとして株式会社クラレ製「シナーバインド」ＩＫ−７５０を適宜比率でドライブレンドしたものからなる接着層４，５が夫々配置されるように、押出機で共押出成形することにより多層構造ホースとすることも可能である。
【００３１】
この場合も、共押出成形により、中間層２のＥＶＯＨの内外に、変性エラストマーが添加されたポリエチレンからなる接着層４，５を挟んで、内層１及び外層３のポリエチレンが夫々積層されるため、相互に接着可能となり、上述した実施例１と同様な作用効果が得られる。
【実施例３】
【００３２】
この実施例３は、図３〜図７に示す如く、上述した実施例１又は実施例２で示したガスバリア性合成樹脂管Ａを、室内の天井に取り付けられる冷暖房用パネルＢの熱交換パイプＣとして使用すると共に、その管本体Ａ１の湾曲部Ａ２として、該管本体Ａ１の一部のみ又は略全体が蛇腹状に形成される場合を示すものである。
【００３３】
上記冷暖房用パネルＢは、板状の輻射パネルＢ１が設けられ、この輻射パネルＢ１は、例えばアルミニウムや鉄などの金属、石膏ボード、コンクリートなどで成形され、屋内の天井面へ向け複数の吸音孔Ｂ２が貫通して形成されている。
【００３４】
輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３には、熱交換パイプＣが後述する受け具Ｄを介して設けられている。
この熱交換パイプＣは、輻射パネルＢ１の一方向の幅を横切る直線部Ｃ１と、輻射パネルＢ１の端部に達する前に湾曲しながら折り返す曲線部Ｃ２が交互に設けられ、連続して蛇行している。
【００３５】
この熱交換パイプＣの曲線部Ｃ２の一例としては、図３に示す如く、前記ガスバリア性合成樹脂管Ａの管本体Ａ１に形成した蛇腹状の湾曲部Ａ２を略Ｕ字形に湾曲させることで形成される。
その他の例としては、図４に示す如く、適宜間隔毎に配置された複数の蛇腹状の湾曲部Ａ２を、夫々の曲げ半径が小さくなるように湾曲させることで、該曲線部Ｃ２を略コの字形や略多角形状などに形成することも可能である。
このような蛇腹部分は、前記ガスバリア性合成樹脂管Ａの管本体Ａ１の成形と同時に行うか、又は該管本体Ａ１の成形後に従来公知の加工方法で成形される。
【００３６】
なお、図３及び図４に示す如く、上記熱交換パイプＣの端部Ｃ３を夫々蛇腹状に形成することも可能であり、これら端部Ｃ３を曲げることで、熱交換パイプＣを輻射パネルＢ１内に収納できると共に、端部Ｃ３同士の接続や他のパイプとの接続が容易になって施工性が向上する。
【００３７】
輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３には、熱交換パイプＣの直線部Ｃ１を保持する受け具Ｄが取り付けられており、この受け具Ｄは、例えばアルミニウムなどの金属で押出成形された長尺部材であり、上記熱交換パイプＣの直線部Ｃ１に沿って取り付けられ、その長手方向の断面形状が一定である。
この受け具Ｄには、図５及び図６に示す如く、上記輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３に重ねられる板体である均熱板Ｄ１が設けられ、該均熱板Ｄ１の中心には、上記熱交換パイプＣの直線部Ｃ１を保持する保持部Ｄ２が設けられている。
【００３８】
この保持部Ｄ２には、均熱板Ｄ１から立設されてその先端側を開口した略半円状の曲面部Ｄ３が形成され、該曲面部Ｄ３の内周面を、上記熱交換パイプＣの外周面に密着する内径に形成して、熱交換パイプＣの側面を両側から弾発的に挟持するようにしている。
更に、この曲面部Ｄ３の先端には、外側に広がるウィング部Ｄ４が必要に応じて一体に形成されている。
【００３９】
上記受け具Ｄが取り付けられる輻射パネル１の裏面Ｂ３には、接着性を確保するためのプライマー処理が施され、その裏面Ｂ３に、例えば熱可塑性樹脂のホットメルト接着剤や両面テープで接着されている。
また、上記受け具Ｄの裏面は、輻射パネルＢ１の表側から上記吸音孔Ｂ２を介して見え難くなるように、黒色などに塗られている。
【００４０】
ここで、上記熱交換パイプＣを受け具Ｄへ取り付ける方法について説明する。
先ず、前記輻射パネルＢ１の裏面Ｂに設けられた受け具Ｄの一対のウィング部Ｄ４の間に熱交換パイプＣを押し付けて、曲面部Ｄ３及び直線部Ｃ１を弾性変形させ、受け具Ｄの曲面部Ｄ３の間に弾発的に係止させる。
この際、熱交換パイプＣを、受け具Ｄの曲面部Ｄ３へ押し込む専用の治具を用いても良い。
【００４１】
更に、前記輻射パネルＢ１には、不燃シートＥ１が敷設されており、また該輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３に取り付けられた熱交換パイプＣ及び受け具Ｄを覆うように断熱材Ｅ２が設けられる。
【００４２】
図示例では、図５に示す如く、上記不燃シートＥ１を輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３の上記受け具Ｄ以外の部分に敷設している。
その他の例として、上記不燃シートＥ１が、上記受け具Ｄと熱交換パイプＣを含む輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３全体に敷設されたり、図５に示す断熱材Ｅ２の輻射パネルＢ１側に貼着するなど、輻射パネルＢ１の不燃性を確保できれば、適宜位置に取り付けることが可能である。
【００４３】
上記不燃シートＥ１は、例えばセラミックシートやグラスウールシート、その他の不燃性のシート状のものなどであり、図６に示す如く、前記受け具Ｄの均熱板Ｄ１の両側縁部裏面に形成された切り欠き部Ｄ５に差し込まれて、該不燃シートＥ１の縁部が保持されている。
【００４４】
上記断熱材Ｅ２は、図５に示す如く、板状に形成してその端縁部を、前記輻射パネルＢ１の端縁沿いに形成された押し返し部Ｂ４に亘り係止することで保持することが好ましい。
【００４５】
次に、冷暖房用パネルＢの使用方法について図７に基づいて説明する。
室内の天井に複数枚の冷暖房用パネルＢを、夫々の輻射パネルＢ１の裏面Ｂ３が屋根裏側となるように並べて取り付け、熱交換パイプＣの端部Ｃ３同士を例えば継手などの連結部材Ｆで接続する。
そして、複数枚の冷暖房用パネルＢを接続した熱交換パイプＣの一方の端部Ｃ３を、供給側メインパイプＧ１に接続すると共に、他方の端部Ｃ３を戻り側メインパイプＧ２に接続し、これら供給側メインパイプＧ１と戻り側メインパイプＧ２は、例えば温水器などの熱源Ｈに接続されている。
【００４６】
この熱源Ｈは、冷暖房用パネルＢの熱交換パイプＣに、所望の温度の熱交換用流体として例えば水を供給している。
上記熱源Ｈから供給側メインパイプＧ１に供給された所定温度の熱交換用流体は、熱交換パイプＣの一方の端部から供給され、連結部材Ｆで連結された複数の熱交換パイプＣを通過して他方の端部から戻り側メインパイプＧ２に流れるが、この通過過程において輻射パネルＢ１との間で熱交換が行われ、その後は熱源Ｈに戻って、再び所望の温度に調整されてから、供給側メインパイプＧ１に供給される。
【００４７】
従って、このような構造の冷暖房用パネルＢは、構造が簡単で不燃性があるため、確実に熱交換も行うことができ、しかも上記受け具Ｄは、熱伝導性が高い金属で作られているため、上記熱交換パイプＣと輻射パネルＢ１の間で受け具Ｄを介して熱交換が行われ、熱効率が良好である。
更に、上記熱交換パイプＣに水などの熱交換用流体を通すと、熱交換用流体の温度と圧力で熱交換パイプＣの径が僅かに太くなり、受け具Ｄの曲面部Ｄ３に熱交換パイプＣが密着して、より熱効率が上昇する。
それに加えて、上記均熱板Ｄ１が熱交換パイプＣに沿って長く設けられ、広い面積で輻射パネルＢ１に接着されるため、この点からも熱効率が向上する。
【００４８】
また、上記冷暖房用パネルＢは、輻射パネルＢ１の受け具Ｄ以外の部分は不燃シートＥ１で覆われているため、不燃性が向上し、火災のときに熱交換パイプＣに引火したりすることを防止できると共に、該熱交換パイプＣに安価な合成樹脂を使用しても、確実に不燃性を確保することができる。
【００４９】
そして、上記熱交換パイプＣは、保持部Ｄ２の弾性力で取り付けられ保持されるため、特別な係止装置が不要で簡単な構造であると共に、熱交換パイプＣの取り付けや取り外しが簡単であり、取り付ける時には保持部Ｄ２のウィング部Ｄ４の間に押圧するだけの簡単な操作で行うことができ、保持部Ｄ２のウィング部Ｄ４にガイドされて曲面部Ｄ３内側へ簡単に押し込むことができ、しかもウィング部Ｄ４にガイドされることにより、保持部Ｄ２に無理な力がかかって破損することが無く、安全である。
【００５０】
更に、上記熱交換パイプＣのガスバリア性合成樹脂管Ａは硬いため、その湾曲部Ａ２で折れたり楕円に潰れ易く、該熱交換パイプＣが折れたり潰れれば、熱交換流体が止まったり所望の流量が得られなくなる虞があり、また上記湾曲部Ａ２の曲げ半径を大きくすると、一定面積に蛇行させる熱交換パイプＣが短くなって熱交換する熱量つまり熱効率が悪くなる。
【００５１】
そこで、この実施例では、上記湾曲部Ａ２として管本体Ａ１の一部のみ又は略全体を蛇腹状に形成したため、該湾曲部Ａ２の曲げ半径を小さくしても、その一箇所から折れたり、断面形状が扁平状になり潰れ難くなるので、湾曲部Ａ２の曲げ半径が小さくても管内を流れる流体の流量を確保できる。
それにより、一定面積の冷暖房用パネルＢに敷設する熱交換パイプＣを長くできて熱効率の向上を図ることができる。
【００５２】
一方、上述した受け具Ｄに代えて図８に示すような受け具Ｄ′を採用することも可能であり、それ以外の構成は図３〜図７に示した実施例３と同じものである。
この受け具Ｄ′は、その均熱板Ｄ１′の形状が前記熱交換パイプＣの直線部Ｃ１に連続して曲線部Ｃ２まで達し、この曲線部Ｃ２に対向する該均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″と保持部Ｄ２無しで接している。
【００５３】
即ち、上記保持部Ｄ２は、熱交換パイプＣの直線部Ｃ１が位置する部分にのみ設けられ、直線部Ｃ１のみを保持している。
上記均熱板Ｄ１′の長手方向の端部Ｄ１″は、熱交換パイプＣの直線部Ｃ１に連続した曲線部Ｃ２に接しており、この均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″付近は、保持部Ｄ２が取り除かれて曲線部Ｃ２は該均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″に載せられているだけとなっている。
【００５４】
上記曲線部Ｃ２の中心部分では、該均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″から外れて不燃シートＥ１の上を通過し、隣接する受け具Ｄ′の均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″に再び載り、直線部Ｃ１となって保持部Ｄ２に保持される。
【００５５】
なお、上記保持部Ｄ２は、熱交換パイプＣの曲線部Ｃ２が曲がる側のみ除去されたものでも良く、この場合も上記と同様の効果を有する。
また、保持部Ｄ２を除去せずに乗り越えるようにして曲線部Ｃ２が隣接する均熱板Ｄ１′の保持部Ｄ２につながるようにしても良い。
この場合、保持部Ｄ２の除去工数を削減することができる。
【００５６】
従って、図８に示した受け具Ｄ′を採用した冷暖房用パネルＢは、上述した受け具Ｄと同様の使用方法で同様の作用効果が得られ、更に加えて、熱交換パイプＣの曲線部Ｃ２と輻射パネルＢ１の間にも均熱板Ｄ１′の端部Ｄ１″が位置しているため、均熱板Ｄ１′の面積が広くなり、より熱効率が向上するという利点がある。
【００５７】
尚、前示実施例では、本発明のガスバリア性合成樹脂管Ａを、室内の天井に取り付けられる冷暖房用パネルＢの熱交換パイプＣとして使用し、この冷暖房用パネルＢが室内の天井に取り付けられる場合を図示したが、これに限定されず、冷暖房用パネルＢを床面や側壁に設置するだけでなく、冷暖房用パネルＢの熱交換パイプＣ以外に、カップ式自動販売機やディスペンサなどの飲料用導管として使用したり、給水源や給湯源に通ずる飲料水用導管として使用しても良い。
更に、前記管本体Ａ１の一部のみが蛇腹状に形成される場合を図示したが、これに限定されず、管本体Ａ１の略全体を蛇腹状に形成しても良い。
また、前記熱交換パイプＣの配置や蛇行や湾曲させる回数も図示例に限定されず、変更可能であり、前記輻射パネルＢ１の形状や大きさ、吸音孔Ｂ２の間隔なども適宜選択可能であり、該輻射パネルＢ１や不燃シートＥ１の素材や厚みは、適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のガスバリア性合成樹脂管の一実施例を示す一部切欠斜視図である。
【図２】本発明のガスバリア性合成樹脂管の他の実施例を示す一部切欠斜視図である。
【図３】本発明のガスバリア性合成樹脂管を冷暖房用パネルの熱交換パイプとして使用した場合を示す平面図である。
【図４】熱交換パイプの曲線部の変形例を示す平面図である。
【図５】図３の（５）−（５）線に沿える縦断側面図である。
【図６】図５の一部を部分拡大した縦断側面図である。
【図７】冷暖房用パネルの使用方法を示す概略の平面図である。
【図８】受け具の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５９】
Ａ ガスバリア性合成樹脂管 Ａ１ 管本体
Ａ２ 湾曲部 １ 内層
２ 中間層 ３ 外層
４，５ 接着層 Ｂ 冷暖房用パネル
Ｂ１ 輻射パネル Ｂ２ 吸音孔
Ｂ３ 裏面 Ｂ４ 押し返し部
Ｃ 熱交換パイプ Ｃ１ 直線部
Ｃ２ 曲線部 Ｃ３ 端部
Ｄ，Ｄ′ 受け具 Ｄ１，Ｄ１′ 均熱板
Ｄ１″ 端部 Ｄ２ 保持部
Ｄ３ 曲面部 Ｄ４ ウィング部
Ｄ５ 切り欠き部 Ｅ１ 不燃シート
Ｅ２ 断熱材 Ｆ 連結部材
Ｇ１ 供給側メインパイプ Ｇ２ 戻り側メインパイプ
Ｈ 熱源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂からなる内層（１）と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層（２）と、ポリオレフィン系樹脂からなる外層（３）とを共押出成形して一体化したことを特徴とするガスバリア性合成樹脂管。
【請求項２】
前記内層（１）及び外層（３）のポリオレフィン系樹脂に変性エラストマーを添加した請求項１記載のガスバリア性合成樹脂管。
【請求項３】
前記内層（１）と中間層（２）と外層（３）との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層（４，５）を夫々積層した請求項１記載のガスバリア性合成樹脂管。
【請求項４】
前記内層（１）、中間層（２）及び外層（３）が少なくとも一体化された管本体（Ａ１）の湾曲部（Ａ２）を蛇腹状に形成した請求項１、２または３記載のガスバリア性合成樹脂管。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載のガスバリア性合成樹脂管（Ａ）を熱交換パイプ（Ｃ）として使用したことを特徴とする冷暖房用パネル。
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂からなる内層（１）と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層（２）と、ポリオレフィン系樹脂からなる外層（３）とを共押出成形して一体化したことを特徴とするガスバリア性合成樹脂管。
【請求項２】
前記内層（１）及び外層（３）のポリオレフィン系樹脂に変性エラストマーを添加した請求項１記載のガスバリア性合成樹脂管。
【請求項３】
前記内層（１）と中間層（２）と外層（３）との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層（４，５）を夫々積層した請求項１記載のガスバリア性合成樹脂管。
【請求項４】
前記内層（１）、中間層（２）及び外層（３）が少なくとも一体化された管本体（Ａ１）の湾曲部（Ａ２）を蛇腹状に形成した請求項１、２または３記載のガスバリア性合成樹脂管。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載のガスバリア性合成樹脂管（Ａ）を熱交換パイプ（Ｃ）として使用したことを特徴とする冷暖房用パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−９２０９５（Ｐ２００９−９２０９５Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６０９８９（Ｐ２００７−２６０９８９）
【出願日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００１３４５３４）株式会社トヨックス (122)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００１３４５３４）株式会社トヨックス (122)
【Ｆターム（参考）】
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