JP2006250426A - 折り畳み式住宅用ダクトシステム - Google Patents

Abstract

【課題】輸送および保管のコストを圧縮でき、さらに施行性、断熱性、配管設計の自在性に優れ、かつ低圧力損失という性能を兼ね備えた、折り畳み式住宅用ダクトシステムを提供する。
【解決手段】折り畳まれた板状断熱材からなる筒状体および筒状体の外周または内周に見合う形状の挿入部を有する繋ぎ部材からなり、かつ折り畳まれた筒状体を繋ぎ部材に挿入接続することにより、断熱性を有する筒状ダクトを形成する、折り畳み式住宅用ダクトシステム。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調用ダクトシステムに関するもので、特には高気密高断熱住宅における空調換気用ダクトシステムに関するものである。

従来、空調用ダクトは、大規模建築物における不燃性というニーズから金属製ダクト、または、金属製ダクトにガラスウールなどの断熱材を巻き付けたものが一般的であり、不燃というニーズがない戸建て住宅においてもその延長で利用されている。その結果としてダクトの施工専門性が要求されるため、住宅コストと納期に悪影響を及ぼしていた。しかしながら、近年戸建て住宅用ダクトの需要が高気密高断熱住宅における換気システムの標準装備として高まるにつれ、各種の樹脂製断熱ダクト類が開発され、柔軟で施工性が良く、施行に専門性を要求されないダクトが使用されている（特許文献１）。

しかし、このようなダクト類は一般に螺旋成形による可撓管形状であり、一戸あたり使用される約６０ｍ程度のダクトを巻き梱包した状態で、約２．５ｍ^３の嵩高さとなり、輸送性および保管性に問題があった。また、ツーバイフオー（２×４）住宅に代表される各階の間の上下空間が狭い住宅において、ダクト断面形状をオーバルまたは長方形にして断面積を拡大し風量を増大させることは螺旋連続成形の特性上、困難であった。

一方、段ボールという汎用的な断熱材を利用したダクトも提案（特許文献２）されているが、これは筒体体としての提案にとどまるものであり、ダクトシステムを開示するものではないし、また筒状体の両端に筒状体の外周または内周に見合う形状の繋ぎ部材を設けることについても開示されていない。
特開２００２−１９５６３５号公報（特許請求の範囲） 特開２００２−２６７２４５号公報（特許請求の範囲）

本発明は、輸送および保管のコストを圧縮でき、さらに施行性、断熱性、配管設計の自在性に優れ、かつ低圧力損失という性能を兼ね備えた、折り畳み式住宅用ダクトシステムを提供することを目的としている。

上記目的は、折り畳まれた板状断熱材からなる筒状体および筒状体の外周または内周に見合う形状の挿入部を有する繋ぎ部材からなり、かつ折り畳まれた筒状体を繋ぎ部材に挿入接続することにより、断熱性を有するダクトを形成する、折り畳み式住宅用ダクトシステムを提供することによって達成される。

本発明によれば、輸送および保管時は筒状体は折り畳まれた状態にあるので輸送および保管コストを圧縮することができ、さらに繋ぎ部材への接続によって折り畳まれた状態の筒状体を瞬時に立体化することが可能であり、そのために組み立てが容易であり、さらに施行も容易であり、さらにまた断熱性、繋ぎ部材接続による配管設計の自在性に優れ、また筒状体の内周面が平面であるため圧力損失が少ない、折り畳み式住宅用ダクトシステムを得ることができる。

次に、本発明を図面により説明する。
図１および図２は、本発明の一例を示すものであり、図１は板状断熱材からなる折り畳まれた筒状体１（Ａ）、折り畳まれた状態からの立体化した筒状体２（Ｂ）、立体化した筒状体の外周または内周に見合う挿入部（開口部）５を有する繋ぎ部材３を筒状体２に挿入した状態４（Ｃ）をそれぞれ示す斜視図であり、図２は立体化した筒状体の外周または内周に見合う挿入部５が筒状体の縦方向と水平方向に配置された直線繋ぎ部材６（Ｄ）、筒状体の縦方向と任意の角度で筒状体に配置された曲がり繋ぎ部材７（Ｅ）、換気機など装置に見合う装着挿入部８を有する装着繋ぎ部材９（Ｆ）を示す斜視図である。

本発明の折り畳まれた筒状体１は、どのような板状断熱材で形成されていても良いが、立体化の容易さ、および構造の単純化を考えれば、若干の柔軟性を有する材料であることが望ましく、とくに段ボール（古紙を使用したダンボールなど）、各種樹脂発泡体、樹脂バインダー処理したガラスウールなどが好適である。このうち最も好適な材料は、段ボールである。段ボールの中でも、ケイ酸塩、粘土及び若干のホウ酸塩などで難燃化して火災時の安全対策を施し、アニオン性撥水剤などを塗工して撥水加工することで膨潤崩壊を防止したものが望ましい。
バインダー処理したガラスウールも使用できるが、シートなどを貼り付けて気密処理を施さなければ気密性にやや問題がある。また樹脂発泡体も使用できるが、強度の方向性が無く、立体化した筒状体２の長さが要求される場合は全体の強度を上げる必要がある。

立体化した筒状体２は、その断面形状は、とくに制限はなく、四角形、あるいはそれ以上の多角形、さらには円形などが挙げられるが、施工時における立体化工程を手早く行うためには、長さ方向にスジを設け、スジ部分をヒンジとして立体化する形態が好ましく、併せて圧力損失の低減を考慮すると、正四角形以上の多角形、とくに正六角形〜正八角形の多角形構造が最適である。

繋ぎ部材３は、立体化した筒状体の外周または内周に見合う挿入部５を少なくとも一端に有することが必須であり、その代表的な形態は、立体化した筒状体の縦方向と水平方向に配置された直線繋ぎ部材６、筒状体の縦方向と任意の角度をもって配置された曲がり繋ぎ部材７、換気装置に装着される挿入部８を有する繋ぎ部材９があげられる。これらの繋ぎ部材は立体化した筒状体の両端に配置されるのが好適である。
また、曲がり繋ぎ部材７としては、設計自在性を考慮すれと、少なくとも数種類、たとえば１５°、４５°、６０°、９０°の角度を有する繋ぎ部材をを用意しておくことが好適である。さらに、筒状体と繋ぎ部材を接続する場合、繋ぎ部材内に筒状体を挿入する場合と筒状体に繋ぎ部材を挿入する場合の二通りがあり、内部突起を減少させ圧力損失を抑える効果を期待する場合は、繋ぎ部材内に筒状体を挿入することが望ましい。筒状体と繋ぎ部材との固定方法は、汎用的接続技術であるアルミテープによる接着固定が気密性および耐久性から好適である。

繋ぎ部材３の材質は、樹脂または金属または再生紙などあらゆる材質が考えられるが、前記したように、筒状体の最適材質として段ボールを選択した場合、古紙スラリー法による植木鉢製法と同様の方法で成形することが、環境配慮の点、難燃化および撥水加工の容易さの点から好適である。

次に、本発明の実施例を示す。
厚さ１０ｍｍ、長さ１８００ｍｍ、幅３８０ｍｍの板状段ボールを、幅２０ｍｍの接着部分（のりしろ）をもち、外周一辺が６０ｍｍからなる正六角形の断面形状を有する筒状体とした。接着部分（のりしろ）には接着剤を塗布して筒状体を得た。得られた筒状体をプレスして折り畳んだ筒状体(図１のＡ)を得た。これを施行現場に運び、この筒状体の端に、この筒状体外周に見合う挿入部と内径１０３ｍｍの換気装置に見合う装着挿入部を有する直線繋ぎ部材を挿入し、挿入箇所をアルミテープで接着固定し、正六角形断面の折り畳み式住宅用ダクト（図２のＦ）を得た。なお、直線繋ぎ部材は、古紙スラリーから成形した。

比較例１
内径１０３ｍｍ、厚さ１０ｍｍのウレタン発泡筒状体を断熱層として有し、その上に径５ｍｍのポリプロピレン（ＰＰ）製螺旋芯をピッチ２０ｍｍで巻回融着し、さらにその上に、アルミ蒸着フィルムを貼り付けて気密加工し、長さ１８００ｍｍの樹脂断熱ダクトを得た。

断熱性能試験として、上記の実施例１および比較例１で得たダクトを、送風温度−１０℃、管内風量１２０ｍ^３／Ｈｒの条件を発生させる空調機に接続し、庫内温度２０℃、相対湿度６０％ＲＨに調整した恒温庫を横断すように配置し６時間維持し、その表面結露発生の有無によって断熱性能を確認し、同時に併せて、直管時管摩擦係数λを測定することで圧力損失試験とした。

断熱性能試験の結果を下記に示す。
実施例１では庫内に横断するダクト全面において結露発生はなく、一方、比較例１は芯材が位置する上部において、螺旋状に結露発生することが認められた。これは、比較例１において螺旋芯の融着がウレタン発泡筒状体の発泡部分を圧迫し部分的に熱伝導が高くなった影響と考えられる。この結果から、実施例１は実用に充分な断熱性能を有すると判断できる。

圧力損失試験の結果を下記に示す。
実施例１の直管時管摩擦係数λは０．０３８であり、比較例１の直管時管摩擦係数λは０．０４１であった。これらの差異は、誤差レベルと見なすことができるが、実施例１は比較例１と同等以上の低圧力損失性能であると判断できる。

このように、本発明によれば、繋ぎ部材への接続によって折り畳まれた状態のダクトが瞬時に筒状体に立体化することを可能としたことで、輸送および保管のコストを圧縮し、さらに断熱性、配管設計の自在性に優れ、低圧力損失を実現した、折り畳み式住宅用ダクトシステムを得ることができる。

本発明は、空調用ダクトシステム、特に高気密高断熱住宅における空調換気ダクトシステムとして有用である。

板状断熱材からなる折り畳まれた筒状体１（Ａ）、折り畳まれた状態を立体化した筒状体２（Ｂ）、立体化した筒状体の外周または内周に見合う挿入部を有する繋ぎ部材３に筒状体２を挿入した状態４（Ｃ）をそれぞれ示す斜視図である。 立体化した筒状体の外周または内周に見合う挿入部５が配置された直線繋ぎ部材６（Ｄ）、任意の角度をもって配置された曲がり繋ぎ部材７（Ｅ）、換気装置に見合う挿入部８を有する装着繋ぎ部材９（Ｆ）を示す斜視図である。

符号の説明

１ 折り畳まれた筒状体
２ 立体化した筒状体
３ 繋ぎ部材
４ 繋ぎ部材に挿入した状態
５ 筒状体の外周または内周に見合う挿入部
６ 直線繋ぎ部材
７ 曲がり繋ぎ部材
８ 装置に見合う装着挿入部
９ 装着繋ぎ部材

Claims (4)

1. 折り畳まれた板状断熱材からなる筒状体および筒状体の外周または内周に見合う形状の挿入部を有する繋ぎ部材からなり、かつ折り畳まれた筒状体を繋ぎ部材に挿入接続することにより、断熱性を有するダクトを形成する、折り畳み式住宅用ダクトシステム。
2. 筒状体の断面構造が四角形以上の多角形である、請求項１記載の折り畳み式住宅用ダクトシステム。
3. 繋ぎ部材を、筒状体の縦方向と水平方向に筒状体の端に設けるか、または筒状体の縦方向と任意の角度で筒状体の端に設ける、請求項１または２記載の折り畳み式住宅用ダクトシステム。
4. 板状断熱材および繋ぎ部材が、段ボールまたは古紙成形物からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の折り畳み式住宅用ダクトシステム。
   

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