JP2008525760A - 編織布ダクトの改善又は編織布ダクト関連 - Google Patents

Abstract

空気循環システムでの使用に適したダクトである。そのダクトは、内側気体透過層及び外側気体不透過層と、両者の間の１つ以上のスペースと、を含んでいる。

Description

本発明は、空調システムを含む空気循環システム用の、編織布ダクトに、関する。

編織布ダクト系統（ダクトシステム）は、長年に渡り商業分野において空気配給システムに使用されて成果を収めてきたが、海防分野においての使用はごく最近始まったばかりである。そうしたものとして、１９９９年以降、ますます多くの戦艦に空気配給システム（空気循環システム）の一部として編織布ダクト系統が装備されてきている。

一般に、ダクトは、空気が当該材料の組織を通過する気体透過性材料、又は、空気が通過し得るようにスロット又は孔を配することによって気体透過性とされている材料、からできている。

これらの材料は、気体透過性であるので、分配ポイントでのみ使用され、それ故、空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットから分配ポイントまで送られる空気は、従来のアルミニウムダクト系統を通して送られる。

こうした方法による編織布ダクト系統の使用は、多くの利点を示してきた。例えば、分配ポイントでの騒音は、最高で９デシベルも低減される。更に、隙間風の顕著な減少だけでなく、より均等な空気配給も生ずる。ずば抜けて優れた利点は、重量軽減であるが、これは、編織布ダクトの重量が、ダクトの懸架システムを含めた当該アルミニウムダクトの重量の２０％でしかないからである。空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットは、通常は幾つかの区画又は部屋である、船舶上又は建物内の、区画又は部屋に、又は、分配ポイントのある区画又は部屋から離れた、幾つかのデッキ又はフロアにさえも、配置されていることが多いため、アルミニウムダクトをより軽量の代替物で置き換えることによる重量節減は、非常に大きなものとなり得ることがわかる。無論、もしもアルミニウムダクトに代えて従来の気体透過性編織布ダクトが使用される場合には、このダクト系統は、処理済み空気が分配ポイントに達する前に相当量の空気を失うことになろう。気体不透過性材料からなるダクト系統を使用することが可能であるが、その種のダクトは固有の短所を有している。例えば、多くの場合、ダクト系統は、９℃〜１３℃の処理済み空気を含むと共に、４０℃の温度及び９０％の相対湿度にも達することのある区画又は部屋の空気によって包囲されている。一般に、この種の気体不透過性ダクト系統は、ダクトの表面が処理済み空気の温度にまで冷やされることから、ダクト系統の外側に結露を生ずるという短所を有している。ダクトの表面周囲の空気又はダクトと接している空気は、冷えて、その露点以下にまで達し、これによって、ダクトの外側表面に結露が形成される。更に、ダクト系統は船舶のあらゆるエリアにくまなく張り巡らされている可能性が高いことから、重要な電子装備系に結露水が滴下するという受け入れがたいリスクが生ずるであろう。同じ理由から、船内の湿度を最小限に保つことも特に望ましい。こうした理由から、この種の気体不透過性ダクト系統は、広範に使用されるには至らなかった。

したがって、空気処理ユニット又は空気取扱ユニットから分配ポイント又は配給システムまで、ダクトにおける空気損失なしに及び／又はダクト外面の結露形成なしに、空気を送給することのできる、軽量ダクト系統に対するニーズが、存在している。

本発明の目的は、従来技術に関する少なくとも幾つかの問題点に対処することである。

したがって、本発明の第１態様は、空気循環システム用のダクトであって、内側気体透過層及び外側気体不透過層と、両者の間の１つ以上のスペースと、を含んでいるダクトである。

好ましくは、上記ダクトは、更に、上記内側層と上記外側層との間に配置されたスペーサ手段、例えばストリップ、タブ、メッシュ、ウェブ、繊維材料、及び／又は、発泡材、を含んでいる。上記スペーサ手段は、上記内側層及び／又は上記外側層の、それぞれ１つ以上の面に対して、密封接触して設けてもよい。

好ましくは、上記内側層及び／又は上記外側層は、織布から形成されている。

上記内側層は、１つ以上の開口を含んだ、実質的に気体不透過性の材料、から形成されてもよい。

好ましくは、上記外側層は、アラミド及び／又はポリエステル、例えばＴｒａｖｅｒｎａ（登録商標）を含む材料であって、最も好ましくは実質的に非孔質組織を有する材料、から形成される。有利には、アラミドは、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）である。

上記内側層は、アラミド及び／又はポリエステル、例えばＴｒａｖｅｒｎａ（登録商標）を含む材料であって、好ましくは多孔質組織を有する材料、から形成されてもよい。また、有利には、アラミドは、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）である。

上記内側層、上記外側層、及びスペーサ手段は、ここでは具体的に述べられていないが、等しく好適な材料である他の材料から形成されてもよい。しかし、海防分野においては、難燃性のダクトを提供することが特に重要であり、したがって、もっぱら難燃性材料が好適である。

上記ダクトは、更に難燃剤を含んでもよい。この難燃剤は、上記内側層及び／又は上記外側層を形成する材料、及び／又は、上記内側層と上記外側層との間の１つ以上のスペース、に関連してもよい。

有利には、上記ダクトの分離した層の間のスペースの高さは、所定の関係によって定められる。この所定の関係は、処理済み空気と上記ダクトを包囲する空気との間の予定された温度差、上記気体透過性材料、上記材料の透過度及び／又は密度、及び、処理済み空気の上記ダクト内での予定流量、の内の少なくとも１つ以上の因子に、依存している。一般に、上記ダクトの層の間のスペースの高さは、約２５ｍｍ〜５０ｍｍである。有利には、上記ダクトの層の間のスペースの高さは、温度差１度当たり約１ｍｍ〜３ｍｍであり、最も好ましくは温度差１度当たり２ｍｍである。好ましくは、本発明のダクトは、実質的に、円形、Ｄ形、又は四分円形の、断面を、有することが可能であり、更に、最も好ましくは１つ以上のジッパーの形の締結手段を含んでもよい。

上記ダクトには、上記内側層と上記外側層との間に介在する１つ以上の追加的な気体透過層が設けられてもよい。

本発明の第２態様は、ここで説明されるように、本発明の１つ以上のダクトを含む空気循環システムである。

特に、上記空気循環システムは、１つ以上の空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットを備えており、１つ以上のダクトは、処理済み空気が空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットから分配ポイントまで通過し得る通路を、提供する。好ましくは、分配ポイントは、１つ以上の空気分配装置を備えており、１つ以上のダクトは、１つ以上の空気分配装置に処理済み空気を供給する。

使用時に、処理済み空気の温度は、１つ以上のダクトを包囲する空気の温度よりも低い。好ましくは、処理済み空気の温度は、５℃〜１８℃、最も好ましくは９℃〜１３℃である。有利には、空気は、空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットによって処理されて、ダスト、粒子、湿気、及び／又は、核の及び／又は化学的な及び／又は生物学的な物質が、除去される。

好ましい別の態様において、本発明の空気循環システムは、海洋船舶例えば潜水艦又は船舶、建物、又は乗り物例えば自動車に、装備されてもよい。

本発明のダクトは、積層材から形成されている。したがって、本発明の第３態様は、空気循環システム用のダクトを形成するのに適した積層材であり、その積層材は、内側気体透過層及び外側気体不透過層と、両者の間の１つ以上のスペースと、を含んでいる。

好ましくは、上記積層材には、上記内側層と上記外側層との間に配置されたスペーサ手段、例えばストリップ、タブ、メッシュ、ウェブ、繊維材料、及び／又は、発泡材が、設けられている。密封手段を、上記内側層及び／又は上記外側層の、それぞれ１つ以上の面に対して密封接触して設けてもよい。

好ましくは、上記内側層及び／又は上記外側層は、織布から形成される。有利には、上記内側層及び上記外側層の材料は、アラミド及び／又はポリエステル、例えばＴｒａｖｅｒｎａ（登録商標）である。最も好ましくは、アラミドは、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）である。

ここで使用される気体透過性材料とは、気体を通過させる材料である。気体が材料を通過する方法は、例えば材料が多孔質である場合には、材料自体の性質によるものであってもよい。これは、織布を使用して達成することができる。或いは、材料は、気体が通過し得る多数の開口（例えば孔又はスロット）を備えているが実質的に非孔質であってもよい。また、これらの開口は、材料の透過性を高めるために、もともと気体透過性を有する気体透過性材料に設けてもよい。

ここで使用される空気処理ユニットは、以下のもの、すなわち、ファン、冷却コイル、ヒーター、除湿器、及び／又は、核の及び／又は生物学的な及び／又は化学的な、物質フィルタを、１つ以上、好ましくは全て、含んでもよい。ここで使用される空気取扱ユニットは、以下のもの、すなわち、ファン、冷却コイル、ヒーター、及び／又は、除湿器を、１つ以上、好ましくは全て、含んでもよい。一般に、空気循環システム（空気配給システム）は、１つ以上のダクト、及び／又は、１つ以上の空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットを含んでいる。

本願をもっと容易に理解し得るようにするために、以下に、本発明の実施形態を、実施例を用いて添付図面において開示する。

図１は、気体透過層２、気体不透過層３、及び、１つ以上の支え材４ａ、４ｂ、４ｃ（スペーサ手段）、を有する、全体が符号１で表された積層材を、示している。

添付図面のすべてを参照して、気体透過層２は、１つ以上のアラミドを含む材料、例えばＮｏｍｅｘ（登録商標）でできており、気体が該材料を通過するのを可能にできる。該材料は、目の粗い多孔質組織であるので、気体透過性を有し、つまり、気体は、該組織を容易に通過可能であるか、又は、該材料は、別の気体不透過性材料であって、気体を通過させることができる孔又はスロット７を備えている。

気体不透過層３も、１つ以上のアラミドを含む材料、例えばＮｏｍｅｘ（登録商標）でできている。この材料は、密で非孔質の組織を有しているので、略あらゆる気体の通過を妨げる。

気体透過層２及び気体不透過層３が連携して上記積層材を形成する場合には、両者の間に、１つ以上のスペース５が設けられる。

１つ以上の支え材４ａ、４ｂ、４ｃは、気体透過層２と気体不透過層３とを分離して、両者の間に、好ましくは所定の高さの、スペース５が、形成されるように、設計されている。これらの支え材４ａ、４ｂ、４ｃは、符号４ａで示されているように、気体透過層２及び気体不透過層３の両者との密封接触を実現するように形成でき、又は、符号４ｂ、４ｃによって示されているように、それぞれ、一方のみの層、つまり気体透過層２又は気体不透過層３のいずれかとの密封接触を実現するように形成できる。好ましくは、上記支え材は、アラミドを含む材料例えばＮｏｍｅｘ（登録商標）、又は、ポリエステル例えばＴｒａｖｅｒａ（登録商標）、でできている。

特に図２に示されているように、一般に積層シート１の形の積層材１は、積層材１の長手方向端縁を封合することにより、最も好ましくは、長手方向端縁を縫合することにより、ダクト６を形成することができる。このダクトは、気体を送給するのに適しており、気体透過層２は、最も内側の層として設けられ、気体不透過層３は、最も外側の層として設けられている。こうして、中央スペース８は、気体透過層２によって包囲されて形成され、スペース８を大量の気体が通過し得ると共に、更に別のスペース５’が気体不透過層３と気体透過層２とによって包囲されて形成され、該スペースを少量の気体が通過することができる。

ダクト６の各区間は、互いに連結することができる。図３は、更に別のダクトに連結可能な一端２０と、空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットに連結可能な一端２１と、を有するダクト６の、末端区間を、示している。ダクトは、押込み型機構、又は、ダクト間の、及び／又は、空気処理ユニット間の及び／又は空気取扱ユニット間の、実質的に気密封止を実現する任意の締結具、によって、連結することが可能である。好ましい実施例において、ダクト６の各区間は、ジッパーによって連結されている。図４は、別のダクト６に連結可能な２つの端２０を備えたダクト６の、中央区間を、示している。有利には、ダクト６の末端区間は、アルミニウム製末端具（図示しない）に固定され、該末端具は、更に空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットに連結される。

本発明のダクト６は、従来技術のアルミニウムダクトとは異なって、付設が容易であると共に、清掃のために容易に取り外すことが可能である。特に、ダクト６は、洗浄機等で洗浄して、捕捉された粒子やダスト等を材料組織から除去することができる。

図５は本発明のダクト６の端面図である。このダクト６は、気体透過層２と気体不透過層３とを分離する４個の支え材４を備えている。図中には４個の支え材４が示されているが、場合によってその数は何個でもよいと考えられる。ただし、２個の支え材も好適である。

図６には、Ｃ線に沿ったダクトの中央部から切り離された、ダクト６の、２つの端で表された、ダクトの縦断面が示されている。ダクトのそれぞれの端２０には、４個の支え材４が配置されている。図９は支え材４の配置の一実施形態を示している。ここで述べるように、これらのスペーサ手段は、スペース５’を貫流する気体ＡＡの通過が妨げられない限りで、内側気体透過層２と外側気体不透過層３との間に任意に配置することができる。更に、スペーサ手段４の配置によって気体ＡＡが内側気体透過層２を通過するのが妨げられてはならない点にも言及しておくのが有意義である。この実施形態において、４個の支え材４は、ダクト６の円形断面の周囲に等間隔で設けられている。更に、ダクト６の長手方向に沿った線上に、数多くの支え材４が配置されている。これらの支え材４も、該支え材の最小断面積がスペース５’を貫流する気体ＡＡの流れに対向するように配置されているので、気体ＡＡの流れは実質的に妨げられることがない。

使用時には、図２、８、９に示されているように、空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットからの、矢印Ａで表された処理済み空気は、矢印の方向に沿ってダクト６を通過する。空気Ａの大部分は、ダクト６の中央スペース８を通過して、別のダクト等に達する。空気Ａの内の矢印ＡＡで示された少量の空気は、気体透過層２を通過するか又は既に通過して、スペース５’に達し、別のダクト等に向かって流れる。理論に束縛されるのは好ましくはないが、上述した配置のせいで、ダクト６の外側における結露の形成が実質的に又は完全に防止されると考えられる。特に、スペース５’内の空気ＡＡの温度は、符号Ｂで表された、空気ＡＡよりも高い温度を有するダクト周囲の空気、の温度に起因する加熱効果に、付されると考えられる。つまり、空気Ｂは、気体不透過層３の外面を加熱し、これが、気体不透過層３の内面に沿った又はそれと接触したスペース５’内の空気ＡＡの局部加熱を招来すると考えられる。それ故、スペース５’内に温度緩衝層が形成されて、空気ＡＡの温度は、処理済み空気Ａの温度とダクト６の周囲の空気Ｂの温度との中間となる。したがって、ダクト６の表面を取り囲む又は該表面と接触した、空気Ｂの、露点は、到達されず、ダクト６の外面に結露は生じない。

場合により、スペース５、５’を通る気体の流れが実質的に妨げられない限りで、任意の支え材又はスペーサ手段を使用することが可能である。例えば、メッシュ、タブ、半硬質発泡材、又は繊維充填材を、気体透過層２と気体不透過層３との間に使用してもよい。

ダクト６は、任意の形状であってよいが、ただし、従来技術のダクトに一致している点から、円形断面、正方形断面、又はＤ形断面が、最も好ましい。

Ｎｏｍｅｘ（登録商標）を構成するアラミド材料及びＴｒａｖｅｒａ（登録商標）を構成するポリエステルは、もともと、耐火性を有している。気体透過層及び／又は気体不透過層に別の材料が使用される場合には、それらの材料には、難燃コーティング又は難燃添加剤の添加が必要である。

有利には、本発明のダクトは、保管及び／又は組立現場への輸送のために、折り曲げることができる。

別の実施形態において、積層材したがってダクトには、ダクトの最も外側の層が気体不透過層であれば、第２の又は補助的な気体透過層を設けてもよい。別の気体透過層を設けることにより、ダクトは、２つの温度緩衝層を備えて、処理済み空気とダクトを包囲する空気との間の、より大きな温度差に、対処することが可能になる。

図７は、区画ｅ内に位置した空気処理ユニット１０１が区画ｅから空間的に離れたその他の多数の区画ａ、ｂ、ｃ、ｄに処理済み空気を供給する、空気循環システム１００を、示している。区画ａ、ｂ、ｃのそれぞれには、１つ以上の従来技術の編織布ダクト１０２（分配装置）、例えば登録商標Ｔｅｘｖｅｎｔで知られたダクトが、配備されている。区画ｄには、空気取扱ユニット１０３が配備されている。本発明のダクト６は、空気処理ユニット１０１から区画ａ、ｂ、ｄに延び、更に区画ｄから区画ｃに延びている。

空気循環システム１００の使用時に、空気処理ユニット１０１からの処理済み空気は、本発明のダクト６を通過して区画ａ、ｂ、ｃ、ｄに達する。処理済み空気の通過中、ダクト６からの処理済み空気の損失は略一切なく、ダクト６の外側の結露も略一切生じない。区画ａ、ｂ、ｃにおいて、処理済み空気は、従来技術の編織布ダクト１０２に流入し、該ダクト１０２を通り、それぞれの区画に供給される。

本発明の編職布ダクト及びダクト系統並びに請求項記載の空気循環システムは、海防分野の空気処理システム及び／又は配給システムに特に有用であると考えられる。加えて、更に、請求項記載の編職布ダクトは、ダクトの技術がそれらの分野に等しく有用であることからして、商用／建物の分野、及び、自動車／車両の製造、のいずれにも使用することができると考えられる。

本発明の積層材の断面図である。 ダクトの形の、図１の積層材の断面図であり、該断面図は該ダクトの長手方向に沿ったものである。 図２のダクトの末端区間の断面図である。 図２のダクトの中央区間の断面図である。 図２のダクトの一端の断面図である。 図２のダクトの切頭縦断面図である。 本発明の空気循環システムを単純化して示す図である。 図２の送給ダクトの等角図である。 外側気体不透過層を取り去った、図２の送給ダクトの、等角図である。

Claims (36)

1. 空気循環システムにおける使用に適したダクトであって、
   内側気体透過層及び外側気体不透過層と、両者の間の１つ以上のスペースと、を含んでいることを特徴とするダクト。
2. 上記内側層と上記外側層との間に配置されたスペーサ手段を、更に含んでいる、請求項１記載のダクト。
3. スペーサ手段が、ストリップ、タブ、メッシュ、ウェブ、繊維材料、及び／又は、発泡材、の１つ以上から選択される、請求項２記載のダクト。
4. スペーサ手段が、上記内側層及び／又は上記外側層の、それぞれ１つ以上の面に対して、密封接触して設けられている、請求項３記載のダクト。
5. 上記内側層及び／又は上記外側層が、織布から形成されている、請求項１〜４のいずれか一つに記載のダクト。
6. 上記内側層が、１つ以上の開口を含んだ、実質的に気体不透過性の材料から、形成されている、請求項１〜５のいずれか一つに記載のダクト。
7. 上記外側層が、アラミド及び／又はポリエステルを含む材料から形成されている、請求項１〜６のいずれか一つに記載のダクト。
8. 上記材料が、実質的に非孔質組織を有している、請求項７記載のダクト。
9. アラミドが、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）である、請求項７又は８に記載のダクト。
10. 上記内側層が、アラミド及び／又はポリエステルを含む材料から形成されている、請求項１〜９のいずれか一つに記載のダクト。
11. 上記材料が、多孔質組織を有している、請求項１０記載のダクト。
12. アラミドが、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）である、請求項１０又は１１に記載のダクト。
13. 難燃剤を、更に含んでいる、請求項１〜１２のいずれか一つに記載のダクト。
14. 上記難燃剤が、上記内側層及び／又は上記外側層を形成する材料、及び／又は、上記内側層と上記外側層との間の１つ以上のスペース、に関連している、請求項１３記載のダクト。
15. 上記内側層と上記外側層との間のスペースの高さが、所定の関係によって定められている、請求項１〜１４のいずれか一つに記載のダクト。
16. ダクトの分離した層の間のスペースの高さが、処理済み空気とダクトを包囲する空気との間の予定された温度差、気体透過性材料、材料の透過度及び／又は密度、及び、処理済み空気のダクト内での予定流量、の内の少なくとも１つ以上の因子に、依存している、請求項１５記載のダクト。
17. 実質的に、円形断面、Ｄ形断面、又は四分円形断面を有している、請求項１〜１６のいずれか一つに記載のダクト。
18. 締結手段、好ましくは１つ以上のジッパーを、更に含んでいる、請求項１〜１７のいずれか一つに記載のダクト。
19. 上記内側層と上記外側層との間に介在する１つ以上の追加的な気体透過層を、更に含んでいる、請求項１〜１８のいずれか一つに記載のダクト。
20. 請求項１〜１９のいずれか一つに記載のダクトを、１つ以上含んでいることを特徴とする、空気循環システム。
21. １つ以上の空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットを含んでおり、１つ以上の上記ダクトが、処理済み空気が空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットから分配ポイントまで通過可能な通路を、提供する、請求項２０記載の空気循環システム。
22. １つ以上の空気分配装置を更に含んでおり、１つ以上の上記ダクトが、１つ以上の空気分配装置に処理済み空気を供給する、請求項２０又は２１に記載の空気循環システム。
23. 使用時に、処理済み空気の温度が、１つ以上の上記ダクトを包囲する空気の温度よりも低い、請求項２０〜２２のいずれか一つに記載の空気循環システム。
24. 使用時に、処理済み空気の温度が、５℃〜１８℃、好ましくは９℃〜１３℃である、請求項２０〜２３のいずれか一つに記載の空気循環システム。
25. 使用時に、空気が、空気処理ユニット及び／又は空気取扱ユニットによって処理されて、ダスト、粒子、湿気、及び／又は、核の及び／又は生物学的な及び／又は化学的な物質が、除去される、請求項２１〜２４のいずれか一つに記載の空気循環システム。
26. 海洋船舶、例えば潜水艦又は船舶に、装備されている、請求項２０〜２５のいずれか一つに記載の空気循環システム。
27. 建物に配備されている、請求項２０〜２５のいずれか一つに記載の空気循環システム。
28. 乗り物、例えば自動車に、装備されている、請求項２０〜２５のいずれか一つに記載の空気循環システム。
29. 空気循環システム用のダクトを形成するのに適した積層材であって、
    内側気体透過層及び外側気体不透過層と、両者の間の１つ以上のスペースと、を含んでいることを特徴とする積層材。
30. 上記内側層と上記外側層との間に配置されたスペーサ手段を、更に含んでいる、請求項２９記載の積層材。
31. スペーサ手段が、ストリップ、タブ、メッシュ、ウェブ、繊維材料、及び／又は、発泡材、の１つ以上から選択される、請求項３０記載の積層材。
32. スペーサ手段が、上記内側層及び／又は上記外側層の、それぞれ１つ以上の面に対して、密封接触して設けられている、請求項３０又は３１に記載の積層材。
33. 上記内側層及び／又は上記外側層が、織布から形成されている、請求項２９〜３２のいずれか一つに記載の積層材。
34. 添付図面のいずれか一つに、関連して又は図示されるように、ここに実質的に記載されていることを特徴とするダクト。
35. 添付図面のいずれか一つに、関連して又は図示されるように、ここに実質的に記載されていることを特徴とする空気循環システム。
36. 添付図面のいずれか一つに、関連して又は図示されるように、ここに実質的に記載されていることを特徴とする積層材。

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