JP2009281057A - 貫通ダクト部材とその部材を用いた中空壁のダクト構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】柔軟性と弾力性を有する合成樹脂製の管材1の一方側の外周には、端部側に外部フランジ4を形成するとともに該外部フランジ4より中央側に内壁材の厚さと略等しい溝幅の外周溝を形成する内部フランジを一体的に設け、管材の他方側の外周には、内部フランジから壁内の中空間隔よりも離れた部位に内部フランジを一体的に設けるとともに該内部フランジよりもさらに端部側に差込ガイド部を一体的に形成し、管材1の両内部フランジ5、6の内周面にはそれぞれ内部フランジ5、6の厚肉内に広がる内周溝8、9を形成し、両内部フランジ5、6間には、外壁材と内壁材との間隔より長く、且つ縮めたときに該間隔内に納まる長さで、且つ柔軟に変形して復元可能な厚みとした蛇腹状の伸縮部2を形成する。
【選択図】 図2
Description
このような高気密壁を備えた住宅では、エアコン等の室外機を設置する場合、壁の外壁材と内壁材に通常直径65mmの貫通孔を開け、エアコン等の室内機と屋外機とを連結させる配管工事を行っているが、孔を開けたままではその貫通孔から壁内の空間内に外気や虫等が侵入するおそれがあり、その空間内に外気が侵入すると壁の断熱性が損なわれ、冷暖房に大きなエネルギーが浪費され、また虫等が入ると木材の虫食で損傷し住宅の価値を損なうことになる。
このような中空空間内への外気や虫の侵入を防ぐために室内側と屋外側から貫通孔の開口隙間に合成樹脂製のパテやモルタルを充填することが行われていたが、パテでは屋外から紫外線による経時変化により収縮や劣化が起こり亀裂や剥離が発生するので長期間にわたり壁内の気密性を確保することが困難であり、またモルタルでは施工時において充填後の固化に時間がかかることと、エアコン等の装置の交換の際に固まったモルタルを除去するのが困難となる難点があった。
そこで、このような充填による方法の難点を解決しようとして下記引用文献1に記載の手法が提案されている。即ち、下記引用文献1では、モルタルを使わずに、貫通孔に螺旋管を差し込んでその螺旋管と壁との隙間には弾性シール材を配し、この弾性シール材を螺旋管に螺合した固定リングで弾性シール材を壁に対して挟圧させることで確実に隙間を塞ごうとしている。また、本発明者は先に特許文献2の蛇腹状で長さを伸縮できる壁連通管材とその壁構造を提案している。
そのような位置のずれた貫通孔に対して、仮に上記引用文献1の螺旋管を用いようとしても、アルミニウムなどの金属やエンジニアプラスチックなどの硬い素材で作られた螺旋管では殆ど曲げることができず、無理に湾曲させると螺旋管に形成されている螺旋が変形して固定リングが螺合できなくなるので使用することが不可能となる。
また、この引用文献1に記載の方法では、専用の螺旋管とその管に螺合する固定リング及び弾性シール材を使用するものなので、資材のコストアップと固定リングの螺着などの施工に大変手間を要する難点がある。
したがって、外壁材と内壁材との両貫通孔の中心位置をずらして設けた場合には、開口部を上記難点を有するパテ又はモルタルなどで充填する以外の有効な方法が見出せなかった。
そしてさらに、この壁連通管材を中空壁に用いることによって、その中空壁内部の気密性を確実に長期間保持することが可能となり、さらにエアコン等の装置の取付工事や交換工事などの施工も容易に行うことが可能となった。
しかしながら、壁材に開けられた貫通孔の状態は、実際には真円ではなく形が変形したり崩れていた場合も多くあり、蛇腹状の復元力だけによる押圧程度では、貫通孔と壁連通管材との間を完全に遮断させることが難しく、結果として発生した隙間によって気密性が損なわれてしまうという場合もあった。
そして、前記貫通ダクト部材の両内部フランジ間の蛇腹状の伸縮部には復元力があるので前記両内部フランジが外壁材と内壁材の中空内壁面を押圧し、両貫通孔と管材の外周との間をたとえ貫通孔に変形があったとしても隙間が発生しないように密着させ中空空間の気密性を維持させることが可能となる。
この形態では壁の貫通孔部分の壁材の厚さが種々大きく異なっていたとしても、雄螺部の長さ範囲で筒体に螺着しているフランジ部材の位置を移動させて、壁材の実際の厚さに自由に対応して調節することが可能となる。
このように室内と室外とを遮断する方法として、前記貫通ダクト部材の差込ガイド部を切除せずに置いて、エアコン等の装置の取付工事や交換工事などの施工が終了してから差込ガイド部を絞ってその周囲を粘着テープ又は針金など結束する方法を採れば、一方側には充填材を使用せずに室内と室外の空間の遮断が可能となる。
前記貫通ダクト部材は、図6に示すように、中空間隔Wを有する外壁材29と内壁材28とからなる中空壁に設けられた貫通孔31、32(室内のエアコン34と外の室外機33とを繋ぐ冷媒管や配水管35及び電線36など通すための貫通孔)に装着されるものなので、構成される各部分がその壁の構造との関係を有する。
即ち本発明の貫通ダクト部材は、図10に示すように、間柱の幅で決まる中空間隔Wを有する内壁材28と外壁材29により、中空間隔Wを有する中空空間が形成された壁に設けた貫通孔31、32に対して、室外機33への配管側の空間と壁内の中空空間とを仕切るために貫着させる管状の壁面貫通部材、即ち貫通ダクト部材である。
前記外壁材29は、気密シート30の次の内側から順に石膏ボード29c、発泡樹脂製断熱材29b、セメント系外壁材29aとで構成される。
このような中空壁との関係をとともにその構成を以下に詳説する。
本発明の基本的な貫通ダクト部材は、例えば図1の(イ)、(ロ)、(ハ)に示すように、中央の蛇腹状の伸縮部2の両側に内部フランジ5、6が備わり、その一方側の内部フランジ5の外側には外周溝3を挟んで外部フランジ4が形成され、他方側の内部フランジ6の外側には差込ガイド部7が一体的に形成されている。
前記貫通ダクト部材は、図1の(イ)の力が加わっていない状態から、力が加わって(ロ)の曲がった状態、(ハ)の縮んだ状態などに変形する柔軟性と、元の状態に復元する弾力性を有する合成樹脂製の管材1で一体的に形成されている。そして、この変形は指で押し変形させ潰すことができる程度まで柔軟性を備える。
その素材として、ポリエチレンフィルムやゴム状の合成樹脂が使用できる。
図7に示すように、前記管材1の一方側の外周には、端部側に前記内壁材28の貫通孔31よりも大径の外部フランジ4を形成するとともに該外部フランジ4より中央側に前記内壁材28の厚さと略等しい溝幅の外周溝3を形成する内部フランジ5を一体的に設ける。
前記外周溝3は、例えば、図1では、内壁材28に対応させるために、外部フランジ4と内部フランジ5の間は石膏ボードなどの標準板厚の12mmとし、その内壁材28の両面から外部フランジ4と内部フランジ5とが気密状態に嵌合できるように、外周溝3の幅を12mmとする。そして、前記内部フランジ5も前記貫通孔31よりも大径とする。
該差込ガイド部7は、壁に装着後、中に通過させて配設した線類及び管類を絞り着けその周囲を粘着テープ又は針金で結束することも可能であるが、その場合、あまり長いと機器の線類及び管類を通しにくくなるので、粘着テープなどでの結束が可能な範囲の長さにできるだけ短くすると良い。しかし、前記中空間隔Wよりも短いとの貫通孔から差し込んだ先端が他の貫通孔まで届かないので全体が差し込みにくくなるので好ましくない。
外径を前記貫通孔の径と略等しい径にしたのは、前記貫通孔の径より小径の場合には貫通孔との間にその分だけ隙間が生じ、貫通孔の口縁の密閉性が低下しする虞があり、逆に外径が前記貫通孔の径より大径では装着されたときの変形が復元しきれずに隙間が発生する虞があるためである。
通常、エアコン用では貫通孔は65mmとする場合が多い。したがって、そのサイズの貫通孔では、前記外部フランジ4と内部フランジ5、6の外径は、貫通孔の変形を考慮して約80mmから100mm程度であれば良い。
該内周溝8、9の溝内には、図2に示すように、該内周溝の溝幅と略同厚とした弾力性を備えた柔軟なスポンジで作られた、図5に示すリング状充填部材10を充填する。
そして、前記内周溝8、9の溝内に充填されたリング状充填部材10を、一方の半周側は前記内周溝8、9内に固定し、固定させない他方の半周側は前記内周溝8、9から溝外に引き出し可能に納める。
前記リング状充填部材10は内周溝8、9側から内部フランジ5、6の内壁材28又は外壁材29からの押圧を受けて、内部フランジ5、6とそれらの壁材の内面との密着性を高めるために装着するものである。
なお、上記貫通ダクトの周囲を断熱材で覆うことで、中空空間と外部との断熱効果を高めることも可能である。
該端部押さえ部材は、例えば、図4の(イ)に示すように、管材1より硬質な弾性体を用い、前記管材1の端部の内周径と略同径となる外周径とした筒体13の一方端部に、フランジ部14を備えた端部押さえ部材12が使用できる。
図4の(イ)に示す端部押さえ部材12は、前記管材1のいずれか一方又は両方の端部の内周径と略同径の外周径とした筒体13の基端部にはフランジ部14を備え、該筒体13の先端部には、外周面に前記フランジ部14が前記外壁材29又は内壁材28の外面に接合状態で前記管材1の内周溝8、9内に係合可能な凸部15が形成され、該筒体13の周方向に間隔を置いて先端部から前記凸部15のある位置よりも深い部位に達する割溝16が形成されている。
その形態は、図4の(ロ)及び(ハ)に示すように、筒部24とその先端に形成されたフランジ部25とから成り、該フランジ部25の基端部側の内周面には、前記端部押さえ部材17の外周面に形成された雄螺部20に螺合する雌螺部26を形成し、前記フランジ部25の先端部側の内周面には、前記管材1の差込ガイド部7を挿入可能とする差込み溝27を形成したものである。
この図8の場合、内壁材28側から差し込んで装着する方法を示しているが、外壁材29の貫通孔32からから管材1を変形させつつ差込ガイド部7の端部を貫通孔31に掛け渡して差し込むこともできる。
そして、図9に示すように、内壁材28の貫通孔31から管材1を押し込ようとすると、外壁材29に差込ガイド部7側の内部フランジ6が当たり、さらに押し込めると、蛇腹状の伸縮部2の内部フランジ5、6間の長さが縮み、内部フランジ5が中空空間に入って管材1の外周溝3が内壁材28に密着状態に嵌合し、さらにその先方の内部フランジ6が壁の中空内に残って差込ガイド部7が貫通孔32から外側に突出される。
これによって、前記貫通ダクト部材の両内部フランジ5、6間の蛇腹状の伸縮部2の復元力で前記両内部フランジ5、6が外壁材29と内壁材28の中空内壁面を押圧して両貫通孔と管材1の外周との間を遮断し、中空空間の気密性が維持できるようになる。
図11に示す端部押さえ部材12は内壁材28側のように壁材の厚さが決まっている場合に使用され、筒体部分の長さ調節を要しない場合の構造であり、前記貫通ダクト部材に形成された外部フランジ4から管材1内に差し込んで、管材1の端部を前記貫通孔に固定するものである。
前記端部押さえ部材12は、外部フランジ4側から管材1に差し込んでその内周溝8に端部押さえ部材12の凸部15を係合させる。
この端部押さえ部材12の装着は、筒体13の先端部の凸部15が外周溝8部分の内周面に押されて割溝16によるの変形でスムーズに差し込まれ、内周溝8に到って復元して内周溝8内に凸部15が嵌合して抜けにくくなり、壁に貫通ダクトが確実に固定される。
即ち、管材1の内部フランジ5と前記端部押さえ部材のフランジ部14とで内壁材28と外部フランジ4とが一緒に挟みつけられて貫通孔に固定される。
この端部押さえ部材17は、図11に示すように、管材1の差込ガイド部7側の外壁材29の貫通孔32から外側に突出した差込ガイド部7を全部切除した後に、差込ガイド部7から管材1内に 図3に示す端部押さえ部材17を差し込んで、その差込ガイド部7側の端部を前記貫通孔に固定する。
この端部押さえ部材17は、切除した差込ガイド部7側から管材1に差し込んでその内周溝9に端部押さえ部材17の凸部22を係合させる。
この場合も端部押さえ部材17の装着は、筒体18の先端部の凸部22が差込ガイド部7の内周面に押されて割溝23によるの変形でスムーズに差し込まれ、内周溝9に到って復元して内周溝9内に凸部22が嵌合して抜けにくくなり、壁に貫通ダクトが確実に固定される。
そして、前記端部押さえ部材17の筒体18の雄螺部20にフランジ部材19内周の雌螺部21で羅着し、前記フランジ部材19を回転させて外壁の外面に強く当接させ、管材1の内部フランジ6と前記端部押さえ部材17のフランジ部材19とで外壁材29及び気密シート30を挟みつけて管材1の差込ガイド部7側の端部を前記貫通孔に確実に固定する。
そして、管材1より硬い合成樹脂製の端部押さえ部材17の補強で管材1の両側で貫通孔31、32との隙間が塞がれるとともに、柔らかい合成樹脂製の管材1の内周方向への変形が防止されるので、より確実に内壁材28と外壁材29に対して強固に固定される。
該端部押さえ部材17は、前記差込ガイド部7側から管材1に差し込んでその内周溝9に端部押さえ部材17の凸部22を係合させる。
この形態でも、端部押さえ部材17の装着は、筒体18の先端部の凸部22が差込ガイド部7の内周面に押されて割溝23によるの変形でスムーズに差し込まれ、内周溝9に到って復元して内周溝9内に凸部22が嵌合して抜けにくくなり、壁に貫通ダクトが確実に固定される。
そして、前記端部押さえ部材17の筒体18の雄螺部20に 図4に示すフランジ部材19がその雌螺部26で羅着され、前記フランジ部材19を回転させて外壁の外面に強く当接させる。
しそて、前記管材1の内部フランジ6と前記端部押さえ部材17のフランジ部材19とで外壁材29及び気密シート30を強く挟みつけて管材1の差込ガイド部7側の端部を前記貫通孔に確実に固定することが可能となる。
この形態では、中空空間内の内部フランジ5、6が、前記充填部材10のバックアップで壁材の貫通孔周囲の内表面に押し付けられて密着されるので、貫通孔と管材との隙間が確実に遮断され、即ち内周溝8、9側から内部フランジ5、6の内壁材28と外壁材29からの押圧を受けて内部フランジ5、6と内壁材28と外壁材29の内面との密着性が高められる。
その結果、室内及び室外の空間と壁内の中空空間とをより確実に遮断し、壁の断熱性低下や壁内部の結露が防止される。
1 管材
2 伸縮部
3 外周溝
4 外部フランジ
5 内部フランジ
6 内部フランジ
7 差込ガイド部
8 内周溝
9 内周溝
10 リング状充填部材
12 端部押さえ部材
13 筒体
14 フランジ部
15 凸部
16 割溝
17 端部押さえ部材
18 筒体
19 フランジ部材
20 雄螺部
21 雌螺部
22 凸部
23 割溝
24 筒部
25 フランジ部
26 雌螺部
27 差込み溝
28 内壁材
29 外壁材
29a セメント系外壁材石膏ボード
29b 発泡樹脂製断熱材
29c 石膏ボードセメント系外壁材
30 気密シート
37 充填材
Claims (10)
- 内壁材と外壁材とから成る中空壁の貫通孔に対して貫着可能に柔軟性と弾力性を有する合成樹脂製の管材で一体的に形成した貫通ダクト部材において、
前記管材の一方側の外周には、端部側に前記貫通孔よりも大径の外部フランジを形成するとともに該外部フランジより中央側に前記内壁材又は外壁材のいずれか一方の厚さと略等しい溝幅の外周溝を形成する内部フランジを前記貫通孔よりも大径に形成し、
前記管材の他方側の外周には、前記内部フランジから壁内の中空間隔よりも離れた部位に前記貫通孔よりも大径の内部フランジを設けるとともに該内部フランジよりもさらに端部側に前記中空間隔よりも長い差込ガイド部を形成し、
前記管材の外周径を、前記外周溝部分では上記一方側の内壁材又は外壁材の貫通孔と略等しい外径に形成し、前記差込ガイド部側の内部フランジ寄り部位では前記他方側の貫通孔と略等しい外径に形成し、
前記管材の両内部フランジの内周面にはそれぞれ内部フランジの厚肉内に広がる内周溝を形成し、
前記両内部フランジ間には、貫通孔と略等しい内径で、長さが前記外壁材と内壁材との間隔より長く、縮めたときに該間隔内に納まる長さで、指の力で柔軟に変形し且つ復元可能な厚みとした蛇腹状の伸縮部を形成したことを特徴とする貫通ダクト部材。 - 内周溝の溝内に、該内周溝の溝幅と略同厚とした弾力性を備えた柔軟なリング状充填部材を充填したことを特徴とする請求項1に記載の貫通ダクト部材。
- 内周溝の溝内に充填されたリング状充填部材を、一方の半周側は前記内周溝内に固定し、固定させない他方の半周側は前記内周溝から溝外に引き出し可能に納めたことを特徴とする請求項2に記載の貫通ダクト部材。
- 請求項1乃至3のうちいずれかに記載の貫通ダクト部材の管材の端部から差し込んで、中空壁の貫通孔に管材の端部を固定する端部押さえ部材を備えた貫通ダクト部材であって、
前記端部押さえ部材が、前記管材のいずれか一方又は両方の端部の内周径と略同径の外周径とした筒体の基端部にはフランジ部を備え、該筒体の先端部には、外周面に前記フランジ部が前記外壁材又は内壁材の外面に接合状態で前記管材の内周溝内に係合可能な凸部を形成し、該筒体の周方向に間隔を置いて先端部から前記凸部のある位置よりも深い部位に達する割溝を形成したことを特徴とする貫通ダクト部材。 - 請求項1乃至3のうちいずれかに記載の貫通ダクト部材の管材の端部から差し込んで、中空壁の貫通孔に管材の端部を固定する端部押さえ部材を備えた貫通ダクト部材であって、
前記端部押さえ部材が、前記管材のいずれか一方又は両方の端部の内周径と略同径の外周径とした筒体の基端部には外周面に雄螺部を形成するとともに該雄螺部に螺合する雌螺部を形成したフランジ部材を螺着可能に備え、該筒体の先端部には、外周面に前記フランジ部が前記外壁材又は内壁材の外面に接合状態で前記管材の内周溝内に係合可能な凸部を形成し、該筒体の周方向に間隔を置いて先端部から前記凸部のある位置よりも深い部位に達する割溝を形成したことを特徴とする貫通ダクト部材。 - 請求項5に記載の端部押さえ部材のフランジ部材が、筒部とその先端に形成されたフランジ部とから成り、該フランジ部の基端部側の内周面には、前記端部押さえ部材の外周面に形成された雄螺部に螺合する雌螺部を形成し、前記フランジ部の先端部側の内周面には、前記管材の差込ガイド部を挿入可能とする差込み溝を形成したことを特徴とする貫通ダクト部材。
- 外壁材と内壁材とからなる中空壁の少なくとも一方の壁内面に気密シートが張設されるとともにそれらの各材を貫通した略同径の貫通孔に対して請求項1乃至3のうちいずれかに記載の貫通ダクト部材を使用したダクト構造であって、
前記外壁材又は内壁材に設けた貫通孔に前記貫通ダクト部材が、差込ガイド部を先にして一方から差し込まれ、
前記貫通ダクト部材の外周溝が差込側の壁材に嵌合固定されるとともに先方の内部フランジが壁の中空内に残って前記差込ガイド部が前記貫通孔から外側に突出され、
前記貫通ダクト部材の両内部フランジ間の蛇腹状の伸縮部の復元力で前記両内部フランジが外壁材と内壁材の中空内壁面を押圧して両貫通孔と管材の外周との間を遮断し、
外壁材と内壁材間の中空空間の気密性を維持可能としたことを特徴とする中空壁のダクト構造。 - 外壁材と内壁材とからなる中空壁の少なくとも一方の壁内面に気密シートが張設されるとともにそれらの各材を貫通した略同径の貫通孔に対して請求項4乃至6のうちいずれかに記載の貫通ダクト部材を使用したダクト構造であって、
前記外壁材又は内壁材に設けた貫通孔に前記貫通ダクト部材が、差込ガイド部を先にして一方から差し込まれ、
前記貫通ダクト部材の外周溝が差込側の壁材に嵌合固定されるとともに先方の内部フランジが壁の中空内に残って前記差込ガイド部が前記貫通孔から外側に突出され、
前記貫通ダクト部材の両内部フランジ間の蛇腹状の伸縮部の復元力で、前記両内部フランジが外壁材と内壁材の中空内壁面を押圧して両貫通孔と管材の外周との間を遮断し、
前記貫通ダクト部材の一方側に形成された外部フランジ部から管内に請求項4に記載の端部押さえ部材を差し込んで、管材の端部を前記貫通孔に固定し、
外壁材と内壁材間の中空空間の気密性を維持可能としたことを特徴とする中空壁のダクト構造。 - 請求項7又は8に記載の貫通ダクト部材を使用した中空壁のダクト構造であって、
差込ガイド部側の貫通孔から外側に突出した差込ガイド部を切除し、請求項4乃至6のいづれかに記載の端部押さえ部材の凸部を切除した差込ガイド部側から管材内周面の内周溝に差し込んで係合させ、前記端部押さえ部材の筒体に螺着しているフランジ部を回転させて壁外面に強く当接させ、管材の内部フランジと前記端部押さえ部材のフランジ部材とで壁材を挟みつけて管材の差込ガイド部側の端部を前記貫通孔に固定し、
管材の両側で外壁材と内壁材間の中空空間の気密性を維持可能としたことを特徴とする中空壁のダクト構造。 - 請求項7乃至9のうちいずれかに記載の中空壁のダクト構造において、
貫通孔に装着した管材内を通過させて配設した線類及び管類との間に生じた管材内の室内側と室外側の開口隙間に充填材を充填して、室内側と室外側とを遮断したことを特徴とする中空壁のダクト構造。
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