JP2010144980A

JP2010144980A - 断熱ダクト

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Publication number: JP2010144980A
Application number: JP2008321486A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Kanao; 茂樹金尾
Original assignee: Kanaflex Corp Co Ltd
Current assignee: Kanaflex Corp Co Ltd
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2010-07-01

Abstract

【課題】全体重量を軽くすることが可能で、製品の持ち運びや取り回しの際の作業者の負担を軽減することができるとともに、十分な屈曲性を備え、さらには従来以上の伸びを有し、施工時に引っ張られても破損することなく優れた断熱特性を維持でき、環境にも十分配慮した断熱ダクトを提供せんとする。
【解決手段】内壁を構成する不織布層２と、該不織布層２の外周面上に螺旋状に巻回される補強芯材３０、３１と、不織布層２および補強芯材３０、３１の外側に積層される発泡断熱材層４と、該発泡断熱材層４の外側に被覆される外壁層５とを備え、外壁層５が熱可塑性エラストマーよりなる。とくに外壁層５は、厚さ１．０ｍｍ以下の熱可塑性エラストマーテープを発泡断熱材層４の外側に巻き付けて構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調機や送風機等の断熱を必要とする各種ホースとして使用でき、とくに高気密・高断熱住宅の換気用のダクトとして好適に使用できる断熱ダクトに関する。

従来、この種の断熱ダクトは、所定幅の不織布がその側縁部が接当または重合されながら螺旋状に巻回されて筒状に形成された不織布層と、硬質合成樹脂製の線材であって、少なくとも不織布層の接合部上に螺旋状に巻回され、その重合面が不織布層と融着または接着された補強芯材と、前記不織布層とほぼ同幅の帯状に形成された発泡樹脂帯材が螺旋状に巻回されてなる発泡断熱材層と、前記発泡断熱材層の外周面上を被覆する外壁層とによって形成された断熱ダクトが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、上記発泡断熱材層が内外２層に構成された断熱ダクトとして、内壁を構成している不織布層の外面に、連続気泡構造の軟質発泡テープを螺旋状に捲回して形成した吸音層と、独立気泡構造の軟質発泡テープを螺旋状に捲回して形成した断熱層とを順次積層するとともに、吸音層と断熱層の間に、合成樹脂テープよりなる中間層を介在させ、また断熱層の外周には合成樹脂テープよりなる外壁層を形成したものも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

これら１層または２層構造の断熱ダクトにおいて外壁層や中間層に用いられる合成樹脂テープは、発泡断熱材層（断熱層や吸音層）の隙間から流入する空気を遮断し、当該ダクトが屈曲して配置されてもホース形状を維持し、当該屈曲部において隙間が生じることを防止して断熱特性や吸音特性を維持することができ、さらにはこれら発泡断熱材層を外部から保護する保護膜として機能するものである。この合成樹脂テープとしては、従来、おもにポリ塩化ビニール樹脂製のテープが用いられている。

ところで、これら従来の断熱ダクトを構成する不織布層や発泡断熱材層は非常に軽い部材であり、断熱ダクト全体の重量は、上記合成樹脂テープの割合が大きく、とくに２層構造などでは更に合成樹脂テープ自体の重量が全体の重量に大きく影響する。断熱ダクトは一般に施設等の天井に沿って配管されるケースが多く、その重量は持ち運びや取り回し、設置作業に大きく影響を与え、できるだけ軽いものが求められている。また、施工時に強く引っ張られたりすると、合成樹脂テープに亀裂が生じたり、上記した断熱特性等を維持する機能が失われてしまう。さらに、特にポリ塩化ビニールなどの樹脂は焼却時の有害ガス発生の問題もある。

特開２０００−２２０８８２号公報特開平１０−２８１３５３号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、全体重量を軽くすることが可能で、製品の持ち運びや取り回しの際の作業者の負担を軽減することができるとともに、十分な屈曲性を備え、さらには従来以上の伸びを有し、施工時に引っ張られても破損することなく優れた断熱特性を維持でき、環境にも十分配慮した断熱ダクトを提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、内壁を構成する不織布層と、該不織布層の外周面上に螺旋状に巻回される補強芯材と、前記不織布層および補強芯材の外側に積層される発泡断熱材層と、該発泡断熱材層の外側に被覆される外壁層とを備える断熱ダクトであって、前記外壁層が熱可塑性エラストマーよりなることを特徴とする断熱ダクト（請求項１）を構成した。

ここで、前記外壁層が、厚さ１．０ｍｍ以下の熱可塑性エラストマーテープを前記発泡断熱材層の外側に巻き付けてなるもの（請求項２）が好ましい。また、前記補強芯材として厚みの異なる複数本が設けられ、そのうち比較的厚みの小さい補強芯材を、前記熱可塑性エラストマーテープの重合熱融着される側端部に対応する位置に設け、比較的厚みの大きい補強芯材を、前記熱可塑性エラストマーテープの側端部を除く途中位置に設けたもの（請求項３）が好ましい。

また、前記発泡断熱材層を内外２層に構成し、２層の発泡断熱材層の間に、熱可塑性エラストマーよりなる中間層を介在させたもの（請求項４）も好ましい。

更に、少なくとも外側の層の発泡断熱材層が所定幅の発泡断熱シートを螺旋状に巻回したものであり、且つ前記外壁層が熱可塑性エラストマーテープを前記螺旋状に巻かれた発泡断熱シートの各列に沿って外側に巻き付けたものであり、該熱可塑性エラストマーテープを前記発泡断熱シートの隣り合う列の間から内側に入り込むように配置し、前記中間層の外面に接合してなるもの（請求項５）が好ましい。

以上にしてなる本願発明に係る断熱ダクトによれば、従来外壁層に使用されていた合成樹脂テープの代わりに、熱可塑性エラストマーの層としたことにより全体の重量を１０％近く軽くすることができ、製品の持ち運びや取り回しの際の作業者の負担を軽減し、天井等に取り付ける施工時の作業性を大幅に向上できる。また、製品の曲げ半径も従来の合成樹脂テープの場合と同等となり、優れた可撓性が維持されるとともに、合成樹脂テープに比べて１．５倍〜３倍程度の伸びが得られるため、施工時に強く引っ張られた場合にも亀裂が生じたり切断したりする虞がなく、柔軟性が得られるため施工時の作業性が向上する。さらに、焼却時の有害ガス発生の問題もなく環境に十分配慮された製品が得られる。

とくに、外壁層が、厚さ１．０ｍｍ以下の熱可塑性エラストマーテープを前記発泡断熱材層の外側に巻き付けることで、薄膜化により軽量化を図りつつ、とくに０．４ｍｍ以上の厚みにすることで発泡断熱材層の隙間を塞ぐ断熱保護機能を十部に維持することができる。また、前記補強芯材として厚みの異なる複数本が設けられ、そのうち比較的厚みの小さい補強芯材を、前記熱可塑性エラストマーテープの重合熱融着される側端部に対応する位置に設け、比較的厚みの大きい補強芯材を、前記熱可塑性エラストマーテープの側端部を除く途中位置に設けたので、熱可塑性エラストマーテープが互いに重合熱融着される箇所の内側の補強芯材が比較的薄く、当該重合熱融着部分に負担がかかることを防止できるとともに、途中位置に設ける厚みの大きい補強芯材により十分な強度を維持することができ、また当該厚みの大きい補強芯材により熱可塑性エラストマーテープに負担がかかっても熱可塑性エラストマーテープが外側に十分に伸び、破断や剥がれ等の問題は生じない。

また、発泡断熱材層を内外２層に構成し、２層の発泡断熱材層の間に、熱可塑性エラストマーよりなる中間層を介在させたものでも、同様に合成樹脂テープを中間層として介在させていた従来の断熱ダクトに比べて大幅に軽量化でき、施工性が良好となる。

また、少なくとも外側の層の発泡断熱材層が所定幅の発泡断熱シートを螺旋状に巻回したものであり、且つ前記外壁層が熱可塑性エラストマーテープを前記螺旋状に巻かれた発泡断熱シートの各列に沿って外側に巻き付けたものであり、該熱可塑性エラストマーテープの側端部を前記発泡断熱シートの隣り合う列の間から内側に入り込むように配置し、前記中間層の外面に接合してなるので、発泡断熱材層の隙間をより確実に遮断し、良好な断熱特性を維持できるとともに外壁層の熱可塑性エラストマーテープの剥がれ等も生じにくく、保護機能を長期にわたり維持できる。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

図１、２は、本発明に係る断熱ダクトの一部破断側面図であり、図１は第１実施形態、図２は第２実施形態を示し、図中符号１は断熱ダクト、２は不織布層、３０、３１は補強芯材、４は発泡断熱材層、５は外壁層をそれぞれ示している。

本発明の断熱ダクト１は、図１に示すように、内壁を構成する不織布層２と、該不織布層２の外周面上に螺旋状に巻回される補強芯材３０、３１と、不織布層２および補強芯材３０、３１の外側に積層される発泡断熱材層４と、該発泡断熱材層４の外側に被覆される外壁層５とを備え、外壁層５が熱可塑性エラストマーよりなるものであり、より詳しくは、厚さ１．０ｍｍ以下の熱可塑性エラストマーテープを前記発泡断熱材層の外側に巻き付けて外壁層５が構成されている。熱可塑性エラストマーテープにより形成される外壁層５の厚みは、０．４ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下とすることが好ましく、０．８ｍｍ以下の薄型にすることがより好ましい。

具体的には、ポリプロピレンやポリエチレン等の繊維製不織布を所定幅に裁断した長尺帯状の不織布２０を幅方向の側縁部どうしを接当させるか一部を重ね合わせながら螺旋状に巻回させて内壁の不織布層２が形成され、その接合部上に、断面矩形の比較的厚みの小さい補強芯材３０を樹脂押出機のダイから押し出して巻回付着させ、同時に、断面逆Ｔ字形の比較的厚みの大きい補強芯材３１を別のダイから押し出して、補強芯材３０、３０の間に配置して同じく螺旋状に巻き付けて付着させる。次に、補強芯材３０、３０間の幅とほぼ同幅に形成した発泡断熱シート４０を螺旋状に巻き付け、その側縁部どうしが互いに熱融着され、不織布層２の一部と補強芯材３０、３１とも熱融着されている状態とした発泡断熱材層４が形成される。そして、この発泡断熱材層４の外周面上に、更に、発泡断熱シート４０の幅よりも重合幅分だけ広幅にした上記した帯状の熱可塑性エラストマーテープ５０を巻き付け、重合部分を熱融着させて外壁層５が形成されている。熱可塑性エラストマーテープ５０が互いに重合熱融着される箇所の内側には、比較的薄い補強芯材３０が配置されることとなるので、当該重合熱融着部分に負担がかかることが防止されている。また、厚みの大きい補強芯材３１により熱可塑性エラストマーテープ５０に負担がかかっても熱可塑性エラストマーテープ５０が外側に十分に伸びるため、破断や剥がれ等の問題はまったく生じない。

補強芯材３０、３１は、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等のオレフィン系樹脂やその他の合成樹脂を用いることができ、その本数、断面形状はとくに限定されない。また、発泡断熱材層４（発泡断熱シート４０）は、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、硬質ポリウレタンフォーム、軟質ポリウレタンフォーム、硬質塩化ビニルフォーム、ユリアフォーム、フェノールフォーム、アクリルフォーム、酢酸セルロースフォーム、その他の発泡合成樹脂よりなるや、その他の発泡断熱材を使用できる。外壁層５（熱可塑性エラストマーテープ５０）の熱可塑性エラストマーは、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、エステル系、アミド系など種々のものが使用できる。

次に、図２に基づき、第２実施形態の断熱ダクトについて説明する。

本実施形態の断熱ダクト１は、図２に示すように、発泡断熱材層４を内外２層に構成し、２層の発泡断熱材層４Ａ，４Ｂの間に、熱可塑性エラストマーよりなる中間層６を介在させたものである。

具体的には、少なくとも外側の発泡断熱材層４Ｂが所定幅の発泡断熱シート４０Ｂを螺旋状に巻回したものであり、且つ外壁層５が熱可塑性エラストマーテープ５０を発泡断熱シート４０Ｂの各列に沿ってその外側に巻き付けたものであり、該熱可塑性エラストマーテープ５０の側端部５０ａを発泡断熱シート４０Ｂの隣り合う列の間から内側に入り込むように配置し、入り込んだ側端部５０ａは略Ｌ字状に屈曲して中間層６の外面に接合されている。

内壁を構成する不織布層２、補強芯材３０、３１、発泡断熱材層４Ａ、および該発泡断熱材層４Ａの外側に被覆される中間層６までの製造は、基本的には上記第１実施形態と同様であり、同様の材料を選択できる。本例では、さらに中間層６の上に発泡断熱シート４０Ｂを巻き付けて第２の発泡断熱材層４Ｂを形成し、その外側に熱可塑性エラストマーテープ５０を巻き付けて外壁層５を形成して、全体として断熱材層を２層設けた構造としたものである。

熱可塑性エラストマーテープ５０の側端部５０ａを上記のとおり中間層６に入り込ませて接合した構造は、２層の断熱材層の互いに位置関係を保持でき、しかも断熱効果をより高めることもでき、さらにホースを屈曲させた際にも熱可塑性エラストマーテープ５０が剥がれることなく、断熱材層に隙間（とくに各列の間の隙間）が生じることも防止できるというメリットがある。外壁層５を構成する熱可塑性エラストマーと中間層６を構成する熱可塑性エラストマーは別の材料よりなるものでもよいが、同一または少なくとも同種系のエラストマーとして、相溶性を高めることにより、熱融着による互いの接合部分（側端部５０ａと中間層外面）の接合強度を高めたものがより好ましい。熱可塑性エラストマーテープが互いに重合熱融着される箇所の内側には、比較的薄い補強芯材３０が配置され、当該重合熱融着部分に負担がかかることが防止されている。そして、厚みの大きい補強芯材３１により熱可塑性エラストマーテープ５０に負担がかかっても熱可塑性エラストマーテープ５０が外側に十分に伸び、しかも上記のとおり側端部５０ａを中間層６に入り込ませて接合しているので、破断は剥がれ等の問題はより確実に防止される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

次に、従来のポリ塩化ビニル製の外壁層を備える断熱ダクト（下記比較例１）と、上記第１実施形態で説明した本願発明に係る断熱ダクト（下記実施例１）とについて、各種試験を行った結果について説明する。なお、実施例１は、上記第１実施形態に係る断熱ダクトについて外壁層の熱可塑性エラストマーの種類を複数変えた場合の平均値を示している。熱可塑性エラストマーテープの厚みは０．５〜０．７ｍｍとした。切断荷重については、長さ３００ｍｍのホース両端をチャックで保持して引張り、破断荷重を測定した。

上記表１の結果に示すように、ほぼ同一寸法の実施例１、比較例１を対比すると、実施例１では、重量が１０パーセント近く削減されており、従来の断熱ダクトに比べ、製品の持ち運びや取り回しの負担が大幅に軽減できることが分かる。実施例１では、切断荷重が比較例１に比べて若干劣るものの伸びが３倍近くあり、したがって施工時に製品が引っ張られても、従来の断熱ダクトに比べて伸びる分、切断・破損の虞は小さくなり、柔軟に対応できることが分かる。さらに、最小曲げ半径も従来と同等の曲がりを確保でき、許容曲げ半径（３００ｍｍ以下）を十分に満たしていることが分かる。

以上のとおり、従来の断熱ダクトと同等の曲がり性を備えると同時に、より軽量で且つ伸びがよく、施工性に優れた断熱ダクトを同一寸法で提供することができ、しかも焼却時に有毒ガスも生じない環境に配慮した製品を提供できることが分かる。

本発明の第１実施形態に係る断熱ダクトを示す一部破断側面図。本発明の第２実施形態に係る断熱ダクトを示す一部破断側面図。

符号の説明

１断熱ダクト
２不織布層
４，４Ａ，４Ｂ発泡断熱材層
５外壁層
６中間層
２０不織布
３０，３１補強芯材
４０，４０Ａ，４０Ｂ発泡断熱シート
５０熱可塑性エラストマーテープ
５０ａ側端部

Claims

内壁を構成する不織布層と、該不織布層の外周面上に螺旋状に巻回される補強芯材と、前記不織布層および補強芯材の外側に積層される発泡断熱材層と、該発泡断熱材層の外側に被覆される外壁層とを備える断熱ダクトであって、前記外壁層が熱可塑性エラストマーよりなることを特徴とする断熱ダクト。
前記外壁層が、厚さ１．０ｍｍ以下の熱可塑性エラストマーテープを前記発泡断熱材層の外側に巻き付けてなる請求項１記載の断熱ダクト。
前記補強芯材として厚みの異なる複数本が設けられ、そのうち比較的厚みの小さい補強芯材を、前記熱可塑性エラストマーテープの重合熱融着される側端部に対応する位置に設け、比較的厚みの大きい補強芯材を、前記熱可塑性エラストマーテープの側端部を除く途中位置に設けてなる請求項２記載の断熱ダクト。
前記発泡断熱材層を内外２層に構成し、２層の発泡断熱材層の間に、熱可塑性エラストマーよりなる中間層を介在させた請求項１〜３の何れか１項に記載の断熱ダクト。
少なくとも外側の層の発泡断熱材層が所定幅の発泡断熱シートを螺旋状に巻回したものであり、且つ前記外壁層が熱可塑性エラストマーテープを前記螺旋状に巻かれた発泡断熱シートの各列に沿って外側に巻き付けたものであり、該熱可塑性エラストマーテープの側端部を前記発泡断熱シートの隣り合う列の間から内側に入り込むように配置し、前記中間層の外面に接合してなる請求項４記載の断熱ダクト。