JP2018112329A - ダクト - Google Patents

Abstract

【課題】断熱層の厚みを小さく抑えながら耐火性能を満たし、吊り具等で吊っても断面変形を防止できるダクトを提供する。【解決手段】ダクト１のダクト本体１０を金属製のスパイラル管にて構成し、その外周に不燃断熱材２１からなる断熱層２０をスパイラル状に被覆する。断熱層２０の外周を不燃シートからなる表層３０によって覆う。断熱層２０を構成する不燃断熱材２１の密度は、１５０ｋｇ／ｍ３〜２００ｋｇ／ｍ３とする。【選択図】図１

Description

本発明は、住宅等の建物における換気や空調等のためのダクトに関し、特に金属製のダクト本体の外周に断熱層が設けられたダクトに関する。

家屋等の建物におけるダクトは、例えばスパイラル鋼管からなるダクト本体と、その外周に設けられたロックウール製の断熱層を有している。施工の際は、先ずダクト本体を吊り具で天井裏等に吊り支持するようにして配管する。その後、ダクト本体の外周に断熱層を被せる。

特許文献１のダクトにおいては、断熱層が複数層の不燃断熱材によって構成されている。この断熱層がスパイラル鋼管からなるダクト本体の外周にスパイラル状に巻き付けられた状態で工場出荷される。したがって、ダクトの施工現場で断熱層をダクト本体に被せる作業は不要な仕様になっている。

特許第３５０３３３３号公報

この種のダクトは、耐火性能が求められる。例えば、一般的なロックウール製の断熱層の場合、耐火性能を満たすために厚みを５０ｍｍ程度以上とする必要がある。このため、ダクト全体の太さが増し、例えば天井裏にダクトの設置スペースを確保するために天井を下げなければならないこともある。
また、断熱層をダクト本体の外周に予め被せた状態で、ダクトを吊り支持する場合、吊り具を断熱層の外周に掛け回すことになる。このため、一般的なロックウール製の断熱層では、吊り具の締め付けやダクトの自重によって局所的に潰れるように断面変形してしまう。かかる断面変形箇所では、断熱層の内部空気層が減容されるために断熱性が損なわれるおそれがある。

特許文献１のダクトによれば、スパイラル金属管からなるダクト本体の外周に断熱層をスパイラル状に設けた状態で施工現場に搬入されて設置される構造になっているが、断熱層の密度がどの程度であれば耐火性及び断面保持性を確保し得るかの記載が無い。
本発明は、前記事情に鑑み、スパイラル金属管からなるダクト本体の外周に断熱層をスパイラル状に設けたダクトにおいて、断熱層の厚みを抑えながら耐火性能を満たし、かつ吊り具等で吊って支持しても断面変形を防止することを目的とする。

前記問題点を解決するために、本発明は、金属製のスパイラル管からなるダクト本体と、
前記ダクト本体の外周にスパイラル状に被覆された不燃断熱材からなる断熱層と、
前記断熱層の外周を覆う不燃シートからなる表層と、を備え、
前記断熱層の密度が、１５０ｋｇ／ｍ^３〜２００ｋｇ／ｍ^３であることを特徴とする。
好ましくは、断熱層の密度は１８０ｋｇ／ｍ^３程度である。
ここで、断熱層の密度とは、断熱層の内部空気層を含む見かけの単位体積あたりの重さを言う。

これによって、断熱層の厚みが小さくても十分な耐火性能が得られる。例えば、断熱層として５０ｍｍ厚の一般的なロックウール（密度４０ｋｇ／ｍ^３以上）を用いた場合と同等もしくはそれ以上の耐火性能が得られる。かつ、断熱層にある程度の硬さを付与でき、吊り具を断熱層の外側に掛け回したり、吊り具等との接触部にダクトの自重が掛かるようにしたりしても、断熱層が局所的に潰れるのを防止できる。ひいては、断熱性が損なわれるのを防止できる。

前記断熱層の厚みが、１５ｍｍ〜２５ｍｍであることが好ましい。好ましくは、断熱層の厚みは、２０ｍｍ程度である。これによって、ダクトの耐火性及び断熱性を確保しながら、断熱層の厚みを小さくでき、ひいてはダクトの外径を小さくできる。したがって、ダクトの配管スペースに余裕を持たせることができる。

前記不燃断熱材が、ガラス繊維フェルトにて構成されていることが好ましい。
これによって、断熱層の厚みを抑えながら耐火性及び断熱性を確実に確保でき、かつダクトの断面変形を確実に防止できる。ガラス繊維にニードルパンチを施すことで、ガラス繊維を互いにほぐれないように絡み合った状態にすることができる。更には、ガラス繊維の量等を調節することによって、断熱層を所望の密度にすることができる。

本発明に係るダクトによれば、断熱層の厚みを抑えながら耐火性能を満たすことができ、かつ吊り具等で吊っても断面変形を防止することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るダクトを、吊り具を付けた状態で示す斜視図である。 図２は、前記ダクトを、外周側の構成要素ほど省略を多くして示す側面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う、前記ダクトの断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１〜図２は、家屋等の建物におけるダクト１を示したものである。詳細な図示は省略するが、ダクト１は、例えば厨房のレンジフードまわりの排気用であり、レンジフードから天井裏を伝って外壁の換気口へ延びている。図１に示すように、ダクト１は、吊り具２によって吊り支持されている。

図３に示すように、ダクト１は、ダクト本体１０と、断熱層２０と、表層３０を備えている。図２に示すように、ダクト本体１０は、金属製のスパイラル管によって構成されている。詳しくは、ダクト本体１０は、帯状の亜鉛めっき鋼板、ステンレススチール、ガルバリウム鋼板等の帯状鋼板によって構成されている。帯状鋼板をスパイラル状に巻回し、かつ一周違いに隣接する縁部どうしをハゼ状にかしめることによって、ダクト本体１０が形成されている。

ダクト本体１０の厚みは、例えば０．３ｍｍ〜２ｍｍ程度、内径は５０ｍｍ〜１０００ｍｍ程度、ピッチ幅は８０〜１４０ｍｍ程度であるが、本発明がこれに限定されるものではない。

図３に示すように、ダクト本体１０の外周に断熱層２０が被覆されている。断熱層２０は、複数層（ここでは４層）の不燃断熱材２１を有している。各不燃断熱材２１は、帯状のガラス繊維フェルトによって構成されている。ガラス繊維フェルトは、多数の短いガラス繊維からなる。ガラス繊維の平均長さは、例えば２ｉｎｃｈ〜３ｉｎｃｈ程度である。これらガラス繊維が互いにほぐれないように絡み合っている。

ガラス繊維フェルトの製造の際は、前記多数のガラス繊維を綿状に堆積させ、この堆積物にニードルパンチを施す。これによって、ガラス繊維どうしを互いに絡ませることができ、更には押し固めて密度を高めることができる。言い換えると、ガラス繊維の量等を調節することによって、ガラス繊維フェルトひいては断熱層２０を所望の密度にすることができる。

ガラス繊維フェルトの密度、ひいては断熱層２０の密度は、１５０ｋｇ／ｍ^３〜２００ｋｇ／ｍ^３程度であり、好ましくは１８０ｋｇ／ｍ^３程度である。密度が１５０ｋｇ／ｍ^３程度より低いと、製造過程の引張りで切れる場合がある。密度が２００ｋｇ／ｍ^３程度より高いと、重量が増し、コストが嵩む。
各不燃断熱材２１の厚みは、例えば３ｍｍ〜８ｍｍ程度、好ましくは５ｍｍ程度である。各不燃断熱材２１のピッチ幅は、好ましくはダクト本体１０のピッチ幅と等しい。

図３に示すように、複数（４つ）の不燃断熱材２１が、ダクト本体１０の外周に順次積層されている。断熱層２０の厚みは、１５ｍｍ〜２５ｍｍであり、好ましくは２０ｍｍ程度である。

図２に示すように、各不燃断熱材２１は、スパイラル状に巻回されている。各不燃断熱材２１の一周違いに隣接する縁どうしは、互いに重ならないよう、かつ隙間が開かないように突き当てられている。これによって、螺旋線状の継ぎ目２１ｄが形成されている。互いに内周側と外周側に隣接する不燃断熱材２１，２１の螺旋線状継ぎ目２１ｄ，２１ｄどうしは、好ましくは互いにずれている。

互いに内周側と外周側に重なり合う不燃断熱材２１，２１どうしは、接着剤（図示せず）によって接着されている。接着剤は、外周側の不燃断熱材２１の内側面の全域に塗布されているが、該不燃断熱材２１の幅方向の両端部だけに塗布されていてもよい。接着剤は、不燃性接着剤が好ましく、例えば無機珪酸塩マトリックス、エチレン−酢酸ビニル系接着剤等が挙げられる。

図３に示すように、最も内側の不燃断熱材２１の内側面には、樹脂フィルム２５が被膜されている。ひいては、断熱層２０とダクト本体１０との間に樹脂フィルム２５が介在されている。樹脂フィルム２５の材質は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であるが、これに限定されるものではない。樹脂フィルム２５の厚みは極めて薄く、例えば数μｍ〜数百μｍである。図３において、樹脂フィルム２５の厚みは誇張されている。図１及び図２においては、樹脂フィルム２５の図示を省略する。
不燃断熱材２１と樹脂フィルム２５とは、前記と同様の不燃性接着剤（図示せず）にて接着されている。一方、樹脂フィルム２５とダクト本体１０とは接着されておらず、ダクト本体１０と断熱層２０とを容易に分離できるようになっている。
なお、樹脂フィルム２５とダクト本体１０とが接着されていてもよい。

図１に示すように、断熱層２０の外周面（最も外側の不燃断熱材２１の外側面）は、表層３０によって覆われている。表層３０は、アルミガラスクロス等の帯状不燃シートにて構成され、断熱層２０の外周にスパイラル状に巻き付けられている。図２に示すように、表層３０の一周違いに隣接する縁どうしは、例えば１０ｍｍ程度オーバーラップされている。表層３０と断熱層２０とは、前記と同様の不燃性接着剤（図示せず）にて接着されている。
なお、表層３０の材質は、アルミガラスクロスに限られず、アルミ箔不燃紙、アルミ箔ポリエチレン樹脂割繊維等であってもよい。

本発明形態のダクト１は、完成状態すなわちダクト本体１０の外周に断熱層２０が設けられ、更にその外周に表層３０が設けられた状態で、工場出荷され、建物の施工現場に搬入されて天井裏等に設置される。
断熱層２０の厚みは、１５ｍｍ〜２５ｍｍ程度であるから、例えば５０ｍｍ厚のロックウールを用いたものと比べて、ダクト１の外径を十分に小さくできる。したがって、ダクト１を建物の天井裏等の狭隘なスペースに余裕を持って配管することができる。配管スペースを確保するために、天井を下げる必要はない。
断熱層２０には、ある程度の硬さを付与できる。したがって、外周に吊り具２を掛け回して締め付けたり、ダクト１の自重が吊り具２に掛かるようにしたりしても、断熱層２０が局所的に潰れないようにでき、ダクト１の断面変形を防止することができる。したがって、吊り具２との接触部においても断熱性を十分に確保できる。

しかも、本発明形態のダクト１によれば、十分な耐火性能を確保できる。例えば、５０ｍｍ厚のロックウールと同等ないしはそれ以上の耐火性能を得ることができる。すなわち、ダクト１に内部から直火を当ててダクト１の内面温度を６００℃程度としたとき、ダクト本体１０の外側の温度は１５０℃以内に維持されるようにすることができる。

本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、断熱層２０を構成する不燃断熱材２１の積層数は、４層に限られず、５層以上でもよく、２層〜３層でもよく、単層でもよい。
本発明のダクト１は、レンジフードまわりの排気用に限られず、居室の換気用等、種々のダクトとして適用できる。

実施例を説明する。ただし、本発明が以下の実施例に限定されるものではない。
図１〜図２と実質的に同様のダクト１を作製した。
ダクト本体１０は、亜鉛めっき鋼板製のスパイラル管であり、その厚みは０．５ｍｍ、内径は１５０ｍｍ、ピッチ幅は１５０ｍｍであった。
断熱層２０を４層の不燃断熱材２１で構成した。
不燃断熱材２１として、ガラス繊維フェルトを用いた。
ガラス繊維フェルトを構成するガラス繊維の平均長さは、２〜３ｉｎｃｈであった。
ニードルパンチ回数は、３６０回であった。
各不燃断熱材２１の厚みは、５ｍｍであった。
断熱層２０の厚みは、２０ｍｍであった。
表層３０は、アルミガラスクロスであった。

このダクト１に外部から直火を当て、ダクト１の外面温度とダクト本体１０の内側の温度を測定した。
ダクト１の内面温度は、６００℃であった。
ダクト本体１０の外側の温度は、１５０℃であった。
したがって、十分な耐火性能が得られることが確認された。

本発明は、家屋等の建物の空調設備に適用可能である。

１ ダクト
２ 吊り具
１０ ダクト本体
２０ 断熱層
２１ 不燃断熱材
２１ｄ 螺旋線状継ぎ目
２５ 樹脂フィルム
３０ 表層

Claims (3)

1. 金属製のスパイラル管からなるダクト本体と、
   前記ダクト本体の外周にスパイラル状に被覆された不燃断熱材からなる断熱層と、
   前記断熱層の外周を覆う不燃シートからなる表層と、を備え、
   前記断熱層の密度が、１５０ｋｇ／ｍ^３〜２００ｋｇ／ｍ^３であることを特徴とするダクト。
2. 前記断熱層の厚みが、１５ｍｍ〜２５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のダクト。
3. 前記不燃断熱材が、ガラス繊維フェルトにて構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のダクト。