JP3197432U - 断熱ダクト - Google Patents
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Abstract
【課題】防火性能を有し、ダクトの外径を小さくするとともに、断熱材にフェノール系接着剤を使用しないため人体に有害な化学物質が発生しない安全な断熱ダクトを提供する。【解決手段】断熱ダクトは、ガラス長繊維を主体とする断熱材２を筒状に成形した筒体１からなり、断熱材の内面に、筒体を補強するための螺旋状に巻回された芯材４を接合する。芯材は、鋼板を螺旋の内面方向に略逆Ｕ字状に屈曲して形成されている。芯材の内側には内部被覆材５としてポリエステルフィルムが接合され、さらに、筒体の外面を外部被覆材３としてのアルミ箔を張られたガラスクロスで覆い、外部被覆材のつなぎ目７を固定用部材６であるガラス繊維で補強されたアルミ箔のテープで固定されている。断熱材の厚さは、おおよそ４ｍｍである。【選択図】図１
Description
本考案は、空調設備用の配管に使用される空調ダクト、とりわけ、外径が小さい断熱ダクトに関する。
ガラス短繊維を主体とする断熱材を筒状に形成したものは、発泡ポリエチレン系樹脂を主体とする断熱材に比べ燃えにくい防火性能を有するため、空調設備用のダクトとして従来から広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
その防火性能を有することの一つの基準として、建築基準法第２条９号に規定される「不燃材料」がある。具体的には、発熱性試験と呼ばれる輻射強度50kW/m2の熱源を試験体に照射する試験において、加熱開始から２０分間に下記の要件を満たすことが要求される：(1)防火上有害な損傷なきこと、(2)総発熱量８MJ/m2以下であること、(3)１０秒以上継続して最高発熱速度２００kW/m2以上を超えないこと、が必要であった。
しかしながら、ガラス短繊維を主体とする断熱材は防火性能を有するが、従来の発泡ポリエチレン樹脂主体の断熱材に比べ、断熱の効果を得るために断熱材の厚みが大きくなる。例えば、ダクトの内径が５０mmから１００mm程度であるとき、発泡ポリエチレン樹脂の断熱材では厚みが１６mm程度、ガラス短繊維を主体とする断熱材では厚みが２５mm程度必要になる。したがって、ガラス短繊維を主体とする断熱材を用いると、その厚みによってダクトの外径が大きくなり、建造物内部でダクトを配管するための空間をより多く専有し、居住空間などの空間を減らしてしまう欠点がある。
本考案は、上記課題に鑑み、ガラス長繊維を主体とする断熱材を筒状に成形した筒体と、前記筒体の内面に接合する螺旋状に巻回された芯材と、前記芯材の内側に接合する内部被覆材と、前記筒体の外面に被覆する外部被覆材と、から形成された断熱ダクトである。
また、上記の断熱ダクトの構成に加え、断熱材と外部被覆材とからなるシート材を筒状に形成した筒体には、螺旋状に巻回された芯材の軸方向につなぎ目を有し、その外部被覆材のつなぎ目に固定用部材を備えることを特徴とする断熱ダクトである。
また、上記の断熱ダクトの構成に加え、外部被覆材はアルミ箔を主体するものからなること、内部被覆材はポリエステルフィルムを主体するものからなること、を特徴とする断熱ダクトである。
また、上記の断熱ダクトの構成に加え、芯材の断面形状は、鋼板を螺旋の内面方向に略逆U字状に屈曲して形成され、内部被覆材には前記芯材の略逆U字状の頂部方向に突出した突出部を設け、前記芯材の略逆U字状の部分で前記突出部を覆うとともに前記突出部の基部を前記芯材の基端部で挟持していること、を特徴とする断熱ダクトである。
さらに、上記の芯材の断面形状の構成に加え、芯材の内部であって、内部被覆材の突出部における頭頂部内にフィラメントを配置し、前記フィラメントと前記芯材の頂部とによって前記内部被覆材を把持していること、を特徴とする断熱ダクトである。
請求項１記載の考案によれば、ガラス長繊維を主体とする断熱材の密度は100kg/m3程度であり、従来のガラス短繊維を主体とする断熱材の密度24 kg/m3程度に比べて密度が高く、同程度の断熱材の厚みにおいてガラス長繊維を主体とする断熱材の断熱効果は非常に大きい。そのため、断熱効果を奏するためのガラス長繊維を主体とする断熱材の厚みは４mm程度で十分であり、従来のガラス短繊維を用いた断熱ダクトに比べて、断熱材の厚みを薄くすることができる。その結果、ダクト外径を小さくすることができ、建造物の内部における空調用ダクトの占める空間が小さくなり、その空いた空間を居住用空間等として利用できる。
また、ガラス短繊維を主体とする断熱材を形成するとき、ガラス短繊維を接着するために通常フェノール系接着剤を使用するが、ガラス長繊維を主体とする断熱材を形成するときは、ガラス繊維自体が長いため絡ませることがガラス短繊維に比べて容易であるから、断熱材を形成するための接着剤は不要となる。そのため、ホルムアルデヒド等の人体に有害な揮発性有機化合物の発生の原因であるフェノール系接着剤等がガラス長繊維を主体とする断熱材に含まれておらず、安全である。
請求項２記載の考案によれば、断熱材と外部被覆材とからなるシート材を筒状に形成した筒体の芯材の軸方向にあるつなぎ目を固定用部材で固定することによって、筒体の内径の大きさを芯材の外径に合わせて調整することができ、芯材の外側と筒体の内側との接合を外れにくくすることが可能である。
請求項３記載の考案によれば、外部被覆材はアルミ箔を主体するものからなり、内部被覆材はポリエステルフィルムを主体するものからなり、異なる材質の被覆材でガラス長繊維を主体とする筒状の断熱材を覆って形成されているので、防火性能を有し、発熱性試験における前記(1)ないし(3)の要件を満たし、「不燃材料」として認定され得る外径の小さい断熱ダクトを提供することができる。
請求項４又は５記載の考案によれば、芯材と内部被覆材とを接着剤その他の接合剤を等使用せずにしっかりと接合することが可能である。
本考案の断熱ダクトの構成の一例について、図面に基づいて詳細に説明する。
本考案において、断熱ダクトは図１に示すように、ガラス長繊維を主体とする断熱材２を筒状に成形した筒体１である。その断熱材２の内面に、筒体１を補強するための螺旋状に巻回された芯材４を接合する。この芯材４の断面形状は、鋼板を螺旋の内面方向に略逆U字状に屈曲して形成されている。そして、芯材４の内側には内部被覆材５としてポリエステルフィルムが接合され、さらに、筒体４の外面を外部被覆材３としてのアルミ箔を張られたガラスクロスで覆い、外部被覆材のつなぎ目７において固定用部材６であるガラス繊維で補強されたアルミ箔のテープで固定されている。
断熱材２の主体であるガラス長繊維とは、高温釜で溶解したガラス素地をノズルから引き出すことでガラスの糸状に成形したもので、太さは数ミクロン程度のものである。このガラス長繊維を主体とする成分で構成される断熱材２は、従来のガラス短繊維と呼ばれるガラスを綿状に繊維化したものを主体とする断熱材より密度が高く、その密度は100kg/m3程度である。そのため、断熱効果を奏するための断熱材２の厚さを４mm程度にすることができ、外径の小さい断熱ダクトとなる。
また、ガラス長繊維を主体とする断熱材２を形成する場合において、ガラス繊維自体が長いため絡ませることがガラス短繊維に比べて容易であるから、断熱材を形成するための接着剤は不要となる。そのため、ホルムアルデヒド等の人体に有害な揮発性有機化合物の発生の原因であるフェノール系接着剤等がガラス長繊維を主体とする断熱材に含まれておらず、安全である。
また、断熱材２と外部被覆材３とがシート状からなるものを筒状に形成した筒体１でもよく、その筒体１は芯材４の軸方向につなぎ目７を有し、そのつなぎ目７を固定用部材６であるガラス繊維で補強されたアルミ箔のテープで固定することによって、筒体１の内径の大きさを芯材４の外径に合わせて調整することができ、芯材の外側と筒体の内側との接合を外れにくくすることが可能となる。
外部被覆材３としてアルミ箔が張られたガラスクロスを用いることで、断熱材２の剥がれを防止することができ、かつ、外部被覆材３としてのアルミ箔が張られたガラスクロスのアルミ箔は筒体内部と外部との断熱性を向上させることが可能となる。
また、内部被覆材５としてポリエステルフィルムを用いることで、断熱材２から剥がれたガラス長繊維のダクト内への侵入を防止することができる。
アルミ箔が張られたガラスクロス、ポリエステルフィルム、及び、ガラス長繊維を主体とする断熱材によってなるものは、従来の発泡ポリエチレン樹脂を主体とする断熱材やオレフィン系樹脂を主体とする被覆材などに比べて、燃えにくいため防火性能を有している。また、その発熱性試験において、防火上有害な変形はなく、かつ、総発熱量8MJ/m2以下に抑えられ、かつ、最高発熱速度２００kW/m2以上を超えないため、「不燃材料」としての前記(1)ないし(3)に合致する。したがって、外部被覆材３としてアルミ箔が張られたガラスクロス、内部被覆材５のポリエステルフィルム、ガラス長繊維を主体とする断熱材２によって形成される断熱ダクトは「不燃材料」として認定され得るものである。
ここに、外部被覆材３と内部被覆材５はガラス長繊維を主体とする断熱材２の剥がれを防止する強度、防火性能、及び断熱効果を向上させ得るものであれば別の素材を用いてもよく、例えば、外部被覆材３としてアルミ箔が張られたガラスヤーンなどを用いることもでき、内部被覆材５として炭素繊維などの無機物を多く含有する不織布を用いてもよい。
次に、芯材４と内部被覆材５の接合部Aについて図２に基づいて説明する。
芯材４の断面形状は、鋼板を螺旋状に巻回して形成するとともに鋼板の基端部４aを螺旋の内面方向に略逆U字の形状に屈曲させたものである。この芯材４の逆U字状の部分で、内部被覆材５の突出部５ａを覆うとともに芯材４の基端部４ａが内部被覆材５の基部５ｂを挟持している。
また、芯材４の内部であって、内部被覆材５の突出部５aにおける頭頂部５ｃの内部にナイロン製のフィラメント８を配置することによって、フィラメント８と芯材４の頂部とで、内部被覆材５の突出部５ａを把持することができる。
この接合部Aの構造によって、接着剤その他の接合材を使用せずにしっかりと芯材４と内部被覆材５であるポリエステルフィルムを接合することが可能となる。
本考案によれば、ガラス長繊維を主体とする断熱材を使用することによって、外径の小さい断熱ダクトを提供することができ、建造物の内部に空調用ダクトの占める空間が小さくなり、その空いた空間が居住用空間等として利用できる。また、防火性能を有し、人体に有害な揮発性有機化合物が発生しない、安全な断熱ダクトである。
１・・・筒体、２・・・断熱材、３・・・外部被覆材、４・・・芯材、４a・・・基端部、５・・・内部被覆材、５a ・・・突出部、５b ・・・基部、５c・・・頭頂部、６・・・固定用部材、７・・・つなぎ目、８・・・フィラメント、A・・・接合部
Claims (5)
- ガラス長繊維を主体とする断熱材を筒状に成形した筒体と、前記筒体の内面に接合する螺旋状に巻回された芯材と、前記芯材の内側に接合する内部被覆材と、前記筒体の外面に被覆する外部被覆材と、から形成された断熱ダクト。
- 断熱材と外部被覆材とからなるシート材を筒状に形成した筒体には、螺旋状に巻回された芯材の軸方向につなぎ目を有し、その外部被覆材のつなぎ目に固定用部材を備えることを特徴とする請求項１記載の断熱ダクト。
- 外部被覆材はアルミ箔を主体するものからなること、内部被覆材はポリエステルフィルムを主体するものからなること、を特徴とする請求項１又は２のいずれか一項記載の断熱ダクト。
- 芯材の断面形状は、鋼板を螺旋の内面方向に略逆U字状に屈曲して形成され、内部被覆材には前記芯材の略逆U字状の頂部方向に突出した突出部を設け、前記芯材の略逆U字状の部分で前記突出部を覆うとともに前記突出部の基部を前記芯材の基端部で挟持していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項記載の断熱ダクト。
- 芯材の内部であって、内部被覆材の突出部における頭頂部内にフィラメントを配置し、前記フィラメントと前記芯材の頂部とによって前記内部被覆材を把持していることを特徴とする請求項４に記載の断熱ダクト。
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