JP4418778B2 - 気体搬送用ダクトの接続構造 - Google Patents

Description

この発明は、空気イオンを含ませた空気を供給するために使用される気体搬送用ダクトの設置構造、及びその気体搬送用ダクトの気体供給システム機器への接続構造に関するものである。

従来の一般的な住宅における気体供給システム（空気調和システム）は、例えば、本発明の実施形態の説明図である図２に基づいて説明すると、１台の空調機Ａから中間ファン１１、分岐ボックス１２を経て、複数の気体搬送用ダクト１０を接続し、その気体搬送用ダクト１０の末端の制気口１４から各居室へ向けて空調空気を吹き出す方法がある。

この方法に使用するダクト１０を配設する際に、建物等にダクト１０を配設した後、そのダクト周囲に断熱材等を巻き付ける作業は面倒であるため、予め保温材を装着した保温材付フレキシブルダクト１０を使用する場合が多い。

フレキシブルダクト１０の主な構成は、図４に示すように、外部被覆材２、保温材３、内コア材４とからなり、そのフレキシブルダクト１０の端部に設けられる機器類への開口部１は、テープ等の端部処理材５によって被覆され保護されている。この開口部１に、空調機Ａ等、空気調和システム機器のダクト接続口９が嵌められて、空調機Ａから供給される空気がダクト内を通過し、居室に供給される。
前記内コア材４を構成するフィルム４ａの材質としては、電気伝導性のあるもの（例えば、アルミ蒸着ＰＥＴフィルム等）と、電気伝導性のないもの（ＰＥＴフィルム等）の２種類に大別され、いずれの場合も、それぞれコイル状の金属製芯材４ｂで屈曲自在に支持されている。

ところで、近年、空気イオン発生装置を備えた空調機が利用されるようになっており、 例えば、特許文献１には、その空気イオンに関連する空気調和システムの技術が開示されている。
特開２００２−２７７０１０号公報

一般に、空気中の空気イオンは、プラスイオンとマイナスイオンの２種類があり、ダクト内を供給する途中でその数が減少していくことが知られている。これは、上記空気供給路のダクト内において、送風空気とダクト内面との摩擦により静電気が発生してダクト内面が帯電し、その帯電部分に空気イオンが衝突するので、電荷が中和されてしまうからである。

特に、気体搬送用ダクトとしてフレキシブルダクト１０を使用する場合には、前記内コア材４のフィルム４ａを支えるために、金属製のコイル状芯材４ｂが用いられる（図４参照）ので、その内コア材４のフィルム４ａに電気伝導性のあるもの（例えば、アルミ蒸着ＰＥＴフィルム等）を使用する場合と、電気伝導性のないもの（ＰＥＴフィルム等）を使用する場合のいずれの場合にも、内コア材４には帯電が生じ、空気イオンの減少が生じ得る。帯電は、導体、絶縁体の別を問わず、すべての素材で起こり得るものだからである。

しかし、空気イオン発生装置で発生させた空気イオンは、できるだけ途中で減少させることなく効率的に居室に供給することが望ましい。
また、空気調和システム以外の分野においても、例えば、自動車等のエンジンにおいて、燃焼室に送られる吸気にトルマリンで発生させたマイナスイオンを含ませて、そのエンジンの燃焼能力を高めるという手法も開発されており、このような場合にも、空気イオンを途中で減少させることなく効率よく搬送する技術が望まれている。

そこで、この発明は、空気イオン搬送能力を向上させることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、気体搬送用ダクトに介在する導電性を有する部材をアース電位に接続したのである。
このようにすれば、導電性を有する部材は、接地（アース）することにより帯電しなくなるので、搬送中の空気イオンの電荷が中和されることなく、空気イオンを減少させないようにし得る。

この発明は、以上のようにしたので、気体搬送用ダクトの帯電が防止され、空気イオン搬送能力を向上させることができる。

上記手段による気体搬送用ダクトの導電性を有する部材をアース電位へ接続するための構造として、例えば、以下の実施形態を採用することができる。
すなわち、空気イオン発生機能を有する気体供給システム機器と、導電性を有する部材を備えた気体搬送用ダクトとの接続構造において、上記気体供給システム機器にアース機能を設け、上記気体供給システム機器に接続される上記気体搬送用ダクトの導電性を有する部材を、上記気体供給システム機器のアース電位に接続したものである。
このようにすれば、気体供給システムの機器はアース機能を有して電気的に接地されており、気体搬送用ダクトはその機器に接続されるので、そのダクトに介在する導電性を有する部材を接地させることが容易に可能となる。

上記気体供給システムとして、例えば、空気イオン発生装置を備えた空気調和システムを採用することができる。空気調和システムにおいて、上記実施形態を採用することにより、居室に供給される空気イオンの搬送能力を向上させることができる。

また、上記気体供給システム機器に接続口を設け、上記気体搬送用ダクトの接続用開口部をその接続口に嵌めて前記気体搬送用ダクト内に気体を供給可能とし、上記気体供給システム機器のアース機能はその接続口の導電部に設けられて、前記気体搬送用ダクトの上記導電性を有する部材を前記導電部のアース電位に接続した構成を採用し得る。
このようにすれば、アース機能を有する導電部が、ダクト用の接続口に設けられているので、ダクトに介在する導電性を有する部材と導電部とが近い距離に位置する。このため、両者を電気的に接続して導通させやすい。

その接続口の導電部と、前記気体搬送用ダクトの導電性を有する部材との接続において、上記気体搬送用ダクトの上記導電性を有する部材は、その気体搬送用ダクトの接続用開口部を上記接続口に嵌めることにより上記導電部に接してアース電位に接続されるようにすれば、ダクトを機器に接続するだけで接地させることができるので便利である。
なお、上記気体搬送用ダクトの構成としては、導電性を有する部材を備えるもの、例えば、金属製部材のみで構成されるものでもよいし、樹脂製部材のみで構成されるもの、あるいは、金属製部材及び樹脂性素材、又はこれらの複合材料で構成されるものであってもよい。

また、上記気体搬送用ダクトが、導電性を有する部材を備えた内コア材の外側を保温材及び／又は断熱材で覆って形成、すなわち、保温材及び断熱材、あるいは保温材又は断熱材のいずれかで覆って形成されている場合において、上記導電部は、上記接続口の外周に設けられて、前記ダクトの接続用開口部を前記接続口の外周に嵌めることにより、前記内コア材の導電性を有する部材が前記導電部に接するようにした構成を採用し得る。
このようにすれば、ダクトの開口部に空気調和機器の接続口を嵌めれば、その内コア材の導電性を有する部分と接続口の外周面が接触し両者が電気的に接続されるので、ダクトの内側に介在する導電性を有する部材を簡単に接地させることができる。

さらに、上記気体搬送用ダクトは、導電性を有する部材を備えた内コア材の外側を保温材及び／又は断熱材で覆って形成された構成において、上記接続用開口部の端面及び内外周面は導電性を有する端部処理材によって被覆されて、その端部処理材が前記内コア材の導電性を有する部材に接するようになっている場合には、上記接続用開口部を上記接続口に嵌めることにより上記端部処理材が上記導電部に接して、上記内コア材の導電性を有する部材が、その端部処理材を介してアース電位に接続されるようにした構成を採用し得る。

また、同じく、上記気体搬送用ダクトが、導電性を有する部材を備えた内コア材の外側を保温材及び／又は断熱材で覆って形成された構成において、上記接続用開口部の端面及び内外周面を、絶縁材からなる端部処理材によって被覆されて、上記接続口はその端部処理材による被覆部分に嵌められるようになっている場合には、上記内コア材の導電性を有する部材が、その導電性を有する部材から外側に引き出されたアース線を介して上記導電部のアース電位に接続されるようにしてもよい。

そのアース線は、上記端部処理材と上記開口部の端面及び内外周面との間を通り、その端部処理材の外側縁端から引き出してもよい。このようにすれば、内コア材の導電性を有する部分を導通するアース線が外側に引き出しやすいので、そのアース線を開口部の外側において接続口に電気的に接続することができる。この接続は、開口部の外側で行うことができるので作業性がよく、内コア材を簡単に接地させることができる。
また、上記端部処理材の表面に導電層を設けて、その導電層を前記アース線としてもよい。端部処理材の表面に導電層を設ければ、上記接続用開口部を上記接続口に嵌めることにより、その導電層が導電部に接することにより電気的に接続されるので便利である。

なお、その端部処理材の導電層と上記内コア材の導電性を有する部材とは、周知の手法により電気的に接続することができるが、例えば、前記端部処理材を導電層とともに上記開口部内周面側に折り返し、その折り返し部を介して電気的に接続されるようにすれば、導電部の折り返した部分と内コア材とが直接接触するので、両者を簡単に導通させることができる。
また、端部処理材の導電層と上記内コア材の導電性を有する部材とを導電性を有する貫通ピンで貫通し、その貫通ピンを介して、前記内コア材と前記導電部とを電気的に接続するようにしてもよい。このようにすれば、フィルムやシート類を他の資材等に固定する際に使用する一般的な貫通ピンを通じて、両者を電気的に接続させることができるので、作業が簡単である。

さらに、上記内コア材が、樹脂製のフィルムとそのフィルムを屈曲自在に支持するコイル状の導電性芯材とからなる場合において、前記芯材の端部を開口部の外側に引き出して、その引き出した端部を導電層に電気的に接続してもよい。
このようにすれば、端部処理材と内コア材とを電気的に接続するために、その内コア材自体を構成する芯材を利用することができるので、その加工が容易であるとともに、電気伝導性のないフィルムを内コア材に用いている場合には、電気伝導性を有する芯材を接地させるには有効な手段となり得る。

実施例１を図１及び図２に基づいて説明する。この実施例１の気体搬送用ダクトの接続構造は、気体搬送用ダクトとしてフレキシブルダクト１０を使用し、空調機Ａから、フレキシブルダクト１０を介して中間ファン１１、分岐ボックス１２を設け、その分岐ボックス１２に複数のフレキシブルダクト１０を接続してその末端の制気口１４から各居室へ向けて空調空気を吹き出すようにした空気調和システムに使用されるものである。
なお、空調機Ａから中間ファン１１、分岐ボックス１２に至るダクトなど、すべてのダクトがフレキシブルダクト１０であることに限定されるものではなく、必要な部分のみをフレキシブルダクト１０としてもよい。

そのフレキシブルダクト１０の構成は、図１に示すように、内コア材４の外側にグラスウール等からなる保温材３が全周に亘って設けられており、その保温材３の外側は外部被覆材２によって覆われている。
内コア材４は、ＰＥＴフィルム４ａに、そのフィルム４ａを屈曲自在に支持するコイル状の金属製芯材４ｂが取り付けられたものであり、そのＰＥＴフィルム４ａは、内側にアルミ蒸着がなされて、前記金属製芯材４ｂとともに導電性を有する部材となっている。
なお、この実施例１では、上記内コア材の外側を保温材３で覆っているが、その態様はこの例には限定されず、保温材３に加えて断熱材を使用していてもよいし、あるいは保温材又は断熱材のいずれかで覆って形成されていてもよい。

そのフレキシブルダクト１０の端部には、空気調和システム機器への接続用の開口部１が設けられており、その開口部１の端面及び内外周面は、図１に示すように、絶縁性を有するテープ等の端部処理材５によって断面コ字状に被覆され保護されている。

この開口部１の内側に、空調機Ａ、中間ファン１１、分岐ボックス１２等、空気調和システムを構成する機器の接続口９（空気の流出口又は流入口に相当）が嵌められて、空調機Ａから供給される空気がそのフレキシブルダクト１０内に供給可能となり、空気が居室に供給される。上記気体供給システム機器は、アース電位に接続されており、そのアース機能は、前記接続口９が導電体で形成されているので、その接続口９の外周面全域がアース機能を有する導電部９ａとなっている。

開口部１に嵌められた接続口９は、前記開口部１内側の前記端部処理材５による被覆部分に嵌められるようになっており、その接続口９を開口部１へ嵌める深さは、前記被覆部分よりも浅いものとなっている。
このため、その接続口９の導電部（外周面）９ａは、内コア材４には接触しておらず、本実施例１では、図示するアース線６を介して、内コア材４と接続口９とを電気的に接続している。

アース線６は、前記内コア材４の導電性を有する内側面、すなわちアルミ蒸着部分に電気的に接続されて、その接続部分から延びて、上記端部処理材５と上記開口部１の内周面、端面及び外周面との間を通り、その端部処理材５の外側縁端から引き出される。その引き出されたアース線６の端部は、開口部１の外側において、接続口９に接点７を介して電気的に接続されている。

このアース線６は、前記内コア材４の導電性を有する部分、すなわち、上記のように内コア材４のアルミ蒸着部分に電気的に接続してもよいが、そのアルミ蒸着部分と芯材４ｂとが導通している場合には、芯材４ｂに接続してもよい。
なお、フィルム４ａが導電性を有しない素材である場合には、芯材４ｂに接続することが望ましい。導体を接地すれば、帯電防止効果が高まるからである。

また、空気イオンは、プラスイオンとマイナスイオンの２種類があり、お互いが衝突すると電荷が中和されることになるので、さらに空気イオン搬送能力を向上させるためには、ダクト内面を平滑にして、空気の流れを円滑にすることで衝突する確率を減らし、空気イオンの減少を減らすことができる。

その平滑化の手法としては、コイル状の芯材４ｂのピッチを適切なものにする手段が有効である。芯材４ｂのピッチを広げれば、内コア材４の内面は平滑なものに近づくが、フレキシブルダクト１０の場合には、そのダクトを屈曲させた状態で配設することから、その曲げた状態における内面の平滑さも考慮して、上記適切なピッチが決定されるべきである。

例えば、口径（内径）１００φのフレキシブルダクト１０において、その芯材４ｂを構成する鋼線（鋼板）等のピッチを１５ｍｍ〜７５ｍｍとすれば実験により良好な結果が得られている。
口径（内径）７５φのフレキシブルダクト１０において、その芯材４ｂを構成する鋼線（鋼板）等のピッチを１０ｍｍ〜６０ｍｍとすれば実験により良好な結果が得られている。
また、口径（内径）５０φのフレキシブルダクト１０において、その芯材４ｂを構成する鋼線（鋼板）等のピッチを５ｍｍ〜４５ｍｍとすれば実験により良好な結果が得られている。

実施例２を図３（ａ）に示す。この実施例２の気体搬送用ダクトの接続構造は、上記実施例１に示すフレキシブルダクト１０の絶縁材からなる端部処理材５の表面側に、図３（ａ）に示す導電性を有するフィルム又はシートを取り付けて導電層５ａとしたものである。
なお、この導電層５ａの形成方法は、例えば、端部処理材５の表面に導電性を有するテープを貼り付けて形成しても良いし、その他、導電性を有する被膜を形成する手法、例えば、金属蒸着処理等により形成してもよい。
この導電層５ａは、端部処理材５に沿って上記開口部１の内側に至り、その開口部１に嵌めた接続口９の導電部（外周面）９ａに接触するようになっている。

その内コア材４と導電層５ａとを開口部１の表裏方向に貫通する貫通ピン８を設け、この貫通ピン８が、図示する接点８ａ，８ｂにおいて、それぞれ内コア材４と前記導電層５ａに接触し、その貫通ピン８を介して、前記内コア材４と前記導電層５ａとを電気的に接続する。

上記構成により、開口部１に接続口９を嵌めると、その接続口９の導電部９ａが前記導電層５ａに接触して導通する。また、その導電層５ａは、貫通ピン８を介して内コア材４に導通している。すなわち、この導電層５ａがアース線６として機能して、内コア材４の導電性を有する部材、すなわち、内コア材４のフィルム４ａのアルミ蒸着部分あるいは芯材４ｂが、上記接続口９の導電部９ａのアース電位に接続される。
なお、この実施例２は、前記内コア材４のフィルム４ａが、上述のようにアルミ蒸着等施された電気伝導性のあるものである場合に適用可能である。

実施例３を図３（ｂ）に示す。この実施例３の気体搬送用ダクトの接続構造は、上記実施例２に示す導電層５ａと内コア材４とを電気的に接続する貫通ピン８に代えて、上記端部処理材５の内側端縁を、導電層５ａとともに開口部１内周面側に折り返して取り付け、その導電層５ａの折り返し部を介して、上記内コア材４と前記導電層５ａとを電気的に接続したものである。
なお、この折り返し位置は、図３（ｂ）に示すように開口部１内の端縁であっても、それ以外の位置、例えば、前記開口部１の端縁と端部処理材５の端縁との間において、任意の位置であってもよい。

端部処理材５を開口部１に取り付ける際に、既に導電層５ａと内コア部４とは折り返し部を介して電気的に接続された状態となっているので、その開口部１の内側に接続口９を嵌めれば、簡単に内コア材４は接続口９に導通し接地される。すなわち、実施例２と同じく、この導電層５ａがアース線６として機能して、内コア材４の導電性を有する部材、すなわち、内コア材４のフィルム４ａのアルミ蒸着部分あるいは芯材４ｂが、上記接続口９の導電部９ａのアース電位に接続される。
なお、この実施例３も、前記内コア材４のフィルム４ａが、上述のようにアルミ蒸着等施された電気伝導性のあるものである場合に適用可能である。

実施例４を図３（ｃ）に示す。この実施例４の気体搬送用ダクトの接続構造は、上記実施例２に示すフレキシブルダクト１０の導電層５ａと内コア材４とを電気的に接続する貫通ピン８に代えて、その内コア材４を構成する金属製の芯材４ｂの端部４ｃを開口部１の外側に引き出して、接点４ｄにおいて、前記導電部５ａに電気的に接続したものである。

実施例５を図４に示す。この実施例５の気体搬送用ダクトの設置構造は、上記接続口９の導電部９ａを介さずに、フレキシブルダクト１０と、上記接続口９以外のアース機能を有する部位とを直接アース線６を介して接続したものである。アース線６の接続部位は、一方は、フレキシブルダクト１０の導電性を有する部材、又はフレキシブルダクト１０と電気的に接続されている部材、他方は、図示する壁面や、あるいは地面等のアース機能を有する部分とすればよい。このようにすれば、機器の接続口が導電性を有しない樹脂製であった場合や、その接続口が導電性を有していてもアース機能を有していない場合、あるいは接続口の導電性及びアース機能が切断される恐れがある場合にも対応できるようになる。

一実施例の切断正面図 空気調和システムの構成を示す説明図 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ他の実施例を示す切断正面図 他の実施例を示す切断正面図 従来例の切断正面図

符号の説明

１ 開口部
２ 外部被覆材
３ 保温材
４ 内コア材
４ａ フィルム
４ｂ 芯材
４ｃ 端部
４ｄ 接点
５ 端部処理材
６ アース線
７，８ａ，８ｂ 接点
８ 貫通ピン
９ 接続口
１０ ダクト
１１ 中間ファン
１２ 分岐ボックス
１４ 制気口
Ａ 空調機

Claims (3)

1. 空気イオン発生機能を有する気体供給システム機器の接続口９の外周に、気体搬送用ダクト１０の接続用開口部１を嵌めることにより前記気体搬送用ダクト１０内に気体を供給可能とし、前記気体搬送用ダクト１０は、導電性を有する部材を備えた内コア材４の外側を保温材及び断熱材あるいはそのいずれかで覆いさらにその外側を外部被覆材２で覆って形成されて、前記内コア材４の接続用開口部１側の端縁と前記外部被覆材２の接続用開口部１側の端縁との間から露出する前記保温材又は断熱材が、前記接続用開口部１の内外周面間に固定された絶縁材からなる端部処理材５によって塞がれたものであり、前記接続口９は前記端部処理材５による被覆部分にのみ嵌められるようになっている気体搬送用ダクトの接続構造において、
   上記端部処理材５はその表面に導電層５ａを有するものを用い、前記導電層５ａと上記内コア材４の導電性を有する部材とは、上記接続用開口部１の内側において前記端部処理材５の内側端縁を前記導電層５ａとともに外径側に折り返した折り返し部を介して電気的に接続されており、上記接続口９の外周にアース機能を有する導電部９ａを設け、前記導電層５ａが前記導電部９ａに接して前記内コア材４の導電性を有する部材がアース電位に接続されることを特徴とする気体搬送用ダクトの接続構造。
2. 空気イオン発生機能を有する気体供給システム機器の接続口９の外周に、気体搬送用ダクト１０の接続用開口部１を嵌めることにより前記気体搬送用ダクト１０内に気体を供給可能とし、前記気体搬送用ダクト１０は、導電性を有する部材を備えた内コア材４の外側を保温材及び断熱材あるいはそのいずれかで覆いさらにその外側を外部被覆材２で覆って形成されて、前記内コア材４の接続用開口部１側の端縁と前記外部被覆材２の接続用開口部１側の端縁との間から露出する前記保温材又は断熱材が、前記接続用開口部１の内外周面間に固定された絶縁材からなる端部処理材５によって塞がれたものであり、前記接続口９は前記端部処理材５による被覆部分にのみ嵌められるようになっている気体搬送用ダクトの接続構造において、
   上記端部処理材５はその表面に導電層５ａを有するものを用い、前記導電層５ａと上記内コア材４の導電性を有する部材とは、前記内コア材４と前記導電層５ａとを貫通する導電性を有する貫通ピン８を介して電気的に接続されており、上記接続口９の外周にアース機能を有する導電部９ａを設け、前記導電層５ａが前記導電部９ａに接して前記内コア材４の導電性を有する部材がアース電位に接続されることを特徴とする気体搬送用ダクトの接続構造。
3. 空気イオン発生機能を有する気体供給システム機器の接続口９の外周に、気体搬送用ダクト１０の接続用開口部１を嵌めることにより前記気体搬送用ダクト１０内に気体を供給可能とし、前記気体搬送用ダクト１０は、導電性を有する部材を備えた内コア材４の外側を保温材及び断熱材あるいはそのいずれかで覆いさらにその外側を外部被覆材２で覆って形成されて、前記内コア材４の接続用開口部１側の端縁と前記外部被覆材２の接続用開口部１側の端縁との間から露出する前記保温材又は断熱材が、前記接続用開口部１の内外周面間に固定された絶縁材からなる端部処理材５によって塞がれたものであり、前記接続口９は前記端部処理材５による被覆部分にのみ嵌められるようになっている気体搬送用ダクトの接続構造において、
   上記端部処理材５はその表面に導電層５ａを有するものを用い、前記内コア材４は、樹脂製のフィルム４ａとそのフィルム４ａを屈曲自在に支持するコイル状の導電性芯材４ｂとからなり、前記導電性芯材４ｂの端部は、前記接続用開口部１の外側に引き出されて前記導電層５ａに電気的に接続されており、上記接続口９の外周にアース機能を有する導電部９ａを設け、前記導電層５ａが前記導電部９ａに接して前記導電性芯材４ｂがアース電位に接続されることを特徴とする気体搬送用ダクトの接続構造。

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