JP4775630B2 - ダクトホース - Google Patents

Description

この発明は、例えば住宅やビル等における空調設備の送排気用として使用されるダクトホースに関する。

従来より、送排気用のダクトホースにおいては、送風源からの騒音をダクト内部で極力減衰させて、室内への伝搬を防止するような消音対策が施されている。この種のダクトホースとしては、樹脂発泡体や不織布、グラスウール等からなる吸音層を設けた構造のものが一般的に広く知られているが、吸音性能をより高めるために、吸音層の内周面に凹凸を形成したり(例えば、特許文献１参照)、吸音層の内周面側に通気性を有する凹凸状のアルミ箔層を設けたものがある(例えば、特許文献２参照)。

特開昭５８−２１７８８９号公報 特開平９−２１７９５５号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示されているダクトホースにおいては、ダクト内面に凹凸が露出して、送排気時において風損が大きくなるといった不具合があった。また、吸音層の内周面側にアルミ箔層等の別途部材を設ける場合には、ダクトの壁厚が厚くなって、ダクト内径が小さくなったりダクト外径が大きくなるといった不具合があった。

この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、ダクト内面を略平滑にして風損を抑え、さらにダクトの壁厚を薄くしながらも、吸音性能を高めることができるダクトホースを提供することである。

上記課題を解決するため、この発明のダクトホースは、略直筒状に形成した内層１と、この内層１の外周面に螺旋状に巻回した状態で固着した補強芯材６と、前記内層１の外側に積層した外側層２、４とを備え、前記補強芯材６は、ホース径外方向への張り出し量を大とした断面略凸形の主補強芯１０と、ホース径外方向への張り出し量を小とした断面略凸形の副補強芯１１と、この副補強芯１１よりもホース径外方向への張り出し量を小とした断面略円形の線状補強芯１２、１２とを備え、前記外側層２、４は、可撓性及び弾発性を有する帯状材２０、３０を前記内層１の外周面に螺旋状に巻回して、その隣接する端縁部同士を互いに突き合わせてなり、この外側層２、４の帯状材２０、３０の幅方向中間部を前記主補強芯１０の先端部によってホース径外方向へ押し込むことによって、前記内層１と外側層２、４との間に吸音用の空隙２１・・を形成するとともに、前記外側層２、４の帯状材２０、３０の隣接する端縁部間に、前記副補強芯１１が入り込むようにして、さらに前記線状補強芯１２、１２を、前記主補強芯１０と副補強芯１１の間に配置したことを特徴とする。

さらにまた、前記外側層２、４は、吸音層２又は断熱層４からなり、その帯状材２０、３０は、連続気泡構造又は独立気泡構造の樹脂発泡体からなる。

また、前記外側層２、４の内周面に、凹凸４０を形成している。さらに、前記内層１は、通気性を有する帯状の不織布９又は織布を螺旋状に巻回してなり、その隣接する端縁部の外周面間に跨って前記補強芯材６の主補強芯１０又は副補強芯１１を固着している。

この発明のダクトホースにおいては、略直筒状の内層の外側に外側層を積層して、その内層と外側層の間に、内層の外周面に固着した補強芯材の押し込みによる吸音用の空隙を形成している。従って、ダクト内面を略平滑に保って送排気時の風損を抑え、しかも吸音層の内周側に空隙形成用の部材を別途設けるときと比べて、ダクトの壁厚の薄型化を可能にしながら、吸音用の空隙によって騒音を効果的に減衰して吸音性能を高めることができる。

特に、ホース径外方向への張り出し量が大きな主補強芯によって外側層を押し込むことで、吸音用の空隙を確実に確保することができ、良好な吸音性能を安定して発揮させることができる。

また、外側層の帯状材の隣接する端縁部間に、副補強芯を入り込ませることで、帯状材の位置ずれ等を防止することができる。さらに、線状補強芯を、主補強芯と副補強芯の間に配置することで、内層のホース径内方向への撓み等を確実に防止することができる。これらにより、ダクトの保形性を高めて、吸音用の空隙を良好に維持することができ、吸音性能をより一層高めることができる。

さらに、吸音層の内周側に吸音用の空隙を形成することで、吸音層そのものの吸音性能に吸音用の空隙による吸音性能を付加できるため、吸音層の吸音性能のより一層の向上を図ることができる。また、断熱層の内周側に吸音用の空隙を形成して、断熱層において優れた吸音性能を発揮させることで、例えば吸音と断熱の両機能を要求されるダクトホースにおいては、吸音層を廃止しても、断熱層だけで両機能を達成することができることになり、ダクトの壁厚を格段に薄くすることができ、しかも部品点数の削減に伴うコストダウンを実現することができる。

さらにまた、外側層の内周面に凹凸を形成することで、吸音用の空隙内における騒音の拡散や反射を促進させて、吸音性能をより一層高めることができる。

次に、この発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。この発明の一実施形態に係るダクトホースは、例えば住宅やビル等の冷暖房装置の給排気口に接続されたり、或いは換気装置の給排気口に接続されて、これら空調設備に対する送排気用として利用される。

そして、このダクトホースは、図１乃至３に示すように、内層１、外側層としての吸音層２、中間層３、断熱層４及び外層５を内側から順に積層した構造となっている。

内層１は、例えば通気性を有する帯状の不織布９を螺旋状に巻回することによって、略直筒状に形成されている。なお、内層１の形成にあたっては、不織布だけに限らず、例えば通気性を有する織布を用いるようにしても良い。

内層１の外周面には、例えばポリプロピレン製の押し出し成形品からなる補強芯材６が固着されて、内層１と補強芯材６とが一体化されている。これにより、内層１が略直筒状に維持され、その内周面及び外周面が略平滑に保たれている。

補強芯材６は、内層１における帯状の不織布９の幅方向中央部に沿って螺旋状に巻回され、その中央部の外周面に熱融着された断面略凸形の主補強芯１０と、隣接する帯状の不織布９の端縁部間に沿って螺旋状に巻回され、それら端縁部の外周面間に跨って熱融着された断面略凸形の副補強芯１１と、これら主補強芯１０と副補強芯１１の間において螺旋状に巻回され、帯状の不織布９の外周面に熱融着された断面略円形の線状補強芯１２、１２とを備えている。これら主補強芯１０、副補強芯１１、線状補強芯１２、１２は、押し出し成形時の溶融熱によって、内層１の外周面に熱融着されている。なお、主補強芯１０を、隣接する不織布９の端縁部の外周面間に跨って熱融着し、副補強芯１１を、不織布９の幅方向中央部の外周面に熱融着しても良い。

そして、主補強芯１０の高さが最も高く、副補強芯１１、線状補強芯１２、１２の順に高さが小さくなっている。すなわち、主補強芯１０のホース径外方向への張り出し量が大きく、副補強芯１１のホース径外方向への張り出し量が小さくなっていて、線状補強芯１２、１２のホース径外方向への張り出し量が主補強芯１０や副補強芯１１よりもさらに小さくなっている。

吸音層２は、例えば断面略長方形の可撓性及び弾発性を有する吸音帯状材２０を内層１の外周面に螺旋状に巻回して、その隣接する端縁部同士を互いに突き合わせることによって、略直筒状に形成されている。この吸音層２の吸音帯状材２０としては、例えば発泡ウレタン等からなる連続気泡構造の軟質樹脂発泡体又は発泡ポリエチレン等からなる独立気泡構造の軟質樹脂発泡体が用いられている。また、吸音帯状材２０としては、このような軟質樹脂発泡体以外に不織布等を用いるようにしても良い。なお、螺旋巻回する吸音帯状材２０は、断面略長方形のものに限らず、例えば断面略菱形や断面略平行四辺形のものであっても良い。

そして、この吸音層２の内周側において、吸音帯状材２０の幅方向中央部が主補強芯１０の先端部によってホース径外方向へ押し込まれて、吸音帯状材２０が弾性変形しながらホース径外方向へ僅かに持ち上げられることで、内層１の外周面と吸音層２の内周面との間に吸音用の空隙２１・・が形成されている。なお、主補強芯１０のホース径外方向への張り出し量が比較的大きい場合には、図３に示すように、主補強芯１０を挟む両側にも及ぶように空隙２１・・が形成されるが、主補強芯１０のホース径外方向への張り出し量が比較的小さい場合には、図４に示すように、主補強芯１０を挟む両側は吸音帯状材２０によってほぼ埋められた状態となる。従って、主補強芯１０のホース径外方向への張り出し量を大きくすれば、それだけ空隙２１・・を確実に形成することができ、吸音性能を高めることができる。

また、吸音帯状材２０の隣接する端縁部間に、副補強芯１１が埋没するように入り込んでいる。さらに、吸音帯状材２０の幅方向中央部と端縁部との間に、線状補強芯１２、１２が押し込まれている。

このように、吸音層２の内周面に補強芯材６を食い込ませているので、吸音層２の位置ずれや捻れ等を防止することができ、しかもホース径外方向へ最も張り出した主補強芯１０の押し込みによって、吸音用の空隙２１・・を形成しているので、吸音層２の内周側に空隙形成用の部材を別途設けるときと比べて、ダクトの壁厚を小さく抑えながら、吸音用の空隙２１・・を確実に確保することができる。

中間層３は、例えば軟質樹脂テープ２２を螺旋状に巻回して、その隣接する端縁部同士を熱融着してなる。なお、この中間層３は、必ずしも設ける必要はなく、場合によっては廃止しても良い。

断熱層４は、例えば断面略長方形の可撓性及び弾発性を有する断熱帯状材３０を、中間層３の外周面に螺旋状に巻回して、その隣接する端縁部同士を互いに突き合わせることによって、略直筒状に形成されている。この断熱層４の断熱帯状材３０としては、例えば発泡ポリエチレン等からなる独立気泡構造の軟質樹脂発泡体が用いられている。なお、断熱層４のホース径方向の厚みは、吸音層２のホース径方向の厚みよりも薄く形成されている。また、螺旋巻回する断熱帯状材３０は、断面略長方形のものに限らず、例えば断面略菱形や断面略平行四辺形のものであっても良い。

この断熱層４における断熱帯状材３０の端縁部間の突き合わせ部分は、吸音層２における吸音帯状材２０の端縁部間の突き合わせ部分に対してホース軸方向に位置ずれした状態となっており、これにより吸音層２の吸音帯状材２０の突き合わせ部分を塞いで、吸音性能を高めることができる。

そして、断熱層４の内周側において、断熱帯状材３０の隣接する端縁部間に沿って螺旋状に巻回された例えばエチレン酢酸ビニル共重合体(ＥＶＡ)からなる細幅の接着用テープ３１が、それら端縁部間及び中間層３の外周面に熱融着されている。これにより、断熱帯状材３０の隣接する端縁部同士が接着され、また断熱層４と中間層３とが接着された状態となっている。

このように、接着用テープ３１によって、断熱帯状材３０の端縁部同士をつなぐことで、例えばホースを曲げたときにでも、断熱帯状材３０の端縁部間の突き合わせ部分が開いて、その端縁部間に隙間が生じるといったことがなく、断熱層４において良好な断熱性能を維持するようになっている。

外層５は、例えば軟質樹脂テープ３５を螺旋状に巻回して、その隣接する端縁部同士を熱融着してなる。この外層５は、断熱層４の外周面側において螺旋状に巻回された例えばＥＶＡからなる細幅の接着用テープ３６を介して断熱層４に接着されている。このような外層５を設けることで、断熱層４の劣化や損傷等を抑えるとともに、断熱性能を高めている。

上記構成のダクトホースを空調設備の給排気口に接続した状態において、送風機からの騒音がダクト内に侵入すると、この騒音は、ダクト内部を伝搬する間に、まず内層１に干渉することによって減衰される。また、内層１を透過して吸音用の空隙２１・・に侵入した騒音は、この空隙２１・・内において拡散や反射を繰り返して減衰される。さらに、空隙２１・・から吸音層２内部に侵入した騒音は、この吸音層２内部において減衰される。従って、ダクト内に侵入した騒音を、内層１、吸音層２及びそれらの間に形成した吸音用の空隙２１・・によって効率良く減衰して、ダクトホースの室内側開口部に行き着くまでに消音することができる。

なお、一般に、独立気泡構造の樹脂発泡体よりも連続気泡構造の樹脂発泡体の方が吸音性能が高いが、吸音層２の吸音帯状材２０として独立気泡構造の樹脂発泡体を用いた場合でも、連続気泡構造の樹脂発泡体を空隙を形成することなく単に螺旋巻回した構造のものよりも、吸音性能が高くなることが実験により判明している。従って、吸音層２の吸音帯状材２０として独立気泡構造の樹脂発泡体を用いても、吸音性能に優れたダクトホースを構成することができる。

図５は、上記ダクトホースにおける吸音層２の変形例を示している。この実施形態に係るダクトホースにおいては、吸音層２の内周面に例えばエンボス状の凹凸４０が形成されており、これによって空隙２１・・内における騒音の拡散や反射を促進させて、吸音性能をより一層高めることができる。なお、凹凸４０としては、エンボス状のものに限らず、例えば吸音層２の内周面に複数の溝を形成することで構成したものであっても良い。その他の構成は、上記実施形態と同様であり、上記実施形態と同様の機能を有する部材については同符号を付してある。

図６は、別の実施形態に係るダクトホースを示している。この実施形態に係るダクトホースにおいては、内層１の外側に積層する外側層が断熱層４からなり、吸音層２及び中間層３が廃止された構造になっている。

そして、断熱層４の内周面側において、断熱帯状材３０の幅方向中央部が主補強芯１０の先端部によってホース径外方向へ押し込まれて、断熱帯状材３０が弾性変形しながらホース径外方向へ僅かに持ち上げられることで、内層１の外周面と断熱層４の内周面との間に吸音用の空隙２１・・が形成されている。なお、主補強芯１０のホース径外方向への張り出し量が比較的小さい場合には、図７に示すように、主補強芯１０を挟む両側は断熱帯状材３０によってほぼ埋められた状態となる。

また、断熱帯状材３０の隣接する端縁部間に、副補強芯１１が埋没するように入り込んでいる。さらに、断熱帯状材３０の幅方向中央部と端縁部との間に、線状補強芯１２、１２が押し込まれている。

このダクトホースにおいても、図８に示すように、断熱層４の内周面に凹凸４０を形成しても良い。なお、その他の構成は、上記実施形態と同様であり、上記実施形態と同様の機能を有する部材については同符号を付してある。

このように、断熱層４の内面側に、主補強芯１０の押し込みによる吸音用の空隙２１・・を形成して、断熱層４に吸音機能を付与することで、吸音層２を廃止しても優れた吸音性能を発揮させることができ、ダクトの壁厚をより一層小さく抑えることができるとともに、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。

以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、ダクトホースの内層の外側に積層する外側層としては、上記実施形態のような吸音層や断熱層だけに限らず、吸音機能や断熱機能以外の機能を有するものであっても良い。また、上記実施形態においては、外側層としての吸音層や断熱層における帯状材の幅方向中央部を主補強芯によって押し込むことで、吸音用の空隙を形成していたが、例えば帯状材の幅方向中央部から位置ずれした箇所を主補強芯によって押し込むことで、吸音用の空隙を形成しても良い。

この発明の一実施形態に係るダクトホースの一部破断斜視図である。 同じくその一部破断側面図である。 同じその部分拡大断面図である。 主補強芯のホース径外方向への張り出し量が比較的小さい場合の空隙を示す部分拡大断面図である。 ダクトホースにおける吸音層の変形例を示す部分拡大断面図である。 別の実施形態に係るダクトホースの部分拡大断面図である。 主補強芯のホース径外方向への張り出し量が比較的小さい場合の空隙を示す部分拡大断面図である。 ダクトホースにおける断熱層の変形例を示す部分拡大断面図である。

符号の説明

１・・内層、２・・吸音層（外側層）、４・・断熱層（外側層）、６・・補強芯材、９・・帯状の不織布、１０・・主補強芯、１１・・副補強芯、１２・・線状補強芯、２０・・吸音帯状材、２１・・吸音用の空隙、３０・・断熱帯状材、４０・・凹凸

Claims (4)

1. 略直筒状に形成した内層（１）と、この内層（１）の外周面に螺旋状に巻回した状態で固着した補強芯材（６）と、前記内層（１）の外側に積層した外側層（２）（４）とを備え、前記補強芯材（６）は、ホース径外方向への張り出し量を大とした断面略凸形の主補強芯（１０）と、ホース径外方向への張り出し量を小とした断面略凸形の副補強芯（１１）と、この副補強芯（１１）よりもホース径外方向への張り出し量を小とした断面略円形の線状補強芯（１２）（１２）とを備え、前記外側層（２）（４）は、可撓性及び弾発性を有する帯状材（２０）（３０）を前記内層（１）の外周面に螺旋状に巻回して、その隣接する端縁部同士を互いに突き合わせてなり、この外側層（２）（４）の帯状材（２０）（３０）の幅方向中間部を前記主補強芯（１０）の先端部によってホース径外方向へ押し込むことによって、前記内層（１）と外側層（２）（４）との間に吸音用の空隙（２１）・・を形成するとともに、前記外側層（２）（４）の帯状材（２０）（３０）の隣接する端縁部間に、前記副補強芯（１１）が入り込むようにして、さらに前記線状補強芯（１２）（１２）を、前記主補強芯（１０）と副補強芯（１１）の間に配置したことを特徴とするダクトホース。
2. 前記外側層（２）（４）は、吸音層（２）又は断熱層（４）からなり、その帯状材（２０）（３０）は、連続気泡構造又は独立気泡構造の樹脂発泡体からなる請求項１記載のダクトホース。
3. 前記外側層（２）（４）の内周面に、凹凸（４０）を形成した請求項１又は２記載のダクトホース。
4. 前記内層（１）は、通気性を有する帯状の不織布（９）又は織布を螺旋状に巻回してなり、その隣接する端縁部の外周面間に跨って前記補強芯材（６）の主補強芯（１０）又は副補強芯（１１）を固着した請求項１乃至３のいずれかに記載のダクトホース。