JP5243129B2 - 空調システム用表面材 - Google Patents
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Description
すなわち、本願で特許請求される発明は以下の通りである。
(1)建物の室内空間において天井又は壁を通して室内に空気を送り込んで室内空間を冷房又は暖房する空調システムに用いる天井又は壁の表面材であって、開口率が0.2〜35%、通気度が40〜650cc/cm2・sec、かつ、タテ方向及び又はヨコ方向の伸度が6〜120%で伸長残留歪が0〜15%である、嵩高糸が用いられて形成された編物で構成されることを特徴とする表面材。
(2)編物の重量が、35〜800g/m2であることを特徴とする(1)に記載の表面材。
(3)編物が2重構造の編物であることを特徴とする(1)または(2)に記載の表面材。
(4)編物が表裏2層の編地とこれらを連結する連結糸から構成された立体編物であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の表面材。
(5)編物の測色計で測定される明度差△L値が3〜20であることを特徴とする(1)から(4)のいずれかに記載の表面材。
(6)編物の周囲の端部が溶着、縫製、表面材以外の素材との接合のいずれかで処理されており、天井又は壁と脱着式であることを特徴とする(1)から(5)のいずれかに記載の表面材。
本発明の表面材とは、建物の室内空間において、天井又は壁の表面材として用いられるものであり、温度コントロールされた空気を天井や壁の裏側に配置した送風口から室内に送り込む際に、送風口から局部的に出る空気を、表面材の通気抵抗により表面材の裏側で面方向に広く均一に拡散させ、かつ表面材の微細な開口部から、拡散された空気を微量ずつ室内に送り込む役割を果たすものである。
ここで、建物の室内空間とは、一般住居はもちろんのこと、ホテル、病院、オフィス等を含むあらゆる建物における内部空間を広く意味し、人が活動したり、休養する居室等、空調システムを設置しうるあらゆる空間を含む。
この例では、表面材1は、天井面を構成する天井材の下方に設けた取り付け枠4に張っているが、天井裏が空間になるように天井面自体を表面材で構成してもよい。又、天井面の全面に使用してもよい。更には空間を設けずに、天井面に配置された送風口を覆う様に、表面材を直接天井面に貼り付けてもよい。
又、図示しないが、壁の表面材の場合も同様の使用態様であり、空調装置の送風口に一端が接続されたダクトの他端を壁面に開口させ、壁面から一定距離を保って該開口部を含む所定の範囲を覆うように表面材を張設して壁面との間に空間を画成し、温度コントロールされた空気がこの空間を通って室内に流入するようになされる。
尚、表面材を構成するシート状物は、人が不快な風を感じない様にするために、吹出し口から出る風速1m/sの風を、シート状物を通過後に0.2m/s以下の風速に風速制御できることが好ましく、風速を0.1m/s以下に制御できるとより好ましい。シート状物を通過後に風速が0.2m/s以下となることにより、人は殆ど風を感じなくなり、快適な冷暖房環境となる。
尚、表面材を天井や壁に張った後に弛んでこない様にするには、伸長残留率が0〜15%であることが好ましく、より好ましくは0〜10%である。
特に立体編物の連結糸にモノフィラメントを使用することにより、形態安定性と面剛性が向上し、シワや弛みの発生し難い表面材となると共に、人や物が触れても変形等が起こり難く、耐久性も向上する。又、連結糸によって構成される層を確保し易くなる。
特に、表面材の周囲に用いる取り付け枠として、表面材の周囲の少なくとも一部に、天井の取り付け部材と接合させるU字状、J字状やV字状等の引掛け部を有する縫製可能な樹脂製フレームを用い、該樹脂製フレームと表面材を縫製により接合すると、外観上きれいな接合部となり、又、接合部の強度も高く好ましい。尚この際、樹脂製フレームが結露しない様に、また樹脂製フレームの内側が冷気によって冷やされすぎない様にするため、樹脂製フレームの内側や、天井側に発泡樹脂、発泡ゴム、不織布、綿等の断熱材を配置することが好ましい。
立体編物の連結糸には、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル系エラストマー繊維等、任意の合成繊維を用いることができるが、リサイクルを容易にしたり、長期使用時の黄変を防止するにはポリエステル系の繊維を用いることが好ましい。又、連結糸は立体編物に適度な弾性を持たせて、天井や壁に張力を掛けて張る際の形状安定性や面剛性を良好にするためにモノフィラメント糸を用いることが好ましい。
連結糸に用いる繊維は20〜500デシテックスの繊度のものを用いることが寸法安定性、柔軟性、軽量性、取り扱い性を良好にする上で好ましく、より好ましいくは20〜300デシテックス、さらに好ましくは20〜250デシテックスである。
一方、立体編物の表裏の柄を異なる柄とする場合は、表裏の編地で開口率差をつけることにより、空気の拡散性、整流性を調節できるものとなるため好ましい。表裏の編地の密度差は表/裏の開口率比が0.1〜10であることが、整流性を向上させる上で好ましく、より好ましくはい0.2〜7である。これ以上に密度差が大きくなると、整流性、防透け性の面で立体編物である効果がなくなる。
表面材の織編物の密度は、織物の場合、経密度が70〜150本/2.54cm、緯密度が50〜120本/2.54cmが好ましい。又、編物の場合はコース密度が13〜60コース/2.54cm、ウエール密度が12〜50ウエール/2.54cmの範囲であることが好ましい。より好ましくはコース密度が18〜50コース/2.54cm、ウエール密度が14ウエール/2.54cm〜35ウエール/2.54cmである。
本発明の表面材は必要に応じて、染色やプリント加工を施すことができる。染色やプリント加工を行うことにより、表面に高級感や意匠性を付与するだけでなく、透け性を改善することや、長期間の使用による汚れを目立ち難くすることが可能となる。染色の方法としては、糸染め、反染めが好ましく、プリント加工方法としては転写プリントやインクジェットプリントが好ましい。
表面材を10cm角切り取り、重量W(g)を測定し、1m2当たりの重量に換算する。
重量(g/m2)=W×100
表面材の表側(室内側)又は裏側の拡大写真(5〜20倍)を直角方向から撮影して10cm角の写真(又は撮影写真のコピー)を得て、写真(又はコピー)から単位面積に占める開口部の面積比率を画像処理や重量比等により算出する。2重織編物の場合は表裏の織編物を貫通している開口部の面積比率とする。
JIS−L−1096フラジール法に準じて測定する。
表面材を30cm×5cm(幅)にサンプリングして、サンプルの一端をチャックに固定して吊るした状態で20cmの間隔に印を付ける。サンプルのもう一端に荷重1.5Kgfの荷重をかけて吊るし、5分後に印間の長さL1を測定する。その後荷重を取り除き、1分後の印間の長さL2を測定し、次の式に従い伸長率、伸長回復率を算出する。
伸長率(%)=(L1−20)/20×100
伸長残留歪(%)=(L2−20)/20×100
表面材の周囲約1cmを裏側に2重に折りたたんで縫製し、180cm角の端部縫製品を得る。さらに周囲に1cm幅のマジックテープ(凹側)を縫い付け、フレームに脱着可能な表面材とする。
表面材をφ28mmのアルミパイプからなる180cm角の略正方形状のフレーム(4隅は曲率半径30mmの弧状)を作製し、周囲(外側の辺)にマジックテープ凸側を貼付する。表面材にやや張力をかけながら、表面材の表側が室内側となる様に周囲のマジックテープを接合する。表面材が伸びずに張れない場合は、表面材の寸法を大きくする。
前記のフレームに取り付けられた表面材を、天井裏に空調機を有する8畳の広さの部屋の天井中央部に表面材として固定する。尚、表面材の裏側は、10cmの間隔を開けて凹状に表面材を囲う状態で断熱材が配置されており、断熱材の中央部から天井裏に設置した空調機により送風ダクトを通して温度調整された空気が送風される送風口(直径100mm)が設けられている。
外気温が28〜29℃の日中に空調機の温度設定を25℃とし、空調機を運転して30分後の、表面材の中央部(床から1.2mの高さ)の温度と、中央部から横に1m離れた場所での温度差を測定する(差が小さいほど、整流性良好)。
表面材を180cm×83cmの長方形に裁断し、長辺側にJ字のポリブチレンテレフタレート製樹脂フレームを縫製で取り付け、又、短辺側は長さを3等分した2ヶ所に被係合ホック部(凹側)を取り付けた表面材パネルを得た。J字の樹脂フレームを含めた寸法は180cm×85cmとした。
天井裏に空調機を有する8畳の広さの部屋の天井中央部に、25cm×20cmの吹出し口を設け、空調機の送風口と天井の吹出し口をφ150mmのフレキシブルダクトにより接続した。天井面には吹出し口を中央に挟み、90cmの距離で平行となる様に、長さ180cmのアルミ製H型レールをビス止めし、又、平行したアルミ製H型レールの両端(2ヶ所)を結ぶ様に、長さ86cmで長さを3等分した2ヶ所に係合ホック部(凸側)を取り付けたアルミ製レールを天井にビス止めした。
なお、被係合ホック部、係合ホック部は、衣服などの合わせ目に用いる凹凸2個一組の円形の小さな留め金具、鉤(かぎ)状または丸形の留め金(スナップ(snap)、ホック(hook)と呼ばれるもの)を使用している。
表面材に張力をかけて引張りながら、表面材パネルの2辺の樹脂フレームのフック部分を天井面の2列のアルミ製H型フレームに引掛けて、表面材パネルを天井に張った。更に、表面材パネルの短辺側の係合ホック部と、天井面のアルミ製レールの被係合ホック部を固定し、表面材パネルの短辺側の端部2ヶ所の表側を、幅5cm×長さ90cmの樹脂カバー材で覆い、表面材パネルを装着した天井空調システムを作製した。本天井空調システムを図2に示す。
空調機を冷房運転し、天井の吹出し口から1.0m/sの風速で冷風を送る場合に、表面材の中央部(吹出し口中央部)の表面材から2cm離れた位置の2分間の風速を測定し、平均値を求めた。風速の平均値に基づき、以下の基準で風速制御性を評価する。
◎:風速0.1m/s未満で人が風を感じ難い
○:風速0.2m/s未満で人が殆ど風を感じ難い
△:風速0.2m/s以上0.3m/s未満で人がやや風を感じる
×:風速0.3m/s以上で人がかなり風を感じる
(5)と同様の条件で空調機を運転し、表面材の中央真下、床上1.2mの温度を運転10分後と運転60分後で測定し、10分後と60分後の温度差を測定する(差が小さいほど空調効率良好)。
マクベス社製分光光度計CE−3000を用い、色差色=CIELab、光源=C、視野=2度の条件で、10mm×5mmの測定窓に、裏側に標準白板をあてた状態で表面材を固定して、3回測色してL値を測定する。さらに、表面材の裏側に標準黒板をあてた状態で同様にL値を測定し、白板と黒板をあてた状態でのL値の差の絶対値△Lを求める。
(5)で用いたフレームへの張りやすさを、下記の4段階で評価する。
◎:全くシワや弛みがなくきれいに張れる、
○:殆どシワや弛みがなくきれいに張れる、
△:ややシワや弛みが入り易く、きれいに張るのに苦労する、
×:かなりシワや弛みが入り易く、きれいに張れない。
JIS−L−1018の家庭用洗濯(103法)にて、(5)で縫製して作製した表面材を洗濯ネットに入れた状態で洗濯し日陰干し乾燥した後のシワの状態を、下記の4段階の基準で外観評価する。
◎:シワが殆どない、
○:シワがややあるが気にならない、
△:シワがやや多くやや外観が悪い、
×:シワがかなり多く、非常に外観が悪い。
6枚筬を装備した22ゲージ、釜間4.5mmのダブルラッセル編機を用い、表面の編地を形成する筬(L1、L2)から56dtex/18フィラメントのポリエチレンテレフタレート原糸をオールインの配列で供給し、連結糸用の筬(L3、L4)から33dtexのポリエステルモノフィラメントをオールインの配列で供給し、又、裏面の編地を形成する筬(L5、L6)から、110dtex/60フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維の仮撚糸をL5の筬に3イン1アウトの配列で、L6の筬に(1イン)1アウト3インの配列で供給した。
(編組織1)に示す編組織で、機上コース33コース/2.54cmの密度で生機を編成し、得られた生機を70℃で精練後、180℃×2分の乾熱ヒートセットを行い、立体編物Aを得た。
(編組織1)
L1:0000/8888/
L2:2022/2422/
L3:4624/2042/
L4:2042/4624/
L5:6664/6668/6664/4420/2224/2220/
2224/4468/
L6:2224/2220/2224/4468/6664/
6668/6664/4420/
又、本表面材はシワや弛みがなくフレームにきれいに張れるものであり、さらには洗濯後のシワも殆どないものであった。
実施例1の立体編物において、L1の筬を取り除き表面の編組織を(編組織2)とし、更に乾熱ヒートセット幅出し率を上げた以外は立体編物Aと同様にして立体編物Bを得た。
(編組織2)
L2:2022/2422/
本表面材は、冷気の拡散性、整流性が良好で室内が均一な温度になり易く、又、目標温度に到達する時間も短く、空調効率の高いものであった。更には、下にいる人が殆ど風を感じることなく、快適に過ごせるものであった。
又、本表面材はシワや弛みがなくフレームにきれいに張れるものであり、さらには洗濯後のシワも殆どないものであった。
実施例1の立体編物において、表面の編地を形成する筬(L1、L2)及び裏面の編地を形成する筬(L5、L6)に167dtex/48フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸を供給し、表面編組織を(編組織3)とした以外は実施例1と同様にして立体編物Cを得た。
(編組織3)
L1:2022/2422/
L2:4644/2022/
本表面材は、冷気の拡散性、整流性が良好で室内が均一な温度になり易く、又、目標温度に到達する時間も短く、空調効率の高いものであった。更には、風速制御性が極めて良好で、下にいる人が全く風を感じることなく、快適に過ごせるものであった。
又、本表面材はシワや弛みが殆どなくフレームにきれいに張れるものであり、さらには洗濯後のシワも少ないものであった。
6枚筬を装備した22ゲージ、釜間4.2mmのダブルラッセル編機を用い、表面の編地を形成する筬(L1、L2)から167dtex/18フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維の仮撚糸をオールインの配列で供給し、連結糸用の筬(L3)から56dtexのナイロンモノフィラメントをオールインの配列で供給し、又、裏面の編地を形成する筬(L5、L6)から、167dtex/48フィラメントのポリエチレンテレフタレート原糸をL5の筬に3イン1アウトの配列で、L6の筬に(1イン)1アウト3インの配列で供給した。
(編組織4)に示す編組織で、機上コース31.8コース/2.54cmの密度で生機を編成し、得られた生機を70℃で精練後、180℃×2分の乾熱ヒートセットを行い、立体編物Dを得た。
(編組織4)
L1:2022/2422/
L2:4644/2022/
L3:2020/0202/
L5:6664/6668/6664/4420/2224/2220/
2224/4468/
L6:2224/2220/2224/4468/6664/
6668/6664/4420/
立体編物Dからなる表面材の各種物性値を表1に示す。
本表面材は、冷気の拡散性、整流性が良好で室内が均一な温度になり易く、又、目標温度に到達する時間も短く、空調効率の高いものであった。更には、風速制御性が極めて良好で、下にいる人が全く風を感じることなく、快適に過ごせるものであった。
又、本表面材はシワや弛みが殆どなくフレームにきれいに張れるものであり、さらには、高密度であるにも係わらず連結糸がナイロンで柔らかいため洗濯後のシワも殆どないものであった。
22ゲージのダブル丸編機により、167dtex/48フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸を用い、ダブルジャージィの生機を作製した後、得られた生機を70℃で精練後、180℃×2分の乾熱ヒートセットを行った。
得られたダブルジャージィからなる表面材の各種物性値を前記の表1に示す。
本表面材は、冷気の拡散性、整流性が良好で室内が均一な温度になり易く、又、目標温度に到達する時間も短く、空調効率の高いものであった。更には、下にいる人が殆ど風を感じることなく、快適に過ごせるものであった。
又、本表面材はシワや弛みが殆どなくフレームにきれいに張れるものであり、さらには洗濯後のシワも少ないものであった。
40番の綿/ポリエステル混紡糸を用い平織物の作製し、70℃で精練後、180℃×2分の乾熱ヒートセットを行った。
得られた平織物からなる表面材の各種物性値を前記の表1に示す。
本表面材は、空調効率が若干悪いが、整流性が良好で、下にいる人が殆ど風を感じることなく、快適に過ごせるものであった。
但し、洗濯後に若干シワが入り易く、又、伸度が少ないためにフレームに張る際にシワや弛みがやや入り易いものであった。
6枚筬を装備した18ゲージ、釜間5.6mmのダブルラッセル編機を用い、表面の編地を形成する筬(L1、L2)から334dtex/96フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚加工を、連結糸用の筬(L3、L4)から200dtexのナイロンモノフィラメントを、又、裏面の編地を形成する筬(L5、L6)から、167dtex/48フィラメントのポリエチレンテレフタレート原糸を、L1、L3、L5の筬に1イン1アウトの配列で、L2、L4、L6の筬に1アウト1インの配列で供給した。(編組織4)に示す編組織で、機上コース22コース/2.54cmの密度で生機を編成し、得られた生機を70℃で精練後、180℃×2分の乾熱ヒートセットを行い立体編物Dを得た。
(編組織4)
L1:4644/4244/4644/4244/4644/4222/
2022/2422/2022/2422/2022/2444/
L2:2022/2422/2022/2422/2022/2444/
4644/4244/4644/4244/4644/4222/
L3:4242/4646/4242/810810/4242/4646/
6868/6464/6868/2020/6868/6464/
L4:6868/6464/6868/2020/6868/6464/
4242/4646/4242/810810/4242/4646/
L5:4446/4442/4446/4442/4446/4442/
2220/2224/2220/2224/2220/2224/
L6:2220/2224/2220/2224/2220/2224/
4446/4442/4446/4442/4446/4442/
本表面材は整流性が非常に悪く局部的に冷風が送風され、下にいる人が不快な風を感じるものであった。
6枚筬を装備した22ゲージ、釜間4.5mmのダブルラッセル編機を用い、表面の編地を形成する筬(L1、L2、L5、L6)から167dtex/48フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸をオールインの配列で供給し、連結糸用の筬(L3、L4)から33dtexのポリエステルモノフィラメントをオールインの配列で供給した。
(編組織5)に示す編組織で、機上コース33コース/2.54cmの密度で生機を編成し、得られた生機を70℃で精練後、180℃×2分の乾熱ヒートセットを行い、立体編物Eを得た。
(編組織5)
L1:2022/4644/
L2:2422/2022/
L3:2420/4246/
L4:4246/2420/
L5:2224/2220/
L6:4420/2246/
本表面材は、整流性は良好で下にいる人が殆ど風を感じることがなかったものの、室内が目標温度に達するまでに時間がかかり空調効率が悪いものであった。
又、本表面材はシワや弛みが殆どなくフレームにきれいに張ることが難しく、さらには洗濯後のシワも激しいものであった。
空気が透過する織布として、167dtex/144フィラメントのポリエステル繊維を用い、経密度167本/2.54cm、緯密度126本/2.54cm、通気度25cc/cm2・secの織物を表面材として使用した。本表面材は整流性は良好で下にいる人が殆ど風を感じることがなかったものの、室内が目標温度に達するまでに非常に時間がかかり空調効率が悪いものであった。
又、本表面材はシワや弛みが殆どなくフレームにきれいに張ることが難しく、さらには洗濯後のシワも激しいものであった。
更には、本発明の表面材はシワや弛みがなく天井や壁に張ることができ、又、表面材を取り外して洗濯、再利用することができ、洗濯後もシワの入り難い外観、取り扱い性の良好な表面材である。
2 空調装置
3 ダクト
4 表面材取り付け枠
5 表面材取付け用H型レール
6 表面材取付け用樹脂フレーム
Claims (6)
- 建物の室内空間において天井又は壁を通して室内に空気を送り込んで室内空間を冷房又は暖房する空調システムに用いる天井又は壁の表面材であって、開口率が0.2〜35%、通気度が40〜650cc/cm2・sec、かつ、タテ方向及び又はヨコ方向の伸度が6〜120%で伸長残留歪が0〜15%である、嵩高糸が用いられて形成された編物で構成されることを特徴とする表面材。
- 編物の重量が、35〜800g/m2であることを特徴とする請求項1に記載の表面材。
- 編物が2重構造の編物であることを特徴とする請求項1または2に記載の表面材。
- 編物が表裏2層の編地とこれらを連結する連結糸から構成された立体編物であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の表面材。
- 編物の測色計で測定される明度差△L値が3〜20であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の表面材。
- 編物の周囲の端部が溶着、縫製、表面材以外の素材との接合のいずれかで処理されており、天井又は壁と脱着式であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の表面材。
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