JP5479117B2 - 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、送風源から発生する騒音をホース内部で極力減衰させて、室内への騒音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、例えば特許文献１にも開示されているように、不織布等からなる通気性を有する内側層と、複数の吸音用貫通孔を有する発泡樹脂層と、軟質樹脂シート等からなる通気性を有しない外側層とを積層してなり、内側層の微細な通気孔及び発泡樹脂層の吸音用貫通孔へ騒音を導くことで消音するようにした構造のものが知られている。

特開２００６−３１３０４３号公報

しかしながら、上述したダクトホースは、内側層、発泡樹脂層、外側層を積層した少なくとも３層構造となっていて、構造が複雑で生産性が悪いといった不具合があった。しかも、一般的にダクトホースは、天井裏空間のような狭くて障害物の多い空間においてフレキシブルな引き回しが可能となるように、可撓性を有しているが、上述したダクトホースにおいては、湾曲させながら引き回した場合、その湾曲部分で不織布等からなる内側層の内周面に細かな皺が入り易く、その結果、ダクトホースの最内面に凹凸が生じることになって、送排気時の通風抵抗が大きくなるといった不具合があった。

そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、構造が簡単で生産性の向上を図ることができ、しかも通風抵抗を抑えた吸音性能に優れたダクトホースの提供を目的とする。

この発明のダクトホースは、筒状の発泡樹脂層からなる内層１の外側に、筒状の軟質樹脂層からなる外層２を積層してなる２層構造のダクトホースであって、前記内層１は、帯状の発泡樹脂材６を螺旋状に巻回して、その先行する発泡樹脂材６と後続する発泡樹脂材６の互いに隣接する端縁部同士を、それら端縁部に沿って螺旋状に巻回してなる補強芯材１０を介して接合してなり、前記補強芯材１０は、前記互いに隣接する端縁部の外周面間に跨って接着される横片１１と、この横片１１の幅方向中央部から径内方向に前記発泡樹脂材６の厚みと同程度延出して、前記互いに隣接する端縁部間に入り込み且つそれぞれの端面と接着される縦片１２とを備えており、前記発泡樹脂材６は、気体を流通する内部空間３に面する内周面１ａから前記外層２によって覆われた外周面１ｂに向って孔径が大となる複数の吸音用貫通孔５・・を有し、それら吸音用貫通孔５・・における小径の内側開口端５ａ・・を前記内部空間３に臨ませるとともに、大径の外側開口端５ｂ・・を前記外層２によって塞ぐようにしたことを特徴とする。

また、前記吸音用貫通孔５・・における前記内側開口端５ａ・・の孔径を、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとするとともに、前記外側開口端５ｂ・・の孔径を、２．０ｍｍ〜１０．０ｍｍとしている。

さらに、前記複数の吸音用貫通孔５・・のうち、一部若しくは全部の吸音用貫通孔５・・における形状又は大きさを異ならせるようにしている。

この発明のダクトホースは、内層と外層を積層してなる２層構造となっているので、従来のような３層構造のものと比べて、構造が簡単であって、生産性の向上及び製造費の削減を図ることができる。

しかも、内層は、複数の吸音用貫通孔を有していて、それら吸音用貫通孔の小径の内側開口端を内部空間に臨ませるとともに、大径の外側開口端を外層によって塞ぐことで、吸音用貫通孔部分をヘルムホルツ型共鳴器として機能させていることから、内部空間を伝播する騒音を効果的に消音することができる。

さらに、内部空間に露出する内層は、不織布等からなる内側層に比べて皺が入り難い発泡樹脂層であって、しかも複数の吸音用貫通孔を有しているにもかかわらず、内部空間に臨む内側開口端は小径であることから、内層の内周面すなわちダクトホースの最内面は、凹凸の少ない略平滑な状態に維持されていて、送排気時の通風抵抗を小さく抑えることができる。

また、内層の外周面側に断面略Ｔ字状の補強芯材を巻き付けて、この補強芯材を介して内層の発泡樹脂材の端縁部同士を接合することで、内層を補強することができ、特に外圧による内層の押し潰れを抑制することができる。

しかも、補強芯材を設けて内層を補強しているにもかかわらず、補強芯材が通風の妨げにならない。さらには、内層の発泡樹脂材の端縁部同士がしっかりと接合されることで、ダクトホースを湾曲させても、内層の発泡樹脂材の端縁部間が開くことがなく、内層の内周面に割れ目が生じ難くなっている。これにより、送排気時の通風抵抗を小さく抑えることができる。

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。 同じくその縦断面図である。 同じくその要部縦断面図である。 吸音用貫通孔の形状や大きさを異ならせたダクトホースの要部縦断面図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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。

このダクトホースは、図１乃至３に示すように、厚肉筒状の発泡樹脂層からなる内層１の外側に、薄肉筒状の軟質樹脂層からなる外層２を積層してなる２層構造となっていて、全体的に可撓性を有し、その内部空間３において気体（送排気用空気）を流通させるようになっている。

内層１には、複数の断面略Ｖ字状の吸音用貫通孔５・・が軸方向及び周方向に適宜間隔をあけて形成されている。これら吸音用貫通孔５・・は、内部空間３に面する内層１の内周面１ａから外層２によって覆われた内層１の外周面１ｂに向かうにつれて孔径が漸増しており、その小径の内側開口端５ａ・・が内部空間３に臨んでいて、大径の外側開口端５ｂ・・が外層２によって塞がれている。吸音用貫通孔５・・における内側開口端５ａ・・の孔径は、０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍ（好ましくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ）に設定されており、外側開口端５ｂ・・の孔径は、内側開口端５ａ・・の孔径の２倍以上（好ましくは２．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ）に設定されている。

従って、内層１における吸音用貫通孔５・・部分は、その内側開口端５ａ付近が開口部、外側開口端５ｂ付近が空洞部を構成して、ヘルムホルツ型共鳴器と同様に機能するようになっている。すなわち、騒音が開口部を通って空洞部に入射すると、共振周波数付近の周波数帯域で開口部内の空気が激しく振動して、開口部内の空気と開口部の周壁との摩擦によって音のエネルギーを熱エネルギーに変換することで、騒音を消音するようになっている。

なお、図４に示すように、吸音用貫通孔５・・の形状や大きさを適宜異ならせることで、異なる周波数帯域の騒音を幅広く消音するようにしても良い。

この内層１は、吸音用貫通孔５・・を形成した例えば発泡ポリエチレン樹脂又は発泡ウレタン樹脂等からなる帯状の発泡樹脂材６を螺旋状に巻回して、その先行する発泡樹脂材６と後続する発泡樹脂材６の互いに隣接する端縁部同士を、それら端縁部に沿って螺旋状に巻回してなる例えばポリプロピレン樹脂又はポリエチレン樹脂等からなる補強芯材１０を介して接合することによって構成されている。なお、発泡樹脂材６としては、独立気泡構造のものが用いられており、これによって断熱性能も同時に高めるようにしているが、連続気泡構造のものを用いるようにして、吸音性能をより一層高めるようにしても良い。

補強芯材１０は、図３に示すように、断面略Ｔ字状の押し出し成形品であって、内層１における先行する発泡樹脂材６と後続する発泡樹脂材６の互いに隣接する端縁部の外周面間に跨る横片１１と、この横片１１の幅方向中央部から径内方向に延出して、上記の互いに隣接する端縁部間（具体的には、互いに対向する端面間）に入り込んだ縦片１２とを備えている。なお、縦片１２の径方向の高さは、発泡樹脂材６の厚み（径方向の高さ）と同等かそれより僅かに低くなっていて、発泡樹脂材６の端面との接着面積を十分に確保しながらも、内層１の内周面側には突出しないようになっている。また、発泡樹脂材６と補強芯材１０とは、補強芯材１０の押し出し成形時の溶融熱を利用した熱融着により接着されているが、接着剤を使用して接着するようにしても良い。

このように、内層１の外周面側に断面略Ｔ字状の補強芯材１０を巻き付けて、この補強芯材１０を介して内層１の発泡樹脂材６の端縁部同士を接合することで、内層１を補強することができ、特に外圧に対して補強芯材１０が積極的に抵抗して、内層１の押し潰れを抑制することができるようになっている。しかも、内部空間３に面する内層１の内周面側には、補強芯材１０が存在しなことから、補強芯材１０が通風の妨げとなることはない。さらに、補強芯材１０の横片１１が発泡樹脂材６の端縁部の外周面間に跨って接着され、縦片１２が発泡樹脂材６の端面間に挟まれた状態で接着されていることから、内層１において発泡樹脂材６の端縁部同士がしっかりと接合されて、ダクトホースを湾曲させても、内層１の発泡樹脂材６の端縁部間が開くことがなく、内層１の内周面１ａに割れ目が生じ難くなっている。

外層２は、例えば塩化ビニル樹脂又はポリブタジエン樹脂等からなる通気性を有しない帯状の軟質樹脂シート材７を内層１の外周面に沿って螺旋状に巻回して、その先行する軟質樹脂シート材７と後続する軟質樹脂シート材７の互いに隣接する端縁部同士を重ね合わせて、熱融着又は接着剤を使用して接着することによって構成されている。なお、外層２の軟質樹脂シート材７と内層１の発泡樹脂材６とは、これらの間に螺旋状に巻回した図示しない細幅の接着用テープを介して接着されているが、熱融着によって接着するようにしても良い。

上記構成のダクトホースは、以下のようにして製造される。まず、複数の吸音用貫通孔５・・を穿孔した帯状の発泡樹脂材６をマンドレル上に螺旋状に巻回する。続いて、押出機により押し出した補強芯材１０を、先行する発泡樹脂材６と後続する発泡樹脂材６の互いに隣接する端縁部に沿って螺旋状に巻回して、その縦片１２を互いに隣接する端縁部間に入り込ませながら、横片１１を互いに隣接する端縁部の外周面間に跨らせた状態で、補強芯材１０の押し出し成形時の溶融熱を利用して、発泡樹脂材６と補強芯材１０とを熱融着により一体化する。これにより、発泡樹脂材６の端縁部同士を補強芯材１０を介して接合した内層１が形成される。

そして、この内層１の外周面上に、細幅の接着用テープを介して帯状の軟質樹脂シート材７を螺旋状に巻回して、その先行する軟質樹脂シート材７と後続する軟質樹脂シート材７の互いに隣接する端縁部同士を重ね合わせて、熱融着又は接着剤を使用して接着することによって外層２を形成する。これにより、内層１と外層２とを積層してなる２層構造のダクトホースが製造される。

このようなダクトホースを空調設備の送排気用として使用した場合、送風機で発生した騒音がダクトホース内に侵入すると、この騒音は、内部空間３を伝搬する間に、内層（発泡樹脂層）１の内周面１ａに対して衝突を繰り返すことで減衰される。さらに、内層１の吸音用貫通孔５・・部分が上述したようにヘルムホルツ型共鳴器と同様に機能して、内部空間３を伝搬する騒音は、内部空間３に臨んだ内側開口端５ａ・・から吸音用貫通孔５・・内に入射することで減衰される。従って、ダクトホース内に侵入した騒音は、ダクトホースの室内側開口部に行き着くまでに消音されることになる。

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。

１・・内層、１ａ・・内周面、１ｂ・・外周面、２・・外層、３・・内部空間、５・・吸音用貫通孔、５ａ・・内側開口端、５ｂ・・外側開口端、６・・発泡樹脂材、１０・・補強芯材、１１・・横片、１２・・縦片

Claims (3)

1. 筒状の発泡樹脂層からなる内層（１）の外側に、筒状の軟質樹脂層からなる外層（２）を積層してなる２層構造のダクトホースであって、前記内層（１）は、帯状の発泡樹脂材（６）を螺旋状に巻回して、その先行する発泡樹脂材（６）と後続する発泡樹脂材（６）の互いに隣接する端縁部同士を、それら端縁部に沿って螺旋状に巻回してなる補強芯材（１０）を介して接合してなり、前記補強芯材（１０）は、前記互いに隣接する端縁部の外周面間に跨って接着される横片（１１）と、この横片（１１）の幅方向中央部から径内方向に前記発泡樹脂材（６）の厚みと同程度延出して、前記互いに隣接する端縁部間に入り込み且つそれぞれの端面と接着される縦片（１２）とを備えており、前記発泡樹脂材（６）は、気体を流通する内部空間（３）に面する内周面（１ａ）から前記外層（２）によって覆われた外周面（１ｂ）に向って孔径が大となる複数の吸音用貫通孔（５）・・を有し、それら吸音用貫通孔（５）・・における小径の内側開口端（５ａ）・・を前記内部空間（３）に臨ませるとともに、大径の外側開口端（５ｂ）・・を前記外層（２）によって塞ぐようにしたことを特徴とするダクトホース。
2. 前記吸音用貫通孔（５）・・における前記内側開口端（５ａ）・・の孔径を、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとするとともに、前記外側開口端（５ｂ）・・の孔径を、２．０ｍｍ〜１０．０ｍｍとした請求項１記載のダクトホース。
3. 前記複数の吸音用貫通孔（５）・・のうち、一部若しくは全部の吸音用貫通孔（５）・・における形状又は大きさを異ならせるようにした請求項１記載のダクトホース。