JP6324138B2

JP6324138B2 - 空調用フレキシブルダクト

Info

Publication number: JP6324138B2
Application number: JP2014061145A
Authority: JP
Inventors: 元宏中澤; 真幸尾形
Original assignee: Fujimori Sangyo Co Ltd
Current assignee: Fujimori Sangyo Co Ltd
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: JP2015183939A

Description

本発明は、建物の空調設備におけるフレキシブルダクトに関する。

一般に、オフィスビル等の建物には冷暖房や換気等を行なう空調設備が設けられている。空調設備は、空気を通すダクトを備えている。通常、ダクトは、冷暖房機等の空調機から延びる主ダクトと、この主ダクトから分岐する分岐ダクトとを有している。分岐ダクトが、各空調エリアへ延びている。近年、この種のダクトとして、軽量で伸縮性を備えたフレキシブルダクト（特許文献１等参照）の需要が高まっている。フレキシブルダクトの主ダクト及び分岐ダクトは、それぞれ芯材によって管状に保形された内膜体の外周をグラスウール等の断熱層にて囲み、更にその外周を外膜体にて囲むことによって構成されている。主ダクトには連通穴が形成されている。この連通穴にダクト接続部が設けられている。このダクト接続部を介して主ダクトと分岐ダクトとが接続されている。

特許文献１におけるフレキシブルダクトのダクト接続部は、分岐管と、固定部材とを備えている。分岐管の基端部（根元部）が連通穴に挿入されるとともに、先端部が主ダクトから突出して分岐ダクトに接続されている。分岐管の基端部には、周方向に間隔を置いて複数の爪部が設けられている。各爪部は、分岐管から径方向外側へ折り曲げられることによって、主ダクトの内周面に宛がわれている。一方、固定部材は、ワッシャ状（小さい円環状）になっている。複数の固定部材が、主ダクトの外周面における連通穴のまわりに間隔を置いて配置されている。爪部と固定部材とは主ダクトを挟んで一対一に対峙するとともに、対峙する爪部と固定部材とが、主ダクトを貫通する連結ピンによって連結されている。このようにして、分岐管が主ダクトに取り付けられている。

特許第４７９１４２８号公報

前掲特許文献１では、分岐管の爪部と固定部材とが、主ダクトを該主ダクトの内周面と外周面とから挟み付けている。したがって、爪部と固定部材との間に主ダクトの断熱層が介在されている。この断熱層は、柔軟で伸縮可能なグラスウールにて構成されており、変形し易く、形状及び厚さが不安定である。そのため、爪部と固定部材の対向距離や相対姿勢が一定せず、主ダクトに対する分岐管の取付角度や取付位置が不正確になりやすい。その結果、主ダクトに対する分岐ダクトの取付精度が悪くなる。
本発明は、前記事情に鑑み、分岐ダクトの主ダクトへの取付精度を向上させることを目的とする。

前記問題点を解決するために、本発明は、管状の内膜体の外周に螺旋状の芯材が止着されるとともに、これら内膜体及び芯材の外周が断熱層にて囲まれ、前記断熱層の外周が外膜体にて囲まれた主ダクトと、前記主ダクトから分岐する分岐ダクトとを備え、前記主ダクトの周側部に連通穴が形成され、前記連通穴に設けられたダクト接続部を介して前記主ダクトと前記分岐ダクトとが接続されたフレキシブルダクトにおいて、前記ダクト接続部が、分岐部材と、前記分岐部材を前記主ダクトに固定する固定部材とを含み、前記分岐部材が、前記連通穴に挿入されるとともに先端部が前記主ダクトの外側へ突出して前記分岐ダクトと接続される分岐管と、前記分岐管の基端部から径方向外側へ突出された取付部とを有し、前記取付部が、前記連通穴の周辺部における前記断熱層と前記芯材との間に挿入されて前記芯材と直接当接し、前記固定部材が、前記連通穴の周辺部における前記内膜体の内周面に宛がわれ、前記取付部と前記固定部材とが、前記芯材及び前記内膜体を挟んで連結手段にて連結されている。
これによって、取付部と固定部材との間に断熱層が介在されないようにでき、かつ取付部を芯材に直接的に（内膜体等を介さずに）当てることができる。したがって、断熱層や内膜体の変形状態に拘わらず、分岐部材を主ダクトに正確にかつ安定的に設置することができる。ひいては、分岐ダクトの主ダクトへの取付精度を向上させることができる。

前記取付部が、前記主ダクトの延び方向及び周方向の複数箇所において前記芯材と直接当接していることが好ましい。これによって、取付部ひいては分岐部材を主ダクトに一層安定させて設置することができ、分岐ダクトの主ダクトへの取付精度を一層向上させることができる。

前記取付部が、前記分岐管の周方向に沿う環状に形成され、かつ前記主ダクトの周方向に沿うように湾曲されており、前記芯材が前記取付部にて外周側から覆われた部分の略全域において、前記取付部と前記芯材とが互いに直接当接していることが好ましい。これによって、取付部ひいては分岐部材を主ダクトに一層安定させて設置することができ、分岐ダクトの主ダクトへの取付精度を一層向上させることができる。

本発明によれば、フレキシブルダクトにおいて分岐ダクトの主ダクトへの取付精度を向上させることができる。

図１は、本発明の一実施形態を示し、フレキシブルダクトの概略構成を示す斜視図である。図２は、図３のＩＩ−ＩＩ線に沿う、前記フレキシブルダクトのダクト接続部及びその周辺部の断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う、前記フレキシブルダクトのダクト接続部及びその周辺部の断面図である。図４は、前記フレキシブルダクトのダクト接続部及びその周辺の主ダクトを、主ダクトの外膜体及び断熱層を省き、かつ分岐ダクトの側から見た平面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、例えばオフィスビル等の建物の空調設備の配管として用いられるフレキシブルダクト１を示したものである。フレキシブルダクト１は、アルミダクトより軽量で、柔軟かつ伸縮可能な空調用配管であり、主ダクト１０と、分岐ダクト２０とを備えている。図示しない冷暖房機や換気装置から主ダクト１０が延びている。この主ダクト１０から分岐ダクト２０が分岐している。この分岐ダクト２０が各空調エリア（図示せず）へ延びている。

図１〜図３に示すように、主ダクト１０は、芯材１１と、内膜体１２と、断熱層１３と、外膜体１４とを備えている。芯材１１は、鋼、鉄等の金属にて構成され、螺旋状になっている。内膜体１２は、不織布や樹脂シートにて構成されている。この内膜体１２の外周に芯材１１が止着されることによって、内膜体１２が管状に保形されている。内膜体１２の内部に気体流路１９が画成されている。気体流路１９内を、温調（冷暖房）された空気や換気対象の空気等の気体が通される。

断熱層１３は、柔軟なグラスウールにて構成され、管状になっている。この断熱層１３が、内膜体１２及び芯材１１の外周を囲んでいる。

外膜体１４は、例えばポリエチレン等の樹脂単層又はポリエチレンテレフタレート等の樹脂層とアルミニウム等の金属層とを積層することによって構成され、管状になっている。この外膜体１４が、断熱層１３の外周を囲んでいる。
なお、図２及び図３において、内膜体１２及び外膜体１４の厚さは、断熱層１３の厚さに対して誇張されている。

図１〜図３に示すように、主ダクト１０の周側部から分岐ダクト２０が分岐されている。分岐ダクト２０は、主ダクト１０と同様の構造になっている。すなわち、分岐ダクト２０は、芯材２１と、内膜体２２と、断熱層２３と、外膜体２４を有している。芯材２１は、螺旋状の金属にて構成されている。内膜体２２は、不織布や樹脂シートにて構成され、外周側から芯材２１に止着されることによって管状に保形されている。内膜体２２の内部に気体流路２９が画成されている。断熱層２３は、柔軟なグラスウールにて構成され、内膜体２２及び芯材２１の外周を囲んでいる。外膜体２４は、樹脂層と金属層との積層体にて構成され、断熱層２３の外周を囲んでいる。
図２及び図３において、内膜体２２及び外膜体２４の厚さは、断熱層２３の厚さに対して誇張されている。

図２〜図４に示すように、主ダクト１０の周側部における分岐ダクト２０の分岐部分には、概略円形の連通穴１８が形成されている。図２及び図３に示すように、連通穴１８は、内膜体１２、断熱層１３、及び外膜体１４を貫通している。連通穴１８内に芯材１１の一部が露出されている。この連通穴１８にダクト接続部３０が設置されている。ダクト接続部３０を介して主ダクト１０と分岐ダクト２０とが接続され、ひいては気体流路１９と気体流路２９とが連通されている。気体流路１９の気体が、ダクト接続部３０内を経て、気体流路２９へ分流される。

ダクト接続部３０は、分岐部材３１と、固定部材３２とを含む。固定部材３２によって分岐部材３１が主ダクト１０に固定され、分岐部材３１を介して主ダクト１０から分岐ダクト２０が分岐される。

分岐部材３１は、分岐管３１ａと、取付部３１ｂとを一体に有している。これら分岐管３１ａ及び取付部３１ｂの材質は、アルミニウム、鉄、鋼等の金属であるが、硬質樹脂等であってもよい。分岐管３１ａは、円筒状になっている。この分岐管３１ａが、主ダクト１０の連通穴１８に挿通されることによって断熱層１３及び外膜体１４を貫通するとともに、主ダクト１０の外側（図２及び図３において上）へ突出されている。

分岐管３１ａの前記突出部分の外周に環状の接続断熱層３３が嵌められている。接続断熱層３３は、硬質（非柔軟性）のグラスウール等にて構成されている。この接続断熱層３３が、分岐管３１ａの外周面と主ダクト１０の外側面との隅角部に配置されることによって、ダクト接続部３０の断熱性（保温性）が確保されている。なお、接続断熱層３３の先端面（図２及び図３において上面）には、グラスウールの小片飛散防止用のペースト３５が塗布され、接続断熱層３３の外周面には、アルミ箔等の被覆シート３６が被覆されている。また、接続断熱層３３と主ダクト１０との間には、コーキング剤等の粘着性充填剤４１，４２が塗布されるとともに、粘着テープ３７が貼り付けられている。

分岐管３１ａの先端部（図２及び図３において上端部）は、接続断熱層３３から外側へ突出されている。この分岐管３１ａの先端部に分岐ダクト２０が接続されている。

図２及び図３に示すように、分岐管３１ａの基端部（図２及び図３において下端部）は、連通穴１８の内部における断熱層１３と内膜体１２との境付近に位置している。この分岐管３１ａの基端部に取付部３１ｂが設けられている。取付部３１ｂは、分岐管３１ａから径方向外側へ突出されるとともに分岐管３１ａの周方向に沿う環状の鍔又はフランジ状になっている。さらに、図３に示すように、取付部３１ｂは、主ダクト１０の延び方向（図３において紙面と直交する方向）から見て、芯材１１の曲率ひいては主ダクト１０の内周面の曲率に合わせて主ダクト１０の周方向に沿って円弧状に湾曲している。図２及び図３に示すように、この取付部３１ｂが、連通穴１８の周辺部における断熱層１３の内周面と芯材１１及び内膜体１２の外周面との間に挿し入れられている。したがって、取付部３１ｂの内側面（主ダクト１０の内側を向く面、図２及び図３において下面）が、芯材１１と直接的に当接している。

図４に示すように、取付部３１ｂの外直径φ_３１ｂは、芯材１１の螺旋ピッチＰ_１１の数倍以上である（φ_３１ｂ＞ｎ×Ｐ_１１、好ましくはｎ＝１〜３０）。また、取付部３１ｂにおける分岐管３１ａからの突出幅Ｗ_３１ｂは、芯材１１の螺旋ピッチＰ_１１より大きい（Ｗ_３１ｂ＞Ｐ_１１）。したがって、図２に示すように、取付部３１ｂは、主ダクト１０の延び方向の数ヶ所以上において芯材１１と直接当接し、分岐管３１ａを挟んで主ダクト１０の延び方向の両側部分においても少なくとも２箇所において、芯材１１と直接当接している。また、図３に示すように、取付部３１ｂは、芯材１１の曲率に合わせた円弧状になっているために、分岐管３１ａを挟んで主ダクト１０の周方向の両側部分においても、芯材１１と直接当接している。さらには、図４に示すように、芯材１１が分岐部材３１にて外周側から覆われた部分（図４の破線部分）の略全域において、取付部３１ｂと芯材１１とが互いに直接当接している。具体的には、芯材１１における前記覆われた部分（図４の破線部分）のうち好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、一層好ましくは９９％以上が、取付部３１ｂと直接当接している。

図２及び図３に示すように、固定部材３２は、円環状の板形状になっている。また、図３に示すように、固定部材３２は、主ダクト１０の延び方向（図３において紙面と直交する方向）から見て、主ダクト１０の内周面の曲率に合わせて円弧状に湾曲している。固定部材３２の外直径は、連通穴１８の直径より大きく、かつ取付部３１ｂの外直径φ_３１ｂと略等大であるが、取付部３１ｂの外直径φ_３１ｂより多少大きくてもよく小さくてもよい。固定部材３２の内直径は、連通穴１８の直径より少し小さいが、連通穴１８の直径以上であってもよい。

固定部材３２の材質は、アルミニウム、鉄、鋼等の金属であるが、硬質樹脂等であってもよい。好ましくは、固定部材３２は、変形させて連通穴１８に出し入れ可能な程度の弾性を有している。この固定部材３２が、気体流路１９内に収容されるとともに、連通穴１８の周辺部における内膜体１２の内周面に宛がわれている。したがって、取付部３１ｂと固定部材３２との間に、芯材１１及び内膜体１２が挟まれている。

取付部３１ｂには、挿通穴３１ｄが厚さ方向に貫通するように形成されている。挿通穴３１ｄは、取付部３１ｂの周方向に間隔を置いて複数設けられている。同様に、固定部材３２には、挿通穴３２ｄが周方向に間隔を置いて複数設けられている。これら挿通穴３１ｄ，３２ｄが一対一に位置合わせされるとともに、互いに同一位置の挿通穴３１ｄ，３２ｄにリベット３４（連結手段）が挿通されている。リベット３４の中間部は内膜体１２を貫通している。リベット３４の両端部は、それぞれ取付部３１ｂの外側面（図２及び図３において上面）及び固定部材３２の内側面（図２及び図３において下面）に係止されている。これによって、取付部３１ｂと固定部材３２とが、リベット３４にて連結されている。ひいては、分岐部材３１が、主ダクト１０に支持されている。

分岐管３１ａの基端部と固定部材３２の内周縁との間には、粘着性充填剤４３が充填されている。粘着性充填剤４３は、分岐管３１ａ及び固定部材３２の内周縁の全周にわたって環状に延びている。この粘着性充填剤４３によって分岐管３１ａと固定部材３２との間が気密にシールされている。粘着性充填剤４３として、好ましくはコーキング剤又はパッキンが用いられている。コーキング剤の材質は、合成ゴム系又はシリコーン系等が好ましい。

主ダクト１０に分岐ダクト２０を接続する手順の一例を説明する。
主ダクト１０における分岐ダクト２０が分岐されるべき部分の外膜体１４と断熱層１３と内膜体１２とを円形に切除し、連通穴１８を形成する。
この連通穴１８を通して主ダクト１０の内部に固定部材３２を差し入れる。このとき、固定部材３２は連通穴１８よりも大径であるが、固定部材３２を例えば折り曲げるように弾性変形させたり、主ダクト１０における連通穴１８の周辺部を拡幅するように変形させたりすることによって、固定部材３２を連通穴１８から主ダクト１０内に容易に挿入できる。その後、変形力を解除することによって、固定部材３２又は主ダクト１０を、それ自体の弾性力によって元の形状に復帰させることができる。なお、主ダクト１０の延び方向の端部の開口から連通穴１８までの距離によっては、固定部材３２を前記開口から主ダクト１０の内部に入れてもよい。

次に、連通穴１８の周辺の断熱層１３及び外膜体１４を変形させながら、分岐管３１ａの基端部及び取付部３１ｂを連通穴１８に挿入するとともに、取付部３１ｂを断熱層１３の内周面と芯材１１及び内膜体１２の外周面との間に挿し入れる。そして、取付部３１ｂと固定部材３２とを、内膜体１２及び芯材１１を挟んでリベット３４によって連結する。分岐管３１ａの基端部と固定部材３２の内周縁との間には、粘着性充填剤４３を塗布する。

分岐管３１ａにおける主ダクト１０から突出した部分の外周には接続断熱層３３を嵌める。この接続断熱層３３の基端面を主ダクト１０の外側面に宛がう。そして、分岐ダクト２０を分岐管３１ａに接続する。

前記フレキシブルダクト１によれば、取付部３１ｂを主ダクト１０の断熱層１３と芯材１１との間に差し入れることによって、取付部３１ｂと固定部材３２との間に断熱層１３が介在されないようにできる。しかも、取付部３１ｂを芯材１１に直接的に当接することができ、これら取付部３１ｂと芯材１１との間に内膜体１２が介在されないようにできる。したがって、断熱層１３や内膜体１２の変形状態に拘わらず、取付部３１ｂひいては分岐部材３１を主ダクト１０に正確かつ安定的に設置することができる。例えば、不織布等からなる内膜体１２が変形されたとしても、取付部３１ｂが傾いたり歪んだりするのを回避できる。たとえ、内膜体１２の変形によって固定部材３２が傾いたり歪んだりしたとしても、取付部３１ｂについては傾いたり歪んだりしないようにできる。また、取付部３１ｂが主ダクト１０の延び方向及び周方向の数ヶ所以上において芯材１１と直接当接するために、取付部３１ｂひいては分岐部材３１を主ダクト１０に一層正確かつ安定的に設置することができる。さらに、取付部３１ｂを主ダクト１０の周方向に沿って円弧状に湾曲させることによって、取付部３１ｂと芯材１１とが直接当接する領域を拡張でき、芯材１１が取付部３１ｂにて覆われた部分（図４の破線部分）の略全域において、取付部３１ｂと芯材１１とが直接当接するようにできる。よって、分岐管３１ａひいては分岐ダクト２０の主ダクト１０に対する取付角度や取付位置を正確化かつ安定化させることができる。この結果、分岐ダクト２０の主ダクト１０への取付精度及び取付強度を向上させることができる。

また、気体流路２０内の気体の流れ等によって分岐部材３１が振動したとしても、その振動が内膜体１２に直接伝わるのを避けることができる。したがって、内膜体１２が痛んだり破れたりするのを抑制又は防止できる。

また、取付部３１ｂ及びリベット３４が断熱層１３によって覆われているため、気体流路１９内の熱（又は冷熱）が、取付部３１ｂ及びリベット３４を伝ってフレキシブルダクト１の外側面に達するのを防止できる。これによって、フレキシブルダクト１の保温性を高めたり、フレキシブルダクト１の外側面に結露が出来るのを防止したりすることができる。

本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、取付部３１ｂは、必ずしも分岐管３１ａの全周にわたる環形状である必要はなく、分岐管３１ａから径方向外側に突出する複数の凸片によって構成され、これら凸片が、互いに分岐管３１ａの周方向に間隔を置いて配置されていてもよい。
固定部材３２は、必ずしも連通穴１８の周方向に沿う環形状である必要はなく、１つのリベット３４の頭部を係止可能な程度の小さい環形状のワッシャにて構成されていてもよく、このワッシャが、連通穴１８のまわりに間隔を置いて複数配置されていてもよい。
取付部３１ｂ及び固定部材３２を連結する連結手段として、リベット３４に代えて、ボルト及びナットを用いてもよい。また、前記連結手段として、取付部３１ｂ及び固定部材３２の何れか一方に係止爪が突出するように設けられ、他方に前記係止爪を係止する穴等の係止部が設けられていてもよい。
本発明の主ダクト及び分岐ダクトは相対的であり、分岐ダクト２０から更に第２の分岐ダクトが分岐されている場合は、分岐ダクト２０が、第２の分岐ダクトに対して「主ダクト」となり得、第２の分岐ダクトが「分岐ダクト」となり得る。

本発明は、例えばオフィスビルの空調配管として利用できる。

１フレキシブルダクト
１０主ダクト
１１芯材
１２内膜体
１３断熱層
１４外膜体
１８連通穴
２０分岐ダクト
３０ダクト接続部
３１分岐部材
３１ａ分岐管
３１ｂ取付部
３２固定部材
３４リベット（連結手段）

Claims

管状の内膜体の外周に螺旋状の芯材が止着されるとともに、これら内膜体及び芯材の外周が断熱層にて囲まれ、前記断熱層の外周が外膜体にて囲まれた主ダクトと、前記主ダクトから分岐する分岐ダクトとを備え、前記主ダクトの周側部に連通穴が形成され、前記連通穴に設けられたダクト接続部を介して前記主ダクトと前記分岐ダクトとが接続された空調用フレキシブルダクトにおいて、前記断熱層が前記内膜体を介さずに前記芯材と面しており、
前記ダクト接続部が、分岐部材と、前記分岐部材を前記主ダクトに固定する固定部材とを含み、
前記分岐部材が、前記連通穴に挿入されるとともに先端部が前記主ダクトの外側へ突出して前記分岐ダクトと接続される分岐管と、前記分岐管の基端部から径方向外側へ突出された取付部とを有し、
前記取付部が、前記連通穴の周辺部における前記断熱層と前記芯材との間に挿入されて前記内膜体を介さずに前記芯材と面し、かつ前記芯材における前記取付部にて外周側から覆われた部分の巻き方向に沿って９０％以上の部分が、前記取付部と直接当接し、
前記固定部材が、前記連通穴の周辺部における前記内膜体の内周面に宛がわれ、
前記取付部と前記固定部材とが、前記芯材及び前記内膜体を挟んで連結手段にて連結されていることを特徴とする空調用フレキシブルダクト。