JP7072794B2 - 空調ダクト装置用連結構造およびフランジ部材 - Google Patents

Description

本発明は、建物等の空調ダクト装置において隣接する２つのダクト部材を連結する連結構造およびこの連結構造に用いられるフランジ部材に関する。

空調ダクト装置は、複数のダクト部材を一列に連ねることによって構成されている。隣接する２つのダクト部材を連結する一般的な連結構造では、各ダクト部材の端部にダクト部材の径方向外側に張り出す環状のフランジが設けられており、２つのダクト部材のフランジどうしをビス止めや溶接等によって接合することにより、２つのダクト部材が連結されている。

近年、断熱材の内周および外周をアルミ箔等の表皮で被った軽量な断熱性ダクト部材が多用されている。このようなダクト部材を連結する場合、環状のフランジを設けることが困難である。そのため、種々の連結構造が提案されている。

特許文献１では、一方のダクト部材の角部内側に仮止め部材を配置し、この仮止め部材の係止片を２つのダクト部材の端部外面に沿わせることにより仮止めし、この仮止め状態で２つのダクト部材の端部外周に跨るようにして粘着テープを巻き付けることにより、ダクト部材を連結している。

特許文献２では、隣接するダクト部材の端部外周にそれぞれに断面コ字形の連結金具を接着し、これら連結板を一部重ねるとともに、この重なり部にダクト部材と同じ構造の接続ダクト部材を挿入し、これらダクト部材の接合箇所を粘着テープで被っている。

特許文献３では、両端に定着爪を有する連結部材を隣接する２つのダクト部材に跨るように配置し、両端の定着爪を２つのダクト部材にそれぞれ突き刺すことによりダクト部材を連結し、２つのダクト部材の端部外周と連結部材を粘着テープで被っている。

特開平７－３０５８８７号公報 特開平１０－６７３２３号公報 特開２０１７－１９０９００号公報

特許文献１，２の連結構造では、連結作業に手間がかかる。また、空調ダクト装置の設置環境によっては、隣接するダクト部材の連結強度をより高めることが求められる場合があるが、特許文献１、２の連結構造ではこの要求に応えられない。
特許文献３の連結構造では、連結作業を簡単に行うことができるが、より高い連結強度を要求される場合もある。

本発明は前記課題を解決するために、本発明は、空調ダクト装置の隣接する２つのダクト部材を連結する連結構造において、２つのダクト部材の端部外周にそれぞれ固定される一対の環状フランジ組立体と、パッキンとを備え、各環状フランジ組立体は複数のフランジ部材を連結することにより構成され、各フランジ部材は、
ア．前記ダクト部材の端部外周面に当接する第１フランジ部と、
イ．前記第１フランジ部の一方の側縁に連なり、前記第１フランジ部と直角をなして前記ダクト部材の径方向外側に突出する第２フランジ部と、
ウ．前記第１フランジ部の他方の側縁に沿って間隔をおいて配置され、前記第１フランジ部と直角をなして前記ダクト部材の径方向内側に突出し、前記ダクト部材に突き刺さる複数の定着爪と、
を有し、前記一対の環状フランジ組立体は、前記複数のフランジ部材の前記第２フランジ部の面を含む環状の接合面を有し、前記接合面間に前記パッキンを介在させた状態で、連結されていることを特徴とする。

前記構成によれば、一対の環状フランジ組立体を連結することにより、隣接するダクト部材の連結強度を高めることができる。また、一対の環状フランジ組立体間に介在されたパッキンにより、高いシール性を確保できる。環状フランジ組立体の複数のフランジ部材は、定着爪をダクト部材に突き刺すことによりダクト部材に簡単に取り付けることができ、ひいては環状フランジ組立体のダクト部材への組み付けを簡単かつ確実に行うことができる。

好ましくは、前記ダクト部材が、筒状の断熱材と、前記断熱材の外周を覆う外側表皮と、前記断熱材の内周を覆う内側表皮とを有し、前記定着爪の長さが前記ダクト部材の厚さより小さく、前記定着爪が前記外側表皮と前記断熱材を突き刺し、前記定着爪の先端が前記断熱材内部に位置して内側表皮から離間している。
前記構成によれば、フランジ部材の定着爪が内側表皮を破らず、ダクト部材の良好なシール性を維持できる。

好ましくは、さらに粘着テープを備え、前記粘着テープは、前記定着爪の突き刺し箇所を含み前記第１フランジ部と前記ダクト部材に跨るようにして、前記ダクト部材の全周に巻かれている。
前記構成によれば、粘着テープにより、定着爪の突き刺し箇所近傍を塞ぐことにより、より一層良好なシール性を確保することができる。

好ましくは、前記パッキンは、前記一対の環状フランジ組立体の接合面間および前記２つのダクト部材の端面間に介在されている。
前記構成によれば、ダクト部材間のシール性をより一層高めることができる。

好ましくは、前記ダクト部材が断面矩形をなし、前記複数のフランジ部材が直線状をなす４つのフランジ部材からなり、前記ダクト部材の各角部において、周方向に隣接する２つのフランジ部材の端部がブラケットを介して連結され、前記ブラケットは、基部とこの基部から互いに直交する方向に延びて前記フランジ部材の第２フランジ部に連結される２つの連結部を有し、前記接合面が、前記４つのフランジ部材の第２フランジ部と前記４つのブラケットの基部の面により構成されている。
前記構成によれば、ブラケットを用いることにより、フランジ部材どうしの連結作業を円滑に行うことができる。

本発明の他の態様は、空調ダクト装置において断面矩形をなす２つのダクト部材どうしを連結する連結構造に用いられるフランジ部材であって、
ア．直線状に延びて前記ダクト部材の端部の外側面に当接する第１フランジ部と、
イ．前記第１フランジ部に沿って延びるとともに前記第１フランジ部の一方の側縁に連なり、前記第１フランジ部と直角をなし、前記ダクト部材の径方向外側に突出する第２フランジ部と、
ウ．前記第１フランジ部の他方の側縁に沿って間隔をおいて配置され、前記第１フランジ部と直角をなして前記第２フランジ部と逆方向に突出し、前記ダクト部材に突き刺さる複数の定着爪と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、高いシール性を確保しつつ隣接するダクト部材の連結強度を高めることができ、連結作業も比較的簡単である。

本発明の一実施形態に係る空調ダクト装置の連結構造を、２つのダクト部材にそれぞれ設けられた一対の環状フランジ組立体とパッキンに分解して示す斜視図である。 前記環状フランジ組立体の構成要素であるフランジ部材の斜視図である。 前記フランジ部材どうしを連結するブラケットの斜視図である。 前記環状フランジ組立体を前記ダクト部材に組み付ける工程を、ダクト部材の軸方向から見た図である。 前記連結構造により２つのダクト部材が連結された状態を示す要部拡大縦断面図である。

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に示すように、建物の空調ダクト装置は、一列に並べられた複数（図では２つだけ図示する）のダクト部材１と、隣接する２つのダクト部材１を繋ぐ連結構造２とを備えている。本実施形態のダクト部材１は、断面矩形（正方形または長方形）の筒状をなしており、その外周面は４つの略平坦な外側面により構成されている。

図５に示すように、ダクト部材１は、グラスウールや発泡樹脂等からなる筒形状の断熱材１ａと、断熱材１ａの外周を覆う外側表皮１ｂと、断熱材１ａの内周を覆う内側表皮１ｃとを有している。これら表皮１ｂ、１ｃは例えばアルミ箔により構成されている。

連結構造２は、隣接する２つのダクト部材１の端部にそれぞれ装着される一対の環状フランジ組立体５と、これら環状フランジ組立体５間に介在されるパッキン６とを備えている。
各環状フランジ組立体５は、直線状に延びる４本（複数）のフランジ部材１０と、これらフランジ部材１０を連結する４つのブラケット２０で構成されている。

図２に示すように、各フランジ部材１０は、直線状に延びる細長い平板形状の第１フランジ部１１と、第１フランジ部１１に沿って延びるとともに第１フランジ部１１の一方の側縁に直角をなして連なる平板形状の第２フランジ部１２と、第１フランジ部１１の他方の側縁に沿って間隔をおいて形成された複数の定着爪１３とを有している。
定着爪１３は、先端が尖った三角形状をなし、第１フランジ部１１と直角をなすとともに第２フランジ部１２の反対方向に突出している。定着爪１３の長さは、ダクト部材１の厚みよりも小さい。

フランジ部材１０の第１フランジ部１１には、その長手方向に間隔をおいてＶ字形状の切欠１４が形成されている。この切欠１４は、第１フランジ部１１における定着爪１３側の側縁に向かって幅が広がるように延び、定着爪１３間の間隙に連なっている。この切欠１４は、後述するように定着爪１３がダクト部材１に突き刺さる際に、定着爪１３と第１フランジ部１１との屈曲部に生じる応力を緩和し、又は逃がすためのものである。

図３に示すように、各ブラケット２０はＬ字形の板状をなし、中央の正方形の板形状の基部２１と、この基部２１から互いに直交する方向に延びる一対の連結部２２、２３とを有している。基部２１には連結用の穴２１ａが形成されている。
連結部２２，２３は、基部２１に対して、略板厚分だけ基部２１と直交する方向に偏倚している。

次に、環状フランジ組立体５のダクト部材１の端部への組み付け方法について図４を参照しながら説明する。
４つのフランジ部材１０のうち例えば上下の２つのフランジ部材１０の両端部に、予めブラケット２０を固定しておく。具体的には、フランジ部材１０の第２フランジ部１２の両端部の一方の面（第１フランジ部１１側の面）に、ブラケット２０の一方の連結部２２を溶接やネジ等の手段で固定する。この固定状態において、第２フランジ部１２の他方の面（後述するように一対の環状フランジ組立体５が対向した時の対向面）と、ブラケット２０の基部２１の面は、略面一をなしている。

次に、４つのフランジ部材１０を個別に、ダクト部材１の端部の４つの外側面に固定する。具体的には、各フランジ部材１０の第２フランジ部１２をダクト部材１の各外側面の端縁に位置決めした状態で、フランジ部材１０をダクト部材１の端部の外側面と直交する方向から近づける。これにより、図５に示すように、フランジ部材１０の第１フランジ部１１がダクト部材１の端部の外周面に当接し、定着爪１３がダクト部材１に突き刺さる。このようにして、４本のフランジ部材１０を簡単にダクト部材１の端部に固定することができる。

図５に示すように、フランジ部材１０のダクト部材１への固定状態において、フランジ部材１０の第２フランジ部１２は、ダクト部材１の軸線と直交してその径方向外側に突出しており、ダクト部材１の端面とほぼ面一をなしている。

４つのフランジ部材１０が取り付けられた状態で、左右のフランジ部材１０の第２フランジ部１２の上下端部は、ブラケット２０の他方の連結部２３にほぼ接した位置にある。これら左右のフランジ部材１０の第２フランジ部１２を連結部２３に溶接やネジ等の手段で固定することにより、矩形をなす環状フランジ組立体５が完成する。

環状フランジ組立体５には、４つのフランジ部材１０の第２フランジ部１２と４つのブラケット２０の基部２１の面（第１フランジ部２１の反対側の面）により、略面一をなす環状の接合面５ａが形成されている。

次に、隣接する２つのダクト部材１の端部を互いに近づけ、一対の環状フランジ組立体５を対向させ、一対の環状フランジ組立体５の接合面５ａ間にパッキン６を介在させた状態で、環状フランジ組立体５を連結する。本実施形態では、ブラケット２０の基部２１の穴２１ａに挿通されたボルトとナット（いずれも図示せず）により連結される。なお、これらボルトとナットに加えて、又はこれらボルトとナットの代わりに、一対の環状フランジ組立体５の第２フランジ部１２どうしをクリップ等で連結してもよい。

パッキン６はダクト部材１の周壁の厚さとフランジ部材１０の第２フランジ部１２の幅を合算した幅を有しており、２つのダクト部材１の端面間および一対の環状フランジ組立体５の接合面５ａ間をシールする。パッキン６は、図２のように連続して環状に形成してもよいし、複数例えば４つに分割されていてもよい。分割する場合、例えば帯状のパッキンを一方の環状フランジ組立体５の接合面５ａに貼り付けてから、一対の環状組立体５を連結する。

更に、環状フランジ組立体５のフランジ部材１０の第１フランジ部１１とダクト部材１に跨る粘着テープ７（図５にのみ想像線で示す）を、ダクト部材１の全周に巻き付けることにより、ダクト部材１同士の連結作業が完了する。粘着テープ７は、アルミ箔の一方の面に粘着剤を塗布することにより構成されている。この粘着テープの巻き付け工程は、一対の環状フランジ組立体５を互いに連結する前に実行してもよい。

図５に示すように、一対の環状フランジ組立体５は、４本のフランジ部材１０の定着爪１３をダクト部材１に差し込むことにより、簡単な作業で確実に固定することができ、しかも一対の環状フランジ組立体５同士も強固に連結できるので、隣接する２つのダクト部材１の連結強度を高めることができる。

また、一対の環状フランジ組立体５の環状の接合面５ａ間および隣接するダクト部材１の端面間に介在されたパッキン６により、高いシール性を確保することができる。

定着爪１３の長さがダクト部材１の厚みよりも小さいために、定着爪１３の先端がダクト部材の周壁を貫通せず断熱材１ａ内に留まり、内側表皮１ｃから離れていること、および粘着テープ７で定着爪１３を突き刺した箇所を覆うことにより、より一層高いシール性を確実に得ることができる。

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、ダクト部材１０の断面形状は、四角形に限られず、円形であってもよく、六角形等の四角形以外の多角形であってもよい。
定着爪の先端には抜け止めのための返しを形成してもよい。

本発明は、建物等の空調設備に適用できる。

１ ダクト部材
１ａ 断熱材
１ｂ 外側表皮
１ｃ 内側表皮
２ 連結構造
５ 環状フランジ組立体
５ａ 接合面
６ パッキン
７ 粘着テープ
１０ フランジ部材
１１ 第１フランジ部
１２ 第２フランジ部
１３ 定着爪
２０ ブラケット
２１ 基部
２２、２３ 連結部

Claims (4)

1. 空調ダクト装置の隣接する２つのダクト部材を連結する連結構造において、
   ２つのダクト部材の端部外周にそれぞれ固定される一対の環状フランジ組立体と、パッキンとを備え、
   各環状フランジ組立体は複数のフランジ部材を連結することにより構成され、各フランジ部材は、
   ア．前記ダクト部材の端部外周面に当接する第１フランジ部と、
   イ．前記第１フランジ部の一方の側縁に連なり、前記第１フランジ部と直角をなして前記ダクト部材の径方向外側に突出する第２フランジ部と、
   ウ．前記第１フランジ部の他方の側縁に沿って間隔をおいて配置され、前記第１フランジ部と直角をなして前記ダクト部材の径方向内側に突出し、前記ダクト部材に突き刺さる複数の定着爪と、
   を有し、
   各フランジ部材は、個別に前記ダクト部材の外周面と直交する方向から前記ダクト部材に近づいて前記定着爪が前記ダクト部材に突き刺されることにより、前記ダクト部材に固定可能であり、
   さらに、前記定着爪の突き刺し状態で前記ダクト部材に固定されたフランジ部材同士を連結するブラケットを備え、
   前記一対の環状フランジ組立体は、前記複数のフランジ部材の前記第２フランジ部の面を含む環状の接合面を有し、前記接合面間に前記パッキンを介在させた状態で、連結されていることを特徴とする空調ダクト用連結構造。
2. 空調ダクト装置の隣接する２つのダクト部材を連結する連結構造において、
   ２つのダクト部材の端部外周にそれぞれ固定される一対の環状フランジ組立体と、パッキンとを備え、
   各環状フランジ組立体は複数のフランジ部材を連結することにより構成され、各フランジ部材は、
   ア．前記ダクト部材の端部外周面に当接する第１フランジ部と、
   イ．前記第１フランジ部の一方の側縁に連なり、前記第１フランジ部と直角をなして前記ダクト部材の径方向外側に突出する第２フランジ部と、
   ウ．前記第１フランジ部の他方の側縁に沿って間隔をおいて配置され、前記第１フランジ部と直角をなして前記ダクト部材の径方向内側に突出し、前記ダクト部材に突き刺さる複数の定着爪と、
   を有し、
   前記一対の環状フランジ組立体は、前記複数のフランジ部材の前記第２フランジ部の面を含む環状の接合面を有し、前記接合面間に前記パッキンを介在させた状態で、連結されており、
   前記ダクト部材が、筒状の断熱材と、前記断熱材の外周を覆う外側表皮と、前記断熱材の内周を覆う内側表皮とを有し、
   前記定着爪の長さが前記ダクト部材の厚さより小さく、前記定着爪が前記外側表皮と前記断熱材を突き刺し、前記定着爪の先端が前記断熱材内部に位置して内側表皮から離間しており、
   さらに粘着テープを備え、前記粘着テープは、前記定着爪の突き刺し箇所を含み前記第１フランジ部と前記ダクト部材に跨るようにして、前記ダクト部材の全周に巻かれていることを特徴とする空調ダクト装置用連結構造。
3. 前記パッキンは、前記一対の環状フランジ組立体の接合面間および前記２つのダクト部材の端面間に介在されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空調ダクト装置用連結構造。
4. 前記ダクト部材が断面矩形をなし、前記複数のフランジ部材が直線状をなす４つのフランジ部材からなり、
   前記ダクト部材の各角部において、周方向に隣接する２つのフランジ部材の端部が前記ブラケットを介して連結され、
   前記ブラケットは、基部とこの基部から互いに直交する方向に延びて前記フランジ部材の第２フランジ部に連結される２つの連結部を有し、
   前記接合面が、前記４つのフランジ部材の第２フランジ部と前記４つのブラケットの基部の面により構成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の空調ダクト装置用連結構造。

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