JPH07180899A - 複合スパイラルダクトとその製造方法および製造装置 - Google Patents

複合スパイラルダクトとその製造方法および製造装置

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JPH07180899A
JPH07180899A JP5346380A JP34638093A JPH07180899A JP H07180899 A JPH07180899 A JP H07180899A JP 5346380 A JP5346380 A JP 5346380A JP 34638093 A JP34638093 A JP 34638093A JP H07180899 A JPH07180899 A JP H07180899A
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heat insulating
thin
insulating material
composite
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JP5346380A
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Kazutaka Kikumoto
一高 菊本
Takeshi Fujii
毅 藤井
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Kurimoto Ltd
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Kurimoto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管後に断熱工事の不要なダクトの開発 【構成】 スパイラル金属管1の外周面上に金属管の螺
旋ピッチ幅Wよりも大きな幅wの帯状体であるグラスウ
ール2Aなどの断熱材を周囲から均等に圧縮しながら螺
旋状に巻き回して断熱層2を形成し、その外周面上にア
ルミガラスクロス3Aなどの被覆帯を張力をかけながら
巻き付けて被覆層3を形成した複合管を、一定の長さに
切り揃えて完成した複合スパイラルダクトである。この
製品の製造のために1列の連続的な各層の成形と切断工
程を包括した製造装置が適用される。 【効果】 ビル建築などの空調工事では、従来、配管し
たスパイラル鋼管の外周に断熱工事を必要としたが、最
早その必要がなくなり桁外れの内装工事省力化が実現す
る。一方、ダクトの提供者は合理的な生産工程に乗って
価値ある製品を低価格で量産できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は建築物などの冷房暖房用
に配設される空調ダクトをはじめ、管内を気体が通過す
るダクトに係る。
【0002】
【従来の技術】高層ビルの床面と天井面間の空間に配設
し、要所に空気の吹き出し口を開口して冷気または暖気
を居住区に供給し、室内温度を快適なレベルに調整して
居住性を高めるのが空調用のダクトである。ダクトの主
体は従来から図8に示すスパイラル鋼管1aが適用さ
れ、図9(A)(B)(C)で示すように亜鉛鍍金の薄
鋼板の帯体の一方の側端をU字形に折り曲げ、他方の側
端を逆L字形に折り曲げて、帯体を螺旋状に巻き回すと
ともに、隣接するU字形の開口部へ他方の逆L字形の突
出した一辺を填め込み、上下のかしめロール42a、4
2b間で両者を押圧し、帯体を螺旋状に繋いで円管を形
成するハゼ部11aを形成するのである。スパイラル鋼
管1aは、図でも示唆するように薄肉軽量であるから、
狭隘な空間内へ収容固定するには好都合であり、配管工
事も軽くて取り扱いが容易であるから広く適用されてい
る。その他にも、ボイラー、煙道、排煙ダクト、熱交換
機、蒸気管、油管など多くの給排管のダクトが多くの設
備で実施されている。
【0003】空調用などのダクトでは管内を通過する空
気の温度と管外の温度に差があるから、両者の間に熱の
移動が起こると、熱効率が低下し冷暖房の機能が著しく
阻害される。これを改善するためにダクトの表面を保温
材で被覆する断熱工事を施工しなければならない。図1
0は屋内配管用ダクトの断熱施工の典型的な一例であ
り、スパイラル鋼管1aの上に二つ割円筒状の化粧保温
筒3aを被せ、割れ目を粘着テープ101で継ぎ合わせ
た後、その上から亀甲金網102を被せて強度の低い保
温材の表面を保護している。保温材としてはグラスウー
ルやロックウールが広く使用されている。
【0004】建造物の築造が進み各階の床面が形成され
ると、仕様に基いてダクトの工事が並行して始まる。ス
パイラル鋼管は次々に連結されて継手や曲り管や分岐管
などで空調のネットワークが形成され、必要な箇所で吹
き出し口が取り付けられ天井面から下方へ突出してそれ
ぞれ吊支される。この配管後に図10のような保温工事
が現地で施工されるわけであるが、本質的に狭隘な作業
空間で行なう作業はきわめて非能率にならざるを得ず、
建設現場においても作業性の改善がもっとも課題となる
部署の一つである。
【0005】スパイラルダクトとその外周面上へ断熱材
を被せた既製の二重構造からなる複合管を提供する試み
は従来技術にないわけではない。たとえば実開昭58−
56288号の考案では図11(A)(B)のようにス
パイラル鋼管1bの内部に小径の内管103を挿入し、
両管の間に発泡ウレタンフォームなどの断熱材104を
挾在させた複合管を提案している。この内管の目的はス
パイラル鋼管の外周面上に飛び出している係合部(ハ
ゼ)11bの位置が、切り口によって一致しないから管
同士の端面を継合するときに支障となるので、継合を容
易にするためにスパイラル鋼管の中へ内管を設けて内管
同士を溶接などで接合し、結果的にスパイラル鋼管を継
ぎ合わせていくという方式である。
【0006】また、図12に示す通りスパイラル鋼管1
cを外管とし、その内部に所定の間隔を設けて内管10
5を内嵌し、両管の間に保持部材106を挾在させて相
対的な位置関係を特定し、膜体107と断熱材108を
その間に挾在させた実開昭58−169296号公報に
よる従来技術もある。この構造によって、従来、ハゼ部
からの止水作用が悪いという課題のあったスパイラル鋼
管の弱点を補い、雨水などの侵入による断熱作用の低下
を防止できると謳っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術2件で
はスパイラル鋼管と断熱材と内管とを重ね合わせた複合
管を示しているが、それぞれの作用、効果は兎も角、こ
のような複合管を製造する手段については触れていない
から、従来公知の技術を踏襲して製造するものであると
解される。しかし、外管をスパイラル鋼管とし、その管
内へ一定の距離を隔てて内管の位置を固定し、両管に挟
まれた空間へ断熱材を充填することは、技術的に不可能
ではないにしても、著しく煩瑣な工程を余儀なく強いら
れ、到底工業的に量産できる対象とは言い難く、また経
済的に見ても十分に報いられる結果になる期待は抱き難
い。
【0008】既に述べた通り建築現場におれる空調用の
配管工程では、断熱工事の非能率が大きな課題である
が、現地での断熱工事が不要な複合管であっても管自体
の製造が非能率であっては供給側の負担が過大となり、
何れにしても課題の解決には遠いと言わざるを得ない。
本発明は以上に述べた課題を解決するために、供給先に
対しては現場における配管が終れば最早断熱工事の必要
がなく直ちに空調関係の革命的な能率の向上に直結する
複合ダクト提供し、供給元に対してはきわめて経済的な
優位性を保って前記複合管を製造する手段を提供するこ
とが目的である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る複合スパイ
ラルダクトは、薄肉帯状の金属板1Aの両側端を係合し
て螺旋状に巻き回したスパイラル金属管1と、該スパイ
ラル金属管1の外周面上へ前記螺旋ピッチ幅Wよりも大
きな幅wで螺旋状に巻き回した断熱層2と、該断熱層2
の外周面上へ螺旋状に緊迫して巻き回した薄肉の被覆層
3とで形成し、特定の長さに切り揃えられたことによっ
て前記の課題を解決した。
【0010】当該複合スパイラルダクトの製造方法とし
ては、薄肉帯状の金属板1Aの一端をU形に、他端をL
形に屈曲して螺旋状に巻き回しつつ前記の両端を係合し
てスパイラル金属管1を形成し、続いて該スパイラル金
属管1の外周面上へ連続的に断熱材の帯状体2Aを斜め
に供給して螺旋状前記スパイラル金属管の螺旋ピッチ幅
Wよりも大きい幅wで螺旋状に巻き回して断熱層2を形
成し、続いて該断熱層2の外周面上へ薄肉の被覆帯3A
を斜めに供給して螺旋状に強く巻き回して被覆層3を形
成し、成形した複合管を特定の長さに切断することによ
って前記の課題を解決した。
【0011】当該複合スパイラルダクトの製造装置4と
しては、薄肉帯状の金属板1Aのコイルから定率で引き
出して一側端はU形に、他側端はL形に屈曲する上下一
対の屈曲ローラ40と、該金属板1Aを引き入れて螺旋
状に巻き回す口金41の中で隣接する前記の屈曲端同士
を嵌合して押圧する上下一対のかしめローラ42と、成
形され直進するスパイラル金属管1の下底部へ斜めに断
熱材2Aの帯状体を定率で供給する断熱材供給部43
と、該断熱材2Aを螺旋状に巻き回しつつ上下から押圧
して断熱層2の外周面を成形する成形ローラ44と、直
進する成形管の外周面上へ斜めに張力をかけて薄肉の被
覆帯3Aを供給する供給部45と、該被覆帯3Aが螺旋
状に重ねて巻き回し重なる範囲31に接触する接着剤塗
布装置46と、螺旋状に巻き回された被覆層3の上下か
ら押圧して外周面を強化する仕上げローラ47と、一旦
停止した複合スパイラルダクトへ切り目を入れ、続いて
進行する管と同調して走行しながら切り進む定尺切断装
置48とを具えることによって前記の課題を解決した。
【0012】前記の複合スパイラルダクト、またはその
製造方法、もしくはその製造装置において、それぞれ金
属板1Aは亜鉛鍍金鋼板であり、断熱材2Aの帯状体は
グラスウールであり、薄肉の被覆帯3Aはアルミガラス
クロスであることがきわめて好ましい実施例である。ま
た、このアルミガラスクロスに代えて防炎処理を施した
プラスチックフィルム3Bであることが別の好ましい実
施例である。
【0013】
【作用】本発明の複合スパイラルダクトは、従来技術と
は異なり内管がスパイラル金属管で形成され、その外周
面上にそのスパイラルの螺旋ピッチ幅Wよりも大きな幅
wで断熱材を巻き回しているから、断熱材のピッチの継
ぎ目がスパイラル金属管のハゼ部と重ならないで途切れ
ることなく管の外周全体の断熱作用を確実に果たす。ま
た、この断熱材自体は定形を保持する性質が弱く巻き回
しただけでは表面がばらついたり、部分的に剥がれたり
する傾向が強いが、層を形成するときに周囲から均等に
強力な押圧力が加えられ、緊迫した状態で成形されるの
でこの材料的な弱点を是正する。また、断熱層が形成さ
れた後、さらにその表面上へ張力を伴って被覆材が被覆
するので、先の工程の押圧に加え、製品の表面を強固に
被覆して仕上げ、外力の掛かった場合の保護作用を発揮
する。
【0014】当該構成の複合スパイラルダクトの製造
は、内管が従来通りのスパイラル金属管の製造方法を踏
襲して実施するが、成形された管をそのまま前方へ直進
させて断熱材の帯状体を螺旋状に巻き回し、さらにこの
断熱層を強化するためにその延長上で被覆帯を螺旋状に
巻き回して製品表面を形成する点が大きな特徴である。
これらの三重層は何れも連続的な1系列の製造ラインで
成形が進行し、ラインの最終の段階で定尺に切り揃えら
れた複合管として完成するから、高い生産性と安定した
品質の保証という特性が定常的に両立する。
【0015】
【実施例】図1は本発明実施例の全体のフローを示す正
面略図である。図において薄肉帯状の金属板1A(フー
プ材料という)の両側端が屈曲された状態でスパイラル
金属管の製管装置の口金41内へ引き込まれ、螺旋状に
巻き回されながら両端部がかしめられてハゼ11を形成
して1本の連続した管となる。薄肉金属板1Aとして
は、通常最も普遍的に使用される亜鉛鍍金鋼板が適当で
あるが、ダクトの使用雰囲気などによってはステンレス
鋼や非鉄金属、たとえば銅、アルミニューム、ニッケル
など選択は自由である。
【0016】スパイラル金属管1はそのまま定速度で直
進して次の工程で帯状の断熱材2Aを斜めから受入れて
巻き回し断熱層2を形成する。断熱材の帯状体は幅15
0mm以上、厚さ約25mm程度のグラスウールが適当
であり、スパイラル金属管のピッチ幅Wの少なくとも
1.3倍以上の幅wを具え、図のようにその一部が重な
って螺旋状に巻き回されていくから、スパイラル金属管
の継ぎ合せ部であるハゼが確実に断熱層に覆い被されて
外部に露呈する懸念がない。グラスウール材は周知の通
り定形性が脆弱でそのままでは締りが悪く、些細な外力
でも剥がれたり千切れたりするから、図2のように巻き
付けた断熱層の周囲から均等に成形ローラ44で挾圧し
て層を引き締める操作が必要である。
【0017】管はそのまま直進し、次の工程で表面仕上
げを受ける。すなわち、薄肉の被覆帯3Aが斜めから供
給されて進行する断熱層2の外周面上に巻き回され丈夫
な外皮を形成する。被覆帯3Aとしては厚さ10〜30
μmのアルミ箔にグラスクロスを裏打ちした帯体や、プ
ラスチックフィルム3Bの内面に防炎処理した帯体が好
ましい。
【0018】本発明に係る複合スパイラルダクトの製造
装置4の平面図を図3に、また、同図のA−A視を図4
に、同じくB−B視を図5にそれぞれ示している。亜鉛
鍍金鋼板1Aはコイル状に巻取られて装置に搬入され、
ここで巻き戻されて水平に引き出される。第一の工程は
帯状体の両側端を屈曲ローラ40によって屈曲する曲げ
工程で、一側端はU形に、他側端L形に折り曲げられて
製管装置の口金41へ入る。図6で例示したように、口
金41内で亜鉛鍍金鋼板1Aは螺旋状に巻き回されつ
つ、上下のかしめローラ42A、42B間で押圧されて
隣接する両側面が継合する。
【0019】製造装置の次の工程は断熱材2Aをスパイ
ラル金属管の外周面上へ巻き付けて断熱層2を形成する
部分である。ここでは断熱材を斜めに供給する断熱材供
給部43と、螺旋状に巻き回された断熱材を外周から均
等に圧縮する成形ローラ44からなる。図5に明示して
いるように成形ローラは44A〜44Dの上下二列より
なり、下方のスパイラル金属管側に抑えローラ44Eを
設けて成形ローラとの間で挾圧し、緊密な断熱層2を形
成する。この成形ローラの押圧力は調整自在として、断
熱層の厚さを所定の外径となるように制御できることが
望ましい。部分的に重なり合って螺旋状に巻き回した断
熱材の供給角度と、供給速度と、成形後の断熱層の外径
と、スパイラル金属管の進行速度との間には、一つの因
果関係が成立するから、この関係が適切に守られていな
いと断熱層にたるみが生じたり、巻き付け力が強過ぎて
千切れたりするので、特に材料の供給角度の設定を誤っ
てはならない。
【0020】被覆材3Aとしてアルミガラスクロスを採
用し、進行してくる断熱層2の成形された外径に併せて
斜めに供給する角度を決め、張力を掛けながら螺旋状に
巻き回すのが仕上げ工程である。この工程では被覆帯供
給部45と仕上げローラ47があって前工程とほぼ同様
な仕事をするが、強くて剥がれない丈夫な外皮を形成す
るために、螺旋状に巻き付ける際にアルミガラスクロス
の端部を一部重ねて巻き付けるように設定し、その重な
る範囲31の表面にあらかじめ接着剤を塗布して、次に
その上へ重なって巻き付けてくるアルミガラスクロスの
裏面と強固に接着するように図ることが望ましい。接着
剤塗布装置46はこの目的で設けられた装置でアルミガ
ラスクロスが断熱層の外周面上へ巻き回される直前に配
置されている。
【0021】仕上げが終って連続して送り出されてくる
複合管は、最終の段階で定尺ごとに切断されて単管に切
り揃えられる。この構成の略図を図7に示すが、管長検
出センサー481によって進行してくる複合管が所定の
長さになった時点を捉え、一旦、管の進行、したがって
一連の製造ラインの動きを停止し、回転鋸482をモー
タ483の駆動を受けて始動し、図示しない電動油圧シ
リンダの作動によって上昇しながら仕上がった管体へ切
り込んでいく(手順)。回転鋸が上限まで上昇すると
リミットスィッチが働いて鋸の上昇が停止するととも
に、停止していた製造ラインの運動が再開し、回転鋸4
82は長い回転軸484に支持され回転しつつ、前進す
る管体の進行に同調して軸にスライドして横行しながら
切り目を深く進め(手順)、管体の全周を切り離して
切断すると回転鋸は降下して(手順)軸に沿って横行
し元の位置に戻る(手順)。なお、485は近接スィ
ッチである。
【0022】
【発明の効果】本発明は以上に述べた通りすべての複合
する各層をスパイラル方式で機械的手段を駆使して成形
するので、その生産性は従来に比べると抜群に優れてい
る。かつ最初の機械的諸元の設定を誤らなければ、どの
ような管種に対しても所定の寸法と形状、圧縮された断
熱層の密度、外側の被覆層の保護作用やその他の特定の
品質などを常に一定のレベルで維持し信頼性の高い製品
として供給できる。かつ、供給を受けた建築現場におい
ては定尺で搬入された管を従来とおりに配設すれば、そ
のままで断熱工事が完了するのであるから大幅な省力化
が実現し、建築物の内装作業の工期短縮や労務時間の節
減など計り知れない大きな便益を享受できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のフローを示す正面略図である。
【図2】同断熱層成形時の態様を示す正面図である。
【図3】同製造装置を示す平面図である。
【図4】図3のA−A視図である。
【図5】図3のB−B視図である。
【図6】同スパイラル金属管成形工程の斜視図である。
【図7】同切断工程の正面略図である。
【図8】従来からのスパイラル鋼管の正面図とハゼの拡
大部である。
【図9】(A)(B)(C)によって前記スパイラル鋼
管のハゼ形成の手順を示す。
【図10】従来技術の斜視図である。
【図11】別の従来技術の正面図(A)と側面図(B)
である。
【図12】さらに別の従来技術の正面図(一部断面)で
ある。
【符号の説明】
1 スパイラル金属管 1A 金属板(亜鉛鍍金鋼板) 2 断熱層 2A 断熱材(グラスウール) 3 被覆層 3A アルミガラスクロス 3B プラスチックフィルム 31 重なる範囲 4 製造装置 40 屈曲ローラ 41 口金 42 かしめローラ 43 断熱材供給部 44 成形ローラ 45 被覆帯供給部 46 接着剤塗布装置 47 仕上げローラ 48 定尺切断装置 P 複合スパイラルダクト W スパイラル金属管のピッチ幅 w 断熱材の幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B32B 1/08 A 7415−4F 15/08 K 31/12 7148−4F

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄肉帯状の金属板1Aの両側端を係合し
    て螺旋状に巻き回したスパイラル金属管1と、該スパイ
    ラル金属管1の外周面上へ前記螺旋ピッチ幅Wよりも大
    きな幅wで螺旋状に巻き回した断熱層2と、該断熱層2
    の外周面上へ螺旋状に緊迫して巻き回した薄肉の被覆層
    3とで形成し、特定の長さに切り揃えられたことを特徴
    とする複合スパイラルダクト。
  2. 【請求項2】 薄肉帯状の金属板1Aの一端をU形に、
    他端をL形に屈曲して螺旋状に巻き回しつつ前記の両端
    を係合してスパイラル金属管1を形成し、続いて該スパ
    イラル金属管1の外周面上へ連続的に断熱材2Aの帯状
    体を斜めに供給して前記スパイラル金属管の螺旋ピッチ
    幅Wよりも大きい幅wで螺旋状に巻き回して断熱層2を
    形成し、続いて該断熱層2の外周面上へ薄肉の被覆帯3
    Aを斜めに供給して螺旋状に強く巻き回して被覆層3を
    形成し、成形した複合管を特定の長さに切断することを
    特徴とする複合スパイラルダクトの製造方法。
  3. 【請求項3】 薄肉帯状の金属板1Aのコイルから定率
    で引き出して一側端はU形に、他側端はL形に屈曲する
    上下一対の屈曲ローラ40と、該金属板1Aを引き入れ
    て螺旋状に巻き回す口金41と、該口金41の中で隣接
    する前記の屈曲端同士を嵌合して押圧する上下一対のか
    しめローラ42と、成形され直進するスパイラル金属管
    1の下底部へ斜めに断熱材2Aの帯状体を定率で供給す
    る断熱材供給部43と、該断熱材2Aを螺旋状に巻き回
    しつつ上下から押圧して断熱層2の外周面を成形する成
    形ローラ44と、直進する成形管の外周面上へ斜めに張
    力をかけて薄肉の被覆帯3Aを供給する供給部45と、
    該被覆帯3Aが螺旋状に重ねて巻き回し重なる範囲31
    に接触する接着剤塗布装置46と、螺旋状に巻き回され
    た被覆層3の上下から押圧して外周面を強化する仕上げ
    ローラ47と、一旦停止した複合スパイラルダクトへ切
    り目を入れ、続いて進行する管と同調して走行しながら
    切り進む定尺切断装置48とからなることを特徴とする
    複合スパイラルダクトの製造装置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、金属板1Aは亜鉛鍍
    金鋼板であり、断熱材2Aの帯状体はグラスウールであ
    り、薄肉の被覆帯3Aはアルミガラスクロスであること
    を特徴とする複合スパイラルダクト。
  5. 【請求項5】 請求項2において、金属板1Aは亜鉛鍍
    金鋼板であり、断熱材2Aの帯状体はグラスウールであ
    り、薄肉の被覆帯3Aはアルミガラスクロスであること
    を特徴とする複合スパイラルダクトの製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項3において、金属板1Aは亜鉛鍍
    金鋼板であり、断熱材2Aの帯状体はグラスウールであ
    り、薄肉の被覆帯3Aはアルミガラスクロスであること
    を特徴とする複合スパイラルダクトの製造装置。
  7. 【請求項7】 請求項4乃至6の何れかにおいて、薄肉
    の被覆帯がアルミガラスクロスに代り防炎処理を施した
    プラスチックフィルム3Bであることを特徴とする複合
    スパイラルダクト、またはその製造方法、もしくはその
    製造装置。
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