特開 2015-183865 フレキシブルダクト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-183865(P2015-183865A)

(43)【公開日】2015年10月22日

(54)【発明の名称】フレキシブルダクト

(51)【国際特許分類】

   F24F 13/02 20060101AFI20150925BHJP

   F16L 11/16 20060101ALI20150925BHJP

【ＦＩ】

   F24F13/02 H

   F24F13/02 A

   F24F13/02 B

   F16L11/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-57833(P2014-57833)

(22)【出願日】2014年3月20日

(71)【出願人】

【識別番号】591029921

【氏名又は名称】フジモリ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085556

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100115211

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 三十義

(72)【発明者】

【氏名】中澤 元宏

(72)【発明者】

【氏名】尾形 真幸

【テーマコード（参考）】

3H111

3L080

【Ｆターム（参考）】

3H111AA02

3H111BA19

3H111CA03

3H111CB14

3H111DA08

3H111DA15

3H111DB11

3L080AD01

3L080AD02

3L080AD03

(57)【要約】

【課題】フレキシブルダクトにおける芯材の腐蝕を防止するとともに断熱層の吸音性を発揮させる。
【解決手段】フレキシブルダクト１は、螺旋状の金属製の芯材１１と、芯材によって管状に保形された内膜体１２と、断熱性に加えて吸音性を有して内膜体１２の外周を囲む断熱層１３とを備えている。フレキシブルダクト１の芯材１１は、内膜体１２を気体流路１９の側とは反対側から止着する止着部１１ａ，１１ａを有し、内膜体１２によって気体流路１９の側から覆われている。内膜体１２は、不織布にて構成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

螺旋状の金属製の芯材と、前記芯材によって管状に保形された内膜体と、断熱性に加えて吸音性を有して前記内膜体の外周を囲む断熱層とを備え、前記内膜体の内側に気体を通す気体流路が画成されたフレキシブルダクトにおいて、
前記芯材が、前記内膜体を前記気体流路の側とは反対側から止着する止着部を有して、前記内膜体によって前記気体流路の側から覆われており、前記内膜体が不織布にて構成されていることを特徴とするフレキシブルダクト。

【請求項2】

前記不織布の目付が、２０ｇ／ｍ^２〜５０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルダクト。

【請求項3】

前記不織布の厚さが、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルダクト。

【請求項4】

前記不織布の縦方向引張強さが、６５Ｎ／５ｃｍ〜２５０Ｎ／５ｃｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のフレキシブルダクト。

【請求項5】

前記不織布の横方向引張強さが、２５Ｎ／５ｃｍ〜９０Ｎ／５ｃｍであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のフレキシブルダクト。

【請求項6】

前記不織布の縦方向引裂強さ又は横方向引裂強さが、５Ｎ〜２０Ｎであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のフレキシブルダクト。

【請求項7】

前記不織布の縦方向伸び率が、２０％〜３５％であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のフレキシブルダクト。

【請求項8】

前記不織布の横方向伸び率が、２５％〜４０％であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のフレキシブルダクト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。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１〜２等参照）の需要が高まっている。

【0003】

特許文献１のフレキシブルダクトは、コイル状の金属製芯材の外周に内膜体、グラスウール、外膜体を順次巻き付けることによって構成されている。前記内膜体は、不織布にて構成されている。これによって、フレキシブルダクトを湾曲させた場合でも、内膜体が斜行するのを防止し、内膜体の形状を保持している。

【0004】

特許文献２には、内膜体が樹脂製シートからなるフレキシブルダクトが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実開平４−１３６４４５号公報（［０００６］、［０００８］）

【特許文献2】特許第４７９１４２８号公報（［０００４］、［００２８］）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上掲特許文献１のフレキシブルダクトにおいては、コイル状の金属製芯材の外周に内膜体が巻き付けられているため、芯材がダクト内の気体流路に面し、気体流路を通る空気に晒される。そのため、芯材が腐食しやすかった。
また、特許文献２のフレキシブルダクトにおいては、内膜体が樹脂製シートにて構成されているため、ダクト内の音が樹脂製シートによって反射又は吸収され、グラスウールへ透過しにくい。そのため、グラスウールによる吸音効果が妨げられていた。
本発明は、前記事情に鑑み、芯材の腐蝕を防止するとともに、グラスウール等の断熱層による吸音効果を発揮させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記問題点を解決するために、本発明は、螺旋状の金属製の芯材と、前記芯材によって管状に保形された内膜体と、断熱性に加えて吸音性を有して前記内膜体の外周を囲む断熱層とを備え、前記内膜体の内側に気体を通す気体流路が画成されたフレキシブルダクトにおいて、前記芯材が、前記内膜体を前記気体流路の側とは反対側から止着する止着部を有して、前記内膜体によって前記気体流路の側から覆われており、前記内膜体が不織布にて構成されていることを特徴とする。
この特徴によれば、内膜体によって芯材を気体流路の側から覆うことによって、芯材が気体流路に直接晒されないようにできる。したがって、芯材の腐蝕を抑えることができる。また、不織布は透音性を有しているから、気体流路を伝わる音を内膜体から断熱層へ透過させることができる。したがって、吸音性を有する断熱層によって前記音を吸収することができる。
断熱性に加えて吸音性を有する断熱層としては、グラスウールを用いることが好ましい。

【0008】

前記不織布の目付は、２０ｇ／ｍ^２〜５０ｇ／ｍ^２程度であることが好ましい。また、前記不織布の厚さは、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度であることが好ましい。
これによって、内膜体による芯材腐蝕防止効果と断熱層による吸音効果とを確実に両立させることができる。すなわち、気体流路の気体が内膜体を透過するのを十分に抑制して前記気体が芯材に接触するのを確実に防止でき、内膜体による芯材の腐食防止効果を確保できる。一方、気体流路の音が内膜体を確実に透過するようにでき、断熱層による吸音効果を十分に発揮させることができる。また、内膜体の所要強度を確保でき、内膜体を芯材に止着する際に内膜体が破断するのを防止でき、芯材による内膜体の止着性を確保できる。さらに、建築関係の不燃性に関する法令に定められたフレキシブルダクトの不燃性基準を満たすことができる。
不織布の目付や厚さが小さ過ぎると、気体の透過を十分に抑制又は阻止できず、内膜体による芯材の腐食防止効果を確保できない。また、内膜体の強度が不足し、芯材による止着時に内膜体が破断しやすく、内膜体の止着性を確保できない。一方、不織布の目付や厚さが大き過ぎると、音を十分に透過させることができず、断熱層による吸音効果を十分に発揮させることができない。また、フレキシブルダクトの不燃性を確保できない。さらには、内膜体を芯材で止着しにくくなるか、或いは芯材を大型化する必要があり、内膜体の止着性が損なわれる。

【0009】

前記不織布の縦方向引張強さは、６５Ｎ／５ｃｍ〜２５０Ｎ／５ｃｍ程度であることが好ましい。前記不織布の横方向引張強さは、２５Ｎ／５ｃｍ〜９０Ｎ／５ｃｍ程度であることが好ましい。前記不織布の縦方向引裂強さ又は横方向引裂強さは、５Ｎ〜２０Ｎ程度であることが好ましい。
これによって、内膜体を構成する不織布の目付や厚さを適切な大きさにでき、内膜体による芯材腐蝕防止効果と断熱層による吸音効果とを確実に両立させることができる。また、芯材による内膜体の止着性を確実に確保できる。
縦方向とは、不織布の製造時の機械進行方向と平行な方向（不織布の延び方向）を言う。
横方向とは、縦方向と直交する方向（不織布の幅方向）を言う。
引張強さ（Ｎ／５ｃｍ）とは、不織布に引張力を加えた場合に、不織布が破断した時における前記引張力を、不織布の引張方向と直交する寸法５ｃｍあたりに換算した値を言い、好ましくはＪＩＳＬ−１０９６等に準拠して測定される。
引裂強さとは、不織布に引裂力を加えた場合に、不織布が引き裂かれた時における前記引裂力の大きさを言い、好ましくはＪＩＳＬ−１０９６等に準拠して測定される。

【0010】

前記不織布の縦方向伸び率は、２０％〜３５％であることが好ましい。前記不織布の横方向伸び率は、２５％〜４０％であることが好ましい。
これによって、フレキシブルダクトのフレキシブル性を十分に確保することができる。
縦方向伸び率は、不織布を縦方向に離間した２箇所でつかむとともに縦方向に引っ張り、前記２箇所の初期離間距離Ｌ１と、不織布が破断した時における前記２箇所の離間距離Ｌ２とから次式によって求まる。
縦方向伸び率（％）＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１×１００
横方向伸び率は、不織布を横方向に離間した２箇所でつかむとともに横方向に引っ張り、前記２箇所の初期離間距離Ｌ３と、不織布が破断した時における前記２箇所の離間距離Ｌ４とから次式によって求まる。
横方向伸び率（％）＝（Ｌ４−Ｌ３）／Ｌ３×１００
伸び率は、好ましくはＪＩＳＬ−１０９６に準拠して測定される。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、芯材が気体流路に直接晒されないようにでき、芯材の腐蝕を抑えることができる。また、不織布の透音性によって、気体流路を伝わる音を内膜体から断熱層へ透過させ、断熱層によって前記音を吸収することで、断熱層の吸音性を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】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斜視図である。

【図2】図２は、前記フレキシブルダクトの断面図である。

【図3】図３は、前記フレキシブルダクトの芯材による内膜体の止着構造を示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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及び図２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、芯材１１と、内膜体１２と、断熱層１３と、外膜体１４とを備え、図示しない冷暖房機や換気装置から空調エリアへ延びている。芯材１１は、螺旋状になっている。この芯材１１によって内膜体１２が管状に保形されている。管状の内膜体１２の内側に気体流路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。

【0014】

内膜体１２の外周を管状の断熱層１３が囲んでいる。断熱層１３は、グラスウールにて構成されている。グラスウールは、断熱性に加えて、吸音性を有している。断熱層１３の厚さは、好ましくは２５ｍｍ〜１００ｍｍであり、より好ましくは２５ｍｍ〜５０ｍｍである。断熱層１３の外周を管状の外膜体１４が囲んでいる。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ている。外膜体１４の厚さは、好ましくは０．０４ｍｍ〜０．１ｍｍであり、より好ましくは０．０４ｍｍ〜０．０８ｍｍである。

【0015】

芯材１１及び内膜体１２について詳述する。
芯材１１は、鋼、鉄等の金属からなる細い螺旋状板材にて構成されている。芯材１１の初期形状（成形前の形状）は、平らである。初期形状における芯材１１の幅は、４ｍｍ〜１０ｍｍ程度が好ましく、厚さは０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ程度が好ましい。図３に示すように、この芯材１１が、内膜体１２を止着するためにＣ字断面に成形されている。これによって、成形後の芯材１１の幅方向の両端部が、一対の断面円弧状の止着部１１ａ，１１ａを構成している。これら止着部１１ａ，１１ａの内側には芯内空間１１ｂが形成されている。芯内空間１１ｂは、止着部１１ａ，１１ａの先端どうしの間を介して、気体流路１９に向かって開口されている。芯内空間１１ｂの中央部には、樹脂製の線材１５が配置されている。

【0016】

内膜体１２の初期形状は、芯材１１の螺旋ピッチより少し幅広の帯状になっている。図２及び図３に示すように、この帯状の内膜体１２が螺旋状に巻かれることによって管状に成形されるとともに、互いに一周分ずれて対向する縁部分１２ｅ，１２ｆどうしが重ね合わされている。この重ね合わされた縁部分１２ｅ，１２ｆの外側（気体流路１９の側とは反対側、図３において上側）に芯材１１が配置されている。この芯材１１の芯内空間１１ｂに縁部分１２ｅ，１２ｆが嵌入されるとともに、気体流路１９側の縁部分１２ｅが芯内空間１１ｂの線材１５に約一周巻き付けられ、その外側に他方の縁部分１２ｆが巻き付けられている。この縁部分１２ｆの外側に芯材１１が被さるとともに、一対の止着部１１ａ，１１ａが両側から縁部分１２ｅ，１２ｆを挟み付けている。更にこれら止着部１１ａ，１１ａどうしが先端に向かうにしたがって接近することによって、縁部分１２ｅ，１２ｆが抜け止めされている。これによって、内膜体１２が芯材１１によって気体流路１９の側とは反対側から止着されている。内膜体１２は、一対の止着部１１ａ，１１ａの先端部どうしの間を通して芯内空間１１ｂから気体流路１９側へ出されるとともに、フレキシブルダクト１の軸線方向（図３において左右）に沿って両側へ延びている。したがって、芯材１１は、内膜体１２によって気体流路１９の側から覆われている。

【0017】

専用の自動止着機械によって、内膜体１２の縁部分１２ｅ，１２ｆどうしの重ね合わせ及び線材１５への巻き付け、並びに芯材１１の一対の止着部１１ａ，１１ａの成形及び縁部分１２ｅ，１２ｆに対する挟み付けが自動的に行なわれる。

【0018】

図２に示すように、内膜体１２は、不織布にて構成され、好ましくはスパンボンド系不織布にて構成されている。これによって、所要の目付や引張強さ等を有する内膜体１２を安価に入手できる。不織布からなる内膜体１２は、気体の透過を抑制又は阻止するとともに、音の透過を許容する。
不織布の材質としては、ポリエステル、ポリプロピレン等が挙げられ、好ましくはポリエステルである。
不織布には、エンボス加工が施されている。これによって、内膜体１２の強度を高めることができる。

【0019】

内膜体１２を構成する不織布の目付は、好ましくは２０ｇ／ｍ^２〜５０ｇ／ｍ^２であり、より好ましくは３０ｇ／ｍ^２〜４５ｇ／ｍ^２であり、一層好ましくは４０ｇ／ｍ^２程度である。内膜体１２を構成する不織布の厚さは、好ましくは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであり、より好ましくは０．２ｍｍ〜０．２８ｍｍであり、一層好ましくは０．２４ｍｍ程度である。

【0020】

内膜体１２を構成する不織布の縦方向引張強さは、好ましくは６５Ｎ／５ｃｍ〜２５０Ｎ／５ｃｍであり、より好ましくは１２０Ｎ／５ｃｍ〜２５０Ｎ／５ｃｍであり、一層好ましくは２００Ｎ／５ｃｍ程度である。不織布の横方向引張強さは、好ましくは２５Ｎ／５ｃｍ〜９０Ｎ／５ｃｍであり、より好ましくは３０Ｎ／５ｃｍ〜７０Ｎ／５ｃｍであり、一層好ましくは６０Ｎ／５ｃｍ程度である。また、内膜体１２を構成する不織布の縦方向引裂強さ及び横方向引裂強さは、好ましくは５Ｎ〜２０Ｎであり、より好ましくは８Ｎ〜１５Ｎであり、一層好ましくは５Ｎ〜１３Ｎ程度である。

【0021】

内膜体１２を構成する不織布の縦方向伸び率は、好ましくは２０％〜３５％であり、より好ましくは２５％〜３０％であり、一層好ましくは２６％程度である。不織布の横方向伸び率は、好ましくは３０％〜４０％であり、より好ましくは３０％〜３５％である。

【0022】

前記のフレキシブルダクト１によれば、内膜体１２を構成する不織布の目付や厚さ等の諸物性を前記の所定範囲内に設定することによって、内膜体１２を芯材１１にて止着する際に内膜体１２が破断するのを防止できるとともに、芯材１１を大型化しなくても内膜体１２を確実に止着できる。これによって、芯材１１による内膜体１２の止着性を確保できる。ひいては、内膜体１２を芯材１１によって容易に管形状に成形することができる。また、内膜体１２が芯材１１の止着部１１ａ，１１ａによって挟み付けられることによって芯材１１と接合されるため、接着剤による接着よりも内膜体１２を安定的に芯材１１に保持させることができる。

【0023】

この内膜体１２は芯材１１を気体流路１９側から覆うことになるため、芯材１１が気体流路１９に直接晒されないようにできる。内膜体１２を構成する不織布の目付や厚さ等の諸物性を前記の所定範囲内に設定することによって、気体流路１９を流れる気体が内膜体１２を透過するのを確実に抑制又は阻止でき、ひいては、前記気体が芯材１１に接触するのを確実に抑制又は阻止できる。これによって、芯材１１の腐蝕を抑制又は防止することができる。

【0024】

また、内膜体１２を構成する不織布は透音性を有しているから、気体流路１９内を伝わる音を内膜体１２から断熱層１３へ透過させることができる。内膜体１２を構成する不織布の目付や厚さ等の諸物性を前記の所定範囲内に設定することによって、気体流路１９を伝わる音が内膜体１２を透過するのを確実に許容できる。したがって、断熱層１３を構成するグラスウールによって前記音を吸収することができ、断熱層１３による吸音効果を確実に発揮させることができる。
要するに、フレキシブルダクト１によれば、内膜体１２を構成する不織布の目付や厚さ等の諸物性を前記の所定範囲内に設定することによって、内膜体１２による芯材腐蝕防止効果と透音効果ひいては断熱層１３による吸音効果とを確実に両立させることができる。

【0025】

また、フレキシブルダクト１によれば、断熱層１３の内周面を内膜体１２にて覆うことによって、断熱層１３を構成するグラスウールの小片が気体流路１９中に飛散するのを防止できる。
さらには、内膜体１２を構成する不織布の目付や厚さ等の諸物性を前記の所定範囲内に設定することによって、フレキシブルダクト１の不燃性を十分に確保することができる。

【0026】

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、内膜体１２を構成する不織布は、スパンボンドに限られず、サーマルボンドの他の製法による不織布であってもよい。
断熱層１３は、断熱性及び吸音性を有していればよく、グラスウールに限られず、発泡ウレタン等にて構成されていてもよい。

【実施例1】

【0027】

以下、実施例を説明する。ただし、本発明が以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１では、内膜体１２を構成する不織布の目付等の物性値と、芯材１１による内膜体１２の止着性（止着時の破れ難さ）との関係を試験した。
表１に示すように、内膜体１２として、目付等の物性値が異なるポリエステル長繊維製のスパンボンド系不織布からなる複数（No.1〜No.18）の試料を用意した。
専用の自動止着機を用いて、図３に示すように、内膜体１２の縁部分１２ｅ，１２ｆどうしの重ね合わせ及び線材１５への巻き付け、並びに芯材１１のＣ字断面への成形及び縁部分１２ｅ，１２ｆに対する挟み付けを自動的に行なった。
芯材１１の材質は、亜鉛めっき鋼板であった。また、芯材１１の厚さは０．５ｍｍであり、Ｃ字断面に成形する前の幅は５．０ｍｍであり、Ｃ字断面に成形後の外径は２．０ｍｍであった。
そして、前記自動止着機を作動させながら内膜体１２の破れを確認した。１種類の試料について試験を３回行ない総合評価した。

【0028】

【表1】

なお、表１の物性値は、ＪＩＳ Ｌ−１０９６に準拠して測定されたものである。

【0029】

その結果、目付が１２〜１５ｇ／ｍ^２の不織布（No.1,No.2,No10）は簡単に破れた。
目付が２０ｇ／ｍ^２〜２５ｇ／ｍ^２の不織布（No.3,No.4,No11,No.12）は、１５ｇ／ｍ^２ の場合よりも破れにくかった。
目付が３０ｇ／ｍ^２の不織布（No.5,No.13）は、あまり破れが起きなかった。
目付が４０ｇ／ｍ^２以上の不織布（No.6〜No.9,No.14〜No.18）は、殆ど又は全く破れが起きなかった。

【実施例2】

【0030】

実施例２では、内膜体１２を構成する不織布の目付等によるフレキシブルダクト１の不燃性への影響を検討した。
内膜体１２の材質は、ポリエステル製の不織布とした。
断熱層１３の材質は、グラスウールとした。
外膜体１４の材質は、ポリエチレンとした。
これら内膜体１２、断熱層１３及び外膜体１４を、それぞれ目付又は厚さを変えて組み合わせた場合の単位面積当たりの総発熱量を求めた。なお、各材質の発熱量は、欧州鋼構造協会連合協議会第3分科会、『鋼構造の火災安全に関するヨーロッパ基準−デザインマニュアル』の２０ページの記載を参照した。
結果を表２〜４に示す。

【0031】

【表2】

【0032】

【表3】

【0033】

【表4】

【0034】

この種のフレキシブルダクトにおいて、不燃性基準を満たす総発熱量は、おおよそ７．２ＭＪ／ｍ^２以下である。したがって、内膜体１２を構成する不織布の目付が５０ｇ／ｍ^２以下であれば、不燃性基準を十分に満たし得る。

【産業上の利用可能性】

【0035】

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。

【符号の説明】

【0036】

１ フレキシブルダクト
１１ 芯材
１２ 内膜体
１３ 断熱層
１９ 気体流路

【図1】

【図2】

【図3】