特開 2023-53695 空調用シール部材

(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】P2023053695

(43)【公開日】2023-04-13

(54)【発明の名称】空調用シール部材

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/10 20060101AFI20230406BHJP

   F16L 21/02 20060101ALI20230406BHJP

   F24F 13/02 20060101ALI20230406BHJP

【ＦＩ】

F16J15/10 L

F16L21/02 F

F24F13/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021162885

(22)【出願日】2021-10-01

(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】吉田 紀彦

(72)【発明者】

【氏名】村田 孝友

(72)【発明者】

【氏名】廣井 秀明

(72)【発明者】

【氏名】京井 貴史

【テーマコード（参考）】

3H015

3J040

3L080

【Ｆターム（参考）】

3H015BB01

3H015BC01

3H015BC08

3H015CA01

3J040AA01

3J040AA13

3J040AA17

3J040EA01

3J040EA16

3J040FA05

3J040HA03

3J040HA30

3L080AB03

(57)【要約】

【課題】空調用のシール部材を逆向きに取り付けても、接続管どうしの接続操作や気密性に支障が生じないようにする。
【解決手段】空調設備１における第１接続管１０の外周に第２接続管２０を嵌める。接続管１０，２０どうしの間には、環状の空調用シール部材３０を設ける。シール部材３０の筒状の基部３１を第１接続管１０の外周に固定する。基部３１から径方向外側へ３以上の環状のヒダ部３２，３２，３３を突出させる。これらヒダ部のうち軸方向の両端のヒダ部３２は、軸方向の内側への変形抵抗が、軸方向の外側への変形抵抗より低い。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空調設備における第１接続管と、前記第１接続管の外周に嵌められる第２接続管との間を気密にシールする環状の空調用シール部材であって、
前記第１接続管の外周に取り付けられる筒状の基部と、前記基部から径方向外側へ突出されるとともに軸方向に互いに離れた３以上の環状のヒダ部とを有し、これらヒダ部のうち前記軸方向の両端のヒダ部は、前記軸方向の内側への変形抵抗が、前記軸方向の外側への変形抵抗より低いことを特徴とする空調用シール部材。

【請求項2】

周方向と直交する断面形状が、前記軸方向と直交する中心線に関して対称であることを特徴とする請求項１に記載の空調用シール部材

【請求項3】

前記軸方向の両端のヒダ部が、前記基部から互いに接近する向きに傾斜された傾斜立ち上がり部を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の空調用シール部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物の温度調節、湿度調節、換気などを行う空調設備における気密性を確保するのに用いられるシール部材に関し、特に、空調ダクトや空調チャンバーなどの空調部材における接続管どうし間をシールする空調用シール部材に関する。

【背景技術】

【0002】

建物の空調設備における、空調ダクトや空調チャンバーなどの２つの空調部材どうしの接続構造として、これら空調部材の端部にそれぞれ接続管を設け、これら２つの接続管どうしを二重管になるように嵌め合わせることは公知である（特許文献１，２等参照）。２つの接続管どうし間の環状隙間には、環状のシール部材が設けられる。特許文献１のシール部材は、筒状の基部の軸方向の一端部と中央部とにそれぞれヒダ部が設けられている。基部が、内側の接続管の外周面に取り付けられている。各ヒダ部は、基部の外周から径方向外側へ向かって軸方向の他端部側へ傾斜するように立ち上がり、途中で屈曲して真っ直ぐ径方向外側へ延びている。

【0003】

前記内側の接続管の外周に、外側の接続管が、前記軸方向の一端部の外方から嵌め込まれることで、これら接続管どうしの間にシール部材が介在される。外側の接続管の嵌め込み操作時には、ヒダ部が、外側の接続管の嵌め込み方向の前方へ倒される。ヒダ部の立ち上がり部は、嵌め込み方向の前方へ傾斜されているため、容易に倒れる。これによって、前記嵌め込み操作時にシール部材から受ける抵抗が軽減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実用新案登録第３０１２０２７号公報

【特許文献2】特開２０１９－０１１９４４号公報（図４、図５）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前掲特許文献１のシール部材を内側の接続管に取り付ける際、取り付けの向きを間違えて逆にする場合がある。そうすると、外側の接続管を内側の接続管に嵌め込む際、ヒダ部の立ち上がり部を傾斜方向とは逆側へ倒す必要があり、嵌め込みにくくなる。無理やり嵌め込もうとすると、シール部材の全体が押し動かされて、内側の接続管から外れるおそれもある。また、気密性に影響が出るおそれもある。
本発明は、かかる事情に鑑み、空調用のシール部材を逆向きに取り付けても、接続管どうしの接続操作や気密性に支障が生じないようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するため、本発明は、空調設備における第１接続管と、前記第１接続管の外周に嵌められる第２接続管との間を気密にシールする環状の空調用シール部材であって、
前記第１接続管の外周に取り付けられる筒状の基部と、前記基部から径方向外側へ突出されるとともに軸方向に互いに離れた３以上の環状のヒダ部とを有し、これらヒダ部のうち前記軸方向の両端のヒダ部は、前記軸方向の内側への変形抵抗が、前記軸方向の外側への変形抵抗より低いことを特徴とする。

【0007】

当該シール部材によれば、第１接続管に対して向きを逆にして取り付けたとしても、外周に第２接続管を嵌め込む際、最初に第２接続管と当たったヒダ部が、嵌め込み方向の前方（軸方向の内側）へ低抵抗で倒れるように変形される。したがって、第２接続管をシール部材の軸方向の中間辺りまで容易かつ確実に嵌めることができる。
第２接続管が、嵌め込み方向の最後のヒダ部を乗り越えるには、そのヒダ部を高抵抗側（軸方向の外側、嵌め込み方向の前方）へ倒す必要があるが、その段階では、シール部材の軸方向の中間辺りまでの部分が、第２接続管と第１接続管との間に挟み込まれているため、第２接続管を強く押し込んだとしても、シール部材が外れるおそれが小さい。
これによって、シール部材の取り付けの向きに拘わらず、或いはシール部材を逆向きに取り付けたとしても、第１接続管の外周にシール部材を挟んで第２接続管を支障無く確実に嵌め込むことができる。
更には、シール部材の取り付けの向きに拘わらず、或いはシール部材を逆向きに取り付けたとしても、第１接続管及び第２接続管どうし間の気密性を確保できる。特に、当該シール部材は３つ以上のヒダ部を有しているため、ヒダ部が２つだけの場合（前掲特許文献１，２等）よりも気密性を高めることができる。

【0008】

周方向と直交する断面形状が、前記軸方向と直交する中心線に関して対称であることが好ましい。これによって、シール部材の向きによって、第２接続管の嵌め込みやすさや気密性に違いが出るのを、確実に緩和でき、ないしは解消できる。

【0009】

前記軸方向の両端のヒダ部が、前記基部から互いに接近する向きに傾斜された傾斜立ち上がり部を含むことが好ましい。これによって、シール部材の向きに拘わらず、第２接続管を嵌め込む際に最初に当たるヒダ部を、前記軸方向に沿う嵌め込み方向の前方へ容易に倒すことができ、第２接続管の嵌め込みを容易化できる。かつ、嵌め込み方向の最後のヒダ部を乗り越えるために、第２接続管を強く押し込んだとしても、シール部材が外れるおそれを低減できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、空調用のシール部材の取り付け方向に拘わらず、或いはシール部材を逆向きに取り付けたとしても、第１接続管の外周にシール部材を介して第２接続管を支障無く嵌め込むことができ、かつ第１接続管と第２接続管との間の気密性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る空調設備の接続構造を、接続前の状態で示す平面断面図である。

【図2】図２は、前記接続構造における環状の空調用シール部材を、周方向と直交する断面で見た断面図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う、前記接続前の状態の接続構造の断面図である。

【図4】図４は、前記接続構造を、第２接続管が前記空調用シール部材に当たるまで嵌め込まれた状態で示す断面図である。

【図5】図５は、前記接続構造を、第２接続管が前記空調用シール部材の中間部まで嵌め込まれた状態で示す断面図である。

【図6】図６は、前記接続構造を接続状態で示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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、建物には空調設備１が設けられている。建物は、戸建て住宅でもよく、集合住宅でもよく、商業ビルでもよく、工場でもよい。空調設備１は、空調部材として、例えば分配用の空調チャンバー２（第１空調部材）と、フレキシブルダクトからなる空調ダクト３（第２空調部材）を備えている。これら空調部材２，３が、接続構造４を介して接続されている。接続構造４は、空調チャンバー２の周壁に設けられた第１接続管１０と、空調ダクト３の先端部に設けられた第２接続管２０を含む。

【0013】

図６に示すように、接続状態の接続構造４は、第１接続管１０の外周に第２接続管２０が嵌め込まれることによって二重管構造となっている。これら内外の接続管１０，２０どうしの間には、環状隙間４ｄが画成されている。環状隙間４ｄが、環状の空調用シール部材３０によって気密にシールされる。第１接続管１０には、シール部材３０のための環状の収容凹部１５が、外周面から凹むように形成されている。

【0014】

シール部材３０の材質は、合成ゴム、エラストマー、合成樹脂その他の、気体を透過させにくい弾性材である。
図２に示すように、シール部材３０は、基部３１と、３つのヒダ部３２，３２，３３を有している。基部３１は、比較的厚肉の筒状に形成されている。図１及び図３に示すように、該基部３１が、シール収容凹部１５に収容されることによって、第１接続管１０の外周に取り付けられている。基部３１の軸方向の両端面３１ｅは、断面が円弧状になるよう、丸みが付けられている。

【0015】

図１及び図２に示すように、３つのヒダ部３２，３２，３３は、それぞれ基部３１の全周にわたる環状に形成されるとともに、基部３１から径方向外側（図２において上）へ突出されている。３つのヒダ部３２，３２，３３は、基部３１の軸方向（図２において左右）に互いに離れている。詳しくは、基部３１の軸方向の両端にそれぞれ屈曲ヒダ部３２，３２が設けられ、基部３１の軸方向の中央部に直立ヒダ部３３が設けられている。

【0016】

図２に示すように、両端の各ヒダ部３２は、傾斜立ち上がり部３４と、屈曲部３２ｃと、直立部３５を有している。傾斜立ち上がり部３４は、基部３１の外周面から径方向外側へ立ち上がるとともに、軸方向の内側へ傾斜されている。したがって、両端のヒダ部３２，３２の傾斜立ち上がり部３４，３４が、互いに接近する向きに傾斜されている。傾斜立ち上がり部３４の外側面３４ａが、基部３１の円弧状の端面３１ｅと滑らかに連続している。傾斜立ち上がり部３４の内側面３４ｂは、基部３１の外周面３１ａと鋭角に交差している。

【0017】

図２に示すように、各ヒダ部３２は、径方向の中間部において屈曲され、屈曲部３２ｃが形成されている。屈曲部３２ｃを介して、傾斜立ち上がり部３４と直立部３５とが連続している。直立部３５は、屈曲部３２ｃから径方向外側（図２において上）へ真っ直ぐ延び、基部３１の軸方向に対して直交している。

【0018】

前記両端の各屈曲ヒダ部３２は、その断面形状のために、軸方向の内側への変形抵抗が、軸方向の外側への変形抵抗より低い。つまり、ヒダ部３２は、直立ヒダ部３３側（軸方向の内側）へ向けて倒れやすく、直立ヒダ部３３とは反対側（軸方向の外側）へは倒れにくい。

【0019】

中央の直立ヒダ部３３は、基部３１から径方向外側（図２において上）へ真っ直ぐ延び、基部３１の軸方向に対して直交している。直立ヒダ部３３は、両端の屈曲ヒダ部３２より厚肉である。かつ、直立ヒダ部３３は、両端の屈曲ヒダ部３２よりも径方向外側へ高く突出されている。直立ヒダ部３３が軸方向の一方側（例えば図２において左側）へ倒されるときの変形抵抗と、軸方向の他方側（例えば図２において右側）へ倒されるときの変形抵抗とは、ほぼ同等である。

【0020】

図２に示すように、好ましくは、シール部材３０の周方向と直交する断面形状は、軸方向と直交する中心線ＣＬ_３０に関して対称である。このため、シール部材３０は、軸方向の向きを１８０°反転させても、接続構造４（図６）内における断面形状は同じであり、同一の機能を奏する。したがって、シール部材３０を第１接続管１０に取り付ける際、シール部材３０の軸方向の向きを考慮する必要が無い。シール部材３０の両端の屈曲ヒダ部３２，３２のうち、どれが第１接続管１０の先端側（図３において右側）へ向けられ、かつ、どれが空調チャンバー２側（図３において左側）へ向けられていてもよい。これによって、空調チャンバー２の製造に際して、第１接続管１０の組み立てを容易化できる。あるいは、シール部材３０が、本来の向きに対して１８０°反転させて第１接続管１０に取り付けられたとしても、それによって支障が生じることはない、

【0021】

建物の空調設備１の施工現場においては、次のようにして、空調部材２，３どうしが接続される。
図１及び図３に示すように、第２接続管２０を、第１接続管１０に対して軸合わせしたうえで、第１接続管１０の外周に嵌め込む。
すると、図４に示すように、第２接続管２０の管口部２１が、シール部材３０における、嵌め込み方向に沿って最も手前側（図４において右）の屈曲ヒダ部３２Ａに突き当たり、該ヒダ部３２Ａを、嵌め込み方向の前方（図４において左側、軸方向の内側）へ押し倒すように変形させる。屈曲ヒダ部３２は、軸方向の内側への変形抵抗が低いから、屈曲ヒダ部３２Ａを簡単に押し倒すことができる。
なお、図において、管口部２１は拡開されているが、拡開されずにストレートであってもよい。

【0022】

図５に示すように、第２接続管２０が、シール部材３０の軸方向の中間辺りまで嵌め込まれると、管口部２１が直立ヒダ部３３に当たり、該直立ヒダ部３３を嵌め込み方向の前方（図６において左）へ押し倒すように変形させる。

【0023】

さらには、管口部２１が、倒れた直立ヒダ部３３を介して、又は直接、嵌め込み方向に沿って最も奥側（図６において左）の屈曲ヒダ部３２Ｂに当たり、該屈曲ヒダ部３２Ｂを前方（図５において左側）すなわち軸方向の外側へ押す。屈曲ヒダ部３２は、軸方向の外側へは変形抵抗が高く、変形されにくい。

【0024】

図６に示すように、前記軸方向の外側への変形抵抗を上回る力で、第２接続管２０を嵌め込み方向の前方（図６において左側）へ強く押し込む。これによって、管口部２１が、屈曲ヒダ部３２Ｂを変形させながら該屈曲ヒダ部３２Ｂを乗り越え、規定の嵌め込み位置に達する。
前記押し込む直前の段階では、シール部材３０の軸方向における嵌め込み方向の後方（図６において右）の端部から中間辺りまでの部分が、第２接続管２０と第１接続管１０との間に挟み込まれている。したがって、第２接続管２０を強く押し込んだとしても、シール部材３０が、第１接続管１０上の所定位置すなわちシール収容凹部１５内から外れるのを阻止できる。
これによって、第２接続管２０を規定の嵌め込み位置まで支障なく嵌め込むことができる。前述した通り、シール部材３０は中心線ＣＬ_３０に関して対称の断面形状であるから、シール部材３０の取り付けの向きに拘わらず、或いはシール部材３０を逆向きに取り付けたとしても、支障無く、第１接続管１０の外周にシール部材３０を挟んで第２接続管２０を確実に嵌め込むことができる。

【0025】

このようにして嵌め合わされた接続管１０，２０を介して、空調部材２，３どうしが接続される。かつ、接続管１０，２０どうしの間の環状隙間４ｄにシール部材３０が介在されることによって、接続部の気密性を確保できる。前述した通り、シール部材３０は中心線ＣＬ_３０に関して対称の断面形状であるから、シール部材３０の取り付けの向きに拘わらず、或いはシール部材３０を逆向きに取り付けたとしても、気密性に影響が出ることはない。

【0026】

加えて、シール部材３０は３つのヒダ部３２，３２，３３を有しているため、ヒダ部が２つだけの場合（前掲特許文献１，２等）よりも気密性を高めることができる。
発明者等が、ヒダ部が３つの断面形状のシール部材３０（図２）と、片側の屈曲ヒダ部３２を省略してヒダ部を２つにしたシール部材（比較例）とについて、それぞれ１００Ｐａ～２０００Ｐａ（ゲージ圧）の内圧範囲における漏れ量を測定したところ、比較例の漏れ量は良否基準値の１／５弱であったのに対し、シール部材３０の漏れ量は前記良否基準値の１／６弱であり、本発明品によれば気密性が高まることが確認された。

【0027】

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、ヒダ部の数は、３つ以上であればよく、３つに限らず、４つ以上でもよい。
３つ以上のヒダ部のうち、軸方向の両端以外の中間ヒダ部は、直立ヒダ部３３であってもよく屈曲ヒダ部３２であってもよい。ヒダ部の数が奇数個の場合は、ちょうど中央のヒダ部は、直立ヒダ部３３であることが好ましい。
シール部材は、軸方向の両端のヒダ部における軸方向の内側への変形抵抗が、軸方向の外側への変形抵抗より低ければよく、中心線ＣＬ_３０に関して必ずしも対称の断面形状でなくてもよい。
接続対象の２つの空調部材は、空調チャンバー２及び空調ダクト３に限らず、空調ダクトどうしでもよく、空調ダクトと吹出口部材でもよく、空調ダクトと換気口部材でもよく、空調機（エアコン）と空調ダクト等でもよい。空調チャンバーは、分配チャンバーに限らず、空調空気と外気を混合するミキシングチャンバー等でもよい。

【産業上の利用可能性】

【0028】

本発明は、例えば空調チャンバーや空調ダクトの接続部のシール構造に適用できる。

【符号の説明】

【0029】

１ 空調設備
２ 空調チャンバー（第１空調部材）
３ 空調ダクト（第２空調部材）
４ 接続構造
４ｄ 環状隙間
１０ 第１接続管
１５ 環状のシール収容凹部
２０ 第２接続管
２１ 管口部
３０ 空調用シール部材
ＣＬ_３０ 軸方向と直交する中心線
３１ 基部
３１ａ 外周面
３１ｅ 軸方向の端面
３２ 屈曲ヒダ部（ヒダ部）
３２Ａ 嵌め込み方向に沿って手前側のヒダ部
３２Ｂ 嵌め込み方向に沿って奥側のヒダ部
３２ｃ 屈曲部
３３ 直立ヒダ部（ヒダ部）
３４ 傾斜立ち上がり部
３４ａ 外側面
３４ｂ 内側面
３５ 直立部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】