特許 7535769 長さ調節機能付風管体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-08

(45)【発行日】2024-08-19

(54)【発明の名称】長さ調節機能付風管体

(51)【国際特許分類】

   E21F 1/06 20060101AFI20240809BHJP

   F24F 13/02 20060101ALI20240809BHJP

   F16L 11/12 20060101ALI20240809BHJP

【ＦＩ】

E21F1/06

F24F13/02 B

F16L11/12 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020084759

(22)【出願日】2020-05-13

(65)【公開番号】P2021179115

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2023-04-26

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 １．令和２年３月２６日，設置

(73)【特許権者】

【識別番号】000149930

【氏名又は名称】株式会社谷沢製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100098545

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100189717

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 貴章

(72)【発明者】

【氏名】小野 亮

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 哲也

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 昌徳

【審査官】小倉 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－００７４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６６６５２６１（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】実公昭４９－０３３６８２（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開２００８－０９６０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３２０１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１１０７２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００７－３１５０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１７４４７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００９－１０１０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１４４０２６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｆ １／０６

Ｆ２４Ｆ １３／０２

Ｆ１６Ｌ １１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端に一方の連結部を有し、他端に他方の連結部を有した可撓性の風管体であって、
前記一方の連結部と前記他方の連結部との間に、第一中間接続部と前記第一中間接続部に接続する第二中間接続部を備え、
前記第一中間接続部と前記第二中間接続部との接続により長さが縮まり、
前記第一中間接続部と前記第二中間接続部の少なくとも一方を複数備え、
前記第一中間接続部と前記第二中間接続部との接続は務歯列とスライダーを有する線ファスナーによる接続であり、
前記第二中間接続部の数が前記第一中間接続部の数よりも多く、
前記第一中間接続部が前記他方の連結部の近傍に設けられていることを特徴する長さ調節機能付風管体。

【請求項2】

前記第二中間接続部が前記一方の連結部の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の長さ調節機能付風管体。

【請求項3】

前記第一中間接続部が長さ方向の中央にも設けられていることを特徴とする請求項２に記載の長さ調節機能付風管体。

【請求項4】

前記第一中間接続部及び前記第二中間接続部は、前記風管体の伸縮方向に対して垂直に前記風管体の円周方向に亘って設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の長さ調節機能付風管体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル工事や採掘作業等において送気又は排気等に用いられる風管体に関する。

【背景技術】

【0002】

トンネル工事現場や採掘現場等では、送気又は排気等を目的として、例えば特許文献１のように、筒状の風管体が複数連結されてなる可撓性の風管が設けられることがある。
また、坑道が複数存在する場合は、例えば特許文献２のように、１本の風管を分岐させて用いる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－２６４０３４号公報

【文献】特開２０１４－２０２０４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

可撓性を有する所定長（例えば１０ｍ）の風管体を複数連結してなる設置済みの風管の途中に分岐を設けようとする場合、連結されている風管体の一つを取り外して分岐用の三又等の風管体に差し替えることがある。差し替える分岐用の風管体を所定長の風管体に接続するにあたっては、分岐用の風管体と所定長の風管体との間に隙間が生じるため、その隙間に長さ調整用の風管体を配置する。長さ調整用の風管体は所定長の風管体を取り外した後にできるスペースの実測値に基づいた全長で製作されるが、実測は風管に空気が流れていない風管体が萎んだ状態で行われることなどに起因して、長さ調整用の風管体の長さが、空気が流れて風管体が膨らんだ状態での隙間寸法と合わないことが多い。そのため、長さ調整用の風管体を介して分岐用の風管体と所定長の風管体を連結して送風を開始すると、分岐箇所における風管に皺ができたり形状が歪になったりしてしまい、送風機からの送風効率が低下して電気代の増加等を招く。また、この対策として全長が異なる長さ調整用の風管体を複数準備する場合もあるが、この場合は、一旦セットした長さ調整用の風管体の長さが適切でなければ他の長さ調整用の風管体に交換する必要があるなど手間隙がかかる。

【0005】

また、特許文献１は、風管を分岐させる場合については何ら記載されていない。
また、特許文献２は、本管から分岐した枝管の風量を確保しようとするものであり、風管を分岐させた場合の上記したような取り合いの問題については何ら記載されていない。
そこで本発明は、現場において適切な長さに調節することができる長さ調節機能付風管体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１記載の本発明の長さ調節機能付風管体１は、一端αに一方の連結部１０を有し、他端βに他方の連結部１１を有した可撓性の風管体であって、一方の連結部１０と他方の連結部１１との間に、第一中間接続部３０と第一中間接続部３０に接続する第二中間接続部３１を備え、第一中間接続部３０と第二中間接続部３１との接続により長さが縮まり、第一中間接続部３０と第二中間接続部３１の少なくとも一方を複数備え、第一中間接続部３０と第二中間接続部３１との接続は務歯列とスライダーを有する線ファスナーによる接続であり、第二中間接続部３１の数が第一中間接続部３０の数よりも多く、第一中間接続部３０が他方の連結部１１の近傍に設けられていることを特徴する。

【0007】

請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の長さ調節機能付風管体１において、第二中間接続部３１が一方の連結部１０の近傍に設けられていることを特徴とする。

【0008】

請求項３記載の本発明は、請求項２に記載の長さ調節機能付風管体１において、第一中間接続部３０が長さ方向の中央にも設けられていることを特徴とする。

【0009】

請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の長さ調節機能付風管体１において、第一中間接続部３０及び第二中間接続部３１は、風管体の伸縮方向に対して垂直に風管体の円周方向に亘って設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、現場において適切な長さに調節することができる長さ調節機能付風管体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施例による長さ調節機能付風管体の側面図

【図2】同長さ調節機能付風管体を縮めた状態を示す図

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の第１の実施の形態による長さ調節機能付風管体は、一端に一方の連結部を有し、他端に他方の連結部を有した可撓性の風管体であって、一方の連結部と他方の連結部との間に、第一中間接続部と第一中間接続部に接続する第二中間接続部を備え、第一中間接続部と第二中間接続部との接続により長さが縮まるものである。
本実施の形態によれば、現場で他の風管体と連結する際に、風管に皺や歪等を生じさせない適切な長さに調節することができる。

【0013】

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による長さ調節機能付風管体において、第一中間接続部と第二中間接続部の少なくとも一方を複数備えるものである。
本実施の形態によれば、長さを細かく調節することができる。

【0014】

本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による長さ調節機能付風管体において、第一中間接続部が他方の連結部の近傍に設けられ、第二中間接続部が一方の連結部の近傍に設けられているものである。
本実施の形態によれば、他方の連結部の近傍に設けられた第一中間接続部と一方の連結部の近傍に設けられた第二中間接続部を接続することで、長さを大きく縮めることができる。

【0015】

本発明の第４の実施の形態は、第３の実施の形態による長さ調節機能付風管体において、第一中間接続部が長さ方向の中央にも設けられているものである。
本実施の形態によれば、中央に設けた第一中間接続部を利用することで、より細かい長さ調節が可能となる。

【0016】

本発明の第５の実施の形態は、第１から第４のいずれか一つの実施の形態による長さ調節機能付風管体において、第一中間接続部及び第二中間接続部は、風管体の伸縮方向に対して垂直に風管体の円周方向に亘って設けられているものである。
本実施の形態によれば、風管体の伸縮方向に対して第一中間接続部及び第二中間接続部が常に垂直な状態を維持して長さを調節できるため、調整後の歪がでず、風管の形状を保って圧損を小さくし送風状態を好適なものとすることができる。

【0017】

本発明の第６の実施の形態は、第１から第５のいずれか一つの実施の形態による長さ調節機能付風管体において、第一中間接続部と第二中間接続部との接続は線ファスナーによる接続であるものである。
本実施の形態によれば、第一中間接続部と第二中間接続部との接続を迅速かつ確実に行うことができる。

【実施例】

【0018】

以下、本発明の一実施例による風管体について説明する。
図１は本実施例による長さ調節機能付風管体の側面図である。
長さ調節機能付風管体１は、例えば全長１００００ｍｍ、直径１８００ｍｍの円筒状に膨らむ塩化ビニル樹脂製等の可撓性の風管体を２００本ほど連結してなる風管において、一部の風管体を取り外して分岐用の塩化ビニル樹脂製等の可撓性の風管体と差し替える際に生じる既設の風管体と分岐用の風管体との隙間を埋めるための長さ調整用の風管体として用いることができる。長さ調節機能付風管体１は、可撓性を有するように例えば塩化ビニル樹脂製とする。
長さ調節機能付風管体１の全長（最大長）は、一部の風管体を取り外した後にできるスペースの実測値に基づいて設定する。図１では、長さ調節機能付風管体１の寸法を、全長３０００ｍｍ、直径１８００ｍｍとしている。
長さ調節機能付風管体１には、他の風管体と連結するための連結部として、一端αに設けられた一方の連結部１０と、他端βに設けられた他方の連結部１１を備える。長さ調節機能付風管体１は、連結部により他の風管体と連結することができる。なお、長さ調節機能を備えない従来の風管体と連結可能であるだけでなく、長さ調節機能付風管体１同士を連結することも可能である。
連結部は、連結相手となる他の風管体が備える連結方法に対応したものとする。本実施例では、線ファスナーにより連結するタイプの風管体と連結することを想定して、連結部に務歯列の片割れを長さ調節機能付風管体１の伸縮方向に対して垂直に円周方向に亘って設けている。一方の連結部１０には務歯列の片割れとして第一務歯列２０を設け、他方の連結部１１には第一務歯列２０と対になる第二務歯列２１を設けている。

【0019】

長さ調節機能付風管体１は、一方の連結部１０と他方の連結部１１との間に、長さ調節に用いる中間接続部を備える。中間接続部は、長さ調節機能付風管体１の伸縮方向に対して垂直に円周方向に亘って円環状に設けられており、第一中間接続部３０と、その対となる第二中間接続部３１からなる。
第一中間接続部３０は、他方の連結部１１の近傍と、長さ方向の中央に設けられている。ここで他方の連結部１１の近傍とは、他端βから長さ調節機能付風管体１の全長の１０％までの範囲をいう。本実施例では、他方の連結部１１の近傍に配置する第一中間接続部３０Ａの位置を他端βから２５０ｍｍとし、長さ方向の中央に配置する第一中間接続部３０Ｂの位置を他端βから１５００ｍｍとしている。
第二中間接続部３１は、一方の連結部１０の近傍に一箇所と、それ以外に四箇所設けられている。ここで一方の連結部１０の近傍とは、一端αから長さ調節機能付風管体１の全長の１０％までの範囲をいう。第二中間接続部３１同士は等間隔に配置されている。また、他方の連結部１１の近傍に配置された第一中間接続部３０Ａとそれに最も近い第二中間接続部３１Ａとの間隔は、第二中間接続部３１同士の間隔と等しい。また、長さ方向の中央に配置された第一中間接続部３０Ｂとその両側にある第二中間接続部３１Ｂ、３１Ｃとの間隔は、第二中間接続部３１同士の間隔よりも短い。図１では、第二中間接続部３１は、他方の連結部１１の近傍に配置された第一中間接続部３０Ａから５００ｍｍ間隔で配置されており、一方の連結部１０の近傍に配置された第二中間接続部３１Ｅは一端αから２５０ｍｍの位置にある。また、長さ方向の中央に配置された第一中間接続部３０Ｂと、その両側に配置された第二中間接続部３１Ｂ、３１Ｃとの間隔は２５０ｍｍである。

【0020】

第一中間接続部３０にはテープ４０の端に第一務歯列２０が設けられ、第二中間接続部３１にはテープ４０の端に第二務歯列２１が設けられている。第一中間接続部３０と第二中間接続部３１は、第一中間接続部３０の第一務歯列２０と第二中間接続部３１の第二務歯列２１をスライダーで噛合わせることにより接続できる。第一中間接続部３０と第二中間接続部３１との接続を線ファスナーによる接続とすることで、第一中間接続部３０と第二中間接続部３１との接続を迅速かつ空気漏れ等の無いように確実に行うことができる。
第一中間接続部３０と第二中間接続部３１を接続すると、長さ調節機能付風管体１の一端αから他端βまでの長さが縮まる。図１には、他方の連結部１１の近傍に配置された第一中間接続部３０Ａを第二中間接続部３１に接続した場合に長さ調節機能付風管体１が短くなる長さを、第二中間接続部３１の位置ごとに示している。第一中間接続部３０Ａを、他端βに最も近い第二中間接続部３１Ａに接続した場合は５００ｍｍ、他端βに二番目に近い第二中間接続部３１Ｂに接続した場合は１０００ｍｍ、他端βに三番目に近い第二中間接続部３１Ｃに接続した場合は１５００ｍｍ、他端βに四番目に近い第二中間接続部３１Ｄに接続した場合は２０００ｍｍ、他端βから最も遠い第二中間接続部３１Ｅに接続した場合は２５００ｍｍ、長さを縮めることができる。このように第二中間接続部３１を複数備えることで、長さ調節機能付風管体１の長さを細かく調節することができる。また、他方の連結部１１の近傍に設けられた第一中間接続部３０Ａと一方の連結部１０の近傍に設けられた第二中間接続部３１Ｅを接続することで、長さを大きく縮めることができる。なお、第一中間接続部３０Ａを一方の連結部１０の近傍に配置し、第二中間接続部３１Ｅを他方の連結部１１の近傍に配置することもできる。
また、図１には示していないが、他方の連結部１１の近傍に配置された第一中間接続部３０Ａと第二中間接続部３１との接続と併せて、或いはその代わりに、長さ方向の中央に配置された第一中間接続部３０Ｂを第二中間接続部３１と接続することもできる。第一中間接続部３０Ａと第一中間接続部３０Ｂとでは第二中間接続部３１までの距離が異なるため、第一中間接続部３０Ｂを第二中間接続部３１と接続することで、第一中間接続部３０Ａを第二中間接続部３１と接続する場合とは異なる長さに調節することができる。このように、第一中間接続部３０を長さ方向の中央にも設けることで、より細かい長さ調節が可能となる。

【0021】

図２は長さ調節機能付風管体を縮めた状態を示す図である。なお、図２では長さ調節機能付風管体の上半分のみを示している。
長さ調節機能付風管体１を他の風管体と連結する際には、例えば、一方の連結部１０に設けられた第一務歯列２０を左隣にある風管体の右端部に設けられた第二務歯列２１にスライダーで噛合わせることにより左隣の風管体に接続し、他方の連結部１１に設けられた第二務歯列２１を右隣にある風管体の左端部に設けられた第一務歯列２０にスライダーで噛合わせることにより右隣の風管体に接続した後、長さ調節機能付風管体１がだぶつかない適切な長さとなる第一中間接続部３０と第二中間接続部３１との組み合わせを選択し、選択した第一中間接続部３０と第二中間接続部３１を接続する。なお、長さ調節機能付風管体１の長さの調節は、他の風管体と連結する前に地上で行うこともできる。
第一中間接続部３０と第二中間接続部３１の区別を容易にするため、第一中間接続部３０と第二中間接続部３１の少なくとも一方には、目印をつけておくことが好ましい。また、各第二中間接続部３１に、第一中間接続部３０と接続した場合に短縮される長さを明示しておくことも有用である。

【0022】

図２（ａ）は、他方の連結部１１の近傍に配置された第一中間接続部３０Ａと、他端βに最も近い第二中間接続部３１Ａを接続し、長さ調節機能付風管体１の長さを５００ｍｍ短縮した場合を示している。この場合は、図中に点線で示すように、短縮によって長さ調節機能付風管体１の一部が余るが、連結した他の風管体の内側への飛び出しは無い。
図２（ｂ）は、他方の連結部１１の近傍に配置された第一中間接続部３０Ａと、他端βに二番目に近い第二中間接続部３１Ｂを接続し、長さ調節機能付風管体１の長さを１０００ｍｍ短縮した場合を示している。この場合は、図中に点線で示すように、短縮によって余った長さ調節機能付風管体１の一部が連結した他の風管体の内側に２４０ｍｍほど飛び出す。
図２（ｃ）は、他方の連結部１１の近傍に配置された第一中間接続部３０Ａと、他端βに三番目に近い第二中間接続部３１Ｃを接続し、長さ調節機能付風管体１の長さを１５００ｍｍ短縮した場合を示している。この場合は、図中に点線で示すように、短縮によって余った長さ調節機能付風管体１の一部が連結した他の風管体の内側に４９０ｍｍほど飛び出す。
図２（ｄ）は、他方の連結部１１の近傍に配置された第一中間接続部３０Ａと、他端βに四番目に近い第二中間接続部３１Ｄを接続し、長さ調節機能付風管体１の長さを２０００ｍｍ短縮した場合を示している。この場合は、図中に点線で示すように、短縮によって余った長さ調節機能付風管体１の一部が連結した他の風管体の内側に７４０ｍｍほど飛び出す。
図２（ｅ）は、他方の連結部１１の近傍に配置された第一中間接続部３０Ａと、他端βに五番目に近い第二中間接続部３１Ｅを接続し、長さ調節機能付風管体１の長さを２５００ｍｍ短縮した場合を示している。この場合は、図中に点線で示すように、短縮によって余った長さ調節機能付風管体１の一部が連結した他の風管体の内側に９９０ｍｍほど飛び出す。
このように、長さ調節機能付風管体１の長さを短くすることで、余った部分が風管の内側に飛び出す場合があるが、長さ調節機能付風管体１は可撓性の材料で構成されているため、送風機から送風が開始されると飛び出した部分は空気の流れによって風管の内面に張り付き送風の抵抗とはならない。
なお、風管体の厚みは０．２５ｍｍ～０．８ｍｍとすることが好ましく、０．４５ｍｍとすることが最も好ましい。これにより、適切な強度と可撓性を兼ね備えた長さ調節機能付風管体１とすることができる。

【0023】

このように長さ調節機能付風管体１は、現場で他の風管体との距離に合わせて適切な長さに調節して連結できるため、風管に皺や歪等が発生することを抑制して送風効率の低下を防止できる。また、一つの長さ調節機能付風管体１を異なる長さに変更可能であるため、全長の異なる長さ調整用の風管体を複数準備して現場で交換しながら長さを合わせる場合と比べて作業効率が向上する。
さらに、第一中間接続部３０及び第二中間接続部３１は、長さ調節機能付風管体１の伸縮方向に対して垂直に円周方向に亘って設けられているため、長さ調節機能付風管体１の伸縮方向（長さ方向）に対して第一中間接続部３０及び第二中間接続部３１が常に垂直な状態を維持して長さを調節できる。これにより、長さ調節機能付風管体１は、長さ調整が完了し送風を開始した後に張力で管変形して歪を生じることなく風管としての形状を精度よく保つため、送風状態を好適なものとすることができる。

【0024】

なお、上記実施例では本発明による長さ調節機能付風管体を主に長さ調整用の風管体として用いる場合について説明したが、従来の長さ調節機能を有さない風管体と同様に風管のメインの構成部材として複数連結して用いることもできる。また、全長についても上記実施例における３０００ｍｍに限らず、例えば１００００ｍｍとするなど、任意の全長とすることが可能である。

【符号の説明】

【0025】

１ 長さ調節機能付風管体
１０ 一方の連結部
１１ 他方の連結部
２０ 第一務歯列
２１ 第二務歯列
３０ 第一中間接続部
３１ 第二中間接続部
４０ テープ
α 一端
β 他端

【図1】

【図2】