(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密性と可撓性を有する部材を用いて筒状に形成されたダクト同士を接続する接続部の構造であって、
各ダクトの端部全周に取り付けた務歯同士を噛合させて一対のダクトの端部同士を着脱可能に接続するファスナーからなる第１接続部と、
気密性と可撓性を有する部材を用いて筒状に形成されるとともに一端部全周に嵌合凸部及び／又は嵌合凹部を設けて形成され、他端部全周をダクトの端部側の外面に固着してダクトに一体に取り付けられたカバー部材を有し、
一方のダクトに取り付けた一方のカバー部材の嵌合凸部と他方のダクトに取り付けた他方のカバー部材の嵌合凹部とを密着嵌合させて一対のカバー部材の一端部同士を着脱可能に接続するとともに、前記第１接続部を一対のカバー部材で覆って内包する第２接続部とを備えて構成され、
且つ、前記第２接続部の嵌合凸部と嵌合凹部が嵌合した嵌合部とダクトの延設方向の同位置において、筒体がダクトとカバー部材の間に設けられていることを特徴とするダクト同士の接続部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダクト同士の接続部構造に関し、特に、気密性と可撓性を有するシートを筒状に成形してなるダクト同士を接続する接続部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下工事やトンネル工事等において、換気設備は、作業員の呼気確保、排熱、粉塵の除去、有害ガスの希釈や排除など、作業環境を好適な状態に保つという重要な役割を担っている。
【０００３】
そして、この種の換気設備は、例えば換気ファンの駆動とともに外部の空気を所定位置に送るためのダクト（風管）を備え、このダクトとして、気密性と可撓性を有する合成樹脂製シートを円筒状に成形したものが多用されている（例えば、特許文献１参照）。また、合成樹脂製シートを円筒状に成形してなるダクトは、一般に、端部全周にファスナーの務歯が取り付けられ、スライダー金具を操作して互いの端部の務歯同士を噛合させることによってダクト同士を接続し、所定位置まで延長できるように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６４０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のファスナーのみからなるダクト同士を接続する接続部の構造においては、務歯を端部に取り付けたテープ部分（布テープ）や、ファスナーの終点の隙間などから漏風が発生するという問題があった。
【０００６】
そして、例えば長距離のトンネル工事などでは、１０〜１００ｍ程度のダクトを接続して延長し、接続部の数が多くなるため、この接続部の数に応じて漏風量も多くなる。このため、大きな容量の換気ファンなどが必要になり、漏風が設備コストや動力コストなどのランニングコストの増大を招く要因となっていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、漏風量の低減を可能にするダクト同士の接続部構造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】
【０００８】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００９】
本発明のダクト同士の接続部構造は、気密性と可撓性を有する部材を用いて筒状に形成されたダクト同士を接続する接続部の構造であって、各ダクトの端部全周に取り付けた務歯同士を噛合させて一対のダクトの端部同士を着脱可能に接続するファスナーからなる第１接続部と、気密性と可撓性を有する部材を用いて筒状に形成されるとともに一端部全周に嵌合凸部及び／又は嵌合凹部を設けて形成され、他端部全周をダクトの端部側の外面に固着してダクトに一体に取り付けられたカバー部材を有し、一方のダクトに取り付けた一方のカバー部材の嵌合凸部と他方のダクトに取り付けた他方のカバー部材の嵌合凹部とを密着嵌合させて一対のカバー部材の一端部同士を着脱可能に接続するとともに、前記第１接続部を一対のカバー部材で覆って内包する第２接続部とを備えて構成され、且つ、前記第２接続部の嵌合凸部と嵌合凹部が嵌合した嵌合部とダクトの延設方向の同位置において、筒体がダクトとカバー部材の間に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のダクト同士の接続部構造においては、各ダクトの端部に設けた務歯同士を噛合させることにより、ファスナーの第１接続部で一対のダクトを互いの内部を連通させた状態で接続することができる。また、一方のダクトに取り付けたカバー部材と他方のダクトに取り付けたカバー部材の嵌合凸部と嵌合凹部を嵌合させ、一対のカバー部材の一端部同士を第２接続部で接続することにより、一対のダクトの端部同士を接続した第１接続部を一対のカバー部材で覆って内包することができる。
【００１２】
これにより、第１接続部のファスナーで漏風が発生した場合に、嵌合凸部と嵌合凹部を密着嵌合させて接続し、第１接続部を内包する一対のカバー部材によって第１接続部で発生した漏風を遮断することができ、従来のダクト同士の接続部構造と比較し、接続部の気密性を高め、漏風量を大幅に低減することできる。よって、換気設備（換気ファン）の規模を小さくすることができ、設備コストや動力コストなどのランニングコストの低減を図ることが可能になる。
【００１３】
また、第２接続部の嵌合凸部と嵌合凹部が嵌合した嵌合部とダクトの延設方向（ダクトの軸線方向）の同位置に筒体を設けておくと、この筒体によってダクトを筒状に保持することができるとともに、筒体に押し当てながら嵌合凸部と嵌合凹部を嵌合させることができ、確実且つ容易に、ダクトの全周にわたって連続的に嵌合凸部と嵌合凹部を嵌合密着させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るダクト同士の接続部構造によって複数のダクトを接続した状態を示す図である。
【図２】図１のＸ１−Ｘ１線矢視図であり、本発明の一実施形態に係るダクト同士の接続部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る一方のダクトと他方のダクトを示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るダクト同士の接続部構造の第１接続部によって一対のダクトの端部同士を接続した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るダクト同士の接続部構造の変形例を示す図であり、筒体を備えた接続部構造を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るダクト同士の接続部構造の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係るダクト同士の接続部構造について説明する。
【００１６】
本実施形態において、ダクトは、気密性と可撓性を有するポリ塩化ビニールシートなどの合成樹脂製シートを円筒状に成形してなる風管であり、例えば地下工事やトンネル工事等において、作業員の呼気確保、排熱、粉塵の除去、有害ガスの希釈や排除などを行うために使用される。
【００１７】
また、本実施形態のダクト同士の接続部構造Ａは、図１から図３に示すように、隣り合うダクト１、２の端部１ａ、２ａ同士を接続して、複数のダクト１、２を連通させつつ接続し所定長さに延長するための構造であり、第１接続部３と第２接続部４とを備えて構成されている。
【００１８】
第１接続部３は、一方のダクト１の端部１ａ全周と他方のダクト２の端部２ａ全周にそれぞれ、布テープなどを介して一体に取り付けられた務歯３ａ、３ｂと、これら務歯３ａ、３ｂ同士を噛合させるためのスライダー金具（不図示）とを備えたファスナーからなり、スライダー金具を操作して各ダクト１、２の端部１ａ、２ａに取り付けた務歯３ａ、３ｂ同士を噛合させることによって、一対のダクト１、２の端部１ａ、２ａ同士を着脱可能に接続することができる。また、第１接続部３で接続したダクト１、２同士は、互いの内部が連通した状態で接続される。
【００１９】
一方、第２接続部４は、気密性と可撓性を有する合成樹脂製シート（部材）を円筒状に形成するとともに、一端部５ａ、６ａ全周にジッパテープ７、８を取り付けて形成したカバー部材５、６を備えて構成されている。また、カバー部材５、６は、他端部５ｂ、６ｂ全周をダクト１、２の端部１ａ、２ａ側の外面１ｂ、２ｂに固着してダクト１、２に一体に取り付けられている。そして、カバー部材５、６は、一方のダクト１と他方のダクト２の端部１ａ、２ａ側にそれぞれ取り付けられている。
【００２０】
また、図２及び図３に示すように、一方のダクト１に取り付けた一方のカバー部材５の一端部５ａ全周に、周方向に延びる嵌合凸部９を備えた雄側ジッパテープ７が取り付けられ、他方のダクト２に取り付けた他方のカバー部材６の一端部６ａ全周に、周方向に延びる嵌合凹部１０を備えた雌側ジッパテープ８が取り付けられている。
【００２１】
上記構成からなる本実施形態のダクト同士の接続部構造Ａで一対のダクト１、２を接続する際には、はじめに、図３及び図４に示すように、一方のダクト１の端部１ａに設けた務歯３ａと他方のダクト２の端部２ａに設けた務歯３ｂを、スライダー金具を操作して噛合させ、第１接続部３によって一対のダクト１、２の端部１ａ、２ａ同士を接続する。
【００２２】
次に、図２及び図３に示すように、一方のカバー部材５と他方のカバー部材６をダクト１、２の延設方向（軸線方向）Ｏ１に延ばし、一方のカバー部材５の一端部５ａ全周に取り付けた雄側ジッパテープ７の嵌合凸部９と、他方のカバー部材６の一端部６ａ全周に取り付けた雌側ジッパテープ８の嵌合凹部１０とを全周にわたって連続的に密着嵌合させ、一対のカバー部材５、６の一端部５ａ、６ａ同士を接続して第２接続部４とする。なお、ジッパテープ７を嵌合凹部１０を有する雌側、ジッパテープ８を嵌合凸部９を有する雄側としても差し支えない。
【００２３】
そして、このように一対のカバー部材５、６の一端部５ａ、６ａ同士を接続すると、図２に示すように、ファスナーの第１接続部３が一対のカバー部材５、６で覆われ、これら一対のカバー部材５、６で形成される密閉空間Ｈ内に第１接続部３が内包される。
【００２４】
これにより、ファスナーの第１接続部３において、務歯３ａ、３ｂを端部１ａ、２ａに取り付けたテープ部分（布テープ）や、ファスナーの終点の隙間などから漏風が発生した場合であっても、第１接続部３が嵌合凸部９と嵌合凹部１０を密着嵌合して接続した第２接続部４の一対のカバー部材５、６によって内包されていることで、第１接続部３で発生した漏風が一対のカバー部材５、６で遮断され、外部に漏出することが防止される。よって、本実施形態のダクト同士の接続部構造Ａにおいては、漏風量を大幅に低減することになる。
【００２５】
なお、一対のカバー部材５、６の一端部５ａ、６ａ同士を嵌合凸部９と嵌合凹部１０を嵌合させて接続した状態で、この嵌合凸部９と嵌合凹部１０を嵌合させた嵌合部１１に外側からテープを貼り付け、第２接続部４の接続が解除されないようにしたり、また、第２接続部４の気密性をさらに向上させるようにしてもよい。
【００２６】
ここで、本実施形態のダクト同士の接続部構造Ａの優位性を確認するために行った実証試験について説明する。この実証試験では、ダクト（風管）径が３００ｍｍの一対のダクト１、２を用い、これらダクト１、２を本実施形態の接続部構造Ａで接続し、管内圧力を３．０ｋＰａ、５．０ｋＰａ、７．０ｋＰａ、１０．０ｋＰａの４段階で変化させてダクト内に送風した。そして、各管内圧力における漏風量を測定し、漏風係数αを、α＝ｑ×１００／（ｈｔ×π×Ｄｔ）、ｑ：漏風量（ｍ３／ｍｉｎ）、Ｄｔ：風管径（ｍ）、ｈｔ：圧力損失（ｋＰａ）によって求めた。
【００２７】
表１は、実証試験の結果を示している。この表１に示す通り、本実施形態のダクト同士の接続部構造Ａを設けた場合、管内圧力を３．０ｋＰａ、５．０ｋＰａ、７．０ｋＰａ、１０．０ｋＰａの４段階で変化させた際の漏風係数は０．４前後になることが確認された。そして、「ずい道工事等における換気技術指針」では、ビニール風管の漏風係数が１８〜２２とされているため、この値と比較すると、本実施形態のダクト同士の接続部構造Ａを設けた場合には漏風係数が約９７％も低くなることが実証された。すなわち、本実施形態のダクト同士の接続部構造Ａは、著しく優れた漏風防止効果を発揮することが実証された。
【００２８】
【表１】
0005845476.tif 000002
【００２９】
なお、実証試験では、管内圧力を最大１０．０ｋＰａとしたが、別途行った要素試験により、本実施形態のダクト同士の接続部構造Ａは２０ｋＰａ程度の耐圧性能があることが確認された。トンネル工事等で通常利用する送風機の静圧が２〜１０ｋＰａ程度であることを考えれば、本実施形態のダクト同士の接続部構造Ａが実用上も十分であると言える。
【００３０】
したがって、本実施形態のダクト同士の接続部構造Ａにおいては、各ダクト１、２の端部１ａ、２ａに設けた務歯３ａ、３ｂ同士を噛合させることにより、ファスナーの第１接続部３で一対のダクト１、２を互いの内部を連通させた状態で接続することができる。また、一方のダクト１に取り付けたカバー部材５と他方のダクト２に取り付けたカバー部材６の嵌合凸部９と嵌合凹部１０を嵌合させ、一対のカバー部材５、６の一端部５ａ、６ａ同士を第２接続部４で接続することにより、一対のダクト１、２の端部１ａ、２ａ同士を接続した第１接続部３を一対のカバー部材５、６で覆って内包することができる。
【００３１】
これにより、第１接続部３のファスナーで漏風が発生した場合に、嵌合凸部９と嵌合凹部１０を密着嵌合させて接続し、第１接続部３を内包する一対のカバー部材５、６によって第１接続部３で発生した漏風を遮断することができ、従来のダクト同士の接続部構造と比較し、接続部の気密性を高め、漏風量を大幅に低減することできる。よって、換気設備の規模を小さくすることができ、設備コストや動力コストなどのランニングコストの低減を図ることが可能になる。
【００３２】
以上、本発明に係るダクト同士の接続部構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一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で適宜変更可能である。
【００３３】
例えば、図５に示すように、第２接続部４の嵌合凸部９と嵌合凹部１０が嵌合した嵌合部１１とダクト１、２の延設方向Ｏ１の同位置に、ダクト２の外径よりも若干大径の筒体１２をダクト２とカバー部材６の間のスペースに緩挿する。このようにすると、筒体１２に押し当てながら嵌合凸部９と嵌合凹部１０を嵌合させることができ、確実且つ容易に、ダクト１、２の全周にわたって連続的に嵌合凸部９と嵌合凹部１０を嵌合密着させることが可能になる。
【００３４】
また、図２から図４に示したように、本実施形態では、他方のカバー部材６が、その他端部６ｂ全周を他方のダクト２の外周に固着し、この他端部６ｂに対し嵌合凹部１０を備えた一端部６ａ側を他方のダクト２の端部２ａ側に配して、他方のダクト２に取り付けられているものとして説明を行った。
【００３５】
これに対し、図６に示すように、他端部６ｂ全周を他方のダクト２の外周に固着するとともに、嵌合凹部１０（や嵌合凸部９）を備えるジッパテープ８’がその全周に取り付けられた一端部６ａよりも他端部６ｂが他方のダクト２の端部２ａ側に配されるようにして、他方のカバー部材６を他方のダクト２に取り付けるようにしてもよい。そして、上記のように構成した場合には、図６に示すように、一方のカバー部材５の一端部５ａの全周に取り付けられたジッパテープ７’の嵌合凸部９（や嵌合凹部１０）と他方のカバー部材６の一端部６ａの嵌合凹１０（や嵌合凸部９）を上下に重ねつつ、指で摘まむことにより、容易に嵌合凸部９と嵌合凹部１０を嵌合させて密着（接続）させることが可能になる。
【００３６】
また、図６に示すように、一方のダクト１に取り付けた一方のカバー部材５の一端部５ａと、他方のダクト２に取り付けた他方のカバー部材６の一端部６ａとにそれぞれ、（複数の）嵌合凸部９と嵌合凹部１０を設けて第２接続部４を構成するようにしてもよい。また、ジッパテープ７，７’、８，８’は軟質合成樹脂製であり、カバー部材５、６と同様に可撓性を有する。
【符号の説明】
【００３７】
１      ダクト（一方のダクト）
１ａ    端部
１ｂ    外面
２      ダクト（他方のダクト）
２ａ    端部
２ｂ    外面
３      第１接続部
３ａ    務歯
３ｂ    務歯
４      第２接続部
５      カバー部材（一方のカバー部材）
５ａ    一端部
５ｂ    他端部
６      カバー部材（他方のカバー部材）
６ａ    一端部
６ｂ    他端部
７      ジッパテープ（雄側ジッパテープ）
８      ジッパテープ（雌側ジッパテープ）
９      嵌合凸部
１０    嵌合凹部
１１    嵌合部
１２    筒体
Ａ      ダクト同士の接続部構造
Ｈ      密閉空間
Ｏ１    ダクトの延設方向（軸線方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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