(57)【要約】【課題】現地においても管成型が容易であり、物流コストを圧縮するのみならず、樹脂帯状体の樹脂帯状部を、材質、幅、肉厚など調整することによって、一層の、可撓性、断熱性、軽量化、を実現することができ、且つ、簡単な補助治具で誰もが容易に管成型でき、さらに物流によって従来は制限されていたダクト長も、任意に長尺化が可能な空調ダクトを提供する。【解決手段】樹脂帯状体が、任意の幅の樹脂帯状部と、その側辺に平行して設けられた雌雄の勘合部から構成されたものであり、周回した雌勘合部に雄勘合部を挿入することで、スパイラル状に管成形することが可能な樹脂帯状体、および、勘合補助治具、および、それらを用いて成型された樹脂スパイラルダクト。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂帯状部、その一方の側辺に平行して設けられた雌勘合部、およびもう一方の側辺に平行して設けられた雄勘合部から構成された樹脂帯状体であって、スパイラル周回した該帯状部が隣接する帯状部とそれぞれの側辺部に存在する雌雄の両勘合部の勘合によりスパイラル状に管成形することが可能な樹脂帯状体。
【請求項２】
雌雄の勘合部が、連続した硬質樹脂の押出成型品であり、雄勘合部の先端がヤジリ形状またはきのこ形状であり、且つ、雌勘合部に該雄勘合部の抜けを防止するためのカエリを有する請求項１に記載の樹脂帯状体。
【請求項３】
雌雄の勘合部が、柔軟な樹脂帯状部に接着固定された構造を有する請求項１または２に記載の樹脂帯状体。
【請求項４】
雌雄の勘合部が組み合わされて勘合された芯部と樹脂帯状部が交互にスパイラル状に巻回されて管を形成している請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂帯状体を用いた樹脂スパイラル管。
【請求項５】
管内径に見合う外径の筒体と、請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂帯状体の勘合角度を規制する勘合誘導部からなる樹脂スパイラル管の巻き付け補助治具。
【請求項６】
請求項５に記載の補助治具を用いた樹脂スパイラル管の成型法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は住宅・工場などの建物の空調・換気ダクトに適した樹脂管に関するもので、特に軽量で現地管成型可能なスパイラル管、およびその構成部材である樹脂帯状体、ならびに、同樹脂帯状体からスパイラル管の成型法、特に作業現場での同管の成型法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空調・換気ダクト工事は、工場生産した定尺約４ｍの金属スパイラルダクトを建築現場に搬送して施工することが普通であるが、ダクトは嵩ばり１台のトラックで大量に輸送できないため輸送効率が悪く、特に、現場の各フロアへの縦方向搬入に当たっては多大な労力を必要としコスト高の要因になっていた。
この様な問題に関し、一般的に硬質フレキと呼称される樹脂ダクトでは、可撓性（伸縮性）をもたせることで巻き梱包を可能とし、汎用化されてきたが、工場などのメイン空調配管で用いられる２５０ｍｍ以上の大口径においては、巻いて梱包することは可能でも体積の大半が空気という状態であり輸送効率が悪く、且つ、全てが硬質樹脂で構成されているため重く、可撓性故に天井吊り金具間でダクトが垂れるという新たな問題が発生し、目覚ましい問題解決とはなっていなかった。
【０００３】
この様な状況において、主にビルの空調配管を対象として、金属ダクトの製管機を建築現場内に持ち込み、隣接フロアへ順次移動させながらダクトを現地成型する施工法が提案されている［特開２００４−１６７５７９公報（特許文献１）］。しかし、このような施工法も、製管機が大掛かりで、さらに金属ダクトの場合には、重くかつ力が加わると変形し易いという問題点も有している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６７５７９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、建設現場等のダクト設置現地においても管成型が容易な樹脂帯状体および同樹脂帯状体からなるスパイラル管、並びに同スパイラル管の成型法に関するものであり、係る発明により、物流コストの低減のみならず、樹脂帯状体の帯状部の材質、幅、肉厚など調整することによって、一層の可撓性、断熱性および軽量化を実現することができ、且つ、簡単な補助治具を用いることにより誰もが容易に管成型できる、全く新しい、空調ダクトに適した樹脂帯状体、同帯状体からなるスパイラル管、さらに同スパイラル管の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は、樹脂帯状部、その一方の側辺に平行して設けられた雌勘合部、およびもう一方の側辺に平行して設けられた雄勘合部から構成された樹脂帯状体であって、スパイラル周回した該帯状部が隣接する帯状部とそれぞれの側辺部に存在する雌雄の両勘合部の勘合によりスパイラル状に管成形することが可能な樹脂帯状体である。
【０００７】
また、本発明は、好適な例として、上記雌雄の勘合部が、連続した硬質樹脂の押出成型品であり、雄勘合部の先端がヤジリ形状またはきのこ形状であり、且つ、雌勘合部に該雄勘合部の抜けを防止するためのカエリを有する場合であり、また、上記雌雄の勘合部が、柔軟な樹脂帯状部に接着固定された構造を有する場合である。
さらに、本発明は、上記の雌雄の勘合部が組み合わされて勘合された芯部と上記樹脂帯状部が交互にスパイラル状に巻回されて管を形成している樹脂スパイラル管である。
また、本発明は、管内径に見合う外径の筒体と、上記の樹脂帯状体の勘合角度を規制する勘合誘導部からなる樹脂スパイラル管の巻き付け補助治具であり、そして、この補助治具を用いた樹脂スパイラル管の成型法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による樹脂スパイラル管は、勘合による樹脂帯状体のスパイラル連結によって建設現場などのダクト設置現地においても管成型が容易な形態であり、ロール巻きした樹脂帯状体を現場に供給し、現場において業者が容易に成型することが可能で、これによって、大幅に物流コストを削減するものである。さらに本発明では、補助治具を用いることによって不特定の現場作業者が確実に樹脂スパイラルダクトを成型できるように成型を容易化し、その結果、専門業者による人件費の増加を防ぐことができる。
【０００９】
また、本発明の樹脂帯状体は、好ましくは、その構造が、雌雄の勘合部と樹脂帯状部が一体成型された異形押出品であるか、樹脂帯状部とその端部に配された雌雄の勘合部が接着固定されてなるものであり、接着固定されている場合において、該帯状部に樹脂発泡体を用いることにより、軽量で断熱性のある樹脂スパイラル管を得ることができる。同様に、該帯状部に軟質樹脂シートを用いることにより、非常に柔軟で折り畳み可能な樹脂スパイラル管を得ることができる。さらに、従来は物流によって制限されていたダクト長も、現場で成型できることから、任意に長尺化を可能とするものである。
このように、本発明は、利便性に富み、空調分野における新たなダクト用として適したスパイラル管およびスパイラル管の成型形態として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面により本発明を説明する。
図１は、本発明の好適な一例を示す樹脂スパイラル管１の一部断面を含む平面図である。本発明による樹脂スパイラル管は、樹脂帯状部２と、その一方の側辺部に帯状部の長さ方向に平行して設けられた雌勘合部３、およびもう一方の側辺部に同長さ方向に平行して設けられた雄勘合部４が、例えば、接着部５によって固定（代表的には熱融着など、図２）されたものであるか、あるいは一体成型されたもの（代表的には異形押出成型など、図３）であり、これをスパイラル状に周回しながらそれぞれの側辺部に存在する雌の勘合部と雄の勘合部を挿入勘合することで、スパイラル状に管成型したものである。
【００１１】
勘合によるダクト成型としては、先述の硬質フレキと呼称される樹脂ダクトが一般に広く認知されているが、これらはダクト機能として可撓性を目指すものであり、勘合部内の雄雌間に可動空間を設け、伸縮できる勘合部を極力繰り返す構造によって、ダクトの伸縮と可撓を実現するものである。従って、勘合という容易な成型方法を用いているが、勘合量が多く手間がかかることから現地成型することは困難であった。
一方、本発明の樹脂スパイラルダクトは、可撓を求めるものでなく、勘合部内に可動空間を極力設けず、任意の幅の樹脂帯状部を勘合部間に設けることで勘合量を減らして手間を省き、直管の樹脂スパイラルダクトを現地成型可能な形態にしたものである。本発明において、樹脂帯状部の幅としては５０〜５００ｍｍが、またその厚さとしては３〜３０ｍｍが好ましい。また、雌勘合部および雄勘合部はそれぞれ樹脂帯状部から３〜３０ｍｍ突き出ている程度の長さが好ましい。また、成型後のスパイラル管の長さ方向の長さに占める樹脂帯状部と雌雄勘合部の長さ割合としては、それぞれ３〜１５％、３〜１５％が好ましい。
【００１２】
さらには、樹脂帯状部に各種の機能素材を用いることで、機能性樹脂スパイラル管を作業現地で成型できる。
【００１３】
次に、樹脂帯状部に各種の機能素材を用いた例を例示する。
まず、樹脂帯状部にオレフィン樹脂系に代表される独立気泡発泡体を用いた場合、その肉厚および発泡倍率によって断熱性能の多寡をコントロールし断熱機能を付与することが可能であり、かつ軽量であり、天井吊り金具スパンを大きく設けてもダクトが垂れる恐れの少ない、樹脂スパイラル管を得ることができる。
【００１４】
また、軟質樹脂シートおよび糸入り軟質ラミネートを用いた場合は、芯材として機能する勘合部間の樹脂帯状部は、容易に折り畳むことが可能であり、柔軟性に富んだ樹脂スパイラル管を得ることができる。
さらに、ウレタン樹脂系に代表される連続気泡発泡体を用いる場合は、断熱性能と合わせて吸音性能の付与ができるが、発泡体が有する通気性によってダクト内の送風が漏れる恐れがあり、連続気泡発泡体の表面（スパイラルダクト外皮側）に、非発泡性の樹脂をコートするなどの方法で気密層を形成するのが好ましい。
この様に、本発明の樹脂スパイラル管は、樹脂帯状部を機能材料とすることで機能化をはかることが可能である。
【００１５】
上記樹脂帯状物に用いることが出来る樹脂としては、上記したようなオレフィン系樹脂（ポリエチレンやポリプロピレンなど）、ゴム系やエラストマー系等の軟質樹脂が挙げられ、もちろんこれら樹脂は繊維や金属により補強されていても良い。
【００１６】
樹脂スパイラル管の適用口径は、特に限定されるものではないが、主たる目的である物流コストの削減という観点から大口径であることが効果的であり、具体的には口径（内径）５０〜６００ｍｍ、特に１５０〜５００ｍｍの範囲の樹脂スパイラル管に特に有効な技術である。
【００１７】
図２は、樹脂帯状体６の一形態である、各種の樹脂帯状部２の両側辺に、連続する異形押出品である雌勘合部３および雄勘合部４が、熱融着に代表される接着部５を介して、平行して配置された樹脂帯状体の断面図である。
【００１８】
図３は、樹脂帯状体６の一形態であり、樹脂帯状部２とその両側辺にそれぞれ存在する雌勘合部３と雄勘合部４が連続一体成型された、異形押出成型による樹脂帯状体の断面図である。
【００１９】
樹脂帯状体の幅は、幅を広くすることでスパイラルのピッチを増大させ、勘合量を減らして手間を省くことが可能なものであるが、樹脂帯状体が側辺部に有する挿入固定された勘合部がダクトの形状保持をする硬質樹脂芯材としても機能するものであり、いたずらに幅を拡大することは好ましくない。好適な樹脂帯状体の幅は、各口径において勘合部の形状、樹脂帯状部の厚さ、樹脂帯状部を構成する樹脂の種類、ダクト重量などによって大きく変動するものであり、明確な範囲を限定できるものではないが、概して口径±５０％の範囲であることがスパイラル管の形成し易さおよび安定な管が形成できる点で好ましい。
【００２０】
本発明における、雌雄の勘合部の形態は、挿入固定が可能な形態であれば限定されるものではないが、挿入性の良さと引張り脱落しない構造として、ヤジリ型またはきのこ型の雄勘合部と二股のカエリ付き雌勘合部の組み合わせが最良である。もちろん、勘合部からの送風の漏れを防ぐために、ヤジリ型またはきのこ型の雄勘合素子を複数列設け、また二股のカエリ付き雌勘合素子を雄勘合素子の数に合わせて複数列設けても良い。また、勘合部からの送風の漏れを防ぐためには、雄勘合素子のヤジリ型またはきのこ型の横に張った部分の幅と、雌勘合素子の二股のカエリより内側の部分で一番幅広い部分の幅が、ほぼ同一であるのが好ましい。
【００２１】
また、ヤジリ型またはきのこ型の雄勘合素子の大きさとしては、樹脂厚さが０．５〜３ｍｍ、ヤジリ型またはきのこ型のふくらみ部の幅は１〜１０ｍｍ、ふくらみ部から先端部までの長さは１〜１０ｍｍが  係合力、勘合し易さ等の点で好ましい。また同様に、二股のカエリ付き雌勘合素子の大きさとしては、雄勘合素子を充分に係合固定できるものであるならば特に問題ないが、樹脂厚さ０．５〜３ｍｍ、カエリ部分のでっぱり長さ０．３〜５ｍｍが好ましい。
【００２２】
本発明において、雌雄の勘合部の材質は、あらゆる熱可塑性樹脂において成型可能であるが、勘合強度、勘合部（芯材として機能）によるダクト形状保持力、樹脂帯状部との接着加工性などを合わせて考えると、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリアミド樹脂（ナイロン）、高密度ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、硬質ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）等が好適例として挙げられ、これら樹脂には、タルク、炭酸カルシウムなどのフィラーを５〜４０ＰＨＲ配合して異形押出成形性を高めたものでもよい。特に、ＰＰ樹脂に１５〜３５ＰＨＲ程度の炭酸カルシウム粉末を配合した樹脂が最適である。
【００２３】
図４は、本発明の樹脂帯状体をロール状に巻いた樹脂帯状体ロール７を示す斜視図である。樹脂帯状体ロールは、樹脂帯状体がロール状に密着巻きされ、段ボールケースなどに収納されることでスパイラルダクトと比較して体積を大幅に圧縮し、物流コストの削減、および、現場での良好な取り扱い性を実現するものである。
【００２４】
図５は、樹脂スパイラル管の巻き付け補助治具８を示す斜視図であり、管内径に見合う外径の筒体９に勘合部に沿ったスパイラル誘導溝１０と、樹脂帯状体の勘合角度を規制する勘合誘導部１１からなり、樹脂帯状体を勘合誘導部からスパイラル誘導溝に沿って巻き付け矢印Ａの方向に回転させながら、矢印Ｂ方向に勘合させる力を加え続けることで容易にスパイラル管成型をなすことができる。図中の矢印は各々力を示すものであり、その力の種類は、自動か手動かを限定するものではないが、簡便に現地施工する為には補助治具も軽量で持ち運びが容易であることが重要であり、この観点から矢印Ａは手による摺動力、矢印Ｂは手による押しこみ力であることが簡便であり、好適である。
【００２５】
図６および図７は、本発明の樹脂帯状体の勘合ポイントにおける、押し込む瞬間の断面図である。図５で先述した勘合誘導部とは、図６、図７に示される角度Ｃを設ける為の帯状体誘導部分であり、雌勘合部と雄勘合部をスムースに押し込む為には角度Ｃが重要である。角度Ｃは、雄勘合部のヤジリ角度と雌勘合部の二股カエリ角度によって変化するものであるが、概ね２０°〜４０°の角度であることが押し込む上で良好である。
【００２６】
本発明による樹脂スパイラル管は、勘合による樹脂帯状体のスパイラル連結によって建設現場などの現地においても管成型が容易であり、ロール巻きした樹脂帯状体を現地に搬送し、現地業者が成型することによって、大幅に物流コストを削減することができる。さらに本発明では、補助治具によって不特定の現地業者が、確実に樹脂スパイラル管を成型できるように容易化をなし、専門業者による人件費の増加を防ぐことができる。また、本発明の樹脂帯状体は、その構造が、好ましくは、雌雄の勘合部と樹脂帯状部が一体成型された異形押出品であるか、樹脂帯状部とその側辺に配された雌雄の勘合部が接着固定されてなるものであり、接着固定されてなる場合において、ダクト肉部に樹脂発泡体を用いれば、軽量で断熱性のある樹脂スパイラル管を得ることができる。同様に、軟質樹脂シートを用いれば、非常に柔軟で折り畳み可能な樹脂スパイラル管を得ることができるものである。このように、本発明は新規な利便性に富み、空調分野における新たなダクトおよびその成型形態として有用である。
【実施例】
【００２７】
次に実施例により本発明を説明するが、該実施例により何ら制限を受けるものではない。
実施例１
ヤジリ部先端が３ｍｍの正三角形である幅１０ｍｍの異形押出された樹脂厚さ１．５ｍｍのＰＰ製雄勘合部と、雄ヤジリを収納できるカエリ付き二股形状（二股によるヤジリ収納空間が４ｍｍ・４ｍｍ・３ｍｍの二等辺三角形、カエリ部分のでっぱり長さ１．５ｍｍ）である幅１０ｍｍの異形押出された樹脂厚さ１．５ｍｍのＰＰ製雌勘合部が、樹脂帯状部である、幅１５０ｍｍ、厚さ６ｍｍ、発泡倍率４０倍の電子線架橋型ポリエチレン発泡体の側辺に、５ｍｍの接着固定部において溶融接着されてなる樹脂帯状体２０ｍを作成し、７００ｍｍ×７００ｍｍ×１７０ｍｍの内寸を有す段ボール内に巻き込んだ後、輸送し、現場にて外径２００ｍｍの筒体にピッチ１５５ｍｍのスパイラル誘導溝と角度３０°の勘合誘導部を有する、巻き付け補助治具にて巻き付けながら勘合させ、内径２００ｍｍ、長さ５ｍ、重量６７５ｇの樹脂スパイラルダクトを得た。
【００２８】
実施例における体積圧縮効果は、実施例１の樹脂スパイラルダクト（最終組み立て品）の体積が０．１５７ｍ３であるのに対し、搬送形態である段ボール体積が０．０８３ｍ３であり、単純計算で４７％の圧縮効果が見られた。
【００２９】
実施例１の樹脂スパイラルダクトの重量は、６７５ｇ／５ｍで、ｍ当たりに換算すると１３５ｇであり、汎用的樹脂ダクトである硬質フレキ２００φが、ｍ当たり２１３０ｇであるのに対し、９４％の軽量化がなされた。このことにより、硬質フレキでは、一般的に１ｍ間隔で天井吊り固定しダクトの垂れを防止しなければなかったが、実施例１の樹脂スパイラルダクトでは、夏場を想定し５０℃、吊りスパンは３ｍの状態で設置固定しても、ダクトの垂れおよび撓みが確認されることはなかった。
【００３０】
一般的に各種の配送が２トン車両によって実施されていることから、長さ４ｍ以上の直管ダクトは積載することができず、結果的にスパイラルダクトは４ｍが定尺であり、４ｍ以上の長さが必要な場合は、接続して使用することが現状であったが、本発明は、実施例１の様に物流という長尺化の障害も解決するものであった。
【００３１】
本発明による樹脂スパイラル管、現地成型の為の補助治具、並びに同樹脂スパイラル管の成型方法は、勘合による樹脂帯状体のスパイラル連結によって管成型が容易であることと合わせ、コンパクトにロール巻きした樹脂帯状体を現地に供給し、現地で容易に成型できることから大幅に物流コストを削減することができる。さらには、物流によって制限されていたダクト長も、任意に長尺化を可能とするものである。また、本発明の樹脂スパイラル管は、樹脂帯状部の特性によって機能付与することが可能なものであり、代表的な形態であるダクト肉部に樹脂発泡体を用いた場合、従来品である硬質フレキと比較して、大幅に吊り設置固定スパンを拡げることができる。このように、本発明は、利便性に富み、空調分野における新たなダクト、および、ダクト成型形態として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の１例を示す樹脂スパイラルダクト１の一部断面を含む平面図。
【図２】本発明の樹脂帯状体の一形態の断面図。
【図３】本発明の樹脂帯状体の一形態の断面図。
【図４】本発明の樹脂帯状体をロール状に巻いた樹脂帯状体ロールを示す斜視図。
【図５】本発明の樹脂スパイラル管の巻き付け補助治具を示す斜視図。
【図６】本発明の樹脂帯状体の勘合ポイントにおける押し込む瞬間の断面図。
【図７】本発明の樹脂帯状体の勘合ポイントにおける押し込む瞬間の断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１：樹脂スパイラルダクト
２：ダクト肉部  
３：雌勘合部  
４：雄勘合部  
５：接着部  
６：樹脂帯状体  
７：樹脂帯状体ロール  
８：巻き付け補助治具  
９：筒体  
１０：スパイラル誘導溝  
１１：勘合誘導部
【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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【図７】
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