(57)【要約】【課題】ダクト自体の外形を大きくすることなく，断熱材の使用を回避して，更にダクトの延長も容易とすることができるダクト機構を提供する。【解決手段】加熱若しくは冷却された気体又は液体を搬送するダクト機構であって，  冷却された気体又は液体を長さ方向に搬送する中空管と，前記中空管の外周を覆う少なくとも２層構造で形成された外周管とを有し，前記少なくとも２層構造の第１の外周管と前記中空管により第１の空間層が形成され，前記２層構造の第１の外周管と第２の外周管により第２の空間層が形成され，前記第１の空間層又は第２の空間層のいずれか一方が，両端が封止されて，静止した空気層を成し，前記第１の空間層又は第２の空間層の他方が，前記中空管の長さ方向に対応する一端側から空気が供給され，他端側に排出されるように流動空気層を成している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱若しくは冷却された気体又は液体を搬送するダクト機構であって，
冷却された気体又は液体を長さ方向に搬送する中空管と，
前記中空管の外周を覆う少なくとも２層構造で形成された外周管とを有し，
前記少なくとも２層構造の第１の外周管と前記中空管により第１の空間層が形成され，
前記２層構造の第１の外周管と第２の外周管により第２の空間層が形成され，
前記第１の空間層又は第２の空間層のいずれか一方が，両端が封止されて，静止した空気層を成し，
前記第１の空間層又は第２の空間層の他方が，前記中空管の長さ方向に対応する一端側から空気が供給され，他端側に排出されるように流動空気層を成している，
ことを特徴とするダクト機構。
【請求項２】
請求項１において，
前記第１の空間層が静止した空気層を成し，前記第２の空間層が流動空気層を成し，前記第２の空間層を形成する前記第２の外周管の一端側に空気吸入口と，前記他端側に空気排出口を有する
ように構成されることを特徴とするダクト機構。
【請求項３】
請求項１又は２において，
前記中空管及び前記第１及び第２の外周管の断面は，円筒形又は矩形を成していることを特徴とするダクト機構。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のダクト機構を単位ユニットとして，長手方向に複数の単位ユニットを従属連結されて構成されるダクト装置。
【請求項５】
請求項４において，
前記複数の単位ユニットの隣接するダクト機構間は，クリップにより接続固定されることを特徴とするダクト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ダクト機構に関する。特に，加熱若しくは冷却された気体又は液体を搬送するダクト機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント施設等の所定箇所に加熱若しくは冷却された気体又は液体を供給するための搬送機構としてダクト機構が用いられる。
【０００３】
これまでの一般的なダクト機構は，断面形状が円形あるいは矩形を成した管状のものであった。図１は，一般的ダクト機構を示す図であり，その断面形状は，一例として図２に示すように，円形を成した構造である。中空管１を通して加熱若しくは冷却された気体又は液体がエネルギー供給源からプラント施設等に搬送される。
【０００４】
中空管１に加熱若しくは冷却された気体又は液体が流れるので，外部への断熱が必要である。このために，グラスウール，ロックウール等の断熱材２で中空管１の外周を覆う構造が採用されてきた。
【０００５】
一方，エネルギー供給源から供給先までの距離が長い場合は，適宜の長さのダクトを複数本用い，それぞれのダクト間を，パッキンを介して接続することにより所定距離に延長する構成が取られている。
【０００６】
ここで，プラント等の施設は，環境対策も重要になっている。上記のように，ダクト機構に断熱材２が使用される場合は，プラント等の廃棄の際には，ダクト機構も廃棄の対象となる。かかる場合，断熱材２は，その材料により廃棄処理が困難で環境汚染の原因となる場合が考えられる。さらに，断熱効果を上げるために，図２に示すように，中空管の径ｄの大きさに対して，断熱材２を含めてダクト自体の径Ｄが必然的に大きいものとなった。
【０００７】
また，中空管１の敷設工事を行い，その後に断熱材２を中空管１に巻き付けるという断熱材工事の手順が必要であった。さらに，中空管１の敷設工事の際にパッキンの取り付けも必要である。
【０００８】
かかる点から，例えば特許文献１には，断熱材を使用しないダクトの構造が提案されている。特許文献１に記載されるダクト機構は，流路となるダクト本管と，このダクト本管を覆う少なくとも２層以上の被覆外管を備えるものである。さらに，各管との間に空気層が保持できる様に各層間にスペーサーを配置した構造である。
【特許文献１】特開平８−６１７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１で提示されるダクト機構は，空気層を複数層有する様にして断熱効果を得ようとするものである。しかるに，空気層厚みが薄すぎる場合は，所望の断熱効果が得られないので，必然的な空気層厚みが必要である。したがって，ダクト自体の外形は，大きくならざるを得ない。
【００１０】
さらに，特許文献１には，エネルギー供給源からプラント等の供給先までが長い場合のダクトの延長については，何ら触れられていない。
【００１１】
したがって，本発明の目的は，ダクト自体の外形を大きくすることなく，断熱材の使用を回避して，更にダクトの延長も容易とすることができるダクト機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を達成する本発明の第１の側面は，加熱若しくは冷却された気体又は液体を搬送するダクト機構であって，
冷却された気体又は液体を長さ方向に搬送する中空管と，
前記中空管の外周を覆う少なくとも２層構造で形成された外周管とを有し，
前記少なくとも２層構造の第１の外周管と前記中空管により第１の空間層が形成され，
前記２層構造の第１の外周管と第２の外周管により第２の空間層が形成され，
前記第１の空間層又は第２の空間層のいずれか一方が，両端が封止されて，静止した空気層を成し，
前記第１の空間層又は第２の空間層の他方が，前記中空管の長さ方向に対応する一端側から空気が供給され，他端側に排出されるように流動空気層を成している。
【００１３】
前記第１の側面において，更に，
前記第１の空間層が静止した空気層を成し，前記第２の空間層が流動空気層を成し，前記第２の空間層を形成する前記第２の外周管の一端側に空気吸入口と，前記他端側に空気排出口を有するように構成できる。
【００１４】
また，前記において，前記中空管及び前記第１及び第２の外周管の断面は，円筒形又は矩形を成すようしてもよい。
【００１５】
さらにまた，前記のダクト機構を単位ユニットとして，長手方向に複数の単位ユニットを従属連結さしてダクト装置を構成できる。
【００１６】
上記構成により，ダクト機構を組み立て，解体の際に，断熱材であるロックウールやグラスウールを用いていないので，産業廃棄物がでない。産業廃棄物がでないので，処理費用は金属スクラップの処理費用の発生で済む。また，金属のみであるので，人体に影響を与えることがない。
【００１７】
さらに，ダクト機構を使用中にあっては，ロックウールやグラスウールを用いた場合のような微小な飛散不純物の影響を受けないので，クリーンルームや食品加工工場内での使用が可能である。
【００１８】
また，断熱材を使用しないので，本発明に従うダクト機構にあっては，従来品に対してダクト径を半減することが可能であり，設置場所も小スペースで済む。さらには，ダクト機構を単位ユニット毎に取り外し，水洗浄が，食品工場内であっても可能である。
【００１９】
さらに，前記ダクト装置は，前記複数の単位ユニットの隣接するダクト機構間をクリップにより接続固定することができる。
【００２０】
かかる構成は，単位ユニットのダクト機構の延長接続にパンチ錠等を用いたクリップで済むので，単位ユニット間の接続にパッキンを使用しない。したがって，接続部にボルト・ナットを使用しないために工具類の不要である。このために，単位ユニットの接続や取り外しが，従来の機構，工法による場合に比べ，著しい削減を可能にできる。
【００２１】
さらに，単位ユニットのダクト機構の水洗浄は，簡単で特別の技能を要しないので，メンテナンス費用の大幅な削減も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に図面に従い，本発明の実施の形態例を説明する。なお，実施の形態例は，本発明の理解のためのものであり，本発明の技術的範囲がこれに限定されるものではない。
【００２３】
図３は，本発明に従うダクト機構の実施の形態例斜視図である。図４は，図３の実施の形態例のＡ−Ａ線に沿う断面形状である。
【００２４】
中空管１の空間内１０を，加熱若しくは冷却された気体又は液体が搬送される。中空管１の外周には，少なくとも２層構造で形成された第１及び第２の外周管２０，２１が形成されている。
【００２５】
そして，本発明の特徴として，更に中空管１と第１の外周管２０で形成される空間は端面が封止され，中空管１と第１の外周管２０の空間に静止した空気層が形成されている。
【００２６】
さらに，第１の外周管２０と第２の外周管２１との間の空間層２０ａは，端面に通し穴が設けられ，空気が一方の端側から流入し，他端側に流出できるように構成されて，流動空気層を形成する。
【００２７】
図５Ａは，図３におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図であり，上記中空管１と第１の外周管２０の空間に，静止空気層が形成され，第１の外周管２０と第２の外周管２１との間の流動空間層２０ａに空気流が形成されることが理解できる。
【００２８】
本発明は，実施例として，中空管１と，これを覆う第１の外周管２０で形成される空間層に封止された静止空気層により断熱を行う。これと伴に，第１の外周管２０を覆う第２の外周管２１とで形成される空間層の一端面から他端面に流れる流動空気の空間層２０ａを形成することにより断熱効果を更に高めている。
【００２９】
図５Ｂは，中空管１の空間内１０に流れる加熱若しくは冷却された気体又は液体の流れる方向と，第１の外周管２０と第２の外周管２１との間の流動空間層２０ａに流れる空気流の方向を反対にする例である。
【００３０】
また，図５Ｃに示す実施例は，中空管１と第２の外周管２１との間にある第１の外周管２０を複数層に形成した例である。図５Ｃに示す例では，第１の外周管２０は，三層の外周管２０１，２０２及び２０３で構成されている。したがって，中空管１と一層目の外周管２０１との間，及び二層目の外周管２０２と三層目の外周管２０３の間に静止空気層が形成されている。そして，空気流が形成される流動空間層２０ａも静止空気層に挟まれて二層に形成されている。
【００３１】
特に，図５Ｃに示す実施例では，断熱効果をより高めることが可能である。
【００３２】
図６は，中空管１を覆う外周管の端面形態を説明する図である。中空管１と第１の外周管２０とで形成される空気層の端面が板材３で封止されている。一方，第１の外周管２０と第２の外周管２１との間の層２０ａの端面は，適宜の通し穴４ａが複数個形成された板材（パンチングブレード）４により封止されている。
【００３３】
図７Ａは，更に実施例として，板材３と，板材４の形成状態を説明する前記Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。中空管１に対し，第１の外周管２０が，封止の役割を果たす板材３により同心状に配置可能にされている。したがって，板材３は，板状でなくても良く，中空管１と第１の外周管２０との間に空気層が形成可能なようにスペーサーと封止の機能を果たす形状であれば良い。
【００３４】
一方，板材（パンチングブレード）４は，空気が通過可能な複数の通し穴４が形成され，中空管１と第２の外周管２１とのスペーサーとしても機能する。したがって，図７Ａに示すように，スペーサー及び封止材としての板材３で中空管１の外周に第１の外周管２０が形成され，次いで板材（パンチングブレード）４を板材３の外側に，板材３を覆うように配置することにより更に第１の外周管２０の外周に第２の外周管を形成することが可能である。
【００３５】
これにより，ダクトを構成する中空管１内を搬送されるエネルギー源から供給される加熱又は冷却された空気又は液体に対し，中空管１の外周に形成された静止した静止空気層と，流れる流動空気層により，外部への断熱効果を高めることが可能である。
【００３６】
図７Ｂは，図５Ｃに対応する板材（パンチングブレード）４の形成例を示す図であり，断面上部側のみ示している。中空管１と一層目の外周管２０１の端面が封止されて静止空気層２０ｂが形成され，二層目の外周管２０２と三層目の外周管２０３の端面が封止されて静止空気層２０ｂが形成されている。
【００３７】
複数の通し穴４ａを有する板材（パンチングブレード）４が両端面側から配置する。これにより，前記静止空気層２０ｂの形成のための封止領域を除いた領域において，板材（パンチングブレード）４に形成された通し穴４ａを通して流動空気の流路が形成される。
【００３８】
かかる本発明の構成により断熱効果を高めることが可能であるので，従来例に対して，外周管２０，２１の径を小さくでき，ダクト機構自体の太さも，小さく押さえることが可能である。
【００３９】
また，本発明に従うダクト機構は，グラスウール，ロックウール等の断熱材を一切使用しないので，環境汚染物質を廃出することを回避できる。中空管１，外周管２０，２１共に，例えば，ステンレス等で形成する場合，廃棄の時にリサイクル活用することが可能である。
【００４０】
なお，上記実施の形態において，中空管１に対し，第１の外周管２０と第２の外周管２１の配置順を変えても本発明の適用は可能である。
【００４１】
即ち，中空管１の外周に接する層に流れる流動空気層を形成し，その外側に静止した空気層を形成するように変更することも可能である。
【００４２】
また，静止した空気層と流れる空気層との組あわせを複数組有するように多層構造とすることも可能である。
【００４３】
図８は，他の構成例であり，上記実施の形態において専ら円筒形のダクト機構を示したが，本発明の適用はこれに限定されるものではない。すなわち，図８に示すように，ダクト断面を円形ではなく，多角形に形成することも可能である。
【００４４】
ここで，エネルギー源から供給先までが長い場合，図３に示したダクト機構を当該距離に合わせて延長することが必要である。しかし，単純に延長することは，工事に難しさを生じ工期も長く，結局敷設費用を高めることになる。
【００４５】
図９は，かかる点を考慮した本発明に従う他の実施例のダクト機構である。
【００４６】
すなわち，エネルギー源から供給先までの距離が大きい場合に，図３に示した本発明に従う所定長さのダクト機構を，単位ユニットとしてこれを複数個（１００〜１０ｎ）連結してダクト装置として用いることが可能である。
【００４７】
図９（Ａ）に示すように，隣接する単位ユニットのダクト機構間は，パッキン等により密接に接続が行われる必要はない。例えば，パチン錠等と呼ばれるクリップ１２０により，隣接間が固定される状態であればよい。
【００４８】
すなわち，クリップ１２０により接続された隣接する単位ユニット間は，図９（Ｂ）に示すように，パッキン等により密接に接続される構造ではないので，必然的な隙間Ｇが生じている。
【００４９】
図９に示す実施例において，複数個の単位ユニットのダクト機構１００〜１０ｎが連結されたダクト装置において，一方端にある単位ユニットのダクト機構１０ｎに空気流入ノズル１１０ａが備えられ，他方端の単位ユニットのダクト機構１００に空気排出ノズル１１０ｂが備えられている。
【００５０】
図示していないコンプレッサー等の空気供給源から供給される空気が空気流入ノズル１１０ａから送られる。この流入空気は，第１の外周管２０と第２の外周管２１とで形成される空間層２０ａを通り，他端側のダクト機構１００に備えられる空気排出ノズル１１０ｂから排出される。
【００５１】
したがって，隣接する単位ユニットのダクト機構間に有する隙間Ｇに流れる空気がエアーカーテンの役割を果たし，中空管１を流れる加熱又は冷却された空気が外部に漏れることが防がれる。
【００５２】
このように，本発明の適用として，単位ユニットのダクト機構を複数用意することにより，簡易の留め具であるクリップにより複数のダクト機構を連結して所望の長さのダクト装置を得ることが容易である。
【００５３】
また，途中に曲率を有する経路が必要である場合は，かかる曲率を持った単位ユニットのダクト機構を間に挿入するように連結することにより対応が可能である。
【００５４】
すなわち，図１０は，従来例と比較しながら上記の本発明の効果を更に説明する図である。図１０（Ａ）は，従来のダクト装置の長手方向の断面を示す図である。中心の中空管１の外周に断熱材２が形成されている。
【００５５】
ダクト装置の所望の長さがＬであり，中空管１の径がｄであり，断熱材２を含めたダクト装置の径がＤｗであるとする。
【００５６】
図１０（Ｂ）は，本発明に従うよるダクト装置の一部断面図である。中空管１の径ｄは，図１０（Ａ）の従来例と同じである。ダクト装置の所望の長さＬを得る場合，単位ユニットであるダクト機構の長さをｌとすると，ｎ（＝Ｌ／ｌ）本の単位ユニットであるダクト機構をクリップ１２０（図９（Ａ）参照）で連結して容易に構成される。
【００５７】
一方，従来例では断熱効果を高めるためには，断熱材２の層を厚くする必要がある。このときのダクト装置の外径寸法をＤｗとする時，本発明を適用するダクト装置では，断熱層の厚さを薄くできるので，従来例と比較される本発明のダクト装置における外径ｄwは，従来例装置の外径Ｄwより比較的に小さくすることが可能である。
【００５８】
図１１は，更に本発明の実施の形態例であり，上記実施例では中空管１と外周管２０，２１を同時に形成する例であった。
【００５９】
これに対し，既に中空管１のみを敷設した後，その外周に本発明に従う断熱機構を敷設して，断熱構造を持つダクト装置とすることが可能である。
【００６０】
すなわち，図３に示す機構を２分割して独立した空気層を形成し，これを中空管１の外周に巻き付けるように構成することも可能である。第１の外周管２０と中空管１との間の静止空気層は，中空管１とほぼ同じ大きさの径を持つ外周管１ａとの間で形成される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】一般的ダクト機構を示す図である。
【図２】図１の一般的ダクト機構の断面形状を示す図である。
【図３】本発明に従うダクト機構の実施の形態例斜視図である。
【図４】図３の実施の形態例のＡ−Ａ線に沿う断面形状である。
【図５Ａ】図３におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５Ｂ】中空管１の空間内１０に流れる加熱若しくは冷却された気体又は液体の流れる方向と，第１の外周管２０と第２の外周管２１との間の流動空間層２０ａに流れる空気流の方向を反対にする例を示す図である。
【図５Ｃ】中空管１と第２の外周管２１との間にある第１の外周管２０を複数層に形成した例を示す図である。
【図６】中空管１を覆う外周管の端面形態を説明する図である。
【図７Ａ】実施例として，板材３と，板材４の形成状態を説明する前記Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７Ｂ】図５Ｃに対応する板材（パンチングブレード）４の形成例を示す図である。
【図８】ダクト断面を円形ではなく，多角形に形成する実施例を示す図である。
【図９】エネルギー源から供給先までの距離が大きい場合に好ましい，他の実施例のダクト機構を示す図である。
【図１０】従来例と比較しながら本発明の効果を更に説明する図である。
【図１１】更に本発明の実施の形態例を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  中空管
１０  中空管１の空間内
２  断熱材
２０  第１の外周管
２０ａ  空間層
２１  第２の外周管
３，４  板材
４ａ  通し穴
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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