可撓性通気ダクト及び関連の生産方法

本発明は、調整された空気を主通気ダクトから気候条件に順応させようとする環境へ搬送するのに使用される可撓性通気ダクトに関する。

より詳しくは、本発明は、高応力鋼ワイヤ補強可撓性通気ダクトであって、その内側及び外側の層が、アルミニウムPET、ポリエステル、金属化OPP、金属化ポリエステル、及び/又はPVCのうちの1つ又はそれ以上で構成され、これらの層の間に、ゴム、ポリエチレンライナー、及びポリエステル繊維、の様な少なくとも1つの絶縁材料を完全に貼り合わせることによって生産される通気ダクトである。

調整された空気を気象条件に順応させる環境へ通気システムの主通気ダクトを通して搬送するために使用される絶縁された可撓性通気ダクトでは、内側のパイプ(ワイヤ入り螺旋状可撓性通気ダクト)、外側のジャケット、及びこれら2つの材料の間の絶縁材料としてのグラスウールが使用されている。グラスウール及び外側のジャケットを内側のパイプへ被せるプロセスが前記構造の形成時に手で行われていることから、これらの製品は構造的に多くの不備を有している。

先行技術の可撓性通気ダクトの主通気ダクトへの組み付け中、基本的に内側のパイプは主通気ダクトへブラケットとバンドを用いて取り付けられる。内側パイプを取り付けさせるために剥かれていたグラスウールと外側のジャケットが内側パイプへ再び被せられる。主通気ダクトへの組み付けは、ブラケットとバンドをもう一度最も外側の部分へあてがうことによって実施される。これは相当な労働量及び時間の損失につながる。

先行技術の可撓性通気ダクトで、万一、内側のパイプが主通気ダクトへ適正に取り付けられていない場合、グラスウールが空気と直に接触し始める。この状況はやがてグラスウールに煤塵を捕集させてしまうことになる。煤塵が人々の生活する周囲空気へ通気システムを通して運ばれでもすれば、これは人の健康に有害であり、更には油断ならないことにそれのアレルギー作用のせいで人の生活空間の質を低下させる。

先行技術の可撓性通気ダクトでは内側のパイプが絶縁材料又は外側のジャケットと貼り合わされていないため、組み付け後の検査時、主通気ダクトへの接続が正しく行われたかどうかを外からの目視によって判定するのは無理である。この検査を実施するためには、絶縁された可撓性通気ダクトを主ダクトから完全に取り外すこと、そしてそれを正しく組み付けること、が必要になる。これは相当な労働量及び時間の損失につながる。

先行技術に見られる可撓性通気ダクトで使用されている絶縁材料は内側のパイプと外側のジャケットの間に完全に貼り合わされていないので、それらの間に空気が循環する。やがてこの循環はグラスウールを破壊し絶縁品質を損なう。このことが絶縁への悪影響を生じさせることによって熱の損失を増加させてしまう。加えて、空気循環は熱の逃げ道を形成することによって熱の損失を増加させる。

外側のジャケットの起こり得る消耗及び裂けは、絶縁された可撓性通気ダクトでの外側のジャケットと絶縁材料との間に空気を循環させる。やがて、この循環は湿気と煤塵を生じさせることによって絶縁材料に破壊と劣化を招く。この状況は熱の損失を増加させる。また同時に、グラスウールが煤塵を捕集し、それが環境へ撒き散らされることによってアレルギー作用をひき起こした。

先行技術の言及されている不都合を解消するために様々な研究が実施されてきた。米国特許文献第5806567号は熱絶縁されたホースを開示している。これは、ポリ塩化ビニルのバンド材料の一部を非結着式に重ね合わせることによって形成された螺旋状空洞部分を有する略円筒形の内側の層と、空洞部分内部に組み入れられている螺旋状補強ワイヤと、空洞部分と同じピッチで当該空洞部分の周りに螺旋状に巻かれている発泡樹脂バンドで作られた熱絶縁層と、熱絶縁層の外側周囲を覆っている軟質ポリ塩化ビニルバンドから作られた外側の層と、を備える熱絶縁されたホースである。補強ワイヤは、ポリオレフィン樹脂のコアワイヤと、コアワイヤの外側周囲を覆う軟質ポリ塩化ビニルのカバー層と、を含む二重層ワイヤであり、カバー層は、空洞部分の内側壁部分へ、接着剤の使用又は熱融着によって接着させるように作られている。

記載されている解では、熱絶縁されたホースの構造化で使用されるワイヤの構造が特に言及されている。しかしながら、以上に定義されている技術的問題は触れられておらず、またこれらをどの様に解決してゆくかに関して具体的な技法も提案されていない。当該文献は、熱絶縁されたホースで使用されるワイヤの構造に焦点を当て、ワイヤが内側の層とカバー層で構成される二重層である点で類似のものとは異なることを強調しているだけである。

米国特許文献第5785091号は、菱型インターロックスクリムを有する可撓性空気ダクトを開示している。可撓性の絶縁された空気ダクトには、テープに封入された螺旋状ワイヤのコアと、コアの周りに巻き付けられた絶縁ブランケットと、絶縁ブランケットの外部の菱型インターロックスクリムを有するジャケットと、が提供されている。ジャケットは、内部の層と、菱型インターロックスクリムと、パラレルスクリムと、外側の被覆層と、で構成されている。菱型の形状をしたスクリムは十字交差パターンに配列されたヤーンを有し、方やパラレルスクリムは平行に配列されたヤーンを有している。十字交差ヤーンは、平行ヤーンよりも引っ張り強さに優れた、より大きいゲージの材料から作られている。内部の層と、平行ヤーン及び十字交差ヤーンと、外側の層とは、接着剤を使用して一体に貼り合わされている。完成したジャケットが絶縁ブランケット及び内側のコアの上から被せられて、菱型インターロックスクリムのジャケットを有する可撓性空気ダクトが形成される。但し、この文献内にも技術的問題を解消するための解は提供されていない。

米国特許第5607529号は、絶縁された可撓性空気ダクト及び同ダクトを製造するためのプロセスを開示している。絶縁された可撓性空気ダクトは、可撓性の円筒形コアと、可撓性コアを取り囲んでいて可撓性コアの周りに螺旋状に巻き付けられた繊維質ブランケットのストリップを備える繊維質絶縁ブランケットの層であって、絶縁ストリップの連続する渦巻の間に隙間を形成すること無しに空気ダクトを撓ませられるように絶縁ストリップの連続する渦巻の側方部分が重なり合っているブランケットと、繊維質絶縁体の層の周りに螺旋状に巻き付けられたプラスチックジャケットフィルムのストリップを備える蒸気バリアジャケットと、を備えている。絶縁された可撓性空気ダクトは1回の連続行程で形成される。可撓性コアが形成される際、それは自身の長手方向軸周りに回転させられる。回転しているコアが軸方向に絶縁体巻き付けステーション及び蒸気バリアジャケット巻き付けステーションを通して送られてゆき、それらステーションで繊維質絶縁体ストリップがコアの周りに巻き付けられ、蒸気バリアストリップが絶縁体の周りに螺旋状に巻き付けられて、空気ダクトが形成される。記載されている方法での1回の工程で獲得される絶縁された可撓性通気ダクトは、先行技術に記載されている通気ダクトを、より実用的な方式で生産することを可能にさせる。しかしながら、この構造によって持ち込まれる技術的問題は解決されない。

結果として、気密性、耐火性があり、環境にやさしく、煤塵形成が無く、可撓性で、曲げることができ、圧縮可能で、空間占有率が小さく、そして組み付けるのが簡単な可撓性通気ダクトに関する先行技術の解の不適切さは、この分野において新たな解を提示することが必要であることの表れである。

米国特許第5806567号

米国特許第5785091号

米国特許第5607529号

本発明の目的は、可撓性通気ダクトであって、その生産時に、内側の層と鋼ワイヤと絶縁ワイヤと外側の層の完全な貼り合わせを有する総合単体構造を有していて、追加の音響的絶縁特性を有する異なる絶縁材料をグラスウールの代替物として使用する機会を可能にさせる可撓性通気ダクトを提供することである。

本発明の別の目的は、可撓性通気ダクトであって、生産後に得られる総合構造を用いて一気に主通気ダクトへ組み付けることができ、絶縁層と他の層との間の層間に空きがあることに起因する空気循環を許容せず、而して何れの裂けもまたその結果起こる何れの煤塵形成も許容しない可撓性通気ダクトを獲得することである。

本発明の更なる目的は、可撓性通気ダクトであって、先行技術の製品に比べ遥かに少ない空間を占めることで(所望の絶縁厚さに生産されることで)、主通気ダクトが組み立てられる区域の効率的利用を提供するとともにそれを生産区域から末端使用者へ運ぶための輸送費用も最小限に抑える可撓性通気ダクトを提供することである。

本発明の更に別の目的は、可撓性通気ダクトであって、追加の費用又は追加の生産プロセスを要することなく音響的絶縁を提供することができ、更には効率的な熱絶縁を提供することに加えて、何れの健康有害特性も持たず内側の層の空気と接触することになる表面へ簡単に塗布できる化学物質を用いることで病院の様な顧客区域にとって衛生的な製品を提供することができる可撓性通気ダクトを提供することである。

本発明は、アルミニウムPET、ポリエステル、金属化OPP、金属化ポリエステル、及び/又はPVCのうちの少なくとも1つ又はそれ以上を使用している内側の層と、ゴム、ポリエチレンライナー、ポリエステル繊維、又は類似の絶縁材料から構成されている絶縁層と、円筒体の周りに螺旋状に巻かれることによって自身の形状を呈する可撓性を提供している鋼ワイヤと、アルミニウムPET、ポリエステル、金属化OPP、金属化ポリエステル、及び/又はPVCのうちの少なくとも1つ又はそれ以上を使用している外側の層とが、或る特定の順序で与えられることにより、一定して回転している円筒形シャフトへ巻かれてゆくことによって貼り合わされ、それら要素がストリッププレートでの自身の軸周りに一定して回転させられ前記円筒形シャフトへ一定して送られ、その間に塗布される化学物質で完全な貼り合わせがもたらされることで、要素全ての間に一体化された総合構造を形成させる、可撓性通気ダクト生産方法、を提供している。

本発明の可撓性通気ダクトの生産方法及びその得られる製品を描いている斜視図である。

図1に見られる様に、本発明の可撓性通気ダクトは、調整された空気を主空気ダクトから気象条件に順応させようとする環境へ方向付けるための管状の内側体積を形成している内側の層(1)と、絶縁層(2)と、調整された空気の絶縁を可能にさせる外側の層(3)と、で構成されている。前記発明は、アルミニウムPET、ポリエステル、金属化OPP、金属化ポリエステル、及び/又はPVCのうちの少なくとも1つ又はそれ以上で形成されたストリッププレートの間に絶縁材料(3)が留まるような具合に、内側の層(1)と外側の層(2)を互いに重ねて貼り合わせることによって得られる。記載されている内側の層及び外側の層(1及び2)は、それらの間に分離不能な完全性が形成されるように貼り合わされている少なくとも1つの絶縁材料(3)と、形成された構造がその円筒形の管状形状を維持すること及び可撓性構造を持つことを可能にさせる鋼ワイヤ(4)と、を備えている。生産時に内側の構造へ螺旋状に巻かれる鋼ワイヤ(4)は、形状と可撓性の両方を通気ダクトに提供する。同時に、絶縁層(3)は、2つ以上の絶縁材料で構成されていることで、構造がその可撓性を維持することを可能にさせる。図1に見られる様に、追加の絶縁材料(3)が、本発明の可撓性通気ダクト(20)の内側部分の所望される絶縁量及び絶縁型式に従って、生産プロセスへ加えられてもよい。本発明の生産方法のおかげで、ゴム、ポリエチレンライナー、ポリエステル繊維、など、の様なあらゆる種類の絶縁材料が絶縁材料として使用される。而して、一括して揃えられた内側の層と外側の層と絶縁層(1と2と3)全部と、鋼ワイヤ(4)と、を生産時に備えていて、生産の結果として総合構造を獲得する、本発明の可撓性通気ダクト(20)が得られる。

可撓性通気ダクト(20)であって、アルミニウムPET、ポリエステル、金属化OPP、金属化ポリエステル、及び/又はPVCのうちの少なくとも1つ又はそれ以上の形態のストリッププレートを使用している内側の層(1)と、絶縁層(3)と、鋼ワイヤ(4)と、言及されている内側の層(1)の様にアルミニウムPET、ポリエステル、金属化OPP、金属化ポリエステル、及び/又はPVCのうちの少なくとも1つ又はそれ以上を使用している外側の層(2)とを、回転式円筒形シャフト(10)上へ巻いてゆくことによって、それらの間に塗布される化学物質に因り分離不能に貼り合わされた総合単体構造の可撓性通気ダクト(20)が生産されることになる。絶縁層(3)は所望の厚さをしている1層又は2層以上の同種又は異種の絶縁材料(3)を備えていてもよい。これは絶縁層(3)に可撓性を提供する非常に重要な因子である。絶縁層(3)が可撓性でないなら、絶縁された可撓性通気ダクトの可撓性を語ることは不可能である。本発明は総合構造であるので、それを主通気ダクトへ先行技術での様に取り付ける必要はない。それは最も外側の部分からブラケットとバンドを用いて主通気ダクトへ一気に素早く組み付けることができる。この状況は相当な時間量を節約し、先行技術製品に比べ、組み付けに必要な労働力の費用を削減することによって大きな利点をもたらし、またより高い品質の組み付け形態を提供する。

本発明の中で適用されている生産プロセスのおかげで獲得される総合構造は、主通気ダクトから方向付けられた空気が、絶縁された可撓性通気ダクトの絶縁層と接触するのを決して許容しない。加えて、グラスウールの代替物であり且つ当該生産方法によってもたらされる利点の1つでもある優れた絶縁性及び衛生性を有する異なる材料を絶縁材料として使用することができることから、人の健康を損なう可能性のある要因は排除される。組み付け後にチェックすることは必要ない。そのままで、主通気ダクトへ接続されているかどうかは外部からの目視によってチェックするという方法で容易に理解される。本発明では、外径が他に比べて小さいので、熱損失は起こりにくい。加えて、絶縁材料は完全に貼り合わされているので、総合構造の内側の層(1)と絶縁層(3)と外側の層(2)の間には空気循環が無い。この状況が熱損失をはるかに少なくさせる。

本発明の完全貼り合わせ型生産プロセスに因り、起こるかもしれない予想され得る消耗及び裂けは局所領域に留まり空気循環を引き起こさない。而して、ダクトの構造が歪むことはない。よって、絶縁層(3)の構造も歪むことはなく、何らのアレルギー作用も引き起こさない。

本発明の外径は他の可撓性通気ダクトに比べて小さいので、狭い区域でもより簡単に適用される。加えて、あまり体積を占めないことから、実質的に輸送に関し有利である。それは他の可撓性通気ダクトが生じさせる悪影響全てを排除する。音響的絶縁は本技術ではより簡単である。先行技術では音響的絶縁を提供するのにバリア層が追加して内側のパイプの周りに適用されている。しかしながら、本技術で使用される絶縁材料の1つであるゴムはそれ自体の性質によって音響的絶縁性を有している。而して、追加の層は音響的絶縁のために必要となる。

結果として、一気に組み付けることのできる、即ち生産後の別の追加プロセスを要しない、総合型完全貼り合わせ可撓性通気ダクトが獲得される。而して、衛生的である、高い絶縁品質である、高い熱的性能を有する、様々な材料を有する、非煤塵形成性である、組み付けるのが簡単である、湿気の影響を受けない、環境にやさしい、非アレルギー性である、輸送に有利である、及び狭い区域で適用できる、という様な、先行技術では提示されなかった多くの利点がもたらされる。

1 内側の層 2 外側の層 3 絶縁層(絶縁材料) 4 鋼ワイヤ 10 シャフト 20 可撓性通気ダクト