JP6460350B2 - ダクトおよびダクト接続構造 - Google Patents

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Description

この発明は、空調用あるいは吸排気用などの壁板を接合して筒状に形成された長方形断面を有するダクトを、二つ突合せて接続するダクトおよびダクト接続構造に関する。
従来、ダクトの接続構造は、TDCやTFDと称される共板フランジ接続工法がよく知られている。この共板フランジ接続工法では、筒状ダクト両端の開口端部の四辺を各々外方へ直角に折曲することで、このダクトの筒状開口端部の四辺に接続用のフランジ部を形成する。そして、このフランジ部同士をガスケットを介して突き合わせた上、各フランジ部の四隅に装着したL形のコーナーピースをボルト・ナット止めすると共に、突き合わせたフランジ部をクリップで弾性的に挟み込むことで、フランジ部同士(筒状ダクト同士)を接続する構成の工法が用いられている。(例えば、特許文献1または2参照。)。
このような従来のダクトの接続構造(共板フランジ接続工法)は、ボルト固定が四隅(コーナーピース)のみで少ない分、突き合わせた接続部の各辺毎に前述したクリップ(板厚は1.0mm程度)という金具をかみ合わせて強度を出すように構成されている。
特開平7−91723号公報 特開2011−122810号公報
しかしながら、従来のダクトの接続構造では、ダクトのフランジ部同士のボルト固定が四隅のコーナーピースのみでここに負荷が集中するため、地震などの衝撃によりコーナーピース単体がフランジ部から外れる可能性があり、これによりダクト同士の接続部(フランジ部間)もずれてしまうという不具合があった。
また、従来のダクトの接続構造では、フランジ部同士をクリップで弾性的に挟み込んで接続しているが、このクリップも地震などの負荷により外れる場合があり、ダクト同士の接続部(フランジ部間)がずれてしまうという不具合があった。
そこで、この発明は、ダクト同士を突き合わせたフランジ部間が地震などの負荷でも外れることなく、かつフランジ部間の接続部でのずれを防止できるダクトおよびダクト接続構造を提供することを目的としている。
前記の課題を解決するために、請求項1の発明は、壁板が四方に配設された筒状で、開口端縁から前記壁板に対して垂直に延びるフランジ部が外側に突出するように形成されたダクト同士を、開口端部が互いに接するように接続するダクト接続構造であって、一方のダクトのフランジ部の根本に、該フランジ部が折り曲げられて開口端縁に沿って延びる一方の直線部と、前記一方の直線部の先端の折り返し部と、前記折り返し部から前記開口端縁に沿って前記フランジ部へ向かって延びる他方の直線部と、を備えた凸状の嵌合部が形成され、他方のダクトのフランジ部の根本に、該フランジ部が折り曲げられて開口端縁に沿って延びる一方の直線部と、前記一方の直線部の先端の折り返し部と、前記折り返し部から前記開口端縁に沿って前記フランジ部へ向かって延びる他方の直線部と、を備えた凹状の被嵌合部が形成され、前記一方のダクトのフランジ部と前記他方のダクトのフランジ部の中央部に、ボルト挿入用の孔が開口され、前記嵌合部が前記被嵌合部内に嵌合することで、前記一方のダクトと前記他方のダクトとが接続される、ことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載のダクト接続構造において、前記他方のダクトの直交する2つのフランジ部間に取り付けられるコーナーピースを含むものであり、前記コーナーピースは、直角に延びる2つの腕部と、前記腕部が折り曲げられて前記腕部の長手方向に沿って延びる2つのコーナー凹部と、を備え、前記他方のダクトの直交する2つのフランジ部間に取り付けられた際に、前記被嵌合部が前記コーナー凹部に嵌合される、ことを特徴とする。
請求項3の発明は、壁板が四方に配設された筒状で、両端の開口端縁から前記壁板に対して垂直に延びるフランジ部が形成されたダクトであって、一方のフランジ部の根本に、該フランジ部が折り曲げられて開口端縁に沿って延びる一方の直線部と、前記一方の直線部の先端の折り返し部と、前記折り返し部から前記開口端縁に沿って前記フランジ部へ向かって延びる他方の直線部と、を備えた凸状の嵌合部が形成され、他方のフランジ部の根本に、該フランジ部が折り曲げられて開口端縁に沿って延びる一方の直線部と、前記一方の直線部の先端の折り返し部と、前記折り返し部から前記開口端縁に沿って前記フランジ部へ向かって延びる他方の直線部と、を備えた凹状の被嵌合部が形成され、前記一方のフランジ部と前記他方のフランジ部の中央部に、ボルト挿入用の孔が開口され、前記嵌合部が前記被嵌合部内に嵌合可能となっている、ことを特徴とする。
請求項1および3に記載の発明によれば、凸状の嵌合部と凹状の被嵌合部とが嵌合した状態でダクト同士が接続されるため、地震などによる外力・衝撃が加わっても、ダクト同士の接続がずれたり外れたりするのを防止することができる。しかも、フランジ部に嵌合部と被嵌合部とが形成されているため、外部から嵌合部や被嵌合部が見易く、嵌合部と被嵌合部との嵌合を容易かつ迅速に行うことが可能となる。
また、請求項2に記載の発明によれば、他方のダクトの直交する2つのフランジ部間に被嵌合部が嵌合するコーナー凹部を備えたコーナーピースを取り付けるので、フランジ部のコーナー部分からダクト同士の接続がずれたり外れたりするのを防止することができる。
この発明の実施の形態1に係るダクトの構造を示す分解斜視図である。 図1の篏合部と被篏合部とを詳しく示す拡大斜視図であり、(a)は篏合部を、(b)は被篏合部を、各々示している。 図2の篏合部と被篏合部との折り曲げ状態を示す側面図であり、(a)は篏合部を、(b)は被篏合部を、各々示している。 図1に示したダクトを組立てた状態を示す組立て図であり、(a)は篏合部側を、(b)は被篏合部側を、各々示している。 図1のダクトを一対に突き合わせて接続させる動作を示す斜視図である。 この発明の実施の形態2に係るダクトを示す斜視図である。 図6のダクトにおける嵌合部と被嵌合部とを示す斜視図である。 図6のダクトにおける被嵌合部側のコーナーピースを示す斜視図である。
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図1は、この実施の形態に係るダクト1の構造を示す分解斜視図である。また、図2は、図1の篏合部12と被篏合部13とを詳しく示す拡大斜視図であり、(a)は篏合部12を、(b)は被篏合部13を、各々示している。また、図3は、図2の篏合部12と被篏合部13との折り曲げ状態を示す側面図であり、(a)は篏合部12を、(b)は被篏合部13を、各々示している。この発明の実施の形態に係るダクト1は、図1に示すように、空調用あるいは吸排気用などに用いられおり、4つの壁板10を四方に配設させて、お互いが隣接する側面をハゼなどにより接合することで筒状とし、この筒状両端の開口断面が矩形断面を有するように組立てられている。
この壁板10は、図1に示したように板状で鋼板材からなり四方に配設されて、お互い隣接する側縁部を接合させるハゼなどの接合部11が備えられている。また、壁板10には、この接合部11の両端縁部を複数折り曲げ、一方の開口端縁(図1の右側)に沿って延びる(突出させた)凸状の嵌合部12と、他方の開口端縁(図1の左側)に沿って延びる(凹ませた)凹状の被嵌合部13と、が各々形成されている。
このような嵌合部12と被嵌合部13とは、お互いに嵌合可能に形成されており、ダクト1同士を突き合わせた際に、例えば、一方のダクト1の嵌合部12と、他方のダクト1の被嵌合部13と、が各々篏合して接続されることで、ダクト1同士の接続部でのずれを確実に防止できるダクト接続構造に構成されている。
より具体的に、嵌合部12と被嵌合部13とは、図2に示すように、壁板10の端部を複数回折り曲げることで、この端部でお互い篏合する際の強度を確保できるように形成するとともに、鋼板を容易に加工できるように最小限の折り返しでダクト接続構造を構成できるようになっている。
まず、嵌合部12は、図2(a)に示すように、第1の嵌合構成部12a、第2の嵌合構成部12b、第3の嵌合構成部12c、突出部12dの順に折り曲げられて形成されている。第1の嵌合構成部12aは、ダクト1の筒状開口側の縁部を垂直方向に所定の高さの段差を形成して突出するように折り曲げられている。第2の嵌合構成部12bは、第1の嵌合構成部12aから延びて離間した所定位置で反開口側に折り曲げられている。第3の嵌合構成部12cは、第2の嵌合構成部12bから第1の嵌合構成部12aの段差側に延びて、この段差の近傍でさらに開口側に折り曲げられている。最後に、突出部12dは、第3の嵌合構成部12cから壁板10と並行に外側(開口側)に突出して折り返すように折り曲げられている。
一方、被嵌合部13は、図2(b)に示すように、第1の被嵌合構成部13a、第2の被嵌合構成部13b、第3の被嵌合構成部13c、溝部13dの順に折り曲げられて形成されている。第1の被嵌合構成部13aは、ダクト1の筒状開口側に延びて垂直方向に所定の高さの段差を形成して突出するように折り曲げられている。第2の被嵌合構成部13bは、第1の被嵌合構成部13aから延びて離間した所定位置で反開口側に折り曲げられている。第3の被嵌合構成部13cは、第2の被嵌合構成部13bから第1の被嵌合構成部13aの段差側に延びて、この段差の近傍でさらに開口側に折り曲げられている。最後に、溝部13dは、図2(b)に示した第2の被嵌合構成部13bの下面と第3の嵌合構成部13cの下面との間に、壁板10と並行に溝状(反開口側に凹む溝状)に折り曲げられている。
そして、突出部12dおよび溝部13dから延びた端部には、壁板10に対して垂直方向に折り曲げて、図1に示した筒状開口端の四辺で各々外方へ曲げて、ダクト1を接続するための嵌合側フランジ部12eと被嵌合側フランジ部13eとが各々備えられている。この嵌合側フランジ部12eと被嵌合側フランジ部13eとは、ダクト1の接続時にボルト2(図5参照)を挿入して接続させるために、図2に示したボルト2挿入用の孔12f、13fが中央部に各々開口されている。
また、図2に示した第1〜3の嵌合構成部12a〜dと第1〜3の被嵌合構成部13a〜dとの折り曲げ部は、壁板10が一定の板厚であるため、図3に示すように、折り返した上下に隙間がほぼなく押し潰したような状態で折り曲げられている。すなわち、壁板10の開口端部を折り重ねてほぼ一枚の鋼板のように潰して形成させることで、強度を十分に確保している。これにより、地震などの負荷に対しても十分な強度を有し、突出部12dと溝部13dとが容易に外れないよう篏合できる。
また、嵌合側フランジ部12eと被嵌合側フランジ部13eとには、図1に示したように板状でL字形のコーナーピース20が挿入され、ダクト1の開口端部の四隅を補強するようになっている。このコーナーピース20は、従来技術と同様にボルト2を介して固定できるように孔20aが開口されている。すなわち、本実施の形態では、嵌合側フランジ部12と被嵌合側フランジ部13との孔12f、13f(図2参照)によるボルト2固定と、コーナーピース20の孔20aによるダクト1四隅のボルト2固定とにより確実に固定され、従来必要とされていたクリップを不要としている。
この際、嵌合側フランジ部12eは、図3(a)に示したように、コーナーピース20を挿入させる幅D1aが形成されている。この幅D1aは、嵌合側フランジ部12e側の折り曲げ位置と、第2の嵌合構成部12b側の折り曲げ位置と、を調整することで形成されている。嵌合側フランジ部12e側は、突出部12dから幅D2aの長さで延びた先端を略直角に折り曲げて幅D3aの端面12e−1を形成し、この先端をさらに反対側に折り曲げた幅D4aの先端部12e−2を備えている。そして、この先端部12e−2を折り曲げた際に、端部が幅D1aの位置になるように調整されている。また、第2の嵌合構成部12b側は、第1の嵌合構成部12aから反対側に折り曲げられる端部が、幅D1aの位置になるように調整されている。すなわち、幅D1aに挿入されたコーナーピース20は、先端部12e−2と第2の嵌合構成部12bとの折り曲げ端部により位置決めされる。
そして、この各幅D1a〜D5aの寸法は、幅D2aが約36mm、幅D3aが約8.5〜9mm、幅D4aが約4mmに設定され、これにより幅D1aが約2〜3mmに設定されることが好ましい。また、突出部12dが突出する長さ(幅)D5aは、約12mmに設定されることが好ましい。
一方、被嵌合側フランジ部13eにも、図3(b)に示したように、コーナーピース20を挿入する幅D1bが形成されている。この幅D1bは、被嵌合側フランジ部13e側の折り曲げ位置と、第2の被嵌合構成部13b側の折り曲げ位置と、を調整することで形成されている。この被嵌合側フランジ部13e側は、溝部13dから幅D2bの長さで延びた先端を略直角に折り曲げて幅D3bの端面13e−1を形成し、この先端をさらに反対側に折り曲げた幅D4bの先端部13e−2を備えている。そして、この先端部13e−2を折り曲げた際に、端部が幅D1bの位置になるように調整されている。また、第2の被嵌合構成部13b側は、第1の被嵌合構成部13aから反対側に折り曲げられる端部が、幅D1bの位置になるように調整されている。すなわち、幅D1bに挿入されたコーナーピース20は、先端部13e−2と第2の嵌合構成部13bとの折り曲げ端部により位置決めされる。
そして、この各幅D1b〜D5bの寸法は、幅D2bが約36mm、幅D3bが約8.5〜9mm、幅D4bが約4mmに設定され、これにより幅D1bが約2〜3mmに設定されることが好ましい。また、溝部13dが凹状に凹む深さ(幅)D5bは、約15mmに設定されることが好ましい。
このように本実施の形態では、突出部12dと溝部13dとが十分な強度を有するように折り曲げるだけではなく、この折り曲げによる新たな幅D1a、D1bを形成してコーナーピース20を固定できるように形成されている。
次に、このような構成からなるダクト接続構造を用いてダクト1同士を接続する動作について、図4および5を参照して詳しく説明する。図4は、図1に示したダクト1を組立てた状態を示す組立て図であり、(a)は篏合部12側を、(b)は被篏合部13側を、各々示している。また、図5は、図1のダクト1を一対に突き合わせて接続させる動作を示す斜視図である。
まず、図1に示した壁板10を四方に各々配置させて壁板10の各辺で隣接するハゼなどの接合部11を接合させて筒状に展開させる。この際、図3に示した嵌合側フランジ部12eと被嵌合側フランジ部13eとの幅D1a、D1bに、図1に示したコーナーピース20を差し込むことで、ダクト1の開口端部の四隅に各々装着させる。ここで、コーナーピース20は、嵌合側フランジ部12eと被嵌合側フランジ部13eとの幅D1a、D1bに差し込んだ後、ダクト1用のパテなどで接着され、嵌合側フランジ部12eと被嵌合側フランジ部13eとに各々固定される。
このように壁板10を四方に各々配置させて組立てられたダクト1は、図4に示すように、筒状開口端部の四辺に、コーナーピース20、嵌合側フランジ部12e、突出部12d、被嵌合側フランジ部13e、溝部13dが、各々配置されてダクト接続構造が形成される。ここで、突出部12dは、図4(a)に示すように、嵌合側フランジ部12eが配置された開口端部の内周四辺から各々リブ状に突出するように配置される。一方、溝部13dは、図4(b)に示すように、被嵌合側フランジ部13eが配置された開口端部の内周四辺に沿って、凹状の溝が延びて開口周囲を囲むように配置される。これにより、本実施形態によるダクト接続構造を備えたダクト1の組立てが完了する。
次に、このように構成されたダクト接続構造によりダクト1を接続する動作を詳しく説明する。まず、図4に示したように、嵌合側フランジ部12eの突出部12dと、被嵌合側フランジ部13eの溝部13dと、が各々配設されたダクト1を一対に準備する。そして、図5に示すように、嵌合側フランジ部12eと被嵌合側フランジ部13eとをガスケット(図示せず)を介して突き合わせるように配置する。
その後、一対のダクト1の突き合わせた開口端部の突出部12dと溝部13dとを、ダクト1の突き合せた開口端部の四辺で各々篏合されるように位置合わせして、お互いを篏合させる。これにより嵌合側フランジ部12eと被嵌合側フランジ部13eとの孔12f、13fの位置が合致してボルト2およびナット3により固定される。同時に、各フランジ部の四隅に装着したL形のコーナーピース20の孔20aも合致してボルト2およびナット3により固定される。これにより一対のダクト1同士が接続され、このダクト接続構造による接続工程を繰り返すことで、一定の長さのダクト1が組立てられ、ダクトの接続作業が完了する。その後、この一定の長さに接続されたダクト1は、所定の設置場所に運んで設置される。
以上のように、このダクト1およびダクト接続構造によれば、ダクト1同士の開口端部を突き合わせた一方の凸状の嵌合部12(突出部12d)と、他方の凹状の被嵌合部13(溝部13d)と、がお互い嵌合されてダクト1同士が接続される構造のため、地震などの衝撃が加えられても、嵌合部12と被嵌合部13との篏合により負荷が抑えられてコーナーピース20が外れることがなく、ダクト1接続部のずれを防止できる。
また、このダクト1およびダクト接続構造によれば、ダクト1の開口端部を複数折り曲げて補強させた折り曲げ部を介して突出部12dと溝部13dとが形成されるため、十分な強度を備え、地震などの衝撃にも変形することなく耐えることができる。
さらに、このダクト1およびダクト接続構造によれば、突出部12dと溝部13dとの篏合とともに当接する嵌合側フランジ部12eと被嵌合側フランジ部13eとの孔12f、13fに、ボルト2を介して固定させるため、コーナーピース20の外れやダクト1のずれを確実に抑えることができる。
(実施の形態2)
図6は、この実施の形態に係るダクト100を示す斜視図である。この実施の形態では、各壁板110のフランジ部120に、嵌合部130と被嵌合部140とが形成されている点で、実施の形態1と構成が異なる。
すなわち、図7に示すように、壁板110の両端に、開口端縁から壁板110に対して垂直に外側に延びるフランジ部120が形成され、一方のフランジ部120に、このフランジ部120が折り曲げられて開口端縁に沿って延びる凸状の嵌合部130が形成されている。具体的には、断面が外側(反壁板110側)に突出する逆U字状になり、この逆U字形がフランジ部120の長手方向に沿って延びるように、フランジ部120を折り曲げて嵌合部130が形成されている。
一方、他方のフランジ部120に、このフランジ部120が折り曲げられて開口端縁に沿って延びる凹状の被嵌合部140が形成されている。具体的には、断面が内側(壁板110側)に突出するU字状になり、このU字形がフランジ部120の長手方向に沿って延びるように、フランジ部120を折り曲げて被嵌合部140が形成されている。そして、嵌合部130が被嵌合部140内に嵌合するように、嵌合部130および被嵌合部140が形成されている。
また、この実施の形態では、嵌合部130側のフランジ部120間に取り付けられるコーナーピース20は、実施の形態1と同じ構成であるが、被嵌合部140側のフランジ部120間に取り付けられるコーナーピース150は、図8に示すように構成が異なる。すなわち、直角に延びる2つの腕部150aにコーナー凹部151が形成されている。このコーナー凹部151は、断面がU字状で腕部150aの長手方向に沿って延びるように形成され、コーナー凹部151内に被嵌合部140が嵌合するように形成されている。
このようなダクト100同士を接続するには、コーナーピース20、150をフランジ部120間に取り付け、図6に示すように、一方のダクト100の嵌合部130を、他方のダクト100の被嵌合部140内に嵌合させる。そして、実施の形態1と同様に、対向するコーナーピース20、150をボルト、ナットで締結し、さらに、対向するフランジ部120をボルト、ナットで締結する。
このようにこの実施の形態によれば、実施の形態1と同様に、凸状の嵌合部130と凹状の被嵌合部140とが嵌合した状態でダクト100同士が接続されるため、地震などによる外力・衝撃が加わっても、ダクト100同士の接続がずれたり外れたりするのを防止することができる。しかも、外側に突出するフランジ部120に、嵌合部130と被嵌合部140とが形成されているため、外部から嵌合部130や被嵌合部140が見易く、嵌合部130と被嵌合部140との嵌合を容易かつ迅速に行うことが可能となり、作業性が向上する。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、ダクト1の筒状の開口端部両側に突出部12dと溝13dとを各々配置させた構造について説明しているが、これに限定されず、ダクト1の接続状況(例えば、ダクト1を長く接続させた最後の開口端部など)に応じて筒状の開口端部両側のいずれか片方に突出部12dまたは溝13dの一方のみを形成することも可能である。
また、突出部12dおよび溝13dは、ダクト1の開口端部の四辺全周に設けることに限定されるものではなく、例えば、負荷が加わる状況に応じて上下または左右の二辺だけに設けることも可能である。
1 ダクト
2 ボルト
3 ナット
10 壁板
11 接合部
12 篏合部
12a 第1の嵌合構成部
12b 第2の嵌合構成部
12c 第3の嵌合構成部
12d 突出部
12e 嵌合側フランジ部
12f 孔
13 被篏合部
13a 第1の被嵌合構成部
13b 第2の被嵌合構成部
13c 第3の被嵌合構成部
13d 溝部
13e 被嵌合側フランジ部
13f 孔
100 ダクト
110 壁板
120 フランジ部
130 嵌合部
140 被嵌合部
150 コーナーピース

Claims (3)

  1. 壁板が四方に配設された筒状で、開口端縁から前記壁板に対して垂直に延びるフランジ部が外側に突出するように形成されたダクト同士を、開口端部が互いに接するように接続するダクト接続構造であって、
    一方のダクトのフランジ部の根本に、該フランジ部が折り曲げられて開口端縁に沿って延びる一方の直線部と、前記一方の直線部の先端の折り返し部と、前記折り返し部から前記開口端縁に沿って前記フランジ部へ向かって延びる他方の直線部と、を備えた凸状の嵌合部が形成され、
    他方のダクトのフランジ部の根本に、該フランジ部が折り曲げられて開口端縁に沿って延びる一方の直線部と、前記一方の直線部の先端の折り返し部と、前記折り返し部から前記開口端縁に沿って前記フランジ部へ向かって延びる他方の直線部と、を備えた凹状の被嵌合部が形成され、
    前記一方のダクトのフランジ部と前記他方のダクトのフランジ部の中央部に、ボルト挿入用の孔が開口され、
    前記嵌合部が前記被嵌合部内に嵌合することで、前記一方のダクトと前記他方のダクトとが接続される、ことを特徴とするダクト接続構造。
  2. 前記ダクト接続構造は、前記他方のダクトの直交する2つのフランジ部間に取り付けられるコーナーピースを含み、
    前記コーナーピースは、直角に延びる2つの腕部と、前記腕部が折り曲げられて前記腕部の長手方向に沿って延びる2つのコーナー凹部と、を備え、前記他方のダクトの直交する2つのフランジ部間に取り付けられた際に、前記被嵌合部が前記コーナー凹部に嵌合される、
    ことを特徴とする請求項1に記載のダクト接続構造。
  3. 壁板が四方に配設された筒状で、両端の開口端縁から前記壁板に対して垂直に延びるフランジ部が外側に突出するように形成されたダクトであって、
    一方のフランジ部の根本に、該フランジ部が折り曲げられて開口端縁に沿って延びる一方の直線部と、前記一方の直線部の先端の折り返し部と、前記折り返し部から前記開口端縁に沿って前記フランジ部へ向かって延びる他方の直線部と、を備えた凸状の嵌合部が形成され、
    他方のフランジ部の根本に、該フランジ部が折り曲げられて開口端縁に沿って延びる一方の直線部と、前記一方の直線部の先端の折り返し部と、前記折り返し部から前記開口端縁に沿って前記フランジ部へ向かって延びる他方の直線部と、を備えた凹状の被嵌合部が形成され、
    前記一方のフランジ部と前記他方のフランジ部の中央部に、ボルト挿入用の孔が開口され、
    前記嵌合部が前記被嵌合部内に嵌合可能となっている、ことを特徴とするダクト。
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