JP2002181372A

JP2002181372A - 空調用ダクトおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2002181372A
Application number: JP2000376605A
Authority: JP
Inventors: Shozo Hattori; 正三服部
Original assignee: Kyoraku Co Ltd
Current assignee: Kyoraku Co Ltd
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ダクト自体を断熱性の高い倍率の発泡体とし
てそれ自体で十分な結露防止性を有し、ダクトは一つの
樹脂の成形のみで構成できて工数が少なく、成形上ダク
トの部位に応じて肉厚のコントロールが容易であり、ま
た、廃棄後の材料再利用が適切にできる空調用ダクトを
提供する。【解決手段】ダクトを構成する一対の半体５，６を、
それぞれポリプロピレン系樹脂のビーズを発泡させた成
形体で構成する。一対の半体５，６は、その肉厚を３ｍ
ｍ〜３０ｍｍ、密度を０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ³とす
る。一対の半体の合わせ面に形成した互いの接合フラン
ジ７，８を溶着してダクトを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に車室内の空調
（冷房、暖房、換気）用、その他の空調用ダクトに関す
るものである。

【０００２】

【従来技術】ワンボックスカーのように広い車室を有す
る車両においては、車室内の空調を均等化するため、空
気吹出口を有するダクトを車室内の壁に沿って配設する
ことが行われており、車両用空調ダクトまたはその他の
空調ダクトとしては、特公昭６０−２１９２号公報、実
開昭５５−１０２６０６号公報、実開昭６３−２６４２
０号公報、実公昭５９−１９６１４号公報、実開昭５７
−８９８８号公報、実開昭５４−１７５０２１号公報お
よぎ特開平９−６０９５５号公報にそれぞれ記載されて
いるものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような車両用ダク
トは、車両搭載空調ユニットから車室天井壁および側壁
内部を通して配設されるが、ダクト壁外面の結露防止の
ため、ダクトの外面を発泡シートなどで覆っている。

【０００４】また、乗用車などの車両においては、走行
中の安全性が特に要求される。すなわち、衝突時の乗員
の保護はその最重要課題であるが、従来のダクトは、そ
の表面が発泡シートで覆ってあっても全体が中空体であ
るから、衝突時に外部から強い力が加わると、それが陥
没したり破損して突起物と化して、危険をともなうこと
が指摘されていた。

【０００５】ところで、特公昭６０−２１９２号公報に
記載されている車両用ダクトは、ブロー成形ダクトの外
面を発泡シートで覆った断熱構造となっているが、ダク
トに発泡シートを貼るのが煩雑であるうえ、特に結露が
生じやすいダクトの空気吹き出し口付近に発泡シートを
貼ることが困難である。実開昭５５−１０２６０６号公
報に記載されている車両用ダクトは、表面に発泡層を積
層した多構成のものであるが、成形時の発泡倍率に制約
があって所要の断熱性を有する発泡層を形成することが
困難である。実開昭６３−２６４２０号公報に記載され
ている車両用ダクトは、ダクトに突起を形成してそれを
断熱材を介して支える構成となっているが、これはダク
ト自体の表面結露防止を図ったものではない。実公昭５
９−１９６１４号公報に記載されている車両用ダクト
は、ブロー成形ダクトの外面を発泡シートで覆った断熱
構造とするが、これもダクトに発泡シートを貼るのが煩
雑である。実開昭５７−８９８８号公報に記載されてい
る空調用ダクトは、ブロー成形により内層を発泡層とし
た多層構成のものであるが、成形時の発泡倍率に制約が
あって所要の断熱性を有する発泡層を形成することが困
難である。実開昭５４−１７５０２１号公報に記載され
ている空調用ダクトは、ダクトの成形時にその一部に発
泡樹脂を付着させ、発泡樹脂の部分を支える構成となっ
ているが、これはダクト自体の表面結露防止を図ったも
のではない。さらに、特開平９−６０９５５号公報に記
載されている空調用ダクトは、発泡体で構成されている
ので断熱効果が大きく、結露防止にすぐれているが、車
両用のダクトのように複雑な形状のものを構成すること
が困難であり、車両用ダクトとしては強度性にも問題が
ある。

【０００６】本発明は、上述のような従来のものの問題
点を解消するため、ダクトを構成する一対の半体を、そ
れぞれポリプロピレン系樹脂のビーズを発泡させた成形
体で構成して、その肉厚を３ｍｍ〜３０ｍｍ、密度を
０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ³とし、一対の半体の合わせ
面を凹凸間合や加熱溶融による溶着などの手段で接着し
てダクトを構成することにより、ダクト自体を断熱性の
高い倍率の発泡体としてそれ自体で十分な結露防止性を
有し、ダクトは一つの樹脂の成形のみで構成できて工数
が少なく、成形上ダクトの部位に応じて肉厚のコントロ
ールが容易であり、また、廃棄後の材料再利用が適切に
できる空調用ダクト、およびその製造方法を提供するも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
空調用ダクトは、流体の流通方向に沿って２分割した形
状の一対の半体を合わせて形成したプラスチック製の空
調用ダクトであって、一対の半体は、それぞれポリプロ
ピレン系樹脂のビーズを発泡させた成形体で構成され、
その肉厚が３ｍｍ〜３０ｍｍ、密度が０．０３〜０．２
ｇ／ｃｍ³であり、一対の半体の合わせ面を互いに接合
固着してダクトを構成するものである。

【０００８】本発明の請求項２に係る空調用ダクトは、
請求項１記載の構成において、一対の半体の合わせ面に
は接合フランジが形成されていて、互いの接合フランジ
を接合してダクトを構成することを特徴とするものであ
る。

【０００９】本発明の請求項３に係る空調用ダクトは、
請求項１または２記載の構成において、一方の半体に嵌
合凸部を、かつ他方の半体に嵌合凹部を形成して、一対
の半体を凹凸嵌合により接合固着することを特徴とする
ものである。

【００１０】本発明の請求項４に係る空調用ダクトは、
請求項１、２または３記載の構成において、一対の半体
の合わせ面を加熱溶融により接合固着することを特徴と
するものである。

【００１１】本発明の請求項５に係る空調用ダクトは、
請求項１、２、３または４記載の構成において、ダクト
の少なくとも空気吹き出し口周囲壁を厚肉状の剛性部と
したことを特徴とするものである。

【００１２】本発明の請求項６に係る空調用ダクトは、
請求項１、２、３、４または５記載の構成において、ダ
クトの一対の半体間を連結体で連結して衝撃吸収構造と
したことを特徴とするものである。

【００１３】本発明の請求項７に係る空調用ダクトの製
造方法は、流体の流通方向に沿って２分割した形状の一
対の半体を合わせて形成したプラスチック製の空調用ダ
クトの製造方法であって、成形金型にポリプロピレン系
樹脂の予備発泡ビーズを充填して発泡させて肉厚が３ｍ
ｍ〜３０ｍｍ、密度が０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ³の一
対の半体を成形し、次いで一対の半体の合わせ面を加熱
溶融により接合固着してダクトを構成することを特徴と
するものである。

【００１４】本発明の請求項８に係る空調用ダクトの製
造方法は、請求項７記載の方法において、一対の半体の
合わせ面には接合フランジを形成して、互いの接合フラ
ンジを接合することを特徴とするものである。

【００１５】本発明の請求項９に係る空調用ダクトの製
造方法は、請求項７または８記載の方法において、一方
の半体に嵌合凸部を、かつ他方の半体に嵌合凹部を形成
して、一対の半体を凹凸嵌合により接合固着することを
特徴とするものである。

【００１６】本発明の請求項１０に係る空調用ダクトの
製造方法は、請求項７、８または９記載の方法におい
て、一対の半体の合わせ面を加熱溶着により接合固着す
ることを特徴とするものである。

【００１７】本発明の請求項１１に係る空調用ダクトの
製造方法は、請求項７、８、９または１０記載の方法に
おいて、ダクトの少なくとも空気吹き出し口周囲壁に厚
肉状の剛性部を形成することを特徴とするものである。

【００１８】本発明の請求項１２に係る空調用ダクトの
製造方法は、請求項７、８、９、１０または１１記載の
方法において、ダクトの一対の半体間を連結体で連結し
て衝撃吸収構造とすることを特徴とするものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る空調用ダクト
を自動車の車室に備えた態様を示す斜視図、図２は図１
に示す空調用ダクトのうち空気吹き出し部分を示す斜視
図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視方向の断面図、図４は図
２のＢ−Ｂ線矢視方向の断面図、図５は図２のＣ−Ｃ線
矢視方向の断面図、図６および図７はそれぞれ一対のダ
クトの合わせ面を凹凸嵌合する態様を示す断面図であ
る。また、図８は本発明に係る空調用ダクトの一方の半
体の成形態様を示す断面図、図９は本発明に係る空調用
ダクトの一対の半体の接合フランジを加熱溶融する態様
を示す断面図、図１０は図９の態様から空調用ダクトの
一対の半体の接合フランジを溶着する態様を示す断面図
である。

【００２０】図１ないし図５において、１は空調用ダク
トである。図１に示す実施の態様では、空調用ダクト１
を自動車２の車室内に配設している。３は空気吹き出し
口である。また４は空調ユニットである。

【００２１】空調用ダクト１は、流体の流通方向に沿っ
て２分割した形状の一対の半体５，６を合わせて形成し
たものであって、一対の半体５，６は、それぞれポリプ
ロピレン系樹脂のビーズを発泡させた成形体で構成さ
れ、その肉厚が３ｍｍ〜３０ｍｍ、密度が０．０３〜
０．２ｇ／ｃｍ³であり、一対の半体５，６の合わせ面
は接合フランジ７，８をなしていて、互いの接合フラン
ジ７，８を加熱融着による溶着、粘着剤による粘着、接
着剤による接着手段などにより接着されている。一対の
半体５，６のそれぞれの側壁は、図５に示すように、他
の部分より厚肉として、空調用ダクト１が高い強度性お
よび剛性を保持するようしてある。

【００２２】空調ダクト１は、図３に示すように、その
空気吹き出し口３の周囲壁を厚肉状の剛性部９をなして
いる。なお、このような剛性部９は空気吹き出し口３の
周囲だけでなく、必要に応じて他の部位にも形成するも
のとする。

【００２３】空調用ダクト１には、図４に示すように、
一対の半体５，６間を連結体１０で連結して、空調用ダ
クト１が外部から受ける衝撃に対して衝撃吸収構造とし
てある。この構成は主として衝突時の乗員の保護のため
のものである。

【００２４】一対の半体５，６の合わせ面には、図６に
示すように、その一方に嵌合凸部１１を、かつ他方に嵌
合凹部１２を形成して、一対の半体５，６を凹凸嵌合に
より接合固着する構成とすることができる。そして、こ
の一対の半体５，６を凹凸嵌合する構成とすることによ
り、一対の半鯛５，６の接合強度が高くなるばかりでな
く、接合部からの流体漏れを防止することができる。特
に、図７に示すように、凸部１１と凹部１２を抜け防止
かみ合い構造とすることにより、一対の半鯛５，６の接
合強度がいっそう向上し、かつ接合部からの流体漏れ効
果が一段と向上する。なお、嵌合凸部１１および嵌合凹
部１２は、接合フランジ７，８に形成してもよい。

【００２５】本発明に係る空調用ダクト１は、図８ない
し図１０に示す態様で製造される。図６は一方の半体５
を成形する成形型を示している。図８において、１３，
１４は成形型であり、その一方の成形型１３には、ポリ
プロピレン系樹脂の予備発泡ビーズを充填する充填口１
５を有しており、この充填口１５はキャビティ１６に通
じている。なお、他方の半体６の成形金型も形状が異な
るだけで同構成であるから、その図示を省略する。

【００２６】図８示す態様で成形された一方に半体５お
よび同様の成形態様で成形された他方の半体６は、図９
に示すように、一対の半体５，６をその互いの接合フラ
ンジ７，８が対向する状態にして、その間に加熱体１７
を介在させ、加熱体１７を挟み込んだ状態で接合フラン
ジ７，８を加熱溶融する。加熱体１７は表面をフッ素化
合物で被覆したものが樹脂の付着が生じないので好まし
い。なお、接着フランジ７，８の加熱溶融は、一対の半
体５，６の接合フランジ７，８を、加熱体１７の接触に
よる接触加熱のほか、その近接対向または他の熱源によ
る非接触加熱手段によることができる。

【００２７】次いで、図１０に示すように、一対の半体
５，６をそれぞれ溶着金型１８，１９に挿入し、溶着金
型１８，１９を締めて一対の半体５，６の接合フランジ
７，８を互いに加圧し溶着して、空調用ダクト１を構成
し、溶着金型１８，１９を開いてそれを取り出す。

【００２８】本発明に係る空調用ダクト１を構成するポ
リプロピレン系樹脂予備発泡体の製造方法は次のとおり
である。すなわち、ポリプロピレン系樹脂ビーズと揮発
性発泡剤を密閉容器内で分数剤とともに水に分散させ、
次いで、ポリプロビレン系樹脂ビーズが軟化する温度以
上の温度に加熱する。このときの加熱温度は、気泡が破
壊されず好適に発泡される範圏内において適宜選択され
るが、通常１２０℃〜１７０℃である。この加熱温度に
よって同時に発泡剤がポリプロピレン系樹脂ビーズ内に
含浸される。さらに容器内の圧力を前記発泡剤の蒸気圧
以上の圧力に保持しながら、前記容器の一端を開放し、
ポリプロピレン系樹脂ビーズと水とを同時に容器内より
も低圧の雰囲気下に放出することによりポリプロピレン
系樹脂予備発泡ビーズを得る。このときの放出する雰囲
気は、容器内よりも低圧であればよく、通常は常圧の雰
囲気である。

【００２９】ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレ
ン単独重合体、エチレンあるいは１−ブテンとプロピレ
ンとの共重合体（エチレンープロピレン共重合体とい
う）、プロピレン単独重合体とエチレンープロピレン共
重合体の混合物、エチレンープロピレン共重合体と低密
度ポリエチレン及び／又はエチレンー酢酸ビニル共重合
体の混合物、プロピレン単独重合体またはエチレン―プ
ロピレン共重合体とエラストマーとの混合物等が例示さ
れる。上記するエチレンープロピレン共重合体はプロツ
ク共重合体、ランダム共重合体又はこれらの混合物でも
よい。また、前記するエラストマーとしては、例えば、
ボリイソブチレン、エチレンプロピレンラバーなどがあ
る。またポリプロピレン系樹脂は架橋していても無架橋
でもよいが、リサイクルを考慮すると無架橋のものが好
ましい。

【００３０】揮発性発泡剤としては、例えば、プロパ
ン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等で例示さ
れる脂肪族炭化水素類、シクロブタン、シクロペンタン
などで例示される環式脂肪族炭化水素類、およびトリ
クロロフロロメタン、ジクロロジフロロメタン、ジクロ
ロテトラフロロェタン、メチルクロライド、エチルクロ
ライド、メチレンクロライト等で例示されるハロゲン化
炭化水素類が使用される。この揮発性発泡剤の添加量は
揮発性発泡剤の種類及ぴ所望する発泡の程度によって異
なるが通常ボリプロピレン系樹脂ビーズ１００重量部に
対して１０〜４０重量部である。

【００３１】分散剤としては、塩基性炭酸マグネシウ
ム、塩基性炭酸亜鉛、炭酸カルシウム、酸化アルミニウ
ム、酸化チタン等が例示されるが、なかでも塩基性炭酸
マグネシウムが最も良好である。この分散剤の添加量は
通常、ポリプロピレン系樹脂ビーズ１００重量部に対し
て０．１〜１０重量部である。

【００３２】一対の半体５，６の成形にあたっては、ポ
リプロピレン系樹脂予備発泡ビーズを所定の温度で常圧
下に熟成した後、そのポリプロピレン系予備発泡ビーズ
を所定温度、所定の圧力下に無機ガスまたは無機ガスと
揮発性発泡剤との混合ガスで加圧熟成を行ない、ビーズ
内に高められた圧力を付与し、しかる後、予備発泡ビー
ズを所望のダクトの形状をその内面に賦形した成形型１
１，１２に充填し、加熱発泡させる。次いで、成形型１
１，１２を開いて成形品を離型する。

【００３３】本発明に係る空調用ダクト１を構成する一
対の半体５，６の密度は、０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ³
であるが、密度が０．０３未満であると全体に剛性がな
く、空調用として使用に耐えられない。しかし、密度が
０．２を超えると、断熱性が低下し、結露を防止できな
い。また、肉厚が３ｍｍ未満であると、断熱性および剛
性に難があり、結露防止ができず所要の剛性が得られな
い。しかし、３０ｍｍを超えると、ダクトの外形に対す
る通路断面積が小さくなるので製品として好ましくな
い。

【００３４】一対の半体５，６の成形あたっては、前述
のように厚肉部を形成することができる。これに対し
て、従来のブロー成形によるダクトではどの部分も肉厚
が一定となり、厚肉部を形成するためのコントロールが
できない。本発明においては、特に側壁、取付ステー、
吹出口の取付部、断熱部、冷気の温度が低い空調ユニッ
ト近傍部分などを厚肉にして剛性を高くすることができ
ることが特徴的である。

【００３５】加熱体１７の表面を被覆するフッ素化合物
の例は次のとおりである。ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ポリテトラフルオ
ロエチレン／略称ＰＦＡ）パーフルオロアルコキシ樹脂（テトラフルオロエチレ
ン・パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体／
略称ＰＥＡ）パーフルオロエチレンプロピレン樹脂（テトラフルオ
ロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体／略称
ＦＥＰ）エチレン・テトラフルオロエチレン樹脂（テトラフル
オロエチレン・エチレン共重合体／略称ＥＦＴＥ）

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、ダクトを構成する一対
の半体を、それぞれポリプロピレン系樹脂のビーズを発
泡させた成形体で構成して、その肉厚を３ｍｍ〜３０ｍ
ｍ、密度を０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ³とし、一対の半
体の合わせ面を凹凸間合や加熱溶融による溶着などの手
段で接着してダクトを構成することにより、ダクト自体
を断熱性の高い倍率の発泡体としてそれ自体で十分な結
露防止性を有し、ダクトは一つの樹脂の成形のみで構成
できて工数が少なく、成形上ダクトの部位に応じて肉厚
のコントロールが容易であり、また、廃棄後の材料再利
用が適切にできる空調用ダクトを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空調用ダクトを自動車の車室に備
えた態様を示す斜視図である。

【図２】図１に示す空調用ダクトのうち空気吹き出し部
分を示す斜視図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線矢視方向の断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視方向の断面図である。

【図５】図２のＣ−Ｃ線矢視方向の断面図である。

【図６】一対のダクトの合わせ面を凹凸嵌合する一態様
を示す断面図である。

【図７】一対のダクトの合わせ面を凹凸嵌合する他の態
様を示す断面図である。

【図８】本発明に係る空調用ダクトの一方の半体の成形
態様を示す断面図である。

【図９】本発明に係る空調用ダクトの一対の半体の接合
フランジを加熱溶融する態様を示す断面図である。

【図１０】図９の態様から空調用ダクトの一対の半体の
接合フランジを溶着する態様を示す断面図である。

【符号の説明】

１空調用ダクト２自動車３空気吹き出し口４空調ユニット５，６一対の半体７，８接合フランジ９剛性部１０連結体１１嵌合凸部１２嵌合凹部１３，１４成形型１５充填口１６キャビティ１７加熱体１８，１９溶着金型

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年１２月１２日（２０００．１２．
１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体の流通方向に沿って２分割した形状
の一対の半体を合わせて形成したプラスチック製の空調
用ダクトであって、一対の半体は、それぞれポリプロピ
レン系樹脂のビーズを発泡させた成形体で構成され、そ
の肉厚が３ｍｍ〜３０ｍｍ、密度が０．０３〜０．２ｇ
／ｃｍ³であり、一対の半体の合わせ面を互いに接合固
着してダクトを構成することを特徴とする空調用ダク
ト。
【請求項２】一対の半体の合わせ面には接合フランジ
が形成されていて、互いの接合フランジを接合してダク
トを構成することを特徴とする請求項１記載の空調用ダ
クト。
【請求項３】一方の半体に嵌合凸部を、かつ他方の半
体に嵌合凹部を形成して、一対の半体を凹凸嵌合により
接合固着することを特徴とする請求項１または２記載の
空調用ダクト。
【請求項４】一対の半体の合わせ面を加熱溶融により
接合固着することを特徴とする請求項１、２または３記
載の空調用ダクト。
【請求項５】ダクトの少なくとも空気吹き出し口周囲
壁を厚肉状の剛性部としたことを特徴とする請求項１、
２、３または４記載の空調用ダクト。
【請求項６】ダクトの一対の半体間を連結体で連結し
て衝撃吸収構造としたことを特徴とする請求項１、２、
３、４または５記載の空調用ダクト。
【請求項７】流体の流通方向に沿って２分割した形状
の一対の半体を合わせて形成したプラスチック製の空調
用ダクトの製造方法であって、成形金型にポリプロピレ
ン系樹脂の予備発泡ビーズを充填して発泡させて肉厚が
３ｍｍ〜３０ｍｍ、密度が０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ³
の一対の半体を成形し、次いで一対の半体の合わせ面を
加熱溶融により接合固着してダクトを構成することを特
徴とする空調用ダクトの製造方法。
【請求項８】一対の半体の合わせ面には接合フランジ
を形成して、互いの接合フランジを接合することを特徴
とする請求項７記載の空調用ダクトの製造方法。
【請求項９】一方の半体に嵌合凸部を、かつ他方の半
体に嵌合凹部を形成して、一対の半体を凹凸嵌合により
接合固着することを特徴とする請求項７または８記載の
空調用ダクトの製造方法。
【請求項１０】一対の半体の合わせ面を加熱溶着によ
り接合固着することを特徴とする請求項７、８または９
記載の空調用ダクトの製造方法。
【請求項１１】ダクトの少なくとも空気吹き出し口周
囲壁に厚肉状の剛性部を形成することを特徴とする請求
項７、８、９または１０記載の空調用ダクトの製造方
法。
【請求項１２】ダクトの一対の半体間を連結体で連結
して衝撃吸収構造とすることを特徴とする請求項７、
８、９、１０または１１記載の空調用ダクトの製造方
法。