JP2007046705A - 給水・給湯用積層ホース - Google Patents

Abstract

【課題】 相溶性が悪くて接着し難い材料の層を含んでも一体的に積層可能な給水・給湯用積層ホースを提供する。
【解決手段】 中間層２と補強層３との間に接着層４を設け、これら中間層２と接着層４とを軸方向及び径方向へ移動不能に一体化し、上記補強層３の外側には、該接着層４と相溶性が良い材料からなる外層５を積層することにより、これら中間層２及び外層５が相溶性の悪い接着性に劣る材料同士であっても両者が位置ズレしない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば追い炊きホースや給水・給湯ホースとして使用するため、その両端部を接続して固定配管される給水・給湯用積層ホースに関する。
詳しくは、例えば架橋ポリエチレンや低密度ポリエチレンなどのような耐熱性に優れた材料からなる内層と、例えばオレフィン系やスチレン系などの柔軟性を有する熱可塑性エラストマーからなる中間層と、その外側を覆う補強層と、外層とを径方向へ積層した給水・給湯用積層ホースに関する。

従来、この種の給水・給湯用積層ホースとして、架橋ポリエチレンなどからなる内層と、ポリスチレン系やポリオレフィン系などの柔軟性を有する熱可塑性エラストマーからなる中間層（外層）とを２層同時に押出成形して２層の内層面チューブとし、更にその外側にステンレスワイヤーや合成繊維を編組みしたり、スパイラル状に巻回することにより、補強層として覆うと共に、この補強層上に、塩化ビニールや上記中間層と同様のエラストマーからなる外層（外面層）を形成することにより、ホースの表面にゴミや汚れが付き難くなり、表面を容易に清掃でき、カラフルなホースを提供可能にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１７８０５８号公報（第２−４頁、図１−２）

しかし乍ら、このような従来の給水・給湯用積層ホースでは、ポリエチレン製の内層とオレフィン系エラストマーやスチレン系エラストマー製の中間層とは共押出成形により接着可能であるが、この中間層と補強層を挟んで積層される外層の材料として、樹脂の柔軟性や機械的強度及びコストから塩化ビニールを採用した場合、これらオレフィン系又はスチレン系エラストマーと塩化ビニールは相溶性が悪くて接着し難い材質であるため、これら中間層と外層とを相互に接着して一体化できず、そのために中間層と外層が位置ズレを起こして、配管作業に支障を起こす恐れがあるという問題があった。

本発明のうち請求項１記載の発明は、相溶性が悪くて接着し難い材料の層を含んでも一体的に積層可能な給水・給湯用積層ホースを提供することを目的としたものである。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明の目的に加えて、相溶性が悪くて接着し難い材料からなる中間層及び接着層を一体的に積層することを目的としたものである。
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の発明の目的に加えて、簡単な構造でありながら層間の軸方向へ位置ズレを確実に防止することを目的としたものである。
請求項４記載の発明は、請求項２に記載の発明の目的に加えて、簡単な構造でありながら層間の捻れを確実に防止することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、中間層と補強層との間に接着層を設け、これら中間層と接着層とを移動不能に一体化し、上記補強層の外側には、該接着層と相溶性が良い材料からなる外層を積層したことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、前記中間層の外周面と接着層の内周面との対向面に、互いに係合する係合手段を形成し、この係合手段により中間層及び接着層を移動不能に一体化した構成を加えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に、前記係合手段が、中間層の外周面及び接着層の内周面のどちらか一方に形成される凹部と、他方に形成される凸部とからなり、これら凹部と凸部を少なくとも軸方向へ係合させた構成を加えたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に、前記係合手段として、中間層の外周面に径方向及び軸方向へ延びて交差する凹部又は凸部のどちらか一方を形成すると共に、他方を接着層の内周面に形成して、これら凹部と凸部を径方向及び軸方向へ係合させた構成を加えたことを特徴とする。

本発明のうち請求項１記載の発明は、中間層と補強層との間に接着層を設け、これら中間層と接着層とを軸方向及び径方向へ移動不能に一体化し、上記補強層の外側には、該接着層と相溶性が良い材料からなる外層を積層することにより、これら中間層及び外層が相溶性の悪い接着性に劣る材料同士であっても両者が位置ズレしない。
従って、相溶性が悪くて接着し難い材料の層を含んでも一体的に積層可能な給水・給湯用積層ホースを提供することができる。
その結果、中間層と接着層の材料同士が相溶性が悪くて接着し難い場合でも、これらの層間に位置ズレが発生しないため、配管作業を確実に行えると共に、例えば架橋ポリエチレンなどのような耐熱性が高い材料と例えば軟質塩化ビニールなどのような可撓性に優れた材料を一体的に積層できるから、耐熱性に優れてしかも接続作業がし易い給水・給湯用積層ホースを提供できる。

請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、中間層の外周面と接着層の内周面との対向面に、互いに係合する係合手段を形成し、この係合手段を介して中間層及び接着層を移動不能に一体化することにより、これら中間層及び接着層が相溶性の悪い接着性に劣る材料同士であっても両者が位置ズレしない。
従って、相溶性が悪くて接着し難い材料からなる中間層及び接着層を一体的に積層することができる。

請求項３の発明は、請求項２の発明の効果に加えて、係合手段が、中間層の外周面及び接着層の内周面のどちらか一方に形成される凹部と、他方に形成される凸部とからなり、これら凹部と凸部を少なくとも軸方向へ係合させることにより、中間層の外周面と接着層の内周面とが軸方向へ位置ズレしない。
従って、簡単な構造でありながら層間の軸方向へ位置ズレを確実に防止することができる。

請求項４の発明は、請求項２の発明の効果に加えて、係合手段として、中間層の外周面に径方向及び軸方向へ延びて交差する凹部又は凸部のどちらか一方を形成すると共に、他方を接着層の内周面に形成して、これら凹部と凸部を径方向及び軸方向へ係合させることにより、中間層の外周面と接着層の内周面が径方向と軸方向軸方向へ夫々位置ズレしない。
従って、簡単な構造でありながら層間の捻れを確実に防止することができる。

本発明の給水・給湯用積層ホースＡは、図１〜図３に示す如く、ポリエチレンなどのような耐熱性に優れた材料からなる内層１と、柔軟性を有する熱可塑性エラストマーからなる中間層２と、その外側を覆う補強層３と、これら中間層２と補強層３との間に配置される接着層４と、上記補強層３の外側に配置される外層５とを径方向へ積層し、上記中間層２と接着層４とを移動不能に一体化している。

上記内層１と中間層２は、押出し成形機（図示せず）から内層１の材料と中間層２の材料を同時に溶融状態のまま夫々管状に共押出して二重に成形（共押出成形）することにより、両者の材料を接着して積層させている。

この内層１の材料として、例えば架橋ポリエチレンや低密度ポリエチレンを使用する場合には、中間層２の材料として、これらと相溶性が良くてしかも柔軟性に優れた例えばサントプレーン（登録商標）などのオレフィン系熱可塑性エラストマーやダイナロン（登録商標）などのスチレン系熱可塑性エラストマーを使用することが好ましい。

上記補強層３は、膨張変形しない補強線材３ａからなり、後述する接着層４の外周面４ｂに沿って形成される。
この補強線材３ａとしては、例えばポリエステルやナイロンやアラミドなどの合成樹脂製補強糸又は補強繊維又はモノフィラメント（monofilament:単繊維）か、或いは例えばステンレスなどの金属製補強線を用い、後述する接着層４の外周面４ｂに沿って螺旋状又は網状に巻き付けることにより構成される。

上記接着層４は、押出し成形機（図示せず）から溶融状態の材料を、前記中間層２の外周面２ａへ向けて円筒状に押出すことにより、該外周面２ａに沿って管状に積層される。
この接着層４の材料としては、例えば軟質塩化ビニールなどのような可撓性や機械的強度に優れた材料が好ましい。

上記外層５は、押出し成形機（図示せず）から溶融状態の材料を、前記補強層３を通して接着層４の外周面４ｂへ向けて円筒状に押出すことにより、該外周面に沿って管状に積層される。
この外層５の材料としては、上記接着層４の材料と相溶性が良くて可撓性に優れた材料、例えば軟質塩化ビニールなどのような接着層４と同じ材料が好ましい。

そして、前記中間層２の外周面２ａと接着層４の内周面４ａとの間には、これら両者を移動不能に一体化するための係合手段６が設けられる。
この係合手段６は、互いに係合する凹部６ａと凸部６ｂとからなり、これら凹部６ａと凸部６ｂを、中間層２の外周面２ａと接着層４の内周面４ａとの対向面に夫々形成して、少なくともホースＡの軸方向へ係合させる。

上記係合手段６を形成する方法の一例としては、図１に示す如く、上述した中間層２の押出成形時において、その外周面２ａに軸方向へ延びる凸条６ｃを周方向へ一本だけ一体的に突設か、又は周方向へ適宜間隔毎に複数本夫々一体的に突設し、その下流側に配備された回転カッター（図示せず）などで、該凸条６ｃの一部を溶融状態のまま切欠することにより、軸方向へ分断された複数の凸部６ｂが形成される。
その後工程で、押出し成形機から接着層４の材料を溶融状態まま押出すことにより、上記凸部６ｂに接着層４の材料が溶融状態又は半溶融状態のまま流れ込んで、その内周面４ａに凹部６ａが成形されるようにしている。

また、上記係合手段６を形成する方法の他例としては、図２及び図３に示す如く、中間層２の外周面２ａに圧接する成形ローラーＲが挙げられる。
この成形ローラーＲは、上述した押出し成形機から押出成形される中間層２の外周面２ａと対向して回転自在に配設され、その対向する周面が凹部６ａ又は凸部６ｂを形成するための成形型Ｒ１となっている。

その具体的な方法としては、上述の如く共押出された内層１と中間層２の内部に、空気などの流体を充填して内圧を上昇させるか、又はその他の方法により該中間層２を円筒状に保持しながら、その外周面２ａに成形ローラーＲを圧接させることで、所定形状の凹部６ａ又は凸部６ｂのどちらか一方が周方向全体か或いは周方向一部のみに軸方向へ連続して形成される。
この場合には、その後工程で、押出し成形機から接着層４の材料を溶融状態まま押出すことにより、上記凹部６ａ又は凸部６ｂの一方に接着層４の材料が溶融状態又は半溶融状態のまま流れ込んで、その内周面４ａに凹部６ａ又は凸部６ｂの他方が成形されるようにしている。

上記係合手段６の形状例としては、中間層２の外周面２ａに少なくとも径方向へ延びる環状の凹部６ａ及び凸部６ｂのどちらか一方を軸方向へ適宜間隔毎に複数配置し、これに対し他方を接着層４の内周面４ａに形成して、これら凹部６ａと凸部６ｂを軸方向へ係合させることにより、上記中間層２の外周面２ａと接着層４の内周面４ａとが軸方向へ位置ズレしない。

更に、それ以外の形状例としては、図示せる如く、中間層２の外周面２ａに径方向及び軸方向へ延びて交差する凹部６ａ及び凸部６ｂのどちらか一方を形成すると共に、他方を外側層２の内周面２ａに形成して、これら凹部６ａと凸部６ｂを径方向及び軸方向へ係合させることにより、上記中間層２の外周面２ａと接着層４の内周面４ａとが径方向と軸方向へ夫々位置ズレしないようにすることも可能である。

これら凹部６ａ及び凸部６ｂの方向は、図示例の場合、径方向や軸方向と平行な直線状又は格子状に配置しているが、それに限定されず、径方向や軸方向に対して傾斜させたり、直角以外に適宜角度で交差するように配置したり、直線状や格子状以外に曲線を使った形状（模様）にすることも可能である。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例１は、図１及び図２に示す如く、本発明の給水・給湯用積層ホースＡが追い焚きホースであり、架橋ポリエチレンや低密度ポリエチレンなどからなる内層１と、オレフィン系熱可塑性エラストマーやスチレン系熱可塑性エラストマーからなる中間層２とを共押出して二重に成形し、これら熱可塑性エラストマーと相溶性が悪くて接着し難い軟質塩化ビニールからなる接着層４が係合手段６を介して積層されると共に、この接着層４の外周面４ｂに沿って膨張変形しない補強線材３ａからなる補強層３を形成し、この補強層３の外側に軟質塩化ビニールからなる外層５を積層したものである。

上記係合手段６として、中間層２の外周面２ａに軸方向へ分断された複数の凸部６ｂを、周方向へ適宜間隔毎に複数本夫々一体的に突設し、その外側に接着層４の材料を積層して、その内周面４ａに凹部６ａを凹設することにより、中間層２の外周面２ａと接着層４の内周面４ａとを径方向と軸方向へ夫々位置ズレしないようにしている。

上記追い焚きホースとは、例えば特開平１１−３３６９５５号公報に開示されるような、室内の浴槽（図示せず）に取り付けられた湯水循環接続具（図示せず）と、屋外などに設置された給湯装置（図示せず）とを配管接続して、これら浴槽と給湯装置との間で湯水を強制循環させる耐熱性に優れたホースである。

また、前記補強層３としては、例えばポリエステル繊維やナイロン繊維などの合成樹脂製繊維、又は例えばステンレス繊維などの金属製繊維、又はそれ以外の材質で形成した繊維を、上記接着層４の外周面４ｂに沿って網状に巻き付けることにより構成される。

図示例では、上記補強線材３ａとして例えば１０００〜１５００デニールのポリエステル繊維を複数本夫々等間隔毎に螺旋状に巻き付けて網状にしているが、これに限定されず、網状に編み込まれた補強繊維や補強糸を接着層４の外周面４ｂに沿って配置したり、金属鋼線や硬質樹脂線材か或いはモノフィラメントを螺旋状に巻き付けて一体化するなど、他の配置でも良い。

次に、斯かる給水・給湯用積層ホースＡの作用効果について説明する。
内層１と中間層２が共押出成形により一体化され、この中間層２の外周面２ａと接着層４の内周面４ａの対向面が、互いに係合する係合手段６を介して一体化されるため、これら中間層２及び接着層４が相溶性の悪い接着性に劣る材料からなる管体同士であっても両者間に位置ズレが発生しない。
更に、中間層２の外周面２ａと接着層４の内周面４ａが径方向と軸方向軸方向へ係合して両方向へ夫々位置ズレしないため、使用中にホースＡに対して捻れ方向の力が作用しても中間層２と接着層４の間に捻れが発生しない。

それにより、相溶性が悪くて接着し難い材料からなる中間層２及び接着層４を一体的に積層でき、その結果、共押出された内層１及び中間層２から接着層４及び補強層３を挟んで外層５まで全体が一体的に積層された給水・給湯用積層ホースＡを提供できる。
特に、ホースＡの両端部を夫々接続して固定配管される場合には、接続作業時以外はホースＡを屈曲変形させることがないため、使用上、大きな問題が発生する恐れがない。

この実施例２は、図２及び図３に示す如く、前記中間層２を水平方向へ定速送りしながらその外周面２ａに対して、上下一対の成形ローラーＲを夫々圧接させることにより、径方向及び軸方向へ延びて交差する係合手段６の凹部６ａが、周方向全体に亘って格子状に凹設され、その外側に接着層４の材料を積層することにより、その内周面４ａに上記格子状凹部６ａと嵌め合う格子状凸部６ｂが突設され、これら格子状凹部６ａ及び格子状凸部６ｂで径方向と軸方向へ夫々位置ズレしないようにした構成が、前記図１に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１に示した実施例１と同じものである。

従って、図２及び図３に示す実施例２は、上述した図１に示した実施例１と同様な作用効果が得られ、更に加えて、係合手段６の一方側である凹部６ａを簡単な方法で確実に形成できるため、製造コストの低減化が図れるという利点がある。

尚、前示実施例では、本発明の給水・給湯用積層ホースＡが追い焚きホースである場合を示したが、これに限定されず、追い焚きホース以外の給湯ホースであっても、上述した作用効果と同様な作用効果が得られる。
更に、前記中間層２の外周面２ａと接着層４の内周面４ａとを移動不能に一体化するための係合手段６が、互いに係合する凹部６ａと凸部６ｂとからなる場合を示したが、これに限定されず、両者を移動不能に一体化できれば、凹部６ａ及び凸部６ｂ以外の構造でも良い。

本発明の給水・給湯用積層ホースの実施例１を示す一部切欠斜視図である。 給水・給湯用積層ホースの実施例２を示す一部切欠斜視図である。 図２の（３）−（２）線に沿える縦断側面図である。

符号の説明

Ａ 給水・給湯用積層ホース Ｒ 成形ローラー
Ｒ１ 成形型 １ 内層
２ 中間層 ２ａ 外周面
３ 補強層 ３ａ 補強線材
４ 接着層 ４ａ 内周面
４ｂ 外周面 ５ 外層
６ 係合手段 ６ａ 凹部
６ｂ 凸部 ６ｃ 凸条

Claims (4)

1. ポリエチレンからなる内層（１）と、柔軟性を有する熱可塑性エラストマーからなる中間層（２）と、その外側を覆う補強層（３）とを径方向へ積層した給水・給湯用積層ホースにおいて、
   前記中間層（２）と補強層（３）との間に接着層（４）を設け、これら中間層（２）と接着層（４）とを移動不能に一体化し、上記補強層（３）の外側には、該接着層（４）と相溶性が良い材料からなる外層（５）を積層したことを特徴とする給水・給湯用積層ホース。
2. 前記中間層（２）の外周面（２ａ）と接着層（４）の内周面（４ａ）との対向面に、互いに係合する係合手段（６）を形成し、この係合手段（６）により中間層（２）及び接着層（４）を移動不能に一体化したことを特徴とする給水・給湯用積層ホース。
3. 前記係合手段（６）が、中間層（２）の外周面（２ａ）及び接着層（４）の内周面（４ａ）のどちらか一方に形成される凹部（６ａ）と、他方に形成される凸部（６ｂ）とからなり、これら凹部（６ａ）と凸部（６ｂ）を少なくとも軸方向へ係合させた請求項２記載の可撓性積層ホース。
4. 前記係合手段（６）として、中間層（２）の外周面（２ａ）に径方向及び軸方向へ延びて交差する凹部（６ａ）又は凸部（６ｂ）のどちらか一方を形成すると共に、他方を接着層（４）の内周面（４ａ）に形成して、これら凹部（６ａ）と凸部（６ｂ）を径方向及び軸方向へ係合させた請求項２記載の可撓性積層ホース。

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