JP2010091217A - 空調用ダクトの接続構造と空調用ダクト - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数や作業工程を増やすことなく、空調用ダクトの接続が容易で、密着性が良好な空調用ダクトの接続構造を提供する。
【解決手段】空調用ダクトと他の管状部材との接続構造であって、前記空調用ダクトは、ダクト本体と前記ダクト本体より伸縮性が高く、前記他の管状部材に接続される接続部とが一体形成され、前記接続部の開口端面と前記他の管状部材の開口端面とが面合わせにより接続されることを特徴とする空調用ダクトの接続構造である。
【選択図】図１

Description

本発明は、換気空調装置から送り出される調温空気を流通させる空調用ダクトの接続構造と空調用ダクトに関するものである。

従来、換気空調装置（ＨＶＡＣ：Heating Ventilating and Air-Conditioning System）で適当な温度に調節した空気を、室内吹出し口へ送り出すためのダクトとしては、金属や硬質プラスチックの成型品あるいはそれらの複合品が使用されている。空調用ダクトは、製造上の便宜性や配管の利便性などから所定長に分けて、それぞれが接続されて換気空調装置のダクト接続口と接続されている。

空調用ダクトと換気空調装置の接続構造や空調用ダクト同士の接続構造として、空調用ダクトの開口端面と換気空調装置または他の空調用ダクトの開口端面とを面合わせして接続する構造のものがある。この構造では、面合わせの対象となる開口端面同士を互いに押し当てるのみで接続されているため、金属や硬質プラスチックからなる空調用ダクトと換気空調装置または他の空調用ダクトを接続すると接続部分に隙間が発生しやすく、また、精度良く接続しても振動等により、接続部分にずれが生じる恐れがあり、このような場合には接続部分から空気が漏れる。

そこで、空調用ダクトの開口端面と換気空調装置の開口端面とを面合わせして接続する接続構造においては、図６に示すように、双方の接続端面間には空調用ダクト６１や換気空調装置２とは別部材である発泡ウレタン樹脂からなるシール材６０が介在されている（特許文献１）。

また、空調用ダクトの開口端面と他の空調用ダクトの開口端面との面合わせによる接続構造についても同様に、双方の接続端面間には空調用ダクトや他の空調用ダクトとは別部材であるシール材が介在されている。（例えば、特許文献２）。

特開２００８−１３７５４９号公報 特開２００８−４４４２２号公報

しかし、特許文献１や特許文献２に示されている空調用ダクト接続構造では、別途シール材を用意して介在させなければならないため、部品点数や作業工程が増大し、コストがかかるという問題がある。

本発明は、前述した課題を解決するためにされたものであって、部品点数や作業工程を増やすことなく、空調用ダクトの接続が容易で、接続部分に隙間やずれが生じることを防止した空調用ダクトの接続構造および空調用ダクトを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る空調用ダクトの接続構造は、空調用ダクトと他の管状部材との接続構造であって、前記空調用ダクトは、ダクト本体と前記ダクト本体より伸縮性が高く、前記他の管状部材に接続される接続部とが一体形成され、前記接続部の開口端面と前記他の管状部材の開口端面とが面合わせにより接続されることを特徴とする。

また、前記接続部が蛇腹形状であることを特徴とする。

また、前記空調用ダクトは、独立気泡を有する発泡樹脂シートからなることを特徴とする。

また、前記空調用ダクトの発泡倍率が２倍以上４０倍以下であることを特徴とする。

また、前記空調用ダクトは発泡可能な樹脂シートからなり、前記接続部は、２倍以上４０倍以下の発泡倍率で発泡されていることを特徴とする。

また、前記他の管状部材において、前記空調ダクト接続部外周面が収容可能な長さ分だけ、外側に拡張された拡張接続部と管状部材本体とが一体成型され、前記他の管状部材と前記空調ダクトの内周長が略同一に形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る空調用ダクトは、ダクト本体と、前記ダクト本体より伸縮性が高く他の管状部材に接続される接続部とが一体形成され、前記接続部の開口端面は、前記他の管状部材の開口端面と面合わせにより接続されることを特徴とする。

本発明の空調用ダクトの接続構造および空調用ダクトによれば、部品点数や作業工程を増やすことなく、空調用ダクトと他の管状部材とを容易に接続することができ、良好に接続部分を密着させることができる。

以下、本発明の実施の形態による空調用ダクトと換気空調装置との接続構造について説明する。

自動車では室内の空調のために、ＨＶＡＣで適当な温度に調節した空気を、空調用ダクトを用いて室内に導いている。空調用ダクトは、乗用車などの自動車内部材であるインストルメントパネル（以下、インパネという）、フロアーコンソール、天井等の裏側に設置され、換気空調装置と前記インパネ等に設けられた空気吹出口とを接続している。

本実施の形態に係る空調用ダクトと換気空調装置との接続構造は、図１に示すように、空調用ダクト１の一端部を換気空調装置２に面合わせすることにより、接続されている接続構造である。この空調用ダクト１は、その他の端部が図示しないインパネに配設された運転席と助手席とに調温空気を流通させる吹出し口に接続され、計器等とともに、インパネの背面に取り付けられ、モジュール化されている。

空調用ダクト１は、発泡樹脂シートを管状に形成してなる。発泡樹脂シートとしては、特に限定されるものではないが、独立気泡構造を有する発泡ポリエチレンシートや発泡ポリプロピレンシート、特に架橋発泡ポリエチレンシートや架橋発泡ポリプロピレンシート等の発泡ポリオレフィンシートを好適に用いることができる。また、上記架橋発泡ポリオレフィンシートは、例えば、化学架橋方式により製造されたものでもよく、電子線架橋方式により製造されたものでもよい。

空調用ダクトを発泡させることにより、軽量化や断熱性の向上が見込まれる等、副次効果も期待できる。

また、発泡シートの発泡倍率は２倍以上４０倍以下、特に８倍以上２０倍以下であることが好ましい。発泡倍率が２倍未満であると、軽量化効果や断熱効果が小さくなり、弾性係数も大きくなる。一方、発泡倍率が４０倍を越えると、軽量化効果や断熱効果は上昇するが、剛性は低下し、特に自動車への実装に対しての信頼性が低下することがある。

さらに、発泡樹脂シートの独立気泡の気泡径は、０．２〜２．０ｍｍ、特に０．７〜１．２ｍｍであることが好ましい。独立気泡の気泡径が０．２ｍｍ未満であったり、２．０ｍｍを超えていたりすると、好適な発泡倍率や断熱性、剛性が得られにくいことがある。

空調用ダクト１は、換気空調装置２の空調用ダクト接続口５に接続される断面方形状の接続部４を有しており、接続部４は、換気空調用装置２に設けられている空調用ダクト接続口５と面合わせにより突き当てられる突当面６と突当面６から蛇腹形状に延出する断面方形状の蛇腹部３とにより構成されている。

接続部４の換気空調装置２との接続端部とは逆側の端部には、接続部４と一体的にダクト本体７が形成されており、接続部４とダクト本体７により、空調用ダクト１が構成されている。ダクト本体７は、蛇腹部３の端部に形成され、蛇腹部３の延出方向と直交する一方向に分岐延出する分岐路８と、分岐路８の両端部から分岐形成され吹出し口に接続するための接続路９とを有している。なお、ダクト本体７は、複数の管状部材が接続されることにより構成されてもよい。更に、複数の空調ダクトが独立して単独でＨＶＡＣに接続されていてもよい。また本実施例では、ダクトの断面形状を方形状としたが、その他の多角形や丸型等でも良い。

接続部４は、蛇腹部３を設けることにより、伸縮性をもつように形成される。

ここで、発泡樹脂シートを管状に形成する方法を説明する。発泡樹脂シートを管状に形成する方法に限定はないが、欧州特許出願公開第０４４５５９２号明細書（ＥＰ ０４４５５９２ Ａ２）に記載された方法を好適に採用することができる。この方法は、以下（１）〜（４）の工程からなる。
（１）１枚または２枚の発泡樹脂シートを、発泡樹脂シートの軟化温度よりも高い温度に加温後、割り型に入れる。温度は１３０〜２００℃、好ましくは１５０〜１７０℃とする。
（２）割り型を閉じることにより、発泡樹脂シートのへりに沿って互いに接合させて、発泡樹脂シートの間の中間空間をかなりの程度まで密閉する。
（３）加圧下の流体を発泡樹脂シートの間の中間空間へ導入することにより、発泡樹脂シートを割り型の壁に押し付け、形を整える。
（４）上記部分が冷却された後、成型物を脱型する。
また、上記の方法の他に、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂からなる発泡パリソンを用いて、同様に割り型にて成形する方法を採用しても良い。なお、（３）において、加圧下の流体を発泡樹脂シートの間の中間へ導入するとしたが、割り型の壁面より真空引きを行ってもよく、もしくは、その両方を行ってもよい。

蛇腹部３に相当する部分は、割り型の内面に蛇腹形状に対応する凹凸を設け、上記の方法と同様に形成する。

空調用ダクト１を上記方法によって製造する場合、発泡樹脂シートとして、上記方法による加工前の密度が２０〜２５０ｋｇ／ｍ^３，加工前の厚さが３〜１５ｍｍの発泡樹脂シートを使用することが好ましい。

次に、他の管状部材である換気空調装置２の空調用ダクト接続口５との接続構造について説明する。換気空調装置２の空調用ダクト接続口５は、例えばポリプロピレンなどの射出成形品からなる。空調用ダクト接続口５は、その断面形状が、上記空調用ダクト１の開口面と略同一となるように形成されている。上記の換気空調装置２は所定位置に固定されており、モジュール化されたインパネを車体側とはめ合わせることにより、換気空調用装置２に設けられている空調用ダクト接続口５と空調用ダクト１の突当面６とが面合わせにより接続される。

このときに、接続部４に設けた蛇腹部３が伸縮性をもち、更に発泡樹脂シートを使用することにより弾性係数が小さくなるため、ダクト本体の変形が生じにくい、かつ接続部分に隙間やずれが生じにくいので、空気の漏れを防止することができる。そのため、従来必要であったシール材を除去することができる。

（実施の形態２）
次に、空調用ダクトと換気空調装置の接続構造の他の実施の形態について説明する。なお、上述の接続構造の同一の符号を付したものは、上述の接続構造と同様の構造を有する。

空調用ダクト１１は、図２に示すように、例えば高密度ポリエチレンからなるパリソンを管状にブロー成形してなる。

空調用ダクト１１は、実施の形態１と同様に接続部１４と、接続部１４と一体形成されたダクト本体１７とからなっておりダクト本体１７の肉厚は０.５〜２.０ｍｍで構成されている。

接続部１４は、蛇腹部１３と突当面１６とで構成されており、肉厚は０．２〜１ｍｍで構成されている。

ここで、接続部１４の肉厚を薄くする方法については、パリソンを作成する際に、押出装置の押出量を、もしくはパリソンの引取速度を制御して部分的に偏肉させ薄くする。蛇腹形状は、上記押出されたパリソンの薄肉部分を、内面に蛇腹形状に対応する凹凸を設けた割り型で挟んで真空引きを行うことにより成形する。

次に、他の管状部材である換気空調装置２の空調用ダクト１１との接続構造について説明する。換気空調装置２の空調用ダクト接続口５は、実施の形態１と同様に形成してなり、換気空調用装置２に設けられている空調用ダクト接続口５と突当面１６とが面合わせにより接続される。

このように、肉厚を薄くし、蛇腹部１３を有することにより接続部１４が伸縮性を持つ。これにより、面合わせによって、接続部分に隙間やずれが生じることがなく、空気の漏れを防止することができる。そのため、従来必要であったシール材を除去することができる。

（実施の形態３）
次に、空調用ダクトと換気空調装置の接続構造の他の実施の形態について説明する。なお、上述の接続構造と同一の符号を付したものは、上述の接続構造と同様の構造を有する。

空調用ダクト２１は、ＡＤＣＡ（アゾジカルボンアミド）などの発泡材を含有した高密度ポリエチレンからなるパリソン（特許請求の範囲に記載の発泡可能な樹脂シート）を管状にブロー成形してなり、図３に示すように、接続部２４と、接続部２４と一体形成されたダクト本体２７とを有している。

空調用ダクト２１の換気空調装置２側端部には、温浴を施して発泡させることにより、接続部２４が形成されている。温浴は、１２０〜２００℃に熱した食塩水に、１０秒〜３分間接続部２４を形成する部分を入れておく。これにより、接続部２４の発泡倍率は２〜４０倍となる。好ましくは、８〜２０倍である。これにより、接続部２４はダクト本体２７より、伸縮性が高く、弾性係数が小さくなっている。

この空調用ダクト３１と他の空調用ダクト５２との接続構造は、上述の実施の形態２と同様に、換気空調用装置２に設けられている空調用ダクト接続口５と突当面２６とが面合わせにより接続される。

このように、接続部２４を発泡させることで、弾性係数を小さくすることができ、空気の漏れを防止する効果が得られる。なお、接続部２４に蛇腹部を形成するようにしてもよい。

（実施の形態４）
次に、空調用ダクトと他の空調用ダクトの接続構造の他の実施の形態について説明する。なお、上述の接続構造と同一の符号を付したものは、上述の接続構造と同様の構造を有する。

空調用ダクト３１は、図４に示すように、上述の実施の形態１と同様に発泡樹脂シートを管状に形成してなる。この空調用ダクト３１は、開口部の一端側に設けられ他の空調用ダクト３２と接続するための接続部３４を有しており、接続部３４と一体形成され他端側に延出するダクト本体３７が形成されている。接続部３４は、蛇腹部３３と突当面３６とから構成されている。接続部３４は、蛇腹部３３を設けることにより、ダクト本体３７よりも伸縮性がある。

次に、空調用ダクト３１と他の管状部材である他の空調用ダクト３２との接続構造について説明する。他の空調用ダクト３２は、図４に示すように、接続部３４を外周面から収容可能な長さ分だけ外側に拡径された拡張接続部４０とダクト本体４１とが一体形成されている。この拡張接続部４０は、突当面３６と面合わせにより接続される拡張接続面４３と、拡張接続面４３の外側端部からダクト本体４１の長手方向に延出する拡張延出部４２とにより構成されている。

他の空調用ダクト３２は、ダクト本体４１の内径が空調用ダクト３１の内径と略同一となるように形成されている。この他の空調用ダクト３２は、実施の形態２の空調用ダクト１１と同様にパリソンを管状にブロー成形してなる。そして、他の空調用ダクト３２の内側に空調用ダクト３１が挿入され、空調用ダクト３１の接続部３４が他の空調用ダクト３２の拡張接続部４０に収容されるとともに、空調用ダクト３１の突当面３６と、他の空調用ダクト３２の拡張接続面４３とが面接続されている。なお、空調用ダクト３１の内径と他のダクト本体３２の内径が略同一に形成されているため、空調用ダクト３１の内面とダクト本体４１の内面とが面一となり、内部を流通する空気の流れが良くなる。

なお、本実施の形態では、他の空調用ダクト３２の拡張接続部４０には、拡張延出部４２を設けるようにしたが、図５に示すように、他の空調用ダクト５２の拡張延出部がない構成であっても、接続可能である。この場合、空調用ダクト５２の端部に、ダクト本体５１から外側に突出し、空調用ダクト３１の突当面３６と面合わせにより接続するための接続面５３を設けるとよい。

本願の空調用ダクトの接続構造は、上記の接続構造に限定されるものではなく、例えば、車両の後部に配設された換気空調装置とこれに接続されるいわゆるピラーダクトとの接続構造にも適用することができる。また車両天井部に設けられ、概ピラーダクトと接続されるルーフダクトとの接続構造や、車両前部に配設された換気空調装置と接続されるフロントダクトとの接続構造にも適用が可能である。

本発明の実施の形態１の接続構造を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態２の接続構造を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態３の接続構造を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態４の接続構造を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態４の変形例の接続構造を模式的に示す断面図である。 従来の実施例を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１、１１、２１、３１ 空調用ダクト
２ 換気空調装置
３、１３、２３、３３ 蛇腹部
４、１４、２４、３４ 接続部
５ 空調用ダクト接続口
６、１６、２６、３６ 突当面
７、１７、２７、３７ ダクト本体
３２、５２ 他の空調用ダクト
４３ 拡張接続面
５３ 接続面

Claims (7)

1. 空調用ダクトと他の管状部材との接続構造であって、
   前記空調用ダクトは、ダクト本体と、前記ダクト本体より伸縮性が高く前記他の管状部材に接続される接続部とが一体形成され、前記接続部の開口端面と前記他の管状部材の開口端面とが面合わせにより接続されることを特徴とする空調用ダクトの接続構造。
2. 前記接続部が蛇腹形状であることを特徴とする請求項１に記載の空調用ダクトの接続構造。
3. 前記空調用ダクトは、独立気泡を有する発泡樹脂シートからなることを特徴とする請求項１または２に記載の空調用ダクトの接続構造。
4. 前記空調用ダクトに用いる前記発泡樹脂シートの発泡倍率が２倍以上４０倍以下であることを特徴とする請求項３に記載の空調用ダクトの接続構造。
5. 前記空調用ダクトは発泡可能な樹脂シートからなり、前記接続部は、２倍以上４０倍以下の発泡倍率で発泡されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空調用ダクトの接続構造。
6. 前記他の管状部材は、前記空調用ダクトの前記接続部の外周面が収容可能な長さ分だけ、外側に拡張された拡張接続部と管状部材本体とが一体成型され、前記他の管状部材と前記空調用ダクトの内周長が略同一に形成されていることを特徴とする、請求項１乃至４記載の空調用ダクトの接続構造。
7. ダクト本体と、前記ダクト本体より伸縮性が高く他の管状部材に接続される接続部とが一体形成され、前記接続部の開口端面は、前記他の管状部材の開口端面と面合わせにより接続されることを特徴とする空調用ダクト。

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