JP4545262B2

JP4545262B2 - 断熱ホース

Info

Publication number: JP4545262B2
Application number: JP36911799A
Authority: JP
Inventors: 茂樹金尾
Original assignee: Kanaflex Corp Co Ltd
Current assignee: Kanaflex Corp Co Ltd
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP2001182865A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機や送風機等の断熱を必要とするドレンホースや断熱ダクトの他、各種機器に使用される断熱ダクト等の流体を輸送（案内）するための断熱ホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記断熱ホースとしては、例えば図９に示すものが提案されている。この断熱ホースは、帯状のポリエチレン発泡体を内外に螺旋状にそれぞれ巻いて２重の断熱層２０，２１を形成し、外側に位置する断熱層２１を軟質の塩化ビニル樹脂でなる被覆層２２にて包み込んで構成している。図に示す２４，２５は、前記内側に位置する断熱層２０の内側に配置されたポリプロピレンでなる２種類の芯材であり、この芯材２４，２５を設けることによって、特に屈曲経路に沿ってホースを折り曲げたときにホースの形状を湾曲した形状に維持するために必要となる保形性能を確保することができるようにしている。又、図の２６は、最も内側に配置されたポリプロピレンでなる不織布であり、特にエアを送るダクトホースの場合に、吸音効果を得ることができる利点がある。
【０００３】
上記構成の断熱ホースは、内側に位置する断熱層２０は、帯状のポリエチレン発泡体をただ単に螺旋状に巻いているだけであるため、順次螺旋状に巻回されるポリエチレン発泡体同士の接合面は固着されていないことから、互いに離間することができる構造になっている。又、外側に位置する断熱層２１は、被覆層２２にて包み込んでいるものの、外側断熱層２１と被覆層２２とが熱融着しないため、被覆層２２に対して外側断熱層２１が位置変更できる状態にある。このため、上記断熱ホースは、可撓性に富んだものに構成することができるのであるが、施工時や使用に伴って外側に位置する外側断熱層２１と被覆層２２との間に隙間２３が発生し易く、その隙間２３に結露を発生することがあり、黴や異臭発生の原因になっていた。図に示すＳは、ホース外を示し、Ｕはホース内を示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、可撓性が低下することを抑制しながらも、結露発生を確実に回避することができる断熱ホースを提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の断熱ホースは、前述の課題解決のために、帯状のプラスチック発泡体又は熱可塑性エラストマーを螺旋状に巻回して内側断熱層を形成し、この内側断熱層の外側に帯状のプラスチック発泡体又は熱可塑性エラストマーを螺旋状に巻回して外側断熱層を形成し、前記外側断熱層の外面全域及び該外側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面の間から前記内側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面まで渡る範囲を覆うための被覆材を設け、前記被覆材を該外側断熱層及び内側断熱層に対して熱融着可能なオレフィン系樹脂で構成し、前記被覆材と外側断熱層との間及び被覆材と内側断熱層との間をそれぞれ熱融着して、前記被覆材を介して前記両接合面をそれぞれ熱融着している。従って、被覆材が外側断熱層及び内側断熱層に熱融着することによって、被覆材と外側断熱層との間及び被覆材と内側断熱層との間は勿論のこと、外側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面の間に隙間が発生することがない。
【０００６】
しかも、前記被覆材を、前記外側断熱層の外面全域及び該外側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面の間から前記内側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面まで渡る範囲とすることによって、内側断熱層の内面をも被覆材にて覆う場合に比べて、可撓性が低下することを回避することができるとともに、内側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面の隙間が発生することがなく、外側断熱層側へのホース内雰囲気を内側断熱層で遮断することができる。
【０００７】
前記内側断熱層の内側に螺旋状の芯材及び吸音材を配設することによって、ホースを折り曲げた場合に、形崩れすることなく湾曲姿勢を良好に保持することができると共に、吸音効果を発揮させて外部に音が漏れ出すことを抑制することができる。
【０００８】
前記被覆材の外側に吸音材を配設することによって、吸音効果を一層高めることができる。
【０００９】
前記プラスチック発泡体がポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等からなり、前記熱可塑性エラストマーがポリウレタンでなり、前記被覆材を前記外側断熱層及び内側断熱層と同一材料で形成することが好ましい。そして、前記のように被覆材を外側断熱層及び内側断熱層と同一材料で形成することによって、両者の溶融温度や溶融後の両者の固化温度が大きく異なるようなことがないから、熱による接着力を異種の合成樹脂を熱により溶融接着するものに比べて大きくすることが可能になる。
【００１０】
前記吸音材を不織布で構成することによって、グラスファイバーやロックウール等の他のもので構成した場合に比べて、コスト面において有利になる。又、特に外側に位置する被覆材を不織布で構成することによって、吸音効果の向上の他に、ホース外の湿気を多数の繊維の隅々まで行き渡らせる毛細管現象により被覆材の外面に湿気を伝達されることを抑制することができ、結露発生を一層確実に回避することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に、断熱ホースの一例である空調機（送風機）用の断熱ダクトの断面図を示し、図２に図１の断熱ホースの構成部材を分かり易くするために部材間に隙間を空けた状態の断面図を示している。この断熱ダクトは、内径寸法がほぼ１００ｍｍで、外径寸法がほぼ１３０ｍｍに設定されているが、ホースの寸法はこれらの数値に限定されるものではない。そして、前記断熱ダクトは、ダクト内面を形成するための内側管１とダクト外面を形成する外側管２とを備え、これら内側管１と外側管２との間に断熱部３を備えさせている。本発明は、空調機（送風機）用の断熱ダクトに適応できる他、空調機や送風機等の断熱を必要とするドレンホースや、各種機器に使用される断熱ダクト等、流体を輸送（案内）するホースであれば、どのようなものにおいても適応することができる。又、前記内側管１の無い断熱ホースや、外側管２の無い断熱ホース、あるいはそれら内側管１及び外側管の両方の無い断熱ホースであってもよい。図に示すＳは、ホース外を示し、Ｕは、ホース内を示している。
【００１２】
前記内側管１は、織る、編む等の手段によらずに、布の状態につくられる繊維製品、つまりポリプロピレンやポリエチレン等の材料から形成される吸音効果を有する帯状の不織布４と、この不織布４を少し隙間を空けながら螺旋状に巻回していく過程で、巻回される不織布４同士の隙間を外側から巻回して埋めると共にホースの保形性の向上を図るための断面形状凸型の第１芯材５と、前記帯状不織布４のホース長手方向ほぼ中央部の外面にホースの保形性を図るための断面形状正方形の第２芯材６とからなっている。前記第１芯材５及び第２芯材６は、ポリプロピレンやポリエチレン等の合成樹脂からなり、成型機から前記形状で押し出された溶融樹脂を押し出しながら不織布４に巻回することによって、不織布４に融着されるようになっている。前記第１芯材５及び第２芯材６の材料と前記不織布４の材料とを同一にすれば、互いの融着力を大きくすることができる利点があるが、異なる材料であってもよい。前記内側管１を、不織布４と２つの芯材５，６とから構成したが、成型機から合成樹脂を押し出して形成する筒状の管から構成してもよく、内側管１の具体構成は、これらのものに限定されるものではない。
【００１３】
前記外側管２は、前記内側管１と同様にポリプロピレンやポリエチレン等の材料から形成される吸音効果を有する帯状の不織布７からなり、この不織布７をそれの一部（ほぼ半分）がホース長手方向で重複する状態で前記断熱部３の外面に巻回している。前記外側管２を不織布７にすることによって、前記不織布４との相乗効果により吸音効果をより一層高めることができるだけでなく、後述する結露防止を毛細管現象により一層良好に実現することができる利点があるが、不織布以外のもので構成してもよい。前記不織布７の重複していない他の部分、つまり断熱部３の外面に接触する部分が、断熱部３を構成する後述の被覆材１２に融着するようになっている。
【００１４】
図１及び図２に示すように、前記断熱部３は、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等からなるプラスチック発泡体８を螺旋状に巻回して形成された内側断熱層９と、この内側断熱層９の外側に前記プラスチック発泡体８と同一材料でなるプラスチック発泡体１０を螺旋状に巻回して形成された外側断熱層１１と、前記外側断熱層１１の外面全域及び外側断熱層１１を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体１０，１０同士の接合面１０Ａ，１０Ａの間から前記内側断熱層９を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体８，８同士の接合面８Ａ，８Ａの全域（全体）まで渡る範囲を覆うための被覆材１２とからなっている。前記被覆材１２をプラスチック発泡体８，８同士の接合面８Ａ，８Ａの全域（全体）に渡って配置する方が断熱効果を確実に高める上では有効であるが、プラスチック発泡体８，８同士の接合面８Ａ，８Ａの一部にのみ被覆材１２を配置してもよい。
【００１５】
前記被覆材１２は、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系の合成樹脂を用いて形成することによって、コスト面において有利になると共に、軟化温度が高く加工面において有利になるが、他のオレフィン系の合成樹脂を用いてもよい。このように被覆材１２にオレフィン系の合成樹脂を用いることによって、前記外側断熱層１１及び内側断熱層９に被覆材１２を融着させることができ、それらの間に隙間のない状態で一体化することができ、断熱効果を高めることができると共に、断熱部３内に結露が発生することを確実に回避することができる利点がある。前記合成樹脂としては、軟質性のものを用いることによって、ホースの可撓性を向上させる点において好ましい。
【００１６】
前記プラスチック発泡体８，１０に代えて、ウレタン等の熱可塑性エラストマー、つまり常温付近で弾性の顕著な高分子物質や合成ゴム等を用いることによって、ホースの強度面や耐久面を向上させることができながらも、十分な柔軟性を発揮させることができる利点がある。
【００１７】
又、前記プラスチック発泡体８，８同士の接合面８Ａ，８Ａの位置とプラスチック発泡体１０，１０同士の接合面１０Ａ，１０Ａの位置とを、ホースの直径方向で異ならせることによって、同一にした場合に比べて、ホースの曲げに対する保形強度を高めることができると共に、前記プラスチック発泡体８，１０に対する被覆材１２の融着面積を増大させて両者が剥がれる等のトラブル発生を回避することができる利点があるが、前記２つの位置をホースのホースの直径方向で同一に設定して実施してもよい。
【００１８】
前記ホースの製造方法について説明すれば、図３（ａ）に示すように、駆動回転する回転体（ホーマーとも言う）Ｋに前記不織布４を螺旋状に巻き付けていく。次に、図３（ｂ）に示すように、２種類の前記芯材５，６を形成するための合成樹脂（２００℃前後）１４，１５のそれぞれを、図示していない押し出し機から前記不織布４上に所定距離を隔てて螺旋状に押し出し、回転体上で不織布４に前記合成樹脂１４，１５を熱融着させる。引き続いて、図４（ａ）に示すように、前記合成樹脂１４，１５の上から、プラスチック発泡体８、図示していない押し出し機から２００℃前後の合成樹脂からなるテープ状の被覆材１２（プラスチック発泡体の幅のほぼ２倍）、プラスチック発泡体１０の順に巻き付けて、被覆材１２とこれに接触するプラスチック発泡体８，１０の部分、つまり外側のプラスチック発泡体１０の外面、それの接合面１０Ａ、内側のプラスチック発泡体８の外面の一部、それの接合面８Ａとが熱融着して、プラスチック発泡体１０の内部に隙間が発生することがないと共に、プラスチック発泡体８，８同士の接合面８Ａ，８Ａに隙間が発生することがないようにしている。更に、引き続いて、図４（ｂ）に示すように、幅方向にほぼ半分だけ重ね合わせた状態の２枚の不織布７，７を前記被覆材１２の上から巻き付けて、被覆材１２と接触する不織布７，７の部分とが熱融着して、断熱ホースが形成されるのである。
【００１９】
図１及び図２では、被覆材１２をプラスチック発泡体８，８同士の接合面８Ａ，８Ａにも入り込ませることによって、例えば湾曲経路に沿わせるためにホースを湾曲させた場合等において、該接合面８Ａ，８Ａ間に隙間が発生することを回避することができる利点があるが、図５に示すように、被覆材１２をプラスチック発泡体８の外面８Ｂの一部のみ熱融着させるように構成してもよい。図５に示す他の構成は、図１のものと同一であるため、同一符号を付すと共に、説明を省略する。
【００２０】
前記断熱ホースを、図６及び図７に示すように構成してもよい。尚、前述同様に図７では図６の断熱ホースの構成部材を分かり易くするために部材間に隙間を空けた状態の断面図を示している。つまり、図１のように、不織布７を被覆材１２の外面の全面を覆うようにすることによって、外気が直接、被覆材１２に接触することがなく、断熱効果をより一層高めることができる利点があるが、図６及び図７では、被覆材の一部が露呈するように不織布７を設定距離隔てて螺旋状に巻回している。又、図１では、内側のプラスチック発泡体８，８同士の接合部の下面に第２芯材６を接当した状態で配置し、第１芯材５をプラスチック発泡体８のホース長手方向ほぼ中間部の下面に接当する状態で配置したが、図６及び図７では、第１芯材５を、それの上部が内側のプラスチック発泡体８，８同士の接合面８Ａ，８Ａ間に入り込んだ状態で配置し、第２芯材６をプラスチック発泡体８のホース長手方向ほぼ中間部の下面に接当する状態で配置している。図６及び図７に示す他の構成は、図１のものと同一であるため、同一符号を付すと共に、説明を省略する。
【００２１】
前記ホースの外側に設けた不織布７に代えて、図８に示すように、断面形状ほぼ菱形に形成された凹凸部１３を設けてもよい。このような凹凸部１３を設けることによって、ホースの可撓性をより一層高めることができる。尚、凹凸部１３の形状は菱形の他、三角形又は四角形あるいは台形、更には波形等、どのような形状に形成してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１によれば、外側断熱層の外面全域及び外側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面の間から内側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面まで渡る範囲を覆うための被覆材を、外側断熱層及び内側断熱層に対して熱融着可能なオレフィン系樹脂で構成することによって、被覆材を外側断熱層及び内側断熱層に熱融着させることができ、被覆材と外側断熱層との間及び被覆材と内側断熱層との間は勿論のこと、外側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面の間に隙間が発生することがないから、従来のように外側断熱層の内部に結露が発生することを確実に回避することができる。
【００２３】
しかも、被覆材を、外側断熱層の外面全域及び該外側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面の間から前記内側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面まで渡る範囲とすることによって、内側断熱層の内面をも被覆材にて覆う場合に比べて、可撓性が低下することを回避することができ、施工面において不利になることを抑制することができるとともに、内側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面の隙間が発生することがなく、外側断熱層側へのホース内雰囲気を内側断熱層で遮断することができ、ホースの径方向における断熱層の寸法を増大させて断熱効果を増大させることができる。
【００２４】
請求項２によれば、内側断熱層の内側に螺旋状の芯材及び吸音材を配設することによって、ホースを折り曲げた場合に、形崩れすることなく湾曲姿勢を良好に保持することができ、施工面において有利になると共に、吸音効果を発揮させて外部に音が漏れ出すことを抑制することができ、特に空調機用のダクトとして用いる場合に有利になる。
【００２５】
請求項３によれば、被覆材の外側に吸音材を配設することによって、吸音効果を一層高めることができ、特に空調機用のダクトとして用いる場合に更に有利になる。
【００２６】
請求項４によれば、プラスチック発泡体がポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等からなり、熱可塑性エラストマーがポリウレタンでなり、被覆材を外側断熱層及び内側断熱層と同一材料で形成することによって、両者の溶融温度や溶融後の両者の固化温度が大きく異なるようなことがないから、熱による接着力を異種の合成樹脂を熱により溶融接着するものに比べて大きくすることが可能になり、剥がれ等のトラブル発生の無い又は少ない信頼性の高いホースを得ることができる。
【００２７】
請求項５によれば、吸音材を不織布で構成することによって、グラスファイバーやロックウール等の他のもので構成した場合に比べて、コスト面において有利になり、ホース全体のコストを低減することができる。又、特に外側に位置する被覆材を不織布で構成することによって、吸音効果の向上の他に、ホース外の湿気を多数の繊維の隅々まで行き渡らせる毛細管現象により被覆材の外面に湿気を伝達されることを抑制することができ、結露発生を一層確実に回避することができ、長期間に渡って黴や異臭の発生のない良好なホースとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】断熱ホースの要部を示す断面図である。
【図２】図１の断熱ホースの構成部材を分かり易くするために部材間に隙間を空けた状態を示す断面図である。
【図３】（ａ）は回転体に不織布を巻き付けている状態を示す説明図、（ｂ）は、不織布の上から２種類の芯材を巻き付けている状態を示す説明図である。
【図４】（ａ）は２種類の芯材の上から内側のプラスチック発泡体、被覆材、外側のプラスチック発泡体の順に巻き付けている状態を示す説明図、（ｂ）は、被覆材の上から２枚の不織布を巻き付けている状態を示す説明図である。
【図５】被覆材の被覆する範囲が異なる断熱ホースの要部を示す断面図である。
【図６】別の断熱ホースの要部を示す断面図である。
【図７】図６の断熱ホースの構成部材を分かり易くするために部材間に隙間を空けた状態を示す断面図である。
【図８】外側の不織布に代えて凹凸部を巻き付けた断熱ホースの要部を示す断面図である。
【図９】従来の断熱ホースの要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１内側管２外側管
３断熱部４不織布
５第１芯材６第２芯材
７不織布８プラスチック発泡体
8A 接合面９内側断熱層
10 プラスチック発泡体 10A 接合面
11 外側断熱層 12 被覆材
13 凹凸部 14,15 合成樹脂
20 内側断熱層 21 外側断熱層
22 被覆層 23 隙間
24,25 芯材Ｋ回転体
Ｓホース外Ｕホース内

Claims

帯状のプラスチック発泡体又は熱可塑性エラストマーを螺旋状に巻回して内側断熱層を形成し、この内側断熱層の外側に帯状のプラスチック発泡体又は熱可塑性エラストマーを螺旋状に巻回して外側断熱層を形成し、前記外側断熱層の外面全域及び該外側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面の間から前記内側断熱層を形成するために順次螺旋状に巻回されるプラスチック発泡体同士又は熱可塑性エラストマー同士の接合面まで渡る範囲を覆うための被覆材を設け、前記被覆材を該外側断熱層及び内側断熱層に対して熱融着可能なオレフィン系樹脂で構成し、前記被覆材と外側断熱層との間及び被覆材と内側断熱層との間をそれぞれ熱融着して、前記被覆材を介して前記両接合面をそれぞれ熱融着したことを特徴とする断熱ホース。
前記内側断熱層の内側に螺旋状の芯材及び吸音材を配設してなる請求項１記載の断熱ホース。
前記被覆材の外側に吸音材を配設してなる請求項１記載の断熱ホース。
前記プラスチック発泡体がポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等からなり、前記熱可塑性エラストマーがポリウレタンでなり、前記被覆材を前記外側断熱層及び内側断熱層と同一材料で形成してなる請求項１記載の断熱ホース。
前記吸音材が不織布でなる請求項２又は３記載の断熱ホース。