WO2015162822A1

WO2015162822A1 - 通気部材および通気装置

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Publication number: WO2015162822A1
Application number: PCT/JP2014/083143
Authority: WO
Inventors: 鉄兵手塚; 陽三矢野
Original assignee: 日東電工株式会社
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2015-10-29
Also published as: CN106461177A; US20170038057A1; KR20160135773A; JP2015207531A; EP3135986A1; EP3135986A4

Abstract

通気部材（２０）は、閉鎖されたランプ筐体内の水蒸気を排出する多孔質体の通気部材（２０）であって、液水および汚染物質のランプ筐体内への侵入を阻止するとともに、ランプ筐体内から外部へ水蒸気を排出するための流路を形成する小孔径構造（２１）と、小孔径構造（２１）よりも径が大きく小孔径構造（２１）と連通して設けられる大孔径構造（２２）とを有する。これらにより、筐体内外での水蒸気の受け渡しを促進可能な通気部材および通気装置を提供する。

Description

通気部材および通気装置

　本発明は、通気部材および通気装置に関する。

　従来、車両用ランプ等では、筐体内外の温度差に起因する筐体の変形及び破裂を防止する等の目的で、筐体に通気開口が設けられる。そして、通常、通気開口には、筐体内への水や塵埃の侵入を防止するための通気部材が取り付けられる。

　例えば、特許文献１には、車両用ランプの筐体に形成された通気開口に、延伸法、抽出法等で製造される微多孔膜からなるフィルタ部材を設けることで、筐体の防水性や防塵性を高めることが記載されている。そして、微多孔膜としては、例えば孔径０．０１～１０μｍのポリテトラフルオロエチレン製の多孔質膜を用いることが記載されている。

特開２００１－１４３５２４号公報

　ところで、車両用ランプでは、外気温が低い場合や筐体内の湿度が高い場合に、筐体内で結露が生じレンズに曇りが発生する場合がある。レンズの曇りの発生を抑制し、またレンズに曇りが生じた場合に曇りを解消するためには、通気部材を介して筐体内から筐体外部へ水蒸気を迅速に排出することが好ましい。
　本発明は、筐体内から筐体外部への水蒸気の排出を促進可能な通気部材および通気装置を提供することを目的とする。

　かかる目的のもと、本発明が適用される通気部材２０は、閉鎖されたランプ筐体内８の水蒸気を排出する多孔質体の通気部材２０であって、液水および汚染物質の前記ランプ筐体内８への侵入を阻止するとともに、当該ランプ筐体内８から外部へ水蒸気を排出するための流路を形成する小孔径構造２１と、前記小孔径構造２１よりも径が大きく当該小孔径構造２１と連通して設けられる大孔径構造２２とを有する。
　ここで、前記小孔径構造２１は、孔径Ｄ１が０.５μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とすることができる。
　また、前記大孔径構造２２は、孔径Ｄ２が５μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とすることができる。

　他の観点から捉えると、本発明が適用される通気部材２０は、閉鎖された筐体内８と外部との間の通気を行う多孔質体の通気部材２０であって、液水および汚染物質の前記筐体内８への侵入を阻止するとともに、当該筐体内８から外部へ水蒸気を透過させる小孔径構造２１と、前記小孔径構造２１よりも径が大きい大孔径構造２２とを備え、形状として自立性を有する厚みを有する成形品として形成される。
　ここで、前記通気部材２０の厚みｔ１は、１０ｍｍ以下であることを特徴とすることができる。
　また、前記通気部材２０の厚みｔ１は、１ｍｍ以上であることを特徴とすることができる。
　さらに、前記通気部材２０は凹凸成形品であり、当該凹凸により表面積を増加させ、水蒸気の透過面積を広げることを特徴とすることができる。

　さらに他の観点から捉えると、本発明が適用される通気装置は、閉鎖されたランプ１内の水蒸気を排出するための通気装置であって、少なくとも一つの通気開口９を有して閉鎖されたランプ筐体２と、前記通気開口９に設けられる通気部材２０とを備え、前記通気部材２０は、孔径が０.５μｍ以上５０μｍ以下の小孔径構造２１と、前記小孔径構造２１に連通して設けられ、当該小孔径構造２１よりも径の大きい大孔径構造２２とを有することを特徴とする。

　なお、本欄における上記符号は、本発明の説明に際して例示的に付したものであり、この符号により本発明が減縮されるものではない。

　本発明によれば、筐体内外での水蒸気の受け渡しを促進可能な通気部材および通気装置を提供することができる。

本実施の形態が適用される車両用ランプの全体構成を示した図である。（ａ）～（ｂ）は、本実施の形態が適用される通気ユニットの構成を説明するための図である。通気部材を厚み方向（通気方向）に切断した拡大断面図である。（ａ）～（ｂ）は、通気部材の他の形態を示した図である。

　以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔車両用ランプの全体構成〕
　図１は、本実施の形態が適用される車両用ランプ１の全体構成を示した図である。
　本実施の形態が適用される車両用ランプ１は、例えば自動車用に代表される各種車両のヘッドランプ、リアランプ、ブレーキランプ、フォグランプ、方向指示ランプ、走行ランプ、駐車ランプ等として用いられる。図１では、これらランプ類の一例を示している。

　図１に示す車両用ランプ１は、車両の電装部品などを保護する筐体２と、筐体２に取付けられ、光をランプの前方に集中させる等、適切な角度で光を照射させるレンズ３と、を備えている。この筐体２とレンズ３とによって、車両用ランプ１の閉鎖された筐体内（ランプ筐体内）８を構成しており、筐体内８の各電装部品に対する防水性や防塵性を高めている。但し、筐体内８は、完全な密封状態ではなく、通気開口９を経由して通気が可能である。通気開口９は、筐体２から外方へ突出する円筒形状の凸部９ａにより構成されている。筐体内８には、電装部品の一つとして、光を出射するバルブ４と、バルブ４から横方向や後方に放たれた光を前方へ向けて反射させるリフレクタ５とが備えられている。

　また、本実施の形態では、車両用ランプ１は、換気手段の一つとして、ランプ内外の空気の受け渡しを行い、特に、筐体内８の水蒸気を車両用ランプ１の外部へ放出することが可能な通気ユニット１０を備えている。そして、この通気ユニット１０を有する車両用ランプ１は、通気装置の一態様として把握できる。

〔通気ユニットの構成〕
　続いて、本実施の形態の通気ユニット１０について説明する。図２（ａ）～図２（ｂ）は、本実施の形態が適用される通気ユニット１０の構成を説明するための図であって、図２（ａ）は、通気ユニット１０の斜視図であり、図２（ｂ）は、通気ユニット１０を、通気ユニット１０における通気方向に沿って切った断面図である。
　図１および図２（ａ）～図２（ｂ）に示すように、本実施の形態の通気ユニット１０は、車両用ランプ１の筐体内８と車両用ランプ１の外部との間の通気を行う通気部材２０と、車両用ランプ１の通気開口９を形成する凸部９ａに取り付けられ、通気部材２０を支持する支持部材１１とを有している。

　本実施の形態の支持部材１１は、全体として例えば円筒状の形状を有し、内部に円柱形状の貫通孔が形成されている。そして、上述した図１も参照すると、支持部材１１は、一方の端部が車両用ランプ１に形成された通気開口９を構成する凸部９ａの外周に嵌め合わされて取り付けられ、車両用ランプ１の通気開口９から連続した通気経路を形成するようになっている。
　また、支持部材１１は、貫通孔の内周にて通気部材２０を支持している。言い換えると、本実施の形態の支持部材１１は、通気部材２０により通気経路が塞がれた状態となっている。なお、支持部材１１に対する通気部材２０の取り付け方法は、特に限定されるものではなく、例えば溶着法やスナップフィット等の嵌め込み法により取り付けてもよく、粘着テープや接着剤等により取り付けてもよい。

　また、支持部材１１の内径（すなわち支持部材１１による通気経路の径）は、特に限定されるものではないが、通気ユニット１０を取り付ける車両用ランプ１の大きさ等に応じて、例えば１０ｍｍ～７０ｍｍ程度とすることができる。
　なお、支持部材１１の内径が過度に小さい場合には、通気ユニット１０における通気面積が小さくなるため、車両用ランプ１の筐体内８から外部へ水蒸気が透過しにくくなり、車両用ランプ１の曇りを抑制する効果が小さくなりやすい。

〔通気部材の構成〕
　本実施の形態の通気部材２０は、図２（ａ）等に示すように、全体として例えば円盤状の形状を有している。すなわち、本実施の形態の通気部材２０は、対向する２つの円形状の平面２０Ａ、２０Ｂ、および平面２０Ａと平面２０Ｂとを接続する側面を有している。
　そして、通気部材２０は、通気ユニット１０が車両用ランプ１の通気開口９に取り付けられた状態で、一方の平面（この例では、平面２０Ａ）が車両用ランプ１の筐体内８に対向し、他方の平面（この例では、平面２０Ｂ）が車両用ランプ１の外部に対向するようになる。なお、後述するように、通気部材２０の形状は、図２（ａ）に示した円盤状の形状に限られるものではない。

　また、本実施の形態の通気部材２０は、多孔質体の樹脂からなる。より具体的には、通気部材２０は、孔径が異なる複数の孔（後述する小孔径構造２１、大孔径構造２２；図３参照）が互いに連通した連泡構造を有する多孔質体の樹脂からなる。
　そして、通気部材２０は、車両用ランプ１の筐体内８と車両用ランプ１の外部との間で通気を行うとともに、車両用ランプ１の筐体内８に塵埃等の異物や液体の水（液水）等が入り込むことを抑制している。また、通気部材２０は、筐体内８の水蒸気を透過させて車両用ランプ１の外部に排出することで、レンズ３の曇りの発生を抑制している。

　通気部材２０の材質としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリロニトリル－スチレン共重合樹脂（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
　これらのなかでも、通気部材２０の強度や耐熱性等の観点から、ＰＢＴを用いることが好ましい。

　本実施の形態の通気部材２０は、単体で（すなわち支持部材１１から取り外した状態で）、形状として自立する成形品からなる。言い換えると、本実施の形態では、通気部材２０の通気方向に沿った厚み（以下、単に通気部材２０の厚みという）ｔ１が、通気部材２０が形状として自立性を有する程度の厚みとなっている。この「形状として自立性を有する程度の厚み」とは、通気部材２０がフィルム状のものではなく、例えば、支持部材１１等の枠体がない場合でも一定の形状を維持できる程度とすることができる。但し、かかる場合でも、枠体を除くと全く変形しない、というものに限定されるものではなく、取付け等の作業に際して、単体として取り扱うことが可能である程度の厚みを意味する。勿論、枠体を使用した場合を含まない趣旨ではない。枠体を使用することによって更に形状が強固とできる場合がある。

　また、本実施の形態の通気部材２０は、その表面に撥水・撥油性の被膜を有していてもよい。通気部材２０に撥水・撥油性の被膜を設けることで、通気部材２０に対する油分を含んだ塵埃等の付着が抑制され、通気部材２０における空気や水蒸気の透過率が低下することが抑制される。

　本実施の形態において通気部材２０に設ける撥水・撥油性の被膜としては、例えばフッ素系やシリコーン系等の公知の撥水・撥油処理剤を用いることができる。これらの中でも、撥水性および撥油性が高いフッ素系の撥水・撥油処理剤を用いることが好ましい。フッ素系の撥水・撥油処理剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、パーフルオロアルキル基を有する高分子を好ましく用いることができる。

　続いて、本実施の形態の通気部材２０の構造について、より詳細に説明する。図３は、通気部材２０を厚み方向（通気方向）に切断した拡大断面図であり、図２におけるＩＩＩ部の拡大図である。
　図３に示すように、本実施の形態の通気部材２０は、孔径の異なる孔（小孔２１ａ、大孔２２ａ）が複数形成された多孔質体からなる。そして、通気部材２０は、複数の小孔径構造２１と、小孔径構造２１と比較して径が大きい複数の大孔径構造２２とを有している。
　具体的には、小孔径構造２１は、通気部材２０に形成された小孔２１ａを囲む壁面２１ｂにより構成され、大孔径構造２２は、通気部材２０に形成された大孔２２ａを囲む壁面２２ｂにより構成される。

　それぞれの小孔径構造２１およびそれぞれの大孔径構造２２の形状（小孔２１ａ、大孔２２ａの形状）は、球形状、楕円体、紡錘体、多角形状体等、概ね粒状とみなすことができる形状であれば、特に限定されるものではない。

　そして、本実施の形態の通気部材２０では、小孔径構造２１と大孔径構造２２とが互いに連通した連泡構造となっている。
　ここで、小孔径構造２１と大孔径構造２２が連通している状態とは、小孔径構造２１と大孔径構造２２との間で、水蒸気や空気等が流通可能な状態である。言い換えると、小孔径構造２１により囲まれる小孔２１ａと、大孔径構造２２により囲まれる大孔２２ａとが、一続きの空間となっている状態である。

　なお、本実施の形態の通気部材２０では、複数の小孔径構造２１および複数の大孔径構造２２のうち、少なくとも一部が互いに連通していればよい。言い換えると、全ての小孔径構造２１が大孔径構造２２と連通していなくてもよく、また全ての大孔径構造２２が小孔径構造２１と連通していなくてもよい。
　また、通気部材２０において、図３に示すように、１の小孔径構造２１に対して複数の大孔径構造２２が連通していてもよく、１の大孔径構造２２に対して複数の小孔径構造２１が連通していてもよい。
　さらに、通気部材２０において、複数の小孔径構造２１同士が連通している部分が存在してもよく、複数の大孔径構造２２同士が連通している部分が存在してもよい。

　本実施の形態の通気部材２０において、小孔径構造２１は、塵埃等の汚染物質や液体の水（液水）等の筐体内８（図１参照）への侵入を阻止するとともに、筐体内８から車両用ランプ１（図１参照）の外部へ水蒸気を排出するための流路を形成している。

　また、本実施の形態の通気部材２０において、大孔径構造２２は、小孔径構造２１に連通して設けられることで、小孔径構造２１とともに、筐体内８から車両用ランプ１の外部へ水蒸気を排出するための流路を形成している。大孔径構造２２は、小孔径構造２１に連通することで小孔径構造２１によって形成される流路を短くし、筐体内８から車両用ランプ１の外部への水蒸気の排出を促進する機能を有する。

　本実施の形態では、小孔径構造２１と大孔径構造２２とが連通することにより形成される流路は、通気部材２０の一方の平面２０Ａ側（図２（ｂ）参照）から他方の平面２０Ｂ側（図２（ｂ）参照）へ繋がって設けられている。すなわち、通気ユニット１０が車両用ランプ１の筐体２（図１参照）に取り付けられた状態では、筐体内８と車両用ランプ１の外部とが、小孔径構造２１と大孔径構造２２とにより形成される流路を介して接続されている。
　これにより、通気ユニット１０が車両用ランプ１に取り付けられた状態において、通気部材２０を介して空気や水蒸気が、筐体内８と車両用ランプ１の外部とを移動できるようになっている。

　ここで、通気部材２０の厚みｔ１（図２（ｂ）参照）は、通気部材２０として用いる材料や通気部材２０の形状、通気部材２０を適用する対象物等によっても異なるが、例えば、１ｍｍ以上の範囲であることが好ましい。
　通気部材２０の厚みを１ｍｍ以上とすることで、小孔径構造２１と大孔径構造２２とが連通した連泡構造を十分に長く確保することが可能になり、筐体内８から車両用ランプ１の外部への水蒸気の排出を促進することが可能になる。

　また、通気部材２０の厚みｔ１は、通気部材２０として用いる材料や通気部材２０の形状、通気部材２０を適用する対象物等によっても異なるが、例えば、１０ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。
　通気部材２０の厚みｔ１が１０ｍｍよりも厚い場合、筐体内８から車両用ランプ１（図１参照）の外部までの距離が長くなるため、車両用ランプ１の外部への水蒸気の排出に要する時間が長くなる。この場合、車両用ランプ１のレンズ３（図１参照）の曇りが晴れるまでの時間が長くなりやすい。
　ただし、通気部材２０の厚みｔ１は、成形品としての強度を保つことができ、水蒸気を透過して車両用ランプ１等の曇りを抑制し、曇りが発生した場合に迅速に曇りを解消することができる厚みであれば、上記範囲に限定されるものではない。

　ここで、図３に示すように、小孔径構造２１の孔径を第１孔径Ｄ１とし、大孔径構造２２の孔径を第２孔径Ｄ２とすると、上述したように、第１孔径Ｄ１と比較して第２孔径Ｄ２が大きくなっている（Ｄ１＜Ｄ２）。
　第１孔径Ｄ１は、第２孔径Ｄ２より小さく、且つ０．５μｍ以上５０μｍ以下の範囲であることが好ましい。第１孔径Ｄ１が０．５μｍ未満である場合、小孔径構造２１により形成される流路において水蒸気が透過しにくくなり、車両用ランプ１の曇りを迅速に解消することが難しくなる。第１孔径Ｄ１が５０μｍよりも大きい場合、塵埃等の異物が通気部材２０を通過して車両用ランプ１の筐体内８に侵入するおそれがある。
　また、第２孔径Ｄ２は、第１孔径Ｄ１よりも大きく、且つ５μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることが好ましい。第２孔径Ｄ２が５μｍ未満である場合、大孔径構造２２による水蒸気の排出を促進する効果が不十分になる場合がある。第２孔径Ｄ２が１００μｍ以上である場合、通気部材２０の強度が低下するおそれがある。

　さらに、本実施の形態の通気部材２０では、第１孔径Ｄ１および第２孔径Ｄ２の大きさにもよるが、第２孔径Ｄ２が、第１孔径Ｄ１の２倍以上であることが好ましく、５倍以上であることが好ましい。
　第２孔径Ｄ２が第１孔径Ｄ１の２倍未満の大きさであると、小孔径構造２１と大孔径構造２２との孔径の差が小さいため、小孔径構造２１と大孔径構造２２との連泡構造による後述するポンプ効果が不十分となり、水蒸気の排出が促進されにくくなるおそれがある。

　なお、本実施の形態の通気部材２０において、第１孔径Ｄ１および第２孔径Ｄ２は、例えば以下の方法で測定することができる。
　すなわち、通気部材２０の断面の走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope；ＳＥＭ）写真を撮影し、ＳＥＭ写真における所定の範囲（例えば１辺を２００μｍとする正方形の範囲）に存在する孔の面積を市販の画像処理ソフト等により解析する。なお、複数の孔が互いに連通している場合、それぞれの孔が連通していないものと仮定して、孔の面積を解析する。そして、解析した孔の面積に基いて、それぞれの孔の円換算直径およびその分布（個数分布）を求める。本実施の形態では、通気部材２０に形成される孔として、小孔径構造２１に対応する小孔２１ａと大孔径構造２２に対応する大孔２２ａとが存在するため、得られる円換算直径の分布は、概ね２つのピークを有するものとなる。本実施の形態では、得られた円換算直径の分布におけるピーク値のうち、小さい方の値を第１孔径Ｄ１、大きい方の値を第２孔径Ｄ２とすることができる。

　ところで、従来、自動車ランプ等の車両用ランプ１では、筐体内８の湿気により発生するレンズ３の結露や曇り（レンズ３が微細な水滴により白く濁る現象）が問題となっている。車両用ランプ１の筐体内８における湿気を抑制する方法としては、車両用ランプ１の筐体２を密閉することが最も有効であるものの、レンズ３や筐体２を構成するプラスチックは吸湿性を有するため、筐体内８への水分の侵入を完全に抑制することはできない。また、車両用ランプ１の筐体２を密閉した場合、侵入した水分（湿気）を車両用ランプ１の外部に逃すことが難しくなる。
　また、車両用ランプ１の筐体２を密閉すると、車両用ランプ１のバルブ４等の発熱により筐体内８が高温になり筐体内８の空気が膨張した場合に、筐体２が破損するおそれがある。

　したがって、通常、車両用ランプ１の筐体２を密閉することはせず、車両用ランプ１に外部との通気を行うための通気開口９を設け、通気開口９に筐体内８への液水や汚染物質の侵入を抑制するための通気部材を設けることが多い。そしてこのような車両用ランプ１では、例えば外気温が低い場合や筐体内８の湿度が高くなった場合等に、車両用ランプ１の筐体内８で結露が生じレンズ３に曇りが発生しやすくなっている。

　上述したようなレンズ３の曇りを改善するためには、車両用ランプ１の筐体内８と車両用ランプ１の外部である周囲の空気中との間の水蒸気の受け渡しを促進し、迅速に車両用ランプ１の内外の温湿度環境を一定にして、筐体内８の湿度を低くすることが好ましい。

　本実施の形態では、上述したように、車両用ランプ１の通気開口９に設ける通気部材２０として、小孔径構造２１と大孔径構造２２とが連通した連泡構造を有する多孔質体を用いることで、水蒸気を迅速に車両用ランプ１の外部へ排出することが可能になっている。これにより、車両用ランプ１のレンズ３における曇りの発生を抑制でき、またレンズ３に曇りが発生した場合であっても、迅速に曇りを解消することが可能になっている。

〔通気部材による作用〕
　続いて、本実施の形態の通気部材２０の作用について具体的に説明する。
　通気開口９に通気ユニット１０（通気部材２０）を取り付けた車両用ランプ１において、筐体内８の湿度が車両用ランプ１の外部と比較して高くなった場合、筐体内８と車両用ランプ１の外部との湿度の差を解消するために、水蒸気が、筐体内８から車両用ランプ１の外部に向かって通気部材２０内を移動する。より具体的には、水蒸気が、通気部材２０において小孔径構造２１と大孔径構造２２とにより形成される流路を、筐体内８から車両用ランプ１の外部に向かって移動する。

　ここで、通気部材２０に形成される流路において、水蒸気が大孔径構造２２から小孔径構造２１へ移動した場合、小孔径構造２１にて流路面積が狭くなるため、水蒸気の移動速度が速くなる。これにより、この小孔径構造２１から、さらに下流側（車両用ランプ１の外部側）に連通する大孔径構造２２に向けて水蒸気が押し出されるようになる（ポンプ効果）。
　この結果、小孔径構造２１と大孔径構造２２とが連通することで水蒸気の流路が形成される本実施の形態の通気部材２０では、例えば孔径が略均一な複数の孔により水蒸気の流路が形成される場合と比較して、通気部材２０における水蒸気の透過が促進される。
　そして、通気部材２０を筐体内８から車両用ランプ１の外部への水蒸気の排出を迅速に行うことが可能になり、車両用ランプ１のレンズ３に曇りが生じることを抑制できる。また、レンズ３に曇りが発生した場合であっても、迅速にレンズ３の曇りを解消することが可能になる。

　また、本実施の形態の通気部材２０では、図３に示すように、複数の小孔径構造２１と大孔径構造２２とが連通することで、水蒸気の透過経路が網目状に繋がった状態となっている。これにより、通気部材２０には、本構成を採用しない場合と比較して、水蒸気の透過経路がより多く形成されている。この結果、筐体内８からランプ１の外部へ水蒸気がより透過しやすくなっており、筐体内８から車両用ランプ１の外部への水蒸気の排出をより迅速に行うことが可能になる。

〔通気部材の他の形態〕
　なお、通気部材２０は、小孔径構造２１と大孔径構造２２とが連通した連泡構造を有する成形体であれば、その形状は図２に示した円盤形状に限られず、通気部材２０を取り付ける車両用ランプ１の形状等に応じて適宜選択することができる。例えば、通気部材２０の形状を、四角柱等の多角柱形状や球形状等としてもよい。また、通気部材２０を支持する支持部材１１の形状についても、図２に示した円筒形状に限られず、通気部材２０の形状や車両用ランプ１の形状に応じて適宜選択することができる。さらに、通気部材２０は、支持部材１１等を介さずに、直接、通気開口９に取り付けてもよい。
　図４（ａ）～図４（ｂ）は、通気部材２０の他の形態を示した図であって、図４（ａ）は、通気部材２０の斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＩＶＢ－ＩＶＢ断面図である。

　図４（ａ）～図４（ｂ）に示すように、本実施の形態の通気部材２０は、車両用ランプ１の通気開口９等に取り付け可能な取り付け部３１と、取り付け部３１から突出する複数の山型突起部３２とが形成されている。
　本実施の形態の通気部材２０は、取り付け部３１と山型突起部３２とを含む通気部材２０の全体が、上述した小孔径構造２１（図３参照）および大孔径構造２２（図３参照）が連通した連泡構造を有する多孔質体から構成されている。
　また、本実施の形態の通気部材２０は、山型突起部３２が形成されることで、表面（図４（ｂ）における上側）および裏面（図４（ｂ）における下側）の双方が、凹凸面となっており、山型突起部３２が形成されない場合と比較して、表面積が大きくなっている。

　そして、通気部材２０は、車両用ランプ１の通気開口９に取り付けられた場合に、車両用ランプ１の筐体内８および車両用ランプ１の外部に、山型突起部３２により形成される凹凸面が対向するようになっている。これにより、本実施の形態の通気部材２０は、本構成を採用しない場合と比較して、筐体内８からの水蒸気が透過する透過面積を多くすることができる。この結果、通気開口９の大きさが同じ場合であっても、図４（ａ）～図４（ｂ）に示した通気部材２０を用いることで、車両用ランプ１の筐体内８から車両用ランプ１の外部への水蒸気の透過を促進することができる。これにより、車両用ランプ１のレンズ３の曇りを抑制することができ、また、レンズ３に曇りが生じた場合に、迅速にレンズ３の曇りを解消することが可能になる。

　また、図４（ａ）～図４（ｂ）に示す通気部材２０は、他の部材（上述した支持部材１１等；図２参照）を介すことなく、形状として自立性を有する程度の厚みを有している。そして、本実施の形態の通気部材２０は、他の部材を介すことなく、取り付け部３１を直接、車両用ランプ１の通気開口９等に取り付けることが可能になっている。これにより、本構成を採用しない場合と比較して、車両用ランプ１に用いる部品点数を少なくすることができ、車両用ランプ１の構成を簡素化することができる。
　なお、通気部材２０の通気開口９への取り付け方法としては、特に限定されず、例えば溶着法やスナップフィット等の嵌め込み法により取り付けてもよく、粘着テープや接着剤等により取り付けてもよい。

〔通気部材の製造方法〕
　続いて、通気部材２０の製造方法について説明する。なお、以下では、通気部材２０の製造方法の一例として、通気部材２０を、所謂「抽出法」により製造する方法について説明する。
　通気部材２０の抽出法による製造方法は、通気部材２０を構成する樹脂材料、小孔径構造２１および大孔径構造２２を形成する気孔形成剤、必要に応じて添加される添加剤を混合する混合工程と、混合工程にて得られた混合生成物を所望の形状に成形加工して成形体を得る成形工程と、成形工程で得られた成形体から気孔形成剤を抽出して小孔径構造２１および大孔径構造２２を形成し通気部材２０を得る抽出工程と、を含む。

（樹脂材料）
　通気部材２０を構成する材料としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリロニトリル－スチレン共重合樹脂（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
　これらの中でも、強度や耐熱性が高い通気部材２０を得ることができるＰＢＴを用いることが好ましい。

（気孔形成剤）
　気孔形成剤としては、後述する成形工程における成形温度で溶融し、且つ後述する抽出工程で用いる溶媒に溶解可能な材料を使用することができる。このような気孔形成剤としては、炭素数２～５程度の多価アルコール、糖類、水溶性アルカリ金属塩、水溶性樹脂等が挙げられる。炭素数２～５程度の多価アルコールとしては、例えば、ペンタエリスリトール、Ｌ－エリスリトール、Ｄ－エリスリトール、ｍｅｓｏ－エリスリトール、ピコナール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。糖類としては、例えば、ブドウ糖、果糖、ショ糖、麦芽糖等の単糖もしくは二糖が挙げられる。水溶性アルカリ金属塩としては、例えば、塩化カリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が挙げられる。また、水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。

　上述した気孔形成剤および樹脂材料として選択する材料によって、樹脂材料中における気孔形成剤の分散状態や溶融状態等が異なる。このため、後述する抽出工程により樹脂材料中から気孔形成剤を抽出することで、気孔形成剤および樹脂材料として選択する材料によって、樹脂材料中に異なる大きさの孔が形成されることになる。
　本実施の形態では、通気部材２０に、孔径の異なる小孔径構造２１と大孔径構造２２とを形成するために、上述したような気孔形成剤のうち少なくとも２種以上の材料を選択する。

　本実施の形態では、上述した気孔形成剤の中でも、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールから選択される少なくとも一種と、ペンタエリスリトールとを組み合わせて使用することが好ましい。
　これらの材料を選択することで、通気部材２０の全域に亘って、小孔径構造２１と大孔径構造２２とが連通した連泡構造を一様に形成することができる。言い換えると、通気部材２０において、気孔率のムラが生じることが抑制される。
　また、これらの材料は水に溶解可能なため、後述する抽出工程において、溶媒として水を用いることができる。これにより、例えば溶媒として有機溶媒を使用する場合と比較して、洗浄や後処理が容易になり、通気部材２０の製造工程を簡素化することができる。

（混合工程）
　混合工程では、通気部材２０を構成する樹脂材料、気孔形成剤および必要に応じて添加する添加剤を、公知の混合機を用いて混合する。なお、混合工程では、樹脂材料および気孔形成剤として選択する材料により、樹脂材料および気孔形成剤を溶融させない状態で混合してもよく、樹脂材料と気孔形成剤とを溶融した状態で混合（混練）してもよい。
　混合工程では、混合機として、例えば、タンブラー混合機、ヘンシェルミキサー、オーブンロール、ニーダー、インテンシブミキサー等を用いることができる。

　樹脂材料と気孔形成剤との混合比は、樹脂材料および気孔形成剤として用いる材料によっても異なるが、樹脂材料としてＰＢＴを用い、気孔形成剤として、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールから選択される少なくとも一種と、ペンタエリスリトールとを用いる場合、ＰＢＴを４０重量部～１５重量部、ペンタエリスリトールを６０重量部～８５重量部、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールから選択される少なくとも一種を０．２５重量部～３．００重量部の割合で混合することが好ましい。

　樹脂材料に対する気孔形成剤の混合量が過度に少ない場合、最終的に得られる通気部材２０の気孔率が低くなり、通気部材２０において小孔径構造２１と大孔径構造２２とが連通した連泡構造が少なくなる。この場合、通気部材２０において水蒸気が透過しにくくなり、通気部材２０を車両用ランプ１に適用した場合に、レンズ３の曇りを解消しにくくなる。
　また、樹脂材料に対する気孔形成剤の混合量が過度に多い場合、通気部材２０の気孔率が過度に高くなり、通気部材２０の強度が低くなるおそれがある。

（成形工程）
　成形工程では、混合工程で得られた混合生成物を、所望の形状に成形加工して成形体を得る。成形方法は、特に限定されず、例えば、圧縮成形、トランスファ成形、射出成形、押出成形、注型等の方法を用いることができる。
　また、本実施の形態の成形工程では、成形温度は、樹脂材料を成形でき、且つ気孔形成剤の少なくとも一部が溶融して溶融部分が連通する温度に設定する。

　ここで、例えば、樹脂材料としてＰＢＴを選択し、気孔形成剤として、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールから選択される少なくとも一種と、ペンタエリスリトールとを選択した場合、成形工程では、まず混合工程で得られた混合生成物を押出機により押し出した後、冷却切断してペレット化する。続いて、公知の射出成形機を用いて、ペレット化した混合生成物を所望の形状に射出成形し、成形品を得る。

（抽出工程）
　抽出工程では、上述した樹脂材料は溶解しないが、気孔形成剤は溶解する溶媒に成形工程で得られた成形品を浸漬し、気孔形成剤を溶媒に溶解させ、溶解せずに残存した樹脂材料中に互いに連通した小孔径構造２１および大孔径構造２２を形成する。そして、溶媒を乾燥機等で乾燥させることで、小孔径構造２１および大孔径構造２２を有する通気部材２０を得る。

　抽出工程で用いる溶媒としては、樹脂材料および気孔形成剤によって異なるが、例えば、水、グリコール、グリコールエーテル、高分子量アルコール、脂肪酸、脂肪酸エステル、グリコールエステル、鉱油、石油、アルコールエトキシレート、ポリオキシエチレンエステル、グリセロール、グリセロールエステル等が挙げられる。
　上述したように、気孔形成剤として、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールから選択される少なくとも一種と、ペンタエリスリトールとを選択した場合、抽出に用いる溶媒としては水を選択することが好ましい。

　抽出工程では、上述した溶媒を、例えば６０℃～１００℃程度に加熱した状態で、気孔形成剤を抽出することが好ましい。溶媒を加熱することで、気孔形成剤の溶媒への抽出を促進することができ、樹脂材料に気孔形成剤が残存することが抑制される。

（撥水・撥油性処理）
　なお、上述したように通気部材２０に撥水・撥油性の被膜を設ける場合、続いて、抽出工程で得られた通気部材２０に対して、撥水・撥油性処理を行う。
　撥水・撥油性処理の方法としては、特に限定されず、例えば、小孔径構造２１および大孔径構造２２が形成された通気部材２０を、撥水・撥油処理剤に浸漬し、その後乾燥する方法や、通気部材２０に撥水・撥油処理剤を塗布し、その後乾燥する方法等が挙げられる。撥水・撥油処理剤を塗布する方法としては、例えば、スプレー法、スピンコート法、ドッピング法、ロールコータ法等を用いることができる。
　また、撥水・撥油処理剤としては特に限定されず、上述したように、シリコーン系やフッ素系の撥水・撥油処理剤を用いることができる。

　ここで、通気部材２０の材料として用いる樹脂材料や気孔形成剤の種類によっても異なるが、通気部材２０を上述した抽出法のみで作製する場合、通気部材２０の厚みｔ１は、１ｍｍ以上であることが好ましい。抽出法により厚みｔ１が１ｍｍ未満の通気部材２０を形成する場合、通気部材２０の表面において小孔径構造２１と大孔径構造２２との連泡構造が崩れやすく、筐体内８から車両用ランプ１の外部への水蒸気の排出が不十分になるおそれがある。
　なお、この場合、例えば抽出法により作成した通気部材２０の表面を磨いたり切断したりすることで、水蒸気の排出が不十分になることを抑制しながら、厚みが１ｍｍ未満の通気部材２０を形成することができる。

　なお、本実施の形態の通気部材２０を製造する方法は、上述した方法に限られず、例えば、樹脂材料に発泡剤を混合し発泡させることで小孔径構造２１および大孔径構造２２を形成してもよい。この場合、例えば発泡剤の種類、発泡剤の添加量、発泡時間、発泡温度等を調整することで、互いに連通した構造を有する小孔径構造２１および大孔径構造２２を形成することができる。
　また、小孔径構造２１と大孔径構造２２とが連通していない独立気泡型の発泡体を得た後、例えばこの発泡体に機械的変形を加えることで気泡を破壊し、小孔径構造２１と大孔径構造２２とが連通した連泡構造を有する通気部材２０を形成してもよい。

　続いて、本発明を実施例に基いて説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
　樹脂材料としてＰＢＴを用い、気孔形成剤としてペンタエリスリトールおよびグリセリンを用い、上述した抽出法により、通気部面積（平面面積）が３００ｍｍ²、厚み１ｍｍの円柱形状の通気部材２０を作製した。
　得られた通気部材２０は、小孔径構造２１と大孔径構造２２とが連通した連泡構造を有しており、小孔径構造２１の孔径（第１孔径Ｄ１）が５μｍであり、大孔径構造２２の孔径（第２孔径Ｄ２）が３０μｍであった。

（実施例２～４）
　通気部材２０の厚みを、２ｍｍ（実施例２）、５ｍｍ（実施例３）、１０ｍｍ（実施例４）とした以外は実施例１と同様にして、通気部材２０を作製した。

（比較例１）
　ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルムを延伸することにより、厚み０．０５ｍｍのＰＴＦＥ延伸フィルムを得た。得られたＰＴＦＥ延伸フィルムは、孔径が略均一な複数の孔が形成されており、孔径は１０μｍであった。

（比較例２）
　高分子量ポリエチレン粉末をアルミニウム製の金型に充填し、金型の表面温度が１７５℃になるまで加熱した後、室温まで冷却し、通気部面積が３００ｍｍ²、厚み１ｍｍの円柱形状のポリエチレン多孔体を得た。得られたポリエチレン多孔体は、孔径が略均一な複数の孔が形成されており、孔径は１０μｍであった。

（比較例３）
　厚みを２ｍｍとした以外は比較例２と同様にして、ポリエチレン多孔体を得た。

　続いて、実施例１～４および比較例１～３で得られた通気部材を、以下のように調湿を行った車両用ランプ１に取り付け、曇り晴れ性の評価試験を行った。車両用ランプ１としては、内部容積が６９００ｃｃの中型車用ヘッドランプ（現代自動車製２０１１年式ジェネシス・クーペのヘッドランプ）を用いた。
（調湿）
　まず、通気開口９等の全ての開口を開放状態とした車両用ランプ１を、高温乾燥条件（温度：８０±２℃、相対湿度（ＲＨ）：１０％）で２時間放置した。続いて、通気開口９等を開放状態としたまま、車両用ランプ１を、常温常圧条件（温度：１５℃～３５℃、ＲＨ：４５％～７５％）で１時間放置した。
　その後、通気開口９等を開放状態としたまま、車両用ランプ１を、調湿条件（温度：３８℃、ＲＨ：７０％）で１時間放置し、車両用ランプ１の筐体内８の湿度を調整した。

（曇り晴れ性試験）
　上記調湿を行った直後の車両用ランプ１の通気開口９に対し、実施例１～４および比較例１～３で得られた通気部材２０を、ソケット（支持部材１１）を介して取り付けるとともに、通気開口９以外の他の開口を閉じた。そして、車両用ランプ１を２０分間点灯した後、消灯した。

　その後、内径が１９ｍｍのホースを使用して、消灯した状態の車両用ランプ１のレンズ３に３分間注水した。なお、水は水温１０±２℃のものを用い、水圧は１００±２０ｋＰａとなるようにした。また、ホースの先は、車両用ランプ１のレンズ３から１０ｃｍ離れた状態とし、注水角度を、鉛直方向（水平方向に対して上方に９０°）～水平方向に対して上方へ３０°まで変えながら注水を行った。

　続いて、車両用ランプ１を１０分間点灯した後、レンズ３の曇り状態および筐体内８への水の侵入の有無を観察した。そして、レンズ３が曇っている場合、観察を続け、曇りが解消する（曇りが晴れる）までの時間を計測した。なお、レンズ３の曇りが解消したか否かは、レンズ３を正面側から写真撮影し、写真を目視することにより判断した。
　表１に、実施例１～実施例４および比較例１～比較例３の試験結果を示す。

　表１に示すように、小孔径構造２１と大孔径構造２２との連泡構造を有する実施例１～実施例４の通気部材２０では、レンズ３の曇りが解消するまでの時間が３分以下であり、レンズ３に曇りが生じた場合に、迅速に曇りを解消することができることが確認された。言い換えると、実施例１～実施例４の通気部材２０では、良好な曇り晴れ性を実現できることが確認された。
　また、実施例１～実施例４の通気部材２０では、筐体内８への水（液水）の侵入が見られなかった。すなわち、実施例１～実施例４の通気部材２０では、筐体内８への液水の侵入を抑制しながら、良好な曇り晴れ性を実現できることが確認された。
　これに対し、複数の孔の孔径が略均一な多孔質体からなる比較例１～比較例３の通気部材では、筐体内８へ液水の侵入は抑制できるものの、レンズ３の曇りが解消するまでの時間が８分以上かかっており、実施例１～実施例４の通気部材２０と比較してレンズ３の曇りが解消するまでに長い時間を要することが確認された。

１…車両用ランプ、２…筐体、３…レンズ、８…筐体内、９…通気開口、１０…通気ユニット、２０…通気部材、２１…小孔径構造、２２…大孔径構造

Claims

　閉鎖されたランプ筐体内の水蒸気を排出する多孔質体の通気部材であって、
　液水および汚染物質の前記ランプ筐体内への侵入を阻止するとともに、当該ランプ筐体内から外部へ水蒸気を排出するための流路を形成する小孔径構造と、
　前記小孔径構造よりも径が大きく当該小孔径構造と連通して設けられる大孔径構造と
を有する通気部材。
　前記小孔径構造は、孔径が０.５μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の通気部材。
　前記大孔径構造は、孔径が５μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の通気部材。
　閉鎖された筐体内と外部との間の通気を行う多孔質体の通気部材であって、
　液水および汚染物質の前記筐体内への侵入を阻止するとともに、当該筐体内から外部へ水蒸気を透過させる小孔径構造と、
　前記小孔径構造よりも径が大きい大孔径構造と
を備え、形状として自立性を有する厚みを有する成形品として形成される通気部材。
　前記通気部材の厚みは、１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４記載の通気部材。
　前記通気部材の厚みは、１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項５記載の通気部材。
　前記通気部材は凹凸成形品であり、当該凹凸により表面積を増加させ、水蒸気の透過面積を広げることを特徴とする請求項５または６記載の通気部材。
　閉鎖されたランプ内の水蒸気を排出するための通気装置であって、
　少なくとも一つの通気開口を有して閉鎖されたランプ筐体と、
　前記通気開口に設けられる通気部材とを備え、
　前記通気部材は、
　孔径が０.５μｍ以上５０μｍ以下の小孔径構造と、
　前記小孔径構造に連通して設けられ、当該小孔径構造よりも径の大きい大孔径構造と
を有することを特徴とする通気装置。