JP2016003745A - 断熱ホース - Google Patents

Abstract

【課題】 屈曲させた際においても断熱層を形成する断熱材間に隙間が発生するのを防止して所定の断熱効果を発揮することができると共に管内抵抗を大幅に低減することができ、且つ、切断しても切り口から断熱材の飛び出しを抑止することができる断熱ホースを提供する。【解決手段】 断熱ホースＡは、軟質塩化ビニル樹脂からなる内外管１、４と、内管１上に螺旋状に巻着してなる硬質塩化ビニル樹脂よりなる補強芯線２と、内外管１、４間に設けている発泡ポリエチレン樹脂からなる断熱層３とからなり、隣接する補強芯線２、２間の間隔を狭くして屈曲させた際に管内抵抗を大幅に低減することができると共に断熱層４を形成している帯状断熱材3aに２本の補強芯線２が没入、係止させた状態にして優れた断熱効果等が発揮できるように構成している。【選択図】 図１

Description

本発明は、空調機のドレーンホースやその他の各種機器のダクトホースとして使用される断熱ホースに関する。

従来から断熱ホースとして、軟質合成樹脂よりなる薄い内管と外管との間に発泡樹脂よりなる断熱材を介在させていると共に上記内管の外周面に硬質樹脂よりなる補強芯線を螺旋状に巻装してなる構造のものが広く知られている。例えば、特許文献１には、軟質塩化ビニル樹脂からなる内管の外周面にポリプロピレン樹脂からなる断面楕円形状の硬質の補強芯線を内包した軟質塩化ビニル樹脂からなる中空螺旋突条を形成していると共に、上記内管の外周面に発泡ポリエチレン樹脂よりなる断面四角形状の帯状断熱材を、先に巻回した断熱材部分と次に巻回する断熱材部分との対向面同士を接合させながら螺旋状に巻装することによって断熱層を形成し、この断熱層の外周面をポリエチレン樹脂よりなる外管によって被覆してなる断熱ホースが記載されている。

また、特許文献２には、軟質塩化ビニル樹脂からなる内管と、この内管上に螺旋巻きされたポリプロピレン樹脂からなる断面円形状の硬質の補強芯線と、内管上に発泡ポリエチレン樹脂よりなる帯状材を互いにその対向する側端面同士を接合させながら螺旋巻きすることによって形成された断熱層と、この断熱層を被覆している軟質塩化ビニル樹脂よりなる外管とから構成され、上記補強芯線の外周に軟質塩化ビニル製の被覆層を設けてこの被覆層を内管に接着させてなる構造の断熱ホースが記載されている。

特開平７−１７４２９２号公報 特開平９−２２９２４２号公報

しかしながら、前者の断熱ホースによれば、外管をポリエチレン樹脂によって形成して同質の断熱層の外周面に一体に熱融着させているため、断熱ホースを切断した場合にその切口からの断熱層を形成している断熱材の端部の飛び出しをなくすることができるが、ポリエチレン樹脂は接着性が悪いために、エアコン等の機器類と接合するための接合部材を接着によって取り付けることが困難となる。さらに、断熱ホースと外管とを一体化させているので、断熱ホースの曲げ抵抗が大きくなって屈曲性を阻害する虞れがあり、その上、内管上に螺旋状に巻装している硬質の補強芯線は、内管と接着することなく内管の外周面に形成した中空螺旋突条に内包されているため、断熱ホースを屈曲させた場合や踏みしめた場合等において、補強芯線が中空螺旋突条内でホースの径方向、長さ方向に妄動して中空螺旋突条や内管を破損させる虞れがあった。

一方、後者の断熱ホースによれば、内外管とも軟質塩化ビニル樹脂より形成されているので、エアコン等の機器類と接合するための接合部材を接着によって取り付けることが可能となると共に屈曲性も良好となり、さらに、補強芯線を内管に固定させているので断熱ホースを湾曲等させても補強芯線は妄動することはないが、補強芯線は断熱層を形成する帯状の断熱材の幅に等しいピッチでもって内管上に螺旋巻きされているから、内管上に螺旋巻きされた一本の補強芯線が帯状断熱材の内面の一カ所に該内面を凹ませながら係止した状態となり、その没入、係止による断熱材に対する保持力が弱くて、断熱ホースを屈曲させた際には断熱材が妄動し、断熱材の上記対向面間に隙間が発生して断熱機能が低下する虞れがあり、また、断熱ホースを所望長さに切断した時に、補強芯線との係止が解かれて切断口から断熱材の端部が飛び出す虞れがある。

その上、上記補強芯線は、断面円形に形成されてあり、この補強芯線を内管と同質の軟質塩化ビニル製の被覆層によって被覆してこの被覆層を内管に熱融着等により一体に接着してなるものであるから、内管との接着力が弱くてホースを屈曲等させた際に内管から剥離して断熱層を保持することができなくなるといった問題点が生じる。

さらに、上記のように、補強芯線を内管上に断熱材の幅に略等しいピッチでもって螺旋巻きしているので、断熱ホースの長さ方向に隣接する補強芯線間の内管部分の幅が比較的大きくなり、断熱ホースを屈曲させた際に、隣接する補強芯線間の間隔が大きく狭められてこの間隔部に存在する内管部分がホースの内径方向にＶ字状ないしはＵ字状に垂み変形し、ホース内を流動する流体に対する抵抗が大きくなって円滑な流動を妨げるといった問題点がある。このような問題点は上記特許文献１の断熱ホースにおいても発生する。

また、従来の断熱ホースにおいては、断熱材に対する保持力を大きくして安定した断熱層を形成するために、内管上に螺旋巻きしている上記補強芯線の高さを断熱層の厚みの略１／２に達する高さにして断熱材に大きく没入、係止させているが、そうすると、補強芯線を覆っている断熱層の厚みが薄くなって断熱機能が低下するといった問題点があり、これを解消するために断熱層の厚みを増大させると、断熱ホースの径が必然的に大きくなって配管作業に支障をきたすことになる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記従来の断熱ホースの利点を備えながら、問題点を解消することができる断熱ホースを提供するにある。

上記目的を達成するために本発明の断熱ホースは、請求項１に記載したように、軟質塩化ビニル樹脂からなる内管と、この内管上に一定のピッチでもって螺旋巻きされた補強芯線と、内管上に発泡ポリエチレン樹脂よりなる断面四角形状の帯状断熱材を互いにその対向する側端面同士を接合させながら螺旋巻きすることによって形成された断熱層と、この断熱層を被覆している軟質塩化ビニル樹脂よりなる外管とからなる断熱ホースにおいて、上記補強芯線は硬質塩化ビニル樹脂製であって軟質塩化ビニル樹脂からなる上記内管上に熱融着によって一体に固着していると共に、隣接する補強芯線の対向する側面間の間隔をこの補強芯線の幅の１．５〜２．５倍とし且つ補強芯線のピッチを帯状断熱材の幅の１／２以下にして帯状断熱材の内面の少なくとも２箇所に２本の補強芯線が没入、係止させてあり、さらに、補強芯線の高さを上記断熱の厚みの４／１０〜３／１０の高さに形成していることを特徴とする。

このように構成した断熱ホースにおいて、請求項２に係る発明は、内管上に螺旋巻きした隣接する補強芯線のピッチを帯状断熱材の幅の１／２〜１／３の間隔に設定していることを特徴とする。

さらに、請求項３に係る発明は、補強芯線を断面四角形状又は三角形状に形成して内管の外周面との熱融着面積を広くしていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、断熱ホースは、内管と、この内管上に一定のピッチでもって螺旋巻きされた補強芯線と、内管上に断面四角形状の帯状断熱材を互いにその対向する側端面同士を接合させながら螺旋巻きすることによって形成された断熱層と、この断熱層を被覆している外管とからなり、内管及び外管は軟質塩化ビニル樹脂より形成されているので、このホースの端部にエアコン等の機器類と接合するための接合部材を接着によって簡単に取り付けることができるのは勿論、上記補強芯線は硬質塩化ビニル樹脂よりなるので、軟質塩化ビニル樹脂よりなる内管に一体に熱融着させることができて、断熱ホースを湾曲等させても補強芯線は妄動することはなく、内管上に螺旋巻きされた発泡ポリエチレン樹脂よりなる断面四角形状の帯状断熱材を互いにその対向する側端面同士が密接状態に接合するように保持しておくことができ、隙間の発生による断熱機能の低下を防止することができる。

さらに、本発明によれば、内管上に螺旋巻きしている上記補強芯線における隣接する補強芯線の対向する側面間の間隔をこの補強芯線の幅の１．５〜２．５倍となるように比較的狭くしているので、耐圧強度が大きくなって不測に踏みしめられた場合でも圧潰変形するのを防止することができると共に、断熱ホースを屈曲させた際における隣接する補強芯線間の間隔の狭まりが小さくなって隣接する補強芯線間の内管部分がホースの内部に向かって弛み変形するのを殆どなくすることができ、従って、断熱ホース内を流動する流体に対する管内抵抗（圧力損失）を大幅に低減することができて屈曲部内でも円滑な流通を可能にすることができる。

その上、補強芯線のピッチを、内管上に螺旋巻きしている断面四角形状の帯状断熱材の幅の幅の１／２以下になるように設定しているので、内管の外周面に接する帯状断熱材の内面の少なくとも２箇所に補強芯線を該内面に没入、係止させた状態で配設した構造となり、従って、内管上に螺旋巻きしてなる帯状断熱材の妄動をこれらの補強芯線によって抑止してホースを屈曲させた場合においても帯状断熱材の互いに接合した側端面間に隙間が発生するのを抑えることができ、優れた断熱効果を奏する安定した断熱層を形成することができる。

また、上記のように帯状断熱材の内面が少なくとも２本の補強芯線によって支持されているので、断熱ホースを切断した際に、切断面からの飛び出しをこれらの補強芯線によって抑止して飛び出し難くすることができると共に、補強芯線の高さを上記断熱の厚みの４／１０〜３／１０の高さに形成しているので、補強芯線の大きさが比較的小さくて切断し易くなるのは勿論、補強芯線を覆っている部分の断熱層の厚みがその分、肉厚に形成することができて、断熱ホースの径を大きくすることなく優れた断熱効果を奏する断熱ホースを提供することができ、配管作業も支障なく行うことができる。

請求項２に係る発明によれば、内管上に螺旋巻きした上記補強芯線のピッチを帯状断熱材の幅の１／２〜１／３に設定しているので、内管の外周面に対向する帯状断熱材の内面の２箇所又は３箇所に補強芯線を配設した構造となり、従って、断熱ホースの屈曲性を阻害することなくこれらの補強芯線によって帯状断熱材を保持して安定した断熱層を有する断熱ホースを提供することができる。

また、請求項３に係る発明によれば、上記補強芯線を断面四角形状又は三角形状に形成しているので、内管に対する補強芯線の熱融着面積が大きくなって、補強芯線を内管上に強固に一体化させることができ、断熱ホースを湾曲させたり圧縮変形させても、内管の外周面から剥離するようなことはなく、帯状断熱材を常時安定した状態で保持しておくことができると共に、ホース長さ方向に面した断面四角形状又は三角形状の補強芯線の両側面と帯状断熱材との係止面積が大きくて帯状断熱材のホース長さ方向の妄動を強固に阻止することができ、帯状断熱材を隙間なくホース長さ方向に螺旋状に巻装した状態を保持することができて優れた断熱作用を奏する断熱層を形成することができる。

本発明断熱ホースの一部分を長さ方向に切除した状態の斜視図。 一部を縦断した断熱ホースの正面図。 その一部の拡大断面図。 断面三角形状の補強芯線を用いている断熱ホースの一部の断面図。 製造方法を示す簡略正面図。

次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１〜図３において、断熱ホースＡは、軟質塩化ビニル樹脂からなる薄肉の内管１と、この内管１上に一定のピッチでもって螺旋巻きされている硬質塩化ビニル樹脂からなる補強芯線２と、この補強芯線２をその内面の一部によって被覆するようにして内管１上に発泡ポリエチレン樹脂よりなる断面四角形状の帯状の断熱材3aを互いにその対向する側端面同士を接合させながら螺旋巻きすることによって形成された断熱層３と、この断熱層３を被覆している軟質塩化ビニル樹脂よりなる薄肉の外管４とから構成されている。

内管１の外周面に螺旋状に巻着している上記硬質塩化ビニル樹脂よりなる補強芯線２は断面四角形状の細長い棒状に形成されてあり、内管１の外周面に直接接している面を内面としてその内面を内管１の外周面に熱融着によって一体に固着している。なお、この補強芯線の頂面である外面は凸円弧状の湾曲面に形成されている。さらに、隣接する補強芯線の対向する側面間の間隔、即ち、内管１上に先行して螺旋状に一巻きした補強芯線部2aとこの補強芯線部2aに後行して螺旋状に一巻きした補強芯線部2aとの対向する側面間の間隔を補強芯線２の両側面間の幅（厚み）、具体的にはこの補強芯線２における内管１に熱融着している内面の幅の１．５〜２．５倍、好ましくは２倍にしていると共に、補強芯線２のピッチを帯状断熱材の幅の１／２以下、好ましくは、１／２〜１／３に設定している。

例えば、内径が25mm、外径が36mmの断熱ホースを得る場合には、高さ及び幅が1.5mm である補強芯線２を使用し、この補強芯線２を内管１上に4.5mm のピッチでもって螺旋状に巻着して隣接する補強芯線２、２間の間隔、即ち，先に一巻した補強芯線部2aと次に一巻きした補強芯線部2aとの対向する側面間の間隔が補強芯線２の幅の２倍である3mm とし、帯状断熱材3aの幅を補強芯線２のピッチの２〜３倍、好ましくは２倍の9mm 幅にして内管１上に螺旋状に巻回している帯状断熱材3aにおける内管１に接する内面に互いに隣接する上記２本の補強芯線２、２がこの帯状断熱材3aの内面から帯状断熱材3a内に没入、係止させている。当然のことながら、帯状断熱材3aの幅を補強芯線２のピッチの３倍にしている場合には、３本の補強芯線２、２、２が上記ピッチ間隔を存して並列した状態で帯状断熱材3aの内面に没入、係止した状態で配設される。

このように、内管１の外周面に対向する側面を接合させた状態にして螺旋巻きされてなる断熱層３における各一巻状に螺旋巻きされた帯状断熱材3aの内面に、一定のピッチを存して並設した２〜３本の補強芯線２が没入、係止させた状態で配設され、従って、内管１上に螺旋巻きしてなる帯状断熱材3aのホース長さ方向への妄動をこれらの補強芯線２によって抑止してホースを屈曲させた場合においても帯状断熱材２、２の互いに接合した側面間に隙間が発生するのを抑えることができ、優れた断熱効果を奏する安定した断熱層３を形成することができると共に断熱ホースを切断した際においても、切断面からの帯状断熱材3aの飛び出しをこれらの補強芯線２によって抑止することができる。

なお、上記補強芯線２のピッチを大きくすると、強度が低下してホースを屈曲させた際に屈曲部が偏平状に圧縮変形する虞れがあると共に隣接する補強芯線２、２間の内管部分の幅が広くなってホースを屈曲させた際にこの部分がホース内に向かって弛み変形して管内抵抗が大きくなる一方、補強芯線２のピッチを小さくすると、曲げ抵抗が大きくなるので、上述したように、隣接する補強芯線２、２の対向する側面間の間隔が補強芯線の幅の１．５〜２．５倍となるようなピッチに設定している。

さらに、上記補強芯線２の内外面間の高さを上記帯状断熱材3aの内外面間の厚み、即ち、内管１上にこの帯状断熱材3aを螺旋巻きすることによって形成した断熱層３の厚みの４／１０〜３／１０の高さ、好ましくは略１／３の高さにして、この補強芯線２を被覆している帯状断熱材3aの厚み、即ち、補強芯線２の外面（頂面）と帯状断熱材3aの外面間の帯状断熱材3aの厚みを比較的大きくして断熱ホースの外径を大きくすることなく所定の断熱効果を奏することができるように形成している。なお、補強芯線２の高さ断熱層３の厚みの４／１０以上にすると、断熱効果が損なわれると共に断熱ホースの切断がし難くなり、３／１０以下にすると、強度が低下してホースを屈曲等させた際に座屈が生じて配管作業に支障をきたすことになるので好ましくない。

なお、以上の実施例においては、補強芯線２として断面四角形状の芯線を使用しているが、図４に示すように、断面三角形状の補強芯線2'を使用してもよい。この場合、補強芯線2'の幅とは、内管１上に熱融着している底面の幅をいう。要するに、補強芯線２、2'が帯状断熱材3aの内面から内部に没入、係止した状態において、補強芯線２、2'の両側面がこの補強芯線２、2'の没入により凹んでいる帯状断熱材3aの凹み部に全面的に押接して帯状断熱材3aがホースの長さ方向に妄動するのを阻止する広い係止面となるように形成しておけばよい。その他の構成については上記実施例と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

次に上記のように構成した断熱ホースＡの製造方法を図５に基づいて説明すると、一定幅を有する半溶融状態の軟質塩化ビニル樹脂よりなる薄肉の帯状材1aを第１成形ノズル11から押し出しながら成形回転軸10上に先行する帯状材1aの一側端部上に後続する帯状材1aの他側端部を重ね合わせて一体に融着させながら一定のピッチでもって螺旋状に巻装することによって軟質塩化ビニル樹脂よりなる薄肉の内管１を形成していくと共に、この内管１の外周面上に、第２成形ノズル12から半溶融状態の硬質塩化ビニル樹脂よりなる断面四角形状の細い棒状の補強芯線２を２本、一定の間隔を存して平行に引き揃えた状態で押し出しながら、先に一巻き状に巻回するこれらの引き揃え補強芯線２、２に次に一巻状に巻回する引き揃え補強芯線２、２を、引き揃え補強芯線２、２のピッチと同一ピッチでもって螺旋状に巻装置することによってこれらの補強芯線２、２の内面（底面）を内管１の外周面に一体に融着させる。

このように内管１上に補強芯線２、２を一定のピッチでもって螺旋巻きしながら内管１を成形回転軸10上を成形回転軸10の先端側に向かって連続的に送り込み、この送り込み途上において、両側面間の幅が上記隣接する補強芯線２、２間のピッチの２倍の幅を有し、厚みが補強芯線２の高さの略三倍に形成されている発泡ポリエチレン樹脂よりなる断面四角形状の帯状の断熱材3aを内管１上に先に一巻き状に巻回する断熱材部分と次に一巻き状に巻回する断熱材部分との対向する側端面同士を突き合わせ状に接合、密接させながら一定のピッチでもって内管１上に螺旋巻きすることによって、各一巻状に巻回した断熱材部分の内面に上記引き揃えた２本の補強芯線２、２を断熱材3aの内面から内部に食い込み状態に没入、係止させた一定厚みの断熱層３を形成する。

さらに、この断熱層３の形成に引き続いて、第３成形ノズル13から一定幅を有する半溶融状態の軟質塩化ビニル樹脂よりなる薄肉の帯状材4aを押し出しながら断熱層３の外周面で、先行する帯状材1aの一側端部上に後続する帯状材1aの他側端部を重ね合わせて一体に融着させながら一定のピッチでもって断熱層３の外周面に螺旋状に巻着することによって薄肉の外管４を形成する。

こうして製造された断熱ホースＡは、軟質塩化ビニル樹脂よりなる薄肉の内外管１、４の間にこれらの内外管１、４とは接着していない一定厚みを有する断熱層３が設けられ、且つ、内管１上に硬質塩化ビニル樹脂よりなる補強芯線２が一定のピッチでもって螺旋状に巻着されていると共に隣接する２本の補強芯線２、２が内管１上に螺旋巻きされた帯状断熱材3aにおける各一巻き状の帯状断熱材部分の内面に食い込み状態で没入、係止してなる構造を有する。

なお、上記断熱ホースＡの製造方法において、第２成形ノズル12から補強芯線２を２本、一定の間隔を存して平行に引き揃えた状態で押し出しながら、先に一巻き状に巻回するこれらの引き揃え補強芯線２、２に次に一巻状に巻回する引き揃え補強芯線２、２を、引き揃え補強芯線２、２のピッチと同一ピッチでもって内管１上に螺旋巻きしているが、別々の成形ノズルから一本の補強芯線２をこれらの補強芯線２間のピッチが上記引き揃えた２本の補強芯線２、２間のピッチと同一ピッチとなるように内管１上に螺旋巻きしてもよい。

Ａ 断熱ホース
１ 内管
２ 補強芯線
３ 断熱層
3a 帯状断熱材
４ 外管

Claims (3)

1. 軟質塩化ビニル樹脂からなる内管と、この内管上に一定のピッチでもって螺旋巻きされた補強芯線と、内管上に発泡ポリエチレン樹脂よりなる断面四角形状の帯状断熱材を互いにその対向する側端面同士を接合させながら螺旋巻きすることによって形成された断熱層と、この断熱層を被覆している軟質塩化ビニル樹脂よりなる外管とからなる断熱ホースにおいて、上記補強芯線は硬質塩化ビニル樹脂製であって軟質塩化ビニル樹脂からなる上記内管上に熱融着によって一体に固着していると共に、隣接する補強芯線の対向する側面間の間隔をこの補強芯線の幅の１．５〜２．５倍とし且つ補強芯線のピッチを帯状断熱材の幅の１／２以下にして帯状断熱材の内面の少なくとも２箇所に２本の補強芯線が没入、係止させてあり、さらに、補強芯線の高さを上記断熱の厚みの４／１０〜３／１０の高さに形成していることを特徴とする断熱ホース。
2. 内管上に螺旋巻きした隣接する補強芯線のピッチを帯状断熱材の幅の１／２〜１／３の間隔に設定していることを特徴とする請求項１に記載の断熱ホース。
3. 補強芯線を断面四角形状又は三角形状に形成して内管の外周面との熱融着面積を広くしていることを特徴とする請求項１に記載の断熱ホース。

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