(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に結露水を保持するための突条部が形成された空調ダクトの製造方法であって、
前記突条部を転写するための溝が表面の少なくとも一部に形成されたダクト形状金型を用いて、押し出された発泡樹脂を圧力流体によって金型形状に沿わせて成形することを特徴とし、
前記溝の幅Ｗと、前記溝の深さＤと、前記発泡樹脂の厚さＴとが、
０．５ｍｍ＜Ｄ＜５ｍｍ
Ｄ＜Ｗ＜４×Ｄ
Ｗ＜２×Ｔ
の式を満たすことを特徴とする空調ダクトの製造方法。
【請求項２】
前記溝の内面がブラスト処理されている請求項１に記載の空調ダクトの製造方法。
【請求項３】
前記溝の内面には、金型外に連通するガス抜き穴が開口している請求項１または２に記載の空調ダクトの製造方法。
【請求項４】
前記溝の掘り込み角度が４５°以上であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の空調ダクトの製造方法。
【請求項５】
発泡樹脂を圧力流体によって金型形状に沿わせて成形して得られる空調ダクトであって、
外周面に結露水を保持するための突条部を有し、前記突条部の高さＨａと、内周面に前記突条部に対応して形成される溝の深さＤａと、が、
０．５ｍｍ＜Ｈａ＜５ｍｍ
Ｄａ／Ｈａ＜０．７
の式を満たすことを特徴とする空調ダクト。
【請求項６】
前記突条部の高さＨａと、前記突条部の幅Ｗａと、前記突条部が形成されていない部分における壁部の厚さＴａと、が、
２×Ｈａ＜Ｗａ＜５×Ｈａ
Ｗａ＜３×Ｔａ
の式を満たすことを特徴とする請求項５記載の空調ダクト。
【請求項７】
前記突条部の立ち上がり角度が４５°以上であることを特徴とする請求項５または６に記載の空調ダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に用いられる空調ダクトの製造方法及び空調ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンユニットより供給される空調エアを所望の部位へ通風させるための車両用の空調ダクトとして、特許文献１に記載のものが知られている。この車両用空調ダクトは、外周面に格子状の突起部が形成されている。これにより、ダクト表面に付着する結露水の滴下を抑制することができる。
【０００３】
また、特許文献２には、発泡ブロー成形体からなる冷房用ダクトが記載されている。この冷房用ダクトは、独立気泡を多数内包することにより断熱性に優れる。また、当該冷房用ダクトには、外周面に断面Ｖ字形の溝が形成されている。これにより、結露水が溝の底部に保持され、結露水の滴下を抑制することができる。尚、内周面に当該溝に対応する突条が形成されることで、内周面近傍における空気の流れのよどみを強くして、外周面への結露水の付着量の増加を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２５７１４９号公報
【特許文献２】特開２００６−１７３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載の空調ダクトを含めた従来の空調ダクトは、外周面に凹凸形状を形成した場合、内周面にも凹凸形状が形成される（特許文献１の図１０、特許文献２の図４参照）。
そのため、空調ダクト内の内周面近傍で空気のよどみが生じ、当該ダクト内を空調エアが通過しにくくなる。すなわち、通風効率を低下させてしまい問題となる。
更に、発泡樹脂を用いてブロー成形により空調ダクトを成形する場合は、発泡樹脂が金型の溝に入り込みにくく、ダクトの外周面に形成する突条部の形状が、目標形状から外れてしまうおそれがある。この場合、結露水の滴下を防ぐという効果を十分に発揮できなくなるおそれもある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ダクト表面への突条部の転写性を向上するとともに、通風効率の低下を抑制可能な空調ダクトの製造方法を提供することを目的とする。また、結露水をダクト表面の突条部でより確実に保持することが可能であるとともに、通風効率を向上させることが可能な空調ダクトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる空調ダクトの製造方法は、外周面に結露水を保持するための突条部が形成された空調ダクトの製造方法であって、前記突条部を転写するための溝が表面の少なくとも一部に形成されたダクト形状金型を用いて、押し出された発泡樹脂を圧力流体によって金型形状に沿わせて成形することを特徴とし、前記溝の幅Ｗと、前記溝の深さＤと、前記発泡樹脂の厚さＴとが、
０．５ｍｍ＜Ｄ＜５ｍｍ
Ｄ＜Ｗ＜４×Ｄ
Ｗ＜２×Ｔ
の式を満たす。
【００１２】
本発明にかかる空調ダクトは、発泡樹脂を圧力流体によって金型形状に沿わせて成形して得られる空調ダクトであって、外周面に結露水を保持するための突条部を有し、前記突条部の高さＨａと、内周面に前記突条部に対応して形成される溝の深さＤａと、が、
０．５ｍｍ＜Ｈａ＜５ｍｍ
Ｄａ／Ｈａ＜０．７
の式を満たす。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の空調ダクトの製造方法によれば、ダクト表面への突条部の転写性を向上するとともに、通風効率の低下を抑制可能な空調ダクトの製造方法を提供することができる。また、本発明の空調ダクトによれば、結露水をダクト表面の突条部でより確実に保持することが可能であるとともに、通風効率を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態にかかるダクトを示す全体概略図である。
【図２】図１に示すダクトのX-X断面模式図である。
【図３】図１に示すダクトをブロー成形する方法を説明するための断面模式図である。
【図４】図３に示す金型表面近傍部の拡大模式図である。
【図５】変形例に係る金型の溝形状を示す断面模式図である。
【図６】金型の溝に連通穴を形成した構成を示す斜視模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態にかかるダクト１を示す全体概略図である。
ダクト１は、自動車の運転席側サイドベント用の空調ダクトであり、発泡樹脂をブロー成形することにより形成されたものである。
【００１９】
発泡樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂を主として含むものを用いることができる。尚、ポリプロピレン系樹脂に、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーを混合してもよい。
ポリプロピレン系樹脂としては、特に限定されないが、分子内にエチレン単位又はプロピレン単位を有するポリオレフィン系樹脂であればよい。例えば、ポリプロピレン樹脂、エチレン−プロピレンブロック共重合体が挙げられる。
【００２０】
発泡剤としては、物理発泡剤又は化学発泡剤を用いることができる。尚、物理発泡剤と化学発泡剤とを併用しても良い。物理発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系発泡剤、又は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系発泡剤が挙げられる。また、化学発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、クエン酸、クエン酸ナトリウム、アゾジカルボンアミド等が挙げられる。
【００２１】
図１に示すように、ダクト１の外周面の両側面、下面、及び上面には、表面から突出した突条部が形成されている。突条部は、ダクト１の長手方向に延びる複数の第１突条部２Ａと、当該第１突条部２Ａに対して交差するように設けられた複数の第２突条部２Ｂとからなる。これらの突条部は、ブロー成形によりダクト１の本体部分と一体的に形成されている。
【００２２】
ダクト表面に発生した結露水は、第１突条部２Ａと第２突条部２Ｂとに囲まれた凹状領域に、保持されるため、当該結露水がダクト下方に滴下されてしまうことを抑制できる。
【００２３】
図２は、図１に示すダクト１のX-X断面模式図である。
図２に示すように、第２突条部２Ｂのダクト外側表面からの高さをHａ、第２突条部２Ｂの長手方向垂直断面における幅をＷａ、第２突条部２Ｂに対応したダクト内側表面の溝３の深さをＤａ、ダクト側壁の厚さをＴａとすると、Ｈａ、Ｗａ、Ｄａ、Ｔａは、以下の式を満たしている。
０．５ｍｍ＜Ｈａ＜５ｍｍ
２×Ｈａ＜Ｗａ＜５×Ｈａ
Ｗａ＜３×Ｔａ
Ｄａ／Ｈａ＜０．７
【００２４】
尚、突条部の幅Ｗａは、突条部の垂直断面（溝が延びる方向に対して垂直な断面）において、突条部両側に位置する平面部分の端部ｐ１、ｐ２の間隔として測定される。また、突条部の高さＨａは、突条部の頂上部から溝両側に位置する平面部分の端部ｐ１、ｐ２を結ぶ直線までの距離として測定される。また、深さＤａは、溝の最も深い位置から、溝両側に位置する平面部分の端部ｑ１、ｑ２を結ぶ直線までの距離として測定される。
また、ダクト側壁の厚さＴａは、突条部が延びる方向と垂直にダクトを切断し、当該垂直断面における突条部の両側に位置する平面部分（突条部が形成されていない部分）の厚さを測定し、当該両側の２箇所の厚さを平均したものである。
【００２５】
例えば、本実施形態のダクト１は、第２突条部２Ｂが、Ｈａ＝０．８ｍｍ、Ｗａ＝２．８ｍｍ、Ｔａ＝１．５ｍｍ、Ｄａ＝０．５ｍｍ、となるように形成できる。
また、第１突条部２Ａについても、上記Ｈａ、Ｗａ、Ｄａ、Ｔａについて、第２突条部２Ｂと同じ形状となるように形成されている。
【００２６】
尚、第１突条部２Ａと第２突条部２Ｂとを上記Ｈａ、Ｗａ、Ｄａ、Ｔａについて、同じ形状となるように形成する場合に限らず、上記式を満足する範囲内において、適宜変更してもよい。
【００２７】
また、図２に示すように、第２突条部２Ｂの断面の外形は、ダクト壁面から突条部の頂点まで、なだらかに湾曲した形状である。
そして、第２突条部２Ｂの断面の外形に接する所定の接線Ａと、ダクト壁面と同一平面Ｂとがなす角度θａ（これを立ち上がり角度θａという。）が、４５°よりも大きくなるように形成されている。尚、所定の接線Ａは、第２突条部２Ｂの断面の外形に接する接線のうち、平面Ｂに対して最も傾きが大きい接線である。
【００２８】
（ダクトの成形方法）
上記ダクト１は、以下に示す方法により成形することができる。
図３は、図１に示すダクト１をブロー成形する方法を説明するための断面模式図である。
【００２９】
まず、発泡混合樹脂を押出機（図示せず）で混練した後、ダイ内アキュムレーター（図示せず）に貯留し、続いて、所定の樹脂量が貯留された後にリング状ピストン（図示せず）を水平方向に対して垂直に押し下げる。
そして、図３に示す押出ヘッド１０のダイスリットより、押出速度７００ｋｇ／時以上で円筒状の発泡パリソン１１（発泡樹脂）として分割金型１２同士の間に押出す。
その後、分割金型１２同士を型締めしてパリソン１１を挟み込んで、パリソン１１内に０．０５〜０．１５ＭＰａの範囲でエア（圧力流体）を吹き込み、ダクト１を形成する。
【００３０】
尚、円筒状に発泡樹脂を押し出す場合に限らず、発泡樹脂をシート状に押し出し、シート状の発泡樹脂をエア（圧力流体）の圧力で押し込むことにより、金型１２に密着させ、成形してもよい。
【００３１】
また、上述のようにブロー成形により発泡成形体を成形する場合に限らず、押し出された発泡樹脂を金型１２に吸い付けて所定の形状の成形品を成形するバキューム成形を用いてもよい。
【００３２】
図４は、図３に示す金型表面近傍部の拡大模式図である。
ダクト表面に形成される突条部は、図４に示す金型１２の溝１２ａがパリソン１１表面に転写されることにより形成される。
金型１２の溝１２ａは、幅Ｗと、深さＤとが、以下の式を満たすように形成されている。
０．５ｍｍ＜Ｄ＜５ｍｍ
Ｄ＜Ｗ＜４×Ｄ
【００３３】
尚、溝１２ａの幅Ｗは、溝１２ａの垂直断面（溝が延びる方向に対して垂直な断面）において、溝両側に位置する金型平面部分Ｆの端部ｆ１、ｆ２の間隔として測定される。また、深さＤは、溝１２ａの最も深い位置から、溝両側に位置する金型平面部分Ｆの端部ｆ１、ｆ２を結ぶ直線までの距離として測定される。
【００３４】
例えば、金型１２の溝１２ａは、Ｄ＝１ｍｍ、Ｗ＝３ｍｍとなるように形成される。
尚、本実施形態では、図２に示すように、溝幅方向の両端部は、半径１ｍｍの円弧面形状となるように形成されており、溝幅方向の中間部は、幅１ｍｍの平面形状となるように形成されている。
【００３５】
また、ブロー成形を行う際、金型１２でパリソン１１を挟み込む直前（ブローする前）のパリソン１１の厚さＴが、以下の式を満たすように、押し出すパリソン１１の厚みが調整される。
Ｗ＜２×Ｔ
【００３６】
本実施形態においては、金型で挟み込む直前のパリソンの厚さＴが、例えば、約２．５ｍｍとなるように、押出機からパリソンが押し出される。
パリソンの厚さＴは、次のように測定する。
ダイスリットから押し出したパリソン（金型１２で挟み込む直前の状態のパリソン）１１に水を噴霧し、ブロー圧を作用させることなく冷却固化し、当該パリソン１１を押出方向と垂直方向に切断し、その断面におけるパリソン１１の厚さを測定する。尚、金型１２の上端、中央、下端に対応する位置でパリソン１１を切断し、各位置において周方向に等間隔に６箇所の厚さを測定し、計１８箇所の厚さの平均を、パリソン１１の厚さＴとして測定する。
【００３７】
尚、溝１２ａの長手方向垂直断面において、当該溝１２ａの内面形状に接する所定の接線Ａ'と、金型１２の平面部分Ｆと同一の平面Ｂ'と、がなす角度θ（これを溝の掘り込み角度θという）が、６０°よりも大きくなるように形成することが望ましい。尚、所定の接線Ａ'は、溝１２ａの内面形状に接する接線のうち、平面Ｂ'に対して最も傾きが大きい接線である。
これにより、ダクトに形成される突条部の立ち上がり角度θａを４５°よりも大きくすることが容易になる。
【００３８】
尚、図４に示す実施形態の金型１２では、溝１２ａの掘り込み角度θは９０°であるが、図５（ａ）に示すように、溝１２ｂの掘り込み角度θを９０°以下にしてもよい。
また、図５（ａ）に示すように、金型表面の平面部分Ｆと溝１２ｂの内面とが角部を介して連続している場合に限らず、図５（ｂ）に示すように、金型表面の平面部分Ｆから溝１２ｃの内面が滑らかに連続している構成であっても良い。
【００３９】
上記のように金型１２を構成するとともに、パリソン１１の厚さを調整することで、成形時に発泡樹脂が金型１２の溝に入り込みやすく、ダクト表面から十分に突出した突条部を形成することができるとともに、ダクト内周面に深さの深い凹形状（溝）が形成されにくい。
これにより、表面に発生した結露水がダクト下方に滴下することをより確実に抑制でき、且つ、ダクト内の気体の流通を妨げにくいダクトを成形することができる。
【００４０】
尚、成形されたダクトの発泡倍率が１．５倍以上となるような条件で成形することで、金型１２に沿ってダクト外周面側が変形する影響を、ダクト内周面側が受けにくくなる。そのため、ダクト内周面に形成される溝の深さをより浅くすることができる。加えて、発泡倍率が１．５倍以上であれば、ダクトを軽量化でき、断熱性を確保できる。
また、成形されたダクトの発泡倍率が５．０倍よりも大きくなるような条件だと、成形時に発泡樹脂が伸びにくくなり、金型１２の溝に入り込みにくくなる。そのため、成形されたダクトの発泡倍率が５．０倍以下となるような条件が好ましく、特に１．５倍〜３．０倍となる条件がより好ましい。
【００４１】
また、成形されたダクトの平均気泡径が２００μｍを超えるような条件で成形した場合、気泡が抵抗となって発泡樹脂が金型１２の溝に入り込みにくくなる。そのため、成形されたダクトの平均気泡径が２００μｍ以下となる条件が好ましく、特に１００μｍ以下となる条件がより好ましい。
【００４２】
また、溝の内面にブラスト処理を施すことで、成形時において、溝の内面と発泡樹脂との間に挟まる空気を外部に逃がしやすい。これにより、発泡樹脂が溝内により入り込みやすくなる。
【００４３】
また、図６に示すように、金型１２の溝１２ａの内面に、金型外部に連通する連通穴１３を開口させた構成としてもよい。
この構成によると、成形時において、溝１２ａの内面とパリソン１１との間に挟まる空気を外部に逃がしやすい。これにより、パリソン１１が溝内に、より入り込みやすくなる。
また、溝１２ａの最も深い位置に連通穴１３が開口しているため、パリソン１１で開口が閉塞されにくく、より確実に空気を外部に逃すことができる。
尚、金型１２の溝１２ａに沿って、複数の位置で、外部に連通する連通穴１３が開口するように構成することで、突条部の転写性をより向上させることができる。
【実施例】
【００４４】
所定の溝形状（幅Ｗ、深さＤ）が形成された金型で、所定の厚さの発泡パリソンをダクト形状に成形し、ダクト外周面に形成される突条部の高さＨａ、突条部の幅Ｗａ、ダクト内周面の溝の深さＤａ、及びダクト壁部の厚さＴａを測定した。表１に、評価結果を示す。
尚、表１における突条部の高さＨａの欄、及び、ダクト内周面の溝の深さＤａの欄には、当該高さＨａ及び深さＤａの、金型の溝の深さＤに対する割合（％）を併せて記載した。
【００４５】
ここで、表１におけるＮｏ．３は、溝の内面にブラスト加工を施した場合の結果である。また、表１におけるＮｏ．４、Ｎｏ．５は、溝の底に、金型外部に連通する連通穴を開口させた場合の結果である。
【００４６】
尚、用いた発泡樹脂は、ポリプロピレン（HMS-PP：ブロックPP=70：15）とポリエチレン（LLDPE）とを、８５：１５の割合で混合した混合樹脂に対し、８０％タルクマスターバッチを３重量部、及び黒マスターバッチを１重量部混合したものである。
【００４７】
【表１】
0005609423.tif 000002
【００４８】
尚、成形されたダクトの壁面の厚さＴａ（突条部が形成されていない部分）が、ブローする前の発泡パリソンの厚さＴの約６０％となるように成形されている。
また、成形されたダクトの突条部の幅Ｗａは、金型の溝の幅Ｗの約９０％となっている。
【００４９】
表１に示すように、本発明の製造方法の実施例としてのＮｏ．１〜７については、ダクト外周面に形成される突条部の高さは、金型の溝の深さの６０％以上であり、金型の溝形状が良好に転写されている。
更に、ダクト内周面に形成された溝の深さは、金型の溝の深さに比べて、４０％以下であり、過度にダクト内周面の溝が深くなることを抑制できる。この場合、ダクト内を通過する空気の流れのよどみを抑制することができる。即ち、ダクトの通風効率を向上させることができる。
【００５０】
尚、通風効率は、例えば、以下の式に基づいて評価することができる。
通風効率（％）＝ダクト入口風速（ｍ／ｓ）／ダクト出口風速（ｍ／ｓ）×１００
【００５１】
一方、Ｎｏ．８（発泡パリソンの厚さＴ以外はＮｏ．６と同じ条件）については、ダクトの内周面に形成される溝の深さが、Ｎｏ．６に比べて、深くなっている。そのため、Ｎｏ．８のダクトは、Ｎｏ．６のダクトに比べて、通風効率が悪い。
【００５２】
また、Ｎｏ．９（金型の溝の幅Ｗ以外はＮｏ．１と同じ条件）については、ダクトの外周面に形成される突条部の高さが、Ｎｏ．１に比べて、低くなっている。即ち、Ｎｏ．９の金型を用いた場合、Ｎｏ．１の金型を用いた場合に比べて、転写性に劣る。
【００５３】
また、Ｎｏ．１とＮｏ．３との比較から分かるように、金型の溝にブラスト加工を施すことで、ダクトの外周面に形成される突条部の高さをより高くすることができる。即ち、転写性を向上させることができる。
【００５４】
また、Ｎｏ．１とＮｏ．４との比較、及び、Ｎｏ．２とＮｏ．５との比較から分かるように、金型の溝に金型外部に連通する連通穴を開口させることで、ダクトの外周面に形成される突条部の高さをより高くすることができる。即ち、転写性を向上させることができる。
【００５５】
また、表２に示すように、Ｎｏ．１〜７、９については、成形されたダクトにおける、突条部の幅Ｗａと、当該突条部の高さＨａと、壁部の厚さＴａと、内周面に形成される溝の深さＤａとは、以下の関係式を満たす。
０．５ｍｍ＜Ｈａ＜５ｍｍ
２×Ｈａ＜Ｗａ＜５×Ｈａ
Ｗａ＜３×Ｔａ
Ｄａ／Ｈａ＜０．７
【００５６】
【表２】
0005609423.tif 000003
【００５７】
Ｎｏ．１〜７、９のダクトについては、ダクト内周面の溝の深さＤａが、突条部の高さＨａの７０％よりも小さいため、表面に付着した結露水の滴下を防止できる高さの突条部を形成したときに、ダクト内の気体の流通が過度に妨げられることを抑制できる。
【００５８】
尚、表面に付着した結露水の滴下を防止するためには、突条部の高さは、０．５ｍｍよりも大きいことが望ましい。また、ダクトの嵩張りを防止するために、突条部の高さは、５ｍｍよりも小さいことが望ましい。
【００５９】
また、ダクトの突条部の立ち上がり角度θａを測定した結果、いずれのダクトも、４５°よりも大きくなっていることがわかった。
このように、突条部の立ち上がり角度が４５°よりも大きくなることで、表面に付着した結露水の滴下をより確実に防止することができる。
【００６０】
また、Ｎｏ．１〜７のダクトは、Ｄａ／Ｗａの値が、０．２０以下であり、当該Ｄａ／Ｗａの値が０．２０を超えるＮｏ．８、９のダクトに比べて、ダクト内周面の溝がなだらかに形成されている。そのため、Ｎｏ．１〜７のダクト内周面の溝は、Ｎｏ．８、９のダクト内周面の溝に比べて、ダクトの通風効率を悪化させにくい。
【００６１】
尚、発泡樹脂を用いずに、非発泡樹脂を用いて、同様のブロー成形でダクトを形成した場合、上述のように発泡樹脂を用いた場合に比べて、突条部に対応したダクト内周面の溝の深さが、より深くなることが発明者の実験により明らかにされている。そのため、上記実施形態のように、発泡樹脂を用いたブロー成形を行うことで、非発泡樹脂のダクト（ソリッドダクト）に比べて、通風効率の高いダクトを成形することができる。
【００６２】
本発明は、結露水の滴下防止用の突条部を形成する場合に限らず、ダクト表面に突条部で文字を形成する場合にも適用することができる。即ち、ダクト表面に突条部で文字を形成した場合でも、ダクト内の気体の流通を妨げにくくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、自動車等に用いられる空調ダクトの製造方法として利用できる。
【符号の説明】
【００６４】
１    ダクト
２Ａ    第１突条部（突条部）
２Ｂ    第２突条部（突条部）
３    溝
１０    押出ヘッド
１１    パリソン（発泡樹脂）
１２    金型
１２ａ    溝
１３    連通穴（ガス抜き穴）
【図１】
0005609423.tif 000004
【図２】
0005609423.tif 000005
【図３】
0005609423.tif 000006
【図４】
0005609423.tif 000007
【図５】
0005609423.tif 000008
【図６】
0005609423.tif 000009