(57)【要約】【課題】  配管の外側面に装着されるインシュレータに対し、ソリッドゴムを採用しながら簡略で且つ配管との熱伝導率を低下する構造としたことにより、製造コストが相対的に安価で、しかも発泡ゴムと同等以上の結露防止性能と発泡ゴムより優れた遮音性能とを兼ね備えさせ、更には外部からの衝撃・圧力に対する耐性も更に強くする。【解決手段】  インシュレータ２０の構造を、配管１０が空間部２３を有して挿入可能な内径寸法を有する管状の外周部２１と、この外周部２１の内側から当該外周部２１の径方向に突出し、その突出方向の先端が前記外周部２１内に収容された配管１０の外側面と接する２以上の突起部２２とで構成されたものとする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管が空間部を有して挿入可能な内径寸法を有する管状の外周部と、この外周部の内側から当該外周部の径方向に突出し、その突出方向の先端が前記外周部内に収容された配管の外側面と接する２以上の突起部とで構成されていることを特徴とするインシュレータ。
【請求項２】
配管が挿入可能な管状の内周部と、この内周部に対し外側に配された管状の外周部とで構成され、これら内周部の外側面と外周部の内側面との間には空間部が画成されていると共に、前記内周部と外周部とを連結するために前記内周部の外側面から外周部の内側面に向って延びる支柱部が２以上形成されていることを特徴とするインシュレータ。
【請求項３】
少なくとも、内周部が、発泡性を有する弾性体により形成されていることを特徴とする請求項２に記載のインシュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車両用空調装置等の冷凍サイクルを構成する機器間を接続するための配管に対しその外周側面に装着されるインシュレータの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空調装置の冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を順次接続するための冷媒配管に対し、発泡ゴム（例えば、発泡エチレンプロピレンジエンゴム：以下、発泡ＥＰＤＭと略す。）から成る筒状のインシュレータを外挿して、冷媒配管表面の結露等を防止する構成は公知である。そして、インシュレータとして単純に円筒状に形成された発泡ＥＰＤＭを用いた場合には、その熱伝導率が０．０４３Ｗ／（ｍ・ｋ）であることから、結露防止性能的には良いが、遮音性能的には劣っていることも知られている（特許文献１を参照。）。
【０００３】
一方、遮音性能を高めるためには、ソリッドゴムを用いることも公知である（特許文献２を参照。）。しかしながら、ソリッドゴムを用いた場合には、発泡ＥＰＤＭのケースとは反対に、同じＥＰＤＭで形成したものであっても、その熱伝導率は０．１６Ｗ／（ｍ・ｋ）となるため、結露防止性能が劣ってしまうという不具合がある。
【０００４】
このため、優れた結露防止性能と遮音性能とを兼ね備えさせるために、発泡性の弾性体からなるインシュレータを採用しつつ、当該インシュレータの構成を気泡を多く含む内周部と、発泡倍率が内周部よりも低くこれにより内周部に対し相対的に比重の大きい外周部との二重構造としたインシュレータを前記特許文献１では提示している。そして、この特許文献１では、当該インシュレータの構成によれば、気泡を多く含むために熱伝導の低い内周部によって冷媒配管表面の結露を防止できると共に相対的に比重の重い外周部によって高い防音効果を得ることができるとしている。また、可撓性に優れた内周部により外部の衝撃及び圧力から保護することができるともしている。
【特許文献１】特開平９−３０３９０５号公報
【特許文献２】特開２００２−３７２９７５号公報
【発明の開示】
【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に示すインシュレータでは、異なる発泡倍率からなる内周部と外周部とで構成されることから、インシュレータの製造工程が複雑化し、インシュレータの製造コストが高くなるという不具合がある。また、上記特許文献１に示すインシュレータでは、冷媒配管の外周側面全周にわたって内周部が接触すると共にこの内周部の内周側面全周にわたって外周部が接触している。このため、冷媒配管、内周部、外周部間の接触面積が大きく、内周部を気泡性の多い構造としても熱伝導率の低下をさほど期待することができず、内周部の可撓率は小さいので外部からの衝撃・圧力に対する保護にも不十分であると考える。
【０００６】
そこで、本発明は、配管の外側面に装着されるインシュレータに対し、ソリッドゴムを採用しながら簡略で且つ配管との熱伝導率を低下する構造としたことにより、製造コストが相対的に安価で、しかも発泡ゴムと同等以上の結露防止性能と発泡ゴムより優れた遮音性能とを兼ね備えさせ、更には外部からの衝撃・圧力に対する耐性もより強くすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るインシュレータは、配管が空間部を有して挿入可能な内径寸法を有する管状の外周部と、この外周部の内側から当該外周部の径方向に突出し、その突出方向の先端が前記外周部内に収容された配管の外側面と接する２以上の突起部とで構成されていることを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
また、本発明に係るインシュレータは、配管が挿入可能な管状の内周部と、この内周部に対し外側に配された管状の外周部とで構成され、これら内周部の外側面と外周部の内側面との間には空間部が画成されていると共に、前記内周部と外周部とを連結するために前記内周部の外側面から外周部の内側面に向って延びる支柱部が２以上形成されていることを特徴としている（請求項２）。
【０００９】
そして、請求項２に記載のインシュレータにあっては、少なくとも、内周部が、発泡性を有する弾性体により形成されているようにしても良い（請求項３）。この発泡性を有する弾性体としては、例えば発泡ＥＰＤＭ、発泡ＣＲ（クロロプレンゴム）、発泡ＮＢＲ（アクリロニトリルブエタジェンゴム）等の発泡ゴムが挙げられる。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、請求項１に記載の発明によれば、インシュレータの材料としてソリッドゴムを採択した場合に、ソリッドゴムの特性である防音効果を得ることができるので、配管を冷媒が通過する際に発生する音（冷媒流動音）を低減することが可能となる。その一方で、外周部内に配管を配置した場合に、突起部により配管の外側面と外周部の内側面との間の略全周にわたって空間部が画成される。これに伴い、空気の熱伝導率が０．０２４Ｗ／（ｍ・ｋ）で、ＥＰＤＭからなるソリッドゴムの熱伝導率０．１６Ｗ／（ｍ・ｋ）よりも低いことから、外周部と配管とがその外周側面全周にわたって接触している場合に比し熱伝導率が低下するので、配管の表面に対する結露を発泡ＥＰＤＭを用いる場合と同等以上に防止することができる。更には、配管とインシュレータの外周部とは可撓性を有する突起部により支持されているため当該突起部の変形量が確保されていることから、インシュレータに対し外部から衝撃があった場合には、突起部が可撓して衝撃を吸収することができるので、外部からの衝撃に対し配管をより効果的に保護することができる。
【００１１】
しかも、請求項１に記載の発明によれば、断熱のための発泡ゴムを空間部に置き換える分、材料費が削減されるのでコスト低減を図ることができる。また、請求項１に記載の発明によれば、インシュレータを単一の材料で形成することが可能であるので、押し出し成形等が可能となり、その成形が容易である。更に、請求項１に記載の発明によれば、インシュレータの外周部の肉厚を厚くしてその重量を増すことによりマスダンパとしての機能を発揮させることもできる。そして、配管とは突起部の頂部のみが接するので摩擦が小さく、円滑に配管を外周部内に挿入させることもできる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によっても、インシュレータの材料としてソリッドゴムを採択した場合に、ソリッドゴムの特性である防音効果を得ることができるので、配管を冷媒が通過する際に発生する音（冷媒流動音）を低減することができる。これと同時に、内周部と配管とはその全周にわたって接しているものの、内周部と外周部との間に空間部が画成される。これに伴い、空気の熱伝導率が０．０２４Ｗ／（ｍ・ｋ）で、ＥＰＤＭからなるソリッドゴムの熱伝導率０．１６Ｗ／（ｍ・ｋ）よりも低いことから、外周部と配管とがその外周側面全周にわたって接触している場合に比し熱伝導率が低下するので、配管の表面に対する結露を発泡ＥＰＤＭを用いる場合と同等以上に防止することができる。更に、請求項２に記載の発明によれば、インシュレータの外周部と内周部とは可撓性を有する支柱部により支持されているため当該支柱部の変形量が確保されていることから、インシュレータに対し外部から衝撃があった場合には、支柱部が可撓して衝撃を吸収することができるので、外部からの衝撃に対し配管をより効果的に保護することができる。
【００１３】
しかも、請求項２に記載の発明によれば、断熱のための発泡ゴムを空間部に置き換えることで、材料費が削減されるのでコスト低減を図ることができる。また、請求項２に記載の発明によれば、インシュレータを単一の材料で形成することが可能であるので、押し出し成形等が可能となり、その成形が容易である。更に、請求項２に記載の発明によれば、インシュレータの外周部、内周部の肉厚を厚くしてその重量を増すことによりマスダンパとしての機能を発揮させることもできる。
【００１４】
特に請求項３に記載の発明によれば、内壁部を発泡性を有する弾性体により形成することで、よりインシュレータの断熱性能が向上するので、配管の表面に対する結露防止を更に効率よく行うことができる。発泡性を有する弾性体は、外周部と共通の材料で形成されるものあっても異なる材料で形成されるものであっても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態を図面により説明する。
【００１６】
図１において、車両用空調装置１の一般的な構成を模式的に表したものが示されており、この車両用空調装置１は、空調ケース２の最上流側となる部位に、車室内外からの空気を取り込むための送風機４が収容され、空調ケース２の送風機４より下流側に、該空気を冷却するためのエバポレータ５が収容され、このエバポレータ５の下流側に、冷却された空気を加熱するためのヒータコア６が収納されて、ヒータコア６に送られる空気とヒーアコア６をバイパスする空気との割合を、エバポレータ５とヒータコア６との間に配置されたエアミックスドア７の開度を調節することで行うようになっている。そして、この車両用空調装置１は、加熱された空気と非加熱の空気とがヒータコア６の下流側で混合され、適度の温度に温調されて適宜選択された吹出口から車室内に吹き出されるようになっている。
【００１７】
前記エバポレータ５は、この実施形態では、当該エバポレータ５に一体的に取り付けられたボックス型の膨張弁９を介して高圧側の冷媒配管１０が引き出され、また、エバポレータ５から低圧側の冷媒配管１１が引き出されて、この冷媒配管１０、１１をエンジン室１２と車室１３とを画成する仕切り壁１４を介してエンジン室１２に導き、ラジエータ１５の近傍に設けられたコンデンサ１６、エンジン１７の動力によって駆動されるコンプレッサ１８等と共に適宜配管接合されて冷凍サイクル１９を構成している。また、ヒータコア６は、仕切り壁１４と対峙する空調ケース２の側壁からエンジン冷却水循環用の配管３０が引き出され、エンジン１７の冷却水をヒータコ６の熱源とすることを可能としている。
【００１８】
ここで、図２及び図３に示されるように、低圧側の冷媒配管１０は、インシュレータ２０で覆われている。このインシュレータ２０は、外周部２１と突起部２２とで一体的に構成されているもので、その材料として、例えばＥＰＤＭからなるソリッドゴム等の遮音性に優れ、かつある程度の可撓性を有する弾性体が用いられる。
【００１９】
外周部２１は、その肉厚Ｔ１が約２ｍｍで、かつ冷媒配管１０の外径よりも少なくとも３ｍｍ以上大きな内径を有する略円管状である。突起部２２は、外周部２１の内側面から当該外周部２１の径方向に約３ｍｍ以上の突出寸法Ｔ２でほぼ等間隔で突出し、かつこの突起部２２は外周部２１の軸方向に沿って延びている。突起部２２の冷媒配管１０との接触断面寸法Ｔ３は、約２ｍｍである。そして、この突起部２２の数は、この実施形態では４つ対峙して設けられているが、必ずしもこの数及び配置に限定されず、インシュレータ２０の断熱性や可撓性を損なわない数であれば良く、また、突起部２２の配置も放射線状に配置されていれば良い。
【００２０】
これにより、図３（ａ）に示されるように、冷媒配管１０を外周部２１内に挿入した場合には、各突起部２２の頂部と冷媒配管１０の外側面とが当接して、空間部２３が突起部の数に応じて（この実施形態では４つ）画成される。以上の構成によれば、ＥＰＤＭからなるソリッドゴムで形成されたものとしても、外周部２１と冷媒配管１０との間に空間部２３を配置することにより、発泡ＥＰＤＭの熱伝導率は０．０２４Ｗ／（ｍ・ｋ）、空気の熱伝導率は０．０４３Ｗ／（ｍ・ｋ）、ＥＰＤＭからなるソリッドゴムの熱伝導率は０．１６Ｗ／（ｍ・ｋ）であることから、その伝熱量を計算すると、発泡密度が約０．５の発泡ＥＰＤＭを１とした場合に０．９９３となる。
【００２１】
しかるに、外周部２１から冷媒配管１０への熱伝導率を、発泡ＥＰＤＭで外周部を形成する場合と同等以上にまで低下させることができるので、インシュレータ２０に対しＥＰＤＭからなるソリッドゴムで外周部２１を形成しても、発泡ＥＰＤＭと同等以上の結露防止性能と、発泡ＥＰＤＭよりも優れた冷媒流動音に対する外部への遮音性能とを兼ね備えさせることができる。
【００２２】
また、インシュレータ２０は、先の実施形態の代わりに、図４（ａ）に示されるように、その肉厚Ｔ１が約２ｍｍで、かつ冷媒配管１０の外径よりも少なくとも３ｍｍ以上大きな内径を有する略円管状の外周部２１と、この外周部２１の内側面から約３ｍｍの間隔をおいた位置に外側面を有すると共に内側面の内径が冷媒配管１０の外径と略同じの略円管状の内周部２５と、外周部２１と内周部２５とを連結するもので外周部２１、内周部２５の径方向に約３ｍｍ以上の突出寸法Ｔ２を有すると共に外周部２１、内周部２５の軸方向に沿っても延びている支柱部２６とで一体的に構成されたものとしても良い。尚、この支柱部２６の数及び配置も、図４で示すような４つの支柱部２６を一対ずつ同一軸線上に配置したものに限定されず、インシュレータ２０の断熱性や可撓性を損なわない数であれば良く、また、支柱部２６の配置も放射線状に配置されていれば良い。
【００２３】
これにより、図４（ｂ）に示されるように、冷媒配管１０が内周部２５内に挿入可能であると共に、外周部２１の内側面と支柱部２６、２６と内周部２５の外側面とで、支柱部２６の数に応じて空間部２３が画成される。以上の構成によっても、ＥＰＤＭからなるソリッドゴム等の遮音性の優れた材料を用いつつ外周部２１と冷媒配管１０が接する内周部２５との間に空間部２３を配置することにより外周部２１から冷媒配管１０への熱伝導率を、発泡ＥＰＤＭで外周部を形成する場合と同等以上にまで低下させることができる。
【００２４】
しかるに、インシュレータ２０に対しＥＰＤＭからなるソリッドゴムで外周部２１を形成しても、発泡ＥＰＤＭと同等以上の結露防止性能と、発泡ＥＰＤＭよりも優れた冷媒流動音に対する外部への遮音性能とを兼ね備えさせることができる。
【００２５】
更には、インシュレータ２０は、図５に示されるように、図４の実施形態と同様に外周部２１、支柱部２６、内周部２５で構成され、空間部２３を有する一方で、外周部２１、支柱部２６がＥＰＤＭ等からなるソリッドゴムなどの遮音性能の高い弾性体で形成されるのに対し、内周部２５は発泡ＥＰＤＭ等のような断熱性能の高い発泡ゴムで形成されたものとしても良い。また、図６に示されるように、外周部２１、支柱部２６、内周部２５で構成されているが、空間部２３を有さず、代わりに空気よりも熱伝導率の低い断熱材２７が充填されたものとしても良い。尚、この場合、内周部２５は、図６のように、外周部２１及び支柱部２６と一体にＥＰＤＭ等からなるソリッドゴム等で形成されていても、図５と同じく発泡ＥＰＤＭ等の発泡ゴムで形成されていても良い。これらの構成によれば、インシュレータ２０の配管に対する結露防止性能をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、車両用空調装置の一般的な構成を模式的に示した説明図である。
【図２】図２は、冷媒配管のうち低圧側にインシュレータを装着した状態を示す説明図である。
【図３】図３は、この発明に係るインシュレータの構成を説明したもので、このうち、図３（ａ）は、インシュレータ単独の形態を示す断面図、図３（ｂ）は、インシュレータを冷媒配管に装着した状態を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、この発明に係る他の実施形態におけるインシュレータの構成を説明したもので、このうち、図４（ａ）は、インシュレータ単独の形態を示す断面図、図４（ｂ）は、インシュレータを冷媒配管に装着した状態を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、図４に示すインシュレータのうち内周部を外周部と異なる材料で形成した変形例を示す断面図である。
【図６】図６は、図４に示すインシュレータのうち空間部内に断熱材を充填した変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  冷媒配管（配管）
２０  インシュレータ
２１  外周部
２２  突起部
２３  空間部
２５  内周部
２６  支柱部
２７  断熱材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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