(57)【要約】【課題】  内燃機関に供給される吸気ガスの急激な温度変化を抑制することのできる吸気系配管部材を提供する。【解決手段】  内燃機関の吸気通路に配置される吸気系配管部材であって、上記配管部材は、カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とからなる管状の蓄熱樹脂層からなることを特徴とする吸気系配管部材。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に配置される吸気系配管部材であって、
前記配管部材は、カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とからなる管状の蓄熱樹脂層からなることを特徴とする吸気系配管部材。
【請求項２】
最外層として断熱層をさらに備える請求項１に記載の吸気系配管部材。
【請求項３】
前記蓄熱樹脂層よりも内側に、前記基材樹脂よりも耐熱温度の高い耐熱性樹脂からなる管状の耐熱樹脂層を備える請求項１又は２に記載の吸気系配管部材。
【請求項４】
前記耐熱性樹脂は、ポリアミドである請求項３に記載の吸気系配管部材。
【請求項５】
前記蓄熱樹脂層よりも外側に、構造樹脂からなる管状の保護層をさらに備える請求項１〜４のいずれかに記載の吸気系配管部材。
【請求項６】
前記構造樹脂は、ポリアミドである請求項５に記載の吸気系配管部材。
【請求項７】
前記蓄熱材の平均粒子径は、１０〜６０００μｍである請求項１〜６のいずれかに記載の吸気系配管部材。
【請求項８】
前記蓄熱物質の含有量は、前記蓄熱樹脂層の体積に対し、５〜８５体積％である請求項１〜７のいずれかに記載の吸気系配管部材。
【請求項９】
前記蓄熱物質の融点は、１０〜１２０℃である請求項１〜８のいずれかに記載の吸気系配管部材。
【請求項１０】
前記蓄熱物質は、パラフィン、硫酸ナトリウム水和物、酢酸ナトリウム水和物、塩化カルシウム水和物、エリスリトール及びチオ硫酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜９のいずれかに記載の吸気系配管部材。
【請求項１１】
前記カプセルは、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド及びポリアクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂で構成されている請求項１〜１０のいずれかに記載の吸気系配管部材。
【請求項１２】
前記基材樹脂は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及び紫外線硬化樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜１１のいずれかに記載の吸気系配管部材。
【請求項１３】
前記基材樹脂は、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、オレフィン系エラストマー、ポリアミド及びアクリル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜１２のいずれかに記載の吸気系配管部材。
【請求項１４】
カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とを混合して混合物を調製する混合工程と、
前記混合物を管状に成形して、前記蓄熱材と前記基材樹脂からなる管状の蓄熱樹脂層を作製する蓄熱樹脂層作製工程と、からなることを特徴とする吸気系配管部材の製造方法。
【請求項１５】
さらに、前記基材樹脂よりも耐熱温度の高い耐熱性樹脂からなる管状の耐熱樹脂層を作製する耐熱樹脂層作製工程を備え、
前記蓄熱樹脂層作製工程では、前記耐熱樹脂層の外側に前記管状の蓄熱樹脂層を作製する請求項１４に記載の吸気系配管部材の製造方法。
【請求項１６】
さらに、前記蓄熱樹脂層の外側に、構造樹脂からなる管状の保護層を作製する保護層作製工程を備える請求項１４又は１５に記載の吸気系配管部材の製造方法。
【請求項１７】
耐熱性樹脂からなる耐熱樹脂層と、構造樹脂からなる保護層とを同時に、３Ｄプリント、射出成形、又は、押出成形を用いて成形し、内管となる前記耐熱樹脂層と外管となる前記保護層からなる二重管を作製する二重管作製工程と、
カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とを混合した混合物を、前記二重管の前記耐熱樹脂層と前記保護層の隙間に充填して、前記蓄熱材と前記基材樹脂からなる蓄熱樹脂層を作製する蓄熱樹脂層作製工程と、からなることを特徴とする吸気系配管部材の製造方法。
【請求項１８】
さらに、最外周を覆う断熱層を設ける断熱層作製工程を備える請求項１４〜１７のいずれかに記載の吸気系配管部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気系配管部材及び吸気系配管部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関から排出される排気ガス成分を効率的に浄化する目的や熱効率を高める目的で、吸気ガスと燃料との比率（空燃比ともいう）が調整されている。吸気ガスは温度によって密度が変動するため、吸気ガスの温度や酸素濃度に応じて噴射する燃料の量が調整される。具体的には、吸気系統に配置された温度センサ、湿度センサ、エアフロメーター等及び排気系統に配置された酸素センサ等で測定された値を、エンジン・コントロール・ユニット（ＥＣＵ）が受け取り、最適な空燃比となるように内燃機関が制御される。
【０００３】
他方、排気ガスの一部を循環させて吸気ガスとして用いる排気再循環（ＥＧＲ）や、ターボチャージャ等を使用した場合、吸気ガスが高温となる場合がある。高温の吸気ガスをそのまま使用すると、ノッキングが発生したり、熱効率が低下したりすることがあるため、通常、インタークーラ等により高温の吸気ガスは冷却される。しかしながら、インタークーラによって吸気ガスを冷却し過ぎると、吸気ガス中の水分が凝集して吸気系配管を腐食させてしまうことがある。
以上の点から、吸気ガスの温度を安定化させることは、空燃比の制御、熱効率の向上及びエンジン保護の観点において重要であるといえる。
【０００４】
例えば特許文献１には、インタークーラ上流の吸気温度及び吸気湿度を測定して吸気の水蒸気分圧を算出し、インタークーラ下流の吸気温度が凝集水が発生しない温度となるよう、インタークーラに当たる風量を調整するシャッタ装置を備えた内燃機関が開示されている。
また、特許文献２には、エンジン冷却水を循環させてＥＧＲガスを冷却する際に、ＥＧＲが凝集しないように冷却水の流量を調整することでＥＧＲガスの凝集を防止するＥＧＲクーラ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０３６４５２号公報
【特許文献２】特開平１１−３５１０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、インタークーラの上流側に、吸気ガスの温度自体を安定化させる機構を備えていないため、吸気ガスの温度が急激に変化する状況において、シャッタ装置によるインタークーラの冷却能力の調整が吸気ガスの温度変化に追随できず、凝集水が発生したり、空燃比制御の精度が低下したりすることがあった。
また、特許文献２に記載されたように、ＥＧＲクーラの冷媒としてエンジン冷却水を使用する場合には、ＥＧＲクーラの冷却温度の下限値がエンジン冷却水の温度に制限されてしまい、充分な冷却能力を発揮できないことがあった。一方、ＥＧＲクーラの冷却系統をエンジン冷却系統と分ける場合、ＥＧＲクーラ専用の冷媒ポンプ、配管、放熱部等を設置する必要があるため、部品数の増加、駆動部の増加によるメンテナンスコストの増加や、重量増による燃費悪化が懸念される。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、内燃機関に供給される吸気ガスの急激な温度変化を抑制することのできる吸気系配管部材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】
【０００８】
本発明の吸気系配管部材は、内燃機関の吸気通路に配置される吸気系配管部材であって、上記配管部材は、カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とからなる管状の蓄熱樹脂層からなることを特徴とする。
なお、本明細書において「蓄熱物質」とは、熱交換において、高温側の温度と、低温側の温度との間の温度で相転移する物質のことを意味する。
【０００９】
本発明の吸気系配管部材を構成する蓄熱樹脂層は、カプセル内に蓄熱物質が封入されてなる蓄熱材を有している。本発明の吸気系配管部材は、内燃機関の吸気通路に配置されるため、一方の端から吸気ガスが流入（このときの吸気ガスを流入ガスという）し、内部を通過して他端から流出（このときの吸気ガスを流出ガスという）することとなる。
本発明の吸気系配管部材を構成する蓄熱樹脂層には、蓄熱物質が存在するため、流入ガスの温度が急激に変化した場合であっても、流出ガスの急激な温度変化が抑制される。従って、流出ガスの急激な温度変化を抑制して内燃機関に供給することができる。
また、本発明の吸気系配管部材は、駆動部がなく、単独で上記効果を発揮するため、内燃機関の重量増とはならず、既存設備との置換が容易である。
【００１０】
以下に、本発明の吸気系配管部材が流出ガスの急激な温度変化を抑制することができる理由について説明する。
流入ガスの温度が蓄熱物質の相転移温度よりも高い状態が長時間続くと、蓄熱物質の温度、すなわち蓄熱樹脂層の温度は、流入ガスの温度と同じとなる。
その後、流入ガスの温度が急激に低下すると、低温側である流入ガスと高温側である蓄熱樹脂層との間で熱交換が行われ、配管部材を通過する最中に流入ガスの温度が上昇して、流出ガスとなって他端から流出する。
このとき、蓄熱物質の相転移温度付近においては、蓄熱物質が相転移する際に、潜熱として熱を放出するので、蓄熱物質には温度変化が生じない。従って、蓄熱部材が相転移している間は、蓄熱樹脂層の温度が変化しにくくなる。そのため、熱交換の際に、流出ガスの温度を所定の温度に長時間保ちやすくなる。
【００１１】
一方、流入ガスの温度が蓄熱物質の相転移温度よりも低い状態が長時間続き、その後、流入ガスの温度が急激に高まった場合には、上述した高温側と低温側が入れ替わった現象が発生するため、蓄熱物質は相転移温度において流入ガスの熱を潜熱として吸収し、流出ガスの温度の増加が抑制される。
上記理由から、本発明の吸気系配管部材を用いると、流出ガスの急激な温度変化を抑制することができる。
【００１２】
本発明の吸気系配管部材では、蓄熱材は、カプセル内に蓄熱物質が封入されてなる。
本発明の吸気系配管部材では、蓄熱物質がカプセル内に封入されてなるので、蓄熱物質が相転移したとしても、蓄熱物質がカプセル外に漏れ出ることがない。つまり、蓄熱物質が蓄熱樹脂層から漏れ出ることを防ぐことができる。そのため、本発明の吸気系配管部材は、流入ガスとの熱交換に繰り返し用いることができる。
【００１３】
流入ガスは、内燃機関の外部からエアクリーナー等を通して吸気されるガス（新気ともいう）でもよく、内燃機関の排気通路に流通する排ガスの一部を循環させて供給されるＥＧＲガス（ＨＰＬ−ＥＧＲガスともいう）、低圧ＥＧＲガス（ＬＰＬ−ＥＧＲガスともいう）等と新気との混合ガスであってもよい。
また、流入ガスは、ターボチャージャ等により圧縮されたものであってもよい。さらに、流入ガスは、三元触媒やＤＰＦにより有害成分が浄化されたものであってもよく、有害成分が浄化されていないものであってもよい。
【００１４】
本発明の吸気系配管部材は、最外層として断熱層をさらに備えることが望ましい。
最外層として断熱層を備えていると、蓄熱樹脂層が蓄えた熱を外部に放出しにくくなる。
【００１５】
本発明の吸気系配管部材は、上記蓄熱樹脂層よりも内側に、上記基材樹脂よりも耐熱温度の高い耐熱性樹脂からなる管状の耐熱樹脂層を備えることが望ましい。
蓄熱樹脂層よりも内側に耐熱樹脂層を備えていると、流入ガスが高温の場合であっても、蓄熱樹脂層を構成する基材樹脂の劣化を抑制することができる。
なお、本明細書において、樹脂の耐熱温度とは、ガラス転移温度Ｔｇ及び熱分解温度Ｔｄのうちいずれか低い温度を指す。ガラス転移温度Ｔｇ及び熱分解温度Ｔｄは示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定することができる。
【００１６】
本発明の吸気系配管部材において、上記耐熱性樹脂は、ポリアミドであることが望ましい。
ポリアミドは樹脂の中では比較的耐熱温度が高い。そのため、耐熱樹脂層を構成する耐熱性樹脂として優れる。
【００１７】
本発明の吸気系配管部材は、上記蓄熱樹脂層よりも外側に、構造樹脂からなる管状の保護層をさらに備えることが望ましい。
蓄熱樹脂層よりも外側に保護層を備えていると、吸気系配管部材全体の機械的強度を向上させることができ、振動や衝撃に伴う破損、劣化を抑制することができる。さらに、蓄熱樹脂層が直接外部に露出しないため、断熱効果を有する。
なお、保護層は、吸気系配管部材全体の機械的強度を発揮する目的で用いられる層であり、保護層を構成する構造樹脂は、蓄熱樹脂層を構成する基材樹脂よりもガラス転移温度Ｔｇ及び熱分解温度Ｔｄが高いものであることが望ましい。
【００１８】
本発明の吸気系配管部材において、上記構造樹脂は、ポリアミドであることが望ましい。
構造樹脂がポリアミドであると、機械的強度に優れた吸気系配管部材とすることができる。
【００１９】
本発明の吸気系配管部材において、上記蓄熱材の平均粒子径は、１０〜６０００μｍであることが望ましい。
蓄熱材の平均粒子径が１０μｍ以上であると、蓄熱材に封入される蓄熱物質の量が充分な量となり、蓄熱材の量に対する、蓄熱樹脂層の熱交換効率が充分に高くなる。また、蓄熱樹脂層を成形することが阻害されにくくなる。
蓄熱材の平均粒子径が６０００μｍ以下であると、蓄熱材の表面積が充分に大きくなり、蓄熱物質への伝熱速度又は蓄熱物質からの伝熱速度が充分に速くなる。その結果、蓄熱樹脂層の熱交換効率が向上する。
【００２０】
本発明の吸気系配管部材において、上記蓄熱物質の含有量は、上記蓄熱樹脂層の体積に対し、５〜８５体積％であることが望ましい。
体積の基準は、蓄熱物質の融点における、蓄熱物質（固体）の体積と、蓄熱樹脂層の体積とである。
蓄熱物質の含有量が５体積％以上であると、蓄熱物質の量が充分な量となり、蓄熱樹脂層の熱交換効率が向上する。
蓄熱物質の含有量が８５体積％以下であると、蓄熱樹脂層を構成する樹脂の割合が高くなり、蓄熱樹脂層の強度が充分に高くなる。
【００２１】
本発明の吸気系配管部材において、上記蓄熱物質の融点は、１０〜１２０℃であることが望ましい。
本発明の吸気系配管部材を内燃機関の吸気通路に用いる際に、流出ガスの急激な温度変化を抑制する効果は、蓄熱物質の相転移温度に依存する。また、蓄熱物質の相転移において、液体から固体への変化、又は、固体から液体への変化は体積の変化が少ないので制御しやすい。
そのため、蓄熱物質の融点が上記範囲にあると、流入ガスの温度が急激に変化した場合に、流出ガスの温度変化を抑制し、好適な温度に保ちやすくなる。また、蓄熱物質の融点が上記範囲にあることより、吸気系配管部材の蓄熱量を任意に制御することができる。
【００２２】
本発明の吸気系配管部材において、上記蓄熱物質は、パラフィン、硫酸ナトリウム水和物、酢酸ナトリウム水和物、塩化カルシウム水和物、エリスリトール及びチオ硫酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種であることが望ましい。
これらの物質は、容易に融点を制御することができるので蓄熱物質として好適に用いることができる。これらの中では、用途や使用に対しての設計の自由度が高くなるので、パラフィンを用いることが望ましい。
【００２３】
本発明の吸気系配管部材において、上記カプセルは、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド及びポリアクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂で構成されていることが望ましい。
カプセルがこれらの熱硬化樹脂であると、流入ガスの温度が急激に上昇した場合に、熱によりカプセルが破壊されることを防止することができる。
【００２４】
本発明の吸気系配管部材において、上記基材樹脂は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及び紫外線硬化樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが望ましい。
【００２５】
本発明の吸気系配管部材において、上記基材樹脂は、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、オレフィン系エラストマー、ポリアミド及びアクリル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが望ましい。
これらの樹脂は、本発明の吸気系配管部材に必要な機械的強度を充分に備えているので、基材樹脂として特に好適に用いることができる。
【００２６】
本発明の吸気系配管部材の製造方法は、カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とを混合して混合物を調製する混合工程と、上記混合物を管状に成形して、上記蓄熱材と上記基材樹脂からなる管状の蓄熱樹脂層を作製する蓄熱樹脂層作製工程と、からなることを特徴とする。
本発明の吸気系配管部材の製造方法では、蓄熱材と基材樹脂とを混合した混合物を管状に成形して蓄熱樹脂層を作製するため、管状の蓄熱樹脂層を得ることができる。
【００２７】
本発明の吸気系配管部材の製造方法は、さらに、上記基材樹脂よりも耐熱温度の高い耐熱性樹脂からなる管状の耐熱樹脂層を作製する耐熱樹脂層作製工程を備え、上記蓄熱樹脂層作製工程では、上記耐熱樹脂層の外側に上記管状の蓄熱樹脂層を作製することが望ましい。
本発明の吸気系配管部材の製造方法が、耐熱樹脂層作製工程を備え、蓄熱樹脂層作製工程において、耐熱樹脂層の外側に管状の蓄熱樹脂層を作製すると、蓄熱樹脂層の内側に耐熱性樹脂からなる耐熱樹脂層が成形されることとなる。すなわち、耐熱性に優れた吸気系配管部材を得ることができる。
【００２８】
本発明の吸気系配管部材の製造方法は、さらに、上記蓄熱樹脂層の外側に、構造樹脂からなる管状の保護層を作製する保護層作製工程を備えることが望ましい。
蓄熱樹脂層の外側に、構造樹脂からなる管状の保護層を作製する保護層作製工程を備えていると、機械的強度に優れた吸気系配管部材を得ることができる。
【００２９】
本発明の吸気系拡散部材の他の製造方法は、耐熱性樹脂からなる耐熱樹脂層と、構造樹脂からなる保護層とを同時に、３Ｄプリント、射出成形、又は、押出成形を用いて成形し、内管となる上記耐熱樹脂層と外管となる上記保護層からなる二重管を作製する二重管作製工程と、カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とを混合した混合物を、上記二重管の上記耐熱樹脂層と上記保護層の隙間に充填して、上記蓄熱材と上記基材樹脂からなる蓄熱樹脂層を作製する蓄熱樹脂層作製工程と、からなることを特徴とする。
上記方法により、二段階の工程で三層構造の吸気系配管用部材を得ることができ、製造効率に優れる。また、内管となる耐熱樹脂層と外管となる保護層との隙間の体積を調整することにより蓄熱樹脂層の蓄熱量をコントロールすることができるため、設計及び生産が容易である。
【００３０】
本発明の吸気系配管部材の製造方法は、さらに、最外周を覆う断熱層を設ける断熱層作製工程を備えることが望ましい。
最外周に断熱層を設けることで、蓄熱樹脂層を外部と断熱し、蓄熱樹脂層と外部との熱のやり取りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１（ａ）は、本発明の吸気系配管部材の一例を模式的に示した斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図２は、本発明の吸気系配管部材の別の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の吸気系配管部材のさらに別の一例を模式的に示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の吸気系配管部材の他の製造方法における二重管作製工程により作製される二重管の一例を模式的に示した斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図５は、本発明の吸気系配管部材の他の製造方法によって作製される吸気系配管部材の一例を模式的に示す断面図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、冷却試験の結果を示す図である。
【図７】図７は、昇温試験の結果を示す図である。
【００３２】
（発明の詳細な説明）
以下、本発明の吸気系配管部材について詳細に説明する。
【００３３】
本発明の吸気系配管部材は、カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とからなる管状の蓄熱樹脂層からなる。
本発明の吸気系配管部材は、内燃機関の吸気通路に配置されるため、一方の端から吸気ガスが流入（このときの吸気ガスを流入ガスという）し、内部を通過して他端から流出（このときの吸気ガスを流出ガスという）することとなる。
本発明の吸気系配管部材を構成する蓄熱樹脂層には、蓄熱物質が存在するため、流入ガスの温度が急激に変化した場合であっても、流出ガスの急激な温度変化は抑制される。従って、流出ガスの急激な温度変化を抑制して内燃機関に供給することができる。
また、本発明の吸気系配管部材は、駆動部がなく、単独で上記効果を発揮するため、内燃機関の重量増とはならず、既存設備との置換が容易である。
【００３４】
以下に、本発明の吸気系配管部材が流出ガスの急激な温度変化を抑制することができる理由について説明する。
流入ガスの温度が蓄熱物質の相転移温度よりも高い状態が長時間続くと、蓄熱物質の温度、すなわち蓄熱樹脂層の温度は、流入ガスの温度と同じとなる。
その後、流入ガスの温度が急激に低下すると、低温側である流入ガスと高温側である蓄熱樹脂層との間で熱交換が行われ、配管部材を通過する最中に流入ガスの温度が上昇して、流出ガスとなって他端から流出する。
このとき、蓄熱物質の相転移温度付近においては、蓄熱物質が相転移する際に、潜熱として熱を放出するので、蓄熱物質には温度変化が生じない。従って、蓄熱部材が相転移している間は、蓄熱樹脂層の温度が変化しにくくなる。そのため、熱交換の際に、流出ガスの温度を所定の温度に長時間保ちやすくなる。
【００３５】
一方、流入ガスの温度が蓄熱物質の相転移温度よりも低い状態が長時間続き、その後、流入ガスの温度が急激に高まった場合には、上述した高温側と低温側が入れ替わった現象が発生するため、蓄熱物質は相転移温度で流入ガスの熱を潜熱として吸収し、流出ガスの温度の増加が抑制される。
上記理由から、本発明の吸気系配管部材を用いると、流出ガスの急激な温度変化を抑制することができる。
【００３６】
本発明の吸気系配管部材では、蓄熱材は、カプセル内に蓄熱物質が封入されてなる。
本発明の吸気系配管部材では、蓄熱物質がカプセル内に封入されてなるので、蓄熱物質が相転移したとしても、蓄熱物質がカプセル外に漏れ出ることがない。つまり、蓄熱物質が蓄熱樹脂層から漏れ出ることを防ぐことができる。そのため、本発明の吸気系配管部材は、流入ガスとの熱交換に繰り返し用いることができる。
【００３７】
流入ガスは、内燃機関の外部からエアクリーナー等を通して吸気されるガス（新気ともいう）でもよく、内燃機関の排気通路に流通する排ガスの一部を循環させて供給されるＨＰＬ−ＥＧＲガス、ＬＰＬ−ＥＧＲガス等と新気との混合ガスであってもよい。
また、流入ガスは、ターボチャージャ等により圧縮されたものであってもよい。さらに、流入ガスは、三元触媒やＤＰＦにより有害成分が浄化されたものであってもよく、有害成分が浄化されていないものであってもよい。
【００３８】
本発明の吸気系配管部材において、蓄熱材の平均粒子径は、１０〜６０００μｍであることが望ましく、２０〜２００μｍであることがより望ましい。
蓄熱材の平均粒子径が１０μｍ以上であると、蓄熱材に封入される蓄熱物質の量が充分な量となり、蓄熱材の量に対する、蓄熱樹脂層の熱交換効率が充分に高くなる。また、蓄熱樹脂層を成形することが阻害されにくくなる。
蓄熱材の平均粒子径が６０００μｍ以下であると、蓄熱材の表面積が充分に大きくなり、蓄熱物質への伝熱速度又は蓄熱物質からの伝熱速度が充分に速くなる。その結果、蓄熱樹脂層の熱交換効率が向上する。
【００３９】
本発明の吸気系配管部材において、蓄熱物質の含有量は、蓄熱樹脂層の体積に対し、５〜８５体積％であることが望ましく、５０〜８０体積％であることがより望ましい。
体積の基準は、蓄熱物質の融点における、蓄熱物質（固体）の体積と、蓄熱樹脂層の体積とである。
蓄熱物質の含有量が５体積％以上であると、蓄熱物質の量が充分な量となり、蓄熱樹脂層の熱交換効率が向上する。
蓄熱物質の含有量が８５体積％以下であると、蓄熱樹脂層を構成する樹脂の割合が高くなり、蓄熱樹脂層の強度が充分に高くなる。
【００４０】
本発明の吸気系配管部材において、蓄熱物質の融点は、１０〜１２０℃であることが望ましく、０〜７０℃であることがより望ましい。
本発明の吸気系配管部材を内燃機関の吸気通路に用いる際に、流出ガスの急激な温度変化を抑制する効果は、蓄熱物質の相転移温度に依存する。また、蓄熱物質の相転移において、液体から固体への変化、又は、固体から液体への変化は体積の変化が少ないので制御しやすい。
そのため、蓄熱物質の融点が上記範囲にあると、流入ガスの温度が急激に変化した場合に、流出ガスの温度変化を抑制し、好適な温度に保ちやすくなる。また、蓄熱物質の融点が上記範囲にあることより、吸気系配管部材の蓄熱量を任意に制御することができる。
【００４１】
本発明の吸気系配管部材において、蓄熱物質の熱分解温度Ｔｄ及び沸点Ｔｂは、３００℃以上であることが望ましく、４００℃以上であることがより望ましい。
蓄熱物質の熱分解温度Ｔｄ及び沸点Ｔｂが３００℃以上であると、吸気系配管部材に高温の吸気ガスが流入した場合であっても、蓄熱物質の熱分解又は沸騰が起こりにくい。
【００４２】
本発明の吸気系配管部材において、蓄熱物質は、パラフィン、硫酸ナトリウム水和物、酢酸ナトリウム水和物、塩化カルシウム水和物、エリスリトール及びチオ硫酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種であることが望ましい。
これらの物質は、容易に融点を制御することができるので蓄熱物質として好適に用いることができる。これらの中では、設計の自由度が高くなるので、蓄熱物質にパラフィンを用いることが望ましい。
【００４３】
本発明の吸気系配管部材では、相転移温度の異なる２種類以上の蓄熱物質を併用してもよい。相転移温度の異なる２種類以上の蓄熱物質は、同一のカプセル内に封入されていてもよく、蓄熱物質ごとに別のカプセル内に封入されていてもよい。
【００４４】
本発明の吸気系配管部材において、カプセルは、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド及びポリアクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマー又は金属で構成されていることが望ましく、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド及びポリアクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂で構成されていることがより望ましい。
カプセルがこれらの材料で構成されていると、流入ガスの温度が急激に上昇した場合に、熱によりカプセルが破壊されることを防止することができる。
【００４５】
本発明の吸気系配管部材に用いる蓄熱材としては、三菱製紙株式会社製の商品名：サーモメモリー、三木理研株式会社製の蓄熱用マイクロカプセル、及び、ＪＳＲ株式会社製の商品名：ＣＡＬＧＲＩＰ等の市販されているものを用いることができる。
【００４６】
本発明の吸気系配管部材では、カプセルは、カプセルの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する第１フィラーをさらに含んでいてもよい。
カプセルがこのような熱伝導率を有する第１フィラーを含むと、蓄熱物質へ熱を伝えやすくなる。すなわち、蓄熱物質への伝熱速度又は蓄熱物質からの伝熱速度を向上させることができる。従って、効率よく熱交換をすることができる。
【００４７】
第１フィラーの含有量は、カプセル全体の重量に対して１０〜３０重量％であることが望ましい。
第１フィラーの含有量が上記範囲内であると、カプセルの強度を損なうことなく、熱伝導率を向上させることができる。なお、第１フィラーの含有量のベースとなるカプセル全体の重量には、内包する蓄熱物質の重量を含まない。
【００４８】
本発明の吸気系配管部材では、基材樹脂層は、基材樹脂の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する第２フィラーをさらに含んでいてもよい。
基材樹脂層がこのような熱伝導率を有する第２フィラーを含むと、基材樹脂と蓄熱材との間の伝熱速度を向上させることができる。また、蓄熱材には蓄熱物質が含まれているので、結果的に、蓄熱物質への伝熱速度又は蓄熱物質からの伝熱速度を向上させることもできる。従って、効率よく熱交換をすることができる。
【００４９】
第２フィラーの含有量は、蓄熱樹脂層全体の重量に対して１０〜３０重量％であることが望ましい。
【００５０】
第１フィラー及び第２フィラーとしては、特に限定されないが、例えば、ガラス、シリカ、ワラストナイト、水酸化アルミニウム、カオリン、酸化チタン、アルミナ、マイカ、タルク、炭素、チタン酸カリウム等から構成される無機フィラー、及び、銅等から構成される金属フィラー等を用いることができる。上記フィラーは、粒子状、繊維状、ウィスカ状であってもよい。
また、金属フィラーは、無機フィラーや樹脂粒子の表面に金属メッキを施したものであってもよい。
カプセル及び蓄熱樹脂層の熱伝導率を向上させる観点から、ガラス繊維及び炭素繊維が望ましい。
【００５１】
本発明の吸気系配管部材の形状は、管状であれば特に限定されず、直線管であってもよく、湾曲部を有する管であってもよい。また、管の内径は一定である必要はなく、必要に応じて内径が異なる箇所を有していてもよい。
【００５２】
本発明の吸気系配管部材において、蓄熱樹脂層の厚さは、蓄熱樹脂層によって形成された管の内径及び想定されるガスの流入量によって、適宜調整することができるが、例えば、０．５〜１０ｍｍであることが望ましく、１〜５ｍｍであることがより望ましい。
【００５３】
本発明の吸気系配管部材において、上記基材樹脂は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及び紫外線硬化樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが望ましい。
【００５４】
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体（オレフィン系エラストマーともいう）、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリアミド、アセタール樹脂、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエーテルケトン、ポリスルホン、フッ素樹脂、ポリアミドイミド、アクリル樹脂等が挙げられる。
紫外線硬化樹脂としては、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
これらのなかでは、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、オレフィン系エラストマー、ポリアミド及びアクリル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種が望ましい。これらの樹脂は、本発明の吸気系配管部材に必要な機械的強度を充分に備えているので、基材樹脂として特に好適に用いることができる。
【００５５】
本発明の吸気系配管部材は、上記蓄熱樹脂層よりも内側に、上記基材樹脂よりも耐熱温度の高い耐熱性樹脂からなる管状の耐熱樹脂層を備えることが望ましい。
蓄熱樹脂層よりも内側に耐熱樹脂層を備えていると、流入ガスが高温の場合であっても、蓄熱樹脂層を構成する基材樹脂の劣化を抑制することができる。
なお、本明細書において、樹脂の耐熱温度とは、ガラス転移温度Ｔｇ及び熱分解温度Ｔｄのうちいずれか低い温度を指す。ガラス転移温度Ｔｇ及び熱分解温度Ｔｄは示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定することができる。
【００５６】
本発明の吸気系配管部材において、上記耐熱性樹脂は、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂、ポリプロピレン、オレフィン系エラストマー、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエーテルケトン、ポリスルホン、フッ素樹脂、ポリアミドイミド又はポリアミドであることが望ましく、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエーテルケトン、ポリスルホン、フッ素樹脂、ポリアミドイミド又はポリアミドであることがより望ましく、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ポリフェニレンサルファイド、芳香族ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリアミドイミド又はポリアミドであることがさらに望ましい。
これらの樹脂は他の樹脂と比較して耐熱温度が高い。そのため、耐熱樹脂層を構成する耐熱性樹脂として優れる。
【００５７】
本発明の吸気系配管部材において、耐熱性樹脂の耐熱温度は、１３０℃以上であることが望ましく、１５０℃以上であることがより望ましく、２００℃以上であることがさらに望ましい。
【００５８】
本発明の吸気系配管部材において、耐熱樹脂層は、さらに、無機繊維や無機粒子を含んでいてもよい。
無機繊維及び無機粒子を構成する材料としては、ガラス、シリカ、ワラストナイト、水酸化アルミニウム、カオリン、酸化チタン、アルミナ、マイカ、タルク、炭素、チタン酸カリウム等が挙げられ、２種以上を併用してもよい。
耐熱樹脂層がこれらの無機繊維や無機粒子を含むことにより、耐熱樹脂層の耐熱性を向上させることができる。
【００５９】
本発明の吸気系配管部材において、耐熱樹脂層の耐熱温度は、１５０℃以上であることが望ましく、１７０℃以上であることがより望ましく、２２０℃以上であることがさらに望ましい。
【００６０】
本発明の吸気系配管部材において、耐熱樹脂層の厚さは、０．１〜１ｍｍであることが望ましく、０．２〜０．５ｍｍであることがより望ましい。
耐熱樹脂層の厚さが０．１ｍｍ未満の場合、耐熱樹脂層を形成することによる蓄熱樹脂層の保護が充分でないことがある。一方、耐熱樹脂層の厚さが１ｍｍを超える場合、蓄熱樹脂層と流入ガスとの熱交換効率が低下することがある。
【００６１】
本発明の吸気系配管部材において、耐熱樹脂層の熱伝導率は、０．２５〜３．０Ｗ／ｍＫであることが望ましく、０．５〜３．０Ｗ／ｍＫであることがより望ましく、１．０〜３．０Ｗ／ｍＫであることがさらに望ましい。
耐熱樹脂層の熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍＫ未満であると、吸気系配管部材の内部を流れるガスの熱エネルギーを蓄熱樹脂層に充分に伝えることができないことがある。
なお、耐熱樹脂層の熱伝導率を調整するために、第１フィラー及び／又は第２フィラーを耐熱樹脂層に添加してもよい。
【００６２】
本発明の吸気系配管部材は、上記蓄熱樹脂層よりも外側に、構造樹脂からなる管状の保護層をさらに備えることが望ましい。
蓄熱樹脂層よりも外側に保護層を備えていると、吸気系配管部材全体の機械的強度を向上させることができ、振動や衝撃に伴う破損、劣化を抑制することができる。さらに、蓄熱樹脂層が直接外部に露出しないため、断熱効果を有する。
なお、保護層とは、吸気系配管部材全体の機械的強度を発揮する目的で用いられる層であり、保護層を構成する構造樹脂は、蓄熱樹脂層を構成する基材樹脂よりもガラス転移温度Ｔｇ及び熱分解温度Ｔｄが高いものであることが望ましい。
【００６３】
本発明の吸気系配管部材において、上記構造樹脂は、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド及びポリアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種であることが望ましく、ポリアミドであることがより望ましい。
構造樹脂が上記化合物で構成されていると、機械的強度に優れた保護層となり、吸気系配管部材全体の強度が向上する。
【００６４】
本発明の吸気系配管部材において、保護層は、さらに、無機繊維や無機粒子を含んでいてもよい。
無機繊維及び無機粒子を構成する材料としては、ガラス、シリカ、ワラストナイト、水酸化アルミニウム、カオリン、酸化チタン、アルミナ、マイカ、タルク、炭素、チタン酸カリウム等が挙げられ、２種以上を併用してもよい。
保護層がこれらの無機繊維や無機粒子を含むことにより、保護層の機械的強度を向上させることができる。
【００６５】
本発明の吸気系配管部材において、ＪＩＳ  Ｋ  ７１７１（２００８）に準拠する保護層の曲げ強さは、５００ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることが望ましく、８００ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることがより望ましく、１０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることがさらに望ましい。
【００６６】
本発明の吸気系配管部材において、ガス通路の体積に対する蓄熱樹脂層の体積の割合が５〜５０％であることが望ましく、１０〜３０％であることがより望ましく、１０〜２０％であることがさらに望ましい。
ガス通路の体積に対する蓄熱樹脂層の体積の割合が５〜５０％であると、内部を流通するガスに対して充分な量の蓄熱樹脂層が存在するため、流入ガスの温度が急激に変化した場合であっても、その温度変化を充分に緩和して流出することができる。
なお、上記ガス通路の体積は、吸気系配管部材のうち、蓄熱樹脂層が存在する領域のガス通路の体積であり、蓄熱樹脂層が存在しない領域のガス通路の体積は除外する。
【００６７】
本発明の吸気系配管部材において、保護層の厚さは、０．１〜５ｍｍであることが望ましく、０．２〜１ｍｍであることがより望ましい。
保護層の厚さが０．１ｍｍ未満の場合、保護層を形成することによる吸気系配管部材の機械的強度の増加が充分でないことがある。
【００６８】
本発明の吸気系配管部材の両端部には、各種吸気系部材と接続するための接続領域が設けられていることが望ましい。
接続領域が設けられていると、吸気系配管部材を吸気系に配置することが容易となる。
接続領域の形状は特に限定されず、接続対象となる吸気系部材と接続可能な形状であればよい。
接続領域を構成する材料は、上述した構造樹脂又は耐熱性樹脂であることが望ましい。
【００６９】
本発明の吸気系配管部材についてさらに詳述する。
本発明の吸気系配管部材としては、例えば、図１（ａ）、図１（ｂ）、図２、図３及び図５に示す吸気系配管部材が挙げられる。
図１（ａ）は、本発明の吸気系配管部材の一例を模式的に示した斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、吸気系配管部材１は、管状の蓄熱樹脂層１０で構成されている。
【００７０】
図２は、本発明の吸気系配管部材の別の一例を模式的に示した断面図である。
図２に示すように、吸気系配管部材２は、管状の耐熱樹脂層１１と、その外側に形成された管状の蓄熱樹脂層１０からなる。
【００７１】
図３は、本発明の吸気系配管部材のさらに別の一例を模式的に示した断面図である。
図３に示すように、吸気系配管部材３は、管状の耐熱樹脂層１１と、その外側に形成された管状の蓄熱樹脂層１０と、さらにその外側に形成された管状の保護層１２からなる。
【００７２】
続いて、本発明の吸気系配管部材の製造方法について説明する。
【００７３】
本発明の吸気系配管部材の製造方法は、カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とを混合して混合物を調製する混合工程と、上記混合物を管状に成形して、上記蓄熱材と上記基材樹脂からなる管状の蓄熱樹脂層を作製する蓄熱樹脂層作製工程と、からなることを特徴とする。
【００７４】
まず、混合工程について説明する。
混合工程では、カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とを混合する。
蓄熱材と基材樹脂とを混合する方法は特に限定されず、湿式混合であってもよく、乾式混合であってもよい。また、混合物中では、蓄熱材が基材樹脂に均等に分散していることが望ましい。さらに、蓄熱材と基材樹脂とを混合する際には第２フィラーを併せて混合してもよい。
なお、蓄熱材、基材樹脂及び第２フィラーの構成材料や割合等、並びに、カプセル及び蓄熱物質の構成材料や大きさ等は上述した通りなのでここでの記載は省略する。
【００７５】
続いて、蓄熱樹脂層作製工程について説明する。
蓄熱樹脂層作製工程では、混合工程により得られた混合物を管状に成形して、蓄熱材と基材樹脂からなる管状の蓄熱樹脂層を作製する。
具体的には、混合物を押出成形、射出成形、３Ｄプリント等の方法により管状に成形することができる。成形後、乾燥、加熱、紫外線照射等により基材樹脂を固化させることで、管状の蓄熱樹脂層となる。
【００７６】
蓄熱樹脂層作製工程において作製される管状の蓄熱樹脂層の内径、蓄熱樹脂層の厚さ、管の長さ等の形状は特に限定されず、設置する場所や接続に必要な形状にあわせて適宜設定することができる。また、管状の蓄熱樹脂層によって形成される吸気ガスの流通経路は、必要に応じて湾曲していてもよい。
さらに、吸気系統の他の部材と接続する際に必要な接続領域は、蓄熱樹脂層作製工程において同時に作製していておいてもよく、蓄熱樹脂層作製工程の後、別途作製してもよい。接続領域を構成する材料は、基材樹脂であってもよく、基材樹脂以外の樹脂や金属であってもよい。
【００７７】
本発明の吸気系配管部材の製造方法は、さらに、上記基材樹脂より耐熱温度の高い耐熱性樹脂からなる管状の耐熱樹脂層を作製する耐熱樹脂層作製工程を備え、上記蓄熱樹脂層作製工程では、上記耐熱樹脂層の外側に上記管状の蓄熱樹脂層を作製することが望ましい。
【００７８】
続いて、耐熱樹脂層作製工程について説明する。
耐熱樹脂層作製工程は、基材樹脂より耐熱温度の高い耐熱性樹脂からなる管状の耐熱樹脂層を作製する工程である。本発明の吸気系配管部材の製造方法において、耐熱樹脂層作製工程を行う場合、上述した蓄熱樹脂層作製工程は、耐熱樹脂層作製工程の後に行うことが望ましい。
耐熱性樹脂層を管状に成形する方法は特に限定されないが、例えば、耐熱性樹脂からなる混合物を管状に成形し、乾燥、加熱、紫外線照射等により耐熱性樹脂を固化させる方法が挙げられる。
【００７９】
なお、本発明の吸気系配管部材の製造方法が上記耐熱樹脂層作製工程を有する場合、蓄熱樹脂層作製工程では、耐熱樹脂層作製工程により作製された管状の耐熱樹脂層の外側に基材樹脂と蓄熱材からなる混合物を塗布することにより混合物を管状に成形し、この混合物を固化させることにより、管状の蓄熱樹脂層を作製することが望ましい。
このような構成の吸気系配管部材では、流入ガスが高温の場合であっても、蓄熱樹脂層を構成する基材樹脂の劣化を抑制することができる。そのため、耐熱性に優れた吸気系配管部材を得ることができる。
【００８０】
本発明の吸気系配管部材の製造方法は、さらに、上記蓄熱樹脂層の外側に、構造樹脂からなる管状の保護層を作製する保護層作製工程を備えることが望ましい。
【００８１】
続いて、保護層作製工程について説明する。
保護層作製工程は、構造樹脂からなる管状の保護層を蓄熱樹脂層の外側に作製する工程である。
保護層を管状に成形する方法は特に限定されないが、例えば、構造樹脂からなる混合物を蓄熱樹脂層の外側に塗布し、乾燥、加熱、紫外線照射等により構造樹脂を固化させる方法が挙げられる。保護層を構成する構造樹脂については、既に説明しているので省略する。
蓄熱樹脂層の外側に、構造樹脂からなる管状の保護層を作製する保護層作製工程を備えていると、機械的強度に優れた吸気系配管部材を得ることができる。
【００８２】
本発明の吸気系拡散部材の他の製造方法は、耐熱性樹脂からなる耐熱樹脂層と、構造樹脂からなる保護層とを同時に、３Ｄプリント、射出成形、又は、押出成形を用いて成形し、内管となる上記耐熱樹脂層と外管となる上記保護層からなる二重管を作製する二重管作製工程と、カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とを混合した混合物を、上記二重管の上記耐熱樹脂層と上記保護層の隙間に充填して、上記蓄熱材と上記基材樹脂からなる蓄熱樹脂層を作製する蓄熱樹脂層作製工程と、からなることを特徴とする。
上記方法により、二段階の工程で三層構造の吸気系配管用部材を得ることができ、製造効率に優れる。また、内管となる耐熱樹脂層と外管となる保護層との隙間の体積を調整することにより蓄熱樹脂層の蓄熱量をコントロールすることができるため、設計及び生産が容易である。
【００８３】
なお、二重管作製工程においては、構造樹脂層又は接続部に、上記隙間と外部とを接続する貫通孔を１つ以上設けることが望ましい。又は、二重管作製工程後であって、蓄熱樹脂層作製工程前に、構造樹脂層又は接続部に上記隙間と外部とを接続する貫通孔を１つ以上形成する工程を行うことが望ましい。
構造樹脂層又は接続部に形成された上記貫通孔はガスベントとして機能し、続く蓄熱樹脂層作製工程において、充填された混合物中に空気が混入することを抑制することができる。
上記貫通孔は、二重管の耐熱樹脂層と保護層とが接合されている接続部の近傍に設けられていることが望ましい。
【００８４】
本発明の吸気系配管部材の他の製造方法における蓄熱樹脂層作製工程では、まず、基材樹脂中に蓄熱材を分散させたペレットを作製しておき、該ペレットを二重管の隙間に充填し、外部から該ペレットの軟化温度以上で加熱することによっても、蓄熱樹脂層を作製することができる。この場合、ペレットを構成する基材樹脂は熱可塑性樹脂であることが望ましい。
【００８５】
本発明の吸気系配管部材の他の製造方法では、必要に応じて、二重管を治具により保持して蓄熱樹脂層作製工程を行ってもよい。
二重管を治具等により保持せずに蓄熱樹脂層作製工程を行った場合、充填される混合物の熱又は加熱により二重管の一部又は全部が軟化し、所望の形状を保ったまま蓄熱樹脂層となる混合物を充填することができないことや、加熱中に変形してしまうことがある。そのような場合、二重管を治具により保持して、蓄熱樹脂層作製工程を行うことが望ましい。
【００８６】
本発明の吸気系配管部材の製造方法は、さらに、最外周を覆う断熱層を設ける断熱層作製工程を備えることが望ましい。
最外周に断熱層を設けることで、蓄熱樹脂層を外部と断熱し、蓄熱樹脂層と外部との熱のやり取りを抑制することができる。
断熱層としては、無機繊維からなるマット状物等が挙げられる。
【００８７】
本発明の吸気系配管部材の他の製造方法についてさらに詳述する。
本発明の吸気系配管部材の他の製造方法において、二重管作製工程により作製される二重管は、例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す形状である。
図４（ａ）は、本発明の吸気系配管部材の他の製造方法における二重管作製工程により作製される二重管の一例を模式的に示した斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
図４（ａ）に示すように、二重管５は、内管となる管状の耐熱樹脂層１１と、外管となる管状の保護層１２とが、一方の端において接続部１４で接続された構造を有し、管状の耐熱樹脂層１１と管状の保護層１２との間には隙間１３が形成されている。さらに、保護層１２には隙間１３と外部とを接続する貫通孔１５が形成されている。
【００８８】
図５は、本発明の吸気系配管部材の他の製造方法によって作製される吸気系配管部材の一例を模式的に示す断面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）で示す二重管５の隙間１３に、カプセル内に蓄熱物質が封入された蓄熱材と基材樹脂とを混合した混合物を充填して蓄熱樹脂層１０を形成することにより、図５に示す吸気系配管部材４を作製することができる。このとき、貫通孔１５はガスベントとして機能し、形成される蓄熱樹脂層に空気が混入することを抑制できる。
【００８９】
本発明の吸気系配管部材の他の製造方法によって作製される二重管において、接続部を構成する材料は、特に限定されず、耐熱性樹脂で構成されていてもよく、構造樹脂で構成されていてもよいが、接続部には大きな応力がかかるため、機械的強度の高い樹脂で構成されることが望ましく、構造樹脂で構成されることがより望ましい。
【００９０】
本発明の吸気系配管部材の他の製造方法によって作製される二重管において、長手方向における隙間の長さに対する接続部の長さの割合は、特に限定されないが、長手方向における隙間の長さに応じて設定すればよく、隙間の長さの１〜１０％であることが望ましく、隙間の長さの１〜５％であることがより望ましい。
二重管の長手方向における接続部の長さの割合が隙間の長さの１％未満であると、接続部に係る応力が大きすぎて、二重管を取り扱う際に接続部が破損してしまうおそれがある。一方、二重管の長手方向における接続部の長さの割合が隙間の長さの１０％を超える場合、吸気系配管部材全体における蓄熱樹脂層が占める割合が少なくなってしまうため、流入ガスの急激な温度変化を抑制する効果が充分に発揮されないことがある。
【００９１】
以下に、本発明の吸気系配管部材及び本発明の吸気系配管部材の製造方法の作用効果について説明する。
（１）本発明の吸気系配管部材は、カプセル内に蓄熱物質が封入されてなる蓄熱材を有している。このような蓄熱材を用いると、流入ガスの温度が急激に変化した場合であっても、流出ガスの急激な温度変化が抑制される。従って、流出ガスの急激な温度変化を抑制して内燃機関に供給することができる。
【００９２】
（２）本発明の吸気系配管部材は、駆動部がないため、既存設備との置換が容易であり、内燃機関の重量増を伴わない。
【００９３】
（３）本発明の吸気系配管部材の製造方法は、流入ガスの温度が急激に変化した場合であっても、流出ガスの温度変化を抑制することができる吸気系配管部材を容易に得ることができる。
【００９４】
（４）本発明の吸気系配管部材の他の製造方法は、本発明の吸気系配管部材を少ない工程で製造することができ、生産性に優れ、さらに蓄熱樹脂層の蓄熱量の調整も容易である。
【００９５】
（実施例）
以下、本発明を具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
【００９６】
（実施例１）
（耐熱樹脂層作製工程）
耐熱性樹脂であるメタキシレンジアミン（ＭＸＤＡ）とアジピン酸からなるポリアミド系樹脂に無機フィラーとしてガラス繊維を３０重量％添加したペレット（三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製  レニー１００２Ｆ）を２５０℃に加熱しながら射出成形し、長さ４００ｍｍ、内径５０ｍｍ、壁厚０．５ｍｍの管状の耐熱樹脂層を作製する。
【００９７】
（混合工程）
基材樹脂としてポリプロピレン樹脂１０７ｇと、蓄熱材としてパラフィン入蓄熱材カプセル状蓄熱材１１３ｇとを混合して混合物を得る。なお、パラフィン入りカプセル状蓄熱材には融点が４０℃のパラフィンを８０重量％含ませる。ポリプロピレン樹脂とパラフィンとの体積比は、ポリプロピレン：パラフィン＝５０：５０とする。
【００９８】
（蓄熱樹脂層作製工程）
上記（混合工程）で得られた混合物を、上記（耐熱樹脂層作製工程）で作製された管状の耐熱樹脂層の表面に一定の厚さで塗布し、乾燥させることで耐熱樹脂層の外側に管状の蓄熱樹脂層を作製する。蓄熱樹脂層の厚さは１．５ｍｍとする。
【００９９】
（保護層作製工程）
構造樹脂となるメタキシレンジアミン（ＭＸＤＡ）とアジピン酸からなるポリアミド系樹脂に無機フィラーとしてガラス繊維を３０重量％添加したペレット（三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製  レニー１００２Ｆ）を２５０℃に加熱しながら、上記（蓄熱樹脂層作製工程）で作製された蓄熱樹脂層の外側に一定の厚さで塗布し、冷却することで蓄熱樹脂層の外側に管状の保護層を作製する。保護層の厚さは０．５ｍｍとする。
【０１００】
（断熱層作製工程）
上記（保護層作製工程）で得られた保護層の外側にガラス繊維マット（平均繊維径１０μｍ、厚さ５ｍｍ）を巻きつけることにより断熱層を作製し、実施例１に係る吸気系配管部材の製造を完了する。
【０１０１】
（実施例２）
（二重管作製工程）
メタキシレンジアミン（ＭＸＤＡ）とアジピン酸からなるポリアミド系樹脂に無機フィラーとしてガラス繊維を３０重量％添加したペレット（三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製  レニー１００２Ｆ）を２５０℃に加熱しながら、所定の金型を用いて射出成形することにより、長さ４１０ｍｍ、内径５０ｍｍ、壁厚０．５ｍｍの内管と、長さ４１０ｍｍ、内径５４ｍｍ、壁厚０．５ｍｍの外管とが、一方の端１０ｍｍの区間だけで接続された二重管を得る。
【０１０２】
（混合工程）
基材樹脂としてポリプロピレン樹脂を１０７ｇと、蓄熱材としてパラフィン入カプセル状蓄熱材１１３ｇとを混合して混合物を得る。なお、パラフィン入りカプセル状蓄熱材には融点が４０℃のパラフィンを８０重量％含ませる。ポリプロピレン樹脂とパラフィンとの体積比は、ポリプロピレン：パラフィン＝５０：５０とする。
【０１０３】
（蓄熱樹脂層作製工程）
上記（二重管作製工程）で得られた二重管の内管と外管との隙間に、上記（混合工程）で得られた混合物を充填し、冷却によりポリプロピレンを固化させることで二重管の内管と外管との間に蓄熱樹脂層を作製する。
【０１０４】
（断熱層作製工程）
上記（二重管作製工程）で得られた外管の外側にガラス繊維マット（平均繊維径１０μｍ、厚さ５ｍｍ）を巻きつけることにより断熱層を作製し、実施例２に係る吸気系配管部材の製造を完了する。
【０１０５】
（比較例１）
耐熱性樹脂であるメタキシレンジアミン（ＭＸＤＡ）とアジピン酸からなるポリアミド系樹脂に無機フィラーとしてガラス繊維を３０重量％添加したペレット（三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、レニー１００２Ｆ）を２５０℃に加熱しながら押出成形し、長さ４００ｍｍ、内径５０ｍｍ、壁厚２．５ｍｍの管状とし、その最外周にガラス繊維マット（平均繊維径１０μｍ、厚さ５ｍｍ）を巻きつけて断熱層を作製し、比較例１に係る吸気系配管部材の製造を完了する。
【０１０６】
（冷却試験）
実施例１〜２及び比較例１に係る吸気系配管部材の温度を４５℃に保った後、４０ｇ／秒の流速で温度が−５℃又は１０℃の空気を流入させて、流出する空気の温度をそれぞれ測定する。流入ガスの温度が−５℃の時の経過時間［ｓｅｃ］−流出ガス温度［℃］のグラフを図６（ａ）に示し、流入ガスの温度が１０℃の時の経過時間［ｓｅｃ］−流出ガス温度［℃］のグラフを図６（ｂ）に示す。
【０１０７】
（昇温試験）
実施例１〜２及び比較例１に係る吸気系配管部材の温度を２５℃に保った後、４０ｇ／秒の流速で温度が６０℃の空気を流入させて、各吸気系配管部材から流出する空気の温度を測定する。経過時間［ｓｅｃ］−流出ガス温度［℃］のグラフを図７に示す。
【０１０８】
図６（ａ）、図６（ｂ）及び図７から、本発明の吸気系配管部材は、流入ガスの温度が急激に変化した場合に、その変化の程度を抑制できることがわかる。また、流入ガスの温度の急激は変化を抑制することができるため、配管内部の凝集水の発生防止にも有効であると考えられる。
【符号の説明】
【０１０９】
１、２、３、４  吸気系配管部材
５              二重管
１０            蓄熱樹脂層
１１            耐熱樹脂層
１２            保護層
１３            内管と外管の隙間
１４            接続部
１５            貫通孔
【図１】
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【図２】
2017125438.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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