(57)【要約】【課題】柔軟性が低いガス不透過層を有する冷媒輸送用ホースであっても、機器類の振動を遮断でき、曲げて接続した場合にも樹脂等が破断しないような柔軟性が付与された冷媒輸送用ホースを提供する。【解決手段】少なくともガス不透過層を有する冷媒輸送用ホースにおける、ホースの全長の少なくとも一部の領域において、らせん状（コイル状）を形成している構造とすることで解決する。【選択図】図２
2009197855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともガス不透過層を有する冷媒輸送用ホースであって、該ホースの全長の少なくとも一部の領域において、らせん状を形成していることを特徴とする冷媒輸送用ホース。
【請求項２】
前記ホースのらせん状以外の領域において、少なくとも一部が直線状であることを特徴とする請求項１に記載の冷媒輸送用ホース。
【請求項３】
前記ガス不透過層が金属箔、金属蒸着膜又はガス不透過性材料層を含有する層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷媒輸送用ホース。
【請求項４】
前記ホースがガス不透過層を有する内管と、その外周を覆う繊維を含む補強層及び補強層の外周を覆う外管を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷媒輸送用ホース
【請求項５】
前記補強層が金属製ワイヤーを含むことを特徴とする請求項４に記載の冷媒輸送用ホース。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷媒輸送用ホースを製造する方法であって、
該ホース形成材料を管状に成形する工程、
未加硫の状態又は半加硫の状態で、ホース形成材料管状体にらせん状の領域を付与するように成形する工程、及び
成形されたホース形成材料管状体を完全に加硫して、らせん状の領域を固定する工程、
を含むことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車用クーラーやエアコンの配管用ホース等、冷媒として二酸化炭素ガスを輸送するためのホースとして好適な冷媒輸送用ホースに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車用クーラーやエアコン等の冷媒ガスとしてはクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）やハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）が用いられ、冷媒輸送用ホースにはニトリルゴム、ブチルゴム、或いはポリアミド樹脂とゴムの混合物等フロンガスバリア性の高い内層を内管に備えたホースが用いられている。さらに、近年、フロンガスの大気オゾン層破壊や高い温室ガス効果の問題から、フロンガスに代わる冷媒として二酸化炭素等が用いられている。この場合、冷媒輸送用ホースとしては、ゴムに対するガス透過性が極めて高い二酸化炭素ガスの漏えいを防ぐ目的で、金属管で構成された蛇腹管、エチレン酢酸ビニル共重合体のケン化物（エチレンビニルアルコール共重合物（ＥＶＯＨ））やメタキシリレンジアミンとアジピン酸の共重合物等のガス不透過性材料層を含む内管を有するホース（特許文献１）、或いは金属箔をスパイラルに巻き付けた層又は金属蒸着した樹脂フィルムを積層した層を有するホース（特許文献２）等が用いられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２５３３０号公報
【特許文献２】特開２００１−２２１３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらのガス不透過層は非常に硬いものであるため、ホースや蛇腹管の柔軟性が低くなり、直接接続されるコンプレッサー等の機器類又は他の機器類（エンジン等）から生ずる振動を遮断することができず、キャビンに振動を伝えたり、機器類との接続部分に亀裂が生じたりする問題があった。また、柔軟性が低いため、機器類の配置によって曲げて接続した場合に、樹脂や金属箔が破断して、冷媒ガスが漏えいする問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、ガス不透過層を有する冷媒輸送用ホースであっても、機器類の振動を遮断でき、曲げて接続した場合にも樹脂層等を破断させることのない柔軟性が付与された冷媒輸送用ホース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】
【０００６】
上記目的は、少なくともガス不透過層を有する冷媒輸送用ホースであって、ホースの全長の少なくとも一部の領域において、らせん状（コイル状）を形成していることを特徴とする冷媒輸送用ホースにより達成される。
【０００７】
これにより、柔軟性の低いガス不透過層を有する冷媒輸送用ホースであっても、ホースのらせん状の領域がコイルバネの様に作用し、ホース全体として柔軟性が付与され、機器類の振動を遮断することができる。また、ホースを曲げた場合のガス不透過層にかかる歪みを小さくすることができ、樹脂層等の破断を防止することができる。
【０００８】
また、本発明に係る冷媒輸送用ホースは、らせん状以外の領域において、少なくとも一部が直線状であることが好ましい。
【０００９】
これにより、ホースの機器類との接続において、口金具等による接続構造を容易にすることができる。
【００１０】
本発明に係る冷媒輸送用ホースの好ましい態様は以下の通りである。
（１）前記ガス不透過層が金属箔、金属蒸着膜又は「ガス不透過材料層」（１００℃における二酸化炭素に対するガス透過係数（ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６「プラスチックフィルム及びシートの気体透過度試験方法」に準じて測定）が２×１０-10ｃｃ・ｃｍ／ｃｍＨｇ・ｃｍ2・ｓｅｃ以下、好ましくは１×１０-10ｃｃ・ｃｍ／ｃｍＨｇ・ｃｍ2・ｓｅｃ以下、さらに好ましくは７×１０-11ｃｃ・ｃｍ／ｃｍＨｇ・ｃｍ2・ｓｅｃ以下の有機材料から構成される層を示す）を含有する層である。
（２）前記ホースがガス不透過層を有する内管と、その外周を覆う繊維を含む補強層及び補強層の外周を覆う外管を含む。
（３）前記補強層が金属製ワイヤーを含む。
【００１１】
また、上記目的は、本発明に係る冷媒輸送用ホースを、ホース形成材料を管状に成形する工程、未加硫の状態又は半加硫（総加硫時間の一部の時間の加硫をすることを示す。）の状態で、ホース形成材料管状体にらせん状の領域を付与するように成形する工程、及び成形されたホース形成材料管状体を完全に加硫して、らせん状の領域を固定する工程を含むことを特徴とする製造方法により達成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガス不透過層を有する冷媒輸送用ホースはらせん状の部分を有しているので、ホース全体として柔軟性を保持しており、自動車のエアコン等に接続した場合に機器類の振動が遮断され、ホースを曲げて接続しても樹脂層等の破断が防止された冷媒輸送用ホースを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明に係る冷媒輸送用ホースの実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
本発明の冷媒輸送用ホースの代表的な１例を図１に示す。図示のように、ホース１２は両端部１４及び１６の間にらせん状部１８を有している。端部１４近傍は直線状部２０を有し、口金具等を介して機器類との接続が容易となっている。直線状部２０の始点２２はらせん状部１６により形成される円の開始点である。端部１６は直線状部を有してないが、この形状は機器類との位置関係や接続口の向きとの関係によっては有利である。
【００１５】
図２は本発明の冷媒輸送用ホースの別の代表例を示す。図２のホース１２の基本構成は、図１と同様である。ただし、図１と異なり、図示のように端部１６近傍にも直線部２４を有している。直線状部２０と同様に始点２６はらせん状部１６により形成される円の開始点であり、直線状部２０のほぼ延長線上に位置する。このため、ホース１２全体としてほぼ直線状のホースと同様に取り扱うことができる。
【００１６】
本発明の冷媒輸送用ホース１２のらせん状部１８は、ホースの全体に施しても良く、図１及び２に示したように、一部に直線状部を設けても良い。直線状部は実際に直線（Ｉ字形）である必要はなく、カーブさせたＵ字形、Ｌ字形等でも良いが、曲げた部分に余計な負荷がかからないためにはＩ字形が好ましい。直線状部はホースの末端近傍であっても、途中であっても良く、直線状部とらせん状部が交互に複数あっても良い。機器類との接続し易さのためには、直線状部を末端に設けるのが好ましい。
【００１７】
振動遮断及び曲げに対する許容性を高めることと、ホースの材料コストの点から、らせん状部がホースの長さＬ１に対するらせん状部の長さＬ２は、Ｌ２／Ｌ１が０．１〜０．９、好ましくは０．３〜０．７に設定すると良い。直線状部の始点は図１及び２に示したように、らせん状が形成する円の開始点であっても、円の中心位置にホースを曲げて来ても良い。直線状部の有無、位置等、及びらせん状部１８の外径、ピッチ、巻き数等はホース１２のホース構造６、接続する機器の配置、接続口の向き、配管に使用できるスペース等により適宜設定することができる。特に、ホース１２の外径Ｄ１に対するらせん状部１８の外径Ｄ２は、Ｄ２／Ｄ１が２〜７、好ましくは３〜６に設定すると良い。
【００１８】
図３は本発明の冷媒輸送用ホースの内部構造の代表的な１例を示す。図示のように、ホース構造６は、内層としてガス不透過層１と、その上に積層された外層としてエラストマー層２を有する内管３、内管３の外周を覆う補強層４、その外周を覆う外管５から構成されている。ガス不透過層１は内管３の外層として形成しても良く、また、内管３を３層以上の構成として、ガス不透過層１をその中間層としても良い。
【００１９】
本発明の冷媒輸送用ホース構造６に使用されるガス不透過層１は金属箔又は金属蒸着層でも良く、ガス不透過性材料層でも良い。
【００２０】
金属箔又は金属蒸着層の場合は、例えばアルミニウム、鋼鉄、銅、銀、金、またはそれらの合金、その他ガスバリア性を有する金属材料であれば良く、特にコスト面からはアルミニウムが好ましい。金属箔又は金属蒸着層は金属を樹脂表面に蒸着する方法、金属箔を樹脂表面に巻きつける方法、メッキにより薄膜層を形成する方法などにより設けることができる。この場合、層の厚さに限定はないが、例えば、０．００５〜０．０９μｍが好ましい。
【００２１】
また、ガス不透過材料層の場合は、所定のガス透過係数を有する有機材料であればいずれの材料でも良いが、ホースへの加工し易さから、エチレン酢酸ビニル共重合体のケン化物（エチレンビニルアルコール共重合物（ＥＶＯＨ））、メタキシリレンジアミンとアジピン酸の共重合物（ＭＸＤ６）、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン２，６ナフタレート等の有機樹脂が挙げられ、これらを単独で又は２種以上を適宜混合して用いることができる。この場合、層の厚さは、二酸化炭素冷媒透過性と柔軟性との兼ね合いから０．０２〜０．５ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００２２】
また、エラストマー層２を形成する材料には特に制限はなく、各種熱可塑性エラストマー又はゴムを用いることができる。特に、ブチルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等のゴム、オレフィン系共重合体、オレフィン系、スチレン系、ポリアミド系、ポリ塩化ビニル系、フッ素系等の熱可塑性エラストマーが好ましい。層の厚さは加工性と柔軟性から０．２〜５．０ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００２３】
内管３を３層以上とする場合、ガス不透過層１とエラストマー層２に加えて、ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、具体的にはエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレンアクリルゴム（ＡＥＭ）、オレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、アイオノマー樹脂等が挙げられ、これらを単独または適宜混合した層を適用することができる。
【００２４】
補強層４は内管３内に発生する圧力に耐え得る強度を有する繊維材料であれば良く、例えばスチールワイヤー、銅ワイヤー、アルミワイヤー等の各種金属ワイヤーやビニロン、ポリエステル、ナイロン、アラミド等の有機繊維を用いることができる。強度の点からは金属ワイヤーを用いることが好ましい。これらを内管３の外周に必要な厚みにスパイラル状、ブレード状等所望の形状に巻回するか編組して補強層４を成形する。なお、この補強層４は更に耐圧性能を向上させる目的で多層に構成してもよく、この場合、接着剤や樹脂等による中間層を設けても良い。
【００２５】
外管５は、本発明の目的を達成するものであればいかなる材料でも良い。例えばスチレン−プロピレンゴム等の樹脂・ゴムや熱可塑性エラストマー等を用いることができる。層の厚さは強度と柔軟性の点から０．５〜３．０ｍｍ程度が好ましい。
【００２６】
ホース構造６のその他の構成については、特に制限はなく、例えば各層の間に接着層や他の中間層などを適宜設けることができる。
【００２７】
本発明の冷媒輸送用ホースは、公知の方法で製造することができる。例えば、以下の様に行うことができる。
【００２８】
押出機の先端に設けた高剛性のマンドレル上に、内層としてガス不透過性材料層（例えば、ＥＶＯＨ、内径７．０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍ）を管状に押し出して成形し、必要に応じて管状体表面に接着剤塗布を行う。次いで、この樹脂管状体の外周に外層としてエラストラマー層（例えば、ブチルゴム、厚さ１．４ｍｍ）を押出し被覆し、内管を成形する。次いで内管の外周に編み上げ機により真鍮メッキしたスチールワイヤーを編み組して補強層とし、さらにこの補強層の外周にゴム組成物（例えば、エチレン−プロピレンゴム、厚さ１．５ｍｍ）を押出し被覆して外管を成形し、必要に応じて、マンドレルを抜き出せる状態まで加硫する。
【００２９】
マンドレルを抜き出して、得られた半加硫又は未加硫のホース形成材料管状体について、所定の位置に、所定の外径、ピッチ、巻き数のらせん状部を成形した後、完全に加硫し、らせん状の領域を有する冷媒輸送用ホースを得る。加硫条件は例えば１５０℃、９０分とすることができる。加硫時間は積算できるので、総加硫時間経過前の半加硫の状態の柔らかいホース形成材料管状体について、らせん状の領域を成形した後、残余時間の加硫を行うことができるのである。
【００３０】
なお、本発明は上記の実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の冷媒輸送用ホースの実施形態の一例を示す正面図である。
【図２】本発明の冷媒輸送用ホースの実施形態の他の例を示す正面図である。
【図３】本発明の冷媒輸送用ホースの内部構造の一例を示す一部断面斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ガス不透過層
２  エラストマー層
３  内管
４  補強層
５  外管
６  ホース構造
１２  ホース
１４  端部
１６  端部
１８  らせん状部
２０  直線状部
２２  始点
２４  直線状部
２６  始点
【図１】
2009197855.tif 000003
【図２】
2009197855.tif 000004
【図３】
2009197855.tif 000005