JP2002522730A - 可撓性のコード状中空物 - Google Patents

可撓性のコード状中空物

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、媒体を移送するために、ケーシングによって覆われた内部ゾーンと、移送されるべき媒体の揮発性分子を通過させない障壁層とを備えた可撓性のコード状中空物に関する。この特徴は、前記ケーシング（12）が内部ゾーンに対面するケーシング表面（16）上に障壁層（26）を有することにより与えられる。この障壁層は、うろこ状に配置されたサブエレメント（30）からなっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 (技術分野） 本発明は、ケーシングによって覆われている内部ゾーンを有する可撓性のコー
ド状の中空物に関する。
【０００２】 (背景技術） この一般的な形式の可撓性コード状中空物は、公知である。これらのコード状
中空物は、以下でチューブとも呼ばれ、液体またはガス状媒体を移送するために
産業の多くの部門で用いられる。技術的な環境制御ユニットにおいて使用する場
合、例えば、自動車において、このようなチューブは、冷媒の移送のために用い
られる。冷媒は、揮発性であり、これが大気中に漏れると悪い害を及ぼすことに
なる。これを避けるために、天然の冷媒、例えば炭酸ガスから作られたものを使
用すべきである。公知の冷媒用チューブの場合では、これらのチューブは、耐拡
散性を有するものでなく、また天然冷媒、特に、炭酸ガスＣＯ2に対する高い透
過性を示すという欠点がある。
【０００３】 気体を移送するチューブは、ドイツ特許明細書第４０２０７９８号に開示され
、ここで、このチューブは、気体に対して低い透過性を有する内側層を有する。
さらに、媒体を移送するための可撓性チューブは、ヨーロッパ特許第０３７５６
０８号に開示されている。このチューブは、ケーシング内に一体化されかつ金属
フォイルからなる障壁層を有し、この金属フォイルは、このフォイルのストリッ
プ端部を重ね合わせて長さ方向にあるいはスパイラル形状に配置されている。こ
れに関する欠点は、気体に対する不透過性が、特に曲げ応力が加わった時に損な
われることである。
【０００４】 (発明の開示） 本発明の目的は、特に冷媒が炭酸ガスの場合において、低透過性と同時に高可
撓性を有する一般形式の可撓性コード状中空物を提供することである。
【０００５】 本発明によれば、この目的は、請求項１に記載の特徴部分を有する可撓性コー
ド状中空物によって達成される。この特徴部分は、ケーシングが内部ゾーンに対
面するケーシング表面に障壁層を有し、この障壁層は、多数のサブエレメントが
、うろこ(scale)状に配置され、かつ障壁層は、移送されるべき媒体の揮発性分
子を通さないようにする。可撓性のコード状中空物から揮発性分子が透過するこ
とを防止し、あるいは少なくとも無視できる程度に減少させることができる。
【０００６】 こうして、冷媒の揮発性成分が大気中に漏れることなく冷媒を移送することが
できるようになり、特に、好ましい場合、可撓性のコード状中空物は、冷媒チュ
ーブとして用いられる。透過率の低下は、同時に冷媒が供給される冷却ユニット
の信頼性を高める。この中空物の可撓性は、サブエレメントのうろこ状配置によ
ってわずかに損なわれるか、全く損なわれない。サブエレメントのうろこ状配置
は、障壁層が曲げによる応力がかかるときに破壊されることがないという状況を
導く。障壁層の破壊または損傷は、透過率の増加をもたらすことになる。
【０００７】 うろこ状構造は、好適に設けられる金属障壁層の蒸着中、適当な結晶構造を生
じることによって非常に有利な形態を達成することができる。 結晶構造のうろこ状構造は、好ましくは、キャリア層として作用するケーシン
グの層上に結晶性の物質を蒸着によって得ることができ、この結晶性物質は、例
えば、金属または合成材料からなる。その結果、キャリアとして作用するケーシ
ングの層の表面に完全に不透過性の結晶領域(小板）が形成される。この状態は
、非拡張状態、即ち、非応力状態となり、可撓性のコード状中空物（チューブ）
が移送されるべき冷媒に対してほぼ完全に不透過性となる。
【０００８】 無視できる程度に低い透過性に関しては、蒸着した小板間の非常に小さいシー
ムを通って起こることがある。小板が重なり合うように蒸着されている場合、例
えば、チューブの曲げまたは引張りによって応力がかかるときでさえ、このよう
なチューブの状態においてもチューブ全表面の９９％が結晶性の小板で覆われる
ので、小板の重なり度は確実である。
【０００９】 この結果として、特に有利な点は、このような結晶性の小板を備え、高圧レン
ジであっても低い透過性を有する可撓性のコード状中空物を形成できることであ
る。本発明に基づく障壁層を備えたこのような高圧伸縮(high pressure expans
ion)チューブは、高い可撓性、振動減衰、および音響的に優れた効果の点におい
て優れており、これらの利点は、低い透過性を同時に達成することによって活用
することができる。
【００１０】 特に、本発明に従う障壁層を有する高圧伸縮チューブでは、冷媒として炭酸ガ
スＣＯ2を使用することができる。高圧レンジにおいて冷媒として炭酸ガスを使
用すると、突然の圧力降下時にいわゆる非圧縮の爆発という問題を導く。冷媒の
急激な膨張形成は、冷媒と接触状態にある物質に起こる。これは、材料の損傷を
導き、または、この場合には、材料の破壊に至ることにもなる。本発明に従う障
壁層の結果として、この場合には、材料、即ち、可撓性のコード状中空物への損
傷が生じない。それは、冷媒としての炭酸ガスの分子をケーシング内に透過させ
ないからである。上述した結晶小板のうろこ状配置のために、特に、透過が防止
され、この場合、高圧膨張の場合でさえも無視できる最小限に縮小することがで
きる。
【００１１】 さらに、障壁層は、うろこ状で配置されたサブエレメントからなることが好ま
しく、これらのサブエレメントは、好ましくは、媒体の移送方向および／または
中空物の長手軸線に対して同軸に、重なり合っている。その結果、障壁層の特別
の可撓性配置によって、選択された材料自体の低透過性を越える性能を達成して
いる。
【００１２】 本発明の好ましい実施形態では、障壁層が金属または合成材料からなる特徴を
備えている。その結果、材料は、単純な方法で移送すべき冷媒と調和するように
選択することができる。これにより、材料は、移送すべき媒体の揮発性成分に対
して特に良い障壁作用を示す。
【００１３】 さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、障壁層が、接着または圧着状態
（in a non-positive manner)でケーシングの内側層の外側ケーシング表面に接
合されている。その結果、可撓性のコード状中空物を使用する際に、達成された
低い透過性が維持されるので、障壁層がケーシング表面から離れることを防止す
ることができる。この特徴は、好ましくは、障壁層とケーシング表面の間の接着
の強さを増加するためにケーシング表面が物理的および／または化学的に処理さ
れる。その結果、好ましくは、特に荒い面が形成され、これにより、順次付加さ
れる障壁層への接着が確実になる。
【００１４】 特に、少なくともケーシング表面の表面領域をケーシング材料の極性または活
性化を介して、障壁層とケーシング表面間の接着の強さを増加できることが望ま
しい。好ましくはポリマーからなるケーシング材料により、極性グループがケー
シングの基本的分子構造内において一体化でき、これにより、これらの極性グル
ープがケーシング表面に障壁層で覆うことが改善される。
【００１５】 本発明の更なる実施形態によれば、付加的な接着剤が障壁層とケーシング表面
の間に設けられることを特徴とする。この付加的な接着剤は、障壁層とケーシン
グ間の強くて耐久性のある圧着した接合を導き、その結果、障壁層とケーシング
間の接着が、使用時において比較的強力な機械的な応力で維持され、方向性を伴
って、低い透過性を維持できる。
【００１６】 更なる本発明の実施形態によれば、従属請求項に記載された特徴を備えている
。本発明は、図面に関連して以下の実施例において、より詳細に説明する。
【００１７】 （好適な実施形態の説明） 図１は、冷媒用チューブ１０を断面形状で示している。冷媒用チューブ１０は
、全体を１２で示すケーシングを含み、このケーシングは内部ゾーン１４を覆っ
ている。ケーシング１２は、可撓性のコード状中空物から形成され、ケーシング
１２の表面１６が内部ゾーン１４を形成している。内部ゾーン１４は、好ましく
は、円形断面を有する円筒形状で構成されており、実施形態によれば、この内部
ゾーンは、異なる形状、例えば、長円形または同様の形状を有することもできる
。ケーシング１２は、多層構造で作られ、ケーシング表面１６は、内側層１８に
よって形成される。中間層２０は、内側層１８の回りに配置され、外側層２２は
、中間層に隣接している。強化層２４は、中間層２０と外側層２２の間に配置さ
れている。ケーシング１２の各層１８、２０、２２は、例えば、ポリマー材料か
らなる。強化層２４は、例えば、可撓性の繊維強化層からなっている。
【００１８】 障壁層２６は、ケーシング表面１６上に設けられている。障壁層２６は、ケー
シング表面１６に接着または圧着状態で全表面上に接合されている。例えば、障
壁層２６は、ケーシング１２の層組立てが行なわれた後、内部ゾーン１４に取り
付けることができる。さらに本実施形態によれば、障壁層２６は、内側層１８の
ケーシング表面１６に最初に取り付けることができ、さらに、各層２０、２２、
２４が、例えば、押出し加工により順次設けられる。最後に、ケーシング１２の
各層は、障壁層２６上に順次形成されることが想像できる。
【００１９】 障壁層２６は、例えば、金属または合成材料からなる。障壁層２６の材料は、
冷媒用チューブ１０の内部ゾーン１４を介して移送される冷媒に対して調和する
ようになっている。冷媒として、例えば、炭酸ガスＣＯ2を考慮に入れることが
できる。
【００２０】 ケーシング表面１６は、障壁層２６および内側層１８との間に高い接着力を達
成するために荒く仕上げることができる。これは、適当な装置の機械的作用を介
して物理的に、あるいは、アルカリ、酸、または同様の物質を介して化学的に行
なうことができる。障壁層２６の接着は、ここで達成される表面あらさの結果と
して改善される。さらに、本実施形態によれば、接着剤は、障壁層２６とケーシ
ング表面１６の間に導くことができる。ケーシング表面１６は、接着力を増加さ
せるために極性を備えたり、あるいは活性化させることもできる。
【００２１】 図２は、冷媒チューブ１０の長手方向概略断面図を示している。図１の部材と
同一の部材は、同一の参照番号を付し、２回説明することを省く。本発明の更な
る実施形態が、長手方向断面によって説明される。障壁層２６は、うろこ状にケ
ーシング表面に隣接する個別のサブエレメント３０を含んでいる。このケーシン
グ表面１６は、次に、図１と関連して論じられてきた上記実施形態の場合のよう
に、機械的におよび／または化学的に荒く仕上げることができる。さらに、付加
的な接着剤を設けることもできる。
【００２２】 図２では、矢印３２によって、内部ゾーン１４を通る冷媒の仮想的な移送方向
を示す。障壁層２６のサブエレメント３０のうろこ状配置は、移送方向３２にか
つ中心軸３４(図１参照）に対して同軸的に重なり合うように行なうことができ
る。障壁層２６のうろこ状配置の結果、冷媒チューブ１０の可撓性は、障壁層２
６の導入によってわずかに修正される。うろこ状に配置されたサブエレメント３
０は、何の問題もなく収容される。ケーシング１２の曲げは、障壁層２６によっ
てあらゆる方向に可能であり、それは、サブエレメントが移送方向３２および／
または長手軸３４に対して同軸方向に重なり合うことによる。
【００２３】 以上の記載によれば、ケーシング１２の表面１６上に障壁層２６を設ける結果
として、冷媒を移送することができ、さらに、このケーシング表面が内部ゾーン
１４の周面を形成し、冷媒の揮発性成分がケーシング１２を通って拡散ができな
いことが明瞭になるであろう。
【００２４】 障壁層２６を設けたことにより、ケーシングは、移送されるべき冷媒の分子に
対する非常に低い透過性を達成できる。一方、分子の拡散が反対方向に、すなわ
ち、内部ゾーン１４の方に拡散することも障壁層２６によって防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、冷媒チューブを切った横断面図を示す。
【図２】 図２は、冷媒チューブの一部分を長手方向に切った縦断面を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリッツ，トーマス ドイツ国 デー−76593 ゲルンスバッハ アルバート アインシュタイン ストラ ーセ １ Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA15 CA52 CA53 CB05 CB06 CC02 DA26 DB11 EA04 4F100 AB01A AK01B AK01C DC23A DD31 GB90 JD02A JK17

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 媒体を移送するためにケーシングによって覆われる内部ゾーンと、移送される
    べき媒体の揮発性分子を通さない障壁層とを有する可撓性のコード状中空物であ
    って、 前記ケーシング（12）は、前記内部ゾーンに対面するケーシング表面（16）上
    に障壁層（26）を有し、この障壁層が、うろこ状に配置されるサブエレメント（
    30）を含むことを特徴とするコード状中空物。
  2. 【請求項２】 前記サブエレメント（30）は、媒体の移送方向（32）において重なり合うこと
    を特徴とする請求項１記載のコード状中空物。
  3. 【請求項３】 前記サブエレメント（30）は、ケーシング（12）の長手軸線（34）に対して同
    軸的に重なり合うことを特徴とする請求項１または請求項２記載のコード状中空
    物。
  4. 【請求項４】 障壁層（26）は、金属からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
    に記載のコード状中空物。
  5. 【請求項５】 障壁層（26）は、合成材料からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
    １項に記載のコード状中空物。
  6. 【請求項６】 障壁層（26）は、圧着状態でケーシング表面（16）に接合されていることを特
    徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のコード状中空物。
  7. 【請求項７】 ケーシング表面（16）は、障壁層（26）の接着力を増加するために物理的およ
    び／または化学的に処理されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
    項に記載のコード状中空物。
  8. 【請求項８】 ケーシング表面（16）は、荒くなっていることを特徴とする請求項１〜７のい
    ずれか１項に記載のコード状中空物。
  9. 【請求項９】 ケーシング（12）の材料は、前記ケーシング表面（16）の少なくとも表面領域
    に極性を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のコード状
    中空物。
  10. 【請求項１０】 ケーシング（12）の材料は、前記ケーシング表面（16）の少なくとも表面領域
    が活性化されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のコー
    ド状中空物。
  11. 【請求項１１】 接着剤が、障壁層（26）とケーシング表面（16）の間に配置されることを特徴
    とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のコード状中空物。
  12. 【請求項１２】 ケーシング（12）は、ポリマー材料からなる少なくとも１つの層（18、20、22
    ）を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のコード状中
    空物。
  13. 【請求項１３】 ケーシング（12）は、３重構造の層を有することを特徴とする請求項１〜１２
    のいずれか１項に記載のコード状中空物。
  14. 【請求項１４】 強化層（24）がケーシング（12）の少なくとも２つの層（20、22）の間に配置
    されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のコード状中
    空物。
  15. 【請求項１５】 冷媒、特に炭酸ガスＣＯ2を移送するために、請求項１〜１４のいずれか１項
    に記載の可撓性のコード状中空物の使用。
  16. 【請求項１６】 自動車に設けられる技術的な冷媒ユニットにおいて、請求項１〜１４のいずれ
    か１項に記載の可撓性のコード状中空物の使用。
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