JP2007211979A - 流体をガイドし、かつ熱処理するための構造群及びこの構造群を製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内部加熱手段を備えた流体ガイドチューブにコネクタを接続し、この際に漏れ損失が最小となるような、尿素水溶液をガイドし、かつ熱処理する構造群１を提供する。
【解決手段】
少なくとも３つの出口／接続部５，６，７を備えた少なくとも１つのコネクタ２とチューブ３とから成り、該チューブがコネクタの第１の出口／接続部５に設けられ、チューブ３の中空室１１内に少なくとも１つの温度調整手段４，１２が配置され、流体が温度調整手段とチューブとの間にガイドされ、チューブ内に配置された温度調整手段が、前記第１の出口／接続部５とはほぼ反対側に位置する、チューブの第２の出口／接続部６から外へ延出しており、コネクタの第３の出口／接続部７が、温度調整手段とチューブとの間の中空室１１と連通していて、前記コネクタがチューブ及び温度調整手段と形状結合及び／又は素材結合によって接続されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、流体特に尿素水溶液をガイドし、かつ熱処理するための構造群、並びにこのような構造群を製造するための方法に関する。

所定の液状又はガス状の媒体においては、チューブを貫通ガイドさせる際に温度調整する必要がある。何故ならば、これらの流体は所定の温度範囲内においてのみ流動性があり、かつ化学的に耐えられるからである。

このような液体として例えば、ＤＩＮ７００７０及びＣＥＦＩＣ(European Chemical Industry Council）規則に基づく尿素水溶液が挙げられる。このような尿素水溶液は、特に窒素酸化物排出を低下させ、ひいては排ガス規定の高い要求を満たすためにディーゼルエンジンの燃焼ガスに添加される。尿素水溶液をタンクからガイドして燃焼ガスに噴射するために、チューブの温度調整可能性が必要である。何故ならば、尿素水溶液は、化学的な組成に基づいて−１１℃において凝結／凍結するという欠点があるからである。尿素水溶液のその他の不都合な特性は、腐食性でしかも温度に基づいてクリープ性（潜り込み性）を有しているという点にある。

市販されているもの及び従来技術によればチューブ管路が公知であり、このチューブ管路は、チューブ壁内に加熱器を有しているか、又はチューブの長手方向に沿って周壁に螺旋状に配置された加熱器を有している。このような配置構成によれば、加熱のために用いられたエネルギーの一部が周囲に無駄に放出されてしまう。チューブを加熱するために必要なエネルギーを低減させるために、チューブの内部を加熱する技術が開発されている。

さらにまた、一方では内部加熱式のチューブコネクタに接続する際に、チューブとコネクタとの接続箇所における漏れ損失を減少させる困難が生じ、また他方では接続領域内で流体をガイドするためのチューブ内径の内部加熱を接続領域内において互いに分離するという困難さが生じる。

本発明の課題は、コネクタを、内部加熱手段を備えた流体ガイドチューブに接続し、この際に漏れ損失が最小となるような、構造群及びこのような構造群を製造する方法を提供することである。

この場合、コネクタは、内部加熱と、流体（特に尿素水溶液）を貫流ガイドするチューブ内径とを分離するように構成されている。

この課題を解決した本発明の装置の手段によれば、少なくとも３つの出口／接続部を備えた少なくとも１つのコネクタとチューブとから成っていて、該チューブがコネクタの第１の出口／接続部に設けられており、チューブの中空室内に少なくとも１つの温度調整手段が配置されていて、流体が温度調整手段とチューブとの間にガイドされ、チューブ内に配置された温度調整手段が、前記第１の出口／接続部とはほぼ反対側に位置する、チューブの第２の出口／接続部から外へ延出しており、コネクタの第３の出口／接続部が、温度調整手段とチューブとの間の中空室と連通していて、前記コネクタがチューブ及び温度調整手段と形状結合及び／又は素材結合によって接続されている。

また前記課題を解決した本発明の方法の手段によれば、
ａ）チューブの中空室内に配置された少なくとも１つの温度調整手段を備えたチューブを製作し、
ｂ）前記温度調整手段を前記チューブの少なくとも一方の端部から延出させて突出部を形成し、
ｃ）チューブ端部におけるチューブと温度調整手段との間の中空室を閉鎖し、
ｄ）閉鎖されたチューブ端部を温度調整手段と共に射出成形装置内に挿入し、温度調整手段及びチューブを射出成形工具のキャビティ（金型キャビティ）から突き出し、
ｅ）温度調整手段とチューブの閉じた端部との移行部を射出成形で埋め込み、
ｆ）冷却後に構造群を射出工具から取り出し、
ｇ）温度調整手段とチューブとの間の中空室と、コネクタの第３の出口／接続部とを連通する開口部を形成する、
ステップを有している。

この課題を解決した本発明の別の方法の手段によれば、
ａ）チューブの中空室内に配置された少なくとも１つの温度調整手段を備えたチューブを製作し、
ｂ）前記温度調整手段を前記チューブの少なくとも一方の端部から延出させて突出部を形成し、
ｃ）少なくとも３つの出口／接続部を備えたコネクタを製造し、この際に、これらの出口／接続部をコネクタ内で中空室によって互いに連通させ、第１の出口で終わっている中空室の横断面をチューブの横断面に適合させ、この中空室をコネクタの内部に向かってチューブの壁厚だけ減少させ、さらにこの中空室の横断面を、前記第１の出口とは反対側のコネクタの第２の出口／接続部まで、チューブ内に配置された温度調整手段の横断面に減少させ、
ｄ）コネクタの第１及び第２の出口／接続部で終わっていて、横断面がチューブ又は温度調整手段に適合されている中空室領域の周壁に接着剤を塗布し、
ｅ）突き出している温度調整手段の突出部をコネクタの第１の出口／接続部内に導入し、
ｆ）温度調整手段を、この温度調整手段が第２の出口／接続部から突き出るまで、コネクタ内を貫通ガイドし、
ｇ）チューブ端部を、第１の減径部に達するまでコネクタの第１の出口／接続部内に挿入し、
ｈ）接着剤を硬化させる、
ステップを有している。

さらに別の方法の手段によれば、
ａ）チューブの中空室内に配置された少なくとも１つの温度調整手段を備えたチューブを製作し、
ｂ）前記温度調整手段を前記チューブの少なくとも一方の端部から延出させて突出部を形成し、
ｃ）少なくとも３つの出口／接続部を備えたコネクタを製造し、この際に、これらの出口／接続部をコネクタ内で中空室によって互いに連通させ、第１の出口で終わっている中空室の横断面をチューブの横断面に適合させ、この中空室をコネクタの内部に向かってチューブの壁厚だけ減少させ、さらにこの中空室の横断面を、前記第１の出口とは反対側のコネクタの第２の出口／接続部まで、チューブ内に配置された温度調整手段の横断面に減少させ、
ｄ）突き出している温度調整手段の突出部をコネクタの第１の出口／接続部内に導入し、
ｅ）温度調整手段を、この温度調整手段が第２の出口／接続部から突き出るまで、コネクタ内を貫通ガイドし、
ｆ）チューブ端部を、第１の減径部に達するまでコネクタの第１の出口／接続部内に挿入し、
ｇ）温度調整手段及びチューブが導入されているコネクタの第１及び第２の出口／接続部に接着剤を塗布し、
ｈ）接着剤を硬化させる、
ステップを有している。

さらに別の方法の手段によれば、
ａ）チューブを製作し、
ｂ）少なくとも３つの出口／接続部を備えたコネクタを製造し、この際に、これらの出口／接続部をコネクタ内で中空室によって互いに連通させ、第１の出口で終わっている中空室の横断面をチューブの横断面に適合させ、この中空室をコネクタの内部に向かってチューブの壁厚だけ減少させ、さらにこの中空室の横断面を、前記第１の出口とは反対側のコネクタの第２の出口／接続部まで、チューブ内に配置された温度調整手段の横断面に減少させ、
ｃ）コネクタ中空室の周壁領域内に接着剤を塗布し、チューブを導入することによって、コネクタをチューブに接着させ、
又は選択的に、
ｃ．１）チューブを導入し、次いでコネクタの中空室の周壁領域内に接着剤を塗布し、
ｄ）温度調整手段を第２の出口／接続部内に導入し、
ｅ）温度調整手段を、コネクタ及びチューブ内を貫通ガイドし、
ｆ）第２の出口／接続部に接着剤を塗布し、
ｇ）接着剤を硬化させる、
ステップを有している。

本発明によれば、チューブを外側から加熱するのとは異なり、チューブの直径全体を減少させることができる。横断面全体を減少させることによって、車両においてチューブ及び／又はケーブルの束状の配置が有利に得られる。

本発明の構造群においては、漏れ損失がコネクタ（接続部）とチューブとの間の並びにコネクタと、チューブの内部に配置された温度調整手段との間の形状結合（形状による束縛）式及び／又は素材結合（素材同士の結合）式の接続によって、漏れ損失が減少される。

コネクタは、少なくとも３つの出口／接続部を有している。この場合、内部に温度調整手段が配置されている第１の出口／接続部にチューブが取り付けられている。この温度調整手段はコネクタによって、第１の出口／接続部とは反対側に位置する第２の出口／接続部までガイドされる。温度調整手段とコネクタとの形状結合式及び／又は素材結合式の接続によって、温度調整手段とチューブとの間の中空室は、第２の出口／接続部から分離されている。コネクタの第３の出口／接続部は、温度調整手段とチューブとの間の中空室と連通しているので、流体がチューブからコネクタを通ってさらにガイドされる。コネクタのこのような構成によって、温度調整手段を、少なくとも一方のチューブ端部において温度調整手段とチューブとの間の中空室から分離することが可能である。

多くの流体は、下回ってはならない下限の限界温度を有している。何故ならばそうでなければ、媒体が凝結／凍結し、ひいてはもはや貫流ガイドされなくなるので、チューブの内径内に配置された温度調整手段が、ガイドされた媒体を加熱するためにしか用いられなくなるからである。

有利には、温度調整手段として電気式の加熱器が使用されており、この加熱器は、チューブの内径内に配置されている。電気式の加熱器をガイドされた流体による腐食に対して保護するために、加熱器を電気的に絶縁すれば有利である。つまり電気式の加熱器に少なくとも１つの絶縁／拡散しゃ断層（絶縁作用及び拡散しゃ断作用を有する層）を備えれば有利である。この場合、絶縁材料は、ガイドしようとする流体に対して、拡散を防止し、かつ化学的な耐性を有している。このような本発明の関連性において、電気的な加熱器の重複した構成が可能である。

例えば流体は所定の温度を越えると、もはや化学的な耐性がなくなるので、流体を温度調整する場合に上限温度も越えてはならない場合には、温度調整手段として、液状又はガス状の媒体をガイドするチューブを使用してもよい。このようにして生じたチューブ・イン・チューブ配置（チューブ内にチューブが配置されている）は、内部で温度調整しようとする流体がガイドされるチューブ（外側チューブ）と、内部で液状又はガス状の媒体が流れる内側チューブとから成っており、この場合、内側チューブ内でガイドされた媒体の温度は、熱伝達が、温度調整手段（内側チューブ）から、温度調整手段とチューブとの間の中空室内にも、またそれとは逆方向にも行われるように、調整され得る。

この本発明の関連性において、チューブ・イン・チューブ配置と温度調整手段としての電気的な加熱器との組み合わせが可能である。

電気的な加熱器は、有利な形式で金属合金より成っており、この金属合金は有利には、クロム・ニッケル・鋼及び／又は、ニッケル及び／又はニッケル・銅合金の複合体から選択されている。多くの電気的な加熱器において短絡を避けるために、これらの加熱器は互いに電気的に絶縁されている。

チューブ・イン・チューブ配置においては、内側チューブは多層構造を有しており、これによって、種々異なる層が、内側チューブの内径と外側チューブの内径との間のより良好なしゃ断層効果、特に内側チューブ内でガイドされた流体の拡散過程に対するより良好なしゃ断層効果を保証する。

流体をガイドするチューブ内にも温度調整手段が配置されていて、この温度調整手段は多層に構成されている。さらに、圧力に耐えるチューブの能力は、補強層、例えばフリース挿入物、製織品挿入物又はシート（薄膜）挿入物を多層のチューブ構造体に挿入することによって、高められる。

自動車の構造群の追跡可能性のための重要な要求は、プリントによってかつ／又は圧刻によってチューブ（内側チューブ及び／又は外側チューブ）表面上又は表面内に識別表示を付けるか又は設けることである。

内側チューブ及び／又は外側チューブの表面は、単色又は多色に構成することもできるので、チューブの光学的な認識が可能であり、ひいては車両内に正しく配置することができる。設けられた模様（パターン）は、チューブ表面の別の構成を表している。

流体の有利な定格圧力は、例えば０．６ＭＰａであって、構造群の使用温度は、有利には−３５℃〜＋１００℃の範囲内である。従って、構造群の材料選択は、ガイドしようとする媒体及び使用温度範囲に大きく依存している。従って、構造群を、尿素水溶液をガイドし、かつ温度調整するため使用する場合、少なくとも尿素水溶液と接触する領域におけるコネクタ及び／又はチューブ及び／又は温度調整手段の材料が、ポリアミド特にＰＡ１２又はＰＡ１２混合物又はＰＡ６．６又はＰＡ１１、ポリフェニリンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ；Polyphthalamide）、又はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリエーテルイミド（ＰＥＩ）の複合体より選択されていれば、有利である。

強度／剛性を高めるために、これらのポリマーに、ガラス繊維及び／又は炭素繊維を混合してもよい。コネクタは、有利には金属又はセラミックより製造されていてもよい。その他の流体をガイドし、かつ温度調整するために、コネクタ、チューブ及び温度調整手段のための、少なくとも流体と接触する領域内において使用された材料は、相応に選択される。

有利な形式で、周囲に対して構造群を熱的に絶縁するために、構造群を包囲する、少なくとも部分的に、有利には２つのハーフシェルより成る熱に対する保護カバーが配置されている。この熱的な保護カバーは、発泡材料、例えば発泡されたポリマー特にポリウレタン、発泡されたシリコーンゴム又は発泡されたセラミック及び／又はガラス並びにガラスウール（グラスウール）、耐火レンガ、バーミキュライト又はポリマーフリースより成っていてよい。この場合、保護カバーは、多層構造を有しており、表面は金属層を備えていてよい。金属層は、付加的に熱線の反射を促進する。薄い金属シート及び発泡材料より成る積層構造も、構造群を熱絶縁するために有利に作用する。保護カバーは、有利には、構造群と作用接続する別の構造部を熱的に絶縁する。この関連性において、チューブ（外側チューブ）を、同軸押出し法でポリマーの発泡層によって製造することも可能であり、この場合、チューブ壁が周囲に対する熱的な絶縁を形成する。

請求項１６記載の方法によって、コネクタをチューブ及び温度調整手段と接続すれば、特に有利である。

この場合、チューブ（このチューブの中空室内に温度調整手段が例えば挿入されている）が少なくともその一端部で以て、この温度調整手段がチューブ端部から突き出すように、温度調整手段に関連して位置決めされる。この突き出した突出部は、有利な形式で、コネクタの第１の出口／接続部と第２の出口／接続部との間の間隔よりも大きくなるように選定されている。この方法においては、コネクタを製造する際に、コネクタとチューブとの接続及びコネクタと温度調整手段との接続が得られるので、チューブ端部におけるチューブと温度調整手段との間の中空室が閉鎖され得る。これによって、射出成形法でコネクタを射出成形する際に、材料がこの中空室内に侵入して中空室が閉鎖されるのは避けられる。

温度調整手段とチューブとの間の中空室を閉鎖するために、有利には閉鎖部材が挿入され、この閉鎖部材を介して、突き出した温度調整手段をチューブまで送り、それによって、温度調整手段とチューブとの間の中空室を閉鎖し、かつシールする。このような閉鎖部材はこの中空室内にもやや突入しており、それによって良好な固定が得られる。

閉鎖部材は、有利な形式でチューブと温度調整手段との間の接続部であってもよい。この場合、閉鎖部材はチューブの内径内に配置されている。中空室を有する接続部材の構成によって、流体は貫流ガイドされる。接続部材のこの中空室は一方側が、温度調整手段の横断面に減少されている。温度調整手段は、接続部材の中空室内に挿入され、接続部材と温度調整手段の間の接触面において摩擦結合（摩擦による束縛）式に保持される。これによってチューブ端部におけるチューブの中空室は閉鎖される。有利な形式で、閉鎖部材は、チューブの中空室とコネクタの第３の出口／接続部との間の接続を後で形成するための開口を有している。

チューブの中空室をチューブ端部に接続し、かつシールするための選択的な可能性は、チューブ端部が温度調整手段と接触するように、チューブ端部を熱的に変形させる、という点にある。これによって、コネクタ材料が、温度調節手段とチューブとの間の中空室内に射出成形プロセス中に侵入することも阻止される。

少なくとも一方のチューブ端部において温度調整手段とチューブとの間の中空室を閉鎖する作業に続いて、このチューブ端部は射出成形工具に挿入され、この場合、温度調整手段の突出部も、またチューブも、工具のキャビティを越えて突き出している。

別の構成部分を射出成形方内に挿入して、この構成部分を射出成形法で一緒に埋め込むようにしてもよい。次のステップで、射出成形工具は閉鎖され、射出成形方向でコネクタの射出成形過程が行われる。この場合、温度調整手段の突出部とチューブ端部との間の移行領域は、ポリマー材料有利には請求項１０に記載した材料で射出成形によって埋め込まれる。

このような本発明の関連性において、接続部材における突起部及び／又はアンダカット部の構成によって、接続部材とコネクタとの間の付加的な形状結合的な接続が得られる、ことが知られている。

射出成形工具内でのコネクタの冷却後に、構造群が射出成形工具から取り出される。コネクタの第３の出口／接続部と、温度調整手段とチューブとの間の中空室との接続を形成するために、コネクタ内部においてチューブ及び／又は接続部材に貫通孔を形成し、それによって、コネクタの出口／接続部とチューブの中空室との間の連通する開口が形成される。これは有利な形式で、コネクタの第３の出口／接続部を通してチューブ壁部に穿孔又は打ち抜き成形によって孔を形成することによって行われる。この場合、温度調整手段がチューブの内部で損傷を被ることがないように注意しなければならない。このような理由から、コネクタ内で温度調整手段をチューブの中央位置に配置するのではなく、チューブ壁部に配置すれば有利であることが分かった。

接続部材に開口が予め形成されていれば、コネクタの冷却後に構造群が完成される。

チューブ中空室をコネクタの第３の出口／接続部に接続するための貫通孔を形成するための選択的な解決策によれば、チューブ及び／又は接続部材に通じる出口／接続部の中空室のための開口が射出成形工具のスライダによって形成される。

チューブ及び温度調整手段を製造する際に、コネクタを接続するために選択的に、コネクタが別個の構成部分として射出成形法で製造され、次いでチューブ及び温度調整手段に接続され、これによって構造群が得られる。

請求項２１に記載した別の方法が同様に有利である。この方法においては、まず少なくともチューブの一端部に対する温度調整手段の突出部が形成される。これと平行して、少なくとも３つの出口／接続部を備えたコネクタが製造され、このコネクタの出口／接続部は、コネクタの内部に形成あれた複数の中空室を介して互いに連通している。

コネクタの中空室は、中空室の横断面がコネクタの第１の出口／接続部におけるチューブ直径に適合されるように、形成される。この横断面は、コネクタ内部のチューブの壁厚の分だけ減少されている。次いで、中空室の横断面は、（コネクタの第１の出口／接続部とはほぼ反対側に位置している）コネクタの第２の出口／接続部に対して、チューブ内に配置された温度調整手段の横断面に減少されている。コネクタの第３の出口／接続部は、この中空室に接続されており、この場合、接続を形成する別の中空室は、第１の中空室の領域内で終わっており、この領域内の横断面はチューブの横断面よりも小さい。

チューブの横断面又は温度調整手段の横断面に適合されている、中空室領域の外周面に、別の方法ステップで接着剤が塗られる。次いで、チューブは、このチューブから突き出す温度調整手段で以て、コネクタの第１の出口／接続部内に導入される。この場合、温度調整手段は、温度調整手段がコネクタの第２の出口／接続部を通って突き出すまでコネクタ内をガイドされる。この場合、チューブは、コネクタ内の中空室の第１の横断面減少部（減径部）まで挿入され、それによってコネクタの第３の出口／接続部と接続される中空室は閉鎖されない。

接着剤の硬化後に、コネクタとチューブとの間、及びコネクタと温度調整手段との間の素材結合（stoffschluessige Verbindung：素材同士の結合）が形成される。

この方法においては、まずコネクタをチューブと結合し、次いで温度調整手段をコネクタを通してチューブ内にもたらすことが考えられる。

接着剤は、温度調整手段及びチューブをコネクタに取り付けた後でも、温度調整手段及びチューブの周壁に施すことができるので、接着剤は温度調整手段とコネクタとの間のギャプ内、及びチューブとコネクタとの間にその粘性に基づいて潜り込み、次いで硬化する。

このような配置においては、施された接着剤は、使用時に流体と接触する。このような理由により、接着剤は流体に対して化学的に耐性でなければならない。

これを避けるために、チューブの横断面及び温度調整手段の横断面に適合されている、コネクタの中空室領域内に、シール手段例えばＯリング、シールリング又はこれと類似のものが配置されている。これによって、流体と接着剤との分離が得られるので、このシール手段だけを、流体に対して化学的に耐性に構成すればよい。

請求項１５によれば、前記構造群は、コネクタが同様に別個の構成部分として提供されている別の方法によっても得ることができる。

このために、コネクタは、チューブと、及びこのチューブ内に配置された温度調整手段と、レーザー溶接法で接続される。この場合、チューブ及び温度調整手段をコネクタ内に挿入した後で、コネクタとチューブと温度調整手段との間に形成されるオーバーラップ領域がレーザー光線にさらされる。有利には、コネクタは、使用されたレーザー光線の波長を通す材料より製造される。それによって、光線がコネクタによって吸収されないようになっている。これに対して、チューブ及び温度調整手段は、使用された光線エネルギーを吸収するので、チューブと温度調整手段とは光線領域内で加熱され、溶融される。オーバーラップ領域内での熱伝達によって、コネクタ材料も溶融し、次いで行われる冷却プロセスで、溶融された領域内において、チューブ及び温度調整手段とコネクタとの素材結合が得られる。レーザー溶接可能な材料組み合わせのための例は、約２０〜３０体積％のガラス繊維成分を含有する溶接可能なポリアミド１２がコネクタのために用いられ、カーボンブラック又はその他のこれに適した光線吸収性の材料を添加したレーザー溶接可能なポリアミド１２がチューブのために使用される。

本発明によれば、干渉性のない光線を放出する光線源も使用される。有利な形式で放出された光線は、スペクトルの放射電力分布を有しており、この放射電力分布の最大値は、波長長さにおいて赤外線領域内にある。これによって、チューブ及び温度調整手段への効果的な熱伝達が可能である。チューブ及び温度調整手段は、付加的にポリマーマトリックス内の吸収中心として作用する有色顔料を添加することによって放射線吸収するように構成される。

構造群を製造するその他の可能性は、チューブを、コネクタに一体成形した注ぎ口に被せ嵌め、この際に、注ぎ口を円錐形に構成し、それによってチューブを拡開させて、アンダカットによって保持する、という点にある。このような形状結合（形状による束縛）式の接続は、これが解除可能であるという利点を有している。コネクタと温度調整手段との間の接続は、前記形式のうちのいずれかで行われる。

以上の関連性において、電気的な加熱器を使用する場合、この加熱器をチューブの一方側だけに接続することも考えられる。何故ならば加熱器はチューブ内のチューブとして、又はインナーチューブとして、チューブ・イン・チューブの配置（チューブ内にチューブが配置されている）で構成されるからである。これによって、コネクタの第２の出口／接続部は省くことができる。

本発明を以下に図示の実施例を用いて説明する。

図１には、接続部材９を備えた本発明による構造群１の断面図が示されている。この実施例では、温度調整手段４とチューブ３との間の中空室１１が閉鎖部材９によって閉鎖されている。この閉鎖部材９は中空室１１内に達しているので、温度調整手段４は、チューブ３に関連してチューブ３の端部に位置決めされる。閉鎖部材９は、中空室１１内で温度調整手段４とチューブ３との間にガイドされる流体に対してシール作用を及ぼすためのものではなく、コネクタ２を射出成形法で射出成形する際に、チューブ端部３ａにおいてチューブ３と温度調整手段４と間の中空室１１内にコネクタ材料が侵入しないようにするためのものである。

シール作用は、温度調整手段４とチューブ３との移行部を射出成形で埋めることによって得られる。中空室１１とコネクタの第３の出口／接続部７との間の接続は、開口部８によって形成されている。これによって、流体は妨げられることなしに中空室１１から、開口８及び、コネクタの第３の出口／接続部７を通ってガイドされる。温度調整手段４は、この実施例ではチューブとして構成されていて、このチューブの内径を通って流体が流れるようになっている。射出成形法でコネクタ２を射出成形する際に、チューブ３とコネクタ２との間の良好な接続を得るために、この実施例ではチューブ３が圧縮されており、それによって隆起部１０が形成されている。圧縮は、温度調整手段がチューブとして構成されている場合、コネクタ２と温度調整手段との間の接続箇所の領域２ａ内において温度調整手段４でも可能である。隆起部１０によるコネクタ２とチューブ３との間の付加的な形状結合（形状による束縛）的な接続によって、接続箇所の剪断強度は高められる。コネクタの第３の出口／接続部７の形態は、使用状況に応じて合わせることができる。この領域内において、その他の部分も射出成形の過程で射出成形によって埋め込まれる。また、温度調整手段４とチューブ３との間の中空室１１を備えた別の出口／接続部７を設けて、分岐部を形成することも考えられる。また、コネクタの第３の出口／接続部７が、第１の出口／接続部５及び／又は第２の出口／接続部６と交差する角度を変えることも考えられる。第３の出口／接続部７がその他の２つの出口／接続部５，６に対して垂直に配置されていれば、開口部８を形成するために好都合である。

図２には、偏心的に配置された温度調整手段１２（電気的な加熱器１２として構成されている）を備えた本発明による構造群１の断面図が示されている。加熱器１２の腐食を避けるために、加熱器１２は絶縁層１３を備えており、この絶縁層１３は、電気式の加熱器１２の外周壁として拡散を防止し、ガイドされた流体に対する耐性を有している。図示の実施例では、加熱器１２は、チューブ３の中央には配置されていないので、それによって開口部８の領域内において、チューブ壁部５と温度調整手段４との間により大きい間隔が形成されている。これによって、チューブ３に開口部８を形成する際の損傷の危険性が減少される。温度調整手段４は閉鎖部材９によってこの偏心的な位置にもたらされ、それによって、チューブ３の端部における電気的な加熱器１２の位置が規定される。この実施例においても、チューブ３は圧縮されており、それによって、チューブ３とコネクタ２との間の形状結合的な接続が形成され、この形状結合的な接続は、射出成形法でコネクタ２を射出成形する際の素材結合を補助する。

図３には、熱的に成形されたチューブ３を備えた本発明による構造群１の断面図が示されている。この実施例では、チューブ端部３ａは、閉鎖部材９によってではなく、熱的に成形されたチューブ端部３ａによって閉鎖されている。チューブ端部３ａの熱的な成形によって、チューブ３は、チューブ３内に配置された温度調整手段４と接触する。これによって、温度調整手段４とチューブ３との間の中空室１１はチューブ端部３ａにおいて閉鎖されるので、射出成形で埋め込む際に、この中空室１１内にコネクタ材料がまったく侵入しないか、又はわずかしか侵入しない。これによって、開口部８を形成する際に中空室１１への接続部が形成される。

図４には、コネクタ２が示されており、このコネクタ２はチューブ３に接続されている。コネクタ２は３つの出口／接続部５，６，７を有している。これら出口／接続部５，６，７は、コネクタ２の内部で中空室１６，１７，１８，１９を介して互いに接続されている。コネクタ２を製作する際に、構造部１５が射出成形型内に入れられ、それによってこの構造部１５はコネクタ２と形状結合的に接続される。コネクタ２と構造部１５との接触面をシールするために、シール手段２１有利にはＯリングが共に射出成形される。設けられた構造部１５によって、構造群は例えばノズル又は貯蔵タンク若しくは貯蔵容器に接続される。コネクタ２の出口／接続部５の中空室１６はその横断面が、この中空室１６に接続しようとするチューブ３（詳しく図示されていない）の横断面に適合されている。チューブ３をコネクタ２内で位置決めするために、この中空室１６から隣接する中空室１７への移行部の横断面が減少されている。この減少寸法は、チューブ３の壁厚にほぼ相当しており、従ってチューブ３内でガイドされた流体は妨げられることなく貫流することができる。

この第２の中空室１７は、コネクタ２の別の出口／接続部７を備えた構造部１５内の中空室１９と連通している。チューブ３内に配置された温度調整手段４，１２を外方にガイドするために、コネクタ２の中央の中空室１７に別の中空室１８が接続しており、この中空室１８はその横断面が、温度調整手段４，１２（詳しく図示されていない）の横断面に適合されている。このコネクタは、チューブ３及び温度調整手段４，１２の横断面に適合された中空室１６，１８の移行領域２０内に接着剤を設けることができるように構成されている。接着剤は、チューブ３及び温度調整手段４，１２を挿入する前に施される。しかしながら、接着剤を、温度調整手段４，１２及びチューブ３を挿入した後で施すことも可能である。何故ならば接着剤は、そのクリープ特性（潜り込み特性）に基づいて中空室１６，１８の周壁領域２０内に侵入するからである。チューブ３及び温度調整手段４，１２の横断面に適合された、コネクタ２の中空室１６，１８内に、シール手段１４、例えば流体に対する耐性を有するＯリングを設ければ、有利である。これによって、使用された接着剤は流体と接触することはないので、接着剤は流体に対して化学的な耐性を有していなくてもよい。

図５には、本発明による構造群１が示されている。この構造群１においては、使用された材料が、尿素水溶液をガイドし、かつ温度調整するために規定されている。この場合、コネクタ２と、チューブ３と、流体と接触する電気的な加熱器１２の絶縁層１３とは、ポリアミド１２より製造されている。この材料は、拡散を防止し、尿素水溶液に対して良好な化学的耐性を有している。温度調整手段４の絶縁層１３は、この実施例では２つの層より成っている。外側の層はポリアミド１２より成っていて、内側の層はポリテトラフルオロエチレンより成っている。コネクタ２は、レーザー溶接（詳しく図示していない）によってチューブ３及び温度調整手段１２と接続されており、この場合、コネクタ２は、レーザー光線の使用された波長のために透明なＰＡ１２材料（PA12-Material）より成っている。

閉鎖部材を備えた本発明による構造群の部分的な断面図である。 偏心的に配置された加熱器を備えた本発明による構造群の部分的な断面図である。 熱的に予成形したチューブを備えた本発明による構造群の断面図である。 Ｏリングを備えたコネクタの断面図である。 チューブとコネクタとを備えた、レーザー溶接された温度調整手段の断面図である。

符号の説明

１ 構造群、 ２ コネクタ、 ２ａ 領域、 ３ チューブ、 ３ａ チューブ端部、 ４ 温度調整手段、 ５ 第１の出口／接続部、 ６ 第２の出口／接続部、 ７ 第３の出口／接続部、 ８ 開口部、 ９ 閉鎖部材、 １０ 隆起部、 １１ 中空室、 １２ 温度調整手段、加熱器、熱線、 １３ 絶縁層、 １４ シール手段、 １５ 構造部、 １６，１７，１８，１９ 中空室、 ２０ 周壁領域、 ２１ シール手段

Claims (26)

1. 流体殊に尿素水溶液をガイドし、かつ熱処理するための構造群（１）において、
   少なくとも３つの出口／接続部（５，６，７）を備えた少なくとも１つのコネクタ（２）とチューブ（３）とから成っていて、該チューブ（３）がコネクタ（２）の第１の出口／接続部（５）に設けられており、チューブ（３）の中空室（１１）内に少なくとも１つの温度調整手段（４，１２）が配置されていて、流体が温度調整手段（４，１２）とチューブ（３）との間にガイドされ、チューブ（３）内に配置された温度調整手段（４，１２）が、前記第１の出口／接続部（５）とはほぼ反対側に位置する、チューブ（３）の第２の出口／接続部（６）から外へ延出しており、コネクタ（２）の第３の出口／接続部（７）が、温度調整手段（４，１２）とチューブ（３）との間の中空室（１１）と連通していて、前記コネクタ（２）がチューブ（３）及び温度調整手段（４，１２）と形状結合及び／又は素材結合によって接続されていることを特徴とする、流体をガイドし、かつ熱処理するための構造群。
2. チューブ（３）内に配置された温度調整手段（４，１２）が電気式の加熱器（１２）である、請求項１記載の構造群。
3. 電気式の加熱器（１２）が少なくとも１つの絶縁／拡散しゃ断層（１３）を有している、請求項２記載の構造群。
4. チューブ（３）内に配置された温度調整手段（４，１２）がチューブ（４）である、請求項１記載の構造群。
5. 内側のチューブ（４）によって、温度調整のための液状又はガス状の媒体がガイドされる、請求項４記載の構造群。
6. 内側のチューブ（４）内に少なくとも１つの電気式の加熱器（１２）が配置されている、請求項４記載の構造群。
7. 電気式の加熱器（１２）が金属合金より成っている、請求項２又は６記載の構造群。
8. 内側及び／又は外側のチューブ（３，４）が多層に構成されている、請求項４又は５記載の構造群。
9. 多層のチューブ（３，４）の少なくとも１つの層が補強層を有している、請求項８記載の構造群。
10. コネクタ（２）及び／又はチューブ（３）及び／又は温度調整手段（１２）の材料が、ポリアミド、ポリフェニリンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ；Poly-phthalamide）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリエーテルイミド（ＰＥＩ）の複合体より選択されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の構造群。
11. チューブ（３，４）の外側面に識別表示が付けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の構造群。
12. 前記識別表示が、プリントかつ／又は圧刻されている、請求項１１記載の構造群。
13. チューブ（３，４）の表面が単色又は多色であって、かつ／又は特徴的な模様が付けられている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の構造群。
14. 構造群（１）の回りに、少なくとも部分的に熱に対する保護カバーが配置されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の構造群。
15. コネクタ（２）が、チューブ（３）及び／又は温度調整手段（４，１２）に溶接又は接着によって結合されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の構造群。
16. 請求項１から１３までのいずれか１項記載の構造群（１）を製造するための方法において、
    ａ）チューブ（３）の中空室（１１）内に配置された少なくとも１つの温度調整手段（４，１２）を備えたチューブ（３）を製作し、
    ｂ）前記温度調整手段（４，１２）を前記チューブ（３）の少なくとも一方の端部から延出させて突出部を形成し、
    ｃ）チューブ端部（３ａ）におけるチューブ（３）と温度調整手段（４，１２）との間の中空室（１１）を閉鎖し、
    ｄ）閉鎖されたチューブ端部（３ａ）を温度調整手段（４，１２）と共に射出成形装置内に挿入し、温度調整手段（４，１２）及びチューブ（３）を射出成形工具のキャビティから突き出し、
    ｅ）温度調整手段（４，１２）とチューブ（３）の閉じた端部との移行部を射出成形で埋め込み、
    ｆ）冷却後に構造群（１）を射出成形工具から取り出し、
    ｇ）温度調整手段（４，１２）とチューブ（３）との間の中空室（１１）と、コネクタ（２）の第３の出口／接続部（７）とを連通する開口部（８）を形成する、
    ステップを有していることを特徴とする、構造群を製造する方法。
17. チューブ（３）の閉鎖したチューブ端部（３ａ）及び温度調整手段（４，１２）に隣接して、少なくとも１つの別の構造部（１５）、特にコネクタ（２）を別の構造部に接続するための金属部分を射出成形工具内に挿入し、このチューブ端部及び温度調整手段と共に射出成形で埋め込む、請求項１６記載の方法。
18. 温度調整手段（４，１２）とチューブ（３）との間の中空室（１１）を、射出成形で埋め込む前に、少なくとも一方のチューブ端部（３ａ）において、閉鎖部材（９）によって閉鎖する、請求項１６又は１７記載の方法。
19. 前記方法ステップｇ）を、温度調整手段とチューブの閉鎖した端部との間の移行部を射出成形で埋め込む際に連通する開口部を製作するステップとし、前記方法ステップｅ）を、射出成形工具のスライダによって実施するステップとする、請求項１６記載の構造群を製造する方法。
20. チューブ（３）に、チューブ端部（３ａ）の、温度調整手段（４，１２）に達する先端部を熱的に一体成形し、それによって温度調整手段（４，１２）とチューブ（３）との間の中空室（１１）を閉鎖する、請求項１６又は１７記載の方法。
21. 請求項１から１３までのいずれか１項記載の構造群（１）を製造するための方法において、
    ａ）チューブ（３）の中空室（１１）内に配置された少なくとも１つの温度調整手段（４，１２）を備えたチューブ（３）を製作し、
    ｂ）前記温度調整手段（４，１２）を前記チューブ（３）の少なくとも一方の端部から延出させて突出部を形成し、
    ｃ）少なくとも３つの出口／接続部（５，６，７）を備えたコネクタ（２）を製造し、この際に、これらの出口／接続部をコネクタ（２）内で中空室（１６，１７，１８，１９）によって互いに連通させ、第１の出口（５）で終わっている中空室（１６）の横断面をチューブ（３）の横断面に適合させ、この中空室（１６）をコネクタ（２）の内部に向かってチューブ（３）の壁厚だけ減少させ、さらにこの中空室（１６）の横断面を、前記第１の出口（５）とは反対側のコネクタ（２）の第２の出口／接続部（６）まで、チューブ（３）内に配置された温度調整手段（４，１２）の横断面に減少させ、
    ｄ）コネクタ（２）の第１（５）及び第２の出口／接続部（６）で終わっていて、横断面がチューブ（３）又は温度調整手段（４，１２）に適合されている中空室領域（１６，１８）の周壁（２０）に接着剤を塗布し、
    ｅ）突き出している温度調整手段（４，１２）の突出部をコネクタ（２）の第１の出口／接続部（５）内に導入し、
    ｆ）温度調整手段（４，１２）を、この温度調整手段が第２の出口／接続部（６）から突き出るまで、コネクタ（２）内を貫通ガイドし、
    ｇ）チューブ端部（３ａ）を、第１の減径部に達するまでコネクタ（２）の第１の出口／接続部（５）内に挿入し、
    ｈ）接着剤を硬化させる、
    ステップを有していることを特徴とする、構造群を製造する方法。
22. 請求項１から１３までのいずれか１項記載の構造群（１）を製造するための方法において、
    ａ）チューブ（３）の中空室（１１）内に配置された少なくとも１つの温度調整手段（４，１２）を備えたチューブ（３）を製作し、
    ｂ）前記温度調整手段（４，１２）を前記チューブ（３）の少なくとも一方の端部から延出させて突出部を形成し、
    ｃ）少なくとも３つの出口／接続部（５，６，７）を備えたコネクタ（２）を製造し、この際に、これらの出口／接続部をコネクタ（２）内で中空室（１６，１７，１８，１９）によって互いに連通させ、第１の出口（５）で終わっている中空室（１６）の横断面をチューブ（３）の横断面に適合させ、この中空室（１６）をコネクタ（２）の内部に向かってチューブ（３）の壁厚だけ減少させ、さらにこの中空室（１６）の横断面を、前記第１の出口（５）とは反対側のコネクタ（２）の第２の出口／接続部（６）まで、チューブ（３）内に配置された温度調整手段（４，１２）の横断面に減少させ、
    ｄ）突き出している温度調整手段（４，１２）の突出部をコネクタ（２）の第１の出口／接続部（５）内に導入し、
    ｅ）温度調整手段（４，１２）を、この温度調整手段が第２の出口／接続部（６）から突き出るまで、コネクタ（２）内を貫通ガイドし、
    ｆ）チューブ端部（３ａ）を、第１の減径部に達するまでコネクタ（２）の第１の出口／接続部（５）内に挿入し、
    ｇ）温度調整手段（４，１２）及びチューブ（３）が導入されているコネクタ（２）の第１及び第２の出口／接続部（５，６）に接着剤を塗布し、
    ｈ）接着剤を硬化させる、
    ステップを有していることを特徴とする、構造群を製造する方法。
23. 前記方法ステップａ），ｂ），ｃ）を、方法ステップａ），ｃ），ｂ）又はｃ），ａ），ｂ）の連続で実施する、請求項２１又は２２記載の方法。
24. 請求項１から１３までのいずれか１項記載の構造群（１）を製造するための方法において、
    ａ）チューブ（３）を製作し、
    ｂ）少なくとも３つの出口／接続部（５，６，７）を備えたコネクタ（２）を製造し、この際に、これらの出口／接続部をコネクタ（２）内で中空室（１６，１７，１８，１９）によって互いに連通させ、第１の出口（５）で終わっている中空室（１６）の横断面をチューブ（３）の横断面に適合させ、この中空室（１６）をコネクタ（２）の内部に向かってチューブ（３）の壁厚だけ減少させ、さらにこの中空室（１６）の横断面を、前記第１の出口（５）とは反対側のコネクタ（２）の第２の出口／接続部（６）まで、チューブ（３）内に配置された温度調整手段（４，１２）の横断面に減少させ、
    ｃ）コネクタ中空室（１６）の周壁領域（２０）内に接着剤を塗布し、チューブ（３）を導入することによって、コネクタ（２）をチューブ（３）に接着させ、
    又は選択的に、
    ｃ．１）チューブ（３）を導入し、次いでコネクタ（２）の中空室（１６）の周壁領域（２０）内に接着剤を塗布し、
    ｄ）温度調整手段（４，１２）を第２の出口／接続部（６）内に導入し、
    ｅ）温度調整手段（４，１２）を、コネクタ（２）及びチューブ（３）内を貫通ガイドし、
    ｆ）第２の出口／接続部（６）に接着剤を塗布し、
    ｇ）接着剤を硬化させる、
    ステップを有していることを特徴とする、構造群を製造する方法。
25. 前記方法ステップｄ），ｅ）及びｆ）を、方法ステップｆ），ｄ），ｅ）の連続で実施する、請求項２４記載の方法。
26. コネクタ（２）の、チューブ（３）及び温度調整手段（４，１２）の横断面に適合された中空室領域（１６，１８）内に、射出成形時に又はチューブ（３）及び／又は温度調整手段（４，１２）を導入する前にシール手段（１４）を設ける、請求項２３から２５までのいずれか１項記載の方法。

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