KR102121152B1 - 다층 연료 공급관 - Google Patents

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테이 아우토모티브 (풀다프뤼크) 게엠베하
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Abstract

본 발명에 따르면, 다층 연료 공급관으로서, 상기 다층 연료 공급관은 내측에서 외측으로 아래의 층 구조, 즉
- 적어도 1종의 폴리아미드, 특히 폴리아미드 9T로 이루어진 최내측층(1),
- 폴리아미드로 이루어진 제1 지지층(3),
- 배리어층(4),
- 폴리아미드로 이루어진 제2 지지층(5),
- "폴리아미드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리프탈아미드" 그룹으로부터의 적어도 1종의 폴리머로 이루어진 외층(7)
의 층 구조를 갖는 적어도 5개의 층을 포함하는 것인 다층 연료 공급관이 제공된다.

Description

다층 연료 공급관{MULTI-LAYERED FUEL FEED PIPE}
본 발명은 적어도 5개 층을 포함하는 다층 연료 공급관에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 기초한 다층 연료 공급관은 자동차에 사용된다.
전술한 타입의 다층 연료 공급관들이 상이한 구성들로 알려져 있다. 상기한 연료 공급관, 특히 자동차에서 사용되는 연료 공급관은 상이한 요건들을 충족해야만 한다. 예컨대, 충돌의 경우에 연료 공급관은 충분한 기계적 저항성을 가져야만 한다. 또한, 연료 공급관은 연료에 함유된 성분에 기인하는 화학적 스트레스에 대해 충분히 저항성이어야만 한다. 예컨대, 연료 공급관이 연료에 함유된 알코올, 특히 메탄올 및/또는 에탄올에 대한 낮은 투과성을 특징으로 하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 연료 공급관은 우수한 온도 안정성을 가져야만 한다. 그러나, 기존에 알려진 다수의 연료 공급관은 이들 요건을 완벽하게 충족시킬 수 없다. 따라서, 개선이 필요하다.
본 발명은 상기한 단점들을 회피하거나 적어도 최소화하는 전술한 타입의 다층 연료 공급관을 제공하는 기술적 과제에 기초한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 내측에서부터 외측으로 아래의 층 구조를 지닌 적어도 5개 층을 포함하는 다층 연료 공급관을 제안한다.
- 적어도 1종의 폴리아미드, 특히 폴리아미드 9T로 이루어진 최내측층,
- 폴리아미드로 이루어진 제1 지지층,
- 배리어층,
- 폴리아미드로 이루어진 제2 지지층,
- "폴리아미드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리프탈아미드" 그룹으로부터의 적어도 1종의 폴리머로 이루어진 외층.
최내측층이 연료 공급관을 통해 흐르는 연료와 접촉하는 것도 본 발명의 일부이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 최내측층은 전기 전도성을 갖도록 구성된다. 이러한 목적으로, 전도성 카본블랙 또는 흑연섬유와 같은 일반적으로 알려진 전도성 첨가제가 최내측층의 플라스틱 재료에 첨가된다. 일실시예에 따르면, 최내측층은 폴리아미드 9T로 이루어지는데, 이때 상기 폴리아미드로 이루어진 최내측층을 전도성을 갖도록 구성하는 것이 유용하다. 본 발명의 상이한 실시예에 따르면, 최내측층은 "에틸렌-테트라플루오로에틸렌(ETFE), EFEP 플루오로폴리머, THV" 그룹으로부터의 적어도 1종의 플루오로폴리머로 이루어진다. EFEP 플루오로폴리머는 에틸렌, 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌으로 이루어진 코폴리머를 포함한다. THV는 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로에틸렌 및 비닐리덴 플루오라이드로 이루어진 터폴리머이다. 본 발명은 또한 특히 메탄올 및/또는 에탄올과 같은 알코올에 대한 배리어층으로서 기능한다. 또한, 본 발명은 최내측층이 올리고머를 비함유하는 것을 포함한다. 올리고머는 대부분의 연료에서 용해될 수 있고, 자동차의 모터 또는 자동차의 다른 구성요소에 손상을 입힐 수 있다. 일실시예에 따르면, 최내측층은 용접될 수 있다.
최내측층의 두께는 0.1 내지 0.3 mm, 바람직하게는 0.15 내지 0.25 mm 범위인 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 따르면, 최내측층의 두께는 0.2 mm 또는 대략 0.2 mm에 달한다.
제1 지지층이 폴리아미드 6으로 이루어지거나, 주로 폴리아미드 6으로 이루어지는 것이 제안된다. 본 발명의 일실시예는 최내측층과 제1 지지층 사이에 접착제층이 배치되는 것을 특징으로 한다. 접착제층은 최내측층과 제1 지지층 간의 접착을 향상시키거나 최적화한다. 접착제층이 기본적으로 폴리아미드 혼합물 또는 폴리아미드 6 및 최내측층의 플라스틱 재료로 이루어지거나, 주로 이들 재료로 이루어지는 경우가 유용하다.
본 발명의 매우 바람직한 실시예에 따르면, 제1 지지층은 직접 그리고 추가의 층의 삽입 없이 배리어층과 연결된다. 본 발명은, 배리어층이 에틸렌 비닐 알코올 코폴리머(EVOH)로 이루어지거나, 주로 이들 재료로 이루어지는 것을 포함한다.
바람직하게는, 제2 지지층은 폴리아미드 6(PA 6)으로 이루어지거나 주로 이 재료로 이루어진다. 제2 지지층이 직접 그리고 추가의 층의 삽입 없이 배리어층과 연결되는 것이 제안된다.
본 발명의 매우 바람직한 실시예는, 제1 지지층, 배리어층 및 제2 지지층으로 이루어진 층 유닛이 0.5 내지 0.8 mm, 바람직하게는 0.6 내지 0.7 mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다. 이후, 이러한 층 유닛은 또한 코어 유닛이라고도 기술된다.
제1 지지층은 0.15 내지 0.35 mm, 바람직하게는 0.2 내지 0.3 mm의 층 두께를 갖는 것이 제안된다. 바람직하게는, 제2 지지층은 0.15 내지 0.35 mm, 바람직하게는 0.2 내지 0.3 mm의 두께를 갖는다.
배리어층의 층 두께는 0.1 내지 0.2 mm, 바람직하게는 0.12 내지 0.18 mm의 범위인 것이 유용하다. 본 발명은, 배리어층의 층 두께가 제1 지지층의 층 두께보다 작고/작거나 제2 지지층의 층 두께보다 작은 것을 포함한다. 배리어층, 특히 EVOH로 이루어진 배리어층은 특히 알코올에 대한, 구체적으로는 메탄올 및 에탄올에 대한 지지층 또는 배리어층으로서 기능한다.
본 발명은, 접착제층이 제2 지지층과 외층 사이에 배치된 것을 포함한다. 전술한 바와 같이, 상기한 접착제층은 제2 지지층과 외층 간의 접착을 향상시키거나 최적화하는 역할을 한다. 제2 지지층과 외층 사이의 접착제층이 폴리아미드의 혼합물 또는 폴리아미드 6 및 외층의 플라스틱 재료로 이루어지거나, 주로 이들 재료로 이루어지는 경우가 유용하다.
외층의 층 두께는 0.1 내지 0.3 mm, 바람직하게는 0.15 내지 0.25 mm 범위인 것이 제안된다. 매우 바람직한 실시예는, 외층의 층 두께가 0.2 mm 또는 대략 0.2 mm에 달하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 적어도 1종의 폴리마이드, 특히 "폴리아미드 12, 폴리아미드 11, 폴리아미드 1010, 폴리아미드 1012, 폴리아미드 1212, 폴리아미드 610, 폴리아미드 612"로 이루어진 그룹으로부터의 폴리아미드로 이루어진다.
본 발명의 상기 외층은 특히 스핀 용접 공정 또는 레이저 용접 공정으로 용접될 수 있다. 또한, 본 발명은, 외층이 본 발명에 기초한 자동차의 다층 연료 공급관의 기계적 저항성 또는 주된 기계적 저항성을 보장하는 것을 포함한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 적어도 1종의 염료가 외층의 플라스틱 재료에 첨가된다. 이러한 방식으로, 필요에 따라 상이한 색상의 외층을 구성하는 것이 가능하다.
본 발명은, 본 발명에 기초한 다층 연료 공급관이 기존에 알려진 연료 공급관에 비해 복수 개의 장점을 갖는다는 지견에 기초한다. 예컨대, 본 발명에 기초한 연료 공급관은, 연료에 함유된 성분에 대해 충분히 내성이 있는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 본 발명에 기초한 연료 공급관은 알코올, 특히 메탄올 및/또는 에탄올에 대한 낮은 투과성을 특징으로 한다. 본 발명에 기초한 연료 공급관은 또한 특히 자동차 충돌의 경우에 우수한 기계적 저항을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 기초한 연료 공급관은 고온에 대해 충분히 내성이 있다. 본 발명에 기초한 연료 공급관은 보다 적은 노력, 특히 낮은 비용으로 구현될 수 있다는 점이 특히 강조되어야만 한다. 전문가들은 기존에 알려진 연료 공급관에 비해 이들 장점을 예상할 수 없었을 것이다.
후속하여, 일실시예를 제시하는 도면으로 본 발명을 더 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 기초한 자동차의 다층 연료 공급관을 보여주는 도면.
도 1은 본 발명에 기초한 7층 연료 공급관을 보여준다. 실시예에서, 최내측층(1)은 에틸렌-테트라플루오로에틸렌(ETFE)으로 이루어진다. 최내측층은, 예컨대 전도성 카본블랙, 흑연섬유 등의 첨가에 의해 전기 전도성을 갖도록 구성된다. 실시예에서, 최내측층(1)에 제1 접착제층(2)이 추가된다. 폴리아미드 6(PA 6)으로 이루어진 제1 지지층은 제1 접착제층(2)과 연결된다. 외측을 향해, 제1 지지층(3)에 에틸렌 비닐 알코올 코폴리머(EVOH)로 이루어진 배리어층(4)이 직접 그리고 추가의 층의 삽입 없이 추가된다. 폴리아미드 6(PA 6)으로 이루어진 제2 지지층(5)도 또한 직접 그리고 추가의 층의 삽입 없이 배리어층(4)과 연결된다. 실시예에서, 외측을 향해 제2 지지층(5)에 제2 접착제층(6)이 추가된다. 실시예에서, 외측을 향해, 제1 접착제층(6)이 폴리아미드로 이루어진 외층(7)과 연결된다. 유용하게는, 폴리아미드는 "폴리아미드 12, 폴리아미드 11, 폴리아미드 1010, 폴리아미드 1012, 폴리아미드 1212, 폴리아미드 610, 폴리아미드 612" 그룹으로부터의 폴리아미드를 포함한다. 본 발명의 나머지 특징들이 조합된 제1 지지층(3), 배리어층 및 제2 지지층(5)으로 이루어진 층 유닛 또는 코어 유닛은 본 발명의 중대한 또는 중요한 피쳐(feature)이다. 실시예에서, 그리고 실용상, 배리어층(4)은 PA 6로부터의 제1 지지층(3) 및 PA 6로부터의 제2 지지층(5)보다 얇은 층 두께로 이루어진다.

Claims (18)

  1. 다층 연료 공급관으로서, 상기 다층 연료 공급관은 내측에서 외측으로 적어도 5개의 층들을 포함하고, 상기 층들은,
    - 폴리아미드로 이루어진 최내측층(1),
    - 폴리아미드로 이루어진 제1 지지층(3),
    - 배리어층(4),
    - 폴리아미드로 이루어진 제2 지지층(5),
    - "폴리아미드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리프탈아미드" 그룹으로부터의 적어도 1종의 폴리머로 이루어진 외층(7)
    의 층 구조를 갖고,
    상기 배리어층(4)의 층 두께는 상기 제2 지지층(5)의 층 두께보다 작은 것인 다층 연료 공급관.
  2. 제1항에 있어서, 최내측층(1)은 폴리아미드 9T로 이루어지는 것인 다층 연료 공급관.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 최내측층(1)은 전기 전도성을 갖도록 구성되는 것인 다층 연료 공급관.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 최내측층(1)의 층 두께는 0.1 내지 0.3 mm 범위인 것인 다층 연료 공급관.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 지지층(3)은 폴리아미드 6(PA 6)으로 이루어지는 것인 다층 연료 공급관.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 최내측층(1)과 제1 지지층(3) 사이에 제1 접착제층(2)이 배치된 것인 다층 연료 공급관.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 지지층(3)은 직접 그리고 추가의 층의 삽입 없이 배리어층(4)과 연결되는 것인 다층 연료 공급관.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 배리어층(4)은 에틸렌 비닐 알코올 코폴리머(EVOH)로 이루어지는 것인 다층 연료 공급관.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 지지층(5)은 폴리아미드 6(PA 6)으로 이루어지는 것인 다층 연료 공급관.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 지지층(5)은 직접 그리고 추가의 층의 삽입 없이 배리어층(4)과 연결되는 것인 다층 연료 공급관.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 지지층(3), 배리어층(4) 및 제2 지지층(5)으로 이루어진 층 유닛이 0.5 내지 0.8 mm의 두께를 갖는 것인 다층 연료 공급관.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 지지층(3)이 0.15 내지 0.35 mm의 층 두께를 갖거나 제2 지지층(5)이 0.15 내지 0.35 mm의 층 두께를 갖는 것인 다층 연료 공급관.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 배리어층(4)의 층 두께는 0.1 내지 0.2 mm 범위인 것인 다층 연료 공급관.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 배리어층(4)의 층 두께는 제1 지지층(3)의 층 두께보다 작은 것인 다층 연료 공급관.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 지지층(5)과 외층(7) 사이에 제2 접착제층(6)이 배치된 것인 다층 연료 공급관.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 외층(7)의 층 두께는 0.1 내지 0.3 mm 범위인 것인 다층 연료 공급관.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서, 외층(7)은 "폴리아미드 12, 폴리아미드 11, 폴리아미드 1010, 폴리아미드 1012, 폴리아미드 1212, 폴리아미드 610, 폴리아미드 612" 그룹으로부터 선택된 폴리아미드를 포함하는 적어도 1종의 폴리아미드로 이루어지는 것인 다층 연료 공급관.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 최내측층(1), 외층(7), 또는 최내측층 및 외층(7)은 용접 가능한 것인 다층 연료 공급관.
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