特許 6000271 電気的に加熱可能な既製の媒体ラインとその媒体ラインの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6000271

(24)【登録日】2016年9月9日

(45)【発行日】2016年9月28日

(54)【発明の名称】電気的に加熱可能な既製の媒体ラインとその媒体ラインの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 53/00 20060101AFI20160915BHJP

   H05B 3/58 20060101ALI20160915BHJP

【ＦＩ】

   F16L53/00 C

   H05B3/58

【請求項の数】15

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-539159(P2013-539159)

(86)(22)【出願日】2011年11月14日

(65)【公表番号】特表2014-500448(P2014-500448A)

(43)【公表日】2014年1月9日

(86)【国際出願番号】EP2011005719

(87)【国際公開番号】WO2012065710

(87)【国際公開日】20120524

【審査請求日】2014年11月4日

(31)【優先権主張番号】102010051550.7

(32)【優先日】2010年11月18日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】505055505

【氏名又は名称】フォス・アウトモーティヴ・ゲー・エム・ベー・ハー

(74)【代理人】

【識別番号】100126675

【弁理士】

【氏名又は名称】福本 将彦

(72)【発明者】

【氏名】イェルク・ヴェストマイヤー

(72)【発明者】

【氏名】マーク・ハイエンブロック

(72)【発明者】

【氏名】エリック・グラムコー

(72)【発明者】

【氏名】マーティン・ザクセ

(72)【発明者】

【氏名】トビアス・エッチハイト

【審査官】 吉村 俊厚

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／０８０４７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００６／０９７７６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２１１９７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｌ ５１／００ − ５５／２４

Ｆ１６Ｌ ９／００ − １１／２６

Ｈ０５Ｂ ３／０２ − ３／１８

Ｈ０５Ｂ ３／４０ − ３／８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気的に加熱可能な既製の媒体ライン（１）であって、
加熱導体又は電気導体として設けられた一体化された電気伝導手段（１００）を有する壁を有する少なくとも１つのパイプライン部分（４）を有し、前記媒体ライン（１）の流体接続を確立するために前記パイプライン部分（４）の終端領域（４５、４６）に、特にプラグ、ねじまたは結合手段を含む少なくとも１つの接続手段（２、３、１４０）をさらに有する媒体ライン（１）において、前記パイプライン部分（４）は、多層のパイプライン部分であり、前記電気伝導手段（１００）は、前記パイプライン部分（４）にそらされている前記接続手段（２、３）の遠い端（２０、３０）にまで若しくはその近傍まで延在するか、または前記接続手段（１４０）の中に挿入されている接続輪郭（９）の近傍、前面若しくは内部に延在することを特徴とする媒体ライン（１）。

【請求項2】

少なくとも１つの接続要素（６、７）は、前記電気伝導手段（１００）から前記接続手段（２、３）の外側まで延在することを特徴とする請求項１に記載の電気的に加熱可能な既製の媒体ライン（１）。

【請求項3】

前記接続手段（２、３）は、特にシース、ゲート、キャスト、レーザ溶接、摩擦溶接または接着結合を通じて、一次成型及び／または材料結合により、前記パイプライン部分の終端領域（４５、４６）の上に、またはそこに付加されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気的に加熱可能な既製の媒体ライン（１）。

【請求項4】

前記パイプライン部分（４）は、電気的に加熱可能な多層のプラスチックパイプを含むこと を特徴とする前記請求項のうちいずれか１項に記載の電気的に加熱可能な既製の媒体ライン（１）。

【請求項5】

前記パイプライン部分（４）の中間層（４０）は、少なくとも１つの伝導要素で満たされたプラスチック材料からなり、特に伝導性のあるカーボンブラック、金属粉またはカーボン・ナノチューブで満たされたプラスチック材料からなることを特徴とする請求項４に記載の電気的に加熱可能な既製の媒体ライン（１）。

【請求項6】

前記パイプライン部分（４）は、少なくとも２個の埋め込まれた、特に内向きに押し出された電気導体（１４１、１４２）又は加熱導体（４１、４２）、特に２〜４個、好ましくは２個の電気導体（１４１、１４２）または加熱導体（４１、４２）、特にワイヤ、撚り糸及び／または非絶縁性の導体を示すことを特徴とする請求項５に記載の電気的に加熱可能な既製の媒体ライン（１）。

【請求項7】

前記電気導体（１４１、１４２）または加熱導体（４１、４２）は、急な勾配（Ｓ）で、特に前記パイプライン（４）の形成及び屈折を 可能または容易にすることができるように、２０〜１５０ｍｍまでの勾配（Ｓ）で、前記パイプライン部分（４）の基管又は内部層（４３）の周りに巻回 されていることを特徴とする請求項６に記載の電気的に加熱可能な既製の媒体ライン（１）。

【請求項8】

前記パイプライン部分（４）に対して絶縁効果を生成するために、絶縁空気隙間（８１）は、後者を少なくとも部分的に囲む絶縁または保護パイプ（８）またはシースと、前記パイプライン部分（４）との間に設けられるか、または前記パイプライン部分（４）は、絶縁層、特に絶縁効果を有する外部層（４４）を有することを特徴とする前記請求項のうちいずれか１項に記載の電気的に加熱可能な既製の媒体ライン（１）。

【請求項9】

前記接続手段（２、３）は、前記パイプライン部分（４）またはシース（８）を包む保護または絶縁パイプの一方の端部（８０）を受け入れる、少なくとも１つの受けみぞ（３３）を含むこと を特徴とする前記請求項のうちいずれか１項に記載の電気的に加熱可能な既製の媒体ライン（１）。

【請求項10】

少なくとも１つの封止部材は、前記接続手段（２、３）の中に、またはその上に成型され、特に注入成型されることを特徴とする前記請求項のうちいずれか１項に記載の電気的に加熱可能な既製の媒体ライン（１）。

【請求項11】

前記パイプライン部分（４）は、４ｍｍまたはそれ未満、特に１ｍｍまたはそれ未満の壁の厚み（ｂ）を有し、及び／または２つの電気導体（１４１、１４２）または加熱導体（４１、４２）との間における角度（α）は１０〜３６０度、特に１８０度 であり、及び／または前記電気導体（１４１、１４２）または加熱導体（４１、４２）の直径（ｄ）は、０．５ｍｍ未満、特に０．４ｍｍで あり、及び／または前記電気導体（１４１、１４２）または加熱導体（４１、４２）の間の巻きの距離（ａ）は２０〜６０ｍｍ、特に４０ｍｍで あることを特徴とする前記請求項のうちいずれか１項に記載の電気的に加熱可能な既製の媒体ライン（１）。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか１項に記載の媒体ライン（１）を製造するための方法において、
パイプライン部分（４）が、加熱導体又は電気導体として設けられた少なくとも１つの一体化された電気伝導手段（１００）を有する多層のパイプライン部分の壁を有するように、かつ前記パイプライン部分（４）の終端領域（４５、４６）に、少なくとも１つの接続手段（２、３、１４０）を有するように、作られ、
前記パイプライン部分（４）の少なくとも１つの終端領域（４５、４６）において、前記一体化された伝導手段は露出され、電気接触は、接続手段（６、７）により、前記伝導手段と耐久的になされ、前記接続手段（６、７）は電気エネルギー源への接続のために前記パイプライン部分（４）の外側の上に案内されることを特徴とする方法。

【請求項13】

前記パイプ部分（４）の前記終端領域（４５、４６）において、流体接続を確立するための接続手段（２、３）を生成するために、接続輪郭は一次成型によって作られるか、または接続輪郭は付加されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記一体化された電気伝導手段（１００）、特に少なくとも１つの電気導体（１４１、１４２）または加熱導体（４１、４２）はレーザ切断を通じて露出されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の方法。

【請求項15】

前記一体化された電気伝導手段（１００）は、誘導はんだづけまたはパルス溶接を介して、少なくとも１つの接続要素（６、７）に接触されていることを特徴とする請求項１２、１３または１４のうちいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一体化された電気伝導手段を有する少なくとも１つのパイプライン部分と、少なくとも１つの流体接続を確立するための接続手段と、を有する電気的に加熱可能な既製の媒体ライン及びそのような媒体ラインの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

そのような電気的に加熱可能な媒体ラインは、従来技術の中で知られている。電気的に加熱可能な手段は、媒体ラインと、媒体ラインと例えば発電装置との間の流体接続を確立するための接続手段と、を加熱するために、ここでは使用されている。パイプと、少なくとも１つの加熱抵抗と、加熱抵抗のための少なくとも２つの電気線と、を有する加熱可能な流体ラインが、独国１０２００５０３７１８３Ｂ３公報の中に開示されている。電気線はパイプに対して平行に配置されており、加熱抵抗は２つの電気線の間の延在する縦方向に対して、横切るように配置されている。電気線に接触する角を突き出す留め金も設けられている。留め金の角は、外部からパイプ材料の中へ異なって包まれた電気線に接触する深さまで貫通する。電気線は、留め金を介して、電力供給源に接続されている。

【0003】

徳国１０２００６０５１４１３Ｂ４は、電気接続を有する電気的に加熱可能な流体ラインを提供するための他の方法を開示している。流体ラインは、媒体伝達流路を包む内部の断面領域と、加熱導体の配置と、外部の断面領域と、を開示する。加熱導体の配置は、熱的に伝導可能な方法で内部の断面領域に接続されており、外部の断面領域は、加熱導体の配置を包む。中間層は、内部の断面領域と外部の断面領域との間に位置する。それは、加熱導体の配置を外部の断面領域から分離しており、内部の断面領域及び外部の断面領域よりも機械的により不安定である。中間層は、加熱導体の配置に接続することができるように、綺麗に磨かれていてもよい。外部の断面領域は、切断され、流体ラインの端部から取り除かれていてもよい。外部の断面領域は、切断された後、中間層から取り除かれる。内部の断面領域について、その低い安定性を考慮すると、中間層は、内部の断面領域から取り除かれる。中間層が取り除かれるとすぐに、加熱導体の配置の端部は露出し、接触されることができる。

【0004】

ＷＯ２０１０／０８０８９０Ａ１は、電気抵抗加熱手段を取り巻く長方形の柔軟性のあるパイプ本体を有する電気的に加熱された柔軟な液体ラインを開示している。後者は、液体流路を包んでいる。ある構成の変形例として、熱を生成する電気流路は、パイプ本体の中で電気伝導ワイヤによって形成されている。多くの場所で２つの電力供給ラインに交差するように、それは液体流路の周りを包んでいる。他の構成の変形例として、熱を生成する電気流路は、パイプ本体の内部にある電気伝導ポリマーからなる層を含み、液体流路を包む。パイプ本体の全体は、電気的に伝導性のあるポリマーからなっているか、またはポリマー層は、２つの、電気的に非伝導の層の間に配置されている。電力供給線は、電力接続体を介して電力供給源に接続されており、電力接続体は、パイプ本体の同一の端部か、反対の端部か、またはパイプ本体に沿って配置されている。

【0005】

独国２０２００５００４６０２Ｕ１は、流体ラインの外被の中に埋め込まれた電気線を有する加熱可能な液体ラインを開示している。流体がここを流れるプラスチックのホースは、最内部の層を形成しており、それは、電気抵抗と、その中に埋め込まれた電気線と、に対して、正の温度特性を有する電気伝導ポリマーからなる中間層に包まれている。絶縁材料からなる外部層は、ラインの外側を包んでいる。中間層は、ＰＴＣポリマー層の形態にある電気伝導粒子を有する熱可塑性のポリマーとして開示されており、それは最内部の層の上に押し出されている。

【0006】

従来技術の中で提案されている、加熱導体を接続し、接続手段に結合するための解決策は、かなり手の込んだものであることが判明した。それらを製造することは、一般的に自動化されていない。それゆえ、手作業による動作が要求され、その製造が高価になってしまう。さらに、従来技術は、接続手段は加熱可能であるようにも設計されていることを規定しておらず、重要な接続のための支出を要することを規定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】独国特許発明第１０２００６０５１４１３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

それゆえ、本発明の目的は、電気的に加熱可能な既製の媒体ラインを製造するための工程数を単純化し、減少させることにある。特に発電装置に接続可能な接続手段を有する１つの流体接続を加熱することも容易に可能になる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本目的は、請求項１の前提部分に係る電気的に加熱可能な既製の媒体ラインにおいて、パイプライン部分と電気伝導手段は、パイプライン部分にそらされている接続手段の端部にまで又はその近傍にまで伸びているか、または接続輪郭の近傍、前面または内部に延在することによって達成される。請求項１２の前提部分に係る方法に関して、その目的は、少なくとも１つの一体化された電気伝導導体を有するパイプライン部分を製造し、パイプライン部分の少なくとも１つの終端領域において、一体化された伝導手段を露出し、接続手段により、後者と電気的に接触し、電気エネルギー源への接続のためのパイプライン部分の外側の上に、接続手段を案内することによって達成される。

【0010】

結果として、電気的に加熱可能な既製の媒体ラインまたはその製造方法が提案される。接続手段のための分離されたヒータは、もはや設けられる必要はない。なぜなら、電気伝導手段に設けられたパイプライン部分は、接続手段の終端にまで又は少なくともその終端の近傍まで伸びているか、又は発電装置、例えば発電装置のプラグの上にある接続輪郭の近傍、前面または内部に延在する。このことは、さらなる加熱導体を接続手段の外側に設ける必要がない接続手段の完全な加熱性を可能にする。

【0011】

パイプの壁の中に埋め込まれた加熱導体と、パイプの壁の中に設けられた伝導材料の中に埋め込まれた電気伝導体とが一体化された電気伝導手段として、ここでは理解される。埋め込まれた加熱導体において、パイプラインの部分を加熱するための加熱源は、加熱導体であり、伝導材料の中に埋め込まれた電気伝導体において、極として作動する電気伝導体の間において電流を運ぶ伝導材料は加熱源である。後者の実施例において、それゆえ、電気導体は、ＰＴＣ伝導体であり、第１のケースにおける加熱導体は熱導体である。

【0012】

パイプラインの部分の終端領域において、流体接続を確立するための接続手段を生成するために、接続輪郭は一次成型によって生成されているか、または接続輪郭は付け加えられている。それゆえ、接続手段は、特にシース、ゲート、キャスト、レーザ溶接、摩擦溶接または接着結合を通じて、一次成型及び／または材料結合により、パイプライン部分の終端領域の上に、またはそこに付加されている。結果として、接続手段の輪郭は、お客様の望みまたは特定の標準化された形に基づいて設計されることができる。これにより、媒体ラインを製造するための既知の方法では、不可能である様々な変形例を作ることが可能になる。媒体ラインは、さらにいかなる追加の支出も伴わずに、様々な用途に基づいた任意の長さに製造されることができる。なぜなら、特に接続手段の領域において、追加の加熱導体は必要ではないからである。埋め込まれた電気伝導手段を有するパイプラインの部分の形で、１つの加熱可能な要素のみを提供することは十分である。このことは、材料の支出、それよりも媒体ラインの製造コストも著しく減少させることができる。なぜなら、特に、パイプライン部分と接続手段とを圧着するときに、さもなければ従来の加熱可能な媒体ラインにおいて生じる切り落としが、もはや遭遇しないからである。むしろ、パイプライン部分は、媒体ラインの所望の全体の長さを反映する寸法に切断され、所望の接続輪郭は、パイプライン部分の終端の上に配置されるか、あるいは留められており、または電気伝導手段が接続輪郭の中に、その上に、または少なくともその前面に伸びているような態様で、それに付加されている。結果として、接続手段の間における媒体ラインのみが設計上加熱可能であるだけでなく、後者もまた同様である。

【0013】

特にパイプライン部分の露出された一体化された伝導手段が、接続手段に接触する領域も覆うことにより、接続領域も、いかなる問題もなく封止されることができる。一次成型または材料の結合を通じて作られる接続輪郭の外に有利に突き出て、そして一体化された伝導手段に結合される接続要素は、接続プラグに嵌め込まれること、または特に接続プラグが挿入される接続手段に付加されることにより、電気エネルギー源に留められることが可能となる。対応する窪みは、そのような接続プラグまたは接続手段を接続輪郭に挿入するために有利に設けられている。接続プラグは、特に封止部材を用いて、そのような窪みの中へ挿入されることができ、接続輪郭から突き出る接続要素は、相応に封止されることができる。それゆえ、少なくとも１つの接続要素は、接続手段または輪郭の外部にまで、電気伝導手段から有利に延在する。

【0014】

接続手段または輪郭をパイプライン部分の終端領域の上に一次成型をすること、またはそれをレーザ溶接、摩擦溶接、または材料の結合を生成する何らかの他の工程のような材料の結合する工程で結合させることの代わりに、加熱が接続手段のために与えられていない、または異なるように生じることを意図している限り、後者はパイプライン部分の終端に付加されることも可能である。

【0015】

パイプライン部分は、電気的に加熱可能な多層のプラスチックパイプであってもよい。パイプライン部分の中間層は、少なくとも１つの伝導要素で満たされたプラスチック材料からなり、特に伝導性のあるカーボンブラック、金属粉またはカーボン・ナノチューブで満たされたプラスチック材料からなる。パイプライン部分は、さらに少なくとも２個、特に２〜４個、好ましくは２個の単一の押し出された電気伝導体または加熱導体を有利に示す。導体または加熱導体は、ワイヤ、撚り糸及び／または非絶縁導体として設計されることができる。電気伝導プラスチック材料が設けられているため、熱は、パイプ材料またはパイプライン部分の壁の内部で、そしてパイプの外側に配置されている、熱伝導体を介さずに生成される。なお、他の点では、例えばＥＰ１９８５９０８Ａ１のように従来技術とおおよそ同じである。とりわけ、伝導要素で満たされたプラスチックの材料の応用は更に、パイプライン部分の周囲及びその延在する縦方向に渡って、熱出力の均一な分布を生じさせる。伝導層の内部にある少なくとも２つの電気伝導体または熱伝導体は、パイプライン部分の全体に渡って熱出力を均質に分布させる働きをする。すでに述べたように、電気伝導体が設けられた場合、後者は、伝導要素で満たされた、プラスチック材料を通じて、電流がその間を流れる極を形成する。

【0016】

電気導体または加熱導体は、急な勾配で、特に２０〜１５０ｍｍの勾配で延在する。パイプラインの形成及び屈折を可能または容易にすることができるように、パイプライン部分の基管又は内部層の周りに巻回されている。それゆえ、電気伝導体または熱伝導体は、急な勾配で基管の周りに巻回されている。そのため、そのような巻回を有しない配置とは反対に、低い曲げ半径で、望むようにパイプライン部分を形成し、曲げること、それゆえ、その形状の観点から、それをそれぞれの設置空間に調整することが可能となる。

【0017】

一体化された電気伝導手段、特にパイプライン部分の壁の内側に配置された電気導体または加熱導体は、レーザ切断を通じて有利に露出されることが可能となる。パイプライン部分の壁の内側に配置された、巻回された導体または加熱導体のそれぞれの位置は、パイプライン部分の外側から、かなりうまく確認されることができる。なぜなら、勾配が既知である場合、その位置はパイプライン部分の終端において可視可能な導体または加熱導体の端部に基づいて決定されることができるからである。それゆえ、パイプライン部分は、所定の配列にすることなく、そのようなレーザ切断装置の中に挿入されることも可能となる。プログラミングが正確であれば、内部の導体または加熱導体の位置は決定されることができ、レーザは、導体又は加熱導体を最初に露出させ、それから接触させるように所望の場所に位置づけられることが可能となる。それゆえ、押し出しを通じて、内蔵された導体または加熱導体を露出する、レーザ切断技術の使用のそのような工程は、きわめて容易に自動化されることができる。独国１０２００６０５１４１３Ｂ４または独国１０２００５０３７１８３Ｂ３に開示されている方法のように、従来技術の方法では、このことは可能ではない。なぜなら、これらは、未加工の材料の中にブレードが切り込み、そしてそれに接触する絶縁された区域を有する留め金具を使用する連続した接触、またはそのようなパイプライン部分の終端層を取り除くために、剥がし取ることを要求するからである。レーザ切断において、パイプライン部分の壁の材料の表面の部分は、伝導体または加熱導体の領域において取り除かれる。このことは、レーザービームによって材料を燃焼させることによって、達成することができ、レーザービームは、垂直にパイプライン部分の外側の表面を実質的に照射する。あるいは、レーザービームがパイプライン部分の外側の表面を折線方向に照射する間に、レーザービームは材料をパイプライン部分の壁から吹き飛ばす。

【0018】

結果として、内部の導体または加熱導体を露出させる工程のみならず、接続輪郭を端部に設ける工程まで自動化することが可能となり、これにより、関連するコストを節約することが可能となる。

【0019】

特に電気伝導体または加熱導体の形である、内部が一体化された伝導手段が露出された後、パイプライン部分の終端領域に接続輪郭が設けられた後、それらの外部側に外へ突出する接続要素に、後者は結合される。接続プラグまたは接続手段は、すでに述べたようにそこで結合されるようになる。特に、露出された電気伝導手段は、例えば誘導はんだづけのようなはんだづけ、または例えばパルス溶接のような溶接により、接続要素に接触される。他の結合工程も基本的には可能である。

【0020】

パイプライン部分に対して絶縁効果を生成するために、後者は、絶縁または保護パイプまたはシースによって、少なくとも部分的に包まれることが可能であり、絶縁効果は、絶縁空気隙間が、絶縁または保護パイプまたはシースと、パイプライン部分との間の絶縁空気隙間によって生成されるか、またはパイプライン部分は、絶縁層、特に絶縁効果を有する外部層を示す。接続手段又は輪郭は、パイプライン部分またはシースを包む保護または絶縁パイプ、例えば波形パイプを受け入れる、少なくとも１つの受けみぞを含む。後者は、熱絶縁のために設けられ、パイプライン部分を任意の1つの接続手段から他の接続手段まで有利に包む。接続輪郭とのとりわけ良好な接続を提供する能力を持つために、保護または絶縁パイプ、またはシースの終端と係合する、そのような受けみぞを設けることは有利であることが判明した。接続輪郭をパイプライン部分の終端領域に設ける間に、後者は直接的に型に入れられて、製造されることができる。少なくとも１つの封止部材、特に２つの部分からなるガスケットを一体化または付加することも可能である。しかしながら、代替案として、Ｏリングのような分離された封止部材を接続手段の上に配置されることも可能である。

【0021】

パイプライン部分は、４ｍｍまで、または２〜４ｍｍ、特に１．５ｍｍ又はそれ未満、例えば、１ｍｍまたはそれ未満の壁の厚みを有する。保護または絶縁パイプ、またはシースのいずれも設けられず、むしろパイプライン部分の外側層が絶縁手段として同時に役割を果たす場合、良好な絶縁効果が、４ｍｍ或いは潜在的にそれ未満の厚みの壁で達成される。少なくとも２つの導体または加熱導体をパイプライン部分の周辺にわたってずらすこと、特に１０〜３６０度の角度で、好ましくは１８０度の角度でずらすことが特に可能である。電気導体または加熱導体の直径は、０．５ｍｍ未満、特に０．４ｍｍと評価できる。電気導体または加熱導体は、特に２０〜６０ｍｍ好ましくは４０ｍｍまで離れて配置された巻線を有し、互いに離れて配置されたパイプライン部分の周りに巻回されることができる。

【0022】

パイプライン部分は、同一の材料から全てなる異なる層を示すことができ、少なくとも１つの中間層は、電気伝導性を示すように修正された。例えば、パイプライン部分は、媒体耐性電気絶縁材料、特に脂肪族ポリアミド、特にＰＡ１２またはＰＡ１１のようなフッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）またはポリアミドからなる内部層を示すことができる。内部層は０．１〜０．３ｍｍの厚みを有することができる。とりわけ、このことがその用途に特化して有利であれば、他の寸法も基本的に可能である。内部層は、その上に中間層を位置付けることができる。とりわけ、ＰＡ１２またはＰＡ１１のような導電性脂肪族ポリアミドからなる。導体または加熱導体は、特に０．４ｍｍの直径で中間層の中に埋め込まれている。例えば、中間層は、上述した伝導カーボンブラック、金属粉またはカーボン・ナノチューブなどのような伝導要素を示す。中間層は、外部層によって包まれている。それは、特にＰＡ１２、ＰＡ１１または他のポリアミド、とりわけ脂肪族ポリアミドからなる。外部層は、レーザで機械加工されることができるもの除いて、非熱及び非電気伝導または絶縁層であることが有利である。後者は、絶縁効果の観点から保護または絶縁パイプまたはシースと置き換えることができる。したがって、外部層は、特に０．４ｍｍ、あるいはそれを超える厚みを有することができる。中間層及び外部層及び／または中間層及び内部層はさらに、障害層をそれらの間に配置させることができる。電気導体または加熱導体を露出させるレーザ加工の工程において、それは、レーザ加工の間に、とりわけ内部層が穴を開けられることを防止するための防止手段として作用する。それは、パイプライン部分の内部から媒体が流出するという懸念を生じさせるであろう。

【0023】

電気伝導手段が、一方の端部側の接続手段の遠い端から他方の接続手段の遠い端まで連続して伸びているため、電気的に加熱可能な既製の媒体ラインは、低い電力消費と高い水準の効率とを可能にする。電力供給源を媒体ラインの電気伝導手段に留めること以外に、いかなる他の接続も要求されないからである。とりわけ、高い水準の効率は、パイプライン部分がその周辺の全体にわたって加熱され、それゆえパイプライン部分の周辺全体にわたって均一な熱出力の分布を可能にできるという事実に基づく。

【0024】

発明をより詳細に説明するために、後者の例示的な実施形態は図面に基づいて下記で説明される。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、本発明にかかる、電気的に加熱可能な既製の媒体ラインの第１の実施形態の概略図としての側面側の断面図である。

【図2】図２は、導体または加熱導体が、互いに対して１８０度の角度で配置されている、本発明にかかる媒体ラインのパイプライン部分に渡る断面図である。

【図3】図３は、媒体ラインの終端側の接続手段の領域における、本発明にかかる電気的に加熱可能な既製の媒体ラインの他の実施形態の模式的な詳細図である。

【図3a】図３ａは、挿入された接続輪郭または発電装置プラグを有する接続手段の詳細図である。

【図4】図４は、本発明にかかる、媒体ラインのための接続手段の他の実施形態の詳細を図示する側面側の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１は、電気的に加熱可能な既製の媒体ライン１の側面側の断面図を示す。後者は、その終端１０、１１の双方にそれぞれの接続手段２、３が設けられている。媒体ライン１は、パイプライン部分４をさらに含んでいる。パイプライン部分４は、電気的に加熱可能な多層プラスチックパイプとして設計されている。パイプライン部分４は、その壁の中に電気伝導手段１００を埋め込んだ。後者は、互いにおおよそ平行に案内され、パイプライン部分に沿って急な勾配で螺旋状に延在する２つの加熱導体４１、４２（図１に示す）または導体１４１、１４２（図２に示す）を有する。図３は、加熱導体のための符合４１、４２のみを示す。しかしながら、導体１４１、１４２は、代替的に設けられていても良いということがここでは理解されなければならない。電気伝導手段１００は、パイプライン部分４を加熱するために使用される。加熱導体４１、４２が設けられている場合、熱は後者とともに生じる。一方、伝導プラスチックの中に埋め込まれた電気伝導体１４１、１４２が設けられている場合、プラスチックは、熱源を含む。なぜなら、電流は、極として働く電気導体の間にある後者を通じて流れるからである。導体１４１、１４２は接触導体として名付けられていても良い。それらは、パイプライン部分４の全体の長さにわたって抵抗の平行な配置のように機能する。

【0027】

図２に示されるように、追加の伝導要素４９は、電気伝導性を与えるように中間層４０の中に配置されることができる。それゆえに、パイプライン部分４のプラスチック材料は、例えば、伝導性のカーボンブラック、金属粉、カーボン・ナノチューブなどのような伝導要素とともに、この中間層４０の中に満たされることができ、電気伝導導体１４１、１４２を示す。図２に係る本実施形態における中間層４０の伝導要素に結合された２つの導体１４１、１４２または図１に係る加熱導体４１、４２は、パイプライン部分４の周辺全体にわたって、熱出力の均一な分布に繋がる。

【0028】

中間層４０に隣接して、パイプライン部分は内部層４３を示す。それは、パイプのジャケットのように設計されるため、基管として評価されていてもよい。それは、導体または加熱導体と導体要素の中を流れる中間層の電流に対して基管の内部を流れる媒体を絶縁する電気絶縁特性を有する。ＡＤＢＬＵＥ（登録商標）すなわちＳＣＲ触媒系（ＳＣＲ＝選択的触媒分解）のような高純度還元剤のような基管の内部を流れる媒体に対して抵抗性を有するために、内部層４３は、対応する媒体抵抗を示す。例えば、それは、フッ化ポリビニリデンまたは脂肪族ポリアミド、特にＰＴＡ１２からなる。層の厚みは、０．１〜０．３ｍｍと評価でき、他の層の厚みも基本的には可能である。

【0029】

パイプライン部分４は、さらに外部層４４を示す。後者は、熱的にも電気的にも伝導性がなく、例えば脂肪族ナイロン繊維を意味するＰＡ１２のような熱絶縁材料からなることができる。３層構造は、例として図２に示されており、互いに対してα＝１８０度の角度で配置された導体１４１、１４２を有するパイプライン部分４に渡る断面図を示す。パイプライン部分４の構造は、本質的には図１及び３におけるパイプライン部分４のそれに相当する。後者と比較して唯一の相違は、２つの導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２の相対的な配置である。それは、図１及び３において、α＝１８０度よりも小さい角度で例えばα＝１０〜１５度で互いに対して傾いている。

【0030】

図１から、さらに分かるように、パイプライン部分４は、接続手段２の外側のまたは遠い端２０から接続手段３の外側のまたは遠い端３０まで伸びている。結果として、パイプライン部分４は、媒体ライン１に沿って完全に伸びており、他の導体または加熱導体は、接続手段２、３の領域においてそれを加熱するために要求されない。

【0031】

接続ライン５０、５１を有する接続プラグ５は、２つの導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２を電力供給源に電気的に接続するために使用される。接続ラインを有する接続プラグが挿入されうる電気コネクタも使用することができる。接続手段の外側の上に経路を定められた、またはエネルギー源まで潜在的に経路を定められた接続ラインをも使用することが可能である。接続プラグは、２つの接続要素６、７の上に嵌め込まれ、それは２つの導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２に結合される。導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２を覆うパイプライン部分４の表面の上の材料はこの目的のために露出される。例えば、このことはレーザ切断を通じて生じる。後者の間に、レーサビームは材料を燃やすことができ、その外側の表面に対して垂直に、または実質的に垂直に、それはパイプライン部分４に対して照射する。レーザービームを用いて、材料を吹き飛ばすことにより、レーザ切断は、さらに導入されることができ、それは、パイプライン部分の外側の表面に折線方向に照射する。はんだづけまたは溶接、特に誘導はんだづけまたはパルス溶接により、導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２は、接続されることができる。２つの接続要素６、７が導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２に接続された後、接続要素はパイプライン部分４から突き出る。次に、接続プラグ５は、パイプライン部分４の表面から突き出る２つの接続要素６、７の端部の上に嵌め込まれる。図１に示す実施形態において、封止リング３２には、接続プラグを封止するために使用される。特に、水分による浸透に対して防止手段を備えることにより、そのような封止部材を備えることは、接続プラグまたは接続要素６、７を収納する窪み３１を外側へ向けて封止することが可能になる。このことは、図１及び３に示されている。接続ラインを通り抜ける場合、後者は、個々の撚り糸のパッキンにより、特に各々の接続ラインに対する極めて小さい封止リングを設けることにより、外向きに封止されることができる。

【0032】

２つの端部側の接続手段２、３は、パイプライン部分４の２つの終端領域４５、４６の中に配置される。それらは、パイプライン部分４の終端領域４５、４６を覆うことにより、接続輪郭としてそこに形成される。この場合、２つの導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２は最初に露出され、２つの導体１４１、１４２または加熱導体は、その次に２つの接続要素６、７に接続され、パイプライン部分４の２つの終端領域４５、４６はそれぞれの接続輪郭２、３を加えるように、その後に覆われる。電気エネルギー供給源への接続を可能にするように、接続プラグ５はその後、２つの接続要素６、７またはそれらの突出する端の上に、はめ込まれる。例えば、接続輪郭は、プラグ、ネジまたは結合輪郭として構成されることができる。

【0033】

図１の例示的な実施形態によると、２つの導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２は、１つの接続手段２の領域においてのみ接続されている。しかしながら、２本を超える導体または加熱導体が与えられると、例えば導体または加熱導体を他の接続手段３の中に接続することは基本的に可能である。接続手段２、３の描かれた直線の形状の代わりに、接続手段２、３は、パイプライン部分４の半径方向における電流の観点から最適化されたＹまたはＴラインとしてまたは、例えば直角のプラグとして設計されることも可能である。

【0034】

図４に示されるように、分離して付加された接続手段の代わりに、接続ソケット１４０も設けられていてもよい。接続ソケット１４０は、終端領域４５または４６を拡張することにより、形成される。図４に示される例において、外部層４４は、少なくとも終端領域４６において、より大きな壁の厚みで設けられる。外部層４４の内側は、ガスケット・リング１４７と、発電装置または発電装置のプラグの上にある接続輪郭９と、後者を接続ソケット１４０に固定するための拘束部材１４８と、を挿入するためのくぼみ１４４、１４５、１４６が設けられる。接続輪郭または接続プラグを接続ソケット１４０に固定するために、接続輪郭または接続プラグは、張り出した部分領域９９を有し、それは、拘束部材１４８によって背後から把持される。例えば、図３に示す軸方向の連結板９２に類似して、拘束部材は弾性のある輪として設計され、接続プラグまたは接続輪郭が導入されるのを容易にする傾いた斜面を示すことができる。

【0035】

接続輪郭の前方のまたは近い方の端部１０９は、電気伝導手段１００の極めて近傍まで伸びており、それを含むパイプライン部分４の層の対応する端部側の区域の中へ係合することにより、電気伝導手段１００に対して同心円状に潜在的に配置されることさえ可能である。図１及び３に示す実施形態とは反対に、図４に示す実施形態で示されるパイプライン部分の各々の層は、所定の平面では終了せず、外部層４４は、内部層４３及び中間層４０を超えて延在する。

【0036】

接続ソケットとは別に、熱シース１１１は接続輪郭９のために設けられていても良い。それは、接続輪郭９の流体経路１１０の中に組み込まれており、それゆえ、媒体ライン１と、接続輪郭９と、を流れる媒体または流体に直接的に接触する。ここで侵食を防止するために、特にＡＤＢＬＵＥ（登録商標）が流れる時、熱シース１１１はステンレススチールまたはアルミニウムからなるのが有利である。熱シース１１１は、（未加熱の）接続ソケット１４０の領域における、媒体または流体によって適当に焼き戻される。このことは、接続ソケット１４０を有するパイプライン部分４の加熱された領域とパイプライン部分を有する接続輪郭９との間における熱の伝導性を改善する。これらの領域が電気的に加熱された時、熱シース１１１は、その熱伝導の観点から少なくとも補助的な役割を果たす。

【0037】

図３に示す代替的な実施形態の媒体ライン１の詳細な図から明らかなように、接続輪郭は全く別の形状を示すこともできる。その形状は、それぞれの用途に応じて作られることができ、従来のＳＡＥプラグ構成も選択されることができる。

【0038】

図３の接続手段または輪郭は、接続プラグ５を挿入するためのくぼみ３１を示す。封止部材、ここではＯリングのような封止リング３２によって、接続プラグ５は成型された窪み３１の内側に封止される。図３においても、２つの接続要素６、７は明確であり、それらは一方では、２つの導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２に接続され、他方では接続輪郭を通じて、窪み３１の中に突き出ている。

【0039】

接続輪郭はさらに、端部側の領域３４において、受けみぞ３３が設けられており、波形パイプ８によって図示されるように、保護または絶縁パイプの方向に配置されている。受けみぞ３３は、波形パイプ８の継ぎ輪８０の内向きに突出する終端側を挿入するために使用される。波形パイプ８、または波形パイプ８とパイプライン部分４との間における絶縁隙間８１は、２つの接続手段２、３の間に配置されるパイプライン部分４の区域を絶縁する働きをする。受けみぞ３３を設けることにより、波形パイプ８の連続的な継ぎ輪８０が、そこに係合し、止められることを可能にし、波形パイプの意図的な取り外しが、その工程の中で防止されることができる。受けみぞ３３は、水分が波形パイプ８とパイプライン部分４との間における隙間、すなわち絶縁隙間８１の中に浸透することを防止するガスケット３９を収納する。例えば、Ｏリングまたは２つの部分からなる封止部材が、そこに設けられることができる。２つの部分からなる封止部材は同時に、接続輪郭に直接的に射出成型することができる。同じようなことは、基本的に窪み３１の内部にある接続プラグ５を封止する封止リング３２についても当てはまる。後者は、接続手段を製造する工程の中において、射出成型される。

【0040】

図３からさらに明らかなように、接続手段３を発電装置への接続輪郭９に結合するために、接続手段３の輪郭は、終端領域において、次第に細くなっているか、または例えば接続プラグ５を収納するための窪み３１を有する領域においてよりも、小さい直径で設けられている。図３に示される実施形態において、接続輪郭９は、発電装置側にある接続ヒータを示し、それは印をつけられた加熱導体９０によって図示される。接続輪郭９はさらに、張り出す前面のフランジ９１を示す。後者は、接続輪郭９を接続手段３に締め付けて固定するために使用される。接続輪郭９は、軸方向の連結板９２によって、フランジ９１の領域において、留められる。連結板９２は、周に沿った内向きの継ぎ輪９３を示し、それは、接続手段３の対応する受けみぞ３５の中に係合する。接続手段３を押し出す間に、受けみぞ３５は、同時に直接的に成型され、接続手段３の上にある軸方向の継ぎ輪９２を軸方向に保持する働きをする。

【0041】

軸方向の継ぎ板９２の保持輪郭９４は、フランジ９１を背面から掴むために使用される。一方で、前者は保持面９５を示し、大まかに言えば、継ぎ輪９３の横方向の壁に平行に位置づけられている。他方で、保持輪郭９４は、傾いた円錐形状に次第に細くなったか、または傾斜した表面９６を有する。軸方向の連結板９２の円錐形の区域は、外側の方向により大きな開口を有し、内側の方向、すなわち保持面９５の方向に、より小さな開口を有する。フランジ９１が、軸方向の連結板９２の中へ挿入される時、斜面９６に作用する間、後者は初めから外向きにそらされることができる。その後、その保持面９５は、フランジ９１の横方向の面９７に対して、密着して当接することができる。これにより、後者は、プラグの保持面３６または他の横方向の面９８を有する結合輪郭に対して接し、保持面３６と保持面９５との間に収納され、留められる。図３ａは、軸方向の連結板と接続輪郭９とが接続された状態を示す。

【0042】

接続輪郭９を封止するために、例えば、Ｏリングのような封止リング３８の形にある２つのガスケットは、接続手段３の接続部分３７の上で、対になる。接続手段３を製造するための押し出し工程の間に、同時にガスケットの中で成型することも基本的に可能である。

【0043】

パイプライン部分４は、所謂ＭＬＴパイプ（多層技術）と同じように、電気的に加熱可能な多層のプラスチックパイプとして設計されることができる。すでに述べたように、ポリアミド、特にＰＡ１２またはＰＡ１１は、すべての３層４０、４３、４４のために使用されることができる。例えば、特に図２で見える内部層４３は、０．１〜０．３ｍｍまでの厚みの層Ｓ_ｉを有し、一方、図２に示される外部層４４は、０．４ｍｍの模式的な層の厚みＳ_ａを有する。外部層４４は、導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２をさらすように、または接続手段の構成要素を、レーザ溶接の工程で、固定することができるように、レーザ加工されることができる。中間層４０は、０．３〜１．０ｍｍの層の厚みＳ_ｍを示す。

【0044】

特に内部層４３への損傷を回避するために、図２に示されていない障害層は、中間層４０と内部層４３との間に設けられることができる。外部層４４と中間層４０との間に障害層を設けることも可能である。導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２の周囲にある後者が、それらが露出する間に、損傷されることも防止することができる。２つの導体または加熱導体の領域において、いかなる障害層をも取り除くことは基本的に可能であり、それにより導体または加熱導体４１、４２は、接続要素６、７に接続されることができる。障害層が、外部層と中間層との間に設けられている場合、外部層は、レーザ切断を通じて、障害層にまで取り除かれることができ、その後、障害層は機械的に取り除かれることができ、その結果導体または加熱導体は接触することができる。

【0045】

例えば、導体または加熱導体自体は、ｄ＝０．４ｍｍの直径を有することができる。図２から明らかなように、２つの導体または加熱導体は、設けられることができる。しかしながら、さらなる導体または加熱導体、例えば４つの導体または加熱導体を設けることも可能である。図２に示される２つの導体または加熱導体は、互いにα＝１８０度の角度を示す。しかしながら、それらは、互いに対して、１０度から３６０度までのいかなる他の角度をも示すことができる。２つの導体または加熱導体４１、４２の間の距離、または２つの導体または加熱導体の巻回は、２０〜６０ｍｍ、特に４０ｍｍと評価される。２つの導体または加熱導体の勾配Ｓは比較的大きく、２０〜１５０ｍｍ、特に４０〜８０ｍｍと評価される。パイプライン部分４の全体の壁の厚みｂは、特に４ｍｍ或いはそれ未満、例えば２ｍｍ或いはそれ未満、例えば１．５ｍｍ或いはそれ未満、例えば１．０ｍｍ或いはそれ未満である。

【0046】

レーザによって切断される位置は、２つの導体または加熱導体の既知の位置と、特にパイプライン部分４の２つの端部の少なくとも１つの前面４７、４８におけるそれらの勾配Ｓと、から導かれる。レーザとレーザ切断とのための正確な位置は、レーザ切断手段または媒体ライン１を製造するための装置においてパイプライン部分４の正確な位置にかかわらず、容易に発見されうる。勾配Ｓと前面からの接続サイトへの距離Ａとを知ることにより、導体または加熱導体の位置は、前面４７あるいは４８における導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２の位置に基づいてここでは決定される。このことは、媒体ラインの製造を自動化すること、すなわち手動による操作を回避することを有利に可能する。なぜなら、接続サイトとレーザ切断との位置を決定する工程は、コンピューターによって制御されうるからである。

【0047】

媒体ライン１を製造する間に、押し出し装置から出て来るパイプライン部分４は、レーザ切断装置の中に挿入され、パイプライン部分の壁の中に埋め込まれている２つの導体１４１、１４２または加熱導体４１、４２はレーザ切断を通じて露出され、接続要素６、７に電気的に接続される。２つの接続手段２、３を生成するためのそれぞれのプラグまたは結合輪郭は、何らかの方法で終端領域４５、４６にあるパイプライン部分４の双方の終端において、プラスチック注入成型装置の中で、一次成型または材料結合を通じて、吹きつけられるか、または塗られる。接続プラグ５の強固な組み立てを可能にするために、波形パイプ８と、接続輪郭９と、Ｏリングまたは他の封止部材とは、この目的のために設けられた対応する場所において、接続手段２、３の上に次々に嵌め込まれることができる。プラスチック注入成型工程の間にまたは接続手段２、３を製造する間に、そのような封止部材も成型されることができる。

【0048】

上記で描かれ、そして図に示された電気的に加熱可能な既製の媒体ラインの実施形態に加えて、様々な他のものも可能である。それぞれのパイプラインと電気伝導手段は、パイプライン部分にそらされている接続手段の終端まで又はその近傍まで延在するか、または接続輪郭の近傍、前面または内部にまで延在するか、又はパイプライン部分の少なくとも１つの終端領域の中に延在する。一体化された電気伝導手段は露出され、接続手段により、耐久的に電気的に接触され、接続手段は、電気エネルギー源への接続のためのパイプライン部分の外側の上に案内されている。特に、壁の中に埋め込まれた電気伝導手段が露出された後、パイプライン部分の終端領域には、接続輪郭が設けられていてもよい。

【符合の説明】

【0049】

1 電気的に加熱可能な既製の媒体ライン
2 接続手段
3 接続手段
4 パイプライン部分
5 接続プラグ
6 接続要素
7 接続要素
8 波形パイプ
9 接続輪郭
10 媒体ラインの第１の端部
11 媒体ラインの第２の端部
20 外側の／遠い端部
30 外側の／遠い端部
31 窪み
32 封止リング
33 受けみぞ
34 端部側領域
35 受けみぞ
36 受け面
37 接続部分
38 Ｏリングシール
39 ガスケット
40 中間層
41 加熱導体
42 加熱導体
43 内部層
44 外部層
45 端部領域
46 端部領域
47 第１の表面
48 第２の表面
49 伝導要素
50 ライン
51 ライン
80 連続的な継ぎ輪
81 絶縁隙間
90 加熱導体
91 フランジ
92 軸方向の連結板
93 継ぎ輪
94 保持輪郭
95 保持面
96 斜面
97 横方向の面
98 横方向の面
99 張出部分領域
100 電気伝導手段
109 ９の前端
110 流体導管
111 熱シース
140 接続ソケット
141 電気導体
142 電気導体
144 窪み
145 窪み
146 窪み
147 封止リング
148 保持手段
a 加熱導体である導体の巻線の間の距離
a 相互に関する導体又は加熱導体の角度
A 接続位置までの距離
b パイプライン部分の壁の厚み
S 勾配
s_a 外部層の層の厚み
s_i 内部層の層の厚み
s_m 中間層の層の厚み

【図1】

【図2】

【図3】

【図3a】

【図4】