特表 2024-533047 温度制御媒体を搬送するためのパイプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-12

(54)【発明の名称】温度制御媒体を搬送するためのパイプ

(51)【国際特許分類】

   F16K 37/00 20060101AFI20240905BHJP

   F16L 55/00 20060101ALI20240905BHJP

   F16K 31/02 20060101ALI20240905BHJP

   F16K 31/06 20060101ALI20240905BHJP

   G01F 1/34 20060101ALN20240905BHJP

【ＦＩ】

F16K37/00 F

F16L55/00 D

F16K31/02 Z

F16K31/06 310A

G01F1/34

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024509338

(86)(22)【出願日】2022-08-18

(85)【翻訳文提出日】2024-04-11

(86)【国際出願番号】 IB2022057768

(87)【国際公開番号】W WO2023021466

(87)【国際公開日】2023-02-23

(31)【優先権主張番号】102021121587.0

(32)【優先日】2021-08-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518148098

【氏名又は名称】テーイー オートモーティブ テクノロジー センター ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】イェンセン ハンス

(72)【発明者】

【氏名】ベッカー アルベルト

(72)【発明者】

【氏名】ヴィンター マティーアス

【テーマコード（参考）】

2F030

3H062

3H065

3H106

【Ｆターム（参考）】

2F030CA04

2F030CE17

2F030CF08

3H062AA07

3H062BB30

3H062CC04

3H062HH03

3H062HH04

3H062HH07

3H062HH08

3H062HH09

3H065AA05

3H065BB11

3H065BB18

3H106DA07

3H106EE28

3H106KK05

3H106KK17

3H106KK26

(57)【要約】

温度制御媒体を搬送するためのパイプ配置（１）であって、高分子材料からなる基体（２）を有し、基体（２）は、温度制御媒体を受け入れる少なくとも１つの流体チャネル（３）を有する。流体チャネル（３）に関連する少なくとも１つの第１の機能要素（４）は、基体（２）に収容されており、第１の機能要素（４）は、電磁的及び／又は磁気的相互作用によって第２の機能要素（５）と相互作用する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

温度制御媒体を搬送するためのパイプ配置（１）であって、
高分子材料からなる基体（２）を備え、前記基体（２）は、前記温度制御媒体を受け入れる少なくとも１つの流体チャネル（３）を有し、前記流体チャネル（３）に関連する少なくとも１つの第１の機能要素（４）は、前記基体（２）に収容され、前記第１の機能要素（４）は、電磁的及び／又は磁気的相互作用によって第２の機能要素（５）と相互作用する、ことを特徴とするパイプ配置（１）。

【請求項2】

前記第２の機能要素（５）は、前記基体（２）の外側に配置されている、ことを特徴とする、請求項１に記載のパイプ配置。

【請求項3】

前記第１の機能要素（４）は、前記温度制御媒体の体積流量に影響を与える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプ配置。

【請求項4】

前記第１の機能要素（４）は、制御可能な可動要素を含む、ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のパイプ配置。

【請求項5】

前記第２の機能要素（５）は、制御装置として形成されている、ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のパイプ配置。

【請求項6】

前記第１の機能要素（４）は、前記温度制御媒体の状態パラメータを検出する、ことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のパイプ配置。

【請求項7】

前記第２の機能要素（５）は、測定変換器として形成されている、ことを特徴とする請求項６に記載のパイプ配置。

【請求項8】

前記第１の機能要素（４）と前記第２の機能要素（５）との間のデータ伝送は、電磁相互作用を介して行われる、ことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載のパイプ配置。

【請求項9】

前記基体（２）は、前記流体チャネル（３）を囲む内壁（６）と外壁（７）とを有し、前記第１の機能要素（４）は、前記内壁（６）に配置され、前記第２の機能要素（５）は、前記外壁（７）に配置されている、ことを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載のパイプ配置。

【請求項10】

前記基体（２）は、クイックコネクタとして形成されている、請求項１～９のいずれかに記載のパイプ配置。

【請求項11】

前記基体（２）は、プラスチック管として形成されている、請求項１～９のいずれかに記載のパイプ配置。

【請求項12】

前記基体（２）は、ブロー成形品として形成されている、ことを特徴とする請求項１～１１のいずれかに記載のパイプ配置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、２０２１年８月１９日に出願されたドイツ特許出願１０２０２１１２１５８７．０の利益を主張するＰＣＴ出願であり、全内容のそれぞれは参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、温度制御媒体を搬送するためのパイプ又はパイプ配置であって、高分子材料からなる基体を備え、基体が温度制御媒体を受け入れる少なくとも１つの流体チャネルを有し、流体チャネルに関連する少なくとも１つの第１の機能要素が基体に収容される、パイプ又はパイプ配置に関する。

【背景技術】

【0003】

特にエレクトロモビリティにおいては、部品の温度を制御して、最適な性能を発揮させることが必要である。例えば、電気自動車用電池、特にリチウムイオン電池は、限られた温度範囲でのみ最適な性能を発揮する。そのため、周囲温度に応じて、バッテリーを加熱又は冷却する必要がある。この目的のために、電気自動車は、通常、パイプを配置した温度制御回路を備え、この温度制御回路を通して温度制御媒体を電池の蓄電セルに供給し、電池を所望の温度スペクトル内に調温することができる。このような場合の設置スペースは通常限られているため、パイプ配置は特にコンパクトでなければならない。

【0004】

しかしながら、電池に加えて、電気自動車の駆動装置の他の構成要素を温度制御、特に冷却する必要がある場合もある。例えば、パワーエレクトロニクスや電気モーターなどである。充電用電子機器及び関連するプラグ接続部も、温度制御回路を介して温度制御、特に冷却することができ、これは特に急速充電プロセスに関連する。

【0005】

車両の電子機器の他の部分、特にセンサとオンボードコンピュータとの領域でも温度制御の必要性がある場合もある。車両が自律走行用に装備されている場合、強力なセンサと強力なコンピュータとが必要となり、システムが冗長的に存在するため、狭いスペースでも大量の熱を発する可能性があり、温度制御ユニットによる温度制御又は冷却の必要性がある。

【0006】

温度制御媒体は、空調システムにも使用される。空調システム、特に移動式空調システムは、空調システムの個々のユニット間で温度制御媒体の輸送を可能にするパイプ配置で構成される。移動式空調システム、例えば車両内装用の空調システムでは、パイプ配置は比較的複雑な構造である。この種のパイプ配置は、ブロー成形によって材料的に一体化された一体設計の１つの基体から形成されることが知られている。パイプ配置には、１つ又は複数の機能を組み込むことができる。これらは、例えば、絞り弁、逆止弁、切替弁、回転弁、ポンプ、流量センサ、接続エレメント、コネクタ、温度センサなどである。機能要素は、温度制御媒体と接触するように、基体内のパイプ配置内に配置される。

【0007】

ここで、機能要素に接触可能にするために、基体の壁を貫通してライン、ケーブル又はアクチュエータを送り込む必要がある場合があることが１つの問題点であることを発見した。しかし、これに関し、パイプ配置内の配置によっては、機能要素に到達するのが特に困難であり、貫通部から漏れが生じる可能性があるという欠点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本開示は、高度な機能的信頼性を示す温度制御媒体を搬送するためのパイプ又はパイプ配置を提供するという課題に基づいている。

【0009】

この目的は、請求項１の特徴によって達成される。従属請求項は、有利な実施形態に言及している。

【0010】

本開示による温度制御媒体を搬送するためのパイプ又はパイプ配置は、高分子材料からなる基体を備え、基体は、温度制御媒体を受け入れる少なくとも１つの流体チャネルを有し、少なくとも１つの第１の機能要素は、基体に収容され、流体チャネルと関連付けられ、第１の機能要素は、電磁相互作用及び／又は磁気相互作用によって第２の機能要素と相互作用する。

【0011】

第２の機能要素は、第１の機能要素に作用し、単純な実施形態によれば、第１の機能要素と第２の機能要素との間のデータ交換を可能にする。例えば、第１の機能要素は流量センサ又は温度センサとして形成され、センサによって感知されたデータは、電磁気的に第２の機能要素に送信される。第２の機能要素は、パイプ配置の外側に配置される。第２の機能要素を基体の外側に取り付けることができる。第２の機能要素を固定するためのレセプタクルを基体の外壁に設けることができる。あるいは、第２の機能要素は、基体から離間し、間隔を空けて配置することもできる。例えば、第２の機能要素は、パイプ配置に隣接する部品上に配置することができ、第２の機能要素は、第２の機能要素が第１の機能要素と相互作用し得るように配置される。

【0012】

原則として、パイプラインが複数の第１の機能要素、例えば温度制御媒体の異なるパラメータを検出する複数のセンサを有することが考えられる。この場合、複数の第１の機能要素は、１つ以上の第２の機能要素と相互作用することができる。例えば、センサとして形成された複数の第１の機能要素からデータを取得する測定トランスデューサの形態で第２の機能要素が提供されることが考えられる。

【0013】

データ伝送は、例えば、近距離無線通信（ＮＦＣ）を使用した無線技術によって行うことができる。第１の機能要素と第２の機能要素とが電磁気的に相互作用するために、第１の機能要素には、例えば電池の形態の電源が設けられることもある。しかしながら、第１の機能要素がユニットを介して温度制御媒体から補助エネルギーとして電磁相互作用に必要なエネルギーを得ることも考えられる。また、相互作用に必要なエネルギーが、例えばＲＦＩＤ技術を用いた電磁相互作用によって供給されることも考えられる。

【0014】

第２の機能要素が電磁相互作用に必要なエネルギーを電気エネルギーの形で機能要素に誘導的に伝達することも考えられる。

【0015】

さらなる実施形態によれば、第１の機能要素は、磁気的相互作用を介して第２の機能要素と相互作用することができる。これは、例えば第１の機能要素が弁として形成されている場合など、第１の機能要素が温度制御媒体に影響を与える可動要素を有する場合に特に有利である。これにより、第１の機能要素のスイッチング動作は、第１の機能要素と第２の機能要素との間の磁気的相互作用によってトリガされる。この目的のために、第１の機能要素は、第２の機能要素に配置された電磁石を介して動作させることができる強磁性部品を備えることができる。

【0016】

基体は、少なくとも１つの流体チャネルを備え、少なくとも１つの第１の機能要素は、流体チャネルに関連付けられる。その結果、第１の機能要素は温度制御媒体と直接接触し、温度制御媒体の状態パラメータ、例えば温度、体積流量又は圧力を直接検出するか、又は温度制御媒体自体、例えば体積流量又は温度に影響を及ぼすことができる。

【0017】

第１の機能要素は、温度制御媒体の体積の流れに影響を与えることができる。この目的のために、第１の機能要素は制御可能な可動要素を含むことができる。特に、第１の機能要素が弁、特に電磁弁として形成されることが考えられる。好ましくは、第１の機能要素は、磁気的相互作用を介して第２の機能要素と接触する。第１の機能要素のスイッチング動作は、第２の機能要素が第１の機能要素と磁気的に相互作用するときに、第２の機能要素によってトリガされる。この場合、第１の機能要素は、バルブ本体と、スイッチング動作をトリガする電磁石の少なくとも一部を含むことができる。電磁石の別の一部は、第２の機能要素に組み込むことができる。電磁石が第２の機能要素に収容され、第１の機能要素に収容され、電磁石のスイッチング指令を弁体に伝達する磁気伝達要素にスイッチング指令を伝達することも考えられる。したがって、第２の機能要素は、制御装置として形成され、第１の機能要素に影響を与えることができる。

【0018】

第１の機能要素は、温度制御媒体の状態パラメータを検出することができる。状態パラメータは、特に、温度制御媒体の体積流量、圧力及び温度である。したがって、第１の機能要素はセンサとして形成され、第１の機能要素は、好ましくは、センサによって検出された値を第２の機能要素に送信する送信機をさらに備える。したがって、第２の機能要素は、第１の機能要素に収容された送信機からの信号を受信する受信機で構成される。通信は近距離無線通信によって行うことができる。したがって、第２の機能要素は、測定トランスデューサとして形成することができる。データ伝送は、好ましくは電磁相互作用によって行われる。

【0019】

気体は、流体チャネルを境界とする内壁と外壁とを有することができ、第１の機能要素は内壁に割り当てられ、第２の機能要素は外壁に割り当てられる。

【0020】

パイプ配置は、複数の流体チャネルを含むことができ、１つ以上の第１の機能要素が各流体チャネルに割り当てられることができる。更に、パイプ配置をプラスチックパイプとして又はクイックコネクタとして設計することができる。

【0021】

気体をブロー成形部品として設計することができる。これにより、１つ以上の流体チャネルを有し、複雑な形状を有する一体型ベース本体を製造することができる。さらに、ブロー成形工程中に、基体に１つ以上の第１の機能要素を既に配置することも考えられる。これにより、特に漏れの危険性が低減される。しかしながら、押出成形によってベース本体を形成することも考えられる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

本開示によるパイプ配置のいくつかの実施形態を、図を用いて以下により詳細に説明する。それぞれ概略的に示す

【0023】

【図1】図１は、センサを有するパイプ配置の断面図である。

【図2】図２は、バルブを有するパイプ配置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図は、温度制御媒体を搬送するためのパイプ又はパイプ配置１を示しており、このパイプ又はパイプ配置１は、高分子材料からなる基体２を備え、基体２は、温度制御媒体を受け入れる流体チャネル３を有する。基体２は、ブロー成形品として形成されている。本実施形態の基体２は、プラスチックチューブとして形成され、流体チャネル３を有する。他の実施形態では、基体２は、クイックコネクタとして、又は複数の流体チャネル３を有する流通構造として形成される。第１の機能要素４は、基体内に収容され、流体チャネル３に関連付けられ、第１の機能要素４は、電磁的、又は磁気的相互作用によって第２の機能要素５と相互作用する。

【0025】

基体２は、流体チャネル３を囲む内壁６と外壁７とを有し、第１の機能要素４は内壁６と関連し、第２の機能要素５は外壁７と関連する。したがって、第２の機能要素５は基体２の外側に配置される。

【0026】

図１による実施形態では、第１の機能要素４は、温度制御媒体の状態パラメータを検出するように設計されている。したがって、第１の機能要素４は、センサの形の測定変換器を形成する。データ、すなわち状態パラメータは、電磁相互作用によって第２の機能要素５に送信される。本実施形態では、これは近距離無線通信によって行われる。センサによって検出される状態パラメータは、温度、圧力、及び温度制御媒体の体積流量である。

【0027】

図２による実施形態では、第１の機能要素４は、温度制御媒体の体積流量に影響を与えるように設計されている。この目的のために、第１の機能要素４は、強磁性要素の形態の制御可能な可動要素を含み、この強磁性要素は、第２の機能要素５内に収容された電磁石によって影響を受け、運動させられる。強磁性要素は、流体チャネル３を選択的に開閉できるように弁体を動かす。

【0028】

更なる実施形態にしたがって、図１及び図２による実施形態は、パイプ配置１において組み合わされ、バルブとして形成された更なる第１の機能要素のバルブ位置は、測定変換器として形成された第１の機能要素４によって検出された状態パラメータに応じて影響を受ける。第２の機能要素５は、電磁相互作用を介してセンサからデータを取得し、磁気相互作用を介してバルブに影響を与える。このため、第２の機能要素５は制御装置として形成される。

【図1】

【図2】

【手続補正書】

【提出日】2024-04-11

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

温度制御媒体を搬送するためのパイプ配置（１）であって、
高分子材料からなる基体（２）を備え、前記基体（２）は、前記温度制御媒体を受け入れる少なくとも１つの流体チャネル（３）を有し、前記流体チャネル（３）に関連する少なくとも１つの第１の機能要素（４）は、前記基体（２）に収容され、前記第１の機能要素（４）は、電磁的及び／又は磁気的相互作用によって第２の機能要素（５）と相互作用する、ことを特徴とするパイプ配置（１）。

【請求項2】

前記第２の機能要素（５）は、前記基体（２）の外側に配置されている、ことを特徴とする、請求項１に記載のパイプ配置。

【請求項3】

前記第１の機能要素（４）は、前記温度制御媒体の体積流量に影響を与える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプ配置。

【請求項4】

前記第１の機能要素（４）は、制御可能な可動要素を含む、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプ配置。

【請求項5】

前記第２の機能要素（５）は、制御装置として形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプ配置。

【請求項6】

前記第１の機能要素（４）は、前記温度制御媒体の状態パラメータを検出する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプ配置。

【請求項7】

前記第２の機能要素（５）は、測定変換器として形成されている、ことを特徴とする請求項６に記載のパイプ配置。

【請求項8】

前記第１の機能要素（４）と前記第２の機能要素（５）との間のデータ伝送は、電磁相互作用を介して行われる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプ配置。

【請求項9】

前記基体（２）は、前記流体チャネル（３）を囲む内壁（６）と外壁（７）とを有し、前記第１の機能要素（４）は、前記内壁（６）に配置され、前記第２の機能要素（５）は、前記外壁（７）に配置されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプ配置。

【請求項10】

前記基体（２）は、クイックコネクタとして形成されている、請求項１又は２に記載のパイプ配置。

【請求項11】

前記基体（２）は、プラスチック管として形成されている、請求項１又は２に記載のパイプ配置。

【請求項12】

前記基体（２）は、ブロー成形品として形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプ配置。

【国際調査報告】