特表 2024-539064 管路接続装置

(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】2024-10-28

(54)【発明の名称】管路接続装置

(51)【国際特許分類】

   F16L 55/00 20060101AFI20241018BHJP

   G01K 1/14 20210101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

F16L55/00 D

G01K1/14 L

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024523172

(86)(22)【出願日】2022-10-19

(85)【翻訳文提出日】2024-04-17

(86)【国際出願番号】 EP2022079133

(87)【国際公開番号】W WO2023067023

(87)【国際公開日】2023-04-27

(31)【優先権主張番号】102021127433.8

(32)【優先日】2021-10-21

(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】591044393

【氏名又は名称】ノルマ ジャーマニー ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(74)【代理人】

【識別番号】100142789

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100201466

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】ブライアン トーマス イグナチャック

(72)【発明者】

【氏名】デイヴィッド ピーターソン

(72)【発明者】

【氏名】ジリ ズカル

(72)【発明者】

【氏名】ヴィクトル ストル

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル キンティ

(72)【発明者】

【氏名】デイヴィッド シュナイダー

(72)【発明者】

【氏名】ハネス クラーセン

【テーマコード（参考）】

2F056

【Ｆターム（参考）】

2F056CL11

(57)【要約】

管路接続装置（２）に接続される管路部材を相手方の管路部材（４）に接続するための接続形状（１２）を有するハウジング（６）と、管路接続装置（２）を通して流体（５）を輸送するための中空の管部（１３）と、管路接続装置（２）を通して輸送される流体（５）の温度を測定するための温度センサ（３４）とを備え、熱伝導部材（１６）が、熱伝導部材（１６）の内側面（１７）において、輸送される流体がそれに対して流れるようにハウジング（６）内に配置され、温度センサ（３４）が、熱伝導部材（１６）の外側面（３６）に配置されている管路接続装置（２）が記載されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

管路接続装置（２）に接続される管路部材を相手方の管路部材（４）に接続するための接続形状（１２）を有するハウジング（６）と、前記管路接続装置（２）を通して流体（５）を輸送するための中空の管部（１３）と、前記管路接続装置（２）を通して流動する前記流体（５）の温度を測定するための温度センサ（３４）とを備え、熱伝導部材（１６）の内側面（１７）において、輸送される流体（５）がそれに対して流れるように、前記熱伝導部材（１６）が前記ハウジング（６）内に配置され、前記温度センサ（３４）が、前記熱伝導部材（１６）の外側面（３６）に配置されている、管路接続装置。

【請求項2】

前記熱伝導部材（１６）が、前記ハウジング（６）に、材料的に結合され、摩擦ロックされ、かつ／または形状により嵌合する方法で接続されるか、または前記ハウジング（６）と一体的に形成されている、請求項１に記載の管路接続装置。

【請求項3】

前記熱伝導部材が、減少した壁厚（ｄ）を有するハウジング部（６２，７２）によって形成されている、請求項１または請求項２に記載の管路接続装置。

【請求項4】

前記ハウジング（６）に開口部（３２）が形成され、該開口部（３２）に前記温度センサ（３４）が挿入され、前記開口部（３２）が前記熱伝導部材（１６）の外側面（３６）を露出させる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項5】

前記管路接続装置（２’；２’’）の内側面（１０）と前記開口部（３２）との間の壁（６０；７０）が前記熱伝導部材を形成している、請求項４に記載の管路接続装置。

【請求項6】

断熱材（６４）が、ハウジング部（６２）内および／または開口部（３２）内および／または開口部（３２）に隣接して配置された少なくとも１つのポケット（３５）内に挿入されている、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項7】

壁厚（ｄ）が減少した前記ハウジング部（６２；７２）が、フレーム（３３）によって安定化されている、請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項8】

前記温度センサ（３４）をロックするためのキャッチ突起および／またはキャッチ凹部が前記開口部（３２）に設けられている、請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項9】

前記熱伝導部材（１６）が、金属、特にアルミニウムまたは銅、または金属合金からなり、特にアルミニウムまたは銅からなる、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項10】

前記熱伝導部材が、熱伝導スリーブ（１６）として設計されている、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項11】

前記ハウジング（６）と前記熱伝導部材（１６）との間に、第１のシール（２４）が配置されている、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項12】

第２のシール（２６）を保持するための保持形状（２８）が前記熱伝導部材（１６）に設けられている、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項13】

前記熱伝導部材（１６）が、前記ハウジング（６）の前記管部（１３）の内側輪郭（１０）上に本質的に連続して続いている、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項14】

前記熱伝導部材（１６）が、前記相手方の管路部材（４）の外側面（１５）に接触するように設けられている、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項15】

前記熱伝導部材（１６）が、実質的に前記管部（１３）の内径（Ｄｒ）に対応する内径（Ｄｗ）を有する、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項16】

前記熱伝導部材が、前記管部（１３）の内径（Ｄｒ）を狭窄する膨出部（７０）を有し、該膨出部（７０）が滑らかに連続的に形成されている、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【請求項17】

前記熱伝導部材（１６）が、流体接触領域（４６）を有し、該流体接触領域（４６）に対して前記流体（５）が直接流れ、前記温度センサ（３４）が、前記流体接触領域（４６）の近くに配置されている、請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の管路接続装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管路接続装置に関する。管路接続装置は、温度センサを備えている。

【背景技術】

【0002】

多くの技術的用途、例えば、自動車において、流体管路を複数に分割して互いに接続したり、流体管路を機械部品に接続したりする必要がある。流体には液体と気体がある。先行技術において、この目的のために、１つまたは複数の流体管路のための様々な異なる管路接続装置が知られている。

【0003】

さらに、技術装置におけるプロセスパラメータが遵守され、したがって監視されなければならないことが知られている。流体に関して、これは通常、特に流速、圧力、および／または温度に関する。対応するセンサを取り付けるために管路接続装置が使用されることが知られている。流体管路の中断は、管路接続装置においていずれの場合にも生じることが多く、そのような箇所への配置は、管路の途中への配置に比べて、部品および設置スペースを節約することができる。対応する管路接続装置への温度センサの配置も知られている。

【0004】

しかし、既知の解決策は一般に非常に大掛かりであり、そのため、そのような既知の管路接続装置を使用する機械の構築は著しく困難である。多くの用途において、既知の解決策では設置スペースが不十分である。

【0005】

さらに、対応するセンサの導入が流体の流れを乱し、その結果、流れの効率が低下したり、流れの抵抗が増大したりすることが知られている。加えて、特に加圧された管路において、対応するセンサを導入するための開口部を設けることは、連続運転における漏れの危険性があることが知られている。

【0006】

流体管路用コネクタは、ドイツ特許出願公開第１０２０１１１０２１５４号から公知であり、管に接続可能な接続片と、相手方の部材に接続可能な接続形状を有するハウジングを備える。その目的は、補助部材を流体管路から導出できるようにすることであり、漏れの危険性を低くすることである。この目的のために、ハウジングが出口開口部を有し、この出口開口部を通して少なくとも１つの補助部材がハウジングの外側に導出され、補助部材が、弾性体を通る補助部材の通過方向と平行な圧力の印加時に、通過方向と垂直に伸び、出口開口部内に保持装置によって保持され得る弾性体を通して導出されるものが提供される。さらに、この文献には、流体管路の内部に所定の装置を配置することができ、この装置が外部と通信しなければならないので、この装置に接続され、あるいはこの装置を形成する補助部材を流体管路の外部に導く必要があることが開示されている。このような装置の一例は加熱装置である。しかし、この装置は、例えば、流体管路内の媒体の圧力、温度、流速、粘度などを測定するセンサであってもよい。

【0007】

公知の先行技術には、対応する構造が大掛かりかつ非常に複雑であり、したがって高価であるという欠点がある。

【発明の概要】

【0008】

したがって、解決される課題は、先行技術の欠点を克服し、既知の管路接続装置よりも省スペースで費用対効果が高く、メンテナンスが少なくて済む温度センサを有する管路接続装置を特定することである。

【0009】

本発明の主な特徴は、請求項１に明記されている。実施形態は請求項２から請求項１７の主題である。

【0010】

以下、管路接続装置が説明され、管路接続装置は、管路接続装置に接続される管路部材を相手方の管路部材に接続するための接続形状を有するハウジングと、管路接続装置を通して流体を輸送するための中空の管部と、管路接続装置を通して流動する流体の温度を測定するための温度センサとを備え、熱伝導部材が、輸送される流体が熱伝導部材の内側面においてそれに対して流れるようにハウジング内に配置され、温度センサが熱伝導部材の外側面に配置されているものである。

【0011】

接続形状は、それぞれの使用目的に応じて選択することができる。例えば、接続形状は、バヨネット継手、ねじ継手、スナップ継手、例えば押しボタンによる作動可能なキャッチ継手などを有していてもよい。

【0012】

プラスチックは、例えば、射出成形法によって、狭い公差に適合しながら複雑な形状に費用対効果よく成形することができるので、ハウジングの材料としては特にプラスチックが望ましい。例えば、ＰＡ１２またはＰＡ６６のようなナイロン、または、ＱＣ－７のようなアルミニウム合金が有用な材料である。

【0013】

ハウジングは、例えば、アセンブリまたは機械の部品上のチューブまたは管または対応する接続部品に接続されるか、または接続されるようになることができる。

【0014】

一方において流体と接触し、他方において温度センサと接触する熱伝導部材を設けることにより、温度センサを流体の流れから切り離すことができる。この点において、温度センサの複雑なシールはしばしば省略できる。ゴムやプラスチックのような熱伝導の良くない材料をシール材として使用しなければならないことが多いため、このようなシールはさらに測定慣性を増加させることになる。

【0015】

さらに、対応する熱伝導部材を設けることにより、使用される温度センサの領域において漏れが生じることを防ぐことができる。特定の実施形態において、熱伝導部材自体を流体密にすることができる。接続部や温度センサの複雑なシールを省くことにより、装置全体を大幅にコンパクトに構成することができる。

【0016】

熱伝導部材は、良好な熱伝導性、特に低い熱抵抗を有するように設計することができ、その結果、熱伝導部材内において、通過する流体の温度と明確な関係を有する状態が速やかに生じる。この状態は、熱伝導部材の温度が流体の温度と相関する平衡状態とすることができ、場合によっては、熱伝導部材の冷却または追加の加熱をもたらす可能性のある外気温の違いなどのさらなる要因を考慮することができる。

【0017】

第１の改良された実施形態によれば、熱伝導部材が、ハウジングに、材料的に結合され、摩擦ロックされ、かつ／または、形状嵌合された態様で接続されるか、または、ハウジングと一体的に形成されるものが提供され得る。

【0018】

これにより、対応する管路接続装置の製造経費が削減される。ハウジングがプラスチックからなる場合、例えば、射出成形法により製造することができ、熱伝導部材を押出コーティングするか、または埋め込むことができる。管路接続装置のハウジングにおける更なる固定の選択肢は、特に、接着剤による接着、ラッチ、ねじ止め、または圧入を含む。

【0019】

熱伝導部材がハウジングと一体的に形成されている場合、必要な部品の数を減らすことができる。

【0020】

さらに他の改良された実施形態によれば、熱伝導部材が、低減された壁厚を有するハウジング部によって形成されるものが提供され得る。

【0021】

低減された壁厚は、より厚い壁厚に対して測定システムの慣性を低減する。これは、壁厚を薄くすることで、流体と温度センサの間の熱伝導が速くなり、流体内の温度変化を、壁厚を厚くした場合よりも速く検知できるためである。このようにして、読み取り温度と実際の温度との乖離が最小化される。

【0022】

他の改良された実施形態によれば、ハウジングに開口部が形成され、その中に温度センサが挿入され、開口部が熱伝導部材の外側面を露出させるものが提供され得る。

【0023】

このようにすることで、温度センサを外側から取り付けることができる。さらに、例えば、最初に２つの管路の液密接続を確立し、次に温度センサを開口部に挿入する、またはその逆のように、取り付けを複数のステップで行うことができるように、管路接続装置を設計することができる。これは、例えば、保守または修理のために分解する場合にも逆の順序で適用される。いくつかの改良された実施形態において、温度センサは交換可能である。

【0024】

さらに他の改良された実施形態によれば、管路接続装置の内側面と開口部との間の壁が熱伝導部材を形成するものが提供され得る。

【0025】

このようにすることで、温度センサをハウジングの奥深くに埋め込むことができ、その結果、対応する管路接続装置がよりコンパクトな構造を有し、温度センサがより良好に保護される。

【0026】

さらに他の改良された実施形態によれば、ハウジング部内および／または開口部内および／または開口部に隣接して配置された少なくとも１つのポケット内に、断熱材が挿入されるものが提供され得る。

【0027】

断熱材は、温度センサを外部から断熱するので、周囲への熱損失が低減される。これにより、測定精度が向上し、温度センサの慣性が低減される。

【0028】

対応するポケットは、断熱材を収容するための容積を有し、窪み、溝、環状溝などとして具現化することができ、またはより複雑な輪郭を有することができる。

【0029】

改良された実施形態によれば、断熱材は、発泡材あるいは繊維材料などの断熱材であることができ、かつ／または、１つ以上の閉鎖空気室を有することができる。

【0030】

改良された実施形態によれば、低減された壁厚を有するハウジング部は、フレームによって安定化される。

【0031】

このようなフレームは、ハウジングの周方向に取り付けられるか、またはハウジング内に形成され、管路接続装置の安定性を高めることができる。フレームは、周方向に隣接する領域に対して、かつ／または軸方向に隣接する領域に対して、半径方向に少なくとも部分的に突出することができる。少なくとも１つの図、特に径方向の図において、フレームは矩形にすることができ、すなわち、互いに直角に整列された壁を有することができる。さらに、上述した断熱材は、このようなフレーム内に、かつ／または、このようなフレームに隣接して配置することができる。

【0032】

改良された実施形態によれば、管路接続装置にリングを設けることができ、このリングは、少なくとも１つの位置において、低減された壁厚を有するハウジング部を少なくとも部分的に覆う。

【0033】

このようなリングは、一方においてハウジングを安定させ、他方において温度センサをより良好に断熱するために使用することができる。

【0034】

改良された実施形態において、リングを軸方向に変位可能にすることができる。

【0035】

軸方向に変位可能なリングは、管路接続装置の取り付けを容易にすることができる。

【0036】

さらに他の改良された実施形態によれば、温度センサをロックするためのキャッチ突起および／またはキャッチ凹部を開口部に設けることができる。

【0037】

このようにして、温度センサを固定するためのより複雑な手段、例えば、ねじ接続を省略することができる。ねじ接続は、例えば、温度センサ上の対応するケーブルをねじらなければならず、ケーブルおよびケーブル接続部に機械的な張力がかかるという問題を引き起こす。温度センサは、ハウジングに形成されたキャッチと相互作用する対応するキャッチの相手方を有するハウジングを有することができる。

【0038】

キャッチは、温度センサがその感知領域で熱伝導部材に押し付けられるように設計することができる。このようにすることで、例えば、空気間隙による不正確な測定を防止することができる。

【0039】

さらに他の改良された実施形態によれば、熱伝導部材が金属、特にアルミニウムまたは銅、または金属合金、特にアルミニウムもしくは銅を含むものを提供することができる。

【0040】

アルミニウム、銅、および十分な程度にアルミニウムおよび／または銅を含む合金は、良好な熱伝導体である。そのため、流体温度の変化に素早く反応し、新たな平衡状態を確立するため、現在の流体温度を素早く記録するのに適している。さらに、これらの材料は、例えば、鋳造、深絞り、ハイドロフォーミングなどによって、効率的に成形および／または形成することができる。

【0041】

熱伝導性プラスチックは、射出成形法において熱伝導部材を製造することができるさらなる材料として有用である。

【0042】

材料の選択には、例えば、流体管路システムにおいて使用される他の材料など、他の要因も考慮しなければならない場合がある。例えば、熱交換器に銅部材を使用し、流体がイオン伝導性である場合、腐食が発生する可能性があるので、材料のガルバニック電位を考慮しなければならない。

【0043】

熱伝導部材の材料選択は、流体と熱伝導部材との間の化学的相互作用の可能性を避けるために、熱伝導部材に対して流れる流体の化学的特性に依存することができる。したがって、例えば、熱伝導部材に化学的に不活性なコーティングを施すことにより、熱伝導特性を良好に維持すると同時に、その腐食を防止することができる。

【0044】

さらに他の改良された実施形態によれば、熱伝導部材が熱伝導スリーブとして設計されているものを提供することができる。

【0045】

多くの実施形態において、これにより、熱伝導スリーブの完全に対称または少なくとも実質的に回転対称な実施形態が可能になり、対応する管路接続装置の設置が容易になる。同時に、端部での漏れの危険性を低減することも可能である。

【0046】

これは特に、熱伝導スリーブが改良された実施形態に従って、周方向に閉じた壁で形成されている場合であり、その場合、シールは熱伝導スリーブの対応する端面の近傍でのみ必要とされるからである。熱伝導スリーブ自体が流体密な材料で構成されている場合、一般に、特に金属である場合には、漏れはそこでのみ懸念される。

【0047】

さらに他の改良された実施形態によれば、ハウジングと熱伝導部材との間に第１のシールが配置されるものが提供され得る。

【0048】

このようなシールは、リングシール、特にＯリングとして具体化することができ、これは、費用対効果が高く、容易に製造することができる。

【0049】

さらに他の改良された実施形態によれば、第２のシールを保持するための保持形状が熱伝導部材上に設けられるものが提供され得る。

【0050】

このようにすることで、取り付けが容易で、摩耗した場合に容易に交換可能なシールを提供することができる。シールは、リングシール、特にＯリングとして具現化することができる。

【0051】

保持形状は、改良された実施形態によれば、周溝として設計することができる。シールは、対応する管路接続装置の設置を妨げることなく、このような溝に着座させることができる。

【0052】

特に、改良された実施形態における第１シールと第２シールとの共通の提供は、熱伝導部材、特に熱伝導スリーブを両側からシールするために使用することができ、その結果、高い流体密性を確保することができる。このようにして、他の方法において困難な仕様、例えば高い流体圧力に対応する管路接続装置を提供することができる。

【0053】

さらに他の改良された実施形態によれば、熱伝導部材がハウジングの管部の内側輪郭に本質的に継ぎ目なく連続するものを提供することができる。

【0054】

このようにして、熱伝導部材が接続部の流動抵抗に及ぼす影響を最小限に抑えることができる。対応する実施形態が流体の層流のために設計されている場合には、熱伝導部材にもかかわらず、この層流は乱されることなく維持され得る。ほとんどの場合、乱流が発生する。熱伝導部材へのより良い熱伝達は、流体が良好に攪拌されるので、乱流によって確保される。乱流の場合、流動抵抗の低減は、例えば、分離の防止、断面ジャンプ、壁面摩擦などの他のメカニズムに基づく。

【0055】

さらに改良された実施形態によれば、熱伝導部材が、相手方の管路部材の外側面に接触するように設けられるものが提供され得る。

【0056】

このような実施形態において、熱伝導部材は、管路接続装置の安定性を部分的に決定または増加させる構造提供部材とすることができる。

【0057】

さらに他の改良された実施形態によれば、熱伝導部材が、本質的に管部の内径に対応する内径を有するものを提供することができる。

【0058】

これにより、温度測定装置が設けられることによって流動抵抗が増大せず、流体の圧力が温度測定装置の領域において低下しないという効果を達成することができる。

【0059】

さらに他の改良された実施形態によれば、熱伝導部材が、管部の内径を狭める膨出部を有し、膨出部が滑らかに連続的に形成されているものを提供することができる。

【0060】

流体の流速は、膨出部によって局所的に増加させることができ、その結果、膨出部においてより多くの熱対流が達成される。さらに、膨出部は表面積を増加させるので、温度センサへの熱流を大きくすることができ、その結果、システムの慣性が減少し、測定精度が向上する。さらに、熱勾配が増加する。さらに、乱流において乱れが増加し、流体の攪拌が良くなる。さらに、温度センサをハウジングの奥深くに配置することができる。膨出部の下流の圧力損失は、膨出部の滑らかな連続的な設計によって最小化される。

【0061】

膨出部は、管路接続装置の流体伝導部と一体的に形成することができ、特にハウジングに成形することができる。

【0062】

さらに他の改良された実施形態によれば、熱伝導部材が、流体が直接流れる流体接触領域を有し、温度センサが流体接触領域の近くに配置されるものが提供され得る。

【0063】

「近い」とは、この文脈において、それぞれの管路接続装置の寸法に対して解釈されるべきである。具体的な実施形態によっては、この改良に従って、熱伝導部材に沿った流体接触領域と温度センサとの間の距離が技術的に可能な最小値まで低減されるものが提供され得る。いくつかの具体的な実施形態において、温度センサは、流体接触領域の半径方向外側、すなわち、流体接触している側とは反対側の熱伝導部材の流体接触領域に直接配置することができる。他の具体的な実施形態において、設計上、流体接触領域に対する温度センサの軸方向および／または半径方向のオフセットが必要となり得る。そのような実施形態において、この改良によれば、熱伝導部材に沿った距離は、技術的に可能な最小値まで低減される。このようにして、温度測定の慣性を最小化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0064】

本発明のさらなる特徴、詳細および利点は、特許請求の範囲の文言および以下の図面に基づく例示的な実施形態の説明から得られる。

【0065】

【図1】第１の実施形態に係る接続された管路接続装置の３次元断面図である。

【図2】図１の管路接続装置を示す拡大縦断面図である。

【図3】第２の実施形態に係る管路接続装置の斜視図である。

【図4】図３の管路接続装置を示す拡大縦断面図である。

【図5】第３の実施形態に係る管路接続装置の斜視図である。

【図6】図５の接続された管路接続装置の拡大縦断面図である。

【図7】第４の実施形態に係る管路接続装置の詳細を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0066】

以下に続く例示的な実施形態において、同一または同一作用の部品または構成部材には、より読みやすくするために同一の参照符号が付されている。後に説明する例示的な実施形態における繰り返しを避けるために、先に説明した例示的な実施形態を参照する。

【0067】

図１は、第１の実施形態に係る接続された管路接続装置２の３次元断面図である。
管路接続装置２は、相手方の管路部材４に接続され、管路接続装置２上に配置された管路（図１には図示せず）と相手方の管路部材４上に配置された管路（図１には図示せず）との間で流体５のための流れの接続を確立する。管路は、様々な実施形態において、ホースまたは管または接続片とすることができる。

【0068】

管路接続装置２は、ハウジング６を有し、このハウジング６には、ホース、管、または接続片を固定するためのフランジ８が設けられている。ハウジング６の内側面１０には、接続形状１２が形成されている。内側面１０は管部１３を画定している。この目的のために、この管路接続装置２は雌型接続タイプとして設計されているので、内側面１０の縦断面は、接続形状１２に向かって広がっている。他の例示的な実施形態は、雄型接続タイプを表すことができる。相手方の管路部材４は、対応する相手方の接続形状１４を有し、これは相手方の管路部材４の外側面１５に形成されている。

【0069】

熱伝導スリーブ１６が、内側面１０において管路接続装置２上に配置されている。熱伝導スリーブ１６は、良好な熱交換が行われるように、通過する流体５が内側面１７において熱伝導スリーブ１６に直接接触するように配置されている。熱伝導スリーブ１６は、システムの慣性を減少させるために良好な熱伝導性を有する材料で構成され、本例においてアルミニウム合金である。流体５が静的または準静的な温度を有する場合には、熱伝導スリーブ１６は短時間で流体５と実質的に同じ温度になる。熱伝導スリーブ１６は、それをまさに実質的に取り囲むハウジング６によって良好な外部絶縁を有しており、熱伝導スリーブ１６の温度に影響を及ぼす外部要因は比較的弱く、熱伝導スリーブ１６が流体５と本質的に同じ温度を有すると近似的に仮定することができる。

【0070】

管路接続装置２と相手方の管路部材４が重なる接続領域において、熱伝導スリーブ１６は管路接続装置２と相手方の管路部材４との間に配置される。

【0071】

熱伝導スリーブ１６は、２つのフランジ１８，２０によって管路接続装置２のハウジング６にラッチされ、ハウジング６と管路接続装置２との間の嵌合接続を確立する。

【0072】

他の例示的な実施形態は、ハウジングへの熱伝導スリーブの他の接続概念を提供することができ、例えば、熱伝導スリーブは、圧入されることができ、または金属ハウジングの場合には、溶接することができる。

【0073】

熱伝導スリーブ１６の端面２２の近傍には、流動する流体５の逃げを防止する第１のシール２４が設けられている。

【0074】

第２のシール２６は、熱伝導スリーブ１６に形成された溝２８に挿入され、熱伝導スリーブ１６と相手方の管路部材４のハウジング３０との間のシールを形成する。

【0075】

管路接続装置２のハウジング６には開口部３２が設けられ、その中に温度センサ３４が挿入されている。温度センサ３４は、熱伝導スリーブ１６の外側面３６から熱伝導スリーブ１６に接触する。

【0076】

熱伝導スリーブ１６の外側面３６に温度センサ３４が流体から離れるように配置されているため、温度センサ３４を流体５との直接接触から切り離すことができる。したがって、管路接続装置２の密閉性が確保され、小型で費用対効果の高い温度センサ３４を使用でき、それにもかかわらず正確な温度測定を達成することができる。

【0077】

温度センサ３４は、２本のケーブル３８，４０によって、センサデータを評価する対応する電子機器ユニット（図示せず）に接続されている。他の例示的な実施形態において、２本以上のケーブル、例えば３本または４本のケーブルを備えることができる。

【0078】

熱伝導スリーブ１６は、その内側面１７によって、ハウジング６の管部１３の内径Ｄｒに本質的に対応する内径Ｄｗを画定する。このようにして、流体５の流動抵抗の増大とそれに伴う圧力降下が防止され、管路接続装置２の流れの効率が最適化される。

【0079】

図２は、管路接続装置２を通る拡大縦断面図である。

【0080】

熱伝導スリーブ１６は、輪郭が付けられ、プレス加工された深絞り部品として設計されている。熱伝導スリーブ１６の内側面１７は、流体５の流れを乱さないように、ハウジング６の管部１３の内側面１０に本質的に継ぎ目なく続いている。

【0081】

この例示的な実施形態によって分かるように、熱伝導スリーブ１６の内側面１７は、ハウジング６の管部１３の内側面１０のわずかに半径方向外側に位置し、そのため、熱伝導スリーブ１６の内径Ｄｗは、管部１３の内径Ｄｒよりも幾分大きい。他の例示的な実施形態において、２つの内径Ｄｒ，Ｄｗは等しくすることができる。熱伝導スリーブ１６の端面２２は、この目的のために対応する環状溝４４が形成された管部１３に本質的に継ぎ目なく埋め込まれる。

【0082】

熱伝導スリーブ１６は、流体５が直接流れる流体接触領域４６を有する。熱伝導スリーブ１６の内径Ｄｗと熱伝導スリーブ１６の長さＬｗによって定義され、従来の温度センサと比較して熱伝導スリーブ１６の大きな表面積が流体５と熱交換し、そのため熱伝導スリーブ１６は流体５の温度差に素早く反応することができ、熱伝導スリーブ１６の温度は流体５の現在の温度に素早く等しくなる。

【0083】

熱伝導スリーブ１６は（本図において左側に）広がっている。熱伝導スリーブ１６の流体接触領域４６には、円形リングのような半径方向に整列した部分４８が隣接し、この部分は円筒状部分５０に合流する。温度センサ３４は、この円筒状部分５０の外側面３６に配置されている。円筒状の輪郭により、温度センサ３４の面接触が可能である。

【0084】

温度センサ３４と流体接触領域４６との間の距離は、基本的に半径方向部分４８によって決定され、この半径方向部分４８は、相手方の管路部材４のハウジング３０の厚さによって決定される。

【0085】

半径方向部分４８と相手方の管路部材４のハウジング３０との間には、本実施例で示す例示的な実施形態において、半径方向に延びるスロット５１が存在し、その周囲を流体５も流れることができるので、半径方向部分４８も熱伝導スリーブ１６と流体５との間の温度均等化に寄与する。他の例示的な実施形態では、熱伝導スリーブ１６を、相手方の管路部材４のハウジング３０に強固に接続することができる。

【0086】

半径方向部分４８の下流には、第２のシール２６を受けるために熱伝導スリーブ１６に形成された溝２８がある。

【0087】

溝２８とフランジ１８との間の移行領域５２は、定常的に円錐状に広がる構成を有し、これによって移行領域５２はばね弾性を有する。したがって、移行領域５２は、接続形状１２および相手方の接続形状１４の領域において、管路接続装置２のハウジング６および相手方の管路部材４のハウジング３０の公差を補償することができる。

【0088】

熱伝導スリーブ１６は、縦断面において複雑な形状を有し、ハイドロフォーミングなどの様々な方法によって製造することができる。

【0089】

図３は、第２の実施形態に係る接続された管路接続装置２’の３次元図面を示している。

【0090】

管路接続装置２’は、相手方の管路部材（図示せず）との接続のために設けられ、管路接続装置２’上に配置された管路（図３には図示せず）と、相手方の管路部材（図示せず）上に配置された管路（図３には図示せず）との間に、流体５のための流れの接続を確立する。管路は、様々な実施形態において、ホースまたは管または接続片とすることができる。

【0091】

管路接続装置２’は、ハウジング６を有し、このハウジング６には、ホース、パイプまたは接続片を固定するためのフランジ８が設けられている。

【0092】

管路接続装置２’のハウジング６には、図４に見られる温度センサが挿入される開口部３２が設けられている。

【0093】

ハウジング６の開口部３２の周囲にはフレーム３３が形成されており、結果としてのハウジング６の壁厚をハウジング６の他の領域におけるよりも小さくすることができるので、このフレーム３３は、開口部３２の領域においてハウジング６を安定させる。フレーム３３は、半径方向に向けられた上面図において本質的に長方形であり、周方向に隣接する領域よりも大きい直径まで半径方向に延びている。フレーム３３は、実施形態によっては、軸方向に隣接する領域のうちの一方のほぼ直径まで半径方向に延びることができる。実施形態によっては、フレーム３３は、全体としてフランジ８よりも大きく半径方向に延びているが、接続形状１２よりも小さな半径方向の延びを有することができる。

【0094】

フレーム３３に周方向に隣接する領域は、ハウジング６に形成された隣接する輪郭、ここにおいてフランジ５３Ａ、ランド５３Ｂ、および壁５３Ｃと共に、周方向のポケット５４を形成し、このポケット５４は、図４と併せてより詳細に説明するように、断熱材（図３には図示せず）または空気で充填することができる。安定性を高めるために、フレーム３３は軸方向に延びており、これにより、フランジ８も、このようなフレームがない場合よりも、相応して軸方向に長く延びている。

【0095】

外周に配置された軸方向に変位可能なリング６３は、一方において、開口部３２に配置された媒体と、場合によっては隣接する領域に追加された断熱材、ひいては温度センサの熱的結合を解除するために使用される。

【0096】

一方、リング６３は、図４に見られるように、開口部３２の外周に配置されるという点で、管路接続装置２’を追加的に安定させるために使用することができる。リング６３は、鉄鋼または繊維複合材料など、管路接続装置２’のハウジング６よりも強い材料から構成することができ、開口部３２の領域において材料の厚さが減少しているにもかかわらず、管路接続装置２’の構造的安定性を確保することができる。

【0097】

図４は、管路接続装置２’を通る拡大縦断面図である。

【0098】

接続形状１２は、ハウジング６の内側面１０に形成されている。管路接続装置２’は、雌型接続タイプとして設計されている。他の例示的な実施形態は、雄型接続タイプを表すことができる。相手方の管路部材は、対応する相手方の接続形状を有する。

【0099】

リング６３は、図４に示す位置において、ハウジング６に形成されたポケット５４に重なり、ポケット５４を周囲から実質的に閉じる。

【0100】

ポケット５４は別の断熱材６４で満たされており、その結果、温度センサ３４の周囲からのより良い熱的な切り離しが達成される。断熱材６４は、いくつかの具体的な実施形態において空気とすることができ、他の具体的な実施形態において、繊維材料や発泡体など、環境条件により適した断熱性固体とすることができる。

【0101】

温度センサ３４は、開口部３２の底部６０に配置されている。開口部３２に温度センサ３４を配置することにより、第一に、温度センサ３４が流体５との直接接触から切り離されるという効果を達成することができる。したがって、管路接続装置２’の密閉性を確保することができ、小型で費用対効果の高い温度センサ３４を使用することができ、それにもかかわらず正確な温度測定を達成することができる。第二に、開口部３２において、ハウジング部６２の壁厚ｄが減少しているため、流体５の温度変化を温度センサ３４により速く伝導させることができ、これにより、流体と温度センサ３４との間の温度均一化をより速く達成することができる。

【0102】

より良好な熱的結合のために、熱伝導ペースト（図示せず）を用いて温度センサ３４を開口部３２内に配置することができ、これにより温度センサ３４と底部６０との全面接触が保証される。

【0103】

図５は、第３の実施形態に係る接続された管路接続装置２’’の立体図である。

【0104】

管路接続装置２’’は、相手方の管路部材４との接続のために設けられ、管路接続装置２’’上に配置された管路（図５には図示せず）と、相手方の管路部材４上に配置された管路（図５には図示せず）との間の流体の流れの接続を確立する。管路は、様々な実施形態において、ホースまたは管または接続片とすることができる。

【0105】

管路接続装置２’’は、ハウジング６を有し、このハウジング６には、ホース、管または接続片を固定するためのフランジ８が設けられている。

【0106】

管路接続装置２’’のハウジング６には開口部３２が設けられ、図６に示すように、その中に温度センサが挿入されている。開口部３２に温度センサが配置されているため、温度センサは流体との直接接触から切り離される。したがって、管路接続装置２’’の密閉性が確保され、小型で費用対効果の高い温度センサ３４を使用することができ、それにもかかわらず正確な温度測定を達成することができる。

【0107】

ハウジング６の開口部３２の周囲にはフレーム３３が形成されており、このフレーム３３は、開口部３２の領域においてハウジング６を安定させる。フレーム３３は、周方向に隣接する領域よりも半径方向に延びている。実施形態によっては、フレーム３３は、軸方向に隣接する領域のうちの一方のほぼ直径まで半径方向に延びることができる。構成によっては、フレーム３３は、全体として、フランジ８よりも大きな半径方向の延びを有するが、接続形状１２よりも小さな半径方向の延びを有することができる。

【0108】

開口部３２は断熱材６４で覆われており、これにより熱特性が向上され、温度センサの測定精度が向上する。

【0109】

図６は、管路接続装置２’’を通る縦断面図である。

【0110】

ハウジング６には、相手方の管路部材４を接続するための接続形状１２が内側面１０に形成されている。管路接続装置２’’は、雌型接続タイプとして設計されている。他の例示的な実施形態は、雄型接続タイプを表すことができる。相手方の管路部材４は、対応する相手方の接続形状を有する。

【0111】

図７は、第４の実施形態に係る管路接続装置２’’’の詳細を示す。

【0112】

図７に見られるように、管路接続装置２’’’の内側面１０には、膨出部７０が形成されており、この膨出部７０は、管部１３の内径を減少させる。膨出部７０の領域における管部１３の内径の局所的な減少により、流体の流速が増大し、したがってこの領域における熱対流が良好になる。膨出部７０はさらに、平坦な実施形態よりも大きな表面、増加した熱勾配、および強い乱流による流体のより良い攪拌により、熱伝達を増加させる。膨出部７０は、膨出部７０による下流の圧力損失を最小化するために、流体力学的に最適化された方法で滑らかに連続するように形成される。

【0113】

膨出部７０はハウジング６内に成形され、すなわちハウジング６の材料から形成される。

【0114】

温度センサ３４は、凹部７２内の開口部３２の底部６０に配置されている。凹部７２は膨出部７０の内側に形成されている。凹部７２は、膨出部７０の領域における壁厚ｄを減少させ、温度センサ３４への熱伝導を最適化する。

【0115】

凹部７２内の温度センサ３４の配置により、まず、温度センサ３４が流体との直接接触から切り離されるという効果を達成することができる。したがって、管路接続装置２’’’の気密性が確保され、小型で費用対効果の高い温度センサ３４を使用することができ、それにもかかわらず正確な温度測定を達成することができる。

【0116】

周囲への熱の放散を防止して温度センサ３４の測定精度を高める断熱材６４が、温度センサ３４の半径方向外側に配置されている。

【0117】

本発明は上述した実施形態に限定されるものにおいてなく、様々な変更が可能である。

【0118】

構造の詳細、空間的配置、および方法ステップを含む、特許請求の範囲、説明、および図面から明らかなすべての特徴および利点は、そのようなものとしても、多種多様な異なる組み合わせとしても、本発明に不可欠であり得る。

【符号の説明】

【0119】

２、２’、２’’、２’’’ 管路接続装置
４ 相手方の管路部材
５ 流体
６ ハウジング
８ フランジ
１０ 内側面
１２ 接続形状
１３ 管部
１４ 相手方の接続形状
１５ 外側面
１６ 熱伝導スリーブ（熱伝導部材）
１７ 内側面
１８ フランジ
２０ フランジ
２２ 端面
２４ 第１のシール
２６ 第２のシール
２８ 溝（保持形状）
３０ ハウジング
３２ 開口部
３３ フレーム
３４ 温度センサ
３６ 外側面
３８ ケーブル
４０ ケーブル
４４ 環状溝
４６ 流体接触領域
４８ 半径方向部分
５０ 円筒状部分
５１ スロット
５２ 移行領域
５３Ａ フランジ
５３Ｂ ランド
５３Ｃ 壁
５４ ポケット
６０ 底部
６２ ハウジング部
６３ リング
６４ 断熱材
７０ 膨出部
７２ 凹部
ｄ 壁厚
Ｄｒ 管部の内径
Ｄｗ 熱伝導スリーブの内径
Ｌｗ 熱伝導スリーブの接触部の長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】