JP2018179002A - 特に自動車の燃料タンク内の、タンク内部配管系 - Google Patents

Abstract

【課題】パイプ壁からの望ましくない流出を阻止し、機械的及び化学的な負荷に充分に耐えることができる、タンク内部配管系を提供する。
【解決手段】特に自動車の燃料タンク２内の、タンク内部配管系１であって、配管系が流体通路３と、流体通路を包囲するパイプ壁４とを有しており、パイプ壁が多層で形成されており、かつ少なくとも３つの層からなり、インナー層５が少なくとも１つのポリオレフィンをベースに設けられており、少なくとも１つの中央層６が少なくとも１つのポリアミドをベースに設けられており、かつアウター層７が少なくとも１つのポリオレフィンをベースに設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に自動車の燃料タンク内の、タンク内部配管系に関するものであって、その場合に配管系は流体通路と流体通路を包囲するパイプ壁とを有している。さらに、本発明は、タンクの内部空間内に少なくとも１つのこの種のタンク内部配管系を有するタンクに関する。

冒頭で挙げた種類のタンク内部配管系及び車両の燃料タンク内のタンク内部配管系は、実際からは種々の実施形態において知られている。その場合にタンク内部配管系が多層で形成されていることも、すでに知られている。もちろん実際から知られたこのタンク内部配管系は、流体との、たとえば燃料との接触によって、タンク内部配管系の壁からコンポーネントが流出する、という欠点を有していることが多い。これは、一方では、配管系内を流れる流体によって、そして他方では、タンク内にあって、タンク内部配管系と接触する流体によって、行われることがあり得る。これらの流出が燃料システムの機能方法を好ましくないやり方で損ない、かつ長期的にはその損傷もしくはその不具合をもたらすことがある。実践からよく知られているタンク内部配管系は、さらに、しばしば構造が複雑であって、したがってコストをかけずに製造はできない。さらに、機械的及び化学的負荷に対する既知のタンク内部配管系の耐性には、解決されるべき要望が多い。その限りにおいて改良の必要がある。

したがって本発明の技術的問題は、上述した欠点を効果的かつ機能的に確実に回避することができ、特にパイプ壁からの望ましくない流出を阻止することができ、さらに、機械的及び化学的な負荷に充分に耐えることができる、冒頭で挙げた種類のタンク内部配管系を提供することである。本発明の技術的問題は、さらに、少なくとも１つのこの種のタンク内部配管系を有するタンクを提供することである。

この技術的問題を解決するために、本発明は、特に自動車の燃料タンク内の、タンク内部配管系を教示し、その場合に配管系が流体通路と流体通路を包囲するパイプ壁とを有しており、その場合にパイプ壁が多層で形成されており、少なくとも３つの層からなり、その場合にインナー層は少なくとも１つのポリオレフィンをベースに、好ましくはポリエチレンをベースに設けられており、少なくとも１つの中央層が少なくとも１つのポリアミドをベースに、好ましくは少なくとも１つの脂肪族ポリアミド、あるいは半芳香族ポリアミド（部分芳香族ポリアミド、teilaromatischen Polyamids）をベースに設けられており、かつアウター層が少なくとも１つのポリオレフィンをベースに、好ましくはポリエチレンをベースに設けられている。

本発明の枠内において、流体は、特に燃料、好ましくはガソリン又はディーゼル燃料を意味する。燃料が混加物もしくは添加物、たとえばメタノール及び／又はエタノールを含むことも、本発明の枠内にある。タンク内部配管系という概念の代わりに、以下においては、簡単にするために、部分的に配管系という概念も使用される。

好ましい実施形態によれば、タンク内部配管系は３つの層、インナー層、中央層及びアウター層のみを有している。他の推奨される実施変形例は、インナー層と中央層の間及び／又はアウター層と中央層の間に少なくとも１つの接着促進層が配置されていることを、特徴としている。この接着促進層は、インナー層と中央層の間の、かつ／又はアウター層と中央層の間の付着を改良する。原則的に、インナー層とアウター層の間に少なくとも１つのバリア層が設けられていることも、本発明の枠内にあり、そのバリア層はタンク内部導管を貫流する流体の１つ又は複数のコンポーネントがパイプ壁を通して外部へ浸透することを阻止し、したがっていわばバリア作用もしくは阻止作用を有している。原理的にこの種のバリア層は、配管系を包囲する流体の１つ又は複数のコンポーネントがパイプ壁を通って内部へ浸透することも、阻止することができる。

本発明の枠内において特に重要な、好ましい形態によれば、インナー層は導電性である。そのためにインナー層は、好ましくは適切な導電性添加物、たとえば煤を有している。インナー層が、安定化添加物及び同種のもののような他の添加物を有することも、本発明の枠内にある。

推奨される実施形態によれば、インナー層はポリエチレンをベースに形成されている。特に好ましくは、インナー層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）をベースに形成されている。高密度ポリエチレンを形成するために、少なくとも１つのチーグラータイプの触媒又は少なくとも１つのメタロセン触媒が使用されることも、推奨される。本発明の特に推奨される実施形態によれば、インナー層は、少なくとも８０重量％、好ましくは少なくとも８５重量％、好ましくは少なくとも９０重量％の、少なくとも１つのポリオレフィン、特にポリエチレン、特に好ましくはＨＤＰＥからなる。特に、本発明の枠内において、インナー層が、少なくとも９５重量％、好ましくは少なくとも９７重量％の、少なくとも１つのポリオレフィン、特にポリエチレン、好ましくはＨＤＰＥからなることが、実証されている。また、ポリオレフィンの混合物が使用されることも、本発明の枠内にある。推奨されるように、インナー層の層厚は０．０１から０．４ｍｍ、好ましくは０．０３から０．３ｍｍそして特に好ましくは０．０５から０．２５ｍｍである。

本発明のきわめて推奨される実施形態は、インナー層が流体通路内で案内される流体と直接接触することを、特徴としている。

特に好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの中央層が、少なくとも１つの脂肪族ポリアミド及び／又は半芳香族ポリアミドをベースに形成されている。少なくとも１つの中央層が、「ポリアミド６、ポリアミド６．６、ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリフタルアミド」のグループからの少なくとも１つのポリアミドをベースに形成されており、かつ好ましくはポリアミド６をベースに形成されていることが、推奨される。推奨されるのは、少なくとも１つの中央層が、少なくとも８０重量％、好ましくは少なくとも８５重量％、好ましくは少なくとも９０重量％の、少なくとも１つのポリアミド、好ましくはポリアミド６からなることである。きわめて評価される実施形態によれば、少なくとも１つの中央層は、少なくとも９５重量％、好ましくは少なくとも９７重量％の、少なくとも１つのポリアミド、好ましくはポリアミド６からなる。種々のポリアミドの混合物が使用されることが、本発明の枠内にある。好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの中央層は、少なくとも１つの脂肪族ポリアミドと、少なくとも１つの半芳香族ポリアミド又はポリフタルアミドからなる混合物をベースに形成されている。本発明の代替的な形態は、少なくとも１つの中央層が、少なくとも１つのコポリマーをベースに形成されていることを特徴としている。好ましくは少なくとも１つのコポリマーは、少なくとも１つの半芳香族ポリアミド又はポリフタルアミドを有する少なくとも１つの脂肪族ポリアミドをベースに形成されている。少なくとも１つの中央層の層厚が、０．０１から２．５ｍｍ、好ましくは０．０３から１．５ｍｍそして特に好ましくは０．０５から１．０ｍｍであることが、推奨される。

本発明の枠内で特に重要な、きわめて推奨される形態は、アウター層がポリエチレンをベースに形成されていることを、特徴としている。特に好ましくはアウター層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）をベースに形成されている。ＨＤＰＥを形成するために、少なくとも１つのチーグラータイプ触媒又は少なくとも１つのメタロセン触媒が使用されることが、本発明の枠内にある。アウター層が、少なくとも８０重量％、好ましくは少なくとも８５重量％、好ましくは少なくとも９０重量％の、ポリオレフィン、好ましくはポリエチレン、特に好ましくはＨＤＰＥからなることが推奨される。きわめて評価される実施形態によれば、アウター層は、少なくとも９５重量％、好ましくは少なくとも９７重量％の、少なくとも１つのポリオレフィン、特にポリエチレン、特に好ましくはＨＤＰＥからなる。原理的に、種々のポリオレフィンの混合物が使用されることも、本発明の枠内にある。アウター層の層厚が０．０１から０．４ｍｍ、好ましくは０．０３から０．３ｍｍ、そして特に好ましくは０．０５から０．２５ｍｍであることが、推奨される。

他の実施変形例は、アウター層が、タンク内にある流体に、特にタンク内にある燃料に直接接触することを、特徴としている。

特に好ましい実施形態によれば、アウター層は、導電性である。そのために、アウター層は目的に合った適切な導電性添加物、たとえば煤を含んでいる。本発明の枠内で特に重要な、きわめて推奨される実施形態は、インナー層もアウター層も、導電性であることを特徴としている。さらに、中央層が、好ましくは適切な導電性添加物の添加によって、導電性であるように整えられていることが、本発明の枠内にある。原則的に、アウター層及び／又は中央層は、たとえば安定化させる添加物及び同種のもののような、他の添加物も有することができる。本発明に係るタンク内部配管系の実施変形例は、パイプ壁のすべての層が−目的に合わせて適切な添加物によって−導電性であることを特徴としている。

本発明の推奨される実施形態によれば、インナー層はオリゴマーを含まず、もしくは実質的にオリゴマーを含んでおらず、−したがってインナー層は好ましくはオリゴマーフリーであり、もしくは実質的にオリゴマーフリーに形成されている。推奨されるように、アウター層はオリゴマーを含まず、もしくは実質的にオリゴマーを含まない。したがってアウター層はオリゴマーフリーに、もしくは実質的にオリゴマーフリーに整えられている。アウター層もインナー層も、オリゴマーを含まず、もしくは実質的にオリゴマーを含まないことが、推奨される。その場合に、中央層がオリゴマーを含まず、もしくは実質的にオリゴマーを含まないことも、本発明の枠内にある。好ましくはパイプ壁のすべての層が、オリゴマーを含まず、もしくは実質的にオリゴマーを含んでいない。

好ましい実施変形例は、インナー層とアウター層が同一の材料からなり、もしくは実質的になることを、特徴としている。好ましくはインナー層もアウター層も、ポリエチレンをベースに、特に好ましくは高密度ポリエチレンをベースに形成されている。

本発明の推奨される実施形態は、インナー層及び／又はアウター層及び／又は中央層が、少なくとも１つの接着促進層よりも大きい層厚を有していることを特徴としている。好ましくはインナー層とアウター層が、等しい層厚を有し、もしくは実質的に等しい層厚を有している。

インナー層及び／又はアウター層が、少なくとも１つの中央層よりも小さい層厚を有していることは、本発明の枠内にある。好ましくは中央層は、タンク内部配管系のパイプ壁の最大の層厚を有する層として形成されている。好ましくは、パイプ壁の全体厚（ｄ）は、０．１から３．０ｍｍ、好ましくは０．２から２．５ｍｍ、特に好ましくは０．３から２．０ｍｍである。

配管系が正確に５つの層を有していること、及び特にインナー層とアウター層の間に、中央層と中央層を包囲する２つの接着促進層とからなる３層の層アグリゲートが配置されていることが、本発明の枠内にある。

推奨されるのは、タンク内部配管系が層の共押出によって形成されることである。

本発明のきわめて推奨される実施形態によれば、配管系は、タンク内に、特に自動車の燃料タンク内に、配置されたポンプに接続されている。ポンプは、タンク内にある流動媒体、もしくはタンク内に存在する燃料を配管系を通して移送するために用いられる。しかしまた、本発明に係るタンク内部配管系は、タンクもしくは燃料タンクの種々の領域の間の圧力補償及び／又は水準補償のためにも用いることができる。この場合において、タンク内部配管系は、タンクもしくは燃料タンクの内部もしくは内部空間内に配置されている。

本発明の枠内で特に重要な、きわめて推奨される実施形態によれば、タンク内部配管系は、少なくとも部分的に、好ましくは完全に、波形パイプとして形成されている。本発明の枠内において波形パイプは、配管系もしくはパイプ壁が、配管系の周囲を一周する波の山と波の谷を有していることを意味する。推奨すべきは、配管系のこれらの波の山と波の谷が、配管系の長さの少なくとも一部にわたって、好ましくは配管系の長さ全体にわたって、もしくは実質的に長さ全体にわたって、互いに対して等しい間隔を有していることである。

代替的な実施形態は、配管系もしくは配管系の外表面が、少なくとも部分的に、好ましくは完全に、滑らかに、もしくは実質的に滑らかに、形成されていることを、特徴としている。

本発明の対象は、さらに、タンクもしくは燃料タンクの内部空間内に少なくとも１つの本発明に係るタンク内部配管系を有する、タンク、特に自動車用の燃料タンクである。その場合に好ましくは、タンク内部配管系は、少なくとも部分的に、タンクもしくは燃料タンクの壁に配置されている。タンク内部配管系が少なくとも部分的にタンクの壁に固定されていることが、推奨される。しかしまた、原則的に、タンク内部配管系がタンク内部空間の他の領域内に配置されており、もしくはタンクもしくは燃料タンクの他の領域を通って延びていることも、本発明の枠内にある。

本発明は、本発明に係るタンク内部配管系が、機械的及び化学的影響に対して高い抵抗性を特徴としており、かつ特にタンク内部配管系の壁からの流出をほぼ完全に回避できる、という認識に基づいている。これは、配管系を貫流する流体、特に燃料による流出についても、タンク内部配管系を包囲する流体についても、当てはまる。特にタンク内部配管系が自動車の燃料タンクの内部に配置されており、かつ燃料と直接接触する場合に、タンク内部配管系の壁からの燃料コンポーネントの流出はほぼ生じない。さらに、本発明に係るタンク内部配管系は、簡単かつコスト的に好ましく形成可能であることが、指摘される。特に好ましくは、本発明に係るタンク内部配管系において、さらに、タンク内部配管系は、上述した好ましい特性を損なうことなしに、様々な燃料種類のために、たとえばガソリン又はディーゼル燃料にも使用可能である。さらに本発明に係るタンク内部配管系は、−４０から８０℃の広い温度領域内で使用することができ、かつ優れた温度耐性を特徴としている。

以下、単に実施例を示す図面を用いて本発明を詳細に説明する。図は、図式的な表示である。

本発明に係るタンク内部配管系を有する自動車の燃料タンクを示す断面図である。 本発明に係るタンク内部配管系を示す斜視図である。

図は、本発明に係るタンク内部配管系１を示すものであって、それは、好ましくは、そして実施例において自動車の燃料タンク２内に配置されている。本発明に係るタンク内部配管系１が内部に配置されている、燃料タンク２内に、原則的にガソリン又はディーゼル燃料のような、様々な燃料が存在することができる。タンク内部配管系１は、流体通路３と、流体通路３を包囲するパイプ壁４とを有している。好ましくは、かつ実施例において、流体通路３を包囲するパイプ壁４は５つの層を有している。インナー層５は、好ましくは、かつ実施例において、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）をベースに形成されている。さらに、インナー層５は、導電性添加物、安定化させる添加物あるいは同種のもののような、添加物を有することができる。好ましくは、かつ実施例において、インナー層５に接着促進層が連続しており、それが、インナー層５とその上に続く層との間の付着を改良する。実施例においては、接着促進層８に直接中央層が接続されており、その中央層は好ましくは少なくとも１つの脂肪族ポリアミド、及び／又は半芳香族ポリアミドをベースに、特に好ましくは、かつ実施例においてポリアミド６をベースに、形成されている。さらに中央層６は、導電性添加物、安定化させる添加物あるいは同種のもののような、添加物を有することができる。推奨され、かつ実施例においては、中央層６に直接、接着促進層８が連続しており、それが中央層６とその上に続く層との間の付着を改良する。この接着促進層６に好ましくは、かつ実施例においてアウター層７が連続している。好ましくは、かつ実施例において、アウター層７は高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）をベースに形成されている。さらに、アウター層７も、導電性添加物、安定化添加物及び同種のもののような、添加物を有することができる。

好ましくは、かつ実施例において、インナー層５も中央層６及びアウター層７も、導電性である。そのためにこれらの層は、たとえば煤あるいは同種のもののような、適切な導電性添加物を有している。

好ましくは、かつ実施例において、パイプ壁の全厚み（ｄ）は、０．２から２．５ｍｍである。推奨される形態において、かつ実施例において、インナー層５とアウター層７は、中央層６よりも小さい層厚を有している。したがって実施例において、中央層６は、最大の層厚を有する層である。

好ましい実施形態によれば、かつ実施例において、タンク内部配管系１もしくはパイプ壁４のすべての層は、オリゴマーを含まず、もしくは実質的にオリゴマーを含んでいない。したがってタンク内部配管系は、好ましくは、いわばオリゴマーフリーに、もしくは実質的にオリゴマーフリーに形成されている。

Claims (22)

1. 特に自動車の燃料タンク（２）内の、タンク内部配管系（１）であって、配管系が流体通路（３）と、前記流体通路（３）を包囲するパイプ壁（４）とを有し、パイプ壁が多層で形成されており、かつ少なくとも３つの層からなり、インナー層（５）が少なくとも１つのポリオレフィンをベースに、好ましくはポリエチレンをベースに設けられており、少なくとも１つの中央層（６）が少なくとも１つのポリアミドをベースに、好ましくは少なくとも１つの脂肪族ポリアミド及び／又は半芳香族ポリアミドをベースに設けられており、かつアウター層（７）が少なくとも１つのポリオレフィンをベースに、好ましくはポリエチレンをベースに設けられている、タンク内部配管系。
2. 前記インナー層（５）と前記中央層（６）の間、かつ／又は前記アウター層（７）と前記中央層（６）の間に、少なくとも１つの接着促進層（８）が配置されている、請求項１に記載のタンク内部配管系。
3. 前記インナー層（５）が、導電性である、請求項１又は２のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
4. 前記インナー層（５）が、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）をベースに形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
5. 前記インナー層（５）の層厚が、０．０１から０．４ｍｍ、好ましくは０．０３から０．３ｍｍであり、特に好ましくは０．０５から２．５ｍｍである、請求項１から４のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
6. 前記インナー層（５）が、少なくとも８０重量％の、好ましくは少なくとも８５重量％の、より好ましくは少なくとも９０重量％の、少なくとも１つのポリオレフィンからなる、特にポリエチレンからなる、特に好ましくはＨＤＰＥからなる、請求項１から５のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
7. 前記インナー層（５）が、前記流体通路（３）内で案内される流体と直接接触する、請求項１から６のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
8. 前記少なくとも１つの中央層（６）が、「ポリアミド６、ポリアミド６．６、ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリフタルアミド」のグループからの少なくとも１つのポリアミドをベースに形成されており、かつ好ましくはポリアミド６をベースに形成されている、請求項１から７のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
9. 前記少なくとも１つの中央層（６）の層厚が、０．０１から２．５ｍｍ、好ましくは０．０３から１．５ｍｍ、特に好ましくは０．０５から１．０ｍｍである、請求項１から８のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
10. 前記少なくとも１つの中央層（６）が、少なくとも８０重量％の、好ましくは少なくとも８５重量％の、好ましくは少なくとも９０重量％の、少なくとも１つのポリアミドからなる、特にポリアミド６からなる、請求項１から９のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
11. 前記少なくとも１つの中央層（６）が、少なくとも１つの脂肪族ポリアミドと、少なくとも１つの半芳香族ポリアミド又はポリフタルアミドの混合物をベースに形成されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
12. 前記少なくとも１つの中央層（６）が、少なくとも１つのコポリマーをベースに形成されており、コポリマーが、好ましくは、少なくとも半芳香族ポリアミド又はポリフタルアミドを有する少なくとも１つの脂肪族ポリアミドをベースに形成されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
13. 前記アウター層（７）が、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）をベースに形成されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
14. 前記アウター層（７）の層厚が０．０１から０．４ｍｍ、好ましくは０．０５から０．３ｍｍ、かつ特に好ましくは０．０５から０．２５ｍｍである、請求項１から１３のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
15. 前記アウター層（７）が、少なくとも８０重量％、好ましくは少なくとも８５重量％、好ましくは少なくとも９０重量％の、少なくとも１つのポリオレフィンからなる、特にポリエチレンからなる、特に好ましくはＨＤＰＥからなる、請求項１から１４のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
16. 前記アウター層（７）が、タンク内にある流体に、特にタンク内にある燃料に直接接触する、請求項１から１５のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
17. 前記インナー層（５）及び／又は前記アウター層（７）が、ポリオレフィンの混合物をベースに形成されている、請求項１から１６のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
18. 前記インナー層（５）及び／又は前記アウター層（７）が、前記少なくとも１つの中央層（６）よりも小さい層厚を有している、請求項１から１７のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
19. 前記パイプ壁（４）の全体厚（ｄ）が、０．１から３．０ｍｍ、好ましくは０．２から２．５ｍｍ、特に好ましくは０．３から２．０ｍｍである、請求項１から１８のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
20. 前記配管系（１）が５つの層を有し、かつ好ましくは前記インナー層（５）と前記アウター層（７）の間に、前記中央層（６）と該中央層（６）を包囲する２つの接着促進層（８）からなる層アグリゲートが配置されている、請求項１から１９のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
21. 前記配管系（１）が、少なくとも部分的に波形パイプの形状で形成されている、請求項１から２０のいずれか１項に記載のタンク内部配管系。
22. タンクの内部空間内に請求項１から２１のいずれか１項に記載のタンク内部配管系を少なくとも１つ有する、タンク、特に自動車用の燃料タンク（２）。

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