Aluminum foil hose |
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申请号 | JP2010533136 | 申请日 | 2008-09-30 | 公开(公告)号 | JP2011503471A | 公开(公告)日 | 2011-01-27 |
申请人 | パーカー・ハニフィン・コーポレーション; | 发明人 | ゲス,ポール・アラン; ディアネッティ,ユージン・エイ; バクシ,ニキル; | ||||
摘要 | 流体 を輸送するための超低透過性流体部材(たとえばホース、チューブ等)は、内側チューブ(14)の周りに形成される金属製蒸気バリア層(22)を備える。 金属製蒸気バリア層(22)は、1つまたはそれ以上の、縁部(44)を備える金属ストリップ(40a、40b)から形成され、縁部(44)は、蒸気の透過を防止する蒸気バリア層(22)をシールするように結合される。 【選択図】図3 |
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权利要求 | 流体を輸送するためのホース部材であって、前記ホース部材は、 第1管状層と、 前記第1管状層を囲む少なくとも1つの金属ストリップにより形成される金属製蒸気バリア層と、 前記金属製蒸気バリア層を囲む第2管状層と、を有し、 前記少なくとも1つの金属ストリップは、少なくとも1つのシームを形成するように互いに結合される縁部を備え、前記少なくとも1つのシームは、前記シームに隣接する前記金属ストリップの一部の上に折り畳まれる、ホース部材。 請求項1に記載のホース部材であって、前記少なくとも1つの金属ストリップは、前記第1管状層のそれぞれ半分を囲む1対の金属ストリップを含み、各金属ストリップは両端の縁部を備え、前記縁部は、1対のシームを形成するように他のストリップの両端の縁部とそれぞれ重ねられる、ホース部材。 請求項1または2に記載のホース部材であって、前記少なくとも1つのシームは溶接される、ホース部材。 請求項1乃至3のいずれか一項に記載のホース部材であって、前記少なくとも1つのシームは超音波溶接される、ホース部材。 請求項1乃至4のいずれか一項に記載のホース部材であって、前記シームの少なくとも一部は、前記シームに隣接する前記金属ストリップの一部に結合される、ホース部材。 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のホース部材であって、前記金属製蒸気バリア層は、前記第1管状層または前記第2管状層の少くなくとも一方に結合される、ホース部材。 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のホース部材であって、前記金属ストリップはアルミニウム箔である、ホース部材。 ホースを製造する方法であって、 流体の流れのための導管を形成する第1管状層を提供するステップと、 前記第1管状層を囲む少なくとも1つの金属ストリップで金属製蒸気バリア層を形成するステップと、を有し、前記金属製蒸気バリア層は、前記ホースの長手方向にわたって半径方向外側に延びる少なくとも1つのシームを備え、前記シームは、前記シームに隣接する前記金属ストリップの一部の上に折り畳まれ、 前記方法はさらに、前記金属製蒸気バリア層を囲む第2管状層を提供するステップを有する、方法。 請求項8に記載の方法であって、前記金属製蒸気バリア層は、前記第1環状層のそれぞれ半分を囲む1対の金属ストリップで形成され、各金属ストリップは両端の縁部を備え、前記縁部は1対のシームを形成するようにそれぞれの両端の縁部と重ねられる、方法。 請求項8または9に記載の方法であって、さらに、前記少なくとも1つのシームを溶接するステップを有する、方法。 請求項8乃至10のいずれか一項に記載の方法であって、さらに、前記少なくとも1つのシームを超音波溶接するステップを有する、方法。 請求項8乃至11のいずれか一項に記載の方法であって、さらに、前記シームの少なくとも一部を、前記シームに隣接する前記金属ストリップの一部に結合するステップを有する、方法。 請求項8乃至12のいずれか一項に記載の方法であって、さらに、前記第2管状層の外側に編みひも層を提供するステップを有する、方法。 請求項8乃至13のいずれか一項に記載の方法であって、さらに、前記金属製バリア層を、前記第1管状層または前記第2管状層の少なくとも一方に結合するステップを有する、方法。 請求項8乃至14のいずれか一項に記載の方法であって、前記結合は加硫を含む、方法。 請求項8乃至14のいずれか一項に記載の方法により形成されるホース。 流体を輸送するためのホース部材であって、前記ホース部材は、 第1管状層と、 前記第1管状層を囲む金属製バリア層と、を有し、前記金属製バリア層は金属チューブとして形成され、前記金属チューブは、前記金属チューブから半径方向外側に形成される少なくとも1つの長手方向シームを備え、前記長手方向シームは、前記長手方向シームに隣接する前記金属チューブの一部の上に折り畳まれ、 前記ホース部材は、前記金属製バリア層を囲む第2管状層を有する、ホース部材。 請求項17に記載のホース部材であって、前記金属製バリア層は、前記第1管状層のそれぞれ半分を囲む1対の金属ストリップから形成され、各金属ストリップは両側の縁部を備え、他のストリップの両側の縁部のそれぞれに重なり1対のシームを形成する、ホース部材。 請求項17または18に記載のホース部材であって、前記少なくとも1つのシームは溶接される、ホース部材。 請求項17乃至19のいずれか一項に記載のホース部材であって、前記少なくとも1つのシームは超音波溶接される、ホース部材。 請求項17乃至20のいずれか一項に記載のホース部材であって、前記シームの少なくとも一部は、前記シームに隣接する前記金属チューブの一部に結合される、ホース部材。 請求項17乃至21のいずれか一項に記載のホース部材であって、前記金属製バリア層は、前記第1管状層または前記第2管状層の少なくとも一方に結合される、ホース部材。 請求項17乃至22のいずれか一項に記載のホース部材であって、前記金属製バリア層はアルミニウム箔である、ホース部材。 |
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说明书全文 | 本発明は概ねホースに関し、より詳細には、超低浸透性ホースに関する。 本願は、2007年11月7日に出願された米国仮特許出願第60/986106号の利益を要求し、この出願は参照により本明細書に組み込まれる。 このようなホースの他の応用は、1つまたはそれ以上の熱交換器へ水を供給するためおよび熱交換器からの水を回収するために加熱システムに関連する。 これらの用途において、低浸透性ホースは、ポンプやバルブのような様々な部品の腐食を生じさせうる酸素が加熱システムに入ることを防止するために用いられる。 低浸透性ホースは、典型的には流体を運搬するための内側チューブ、およびこの内側チューブを取り囲む蒸気バリア層を含む。 典型的には、編みひも(braiding)、外側チューブ、カバー、外側シース等のような様々な他の層が蒸気バリア層を囲む。 金属箔を蒸気バリア層として含む1つのタイプのホースが、米国特許第6074717号明細書に開示されている。 この特許は、内側チューブ、内側チューブの周りを覆うように包むアルミニウム箔から形成されるアルミニウム蒸気バリア層、およびアルミニウムバリア層を囲む外側チューブを含む可撓性のホースを開示している。 アルミニウムバリア層は、内側チューブと外側チューブとの両方に接合されている。 この設計は、チューブおよび/またはアルミニウム層の層間剥離に抵抗するホースを提供しうるが、バリア層を形成する包まれるアルミニウムは連続的にシールされるバリア層を提供しない。 本発明の少なくとも1つの実施形態は、流体を運搬するためのホース部材を提供し、このホース部材は、第1管状層と、第1管状層を囲む金属の少なくとも1つのストリップにより形成される金属製蒸気バリア層と、金属製管状層を囲む第2管状層と、を有し、少なくとも1つの金属ストリップは、少なくとも1つのシームを形成するために結合される縁部を備え、少なくとも1つのシームは、隣接するシームの金属ストリップの一部の上に折り重ねられる。 本発明の少なくとも1つの実施形態は、ホースを作成する方法を提供し、この方法は、流体の流れのための導管を形成する第1管状層を提供するステップと、第1管状層を囲む金属の少なくとも1つのストリップで金属製バリア層を形成するステップと、を有し、金属製バリア層は、少なくとも1つの半径方向外側に広がる、ホースの長手方向に延びるシームを備え、シームは隣接するシームの金属ストリップの一部の上に折り重ねられ、本方法はさらに、金属製バリア層を囲む第2管状層を提供するステップを有する。 本発明の少なくとも1つの実施形態は、流体を輸送するためのホース部材を提供し、このホース部材は、第1管状層と、第1管状層を囲む金属製蒸気バリア層と、を有し、金属製蒸気バリア層は金属チューブとして形成され、金属チューブから半径方向外側に形成される少なくとも1つの長手方向シームを備え、長手方向シームは隣接する長手方向シームの金属チューブの一部の上に折り重ねられ、このホース部材はさらに、管状金属製蒸気バリア層を囲む第2管状層を有する。 本発明のさらなる特徴は、添付図面とともに以下の詳細な説明を参照すれば明らかになるであろう。 図面を詳細に参照し、まず図1および図2を参照すると、本発明による流体を輸送するための流体部材は、概ね、参照符号10で示される。 流体導管部材10は、図示の実施形態においてはホースの形態であり(管、パイプ等でもよい)、流体が流れることができる内部通路18を囲む第1管状層14を含む。 金属製蒸気バリア層22は第1管状層14を囲む。 第1管状層14は、以下に説明されるような、金属製蒸気バリア層22の結合を促進するエラストマーのような任意の好適な材料で形成することができる。 金属製蒸気バリア層22は、アルミニウムのような任意の好適な金属から形成することができる。 以下により詳細に説明するように、金属製蒸気バリア層22は、少なくとも1つの金属ストリップから形成され、これは、第1管状層14の周りに形成され且つ溶接などによりシールされ、概ね連続なシールされた蒸気バリア層を形成する。 第2管状層26は金属製蒸気バリア層22を囲み、その上には、補強のための編みひも層30(braided layer)(ポリエステル/金属ワイヤ、ケブラー(登録商標)、または他の好適な編みひも)、およびカバー34が続く。 第1管状層14および/または第2管状層26は、金属製蒸気バリア層22に結合することができる。 図2に示されるように、ホース10´は、さらに、複合金属または他の好適な金属を有する内側管状層24などの、追加の層を含むことができる。 他の層は、本発明の範囲から逸脱することなく、図示の層の間に設けることができ、または、図示の層に加えて設けることができる。 ここで図3を参照すると、図1のホース10は、部分的に形成された状態で図示されており、ここで、金属製蒸気バリア層22は、第1管状層14の周りに形成される。 以下の説明は、図1のホース10を参照するが、図2のホースにも同様に適用できることが分かるであろう。 図3の実施形態において、金属製蒸気バリア層22は、概ね管状であり、一対の金属ストリップ40aおよび40bから形成され、これらは、第1管状層14またはある場合においては他の層の外側表面に適合するように、圧縮され、ローラーにかけられ、または他の処理が施される。 金属ストリップ40aおよび40bは、たとえばアルミニウム箔とすることができ、また、適当な形状に加工され第1管状層14を囲むように適用され、あるいは、適用するときに第1管状層14を囲むように形成されてもよい。 各金属ストリップ40aおよび40bは対向する縁部分44を備え、この縁部分44は、概ねホース10の長手方向軸に関して半径方向外側に延びる。 各金属ストリップ40aおよび40bからの対向する縁部分は、他のストリップの対向する縁部分44のそれぞれに重なり1対のシームを形成し、シームは、概ね反対側に位置する。 しかし、シームは、所望によりバリア層22の円周上の他の位置にすることもできる。 シーム48は、典型的には、金属ストリップ40aおよび40bをシールするために結合されて連続的なシールされたバリア層を形成する。 単に、シーム48の重なり(たとえば、半分が折り重なったシーム、クリンプシーム等)により、ストリップ40aと40bとの間の好適な結合を達成することができ、半径方向外側に延びるシーム48は、適当な溶接装置により都合よく溶接でき、これを以下に説明する。 図3に示されるように、半径方向外側に延びるシーム48は、超音波溶接装置54を通過して、ストリップ40aと40bとを結合できる。 シーム48を溶接することにより、金属製蒸気バリア層22は、効果的に、第1管状層14の周囲を囲んでシールされる。 シーム48は、他の方法で結合することもでき、適当な接着材または他の適当な溶接プロセスを用いてもよい。 シーム48が形成されおよび/または結合された後、それぞれの半径方向に延びるシーム48は、それぞれのシーム48に隣接する金属ストリップ40aまたは40bの一方の一部52に折り畳まれる。 このようにして、シーム48は、金属製蒸気バリア層に対して概ねフラットに位置し、管状の外形にしたがう。 たとえば、ホース10の断面図である図4を参照すると、シームが折り畳まれた構成が図示されている。 この実施形態において、シーム48は、共通の方向(時計回り)に延び、それぞれのシーム48の隣接する金属ストリップ40aおよび40bの一部52の上に折り畳まれる。 代替実施形態において、図5に示されるように、シーム48は反対方向に延びる。 図4および図5におけるシーム48は、明確さのために、隣接する金属ストリップ40aおよび40bの部分52から離れているが、実際には、概ねこの部分52に接触しているであろう。 いくつかの用途において、シーム48をシームに隣接する金属ストリップ40aおよび/または40bの一部52に結合することが好ましい。 従って、シーム48を折り畳む前に、シーム48および/または隣接する金属ストリップ40aおよび40bの一部52に、接着剤のような任意の結合材60(図3)を付与することができる。 代替的に、シーム48は、折り畳んだ後に、シーム48を金属製バリア層22に超音波溶接してもよい。 シーム48を金属ストリップ40aおよび/または40bに結合することにより、より耐久性のあるホースを実現でき、また、ホース10の端面からの漏れを防止でき、長期間の性能を保証できる。 金属製蒸気バリア層22および第2管状層26が配置されると、金属製蒸気バリア装置22は、第1管状層14および/または第2管状層26に結合することができる。 これに関して、金属製蒸気バリア層22を囲むエラストマー層に、後続の加硫のようなエラストマー層の硬化の間に金属製蒸気バリア層材料との結合を促進するために、添加剤が混合される。 添加剤は、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)ゴム、または他の適当な材料とすることができる。 上述の流体部材は、特に、商業的および自動的な冷却システムに好適であり、また、たとえば農業および道路外車両などにおける空気調整システムにも同様に好適である。 このようなシステムの例は、高圧および低圧のR410冷媒または等価なシステム(たとえば住宅用用途)、高圧および低圧のR134a冷媒または等価なシステム(たとえばモバイル用途)、および/または高圧および低圧のR477冷媒または等価なシステム(たとえば、モバイル用途)を含む。 本発明が特定の好ましい1つまたは複数の実施形態に関して説明および図示されたが、本明細書および添付図面を参照することにより、等価な代替形態および修正形態が当業者において自明であろう。 上述された要素(部品、アセンブリ、装置、組成等)により実現される様々な特定の機能において、これらの要素を説明するために用いられている用語(「手段」との語を含む)は、特に明記しない限り、本明細書で開示された構造に構造的に等価でなくても、本発明の実施形態で例示的に説明された要素の特定の機能を実現する任意の要素(つまり機能的に等価な要素)に対応することを意図している。 さらに、本発明の特定の特徴は、1つの実施形態またはいくつかの実施形態に関して説明されたが、これらの特徴は、他の実施形態の1つまたはそれ以上の特徴と組み合わせることもでき、任意のまたは特定の用途にとって望ましくまた有利となりうる。 |