CN106662282B - 可加热流体管路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可加热流体管路(1)，包括一管体(2)，具有一内部空间；以及包括：一加热装置(3)，设置在所述内部空间中。目的是在低温条件下保护连接到所述流体管路(1)的喷射装置。为了实现所述目的，在所述管体和所述加热装置(3)之间设置一容积缩减组件(5)。

Description

可加热流体管路

技术领域

本发明是有关于一种可加热流体管路，特别是有关于一种包括一管体，具有一内部空间以及包括一加热装置，设置在所述内部空间中的可加热流体管路。

背景技术

这样的流体管线已经公开于德国专利第DE 10 2011 102 244 A1号。

本发明参照以下说明用于解释流体管路使用于将一尿素溶液(UREA)从一储存容器输送至消费者位置。尿素溶液用于柴油引擎中以减少氮氧化物的排放。

当这种流体管路在可能发生相对低温的环境中使用时，存在尿素溶液冻结使得其不再能够流动的风险。这种情况发生在温度低于-11°时。然而，为了在发动机已经启动后的特定时间内减少污染物的排放，现有技术是加热流体管线，使得所述尿素溶液可再次流动并且可以被供应到消费者位置。

另一个问题是，尿素溶液也会在喷射区域中结冻。在这个位置，设有喷嘴装置并通过其排出尿素溶液。如果所述喷嘴装置仍然填充有尿素溶液并且所述尿素溶液结冻，则这可能导致损坏。

为了克服这个问题，目前已经尝试在引擎关闭之后从流体管路中抽回尿素溶液，以使喷嘴中的尿素溶液清空。然而，在这种情况下出现的问题在于，在加热装置和管线之间存在相对大的体积。所述体积是由于以下事实造成的：一加热装置设置在管线的内部空间中，还必须被引导通过***管线中的连接器。因此，所述加热装置应不超过特定横截面大小。然而，在相对大的体积中要确定相对大量的尿素溶液的抽吸在许多情况下是相对困难的。

然而，已经发现，即使在这样的实施例，在引擎关闭时，针对尿素溶液的抽吸仍无法达到必要可靠的水平。当尿素溶液没有充分被抽回时，尿素溶液仍残留于喷射装置中，这在低温下可能导致损坏。

发明内容

本发明的目的在于保护喷射装置。

为达成前述目的，本发明提供一种在前述中提到类型的可加热流体管路，在管体和加热装置之间设置有容积缩减组件。当容积缩减组件设置在内部空间中，即在加热装置和管体的内侧之间的中间空间时，可以实现管体和加热装置之间的环形间隙中的体积减小，因此减少需要被抽回的尿素溶液。这通常可以容易地实现。由于所述容积缩减组件，在引擎已经关闭之后得以保护喷嘴装置。在这种情况下，优选地，所述容积缩减组件具有沿所述加热装置延伸的凹部。

由于安装所述容积缩减组件，尽管在所述管体和加热杆之间的环形间隙中的所述体积已经缩减，但是相对产生较大的润湿表面，并伴随具有相对高的流动阻力，使得帮浦在抽回尿素溶液时偶尔会达到其极限或过载。所述凹部具有较小的润湿表面，因此具有较低的流动阻力，使得帮浦可从所述喷射装置抽吸所述尿素溶液。当所述容积缩减组件中设置所述凹部时，可以使所述容积缩减组件和所述管体之间的所述环形间隙比以前更小，使得所述管体和所述加热装置之间的体积不会增加，或是说不会显着增加。也就是说，可以使帮浦的抽吸动作，特别是抽吸体积保持不变，并且仍然实现适当的抽吸，因此保护所述喷射装置。

优选地，所述凹部延伸至所述加热装置。然后，所述加热装置可以直接作用在流体管路中的流体，而不必使加热功率首先通过所述容积缩减组件。这不仅使的热能得以良好利用，而且还可以实现管路中冷冻流体的快速解冻。

优选地，所述凹部在所述加热装置的一周缘方向上具有至少对应所述容积缩减组件的一径向厚度的一长度。因此，所述凹部原则上至少设置为正方形或矩形横截面(如果不考虑曲率)，从而具有足够的一流动横截面，通过所述流动横截面，流体可以流动并通过，且流体也可以被抽吸出。

优选地，所述加热装置被设置为一加热杆，且所述容积缩减组件被夹装到所述加热杆上。这使得生产上能够相对地简单。加热杆具有一定程度的刚性，使得其可以被***所述管体中，并且可以确定所述加热杆能够以所需求的长度延伸通过所述管体。当所述容积缩减组件被夹装到所述加热杆上时，其仅通过摩擦力而固定在所述加热杆上，但是可以以这样的方式确定所述摩擦力大小，使得当所述加热杆***所述管体中时，所述加热杆上的所述容积缩减组件不会在纵向方向上移位。具有被所述容积缩减组件夹装于其上的所述加热杆的弯曲阻力保持小于具有被挤压的所述容积缩减组件的加热杆的弯曲阻力。因此，流体管路的弹性是以有利的方式整体构造。

优选地，所述容积缩减组件至少部分地由在一纵向方向分离的一中空组件形成。例如，可以使用沿纵向切割的塑料管作为中空组件。在这种情况下，切割线不一定必须形成直线，尽管这是优选的。切割或分离线也可以呈螺旋状或波浪状方式延伸，只要原则上不改变流体管路的任何相关结构。由中空组件形成的所述容积缩减组件可以以非常简单的方式制造。

在这种情况下，优选地，所述中空组件具有一内横截面，所述内横截面小于所述加热杆的一外横截面。此适用于所述中空组件其尚未装配到所述加热杆的状态。由于调整了所述中空组件的内横截面的尺寸大小，从而产生两种效果。一方面，确保当所述中空组件被夹紧到所述加热杆上时，所述中空组件以一定程度的张力被设置在所述加热杆上。另一方面，由于调整尺寸大小的结果，所需求的凹部被产生，当其被夹紧配合到所述加热杆上时，所述容积缩减组件略微张开。

优选地，所述容积缩减组件设置在所述加热装置上的至少两个部分。例如，当所述加热装置具有更大的长度时，这具有优点。在这种情况下，所述容积缩减组件可以逐部分地装配，这有利于生产。

在这种情况下，优选所述至少两个部分在彼此之间设置有一中间空间。所述部分在加热装置上不是绝对必须以端部对端部的方式彼此相邻地组装。在各个部分之间可以轻易地留有所述中间空间。在这种情况下，尽管产生的体积稍大，但这不是有害的，因为当尿素溶液从喷射装置抽出时或者当尿素溶液被输送到喷射装置时，这样的体积不会产生缺点。

在这种情况下，特别优选的是，所述中间空间设置在所述流体管路的一弯曲部分中。在许多情况下，所述流体管路不以线性方式延伸，而是具有一个或多个弯曲部分。所述流体管路最终的形状基于其所需的应用。在所述实施例中，首先，可以通过将所述加热装置以线性方式***所述管体中来提供具有所述加热装置和所述容积缩减组件设置于其上的线性或延伸管体。如果之后设定一个或多个部分具有一曲率，则在设定为所述弯曲部分的位置处不设置所述容积缩减组件，以简化弯曲部分的形成，因为所述容积缩减组件不需要形成弯曲。此外，所述实施例还使得例如在弯曲部分的外侧处，所述管体稍微往更靠近所述加热装置处移动，不会由于所述容积缩减组件而扰乱这种靠近的移动。在一些情况下，体积变化是可以接受的，但是可能也会降低流动阻力，从而使的整个流体管路的流动阻力可以被优化。

优选地，所述流体管路热固于所述加热装置与所述容积缩减组件。由于是热固，所述流体管路保持预定形状。在热固操作期间，不需要所述管体和所述容积缩减组件之间的连接，并且在许多情况下也是不需要的。然而，由于所述容积缩减组件和所述加热装置之间的摩擦，所述容积缩减组件仍保持在其位置。然而，轻微的位移是无害的。

优选地，在所述管体的至少一端，具有一连接件的一连接器***所述管体中，并且所述连接件具有一壁部，所述壁部的一厚度对应于所述容积缩减组件的所述厚度的一最大值。由于所述加热装置必须被引导穿过所述连接件，所以在所述加热装置和所述管体的连接件外部之间留有相对大的自由空间，如上所述，所述自由空间可以通过所述容积缩减组件来缩减。当所述连接件的壁部的厚度适用于所述容积缩减组件的厚度，也就是说“径向长度”时，可以确保在所述连接件外部和连接件中的管体产生基本的流动阻力一致。

在这种情况下，优选地，一位于所述容积缩减组件与所述连接件之间的间距在一纵向方向上至少对应于所述容积缩减组件的所述厚度。因此存在足够的空间，从而使位于管路中的流体能够从所述容积缩减组件和所述管体之间的环形间隙移动到所述加热装置和所述连接件之间的环形间隙中。

附图说明

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

图1是可加热流体管路的各个部件及其组件的透视示意图。

图2是根据图1的剖视示意图。

图3是流体管路的高度示意性的纵向截面示意图。

具体实施方式

图1d示出一可加热流体管路1，包括一管体2，并且在其中一加热装置以一加热杆3的形式设置于管体2中。所述加热杆3绘示于图1a及图2a，在每种情况下作为独立组件。

图3中，可以看到所述管体2具有一内部空间4，所述加热杆3设置在所述内部空间4中。

一容积缩减组件5，绘示于图1b及图2b作为独立组件，被构造为具有一内横截面6的管件。所述容积缩减组件5具有一盖体7，其在纵向方向上具有一分隔接头8。所述分隔接头8例如可以由一切口形成。

所述容积缩减组件5的内横截面6略小于所述加热杆3的一外横截面。

如图1c及图2c所示，所述容积缩减组件5被夹装到所述加热杆3上，为此，所述容积缩减组件5在其分隔接头8处弯曲分开，并且所述加热杆3可以***穿过所述内横截面6中产生的间隙。所述容积缩减组件5例如由具有一定程度内部张力的塑料材料形成。当所述加热杆3***所述容积缩减组件5的内横截面6中时，然后所述容积缩减组件5在一定的张力下与所述加热杆3的周缘邻接。然而，由于所述容积缩减组件5的内横截面6略小于所述加热杆3的外横截面，所以产生凹部9，也就是说，在覆盖所述加热杆3时，所述容积缩减组件5形成一间隙。所述凹部9延伸至所述加热杆3。

如果现在将由所述加热杆3和所述容积缩减组件5形成的单元***管体2中(图1d和2d)，由于所述凹部9使流体可以在所述加热杆3和所述管体2之间的区域流过，因此，在管体2内部产生一自由横截面，所述自由横截面相对于横截面表面积具有相对小的润湿表面，并因此具有相对低的流动阻力。

在所述容积缩减组件5和所述管体2之间保留有一环形间隙10，所述环形间隙在操作期间也填充有流体，流体也可以通过所述环形间隙流动。然而，所述环形间隙10具有相对大的润湿表面，使得在这种情况下也产生相对大的流动阻力。

图3是流体管路1纵向截面的高度示意性的示意图。其中所绘示的尺寸关系不是按比例的，而是以夸张的方式示出，以便简化以下说明。特别地，所述环形间隙10的尺寸被极大地放大。在这种情况下不能看到所述凹部9，因为所述凹部9位于另一个截面的平面中。

首先应当认识到，所述容积缩减组件5具有两个部分5,5'，这两个部分通过一中间空间11彼此分开。所述中间空间11设置在流体管路1的一弯曲部分12中。图中示出了所述容积缩减组件的两个部分5,5'与弯曲部分12具有一相对大的间隔。在实际上，所述间隔将会明显更小。

在所述管体的一端，图中未详细示出的一连接器的一连接件13***管体2中。所述连接件13具有一厚度为d的一壁部。因为所述加热杆3也必须被引导通过所述连接件，所述加热杆3必须具有明显小于所述连接件13的内横截面的一外横截面，以便能够实现流体流动。

所述容积缩减组件5具有一厚度D，其至少与所述连接件13的厚度d一样大。也就是说，所述连接件13的厚度d最大与所述容积缩减组件5,5'的厚度D一样大。因此确保一流体通过所述连接件13的流动相较于一流体流过具有内部容积缩减组件5,5'的管体2不会受到更大程度的阻碍。

一位于所述容积缩减组件5与所述连接件13之间的间距a在一纵向方向上至少对应于所述容积缩减组件5的所述厚度D。然而，它也可以更大。

为了制造流体管路1，首先所述管体2以一延伸或线性方向留下。所述加热杆3也具有线性形式，因此最初没有弯曲等类似结构。接下来，图1b和2b中所示的所述容积缩减组件5被夹装到所述加热杆3上。这不必同时在所述容积缩减组件5的整个长度上进行。相反地，所述加热杆3可以沿着所述分隔接头8被压入所述容积缩减组件5的所述内部空间6中。这是相对简单的生产形式。如图1c和2c所示，所述加热杆3被制备成具有所述容积缩减组件5夹紧配合于其上。在这种情况下，所述凹部9会自动产生，其在一周缘方向上具有至少对应所述容积缩减组件5的径向厚度D的长度。

然后，所述加热杆3可以***所述管体2中，所述加热杆3设置有所述容积缩减组件5或多个所述容积缩减组件5,5'，这是容易实现的，因为所述管体和设置有所述容积缩减组件5的所述加热杆3两者都具有线性形式。然后，具有所述加热杆3的管体2和所述容积缩减组件5,5'被弯曲成所需的形状，从而产生一个或多个弯曲部分12。然后将已成型的管体热固定。由于所述凹部9，对于管体2中的一流体产生相对低的一流动阻力。

由于所述凹部9延伸到所述加热杆3，所述加热杆3可以直接加热位于所述管体中的流体，而不需要通过所述容积缩减组件5的一热流通。然而这当然是存在的，并且还加热所述环形间隙10中的一流体。

Claims (12)

1.一种可加热流体管路(1)，包括：一管体(2)，具有一内部空间(4)；以及包括：一加热装置(3)，设置在所述内部空间(4)中，其特征在于，一容积缩减组件(5)设置在所述管体(2)和所述加热装置(3)之间；其中所述容积缩减组件(5)被夹装到所述加热装置(3)上；

其中所述容积缩减组件(5)具有一沿所述加热装置(3)延伸的凹部(9)；以及

一环形间隙(10)设置于所述容积缩减组件(5)和所述管体(2)之间，所述凹部(9)延伸至所述加热装置(3)，并且所述环形间隙(10)与所述凹部(9)液态连通。

2.如权利要求1所述的流体管路，其特征在于：所述凹部(9)延伸至所述加热装置(3)。

3.如权利要求2所述的流体管路，其特征在于：所述凹部(9)在所述加热装置(3)的一周缘方向上具有至少对应所述容积缩减组件(5)的一径向厚度(D)的一长度。

4.如权利要求1至3任一项所述的流体管路，其特征在于：所述加热装置被设置为一加热杆。

5.如权利要求4所述的流体管路，其特征在于：所述容积缩减组件(5)至少部分地由在一纵向方向分离的一中空组件形成。

6.如权利要求5所述的流体管路，其特征在于：所述中空组件具有一内横截面(6)，所述内横截面(6)小于所述加热杆的一外横截面。

7.如权利要求1所述的流体管路，其特征在于：所述容积缩减组件(5)设置在所述加热装置(3)上的至少两个部分。

8.如权利要求7所述的流体管路，其特征在于：所述至少两个部分在彼此之间设置有一中间空间(11)。

9.如权利要求8所述的流体管路，其特征在于：所述中间空间(11)设置在所述流体管路(1)的一弯曲部分(12)中。

10.如权利要求1所述的流体管路，其特征在于：所述流体管路(1)热固于所述加热装置(3)与所述容积缩减组件(5)。

11.如权利要求1所述的流体管路，其特征在于：在所述管体(2)的至少一端，具有一连接件(13)的一连接器***所述管体(2)中，并且所述连接件(13)具有一壁部，所述壁部的一厚度(d)对应于所述容积缩减组件(5)的所述厚度(D)的一最大值。

12.如权利要求11所述的流体管路，其特征在于：一位于所述容积缩减组件(5)与所述连接件(13)之间的间距(a)在一纵向方向上至少对应于所述容积缩减组件(5)的所述厚度(D)。

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