CN207334006U - 一种尿素管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种尿素管，包括尿素管本体、加热保护套(或称为加热材料与保温材料混编体)和保护管以及用于与SCR其他部分连接的接头。所述尿素管本体为容纳尿素溶液的管路。所述加热材料与保温材料混编体就套装在尿素管路本体外。所述保护管套装在加热保温混编外；其中，所述的加热保温套为由碳纤维丝绳和玻璃纤维丝绳经过混编而成的空心管带，所述碳纤维丝绳的线迹组成规则形状，上述规则形状均匀分布于空心管带上。上述装置的加热均匀，可以防止局部温度高；并且发热速度快；整体加热效果可靠且节能环保。

Description

一种尿素管

技术领域

本发明涉及加热装置，特别是一种具有加热功能的尿素管。

背景技术

尿素管是汽车选择性催化还原***(Selective Catalyst Reduction，简称SCR)中用于传输尿素溶液的管路；在低温环境下，尿素溶液会结晶，尿素无法正常的喷射和流动，导致汽车SCR***停止工作，车辆无法正常运行，因此出现可以使结晶了的尿素融化成液体溶液的加热尿素管路。

随着汽车的发展，整车的布置对尿素管管路提出新的要求，加热尿素管路不再是以往的单纯的直线管路，需要对管路进行所需形状的定型，以便整车的布置安装。目前市面上存在以下结构的尿素管：利用PTC加热带贴合在尿素管路上，对PTC加热带进行通电实现对尿素管路的加热，如图7所示，该结构的尿素管存在以下问题：

1、PTC加热带与尿素管路单边接触，使得尿素管路的受热不均，会导致离PTC加热带近的尿素溶液温度高，离PTC加热带远的尿素溶液温度低，即对尿素溶液加热不均匀；并且对于其中靠近PTC加热带一侧的尿素溶液，温度过高会导致尿素变质，使得产品可靠性降低。2、同样由于PTC加热带与尿素管路是单边接触，使得尿素管内的尿素溶液升温速度慢。3、PTC加热带在低温下电阻低，通电加热时能耗高，不环保。

碳纤维材料是是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维“外柔内刚”，质轻高强，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。其中，由于碳纤维具有良好的导电导热性能，故基于碳纤维的上述导电导热性能制成发热材料已经衍生出多种工业应用，如碳纤维地暖、碳纤维电热毯等。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种尿素管，用于解决现有技术中尿素管中存在加热不均、升温慢且不环保的技术问题。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种尿素管，包括尿素管本体、加热保温套和保护管，所述尿素管本体为容纳尿素溶液的管路，所述加热保温套套装在尿素管本体外，所述保护管套装在加热保温套外；其中，所述的加热保温套为由碳纤维丝绳和玻璃纤维丝绳经过混编而成的空心管，所述碳纤维丝绳的线迹组成规则形状，上述规则形状均匀分布于空心管上。

本发明利用碳纤维丝具有纺织纤维柔软可加工性以及良好的导电导热性能，将碳纤维丝与玻璃纤维丝混编成空心管套装在尿素管本体外，通过对均匀分布的碳纤维丝对尿素管本体进行均匀加热，使得尿素管本体中的尿素溶液均匀受热，加热速度快；并且碳纤维本身为新型环保材料，电热能转化效率高，能耗低。其中的玻璃纤维丝具有轻质高强耐高温的特点，可以对尿素管本体起到保温的作用，减少热量向尿素管本体外发散。并且由于加热保温套为空心管状，故在装配时方便快速，相比于传统的PTC加热带大为提高组装速度；加热保温套由于其柔软的特性，能够自如地适应整个尿素管在组装后需要产生的弯曲而不影响加热保温套的性能。

进一步的，在本实用新型中，所述碳纤维丝绳中包含的碳纤维加热丝数量根据加热保温套管的发热功率确定，功率高碳纤维加热丝数量多，功率低碳纤维加热丝数量少；所述玻璃纤维丝绳中包含的玻璃纤维丝数量根据尿素管本体的外径大小确定，外径大玻璃纤维丝数量多，外径小玻璃纤维丝数量少。因此，一般每根碳纤维丝绳或玻璃纤维丝绳中的纤维数量在数千到数万之间不等，可根据需要调整数量。

进一步的，在本实用新型中，所述纤维绳包括多股左旋纤维绳和多股右旋纤维绳，所述左旋纤维绳和右旋纤维绳相互交错编织成网状，形成致密的结构。

进一步的，在本实用新型中，所述碳纤维丝绳与玻璃纤维丝绳数量之比设定为5:1～1:20之间，可根据加热保温套管的发热功率以及尿素管本体的外径大小综合确定上述具体的比例。

进一步的，在本实用新型中，为了实现碳纤维丝的均匀有序分布，将所述碳纤维丝绳和玻璃纤维丝绳均平均分布于左旋纤维绳和右旋纤维绳中。

进一步的，在本实用新型中，在左旋绳组和右旋绳组中的任意一组绳组中，所有玻璃纤维丝绳并排排列于中间，碳纤维丝绳与玻璃纤维丝绳并排排列于绳组一侧或者均分于绳组的两侧。按照上述方法形成的加热保温套，碳纤维丝的线迹形成一个相互连接的菱形、菱形中间填充有玻璃纤维丝绳。

进一步的，在本实用新型中，还包括快速接头和注塑密封包裹头；所述快速接头上设置有连接端头，所述连接端头包括尿素管本体连接部和加热保温套连接部，且尿素管本体连接部位于加热保温套连接部的端部且尿素管本体连接部的外径小于加热保温套连接部；所述尿素管本体连接部套装于尿素管本体一端的内腔中，所述加热保温套连接部贴合于前述尿素管本体一端外侧的加热保温套的内壁；与所述加热保温套连接部对应的加热保温套侧壁内外分别设置有一圈双导铜箔胶带；所述加热保温套外侧壁一侧的双导铜箔胶带外设置有金属扎带以箍紧加热保温套连接部与加热保温套；所述注塑密封包裹头套装于快速接头和快速接头所在一侧的保护管外部，且注塑密封包裹头至少密封包裹住快速接头上的加热保温套连接部位置至同侧的保护管上。通过对加热保温套进行通电可实现对快速接头进行加热的效果。

有益效果：

本实用新型提供的一种加热尿素管，其中的加热保温套由碳纤维与玻璃纤维经过处理后编织而成空心套管并套装在尿素管本体外形成加热保温层的方案，通过碳纤维加热丝进行加热，并且编织时将碳纤维加热丝均匀分布于整个加热保温套上，使得加热均匀，产品合格率高；通过快速接头和注塑密封包裹头保证了本装置与SCR其他部件之间连接的可靠性；

对相比于传统的PTC加热带加热，上述装置的加热效果更可靠，加热均匀，可以防止局部温度高；并且发热速度快，现有尿素加热管使管内尿素的温度从零下40℃升到5℃的时间需要25-30分钟，而本发明的装置只需要3-10分钟；碳纤维丝电热能转化效率高，故更为节能环保。

附图说明

图1为本实用新型的中尿素管管路部分的结构示意图；

图2为左旋示意图；

图3为右旋示意图；

图4为左旋和右旋的编织示意图；

图5为本实用新型整体的结构示意图；

图6为图5中快速接头、注塑密封包裹头和尿素管路之间的连接示意图；

图7为现有技术中的一种尿素管结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示的尿素管的结构由尿素管本体1、加热保温层套2、保护管3组成。

所述尿素管本体1的材料为尼龙类管材，保护管3的材料为PP类或尼龙类的波纹管，在尿素管本体1与保护管3之间设有加热保温层套2，加热保温层套2均匀地套在尿素管本体1上，保护管3均匀地套在加热保温层套2上。

加热保温套2为由碳纤维丝绳和玻璃纤维丝绳经过混编而成的空心管，所述碳纤维丝绳的线迹组成规则形状，上述规则形状均匀分布于空心管上。

先将直径为2-100um的多根碳纤维加热丝并排拧合组成碳纤维丝绳，再将直径为2-100um的多根玻璃纤维丝并排拧合组成玻璃纤维丝绳，最后将多股的碳纤维丝绳和多股的玻璃纤维丝绳按一定的结构编织在一起，最终多股碳纤维丝绳组成了加热层，多股的玻璃纤维丝绳组成了保温层。编织时，需尽量将碳纤维丝绳沿着加热保温套2的周向和轴向均匀分布于整个形成的加热保温层套2上，使得加热均匀程度高。

由于正反螺旋在周向和周向上都有规律地均匀分布，因此在编织时，优选将碳纤维丝绳与玻璃纤维丝绳按照正反螺旋编织的方法进行编织。如图2为左旋示意图，如图3为右旋示意图，将图2和图3中的正反螺旋相互交叉编织形成如图4所示的呈网状的管型结构。

具体的，分别选取2根碳纤维丝绳和5根玻璃纤维丝绳，上述7根绳并排形成左旋形式，且5根玻璃纤维丝绳位于中间、2根碳纤维丝绳分别位于两侧，从而形成左旋绳组；按照类似的方法，组成右旋绳组；将上述左旋绳组和右旋绳组中的绳子依次相互交叉形成网状的管型结构。上述加热保温层套2结构致密且伸缩性好，可以轻松套在尿素管本体1上。

如图5和图6所示，还包括快速接头4和注塑密封包裹头8；所述快速接头4上设置有连接端头，所述连接端头包括尿素管本体连接部和加热保温套连接部，且尿素管本体连接部位于加热保温套连接部的端部且内尿素管本体连接部的外径小于加热保温套连接部；所述尿素管本体连接部套装于尿素管本体1的一端内腔中，所述加热保温套连接部贴合于前述尿素管本体1一端外侧的加热保温套2的内壁；与所述加热保温套连接部对应的加热保温套2侧壁内外分别设置有一圈双导铜箔胶带，其中位于加热保温套2外侧壁一侧为外双导铜箔胶带6，位于加热保温套2内侧壁一侧为内双导铜箔胶带5，外双导铜箔胶带6和内双导铜箔胶带5的位置对应；所述外双导铜箔胶带6外设置有金属扎带7箍筋加热保温套连接部与加热保温套2；所述注塑密封包裹头8套装于快速接头4和快速接头4所在一侧的保护管3外部，且注塑密封包裹头8至少密封包裹住快速接头4上的加热保温套连接部位置至同侧的保护管3上。

上述快速接头4内腔为空心贯通式，使得尿素管本体1中的尿素可以自由流动，通过双导铜箔胶带实现加热保温套2与快速接头4之间的热传递，并且在此处设置金属扎带7以保证加热保温套2与快速接头4紧密贴合的效果；最终再通过注塑密封包裹头8实现对快速接头4与尿素管路之间的密封，一方面防止在接头处的尿素溶液流失，另一方面加强在接头处的保温效果。

通过快速接头4将尿素管路与SCR***中其他部分连接起来，通过对加热保温套2进行通电可实现对快速接头4进行加热的效果；并且按照上述方法形成的加热保温套2上的碳纤维加热丝在周向和轴向均分布较为均匀，且由于碳纤维丝加热迅速，使得尿素管本体1内的溶液无论在哪个位置均能得到均匀有效的快速的加热，保证的产品的优良性能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种尿素管，其特征在于：包括尿素管本体(1)、加热保温套(2)和保护管(3)，所述尿素管本体(1)为容纳尿素溶液的管路，所述加热保温套(2)套装在尿素管本体(1)外，所述保护管(3)套装在加热保温套(2)外；其中，所述的加热保温套(2)为由碳纤维丝绳和玻璃纤维丝绳经过混编而成的空心管，所述碳纤维丝绳的线迹组成规则形状，上述规则形状均匀分布于空心管上。

2.根据权利要求1所述的尿素管，其特征在于：所述碳纤维丝绳由并列排布的碳纤维加热丝组成，每根碳纤维丝绳包含的碳纤维加热丝数量等级范围在数千到数万根之间，每根碳纤维丝绳的直径范围为2-100um。

3.根据权利要求1所述的尿素管，其特征在于：所述玻璃纤维丝绳由并列排布的玻璃纤维丝组成，每根玻璃纤维丝绳包含的玻璃纤维丝数量等级范围在数千到数万根之间，每根玻璃纤维丝的直径范围在2-100um。

4.根据权利要求1所述的尿素管，其特征在于：所述加热保温套(2)包括多股左旋纤维绳和多股右旋纤维绳，所述左旋纤维绳和右旋纤维绳相互交错编织成网状。

5.根据权利要求1所述的尿素管，其特征在于：所述碳纤维丝绳与玻璃纤维丝绳数量之比为5:1～1:20。

6.根据权利要求4所述的尿素管，其特征在于：所有的左旋纤维丝绳组成左旋绳组，所有的右旋纤维丝绳组成右旋绳组，所述碳纤维丝绳和玻璃纤维丝绳均平均分配于左旋绳组和右旋绳组中。

7.根据权利要求6所述的尿素管，其特征在于：在左旋绳组和右旋绳组中的任意一组绳组中，所有玻璃纤维丝绳并排排列于中间，碳纤维丝绳与玻璃纤维丝绳并排排列于绳组一侧或者均分于绳组的两侧。

8.根据权利要求1所述的尿素管，其特征在于：所述保护管(3)为波纹管。

9.根据权利要求1至8中任意一条所述的尿素管，其特征在于：还包括快速接头(4)和注塑密封包裹头(8)；所述快速接头(4)上设置有连接端头，所述连接端头包括尿素管本体连接部和加热保温套连接部，且尿素管本体连接部位于加热保温套连接部的端部且尿素管本体连接部的外径小于加热保温套连接部；所述尿素管本体连接部套装于尿素管本体(1)一端的内腔中，所述加热保温套连接部贴合于前述尿素管本体(1)一端外侧的加热保温套(2)的内壁；与所述加热保温套连接部对应的加热保温套(2)侧壁内外分别设置有一圈双导铜箔胶带；所述加热保温套(2)外侧壁一侧的双导铜箔胶带外设置有金属扎带(7)以箍紧加热保温套连接部与加热保温套(2)；所述注塑密封包裹头(8)套装于快速接头(4)和快速接头(4)所在一侧的保护管(3)外部，且注塑密封包裹头(8)至少密封包裹住快速接头(4)上的加热保温套连接部位置至同侧的保护管(3)上。