專利名稱：用于scr系統(tǒng)的可加熱管道的管配件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于SCR系統(tǒng)的可加熱管道的管配件。
背景技術(shù)：
為了滿足減少機動車的尾氣所造成的大氣污染的更嚴格的標準，需要 在機動車本身的排放系統(tǒng)中應(yīng)用稱為SCR("選擇性催化還原")的凈化系 統(tǒng)，特別是對"載重車"和"重型卡車"貨運和客運運輸車輛來說更是如 此。
SCR系統(tǒng)包括通過位于廢氣消聲器處的轉(zhuǎn)化器入口處壓縮的空氣注 射含有32.5%尿素的水溶液尿素與包含在廢氣中的氧化氮在轉(zhuǎn)化器中反 應(yīng)，以從噴射的氣體中去除該氧化物。
因此為實現(xiàn)該過程，需要在箱體中獲得尿素溶液，當(dāng)可以與壓縮的空 氣混合后，根據(jù)通過表示各種外部(溫度、濕度等)和內(nèi)部(發(fā)動機操作、 轉(zhuǎn)速等)參數(shù)的電子控制單元限定的時間和方法，溶液本身可以從箱體中 獲得以噴射到轉(zhuǎn)化器中。
尿素溶液需要在車輛的全部工作溫度范圍內(nèi)流入，也就是說，尿素溶 液在-40'C到+8(TC溫度范圍內(nèi)和在所有的流速條件(從0到5.51/h)下流入。
然而，尿素溶液只可以在液態(tài)時使用，且其冷凍溫度等于大約-irc。
因此，如果運輸裝置保持低于該值的溫度時，則SCR系統(tǒng)必須裝備有電加
熱管道。
為此，SCR系統(tǒng)的管道通常設(shè)有外部螺旋纏繞的電阻器。使用時，當(dāng) 裝備有SCR系統(tǒng)的車輛停車時，尿素溶液在低于-12"C的溫度時冷凍；當(dāng)發(fā) 動機停止后再點火時，含有尿素溶液的管道立即通過電流的流通加熱。
在實際應(yīng)用中，發(fā)動機點火后，如果SCR系統(tǒng)最初處于-35'C的環(huán)境 溫度下時，則尿素溶液達到至少+5"C的溫度的時間需要不少于10分鐘的時 間。由于已知溶液不能始終達到要求，并且不能始終消除形成在將加熱管
道連接到SCR系統(tǒng)的其它部件的液壓管配件內(nèi)部的固溶體中的"堵塞物"，
所以，上述已知溶液不能很好地滿足要求。
當(dāng)然，通過螺旋纏繞在管道上的電阻器所產(chǎn)生的熱不能始終充分地加 熱管配件內(nèi)部中的溶液的凝固部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是制作用于SCR系統(tǒng)的加熱管道的管配件，其可以 簡單且合算地解決上述問題。
根據(jù)本發(fā)明，制作用于SCR系統(tǒng)的可加熱管道的管配件；所述管配件 包括由聚合物基材料制成的管體，并限定用于使尿素溶液從所述管道流出 /流入到所述管道的液壓連接；
其特征在于所述聚合物基材料具有熱傳導(dǎo)性，且其特征在于其包括通
過所述管體承載的電連接裝置，并包括
-第一終端，所述第一終端可以電連接到供電電路， -電加熱元件，所述電加熱元件嵌入到所述管體中并電連接到所述第 一終端，以及
-第二終端，所述第二終端電連接到所述第一終端，并可電連接到所 述管道的另一電加熱元件。


下面將參照

本發(fā)明的非限制性實施例的實例，其中
-圖l是顯示用于根據(jù)本發(fā)明的SCR系統(tǒng)的可加熱管道的管配件的優(yōu)
選實施例的橫截面和示意圖；以及 -圖2是801系統(tǒng)的視圖。
具體實施例方式
在圖2中，附圖標記1表示機動車輛的SCR系統(tǒng)(示意地示出)，SCR 系統(tǒng)包括包含35%的尿素溶液的箱體2、泵組件3、以及測量組件4，測 量組件4可以將尿素溶液與壓縮的空氣相混合以將其發(fā)送到機動車輛自身的轉(zhuǎn)化器5中(示意地示出)。泵組件3通過傳輸管線6連接到測量組件4，并通過吸入管線7和再 循環(huán)管線8連接到箱體2。管線6-8包括可通過電流加熱并通過管配件連 接到系統(tǒng)1中的其它部件的各自的管道9。根據(jù)本發(fā)明，電加熱系統(tǒng)1中的至少一部分的管配件也可電加熱并將 除液壓連接外的連接限定為電連接。所述管配件中的一個在圖1中示出， 并由附圖標記ll表示。管配件11包括管體12，其端部13、 14限定各自 的管配件，或適用于流體密封連接到管道9a (部分且示意地示出)，以及 分別連接到系統(tǒng)1中的另一部件(未在圖1中示出)的連接部分。具體地， 端部13是被限定為己知類型且在此不做具體說明的陽聯(lián)接器，其配合到 形成在管道9a的端部15上相應(yīng)的陰聯(lián)接器，同時端部14是被限定為已 知類型且在此不做具體說明的陰連接，其與系統(tǒng)1的相應(yīng)的陽聯(lián)接器(未 顯示)流體密封連接。聯(lián)接器13、 14為卡扣型，以保證流體密封，并且 聯(lián)接器13、 14設(shè)有各自的填料環(huán)17，特別是由HNBR制成的O型圈。管體12限定向外引導(dǎo)通過聯(lián)接器13、 14的、與聯(lián)接器13、 14本身 同軸的通道18，并使管道9a與系統(tǒng)1的其余部分連通，以允許尿素溶液 從管道9a本身離開/到達管道9a本身的流程。具體地，通道18為直線， 從而使聯(lián)接器13、 14的角度距離相互定位成180。，但明顯地聯(lián)接器13、 14可以以不同的角度相互偏離，例如，等于90。的角度。管體12的材料為聚合物基，并且由熱傳導(dǎo)材料制成，以便具有熱傳 導(dǎo)性，根據(jù)ASTME1461測試標準的測量的熱傳導(dǎo)性至少等于1.2W/ (Km)，并優(yōu)選等于20W/(Km)。以此方式下，管體12可以在其全部容 積內(nèi)將熱量快速傳遞到通道18。具體地，管體12的聚合物基是聚酰胺，優(yōu)選是聚酰胺PA66或PA22。 甚至更優(yōu)選地，管體12的聚合物基是PA22。具體地，管體12的聚酰胺用玻璃纖維填充，優(yōu)選填充量等于30%， 以增加其機械阻力。在管體12形成之前，管體12的聚酰胺通過將電填充物、即例如金屬 或石墨的導(dǎo)電添加劑與其混合物一體形成以具有熱傳導(dǎo)性。管配件11進一步包括通過管體12承載的電連接或電路20(示意地示出)，并包括終端21，單極或雙極型的終端21可電連接到形成部分機動 車輛的供電電路(未顯示)。終端21通過管體12的中間部分22承載，并 相對通道18徑向面向外，從而使其與聯(lián)接器13、 14間隔開，以便以此方 式直接連接到電源插座、連接到接地插座、或連接到串聯(lián)到另一用電設(shè)備 的插座連接，而不干擾聯(lián)接器13、 14本身的液壓聯(lián)接。連接器20還包括電加熱元件23，該電加熱元件23嵌入在管體12的 固定位置中，并電連接到終端21，因此，當(dāng)為元件23供電時，加熱元件 23通過熱傳導(dǎo)加熱部分22和全部管體12，并因此加熱包含在通道18中 的尿素溶液。具體地，聚合物基材料在元件23上共同模制的操作期間， 元件23被嵌入在管體12中。元件23包括限定電阻器的芯線24、以及環(huán)繞芯線24以使其與管體 12的聚合物基材料電絕緣的護套25。具體地，芯線由高導(dǎo)電性的金屬材料制成。優(yōu)選地，芯線24由 NiCr8020制成，因為此材料在高溫下穩(wěn)定?？商鎿Q的是，護套25由適用于傳遞熱量和保護可能與芯線24接觸的 電絕緣聚合物材料制成。具體地，護套25由聚酰胺制成，例如聚酰胺PA12 或PA66。優(yōu)選地，護套25由聚酰胺PA12制成。連接器20進一步包括終端27，該終端27與元件23的電阻串聯(lián)或并 聯(lián)地電連接到終端2K以將電力供給傳送到管道9a。具體地，終端27連 接到?jīng)]有中間電線的、要被電連接到通過管道9a承載的電加熱元件的聯(lián) 接器13，具體地，連接到螺旋纏繞在管道9a上的電阻器28。如圖1所示， 終端27設(shè)置在部分22的側(cè)部上，即在外部上并在聯(lián)接器13的側(cè)部附近， 同時電阻器28沿與相對通道18和管道9a的軸的徑向位置相對應(yīng)的位置 設(shè)有布置在管道9a的外部的其自身的終端29 (示意地示出)。具體地，終端27和29通過管體12承載，并分別由在固定位置的端 部15承載，以便當(dāng)端部15卡扣配合到聯(lián)接器13上時，允許終端27和 29之間的自動聯(lián)接。例如，終端21、 27通過陽終端的各自的底座限定。可選地，這些終 端可以根據(jù)當(dāng)前機動車輛和系統(tǒng)1的需要通過"快接(fastom)"型連接器 或"插頭"限定。使用時，供電時，設(shè)置在管體12內(nèi)部的元件23產(chǎn)生熱量，該熱量通 過從管體12的材料的傳導(dǎo)發(fā)送，以融化通道18中的尿素溶液的凝固部分。因此，與管體12的材料的熱傳導(dǎo)相對應(yīng)的特征和與管體12中的元件 23的位置相對應(yīng)的特征的組合可以簡單地消除存在在通道18中的固體材 料的"堵塞物"。同時，作為整體的連接器20可通過單個輸入終端、即終 端21供電至電阻器24、 28。在由汽車制造商設(shè)定的時間間隔中，元件23進一步可以實現(xiàn)使包含 在系統(tǒng)l中的尿素溶液融化的目的，并可以沿系統(tǒng)l的管線6-8均勻地分 布產(chǎn)生的熱能，避免在管道9處的熱集中。結(jié)果，沿管線6-8的均勻分布 也會減少地球能源的浪費。然而，可以簡單地制造輕、相對便宜的管配件ll，并相對簡單地制造 管道9到系統(tǒng)1的其它部件的液壓和電聯(lián)接器，并因此，制造機動車輛中 的系統(tǒng)l本身的組件。最后，從上述明顯看出，可以在不脫離本發(fā)明的保護范圍的情況下， 參照附圖對所述的管配件11進行各種改變和變更。具體地，相對熱能設(shè)計元件的長度、位置和幾何形狀、以及管體12 的形狀和幾何形狀，該熱能是根據(jù)情況通過具體使用和相對系統(tǒng)1的部件 的尺寸和配置而需要的熱能。具體地，元件23的一部分可以相鄰于通道 18的區(qū)域設(shè)置，或在通過通道18中的尿素溶液部分接觸的位置處設(shè)置。最后，如果終端21以與上述用于聯(lián)接器13和終端27相同的方式與 聯(lián)接器14連接，則管配件11可以用于相互地連接系統(tǒng)1中的兩個加熱管 道，不僅是液壓連接而且是電連接。
權(quán)利要求
1. 一種用于SCR系統(tǒng)(1)的可加熱管道(9)的管配件(11);所述管配件包括由聚合物基材料制成的管體(12)，并限定液壓連接(18)以使尿素溶液流出/流入到所述管道(9);其特征在于所述聚合物基材料是熱傳導(dǎo)材料，且其特征在于所述管配件包括通過所述管體(12)承載的電連接裝置(20)，并包括 -第一終端(21)，所述第一終端(21)電連接到供電電路， -電加熱元件(23)，所述電加熱元件(23)嵌入到所述管體(12)中并電連接到所述第一終端(21)，以及-第二終端(27),所述第二終端(27)電連接到所述第一終端(21)，并電連接到所述管道(9)的其它電加熱元件(28)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管配件，其中所述聚合物基材料包括電填充 物，在管體形成前添加所述電填充物以制成熱傳導(dǎo)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管配件，其特征在于，所述管體(12)包 括兩個聯(lián)接器(13、 14)，所述兩個聯(lián)接器(13、 14)適用于流體密封地 聯(lián)接到所述管道(9)、并分別聯(lián)接到所述SCR系統(tǒng)(1)的另外部件(2、 3、 4、 9)，且其中所述第一和第二終端(21、 27)向外設(shè)置到所述聯(lián)接器(13、 14)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的管配件，其特征在于所述第一終端(21)與 所述聯(lián)接器(13、 14)間隔開，以便不與所述聯(lián)接器(13、 14)的液壓聯(lián) 接發(fā)生干涉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的管配件，其特征在于所述第一和第二終端 (21、 27)通過陽終端的各自的底座限定。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的管配件，其特征在于根據(jù)ASTM E1461測試標準測量的所述聚合物基材料的熱傳導(dǎo)性至少等于1.2 W/(Km)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的管配件，其特征在于根據(jù)ASTM E1461測試 標準測量的所述聚合物基材料的熱傳導(dǎo)性等于20W/ (Km)。
8. 根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的管配件，其特征在于所述聚合物 基是聚酰胺。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的管配件，其特征在于所述聚合物基是聚酰胺 PA12。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的管配件，其特征在于所述聚酰胺填充有 玻璃纖維。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的管配件，其特征在于所述玻璃纖維占30% 的量。
12. 根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的管配件，其特征在于所述電加 熱元件(23)包括-芯線(24)，所述芯線(24)限定電阻器，以及 -電絕緣護套(25)，所述電絕緣護套(25)在所述芯線(24)和所述 聚合物基材料之間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的管配件，其特征在于所述護套(25)由聚 酰胺PA12制成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的管配件，其特征在于所述芯線(24) 由NiCr8020制成。
全文摘要
用于SCR(“選擇性催化還原”)系統(tǒng)的可加熱管道(9)的管配件(11)具有限定液壓連接的管體(12)，以使尿素溶液流出到該管道(9)/流入該管道(9)；管配件進一步具有電聯(lián)接器(20)，其設(shè)有連接到電源供給的第一終端(21)、設(shè)有連接到管道(9)的加熱元件的第二終端(27)；電連接器(20)還設(shè)有嵌入到管配件(11)的管體(12)中的電阻器(23)，管配件(11)的材料為聚合物基，并具有熱傳導(dǎo)以在電阻通電時加熱尿素溶液。
文檔編號F16L25/01GK101313169SQ200580051971
公開日2008年11月26日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月16日
發(fā)明者弗蘭克·柯羅西莫, 瑪里奧·扎沙, 西蒙·卡瓦耶 申請人:特高流體技術(shù)有限公司