專利名稱：能電加熱的接頭和具有能電加熱接頭的封裝式流體軟管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能電加熱接頭和具有能電加熱接頭的封裝式流體軟管，優(yōu)選適用于在車輛中使用。
背景技術(shù)：
在車輛里有用于車輛的各種功能的流體容器。在某些情況下，需要確保這些流體具有特定的溫度，以使流體能夠如所希望的功能工作。在其它情況下，唯一重要的是確保流體不凍結(jié)。在這些情況下，流體箱例如可設(shè)置有加熱設(shè)備，用于當流體一旦凍結(jié)時將流體解凍。當啟動車輛時，利用加熱設(shè)備將流體解凍。為了使流體系統(tǒng)令人滿意地起作用，還應(yīng)將從流體箱導(dǎo)出的、位于軟管內(nèi)的流體解凍。為了將已凍結(jié)在軟管內(nèi)的流體解凍，這還需要軟管也設(shè)置有加熱設(shè)備。
本發(fā)明可應(yīng)用于加熱的軟管，不只用于車輛的軟管，而是，為了說明目的而不是限制作用，在下文中，將明確地描述本發(fā)明如何用于引導(dǎo)尿素的加熱軟管，所述尿素也被稱為AdBlue，其用于清潔由內(nèi)燃機產(chǎn)生的排放氣體。但是，在使用尿素中所存在的問題是尿素在冷的天氣里會凍結(jié)在容器內(nèi)和/或相連的軟管內(nèi)。如果尿素凍結(jié)了，則意味著尿素不能以所希望的方式被供應(yīng)。因此，存在能夠?qū)斔湍蛩氐能浌苓M行加熱的需要。
有各種方法對軟管內(nèi)的流體進行加熱。一種方法是用冷卻水加熱軟管。這意味著，一方面加熱被延遲直到發(fā)動機變暖為止，而另一方面意味著還需要許多額外的軟管、接頭等等，這變得昂貴而且復(fù)雜。一種簡單的方法是使用電來加熱軟管。
此外，有許多車輛被設(shè)計用于運輸危險貨物，對于此類車輛需要實施特殊安全要求。一方面，現(xiàn)在各個國家都有由國家制定的國家安全規(guī)定，另一方面，有國際協(xié)定，將安全要求控制在國際水平上。一種這樣的國際協(xié)定是“關(guān)于國際公路運輸危險貨物的歐洲協(xié)定(ADR)”，該協(xié)定是于1957年9月30日在UNECE(聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟局)主辦下在日內(nèi)瓦通過的協(xié)定。該協(xié)定后來被更新。該協(xié)定制定了貨車如何在公路上運輸危險貨物。其中的一個規(guī)定是例如在司機啟動駕駛室內(nèi)的緊急開關(guān)時，及當系統(tǒng)檢測到與安全相關(guān)的事件發(fā)生或在有事故的情況時，車輛的電源必須能夠在貨車行駛時被切斷。此外，電纜線路必須被封裝起來。對于某些車輛，還需要電纜線路滿足保護級別IP69K。該保護級別的其中的一個規(guī)定整個電纜線路都必須被完全地封裝起來。例如，此封裝可使用波紋形的塑料軟管實現(xiàn)。
通常，那些由ADR分類而成的車輛必須特別地裝備專用設(shè)備，以確保車輛滿足規(guī)定的要求。當要制造以ADR分類的車輛時，為了避免對整個車輛進行轉(zhuǎn)換，有利的是，盡可能多的車輛的標準裝備滿足ADR分類的要求。這減少了組件的數(shù)量，簡化了生產(chǎn)。由于ADR分類的組件常常比標準組件耐用的多，所以對于車輛的質(zhì)量也是有利的。
為了能夠合理地制造，有利地是流體軟管設(shè)置有若干接頭，這樣可將多個子系統(tǒng)、例如多個流體軟管連接在一起，以形成完整的單元。當以ADR分類的車輛設(shè)置有電加熱的流體軟管時，無論是軟管還是電連接均需要接頭。同時，所有的電纜線路都必須被完全封裝起來，使得電纜的所有部分都受到保護。
關(guān)于如何獲得加熱的流體軟管有很多已知的方法。在WO200238426A、EP 45024A和DE 29715336中描述了一種系統(tǒng)，其中加熱電纜位于流體軟管內(nèi)。該系統(tǒng)的一個缺點是該解決方案在電纜引入到軟管的連接點處可能會產(chǎn)生泄漏。也不希望將電纜引入到尿素中。此外，該解決方案不適于有接頭的流體軟管。
在US 5791377A、EP 616166A、EP 1040973A和DE 19844486A中描述了流體軟管，其中加熱電纜一體地結(jié)合在軟管的外殼中，且其中導(dǎo)線設(shè)置有某種形式的、接通電流用的專用連接件，且連接件也被固定在軟管內(nèi)。這些解決方案的缺點在于它們需要專用的電連接件。為了給特種車輛、例如貨車設(shè)置類似的系統(tǒng)，需要制造專用的連接件。這是昂貴的解決方案。由于有較大的連接件固定到較細軟管內(nèi)是一種機械上不利的解決方案，因此這種方法也不特別耐用。
在DE 3900821C、EP 1329660A、DE 19844485A和DE 3900821C中描述了流體軟管，其中加熱電纜一體地形成在軟管的外殼中。加熱電纜的連接必須采用常規(guī)方法實施，這意味著，在加熱電纜從軟管出來時并未受到保護。
與上述所提到的一樣，已知的可加熱的流體軟管實際上只是流體軟管被加熱。在使用接頭時，例如當流體已凍結(jié)在軟管中且流體不得不再次解凍時可能會產(chǎn)生一些問題。當流體軟管受熱時，可能發(fā)生的情況是接頭中的流體并未解凍，尤其是若當天氣較冷和接頭沒有受到保護的時候。
因此，希望提供一種能電加熱的接頭，它有利地用于與加熱的封裝式流體軟管一起使用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種適用于加熱的封裝式流體軟管的能電加熱的接頭。
在權(quán)利要求1中的特征部分中描述了本發(fā)明目的的實現(xiàn)。其它的權(quán)利要求涵蓋了根據(jù)本發(fā)明的接頭的有益的結(jié)構(gòu)和改進。
一種用于流體的接頭，包括用于連接到流體軟管的第一連接部和用于連接到相對接頭的第二連接部。本發(fā)明的目的是通過具有適用于加熱裝置的加熱部的接頭來實現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明接頭的第一實施例制造一種用于連接到流體軟管的可加熱的接頭，所述流體軟管利用電纜加熱并且被完全封裝在保護套內(nèi)。本發(fā)明的目的是獲得一種接頭，其能夠防止冰塊例如在加熱電纜線路的連接點處形成。
在根據(jù)本發(fā)明接頭第一有益的改進中，加熱部被用預(yù)定匝數(shù)的加熱電纜纏繞起來。其優(yōu)點在于可使用同一加熱電纜加熱流體軟管和接頭。
在根據(jù)本發(fā)明接頭的第二有益的改進中，所述接頭包括用于連接到連接件的密封法蘭。其優(yōu)點在于密封法蘭將連接件密封，而不需要昂貴的專用部件。
在根據(jù)本發(fā)明接頭的第三有益的改進中，所述接頭包括隔開凸緣，其將第一連接部和加熱部分隔。其優(yōu)點在于所述流體軟管可以預(yù)定的方式設(shè)置，且纏繞在加熱部的加熱電纜的匝數(shù)可根據(jù)加熱部的長度而預(yù)定。
在根據(jù)本發(fā)明接頭的第四有益的改進中，所述接頭由金屬材料制成。其優(yōu)點在于金屬具有良好的熱傳導(dǎo)性，并且具有良好的抗腐蝕性。
在根據(jù)本發(fā)明接頭的第五有益的改進中，所述接頭是陽型接頭。其優(yōu)點在于接頭插入到相對接頭中，從而增加了對相對接頭的熱傳遞。
本發(fā)明的一種用于機動車輛的封裝式流體軟管，包括流體軟管；用于加熱流體軟管的加熱電纜；至少一個用于將加熱電纜連接到電源上的電連接件；至少一個將流體軟管連接到相對接頭的接頭，其中所述流體軟管和加熱電纜由外保護套封裝，且其中接頭包括用來支撐加熱裝置的加熱部。該封裝式流體軟管的優(yōu)點在于獲得一種加熱流體軟管，其中整個軟管中的和屬于軟管的接頭中的容納物均可被加熱，從而防止產(chǎn)生冰塊。


下面將參照附圖所示的實施例對本發(fā)明更加詳細地描述，在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的具有加熱接頭的封裝式流體軟管的橫截面圖；及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的接頭。
具體實施例方式
本發(fā)明的下文中所描述的實施例與改進結(jié)構(gòu)只是作為范例，而不應(yīng)以任何方式對權(quán)利要求書的保護范圍加以限制。在本文中所描述的實施例中，不同圖中的相同附圖標記均指的是相同類型的組件。因此，每個組件將不在所有的實施例中都加以詳細的描述。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明具有接頭5的可加熱的封裝式流體軟管1的部分的橫截面圖。封裝式流體軟管1包括例如由橡膠制成的流體軟管2，其具有一體的、用于加熱軟管2的加熱電纜3。軟管2和加熱電纜3均被封裝在保護套7內(nèi)。在此例子中，加熱電纜3由鑄入軟管2的外殼的兩根導(dǎo)線3a、3b組成。導(dǎo)線3a和3b具有預(yù)定的電阻率，從而當將兩根導(dǎo)線連接到電源時，可獲得確定的熱量。在封裝式流體軟管的所示的端部4處，加熱電纜3與軟管2相分離。當然，也可使用獨立電纜，其被固定到軟管的外邊，或松散地位于保護套7內(nèi)。
在本文中，封裝式流體軟管的保護套7由波紋形的塑料軟管和屬于軟管的連接件的系統(tǒng)組成。如圖1所示的封裝式流體軟管在此情形下包括具有內(nèi)橫截面比流體軟管2的外橫截面大的波紋軟管11。該封裝式流體軟管在流體軟管端部上還包括若干連接件，在本文中示出了連接件12。相對的封裝式流體軟管17包括相對接頭，在本文中是接頭14，其適用于連接到接頭5上，以及連接件16和密封元件15。密封元件15可以是呈橡膠襯套或薄膜襯套的形式的標準襯套元件，例如可以是用作電氣裝置中的電纜管類型的襯套。這意味整個的封裝式流體軟管均由標準組件組成，意味著使制造完成的封裝式流體軟管制造簡單且組裝價格便宜。當標準密封元件不適用時，還可專門地制造密封元件15。
接頭5的目的是能夠加熱封裝式流體軟管上的沒有被所設(shè)置的加熱電纜加熱的那部分結(jié)構(gòu)。由于所有的電導(dǎo)線必須被封裝，所以加熱電纜不能輕易地導(dǎo)入穿過所述接頭。由于通常所使用的標準接頭由塑料制成，所以它們不能特別很好地傳導(dǎo)熱量。結(jié)果是，具有標準接頭的封裝式流體軟管即便在其被加熱時也不能夠?qū)⑿纬稍诮宇^上的冰塊解凍。
因此，接頭5由金屬材料制成，有利的是由適于所使用的流體的材料制成。例如對于尿素，不銹鋼材料是有利的。同樣可想象的是采用具有良好的導(dǎo)熱性的合成材料。適宜地，所采用的材料具有的導(dǎo)熱系數(shù)大于10W/(m*K)，且有利的導(dǎo)熱系數(shù)在40W/(m*K)左右或高于40W/(m*K)的范圍內(nèi)，其中，例如可采用不銹鋼。有利地，接頭是旋轉(zhuǎn)對稱的。這種形狀允許合理的高精度的制造。
圖2示出了具有第一連接部20、第二連接部21和加熱部22的接頭5。第一連接部20用于連接到流體軟管2上，且因此第一連接部20設(shè)置有將接頭5固定在流體軟管2內(nèi)的錐形接合部分8。接頭5借助于夾環(huán)10而被固定在軟管上。第一連接部20由隔開凸緣9而與其它部分區(qū)分開，該凸緣9的目的使流體軟管在接頭上具有確定的位置。然后，連同夾環(huán)10一起，在接頭5和流體軟管2之間獲得了堅固耐用的連接。
第二連接部21適用于連接相對接頭。例如，該相對接頭可以是安裝軟管的接頭，例如諸如所列舉的接頭14，或者是安裝在諸如泵、分布器(spreader)或燃料箱的其它單元上的接頭。
加熱部22適用于加熱裝置23。該加熱裝置可以是單獨的加熱單元，或該加熱裝置可由如此實施例中的用加熱電纜3繞成的多匝線圈組成。加熱部由隔開凸緣9和密封法蘭6隔開。加熱部的長度可有利地適于將加熱電纜的預(yù)定匝數(shù)繞在加熱部上。按此方式，可容易地選擇所希望的加熱效果，還可簡化具有封裝式流體軟管的已完成單元的制造。在加熱部中，導(dǎo)線3a和/或3b用選定的匝數(shù)纏繞，從而獲得希望的加熱效果。產(chǎn)生在該區(qū)域的熱量是全方位的，從而足以將整個接頭加熱升溫，且因此將加熱效果傳遞給可能有的冰塊。在封裝式流體軟管的端部4處，加熱電纜3與軟管2分開設(shè)置，從而導(dǎo)線3a和3b可纏繞在接頭5的周圍。導(dǎo)線3a和3b用電夾緊接頭13連接在一起，從而產(chǎn)生了閉合電路。如導(dǎo)線3a和3b一樣，夾緊接頭13與接頭是電絕緣的。接頭的電絕緣防止了滯緩(creeping)電流，其有利于安全且使接頭易于操作。
在此實施例中，接頭5是陽型接頭。此結(jié)構(gòu)意味著該接頭將插入到相對接頭內(nèi)，從而整個接頭將被完全加熱。結(jié)果是，封裝式流體軟管的整個非絕緣部分將被完全加熱。因此，接頭的單獨的外部加熱和/或接頭的單獨的絕緣是沒有必要的。為了提高熱傳遞，相對接頭有利地也由具有良好導(dǎo)熱性的材料，例如金屬制成。
連接件的開口具有內(nèi)突起凸緣19，其靠近開口設(shè)置。該凸緣用于將波紋軟管固定在連接件中。連接件由在組裝過程中可搭扣配合在一起的兩半組成。這意味著，當凸緣與波紋軟管的波紋相配合時，每一半中的凸緣結(jié)合起來將波紋軟管保持固定在軸向上。因此，接頭5上的密封法蘭6有利地設(shè)置有凹槽18，該凹槽18與連接件的凸緣19相配合，從而將接頭固定在連接件內(nèi)。
在本文中所示出的加熱接頭的實施例中，接頭是陽型接頭。當然其同樣可采用相同的方式設(shè)置為具有加熱功能的陰型接頭。
本發(fā)明不應(yīng)被認為受到上述實施例的限制，而是許多可能的另外的變化和修改均在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。例如，接頭不僅可用于車輛，還可用于需要軟管加熱接頭的其它應(yīng)用中。
附圖標記1封裝式流體軟管2流體軟管3加熱電纜3a導(dǎo)線3b導(dǎo)線4端部5陽型的接頭6法蘭7保護套8接合9隔開凸緣10夾環(huán)11波形軟管12連接件13電夾緊接頭14陰型接頭15密封元件16連接件17相對的封裝式流體軟管18凹槽19凸緣20第一連接部21第二連接部22加熱部23加熱裝置
權(quán)利要求
1.一種用于流體的接頭(5)，包括用于連接到流體軟管(2)的第一連接部(20)和用于連接到相對接頭(14)的第二連接部(21)，其特征在于，所述接頭(5)包括適于用加熱電纜(3)纏繞預(yù)定匝數(shù)的加熱部(22)，使得所述加熱電纜與所述接頭電絕緣。
2.如權(quán)利要求1所述的接頭，其特征在于，所述加熱部(22)位于所述第一連接部(20)和所述第二連接部(21)之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的接頭，其特征在于，所述接頭(5)適用于用到封裝式流體軟管(1)上。
4.如權(quán)利要求1至3中任一所述的接頭，其特征在于，所述加熱部(22)被設(shè)置在所述第一連接部(20)和所述第二連接部(21)之間。
5.如權(quán)利要求1至4中任一所述的接頭，其特征在于，所述接頭繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱。
6.如權(quán)利要求1至5中任一所述的接頭，其特征在于，所述接頭包括適用于連接到連接件(12)的密封法蘭(6)。
7.如權(quán)利要求6所述的接頭，其特征在于，所述密封法蘭(6)設(shè)置有用于與所述連接件(12)中的凸緣(19)相互作用的凹槽(18)。
8.如權(quán)利要求1至7中任一所述的接頭，其特征在于，所述接頭包括隔開凸緣(9)，其將所述第一連接部(20)和所述加熱部(22)分隔開。
9.如權(quán)利要求1至8中任一所述的接頭，其特征在于，所述接頭由導(dǎo)熱系數(shù)大于10W/(m*K)的材料制成。
10.如權(quán)利要求1至9中任一所述的接頭，其特征在于，所述接頭由金屬材料制成。
11.如權(quán)利要求1至10中任一所述的接頭，其特征在于，所接頭是陽型的接頭。
12.一種用于機動車輛的封裝式流體軟管(1)，包括流體軟管(2)；用于加熱所述流體軟管(2)的加熱電纜(3)；用于將所述加熱電纜(3)連接到電源上的至少一個電連接件；將所述流體軟管(2)連接到相對接頭的至少一個接頭(5)，其中所述流體軟管(2)和所述加熱電纜(3)由外保護套(7)包圍，其特征在于，所述接頭(5)包括適用于支撐加熱裝置(23)的加熱部(22)。
13.如權(quán)利要求12中所述的封裝式流體軟管，其特征在于，所述加熱裝置(23)由用加熱電纜(3)繞成的多匝線圈構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于流體的接頭(5)，包括用于連接到流體軟管(2)的第一連接部(20)和用于連接到相對接頭(14)的第二連接部(21)，其中接頭(5)還包括適用于加熱裝置(23)的加熱部(22)。本發(fā)明的目的是提供一種用于與電加熱的封裝式流體軟管一起使用的受熱接頭。本發(fā)明還涉及一種連接到包括有加熱部(22)的接頭(5)的封裝式流體軟管(1)。
文檔編號H05B3/58GK1969143SQ200580019103
公開日2007年5月23日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者拉爾斯·弗羅格內(nèi)博恩, 本特·亨斯特倫 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司