CN102348920A - 加热的流体导管、系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种加热的流体导管(100)具有其内设有半导电材料(105)的主体(101)，其中电源连接导管以在导管两侧提供电压和形成通过导管的电流，从而加热流体导管。

Description

加热的流体导管、系统及方法

相关申请的横向参考

本申请要求2009年2月13日提交的同样名为“加热的流体导管、系统及方法”的第12/378,435号美国专利申请及2010年2月11日提交的名为“加热的流体导管端罩、系统及方法”的第12/704,269号美国专利申请的优先权，并且上述文献以参考的方式并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及流体导管，诸如软管和管子，更具体地涉及加热的流体导管，特别涉及利用半导电电阻热量来加热流体导管，以及用于这种导管的模制且优选防水的连接器末端。

背景技术

选择性催化还原(SCR)车辆(在欧洲被称作欧V车辆)是柴油发动机车辆，其可兼容使用操作流体以减少排放。一般情况下，SCR车辆具有与燃料箱分开的尿素箱，其被用于携带操作流体，诸如车用尿素溶液或类似物。车用尿素溶液(AUS)是去矿物质水中的高纯度尿素溶液。AUS存储在SCR车辆的尿素箱中，并且被喷射到车辆的废气中以将氮的氧化物转变成元素氮和水。SCR车辆于是可以有利地满足各种排放标准，诸如欧V排放标准。

然而存在以下问题，AUS在约-11℃的温度下发生凝固。为了确保SCR车辆中的这种减少排放的方法保持有效，需要将AUS维持在液态下以允许喷射。

SCR车辆通常依赖电热丝或类似物，它们可以被模制到AUS软管或管道中或缠绕于其周围以避免AUS发生凝固。这是一种相当低效和不灵活的方案，其需要整个重新设计流体管道以改变其加热特性。因此，为了改变内部线路组件的加热特性，必须生成软管的另一生产过程，并且通过改变线距、线的尺寸或向系统加入更多的线或者这三种方式的组合在软管被挤塑成形时改变单位英尺上的电阻。

而且当在阿拉斯加和南极及北极钻探油时，钻油机要在更苛刻的环境下工作。此时，钻机在-60°F的天气下启动并不罕见。这种寒冷的天气对钻机上的设备及液压部件具有负面影响。当在这种低温下启动液压机时，阀门和汽缸中的密封件发生破裂并不罕见。

发明内容

本发明涉及对导管(软管、管子或类似物)中的流体进行加热的流体导管、系统及方法。本发明是电加热的软管或其它导管，其在启动相关设备之前加热流体以防止在液压系统中发生密封和部件故障，和/或加热尿素管路以防止AUS凝固。该软管的实施例可以使用半导电的橡胶或碳纤维丝构件来形成软管内的电阻加热元件或者围绕软管设置的半导电套管。这种软管可以在很多不同应用中被用于加热软管所传输的流体。可进行加热的材料为液压流体、用于催化转换器的尿素混合物、油脂管路、油润滑管路和/或类似物。

半导电电阻加热的软管由软管内侧上的、阻抗约为2-15欧姆/英尺的导电橡胶管组成。它也可以由软管形成之后推到软管组件上的复合的、编织的、碳纤维拉伸构件或碳纤维套管组成。当以提供电路的方式将电压施加于管子或套管上时，这种管子或套管将因电阻而发热。管子或套管中产生的热量将加热内部流体，从而降低流体粘度，允许其在不损伤部件的情况下流动。这种管子或套管可以被构造到常规的高压且线强化的液压软管之中或之上，或者碳纤维还可以是软管的拉伸构件。当管子或套管连接电力时，电将经套管的管子流入大地，结果得到与流体接触的加热的软管。

为方便半导电加热套管的操作，可以有利地加热与软管或管子相关联的连接部。如果连接部未随软管被加热，则流体难以通过连接部。因此，可以有利地与软管一起加热连接部，诸如通过将加热套管延伸至软管连接部之上。同样优选地，软管连接部与向加热套管提供功率的接头一同受到隔离和保护。

根据本发明的实施例，一种用于提供加热的流体导管(诸如软管或管子)的方法可包括将半导电材料置于流体导管的主体中，以及施加电流通过流体导管的主体，从而加热流体导管。在这些实施例中，半导电材料可以包括半导电碳纤维材料，其可由碳纤维丝或碳纤维拉伸强化材料构成。如果导管为软管，则半导电材料可以被设置在软管管子或罩子中。

因此，根据本发明的实施例，加热的流体导管(诸如软管或管子)可具有其内设有半导电材料的主体，并且可包括用于将电源连接导管的各端以在导管两侧提供电压和形成通过导管的电流，从而加热流体导管的装置。这种半导电材料可以是半导电碳纤维材料，其可由碳纤维丝和/或碳纤维拉伸强化材料构成。就软管而言，半导电材料可以被设置在软管的管子或软管的罩子中。

或者，根据本发明的其它实施例，一种用于加热流体导管的方法可以包括将半导电套管置于流体导管上，以及向半导电套管施加电流，从而加热套管及其内部的流体导管。根据各种实施例，套管可包括具有至少半导电的碳纤维丝的织物套管。

因此，在本发明的其它实施例中，流体导管加热系统可以采用置于流体导管上的半导电的柔性套管，以及电源，所述电源与套管的各端连接以在套管两侧提供电压和形成通过半导电套管的电流，从而加热套管和流体导管。具体地，第一导体可电连接至套管的第一端，第二导体电连接至套管的第二端，其中电源连接至导体以在导体两侧提供电压以及形成通过半导电套管的电流。在这种实施例中，导体之一(诸如导线)可以沿套管设置，诸如设置在套管内，使得导体的自由端位于套管的同一端，从而方便将导体连接至电源，诸如通过车辆或设备部件的电力系统。根据各种实施例，套管是具有半导电的碳纤维丝的织物套管。

在一些实施例中，这种流体导管加热系统可包括与套管导电接触地设置在套管各端上的导电套圈，其中第一导体电连接至第一套圈，第二导体连接至第二套圈，使得电源可以与导体连接以在导体两侧提供电压以及形成通过半导电套管的电流。

如上所述，在各种实施例中，电源可以连接至导管或套管的各端。然而，在其它实施例中，电源的一个端子可以连接至导管或套管的各端，电源的另一端子可以在各端之间的一个或多个点上连接至导管或套管。

有利地，本发明的套管加热系统提供修改组件上单位英尺对应的电阻以满足个别导管长度所需要的加热要求的能力。通过使用具有不同阻抗水平(诸如可以用欧姆/英尺来表示)的套管，人们能够降低较长组件的单位英尺上的阻抗。

在本发明的一些实施例中，可以在安装于导管末端处的连接部上和/或在将电源连接至导管末端的导线末端上设置罩子，其中导线穿过罩子上的开口。在本发明的导管、系统或方法的一些套管实施例中，套管可以在连接部上延伸，罩子可以设置在连接部和延伸于连接部上的套管上，以及设置在将电源与套管末端连接的导体末端上，同时让导体穿过罩子上的开口。优选地，罩子隔离连接部，从而保持所产生的热量。同样为了保持热量，各种实施例可以采用设置在导管(和套管)上的绝缘护套。

由于加热的SCR或液压软管在使用过程中常常会直接或间接暴露于各种成分(即，雨和雪)下，因此存在湿气渗透软管和中断电连接的可能。大多数SCR软管的制造商采用弹锁罩，其不能避免让湿气进入末端接头，从而导致电连接的中断。这接着将中断对软管的加热，直至它变干燥。不希望对软管及软管内流体的加热出现中断。因此，根据本发明，在软管末端上提供防止湿气接触电路的防水或至少“不受天气影响”的罩子是有利的。

因此，根据本发明，本发明的加热的软管的末端受到保护不受湿气影响，从而防止湿气中断对软管的加热。优选地，这种罩子包括注塑成形的塑料，其将覆盖连接器的末端，并且关于覆盖加热套管和软管的绝缘材料形成密封。模制的塑料还优选具有用于围绕电力线形成密封以防止湿气渗入电连接线的构造。理想地，加热的软管的这种密封还将允许生产出完全可浸水的加热的软管组件。

因此，根据本发明的这些实施例，加热的流体导管不仅可以包括流体导管和至少一根导线，其中所述流体导管具有其中设有半导电材料的主体，所述导线将电源与导管连接以在导管两侧提供电压和形成通过导管的电流，从而对流体导管进行加热，而且包括端罩，所述端罩在安装于导管末端上的接头和将电源与导管末端连接的导线末端上模制而成。如上所述，电源可以连接导管各端，而且可能地，电源的另一端子可以在各端之间的一个或多个点上连接至导管。优选地，端罩隔离接头，从而保持由电流提供的热量，并且设置在导管上的绝缘护套可以保持流体导管的热量。

因此，一种用于提供具有模制端罩的加热的流体导管的方法可包括将半导电材料设在流体导管的主体中，在导管末端上模制端罩，捕获与导管主体接触的电导体，并且通过电导体施加电流穿过流体导管的主体，从而对流体导管进行加热。如上所述，半导电材料可包括半导电碳纤维材料，并且半导电材料可以设置在软管的内管和/或软管的覆盖层中。

或者，根据这些模制末端实施例的流体导管加热系统可采用设置在流体导管上的半导电套管，其中套管至少部分延伸于安装在导管末端上的接头之上。电源可以连接至套管各端以在套管两侧提供电压和形成通过半导电套管的电流，从而加热套管和流体导管，并且端罩在接头及延伸于其上的套管的至少一部分上模制而成。同样，电源的一个端子优选与套管各端连接，电源的另一端子可以在各端之间的一个或多个点上与套管连接。与上述实施例一样，端罩优选隔离接头，从而保持由电流产生的热量，并且可以在导管和套管上设置绝缘护套，从而保持对套管及流体导管的加热。

因此，一种用于提供具有模制端罩的加热的流体导管的方法可包括将半导电套管置于流体导管上，在流体导管的末端上模制端罩，捕获套管末端和与套管接触的电导体，以及通过电导体向半导电套管施加电流，从而对套管及其内部的流体导管进行加热。如上所述，套管可包括具有至少半导电的碳纤维丝的织物套管。而且，与上述内容相似，可以通过将电源的第一端子连接至套管的第一端、将电源的第二端子连接至套管的第二端、并且在端子两侧提供来自电源的电压来施加电流。或者，可以通过将电源的第一端子连接至套管的各端、将电源的第二端子在末端之间连接至套管、并且选择性地在端子两侧提供来自电源的电压来施加电流。同样可以隔离导管和套管以保持热量。

上述内容已经相当广泛地描绘了本发明的特征和技术优点，以便能够更好地理解本发明的下列详细描述。下文中将描述本发明的其它特征和优点，其构成本发明的权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，所公开的概念及特定实施例可以容易地被用作修改或设计用于实现本发明的相同目的的其它结构的基础。本领域技术人员还应当认识到，这些等同构造不背离在所提交的权利要求中提出的本发明的精神和范围。当结合附图进行考虑时，相信为本发明在其组织及操作方法方面的特性的新颖特性及其它目标和优点将从下列描述中得到更好地理解。然而，应当广义理解各幅附图只是用于说明和描述性目的，并且不期望成为本发明范围的定义。

附图说明

这些附图示出了本发明的实施例，并且与具体实施方式一同用于解释本发明的原理，所述附图结合到本说明书中并且成为其一部分，其中相同的数字指示相同部件。在附图中：

图1是本发明的加热的流体导管的实施例的部分片段视图；

图2是根据本发明的流体导管加热系统的实施例的部分片段视图；

图3是根据本发明的流体导管加热系统的另一实施例的部分片段视图；

图4是采用并联加热线路的、根据本发明的流体导管加热系统的又一实施例的部分片段视图；

图5是用于与本发明的流体导管加热系统的各种实施例一同使用的罩子的实施例的透视图；

图6是用于与本发明的流体导管加热系统的各种实施例一同使用的罩子的另一实施例的透视图；

图7是用于与本发明的流体导管加热系统的各种实施例一同使用的罩子的又一实施例的透视图；

图8是采用连接罩子的、根据本发明的流体导管加热系统的实施例的部分片段侧视图；

图9是采用模制端罩的、本发明的加热的流体导管的实施例的部分片段视图；以及

图10是采用模制接头罩子的、根据本发明的流体导管加热系统的实施例的透视图。

具体实施方式

图1中示出了加热的流体导管100的实施例的片段图。示出了具有其中设有半导电材料的主体101的所示流体导管100(软管)。这种半导电材料可以为设在罩子108中的“切碎”材料105的形式；纺织或编织的半导电纺织材料110和/或112；设在中间软管层116和118中的“切碎”材料115和/或117；以及/或者设在管子122中的“切碎”材料120。在图1示出的实例中，这种导电材料期望被示出为碳纤维强化材料。优选地，这些碳纤维丝在所示软管100中充当拉伸强化材料。电力(诸如可通过车辆或设备部件的电力系统提供)可以诸如通过导线或类似物被提供给导管100的各端，其与软管电连接以在导管100上提供电压并且形成通过导管100的电流，从而借助半导电强化材料提供的电阻性对流体导管100进行加热。

根据本发明，流体导管可以是软管，如图所示的。或者，流体导管可以是管体中设有半导电材料的管子，诸如塑料管。

根据本发明的其它实施例，诸如图2中示出的流体导管加热系统(200)可以采用置于流体导管202上的半导电套管201及电源205，所述电源205诸如可以由与利用流体导管的设备相关联的电子系统的车辆电子系统提供。该电源优选与套管201的各端连接。例如，第一导体(诸如示出的导线207)可以电连接到套管201的第一端208，第二导体(诸如示出的导线210)可以电连接到套管201的第二端212。为了方便这种连接，可以在套管201的相应端208和212上设置电连接器215和217。电源在导体207和210上提供电压，所产生的穿过半导电套管201的电流借助套管组成材料的半导电性使套管，因此位于其内的导管受到加热。优选地，导线207和210沿套管设置，使得导体的连接到电源的末端位于软管组件200的同一端(图2中的套管201的末端212)。导线207和210中的一个或两个可以至少部分置于套管201内，或者置于软管的另一外部覆盖层中(诸如示出的绝缘套管220)。绝缘套管220可以由足以保持软管套管201产生的热量的材料(诸如闭孔橡胶泡沫)制成。

优选地，套管201具有柔性。与图1的软管相似，套管可以包括具有半导电碳纤维丝的织物。流体导管被示出为软管202。然而，流体导管可以是管子，诸如塑料或金属管。

图3示出了流体导管加热系统300的替换实施例。根据本发明，系统300可以包括置于流体导管302上的、与上述套管201类似的半导电套管301。以与套管301导电接触的方式分别在套管301的各端308和312处设有导电套圈315或317。第一导体电连接至第一套圈315，第二导体310连接至第二套圈317。与导体307和310连接的电源305优选在导体上提供电压，并且形成通过半导电套管301的电流。与上述实施例200一样，套管301也优选具有柔性，并且可以包括具有半导电碳纤维丝的织物套管材料。与实施例200相似，系统300中的流体导管也可以是软管(如图3所示)、金属管、塑料管或类似物。或者，与图3所示实施例相似的实施例可以采用非导电性套圈，所述套圈可以保持导体末端与半导电套管或软管主体发生导电接触，从而提供通过套管或半导电主体的电流以加热根据本发明的导管。

图4是采用并联加热线路的流体导管加热系统400的实施例的部分片段示图。对于本发明的任何实施例，并联加热均可以通过将电源的一个端子连接到导管或套管的各端，并且将电源的另一端子在两端之间的一个或多个点上连接到导管或套管来实现。出于图示目的，图4将这种并联加热线路实施例应用在与图2所示实施例200相似的套管实施例中。然而，根据本系统及方法，可以提供两个以上的所示并联线路。在图4中，半导电套管401被置于流体导管402上，并且电源405连接至套管401，其中所述电源405诸如可以由与使用流体导管的设备相关联的电子系统的车辆电子系统提供。电源405的一个端子优选连接至套管401的各端。例如，第一导体(诸如示出的导线407)可以电连接至套管401的第一端408，第二导体(诸如示出的导线409)可以电连接至套管401的第二端412，导体407和409中的每一个优选连接至电源405的同一端子。第三导体(诸如示出的导线410)可以在末端408和412之间的其它一些点(诸如中点413)处与套管401电连接。为了方便这种连接，可以分别在末端408、中点413和末端412上设置电连接器415、418和417。电源以并联的方式在导体407和410两侧及导体409和410两侧提供电压，所产生的通过半导电套管401的电流借助套管组成材料的半导电性使套管，因此位于其内的导管受到加热。在并联线路实施例中，导管的加热速度大大提升。例如，单线路套管实施例(诸如图2和3中所示)可以在30分钟内将导管中的流体从-20°F加热至8°F，而并联线路实施例(诸如图4中所示)可以在不到6分钟内将导管中的流体从-20°F加热至8°F。

另外，如上所述，根据本系统及方法，可以提供两个以上的并联线路。在这种实施例中，电源端子可以成对地沿着软管或套管的长度方向与软管或套管电连接且对数不限，以提供上述多个并联线路。这些实施例中的一些可以使用开关或类似物来控制这些线路的操作，或者甚至线路的有效数量。例如，在图4所示的实施例中，导体407或409中的断开开关可以使相关线路失去作用。作为补充或替换，开关可以将导体410断开，并且将其输出分路给导体407或409，从而沿导管400的长度方向给导管400提供单个电阻加热线路。

图5、6和7是用于本发明的加热流体导管和/或流体导管加热系统的不同实施例的罩子500、600和700的实施例的透视图。图8是根据本发明的流体导管加热系统的实施例800的部分片段图示，其中采用了与图5和6中示出的罩子500和600相似的连接罩。

罩子500、600和700为与根据本发明的不同实施例的加热流体导管相关联的快速连接接头和导线(诸如导体807和810)提供保护和绝缘。所示罩子500、600和700的实施例由成对的模制塑料部件构成，所述部件被放置到一起以形成连接部和导线的坚硬保护罩。所示罩子实施例均包括两个部件501和502、601和602、701和702，它们大体上为对方的镜像。这两个半边可适于“咬合”到一起，从而减少对胶粘剂或将这两个半边连接到一起的其它繁琐方法的需求。作为替换或补充，这两个部件可以在一个模具中被模制到一起，其中利用一小点塑料将它们保持在一起。这允许这两个部件被“铰接”以便安装。

罩子500和600期望用在直的连接部上，而实施例700期望用在具有90度弯头的连接部上。然而，在本发明的范围内，预期任意数量的接头构造均可以类似的方式被使用和覆盖在加热导管系统中。在这种罩子的不同实施例的内表面上，脊部可以被用于抓住起皱的管道、其它类型的套管、软管罩子或类似物。这些脊部可以将这种罩子保持在合适位置上，并且有助于防止加热套管暴露。

连同用于软管和连接端的罩子上的两个开口(即，开口503、504、603、604、703和704)，还可以具有单独的第三开口(605或705)，其用于接头(诸如导体801)或类似物。如图5中所示，不是每个罩子上都可以采用这种第三开口，因为软管接头只可以从软管一端出来。在罩子的弯曲形式(诸如罩子700)上，接头可以与连接部的末端相对地离开(即，在图7中，连接部可从开口703伸出，软管从开口704伸出，接头从开口705伸出)。尽管图6中的接头开口605被示出形成一定角度，从而形成“Y”形，但是罩子(诸如罩子600)的接头开口可以与连接部垂直地设置，从而形成近似“T”形的罩子。接头出口605或705的内表面也可以具有脊部(诸如图6中可见的脊部606和607)以抓到起皱的管道或类似物上，从而保护接头。

另外，可以在罩子的任一侧上设置访问开口(510、511、610、611、710或711)。这些开口允许访问快速连接接头断开的按钮或类似物。这将允许将快速连接接头从适配器中断开，同时无需将整个罩子去除。这提高了将采用本发明的加热系统的导管附连或移离特定设备部件的便利性和速度。还预期可以在罩子的内部脊部中定义间隙以在罩子中提供更好的气流，从而增强对连接部的加热。

如上所述，加热的SCR或液压软管可以暴露于诸如雨和雪等成分下。本发明的实施例可以采用模制的末端来保护加热的软管不受湿气和中断加热的影响。优选地，这种罩子包括注塑成形的塑料，其将覆盖连接器的末端，并且关于覆盖加热套管和/或软管的绝缘材料形成密封。该模制的塑料还优选具有用于围绕电力线形成密封以防止湿气渗入电连接线的构造。

图9是采用模制的端罩901和902的、本发明的加热流体导管的实施例900的部分片段图示。根据本发明，加热的流体导管900可以与导管100相似地具有主体和一根或多根导线905和906，其中主体内设有半导电材料，导线将电源908与导管连接以在导管两侧提供电压和形成通过导管的电流，从而对流体导管进行加热。然而，导管900还使用端罩901和902，其在安装于导管末端上的接头或类似物上经二次注塑成形。二次注塑成形的端罩901和/或902还可以在导线905的末端上经二次注塑成形，从而方便电源908与导管末端的连接。与上述内容相似，电源908可以与导管各端连接，而且电源的另一端子还可能在各端之间的一个或多个点上与导管连接，诸如上面关于图4所讨论的那样。优选地，端罩901和902隔离其二次注塑成形的接头，以帮助保持由电流产生的热量。如上所述，可以在导管上设置绝缘护套以保持流体导管的热量。这种绝缘护套的末端可以由二次注塑成形的末端901和902抓住以将其维持在合适位置上。

用于提供具有二次注塑成形的端罩901和902的加热流体导管900的方法可包括将半导电材料置于流体导管900的主体内，以及在导管900的末端模制端罩901和902。优选地，这种二次注塑成形捕获与导管900的主体接触的电导体905。电流然后可以通过电导体905被施加给导管900，并且流经流体导管900的主体，对流体导管900进行加热。如上所述，半导电材料可以包括半导电碳纤维材料，且如上所述，半导电材料也可以设在软管900的内管122和/或软管900的覆盖层108中。

图10是根据本发明的流体导管加热系统的实施例1000的透视图，其中该实施例1000采用了模制的接头罩子1001和1002。流体导管加热系统1000可采用置于流体导管1010上的半导电套管1005，其中套管1005至少部分延伸于安装在导管1010的末端上的接头之上。电源1008可以与套管1005的各端连接以在套管1005两侧提供电压，并且形成通过半导电套管1005的电流，从而加热套管1005及其内部的流体导管1010。各个罩子1001和1002优选在接头及延伸于其上的套管的至少一部分上模制而成。电源1008的端子中的至少一个优选诸如通过导线1006和1007与套管1005的末端连接，电源的一个端子可以在末端之间的一个或多个点上与套管1005连接，诸如上面关于图4所讨论的那样，且优选采取极性交替的方式。与上述实施例一样，端罩1001和1002优选隔离接头，从而保持由电流提供的热量。与上述内容相似，绝缘护套320可以被置于导管和套管之上，保持套管和流体导管的加热。优选地，绝缘护套320的末端经二次注塑成形且由模制的罩子1001和1002保持。

因此，一种加热流体导管1010的方法可以包括将半导电套管1005置于流体导管1010之上，以及在流体导管1010的末端模制端罩1001和1002，捕获套管1005的末端以及与套管1005接触的一个或多个电导体1006和/或1007。为加热导管1010，电流可以通过电导体1006和1007被施加给半导电套管1005，对套管1005及其内部的流体导管1010进行加热。如上所述，套管1005可包括具有至少半导电的碳纤维丝的织物套管。而且，与上述内容相似，可以通过将电源的第一端子连接至套管的第一端(诸如经由所示导线1006)、将电源的第二端子连接至套管的第二端(诸如经由导线1007)、并且在端子两侧提供来自电源的电压来施加电流。或者，可以通过将电源的第一端子连接至套管的各端、将电源的第二端子在末端之间连接至套管、并且选择性地在端子两侧提供来自电源的电压(诸如关于上述图4所讨论的那样)来施加电流。可以提供更多的中间端子连接点(优选具有交替的极性)以提供沿导管长度方向控制对导管的加热的能力。

这些系统及方法优选提供防水、或者至少不受天气影响的加热的软管。理想地，如分别由模制的末端9001和9002或者1001和1002提供的加热的软管9000的密封或者系统1000的密封将提供可浸水的加热的软管组件。

尽管已经详细描述了本发明及其优点，但是应当理解，可以在此进行各种改变、替换和变换，同时不脱离由所提交的权利要求限定的本发明的精神和范围。此外，本申请的范围不期望限于本说明书中所描述的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤的具体实施例。从本发明的公开文本中，本领域技术人员将容易认识到，根据本发明可以采用现有的或后来开发的与文中描述的相应实施例相比执行近似相同功能或获得近似相同结果的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。相应地，所提交的权利要求期望将这种过程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤包括在其范围内。

Claims (63)

1.一种流体导管加热系统，其包括：

布置在流体导管上的半导电套管；以及

电源，所述电源与所述套管的各端连接以在所述套管上提供电压和由此形成通过所述半导电套管的电流，从而加热所述套管和所述流体导管。

2.如权利要求1所述的流体导管加热系统，其中所述套管至少部分延伸于安装在所述流体导管的末端上的接头之上，并且所述流体导管加热系统还包括端罩，所述端罩在所述接头和延伸在所述接头上的所述套管的至少一部分上模制而成。

3.如权利要求1所述的流体导管加热系统，其中所述套管至少部分延伸于安装在所述流体导管的末端上的接头之上，并且所述系统还包括设在所述接头以及在所述接头上延伸的所述套管上的罩子。

4.如权利要求2或3所述的流体导管加热系统，其中所述罩子还设在将所述电源与所述套管的末端连接的导体的末端上，其中所述导体穿过所述罩子。

5.如权利要求2或3所述的流体导管加热系统，其中所述罩子绝缘所述连接部，用于保持由所述电流产生的热量。

6.如权利要求1所述的流体导管加热系统，其中所述电源的一个端子连接至所述套管的至少一端，所述电源的另一端子沿所述套管的一段长度连接。

7.如权利要求1所述的流体导管加热系统，其中所述套管包括具有半导电的碳纤维丝的织物套管。

8.如权利要求1所述的流体导管加热系统，其中将所述电源与所述套管连接的至少一个导体沿着所述套管被设置在所述套管内，使得连接所述电源的所述导体的末端被设置在所述套管的一端。

9.如权利要求1所述的流体导管加热系统，其中所述流体导管是软管。

10.如权利要求1所述的流体导管加热系统，其中所述流体导管是管子。

11.如权利要求10所述的流体导管加热系统，其中所述管子是金属管。

12.如权利要求10所述的流体导管加热系统，其中所述管子是塑料管。

13.如权利要求1所述的流体导管加热系统，其还包括布置在所述流体导管和所述套管上的绝缘护套，用于保持所述套管和所述流体导管的热量。

14.一种流体导管加热系统，其包括：

布置在流体导管上的半导电套管；

与所述套管导电接触地布置在所述套管各端上的导电套圈；

与所述套圈中的第一个导电地连接的第一导体；

与所述套圈中的第二个连接的第二导体；以及

电源，其连接所述导体以提供通过所述半导电套管的电流。

15.如权利要求14所述的流体导管加热系统，其还包括在第一和第二套圈之间的且与所述半导电套管电连接的第三导体，其中所述电源的一个端子连接至所述第一和第二导体，所述电源的另一端子连接到所述第三导体。

16.如权利要求14所述的流体导管加热系统，其还包括在第一和第二套圈之间的且与所述半导电套管电连接的至少两个其它导体，其中所述电源的端子以交替的方式连接到所述导体。

17.如权利要求16所述的流体导管加热系统，其中所述套管至少部分延伸在安装于所述流体导管的末端的接头之上，并且所述流体导管加热系统还包括设置在所述接头和延伸在所述接头上的所述套管上的罩子。

18.如权利要求17所述的流体导管加热系统，其中所述罩子在所述接头和延伸在所述接头上的所述套管上模制而成。

19.如权利要求17或18所述的流体导管加热系统，其中所述罩子还设在将所述电源与所述套管的末端连接的导体的末端上，其中所述导体穿过所述罩子。

20.如权利要求17或18所述的流体导管加热系统，其中所述罩子绝缘所述连接处，用于保持由所述电流产生的热量。

21.如权利要求20所述的流体导管加热系统，其还包括由所述罩子保持的且布置在所述流体导管和所述套管上的绝缘护套，所述绝缘护套保持所述套管和所述流体导管的热量。

22.如权利要求14所述的流体导管加热系统，其中所述套管包括具有半导电的碳纤维丝的织物套管。

23.如权利要求14所述的流体导管加热系统，其中所述流体导管是软管。

24.如权利要求14所述的流体导管加热系统，其中所述流体导管是管子。

25.如权利要求24所述的流体导管加热系统，其中所述管子是金属管。

26.如权利要求24所述的流体导管加热系统，其中所述管子是塑料管。

27.一种方法，其包括：

将半导电套管布置在流体导管上；以及

向所述半导电套管施加电流，加热所述套管以及在所述套管内部的所述流体导管。

28.如权利要求27所述的方法，其还包括：

在所述流体导管的末端上模制端罩，捕获所述套管的末端及与所述套管接触的电导体；以及

通过所述电导体施加所述电流。

29.如权利要求28所述的方法，其还包括：

通过在绝缘护套的末端上模制所述末端来绝缘所述流体导管和套管以保持热量。

30.如权利要求27所述的方法，其中所述套管包括具有半导电的碳纤维丝的织物套管。

31.如权利要求27所述的方法，其中所述流体导管是软管。

32.如权利要求27所述的方法，其中所述流体导管是管子。

33.如权利要求32所述的方法，其中所述管子是金属管。

34.如权利要求32所述的方法，其中所述管子是塑料管。

35.如权利要求27所述的方法，其中施加所述电流包括：

将电源的第一端子连接至所述套管的第一端；

将所述电源的第二端子连接至所述套管的第二端；以及

通过所述电源在端子上提供电压。

36.如权利要求27所述的方法，其中所述电流的施加包括：

将电源的第一端子连接至所述套管的至少一端；

在所述末端之间将所述电源的第二端子与所述套管连接；以及

通过所述电源在端子上提供电压。

37.一种加热的流体导管，其包括：

在其内设有半导电材料主体的流体导管；以及

连接装置，用于将电源连接到所述流体导管以在所述流体导管上提供电压和形成通过所述流体导管的电流，来加热所述流体导管。

38.如权利要求37所述的流体导管，其还包括：

端罩，其在安装于所述导管的末端上的接头以及包括所述用于连接的连接装置的导线的末端之上模制而成，所述导线将所述电源与所述导管的末端连接。

39.如权利要求37所述的流体导管，其还包括：

罩子，其设置在安装于所述导管的末端上的连接接头以及包括用于将所述电源连接至所述导管的末端的所述连接装置的导线的末端之上，其中所述导线穿过所述罩子中的开口。

40.如权利要求38或39所述的流体导管，其中所述端罩绝缘所述接头，用于保持由所述电流产生的热量。

41.如权利要求37所述的流体导管，其中将电源连接到所述流体导管包括将所述电源与所述流体导管的各端连接。

42.如权利要求37所述的流体导管，其中将电源连接到所述流体导管包括将所述电源的一个端子与所述导管的至少一端连接，沿所述流体导管长度将所述电源的另一端子与所述导管连接。

43.如权利要求37所述的流体导管，其中所述半导电材料包括半导电碳纤维材料。

44.如权利要求43所述的流体导管，其中所述碳纤维材料包括碳纤维丝。

45.如权利要求43所述的流体导管，其中所述碳纤维材料包括碳纤维拉伸强化材料。

46.如权利要求37所述的流体导管，其中所述流体导管为软管。

47.如权利要求37所述的流体导管，其中所述半导电材料设置在所述软管的管子中。

48.如权利要求37所述的流体导管，其中所述半导电材料设置在所述软管的覆盖层中。

49.如权利要求37所述的流体导管，其中所述流体导管为管子。

50.如权利要求49所述的流体导管，其中所述管子为塑料管。

51.如权利要求37所述的流体导管，其还包括绝缘护套，所述护套设置在所述导管上并且保持所述流体导管的热量。

52.一种方法，其包括：

将半导电材料设置在流体导管的主体中；以及

施加电流通过所述流体导管的所述主体，来加热所述流体导管。

53.如权利要求52所述的方法，其中所述半导电材料包括半导电碳纤维材料。

54.如权利要求53所述的方法，其中所述碳纤维材料包括碳纤维丝。

55.如权利要求53所述的方法，其中所述碳纤维材料包括碳纤维拉伸强化材料。

56.如权利要求52所述的方法，其中所述流体导管为软管。

57.如权利要求56所述的方法，其中将半导电材料设置在流体导管的主体中包括将所述半导电材料设置在所述软管的管子中。

58.如权利要求56所述的方法，其中将半导电材料设置在流体导管的主体中包括将所述半导电材料设置在所述软管的罩子中。

59.如权利要求52所述的方法，其中所述流体导管为塑料管。

60.如权利要求52所述的方法，其还包括：

在所述导管的末端上模制端罩，捕获与所述导管的所述主体接触的电导体；以及

施加所述电流通过所述电导体。

61.如权利要求52所述的方法，其中施加电流通过所述流体导管的所述主体包括：

将电源的第一端子连接至所述导管的第一端；

将所述电源的第二端子连接至所述导管的第二端；以及

通过所述电源在端子上提供电压。

62.如权利要求52所述的方法，其中施加电流通过所述流体导管的所述主体包括：

将电源的第一端子连接至所述导管的一端；

在所述导管的末端之间将所述电源的第二端子连接至所述导管；以及

通过所述电源在端子上提供电压。

63.如权利要求52所述的方法，其还包括绝缘所述导管以保持热量。

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