CN103672281B - 推入式配合连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种推入式配合连接器和加热在所述推入式配合连接器中流体的方法。推入式配合连接器包括壳体，通过通道连接的容纳空间和的连接部件，位于通道中的加热区和设置在加热区和容纳空间之间的传热元件。

Description

推入式配合连接器

相关申请的交叉引用

根据《美国法典》第35条第119款，本专利申请要求享有于2012年9月10日提交的德国专利申请12006361.5的优先权，其公开全文明确地以引用的方式结合到本文中。

技术领域

本发明的实施方案涉及一种带壳体的推入式配合连接器，其具有容纳空间、连接部件和连接容纳空间和连接部件的通道，其中在通道内提供有加热区。

背景技术

下文基于用于将尿素从供给容器传送到使用点的流体管道来解释本发明的实施方案。在柴油机中使用尿素是为了减少氮氧化物的排放。

通常使用在开始命名的类型的推入式配合连接器，在流体管道和供给容器之间以及在流体管道和使用点之间产生连接。也可使用这种类型的推入式配合连接器以将几个管段彼此连接。推入式配合连接器具有能滑动到管道例如软管或管子上的连接部件。在另一端，提供了容纳空间使得可插入供给容器的喷嘴或使用点的喷嘴。在容纳空间和连接部件之间提供了通道以使流体能够流过推入式配合连接器。

为了加热，将加热元件导入连接部件，通常也将所述加热元件导入管道以根据需要加热位于那里的流体。但是，也经常需要将加热元件导出推入式配合连接器以为加热元件产生所需要的能量供给连接，通常为电连接。

在大约零下11℃的温度下尿素会失去其流动性。因此，存在有控制时间周期的规程，在所述时间周期中必须解冻尿素管道以便其可用在机动车辆中。解冻操作持续越长，越多的氮氧化物会被释放到环境中。

发明内容

本发明的实施方案旨在能够快速加热带有推入式配合连接器的流体管道。

根据实施方案，在开始描述的类型的推入式配合连接器也包括设置在加热区和容纳空间之间的传热元件。

在使用开始描述的类型的已知的推入式配合连接器解冻管道期间，缺点是设置在推入式配合连接器中的流体体积。设置能直接加热这种流体体积的加热元件是相对困难的。根据本发明的实施方案，现在能以不同的方法进行加热。将热量从加热区移除并且借助于传热元件而被引导到容纳空间中。传热元件仅需要能够以最低可能的损耗来传递热量。传热元件本身可不必须产生热量。传热元件的结构和带有这种传热元件的推入式配合连接器的设计是非常简单的，这是由于传热元件本身不需要通过其例如供给电能的连接。

优选地，传热元件延伸进入容纳空间中。因此，热量通过传热元件不但传递到容纳空间处，而且甚至到容纳空间内。因此，能获得相对大的长度，传热元件可通过所述长度将热量散布到容纳空间中流体中。

优选地，密封组件设置在容纳空间中并且传热元件穿过该密封组件。使用这种密封组件以在推入式配合连接器和插入到容纳空间中的喷嘴之间产生紧密连接。如果传热元件穿过密封设置，则能确保传热元件也伸入到喷嘴中。当在推入式配合连接器和喷嘴之间产生连接时，则传热元件也伸入到喷嘴中并且因此也可加热位于此处的流体。

优选地，传热元件具有插入通道的连接部分。使用了连接部分以将传热元件连接在壳体中。为了此目的，将其连接在通道内。

优选地，传热元件具有沿着其长度最大的与通道的内径一样大的外径。许多情况中，通道的内径与喷嘴的内径相一致。因此，基于这种尺寸，可得出当将喷嘴插入到容纳空间中时，可将喷嘴毫无问题地引导穿过传热元件。

优选地，传热元件以夹紧或摩擦配合方式保持在通道中。通过这种方式，传热元件因此稳定地连接在壳体中。额外的连接装置不是必须的。

优选地，传热元件具有散热部分，其实施或形成为包围内部空间的柱状套筒。通过这种方式，柱状套筒可至少部分的为圆柱状。然而，任何其它的横截面是可能的。通过柱状套筒，能确保热量可以以两个方向，即径向向外和径向向里地散发到内部空间中。因此，能够以简单的方式将热量可通过其而传递的的表面保持为大。

优选地，传热元件具有至少一个指向内部空间的叶片。这种叶片形成可将热量从传热元件传递到流体的额外的表面。

优选地，柱状套筒具有狭长的缝。流体可通过这种缝向外流动，即流出内部空间，或者向里流动，即流入内部空间，这取决于流体的流动方向。因此，柱状套筒在径向方向不形成对流体的堵塞。因此，流体能毫无困难地位于柱状套筒的内侧和外侧，这改善了向流体的热量传递。

优选地，叶片与喷嘴的边缘相连。换句话说，叶片在缝的边缘处开始并且伸入到内部空间中。这是传热元件的特别简单的实施方案。

优选地，传热元件由金属制成，特别是铝，铜或黄铜。金属是相对好的热导体。可选择能与待加热的流体毫问题地兼容的金属。加热元件也可由多种金属制成，例如传热元件可以以多层或涂覆的方式实施或形成。这样，也可使用例如镀银的铜。

优选地，加热元件设置在加热区内并且传热元件与加热元件传热式相连。这样改善了热传递。在传热元件与加热元件传热式相连中，传热元件无论如何可具有加热元件的温度，并且这种温度通常比在距加热元件某一距离的加热区内的流体温度更高。这进一步改善了从加热元件到容纳空间的热量传递。

在一个实施方案中，优选地，传热元件以夹紧或摩擦配合的方式与加热元件连接。当传热元件以夹紧方式与加热元件连接时，其通过一定的张力顶靠加热元件。这改善了在加热元件和传热元件之间的热量传递。

优选地，坡形件设置在通道内，加热元件沿着所述坡形件被导出通道，并且传热元件具有容纳坡形件的凹陷。通过这种方式，可在坡形件周围引导传热元件，使得不管坡形件，可以夹紧或摩擦配合的方式将所述传热元件插入到通道内相对远并且优选地可与加热元件相连。

优选地，壳体具有可移动的锁定几何件并且传热元件伸入到设置有锁定几何件的区域中。锁定几何件用来将上面提及的喷嘴固定在容纳空间中，可能地是在锁定几何件运动后，会释放喷嘴使得推入式配合连接器能推出喷嘴。因为锁定几何件对喷嘴起作用，所以能保证如果传热元件伸入到设置有锁定几何件的区域中，则传热元件能伸入到喷嘴内。如果密封组件设置在不同的位置并且传热元件不延伸进入密封组件的区域中，则也能确保喷嘴内侧的加热。使用这种类型的锁定几何件，例如不再可能在壳体外侧上设置加热装置，例如加热线以加热容纳空间。

本发明的实施方案旨在一种推入式配合连接器。推入式配合连接器包括壳体，通过通道相连的容纳空间和连接部件，位于通道内的加热区，和设置在加热区和容纳空间之间的传热元件。

根据本发明的一个实施方案，传热元件可构造并设置为延伸进入到容纳空间中。而且，密封组件设置在容纳空间中。传热元件可构造并设置为凸出穿过密封组件。

根据另一个实施方案，传热元件可以包括插入到通道内的连接部分。传热元件可以具有沿其长度最大的与通道的内径一样大的外径。进一步，传热元件可以摩擦配合方式保持在通道内。

仍根据本发明的另一实施方案，传热元件可包括形成为包围内部空间的柱状套筒的散热部分。传热元件具有至少一个指向内部空间的叶片。进一步，柱状套筒可包括狭长的缝。传热元件可具有至少一个指向内部空间的叶片，并且叶片与缝的边缘相连。

仍根据优选实施方案，传热元件可由金属制成。金属包括铝，铜或黄铜中的一种。

根据优选实施方案，加热元件可设置在加热区内并且传热元件以传热式与加热元件相连。传热元件可以以摩擦配合的方式与加热元件连接。此外，可在通道中设置坡形件。加热元件可沿着坡形件被引导出通道，并且传热元件可具有容纳坡形件的凹陷。

在一个实施方案中，壳体可包括可移动的锁定几何件，并且传热元件可伸入到设置有锁定几何件的区域中。

本发明的实施方案旨在一种加热在上述推入式配合连接器中的流体的方法。该方法包括加热通道内的加热区和通过通道将热量从加热区朝向容纳空间而传递。

仍根据本发明的其它实施方案，通过具有柱型外部轮廓的传热元件将热量朝向容纳空间而传递。更进一步，沿传热元件传递的热量可径向向里或径向向外地传递。此外，通过沿着坡形件延伸进入加热区中的加热元件来加热加热区，并且传热元件构造为与坡形件相连。

通过查阅本说明书和附图，可以发现本发明的气体典型实施例和优点。

附图说明

通过本发明的典型实施例的非限定性例子，在随后的详细描述中将基于多幅附图来对本发明进行进一步的描述，在附图的全部视图中相似的附图标记表示相似的部分，其中：

图1是带连接管的连接器的示意性纵截面图，在其中为清晰起见省略了传热元件；

图2是根据图1的带传热元件的Ⅱ-Ⅱ截面图；和

图3是传热元件的透视图。

具体实施方式

这里所介绍的细节是示例性的，并仅用来对本发明的实施例进行例证性讨论，它们的存在是为了提供被认为是对本发明的原理和概念方面的最有用和最易理解的描述。关于这一点，这里并没有试图对本发明的结构细节作超出于基本理解本发明所需的程度的介绍，本领域的技术人员通过说明书及其附图可以清楚地理解如何在实践中实施本发明的几种形式。

图1显示了带有推入式配合连接器2和管3的加热流体管道1的纵切面。管3是柔性的并且可由挤出塑料制成或由软管材料制成。在接下来的描述中，软管也被归到用语“管”下。

管3与推入式配合连接器2的连接部件4连接且通过O型环5将这里密封。连接部件4在其外部具有圣诞树状的轮廓。如果有必要，管3也可借助于张力元件，例如软管夹或类似零件（未示出）而固定在连接部件4上。

连接部件4是壳体6的部件。壳体6具有容纳空间7，可将供给容器的、使用点的或另一个流体管道的未更详细显示的喷嘴插入所述容纳空间中。为了锁定喷嘴，壳体6在容纳空间7的区域中具有可平行于推入式配合连接器2的纵向轴9（即，轴向）运动的锁定几何体8。

此外，壳体6具有使容纳空间7与连接部件4彼此连接的通道10。

从图1中可看出，以虚线显示的加热元件11布置在管3的自由剖面中。在所说明的实施方案中，加热元件11实施或形成为柔性加热棒，其具有至少一个埋入挤出塑料材料中的加热导体。优选地，提供了两个加热导体，其在远离推入式配合连接器2的端部处彼此连接，使得仅在加热元件11一个端部处的电连接是必须的。尽管加热元件是柔性的和可弯曲的，但其具有一定的固有刚度，使得当管3（带有位于其中的加热元件11）滑到连接部件4上时，加热元件11可滑入连接部件4中。

加热元件11必须离开推入式配合连接器2以产生电连接，其未更详细地显示。通过这些连接，可将所需要的热输出引入加热元件11。因此，推入式配合连接器2具有加热元件出口通道12，其纵向轴13与推入式配合连接器2的纵向轴9成角度α。角度α大于0°，并且优选地在20°到80°的范围中。

加热元件出口通道12设置在连接器14中，其与推入式配合连接器2的纵向轴9成角度α。在连接器14中提供有O型环15。O型环15以密封的方式顶靠加热元件11并且阻止流体从加热元件出口通道12中溢出。O型环15也借助于塞子16固定在加热元件出口通道12内。

在通道10中，设置有与壳体6实施或形成为一体的坡形件17。坡形件17具有以弯曲，即无弯折方式实施或形成的导向表面18。导向表面18从通道10的“下面”，即位于与加热元件出口通道12相反的一侧延伸到加热元件出口通道12并且在加热元件出口通道12的壁内连续。因此，加热元件11的尖端可沿着导向表面18滑动而不被台阶、弯折、槽等所阻碍。

位于通道10中的流体会被加热，这里在通道10中设置有加热元件11。这种区域也被称为“加热区”。除此之外，加热区在带坡形件17的两侧边上延伸。

推入式配合连接器2包括在图3中以放大透视图显示的传热元件19。

为清楚起见，在图1中未显示传热元件19并且在图2中未显示加热元件11。

传热元件19由金属制成，特别是适合的导热金属，例如铝，铜或黄铜。

传热元件19具有插入通道10中的连接部分20。连接部份20以压紧或摩擦配合的方式保持在通道10内。

此外，传热元件19具有伸入到容纳空间7中的散热部分21。

简而言之，传热元件19实施或形成具有与通道10的内径大约一样大的外径的柱状套筒。简而言之，传热元件19具有圆柱状形状。但是，可以理解地是圆形的横截面不是必须的。反而，可提供其它的横截面。

连接部分20具有容纳坡形件17的U形凹陷22。传热元件19插入通道10中足够远使得在凹陷22的端部23能够顶靠坡形件17，如图2所示。

通过未更详细地显示的方法，连接部分20具有在图3中不能被进一步识别的与凹陷22径向相对的凹陷，所述凹陷与加热元件11的外部周向相匹配使得通过该凹陷能将连接部分20夹到加热元件11上。传热元件19则以传热方式与加热元件11相连，使得可将来自加元件11的热量传到传热元件19。传热元件19又将该热量传递到容纳空间7中。

散热部分21具有包围内部空间25的壁24。壁24在周向方向中具有与推入式配合连接器2的纵向轴9平行延伸的缝26。流体可通过缝26从内部空间25流动到容纳空间7中或从容纳空间7流到内部空间25中。更进一步地，壁24具有两个向里指向内部空间25的有助于提高散热部分21的表面的叶片27，28。

由于散热部分21的这种形状，流体能够位于传热元件19内（即内部空间25）和传热元件19外，即在传热元件19和壳体6之间。因此，应当冻结这种流体并且加热变为必须，传热元件19可将热量从加热区引导到容纳空间7中并且径向向里和径向向外地散布这种热量，使得可相对快地解冻流体。

连接部分20具有正面开口29，连接部分20在这里变成散热部分21。来自通道10的流体可通过开口29直接流入容纳空间7中。容纳空间7延伸至壳体6的直径减小处30。如图2所示，连接部分20仍然能小幅延伸至容纳空间7中。

在容纳空间7中，提供了带两个O型环31、32的密封组件，其以密封方式顶靠插入容纳空间7的喷嘴。为了清楚起见，也同样未示出喷嘴。传热元件19被引导穿过带有O型环31、32的密封组件以确保传热元件19伸入到喷嘴中。

传热元件19延伸进入容纳空间7中到达锁定几何件8处。由于锁定几何件8在与距喷嘴端部间隔开的喷嘴区域上起作用，因此确保了传热元件19能伸入到喷嘴中。

应注意的是，前面所述的例子仅以解释为目的，而不能认为是限制了本发明。虽然已经根据示例性实施例对本发明进行了描述，然而应当理解，这里使用的是描述性和说明性的语言，而不是限制性的语言。在当前所述的和修改的所附权利要求的范围内，在不脱离本发明的范围和精神的范围中，可以对本发明进行改变。尽管这里已经根据特定的方式、材料和实施例对本发明进行了描述，但本发明并不仅限于这里公开的细节；相反，本发明可扩展到例如在所附权利要求的范围内的所有等同功能的结构、方法和应用。

Claims (18)

1.一种推入式配合连接器，包括：

壳体；

通过通道相连的容纳空间和连接部件；

位于所述通道内的加热区；和

设置在所述加热区和所述容纳空间之间的传热元件，

其中，所述传热元件包括能插入到所述通道内的连接部分；

其中，所述传热元件包括形成为包围内部空间的柱状套筒的散热部分；并且

其中，所述柱状套筒包括狭长的缝。

2.根据权利要求1所述的推入式配合连接器，其特征在于，所述传热元件构造并设置为延伸进入到所述容纳空间内。

3.根据权利要求2所述的推入式配合连接器，其特征在于，还包括设置在所述容纳空间内的密封组件，其中所述传热元件构造并设置为凸出穿过所述密封组件。

4.根据权利要求1所述的推入式配合连接器，其特征在于，所述传热元件具有沿其长度最大的与所述通道的内径一样大的外径。

5.根据权利要求1所述的推入式配合连接器，其特征在于，所述传热元件以摩擦配合的方式保持在所述通道内。

6.根据权利要求1所述的推入式配合连接器，其特征在于，所述传热元件具有至少一个指向所述内部空间的叶片。

7.根据权利要求1所述的推入式配合连接器，其特征在于，所述传热元件具有至少一个指向所述内部空间的叶片，并且所述叶片与所述缝的边缘相连接。

8.根据权利要求1所述的推入式配合连接器，其特征在于，所述传热元件由金属制成。

9.根据权利要求8所述的推入式配合连接器，其特征在于，所述金属包括铝、铜中的一种。

10.根据权利要求9所述的推入式配合连接器，其特征在于，所述铜为黄铜。

11.根据权利要求1所述的推入式配合连接器，其特征在于，还包括设置在所述加热区中的加热元件，并且所述传热元件设置为与所述加热元件传热式连接。

12.根据权利要求11所述的推入式配合连接器，其特征在于，所述传热元件以摩擦配合的方式与所述加热元件连接。

13.根据权利要求11所述的推入式配合连接器，其特征在于，还包括设置在所述通道中的坡形件，

其中，所述加热元件沿所述坡形件被引导出所述通道，并且

其中，所述传热元件具有容纳所述坡形件的凹陷。

14.根据权利要求1所述的推入式配合连接器，其特征在于，所述壳体包括能移动的锁定几何件，并且所述传热元件伸入到设置有所述锁定几何件的区域中。

15.一种加热根据权利要求1所述的推入式配合连接器中的流体的方法，包括：

加热所述通道内的所述加热区；和

通过所述通道将热量从所述加热区朝向所述容纳空间传递。

16.根据权利要求15所述的加热推入式配合连接器中的流体的方法，其特征在于，通过具有柱形外部轮廓的传热元件将所述热量朝向所述容纳空间传递。

17.根据权利要求16所述的加热推入式配合连接器中的流体的方法，其特征在于，沿传热元件传递的热量径向向里和径向向外地传递。

18.根据权利要求17所述的加热推入式配合连接器中的流体的方法，其特征在于，通过沿着坡形件延伸进入所述加热区的加热元件来加热所述加热区，并且所述传热元件构造为与所述坡形件相连接。