CN106523838A - 一种用于管路接头的加热装置及管路接头 - Google Patents

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王晓飞
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Abstract

本发明涉及一种用于管路接头的加热装置及管路接头，其中管路接头包括头部、弯脖和尾部，头部的轴线和尾部的轴线之间具有夹角，弯脖设置在头部和尾部之间，以改变流经管路接头的流体的流向，加热装置包括安装件和设置在安装件上的加热件，安装件具有能够容纳弯脖的凹槽，以通过安装件将加热件安装在弯脖处，并通过加热件对弯脖进行加热。本发明通过在安装件上设置能够容纳管路接头的弯脖的凹槽，使得安装件能够安装在弯脖处，并且安装件上设有加热件，因此加热件可以通过安装件安装在弯脖处，以通过加热件对弯脖进行加热。通过该加热装置可以克服现有技术中管接头对弯脖处的加热盲点，提高加热效率，提升带有弯脖的管路接头的防冻性能。

Description

一种用于管路接头的加热装置及管路接头
技术领域
本发明涉及管路连接技术领域，尤其涉及一种用于管路接头的加热装置及管路接头。
背景技术
为了使柴油车辆的排放性能达到日益严格的法规要求，需要在柴油车辆上安装选择性催化还原(SCR)系统。SCR系统需要使用尿素溶液。尿素溶液在气温过低时容易结冰而堵塞输送管路，导致SCR系统失灵。因此，在输送管路上需要采取防冻措施，以便能够防止尿素溶液在输送管路中冻结。
现有的防冻措施都是仅对管路部分进行加热，以防止管内液体冻结，而在管路接头处并没有采取额外的加热防冻措施。在特别寒冷的地区，这种防冻管路的接头处的液体有可能发生冻结，以致堵塞输送管路，导致系统失灵。尤其是对于弯通的快插接头来说，因为其接头弯脖处为加热盲点，导致其加热效率特别差，不能满足产品防冻要求。
需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于管路接头的加热装置及管路接头，以尽可能地提升带有弯脖的管路接头的防冻性能。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于管路接头的加热装置，该管路接头包括头部、弯脖和尾部，所述头部的轴线和所述尾部的轴线之间具有夹角，所述弯脖设置在所述头部和尾部之间，以改变流经所述管路接头的流体的流向，该加热装置包括安装件和设置在所述安装件上的加热件，所述安装件具有能够容纳所述弯脖的凹槽，以通过所述安装件将所述加热件安装在所述弯脖处，并通过所述加热件对所述弯脖进行加热。
进一步地，所述加热件设置在所述安装件的内部。
进一步地，所述安装件内设有用于容纳所述加热件的凹腔，所述凹腔的位置靠近所述凹槽。
进一步地，所述加热件被设置为能够覆盖所述弯脖的弯折处至所述头部或所述尾部之间的距离。
进一步地，所述安装件与所述管路接头可拆卸地连接；或者，所述安装件与所述管路接头一体成型。
进一步地，所述安装件上设有卡扣结构，以通过所述卡扣结构实现可拆卸连接。
进一步地，所述安装件上设有与设置在所述管路接头上的轴向凹槽相互配合的轴向凸起，或者所述安装件上设有与设置在所述管路接头上的轴向凸起相互配合的轴向凹槽，以防止所述安装件相对于所述管路接头沿周向转动。
进一步地，所述安装件上设有与设置在所述管路接头上的周向凹槽相互配合的周向凸起，或者所述安装件上设有与设置在所述管路接头上的周向凸起相互配合的周向凹槽，以防止所述安装件相对于所述管路接头沿轴向移动。
进一步地，所述安装件上设有切削平台，所述切削平台用于防止所述安装件与所述管路接头的连接件之间发生干涉。
为实现上述目的，本发明还提供了一种管路接头，包括上述的用于管路接头的加热装置。
基于上述技术方案，本发明通过在安装件上设置能够容纳管路接头的弯脖的凹槽，使得安装件能够安装在弯脖处，并且安装件上设有加热件，因此加热件可以通过安装件安装在弯脖处，以通过加热件对弯脖进行加热。通过本发明的加热装置可以克服现有技术中管接头对弯脖处的加热盲点，提高加热效率，提升带有弯脖的管路接头的防冻性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明管路接头一个实施例的结构示意图。
图2为图1中沿A-A线的截面图。
图3为本发明用于管路接头的加热装置一个实施例在打开状态的俯视图。
图4为本发明用于管路接头的加热装置一个实施例在打开状态的左视图。
图5为本发明用于管路接头的加热装置一个实施例在闭合状态的轴测图。
图6为本发明用于管路接头的加热装置一个实施例在打开状态的轴测图。
图7为本发明用于管路接头的加热装置一个实施例与管路接头的装配图。
图8为应用本发明用于管路接头的加热装置一个实施例的管路接头上弯脖处的温度变化图。
图中：1、管路接头；11、头部；12、弯脖；13、周向凹槽；14、尾部；15、轴向凹槽；2、安装件；21、第一半部；22、第二半部；23、凹槽；24、周向凸起；25、挂钩；26、槽口；27、柔性连接部；28、凹腔；29、轴向凸起。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，为本发明管路接头一个实施例的结构示意图。该管路接头1包括头部11、弯脖12和尾部14，头部11可以插入到一管路中，尾部14中可以插有另一管路(如图1中虚线所示)或另一管路的接头，从而使两管路通过管路接头1彼此连通。当然，头部11也可以插入到某一容器的接口中，尾部14也可以插入某一容器的接头。
头部11的轴线和尾部14的轴线之间具有夹角，该夹角大于0度。在如图1所示的实施例中，该夹角为90度。弯脖12设置在头部11和尾部14之间，以改变流经管路接头1的流体的流向。
如图2所示，在本发明提供的用于管路接头1的加热装置的一个示意性实施例中，加热装置包括安装件2和设置在安装件2上的加热件，安装件2具有能够容纳弯脖12的凹槽23，以通过安装件2将加热件安装在弯脖12处，并通过加热件对弯脖12进行加热。
在上述示意性实施例中，通过在安装件2上设置能够容纳管路接头1的弯脖12的凹槽23，使得安装件2能够安装在弯脖12处，并且安装件2上设有加热件，因此加热件可以通过安装件2安装在弯脖12处，以通过加热件对弯脖12进行加热。通过该加热装置可以克服现有技术中管接头对弯脖处的加热盲点，提高加热效率，提升带有弯脖的管路接头的防冻性能。
其中，加热件可以设置在安装件2的内表面，这样在将安装件2安装到管路接头1上时，加热件即与弯脖12的外周面相互贴合，可以实现对弯脖12处的快速加热，防止管路接头1中的液体冻结，进而避免由此引起的故障。
当然，在其他实施例中，加热件也可以设置在安装件2的内部，这样在安装件2安装到管路接头1上时，安装件2的内表面与弯脖12的外周面相互贴合，通过加热件同样也可以实现对弯脖12处的加热，防止管路接头1中的液体冻结。
具体来说，安装件2内设有用于容纳加热件的凹腔28，凹腔28的位置靠近凹槽23，以使得位于凹腔28内的加热件能够更贴近位于凹槽23内的弯脖12，更好地保证热量的传递效率，提高对弯脖12的加热效率。
加热件可以是适用于安装件2的本领域已知的任何类型的加热件。该加热件可以通过本领域公知的方式固定在凹腔28中。例如，加热件可以直接模制在凹腔28中，或者通过粘合剂保持在凹腔28中。本领域的普通技术人员可以理解，当使用电加热件时，该电加热件可具有连接到电源的线路，并可通过控制器控制电力的供给。从图5可看出，凹腔28上方设有用于使线路方便地通过的斜板。
为实现对弯脖12处的快速加热，加热件优选地被设置为能够覆盖弯脖12的弯折处至头部11或尾部14之间的距离，即加热件可以被设置为能够覆盖弯脖12的弯折处至头部11之间的距离，也可以被设置能够覆盖弯脖12的弯折处至尾部14之间的距离。
如图7所示，加热件可以覆盖弯脖12的弯折处至尾部14之间的距离L，此时加热件的位置最为靠近弯脖12处，可以增大加热长度，增大加热件的覆盖范围，以便使加热件的热量高效率地传递至管路接头1的弯脖12处，提高加热效率。
在上述各个实施例中，安装件2与管路接头1之间可以通过可拆卸的连接方式进行连接，以在夏季等不需要对管路接头1进行加热的情况下将加热装置整体拆卸，方便管路接头1与其他管子或容器之间的连接；当然，安装件2与管路接头1之间也可以一体成型，以减少安装步骤。
作为安装件2与管路接头1之间可拆卸地连接的一个具体实施例，安装件2上设有卡扣结构，以通过卡扣结构实现可拆卸连接。
安装件2的具体结构形式可以有多种，只要能够实现其作用即可。
如图3和图4所示，安装件2包括第一半部21和第二半部22，第一半部21和第二半部22通过柔性连接部27彼此连接。第一半部21和第二半部22为半圆筒形状。
如图5所示，为加热装置处于闭合状态的结构示意图，第一半部21和第二半部22能够通过弯曲柔性连接部27而彼此闭合，从而形成完整的圆筒形状，以便可以卡合在管路接头1的弯脖12处。
第一半部21上设有槽口26，第二半部22上设有挂钩25，当第一半部21和第二半部22闭合时，挂钩25钩住槽口26，由此保持第一半部21和第二半部22的闭合状态。本领域的技术人员可以理解，也可以采用本领域常用的任何其它适当的结构来保持第一半部21和第二半部22的闭合状态。
在上述实施例中，加热装置的安装件2采用了包括两个半部的结构，但安装件2并不限于上述具体结构，还可以采用本领域中任何其它适当的结构，只要能够将加热装置可靠地保持在管路接头上即可。比如，安装件2可以为具有缺口的圆筒形状，缺口的宽度小于安装件2的内径，安装件2具有弹性，当将缺口对准管路接头1用力推压时，缺口被管路接头1撑开，并且管路接头1被推入并保持在安装件2中。
进一步地，如图2和图6所示，安装件2上可以设有与设置在管路接头1上的轴向凹槽15相互配合的轴向凸起29，当加热装置卡合在管路接头1上时，轴向凸起29接合在轴向凹槽15中，从而防止安装件2与管路接头1相对于彼此的转动，进而避免由于该转动而损坏加热部件的线路。当然，若管路接头1上设有轴向凸起，安装件2上可以相应地设置轴向凹槽，以防止安装件2相对于管路接头1沿周向转动。本领域的技术人员可以理解，也可以根据所使用的管路接头的构造采用任何适当的结构来防止安装件2与管路接头1相对于彼此的转动。
轴向凸起29的数量可以与轴向凹槽15的数量相同，也可以仅设有一个轴向凸起29。
另外，安装件2上还可以设有与设置在管路接头1上的周向凹槽13相互配合的周向凸起24，或者安装件2上设有与设置在管路接头1上的周向凸起相互配合的周向凹槽，以防止安装件2相对于管路接头1沿轴向移动，避免由于该轴向移动而损坏加热件的线路。本领域的技术人员可以理解，也可以根据所使用的管路接头的构造采用任何适当的结构来防止安装件2与管路接头1相对于彼此的轴向移动。
如图5和图6所示，安装件2上设有切削平台，切削平台用于防止安装件2与管路接头1的连接件之间发生干涉。
基于上述各个实施例中的用于管路接头1的加热装置，本发明还提出一种包括上述加热装置的管路接头1，该管路接头1可以用于在柴油车辆中输送尿素溶液。
下面通过实验来验证本发明用于管路接头的加热装置及管路接头的一个实施例的加热性能。
该加热装置包括安装件2，安装件2内设有凹腔28，凹腔28内安装有加热件，安装件2内还设有凹槽23，当将安装件2卡合在管路接头1上时，凹槽23与弯脖12紧密贴合，凹腔28设置在靠近凹槽23的位置，以保证热量的传递效率。
具体操作为：先将加热件(比如温度传感器)放置在安装件2的凹腔28内，然后将安装件2安装在管路接头1上，并使得加热件靠近弯脖12处，接头充满尿素溶液，放置在低温环境中冷冻进行升温实验。
设定与温度传感器连接的电源电压为28V，电流为0.3A左右，环境温度-40℃，加热时间为30分钟。
如图8所示，为管路接头1的弯脖12处的温度变化图，可以看到30分钟后，管路温度由-38℃上升到0.8℃，温度上升38.8℃。
尿素溶液的结晶温度为-11℃，此管路弯脖处加热以后温度为0.8℃，所以尿素处于溶液状态，能够满足产品的使用要求。
通过对本发明用于管路接头的加热装置及管路接头的多个实施例的说明，可以看到在本发明用于管路接头的加热装置及管路接头实施例中，加热件安装在靠近管路接头的加热盲点弯脖处，可以提高加热件的热量利用率，能够高效率地传递至管路接头，解决了管路接头内溶液冻结的风险，使得管路接头能够在环境温度极低的情况下使用，扩展了管路产品的使用范围。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种用于管路接头(1)的加热装置，该管路接头(1)包括头部(11)、弯脖(12)和尾部(14)，所述头部(11)的轴线和所述尾部(14)的轴线之间具有夹角，所述弯脖(12)设置在所述头部(11)和尾部(14)之间，以改变流经所述管路接头(1)的流体的流向，其特征在于，该加热装置包括安装件(2)和设置在所述安装件(2)上的加热件，所述安装件(2)具有能够容纳所述弯脖(12)的凹槽(23)，以通过所述安装件(2)将所述加热件安装在所述弯脖(12)处，并通过所述加热件对所述弯脖(12)进行加热。
2.根据权利要求1所述的用于管路接头(1)的加热装置，其特征在于，所述加热件设置在所述安装件(2)的内部。
3.根据权利要求2所述的用于管路接头(1)的加热装置，其特征在于，所述安装件(2)内设有用于容纳所述加热件的凹腔(28)，所述凹腔(28)的位置靠近所述凹槽(23)。
4.根据权利要求1所述的用于管路接头(1)的加热装置，其特征在于，所述加热件被设置为能够覆盖所述弯脖(12)的弯折处至所述头部(11)或所述尾部(14)之间的距离。
5.根据权利要求1所述的用于管路接头(1)的加热装置，其特征在于，所述安装件(2)与所述管路接头(1)可拆卸地连接；或者，所述安装件(2)与所述管路接头(1)一体成型。
6.根据权利要求5所述的用于管路接头(1)的加热装置，其特征在于，所述安装件(2)上设有卡扣结构，以通过所述卡扣结构实现可拆卸连接。
7.根据权利要求1所述的用于管路接头(1)的加热装置，其特征在于，所述安装件(2)上设有与设置在所述管路接头(1)上的轴向凹槽(15)相互配合的轴向凸起(29)，或者所述安装件(2)上设有与设置在所述管路接头(1)上的轴向凸起相互配合的轴向凹槽，以防止所述安装件(2)相对于所述管路接头(1)沿周向转动。
8.根据权利要求1所述的用于管路接头(1)的加热装置，其特征在于，所述安装件(2)上设有与设置在所述管路接头(1)上的周向凹槽(13)相互配合的周向凸起(24)，或者所述安装件(2)上设有与设置在所述管路接头(1)上的周向凸起相互配合的周向凹槽，以防止所述安装件(2)相对于所述管路接头(1)沿轴向移动。
9.根据权利要求1所述的用于管路接头(1)的加热装置，其特征在于，所述安装件(2)上设有切削平台，所述切削平台用于防止所述安装件(2)与所述管路接头(1)的连接件之间发生干涉。
10.一种管路接头(1)，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的用于管路接头(1)的加热装置。
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