CN106662285B - 流体管线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有由一合成材料制成的一管子(2)的流体管线(1)。所述流体管线(1)是以一种易于弯曲的方式被引导。为此，本发明提供所述合成材料可承受至少150℃的温度，并且所述管子(2)沿着其长度的一部分被一膨胀保护构件(8)所包围。

Description

流体管线
【技术领域】
本发明涉及一种具有一塑胶材料制成的管子的流体管线。
【背景技术】
本发明是关于一种流体管线，其用于将一碳酰二胺(carbamide)溶液，所谓的“尿素”(urea)，从一罐子输送到一消耗位置，描述如下。尿素被用在柴油发动机中以减少氮氧化物(nitrogen oxides)。
尿素被注入一柴油发动机的排气管线中。所述排气管线具有高温。许多塑胶材料不能承受此温度，因此所述尿素管线必须被引导与所述排气管线具有一特定的间距。这样限制了所述流体管线在引导期间的自由度。
【发明内容】
本发明的目的是使所述流体管线在引导期间是易于弯曲的。
所述目的是以前面介绍中提及的一种流体管线的类型来实现，其中所述塑胶材料可承受至少150℃的温度，并且所述管子至少超过其长度的一部分10被一膨胀保护构件所包围。
一种具有给定耐温性的塑胶材料的使用确实防止所述塑胶材料受到在所述排气管线的环境中的高温所损坏。然而，产生了另一个问题，那就是在所述流体管线中被引导的流体在高温下蒸发，并且由此产生一个可显着大于10巴(bar)的相对高的蒸汽压力。在许多情况下，许多承受高温的塑胶材料在这些高温下变软并且膨胀。在此相对高的压力下，此膨胀可能导致所述管子的爆裂。虽然可以通过使用更多的塑胶材料在所述管子中来防止爆裂的风险，但这有个缺点，就是所述管子得到更高度的刚性且可能更难被处理。如果现在使用一个包围所述管子的膨胀保护构件，那么除了防止了所述管子的膨胀，并且由于所述流体(例如尿素)的一高蒸气压力导致所述管子爆裂的风险也因此保持在较低。所述膨胀保护构件本身不必抵抗所述流体。于是可能只要专门去调整所述膨胀保护构件的材料和构造，或至少主要地去起到防止所述管子膨胀的作用。
优选地，处于小于一预定极限压力的一预定内部压力下的所述管子与所述膨胀保护构件邻接在一径向内侧。理想地，所述膨胀保护构件总是与所述管子的一外周面邻接。然而，这将使得所述管子上的膨胀保护构件的组装更加困难许多。因此，在所述管子的一外径与所述膨胀保护构件的一内径之间允许一小的间隙。然而，这种间隙很小，使得由于所述管子的膨胀，即使在相对小的内部压力下它也会消失，使得所述膨胀保护构件可以可靠地防止所述管子在增加的内部压力下进一步地膨胀。在所述管子内部与所述膨胀保护构件邻接的内部压力可以是例如2、3、4或5巴(bar)。
优选地，所述膨胀保护构件具有多个支撑盘，其基本上被定向成垂直于所述管子的一径向外表面。因此，能够将所述膨胀保护构件的质量保持在较低。所述多个支撑盘可以沿着所述管子的纵向长度相对地薄。稳定性的产生是通过所述多个支撑盘基本上被定向成垂直于所述管子的径向外表面，并且因此能够吸收相对大的许多力，因为它们的定向的结果，所述支撑盘实际上不再在此方向上变形。
优选地，所述多个支撑盘沿着所述管子的一纵向长度彼此连接。这有利于组装。此外，由于此连接的结果，可以以简单的方式确保所述多个支撑盘在组装之后相对于彼此保持一预定的间距。
优选地，所述多个支撑盘在所述管子的一纵向长度上具有相对于彼此的间距，所述间距对应于所述管子的一外径的一最大值。在所述多个支撑盘之间，所述管子不被径向向外地支撑，或者被支撑的程度小于直接在所述支撑盘上的。因此，在这种情况下，所述管子理论上可以膨胀。然而，如果沿着所述管子的纵向长度限制所述支撑盘的间距，则没有足够的空间用于所述管子的膨胀。
优选地，所述膨胀保护构件具有一个比所述管子的一外径最多大0.8mm的内径。因此，在所述管子周围存在最多大0.4mm的间隙，这足以将所述膨胀保护构件组装在所述管子上。然而，为了抑制所述间隙的所述管子的膨胀并未到达临界点。
所述膨胀保护构件优选地具有比所述管子的一外径最多大10％的内径。因此，所述管子可以膨胀到其外径的最多大10％。这种膨胀也未到达临界点，因为它仍然不会导致所述管子的爆裂或其他损坏。
优选地，所述膨胀保护构件具有分布在所述管子的长度上的多个部分。这有利于组装。此外，如果不需要，所述管子的特定部分可以形成没有任何膨胀保护构件。这尤其节省了重量，这在用于机动车辆中时是特别有利的。
优选地，在所述管子的至少一个端部布置有一管线连接器，其具有插入到所述管子中的一连接件，其中所述膨胀保护构件至少其长度的一部分覆盖所述连接件。然后在所述连接件的一区域中防止所述管子的膨胀。因此，在所述区域中泄漏的风险保持在较低。
在这种情况下，优选的是，所述膨胀保护构件在所述连接件的区域中具有一光滑的端部区域。在所述连接件的区域中，一高蒸汽压力形成的风险较低，因为在所述管子和所述连接件之间通常没有流体存在。当所述膨胀保护构件在此具有平滑的端部区域时，所述膨胀保护构件于是在所述管线连接器的区域中占据较少的构造空间，这有利于掌握。
在这种情况下，优选的是，所述膨胀保护构件连接到所述管线连接器。因此，能够以高度的可靠性精确地确定所述膨胀保护构件在管子上的位置。
【附图说明】
参考优选实施例及附图，本发明描述如下，其中：
图1显示一流体管线的一第一实施例。
图2显示一流体管线的一第二实施例。
【具体实施方式】
图1示意性地显示一流体管线1，其具有由塑胶材料形成的一管子2。所述塑胶材料可以承受至少150℃的温度。一加热装置以一加热棒3的形式被布置在所述管子2中。
一管线连接器4布置在图1所示的所述管子2的一端。所述管线连接器4在一端具有一连接件5。所述管子2被安装到所述连接件5。一密封件6可布置在所述连接件5和所述管子2之间。在另一端，所述管线连接器4具有一连接几何结构7。
所述管子2被一膨胀保护构件8所包围。所述膨胀保护构件8的内周面9实际上与所述管子2的外周面邻接。实际上，当所述膨胀保护构件8组装在所述管子2上时，在任何情况下都存在一定程度的间隙，为了没必要使组装较为困难。然而，这种间隙是相对小的。因此，所述流体管线1可以这样的方式来构成，例如所述膨胀保护构件8具有一内径，其比所述管子2的一外径最多大0.8mm。另一个例子或是一个附加的尺寸措施是，所述膨胀保护构件8的内径9比所述管子2的一外径最多大10％。
所述膨胀保护构件8具有沿着所述管子2的纵向长度布置的一系列的多个支撑盘10。在所述多个支撑盘10之间设置有多个间距11,12，它们各自对应于所述管子2的外径的最大值。
所述支撑盘10以平行于所述管子2的纵向长度的方式彼此连接。为此，在本实施例中，提供多个径向外部连接壁13和多个径向内部连接壁14。所述多个径向外部连接壁13和所述多个径向内部连接壁14彼此交替。然而，所述膨胀保护构件8也可以这样的方式来构成，那就是所述多个连接壁13,14都被布置在相同的径向位置。然而，图1所示的实施例具有更好地防止所述多个支撑盘10倾斜的优点。
所述膨胀保护构件8还以两个所述支撑盘10来覆盖所述管线连接器4的连接件5。
所示所述流体管线1的实施例也可以用在一个具有高温的区域中。为此，所述管子2的塑胶材料在第一种情况下是相对耐热的，也就是说，它可以遭受一个150℃的温度。然而，这种塑胶材料在承受较高温度时经常变得相对柔软。当一个可蒸发的流体布置在所述管子2的一内部空间15中时，这可能导致问题，例如一碳酰二胺(carbamide)溶液或尿素(urea)。如果所述流体遭受大于100℃的温度，它至少部分地蒸发并且由此在所述内部空间15中产生增加的压力，其可能大于10巴(bar)许多，例如14或15巴。此一高压力将从径向的内侧作用在所述软化的塑胶材料上，因此存在所述管子膨胀的风险。这可能导致所述管子2的爆裂。
所述膨胀保护构件8以其所具有所述支撑盘10确保所述管子2的膨胀仅发生在组装所需间隙的情况下。当所述管子已经膨胀到1、2、3、4或5巴的相对低的压力的限度时，使得它与所述膨胀保护构件8的内周面9的邻接不能够再被径向向外膨胀。这种膨胀是允许的。假设最多10％的膨胀将不会导致所述管子2的爆裂。
既然所述多个支撑盘10以所述多个间距11,12彼此相对布置，在这些间距11,12中存在所述管子2在所述位置膨胀的风险。然而，当所述多个支撑盘10以所述多个间距11,12彼此相对布置，而所述多个间距是对应于所述管子2的外径的最大值时，所述风险是可忽略的。优选地，所述多个间距11,12对应于所述外径的最大值的50％，在一特别优选的实施例中，为所述管子2的外径的最大值的40％。
所述膨胀保护构件8还具有一个形成防风的优点。例如，这对于在一机动车辆中的所述流体管线1行驶在风中的布置是有利的。在这种情况下，即使是在没有任何行驶风的还没冻结的温度下，存在所述流体管线冻结的风险。
事实上，所述膨胀保护构件8也接合在所述连接件5上，在这种情况下，也防止所述管子的径向膨胀，因此使得所述管子2能够牢固地保持在所述连接件5上。所述连接件5可以例如具有一松树状(pine-tree-like)的轮廓16。
图2显示一流体管线1的一修改实施例。与图1中的元件相同和相应的元件以相同的附图标记来表示。
与图1的实施例相比，所述膨胀保护构件8具有一个包围所述连接件5的平滑的端部区域17。所述端部区域17因此没有所述多个支撑盘10。
所述端部区域17被引导在所述管子2上，在朝向所述管线连接器4的方向上，并连接所述管线连接器4于一壳体部分18。此连接例如可以通过超声波焊接或粘合结合的方式来实现。所述膨胀保护构件8的一限定位置是相对于所述管线连接器4，并由此产生相对于所述管子2的限定位置。所述位置在所述流体管线1变形的情况下也不会改变，例如在组装期间。
以一个未详细显示的方式，可采取使所述膨胀保护构件8只被设置在所述管子2的几个预定部分上的措施。所述管子2的其它部分可以保持没有所述膨胀保护构件8。
即使当所述膨胀保护构件8在所述管子2的整个长度上连续地延伸时，所述膨胀保护构件8也可以被形成分布在所述管子2的长度上的多个部分。
所述膨胀保护构件8的材料可以专门地以关于耐热性和机械阻力来进行选择，并且所述膨胀保护构件8也可以专门以这些标准来确定尺寸。所述膨胀保护构件可以因此由例如耐高温的聚酰胺6所形成。虽然聚酰胺6具有低膨胀性，它是如此的低以至于实际上没有由于一高的内部压力而导致所述管子2爆裂的风险。

Claims (7)

1.一种具有由一塑胶材料制成的一管子(2)的流体管线(1)，其中所述塑胶材料能够承受至少150℃的温度，并且所述管子(2)至少在其长度的一部分被一膨胀保护构件(8)所包围，并且所述管子(2)与所述膨胀保护构件(8)之间具有一间隙，其特征在于，处于小于一预定极限压力的一预定内部压力下的所述管子(2)与所述膨胀保护构件(8)邻接在一径向内侧，其中所述膨胀保护构件(8)具有一个比所述管子(2)的一外径最多10％的内径(9)；
所述膨胀保护构件(8)具有多个支撑盘(10)，所述多个支撑盘(10)被定向成垂直于所述管子(2)的一径向外表面，而且所述多个支撑盘(10)以平行于所述管子(2)的纵向长度的方式彼此连接，其中所述多个支撑盘(10)之间设置多个径向外部连接壁(13)和多个径向内部连接壁(14)，所述多个径向外部连接壁(13)和所述多个径向内部连接壁(14)彼此交替。
2.根据权利要求1所述的流体管线，其特征在于，所述多个支撑盘(10)在所述管子(2)的纵向长度上具有相对于彼此的多个间距(11,12)，所述多个间距(11,12)相应于所述管子(2)的一外径的一最大值。
3.根据权利要求1所述的流体管线，其特征在于，所述膨胀保护构件(8)具有一个比所述管子(2)的一外径最多大0.8mm的内径(9)。
4.根据权利要求1所述的流体管线，其特征在于，所述膨胀保护构件(8)具有分布在所述管子(2)的一长度上的多个部分。
5.根据权利要求1所述的流体管线，其特征在于，在所述管子(2)的至少一端布置有一管线连接器(4)，所述管线连接器(4)具有一插入所述管子(2)的连接件(5)，其中所述膨胀保护构件(8)至少其长度的一部分覆盖所述连接件(5)。
6.根据权利要求5所述的流体管线，其特征在于，所述膨胀保护构件(8)在所述连接件(5)的一区域中具有一平滑的端部区域(17)。
7.根据权利要求5所述的流体管线，其特征在于，所述膨胀保护构件(8)连接到一管线连接器(4)。
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