CN107387216A - 管路结构及选择性催化还原系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供管路结构及选择性催化还原系统。在一个实施例中，所述管路结构包括：管体；连接在所述管体一端的接头；及在所述管体或接头至少一处设置的发热元器件，所述发热元器件通电后发热。

Description

管路结构及选择性催化还原系统
技术领域
本发明涉及汽车排放领域，具体而言，涉及一种管路结构及选择性催化还原系统。
背景技术
商用车领域面对日益严格的排放法规，以及油品质量得不到充分提高的情况下，选择性催化还原系统得到了国内外主机厂的广泛应用。所述选择性催化还原系统中使用还原剂将汽车排放物进行催化还原。一般用到的还原剂为尿素水溶液，但是尿素水溶液在低温条件下易结冰，结冰的还原剂可能会导致所述选择性催化还原系统中的传输管道堵塞，从而导致所述选择性催化还原系统失效。因此一种可以防止尿素水溶液凝固的输送管路是迫切需求的。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种管路结构及选择性催化还原系统。
本发明实施例提供的一种管路结构，所述管路结构包括：
管体；
连接在所述管体一端的接头；及
在所述管体或接头至少一处设置的发热元器件，所述发热元器件通电后发热。
优选地，所述管体内形成第一容置腔，所述第一容置腔内设置有第一发热元器件，所述第一发热元器件包括发热带，每个发热带与电源连接。
优选地，所述发热带外侧包裹有保护层。
优选地，所述发热带包括：
设置在所述保护层内的多根导线；
填充在所述保护层内与所述多根导线接触的填充物；其中，所述填充物包括半导体材料。
优选地，还包括套设在所述管体外壁的保护套。
优选地，所述接头内设置有第二发热元器件；所述接头内形成第二容置腔，所述第二容置腔由外壁环绕形成，所述第二发热元器件设置在所述外壁处。
优选地，所述外壁中设置有第三容置腔，所述第三容置腔包括外环面及内环面；
所述第二发热元器件包括：第一电极片、第二电极片、第一电极及第二电极；
所述第一电极片靠近所述外环面，所述第二电极片靠近所述内环面；
所述第一电极与所述第一电极片相连并显露在所述接头外表面；
所述第二电极与所述第二电极片相连并显露在所述接头外表面。
优选地，所述第一电极片与所述第二电极片之间设有预留空间，所述预留空间内填充有填充物，所述填充物包括半导体材料。
优选地，所述接头包括控温端及连接端，所述连接端设置有侧出口；
所述第二发热元器件设置在所述接头的控温端；
所述接头的连接端与所述管体连接，所述侧出口用于供所述管体内的发热元器件伸出。
本发明实施例还提供一种选择性催化还原系统，所述选择性催化还原系统包括上述的管路结构，所述管路结构供还原剂流动。
与现有技术相比，本发明实施例提供的管路结构及选择性催化还原系统，通过在所述管体或接头内设置发热元器件，所述加热元器件在通电后可以产生热量，以使流过所述管体或接头的物体能够被加热以防止从所述管体或接头流过的物体凝固。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明较佳实施例提供的管路结构的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例提供的管路结构的另一角度的结构示意图。
图3为图2的III-III线剖视图。
图4为本发明较佳实施例提供的管体的截面示意图。
图5本发明较佳实施例提供的第一发热元器件的结构示意图。
图6本发明较佳实施例提供的第一发热元器件的电路示意图。
图7为本发明较佳实施例提供的接头的结构示意图。
图8为图7沿A-A线的剖视图。
图9为一实施例中的第二发热元器件的剖视图。
图10为图9沿B-B线的第二发热元器件的剖视图。
图11为本发明另一较佳实施例提供的接头的结构示意图。
图标：10-管路结构；100-管体；110-第一容置腔；120-管壁；130-保护套；200-接头；210-第二容置腔；220-第三容置腔；221-外环面；222-内环面；230-连接端；240-控温端；250-侧出口；300-发热元器件；310-第一发热元器件；311-保护层；312-导线；313-第一填充物；320-第二发热元器件；321-第一电极片；322-第二电极片；323-第一电极；324-第二电极；325-第二填充物；400-密封胶；500-线束。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是所述发明产品使用时惯常拜访的方位或位置关系，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，因此不能解释为本发明的限制。
本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1-3为本发明较佳实施例提供的管路结构10的结构示意图。如图1-3所示，所述管路结构10包括：管体100、接头200及发热元器件300。
本实施例中，所述接头200连接在所述管体100的一端。在一个实例中，所述管体100的两端均可以安装有所述接头200(图1中示出所述管体100的一端安装有所述接头200)。本领域的技术人员可以根据需求在所述管体100的一端设置接头200或两端均设置接头200。
本实施例中，所述管体100或接头200内至少一处设置有所述发热元器件300，所述发热元器件300通电后发热。例如，所述管路结构10可以仅仅在所述管体100内设置所述发热元器件300；也可以仅仅在所述接头200内设置所述发热元器件300；还可以在所述管体100和所述接头200内均设置所述发热元器件300。
在一种实施方式中，如图1至图4所示，所述管体100内设置有第一发热元器件310。
本实施例中，所述管体100内设置有第一容置腔110。所述第一容置腔110可以供给任意流体通过。所述第一容置腔110由管体100的外壁环绕形成。在一个实例中，所述管体100呈圆柱体形，第一容置腔110也可以是圆柱体形容置腔，当然也可以是长方体形等其它形状的容置腔。
本实施例中，所述第一发热元器件310可以设置在所述第一容置腔110内，所述第一发热元器件310包括一个或多个发热带，每个发热带与电源连接。所述发热带在通电后可产生热量。
再如图4所示，所述管体100可以是圆柱体形状。所述管体100由管壁120环绕形成所述第一容置腔110。所述第一发热元器件310设置在所述第一容置腔110内。
本实施例中，所述管体100的管壁120的材质可以是耐腐蚀、耐水解材质。例如，高硅铸铁、高铬铸铁等。所述管壁120的材质也可以是尼龙塑料等。
本实施例中，所述管壁120可以是单层结构，也可以是多层结构。
本实施例中，所述管体100还包括套设在所述管壁120上的保护套130。所述保护套130可以，但不限于，波纹管、硅胶护管、热缩护套、螺旋护套、发泡护套或者编织护套或等外套壳。在所述管壁120上套设所述保护套130起的可以有效防止所述管体100被外物摩擦，还能够具有隔热，耐温，防噪音，防震及电磁屏蔽等作用。
图5为一种实施方式中的所述第一发热元器件310的结构示意图。所述第一发热元器件310可以是图5所示的发热带。如图5所示，所述发热带包括：保护层311、多根导线312(图中示出了两根导线312)及第一填充物313。其中，所述导线312设置在所述保护层311内。所述第一填充物313填充在所述保护层311内并与所述多根导线312接触。
本实施例中，所述第一填充物313包括半导体材料。在一个实例中，所述半导体材料包括高分子塑料和导体材料等。所述高分子塑料作为基材起骨架和填料载体的作用，所述导体材料在绝缘体中形成连通的导电网络，通电后发热工作。通电后，所述发热带的电阻随温度的变动而变化，当所述发热带周围的温度变冷时，所述高分子塑料产生微分子的收缩而使导体材料连接形成电路，电流经过该电路时，由于正负极形成的电导率，从而使发热带发热；当所述发热带周围温度升高时，所述高分子塑料产生微分子的膨胀，填充在所述高分子塑料之中的导体材料渐渐分开，引起所述导体材料内部局部的电路中断，该发热带内部电阻上升，电流变小，该发热带就会减少功率输出，从而实现自限温加热的效果。
本实施例中，如图6所示，所述第一发热元器件310可包括多个并联的电阻，每个发热带内部的第一填充物313形成多个电阻r。
本实施例中，所述接头200内可设置第二发热元器件320。
图7为本发明较佳实施例提供的接头200的结构示意图。如图7所示，所述接头200可以包括连接端230和控温端240。所述第二发热元器件320可以安装在所述接头200的控温端240。
图8为图7沿A-A线的剖视图。如图8所示，所述接头200可包括由外壁环绕形成有第二容置腔210，所述第二容置腔210可以供给任意流体物体流过。在一个实例中，所述第二容置腔210可以是圆柱形腔体。
本实施例中，所述第二发热元器件320可以安装在所述接头200的控温端240的外壁内或外壁的外表面。
在一种实施方式中，所述外壁处设置有第三容置腔220，所述第三容置腔220设置在所述接头200的控温端240处的外壁中。
本实施例中，所述外壁中设置有第三容置腔220。在一种实施方式中，所述第三容置腔220为环绕所述第二容置腔210的环形腔体。当然，所述第三容置腔220也可以是半圆柱等其它形状的腔体，本发明实施例并不以所述第三容置腔220的形状为限。下面以所述第三容置腔220为环形腔体为例进行描述。
在一种实施方式中，所述第三容置腔220包括外环面221及内环面222。在一个实例中，所述外环面221与内环面222均为圆柱侧面。
本实施例中，如图9和图10所示，所述第二发热元器件320包括：第一电极片321及第二电极片322。所述第一电极片321靠近所述外环面221，所述第二电极片322靠近所述内环面222。本实施例中，所述第一电极片321与所述第二电极片322不接触。本实施例中，将所述第二发热元器件320设置在所述第三容置腔220内使所述第一电极片321与第二电极片322包裹在所述接头200内，可以使第一电极片321与第二电极片322不直接与外界接触，可以更好地保护所述第一电极片321与第二电极片322，提高所述接头200的安全性。
所述第一电极片321与所述第二电极片322之间形成预留空间，所述预留空间内填充有第二填充物325。所述第二填充物325可以是半导体材料。本实施例中，所述第二填充物325可以是以陶瓷材料为基材。其中，陶瓷材料通常用作高电阻的优良绝缘体，而陶瓷PTC热敏电阻是以钛酸钡为基，掺杂其它的多晶陶瓷材料制造的，具有较低的电阻及半导特性。通过有目的的掺杂一种化学价高的材料作为晶体的点阵元来达到的：在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代，因而得到了一定数量产生导电性的自由电子。本实施例中，对于PTC热敏电阻效应，也就是电阻值阶跃增高的原因，在于材料组织是由许多小的微晶构成的，在晶粒边界上形成势垒，阻碍电子越界进入到相邻区域中，因此而产生高的电阻。当所述第二发热元器件320周围的温度降低时，在晶粒边界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了所述势垒的形成并使电子可以自由地流动，从而使第二发热元器件320发热。当所述第二发热元器件320周围的温度升高时，介电常数和极化强度大幅度地降低，导致势垒及电阻大幅度地增高，呈现出强烈的PTC效应，从而实现自限温加热的效果。
本实施例中，请再次参阅图7，所述第二发热元器件320还包括第一电极323及第二电极324，所述第一电极323与所述第一电极片321相连并显露在所述接头200外表面；所述第二电极324与所述第二电极片322相连并显露在所述接头200外表面。所述第一电极323及第二电极324可以与外部电源或电线连接。
在其它实施例中，所述第二发热元器件320可套设在所述接头200的控温端240的外壁。
图11为本发明另一较佳实施例提供的接头200的结构示意图。如图11所示，所述接头200可包括控温端240及连接端230，所述连接端230设置有侧出口250。本实施例中，所述接头200的连接端230可与所述管体100连接，所述侧出口250用于供所述管体100内的发热元器件300伸出。请再次参阅图1或图3，所述管体100的第一发热元器件310可由所述侧出口250传出与线束500连接。通过在所述接头200设置所述侧出口250，可以使用所述管体100内的第一发热元器件310能够单独由所述侧出口250引出，可以更方便所述第一发热元器件310与外部电源或线束500连接。
本实施例中，请再次参阅图1或图3，所述管体100与所述接头200的连接处还设置有密封胶400。通过设置所述密封胶400可以有效防水防尘，提高所述管路结构的安全，也能够减少外部物质对所述管路结构内部流动的物质的影响。进一步地，所述密封胶400可以由发泡材料制作而成，以使所述密封胶400具有保温的效果。
本发明实施例提供的管路结构10，通过在所述管体100或接头200内设置发热元器件300，所述加热元器件在通电后可以产生热量，以使流过所述管体100或接头200的物体能够被加热以防止从所述管体100或接头200流过的物体凝固。
本发明实施例还提供一种选择性催化还原系统，所述选择性催化还原系统包括上述的管路结构10，所述管路结构10供还原剂流动。
所述选择性催化还原系统(SCR系统)用于对柴油车尾气排放中NOx进行处理的系统。所述选择性催化还原系统的管路结构10可用于供催化剂流动。所述催化剂可以是尿素水溶液。其中，所述尿素水溶液在低温下易凝固。本实施例中，所述管路结构10在低温下可以产生热量以防止所述尿素水溶液凝固。
关于本实施例中的选择性催化还原系统包括的管路结构10与上述实施例中的管路结构10类似，关于本实施例中的管路结构10的其它细节可以进一步地参考前一实施例中的描述，在此不再赘述。
本发明实施例提供的选择性催化还原系统，通过在所述管体100或接头200内设置发热元器件300，所述加热元器件在通电后可以产生热量，以使流过所述管体100或接头200的还原剂能够被加热以防止从所述管体100或接头200流过的物体凝固。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种管路结构，其特征在于，所述管路结构包括：
管体；
连接在所述管体一端的接头；及
在所述管体或接头至少一处设置的发热元器件，所述发热元器件通电后发热。
2.如权利要求1所述的管路结构，其特征在于，所述管体内形成第一容置腔，所述第一容置腔内设置有第一发热元器件，所述第一发热元器件包括发热带，每个发热带与电源连接。
3.如权利要求2所述的管路结构，其特征在于，所述发热带外侧包裹有保护层。
4.如权利要求3所述的管路结构，其特征在于，所述发热带包括：
设置在所述保护层内的多根导线；
填充在所述保护层内与所述多根导线接触的填充物；其中，所述填充物包括半导体材料。
5.如权利要求2所述的管路结构，其特征在于，所述管体还包括套设在所述管体外壁的保护套。
6.如权利要求1所述的管路结构，其特征在于，所述接头处设置有第二发热元器件；所述接头内形成第二容置腔，所述第二容置腔由外壁环绕形成，所述第二发热元器件设置在所述外壁处。
7.如权利要求6所述的管路结构，其特征在于，所述外壁中设置有第三容置腔，所述第三容置腔包括外环面及内环面；
所述第二发热元器件包括：第一电极片、第二电极片、第一电极及第二电极；
所述第一电极片靠近所述外环面，所述第二电极片靠近所述内环面；
所述第一电极与所述第一电极片相连并显露在所述接头外表面；
所述第二电极与所述第二电极片相连并显露在所述接头外表面。
8.如权利要求7所述的管路结构，其特征在于，所述第一电极片与所述第二电极片之间设有预留空间，所述预留空间内填充有填充物，所述填充物包括半导体材料。
9.如权利要求6所述的管路结构，其特征在于，所述接头包括控温端及连接端，所述连接端设置有侧出口；
所述第二发热元器件设置在所述接头的控温端；
所述接头的连接端与所述管体连接，所述侧出口用于供所述管体内的发热元器件伸出。
10.一种选择性催化还原系统，其特征在于，所述选择性催化还原系统包括权利要求1-9任意一项所述的管路结构，所述管路结构供还原剂流动。
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