DE102019002577A1

DE102019002577A1 - Konfektionierte beheizbare Medienleitung sowie Fahrzeug mit einer solchen

Info

Publication number: DE102019002577A1
Application number: DE102019002577.6A
Authority: DE
Inventors: Tobias Etscheid; Marco Isenburg; Markus Kohlgrüber
Original assignee: Voss Automotive GmbH
Current assignee: Voss Automotive GmbH
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2020-08-13

Abstract

Bei einer konfektionierten beheizbaren Medienleitung (1), umfassend zumindest eine durch Heizlitzen (5,6,7,8,17,18) beheizbare Medienleitung (2) mit zumindest zwei endseitig an dieser angeordneten zumindest teilweise beheizbaren Leitungsverbindern (3,4), sind die zumindest eine Medienleitung (2) zu deren Beheizen mit zumindest drei Heizlitzen (5,6,7,8,17,18) und die zumindest zwei endseitig an der Medienleitung (2) angeordneten Leitungsverbinder (3,4) jeweils mit zumindest einer Heizlitze (5,6,7,8,15,16) zumindest teilweise versehen, wobei bei einem Außendurchmesser (A) der Medienleitung (2) von größer 0 mm bis 4 mm der Außendurchmesser (A, A, A, A) einer Heizlitze (5,6,7,8,15,16,17,18) maximal dem 0,5-fachen des Außendurchmessers (A) der Medienleitung (2) entspricht und bei einem Außendurchmesser (A) der Medienleitung (2) von größer 4 mm der Außendurchmesser (A, A, A, A) einer Heizlitze (5,6,7,8,15,16,17,18) maximal 2 mm beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine konfektionierte beheizbare Medienleitung, umfassend zumindest eine durch Heizlitzen beheizbare Medienleitung mit zumindest zwei endseitig an dieser angeordneten beheizbaren Leitungsverbindern, sowie ein Fahrzeug mit einer solchen konfektionierten beheizbaren Medienleitung.
Konfektionierte beheizbare Medienleitungen sind im Stand der Technik in unterschiedlichsten Ausführungsvarianten bekannt. Diese können zumindest eine durch Heizlitzen beheizbare Medienleitung mit zumindest zwei endseitig an dieser angeordneten beheizbaren Leitungsverbindern umfassen und sind insbesondere in Fahrzeugen als Medienleitungen zum Leiten von flüssigen Medien vorgesehen. Leitungsverbinder dienen zum Verbinden zumindest zweier Medienleitungen oder zur Anschlussverbindung einer Medienleitung an ein beliebiges Aggregat. Durch die Medienleitungen werden oftmals solche Medien geleitet, die aufgrund eines relativ hohen Gefrierpunktes bereits bei noch recht hohen Umgebungstemperaturen zum Gefrieren neigen, wodurch die Funktionsfähigkeit beispielsweise eines Fahrzeugs beeinträchtigt oder sogar erheblich gestört werden kann. Ersichtlich ist dies insbesondere bei Wasserleitungen für Scheibenwaschanlagen der Fall, ebenso wie bei Medienleitungen, mittels derer wässrige Harnstofflösung als Medium transportiert wird, die als NO_x-Reaktionsadditiv für Dieselmotoren mit sogenannten SCR-Katalysatoren eingesetzt werden.
Die beiden Anschlussenden der konfektionierten beheizbaren Medienleitung bilden die beiden endseitig an der durch Heizlitzen beheizbaren Medienleitung angeordneten Leitungsverbinder. Letztere können ebenfalls beheizbar ausgebildet sein. Im Hinblick auf die Anordnung der Heizlitzen ist es einerseits bekannt, diese elektrisch in Reihe zu schalten und mit einer gemeinsamen Strom- bzw. Spannungsquelle zu verbinden. Aus der WO 2010/063629 A1 ist es ferner bekannt, Heizelemente elektrisch parallel zu schalten und jedes Heizelement separat mit einem zur Einstellung seiner Heizleistung gesteuerten bzw. geregelten Betriebsstrom zu versorgen. Hierbei wird jedes Heizelement separat mit einer eigenen Betriebsspannung versorgt, wobei jede Betriebsspannung aus einer Versorgungsspannung durch eine Regelung der Heizleistung durch eine mit einem bestimmten Tastverhältnis getaktete Pulsweitenmodulationssteuerung erzeugt wird. Der sich ergebende Betriebsstrom eines jeden Heizelementes ergibt sich aus dem Effektivwert der getakteten, gepulsten Betriebsspannung und einem jeweils aktuellen, temperaturabhängigen Widerstand des Heizelements.
Um einen unterschiedlichen Wärmebedarf an den Anschlussenden der konfektionierten beheizbaren Medienleitung zu decken, ist es einerseits aus der WO 2010/063629 A1 bekannt, die einzelnen Heizelemente getrennt voneinander mit elektrischer Energie zu versorgen und hierüber die jeweils erforderliche Heizleistung einzustellen. Ferner ist es aus der DE 10 2011 120 358 A1 bekannt, an den beiden Anschlussenden der Medienleitung einen differenzierten Wärmeeintrag und/oder Wärmeaustrag vorzusehen. Da beispielsweise ein unterschiedlicher Wärmebedarf an den beiden Anschlussenden der konfektionierten beheizbaren Medienleitung durch unterschiedliche Umgebungstemperaturen entsteht, wodurch sich aus der jeweiligen Anwendung ein wärmeres oder warmes Ende und ein im Vergleich dazu kälteres oder kaltes Ende ergibt, beispielsweise das kalte Ende in Richtung eines Tanks und das warme Ende in Richtung einer Dosierstelle einer Einspritzeinrichtung, also abgasstrangnah bzw. motornah, bei einem Fahrzeug angeordnet ist, kann eine unterschiedliche Leistungseinkopplung an den beiden Anschlussenden der konfektionierten beheizbaren Medienleitung vorgesehen werden.
Allerdings ergibt sich die Problematik, dass mit den bekannten Heizkonzepten ein erhöhter Heizleistungsbedarf insbesondere bei sehr langen und bei sehr kurzen Leitungen nicht mehr realisierbar ist. Um beispielsweise bei einer vergleichsweise langen Medienleitung mit einer Länge von z.B. 1.000 mm oder mehr eine hohe Leistung einkoppeln zu können, bedarf es Litzenwiderstandswerte, die einen im Vergleich größeren Litzenquerschnitt erfordern. Um dennoch ein Überhitzen und somit deren Zerstörung auf Grund eines höheren Leistungseintrages zu vermeiden, müssten diese Heizlitzen mit einer sehr kleinen Steigung gewickelt werden, um deren Gesamtlänge zu vergrößern. Dabei muss bei den Lösungen des Standes der Technik mit Heizlitzen mit einem Außendurchmesser von 1,3mm zur Erzeugung der erforderlichen Heizleistung eine große Steigung vorgesehen werden, um den Gesamtleitungswiderstand gering zu halten, was jedoch zu einer Überhitzung der Heizleiter führen würde. Eine Vergrößerung des Litzenquerschnitts und damit Vergrößerung des Litzendurchmessers ergäben somit relativ dicke Heizlitzen. Das Vorsehen geringerer Widerstände hätte zur Folge, dass längere Heizlitzen verwendet werden müssten, um ein Überhitzen der Heizlitzen zu vermeiden. Aus diesem Grunde müssten die Heizlitzen mit großem Querschnitt sehr eng gewickelt werden, um nicht zu überhitzen, die Wärmeleistung müsste also über eine längere Strecke abgegeben werden. Je größer ein Litzenquerschnitt ist, desto schwieriger wird die Bewicklung der Medienleitung. Allerdings weisen die Heizlitzen bei kurzen Medienleitungen eine unterschiedliche Temperaturabhängigkeit im Vergleich zu Heizlitzen einer langen Medienleitung auf, so dass es trotz des vergrößerten Litzenquerschnittes dennoch zu einem Überhitzen und somit zu einer Zerstörung der Heizlitzen kommen kann. Das Vorsehen einer engen Bewicklung würde hier keine Abhilfe schaffen. Mit derart vergrößerten Litzenquerschnitten können ferner die bisherigen Heizkonzepte jedoch nicht mehr verwendet werden, so dass andere Leitungsverbinder, andere Heizlitzen, aufgrund der Verwendung eines größeren Heizlitzenquerschnitts auch mit einem größeren Außendurchmesser versehene Schutzrohre, insbesondere Wellrohre oder Glattrohre, sowie andere Elektro-Steckverbinder zum elektrischen Anschließen der Heizlitzen an eine elektrische Spannungsversorgung vorgesehen werden müssen. Dies führt jedoch zu deutlich erhöhten Kosten. Aufgrund der vergleichsweise großen Heizlitzenquerschnitte wird jedoch der mögliche Steigungsbereich beim Umwickeln der Medienleitung mit den Heizlitzen eingeschränkt. Ferner führen große Heizlitzenquerschnitte dazu, dass die üblichen Herstellungsverfahren, also das Umwickeln einer Medienleitung mit den Heizlitzen, nicht mehr angewendet werden können, da derart große Heizlitzenquerschnitte ein Umwickeln einer Medienleitung mit einem im Vergleich hierzu geringen Außendurchmesser ggf. unmöglich machen. In jedem Falle ist ein erhöhter Bauraumbedarf aufgrund des deutlich vergrößerten Außendurchmessers einer mit der zumindest einen Heizlitze umwickelten Medienleitung erforderlich. Ferner treten hohe Kosten auf, aufgrund der erhöhten Heizlitzenquerschnitte und der vorstehend genannten Komplikationen beim Herstellungsprozess einer beheizbaren Medienleitung. Zudem ergibt sich ein geringerer Wirkungsgrad bezüglich des Wärmeeintrags der Heizlitzen in das durch die Medienleitung strömende Medium aufgrund des schlechteren Verhältnisses der Kontaktfläche der Außenseite der Medienleitung zu dem Heizlitzenquerschnitt. Ebenso besteht die Gefahr eines Überhitzens beim gewünschten schnellen und/oder starken Beheizen der Medienleitung.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine konfektionierte beheizbare Medienleitung mit zumindest einer langen oder einer kurzen, durch Heizlitzen beheizbaren Medienleitung mit zumindest zwei endseitig an dieser angeordneten beheizbaren Leitungsverbindern, wobei die Medienleitung als lange Medienleitung eine Länge von zumindest 1.000 mm bzw. als kurze Medienleitung eine Länge von insbesondere bis zu 500 mm aufweist, dahingehend fortzubilden, dass die vorstehend genannten Probleme überwunden werden, insbesondere ein Überhitzen auch bei einem gewünschten schnellen und/oder starken Beheizen vermieden, somit ein guter Wirkungsgrad bezüglich der Leistungseinkopplung der Wärmeleistung in die Medienleitung bzw. ein durch diese hindurch strömendes oder in dieser befindliches Medium erzielt werden kann, die durch die Heizlitzen in die Medienleitung bzw. das durch diese strömende oder in dieser befindliche Medium eingekoppelt wird.
Die Aufgabe wird für eine konfektionierte beheizbare Medienleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die zumindest eine Medienleitung zu deren Beheizen mit zumindest drei Heizlitzen und die zumindest zwei endseitig an der Medienleitung angeordneten Leitungsverbinder jeweils mit zumindest einer Heizlitze versehen sind, wobei bei einem Außendurchmesser der Medienleitung von größer 0 mm bis 4 mm der Außendurchmesser einer Heizlitze maximal dem 0,5-fachen des Außendurchmessers der Medienleitung entspricht und bei einem Außendurchmesser der Medienleitung von größer 4 mm der Außendurchmesser einer Heizlitze maximal 2 mm beträgt. Für ein Fahrzeug wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass dieses zumindest eine solche konfektionierte beheizbare Medienleitung umfasst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch wird eine konfektionierte beheizbare Medienleitung geschaffen, die zumindest eine Medienleitung in der Ausgestaltung als lange Medienleitung mit einer Länge von zumindest 1.000 mm, insbesondere 5.000 mm, oder in der Ausgestaltung als kurze Medienleitung zumindest eine Medienleitung mit einer Länge von kleiner gleich 500 mm aufweist, wobei zum Beheizen der zumindest einen Medienleitung zumindest drei Heizlitzen auf dieser vorgesehen sind. Diese sind vorteilhaft auf deren Außenumfang angeordnet, insbesondere um die Medienleitung herum gewunden. Ferner ist zum Beheizen der endseitig an der zumindest einen Medienleitung angeordneten Leitungsverbinder jeweils zumindest eine Heizlitze vorgesehen. Der Außendurchmesser einer Heizlitze, die zum Beheizen der Medienleitung und/oder des zumindest einen Leitungsverbinders vorgesehen ist, entspricht bei einem Außendurchmesser der Medienleitung von bis einschließlich 4 mm maximal dem 0,5-fachen des Außendurchmessers der Medienleitung, bei einem Außendurchmesser der Medienleitung von mehr als 4 mm beträgt er maximal 2 mm . Insbesondere beträgt der Außendurchmesser einer Heizlitze weniger als 1/3 des Außendurchmessers der Medienleitung. Hierdurch ist es möglich, den Wirkungsgrad bezüglich des Wärmeübergangs von den Heizlitzen auf die Medienleitung bzw. das durch diese hindurchströmende Medium durch eine Vergrößerung des Verhältnisses der Kontaktfläche der jeweiligen Heizlitze zu dem Heizlitzenaußendurchmesser deutlich zu verbessern. Einerseits beruht dies darauf, dass der Außendurchmesser der Heizlitzen geringer als bei denen des Standes der Technik sein kann und andererseits auf der größeren Anzahl von auf dem äußeren Umfang der Medienleitung angeordneten Heizlitzen. Durch die Verteilung der durch die Heizlitzen eingebrachten Heizleistung über den Umfang der Medienleitung ist ein verbessertes Auftauverhalten des innerhalb der Medienleitung befindlichen Mediums möglich. Ferner kann ein schnelles Auftauen durch gezielten Wärmeeintrag in das aufzutauende Medium unter Vermeiden eines Überhitzens der Medienleitung erfolgen. Durch die Verwendung von zumindest drei Heizlitzen, die zum Beheizen der zumindest einen Medienleitung vorgesehen sind und sich entlang von dieser auf deren Außenseite erstrecken, ist vorteilhaft eine Aufteilung der Heizleistung auf mehrere Heizkreise und somit u.a. auch eine elektrische und/oder thermische Parallelschaltung der Heizkreise möglich. Durch eine gezielte und intelligente Beschaltung der Heizkreise kann die Effizienz des Beheizens optimiert werden. Bei kurzen Medienleitungslängen sind eine verbesserte Leistungsfähigkeit und eine Verwendung von Heizlitzen mit einem vergleichsweise höheren Temperaturkoeffizienten möglich.
Bei großen Medienleitungslängen und/oder bei einem starken Beheizen der Medienleitung werden bei den Lösungen des Standes der Technik, bei denen ein Beheizen durch ein oder zwei Heizlitzen vorgesehen ist, Heizlitzen mit einem vergleichsweise großen Durchmesser benötigt, wie z.B. einem Außendurchmesser von 2,5 mm. Bei der gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Verwendung von zumindest drei Heizlitzen kann der Außendurchmesser einer Heizlitze kleiner als 2,0 mm sein, insbesondere 1,0 bis 1,5 mm, beispielsweise 1,1 mm oder 1,3 mm betragen. Hierdurch ist zum einen ein schnelles Auftauen von innerhalb der Medienleitung bzw. den Leitungsverbindern gefrorenem Medium möglich, insbesondere auch aufgrund der Verteilung der Heizlitzen über den Umfang der Medienleitung und der Leitungsverbinder hinweg, und zum anderen ein gezielter Warmeeintrag in das innerhalb der konfektionierten beheizbaren Medienleitung strömende oder darin zumindest teilweise gefrorene Medium. Aufgrund des deutlich geringeren Heizlitzendurchmessers im Vergleich zu den Heizlitzendurchmessern des Standes der Technik bei Verwendung einer geringeren Heizlitzenanzahl von lediglich ein oder zwei Heizlitzen, die um die Medienleitung und die Leitungsverbinder herum gewunden sind, ist auch ein geringerer Bauraumbedarf aufgrund des geringeren Außendurchmessers der konfektionierten beheizbaren Medienleitung möglich, was sich beim Einbau der konfektionierten beheizbaren Medienleitung in ein Fahrzeug im Vergleich zu den konfektionierten beheizbaren Medienleitungen des Standes der Technik als sehr vorteilhaft erweist.
Wie bereits erwähnt, ist die Medienleitung vorteilhaft außenseitig mit den Heizlitzen versehen, insbesondere umwickelt. Weiter vorteilhaft umgibt zumindest eine außenseitige Hülleinrichtung die Medienleitung, wobei ein radialer Abstand zwischen der Außenseite der Medienleitung und der Innenseite der Hülleinrichtung vorgesehen ist. Insbesondere kann der radiale Abstand etwa dem Heizlitzen-Außendurchmesser entsprechen, somit z.B. etwa 0,5 mm bei einem Heizlitzen-Außendurchmesser von 0,5 mm, bei kleineren Außendurchmessern der Heizlitzen weniger bzw. bei größeren Außendurchmessern der Heizlitzen mehr, wie z.B. etwa 1,3 mm bei Heizlitzen mit einem Außendurchmesser von 1,3 mm, betragen. Die Hülleinrichtung kann beispielsweise ein Wellrohr oder auch ein Glattrohr oder eine Kombination von beiden sein. Sie dient dem außenseitigen Schutz und aufgrund des Luftspalts zwischen der Außenseite der Medienleitung und der Innenseite der Hülleinrichtung zur thermischen Isolierung der Medienleitung. Auch die endseitig an der Medienleitung angeordneten Leitungsverbinder können durch eine Hülleinrichtung außenseitig isoliert und zugleich geschützt werden, wobei eine solche Hülleinrichtung insbesondere in Form von Kappen, die um die Leitungsverbinder herum angeordnet werden, ausgebildet sein kann. Aufgrund der Verwendung zumindest dreier Heizlitzen, die um die Medienleitung herum gewunden sind, anstelle von nur einer oder zweier Heizlitzen, wie sie beim Stand der Technik vorgesehen sind, ist es möglich, die Hülleinrichtung mit einem geringen radialen Abstand zur Außenseite der Medienleitung um diese herum zu legen, wobei der radiale Abstand sich nach dem Außendurchmesser der Heizlitzen richtet. Somit entspricht der radiale Abstand zwischen der Außenseite der Medienleitung und der Innenseite der Hülleinrichtung zumindest dem Außendurchmesser einer Heizlitze, die außenseitig auf der Medienleitung angeordnet ist. Dementsprechend entspricht der radiale Abstand zwischen der Außenseite der Medienleitung und der Innenseite der Hülleinrichtung etwa dem Außendurchmesser der dicksten um die Medienleitung gewundenen Heizlitze, somit beispielsweise 0,5 mm oder etwas mehr bei einem Außendurchmesser der Heizlitze von z.B. 0,5 mm oder z.B. 1,3 mm oder etwas mehr bei einem Außendurchmesser der dicksten Heizlitze von 1,3 mm. Durch das Vorsehen der zumindest drei Heizlitzen, die sich entlang der Medienleitung zu deren Beheizen erstrecken, ist es daher möglich, vergleichsweise dünne konfektionierte beheizbare Medienleitungen vorzusehen, die ein besonders effizientes und schnelles Auftauen von Medium, das innerhalb der Medienleitung zumindest teilweise gefroren ist, ermöglichen. Wenn die Medienleitungen lang sind, also eine Länge von zumindest 1.000 mm aufweisen, erweist sich der mögliche geringe Außendurchmesser von diesen als sehr vorteilhaft, da eine Montage in einem Fahrzeug hierdurch erleichtert und der Bauraumbedarf vermindert wird im Vergleich zu Medienleitungen mit größeren Außendurchmessern und vergleichbarer Heizleistung, die mit nur ein oder zwei Heizlitzen zu deren Beheizen versehen sind. Entsprechendes gilt auch bei kurzen Medienleitungen mit beispielsweise einer Länge von bis zu 500 mm, da auch bei diesen aufgrund der Verwendung einer Anzahl von zumindest drei Heizlitzen, die sich entlang der Medienleitung erstrecken, der Gesamtaußendurchmesser von dieser mit den Heizlitzen versehenen Medienleitung geringer als bei kurzen Medienleitungen des Standes der Technik mit vergleichbarer Heizleistung jedoch lediglich ein oder zwei Heizlitzen ist. Durch das Vorsehen zumindest dreier vergleichsweise dünner Heizlitzen, die über den Umfang der Medienleitung verteilt angeordnet werden können, kann, wie bereits erwähnt, ein Überhitzen und somit Zerstören der Medienleitung vermieden werden.
Weiter vorteilhaft sind die Leitungsverbinder zum Beheizen jeweils mit zumindest einer Heizlitze, insbesondere genau einer Heizlitze, versehen. Insbesondere können auf den beiden Leitungsverbindern zu deren Beheizen unterschiedliche Heizlitzen angeordnet sein, insbesondere zusätzliche Heizlitzen, die nur dem Beheizen eines jeweiligen Leitungsverbinders dienen. Ebenso ist es möglich, zumindest eine Heizlitze von der Medienleitung auf zumindest einen der Leitungsverbinder zu dessen Beheizen weiterzuführen. Jeder Leitungsverbinder ist somit zum zumindest teilweisen Beheizen mit zumindest einer Heizlitze versehen. Diese ist entweder eine Heizlitze, die zusätzlich zu den auf der Medienleitung angeordneten Heizlitzen vorgesehen und mit diesen verbunden und verschaltet ist, oder zumindest eine der Heizlitzen, die sich entlang der Medienleitung zu deren Beheizen erstrecken. An den beiden bzw. auf den beiden Leitungsverbindern können dementsprechend unterschiedliche Heizlitzen angeordnet sein. Ebenfalls ist es möglich, ein und dieselbe Heizlitze sowohl auf dem einen der Leitungsverbinder als auch auf der Medienleitung als auch auf dem anderen der beiden Leitungsverbinder anzuordnen. Jede dieser Ausführungsvarianten ist unabhängig von der Anzahl der zumindest drei Heizlitzen, die entlang und auf der zumindest einen Medienleitung angeordnet sind. Dementsprechend können beispielsweise drei, vier, fünf, sechs oder noch mehr Heizlitzen entlang der Medienleitung angeordnet und um diese herum gewunden sein, insbesondere unter gleichmäßiger Verteilung der Anzahl von Heizlitzen über den Umfang der Medienleitung hinweg, um einen gleichmäßigen Wärmeeintrag in diese bzw. das darin strömende oder gefrorene Medium über ihren Querschnitt hinweg zu ermöglichen. Sofern je nach Verwendung ein ungleichmäßiger Wärmeeintrag über den Querschnitt der Medienleitung hinweg sinnvoll erscheint, können die Heizlitzen ebenso gezielt ungleichmäßig über den Umfang der Medienleitung verteilt angeordnet werden.
Vorteilhaft erfolgt eine kontinuierliche Bewicklung der Medienleitung mit den zumindest drei Heizlitzen. Insbesondere kann die Bewicklung mit einer konstanten Steigung erfolgen. Ebenfalls ist es jedoch auch möglich, unterschiedliche Steigungen der Windungen der Heizlitzen auf der Medienleitung vorzusehen. Entsprechendes gilt auch bei einem Umwickeln der endseitig an der Medienleitung angeordneten Leitungsverbinder mit der zumindest einen Heizlitze. Diese kann entweder um den jeweiligen Leitungsverbinder herum gewunden sein oder anderweitig, beispielsweise mäandriert, auf dieser angeordnet sein.
Die sich entlang der Medienleitung und den Leitungsverbindern erstreckenden Heizlitzen können zum Einstellen der Heizleistung entlang der Medienleitung und den Leitungsverbindern in Reihe und/oder parallel geschaltet und/oder aus den Heizlitzen gebildete Heizkreise gezielt, z.B. pulsweitenmoduliert, angesteuert werden oder sein. Es ist somit das Ausbilden unterschiedlicher Schaltkreise zum gezielten Einstellen der Heizleistung entlang der Medienleitung und deren Leitungsverbindern über das Parallel- und/oder in Reihe Schalten der einzelnen Heizlitzen möglich. Einzelne gebildete Schalt- bzw. Heizkreise der miteinander verschalteten Heizlitzen, die sich entlang der konfektionierten beheizbaren Medienleitung erstrecken, können zur Effizienzsteigerung auch gezielt zu- und abgeschaltet werden. Ferner ist es möglich, einzelne Heizkreise oder auch Heizlitzen gezielt abzuschalten, um einerseits die Heizlitzen, andererseits einen ganzen Abschnitt der konfektionierten beheizbaren Medienleitung vor einem Überhitzen zu schützen. Über das Bilden einzelner Heiz- bzw. Schaltkreise durch gezieltes Verschalten und somit Zu- und Abschalten einzelner Heiz- und/oder Schaltkreise bzw. Heizlitzen ist eine gegenüber den Lösungen des Standes der Technik verbesserte Verteilung der Heizleistung über die Medienleitung hinweg ebenso wie an deren endseitig angeordneten Leitungsverbindern möglich und somit bezüglich des durch die konfektionierte beheizbare Medienleitung strömenden Mediums eine verbesserte Auftaucharakteristik des innerhalb der konfektionierten beheizbaren Medienleitung gefrorenen Mediums.
Ferner ist es möglich, die nur auf der Medienleitung angeordneten Heizlitzen, die also nicht auf die Leitungsverbinder bzw. einen der Leitungsverbinder weitergeführt sind, untereinander kurzzuschließen, elektrisch in Reihe oder elektrisch parallelzuschalten. Es können somit entlang der Medienleitung einerseits und entlang der gesamten konfektionierten beheizbaren Medienleitung andererseits, somit der Medienleitung und den endseitig an dieser angeordneten Leitungsverbindern, mehrere Schalt- bzw. Heizkreise gebildet werden von untereinander entsprechend kurzgeschlossenen, elektrisch in Reihe oder parallelgeschalteten Heizlitzen. Somit ist eine große Anzahl von unterschiedlichen Schaltkombinationen für die zumindest drei Heizlitzen, die sich entlang der Medienleitung erstrecken, möglich. Die jeweilige Wahl der Schaltung kann in Abhängigkeit von der Gesamtlänge der konfektionierten beheizbaren Medienleitung vorgenommen werden. Sie kann ebenso in Abhängigkeit von der jeweiligen Anordnung und Anwendung der konfektionierten beheizbaren Medienleitung in einem Fahrzeug erfolgen. Über die Wahl der jeweiligen Heizlitzen, die Wahl der Anzahl der Heizlitzen und die Art der Verschaltung der Heizlitzen können somit geeignete Heizleistungen entlang der konfektionierten beheizbaren Medienleitung vorgesehen werden, um eine anwendungsspezifisch geeignete, schnelle und effiziente sowie, auch im Hinblick auf den Strombedarf, kostenoptimierte Beheizung für diese zu schaffen. Dies gilt sowohl bei einer langen konfektionierten beheizbaren Medienleitung als auch bei einer kurzen konfektionierten beheizbaren Medienleitung.
Mehrere Schaltkreise bzw. Heizkreise der in Reihe und/oder parallelgeschalteten Heizlitzen der konfektionierten beheizbaren Medienleitung können zum Einstellen der Heizleistung entlang der Medienleitung und den Leitungsverbindern gebildet werden, insbesondere zwei Schaltkreise mit jeweils zwei Heizlitzen vorgesehen werden. Selbstverständlich kann auch eine andere Anzahl von Schaltkreisen mit jeweils einer gewünschten Anzahl an Heizlitzen vorgesehen werden. Die Art der Verschaltung der einzelnen Heizlitzen in den einzelnen Schaltkreisen wird anwendungsspezifisch geeignet zur Anpassung der Heizleistung vorgesehen.
Mögliche Anwendungen einer solchen konfektionierten beheizbaren Medienleitung sind beispielsweise in einem Fahrzeug die Anwendung zum Transport von Medium, das temperiert werden soll, zu einer Brennstoffzelle dient, zum Transport von Medium in SCR-Systemen, somit zum Transport von wässriger Harnstofflösung, zum Transport von Medium in Verbindung mit einer Stickoxid-Reduktion in Abgasen und/oder zum Transport von Medium in Verbindung mit einer Water-Injection-Anwendung. Je nach Anwendungsfall, beispielsweise bei einer Water-Injection-Anwendung, bei der Stickoxide im Kaltlauf eines Fahrzeugs reduziert werden sollen, oder auch bei SCR-Anwendungen können hohe Heizleistungen in kurzer Zeit gefordert werden, um das zu transportierende und in der jeweiligen konfektionierten Medienleitung eingefrorene Medium schnell auftauen zu können. Über eine lange konfektionierte beheizbare Medienleitung hinweg können auch abschnittsweise unterschiedliche Anforderungen an die Höhe der in den einzelnen Abschnitten der konfektionierten beheizbaren Medienleitung erforderlichen Heizleistungen bestehen. Durch geeignete Wahl der jeweiligen Verschaltung der einzelnen Heizlitzen, die entlang der konfektionierten beheizbaren Medienleitung angeordnet sind, ist eine entsprechend optimierte Einstellung der Heizleistung, die von diesen in das Medium innerhalb der konfektionierten beheizbaren Medienleitung eingetragen wird, möglich.
Entlang der Medienleitung können sich beispielsweise drei, vier oder mehr als vier Heizlitzen, beispielsweise sechs Heizlitzen erstrecken, wobei zumindest zwei der Heizlitzen in Reihe geschaltet werden und sich lediglich entlang der Medienleitung, nicht entlang der endseitig an dieser angeordneten Leitungsverbinder erstrecken.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:

1 eine Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung mit vier Heizlitzen,
2 eine Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung mit vier Heizlitzen,
3 eine Prinzipskizze einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend vier sich entlang der Medienleitung erstreckende Heizlitzen und jeweils eine sich auf den endseitig an dieser angeordneten Leitungsverbindern erstreckende Heizlitze,
4 eine Prinzipskizze einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend vier Heizlitzen, die sich entlang der Medienleitung erstrecken, und jeweils eine weitere Heizlitze, die sich auf bzw. an den endseitig an dieser angeordneten Leitungsverbindern erstrecken,
5 eine Prinzipskizze einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend vier Heizlitzen,
6 eine Prinzipskizze einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend vier sich entlang der Medienleitung erstreckende Heizlitzen und zusätzlich jeweils eine sich an oder auf den beiden endseitig an der Medienleitung angeordneten Leitungsverbindern erstreckende Heizlitze,
7 eine Prinzipskizze einer siebten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen beheizbaren Medienleitung, umfassend vier Heizlitzen,
8 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Medienleitung als Prinzipskizze, umfassend vier Heizlitzen,
9 eine Querschnittsansicht einer Medienleitung des Standes der Technik als Prinzipskizze, umfassend zwei Heizlitzen,
9a eine Querschnittansicht einer Medienleitung gemäß dem Stand der Technik als Prinzipskizze, umfassend zwei Heizlitzen, wobei zur Veranschaulichung der Unterschiede der Außendurchmesser der Medienleitung nach dem Stand der Technik und der in 8 gezeigten erfindungsgemäßen Medienleitung der Außendurchmesser der erfindungsgemäßen Medienleitung gestrichelt im Querschnitt der Medienleitung des Standes der Technik eingezeichnet ist,
10 eine Prinzipskizze einer achten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend fünf Heizlitzen, von denen vier entlang der Medienleitung angeordnet sind,
11 eine Prinzipskizze einer neunten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend vier Heizlitzen,
12 eine Prinzipskizze einer zehnten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend vier Heizlitzen,
13 eine Prinzipskizze einer elften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend vier Heizlitzen, von denen drei entlang der Medienleitung und eine nur entlang einem der Leitungsverbinder angeordnet sind,
14 eine Prinzipskizze einer zwölften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend fünf Heizlitzen, von denen drei entlang der Medienleitung und jeweils eine weitere entlang jedem der endseitig an der Medienleitung angeordneten Leitungsverbinder angeordnet sind,
15 eine Prinzipskizze einer dreizehnten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend drei Heizlitzen,
16 eine Prinzipskizze einer vierzehnten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend sechs Heizlitzen, und
17 eine Prinzipskizze einer fünfzehnten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen konfektionierten beheizbaren Medienleitung, umfassend acht Heizlitzen, von denen sechs entlang der Medienleitung angeordnet sind und jeweils eine weitere entlang jedem der endseitig an der Medienleitung angeordneten Leitungsverbinder.

1 zeigt eine erste Ausführungsform einer konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1, die eine rohrförmige Medienleitung 2 sowie zwei endseitig an dieser angeordnete Leitungsverbinder 3, 4 umfasst. Ferner umfasst die konfektionierte beheizbare Medienleitung vier Heizlitzen 5, 6, 7, 8, deren Heizwiderstand durch die Widerstände R1 bis R4 angedeutet ist. Die Heizwiderstände R1 bis R4 oder Heizlitzen 5 bis 8 können zumindest teilweise unterschiedlich oder gleich sein. Neben den vier Heizlitzen 5, 6, 7, 8 sind ferner im Bereich der beiden endseitig an der rohrförmigen Medienleitung 2 angeordneten ersten und zweiten Leitungsverbinder 3, 4 jeweils zwei elektrische Zuleiter 9, 10, 11, 12 angeordnet.
Die rohrförmige Medienleitung 2 wird durch alle vier Heizlitzen 5, 6, 7, 8 beheizt. Diese erstrecken sich kontinuierlich entlang der Längserstreckung der rohrförmigen Medienleitung 2, sind insbesondere um diese herum gewunden. Beispielsweise können die vier Heizlitzen 5, 6, 7, 8 gleichmäßig über den Querschnitt der rohrförmigen Medienleitung verteilt angeordnet sein, wie dies im Querschnitt in 8 gezeigt ist, wobei 8 lediglich eine skizzenhafte Darstellung ist, die die Durchmesserverhältnisse von Heizlitzen und rohrförmiger Medienleitung veranschaulichen soll. Hierbei sind die vier Heizlitzen 5, 6, 7, 8 jeweils in einem Versatz von 90 ° zueinander am Umfang, somit auf der Außenseite 20 der rohrförmigen Medienleitung 2 angeordnet. Um die Positionierung der auf der Außenseite 20 der Medienleitung 2 angeordneten Heizlitzen 5, 6, 7, 8 zu fixieren, sind diese dort vermittels einer Fixiereinrichtung, wie eines Fixierbandes 21, z.B. Klebe-, Gewebeklebe- oder Klebebandes, bezüglich ihrer Positionierung festgelegt und fixiert. Das Fixierband 21 kann sich mitlaufend mit den Windungen der vier Heizlitzen 5, 6, 7, 8 erstrecken oder voll umfänglich als umgebende Hülle, z.B. nach Art eines Schrumpfschlauchs, auf der Außenseite der rohrförmigen Medienleitung 2 mit den darauf angeordneten Heizlitzen 5, 6, 7, 8 angeordnet sein.
Zur außenseitigen Isolierung und zum außenseitigen Schutz ist bei der Ausführungsvariante nach 8 ferner ein Hüllrohr 22 vorgesehen, das die mit den Heizlitzen 5 bis 8 außenseitig umwickelte Medienleitung außenseitig umgibt. Das Hüllrohr kann ein Glattrohr, jedoch auch ein Wellrohr sein. Zwischen der Innenseite 122 des Hüllrohres und der Außenseite 20 der Medienleitung 2 verbleibt ein radialer Abstand a, der in 8 ebenfalls eingezeichnet ist, als Luftspalt 123 zum thermischen Isolieren. Innerhalb dieses radialen Abstandes a bzw. Luftspalts 123 sind die außenseitig auf der rohrförmigen Medienleitung 2 angeordneten Heizlitzen 5 bis 8 angeordnet. Dementsprechend ist der radiale Abstand 2 so gewählt, dass die Heizlitzen 5 bis 8 in Anbringung auf der Außenseite 20 der rohrförmigen Medienleitung 2 gut und passend innerhalb des Hüllrohres 22 positioniert werden können. Der radiale Abstand 2 richtet sich somit nach dem Außendurchmesser A₅ , A₆ , A₇ , A₈ der in 1 gezeigten vier Heizlitzen 5 bis 8, wobei die Heizlitzen in der Ausführungsvariante nach 8 jeweils mit einer außenseitigen Isolierschicht 50, 60, 70, 80 zum elektrischen Isolieren versehen sind. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Außendurchmesser der Heizlitzen 5 bis 8 kann somit beispielsweise der radiale Abstand a zwischen der Außenseite 20 der Medienleitung 2 und der Innenseite 122 des Hüllrohres 22 a = 1,3 mm bei einem beispielhaften Außendurchmesser der Heizlitzen von 1,1 mm betragen. Da der Luftspalt 123 zwischen der Außenseite 20 der Medienleitung 2 und der Innenseite 122 des Hüllrohres 22 zum thermischen Isolieren der mit den Heizlitzen versehenen Medienleitung 2 dient, wird er auch diesbezüglich geeignet dimensioniert.
In den 9 und 9a ist eine Medienleitung nach dem Stand der Technik skizziert, die mit nur zwei Heizlitzen 13, 14 umwickelt ist. Die 9 und 9a sind ebenfalls nur skizzenhafte Darstellungen, die die Durchmesserverhältnisse von zwei auf der rohrförmigen Medienleitung angeordneten Heizlitzen veranschaulichen sollen, also ebenso wie die Querschnittsansicht nach 8 keine reale Querschnittsansicht einer mit vier Heizlitzen bewickelten rohrförmigen Medienleitung ist, sondern nur eine Prinzipskizze. Bei dem Vergleich des Außendurchmessers A₂₂ des Hüllrohres 22 gemäß 8 und des Außendurchmessers A₂₃ des Hüllrohres 23 des Standes der Technik, wie es in den 9 und 9a gezeigt ist, ergibt sich, dass der Außendurchmesser A₂₂ des Hüllrohres 22 sehr viel geringer als der Außendurchmesser A₂₃ des Hüllrohres 23 des Standes der Technik ist, da der Außendurchmesser der Heizlitzen 5 bis 8 deutlich geringer ist als der Außendurchmesser A₁₃ , A₁₄ der zum entsprechenden Beheizen, also zum Erbringen einer entsprechenden Heizleistung im Stand der Technik nur vorgesehenen zwei Heizlitzen 13, 14. Ersichtlich ist der Außendurchmesser A₁₃ bzw. A₁₄ der beiden Heizlitzen des Standes der Technik deutlich größer als der der Heizlitzen 5 bis 8 gemäß der vorliegenden Erfindung, so dass auch der Außendurchmesser A₂₂ des Hüllrohres 22 deutlich geringer gewählt werden kann als der Außendurchmesser A₂₃ des Hüllrohres 23, der zum thermischen Isolieren der mit den Heizlitzen 13, 14 versehenen Medienleitung 2 die im Standes der Technik gewählt wird (siehe den Vergleich der Außendurchmesser A₂₂ , A₂₃ der beiden Hüllrohre 22 und 23 in 9a, wobei das Hüllrohr 22 gestrichelt eingezeichnet ist). Hierdurch ist eine deutliche Reduzierung des Bauraumbedarfs beispielsweise in einem Fahrzeug zum Anordnen der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 möglich, ebenso wie ein besseres bzw. leichteres Formgeben der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1, da diese als dünnere Leitung auf einfachere Art und Weise formgebogen werden kann aufgrund der möglichen geringeren Radien beim Formbiegen.
Die vier Heizlitzen 5, 6, 7, 8, die auf der Medienleitung 2 gemäß 1 angeordnet sind, weisen unterschiedliche Längen auf. Die Heizlitze 5 mit dem Widerstand R1 erstreckt sich, ausgehend von dem Übergangsbereich von der Medienleitung 2 zum ersten Leitungsverbinder 3, dort angeschlossen an den elektrischen Zuleiter 10 an einer Verbindungsstelle 52, über die gesamte Längserstreckung der rohrförmigen Medienleitung 2 hinweg und über etwa die gesamte Längserstreckung auch des zweiten Leitungsverbinders 4 hinweg bis zu einer Verbindungsstelle 51 endseitig auf diesem. An der Verbindungsstelle 51 ist die erste Heizlitze 5 mit der vierten Heizlitze 8 elektrisch verbunden. Die vierte Heizlitze 8 mit ihrem Widerstand R4 erstreckt sich ebenfalls etwa über die gesamte Länge des zweiten Leitungsverbinders 4, der Medienleitung 2 und auch über den ersten Leitungsverbinder 3 hinweg bis zu dem elektrischen Zuleiter 9. Das von der Verbindungsstelle 51 entfernte zweite Ende der vierten Heizlitze 8 ist über eine Verbindungsstelle 81 mit dem elektrischen Zuleiter 9 verbunden. Dieser ist benachbart zu dem zweiten elektrischen Zuleiter 10, der an einer Verbindungsstelle 52 mit der ersten Heizlitze 5 verbunden ist, wie vorstehend erwähnt an dem ersten Leitungsverbinder 3, angeordnet. Beide elektrischen Zuleiter 9, 10 können beispielsweise mit einem Elektrostecker versehen werden, um die beiden Heizlitzen 5, 8 an eine elektrische Spannungsversorgung bzw. Stromversorgung anzuschließen.
Die zweite Heizlitze 6 ist im Übergangsbereich der Medienleitung 2 zu dem zweiten Leitungsverbinder 4 über eine Verbindungsstelle 61 an ihrem einen Ende mit dem elektrischen Zuleiter 11 verbunden. Die zweite Heizlitze 6 erstreckt sich über die gesamte Längserstreckung der Medienleitung 2 hinweg bis zu einer Verbindungsstelle 62, an der die zweite Heizlitze 6 mit der dritten Heizlitze 7 elektrisch verbunden ist. Die Verbindungsstelle 62 ist im Übergangsbereich zwischen der Medienleitung 2 zu dem ersten Leitungsverbinder 3 angeordnet. Die Verbindungsstelle 62 kann auch auf dem ersten Leitungsverbinder 3 angeordnet sein, wobei die zweite und dritte Heizlitze 6, 7 nicht zum Beheizen des ersten Leitungsverbinders 3 dienen, sondern lediglich den Übergangsbereich zwischen Medienleitung 2 und dem ersten Leitungsverbinder 3 beheizen. Die dritte Heizlitze 7 erstreckt sich von der Verbindungsstelle 62 über die gesamte Längserstreckung der Medienleitung 2 hinweg bis zu dem im Bereich des zweiten Leitungsverbinders 4 angeordneten elektrischen Zuleiter 12. Dementsprechend kann die dritte Heizlitze mit ihrem elektrischen Widerstand R3 zumindest den Übergangsbereich zwischen der Medienleitung 2 und dem zweiten Leitungsverbinder 4 beheizen, sie dient jedoch nicht in erster Linie dem Beheizen des zweiten Leitungsverbinders 4. Zu dessen Beheizen dienen die auf diesem an der Verbindungsstelle 51 miteinander verbundene erste Heizlitze 5 und vierte Heizlitze 8. Zum Beheizen des ersten Leitungsverbinders 3 dient lediglich die vierte Heizlitze 8, die auf diesem angeordnet ist. Die dritte Heizlitze 7 ist an der Verbindungsstelle 71 mit dem elektrischen Zuleiter 12 verbunden. Die elektrischen Zuleiter 11, 12 können wiederum über einen Elektrostecker mit einer elektrischen Energieversorgung, insbesondere Spannungsversorgung oder Stromversorgung, verbunden werden, um die zweite Heizlitze 6 und die dritte Heizlitze 7, mit Energie zu versorgen.
Dementsprechend sind die erste Heizlitze 5 und die vierte Heizlitze 8 einerseits und die zweite Heizlitze 6 und die dritte Heizlitze 7 andererseits in Reihe geschaltet. Es sind somit zwei Heiz- bzw. Schaltkreise 100, 101 vorgesehen, wobei der erste Schalt- bzw. Heizkreis 100 die Heizlitzen 5 und 8 mit ihren Widerständen R1 und R4 und der zweite Schalt- bzw. Heizkreis 101 die Reihenschaltung der Heizlitzen 6 und 7 mit ihren Widerständen R2 und R3 umfasst.
Der Aufbau der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 gemäß 2 unterscheidet sich von dem im 1 gezeigten dadurch, dass sich die Heizlitzen 5 und 8 nicht über den gesamten zweiten Leitungsverbinder 4 hinweg erstrecken, sondern die Verbindungsstelle 51 zwischen der Heizlitze 5 und der Heizlitze 8 im Übergangsbereich von Medienleitung 2 und zweitem Leitungsverbinder 4 liegt. Zum Beheizen des zweiten Leitungsverbinders 4 erstreckt sich die dritte Heizlitze 7 über diesen hinweg und dient zu dessen Beheizen. Der erste Schalt- bzw. Heizkreis 100 umfasst auch bei der Ausführungsvariante der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 gemäß 2 die erste Heizlitze 5 mit ihrem Widerstand R1 und die vierte Heizlitze 8 mit ihrem Widerstand R4, wobei die beiden Heizlitzen 5, 8 in Reihe geschaltet und zur elektrischen Strom- bzw. Spannungsversorgung an die beiden elektrischen Zuleiter 9 und 10 angeschlossen sind. Der zweite Schalt- bzw. Heizkreis 101 umfasst wiederum die zweite Heizlitze 6 mit ihrem Widerstand R2 und die dritte Heizlitze 7 mit ihrem Widerstand R3, wobei die Heizlitzen 6 und 7 wiederum in Reihe geschaltet sind.
Bei der in 3 gezeigten Ausführungsvariante der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 sind zusätzlich zu den vier Heizlitzen 5, 6, 7, 8 noch zweite weitere Heizlitzen 15, 16 vorgesehen, die jeweils auf einem der beiden endseitig an der Medienleitung 2 angeordneten Leitungsverbinder 3, 4 angeordnet sind. Hierbei sind die erste Heizlitze 5 mit ihrem Widerstand R1, die sechste Heizlitze 16 mit ihrem Widerstand R6, die vierte Heizlitze 8 mit ihrem Widerstand R4 und die fünfte Heizlitze 15 mit ihrem Widerstand R5 in Reihe geschaltet. Die erste Heizlitze 5 ist wiederum über die Verbindungsstelle 52 mit dem elektrischen Zuleiter 10 und die fünfte Heizlitze 15 über eine Verbindungsstelle 151 mit dem elektrischen Zuleiter 9 elektrisch verbunden, um über die beiden elektrischen Zuleiter 9, 10 und insbesondere einen an diese angeschlossenen Elektrostecker eine elektrische Verbindung zu einer Energiequelle, insbesondere einer Spannungsquelle oder einer Stromquelle, herstellen zu können. Über eine Verbindungsstelle 53 sind die erste Heizlitze 5 und die sechste Heizlitze 16 elektrisch miteinander verbunden. Die sechste Heizlitze 16 und die vierte Heizlitze 8 sind über eine Verbindungsstelle 83 elektrisch miteinander verbunden und die vierte Heizlitze 8 und die fünfte Heizlitze 15 sind über eine Verbindungsstelle 82 elektrisch miteinander verbunden. Die zweite Heizlitze 6 und die dritte Heizlitze 7 sind wiederum über die Verbindungsstelle 62 in Reihe geschaltet und über die Verbindungsstellen 61 bzw. 71 mit den elektrischen Zuleitern 11 und 12 verbunden. Dementsprechend ergeben sich bei der Ausführungsform nach 3 wiederum zwei Schaltkreise, der erste die Heizlitzen 6 und 7 umfassende Schalt- bzw. Heizkreis 101 und der die erste Heizlitze 5, die sechste Heizlitze 16, die vierte Heizlitze 8 und die fünfte Heizlitze 15 umfassende zweite Schalt- bzw. Heizkreis 103. In Vergleich zu den Ausführungsvarianten nach 1 und 2 können bei der Ausführungsvariante nach 3 somit die beiden endseitig an der Medienleitung 2 angeordneten Leitungsverbinder 3, 4 noch individueller und dementsprechend mit einer anderen Heizleistung beheizt werden, da die beiden Leitungsverbinder 3, 4, die zum fluidischen Verbinden der Medienleitung mit einer anderen konfektionierten beheizbaren Medienleitung oder beispielsweise einem Aggregat dienen können, individuell angepasst an den jeweiligen Anwendungsfall, die jeweilige Verwendung der Medienleitung und die Umgebungstemperaturen und Anforderungen an die konfektionierte beheizbare Medienleitung, beheizt werden können. Die fünfte und sechste Heizlitze können beispielsweise auch den gleichen oder einen ähnlichen Widerstand aufweisen, so dass R5 = R6 oder R5 ≈ R6 sein kann.
Beispielsweise eignet sich die Ausführungsvariante nach 3 für das Anordnen des Leitungsverbinders 3 und des dort vorgesehenen Teils der Medienleitung 2 in einem Heißbereich, wie beispielsweise motornah bei einem Verbrennungsmotor oder abgasstrangnah, während der Leitungsverbinder 4 und ein Teil der dort benachbart angeordneten Medienleitung 2 beispielsweise im Bereich eines Kraftfahrzeugtanks oder in einem anderen Kaltbereich angeordnet werden kann. Da in diesem Falle unterschiedliche Heizleistungen aufgrund des unterschiedlichen Wärmebedarfs zur Verfügung gestellt werden sollen, können die jeweiligen Widerstände der fünften und der sechsten Heizlitze 15, 16 sich dann deutlich voneinander unterscheiden mit R5 ≠R6.
Bei der in 4 gezeigten Ausführungsvariante der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 sind wiederum die sechs Heizlitzen 5, 6, 7, 8, 15, 16 mit ihren Widerständen R1 bis R6 auf Medienleitung 2 und Leitungsverbindern 3, 4 vorgesehen. Im Unterschied zu der Ausführungsvariante nach 3 sind hier jedoch die erste Heizlitze 5 mit ihrem Widerstand R1 in Reihe zu der vierten Heizlitze 8 mit ihrem Widerstand R4 und der fünften Heizlitze 15 mit ihrem Widerstand R5 geschaltet. Die zweite Heizlitze 6 mit ihrem Widerstand R2 ist in Reihe mit der dritten Heizlitze 7 mit ihrem Widerstand R3 und der sechsten Heizlitze 16 mit ihrem Widerstand R6 geschaltet. Die erste Heizlitze 5 und die vierte Heizlitze 8 sind über die Verbindungsstelle 51 und die vierte Heizlitze 8 und die fünften Heizlitze 15 über die Verbindungsstelle 82 verbunden. Die fünfte Heizlitze 15 ist wiederum über die Verbindungsstelle 151 mit dem elektrischen Zuleiter 9 und die erste Heizlitze 5 über die Verbindungsstelle 52 mit dem elektrischen Zuleiter 10 verbunden. Die zweite Heizlitze 6 ist über die Verbindungsstelle 61 mit dem elektrischen Zuleiter 11 und über die Verbindungsstelle 62 mit der dritten Heizlitze 7 verbunden. Die dritte Heizlitze 7 ist über eine Verbindungsstelle 72 mit der sechsten Heizlitze 16 und letztere über eine Verbindungsstelle 162 mit dem elektrischen Zuleiter 12 verbunden. Somit sind gemäß 4 zwei Schalt- bzw. Heizkreise 104 und 105 durch die genannten Reihenschaltungen der Heizlitzen gebildet, wobei der Schalt- bzw. Heizkreis 104 die in Reihe geschalteten Heizlitzen 5, 8 und 15 umfasst, während der Schalt- bzw. Heizkreis 105 die in Reihe geschalteten Heizlitzen 6, 7 und 16 umfasst.
Die in 5 gezeigte Ausführungsvariante der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 umfasst wiederum lediglich die vier Heizlitzen 5, 6, 7, 8 mit ihren Widerständen R1 bis R4. Im Unterschied zu der Ausführungsvariante nach 1 bzw. 2 sind die beiden endseitig an der Medienleitung 2 angeordneten Leitungsverbinder 3, 4 nur teilweise beheizt, sind somit von den Heizlitzen 5, 8 nicht vollständig umgeben. Die Verbindungstelle 51 liegt somit auf dem zweiten Leitungsverbinder 4, jedoch nicht an dessen von der Medienleitung 2 entfernten Ende, wie dies in 1 der Fall ist. Dementsprechend sind die erste Heizlitze 5 und die zweite Heizlitze 8 kürzer ausgebildet als beispielsweise bei der Ausführungsvariante nach 1. Die vierte Heizlitze 8 erstreckt sich ebenfalls nicht vollständig über den ersten Leitungsverbinder 3, sondern wiederum lediglich nur über einen Teilbereich von diesem hinweg, also nicht bis zu dem von der Medienleitung 2 entfernten Ende des ersten Leitungsverbinders 3, wie dies in 1 der Fall ist. Dementsprechend werden die beiden endseitig an der Medienleitung 2 angeordneten Leitungsverbinder 3, 4 lediglich teilweise durch die Heizlitzen 5 und 8 beheizt.
Die Heizlitzen 5 bis 8 sind, entsprechend der Ausführungsvariante nach 1, wiederum in die beiden Schalt- bzw. Heizkreise 100 und 101 aufgeteilt bzw. geschaltet, wobei der erste Schalt- bzw. Heizkreis 100 die in Reihe geschalteten Heizlitzen 5 und 8 umfasst, während der zweite Schalt- bzw. Heizkreis 101 die in Reihe geschalteten Heizlitzen 6 und 7 umfasst.
Bei der in 6 gezeigten Ausführungsvariante sind wiederum sechs Heizlitzen vorgesehen, wobei vier davon auf bzw. entlang der Medienleitung 2 angeordnet sind und die beiden weiteren Heizlitzen15 und 16 jeweils auf den beiden endseitig an der Medienleitung 2 angeordneten Leitungsverbindern 3, 4. Im Unterschied zu beispielsweise der Ausführungsvariante nach 3 sind jedoch alle Heizlitzen 5, 6, 7, 8, 15, 16 in Reihe geschaltet, so dass lediglich zwei elektrische Zuleiter 9, 10 vorgesehen sind, die zum Anschließen der Reihenschaltung der sechs Heizlitzen an eine elektrische Strom- bzw. Spannungsversorgung dienen. Dementsprechend ist die erste Heizlitze 5 über die Verbindungsstelle 52 mit dem elektrischen Zuleiter 10 und über eine Verbindungsstelle 53 mit der sechsten Heizlitze 16 verbunden. Die sechste Heizlitze 16 ist über eine Verbindungsstelle 63 mit der zweiten Heizlitze 6 verbunden und in Reihe geschaltet, die zweite Heizlitze 6 über die Verbindungsstelle 62 mit der dritten Heizlitze 7 verbunden und in Reihe geschaltet, die dritte Heizlitze 7 über eine Verbindungsstelle 73 mit der vierten Heizlitze 8 elektrisch verbunden und in Reihe geschaltet und die vierte Heizlitze 8 über die Verbindungsstelle 82 mit der fünften Heizlitze 15 elektrisch verbunden und in Reihe geschaltet. Die fünfte Heizlitze 15 ist über die Verbindungsstelle 151 wiederum mit dem elektrischen Zuleiter 9 elektrisch verbunden. Aufgrund der Reihenschaltung ergibt sich lediglich ein Schalt- bzw. Heizkreis 106, so dass in bei Anschließen der elektrischen Zuleiter 9, 10 an eine elektrische Energieversorgung immer alle Heizlitzen entsprechend ihrem Widerstand eine Heizleistung abgeben, somit einen Wärmeeintrag in die Medienleitung 2 und die Leitungsverbinder 3, 4 erzeugen. Bei dem Vorsehen von zwei Schalt- bzw. Heizkreisen, wie in den 1 bis 5 gezeigt, kann auch nur einer der Heiz- bzw. Schaltkreise abgeschaltet bzw. nicht mit elektrischer Energie versorgt werden, so dass hierüber eine Varianz des Wärmeeintrags in die konfektionierte beheizbare Medienleitung 1 möglich ist.
7 zeigt eine Variante zu der in 6 gezeigten Ausführungsform der konfektionierten elektrisch beheizbaren Medienleitung 1. Hierbei sind wiederum lediglich vier Heizlitzen 5, 6, 7, 8 mit ihren Widerständen R1 bis R4 vorgesehen. Zum Beheizen des ersten Leitungsverbinders 3 dient, ähnlich wie in 1, die vierte Heizlitze 8 mit ihrem Widerstand R4, während zum Beheizen des zweiten Leitungsverbinders 4 die zweite Heizlitze 6 mit ihrem Widerstand R2 dient. Dementsprechend sind die Heizlitzen 6 und 8 länger ausgebildet als bei der Ausführungsvariante nach 6, auf die Leitungsverbinder 3 bzw. 4 weitergeführt und darauf angeordnet, um diese zu beheizen. Alle vier Heizlitzen 5 bis 8 sind, ähnlich der Ausgestaltung nach 6, wiederum in Reihe geschaltet, so dass die Heizlitze 5 über die Verbindungsstelle 52 mit dem elektrischen Zuleiter 10verbunden und über eine Verbindungsstelle 54 mit der zweiten Heizlitze 6 elektrisch verbunden und in Reihe geschaltet ist, die zweite Heizlitze 6 über die Verbindungsstelle 62 mit der dritten Heizlitze 7 elektrisch verbunden und in Reihe geschaltet ist, die dritte Heizlitze 7 über die Verbindungsstelle 73 wiederum mit der vierten Heizlitze 8 elektrisch verbunden und in Reihe geschaltet ist und die vierte Heizlitze 8 über die Verbindungsstelle 81 mit dem elektrischen Zuleiter 9 elektrisch verbunden ist. Wiederum sind nur die elektrischen Zuleiter 9 und 10 mit den vier Heizlitzen verbunden, um diese an eine elektrische Energieversorgung anschließen zu können. Dementsprechend ist auch gemäß 7 lediglich ein Schalt- bzw. Heizkreis 107 durch Reihenschaltung der vier Heizlitzen 5 bis 8 gebildet.
Bei der Ausführungsvariante nach 10 sind fünf Heizlitzen vorgesehen, nämlich die erste Heizlitze 5 mit ihrem Widerstand R1, die in Reihe zu der zweiten Heizlitze 6 mit ihrem Widerstand R2, die wiederum in Reihe zu der dritten Heizlitze 7 mit ihrem Widerstand R3 und diese wiederum in Reihe mit der vierten Heizlitze 8 mit ihrem Widerstand R4 geschaltet ist. Die erste Heizlitze 5 ist über die Verbindungsstelle 52 mit dem elektrischen Zuleiter 10 verbunden, über die Verbindungsstelle 54 mit der zweiten Heizlitze 6, die zweite Heizlitze 6 über die Verbindungsstelle 62 mit der dritten Heizlitze 7, diese über die Verbindungsstelle 73 mit der vierten Heizlitze 8 und die vierte Heizlitze 8 ist über die Verbindungsstelle 81 mit dem elektrischen Zuleiter 9 verbunden. Dementsprechend kann die Reihenschaltung aus den Heizlitzen 5 bis 8 über die elektrischen Zuleiter 9, 10 an eine elektrische Energieversorgung angeschlossen werden. Die Reihenschaltung aus den Heizlitzen 5 bis 8 bildet somit wiederum einen Schalt- bzw. Heizkreis 107, wobei im Unterschied zu der Ausgestaltung nach 7 bei der Ausführungsform nach 10 keine der Heizlitzen 5 bis 8 zum Beheizen des zweiten Leitungsverbinders 4 vorgesehen ist, somit die Verbindungsstellen 54 und 73 im Übergangsbereich von der Medienleitung zu dem zweiten Leitungsverbinder 4 liegen. Der zweite Leitungsverbinder 4 wird durch die Heizlitze 16 mit ihrem Widerstand R6 beheizt, die über eine Verbindungsstelle 162 mit dem elektrischen Zuleiter 12 und über eine Verbindungsstelle 163 mit dem elektrischen Zuleiter 11 verbunden ist. Die elektrischen Zuleiter 11 und 12 können wiederum insbesondere unter Verwendung eines mit diesen verbundenen Elektrosteckers mit einer elektrischen Energieversorgung, wie Spannungs- oder Stromversorgung, verbunden werden, um die Heizlitze 16 entsprechend in Funktion zu setzen. Die Heizlitze 16 die ausschließlich auf dem zweiten Leitungsverbinder 4 angeordnet ist, bildet somit einen eigenen Heiz- bzw. Schaltkreis 108. Dieser kann unabhängig von dem Schalt- bzw. Heizkreislauf 107 angesteuert und somit ein Beheizen des zweiten Leitungsverbinders 4 veranlasst oder unterlassen werden. Entsprechendes gilt für den Schalt- bzw. Heizkreis 107, der ebenfalls zu-oder abgeschaltet werden kann.
Bei der in 11 gezeigten Ausführungsvariante sind wiederum vier Heizlitzen 5 bis 8 vorgesehen, wobei jeweils zwei von diesen in Reihe geschaltet sind und die in Reihe geschalteten Heizlitzen parallel zu den anderen beiden ebenfalls in Reihe geschalteten Heizlitzen geschaltet sind. Die Heizlitzen 5 und 7 sind in Reihe geschaltet, ebenso die Heizlitzen 6 und 8. Sowohl die Heizlitze 5 als auch die Heizlitze 6 sind über die Verbindungsstelle 52 mit dem elektrischen Zuleiter 10 verbunden. Entsprechend sind die Heizlitze 8 und die Heizlitze 7 über die Verbindungsstelle 81 mit dem elektrischen Zuleiter 9 verbunden. Bei der Ausführungsvariante der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 gemäß 11 sind lediglich die elektrischen Zuleiter 9 und 10 vorgesehen, die dem Anschluss der Heizlitzen an eine elektrische Energieversorgung, insbesondere Spannungs- oder Stromversorgung, dienen. Die Heizlitze 5 mit ihrem Widerstand R1 ist über eine Verbindungsstelle 55 mit der dritten Heizlitze 7 mit ihrem Widerstand R3 verbunden, wobei die dritte Heizlitze 7 zum Beheizen des zweiten Leitungsverbinders 4 dient und dementsprechend eine solche Länge aufweist, dass diese sich auch über den zweiten Leitungsverbinder 4 hinweg erstreckt. Die zweite Heizlitze 6 mit ihrem Widerstand R2 ist an einer Verbindungsstelle 64 mit der vierten Heizlitze 8 mit ihrem Widerstand R4 verbunden, wobei die vierte Heizlitze 8 wiederum dem Beheizen des ersten Leitungsverbinders 3 dient und dementsprechend auf diesem angeordnet ist. Die Heizlitze 7 kann ebenfalls zum teilweisen Beheizen des ersten Leitungsverbinders 3 genutzt werden, wobei sie im Wesentlichen im Übergangsbereich zwischen der Medienleitung 2 und dem Leitungsverbinder 3 angeordnet ist. Daher wird der erste Leitungsverbinder 3 hauptsächlich durch die vierte Heizlitze 8 und der zweite Leitungsverbinder 4 durch die dritte Heizlitze 7 gemäß 11 beheizt. Die in Reihe geschalteten Heizlitzen 5 und 7 bilden einen Schalt- bzw. Heizkreis 109 und die ebenfalls in Reihe geschalteten Heizlitzen 6 und 8 bilden. einen zweiten Schalt- bzw. Heizkreislauf 110, wobei die beiden Schalt- bzw. Heizkreise 109 und 110 aufgrund des Anschlusses beider an die lediglich zwei elektrischen Zuleiter 9, 10 ohne weitere Regelungseinrichtung nicht unabhängig voneinander betreiben werden können. Beispielsweise kann eine geeignete Ansteuerung der beiden Schalt- bzw. Heizkreise 109, 110 erfolgen, um diese bezüglich ihrer Leistungsabgabe und gezielten Wärmeeinkopplung in die einzelnen Bereiche der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 ansteuern zu können.
Bei der in 12 gezeigten Ausführungsvariante sind wiederum vier Heizlitzen 5 bis 8 mit ihren Widerständen R1 bis R4 zum Beheizen der Medienleitung 2 sowie der endseitig an dieser angeordneten ersten und zweiten Leitungsverbinder 3, 4 vorgesehen. Je zwei Heizlitzen sind hierbei parallel geschaltet und die parallel geschalteten Heizlitzen in Reihe geschaltet. Dies bedeutet, dass die erste Heizlitze 5 und die zweite Heizlitze 6 über die Verbindungsstelle 52 mit dem elektrischen Zuleiter 10 an ihrem einen Ende und über eine Verbindungsstelle 65 mit der dritten Heizlitze 7 und der vierten Heizlitze 8 an ihrem anderen Ende verbunden sind, so dass die parallel geschalteten Heizlitzen 5, 6 in Reihe zu den ebenfalls parallel geschalteten Heizlitzen 7, 8 geschaltet sind. Die Heizlitzen 7 und 8 sind an ihrem jeweiligen anderen Ende über die Verbindungsstelle 81 mit dem elektrischen Zuleiter 9 verbunden. Die Heizlitze 5 ist in Vergleich zu der Ausgestaltung nach 11 mit einer größeren Länge versehen und dient nicht nur zum Beheizen der Medienleitung 2, sondern auch des zweiten Leitungsverbinders 4, so dass sich die Heizlitze 5 auch über diesen hinweg erstreckt bis zu der Verbindungsstelle 65. Diese ist entweder auf dem zweiten Leitungsverbinder 4 oder im Übergangsbereich von der Medienleitung 2 zu dem zweiten Leitungsverbinder 4 angeordnet. Zum Beheizen des ersten Leitungsverbinders 3 dient wiederum die vierte Heizlitze 8, die dementsprechend, wie auch bei der Ausführungsvariante nach beispielsweise 11, sich über den ersten Leitungsverbinder 3 hinweg erstreckt. Durch die Parallelschaltung der beiden Heizlitzen 5, 6, die als Einheit in Reihe geschaltet sind mit der Einheit der beiden anderen zueinander parallel geschalteten Heizlitzen 7, 8, sind drei Schalt- bzw. Heizkreise 111, 117, 118 gebildet, der Schalt- bzw. Heizkreis 111, der die Parallelschaltung der beiden Heizlitzen 5, 6 umfasst, der Schalt- bzw. Heizkreis 117, der die Parallelschaltung der beiden Heizlitzen 7, 8 umfasst und der Schalt- bzw. Heizkreis 118, der die Reihenschaltung der Einheit aus den parallel geschalteten Heizlitzen 5, 6 und der Einheit aus den beiden parallel geschalteten Heizlitzen 7, 8 umfasst.
Bei der in 13 gezeigten Ausführungsvariante der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 sind vier Heizlitzen vorgesehen, nämlich die Heizlitzen 5, 7, 8 und 15. Die Heizlitze 15 mit ihrem Widerstand R5 dient wiederum ausschließlich dem Beheizen des ersten Leitungsverbinders 3, während die Heizlitze 5 einerseits zum Beheizen der Medienleitung 2, andererseits zum Beheizen des zweiten Leitungsverbinders 4 dient und dementsprechend auf diesen weitergeführt und dort angeordnet ist. Mit ihrem einen Ende ist die Heizlitze 5 über die Verbindungsstelle 52 wiederum mit dem elektrischen Zuleiter 10 verbunden, mit ihrem anderen Ende ist sie mit beiden sich ebenfalls auf der Medienleitung 2 erstreckenden Heizlitzen 7, 8 an der Verbindungsstelle 73 verbunden, die im Übergangsbereich der Medienleitung 2 zu dem zweiten Leitungsverbinder 4 angeordnet ist. Die beiden Heizlitzen 7, 8 sind parallel geschaltet, wobei sie über die Verbindungsstelle 73 einerseits und über die Verbindungsstelle 82 andererseits miteinander verbunden sind. Über die Verbindungsstelle 82 ist die vierte Heizlitze 8, wie auch beispielsweise bei der Ausführungsvariante nach 6, mit der Heizlitze 15 verbunden. Die Heizlitze 15 ist wiederum über die Verbindungsstelle 151 mit dem elektrischen Zuleiter 9 verbunden. Durch das Vorsehen lediglich der elektrischen Zuleiter 9, 10 ist ausschließlich über diese eine elektrische Energieversorgung der Heizlitzen 5, 7, 8, 15 möglich. Die Heizlitzen 7, 8 sind parallelgeschaltet und zu dieser Parallelschaltung die beiden anderen Heizlitzen 5 und 15 in Reihe geschaltet. Die Parallelschaltung der Heizlitzen 7 und 8 bildet somit einen Schalt- bzw. Heizkreis 112, während die Reihenschaltung mit den Heizlitzen 5 und 15 zusammen den überlagerten zweiten Schalt- bzw. Heizkreis 113 bilden.
Im Unterschied zur 13 ist bei der Ausführungsvariante nach 14 zusätzlich die Heizlitze 16 mit ihrem Widerstand R6 in Reihe zu den Heizlitzen 5 und 15 sowie der Parallelschaltung aus den Heizlitzen 7 und 8 geschaltet. Dementsprechend ist die Heizlitze mit ihrem einen Ende über die Verbindungsstelle 52 mit dem elektrischen Zuleiter 10 verbunden und an ihrem anderen Ende über die Verbindungsstelle 53 mit der Heizlitze 16. Die Heizlitze 16 ist mit ihrem anderen Ende über die Verbindungsstelle 73 mit den beiden parallelgeschalteten Heizlitzen 7 und 8 verbunden. Die beiden Heizlitzen 7 und 8 sind über die Verbindungsstelle 82 mit der Heizlitze 15 verbunden, wobei die Heizlitze 15 mit ihrem anderen Ende über die Verbindungsstelle 151 mit dem elektrischen Zuleiter 9 verbunden ist. Die beiden Heizlitzen 7 und 8 erstrecken sich lediglich entlang der Medienleitung 2, ebenso wie die Heizlitze 5. Zum Beheizen des ersten Leitungsverbinders 3 dient die Heizlitze 15 mit ihrem Widerstand R5 und zum Beheizen des zweiten Leitungsverbinders 4 die Heizlitze 16 mit ihrem Widerstand R6. Die Parallelschaltung der Heizlitzen 7 und 8 bildet den Schalt- bzw. Heizkreis 112, der seinerseits Teil eines auch die anderen Heizlitzen 5, 16 und 15 umfassenden Schalt- bzw. Heizkreises 114 ist.
Die Ausführungsvariante nach 15 unterscheidet sich von der nach 12 dadurch, dass gemäß 15 nur drei Heizlitzen, nämlich die Heizlitzen 5, 7 und 8, vorgesehen sind, nicht jedoch die Heizlitze 6. Die Medienleitung 2 wird somit nur durch drei Heizlitzen beheizt. Dementsprechend ist eine Parallelschaltung der Heizlitzen 5, 7 und 8, die alle miteinander über die Verbindungsstelle 73 verbunden sind, vorgesehen. Die Heizlitze 5 ist mit ihrem anderen Ende über die Verbindungsstelle 52 mit dem elektrischen Zuleiter 10 verbunden, während die beiden anderen Heizlitzen 7 und 8 über die Verbindungsstelle 81 mit dem anderen elektrischen Zuleiter 9 verbunden sind. Die Heizlitze 5 dient auch dem Beheizen des zweiten Leitungsverbinders 4, während die Heizlitze 8 ebenfalls dem Beheizen des ersten Leitungsverbinders 3 dient. Hierdurch kann der Wärmeeintrag über die Längserstreckung der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 hinweg im Bereich der Medienleitung 2 und von deren endseitig angeordneten Leitungsverbindern 3, 4 anwendungsspezifisch variiert werden.
Bei der in 16 gezeigten Ausführungsvariante der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 sind sechs Heizlitzen 5, 6, 7, 8, 17, 18 vorgesehen, die sich alle zunächst einmal entlang der Medienleitung 2 erstrecken. Diese dienen somit dem Beheizen der Medienleitung 2. Die Heizlitze 6 dient zugleich dem Beheizen des zweiten Leitungsverbinders 4, erstreckt sich somit auch über den Leitungsverbinder 4 hinweg, während die Heizlitze 8 ebenfalls zum Beheizen des ersten Leitungsverbinders 3 dient und sich dementsprechend auch über diesen hinweg erstreckt. Alle Heizlitzen sind in Reihe geschaltet. Die Heizlitze 5 ist über die Verbindungsstelle 52 mit dem elektrischen Zuleiter 10 und an ihrem anderen Ende über eine Verbindungsstelle 54 mit der Heizlitze 6 verbunden und in Reihe geschaltet. Die Heizlitze 6 ist über eine Verbindungsstelle 66 mit der Heizlitze 17, die einen Widerstand R7 aufweist, elektrisch verbunden und in Reihe geschaltet. Die Heizlitze 17 ist über eine Verbindungsstelle 171 mit der Heizlitze 18, die einen Widerstand R8 aufweist, elektrisch verbunden und in Reihe geschaltet. Die Heizlitze 18 ist über einer Verbindungsstelle 74 mit der Heizlitze 7 verbunden und in Reihe geschaltet. Die Heizlitze 7 ist über die Verbindungsstelle 73 mit der Heizlitze 8 verbunden und in Reihe geschaltet, die an ihrem anderen Ende über die Verbindungsstelle 81 mit dem elektrischen Zuleiter 9 verbunden ist. Aufgrund der Reihenschaltung aller Heizlitzen ist ein einziger Schalt- bzw. Heizkreis 115 bei der Ausgestaltung nach 16 durch die sechs Heizlitzen gebildet.
Die Ausführungsvariante nach 17 unterscheidet sich von der nach 16 lediglich dadurch, dass zusätzlich zu den sechs Heizlitzen 5, 6, 7, 8, 17, 18 zum Beheizen der beiden Leitungsverbinder 3, 4 der konfektionierten elektrisch beheizbaren Medienleitung 1 die Heizlitzen 15 und 16 mit ihren Widerständen R5 und R6 vorgesehen sind. Alle somit acht Heizlitzen sind in Reihe geschaltet. Dies bedeutet, dass die Heizlitze 5 mit ihrem einen Ende über die Verbindungsstelle 52 mit dem elektrischen Zuleiter 10 und über ihr anderes Ende über die Verbindungsstelle 53 mit der Heizlitze 16 verbunden und in Reihe geschaltet ist. Die Heizlitze 16 ist über die Verbindungsstelle 63 mit der Heizlitze 6 verbunden und in Reihe geschaltet. Die Heizlitze 6 ist über die Verbindungsstelle 66 mit der Heizlitze 17 verbunden und in Reihe geschaltet. Die Heizlitze 17 ist über die Verbindungsstelle 171 mit der Heizlitze 18 verbunden und in Reihe geschaltet. Die Heizlitze 18 ist über die Verbindungsstelle 74 mit der Heizlitze 7 verbunden und in Reihe geschaltet. Die Heizlitze 7 ist über die Verbindungsstelle 73 mit der Heizlitze 8 an deren einen Seite verbunden und in Reihe geschaltet, die Heizlitze 8 ist über die Verbindungsstelle 82 mit der Heizlitze 15 verbunden und in Reihe geschaltet und die Heizlitze 15 ist über die Verbindungsstelle 151 mit dem elektrischen Zuleiter 9 verbunden. Ein Anschluss an eine Strom- bzw. Spannungsversorgung erfolgt wiederum über die lediglich zwei elektrischen Zuleiter 9 und 10. Eine unterschiedliche Beheizung der Medienleitung 2 und der endseitig an diese angeordneten Leitungsverbinder 3, 4 erfolgt durch Varianz der entsprechenden Widerstände der Heizlitzen 15 und 16 bzw. 5, 6, 7, 8, 17, 18, die auf der Medienleitung angeordnet bzw. um diese herum gewunden sind. Alle in Reihe geschalteten acht Heizlitzen sind somit Teil eines Schalt- bzw. Heizkreises 116.
Bei allen Ausführungsformen der konfektionierten beheizbaren Medienleitung 1 erstrecken sich die Heizlitzen 5, 6, 7, 8, 17 und 18 zumindest entlang der Medienleitung 2, um diese bzw. darin strömendes oder gefrorenes Medium zu beheizen. Einige Heizlitzen bzw. einzelne Heizlitzen können von der Medienleitung 2 weitergeführt sein auf zumindest einen der Leitungsverbinder 3, 4, die endseitig an der Medienleitung 2 angeordnet sind. Alternativ oder ggf. zusätzlich können weitere Heizlitzen 15 ,16 zum Beheizen der Leitungsverbinder 3, 4 vorgesehen sein.
Die Medienleitung 2 kann beispielsweise eine 8 × 1,5 mm Rohrleitung sein, somit einen Außendurchmesser A₂ (siehe 8 und 9a) von 8 mm und eine Wandstärke von 1,5 mm ihrer umlaufenden Wandung aufweisen. Durch das innere Lumen, also den Strömungskanal, der Medienleitung 2 kann dementsprechend Medium strömen. Um dieses zu erwärmen, kann bei der Ausgestaltung der beheizbaren Medienleitung gemäß 2 bei einer Länge der Medienleitung von beispielsweise 5 m bei einer benötigten Heizleistung von 2 × 29 W/m in beiden Heizkreisen 100 und 101 sich ein Heizleistungsbedarf von 2 × 145 W ergeben. Hieraus ergibt sich ein Leitungswiderstand von 0,99 Ω und ein Heizlitzenwiderstand von ungefähr 0,052 Ω, wenn beispielsweise 19 m Heizlitze auf der Außenseite der Medienleitung 2 durch Umwickeln von dieser angeordnet werden. Die Heizlitze weist in diesem Rechenbeispiel einen Außendurchmesser von 1,3 mm auf. Der sich ergebene Strombedarf liegt bei 12,1 A.
Im Vergleich hierzu würde sich bei der Ausgestaltung nach dem Stand der Technik, wie er beispielsweise in 9 gezeigt ist, für eine solche Rohrleitung mit einem Außendurchmesser von 8 mm und einer Rohrwandungsstärke von 1,5 mm aufgrund des Anordnens von lediglich zwei Heizlitzen auf deren Außenseite eine benötigte Leistung wiederum von 57 W/m und hiermit eine benötigte Leistung für die Gesamtlänge der Medienleitung von 5 m zu 5 x 57 = 285 W ergeben. Hieraus errechnen sich der Leitungswiderstand zu 0,51 Ω und der Litzenwiderstand zu 0,018 Ω bei einem Bedarf an Heizlitzenlänge von 27 m. Der Strombedarf errechnet sich dabei zu 23,5 A und aus dem Litzenwiderstand ein Außendurchmesser der jeweiligen Heizlitze 13 bzw. 14 bei der Ausgestaltung nach 9 zu 2,5 mm.
Im Bereich der Leitungsverbinder 3, 4 ergibt sich bei der Ausgestaltung der konfektionierten beheizbaren Medienleitung nach 2 rechnerisch bei hohen Temperaturkoeffizienten eine maximal zulässige Heizlitzenleistung von ungefähr 7,7 W/m. Hieraus ergibt sich ein Litzenwiderstand von 0,053 Ω und somit ein Heizlitzen-Außendurchmesser von 1,3 mm. Im Vergleich hierzu ergäbe sich bei der Ausgestaltung nach dem Stand der Technik unter Verwendung beispielsweise des Aufbaus der Medienleitung nach 9 mit einem üblichen Leitungsverbinder am Ende von dieser dort ein Heizlitzen-Außendurchmesser von 3 mm, errechnet bei einem hohen Temperaturkoeffizienten der maximal zulässigen Heizlitzenleistung von ungefähr 7,70 W/m, der Litzenwiderstand zu 0,014 Ω.
Ersichtlich kann somit mit dem Aufbau der konfektionierten beheizbaren Medienleitung gemäß der vorliegenden Erfindung eine deutliche Reduzierung des Heizlitzenaußendurchmessers und auch des Strombedarfs ermöglicht werden. Der Wirkungsgrad aufgrund des Verhältnisses der Kontaktfläche der jeweiligen Heizlitze zu dem Heizlitzenquerschnitt ist deutlich besser als bei der Verwendung von lediglich zwei Heizlitzen mit deutlich größeren Außendurchmessern, wie sie zum Stand der Technik in den 9 und 9a gezeigt sind. Auch kann die benötigte, medienleitungslängenbezogene Heizleistung über den Rohrleitungs- bzw. Medienleitungsquerschnitt hinweg durch die Verwendung einer größeren Anzahl von Heizlitzen auf diesem, die jeweils dünner als im Stand der Technik dimensioniert sind, reduziert werden. Das Verschalten der einzelnen Heizlitzen in unterschiedliche Schalt- bzw. Heizkreise, wie vorstehend zu den verschieden Figuren ausgeführt, ermöglicht ein gezieltes Auslegen der Heizkreise so, dass nach dem Auftauen des innerhalb der konfektionierten beheizbaren Medienleitung gefrorenen Mediums ein oder mehrere Heizkreise abgeschaltet werden können, wobei die verbleibenden Heizkreise zum Flüssighalten des Mediums dann ausreichen.
Die Heizleitung, die von den einzelnen Heizlitzen, die sich entlang der Medienleitung 2 und den endseitig an dieser angeordneten Leitungsverbindern 3, 4 erstrecken, wird auf mehrere Heizkreise, wie vorstehend beschrieben, aufgeteilt, wobei eine elektrische und/oder thermische Parallelschaltung der Heizkreise erfolgt bzw. erfolgen kann, wie ebenfalls in den Figuren gezeigt. Die Medienleitung 2 wird mit den Heizlitzen insbesondere endlos bewickelt und diese in üblicher Weise auf der Außenseite der Medienleitung geeignet fixiert, insbesondere unter Zuhilfenahme des erwähnten Fixiermittels, insbesondere Fixierbandes. Auch andere Fixiereinrichtungen können hier zum Fixieren der jeweiligen Positionierung der Heizlitzen auf der Außenseite der Medienleitung und auch der beiden endseitig an dieser angeordneten Leitungsverbinder vorgesehen werden.
Bei einigen der vorstehend beschriebenen Figuren sind die Heizlitzen an zwei voneinander unabhängige Energieversorgungsleitungen, hier die elektrischen Zuleiter 9, 10 bzw. 11, 12, anschließbar, so dass die Gefahr von Überhitzungen im Bereich von Elektrosteckern bzw. deren Kontakten auch bei einer größeren Anzahl von Heizlitzen nicht mehr zu befürchten steht. Jedenfalls kann die Stromtragfähigkeit solcher Elektrostecker hierdurch deutlich verbessert werden. Durch das Vorsehen einerseits der Anzahl von drei oder mehr Heizlitzen entlang der Medienleitung und den Leitungsverbindern und andererseits von deren Verschalten in Reihen- und Parallelschaltungen ist ein sehr effizientes und an die jeweiligen Umgebungsbedingungen optimal angepasstes Beheizen der konfektionierten beheizbaren Medienleitung über deren gesamte Länge hinweg in jedem Abschnitt von dieser möglich. Durch die Verwendung vergleichsweise dünner Heizlitzen ist auch ein besserer Wärmeübergang von diesen an jeder Stelle der konfektionierten beheizbaren Medienleitung insbesondere im Bereich von deren rohrförmiger Medienleitung möglich und somit ein besseres und schnelleres Auftauen von innerhalb der Medienleitung gefrorenem Medium. In jedem Abschnitt der konfektionierten beheizbaren Medienleitung können Probleme durch gefrorenes Medium im Inneren der Medienleitung optimal durch gezieltes Beheizen behoben und somit gefrorenes Medium sehr schnell wieder verflüssigt und flüssig gehalten werden.
Die konfektionierte beheizbare Medienleitung 1 eignet sich besonders für die Verwendung in SCR-Systemen (Selective Catalytic Reduction), jedoch auch bei Antriebssystemen unter Verwendung von Bremsstoffzellen und bei sogenannten Water-Injection-Systemen im Rahmen einer Stickoxid-Reduzierung beim Kaltlauf von Fahrzeugen, bei dem eine hohe Leistung und ein schnelles Auftauen sowie unterschiedliche Anforderungen an die Heizleistung über die Länge der konfektionierten beheizbaren Medienleitung hinweg gefordert werden. Diese unterschiedlichen Leistungsanforderungen können optimal über die unterschiedlichen Heizkreise eingestellt werden.
Neben dem im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten von konfektionierten beheizbaren Medienleitungen mit zumindest einer durch Heizlitzen beheizbaren Medienleitung mit zumindest zwei endseitig an dieser angeordneten zumindest teilweise beheizbaren Leitungsverbindern können noch zahlreiche weitere gebildet werden, insbesondere auch beliebige Kombinationen der vorstehend genannten Merkmale, wobei in jedem Falle die zumindest eine Medienleitung zu deren Beheizen mit zumindest drei Heizlitzen und die zumindest zwei endseitig an der Medienleitung angeordneten Leitungsverbinder jeweils mit zumindest einer Heizlitze zumindest teilweise versehen sind, wobei bei einem Außendurchmesser der Medienleitung von größer 0 mm bis 4 mm der Außendurchmesser einer Heizlitze maximal dem 0,5-fachen des Außendurchmessers der Medienleitung entspricht und bei einem Außendurchmesser der Medienleitung von größer 4 mm der Außendurchmesser einer Heizlitze maximal 2 mm beträgt. Die Medienleitung kann dabei in der Ausgestaltung als lange Medienleitung eine Länge von zumindest 1.000 mm, insbesondere 5.000 mm, in der Ausgestaltung als kurze Medienleitung beispielsweise lediglich eine Länge von kleiner gleich 500 mm aufweisen.
Bezugszeichenliste

1: konfektionierte beheizbare Medienleitung
2: (rohrförmige) Medienleitung
3: erster Leitungsverbinder
4: zweiter Leitungsverbinder
5: erste Heizlitze
6: zweite Heizlitze
7: dritte Heizlitze
8: vierte Heizlitze
9: elektrischer Zuleiter
10: elektrischer Zuleiter
11: elektrischer Zuleiter
12: elektrischer Zuleiter
13: Heizlitze
14: Heizlitze
15: Heizlitze
16: Heizlitze
17: Heizlitze
18: Heizlitze
20: Außenseite von 2
21: Fixierband
22: Hüllrohr
23: Hüllrohr
50: Isolierschicht
51: Verbindungsstelle
52: Verbindungsstelle
53: Verbindungsstelle
54: Verbindungsstelle
55: Verbindungsstelle
60: Isolierschicht
61: Verbindungsstelle
62: Verbindungsstelle
63: Verbindungsstelle
64: Verbindungsstelle
65: Verbindungsstelle
66: Verbindungsstelle
70: Isolierschicht
71: Verbindungsstelle
72: Verbindungsstelle
73: Verbindungsstelle
74: Verbindungsstelle
80: Isolierschicht
81: Verbindungsstelle
82: Verbindungsstelle
83: Verbindungsstelle
100: erster Schalt-/Heizkreis
101: zweiter Schalt-/Heizkreis
103: Schalt-/Heizkreis
104: Schalt-/Heizkreis
105: Schalt-/Heizkreis
106: Schalt-/Heizkreis
107: Schalt-/Heizkreis
108: Schalt-/Heizkreis
109: Schalt-/Heizkreis
110: Schalt-/Heizkreis
111: Schalt-/Heizkreis
112: Schalt-/Heizkreis
113: Schalt-/Heizkreis
114: Schalt-/Heizkreis
115: Schalt-/Heizkreis
116: Schalt-/Heizkreis
117: Schalt-/Heizkreis
118: Schalt-/Heizkreis
122: Innenseite von 22
123: Luftspalt
151: Verbindungsstelle
162: Verbindungsstelle
163: Verbindungsstelle
171: Verbindungsstelle
a: radialer Abstand zwischen 20 und 122
A₅: Außendurchmesser von 5
A₆: Außendurchmesser von 6
A₇: Außendurchmesser von 7
A₈: Außendurchmesser von 8
A₁₃: Außendurchmesser von 13
A₁₄: Außendurchmesser von 14
A₂: Außendurchmesser von 2
A₂₂: Außendurchmesser von 22
A₂₃: Außendurchmesser von 23
R1: Widerstand
R2: Widerstand
R3: Widerstand
R4: Widerstand
R5: Widerstand
R6: Widerstand
R7: Widerstand
R8: Widerstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2010/063629 A1 [0003, 0004]
DE 102011120358 A1 [0004]

Claims

Konfektionierte beheizbare Medienleitung (1), umfassend zumindest eine durch Heizlitzen (5,6,7,8,17,18) beheizbare Medienleitung (2) mit zumindest zwei endseitig an dieser angeordneten zumindest teilweise beheizbaren Leitungsverbindern (3,4), dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Medienleitung (2) zu deren Beheizen mit zumindest drei Heizlitzen (5,6,7,8,17,18) und die zumindest zwei endseitig an der Medienleitung (2) angeordneten Leitungsverbinder (3,4) jeweils mit zumindest einer Heizlitze (5,6,7,8,15,16) zumindest teilweise versehen sind, wobei bei einem Außendurchmesser (A₂) der Medienleitung (2) von größer 0 mm bis 4 mm der Außendurchmesser (A₅, A₆, A₇, A₈) einer Heizlitze (5,6,7,8,15,16,17,18) maximal dem 0,5-fachen des Außendurchmessers (A₂) der Medienleitung (2) entspricht und bei einem Außendurchmesser (A₂) der Medienleitung (2) von größer 4 mm der Außendurchmesser (A₅, A₆, A₇, A₈) einer Heizlitze (5,6,7,8,15,16,17,18) maximal 2 mm beträgt.
Konfektionierte beheizbare Medienleitung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (A₅, A₆, A₇, A₈) einer Heizlitze (5,6,7,8,15,16,17,18) weniger als 1/3 des Außendurchmessers (A₂) der Medienleitung (2) beträgt.
Konfektionierte beheizbare Medienleitung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (A₅, A₆, A₇, A₈) einer Heizlitze (5,6,7,8,15,16,17,18) kleiner als 2,0 mm ist, insbesondere 1,0 bis 1,5 mm, insbesondere 1,3 mm oder 1,1 mm beträgt.
Konfektionierte beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Medienleitung (2) außenseitig mit den Heizlitzen (5,6,7,8,17,18) versehen, insbesondere umwickelt, ist und zumindest eine außenseitige Hülleinrichtung (22) die Medienleitung (2) mit den Heizlitzen (5,6,7,8,17,18) umgibt, wobei ein radialer Abstand (a) zwischen der Außenseite (20) der Medienleitung (2) und der Innenseite (122) der Hülleinrichtung (22) vorgesehen ist, insbesondere der radiale Abstand (a) in Abhängigkeit von dem Außendurchmesser (A₅, A₆, A₇, A₈) der Heizlitzen (5,6,7,8,17,18) 2,0 mm oder weniger, insbesondere 1,3 mm bis 0,5 mm oder weniger, beträgt.
Konfektionierte beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsverbinder (3,4) zum Beheizen jeweils mit zumindest einer Heizlitze (5,6,7,8,15,16), insbesondere genau einer Heizlitze (5,6,7,8,15,16), versehen sind.
Konfektionierte beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand der auf einem jeweiligen Leitungsverbinder angeordneten zumindest einen Heizlitze (5,6,7,8,15,16) sich von dem Widerstand einer der Heizlitzen (5,6,7,8,15,16,17,18), die entlang der Medienleitung (2) angeordnet sind, unterscheidet.
Konfektionierte beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den beiden Leitungsverbindern (3,4) zu deren Beheizen unterschiedliche Heizlitzen (5,6,7,8,15,16) angeordnet sind und/oder zumindest eine Heizlitze (5,6,7,8) von der Medienleitung (2) auf zumindest einen der Leitungsverbinder (3,4) zu dessen Beheizen weitergeführt ist.
Konfektionierte beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich entlang der Medienleitung (2) und den Leitungsverbindern (3,4) erstreckenden Heizlitzen (5,6,7,8,15,16,17,18) zur Einstellung der Heizleistung entlang der Medienleitung (2) und den Leitungsverbindern (3,4) elektrisch in Reihe und/oder parallel geschaltet und/oder aus den Heizlitzen (5,6,7,8,15,16,17,18) gebildete Heizkreise (100,101,103,104, 105,106,107,108,109,110,111,112,113,114,115,116,117,118) ansteuerbar oder angesteuert sind.
Konfektionierte beheizbare Medienleitung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nur auf der Medienleitung (2) angeordneten Heizlitzen (5,6,7,8,17,18) untereinander kurzgeschlossen, elektrisch in Reihe oder elektrisch zueinander parallel geschaltet sind.
Konfektionierte beheizbare Medienleitung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schalt- oder Heizkreise (103,104,105,106,107,108,109,110,111, 112,113,114,115,116,117,118) der in Reihe und/oder parallel geschalteten Heizlitzen (5,6,7,8,15,16,17,18) zur Einstellung der Heizleistung entlang der Medienleitung (2) und an den Leitungsverbindern (3,4) gebildet sind, insbesondere zwei Schaltkreise mit jeweils zwei Heizlitzen vorgesehen sind.
Konfektionierte beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich entlang der Medienleitung (2) zumindest vier Heizlitzen (5,6,7,8,17,18) erstrecken, insbesondere vier (5,6,7,8) oder sechs Heizlitzen (5,6,7,8,17,18), wobei zumindest zwei der Heizlitzen in Reihe geschaltet sind.
Fahrzeug mit zumindest einer konfektionierten beheizbaren Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konfektionierte beheizbare Medienleitung (1) zum Temperieren und zum Transport von Medium zu einer Brennstoffzelle, zum Transport von Medium in SCR-Systemen, zum Transport von Medium in Verbindung mit einer Stickoxid-Reduktion in Abgasen und/oder zum Transport von Medium in Verbindung mit einer Water-Injection-Anwendung dient.