用于输送和加热流体的多层管道
专利汇可以提供用于输送和加热流体的多层管道专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于输送和加热 流体 尤其是含 水 尿素溶液的多层管道(1)，其包括流体输送 导管 (2)，该导管包括热塑性弹性体、加热元件(3)、密封元件(4)、绝缘层(5)以及耐磨层(6)。优选地，其使用基于聚烯 烃 基体的(polyolefin matrix based)热塑性弹性体，在该基于聚烯烃基体的热塑性弹性体中紧密地分散有动态硫化和基于EPDM的(EPDM based)弹性体的 相位 。，下面是用于输送和加热流体的多层管道专利的具体信息内容。
1.一种用于输送流体的管道(1)，其包括流体输送导管(2)和加 热元件(3)，所述流体输送导管(2)包括热塑性弹性体。
2.根据权利要求1所述的管道(1)，其特征在于，所述热塑性弹性 体包括聚烯烃基体，其内紧密地分散有弹性体的相位。
3.根据权利要求2所述的管道(1)，其特征在于，所述聚烯烃基体 包括聚丙烯。
4.根据权利要求2或3所述的管道(1)，其特征在于，所述弹性体 的相位是EPDM。
5.根据权利要求2至4中任何一项所述的管道(1)，其特征在于， 所述热塑性弹性体是热传导性的。
6.根据权利要求5所述的管道(1)，其特征在于，所述热塑性弹性 体具有高于1.2W/mK的导热性系数。
7.根据权利要求5或6所述的管道(1)，其特征在于，所述热塑性 弹性体包括在形成热传导性之前包括增加的电荷。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电荷为金属填料。
9.根据前述权利要求中任一项所述的管道(1)，其特征在于，所述 加热元件包括导线。
10.根据权利要求9所述的管道(1)，其特征在于，所述导线缠绕 在所述输送导管的外表面上。
11.根据前述权利要求中任一项所述的管道(1)，其特征在于，所 述管道包括绝缘层(5)。
12.根据权利要求11所述的管道(1)，其特征在于，所述绝缘层(5) 为聚氨酯管件。
13.根据前述权利要求中任一项所述的管道(1)，其特征在于，所 述管道包括耐磨层(6)。
14.根据权利要求13所述的管道(1)，其特征在于，所述耐磨层(6) 为波纹状的管件。
15.根据权利要求14所述的管道(1)，其特征在于，所述耐磨层(6) 为聚酰胺12。
16.根据前述权利要求中任一项所述的管道(1)，其特征在于，所 述管道包括所述输送导管(2)上的加热元件(3)的密封元件(4)。
17.前述权利要求中任何一项所述的管道的用途，所述用途用于输送 能够与含氮化合物反应的溶液。
18.根据权利要求17所述的用途，其特征在于，所述溶液为含水尿 素溶液。
19.权利要求1至16中任何一项所述的管道的用途，所述用途应用 在选择性的催化还原系统(SCR)中。
技术领域
本发明涉及一种用于输送和加热流体尤其是含水尿素溶液的多层 管道。
背景技术
优选地，SCR系统用在轻型和重型汽车中。
SCR系统包括在催化剂入口通过压缩空气注射一种尿素水溶液或 能够与氮氧化物起反应的等同物。通常，优选为32.5％的尿素水溶液， 例如一般由Basf销售的名称为AdBlue的溶液。催化剂放置在废气消 声器处，在废气消声器内，引入的尿素与通常也称为NOX的氮氧化气 体反应，通过大气排放消除它们。
含水尿素溶液一般容纳在一个水槽内，在与压缩空气混合后，根 据电子控制装置限定的时间和模式，从水槽中获取含水尿素溶液注入 催化剂中，所述电子控制装置记录(account for)各种参数，例如温 度、湿度、发动机操作和转数。
SCR系统一个已知的问题是当车辆在温度低于-12℃时停车时，尿 素溶液会冻结。由于这个原因，当停车后发电机点火时，容纳尿素溶 液的管道被通过的电流立即加热。
例如，当SCR系统最初被置于环境温度为-35℃的环境中时，可以 体会到在发动机点火后需要至少十分钟尿素溶液才能达到至少+5℃的 温度。
而且，输送含水尿素溶液的管道必须允许在工作温度范围内的流 体通过，所述工作温度范围为-40℃到80℃，管道必须是柔性的且必 须保证在-40℃的情况下含水尿素溶液在所有流率状态下在任何部分 都不冻结，所述流率为0到5.51/h之间。
为了加热水溶液，通常采用电加热管道和导管配件。
例如，包括流体输送导管的加热管道的使用是已知的， 管道具有缠绕在聚乙烯热收缩护套外面的电阻，聚乙烯热收缩护套还 具有电绝缘功能并由一波纹状聚酰胺管件覆盖。
然而，由于未能容许充足的热传导来加热导管内部的事 实，这种溶液不能达到水溶液足够快速地解冻以符合前述要求。在使 用中，导管也会产生联结件配合的问题，而且非常昂贵。
发明内容
一种能够快速并且有效地加热需要输送的流体的管道也可以有利 地使用在许多其它应用中，尤其是家用应用和车辆上。
根据本发明，管道1是根据权利要求1制成。
优选地，管道1包括：
流体输送导管2，其包括热塑性弹性体；
加热元件3；
密封元件4；
绝缘层5；
耐磨层6。
优选地，本发明中的管道1用于输送含水尿素溶液。
附图说明
为了更好地理解本发明，进一步参照附图加以说明：
图1为根据本发明制造的管道的局部剖视图；
图2为一曲线图，显示对比根据现有技术制造的管道和根据本发 明制造的管道内32％的含水尿素溶液的时间-温度值。
具体实施方式
优选地，使用具有聚烯烃基体(polyolefinic matrix)的热塑性 弹性体，其内紧密地分散有动态硫化的弹性体的相位(dynamically vulcanised elastomeric phase)。
更优选地，聚烯烃基体为一种聚丙烯，且弹性体的相位是EPDM。 更优选地，热塑性弹性体是一种物质。
优选地，输送导管2由通过在复合物中结合适当的填料制造的热 传导性的热塑性弹性体构成。
优选地，这种填料为金属填料。
有利地，根据ASTM E1461测试标准，热塑性弹性体的导热性系数 (thermal conductivity)包括从1.2W/mk到40W/mk的范围。更有利 地，导热性系数大约为20W/mk。
优选地，导管的内径大于5mm。
优选地，输送导管2的厚度包括2到4mm的范围。
加热元件优先由缠绕输送导管的电阻器3制成。
更优选地，使用加热导线(heating wire)，例如由上海Anhing 合金材料有限公司(Shanghai Anhing Alloy Material Co.Ltd.)出 售的代号为NiCr8020的类型。电阻器可以是双极或单极的，优选为双 极的。
电阻性元件的几何形状和尺寸取决于特定用途所需要的特征，而 且取决于整个管道内的内部件的尺寸。
优选地，加热元件3被电绝缘，优选使用供选择地， 可以使用例如硅或聚酰胺。
优选地，保持元件4由热缩性塑料护套4构成。
热缩性护套4优选由聚乙烯制造，因为这种材料具备良好的弹性 记忆特征。采用的聚乙烯通常被加热到高于100℃的温度再冷却下来， 并且增加其尺寸，但仍然保持其弹性。聚乙烯片再次被加热至100℃ 以上，并且第二次加热导致放射状的聚乙烯恢复至原来的尺寸，优选 地，粘附在下面的层上。
热收缩性能取决于材料的变形程度并可以在原来尺寸的50％到 300％的范围内变动。
优选地，绝缘层5由聚氨酯制造。更优选地，其由开孔或闭孔式 (open or closed cell)泡沫聚氨酯(expanded polyurethane)构成， 更加优选地，其由闭孔式泡沫聚氨酯构成。
优选地，绝缘层5的厚度大于5mm，内径取决于输送导管2的直 径。
优选地，耐磨层6由波纹状的管件6构成。优选地，波纹状的管 件6由聚酰胺12构成。供选择地，耐磨层6为合适尺寸的螺旋护套或 螺旋带以保持所设计的曲率半径，优选由聚酰胺6或12构成。更加优 选地，螺旋护套由聚酰胺12构成，因为其具有更好的耐化学性。
相对于已知的管道，根据上面描述的结构制造的管道能够达到在 较短的时间内解冻含水尿素溶液的目的。
很明显，可以对此处描述和图示的管道进行多种改变，尤其是形 成各个层的化学成分的百分比和层的相对厚度，以及层本身的数量， 例如可以不具备热缩性护套，然而仍不脱离本发明的保护范围。
更加明显的，尽管是对含水尿素溶液的输送做了特别说明，根据 本发明制造的管道可以有利地用在在其内流体由需要加热的管道输送 的所有系统中。
在上面描述中，根据本发明制造的管道的优点明显，尤其是采用 这样一种管道，相对于已知的管道，其可以在较短的时间内加热液体， 并且同时具有充分的柔性和有限的成本。
现在，本发明将通过非限制性的实例描述。
实例1
表1显示根据本发明制造的管道实例，表2显示对比管道的实例。
表1
表2
曲线1显示容纳在根据本发明的管道内32％的含水尿素溶液的时 间-温度值，本发明的管道的构成成分如上面的表l所述，以及用作对 比管道的成分在表2中示出。
这些温度通过将其内部引入有含水尿素溶液的管道引入到一个密 封的气候室(climaticcell)来测量，在所述气候室内，温度稳定在 -35℃。用此方法，容纳在管道内部的溶液冻结且也达到-35℃。
在稳定温度后，缠绕在输送导管上的电阻器的电源接头连接到低 于24V的电源，因此形成3.8A电流循环。
一系列热电偶安置在管道中使得能够确定水溶液的温度。
很明显，相对于现有技术，根据本发明制造的管道的使用能够更 快并且更有效地提高含水尿素溶液的温度。
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