申请/专利权人：福士汽车配套部件责任有限公司

申请日：2017-03-31

公开（公告）日：2021-02-19

公开（公告）号：CN109073130B

主分类号：F16L53/38(20180101)

分类号：F16L53/38(20180101);H05B3/56(20060101);H05B3/58(20060101)

优先权：["20160331 DE 102016003706.7"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.02.19#授权;2019.01.15#实质审查的生效;2018.12.21#公开

摘要：本发明涉及一种预制的可加热介质管线1，其具有至少一个管型和或软管型介质管线2、至少一个布置在所述管线的端部的管线连接器3,4，和至少一个预制加热元件5，所述预制加热元件5包括至少两个加热元件部分50,51,58,59，它们连接在至少一个电路中，至少一个所述加热元件部分50,51在所述至少一个管线连接器3,4和所述至少一个管型和或软管型介质管线2的至少部分上延伸，为了加热所述管线连接器3,4和所述至少一个管道型和或软管型介质线路2的所述至少部分。在所述预制的可加热介质管线中，所述加热元件部分50,51,58,59中的至少一个设计为混合线股，其具有多个扭曲的单根线151,152,153,154,155,156,157，其包括至少两种不同的材料。

主权项：1.一种预制的可加热介质管线1，其具有至少一个硬管型和或软管型介质管线2、至少一个布置在所述硬管型和或软管型介质管线2的端部的管线连接器3,4、和至少一个预制加热元件5，其中，所述预制加热元件5包括至少两个加热元件部分50,51,58,59，其连接在至少一个电路中，至少一个所述加热元件部分50,51在所述至少一个管线连接器3,4和所述至少一个硬管型和或软管型介质管线2的至少部分上延伸，为了加热所述管线连接器3,4和所述至少一个硬管型和或软管型介质管线2的所述至少部分，其特征在于，所述加热元件部分50,51,58,59中的至少一个设计为混合线股，其具有多个扭曲的单根线151,152,153,154,155,156,157，包括至少两种不同的材料。

全文数据：预制的可加热介质管线和用于其中的预制加热元件技术领域本发明涉及一种预制的可加热介质管线，其具有至少一个管型和或软管hose型介质管线，布置在后者的端部的至少一个管线连接器，并且具有至少一个预制加热元件，其中加热元件包括两个加热元件部分，其连接在至少一个回路中，并且加热元件部分的至少一个在至少一个管线连接器和至少一个管型和或软管型介质管线的至少部分上延伸，用于加热管线连接器以及至少一个管型和或软管型介质管线的至少部分，与用于这种预制可加热介质管线的预制加热元件一起。背景技术预制的可加热介质管线在本领域中是已知的，预制的加热元件也是已知的。这种预制的可加热介质管线包括至少一个介质管线，其可以是管和或软管的形式，以及布置在后者的一端的至少一个管线连接器。介质管线通常包括至少一个壁，该壁在外部限定内腔或内管线孔。介质可以流过介质管线的内孔。管线连接器用于连接至少两条介质管线，或用于连接介质管线和任何单元。特别地，在车辆中，提供这种预制的可加热介质管线，用于传导至少在聚集状态下的液体介质。介质通常通过预制的可加热介质管线进行传导，该预制的可加热介质管线由于相对高的凝固点，即使在相当高的环境温度下也易于凝固，因此例如可能损害甚至严重中断车辆的功能性。这尤其在用于挡风玻璃windscreen清洗系统的水管的情况下是明显的，如在预制的可加热介质管线的情况下，通过其将尿素水溶液作为介质运输，该介质用作具有所谓的SCR催化剂的柴油发动机的NOx反应添加剂。为了防止在低温下预制的可加热介质管线中的介质凝固，或者为了融化已经在预制介质管线中凝固的介质，提供加热系统。为了加热介质管线和或至少一个管线连接器，已知的技术是提供一种预制的加热元件，其缠绕在介质管线和或管线连接器的外表面上或者例如布置在介质管线的壁中，以便能够加热流过介质管线和布置在后者至少一端的管线连接器的内孔的介质。取决于布置在介质管线的一端处的相应管线连接器和预制的可加热介质管线的布置，多种温度条件占优势，特别是在车辆中，例如在车辆发动机或车辆储箱tank的附近，因此，存在不同的热需求，特别是在预制的可加热介质管线的管线连接器附近。预制的可加热介质管线的冷端位于车辆储箱附近，并且热端位于注射装置的计量点附近，即靠近排气系统或者发动机，从而有利地在预制的可加热介质管线的两个管线连接器处提供不同的功率输入。在比预制的可加热介质管线布置的环境温度更高或更热的区域中，也就是说，靠近排气系统或发动机，已经存在的热辐射经常足以加热流过预制可加热介质管线的介质，也就是说，当车辆外部存在低环境温度时，尤其足以融化介质。为了实现这一点，在本领域中已知的是，在布置在至少一个介质管线的端部处的两个管线连接器上提供不同数量的绕组和或加热元件的不同布置。在两个管线连接器上具有相同数量的加热元件的情况下，可以改变功率输入，例如，通过为加热元件提供不同的间距，和或在管线连接器上的加热元件的不同布置或管理。这在本领域中是已知的，例如，DE102011120358A1。根据该现有技术文献，一方面，可以在两个管线连接器上设置不同的加热元件，和或加热元件可以在两个管线连接器的区域中具有不同的电阻。因此，可以通过两个管线连接器附近的不同功率输入来满足预制可加热介质管线的两个管线连接器附近的不同热量需求。例如，如果在一个管线连接器处存在热区，那么在预制的可加热介质管线的一端，例如在靠近发动机或排气系统的计量点的区域中，根据DE102011120358A1使用相比在另一个管线连接器处具有较低电阻的加热元件，也就是说，相比在预制的可加热介质管线的另一端，其位于冷区中，例如在车辆油箱附近。因此，第二加热元件可以具有相对高的电阻。还公开了热输入的变形，其中在两个管线连接器中的一个上，沿着介质管线延伸的加热元件被提供用于布置在管线连接器上，为了在另一个管线连接器上布置提供第三加热元件，其中第三加热元件连接到另外两个加热元件。此外，公开了仅一个或两个加热元件可以仅布置在仅一个管线连接器处或上，以便仅加热后者。因此，关于热需求的类似的、相同的或不同的要求可以在预制可加热介质管线的两个管线连接器处占优势。而且，管线连接器本身可以在其尺寸和形状方面以非常不同的方式设计，其可以是成角度的或直的。然而，为了节省成本，这里的差异应该尽可能小。因此，加热元件的电阻，即电阻率specificresistance可以独立于管线连接器的特定设计而变化，其具有预定的加热元件长度和加热元件的横截面积，以及在管线连接器的外表面上的肋状结构，其中布置有加热元件。为了节省成本，应提供尽可能少的加热元件或加热元件部分；它们沿着介质管线和至少布置在后者的一端的管线连接器延伸。同样为了加热介质管线本身，通常需要考虑，例如加热元件的电阻率及其横截面积。如例如在DE102010032189A1中所公开的，当沿着介质管线布置加热元件或加热元件部分时，通过在围绕介质管线的螺旋缠绕上改变间距即，匝数，可以根据需要改变它们的长度。当改变间距时，仅证明有问题的是，如果间距太大，则可能发生介质管线的弯曲，导致加热元件或加热元件部分从表面上抬起，并且，如果至少一个加热元件或加热元件部分的介质管线绕组的间距太小，由于需要比较小的绕组间距长得多的加热元件长度或加热元件部分长度，所以成本急剧上升。在两个加热元件部分的情况下，这两个加热元件部分由于被包裹而沿着介质管线布置，为了避免在卷绕过程中加热元件部分之间的交叉，两者必须以大致相同的卷绕间距布置在介质管线上。出于成本原因，证明将加热元件或加热元件部分的横截面积设计得尽可能低，同时提供仍可制造的加热元件是有用的，其中，出于生产原因，当提供多个加热元件部分时，大致均匀的加热元件横截面，也就是说，加热元件部分的近似均匀的横截面积将是有利的，这样可以实现加热元件部分的无问题连接，例如通过压接crimping，收缩或卷绕。发明内容因此，本发明的目的是提供一种预制的可加热介质管线和用于后者的预制加热元件，其中可以提供加热元件或加热元件部分的最小可能的横截面积，也可以设置相似或相等的待连接的加热元件部分的直径，同时，可以满足沿预制可加热介质管线的不同热需求，特别是在至少一个管线连接器和介质管线附近。根据权利要求1的前序部分，该目的是针对预制的可加热介质管线实现的，其中至少一个加热元件部分被设计为混合线股，其具有多个扭曲的单根线individualwire，包括至少两种不同的材料。对于用于这种预制可加热介质管线的预制加热元件，实现的目的在于，预制加热元件包括至少两个串联连接的加热元件部分，其中，两个加热元件部分中的至少一个设计为具有多根扭曲的单根线的混合线股，其由至少两种不同的材料组成。在从属权利要求中限定了本发明的进一步发展。通过这种方式，提供了预制的可加热介质管线和用于这种预制可加热介质管线的预制加热元件，其中，通过使用混合线股能够选择性地调节或选择加热元件或加热元件部分的电阻率。通过这种方式，对于加热元件部分的可预定的最小直径或可预定的最小横截面积，通过选择性地调节电阻率，自由度是可能的。通过使用至少一个设计为混合线股的加热元件部分，因此其具有由至少两种不同材料组成的多条扭曲单根线，通过这些单根线之间的差异可以调节加热元件部分的所需的电阻率。电阻率取决于材料，因此通过为混合线股的单根线选择不同的材料，可以调节后者的电阻率，即所述加热元件部分的电阻率。由于加热元件部分的电阻R是电阻率ρ，加热元件部分的长度l及其横截面积A的函数，即R＝ρ×lA，如果加热元件部分的长度及其横截面积是预定的，并因此对于所讨论的应用保持恒定，则通过改变加热元件部分的电阻率的可能性产生自由度。因此，可以通过借助于用于其单根线的适当不同的材料选择来改变加热元件部分的特定电阻率，并且因此，通过加热元件部分进入介质管线和预制可加热介质管线的一个或多个管线连接器的不同热输入，来满足沿预制可加热介质管线的不同热需求。当提供本领域已知的加热元件时，其仅具有由特定材料制成的一根加热线，或者具有多根单根线的加热股，所有单根线均包括相同的材料，这是不可能的，因为所述一种材料仅具有一种特定的电阻率。仅可能通过选择具有由另一种物质或材料制成的加热线或具有单根线的加热股的加热元件来实现变化。然而，通过存储大量分别不同材料的加热元件或加热元件部分，这可能是高成本的。通过改变加热元件部分的单根线的材料，可以调节它们的电阻率。通过适当选择用于混合线股的单根线的材料，在提供混合线股的情况下，在预制可加热介质管线的第一端处的管线连接器上的加热元件部分的电阻率的设计，以及预制可加热介质管线的第二端处的管线连接器上的加热元件部分的电阻率的设计，因此可以根据本申请的特定要求不同地实现。混合线股有利地包括围绕高抗拉强度支撑元件或高抗拉强度芯扭曲的多个单根线，其中至少一根单根线可以包括铜镍合金，并且至少一根其他单根电线可以包括铜或镍铬合金。此外，至少一个加热元件部分的至少一根扭曲的单根线可以包括铜锌合金或铜锡合金。对于选择性地调节加热元件部分的电阻率，即混合线股的电阻率，这些材料被证明是特别有利的。例如，一种或多种以下材料可用作混合线股即至少一个加热元件部分的至少一根单根线的材料：Cu，其电阻率为0.0178Ωmm2m，CuNi1，其电阻率为0.025Ωmm2m，CuNi2，其电阻率为0.050Ωmm2m，CuNi6，其电阻率为0.100Ωmm2m，CuNi10，其电阻率为0.150Ωmm2m，CuNi15，其电阻率为0.210Ωmm2m，CuNi23Mn，其电阻率为0.300Ωmm2m，CuNi30Mn，其电阻率为0.400Ωmm2m，CuNi44，其电阻率为0.490Ωmm2m，其中各自的电阻率为在20℃的温度下测定。此外，NiCr3020的电阻率为1.040Ωmm2m在20℃时，可用作镍铬合金。扭曲在一起的单根线的电阻率可以彼此相差0.008至0.74Ωmm2m在20℃下。高抗拉强度支撑元件可以包括塑料材料，特别是塑料型材。合适的塑料材料是例如或特别地，高抗拉强度支撑元件的外径可以对应于混合线股的电单根线之一的外径，其围绕高抗拉强度支撑元件扭曲。然而，单根线中的一根也可以用作高抗拉强度支撑元件，使得高抗拉强度支撑元件的材料然后对应于单根线之一的材料，特别是金属或金属合金。此外，通过使用这种混合线股作为加热元件部分，相同的加热元件部分可以用在管线连接器和介质管线上，其在其端部连接到管线连接器，从而可以避免管线和管线连接器之间的过渡区域的任何中断，并且加热元件的成本可以保持尽可能低，否则其会随着提供更多数量的加热元件部分而增加。因此，有利地，仅设置两个或三个加热元件部分，它们串联连接以形成预制的加热元件。进一步有利地，至少一个管型和或软管型介质管线和至少一个管线连接器可以用至少一个加热元件适应地缠绕。这意味着提供了在管型和或软管型介质管线和至少在后者的一端布置的管线连接器上的外部绕组，其中介质管线和管线连接器之间的过渡区域也被缠绕到而没有中断，并且在介质管线和管线连接器之间的该过渡区域中布置一个或两个加热元件部分而没有任何过渡或中断；因此，在介质管线和管线连接器之间的过渡区域中的加热元件部分之间没有设置压接点或其他类型的连接点。进一步有利地，加热元件包括两个或三个加热元件部分。因此，有利地，沿着加热元件仅设置几个连接点或压接点。加热元件部分的各个端部可以短路或连接到电源线，以便能够将由串联连接的加热元件部分组成的加热元件连接到电源。有利地，连接在一起的两个加热元件部分具有相同或相似的外径或横截面积，特别是线股外径，公差为+-0.05mm。通过使用混合线股，可以提供相同或基本相同的横截面积。通过这种方式，可以特别好地将两个加热元件部分连接在一起，特别是通过压接。例如，当提供六或七根扭曲的单根线时，单根线本身可以具有0.19mm的外径，或者当提供19根扭曲的单根线时，单根线本身可以具有0.115mm的外径，或者当提供37根扭曲的单根线时，单根线本身可以具有0.082mm的外径。由于至少一个加热元件部分插入到管线连接器的外表面上的肋结构中，以便能够加热流过其的介质，至少一个加热元件部分插入其中的肋之间的距离或肋之间的槽的尺寸已经确定了加热元件部分的最大外径。因此，加热元件部分的最佳外径的设计通过输入到管线连接器的材料中的良好热量以及加热元件部分的横截面区域中的少量分散来确定。在此，通常可以通过使用具有较小外径的加热元件部分来实现更好的加热。因此，例如，连接在一起的两个加热元件部分可以各自具有0.15mm2的最小横截面积，特别是当为所讨论的加热元件部分提供包括七根单独的线的线股时。这里，提供了具有足够高的拉伸强度的低成本解决方案，以避免例如由加热元件部分破坏或破裂引起的不希望的损坏，特别是当它围绕介质管线和连接到后者的至少一个管线连接器缠绕时。此外，通过提供至少0.15mm2的加热元件部分的横截面积，也可以获得良好的压接质量。这种加热元件部分的横截面积的最佳范围在0.15和0.37mm2之间，特别是在0.17和0.23mm2之间。特别优选地，加热元件部分的横截面积可以是0.20mm2，因为在该范围内提供了特别高的拉伸强度和加热元件部分的适用性，这是在易于安装和低材料使用之间的良好折衷。已经发现，加热元件部分的横截面积大于0.30mm2，例如0.37mm2时，由于材料成本增加，并且由于尺寸大，因此证明不再有利地适用。特别是0.2mm2的横截面积表示金属单根线的横截面积，也就是说，不包括它们的绝缘护套。例如，单根线的横截面积可以为0.015mm2。混合的线股可以例如由6,7,19或37根单根线形成，其中具有6根单根线的实施变形是或者可以是设计成没有高抗拉强度的支撑元件。单根线优选地具有相同的线直径。然而，原则上，如果这证明在特定应用中是有利的，它们也可以具有不同的线直径。如果设计为混合线股的至少一个加热元件部分包括七根扭曲的单根线，则证明是特别有利的。这里，将单根线扭曲到至少一个加热元件部分中时产生的捻距laylength有利地为6至15mm，特别是9mm。这里，捻距对所产生的电阻有影响，其中影响约为3％。在外表面上，至少一个加热元件部分有利地具有保护套，该保护套尤其包括塑料材料。这可以具有0.2mm的最小壁厚。管型和或软管型介质管线和至少一个管线连接器可以形状配合和或力配合连接在一起，或者可以材料地结合在一起。在外表面上，预制的可加热介质管线可以被至少一个绝缘保护罩包围，特别是包围管，例如波纹管，围绕管型和或软管型介质管线延伸，并且一个或多个管线连接器可以被至少一个保护帽包围。通过保护罩和介质管线的外表面或至少一个管线连接器之间捕获的空气来实现绝缘效果。将至少一个预制加热元件特别好地固定在管型和或软管型介质管线上以提供特别好的介质管线加热可以通过至少一种管和或软管类型介质管线设有至少一个预制加热元件实现，所述至少一个预制的加热元件，通过至少部分包裹设置有所述加热元件的介质管线，用至少一个膜元件固定在后者上，设置有至少一个预制加热元件和至少一个膜元件的介质管线被加热，以便更好地将预制加热元件嵌入膜元件中，并且更好地把后者放置在介质管线的外表面上。通过加热设置有至少一个预制加热元件和至少一个膜元件的介质管线，不仅仅可以使后者针对特定应用特别是弯曲的更好地成形。由于施加的热量，至少一个膜元件也可以松弛和收缩，这导致至少一个加热元件更好地嵌入膜元件中，并且，在所述至少一个加热元件的匝之间，后者更好地放置在介质管线的外表面上。可以有利地使用随着施加热量而收缩的膜元件。这使得可以实现至少一个加热元件在介质管线上的特别好的固定，以及加热元件在后者上的放置，并且因此从加热元件到介质管壁的非常好的热传递，因此对流过介质管线的介质进行特别好的加热。至少一个膜元件的应用也可以仅部分地实现。即使部分地将膜元件应用在管型和或软管型介质管线上，特别是部分包裹后者，至少一个加热元件也可以很好地固定在后者上，从而可以实现非常好的到介质管线的壁中的热输入。通过组合提供混合线股和介质管线的至少部分卷绕，设置有至少一个加热元件，至少一个膜元件，例如PET膜元件，也就是说，由聚乙烯制成的膜元件，可以产生协同效应。当将透明膜材料用于至少一个膜元件时，通过加热元件的不同颜色，可以通过膜元件检测后者，因此，可以从外部通过膜元件光学检测加热元件的不同电阻。混合线股通过相对特别小的横截面，也就是说，通过相对特别小的横截面积，允许材料节省。同时，这还改善了膜元件在至少一个加热元件和管型和或软管型介质管线上的接触，也就是说，膜元件在加热元件和介质管线上的附着。通过膜元件的拉伸性和过度拉伸或塑性变形可以进一步改善接触。因此，当至少一个膜元件缠绕在具有至少一个加热元件布置在其上的介质管线上时，至少一个膜元件被有利地拉伸和或过度伸展和或塑性变形。通过混合线股和通常通过至少一个膜元件的管型和或软管型介质管线的缠绕提供了相对小的缠绕介质管线直径。保护性覆盖物例如波纹管，在波纹管和介质管线之间具有气隙，或者例如之类的绝缘泡沫的护套，可以以相应低的材料用量实现，也就是说，例如，可以提供保护性覆盖物的小内径。这导致了成本有效的解决方案并且同时具有通用的适用性，因为相应形成的预制介质管线的空间要求相对较低。因此实现了介质管线的预制，其中首先管型和或软管型介质管线特别是连续地被至少一个加热元件缠绕，随后用至少一个胶带，织物胶带或织物带和或至少一个膜元件缠绕在其上。为了能够在末端为相应的预制介质管线提供至少一个管线连接器，带和或膜元件和加热元件在一端或多端卷绕回来。然后可以利用至少一个管线连接器实现预制造，其中至少一个管线连接器连接到介质管线的端部，例如，通过激光焊接。如果代替膜元件，传统的胶带，织物带，织物胶带等和带有粘合剂的胶带材料一起使用，以便缠绕到设有至少一个加热元件的介质管线上，其中，用于将胶带，织物带或织物胶带粘附到介质管线上并且重叠缠绕到胶带本身上的粘合剂导致在胶带卷绕回之后残留在介质管线上的粘合剂残留物。在介质管线的末端可以连接，特别是焊接到管线连接器之前，必须以耗时的方式去除残留物。因此，上述用于将至少一个加热元件固定在介质管线上的至少一个膜元件的使用证明是特别有利的，因为不再发生粘合剂残余物的所述缺点。附图说明为了进一步说明本发明，下面将参考附图更详细地描述后者的实施例。这里：图1示出了本发明的具有连接到管型介质管线的两个端部连接器的预制可加热介质管线，以及形成预制加热元件的两个串联连接的加热元件部分的第一实施例的示意图。图2示出了本发明的具有连接到管型介质管线的端部的两个管线连接器的预制可加热介质管线，以及两个加热元件部分的第二实施例的示意图。图3示出了本发明的具有连接到管型介质管线的端部的两个管线连接器的预制可加热介质管线，以及两个加热元件部分的第三实施例的示意图，作为对图1中的实施例的修改。图4示出了本发明的具有连接到管型介质管线的端部的两个管线连接器的预制可加热介质管线，以及形成预制的加热元件的两个串联连接的加热元件部分的第四实施例的示意图。图5示出了本发明的具有连接到管型介质管线的端部的两个管线连接器的预制可加热介质管线，以及四个加热元件部分的第五实施例的示意图，其中，其中两个加热元件部分沿着管型介质管线延伸，并且在每种情况下加热元件部分延伸到每个管线连接器上。图6示出了本发明的具有连接到管型介质管线的端部的两个管线连接器的预制可加热介质管线，以及三个加热元件部分的第六实施例的示意图，其中一个刚好延伸到一个管线连接器上面，一个基本沿管型介质管线延伸，第三个沿管型介质管线延伸并沿第二管线连接器延伸。图7示出了通过本发明的具有预制的加热元件的介质管线的横截面图，该预制的加热元件具有布置在其上的相对小的外径。图8示出了通过本发明的具有预制的加热元件的介质管线的横截面图，该预制的加热元件具有布置在其上的相对较大的外径。图9示出了本发明的管线连接器的横截面图，其中预制的加热元件布置在其外表面肋之间。图10示出了本发明的具有连接到管型介质管线的端部的两个管线连接器的预制可加热介质管线，以及两个加热元件部分的第七实施例的示意图，作为对图4中实施例的修改。图11示出了本发明的具有连接到管型介质管线的端部的两个管线连接器的预制可加热介质管线，以及四个加热元件部分的第八实施例的示意图，其中两个加热元件部分沿着管型介质管线延伸并且彼此连接，并且一个加热元件部分延伸到每个管线连接器上。图12示出了本发明的具有连接到管型介质管线的端部的两个管线连接器的预制可加热介质管线，以及两个加热元件部分的第九实施例的示意图，其中，其中一个加热元件部分沿着管型介质管线和一个管线连接器的部分延伸以及另一个加热元件部分延伸到另一个管线连接器上。图13示出了设计为混合股线的本发明的加热元件部分的七根扭曲单根线的侧视细节图。图14示出了通过本发明的如图13所示被设计为混合线股的加热元件部分的横截面视图，其包括围绕高抗拉强度支撑元件扭曲在一起的七根单根线。图15示出了管或软管型介质管线的示意图，其中两个加热元件围绕后者缠绕。图16示出了具有如图15中的两个加热元件的介质管线的示意图，其中为了在介质管线上固定加热元件，后者用膜元件部分地缠绕在一起。具体实施方式图1示出了预制的可加热介质管线1，其具有管型介质管线2和连接到后者端部的两个管线连接器3,4。管型介质管线2和两个管线连接器3,4的连接可以实现为形状配合和或力配合，或者也可以实现为材料的结合。代替管道型介质管线2，也可以提供软管型介质管线。介质管线也可以是管型和或软管型，具有至少一个管型部分和至少一个软管型部分。预制的加热元件5沿着介质管线1延伸，该预制的加热元件根据图1由两个串联连接的加热元件部分50,51形成，这两个加热元件部分在连接点52，特别是压接点处连接在一起。加热元件部分50沿着管型介质管线2延伸到第一管线连接器3上并且延伸到从管型介质管线2到第二管线连接器4的过渡区域21中。第二加热元件部分51还沿着管型介质管线2延伸，进一步到第二管线连接器4上并且到管型介质管线2和第一管线连接器3之间的过渡区域20中。连接点52布置在第二管线连接器4上，使得加热元件部分50延伸直到后者。在第一管线连接器3上，两个加热元件部分50,51的两个端部53,54连接到供电线路6,7，特别是通过压接，通过压接可以实现与电源的连接，以便能够加热。因此，在管型介质管线2和两个管线连接器3,4之间的两个过渡区域20,21中没有设置连接点，从而可以提供尽可能少的加热元件部分，与现有技术的解决方案相比，这降低了预制可加热介质管线的成本。两个加热元件部分50,51均形成为混合股线。这意味着它们由许多扭曲的单根线形成，其由至少两种具有不同电阻率的不同材料组成。加热元件部分50形式的这种混合线股的一个例子在图14的横截面中示出并且在图13中以细节示出。在该示例中，七根单根线151,152,153,154,155,156和157围绕高抗拉强度支撑元件或高抗拉强度芯150扭曲。扭曲的单根线的捻距ls可以是例如6至15mm，特别是9mm参见图13。单根线的扭曲组合composite通常在其外表面上被保护套158包围，如图13和14所示。这尤其包括塑料材料。通过为加热元件部分50,51提供这种混合线股，这些可以最佳地适应特定的环境温度条件。例如，如果其上布置有第一管线连接器3的预制可加热介质管线1的区域布置在车辆的热区中，也就是说，靠近排气系统或发动机，只需要低热量输出。另一方面，如果包括第二线连接器4的预制可加热介质管线1的相对区域布置在车辆的冷区域中，例如在车辆储箱附近，则这里需要更高的热量输出。这可以通过在其特定的总电阻方面适当选择加热元件部分50,51的单根线151至157的材料来调节，因为R＝ρ*lA，其中R是电阻，ρ是电阻率，l是加热元件部分的长度，A是其横截面积。因此，可以避免在热区中的过热，以及冷区中的不充分的融化或不融化。图2示出了沿着管型介质管线2和在两个管线连接器3,4上的两个加热元件部分50,51的另一种布置。在那里，加热元件部分50沿着管型介质管线2延伸并且延伸到第一管线连接器3和第二管线连接器4上。加热元件部分51仅沿着管型介质管线2并且在过渡区域20,21上方延伸到第一管线连接器3和第二管线连接器4上。两个加热元件部分50,51的端部53,54和55,56布置在两个管线连接器3,4上。因此，电源线6,7可以分别连接到端部53,54和55,56，或者端部53,54和55,56可以分别短路。可以根据具体应用进行适当的选择。图3中的预制可加热介质管线1的实施例与图1中的实施例的不同之处在于，两个加热元件部分50,51的端部55,56不会在连接点52处压接在一起，而是自由的，由此他们可以连接在一起从而短路，或者可以连接到所述电源线6,7。在图4的实施例变形中，与图2中的预制可加热介质管线1的实施例相反，两个加热元件部分50,51的两个端部53,54在连接点57，如压接点处，固定地连接在一起。后者布置在第一管线连接器3上，或者可以布置在管型介质管线2上，如虚线所示。因此，加热元件部分50不延伸虚线或仅在过渡区域20上并且在非常短的部分上延伸到第一管线连接器3上，使得第一管线连接器3几乎不被加热，因此是布置在车辆的热区中，也就是说，在预期高环境温度的区域中。在根据图5的预制可加热介质管线1的实施例变形中，提供四个加热元件部分50,51,58,59，其中两个加热元件部分50,51沿着管型介质2并在两个过渡区域20,21中布置；加热元件部分58布置在第一线连接器3上，加热元件部分59布置在第二线连接器4上。加热元件部分50,51的端部53,54,55,56可以短路，也就是说，连接到加热元件部分58,59的端部580,581,590,591，或者可以连接到电源线6,7，用于连接到电源未示出。图6示出了预制可加热介质管线1的另一实施例变形，其中提供了三个加热元件部分50,51,58。加热元件部分51如图3所示，沿着管型介质管线2在过渡区域20上延伸到第一线连接器3上并且在其另一端上延伸到第二线连接器4上。在后者上，它可以连接到加热元件部分50，或连接到电源线6,7，如上面的图3所示。加热元件部分50沿着管型介质管线2并且在两个过渡区域20,21上方延伸。第三加热元件部分58布置在第一线连接器3上。在其端部580,581处，它可以在其端部53,54处与另外两个加热元件部分50,51短路，或者端部580,581,53,54可以连接到电源线6,7。图10中所示的预制可加热介质管线1的实施例变形是图4所示实施例的变形。然而，与后者相反，加热元件部分50不延伸到第二线连接器4上。相反，两个管线连接器3,4基本上是未加热的，因为两个加热元件部分50,51虽然在过渡区域20,21上延伸，但仅在短部分中延伸到两个管线连接器3,4上。它们的端部53,54和55,56可以再次短路或连接到电源线6,7，以便能够连接到电源未示出。在图10中用虚线示出的是图4中也示出的变形，其中两个加热元件部分50,51在位于管型介质管线2上的连接点57处固定地连接在一起；因此第一管线连接器3未加热。特别地，当整个预制可加热介质管线1布置在热区中时，可以提供图10中所示的变形，其中不需要加热管线连接器3,4。图11中所示的预制可加热介质管线1的实施例变型包括三个加热元件部分50,51,59，其中加热元件部分59布置在第二管线连接器4上，而两个加热元件部分50，51沿着管型介质管线2延伸并且在两个过渡区域20,21上方延伸。与图4中的实施例的情况一样，两个加热元件部分50,51在第一线连接器3上或在管型介质管线2上的连接或压接点57处固定地连接在一起。各个加热元件部分51,59和50,59的端部56和590，或55和591可以再次短路或连接到电源线6,7，以便连接到电源未图示。在图12中所示的预制可加热介质管线1的实施例变形中，仅提供两个加热元件部分50,51，其中加热元件部分50是双层铺设的，并且从第二管线连接器4延伸，在过渡区域21，管型介质管线2和过渡区域20上直到第一线连接器3的短区域上，并从那里返回延伸穿过过渡区域20，管型介质管线2和过渡区域21到第二管线连接器4上。加热元件部分51仅布置在第二管线连接器4上。在布置在第二管线连接器4上的端部53,54和55,56处，加热元件部分50,51可以连接在一起，也就是说，短路或再次可以连接到电源线6,7，以便能够连接到电源未示出。图12中的虚线示出了一种变形，其中加热元件部分50不延伸到过渡区域20中或到第一管线连接器3上。这里，第一管线连接器3和到后者的过渡区域20保持不加热。在两种变形中，第一管线连接器3可以再次布置在车辆的热区中，而第二管线连接器4被加热并且因此可以布置在冷区中。图7和8示出了管型介质管线2的管壁22的区域中的纵向剖视图，其中在每个情况下，在管壁22的外表面上，布置一圈预制加热元件5，或者，后者的加热元件部分，并且通过固定带23附接，例如织物的，粘合的或织物粘合带或膜元件。图7和8之间的区别仅在于这些图中所示的两个预制加热元件5具有不同的外径d5。图7中所示的预制加热元件5或加热元件部分具有外径d5a，其比图8中所示的预制加热元件5或加热元件部分具有的外径d5b小。图7中所示的具有更小的外径d5a的预制加热元件5具有更好的热输入，并且在预制加热元件5或其加热元件部分的横截面区域中的少量散射是可能的。这也可以从通过外部肋结构，例如，第一或第二管线连接器3,4，的横截面视图中找到，如图9所示。预制加热元件5或其加热元件部分位于第一线连接器3的两个肋31,32之间的凹槽30中。预制加热元件5或后者的加热元件部分的最佳外径d5导致在槽30中的最佳放置并因此导致特别好的热传递。图15示出了管型介质管线2，其中两个加热元件部分50,51围绕后者缠绕。两个加热元件部分50,51彼此交替，如图15中的介质管线2的侧视图所示。从图16中可以看出，固定带可以设计为至少一个膜元件123，用于将两个加热元件部分50,51固定到介质管线2的外表面上。这在图16中以重叠的匝显示为虚线。在图16所示的实施例变形中，它围绕两个加热元件部分50,51以与后者相反的方向缠绕，并且还围绕介质管线2缠绕。出于固定的目的，仅提供具有至少一个膜元件123的逐段绕组section-by-section就足够了。后者也可以以与加热元件部分50,51相同的缠绕方向指向。通过用布置在介质管线上的加热元件部分50,51加热介质管线，和至少一个膜元件123，后者松弛和收缩，使得它特别紧密地施加到两个加热元件部分50,51和介质管线2的外表面。通过这种方式，在介质管线上特别好地固定和紧密放置加热元件部分是可能的，从而能够通过两个加热元件部分50,51对介质管线2进行特别好的加热。当利用加热元件部分50,51或至少一个加热元件5缠绕到介质管线2上时，至少一个膜元件123有利地被拉伸，和或过度伸展，和或塑性变形，以实现特别好地放置在介质管线和加热元件部分或加热元件上。下表示出了预制加热元件5的加热元件部分50,51的扭曲单根线的可能材料，其在图1至6以及10至12,15,16中所示的实施例变形中示出。当如图13和14所示地围绕高抗拉强度支撑元件150扭曲七根单根线时，表1中列出的下列材料可用于例如单根线。在表1中，对于不同每单位长度电阻R，五个不同的实施例1至5被再现，这可以通过由分别引用的材料制成的单根线的组合来实现。这里，单根线之一可以是高抗拉强度支撑元件，例如线7＝高抗拉强度支撑元件150。表1下面的表2列出了加热元件部分的单根线的材料的例子，再一次使用七根扭曲的单根线，用于具有不同的每单位长度电阻R的实例1到8，这可以通过由分别引用的材料制成的单根线的组合来实现。表2下面的表3示出了加热元件部分的各个导线的可能材料，其具有19个扭曲的单根线，用于每个单位长度电阻R不同的五个示例1至5，这可以通过由分别引用的材料制成的单根线的组合来实现。表3下面的表4示出了加热元件部分的各个导线的可能材料，其中具有三十七个扭曲单根线，用于每单位长度电阻R不同的示例1至5，这可以通过由分别引用的材料制成的单根线的组合来实现。表4塑料型材或例如单根线可用作相应加热元件部分的高抗拉强度构件150或高抗拉强度芯，因此，在后者的情况下，高抗拉强度支撑元件的材料对应于上述表1至4中的一种材料。在后者的情况下，通过加热元件部分的横截面将不同于图14中所示的横截面，其中一根单根线在内部布置为高拉伸强度支撑元件，而另外六根单根线是绕着后者扭曲。单根线都可以具有相同的外径。在下文中，描述了具有两个管线连接器3,4的预制可加热介质管线的设计实例，其中该结构是所谓的“双线股twowirestrand”设计如图1至图4，10和12所示。也就是说，其中提供两个加热元件部分50,51，其中，在每种情况下，沿着管型介质管线2延伸的加热元件部分50,51也用于两个管线连接器3,4中的一个，如图1和3所示。下表5包含预制介质管线的规格，其中将两种不同变形I和II的规格相互比较。表5下表5a引用了本发明的混合股线的直径及其示例性优选的横截面积。表5a混合股线的直径1.10mm优选的减小的横截面积0.20mm2从表5和5a中得出以下值，其在表6至6f中再现并随后更详细地说明，其中表6中包含的值适用于表5和5a中的变形I和II，表6a中包含的值适用于变形1，表6b中包含的值适用于变形II，表6c中包含的值适用于变形1，表6d中包含的值适用于变形II，表6e中包含的值适用于变形I，值表6f中包含的值适用于变形II。表6表6a表6b表6c表6d表6e表6f下表7给出了上表中引用的材料的各自的电阻率：表7第一线连接器3上所需的功率P3例如是P3＝1.2W。管线连接器3上的示例性固定加热元件部分长度l3，其通过在其外表面上的肋结构中的轨迹预先确定，是l3＝400.00mm。第二管线连接器4上所需的功率P4例如是P4＝1.8W。管线连接器4上的示例性固定加热元件部分长度l4也是l4＝400.00mm，其通过在其外表面上的肋结构中的轨迹预先确定。管道型介质管线2上所需的功率P2例如是P2＝12.5Wm，介质管线直径d2例如是d2＝4.05mm。示例性标称工作电压U是U＝13.5V。线长L例如是L＝4,700mm，1米基本线长度为1,000mm。设计为混合线股的加热元件部分50,51的直径d50,51应为d50,51＝1.10mm＝包括绝缘的股线直径，并且后者的优选横截面积A50,51为A50,51＝0.20mm2。后者是单根线的金属部分的横截面区域，也就是说，没有它们的绝缘护套。由此，第一管线连接器3的部分加热元件功率P50由第一管线连接器3上的功率P3对于第一管线连接器上的加热元件部分50的长度l3产生，P50＝3Wm。用于第二线连接器4的部分加热元件功率P51由第二管线连接器4上的功率P4相对于第二管线连接器4上的加热元件部分的长度l4产生，P51＝4.5Wm。介质管线2上每个加热元件部分所需的长度l由管线功率P2与两个加热元件部分50,51的功率P50，P51之和的比率得到，l＝1.67m。管型介质管线2上的加热元件部分50,51所需的间距从基本线长度1000mm，每米管线上每个加热元件部分所需的长度I和管型介质管线2和设计成的混合线股的加热元件部分50,51的直径d2，d50,51得到，s＝12mm。在加热元件部分50在管线连接器3上上使用的总长度L50ges由在加热元件部分50上用于包裹管型介质管线2的长度l，管线的长度L和管线连接器3上的长度l3上产生，L50ges＝8,233mm。在加热元件部分51在管线连接器4上上使用的总长度L51ges由在加热元件部分51上用于包裹管型介质管线2的长度l，管线的长度L和管线连接器4上的长度l4上产生，L51ges＝8,233mm。利用加热元件部分50产生的功率P50ges由加热元件部分50上的长度L50ges乘以加热元件部分50上的功率P50得到，P50ges＝25W。利用加热元件部分51产生的功率P51ges由加热元件部分51上的长度L51ges乘以加热元件部分51上的功率P51得到，P51ges＝37W。两个加热元件部分50,51的总功率由两个功率P50ges和P51ges的总和产生，P50,51ges＝61.8W。因此，所需的电流I是I＝4.57A。由此，由加热元件部分50产生的电阻R50由功率P50ges相对于电流I的平方计算，R50＝1.18Ω；由加热元件部分51产生的电阻R51由功率P51ges相对于电流I的平方计算，R51＝1.77Ω。因此，电阻R50和R51之和为R50,51＝2.95Ω。加热元件部分50的每单位长度RL50所需的电阻由电阻R50和要使用的加热元件部分长度L50ges产生，RL50＝0.143Ωm。加热元件部分51的每单位长度RL51所需的电阻由电阻R51和要使用的加热元件部分长度L51ges产生，RL51＝0.215Ωm。这将导致加热元件部分50的可能的横截面积A50为A50＝0.119mm2如果这仅由一种材料组成，这里是Cu，或者A50＝0.174mm2如果这仅由一种材料组成，这里是CuNi1，或A50＝0.349mm2如果它只由一种材料组成，这里是CuNi2。这将导致A51的加热元件部分51的可能的横截面积A51＝0.116mm2如果这仅由一种材料组成，这里是CuNi1，或者A51＝0.232mm2如果这仅由一种材料组成，这里是CuNi2，或A51＝0.465mm2如果它只由一种材料组成，这里是CuNi6。因此，第一加热元件部分50的第一和第二设计太小，而第三设计意味着材料消耗太高。对于第二加热元件部分51，第一设计太小，最后引用的两个设计，或者至少后一个设计，将导致材料消耗太高并因此导致成本增加。另外，包括绝缘体的外径可能太大，因此插入紧密的保护性覆盖物，例如窄的绝缘管，例如，波纹管是不可能的，因此可能必须使用更大的保护覆盖直径或波纹管直径。因此，根据本发明，两个加热元件部分50,51设计为混合线股。这里，当使用七根扭曲的单根线时，横截面积为A50＝0.20mm2的加热元件部分50的每单位长度的电阻R5020为例如R5020＝0.145Ωm，其中六根包括CuNi1组成，一个包括CuNi6。当使用七个扭曲的单根线时，横截面积为A51＝0.20mm2的设计为混合线股的加热元件部分51的每单位长度R5120的电阻，例如，R5120＝0.218Ωm，其中四根包括CuNi2，两根包括CuNi1，另一根包括CuNi10。不用说，为了获得具有所需电阻率以及加热元件部分的预定横截面积的加热元件部分，单根线的其他材料组合是可能的。特别地，这里可以使用铜锌合金或铜锡合金用于一根或多根单根线。在七根单根线的情况下，每根线具有0.19mm的金属部件也就是说，没有绝缘护套的外径，每个线的横截面积为0.192*pi4＝0.028mm2，也就是说，混合线股的总横截面积为0.028mm2×7＝0.2mm2。因此，利用加热元件部分的预定或可预定的横截面积或横截面，例如，待连接的两个加热元件部分的0.2mm2，可以通过以下方式选择或配置所需的电阻：合适地选择单根线的混合物的单根线。通过使用混合线股作为加热元件部分和至少两个加热元件部分的串联的适当连接，以形成预制的加热元件，因此，可以调节后者的总电阻，使得在预制的可加热介质管线的范围内的热输出可以针对特定应用进行最佳调节，因此，特别是在仅需要少量热量输出的区域中，只提供这样的热量输出，而在需要高热量输出以融化预制可加热介质管线中的凝固介质或者防止介质凝固的区域中，提供适当高的热输出。除了上面引用并在附图中示出的预制可加热介质管线和预制加热元件的实施例变形之外，还可以提供许多其他组合，也可以提供所引用的特征的任何组合，其中提供至少一种管型和或软管型介质管线，至少一个布置在后者的端部的管线连接器，以及至少一个预制的加热元件，其包括至少两个加热元件部分，其连接在至少一个电路中，其中至少一个加热元件部分形成为混合线，其具有多个扭曲的单根线，由至少两种不同的材料组成。附图标记列表1预制可加热介质管线2管型介质管线3管线连接器4管线连接器5预制加热元件6电源线7电源线20过渡区域区21过渡区域区22管线壁23固定带30槽31肋32肋50加热元件部分51加热元件部分52连接点压接点5350的端部5451的端部5550的端部5651的端部57连接点压接点58加热元件部分59加热元件部分123膜元件150高抗拉强度支撑元件高抗拉强度芯151单根线152单根线153单根线154单根线155单根线156单根线157单根线158保护套58058的端部58158的端部59059的端部59159的端部ls捻距d55的外径d5a5的外径d5b5的外径

权利要求：1.一种预制的可加热介质管线1，其具有至少一个管型和或软管型介质管线2、至少一个布置在后者的端部的管线连接器3,4、和至少一个预制加热元件5，其中，所述预制加热元件5包括至少两个加热元件部分50,51,58,59，其连接在至少一个电路中，至少一个所述加热元件部分50,51在所述至少一个管线连接器3,4和所述至少一个管型和或软管型介质管线2的至少部分上延伸，为了加热所述管线连接器3,4和所述至少一个管型和或软管型介质管线2的所述至少部分，其特征在于，所述加热元件部分50,51,58,59中的至少一个设计为混合线股，其具有多个扭曲的单根线151,152,153,154,155,156,157，包括至少两种不同的材料。2.根据权利要求1所述的预制的可加热介质管线1，其特征在于，连接在一起的两个加热元件部分50,51,58,59都具有相同的横截面积。3.根据权利要求1或2所述的预制的可加热介质管线1，其特征在于，两个相互连接的加热元件部分50,51,58,59各自具有0.15mm2的最小横截面积，特别是0.2mm2的横截面积。4.根据前述权利要求之一所述的预制的可加热介质管线1，其特征在于，所述至少一个管型和或软管型介质管线2和所述至少一个管线连接器3,4用所述至少一个预制加热元件5适应性地包裹。5.根据前述权利要求之一所述的预制的可加热介质管线1，其特征在于，所述至少一个加热元件部分50,51,58,59的至少一根所述扭曲的单根线151,152,153,154,155,156,157包括铜锌合金或铜锡合金。6.根据前述权利要求之一所述的预制的可加热介质管线1，其特征在于，所述预制加热元件5包括两个或三个加热元件部分50,51,58,59。7.根据前述权利要求之一所述的预制的可加热介质管线1，其特征在于，设计为混合股的所述至少一个加热元件部分50,51,58,59包括七根扭曲的单根线151,152,153,154,155,156,157。8.根据前述权利要求之一所述的预制的可加热介质管线1，其特征在于，通过扭曲所述单根线151,152,154,154,155,156,157以形成所述至少一个加热元件部分50,51,58,59，捻距ls为6至15mm，特别是9mm。9.一种预制加热元件5，用于根据前述权利要求之一所述的预制的可加热介质管线1，其特征在于，所述预制加热元件5包括至少两个串联连接的加热元件部分50,51,58,59，其中，所述两个加热元件部分50,51,58,59中的至少一个设计为混合股线，具有多个扭曲的单根线151,152,153,154,155,156,157，包括至少两种不同的材料。10.根据权利要求9所述的预制的加热元件5，其特征在于，设计为混合股线的所述至少一个加热元件部分50,51,58,59具有0.15至0.37mm2的横截面积，特别是0.17至0.23mm2的横截面积，特别是0.20mm2。11.一种方法，将根据权利要求9或10所述的至少一个预制的加热元件5固定到介质管线2上，用于形成可加热介质管线，其特征在于，提供具有至少一个预制加热元件5的至少一个管型和或软管型介质管线2；和通过至少部分缠绕在随着后者提供的介质管线2周围，所述至少一个预制加热元件5用至少一个膜元件123固定在后者上；和设有至少一个预制加热元件5和所述至少一个薄膜元件123的所述介质管线2被加热，以便更好地将所述预制加热元件5嵌入所述薄膜元件123中，并将后者更好地放置在所述介质管线2的外表面上。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在由布置在后者上的所述至少一个加热元件5缠绕介质管线2的期间，所述至少一个膜元件123被拉伸，和或过度伸展，和或塑性变形。

百度查询： 福士汽车配套部件责任有限公司 预制的可加热介质管线和用于其中的预制加热元件

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD