包括在外部設(shè)置有至少兩個加熱元件的介質(zhì)線路的組裝可加熱介質(zhì)線路及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種包括介質(zhì)線路的可加熱介質(zhì)線路，所述介質(zhì)線路具有布置在所述介質(zhì)線的外部的至少兩個加熱元件(2，3)，并至少有一個線路連接器。為了加熱所述至少一個線路連接器，僅將加熱元件(2，3)之一布置在所述線路連接器處或上并且至少部分地圍繞所述線路連接器。本發(fā)明還涉及一種制造可加熱介質(zhì)線路的方法，該可加熱介質(zhì)線路包括介質(zhì)線路、至少一個線路連接器和至少兩個加熱元件(2，3)。對介質(zhì)線路進(jìn)行預(yù)裝配，將所述加熱元件(2，3)連續(xù)纏繞在所述介質(zhì)線路上。利用至少一個緊固件(16)將加熱元件(2，3)緊固或固定到介質(zhì)線路上。根據(jù)本發(fā)明，取決于所需用途將介質(zhì)線路切割為第一長度，該長度等于所需的介質(zhì)線路長度(IR)加上富余長度(lz)，該富余長度包括將加熱元件纏繞在所述至少一個線路連接器和介質(zhì)線路與線路連接器之間的過渡區(qū)域上所需的加熱元件長度(IM)，在與富余長度(lz)相對應(yīng)的介質(zhì)線路區(qū)段中移除所述緊固件(16)，從與富余長度(lz)相對應(yīng)的介質(zhì)線路區(qū)段(12，13)上解開所述加熱元件(2，3)，將介質(zhì)線路切割為期望的介質(zhì)線路長度(IR)，得到第二介質(zhì)線路區(qū)段(14)，在對介質(zhì)線路進(jìn)行第二切割步驟之前或之后縮短其中一個加熱元件(2，3)，將第二介質(zhì)線路區(qū)段(14)連接到所述至少一個線路連接器，并且將沒有被縮短的加熱元件(2，3)纏繞在所述至少一個線路連接器上。
【專利說明】包括在外部設(shè)置有至少兩個加熱元件的介質(zhì)線路的組裝可加熱介質(zhì)線路及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括在外部設(shè)置有至少兩個加熱元件并具有至少一個線路連接器的組裝可加熱介質(zhì)線路和一種用于制造這種包括該介質(zhì)線路、至少一個線路連接器和至少兩個加熱元件的可加熱介質(zhì)線路的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]這種類型的可加熱介質(zhì)線路及其制造方法是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。尤其是在車輛中，設(shè)置有一系列的介質(zhì)線路用于輸送主要是流體介質(zhì)。這些介質(zhì)線路在低溫下很容易凍結(jié)，因此設(shè)置加熱系統(tǒng)。線路連接器用于連接至少兩個介質(zhì)管道或用于介質(zhì)管道到希望組件的連接器連接。通常通過這種介質(zhì)管道輸送的是由于冰點(diǎn)較高而在甚至相當(dāng)高的環(huán)境溫度下仍易于凍結(jié)的介質(zhì)，因此例如車輛的功能可能受損甚至受到很大干擾。這在用于擋風(fēng)玻璃清洗系統(tǒng)的水管線的情況下特別明顯，這與介質(zhì)管道的情形相同，所述介質(zhì)管道的情形是，借助于該介質(zhì)管道來輸送作為介質(zhì)的尿素水溶液，該尿素水溶液被用作具有所謂SCR催化轉(zhuǎn)換器的柴油發(fā)動機(jī)的NOx反應(yīng)助劑。
[0003]EP1985908A1公開了一種用于介質(zhì)線路的線路連接器，其由連接件構(gòu)成，連接件具有用于端子連接到介質(zhì)線路或組件的端子部分，并具有以端子部分為界并具有流動導(dǎo)管的過渡部分。電加熱裝置被設(shè)置為至少在過渡部分的區(qū)域中至少部分地包圍所述流動導(dǎo)管。該電加熱裝置因此被布置在過渡部分中、即端子部以外，能夠防止連接件內(nèi)部的所述介質(zhì)發(fā)生凝固的問題，或通過使冷凍介質(zhì)解凍來糾正它。加熱線(heating wire)以纏繞、線圈狀的方式圍繞著連接件，至少一個另外的線圈繞線被布置在所述流動導(dǎo)管的區(qū)域的內(nèi)部區(qū)域中，從而當(dāng)電流流過外部加熱線時在內(nèi)側(cè)線圈繞線中提供了感應(yīng)而發(fā)熱。介質(zhì)線路由具有被布置于外周的加熱導(dǎo)體的內(nèi)部管道、管道和被波紋管等的外護(hù)套包圍的加熱導(dǎo)體構(gòu)成。線路連接器連接于介質(zhì)線路的兩端。在接合波紋管之前，將膠帶卷繞在布置于管道上的加熱導(dǎo)體上，由此將加熱導(dǎo)體固定到管道上。另外，建議提供用于固定的清漆或粘合劑層。線路連接器和管道的加熱線路的加熱線彼此電連接，在每種情況下，其中一個線路連接器的加熱線電氣串聯(lián)連接到圍繞所述管道的加熱線路的繞線之一并且連接到在兩個線路連接器處被向外布線的兩個串聯(lián)電路的末端，其中提供了到電壓源的連接或另外一個連接。另夕卜，它還公開了以下內(nèi)容:作為所有加熱線的電氣串聯(lián)電路，線路連接器和圍繞管道的繞線的加熱線設(shè)置有僅一個外部線路端子。
[0004]如果有多個加熱元件沿著介質(zhì)線路和連接到后者的端部的線路連接器布線，可能會導(dǎo)致產(chǎn)生過高的加熱功率，特別是在線路連接器處。加熱導(dǎo)體通常適合于相關(guān)介質(zhì)線路及其在線材選擇和螺距等方面的功率要求。如果介質(zhì)線路和線路連接器上的單股線、絞合線或加熱元件是相同的，則根據(jù)線路長度在特定程度上產(chǎn)生線路連接器處的電力輸入。在這種情況下，特別是在短線路的情況下、或者還使用有加熱絲的情況下，出現(xiàn)了耦合入過多電力的問題。由于繞線和緊固(也就是加熱導(dǎo)體在線路連接器上的分布)、繞線的數(shù)量(至少一個或兩個)、壓接連接的位置(被布置在圍繞線路連接器的殼體中)通常出于成本原因而相對平均地出現(xiàn)，因此線路連接器只提供了改變加熱導(dǎo)體的緊固的極小可能性。甚至用于緊固加熱導(dǎo)體的線路連接器的外部的可能的緊固結(jié)構(gòu)，例如肋結(jié)構(gòu)，通常在大多數(shù)線路連接器中也是以相同方式形成的。對于特別是小于一米的短或超短線路，提供加熱絲可以是合理的。因此，人們希望提供一種措施，使得尤其在可加熱介質(zhì)線路的端部線路連接器上加載較低的加熱功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明基于創(chuàng)建一種組裝可加熱介質(zhì)線路及其制造方法的目的，能夠?qū)崿F(xiàn)與流過具有端部線路連接器的可加熱介質(zhì)線路的介質(zhì)有關(guān)的，特別是在至少一個端部線路連接器的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)最佳的加熱功率。
[0006]根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的一種組裝可加熱介質(zhì)線路來實(shí)現(xiàn)上述目的，以便加熱所述至少一個線路連接器，只有其中一個加熱元件布置在所述線路連接器處或上，使得其至少部分地圍繞該線路連接器。對于制造這種介質(zhì)線路的方法，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)上述目的，即，將介質(zhì)線路與所纏繞的加熱元件連續(xù)地預(yù)組裝，其中借助于至少一個緊固裝置將加熱元件緊固或固定到介質(zhì)線路上，以使用特定方式(use-specific manner)將介質(zhì)線路切割為與所需介質(zhì)線路長度相對應(yīng)的第一長度加上富余長度(allowance length),該富余長度包括卷繞至少一個線路連接器和介質(zhì)線路與線路連接器之間的過渡區(qū)所需的加熱元件長度，移除介質(zhì)線路區(qū)段中與富余長度相對應(yīng)的緊固裝置，從與富余長度相對應(yīng)的介質(zhì)線路區(qū)段上解開加熱元件，將介質(zhì)線路切割為所需的介質(zhì)線路長度以形成第二介質(zhì)線路區(qū)段，加熱元件之一在第二次切割介質(zhì)線路之前或之后被縮短，所述第二介質(zhì)線路區(qū)段被連接到所述至少一個線路連接器，并且未被縮短的加熱元件卷繞在至少一個線路連接器上。本發(fā)明的擴(kuò)展范圍在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行限定。
[0007]由此得到了一種組裝可加熱介質(zhì)線路，其中僅有至少兩個加熱元件之一被用于加熱線路連接器和流過它的介質(zhì)。從而可以向線路連接器提供較低的加熱功率或熱量供給。其他通常的繞線由至少兩個加熱元件構(gòu)成，沿介質(zhì)線延伸，圍繞線路連接器，這可能會將過多的熱量弓I入線路連接器。這可以通過僅僅將一個加熱元件纏繞在至少一個線路連接器上來避免。雖然沿著介質(zhì)線路布置有至少兩個加熱元件，但是只有其中一個被設(shè)置在所述至少一個端部線路連接器上。當(dāng)一個加熱元件被縮短時，在配置可加熱介質(zhì)線路時自由度更大，因為在選擇加熱元件的電阻及其長度的其他變化可能的基礎(chǔ)上，還可以通過將僅有的一個加熱元件布置在后者上來改變引入到線路連接器的加熱功率。加熱元件可以具有不同的電阻，因此加熱功率的變化在線路連接器處也是可能的，因為在每種情況下產(chǎn)生期望加熱功率的加熱元件可被用于布置在線路連接器上。加熱元件的選擇因此也能夠與其電阻有關(guān)地以使用特定方式來進(jìn)行。
[0008]介質(zhì)線路可以形成為軟管狀方式，特別是由彈性體或復(fù)合材料，例如EPDM(乙烯-丙烯-二烯單體)軟管線和/或管狀方式，特別是聚酰胺管道，例如由聚酰胺12制成。加熱元件在本例中是指各種各樣的用于引導(dǎo)熱、即用于加熱介質(zhì)線路和端部線路連接器的裝置。加熱元件尤其是指加熱導(dǎo)體、加熱束(heating strand)和加熱線,加熱導(dǎo)體表示影響到一個層的熱傳遞的導(dǎo)熱元素。它們包括加熱絲(heating filament)，這對于它們的部分來說包括纏繞在后者上的內(nèi)部纖維和線。加熱線束在此情況下意味著單個加熱線和多個組合加熱線，可以為單個加熱線或組合加熱線設(shè)置絕緣護(hù)套、也可以不設(shè)置。
[0009]加熱元件可以進(jìn)一步包括具有至少兩個加熱線束(heating wire strand)的至少一個加熱絲。加熱絲形式的加熱元件是特別適合于長度小于2m的短組裝線路。通過提供內(nèi)纖維或芯而形成加熱絲，在內(nèi)纖維或芯的周圍纏繞了至少一條線，尤其是兩個加熱線束。當(dāng)不同的加熱元件被串聯(lián)連接來加熱介質(zhì)線路和線路連接器時，小于2米的線路長度影響耦合到線路連接器中的加熱功率。線路連接器處的加熱功率是不變的，但是介質(zhì)線路的長度變化很大。因此，利用短介質(zhì)線路來增大介質(zhì)線路中的加熱線的長度是合理的，例如通過螺旋形式的排列。例如還可以使用兩個加熱絲來代替只提供一個加熱絲。
[0010]優(yōu)選的是，被設(shè)置為布置在所述至少一個線路連接器上的加熱元件相比至少一個另外的加熱元件從介質(zhì)線路的端面突出更大的長度。這可以通過相應(yīng)地縮短至少一個另外的加熱元件來實(shí)現(xiàn)。因此，在制造可加熱介質(zhì)線路時或當(dāng)再次從線路連接器上解開加熱元件時至少突出管路連接器的端面的部分相比其它加熱元件的相應(yīng)部分在設(shè)置用于卷繞線路連接器的加熱元件中具有更大的長度。進(jìn)一步超出線路連接器端面的加熱元件被設(shè)置為纏繞或布置在線路連接器上，并且用于加熱，由此設(shè)置用于加熱管路連接器的唯一加熱元件。
[0011]設(shè)置有、特別是纏繞有加熱元件的介質(zhì)線路被切割成第一長度，該第一長度等于所述介質(zhì)線路的所需最終長度加上富余長度。富余長度取決于需要纏繞在所述至少一個線路連接器上的加熱元件的纏繞長度。第一次長度切割之后，在富余長度的介質(zhì)線路區(qū)段中去除用于將加熱元件固定在介質(zhì)線路上的緊固裝置。粘合劑、織物或粘合織物帶可例如被用作緊固裝置。在去除了緊固裝置后，可以將加熱元件從設(shè)置在富余長度的區(qū)域中的介質(zhì)線路區(qū)段上解開并且未被設(shè)置成用于纏繞線路連接器的加熱元件可被縮短或切斷。僅被設(shè)置成用于纏繞線路連接器的一個加熱元件仍具有所需過量長度，因此與其他加熱元件之間產(chǎn)生長度差。然后縮短介質(zhì)線路的富余長度，線路連接器被布置在介質(zhì)線路的端部并與該端部連接，并且一個目前較長的加熱元件被布置在所述至少一個線路連接器上。根據(jù)不同的用途，可以為僅一個線路連接器設(shè)置僅一個加熱元件，而為介質(zhì)線路的另一端部線路連接器設(shè)置兩個或更多加熱元件。然而，在各情況下，也可以為兩個端部線路連接器設(shè)置僅一個加熱元件、特別是纏繞僅一個加熱元件。
[0012]介質(zhì)線路上的繞線的螺距可逐段變化，在一些區(qū)段中，加熱元件可以按照比其它繞線區(qū)域更小的螺距纏繞在介質(zhì)線路上。特別是，介質(zhì)線路上的繞線的螺距可以是10?40mm,特別是20?30mm。優(yōu)選的線路直徑為例如4X lmm, 5X Imm和8X 1mm。為了提高在介質(zhì)線路與所述至少一個線路連接器之間對加熱功率進(jìn)行影響的能力，可以沿著組裝介質(zhì)線路設(shè)置三個加熱元件，特別是三股加熱束，一個加熱元件被布置在一個線路連接器上，其余兩個加熱元件被沿介質(zhì)線路布置，沿著介質(zhì)線路布線的兩個加熱元件之一被用于布置在另一個線路連接器上。在可加熱介質(zhì)線路的所謂熱區(qū)或暖區(qū)中，其被設(shè)置在釋放大量熱的設(shè)備，如發(fā)動機(jī)或排氣列車(exhaust train)附近,該處存在的熱福射通常會加熱流經(jīng)可加熱介質(zhì)線路的介質(zhì)，故足以在車輛外部較低的環(huán)境溫度下使介質(zhì)解凍。介質(zhì)線路及其線路連接器的密集加熱僅僅發(fā)生在可加熱介質(zhì)線路的、與熱源間隔開一定距離的區(qū)域，即所謂的冷區(qū)，例如車輛的水箱附近。因此利用這樣的構(gòu)造，可以設(shè)置三個加熱元件，一個單獨(dú)的加熱元件被布置在冷區(qū)中的線路連接器上，其余兩個沿所述介質(zhì)線路布置，其中一個在端部被縮短，另一個因此相對較長的加熱元件被用于布置在熱區(qū)中的另一個線路連接器上。
[0013]如果只有兩個加熱元件，特別是兩股加熱束，則線直徑為SXlmm時螺距可以為19?21mm,線直徑為5 X Imm時螺距為19?23mm,并且線直徑為4X Imm時螺距為22?29_。如果只有兩個加熱元件沿著整個組裝的可加熱介質(zhì)線路設(shè)置，則介質(zhì)線路與線路連接器之間不會存在加熱功率差異，但是如果設(shè)置四個加熱元件，則與設(shè)置兩個加熱元件相比可以根據(jù)需要來調(diào)整加熱功率。因此，為了提高在介質(zhì)線路與至少一個線路連接器之間對加熱功率進(jìn)行影響的能力，設(shè)置有四個加熱元件、特別是四股加熱束。
[0014]加熱元件沿介質(zhì)線路的加熱功率優(yōu)選為20到8W/m,特別是14W/m,并且在所述至少一個線路連接器處為I到4W，特別是1.5W?？赏ㄟ^在線路連接器處布置僅一個加熱元件來實(shí)現(xiàn)這種沿介質(zhì)線路在線路連接器處的不同加熱功率。該加熱元件可以按照螺旋或曲折的方式纏繞在線路連接器上或者以細(xì)長的方式布置在線路連接器的周圍。
[0015]可加熱介質(zhì)線路的加熱元件可以串聯(lián)和/或并聯(lián)連接。加熱元件可以保留為開路或可彼此電氣串聯(lián)或并聯(lián)并且/或連接到引線并且/或連接到橋接元件并且/或連接到填充元件。加熱元件的端部因此可電連接到引線和/或借助于至少一個填充元件而加固并特別是壓接地(crimped)電連接至引線。當(dāng)使用由加熱線組成的加熱絲時產(chǎn)生如下問題，即加熱線太細(xì)而無法直接連接，因此可以使用填充元件來加固，從而可以實(shí)現(xiàn)與引線的良好連接。它們也可以彼此電連接并/或利用至少一個填充元件來加固并特別是壓接地彼此電連接。引線是指并不是用于加熱而是用于將加熱導(dǎo)線連接到能源供應(yīng)(電流或電壓源)的導(dǎo)體。因此，它們通常具有比加熱導(dǎo)體更低的電阻。填充元件在當(dāng)前例中是指例如絞合材料、特別是引線股，如果加熱導(dǎo)體太薄無法進(jìn)行壓接，則將填充元件添加到所述壓接用來進(jìn)行填充。
[0016]如果使用由加熱線制成的加熱絲，則端部彼此直接壓接可能存在問題，因為它們通常太細(xì)了，因此設(shè)置填充元件對于增大直徑而言是適當(dāng)?shù)?。加熱元件的端部同樣可以通過至少一個橋接元件彼此電連接和/或通過至少一個填充元件而加固并通過至少一個橋接元件特別是壓接地彼此電連接。如果設(shè)置了這樣的橋接元件，則可以制造出加熱元件的串聯(lián)或并聯(lián)電路。反之，加熱元件的端部也可以是開路，從而制造加熱元件的并聯(lián)電路；或可以是短路，從而制造串聯(lián)電路?？梢杂眉訜嵩柚线m的插件和/或布線變型來制造串聯(lián)和并聯(lián)電路兩者。
[0017]已證明進(jìn)一步優(yōu)選的是將加熱元件的端部和/或連接或壓接點(diǎn)容納在至少部分包圍所述線路連接器的封裝中。由此可以創(chuàng)建對被容納在所述封裝中的加熱元件的端部和壓接或連接點(diǎn)的熱絕緣和/或機(jī)械和/或化學(xué)保護(hù)。這樣的封裝可以為殼體、收縮配合軟管的形式，或者也可通過包覆成型來形成。如果殼體作為封裝而被設(shè)置，則可以通過封入其中的空氣來實(shí)現(xiàn)熱絕緣。
[0018]如果事實(shí)證明沒有足夠多的材料進(jìn)行連接或壓接以建立安全的連接，則也可以在這里設(shè)置填充單元并將其至少引入到連接點(diǎn)。特別地，線路連接器可被至少部分地容納在所述封裝的第一容器中。加熱元件端部可以布置在所述封裝的至少一個第二容器中。由此可以容納被彼此連接或連接至引線或橋接元件的加熱元件的端部，從而在封裝(例如至少部分包圍所述線路連接器的保護(hù)蓋)內(nèi)部保護(hù)它們不受損。[0019]關(guān)于壓接所述加熱元件端部的方式，優(yōu)選的是在加熱元件的厚度與可能的壓接過程之間進(jìn)行優(yōu)化以便獲得低電阻的連接或壓接點(diǎn)。
[0020]為了在加熱元件纏繞在線路連接器上之后、特別是將尤其是壓接加熱元件端部布置在所述封裝的相應(yīng)容器中之前對加熱元件的位置進(jìn)行固定，可以利用至少一個保持元件，尤其是借助于鉤狀保持元件和/或固定膠帶，將加熱元件固定在線路連接器上的適當(dāng)位置。當(dāng)?shù)诙萜鞅辉O(shè)置在線路連接器上使其至少部分地圍繞線路連接器時，保持元件也特別用于將加熱元件端部引導(dǎo)向絕緣和/或保護(hù)殼體的第二容器。粘合劑、織物或粘合織物帶可以用作固定帶。
[0021]已證明進(jìn)一步優(yōu)選的是對加熱元件進(jìn)行涂覆，特別是設(shè)置一種鎳涂層、銀涂層或電鍍錫等金屬涂層形式的防腐蝕涂層。通過設(shè)置鎳涂層實(shí)現(xiàn)了最佳的保護(hù)和很好的成本效益，即使在加熱元件的制造過程中，鎳涂層也比例如鍍錫更硬、更耐腐蝕。此外，加熱元件可以具有絕緣層，特別是含氟聚合物或FEP絕緣層、即氟化乙烯丙烯共聚物層的護(hù)套。可以通過設(shè)置此種涂層來防止可由腐蝕引起的漏電流。含氟聚合物絕緣涂層的存在被進(jìn)一步證明是優(yōu)選的，因為當(dāng)介質(zhì)線路內(nèi)部存在氨時可以由此實(shí)現(xiàn)特別低的滲透。加熱元件因此可以受到保護(hù)。也可對各個加熱絲進(jìn)行涂覆。加熱絲可以包括由芳香族聚酰胺構(gòu)成的內(nèi)部纖維，
例如Kevlar? Detexl580，這種內(nèi)部纖維的直徑可以為0.4mm。取決于加熱絲，只有3至4
個加熱線或加熱線芯，單個芯可以具有例如0.14?0.16mm的直徑。加熱絲的總外徑可以是0.6?0.8臟。
[0022]如果需要的話，加熱元件不僅可布置在介質(zhì)線路的外側(cè)，而且可以布置在其內(nèi)側(cè)。然而，在此類變形中，僅一個加熱元件，特別是一股加熱束，被用于布置在相應(yīng)線路連接器上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，下面基于附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的示范實(shí)施方式。在附圖中:
[0024]圖1a示出了本發(fā)明的介質(zhì)線路的側(cè)視圖，該介質(zhì)線路上圍繞了兩股加熱元件，并且該介質(zhì)線路在第一處理步驟中被切割為一定長度，
[0025]圖1b示出了本發(fā)明的第二處理步驟中的圖1a的介質(zhì)線路的側(cè)視圖，其中絲束在位于端部的一個部分中從介質(zhì)線路上解開,并且介質(zhì)線路被再次切割成一定長度，
[0026]圖1c示出了本發(fā)明的加熱元件在線路連接器的外部上的布置的側(cè)視圖，
[0027]圖1d示出了本發(fā)明的外部設(shè)置有封裝的、完全組裝完成的可加熱介質(zhì)線路的側(cè)視圖，
[0028]圖2a示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的介質(zhì)線路的側(cè)視圖，
[0029]圖2b示出了圖2a的介質(zhì)線路的端部解開了加熱元件的側(cè)視圖，
[0030]圖2c示出了圖2a的介質(zhì)線路的端部解開了加熱元件的側(cè)視圖，其中，一個加熱元件被縮短，
[0031]圖3示出了具有引線端子的兩個串聯(lián)連接的加熱元件的電氣等效電路圖，
[0032]圖4示出了端部具有兩個引線端子的兩個并聯(lián)連接的加熱元件的電氣等效電路圖。[0033]附圖標(biāo)號說明
[0034]I組裝的可加熱介質(zhì)線路
[0035]2加熱元件
[0036]3加熱元件
[0037]4壓接點(diǎn)
[0038]5壓接點(diǎn)
[0039]6連接點(diǎn)
[0040]7連接點(diǎn)
[0041]8 引線
[0042]9 引線
[0043]10介質(zhì)線路
[0044]12介質(zhì)線路端部
[0045]13介質(zhì)線路端部
[0046]14中央介質(zhì)線路區(qū)段
[0047]15波紋管
[0048]16緊固裝置
[0049]17第一線路連接器
[0050]18第二線路連接器
[0051]19過渡區(qū)
[0052]23加熱元件端部
[0053]24加熱元件端部
[0054]25加熱元件端部
[0055]26加熱元件端部
[0056]29 封裝
[0057]30 封裝
[0058]31接受部分
[0059]32分支件
[0060]33連接開口
[0061]34連接開口
[0062]80插入式連接器
[0063]89波紋管
[0064]100介質(zhì)線路
[0065]112介質(zhì)線路端部
[0066]113介質(zhì)線路端部
[0067]114中央介質(zhì)線路區(qū)段
[0068]180引導(dǎo)裝置
[0069]181 肋
[0070]S1加熱元件2的螺距
[0071]S2加熱元件3的螺距[0072]Le+h第一制造步驟中介質(zhì)線路的長度
[0073]Ir介質(zhì)線路長度
[0074]Ih加熱元件長度
[0075]Iz富余長度
[0076]Δ I長度差
[0077]R2加熱元件2的電阻
[0078]R3加熱元件3的電阻 【具體實(shí)施方式】
[0079]圖1a示出管狀或軟管狀的介質(zhì)線路10,它上面纏繞有兩個加熱元件2、3。纏繞有兩個加熱元件、例如加熱束2、3的介質(zhì)線路10是由管狀線路的連續(xù)卷繞處理得到的長介質(zhì)線路的預(yù)組裝部分。第一加熱元件2是以螺距S1纏繞的，第二加熱元件3是以螺距S2纏繞的，其中兩個螺距可以相同或者也可以略有不同，以便使最佳熱量輸入介質(zhì)線路。兩個加熱元件2、3通過緊固裝置16緊固在介質(zhì)線路10的外表面上，所述緊固裝置可以是粘合劑、織物-粘合劑或織物膠帶。這僅于圖1a中表示。
[0080]圖1a的管狀或軟管狀介質(zhì)線路10被切割為長度Lk+h。這個長度等于期望的介質(zhì)線路的長度Ik加上富余長度，加熱元件長度Ih纏繞在該富余長度上，該富余長度被設(shè)置用于纏繞在與該介質(zhì)線路被設(shè)置用于連接到例如車輛中的組件的線路連接器上。圖1b示出了富余長度Iz和設(shè)置在已被切割成一定長度的介質(zhì)線路10兩端的所添加的介質(zhì)線路端部
12、13。類似地，圖1b中示出了加熱元件的自由端部23、24、25、26。這四個加熱元件自由端先前布置在被切割為具有富余長度的一定長度的介質(zhì)線路端部12、13。在加熱元件端部
23、24、25、26從兩個介質(zhì)線路端部12、13上解開之后，從中央介質(zhì)線路區(qū)段14切斷它們，如圖1b所示。中央介質(zhì)線路區(qū)段14具有實(shí)現(xiàn)相應(yīng)用途所必需的介質(zhì)線路長度1K。例如，介質(zhì)線路長度Ik在這種情況下可以為4.5米或僅為0.2米。這取決于各后續(xù)位置和使用可加熱介質(zhì)線路的目的。
[0081]在兩個介質(zhì)線路端部12、13被切斷之后，對中央介質(zhì)線路區(qū)段14的兩個端部切割邊緣進(jìn)行清洗。然后波紋管15沿軸向被推到介質(zhì)線路或其中央介質(zhì)線路區(qū)段14上，波紋管完全包圍介質(zhì)線路區(qū)段。然后第一線路連接器17被連接到中央介質(zhì)線路區(qū)段14的一個端部，第二線路連接器18特別是通過銷合(pin)、激光焊接或其它連接方法連接到另一個端部。
[0082]在介質(zhì)線路區(qū)段14連接到兩個線路連接器17、18之后，即，在連接了可加熱介質(zhì)線路的“流體”部分(即流體可流經(jīng)的部分)之后，將被設(shè)置成用于加熱的部分布置在這兩個線路連接器上。為此，加熱元件2、3之一在至少一個端部處被縮短，因為只有一個加熱元件將被用于對線路連接器17或18進(jìn)行加熱。如圖1b中所示，加熱元件端部25被縮短，因此加熱元件端部26比加熱元件端部25長出長度差△ 1，因為加熱元件端部26要被用于布置在線路連接器18上。在加熱元件的另一端部2、3，兩個端部23、24之一同樣可以被縮短，以便只設(shè)置一個加熱元件用來布置于線路連接器17。同樣可以對線路連接器之一僅設(shè)置一個加熱元件而對另一個設(shè)置兩個加熱元件。
[0083]在圖1c中所示的例子中，加熱元件3或它的端部26卷繞在線路連接器18上。在從中央介質(zhì)線路區(qū)段14到各個線路連接器17、18的過渡區(qū)域19中沒有設(shè)置加熱元件的壓接點(diǎn)。相反，加熱元件端部26從介質(zhì)線路10開始連續(xù)纏繞在線路連接器18上或設(shè)置在后者上。在圖1c中可以看出，縮短的加熱元件端部25直接從介質(zhì)線路10開始布線在過渡區(qū)域19上并連接到引線8，其用于連接到電流源或電壓源。加熱元件端部26還連接到引線9，特別是僅纏繞在線路連接器18上之后。引線是指并非用于加熱而是用于將加熱導(dǎo)體連接到能量供應(yīng)(電流或電壓源)的導(dǎo)體。引線通常具有比加熱導(dǎo)體低的電阻。
[0084]卷繞在介質(zhì)線路和兩個線路連接器17、18上的螺距可以變化，例如圖1c所示。如圖1c所示，沿介質(zhì)線路設(shè)置有兩個加熱元件2、3的大致均勻的繞線螺距，這兩個加熱元件
2、3被布線成大致與過渡區(qū)域19中的介質(zhì)線路平行，而被纏繞的加熱元件端部26的螺距被設(shè)置在線路連接器18上。這在兩個線路連接器17、18中也可以不同。
[0085]如圖1c所示，各加熱元件端部26或25、23或24被保持并固定在導(dǎo)向裝置180和/或保持裝置中的線路連接器17、18上的適當(dāng)位置。當(dāng)可加熱介質(zhì)線路被用在車輛如商用車輛中時，上述結(jié)構(gòu)便于重復(fù)精確定位并確保長期保存，即使受到極大的機(jī)械應(yīng)力也不出現(xiàn)問題?？梢岳缭O(shè)置線路連接器外側(cè)的繞線槽來作為引導(dǎo)和/或保持裝置，繞線槽可以由線路連接器外側(cè)上的突出肋181或形狀元件來分隔或形成。這使得絲束能夠明確定位在線路連接器的外部，所以這里可以略去利用沿著介質(zhì)線路設(shè)置的粘合劑、織物-粘合劑或織物膠帶進(jìn)行固定。如果不設(shè)置這樣的繞線槽，則當(dāng)然也可以利用例如粘合劑、織物-粘合劑或織物膠帶、或另一種類型的固定裝置在線路連接器17、18的區(qū)域中進(jìn)行加熱元件2、3的固定。
[0086]加熱元件端部25、26不僅可以如上所述連接到引線8、9，也可以彼此連接。這產(chǎn)生了僅具有兩個開放端部(即部分連接到引線8、9的兩個加熱元件端部23、24)的兩個加熱元件2、3的閉合回路。圖3中用電路圖表示這樣的構(gòu)造，而圖4示出了兩個加熱元件2、3的并聯(lián)電路，其中，兩個加熱元件2、3在端部處于開路且各設(shè)有用于引線的端子。加熱元件2、3在這兩個圖中都用它們的電阻R2、R3來表示，可以將這兩個電阻構(gòu)造成相同或不同。在圖3的串聯(lián)電路中，在加熱元件端部23、24處設(shè)置了兩個連接點(diǎn)6、7用于連接到引線8、9，并且兩個加熱元件端部25、26經(jīng)由壓接點(diǎn)4彼此連接。
[0087]加熱元件2、3的端部23、24、25、26可以借助于橋接元件而彼此電連接。然而這在附圖中并未示出。如果加熱元件的直徑太小，則不僅在設(shè)置了橋接元件時，而且在加熱元件被彼此連接并/或連接到引線時，都可以使用填充元件來進(jìn)行加固。
[0088]如圖1c和圖1d所示，在示出組裝完成的可加熱介質(zhì)線路I的圖1d中，兩個線路連接器17、18被收容在相應(yīng)的封裝29、30中。在根據(jù)圖1c的實(shí)施方式中，封裝30具有接受部分(receiving section) 31,用于當(dāng)連接和壓接點(diǎn)4、5如上所述地彼此連接以形成串聯(lián)電路時對它們進(jìn)行容納，即，兩個加熱元件端部25、26和兩條引線8、9或兩個加熱元件端部25,26之間的連接點(diǎn)。接受部分31在圖1c和圖1d中被表示為線路連接器18的稍微突出的部分，但是當(dāng)后者形狀不同時也可以集成在該封裝中，使得該接受部分不能從外部看到。
[0089]圍繞線路連接器17的封裝29具有分支件32，引線8、9可以利用該分支件32而被布線在封裝29的外部。引線的護(hù)套部件、例如波紋管89可以連接到分支件或部分容納在其中。在這種情況下，引線可以按照防扭結(jié)和穩(wěn)定的方式被引導(dǎo)出來，以將加熱元件連接到電流源或電壓源。這可以在圖1d中看出，其中引線被設(shè)置了用于連接到電流源或電壓源的相應(yīng)插入式連接器80。如果引線8、9的端部也同樣連接到加熱元件端部25、26，則所述引線可以通過對應(yīng)的分支件被引導(dǎo)出封裝30，又或者它們可以沿著介質(zhì)線路10被引導(dǎo)至封裝29并通過那里的分支件32被引導(dǎo)出去。引線以受保護(hù)的方式被引導(dǎo)出封裝的事實(shí)意味著引線和加熱元件之間的連接可以被固定，并且意味著例如尤其是在安裝在商用車輛中的操作過程中可能發(fā)生的沖擊不再導(dǎo)致加熱元件與引線的不良分離，或者能夠盡可能地防止這種情況。
[0090]進(jìn)一步在圖1d中可以看出，這兩個封裝29和30均具有端部連接開口 33、34，所述端部連接開口 33、34用于插入對插入其中的連接器進(jìn)行保持的保持元件，或用于插入用于連接到組件或其他線路的耦合式或插入式連接器。
[0091]當(dāng)介質(zhì)線路被纏繞時，螺距可以在介質(zhì)線路的縱向范圍上稍有不同，這是通過用盡公差范圍并設(shè)置容差范圍內(nèi)的螺距而產(chǎn)生的。也可以在從介質(zhì)線路的一端連續(xù)卷繞到另一端的過程中刻意改變螺距，以創(chuàng)建加熱元件儲備或使得到介質(zhì)線路的熱量輸入在介質(zhì)線路的縱向范圍上有所不同。根據(jù)需要特別高的熱量輸入的點(diǎn)，可以部分地提供可變螺距，或者可以在期望較高的熱輸入的情況下提供較小的螺距。在螺距SpS2為10~40mm，特別是20~30mm的情況下，當(dāng)只有一個加熱元件2或3被纏繞在線路連接器17、18上或布置在其上時，可以在介質(zhì)線路10的區(qū)域中提供20~8W/m，特別是14W/m的熱輸入，可以在線路連接器17、18處提供I~4W，特別是1.5W的熱輸入。
[0092]這樣，如果使用三個而不是兩個加熱元件，就可以根據(jù)需要對介質(zhì)線路與線路連接器之間的加熱元件的加熱功率進(jìn)行調(diào)整，僅可能使用一個加熱元件布置在兩個線路連接器17、18之一上，而其余兩個加熱元件僅沿著介質(zhì)線路10延伸，并且在每一種情況下在到設(shè)置有第三加熱元件的線路連接器的過渡區(qū)中設(shè)置用于連接加熱元件的壓接或連接點(diǎn)。
[0093]圖2a示出了預(yù)組裝的介質(zhì)線路100的設(shè)計變形的側(cè)視圖，其中，加熱元件2、3的繞線螺距在介質(zhì)線路的長度方向上改變。在兩個介質(zhì)線路端部112和113的每一個處設(shè)置了比中心介質(zhì)線路區(qū)段114更小的繞線螺距。因此，在這種情況下提供了加熱元件的選擇性繞線或供給，介質(zhì)線路100以以下方式被預(yù)組裝，即，在某些部分中均以較小螺距來纏繞加熱元件，以便在介質(zhì)線路端部將其切斷以進(jìn)一步組裝而形成可加熱介質(zhì)線路之后，具有足夠的余量來纏繞線路連接器。這種設(shè)計變形與圖1a和圖1b所示設(shè)計相比優(yōu)點(diǎn)在于，介質(zhì)線路端部112和113短于介質(zhì)線路端部12和13，因此在這種情況下可以節(jié)省材料，即節(jié)省介質(zhì)線路。
[0094]以上述切割的方式進(jìn)行的此種預(yù)組裝的介質(zhì)線路100的進(jìn)一步組裝總是在纏繞螺距較小的區(qū)域中進(jìn)行，所以與圖1a的構(gòu)成相比，僅切斷并丟棄管狀或軟管狀的介質(zhì)線路100的較短的部分，在圖1a的構(gòu)成中，要切斷和丟棄的介質(zhì)線路端部12、13相比根據(jù)圖2b的介質(zhì)線路端部112、113更大。因此，在圖2a的實(shí)施方式中，富余長度Iz要比圖1b的實(shí)施方式短。由于小螺距纏繞，較大的加熱元件長度可被容納在較短的介質(zhì)線路長度上。
[0095]可以按照結(jié)合圖1a~圖1d所描述的那樣來進(jìn)行圖2b的對介質(zhì)線路100或中央介質(zhì)線路區(qū)段114的進(jìn)一 步組裝。圖2c中示出對一個加熱元件端部25、或還包括對加熱元件端部23的縮短，得到加熱元件端25和26或23和24的長度差△ 1，加熱元件端部26或24反過來被用于布置在線路連接器18或17上。
[0096]加熱元件端部本身原則上也可以被引導(dǎo)至插入式連接器中，以代替設(shè)置連接到加熱元件端部的引線，并由此直接連接到電流源或電壓源。此外，這種連接也可以直接集成在線路連接器或封裝中。
[0097]除了線路連接器的導(dǎo)熱性，還可以歸結(jié)為組裝可加熱介質(zhì)線路的熱區(qū)的特定溫度電阻，所述熱區(qū)即，與本身放出很少或者沒有熱量的冷區(qū)(從而必須對組裝的介質(zhì)線路的該區(qū)域進(jìn)行加熱)相比，放出大量熱的設(shè)備(如排氣火車或發(fā)動機(jī))附近的區(qū)域，可加熱介質(zhì)線路被布置在該區(qū)域。優(yōu)選的是，與用于冷區(qū)中的線路連接器的材料相比更耐熱的材料可用于設(shè)置在熱區(qū)中的線路連接器，例如耐熱聚合物，諸如PPA(聚鄰苯二甲酰胺)。進(jìn)一步證明優(yōu)選的是，介質(zhì)線路還由在熱區(qū)中更耐熱的材料制成。在這種情況下可以提供兩部分線路。因此，熱區(qū)中的一個線路連接器或快速連接器和介質(zhì)線路的部分可以由例如PPA制成，并且布置在冷區(qū)中的其余介質(zhì)線路以及那里的線路連接器(可以形成為插頭式連接器)可以由耐熱較差的材料，如聚酰胺12制成。這里的線路連接器也可以由例如PA12GF30或聚酰胺6制成。當(dāng)使用軟管狀介質(zhì)線路時，它可以由EPDM(乙烯-丙烯-二烯單體)構(gòu)成并與熱區(qū)中由PPA制成的線路連接器相組合。
[0098]介質(zhì)線路的由耐熱材料如PPA構(gòu)成的一部分可以例如被纏繞有織物膠帶并容納在由耐熱TPC (熱塑性聚酯彈性體)構(gòu)成的護(hù)套或波紋管中。熱區(qū)中的壓接例如由合金K-75和由FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)構(gòu)成的熱裝軟管。由PA12構(gòu)成的(冷區(qū)中的)其余介質(zhì)線路可以被纏繞標(biāo)準(zhǔn)膠帶并被由改性聚丙烯制成的護(hù)套或波紋管所包圍。該冷區(qū)中的壓接可以由CuZn30和由XPE(福射交聯(lián)聚乙烯)制成的熱裝軟管(shrink-fit hose)制成。
[0099]PPA特別適合于較高的溫度，具有非常好的滲透特性，因而即使侵蝕性介質(zhì)流過可加熱介質(zhì)管道也很少滲透。
[0100]除了上面提到的和附圖中示出的組裝可加熱介質(zhì)線路的設(shè)計變形以外，還可以形成許多其他變形，其中，在每種情況下所述介質(zhì)線路都被設(shè)置了布置在其外側(cè)的至少兩個加熱元件，并具有至少一個線路連接器，其中，為了加熱所述至少一個線路連接器，只將其中一個加熱元件布置在后者上，使得其至少部分地包圍后者。特別是，可以提供上述和圖中所示的設(shè)計變形的任何所需組合。
【權(quán)利要求】
1.一種具有介質(zhì)線路(10，100)的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，所述介質(zhì)線路(10，100)的外部布置有至少兩個加熱元件(2，3)，并且具有至少一個線路連接器(17，18)，其特征在于 為了加熱所述至少一個線路連接器(17，18)，只將所述加熱元件(2，3)之一布置在所述至少一個線路連接器(17，18)上，使其至少部分地圍繞所述至少一個線路連接器(17，18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，其特征在于 被設(shè)置為布置在所述至少一個線路連接器(17，18)上的加熱元件(3)相比至少一個另外的加熱元件(2)在所述介質(zhì)線路(10，100)的端面上突出更大的長度(Al)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，其特征在于 所述介質(zhì)線路(10，100)上的繞線螺距(SpS2)分段變化，其中，所述加熱元件(2，3)在某些區(qū)段中以比其余纏繞區(qū)域小的螺距纏繞在所述介質(zhì)線路(10，100)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，其特征在于 所述介質(zhì)線路上的繞線螺距(S1, S2)是10~40mm，特別是20~30mm。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，其特征在于 所述加熱元件(2，3)沿所述介質(zhì)線路(10，100)的加熱功率是20~8W/m，特別是14W/m，并且在所述至少一個 線路連接器(17，18)處是I~4W，特別是1.5W。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，其特征在于 為了提高在所述介質(zhì)線路(10，100)與所述至少一個線路連接器(17，18)之間對加熱功率進(jìn)行影響的能力，設(shè)置有三個加熱元件，特別是三股加熱束。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，其特征在于 所述加熱元件(2，3)以螺旋或蜿蜒方式圍繞所述線路連接器(17，18)纏繞，或者以細(xì)長方式圍繞所述線路連接器(17，18)布置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，其特征在于 所述介質(zhì)線路(10，100)以軟管狀和/或管狀方式形成，特別是形成為聚酰胺管道。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，其特征在于 所述加熱元件(2，3)通過橋接元件串聯(lián)和/或并聯(lián)連接。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，其特征在于 所述加熱元件(2，3)的端部(23，24，25，26)電連接到引線(8，9)并且/或者利用至少一個填充元件來加固，并電連接、特別是壓接到引線。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，其特征在于 所述加熱元件(2，3)的端部(23，24，25，26)彼此電連接并且/或者利用至少一個填充元件來加固，并彼此電連接、特別是彼此壓接。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11之一所述的組裝可加熱介質(zhì)線路(I)，其特征在于 所述加熱元件(2，3)的端部(23，24，25，26)利用至少一個橋接元件彼此電連接并且/或者利用至少一個填充元件來加固，并利用至少一個橋接元件彼此電連接、特別是彼此壓接。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的組裝可加熱介質(zhì)線路，其特征在于 所述加熱元件(2,3)的端部(23，24，25，26)和/或連接或壓接點(diǎn)(4,5,6,7)被容納在至少部分地圍繞所述線路連接器(17，18)的封裝(29，30)中。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的組裝介質(zhì)線路，其特征在于 所述加熱元件(2，3)具有不同的電阻(R2，R3)。
15.一種制造根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的可加熱介質(zhì)線路(I)的方法，所述可加熱介質(zhì)線路(I)包括所述介質(zhì)線路(10，100)、至少一個線路連接器(17，18)和至少兩個加熱元件(2，3)，其特征在于: 對所述介質(zhì)線路(10，100)進(jìn)行預(yù)組裝，連續(xù)纏繞所述加熱元件(2，3)，其中，利用至少一個緊固裝置(16)將所述加熱元件(2，3)緊固或固定在所述介質(zhì)線路(10，100)上； 根據(jù)用途將所述介質(zhì)線路(10，100)切割為第一長度(Lm)，該第一長度對應(yīng)于期望的介質(zhì)線路的長度(Ik)加上富余長度(Iz)，該富余長度包括對所述至少一個線路連接器(17，18)和所述介質(zhì)線路(10，100)與所述線路連接器(17，18)之間的過渡區(qū)域(19)進(jìn)行纏繞所必需的加熱元件長度(Ih)； 移除所述介質(zhì)線路區(qū)段(12，13，112，113)中與所述富余長度(Iz)相對應(yīng)的緊固裝置(16)； 從與所述富余長度(Iz)相對應(yīng)的介質(zhì)線路區(qū)段(12，13，112，113)上解開所述加熱元件(2,3)； 將所述介質(zhì)線路(10，100)切割為期望的介質(zhì)線路長度(Ik)，以形成第二介質(zhì)線路區(qū)段(14，114)； 在對所述介質(zhì)線路進(jìn)行第二次切割之前或之后將所述加熱元件(2，3)之一縮短； 將所述第二介質(zhì)線路區(qū)段(14，114)連接到所述至少一個線路連接器(17，18);以及 將未縮短的加熱元件(2，3)纏繞在所述至少一個線路連接器(17，18)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于 所述加熱元件(2，3)保持開路或者彼此電連接并且/或者電連接到引線(8，9)并且/或者電連接到橋接元件并且/或者電連接到填充元件、或并聯(lián)連接。
【文檔編號】H05B3/58GK104024760SQ201280064792
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月7日
【發(fā)明者】托比亞斯·沙伊德, 奧特弗里德·施瓦茨科普夫, 馬可·伊森伯格 申請人:福士汽車配套部件責(zé)任有限公司