[發明專利]一種具有面加熱功能的尿素管及其制備方法

有效

• 申請號: 202011066340.6
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112188659B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 汪秀秀;康明;王睿;鐘小華;劉立炳;魏明
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: H05B3/34
• 分類號: H05B3/34;F01N3/20
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 趙龍驤

本發明涉及汽車尿素管領域，尤其涉及一種具有面加熱功能的尿素管及其制備方法。本發明所設計的具有面加熱功能的尿素管，包括傳輸管和同心卷繞在傳輸管上的電熱膜，所述電熱膜包括耐熱沖擊基膜、導電薄膜、電極和絕緣薄膜，所述導電薄膜為導電漿料涂覆在耐熱沖擊基膜上而形成，所述電極粘附在導電薄膜的兩端寬邊上，所述絕緣薄膜覆蓋在導電薄膜和電極上。本發明通過控制電熱膜卷繞的層數或者控制電熱膜中導電薄膜厚度，滿足不同加熱功率的需求，其通用性更強，能夠達到批量生產和設計靈活性高的需求。

技術領域

本發明涉及汽車尿素管領域，尤其涉及一種具有面加熱功能的尿素管及其制備方法。

背景技術

尿素管是汽車尾氣選擇性催化還原系統中傳輸符合標準要求的尿素溶液管路。為了避免在低溫環境中管腔內尿素溶液冷凍結晶，無法正常噴射和流動，導致發動機不能正常運行，目前尿素管路普遍采用了加熱層設計。常規的加熱方式有兩種：PTC自控加熱和電阻絲式加熱。這兩種加熱方式適用于不同的場景：PTC自控加熱層為硬質尼龍改性而成，為了避免窩折導致傳輸層不能回彈，其傳輸層材質亦為硬質材料；電阻絲式加熱主要應用在對尿素管路的膨脹空間有一定要求的尾氣后處理系統。

針對橡膠材質輸送管，一般采用電阻絲式加熱尿素管，但是電阻絲式加熱尿素管受電阻形成原理限制，其通用性差。這是因為當尿素管路越長，需要更大加熱功率。但是，在電阻直徑一定時，電阻絲越長，電阻越大，功率反倒越小，與需求恰好相反。因此，不同長度的尿素管，需要匹配不同直徑的電阻絲，這消耗極大的設計和生產成本。

另外，電阻絲為纏繞式組裝，存在一定螺距，管內尿素受熱不均。電阻絲溫度過高時，尿素容易變質；電阻絲溫度過低時，尿素解凍速度慢。而且，尿素加熱管常只在一端設置電源快插接頭，電阻絲在另外一端需要彎折，因電阻絲韌性較差，在制造生產過程中即發生斷裂，次品率高。

發明內容

為了解決以上問題，本發明的目的是提供一種具有面加熱功能的尿素管及其制備方法，具有通用性強，加熱均勻的特點。

為實現上述目的，本發明所設計的具有面加熱功能的尿素管，所述具有面加熱功能的尿素管包括傳輸管，其特征在于，它還包括同心卷繞在傳輸管上的電熱膜，所述電熱膜包括耐熱沖擊基膜、導電薄膜、電極和絕緣薄膜，所述導電薄膜為導電漿料涂覆在耐熱沖擊基膜上而形成，所述電極粘附在導電薄膜的兩端寬邊上，所述絕緣薄膜覆蓋在導電薄膜和電極上。

作為優選方案，所述電熱膜卷繞的方式為：所述電熱膜的上側長邊與所述傳輸管的軸向側壁對齊并粘附在傳輸管的側壁上，所述電熱膜的下側長邊繞傳輸管的外壁圓周卷繞在傳輸管上，所述電熱膜為矩形，其長邊的長度與傳輸管的長度相同，其寬邊的長度與傳輸管的外壁圓周長的比值為電熱膜卷繞的層數。

作為優選方案，所述電熱膜中導電薄膜的厚度為50～80μm，所述電熱膜卷繞的層數為3～20。

作為優選方案，所述導電漿料按重量份數比計，包括8～20份的導電功能材料、35～45份的水性樹脂和70～90份的去離子水；所述導電料漿的黏度為80～100Cps。

作為優選方案，所述導電功能材料為石墨烯和/或碳納米管，所述水性樹脂為水性環氧樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯樹脂、水性聚丁二烯樹脂中的任意一種。

作為優選方案，所述耐熱沖擊基膜選自聚酰亞胺薄膜、聚酯薄膜、聚酰胺薄膜和有機棉纖維布中的一種，其厚度為10～20μm。

作為優選方案，它包括絕緣膠帶層和保護套管，所述電熱膜卷繞在傳輸管上后利用絕緣膠帶螺旋纏繞電熱膜上形成所述絕緣膠帶層，所述保護套管套設在絕緣膠帶層外，所述保護套管選自聚丙烯波紋管、聚乙烯波紋管和聚酰胺波紋管中的一種。

作為優選方案，所述電極為銅膠帶或銀膠帶，所述電極的長度大于導電薄膜的寬度，所述電極的寬度為5～9mm，且電極與導電薄膜接觸邊界處涂覆有導電的銅漿或銀漿。