BR102019011608A2

BR102019011608A2 - cabeça de conexão com uma cavidade de retorno

Info

Publication number: BR102019011608A2
Application number: BR102019011608A
Authority: BR
Inventors: Chebbi Girish; Grozea Ion
Original assignee: Wema System As
Priority date: 2018-06-13
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2019-12-17
Also published as: US11248510B2; US20190383195A1; CN209244643U

Abstract

cabeça de conexão com uma cavidade de retorno é fornecida uma cabeça de conexão para estar disposta em um orifício de um tanque de fluido com uma cavidade de retorno na forma de um duto radial. a cavidade de retorno supera os problemas da formação de bolhas de ar no taque, e melhora o funcionamento do sensor no tanque.

Description

“CABEÇA DE CONEXÃO COM UMA CAVIDADE DE RETORNO” [001] A presente invenção se refere a uma cabeça de conexão para ser disposta em um orifício de um tanque de fluido e em um sensor de fluido, por exemplo, um sensor de uréia compreendendo tal cabeça de conexão. Adicionalmente, a presente invenção se refere a um sistema de redução catalítica seletiva (SCR) para purificação de componentes de NOx nocivos nos gases de exaustão de veículos a diesel.

[002] Sensores de propriedade de fluido são amplamente usados em veículos. Por exemplo, eles são usados para detectar o nível de fluidos como o nível de combustível em um tanque de combustível, ou mais recentemente, o nível e/ou a qualidade de uréia em um tanque de uréia. Este fluido, por exemplo, Fluido de Escapamento de Diesel (DEF) ou Adblue, é empregado para sistemas de redução para reduzir componentes de NOx nocivo nos gases de exaustão de motores a Diesel. Para obter uma redução eficiente de NOx em gás de exaustão, é importante analisar a qualidade da solução de uréia e seu nível dentro do tanque.

[003] Para realizar uma medição de nível, por exemplo, vários comutadores de palheta fornecidas em um painel de circuito impresso são alinhados uma ao lado da outra, e são posicionadas dentro de um tubo, por exemplo, feito de polipropileno. Uma bóia magnética circunda o tubo, e dependendo de sua posição na solução de uréia, levará à comutação de um comutador correspondente.

[004] Além da medição de nível, propriedades adicionais da solução podem ser detectadas também, por exemplo, a temperatura, a concentração ou presença de bolhas e similares.

[005] Os sensores são frequentemente integrados em um tubo montado em uma cabeça de conexão incorporada na abertura do tanque. A cabeça de conexão contém tipicamente aberturas para tubos adicionais. Primeiro, é necessário um tubo para sugar o fluido do tanque para o lugar onde reage com os componentes de NOx.

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Segundo, é exigido um tubo adicional para retornar o fluido que foi sugado, mas não foi usado para o processo de redução de volta ao tanque. Terceiro, quando a uréia congela em -10°, meio de aquecimento é necessário para aquecer a uréia em caso de baixas temperaturas ambientes. O meio de aquecimento normalmente tem uma bobina de aquecimento compreendendo um tubo único. Esta bobina de aquecimento é normalmente conectada no circuito de fluido de resfriamento do veículo.

[006] O tubo para medir o nível de fluido normalmente e fabricado a partir de aço inoxidável, com sua parede interna compreendendo um tubo que consiste de plástico, tal como polipropileno. O interior do tubo contém um painel de circuito impresso (PCB) ao longo do comprimento do tubo. O circuito impresso é conectado a uma linha de energia e uma terra de um veículo, por exemplo, um caminhão, e por meio de dois fios em um barramento CAN do caminhão. O PCB compreende comutadores de palhetas, que interagem com uma bóia magnética em formato de anel em torno do tubo que tem uma orientação perpendicular, e a bóia movendo para cima e para baixo com o nível de fluido. Por meio de seu campo magnético, ela interage com os comutadores de palheta, que então fornecem um sinal para o barramento CAN.

[007] Um exemplo de um sensor de propriedade de fluido convencional é descrito em WP 2016/027941 A1, em que o dispositivo para medir a concentração de uréia, e o dispositivo que mede a concentração de uréia de água de uréia usada em um sistema de redução catalítico seletivo é apresentado. O dispositivo para medir a concentração de uréia está disposto em um tanque de água com uréia armazenando água com uréia. O dispositivo para medir a concentração de uréia é fornecido com um transceptor ultrassônico, e um elemento de blindagem circundando uma párea de medição de concentração propagada por ondas ultrassônicas do transceptor ultrassônico. O elemento de blindagem tem vários furos diretos, e os furos diretos impedem as bombas na água de uréia de invadir a párea

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3/22 de medição de concentração, mas permitem a água de uréia de fluir na área de medição de concentração.

[008] Sensores de propriedades adicionais da solução compreendendo um sensor de temperatura, bem como um emissor e sensor de ultrassom para medir a concentração e qualidade de uréia, são tipicamente localizados na extremidade inferior do sensor de nível de fluido no fundo do tanque. Estes sensores, como o sensor de nível de fluido, são conectados ao PCB e, portanto, na linha de energia, à terra, e o barramento CAN do caminhão.

[009] Não somente o tubo de nível de fluido com sua eletrônica interior, ma também os outros tubos de metal, aqueles para sugar o fluido para fora e retornar o fluido de volta, e para aquecer o fluido, precisam ser aterrados, a fim de evita eletrólise no fluido. Em sistemas anteriores, o aterramento era fornecido conectando cada um dos tubos com a conexão de aterramento por meio de um fio. Esta solução tem a desvantagem que os fios podem romper.

[010] Portanto, ainda existe uma necessidade de fornecer uma cabeça de conexão, um sensor de fluido, e um sistema de SCR com uma conexão elétrica confiável entre os tubos eletricamente condutores e o potencial de terra, que podem ser fabricados economicamente ao mesmo tempo sendo robustos, mesmo em ambientes de aplicação desafiadores.

[011] Adicionalmente, as cabeças de conexão convencionais para sensores de uréia são de desenho complicado e poderiam não ser empregados em cenários desafiadores. Assim, existe uma necessidade de uma cabeça de conexão que reduza o número de tubos conectados na cabeça de conexão.

[012] Em muitas aplicações, tais como em motores de combustão, o fluido é bombeado do tanque para um dispositivo de consumidor, tal como o motor de combustão, a fim de garantir um suprimento de fluido suficiente para o dispositivo de consumidor sempre, mais fluido é bombeado para o dispositivo de consumidor do

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4/22 que é realmente necessário. O fluido excessivo, que não é consumido, é descarregado de volta ao tanque.

[013] Frequentemente, o tanque é fornecido com um dispositivo sensor, que pode ser usado para determinar a quantidade de fluido e/ou qualidade de fluido. O funcionamento apropriado do dispositivo sensor pode ser prejudicado pela presença de bolhas de ar no fluxo. As bolhas de ar podem ser introduzidas pelo fluido excessivo que é levado ao tanque.

[014] A presente invenção soluciona os problemas identificados acima nos dispositivos convencionais para medir a concentração de uréia. A cavidade de retorno da presente invenção é desenhada de modo que o fluido excessivo é descarregado de volta no tanque no aro da cabeça de conexão. Isto tem o efeito de reduzir a formação de bolhas de ar no tanque e desse modo, o funcionamento do sensor no tanque não é prejudicado.

[015] Este objetivo é solucionado pelo assunto das reivindicações independentes. Modalidades vantajosas da presente invenção são o assunto das reivindicações dependentes.

[016] A presente invenção é baseada na idéia que a cabeça de conexão é fornecida com uma cavidade de retorno, que pode em particular substituir um tubo para retornar fluido que foi sugado, mas não foi usado para o processo de redução de volta ao tanque. Vantajosamente, a cavidade de retorno pode ser substituída por um conduto que pode ser parcialmente integrado na base do conector de cabeça, de modo que é quase completamente circundado pelo material isolante da base.

[017] Adicionalmente, a cavidade de retorno de acordo com a presente invenção encurta o tubo de retorno, e distribui com as exigências de buchas, suportes de calor, parafusos e porcas.

[018] Em particular, a presente invenção se refere a uma cabeça de conexão sendo disposta em um orifício de um tanque de fluido. A cabeça de conexão

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5/22 compreende uma base eletricamente isolada, em que a base é fornecida com pelo menos uma primeira abertura para receber um primeiro tubo eletricamente condutor, e pelo menos um primeiro elemento de aterramento eletricamente condutor com pelo menos um primeiro receptáculo, em que o primeiro elemento de aterramento eletricamente condutor está disposto de modo que o primeiro tubo eletricamente condutor é conectado eletricamente no primeiro elemento de aterramento. De acordo com a presente invenção, o primeiro elemento de aterramento é conectado eletricamente em uma primeira região do primeiro fio de aterramento eletricamente condutor, e a base compreende um material eletricamente isolante. O primeiro fio de aterramento, sendo integrado centro da base de modo a ser pelo menos parcialmente circundado pelo material isolante da base, e em que uma segunda região do primeiro fio de aterramento, é conectado no potencial de terra.

[019] O elemento de aterramento e o fio de aterramento integrado formam um meio robusto e seguro para aterrar o tubo, e ter a vantagem adicional de uma montagem facilitada e econômica. Vantajosamente, o elemento de aterramento e o fio de aterramento são formados como partes de metal separadas. No entanto, está claro para a pessoa versada na técnica que as duas partes podem também ser fabricadas integralmente como uma parte única.

[020] Para uma montagem particularmente fácil da cabeça de conexão e o tubo, o primeiro receptáculo do primeiro elemento de aterramento é alinhado com a primeira abertura da base para abranger o dito tubo condutor. Tal alinhamento do receptáculo e da abertura pode ser fornecido para alguns ou todos os tubos se vários tubos são fornecidos.

[021] De acordo com uma modalidade vantajosa da presente invenção, o primeiro fio de aterramento é sobre moldado pelo dito material isolante, esta técnica permite uma conexão particularmente robusta e estável do tubo na terra. No caso em que mais que um fio de aterramento é fornecido, alguns ou todos os fios de

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6/22 aterramento podem ser sobremoldados pelo dito material isolante. Além do mais os fios de aterramento podem ser interconectados como uma estrutura de fio. De preferência, o primeiro e/ou segundo fio de aterramento compreende uma chapa de metal estampada e curvada.

[022] Por exemplo, ao usar a presente invenção com uma cabeça de conexão e um sensor de uréia em um sistema SCR, um primeiro tubo eletricamente condutor pode ser o tubo para retornar o fluido de volta para o tanque. Outro tubo é exigido par formar a bobina de aquecimento, e um terceiro tubo para sugar fluido para fora do tanque.

[023] Portanto, a presente invenção também se refere a uma cabeça de conexão como descrito acima com uma cavidade de retorno, em que a base é fornecida com pelo menos uma segunda abertura pra receber um segundo tubo eletricamente condutor. De acordo com esta modalidade, é fornecido um segundo elemento de aterramento eletricamente condutor, que tem pelo menos um segundo receptáculo, em que o segundo elemento de aterramento eletricamente condutor está disposto de modo que o segundo tubo eletricamente condutor é conectado eletricamente com o segundo elemento de aterramento, e em que o segundo elemento de aterramento é eletricamente conectado a uma primeira região de um segundo fio de aterramento eletricamente condutor, e em que a base compreende um material eletricamente isolante, o segundo fio de aterramento sendo integrado com a base de modo a ser pelo menos parcialmente circundado pelo material isolante da base, e em que uma segunda região do segundo fio de aterramento é conectada no potencial de terra.

[024] Por exemplo, no caso de um sensor de uréia em um sistema SCR, a entrada de fluido de aquecimento e a saída DEF podem ser conectadas em um elemento de terra comum, enquanto a saída de fluido de aquecimento e a entrada DEF são conectadas no segundo elemento de aterramento separado. No entanto,

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7/22 está claro para uma pessoa versada na técnica, que os primeiro e segundo elementos de aterramento podem também ser formados como um único elemento integrado, por exemplo, como uma placa metálica. Uma conexão particularmente firme entre a base e o elemento(s) de aterramento pode ser obtida ao formar o primeiro e/ou segundo elemento de aterramento compreende uma placa metálica e fixando a mesma na base por vários parafusos.

[025] Para fornecer uma conexão elétrica das segundas extremidades dos primeiro e segundo fios de aterramento no aterramento, um parafuso e um fio podem ser fornecidos. Qualquer outro meio de conexão adequado tais como pinos de encaixe de pressão ou cavilhas rebitadas, pode também ser usado.

[026] Em uma modalidade da invenção, a base ainda compreende um conector elétrico para contatar eletricamente pelo menos uma montagem de sensor de fluido. Por exemplo, o conector é conectado a um aterramento e uma linha de energia de um circuito elétrico por meio de fios, e o conector também é conectado a um barramento CAN por meio de dois fios, em que todos os fios são protegidos por uma cobertura. A cobertura tem a vantagem que os fios são protegidos contra dano mecânico.

[027] A cabeça de conexão de acordo com a presente invenção é vantajosamente usada com um sensor de fluido, ainda compreendendo pelo menos uma unidade de sensor de qualidade de fluido, que é afastada da cabeça de conexão para estar disposta dentro do tanque de fluido. Por exemplo, a cabeça de conexão é configurada para residir na abertura de um tanque, o primeiro tubo de metal residindo dentro do tanque com sua primeira extremidade sendo acomodada no primeiro receptáculo da cabeça de conexão, e sua segunda extremidade sendo aberta, de modo que o interior do primeiro tubo de metal e o interior do tanque são conectados. Este tubo pode ser relativamente curto, e sua abertura poderia estar perto do topo do tanque. Este tubo seria apropriado para sugar o fluido de volta para

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8/22 o tanque. A cavidade de retorno de acordo com a presente invenção é adequada para retornar o fluido para o tanque. Além do mais, um segundo tubo eletricamente condutor pode ser formado por um tubo de aquecimento com sua primeira extremidade sendo acomodada no segundo receptáculo da cabeça de conexão, e sua segunda extremidade sendo acomodada no quarto receptáculo da cabeça de conexão, e o segundo tubo de metal formando uma volta com parte da volta que forma uma bobina. Isto é o tubo para aquecer o fluido. O formato da bobina tem a vantagem que torna a interface entre o tubo de aquecimento e o fluido particularmente grande.

[028] O sensor de fluido pode compreender ainda um terceiro tubo de metal dentro do tanque com sua primeira extremidade sendo acomodada no terceiro receptáculo da cabeça de conexão, e sua segunda extremidade sendo aberta de modo que o interior do terceiro tubo de metal e o interior do tanque são conectados. A extremidade aberta reside perto do fundo do tanque. Este tubo pode ser empregado para sugar fluido do tubo. A localização da extremidade aberta facilita sugar fluido até que o tanque esteja vazio.

[029] Com um sensor de fluido de acordo com a invenção, a base é fornecida com uma abertura adicional acomodando uma extremidade de um tubo de metal adicional, e o tubo suportando um sensor para medir o nível de fluido no tanque. Este tubo contém um PCB e comutadores de palheta em todo seu comprimento, e os comutadores de palheta interagindo com uma bóia em formato de anel magnético, que está disposto em uma superfície externa do tubo. Assim, a bóia pode ser atuada pelo fluido. Desse modo, o nível de fluido é medido, e um sinal correspondente pode ser enviado ao barramento CAN do veículo, por exemplo, um caminhão.

[030] A presente invenção também se refere a um sistema de redução catalítica seletiva (SCR) para purificação de componentes de NOx prejudicial nos

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9/22 gases de exaustão de veículos a diesel. Em particular, a invenção fornece um sistema SCR tendo ancoragem aperfeiçoada dos tubos na cabeça de conexão. Na técnica anterior, esta ancoragem de um tubo metálico na cabeça de conexão é frequentemente obtida por meio de um orifício conector fixado ao tubo de metal, em que o orifício conector compreende uma rosca. O orifício conector é então enroscado em um receptáculo respectivo da base. No entanto, uma geometria simplificada para redução de custo seria desejável.

[031] Tal geometria simplificada é escolhida na presente invenção onde a rosca é omitida. Em vez disto, o orifício de conector é fixado na base por meio do elemento de aterramento compreendendo uma placa metálica formando um anel aberto, que é encaixado em um entalhe do orifício conector. A placa metálica é fixada na base por meio de parafusos e conecta o orifício conector com o fio de aterramento.

[032] Em particular, a presente invenção fornece um sistema SCR em que uma superfície externa de cada orifício conector e o tubo no qual é soldado, formam um cilindro, o diâmetro do tubo o qual o orifício conector é soldado senso menor que o diâmetro do orifício conector, e cada orifício conector compreendendo um entalhe em torno de sua circunferência externa, e em que os primeiro e segundo receptáculos dos primeiro e segundo elementos de aterramento sendo formados como anéis abertos engatando com os ditos entalhes. Os tubos eletricamente condutores compreendem tubos de metal que podem ser soldados em um orifício conector.

[033] Isto simplifica a geometria do orifício conector que não exige mais uma rosca. A placa metálica pode ser fixada na base por meio de vários parafusos, a nova geometria sem rosca no orifício conector, mas com uma placa de metal fixada na base com vários parafusos, torna o processo de montagem mãos simples, comparado com orifícios de conector convencionais com roscas. Antes que o

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10/22 sistema que compreende a cabeça de conexão e os tubos seja instalado no veículo, as aberturas dos tubos na base devem ser protegidas contra sujeira por meio de tampões.

[034] Além do mais, a cabeça de conexão deve ser vedada quando montada na abertura do tanque para prevenir um fluxo de saída de fluido. Portanto, o pelo menos um orifício de conector pode exibir um segundo entalhe em torno de sua circunferência. O segundo entalhe reside entre o primeiro entalhe e o volume interno do tanque, em que um elemento de vedação, por exemplo, um anel em O elástico, é encaixado no segundo entalhe. Um anel em O adicional em torno da base pode vedar a interface entre a base e a abertura do tanque.

[035] Os orifícios de conector podem ser usados para conectar o tubo de aquecimento e os tubos para sugar fluido do tanque para a cabeça de conexão, isto é, o tubo que está associado com o fluxo de fluido no conector de cabeça.

[036] Além do mais, várias abas podem ser fornecidas no batente de bóia; as abas se estendendo para longe da primeira extremidade do tubo, perpendicular ao eixo do cilindro, e as abas sendo fixadas na base da cabeça de conexão. A fixação pode ser realizada por parafusos.

[037] De acordo com uma modalidade da presente invenção, uma cabeça de conexão é fornecida para estar disposta em um orifício de um tanque de fluido, a cabeça de conexão compreendendo uma base eletricamente isolante, em que a base é fornecida com pelo menos uma primeira abertura para receber um tubo, e uma cavidade de retorno integrada na cabeça de conexão. De preferência, a cavidade de retorno está terminando em uma abertura em uma superfície periférica, por exemplo, curvada, da cabeça de conexão.

[038] Vantajosamente, de acordo com outra modalidade da presente invenção, a cabeça de conexão pode ser expulsa para formar um duto radial terminando na cavidade de retorno.

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11/22 [039] Vantajosamente, de acordo com outra modalidade da presente invenção o duto radial é inclinado ao longo de uma direção axial.

[040] Vantajosamente, de acordo com outra modalidade da presente invenção, o tubo recebido na cabeça de conexão é eletricamente condutor.

[041] Vantajosamente, de acordo com outra modalidade da presente invenção, a cabeça de conexão compreende pelo menos um primeiro elemento de aterramento eletricamente condutor com pelo menos um primeiro receptáculo, em que o primeiro elemento de aterramento eletricamente condutor está disposto de modo que o primeiro tubo eletricamente condutor é eletricamente conectado no primeiro elemento de aterramento.

[042] Vantajosamente, de acordo com outra modalidade da presente invenção o primeiro receptáculo do primeiro elemento de aterramento é alinhado com a primeira abertura da base para abranger o dito tubo condutor.

[043] Vantajosamente, de acordo com outra modalidade da presente invenção, o primeiro e/ou o segundo elemento de aterramento compreende uma placa de metal.

[044] Vantajosamente, de acordo com outra modalidade da presente invenção, a placa de metal é fixada na base pelo menos por um parafuso.

[045] Vantajosamente, de acordo com outra modalidade da presente invenção, a base ainda compreende um conector elétrico para contatar eletricamente pelo menos uma montagem de sensor de fluido.

[046] Vantajosamente, de acordo com outra modalidade da presente invenção é fornecido um sensor de fluido compreendendo uma cabeça de conexão de acordo com modalidades vantajosas da presente invenção, o sensor de fluido ainda compreendendo pelo menos uma unidade de sensor de qualidade de fluido que é distanciada da cabeça de conexão para estar disposta dentro do tanque de fluido

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12/22 [047] Vantajosamente, de acordo com outra modalidade da presente invenção, o sensor de fluido compreende um sensor de nível de fluido.

[048] Vantajosamente, de acordo com outra modalidade da presente invenção é fornecido um sistema de redução catalítica seletiva (SCR) para purificação de componentes de NOx prejudiciais nos gases de exaustão de veículos a diesel com um tanque de uréia e um sensor de fluido de acordo com modalidades vantajosas da presente invenção, e instado no tanque de uréia para medir uma ou várias propriedades da solução de uréia no tanque.

[049] A seguir, a invenção é descrita em mais detalhe em referência às figuras e desenhos anexos. Detalhes similares ou correspondentes nas figuras são marcados com os mesmos numerais de referência.

[050] Os desenhos anexos são incorporados no relatório e formam uma parte do relatório para ilustrar as várias modalidades da presente invenção. Estes desenhos, junto com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção. Os desenhos são meramente par o propósito de ilustrar os exemplos alternativos de como a invenção pode ser feita e usada, e não devem ser construídos como limitando a invenção somente às modalidades ilustradas e descritas. Além do mais, vários aspectos das modalidades podem formar, individualmente ou em combinações diferentes - soluções de acordo com a presente invenção. As modalidades descritas seguintes podem assim ser consideradas tanto sozinhas quanto em uma combinação arbitrária. As modalidades descritas são configurações meramente possíveis, e deve-se ter em mente que as características individuais descritas acima podem ser fornecidas independentemente uma da outra, ou podem ser omitidas ao implementar esta invenção. Características e vantagens adicionais se tornarão evidentes a partir da descrição mais particular, seguinte, das várias modalidades da invenção, como ilustrada nos desenhos anexos em que referências iguais se referem a elementos iguais, e em que:

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13/22 a Figura 1 mostra uma vista em seção transversal de uma cabeça de conexão de acordo com uma modalidade da presente invenção;

a Figura 2 mostra uma vista em perspectiva de uma cabeça de conexão de acordo com uma modalidade da presente invenção;

a Figura 3 mostra uma vista de fundo da cabeça de conexa de acordo com a Figura 1;

a Figura 4 mostra uma representação em perspectiva esquemática de um detalhe da cabeça de conexão de acordo com uma modalidade da presente invenção;

a Figura 5 mostra uma vista de topo da cabeça de conexão de acordo com a modalidade da Figura 4;

a Figura 6A mostra outra vista em seção da cabeça de conexão de acordo com a Figura 5;

a Figura 6B mostra outra vista de topo da cabeça de conexão de acordo com a Figura 5;

a Figura 7 mostra uma vista em seção transversal aumentada da cabeça de conexão de acordo com a Figura 5;

a Figura 8 mostra outra vista em seção da cabeça de conexão de acordo com a Figura 7;

a Figura 9 mostra uma vista em zoom da cabeça de conexão com uma cavidade de retorno de acordo com a Figura 7;

a Figura 10 mostra uma vista em perspectiva de um sensor de fluido de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[051] A seguir, as figuras são descritas em detalhe primeiro referindo-se à Figura 1. A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma cabeça de conexão de um sensor de uréia 100 de acordo com a presente invenção. O sensor de uréia é parte de um sistema SCR, e pode ser montado em um orifício na parede de um

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14/22 tanque de uréia (não mostrado na figura).

[052] A cabeça de conexão 100 que é fixada no tanque de uréia e uma unidade de sensor (não mostrada na figura), que está disposta afastada da cabeça de conexa 100 e se estende no tanque. A unidade de sensor compreende um módulo para medir propriedades de fluido como temperatura, concentração de uréia e qualidade de fluido.

[053] De acordo com uma modalidade da presente invenção, uma cavidade de retorno 1-08 é integrada na cabeça de conexão 100, que alimenta a solução de uréia não utilizada de volta ao tanque. Alem do mais, uma bobina de aquecimento 112 é fornecida para aquecer a solução de uréia na vizinhança da unidade de sensor 106, e um tubo de sucção 110 para evitar o congelamento de, ou descongelamento da solução de uréia já congelada. O tubo de sucção 110 para sugar o fluido para fora do tanque 102 é fixado na bobina de aquecimento 112 por meio de elementos de aterramento 128, a fim de garantir que o fluido que é sugado para fora tenha uma temperatura correta para a operação. É claro, as braçadeiras podem também ser fabricadas de um material plástico. a cavidade de retorno de acordo com esta modalidade é configurada na forma de um duto disposto na cabeça de conexão. Deve ser notado que a cavidade de retorno de acordo com esta invenção não é limitada a uma forma de duto. Variações alternativas da cavidade de retorno são consideradas em outras modalidades da presente invenção.

[054] Um tubo de suporte 114 acomoda uma série de relés de palheta (não visíveis nas figuras), e permite que uma bóia (não mostrada na figura) deslize ao longo da direção 118. A bóia compreende um elemento magnético, de modo que os relés de palheta são atuados pelo movimento da bóia ao longo do tubo de suporte 114, desse modo fornecendo um sinal indicativo do nível da solução de uréia no tanque.

[055] A cabeça de conexão 100 compreende uma base 120, que é fabricada

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15/22 de um material eletricamente isolante. A base 120 é montada no tanque de uréia por meio de bojos 122 em seu aro periférico, os bojos 122 encaixando em entalhes correspondentes (não mostrados nas figuras) na abertura do tanque, assegurando a orientação azimutal correta da cabeça de conexão 100 uma vez que reside na abertura do tanque.

[056] Um tubo de suporte 114 acomoda uma série de relés de palheta (não visíveis nas figuras), e permite que uma bóia (não mostrada na figura) deslize ao longo da direção 118. A bóia compreende um elemento magnético de modo que os relés de palheta são atuados pelo movimento da bóia ao longo do tubo de suporte 114, desse modo fornecendo um sinal indicativo do nível da solução de uréia no tanque. O tubo de suporte 114 é mecanicamente estabilizado e fixado na base 120.

[057] A cabeça de conexão 100 compreende uma base 120, que é fabricada a partir de um material eletricamente isolante. A base 120 é montada no tanque de uréia por meio de bojos 122 em seu aro periférico, os bojos 122 encaixando em entalhes correspondentes (não mostrados nas figuras) na abertura do tanque, assegurando a orientação azimutal correta da cabeça de conexão 100 uma vez que reside na abertura do tanque. O tubo de suporte 1134 é mecanicamente estabilizado e fixado na base 120.

[058] A Figura 2 mostra uma vista lateral em seção transversal detalhada da cabeça de conexão 100 de acordo com a modalidade acima como representado na Figura 1. Como pode ser visto neste desenho, a cavidade de retorno 108 tem essencialmente um formato de um duto radial em uma abertura em uma superfície curvada da cabeça de conexão 100. Como será evidente em mais detalhe na Figura 3, a cavidade de retorno 108 é formada expulsando a base da cabeça de conexão como pode ser visto em uma vista detalhada da base da cabeça de conexão. Expulsar a base 120 não é o único método de formar a cavidade de retorno 108. pode também ser formada pressionando a base 120 ou fixando um componente

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16/22 externo na base 120. Além disso, como pode ser visto na Figura 6, a base 120 é fechada de um lado voltado para o tanque de uréia 102 por meio de uma tampa 134 que é fixada na base 120 por meio de vários engates resilientes 136, que interagem com protuberâncias de travamento correspondentes 138.

[059] As Figuras 4 e 5 mostram uma vista em perspectiva de uma cabeça de conexão 200, em que a estrutura interna da cabeça de conexão é apresentada. As únicas diferenças da modalidade prévia, como mostrado nas Figuras 1 a 3, são descritas a seguir. De outro modo, é feita referência completa ao texto precedente.

[060] A cavidade de retorno de acordo com esta modalidade é apresentada na forma de uma abertura direta na cabeça de conexão.

[061] As Figuras 6A e 6B mostram a cabeça de conexão 200 das Figuras 4 e 5 a partir de cima. Um elemento de ventilação 246 é fornecido para equalização de pressão. Os tubos respectivos são eletricamente condutores e são conectados a um primeiro e um segundo elemento de aterramento 252, 254, respectivamente. Cada um dos elementos de aterramento 252, 254 é fixado na base 220 por meio de vários parafusos 256. De acordo com a modalidade mostrada na Figura 3, cada um dos elementos de aterramento é fixado com três parafusos 256. No entanto, está claro que também somente dois parafusos, ou quatro ou mais parafusos, poderiam ser usados para fixar os elementos de aterramento 252, 254. Porque os primeiro e segundo elementos de aterramento 252 e 254 não circundam completamente os tubos respectivos, mas formam um receptáculo parcialmente aberto, onde existe resiliência suficiente para permitir uma montagem de encaixe de pressão dos tubos.

[062] A Figura 7 mostra uma vista em zoom de acordo com a modalidade onde a cavidade de retorno está se abrindo diretamente na cabeça de conexão.

[063] As Figuras 8 e 9 mostram um detalhe da cabeça de conexão 200 sem mostrar os tubos isolantes. Nesta representação aberta, é visível que a cavidade de retorno é completamente diferente em desenho e funcionalidade comparada com o

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17/22 tubo de sucção. De acordo com a presente invenção, os primeiro e segundo fios de aterramento 158 são sobremoldados pelo material eletricamente condutor da base 120, e são somente expostos nas regiões de contato para os parafusos 156 e 160.

[064] A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de um sensor de uréia 300 de acordo com a presente invenção. O sensor de uréia é parte de um sistema SCR e pode ser montado em um orifício na parede de um tanque de uréia 302. O sensor de uréia 300 compreende uma cabeça de conexão 304 que é fixada no tanque de uréia 302 e uma unidade de sensor 306 que está disposta distanciada da cabeça de conexão 304 e se estende dentro do tanque 302. a cabeça de conexão 304 pode ser formada de acordo com uma das modalidades explicadas acima com referência às Figuras 1 a 9.

[065] A unidade de sensor 306 compreende um módulo para medir propriedades de fluido como temperatura e concentração de uréia e qualidade de fluido.

[066] Uma cavidade de retorno (não visível neste desenho) formada na cabeça de conexão 304 alimenta a solução de uréia não utilizada de volta ao tanque 302. Um tubo de sucção 310 permite recuperar a solução de uréia fora do tanque 302. Além do mais, uma bobina de aquecimento 312 é fornecida para aquecer a solução de uréia na vizinhança da unidade de sensor 306 e um tubo de sucção 310 a fim de evitar o congelamento de ou descongelamento da solução de uréia já congelada. O tubo de sucção 310 para sugar o fluido para fora do tanque 302 é fixado na bobina de aquecimento 312 por meio de elementos de aterramento 328, a fim de garantir que o fluido que é sugado para fora tenha a temperatura correta para a operação. É claro, as braçadeiras 328 podem também ser fabricadas de um material plástico.

[067] Um tubo de suporte 314 acomoda uma série de relés de palheta (não visíveis nas figuras) e permite que uma bóia 316 deslize ao longo da direção 318. A

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18/22 bóia 316 compreende um elemento magnético, de modo que os relés de palheta são atuados pelo movimento da bóia 316 ao longo do tubo de suporte 314, desse modo fornecendo um sinal indicativo do nível da solução de uréia no tanque 302.

[068] A cabeça de conexão 304 compreende uma base 320 que é fabricada a partir de um material eletricamente isolante. A base 320 é montada no tanque de uréia 302 por meio de bojos 322 em seu aro periférico, os bojos 322 encaixando nos entalhes correspondentes (não mostrados nas Figuras) na abertura do tanque 302, assegurando a orientação azimutal correta da cabeça de conexão 304 uma vez que reside na abertura do tanque 302.

[069] No topo da base 320, é fornecida uma cobertura 324 para proteger uma linha de energia, uma linha de aterramento e um barramento CAN. Um conector elétrico (não mostrado nos desenhos) que é fixado o sistema de fiação do veículo, por exemplo, um caminhão, pode ser conectado na cobertura. Perto da cobertura 324, podem ser vistos os tampões de proteção para a proteção das aberturas de tubo contra sujeira. Estes tampões protetores 326 são removidos antes da tubulação do veículo ser fixada.

[070] O tubo de suporte 34 é mecanicamente estabilizado e fixado na base 320 por meio de um batente de bóia 330.

[071] Será entendido que, embora os termos primeiro, segundo, etc. possam ser usados aqui para descrever vários elementos, componentes, regiões, camadas e/ou seções, estes elementos, componentes, regiões, camadas e/ou seções não devem ser limitados por estes termos. Estes termos são usados somente para distinguir um elemento, componente, região, camada ou seção de outro elemento, componente, região, camada ou seção. Assim, um primeiro elemento, componente, região, camada ou seção, discutidos abaixo, poderiam ser denominados como um segundo elemento, componente, região, camada ou seção sem se afastar dos ensinamentos da presente invenção.

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19/22 [072] Termos espacialmente relativos, tais como “proximal”, “distal”, “inferior”, “acima”, “superior” e similar podem ser usados aqui para facilitar a descrição em descrever uma ou relação do elemento ou recurso com outro elemento(s) ou recurso(s) como ilustrado nas figuras. Será entendido que os termos espacialmente relativos são destinados a abranger diferentes orientações do dispositivo em uso ou operação em adição à orientação representada nas figuras. Por exemplo, se o dispositivo nas figuras é virado, os elementos descritos como “abaixo” ou “em baixo” de outros elementos ou recursos então seriam orientados “acima” dos outros elementos ou recursos. Assim, o termo exemplar “abaixo” pode abranger uma orientação acima ou abaixo. O dispositivo pode ser orientado de outro modo (rodado 90° ou em outras orientações), e descritores espacialmente relativos usados aqui interpretados de acordo.

[073] Como usado aqui, as formas singulares “um”, “uma”, e “o”, “a” são destinadas a incluir formas plurais também, a menos que expressamente estabelecido de outro modo. Ainda será entendido que os termos “inclui”, “compreende”, “incluindo' e/ou “compreendendo”, quando usados neste relatório, especificam a presença de recursos, estabelecidos, inteiros, etapas, operações, elementos e/ou componentes, mas não exclui a presença ou adição de um ou mais de outros recursos, inteiros, etapas, operações, elementos, componentes, e/ou grupos dos mesmos. Será entendido que quando um elemento é referido como estando “conectado” ou “acoplado” a outro elemento, pode estar diretamente conectado ou acoplado a outro elemento ou elementos intermediários podem estar presentes. Como usado aqui, o termo “e/ou” inclui qualquer uma e todas as combinações de um ou mais dos itens listados associados.

[074] A menos que definido de outro modo, todos os termos (incluindo termos técnicos e científicos) usados aqui tem o mesmo significado que comumente entendido por alguém versado na técnica à qual esta invenção pertence. Será ainda

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20/22 entendido que termos, tais como aqueles definidos em dicionários comumente usados, devem ser interpretados como tendo um significado que seja consistente com seu significado no contexto deste relatório e da técnica relevante, e não será interpretado em um sentido idealizado ou excessivamente formal, a menos que expressamente assim definido aqui.

[075] Deve ser entendido que a descrição acima é destinada a ser ilustrativa, e não restritiva. Por exemplo, as modalidades descritas acima (e/ou aspectos das mesmas) podem ser usadas em combinação uma com a outra. Além disso, muitas modificações podem ser feita para adaptar uma situação particular ou matéria aos ensinamentos da invenção sem se afastar de seu escopo. Dimensões, tipos de materiais, orientações dos vários componentes, e número e posições dos vários componentes descritos aqui são destinados a definir parâmetros de certas modalidades, e não são limitantes e são meramente modalidades exemplares. Muitas outras modalidades e modificações dentro do espírito e escopo das reivindicações serão evidentes para aqueles versados na técnica na revisão da descrição acima. O escopo da invenção deve, portanto, ser determinado com referência às reivindicações anexas, com o escopo completo de equivalentes para os quais tais reivindicações são intituladas. Nas reivindicações anexas, os termos “incluindo” e “em que” são usados como os equivalentes em Inglês simples dos termos respectivo “compreendendo” e “em que”. Além do mais, nas reivindicações seguintes, os termos “primeiro”, “segundo” e “terceiro”, etc. são usados meramente como rótulos, e não são destinados a impor exigências numéricas m seus objetos.

[076] Enquanto a presente descrição foi particularmente mostrada e descrita com referência às modalidades exemplares da mesma, será entendido por aqueles versados na técnica que várias mudanças em forma e detalhes podem ser feitas sem se afastar da intenção da descrição como definida pelas reivindicações anexas. As modalidades exemplares devem ser consideradas em sentido descritivo

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21/22 somente, e não para propósitos de limitação. Portanto, o escopo da presente invenção é definido não pela descrição da invenção acima, mas pelas reivindicações anexas, e todas as diferenças dentro do escopo serão construídas como estando incluídas na presente invenção.

NUMERAIS DE REFERÊNCIA

100, 200 - cabeça de conexão

102 - tanque

108 - cavidade de retorno, duto radial

110 - tubo de sucção

112 - bobina de aquecimento

114 - tubo de suporte

118 - direção de deslizamento de bóia

120 - base

122 - bojo

134 - tampa

136 - engate resiliente

138 - protuberância de travamento

146 - elemento de ventilação

148 - entrada de fluido de aquecimento

150 - saída de fluido de aquecimento

252 - primeiro elemento de aterramento

254 - segundo elemento de aterramento

256 - parafuso de fixação

258 - primeiro e segundo fio de aterramento

160 - parafuso de aterramento

300 - sensor de uréia

302 - tanque

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- cabeça de conexão

- unidade de sensor

- tubo de sucção

- bobina de aquecimento

- tubo de suporte

- bóia

- direção de deslizamento

- base

- bojos

- cobertura

- tampão de proteção

- braçadeira

- batente de bóia

Claims

1. Cabeça de conexão para estar disposta em um orifício de um tanque de fluido, a cabeça de conexão (100, 200), CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:

uma base eletricamente isolante (120), em que a base (120) é fornecida com pelo menos uma primeira abertura para receber um tubo (108, 110, 112), e uma cavidade de retorno (108) integrada na cabeça de conexão.

2. Cabeça de conexão (100, 200), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a cabeça de conexão é expulsa para formar um duto radial terminando na cavidade de retorno.

3. Cabeça de conexão (100, 200), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o duto radial é inclinado ao longo de uma direção axial.

4. Cabeça de conexão (100, 200), de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que o tubo é eletricamente condutor.

5. Cabeça de conexão (100, 200), de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que a cavidade de retorno (108) está terminando em uma abertura em uma superfície periférica da cabeça de conexão.

6. Cabeça de conexão (100, 200), de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que ainda compreende pelo menos um primeiro elemento de aterramento eletricamente condutor (152, 154) com pelo menos um primeiro receptáculo, em que o primeiro elemento de aterramento eletricamente condutor (152, 154) está disposto de modo que o primeiro tubo eletricamente condutor (108, 110, 112) é eletricamente conectado no primeiro elemento de aterramento (152, 154).

7. Cabeça de conexão (100, 200), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADA pelo fato de que o primeiro receptáculo do primeiro elemento de

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2/2 aterramento (152) está alinhado com a primeira abertura da base para abranger o dito tubo condutor (108, 110, 112).

8. Cabeça de conexão (100, 200), de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADA pelo fato de que o primeiro e/ou o segundo elemento de aterramento compreende uma placa de metal.

9. Cabeça de conexão (100, 200), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que a placa de metal é fixada na base (120) por pelo menos um parafuso (156).

10. Cabeça de conexão (100, 200), de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que a base (120) ainda compreende um conector elétrico para contatar eletricamente pelo menos uma montagem de sensor de fluido.

11. Sensor de fluido compreendendo uma cabeça de conexão (100), de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende pelo menos um sensor de qualidade de fluido que está distanciado da cabeça de conexão (100) para estar disposto dentro do tanque de fluido.

12. Sensor de fluido, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende um sensor de nível de fluido.

13. Sistema de redução catalítico seletivo (SCR) para purificação de componentes de NOx nocivos nos gases de exaustão de veículos a diesel com um tanque de uréia e um sensor de fluido, de acordo com uma das reivindicações 11 a 12, instalados no tanque de uréia, CARACTERIZADO por medir uma ou várias propriedades da solução de uréia no tanque.