CN101828012B - 用于储存还原剂的罐 - Google Patents

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Abstract

提出一种用于储存还原剂、尤其液态还原剂的罐，借助该还原剂能够将内燃机废气中的氮氧化物还原成氮和水，该罐具有用于从该罐的容器(3)吸入还原剂的器件(11，21)和用于至少部分地将吸入的还原剂导回到该容器中的回流管(19，190)，其中，该回流管(19，190)能借助加热装置(18，31)被加热。

Description

用于储存还原剂的罐
技术领域
本发明涉及一种用于储存还原剂的罐。
背景技术
用于减少高含氧量废气中的氮氧化物的有前途的方法是该选择性的催化还原。该方法在不久的过去适用于减少发电厂的高含氧量废气中的氮氧化物含量。在传统的变型中，作为还原剂的气体状的氨被带入到废气流中并且与氮氧化物被选择性转化成氮和水。使用了紧凑的系统用于在汽车领域中的该方法的指定应用领域。在应用水尿素溶液(“尿素水”)的情况下，必须在汽车应用领域中一直带有一相应的还原剂储存装置。在尿素/水材料系统中的共晶温度大约为-11.5℃。为了满足对机动车中动力燃料适应冬天的要求，因此一附加的加热装置是必要的。在全部结冰的罐中，必须在一确定的时间内保证系统做好计量准备，也就是说足够大的量被解冻。如果被解冻的量太少，会从还原剂罐中吸入空气并且该系统不再起作用或者说停止。通过该电的整车电源，最大大约120瓦的电功率被用于解冻例如大约20-25升容量的罐，这不够用于快速解冻整个罐。
由DE102006027487公开了，配备有一个溢流罐和两个吸入管的还原剂罐。
发明内容
根据本发明，提出一种用于储存还原剂的罐，借助该还原剂能够将内燃机废气中的氮氧化物还原成氮和水，该罐具有用于从该罐的容器吸入还原剂的器件和用于至少部分地将吸入的还原剂导回到该容器中的回流管，其中，该回流管能借助加热装置被加热，其中，所述容器的内部空间借助设置在该内部空间中的空心体被分成一被该空心体包围的内部区域和一外部区域，用于吸入的所述器件包括一吸入管，该吸入管设置在所述内部区域中，并且，该吸入管在它吸入侧的端部上连接一过滤器，该过滤器与所述加热装置导热地相接触，并且，所述空心体具有穿孔，使得还原剂可从所述外部区域到达所述内部区域中以及从所述内部区域到达所述外部区域中，所述回流管的排出口设置在所述内部区域中。
与上述现有技术相对，根据本发明的罐具有优点，即，借助一合适设置的加热装置能一直以及也在罐液位低时能够解冻足够数量的尿素水或者还原剂。回流管与加热装置的热耦合也在应用一简单构造的液压系统的情况下确保积极影响解冻特性并且此外提高了罐的运行安全性。
通过进一步实施的措施，可实现上述罐的有利的其他构型或改进。特别有利的是，以合适的方式布置了回流管的排出口，使得已经泵出的还原剂可至少部分地准确地被导回到一个区域中，还原剂从该区域被抽走；这准确地支持了在应从其中抽走的该区域中的快速解冻特性。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面的说明中详细地解释。图1示出具有敞开的溢流罐的罐以及图2示出一替换的罐装置的细节。
具体实施方式
图1示出具有容器3的罐1，该罐用于在机动车中储存还原剂，尤其水尿素溶液。在容器3的内部设置了构造为空心体23的溢出罐。该溢出罐将罐容器的内部空间10分成一内部区域12和一外部区域14，其中，该内部区域12被所述空心体包围并且该外部区域14位于溢出罐的外侧面和罐容器的壁16之间。该溢出罐23具有穿孔27，使得位于罐中的还原剂可从外部区域流到内部区域以及反流。在溢出罐23的朝向底板4的一侧上在溢出罐23上固定了加热装置17的加热体18。在此，该加热体18突入一所谓的槽5中，该槽被在罐底侧上的底板4的部分区域6限定，该部分区域与罐底板的剩余区域8相比要深。一吸入管21由槽5向上通到一装入在一所谓的输送模块7中的泵11。在朝向槽5的一侧上，吸入管21被导向穿过加热体18并且借助它吸入侧的管端部22通到过滤器25中，该过滤器浸入在位于槽5中的还原剂中。在排出侧，一管路15从泵11导向至没有详细描述的用于将还原剂喷射到排气部分中的计量阀或者计量模块。通过止回阀13从管路15分支出返回至罐的内部空间10的回流管19，该回流管与吸入管21相似地被导向穿过加热体18并且借助它的排出口20终了在槽5的区域中。具有泵11和止回阀13的该输送模块7在罐的上侧面上被固定在罐盖9上，该罐盖又既在罐1的上侧面上封闭罐1也在溢出罐的背离加热体18的侧面上封闭溢出罐。
为了避免槽5变得干燥，为此借助一到该槽中的被加热的回流管19将回流从泵11直接导回至吸入位置。为了能够一直将位于外部区域14或者主罐中的水尿素溶液(尿素水)解冻，在溢出罐23中设有这些穿孔27，这些穿孔除了实现在内部区域12和外部区域14之间交换还原剂也实现将热能从内部区域传递到主罐中。该溢出罐或者该设有穿孔的空心体23用于抑制太强烈的晃动，而不阻碍内部区域12和主罐14之间的液体交换，使得液态的还原剂总是由主罐14补充到槽5中，该吸入位置22位于该槽中。由此，设置仅一个吸入管也够用，该吸入管直接从罐的该槽抽吸。溢出罐23在它的朝向槽5的一侧相应地敞开；加热装置的、位于槽中的加热体18在吸入管21和回流管19终了的地方尤其加热溢流罐的朝向槽的端部。该直接导回到槽中的并且借助加热装置17加热的回流管在泵持续运行时一直保证用热的还原剂冲洗该槽区域，使得附加地支持在吸入位置22的区域中的快速解冻。该加热装置17的加热体18具有突入主罐中或者外部的区域14中的突起26，也为了支持对溢流罐外部的可能冻结的液体区域进行快速解冻。该槽5或者罐底板的部分区域6的直径大约为10cm；由此避免由于晃动在低的罐液位时空气到达吸入位置的区域中。该吸入位置或者吸入侧的管端部22具有过滤器，该过滤器可更换地被安装。在该过滤器足够尺寸的情况下，在泵11的前面或后面的、没有详细描述的过滤单元或者精过滤器可省去，这节省了结构空间。
替换地，对该加热体18附加地或者替代地，借助一绕着回流管缠绕的或者集成在回流管中的加热丝沿着该回流管的整个长形的延伸部对该回流管加热。
该罐优选也具有一没有详细描述的可逆地可封闭的加液口或者用于保证压力平衡的一个或多个充气阀和/或排气阀。
图2示出具有一替换的溢流罐实施例的罐的区段。槽5和输送模块7也通过吸入管21连通并且一回流管回到该槽中，然而该回流管190螺旋形地构造并且在空心体的朝向主罐的、也就是外部的侧上以螺旋状从输送模块7向下蜿蜒地围绕该设有穿孔的空心体23，以便最终借助它的排出口20到达由槽5构成的底部区域29中。该回流管190具有一集成的加热元件31，该加热元件既加热回流管190也加热位于外部区域或者主罐中的还原剂。在此，发热功率大概均匀地分布在圆柱状的表面上，该表面从输送模块向下一直延伸至槽的区域中。
在一替换的实施形式中，该螺旋状的回流管也设置在溢流罐的内侧或者部分地内侧及外侧以及通过溢流罐的穿孔相应地从外向内或者从内向外地螺旋状地向下导向至所述槽。在另一替换的实施形式中，可设置一附加的加热器件作为罐的加热装置的组成部分，该附加的加热器件例如固定在溢流罐的外侧面上或者固定在主罐的壁上。

Claims (17)

1.用于储存还原剂的罐，借助该还原剂能够将内燃机废气中的氮氧化物还原成氮和水，该罐具有用于从该罐的容器(3)吸入还原剂的器件(11，21)和用于至少部分地将吸入的还原剂导回到该容器中的回流管(19，190)，其特征在于，该回流管(19，190)能借助加热装置(18，31)被加热，其中，所述容器的内部空间(10)借助设置在该内部空间中的空心体(23)被分成一被该空心体包围的内部区域(12)和一外部区域(14)，用于吸入的所述器件包括一吸入管(21)，该吸入管设置在所述内部区域(12)中，并且，该吸入管在它吸入侧的端部(22)上连接一过滤器(25)，该过滤器(25)与所述加热装置(18，31)导热地相接触，并且，所述空心体具有穿孔(27)，使得还原剂可从所述外部区域(14)到达所述内部区域(12)中以及从所述内部区域(12)到达所述外部区域(14)中，所述回流管(19，190)的排出口(20)设置在所述内部区域(12)中。
2.根据权利要求1的罐，其特征在于，该回流管(19，190)的排出口(20)设置在所述罐的一底部区域(29)中。
3.根据权利要求2的罐，其特征在于，该罐的所述底部区域(29)被罐底板(4)的部分区域(6)限定，其中，该部分区域(6)相对于所述罐底板的剩余区域(8)加深。
4.根据权利要求1至3之一的罐，其特征在于，所述体(23)为圆柱形。
5.根据权利要求1至3之一的罐，其特征在于，所述体在底侧上是敞开的。
6.根据权利要求1至3之一的罐，其特征在于，所述加热装置的一加热体(18)设置在所述体的底侧上。
7.根据权利要求1至3之一的罐，其特征在于，该加热装置被设置用于加热位于所述外部区域(14)中的还原剂。
8.根据权利要求6的罐，其特征在于，所述吸入管(21)的至少一部分与所述加热体导热地相接触。
9.根据权利要求1至3之一的罐，其特征在于，该回流管(19)设置在所述内部区域(12)中。
10.根据权利要求1至3之一的罐，其特征在于，该回流管(190)设置在所述体的朝向所述外部区域(14)的侧上。
11.根据权利要求9的罐，其特征在于，该回流管(19，190)螺旋状地缠绕。
12.根据权利要求1至3之一的罐，其特征在于，该加热装置的一加热元件(31)沿着所述回流管(19，190)设置或者集成在所述回流管(19，190)中。
13.根据权利要求1至3之一的罐，其特征在于，一泵(11)或者一包含泵的输送模块(7)设置在所述罐的上方。
14.根据权利要求13的罐，其特征在于，该泵(11)或者该输送模块(7)设置在一罐盖(9)上。
15.根据权利要求14的罐，其特征在于，该罐盖(9)在上方封闭该空心体(23)。
16.根据权利要求1至3之一的罐，其特征在于，所述还原剂是液态还原剂。
17.根据权利要求6的罐，其特征在于，所述加热体(18)固定在所述体的底侧上。
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