CN102667084B - 存储还原剂的罐的部件的模块设计 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种存储还原剂的罐(1)，所述还原剂尤其是液体还原剂，利用所述还原剂能够将内燃机废气中的氮氧化合物还原为氮和水，其中，所述罐(1)具有底部区域(2)和头部区域，在罐(1)中还装入一个用于汲取管线和/或返回管线的管线接头(5)和一个加热器(7，7a)。根据本发明，提出了一种存储还原剂的罐(1)，该罐相对于现有技术进行了改进并且不具有现有技术中的缺陷。所述改进是将用于汲取管线和/或返回管线的所述管线接头(5)和所述加热器(7，7a)集成到承载板(4)中，并且所述承载板(4)布置到所述罐(1)的底部区域(2)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种存储还原剂的罐，所述还原剂尤其是液体还原剂，利用所述还原剂能够将内燃机废气中的氮氧化合物还原成氮和水，其中，所述罐具有底部区域和头部区域，而且，在所述罐中还插入用于汲取管线和/或返回管线的管线端口以及加热器。
背景技术
从DE 10 2006 050 807A1中已知这种类型的存储还原剂的罐。所述罐在它的头部区域中具有用盖封闭的顶部开口。汲取管线和返回管线以及用于加热器的管线端口穿过所述盖并且固定，已知到达所述罐的底部区域中。所有部件都是单独制造，然后安装到盖子中。因为全部部件贯穿所述罐的所谓内部空间，使所述罐的填充空间的显著减小。而且，通过所述盖伸入罐的悬浮部件对例如机动车中使用的罐在日常运行中出现的摇动很敏感。因摇动引起损坏的风险增加。
JP 2009-243331A公开了一种用于贮存还原剂的罐，具有布置在底部区域中的承载板。该承载板主要容纳具有电连接导线的电泵，该泵与也安装在承载板上的插头连接。此外，与该泵连接的连接导线进入承载板中。该罐不具有加热器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种存储还原剂的罐，它相对于现有技术进行了改进并且特别地，不具有现有技术所具有的缺陷。
这个目的通过将所述汲取管线和/或返回管线的管线端口以及具有两个电连接端口的加热器集成到承载板中并且所述承载板布置在所述罐的底部区域中并且所述承载板与可加热的压力平衡管线相连接来解决。在这里，所述承载板布置在所述底部区域中，使得所述管线端口和用于加热器的电连接端口贯穿所述承载板通到所述罐的外面。利用这种布置构成一种单元化模块，能够装配到任意变形的罐中。特别地，在不需要对用于汲取管线和/或返回管线的管线接头或者加热器进行改变的情况下，利用这种模块实现具有不同还原剂液位高度的面向用户的罐解决方案。由此，所述承载板布置在所述罐的底部区域中，所述罐的体积因伸入所述罐中的部件而使体积减小到最小。而且结冰的或渗入的还原剂对所述部件的损坏风险降到最低，同样，因摇动引起的损坏风险也降到最小。
在本发明的改进方案中，一个过滤器附加地集成到所述承载板中，所述过滤器尤其与汲取管线的管线端口接通。所述过滤器布置在所述罐内部并且使所述管线端口的顶部的还原剂取出区域与罐的其余内部空间分开。利用这个过滤器滤出在还原剂中存在的污物并且制止回到所述罐中。
在其他设计方案中，在承载板中集成液位传感器。这个液位传感器布置在罐内部并且如同加热器，测量线端口那样贯穿所述承载板，并且例如按照超声波系统、电容系统或压力计值系统工作，且因此尤其适用于制备紧凑系统。
在本发明的改进方案中，在所述承载板中集成一个用于供给还原剂的泵。这种集成也有助于建造紧凑的系统。
所述承载板或许构造为用于过滤器和/或液位传感器的支承体，并且能够使所述加热器、接口直接固定到所述罐上，包括用于不同接口的几何形状。
使所述底部区域和头部区域连接的所述压力平衡管线保证在取出通过加热器加热而融化的还原剂时，在相应的底部区域(尤其取出区域的顶部)中形成空腔填充空气。为此，在所述罐的头部区域中或者罐壁中存在与所述压力平衡管线和罐的周围环境共同作用的压力平衡阀。
在本发明的其他设计方案中，所述承载板安装在罐底部中或罐底部的部件中。此时涉及制造罐所用的材料和罐的结构。通过在用于汲取管线和/或返回管线的管线端口的顶部在相应地在短程最深的位子上布置取出区域，两个设计方案能够使罐最大程度地排空。所述承载板的材料和相关的各个部件应满足下列必要条件：
必需在所有温度使用范围上给出对于在使用状态中存在的液体和气体的机械耐性和抗热性，
必需保证对于冰的形成或在使用寿命上稳定地对再次结冰和融化的足够的弹性，
必需保证所述系统在整个寿命期间的密封性，并且满足所有合乎规则的预给定参数。
总之，通过根据本发明的设计方案明显改进了罐设计的创新自由度，并且在相同的结构空间中得到明显增大的可用罐容积。最后，通过使罐内的部件减少来明显提高冰耐压强度，这是因为所述整个模块构成一个单元并且管线不再在罐内部暴露于冰压及磨蚀性还原剂。由此使节约成本并使系统更强健。根据本发明的设计方案得到的温度分布而且在利用直接布置在过滤器和取出区域上方的加热器加热时，导致结冰的还原剂更快地和更大面积地融化。最后，相对于已知的设计方案，所述装配总计只用很少的单个零件而得到了简化。
所述还原剂供给模块能够不依赖于汽车或工作机械上的罐几何形状地安装在承载板上或罐上或者集成在所述模块中。
在本发明的改进方案中，所述加热器构造为穿孔栅格。穿孔栅格相对于通常使用的包围的电缆绞线具有不需要柔软的保护绝缘的优点。柔软的保护绝缘随着时间变松弛并且封装密封或橡胶密封的密封性减弱。穿孔栅格能在没有柔软的或有时效现象的材料情况下直接利用密封物质压入或者利用封装密封物质密封。此时，用承载板完整地封装密封穿孔栅格也在本发明的范围内，当然，自由保留所述最终(部分地)下面的取出区域。此外，穿孔栅格成本适宜地构造为包围的电缆绞线。通过毛细存储附加地弃用电缆绞线的保护。通过将穿孔栅格的部分区域进一步构造为插塞舌片，弃用通常需要的电缆绞线与这种连接装置的连接并得到附加的形状配合。
附图说明
在根据附图做出的附图中所示实施例的描述中详细地说明本发明的其他有利设计方案。在附图中：
图1以剖面的形式部分地显示具有插入的根据本发明构造的承载板的罐；
图2显示从罐内侧观察的承载板的透视图；
图3显示从罐外侧观察的承载板的透视图；以及
图4显示于图1相对应的视图，其中，加热器制成为与栅格不同的变型。
具体实施方式
在图1中以剖面图的方式显示的罐1存储还原剂，还原剂将内燃机废气中产生的氮氧化合物还原成氮和水。由此，从所述罐经未显示的供给模块输送的到所述还原剂喷射到内燃机排气管线中。
罐1在底部区域2具有任意几何形状，尤其是环形的开口3，开口3用承载板4密封地关闭。因此，承载板4也许包括与罐1例如螺纹拧紧的密封件。承载板4具有用于管线接头和/或返回管线的管线端口5，其中，如果管线端口5与汲取管线接通，管线端口5与滤用筛形式的过滤器6接通。根据实施例，管线接口5优选构造为用于汲取管线的单个端口。但是，管线端口5也能够构造为用于汲取管线和返回管线的双端口。但是，最后也允许用于返回管线的另一管线接口5位于在承载板4中，优选用过滤器6盖住的区域外部。
存储在罐1中的还原剂通过加热器7下部和侧部的自由空间到达过滤器6并且通过它们到达在过滤器6下方布置的且与管线端口5相连接的取出区域11，其中，加热器7至少部分地覆盖过滤器6(图2)。如图2所示，相应的凹陷进入承载板4中，过滤器6平面式地置于所述凹陷中。为了维修，加热器7是可拆卸的，过滤器6也是可更换的。当然，所述系统也能够在整个使用寿命上配置并且相应地，所述部件能够实施为不可拆卸的。
加热器7具有两个电连接端口8a、8b，其密封地穿过承载板4中的相应的裂隙9a、9b(图3)。加热器7还与示意性地示出的可加热的压力平衡管线10接通，压力平衡管线10一直通到罐1的头部区域。压力平衡管线10例如利用可绞线加热的管道，所述管道使罐1的头部区域与在加热器7下部构成的自由空间和取出区域11相连接。但是，基本上达到每一个构成空气通道的几何结构。
在被过滤器6盖住的基本表面的外侧区域中，承载板4具有用于液位传感器13的端口12。液位传感器13例如按照超声波系统、电容系统或者压力计值系统工作。液位传感器13插入端口12中，直接挤压包封、粘贴、硬化或焊入，电导线通过端口12向外穿过承载板4。所有电的和流体技术的管线端口在承载板4的区域中从所述罐内部输出，因此形成例如罐1的填充体积的小的破坏作用。特别地，所述管线因所述还原剂而暴露于小的腐蚀。
在根据图4的实施例中，加热器7a用穿孔栅格构成，穿孔栅格用封装密封材料包围。在图4的左侧，穿孔栅格与单独的管线16相连接，单独的管线16穿过裂隙9a，构成端口8a。在图4的右侧，穿孔栅格14a的部分区域(放大的剖面图)直接构成端口8b，端口8b穿过裂隙9b。尤其在这个实施例中，封装密封材料15能够当然地包围穿孔栅格14的插塞舌片14a，直到穿过裂隙9b。
Claims (11)
1.一种存储还原剂的罐，利用所述还原剂能够将内燃机的废气中的氮氧化合物还原成氮和水，其中，所述罐(1)具有底部区域(2)和头部区域，并且在罐(1)中还插入用于汲取管线和返回管线的管线端口(5)以及加热器(7,7a)，其特征在于，
所述管线端口(5)和具有两个电连接端口(8a,8b)的加热器(7,7a)集成到在底部区域(2)中布置的承载板(4)中，其中，所述承载板(4)与可加热的压力平衡管线(10)相连接，所述压力平衡管线(10)一直通到罐(1)的头部区域，并且，所述压力平衡管线(10)使所述罐(1)的头部区域与在所述加热器(7,7a)下部构成的自由空间和与所述管线端口(5)相连接的取出区域(11)连接。
2.根据权利要求1所述的罐，其特征在于，一个与管线端口接通的过滤器(6)集成到所述承载板(4)中。
3.根据权利要求1或2所述的罐，其特征在于，液位传感器(13)集成到所述承载板(4)中。
4.根据权利要求1或2所述的罐，其特征在于，一个用于供给还原剂的泵集成到所述承载板(4)中。
5.根据权利要求1或2所述的罐，其特征在于，所述承载板(4)插入到所述罐底部中。
6.根据权利要求1或2所述的罐，其特征在于，所述承载板(4)是罐底部的构件。
7.根据权利要求1或2所述的罐，其特征在于，所述加热器(7a)构造为穿孔栅格(14)。
8.根据权利要求7所述的罐，其特征在于，所述穿孔栅格(14)用封装材料包围。
9.根据权利要求8所述的罐，其特征在于，所述封装材料(15)用承载板(4)浇注。
10.根据权利要求7所述的罐，其特征在于，所述穿孔栅格(14)的一部分区域构造为插塞舌片(14a)。
11.根据权利要求1或2所述的罐，其特征在于，所述还原剂是液体还 原剂。
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