CN102791974A - 液体还原剂储藏罐的通气管结构 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使液体还原剂储藏罐的通气管由于液体还原剂的冻结而堵塞，也不会影响供给液体还原剂的液体还原剂储藏罐的通气管结构。一种液体还原剂储藏罐的通气管结构，在储藏液体还原剂(5)的液体还原剂储藏罐(10)的顶部安装有对空气进行吸气排气的通气管(20)，其中沿着液体还原剂储藏罐(10)内所设置的发动机冷却水配管(16)设置有液体还原剂储藏罐(10)内的通气管(20)的下端部(20c)。

Description

液体还原剂储藏罐的通气管结构
技术领域
本发明涉及液体还原剂储藏罐，储藏对发动机的排出气体中的NOx进行还原的液体还原剂，具体涉及用于根据液体还原剂储藏罐内的液量吸入、排出空气的液体还原剂储藏罐的通气管(breather pipe)结构。
背景技术
作为用于对柴油机(diesel engine)的排出气体中的NOx进行净化的排出气体净化系统，例如开发有使用选择还原催化剂(SCR)的尿素SCR系统(例如参照专利文献1、2)。
该尿素SCR系统将液体还原剂即例如尿素水(尿素浓度32.5％)供给至SCR装置的排出气体上游，并利用排出气体的热量水解尿素并生成氨，通过该氨而且通过SCR催化剂还原NOx并进行净化。
如图4所示，柴油机1的排气歧管2上连接有排气管3，在该排气管3的中途连接有NOx还原用的SCR装置4，并且该SCR装置4的排出气体上游连接有还原剂供给管部8，该还原剂供给管部8具备用于将液体还原剂5(尿素水)供给至SCR装置4的SCR催化剂6的喷嘴7。
在该还原剂供给管部8的喷嘴7上经由液体还原剂供给管9连接有液体还原剂储藏罐10。该液体还原剂储藏罐10构成为通过送液泵11将液体还原剂5经由液体还原剂供给管9压送至喷嘴7。
并且，液体还原剂储藏罐10上设有注入管(filler pipe)12，通过卸下该注入管12上设置的盖13，能够通过注入管12向罐10内补充液体还原剂5。
该液体还原剂储藏罐10设置在车辆的排气管3附近的侧面的狭窄的地方，为了容易进行液体还原剂5的注入，注入管12以在液体还原剂储藏罐10的车辆侧的上缘部10e上向斜上方倾斜的方式安装。
并且，液体还原剂储藏罐10的顶部设置有用于根据罐内的液位变化从外部吸入空气、排出空气的通气管14。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开JP2000-27627号公报
专利文献2：日本特开JP2005-83223号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在非常寒冷的地方等，作为液体还原剂5的尿素水在冰点以下11℃时即冻结。因而如图3所示，在液体还原剂储藏罐10的顶部的管单元15上，为了对液体还原剂储藏罐10内的液体还原剂5进行解冻，设置有形成为U字状等的发动机冷却水配管16，使发动机冷却水(LLC)从供给侧的发动机冷却水配管16s向排出侧的发动机冷却水配管16d流动，从而能够对冻结的液体还原剂5进行解冻。
然而，即使能够对液体还原剂储藏罐10内的液体还原剂5进行解冻，但如图3、图2(b)所示，当通气管14的下端部14c内冻结有液体还原剂5c时，无法通过发动机冷却水配管16进行解冻，通气管14仍然堵塞。当液体还原剂储藏罐10内的气相部G成为密闭状态时，SCR系统的送液泵11不能抽取液体还原剂5，从而产生无法喷射等不利情况。
因此，本发明的目的为解决上述问题，提供一种即使在液体还原剂储藏罐的通气管由于液体还原剂冻结而堵塞时，也不会影响供给液体还原剂的液体还原剂储藏罐的通气管结构。
用于解决问题的手段
为了达成上述目的，本发明为一种液体还原剂储藏罐的通气管结构，在储藏液体还原剂的液体还原剂储藏罐的顶部安装有对空气进行吸气排气的通气管，其中，将液体还原剂储藏罐内的通气管的下端部沿着在液体还原剂储藏罐内设置的液体还原剂解冻用配管进行设置。
在本发明中，优选在上述通气管上设置有排气孔。
在本发明中，优选通气管的下端部被设置在关闭注入管的下端开口部的液面与液体从注入管的上端的注入口溢出的液面之间。
在本发明中，优选上述排气孔形成为当注入液体还原剂时液体还原剂储藏罐内的空气不会通过通气管被压出的直径。
在本发明中，液体还原剂解冻用配管由流动有发动机冷却水的发动机冷却水配管构成。
发明效果
根据本发明，能够获得如下有益的效果，由于通气管沿液体还原剂储藏罐内所设置的液体还原剂解冻用配管而设置，因此即使通气管内冻结的液体还原剂冻结，也能够对该冻结的液体还原剂进行解冻，此外由于在通气管上设置排气孔，因此即使在通气管内液体还原剂冻结并堵塞的状态下，也能够不受影响地输送液体还原剂。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的剖面图。
图2是本发明和现有的通气管的放大视图。
图3是表示现有的液体还原剂储藏罐的通气管结构的视图。
图4是说明液体还原剂储藏罐所适用的尿素SCR系统的图。
具体实施方式
以下，基于附图详细描述本发明的一个优选实施方式。
图1是表示本发明的液体还原剂储藏罐的通气管结构的一个实施方式的视图。
尽管图1中省略了，但液体还原剂储藏罐10上设有液体还原剂供给管，如图4中描述的那样，通过送液泵11经由液体还原剂供给管9将液体还原剂5压送至喷嘴7，并将由尿素水(浓度32.5％)构成的液体还原剂5向SCR装置4的上游侧喷射。
该液体还原剂储藏罐10省略了下部而仅表示出上部，以在图1中看到的左侧的侧面部10r位于车辆的右侧部(或者左侧部)，而右侧的侧面部10c位于车辆中心侧的方式配置，并且上部在中心侧具有顶面部10t，朝向右侧部(或者左侧部)经由倾斜部10i形成有比顶面部10t稍低的上面部10u，在该上面部10u和左侧的侧面部10r的上缘部10e上向斜上方倾斜约45度地设置用于注入液体还原剂5的注入管12，并且通过螺纹等安装有关闭该注入管12的注入口12f的盖13。
在液体还原剂储藏罐10的顶面部10t上设有管单元15，该管单元15上设有用于对液体还原剂储藏罐10内的液体还原剂5进行解冻的液体还原剂解冻用配管。该液体还原剂解冻用配管为在配管内设置有加热器的结构，或者如图所示由发动机冷却水通过的形成为U字状的发动机冷却水配管16构成。该发动机冷却水配管16由供给侧的发动机冷却水配管16s和排出侧的发动机冷却水配管16d构成，并且从供给侧的发动机冷水管16s流入发动机冷却水(LLC)对冻结了的液体还原剂5进行加热，并从排出侧的发动机冷却水配管16d排出。
管单元15上设有用于对液体还原剂储藏罐10的气相部G的空气进行吸气排气的通气管20。通气管20的液体还原剂储藏罐10外的端部20b向大气开放，而罐内的通气管20a以沿着供给侧的发动机冷却水配管16s的方式弯折形成。并且，罐内的通气管20a的下端部20c的位置设置成满罐液面L。
该通气管20的下端部20c的位置设定在关闭注入管12的下端开口部12a的液面Lmin以上与液体从注入管12的上端的注入口12f溢出的液面Lmax以下之间，其下端部20c的位置为满罐状态的液面L。
而且，位于满罐液面L上方的通气管20a上设置有排气孔22。该排气孔22形成为当注入液体还原剂5时，液体还原剂储藏罐10内的空气不会通过通气管20被压出的直径。
下面说明本发明的作用。
通常使用的SCR装置的尿素SCR系统处于动作中时，液体还原剂5向SCR装置的上游侧供给，液体还原剂储藏罐10内的液体还原剂5的液面下降，但由于通过通气管20向气相部G供给空气，因此液体还原剂储藏罐10内保持在大气压。
然后，在非常寒冷的地方使用时，如图2(a)所示，通气管20的下端部20c被冻结了的液体还原剂5c堵塞的情况下，利用在发动机冷却水配管16的供给侧的发动机冷却水配管16s中流动的发动机冷却水的热量迅速解冻，从而通气管20的堵塞被消除，能够通过通气管20进行空气的吸气排气，因此不会由于液体还原剂储藏罐10内的空气出不来而影响向尿素SCR系统供给液体还原剂5。
而在图2(b)所示的现有的通气管14中，其下端部14c在被冻结了的液体还原剂5c堵塞的情况下，即使发动机冷却水在发动机冷却水配管16的供给侧的发动机冷却水配管16s内流动，液体还原剂储藏罐10内的液体还原剂5被解冻，但由于通气管14的下端部14c的冻结了的液体还原剂5c不被解冻，因此无法进行向尿素SCR系统的液体还原剂5的供给。
并且在本发明中，在比通气管20的满罐液面L靠上部的位置设有足够小的直径、即当注入液体还原剂时液体还原剂储藏罐10内的空气不会通过通气管20被压出的直径的排气孔22，用于在通气管20的堵塞被消除期间的非常状态(Emergency)，因此能够通过该排气孔22进行换气，因此能够防止气相部G成为密闭状态，并能够防止在非常状态时SCR系统不能抽吸液体还原剂5。
而且，由于该排气孔22的直径形成为液体还原剂储藏罐10内的空气不能通过通气管20被压出的直径，因此当从注入管12注入液体还原剂5时，当其液面到达通气管20的下端部20c并成为满罐液面L时，该排气孔22构成为气相部G的空气通过排气孔22从通气管20排出时的阻力，因此能够限制满罐液面L的位置。
另外，尽管排气孔22构成排气时的阻力，能够限制满罐液面L的位置，但由于排气孔22能够换气，因此也能够在通气管20被冻结了的液体还原剂5c堵塞的状态下，填充至满罐的液面L。此时，当到达关闭注入管12的下端的液面Lmin后，若从注入管12注入的液体还原剂5缓缓注入，则能够通过排气孔22排气，能够到达满罐液面L。
这样，本发明使根据液体还原剂储藏罐10内的液体还原剂5的液面变化对罐内空气进行吸气排气的通气管20的下端20c沿着发动机冷却水配管16等液体还原剂解冻用配管，从而即使液体还原剂5c在下端部20c冻结并堵塞通气管20，也能够对其进行解冻。并且在解冻前，由于能够从通气管20通过排气孔22将空气吸入至气相部G，因此能够防止非常状态下SCR系统不能抽吸液体还原剂5的情形。
符号说明
5 液体还原剂
10 液体还原剂储藏罐
20 通气管
20c 下端
22 排气孔

Claims (5)

1.一种液体还原剂储藏罐的通气管结构，在储藏液体还原剂的液体还原剂储藏罐的顶部安装有对空气进行吸气排气的通气管，其特征在于，
将液体还原剂储藏罐内的通气管的下端部沿着在液体还原剂储藏罐内设置的液体还原剂解冻用配管进行设置。
2.根据权利要求1所述的液体还原剂储藏罐的通气管结构，其特征在于，
在上述通气管上设置有排气孔。
3.根据权利要求1所述的液体还原剂储藏罐的通气管结构，其特征在于，
通气管的下端部被设置在关闭注入管的下端开口部的液面与液体从注入管的上端的注入口溢出的液面之间。
4.根据权利要求2所述的液体还原剂储藏罐的通气管结构，其特征在于，
上述排气孔形成为当注入液体还原剂时液体还原剂储藏罐内的空气不会通过通气管被压出的直径。
5.根据权利要求1所述的液体还原剂储藏罐的通气管结构，其特征在于，
液体还原剂解冻用配管由流动有发动机冷却水的发动机冷却水配管构成。
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