CN103998734A - 用于配量供给液体添加剂的喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在排气处理装置(3)中配量供给液体添加剂(2)的喷射装置(1)。其中，所述喷射装置(1)具有能与排气处理装置(3)接触的流出区域(4)，与流出区域(4)间隔并且带有液体通道连接件(6)的连接区域(5)，以及从连接区域(5)延伸到流出区域(4)的用于添加剂(2)的通道(28)。此外，所述喷射装置(1)具有用于控制添加剂的配量供给的阀(7)以及至少一个热流调节器件(25)，其预先规定从流出区域(4)到连接区域(5)的、通道(28)中的冻结方向(10)。

Description

用于配量供给液体添加剂的喷射装置
技术领域
本发明涉及一种用于将液体添加剂配量供给到排气处理装置中的喷射装置。
背景技术
由现有技术已知有被馈送添加剂的排气处理装置。在这种类型的排气处理装置中发生特殊的排气清洁方法，其中连接的内燃机的排气在添加剂的辅助下被清洁。例如可以通过添加剂将排气中特定的有害成分转化为无害物质和/或可以通过配量供给添加剂对排气处理装置中的环境条件进行影响，该环境条件对应转化是有利的。例如水、燃料、氧化剂和/或还原剂可以被用作(液体的)添加剂。
越来越多地在排气处理装置进行的排气清洁方法是选择性催化还原方法(SCR方法)，其中，向排气输送还原剂，通过还原剂将排气中的氮氧化合物转化为无害的成分，也就是氮气、水和CO2。优选使用氨作为还原剂。氨在机动车中通常不是直接以氨本身存储，而是例如以还原剂前驱体/前体溶液的形式存储，其在需要时可以被转化为原本的还原剂。例如可以使用尿素水溶液作为还原剂前驱体溶液。合适的32.5％的尿素水溶液能以产品名称在市场上购买到。还原剂要么可以在排气外部(在为此设计的转换器)和/或在排气内部(在排气处理装置中)转化为还原剂(氨)。转化可以通过加热还原剂前驱体溶液纯热力学地实现。此外，可以通过催化剂催化促进转化反应，尤其是所谓的水解-催化剂。概念“还原剂”和“还原剂前驱体溶液”将在以下作为同义词使用。
为了将液体添加剂配量供给到排气处理装置中，尤其考虑使用可受控运行的和/或自动(与压力有关地)工作的喷射装置(包括喷嘴、喷射器、阀等)。由于排气处理装置中的排气通常的高温，喷射装置应当相应耐高温地设计构造。通常在喷射装置中设置有阀，该阀可以为了输送液体添加剂被受控地打开和关闭。这种阀通常对温度特别敏感，并且因此应当在排气处理装置的高温前得到防护。尤其应当确保，即便在这种温度波动时不会不利地影响配量精度。
另一个问题是，水溶性的添加剂(尤其是还原剂)在低的环境温度下可能会冻结。所述的32.5％的尿素-水溶液例如在-11℃时就已经冻结。可能例如在长的静止时间时在机动车中出现这样的低温。在冻结时，添加剂膨胀。在此，如果在冻结情况下在喷射装置中还有添加剂的话，喷射装置可能被损坏。
为了避免冻结情况下还原剂的膨胀以保护喷射装置，由现有技术已知有各种方案。欧洲专利文献EP1747394Bl揭示了例如已知喷射阀，其这样构造，即，当位于该阀中的还原剂冻结时该阀被打开。然后，出现的体积膨胀然后可以转移到排气处理装置中。然而，这与不受控地配量供给到排气系统中有关，因此除了不利的反应条件之外也还出现了提高的消耗。
由德国专利文献DE 10 2009 032 487 A1还已知的是，在喷射装置上设置额外的旁路阀，该阀通过回流导管连接到还原剂存储箱。出现的体积膨胀可以在冻结情况下通过该阀回到存储箱中而被消除。然而，该版本在技术上相对耗费并且可能易出故障，因为回流导管实际上必须在喷射装置的内部分支，以便实现排空。
发明内容
基于以上的现有技术，本发明所要解决的技术问题是，提供一种喷射装置，用于将液体添加剂喷射到排气处理装置中，该喷射装置至少部分解决上述的技术问题。尤其应当是不会由于添加剂的冻结损坏新的喷射装置。另外，喷射装置应当在技术上和控制方面特别简单地构造并且廉价。此外，还提供一种冻结用于添加剂的喷射装置的有利的方法以及用于制造这种喷射装置的方法。
该技术问题通过按权利要求1的特征的喷射装置以及通过按权利要求9的特征的用于冻结喷射装置的方法和按权利要求11的特征的用于制造喷射装置的方法解决。本发明的其它有利的设计构造在分别独立撰写的权利要求中给出。在权利要求中单独列出的特征能以人员技术上有意义的方式相互组合并且可以通过说明书中所描述的事实情况补充，其中，说明书揭示了本发明的其它设计变型。
本发明涉及一种用于将液体添加剂配量供给到排气处理装置中的喷射装置，其中，喷射装置具有能够被配置成与排气处理装置接触的流出区域，与流出区域间隔开并且带有液体通道连接件的连接区域，以及从连接区域延伸到流出区域的用于添加剂的通道，并且喷射装置具有用于控制添加剂的配量供给的阀以及至少一个热流调节器件，其预先规定通道中从流出区域到连接区域的冻结方向。
喷射装置的特征尤其在于这样一个部件，其例如可以被配置成与排气处理装置或排气导管的壁中的、为之设计的开口接触。喷射装置因此可以持久或者能再次拆卸地，然而优选气密地安装、安置和/或凸缘连接在排气处理装置上。喷射装置例如包括喷射器和喷射器保持件以及可能的其它元件。例如可以设置盖，该盖封闭喷射器保持件并且在此覆盖喷射器。喷射器例如是喷射阀，类似那些将燃料配量供给到内燃机中的阀。
“流出区域”和“连接区域”分别(显然)指喷射装置的区域。如果喷射装置被看做是三维的部件，流出区域尤其是在安装状态在排气处理装置附近设置在排气处理装置旁的区域，并且连接区域优选是用于添加剂的导管可以连接到喷射装置上的区域。通常可以假想在流出区域和连接区域之间通过喷射装置的分隔面。通常，流出区域和连接区域相对置地设置。因此连接区域与流出区域相间隔，尤其是指，在连接区域和流出区域之间存在一个间距。通常喷射装置是细长的并且流出区域位于一侧或者一端，而连接区域在喷射装置的相对置的另一侧或相对置的另一端。
该通道优选构造在喷射装置的内部并且将连接区域与流出区域相连接。添加剂通过通道从液体通道连接件流到排气处理装置中。通道部分经过连接区域并且部分经过流出区域。该通道可以用添加剂填充。为此，通道具有内部容积。通道不必直线地延伸，而是其可以具有偏转部、弯折等。通道也不必在其从连接区域到流出区域的整个长度上具有一致的通道横截面。尤其在阀的区域内沿着通道可以有横截面差别。
阀优选设置为，在预定的时刻(受控和/或完全)封闭通道。如果通道通过阀封闭，则不再有添加剂经由通道导向排气处理装置。通过阀可以控制输送的添加剂的量。阀例如可以具有活动的阀衔铁，其在闭合状态封闭通道并且在开启状态释放通道。阀衔铁例如可以电磁地运动。阀例如具有电磁的线圈，当电流流过线圈时，该线圈在活动的阀衔铁上可以施加力。
冻结方向优选完全沿着通道延伸。如果通道具有至少一个弯折或弯曲部，冻结方向优选跟随该偏转部。然而也可以的是，冻结方向不完全或不精确地跟随通道的每个弯曲部或每个弯折，而是通过(假想的)从流出区域到连接区域的直线的连接线定义。在以下在任何情况下尤其理解为，冻结方向基本上由通道轮廓确定为从流出区域到连接区域，或者由通道方向确定。
喷射装置上的热流调节器件可以被分为两个不同的组。第一组热流调节器件是导热结构，其有助于内部的热流经过导热结构。热流因此优选沿着导热结构定向。第二组是隔热结构，其防止内部的热流通过隔热结构。热流因此通过隔热结构改变方向。
通过考虑位置空间和对热流的效果恰当地选择喷射装置上的热流调节器件，可以预先规定在冻结情况下在喷射装置中的优选导向的热流。喷射装置的冻结方向通常与热流的优选的流动方向相反地定向。冻结方向的这种朝向和热流的流动方向相互自动获得，因为通过热流首先在热流最快流失的地方并因此在此首先形成冻结的添加剂的地方提取热量。冻结的还原剂构成的凝块因此在本发明建议的喷射装置中首先在流出区域形成。该凝块然后在喷射装置中朝连接区域增长或变大。
因此这样选择和定位至少一个热流调节器件，即，在环境温度持续低于添加剂的冰点以下时，位于通道中的添加剂首先在出口区域冻结并且然后这种冻结朝连接区域扩展。因此由此带来的在通道中冻结的添加剂的体积增大由此被补偿，即，添加剂的还是液体的部分朝连接区域或者经由连接区域被挤压出。因此可以避免可能有害的冰压，其中同时实现了添加剂到还原剂系统的技术简单的回送。
喷射装置是尤其有利的，如果连接区域由设计为隔热装置的热流调节器件包围，该热流调节器件设计为注塑在喷射装置上的塑料包套。
如果在连接区域上设置一个隔热装置，在冻结情况或者在喷射装置冷却的情况下，从喷射装置通过连接区域到包围喷嘴装置的周围的热流得以减少。然后，热流经过流出区域从喷射装置流出比所述的热流经由连接区域流出更强或更大。优选这样设计隔热装置，即，存储在喷射装置中的热量几乎完全通过出口区域排出到连接的排气处理装置中，和/或经过连接区域到喷射装置的周围没有显著的热量排出。喷射装置优选完全由塑料包围。注塑的塑料包套可以通过额外的材料形成，该材料局部施加在喷射装置的连续的塑料包套上。喷射装置的连续的塑料包套也可以局部，也就是尤其在连接区域的周围设计具有比流出区域更大的壁厚。因此也可以(进一步或更强地)限制在连接区域从喷射装置流出的热流，而同时促进热流从喷射装置经由流出区域流出并且因此获得了从流出区域到连接区域的冻结方向。
此外，如果连接区域由设计为盖罩的热流调节器件包围，其中，在盖罩和阀之间构造有气垫，则喷射装置是有利的。
气垫(或者包括空气的空间)因此也存在于延伸经过喷射装置和盖罩之间。热流调节器件，其由盖罩和气垫构成，像围绕喷射装置的连接区域设置的隔热装置那样起作用。当然也可以采用多个(单独的)气垫。
两个前述的热流调节器件可以分配给上述的两个组。第一组的热流调节器件的优选的例子尤其将在以下描述。该热流调节器件当然也可以任意相互组合使用。
因此被认为有利的是，流出区域具有至少一个设计为导热结构的热流调节器件，用于将热量从喷射装置排出到可接触的排气处理装置中。
这种导热结构有助于通过流出区域从喷射装置排出热流。导热结构例如可以设计为喷射装置中的金属插入件，尤其是当喷射装置(外部)主要由塑料构成时。作为导热结构的金属插入件可以注塑和/或浇铸在塑料中。由塑料构成的喷射装置中的金属的插入件导致，热量经由金属的插入件流出，并且因此决定性地确定经过喷射装置的热流。导热结构可以与排气处理装置直接导热地接触。排气处理装置通常具有金属制成的壁(排气导管)。导热结构在尤其优选的实施方式中与排气处理装置的壁直接连接。这例如可以通过螺栓实现。导热结构因此可以同时也用于将喷射装置固定在排气处理装置上。相当特别优选的是在流出区域的范围内存在与通道的密切接触，例如通道在此也至少局部由导热结构形成或限定。
优选这样构造导热结构，使得导热结构在停机情况或者在冻结情况下尽管作为用于将热量从喷射装置传导到排气处理装置的导热结构起作用，然而在正常运行中热量不或者仅以较小的程度从排气处理装置导入到喷射装置中。这例如可以由此实现，即，导热结构设计具有至少一种组合金属。组合金属在温度的影响下变形。设计具有组合金属的导热结构可以这样构造，即，该导热结构在排气处理装置的高温时(例如机械地)中断从排气处理装置到喷射装置的热接触，并且在低温(在冻结的情况下)时建立从喷射装置到排气处理装置的热接触。
这样一种喷射装置也是有利的，喷射装置具有一个阀保持件，阀设置在该阀保持件中并且该阀保持件设置为使喷射装置接触排气处理装置，其中，在阀保持件中构造有至少一个用于冷却剂的冷却剂通道，该冷却剂通道可以在喷射装置运行时由冷却剂环流，以便冷却阀，其中，在喷射装置运行休止的过程中，冷却剂通道和构造为导热结构的热流调节器件一样起作用。
在排气处理装置运行过程中的喷射装置运行中有利的是，喷射装置中的温度不升高到使得喷射装置(以及尤其是设置在喷射装置中的阀)被损坏的程度。为此，喷射装置可以设计带有冷却剂通道，冷却剂流过该冷却剂通道。冷却剂通道可以连接在内燃机的冷却回路上。然后也可以使用内燃机的冷却剂作为用于喷射装置的冷却剂。通过液体的冷却剂，即便在温差较小时也可以将非常大的热量从喷射装置排出到环境中。在运行中，然后喷射装置的温度优选不显著高于冷却剂的温度。
在喷射装置中的添加剂冻结的时间内，喷射装置以及冷却回路通常不运行。但是尽管如此，位于此处的冷却剂是液体的，因为冷却剂中优选包含明显降低冷却剂的冰点的物质，因此冷却剂即便在非常低的温度下还保持液体。冷却剂优选在低于-20℃的温度下还是液体的，尤其优选冷却剂仅在低于-35℃的温度下才冻结。在喷射装置不工作的状态下，喷射装置中的冷却通道中的冷却剂因此处于液体。然而，在冷却回路中并不保持运动。由于冷却剂中的温差，尽管如此获得或产生了冷却剂通道中的冷却剂的流动。该流动可以用于使冷却剂通道形成喷射装置中特别有效的导热器件或者特别有效的导热结构。优选这样构造冷却通道，即，该冷却通道在冻结情况下通过冷却剂通道中的冷却剂流动从喷射装置经过出口区域朝排气处理装置传导热量。相当特别优选的是在流出区域的范围内存在与通道的密切接触，例如通道在此也至少局部由冷却通道的壁形成或限定。
还特别有利的是，在冷却通道中设置至少一个构造为导热板的热流调节器件。
设置在冷却剂通道中的导热板本身已经可以具有导热功能。此外可能的是，这种导热板(仅仅)用于促进冷却剂在经过流出区域从喷射装置的流出。冷却剂通道中的导热板可以尤其用于，在冷却剂通道中形成(局部)循环的还原剂流，该还原剂流在第一流动方向将热量从喷射装置朝流出区域输送，并且在相反的第二流动方向形成回流，因此当其将热量排出到流出区域时，冷却剂回流。这种导热板优选将冷却剂通道划分为两个(至少局部)平行延伸的通道。
按照一种扩展设计也建议，在连接区域上设置至少一个冰压补偿元件，通过该冰压补偿元件可以补偿固化时添加剂的体积增大。
优选这样设计为冰压补偿元件，即，该冰压补偿元件在冻结情况下释放额外的容积，在固化时，添加剂的容积增大可以移动到该容积中。为此，连接区域具有邻近添加剂的壁部段，该壁部段(尤其是可逆地)运动。通过补偿运动，该壁部段增大通道中用添加剂填充的容积。如上所述，在冻结时首先在喷射装置的流出区域由冻结的添加剂形成冰凝块。该冰冻朝冻结方向连续扩展，因此液体添加剂从出口侧朝连接侧被挤压。为了能够以尽可能小的技术开销完全(在喷射装置的内部)补偿添加剂的容积增大，有利的是，在最后还存在液体添加剂的地方设置冰压补偿元件。因为在此所描述的喷射装置中的冻结方向从流出侧朝连接侧延伸，应当将冰压补偿元件设置在连接侧。冰压补偿元件在连接侧也特别好地被防护，以避免排气处理装置在运行中散发出的热量。
特别有利的是这样一个喷射装置，冰压补偿元件设计为可移置的液体通道连接件，该液体通道连接件被这样预紧，使得液体通道连接件在常规的运行压力下不移动。
可移置的液体通道连接件例如可以设计为插头，其通过可移置的O型圈安置在喷射装置中的喷射器或阀上。即便在液体通道连接件相对喷射器移置时，液体通道连接件和喷射器之间的连接也通过O型圈流体密封。例如可以由此实现液体通道连接件的预紧，即，液体通道连接件通过张紧的弹簧保持在运行位置中。如果由添加剂的体积增大触发的力大于由弹簧施加的力，液体通道连接件从运行位置移至冰补偿位置。
在本发明的范畴中还提出一种使用于将液体添加剂配量供给到排气处理装置中的喷射装置冻结的方法，该方法具有以下特征。喷射装置具有能与排气处理装置相接触的流出区域，与流出区域相间隔开并且带有液体通道连接件的连接区域，以及从连接区域延伸到流出区域的通道。该方法在此具有至少以下步骤：
a)通过至少一个热流调节器件产生由喷射装置经由流出区域到排气处理装置的热流；
b)至少部分防止热流从喷射装置经由连接区域进入到喷射装置在连接区域的周围环境中；
c)预先规定通道中的从流出区域朝连接区域的冻结方向；
d)在通道中在流出区域中由冻结的还原剂形成凝块；以及
e)在冻结方向上增大凝块。
总是在喷射装置的环境温度下降以致于添加剂开始冻结或硬化的时候，才在喷射装置中应用所述的方法。为了在步骤a)中产生热流，可以以所述的方式使用导热结构和/或作为热流调节器件的隔热装置。隔热装置在没有或少量隔热装置的地方引起热流。热流尤其通过设置的导热结构定向。
在步骤b)中可以通过热流调节器件同样以所述的方式防止热流。导热结构在不同于导热结构的方向的方向上防止热流。隔热结构通过隔热防止热流。热流尤其围绕设置的隔热结构定向。
对于步骤c)，通过热流调节器件预先规定在通道中从流出区域朝向连接区域的冻结方向。冻结方向不必精确地沿着通道定向。冻结方向也可以仅粗略地沿着从流出区域朝向连接区域的通道的方向。
在步骤d)中，喷射装置中的通道首先在出口区域由凝块堵塞或这样地封闭，使得不再有还原剂能够离开喷射装置到排气导管中。优选这样构造流出区域中的通道，使得凝块固定卡在通道上并且由于凝块的增大不再脱开或不再移动。这例如可以通过流出区域中的粗糙的和/或侧凹的通道壁实现，和/或通过设有多孔结构(中断的表面结构)的部件实现。
在步骤e)中，凝块在冻结方向(继续在朝向喷射装置的连接区域的方向)增大，直至位于喷射装置中的添加剂完全冻结。喷射装置中的全部添加剂的体积增大然后还可以接着在步骤f)中通过冰压补偿元件补偿，该冰压补偿元件限制通道或喷射装置中的压力。
通过所述的方法使得存在于喷射装置中的还原剂冻结，但不会出现喷射装置的损坏。
该方法是特别有利的，如果对于步骤a)使用冷却剂通道作为热流调节器件，热流通过该冷却剂通道从喷射装置经由流出区域流入到排气处理装置中。
出于该目的，在冷却剂通道中形成一个优选(局部)循环的冷却剂流，该冷却剂流将热量输送通过流出区域。冷却的冷却剂为此在从喷射装置朝流出区域的方向流动并且再次加热的冷却剂为此从流出区域朝喷射装置流动。概念”局部循环的”在此尤其是指，冷却剂不在机动车的整个冷却回路中循环，而是仅仅局部在喷射装置内循环。
在本发明的范畴中还提出一种制造用于将液体添加剂配量供给到排气处理装置中的喷射装置的方法。该喷射装置在此具有至少一个能够被配置成与排气处理装置接触的流出区域，与流出区域相间隔开并且带有液体通道连接件的连接区域，以及从连接区域延伸到流出区域的通道。该方法包括至少以下步骤：
i)将喷射装置连接在排气处理装置上；
ii)用添加剂填充通道；
iii)降低喷射装置周围的温度；
iv)确定添加剂在通道中的冻结方向；以及
v)在喷射装置上集成至少一个热流调节器件，使得实现从流出区域到连接区域的冻结方向。
按本发明的用于制造喷射装置的方法尤其也可以用作测试方法，以便在喷射装置上设置恰当的热流调节器件和/或检查喷射装置是否具有预定的冻结方向(步骤i)至步骤iv))。
在用于制造喷射装置的方法的第一实施方式中，可以为特定类型的喷射装置一次性执行方法步骤i)至v)，并且然后可以在批量制造的范畴中为这种类型的所有喷射装置相应构造热流调节器件。
在用于制造喷射装置的方法的第二实施方式中，可以为喷射装置的每个新的应用执行一次方法步骤i)至v)。接着可以为在该应用中使用的特定类型的所有喷射装置相应构造热流调节器件。应用在此指的是喷射装置在特定的机动车或在特定类型的机动车中的特定应用。尤其当排气处理装置具有显著的和/或甚至对冻结方向有决定性特定的影响时，该方法步骤是尤其优选的.
对于方法步骤iii)有利的是，喷射装置周围的温度与其之后在喷射装置正常使用时也会出现的那样下降(真实的使用条件)。例如对于步骤iii)在喷射装置的周围环境中刚好设置在喷射装置正常运行时也在其周围实际设置的部件。这种部件通常对温度下降时喷射装置周围的热分布有影响。因此有利的是，对于用于制造喷射装置的方法一同考虑该部件以及其对喷射装置周围的温度分布的影响。在步骤iii)中例如可以由此确定喷射装置中的冻结方向，即，通过多个喷射装置并行地执行该方法并且当添加剂在冻结方向还没有完全冻结时，分别在不同的时刻中断该方法。然后可以检查执行该方法的各个喷射装置，以便发现还原剂在哪里和/或在什么程度冻结。这例如可以通过超声波方法和/或X光方法检查。也可能的是，拆卸执行该方法的喷射装置，以便确定在哪里存在已经冻结的还原剂以及在哪里还没有。
在本发明的范畴中也提供一种机动车，具有内燃机和用于使内燃机的排气净化的排气处理装置，其中，在排气处理装置上设置有按本发明的喷射装置，用于喷入添加剂。
针对喷射装置描述的特殊的优点和构造特征可应用和转用到所描述的两种方法上。针对两种方法(制造方法和用于冻结的方法)描述的特别的优点和构造特征同样适于同样适合于喷射装置。该优点和特殊的构造特征可转用到按本发明的喷射装置上。因此，该制造方法尤其也适于制造按本发明描述的喷射装置。
附图说明
以下参照附图详细描述本发明以及技术领域。附图示出了特别优选的实施例，然而本发明不限于此。尤其要指出的是，附图并且尤其是所示的大小比例仅仅是示意性的。在附图中示出：
图1是喷射装置的第一种实施方式；
图2是喷射装置的第二种实施方式；
图3是喷射装置的第三种实施方式；
图4是用于喷射装置的导热插入件，其带有冷却剂通道；
图5是用于喷射装置的另一导热插入件，其带有冷却剂通道；以及
图6是具有按本发明的喷射装置的机动车。
具体实施方式
在图1、2和3中所示的喷射装置的各种实施方式具有一些一致的特征，这些特征在以下首先被一起描述。
喷射装置1具有一个带有液体通道连接件6的连接区域5以及流出区域4。流出区域4接触排气处理装置3。连接区域5与排气处理装置3相间隔。该排气处理装置3例如按排气导管的类型设计。在运行时，排气可以流过该排气通道，这在此示例性地用箭头表示。喷射装置1具有阀保持件14以及设置在阀保持件14中的阀7。阀7例如可以是喷射阀或喷射器，其例如用于确定用于内燃机的燃料的量。阀保持件14用于支承阀7并且也经常建立与排气处理装置3的机械连接。通道28经过喷射装置1从连接区域5延伸到流出区域4，该通道用添加剂2填充。
按图1、2和3的喷射装置1的所有实施方式分别具有热流调节器件25，该热流调节器件在喷射装置1中预先规定冻结方向10，使得通道28中的冻结方向从出口区域4朝连接区域5定向。分别示出了出口区域4中的由冻结的添加剂2形成的凝块27。通过热流调节器件25在冻结情况下获得分别一个逆着冻结方向10经由流出区域4从喷射装置1流出的热流26。在按图1至3的实施方式中，分别设置导热结构8和隔热装置9作为热流调节器件25。
在按图1的实施方式中，在喷射装置1上设置盖罩12作为隔热装置9，通过其在阀7或通道28和喷射装置1的周围环境之间产生气垫13，该气垫将喷射装置1或阀7或通道28在连接区域5中相对喷射装置1的环境隔热。此外，在按图1的实施方式中，在连接区域5中设置一冰压补偿元件17，通过该冰压补偿元件可以在阀7或通道28中补偿在冻结时出现的体积膨胀。
在按图2的实施方式中，隔热装置9设计为塑料包套11，其例如可以注塑在喷射装置1的部件上。在按图2的实施方式中也设置有冰压补偿元件17。冰压补偿元件17在此如此实现，即，液体通道连接件6通过弹簧22和保持件23相对阀7预紧。液体通道连接件6可以为了补偿冻结时的体积增大克服弹簧22的弹力执行补偿运动。
在按图3的实施方式中，同样设置盖罩12作为隔热装置8，该盖罩形成气垫13。在此作为导热结构8存在通道28，在该通道中额外设置有带有导热板16的导热插入件20。
按图3的实施方式也在连接区域5中具有冰压补偿元件17。
在图4和图5中示出有导热插入件20。该导热插入件20是专门的部件，其分别具有多个导热板16。导热插入件20可插入到按图3的冷却剂通道15中。图4示出了在图3中示出的下部的导热插入件20。图5示出了在图3中示出的上部的导热插入件20。导热插入件分别包括导热板16和至少一个支承环21，该支承环预先规定导热板16相对彼此的位置。通过这种导热插入件20，分别多个导热板16可以一起在一个加工工序中插入到冷却剂通道15中。这样构造在图4中所示的导热插入件20，使得导热板16在冷却剂通道15中这样定向，即，导热板16直接在流出区域中抵靠在用于将液体配量供给到排气处理装置中的阀上并且因此将热量直接传输到流出区域4。按图4的导热插入件20的导热板16为此在安装的状态中弯曲。导热板16优选这样定向，使得导热板尽可能少地防止在喷射装置运行中经过冷却剂通道15的冷却剂的正常的冷却流。
图5示出了机动车18，具有内燃机19和用于清洁内燃机19的排气的排气处理装置3，其中，排气处理装置3可以通过喷射装置1馈送添加剂。喷射装置1由添加剂提供装置24供应添加剂。
即便在附图中的实施方式在此具有共同点，但不强制要求这些共同点总是必须存在。同样不强制的是，能够(仅)可选地应用各个构造特征。实际上，本领域技术人员可以轻易地从这些实施方式并且考虑总体的描述轻易进行技术上有意义的变化。
从上述的现有技术出发，通过本发明提供了一种用于将液体添加剂喷射到排气处理装置中的喷射装置，该喷射装置至少部分解决了开头所述的技术问题。尤其在此避免了由于添加剂的冻结对喷射装置的损害。此外，喷射装置应当在技术上和控制方面特别简单地构造并且能廉价地制造。此外，提供了一种冻结用于添加剂的喷射装置的有利的方法以及提供一种用于制造这种喷射装置的方法。
附图标记清单
1 喷射装置
2 添加剂
3 排气处理装置
4 流出区域
5 连接区域
6 液体通道连接件
7 阀
8 导热结构
9 隔热装置
10 冻结方向
11 塑料包套
12 盖罩
13 气垫
14 阀保持件
15 冷却剂通道
16 导热板
17 冰压补偿元件
18 机动车
19 内燃机
20 导热插入件
21 支承环
22 弹簧
23 保持件
24 添加剂提供装置
25 热流调节器件
26 热流
27 凝块
28 通道

Claims (12)

1.一种用于将液体添加剂(2)配量供给到排气处理装置(3)中的喷射装置(1)，其中，所述喷射装置(1)具有能与排气处理装置(3)接触的流出区域(4)，与所述流出区域(4)间隔开并且带有液体通道连接件(6)的连接区域(5)，以及从连接区域(5)延伸到流出区域(4)的用于添加剂(2)的通道(28)，并且所述喷射装置(1)具有用于控制添加剂的配量供给的阀(7)以及至少一个热流调节器件(25)，其预先规定通道(28)中的从流出区域(4)到连接区域(5)的冻结方向(10)。
2.如权利要求1所述的喷射装置(1)，
其中，所述连接区域(5)由构造为隔热装置(9)的热流调节器件(25)包围，该热流调节器件设计为注塑在喷射装置(1)上的塑料包套(11)。
3.如前述权利要求之一所述的喷射装置(1)，
其中，所述连接区域(5)由构造为盖罩(12)的热流调节器件(25)包围，其中，在盖罩(12)和阀(7)之间形成有气垫(13)。
4.如前述权利要求之一所述的喷射装置(1)，
其中，流出区域(4)具有至少一个构造为导热结构(8)的热流调节器件(25)，用于将热量从喷射装置(1)排出到可接触的排气处理装置(3)中。
5.如前述权利要求之一所述的喷射装置(1)，
该喷射装置具有一个阀保持件(14)，阀(7)设置在该阀保持件中并且该阀保持件设置为使所述喷射装置(1)接触排气处理装置(3)，其中，在阀保持件(14)中构造有至少一个用于冷却剂的冷却剂通道(15)，该冷却剂通道在所述喷射装置(1)运行时能由冷却剂流过以便冷却阀(7)，其中，在喷射装置(1)的运行休止的过程中，所述冷却剂通道(15)以和构造为导热结构(8)的热流调节器件(25)相同的方式起作用。
6.如权利要求1所述的喷射装置(5)，
其中，在冷却通道(15)中设置至少一个构造为导热板(16)的热流调节器件(25)。
7.如前述权利要求之一所述的喷射装置(1)，
其中，在连接区域(5)上设置至少一个冰压补偿元件(17)，通过该冰压补偿元件可以补偿硬化时添加剂(2)的体积增大。
8.如权利要求1所述的喷射装置(7)，
其中，所述冰压补偿元件(17)设计为可移置的液体通道连接件(6)，该液体通道连接件被这样预紧，使得液体通道连接件(6)在常规的运行压力下不移置。
9.一种使用于将液体添加剂(2)配量供给到排气处理装置(3)中的喷射装置(1)冻结的方法，所述喷射装置具有能与排气处理装置(3)接触的流出区域(4)，与流出区域(4)间隔开并且带有液体通道连接件(6)的连接区域(5)，以及从连接区域(5)延伸到流出区域(4)的通道(28)，所述方法具有至少以下步骤：
a)通过至少一个热流调节器件(25)产生由喷射装置(1)经由流出区域(4)到排气处理装置(3)的热流(26)；
b)至少部分防止热流(26)从喷射装置(1)经由连接区域(5)进入到喷射装置(1)在连接区域(5)的周围环境中；
c)预先规定通道(28)中的从流出区域(4)朝连接区域(5)的冻结方向(10)；
d)在通道中在流出区域(4)中由冻结的还原剂形成凝块(27)；
以及
e)使凝块(27)沿冻结方向(10)增大。
10.如权利要求9所述的方法，
其中，对于步骤a)，使用冷却剂通道(15)作为热流调节器件(25)，热流(26)通过该冷却剂通道从喷射装置(1)经由流出区域(4)流入到排气处理装置(3)中。
11.一种制造用于将液体添加剂(2)配量供给到排气处理装置(3)中的喷射装置(1)的方法，所述喷射装置具有能与排气处理装置(3)接触的流出区域(4)，与流出区域(4)间隔开并且带有液体通道连接件(6)的连接区域(5)，以及从连接区域(5)延伸到流出区域(4)的通道(28)，该方法具有以下步骤：
i)将喷射装置(1)连接在排气处理装置(2)上；
ii)用添加剂(2)填充通道(28)；
iii)降低喷射装置(1)周围环境的温度；
iv)确定添加剂(2)在通道(28)中的冻结方向(10)；以及
v)在喷射装置(1)上集成至少一个热流调节器件(25)，使得实现
从流出区域(4)到连接区域(5)的冻结方向(10)。
12.一种机动车(18)，具有内燃机(19)和用于使内燃机(19)的排气净化的排气处理装置(3)，其中，在所述排气处理装置(3)上设置有按权利要求1至9之一所述的用于喷射添加剂(2)的喷射装置(1)。
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