CN108603429B - 用于还原剂的箱系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于还原剂的箱系统,该箱系统包括一种用于该还原剂的容器,该容器具有上容器壁、侧向容器壁和下容器壁,并且该箱系统包括输送装置,该输送装置用于吸取该还原剂并在压力下经由出口以可供应的方式提供尾气。开口(6)提供在该容器(1)的底部区域中,该输送装置(7)被安排在该容器(1)的外侧(9)上,使得该输送装置与该容器(1)的外侧(9)形成空间(S),所述空间(S)经由开口(6)被连接到该容器(1)的内部,使得该容器(1)中的还原剂可以从该容器(1)的内部传送到该容器(1)外部的空间(S),并且通过该输送装置(7)从该空间(S)中被吸取。本发明的特征在于,在该开口(6)上提供了与该输送装置(7)分开的支撑件(13),并且该支撑件(13)连接到其他部件(14,16)。

Description

用于还原剂的箱系统
本发明的主题是一种用于还原剂的箱系统,该箱系统包括用于还原剂的容器,该容器具有上容器壁、侧向容器壁和下容器壁;该箱系统包括输送装置,以便还原剂被抽吸并且在压力下被提供,使得可通过出口供应至尾气。
已知将还原剂添加至机动车辆的尾气以便减少尾气的不期望的组成部分、尤其是氮氧化物化合物,因为所述氮氧化物化合物被转化为其他化合物,诸如氮气、水和二氧化碳。在本文中将还以商标AdBlue可供使用的尿素溶液用作还原剂。在机动车辆中提供了用于提供和存储尿素溶液的容器。所述容器连接至输送装置。该输送装置由泵组成,该泵抽吸还原剂并在压力下将还原剂分配到输送管线中。尿素溶液通过输送管线通向注射装置,该注射装置将尿素溶液注射到尾气管线中并且注射到在尾气管线中流动的尾气中。该输送装置具有另外的部件,诸如出于箱系统的安全和可靠的操作而提供的填充液位传感器、传感器、过滤器和加热装置。
还已知在容器中引入开口,以便将输送装置布置在容器的内部中。容器中的开口可通过法兰关闭。由输送装置输送的尿素溶液通过集成在法兰中的出口被引导出容器并且被引导至尾气管线。不利的是在输送装置被布置成穿过容器底部中的开口的情况下,不可能将容器的完全排空。甚至当输送装置能够将容器排空少至容器中几毫米的填充液位时,由于底部区域,容器中遗留有明显的不可输送的残余体积。
因此,本发明基于实现在开篇处提及类型的箱系统的目的,通过该箱系统可以几乎完全排空容器。本文的箱系统能够使用很小的复杂度将容器排空。
根据本发明,该目的实现在于在容器的底部区域提供开口,其中输送装置被布置在容器的外侧上,这样使得所述输送装置与容器的外侧结合地形成空间S,其中所述空间S通过该一个开口连接至容器的内部,使得位于容器中的还原剂从容器的内部进入位于容器外部的空间S中,并且该还原剂能够通过输送装置从空间S被抽吸,其中在该开口上提供了与输送装置分开的支撑件,并且该支撑件被连接至另外的部件。
通过输送装置在容器外侧上的安排,所述输送装置与外侧结合地形成空间S。空间S通过容器壁中的开口连接至容器的内部,其中所述开口布置在容器底部的区域中,在该容器底部的区域中容器的外侧和输送装置形成空间S。开口使还原剂能够流入空间S,在该空间中所述还原剂被输送装置抽吸并输送至机动车辆的尾气管线。输送装置在容器外部安排允许尤其低的抽吸点,使得容器可以几乎完全排空。因此通过根据本发明的箱系统可以实现具有非常大的可利用的体积的容器。通过部件在支撑件上的安排,输送装置可以被设计得较小,这会使所需的安装空间减少。
为保证输送装置简单连接至容器的外侧,已经证明有利的是输送装置具有围绕该输送装置的法兰,并且将法兰连接至容器的外侧以便形成空间S。
当输送装置、尤其是该输送装置的法兰粘结或焊接至容器时,输送装置至容器外侧的连接以尤其简单的方式被设计。在这种不透液体连接的情况下,可以省却附加的密封元件。箱系统因此以更简单且更具成本效益的方式被配置。
在另一个设计实施例中,输送装置至容器的连接被配置为卡口式连接。为此目的,法兰具有金属插入件,该金属插入件与布置在容器底部中的对应配对件相接合。尤其对于维修和/或保养,此连接的优点在于输送装置可以与容器不费力地分离,并且随后再次以不透液体的方式连接至所述容器。
为了确保甚至在已充满的容器的情况下易接近所有或一些部件,已证明有利的是输送装置包括壳体,所述部件布置在该壳体中。出于此目的,壳体设置有盖或覆盖件。易接近性因此与容器中的填充液位无关;也不需要拆卸容器。
根据进一步有利的设计实施例,将支撑件连接到容器有助于使用于将支撑件连接到下容器壁的装置布置在开口上。在最简单的情况下,焊接的法兰布置在开口上或开口周围。
以类似于输送装置的紧固的方式,支撑件也可以通过卡口式闭合连接到下容器壁。就针对下容器壁中的卡口式连接提供插入件而言,根据另一设计实施例,所述插入件可以被配置成与用于连接至输送装置的插入件成一体。
在另一个有利的设计实施例中,隆起(穿入支撑件的对应间隙并且通过热熔)可变形,其方式为该支撑件相对于被配置在下容器壁中的开口而定位。能以此方式实施简单且持久的紧固。
为了可释放地紧固和同时牢固地安装支撑件,根据另一个设计实施例的连接被设计为闩锁连接,其中闩锁钩或闩锁点均被布置在下容器壁中,并且各自的对应配对件被配置在支撑件上。
通过支撑件在开口上的安排,在某些情况下,可以期望产生还原剂从容器进入空间S的限定的离开。因为支撑件具有围绕开口的密封件,所以可以防止未定义的溢流。
开口的目的在于允许足够的还原剂从容器传送到位于容器外部的空间S中。为了保证这一点,所有开口的横截面必须具有足够的尺寸。横截面积的量度是容器区域的孔隙率,该容器与输送装置结合地形成空间S。该孔隙率是所有开口的横截面积相对于所述容器区域的总面积的比例的结果。本文的孔隙率可以是95%至2%、优选是80%至4%、并且尤其是50%至6%。在容器区域的面积较大的情况下孔隙率较低,而在容器区域的面积相对较小的情况下孔隙率较高。
过滤器被提供用于保护输送装置并且随后将尿素溶液注入尾气中。过滤器的设计已经通过过滤器在输送装置上的安排来预定义,并且增加了输送装置的复杂度。根据有利的设计实施例,当过滤器被布置在支撑件上时,输送装置的复杂度可以降低。潜在的设计实施例在于提供支撑件作为具有至少一个开口的基础框架,并且布置该过滤器其方式使得过滤器跨越或覆盖开口,使得离开该容器的还原剂被过滤。未经过滤的还原剂因此位于容器中,并且经过滤的还原剂因此位于空间S中。
根据进一步有利的设计实施例,支撑件连接到填充液位传感器、优选超声波传感器。以与输送装置分开的方式的安排具有优点:该填充液位传感器不必通过支撑件来测量。因此排除了支撑件的任何影响。此外,支撑件允许将填充液位传感器定位在所述支撑件的周围,由此能够与不同的容器形状相适配。
在进一步有利的设计实施例中,支撑件连接到质量传感器,这同样能够与各种容器形状相适配。
在另一个设计实施例中,布置在支撑件上的质量传感器延伸到空间S中。因此确定了经过滤的并且因此纯的还原剂的质量,而不是未经过滤的还原剂的质量。
为了防止操作时尿素溶液冻结或者为了能够使冻结的尿素溶液快速融化,根据进一步有利的设计实施例的支撑件被连接到加热装置。在支撑件上的安排实现了更大的设计潜力以及加热装置与容器的适配。由于在支撑件上的安排,空间S也同时并且被共同地加热,使得不需要单独的加热。
在另一个设计实施例中,(容器与输送装置结合地形成空间S)的区域具有至少一个倒置部,该倒置部被引导进入容器的内部。这具有优点:输送装置可以插入所述倒置部中,但其中所述输送装置仍布置在容器外部。由于这种安排,使得输送装置可以完全布置在倒置部中。因此,此类型的箱系统需要的安装空间比不带倒置部的具有下容器壁的可比的容器更少。在此设计实施例的情况下,开口位于形状为倒置的容器底部中,其中输送装置既不穿入容器底部也不穿入位于容器底部中的开口。
将通过多个示例性实施例对本发明进行更详细地说明。在附图中:
图1示出了根据本发明的箱系统;
图2至图4示出了支撑件的紧固件;并且
图5示出了具有支撑件的进一步实施例。
图1示出了具有容器1的箱系统,该容器在安装位置具有上容器壁2、用于还原剂的填充部分(未展示出)、侧向容器壁3以及下容器壁4。下容器壁4形成容器1的底部。容器1由塑料组成。然而,也可以设想容器由金属制成。开口6布置在下容器壁4的平坦底部区域5中。输送装置7位于容器1外部。输送装置7具有法兰8,该法兰围绕该输送装置,法兰焊接至容器1的外侧9。输送装置7与容器1的外侧9结合地包封体积,使得输送装置7和外侧9形成空间S。输送装置7因而完全布置在容器1外部并且不穿入该容器。空间S通过下容器壁4中的开口6连接至容器1的内部。因此,存储在容器内部中的尿素溶液可以经过容器壁4流到外部而进入空间S。输送装置7具有壳体10,在该壳体中或在该壳体上可以布置各种部件(没有更详细地展示出),例如泵、调压器。壳体10还包括盖11,该盖将壳体10封闭。位于空间S中的尿素溶液可以通过泵而被抽吸并且通过出口12在压力下被供应到尾气管线的输送管线中,该尿素溶液与所述输送管线中的尾气相混合。空间S由于输送装置7在容器1的外侧上的暴露位置而对温度影响相对较敏感。尤其在低温的情况下,空间S在容器1的内部中的邻近体积之前冻结。空间S中体积相关联的增大导致该体积借助开口6能够在容器1的方向扩展,因此可以避免空间S中以及因此避免输送装置中的临界应力。开口6具有支撑件13,该支撑件布置在开口6上。支撑件13具有作为组成部分的过滤器14,该过滤器被集成在支撑件13中。
图2示出了容器1的底部区域,该底部区域具有包含开口6的下容器壁4。未展示出布置在容器1外部且在开口7下方的输送装置7。开口6被支撑件13覆盖,其中支撑件13具有40%的孔隙率并且因此用作过滤器14。支撑件13具有环绕法兰15,支撑件13通过该环绕法兰被焊接到容器壁4。支撑件还具有超声波传感器16,该超声波传感器用作质量传感器并且突出到空间S中,并且在其中测量尿素溶液的质量。
根据图3,接合在支撑件13上的间隙中的圆柱形隆起17被布置在下容器壁4上。隆起17的端部通过热熔而塑性变形,由此支撑件13在位置上被固定在下容器壁4上。密封件19防止来自容器1的内部的尿素溶液可以在下容器壁4与支撑件13之间通向外部而进入空间S中。
图4中的支撑件13通过闩锁连接件20被固定到下容器壁4。为此目的,位于容器1上的闩锁钩21接合在配置于支撑件13上的闩锁点22中。作为填充液位传感器进行操作的超声波传感器16作为另外的部件被布置在支撑件13上。本文的支撑件13被配置成使得超声波传感器16被布置在容器1的内部中、地足够深的点上,以用于测量,例如在下容器壁上。
图5示出了与根据图1的箱系统不同的箱系统,在于容器1的区域中与输送装置7结合地形成空间S的下容器壁4具有至少一个倒置部23,该至少一个倒置部被引导进入该容器的内部中。

Claims (13)

1.一种用于还原剂的箱系统,该箱系统包括用于该还原剂的容器,该容器具有上容器壁、侧向容器壁和下容器壁;该箱系统包括输送装置,以便还原剂被抽吸并且在压力下被提供,使得可通过出口供应至尾气,其特征在于,在该容器(1)的底部区域中提供开口(6),其中该输送装置(7)被布置在该容器(1)的外侧(9)上,这样使得所述输送装置(7)与该容器(1)的外侧(9)结合地形成空间S,其中所述空间S通过该一个开口(6)连接至该容器(1)的内部,使得位于该容器(1)中的还原剂可以从该容器(1)的内部进入位于该容器(1)外部的空间S中,并且能够通过该输送装置(7)从该空间S中被抽吸,其中与该输送装置(7)分开的支撑件(13)被布置在该开口(6)上,并且其中,该支撑件(13)连接至另外的部件(14,16),与输送装置(7)结合形成空间S的下容器壁具有至少一个倒置部(23),该至少一个倒置部(23)被引导进入该容器的内部中。
2.如权利要求1所述的箱系统,其特征在于,该输送装置(7)具有围绕该输送装置的法兰(8),并且用于形成该空间S的该法兰(8)连接至该容器(1)的外侧(9)。
3.如权利要求1或2所述的箱系统,其特征在于,用于将该支撑件(13)连接到该下容器壁(4)的装置(15,17,18,20)是布置在该开口(6)处。
4.如权利要求3所述的箱系统,其特征在于,所述装置是焊接法兰(15)。
5.如权利要求3所述的箱系统,其特征在于,所述装置被配置成隆起(17),所述隆起穿入该支撑件(13)的对应间隙(18)并且通过热熔是可变形的,这样使得该支撑件(13)相对于该开口(6)定位。
6.如权利要求3所述的箱系统,其特征在于,所述装置被配置成闩锁连接(20)的闩锁钩(21)或闩锁点(22),其中各自的对应配对件(22;21)被配置在该支撑件(13)上。
7.如权利要求1所述的箱系统,其特征在于,该支撑件(13)具有密封件(19),该密封件围绕该开口(6)。
8.如权利要求1所述的箱系统,其特征在于,该支撑件(13)具有2%至95%的孔隙率。
9.如权利要求1所述的箱系统,其特征在于,该支撑件(13)连接到过滤器(14)。
10.如权利要求1所述的箱系统,其特征在于,该支撑件(13)连接到填充液位传感器(16)。
11.如权利要求1所述的箱系统,其特征在于,该支撑件(13)连接到质量传感器(16)。
12.如权利要求11所述的箱系统,其特征在于,该质量传感器(16)突出到该空间S中。
13.如权利要求1所述的箱系统,其特征在于,该支撑件(13)连接到加热装置。
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