CN109630242B - 用于输送流体的输送模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于输送流体（13）的输送模块（10）。所述输送模块（10）具有：用于将所述流体从储箱（12）中通过抽吸管路进行输送的泵（14）；与所述泵（14）的出口连接的输送管路（16），所述输送管路用于将所述流体（13）从所述泵（14）输送至能够连接到所述输送模块（10）上的配给模块（20）；以及压力存储器（22），所述压力存储器与所述泵（14）和所述配给模块（20）之间的输送管路（16）连接。此外，所述输送模块（10）具有回流管路（30），所述回流管路将所述输送管路（16）与所述储箱（12）连接，其中所述回流管路（30）具有节流阀（32）。

Description

用于输送流体的输送模块
技术领域
本发明涉及一种用于输送流体的输送模块。
背景技术
由于对内燃机的排放值的法律要求不断提高，为了遵守预先给定的极限值，要对来自内燃机的废气进行后处理。为了满足这些极限值，在内燃机的下游使用废气后处理系统，其目的是，降低废气中的颗粒及氮氧化物浓度。为此所使用的过滤器和催化器要求将特定的氧化/还原剂引入到废气系中。
这些介质典型地是碳氢化合物或者尿素水溶液。所提到的碳氢化合物、像比如柴油燃料一方面用于在氧化催化器（DOC）中进行放热的化学转化，目的是使柴油-颗粒过滤器（DPF）再生。
另一方面，将上面所提到的碳氢化合物用于给废气进行所谓的加浓（Anfettung），目的是用于进行NOx储存式催化器-再生或者用于引起所谓的“DiAir”-效应。
上面所提到的尿素水溶液用于在SCR催化器中进行选择性的催化还原。用作还原剂的尿素水溶液（HWL）借助于输送模块在配给模式中从储箱输送至配给模块，所述配给模块将必要的HWL-流量作为喷雾排放到废气系中。由于所使用的泵方案以及压力及配给量要求，而需要在所述系统不是处于所述配给模式中时于是也维持输送模块与储箱之间的HWL循环。这种前往储箱的回流比如通过节流阀或者通过受到弹簧加荷的止回阀来进行。这些元件与喷射器之前的目标压力水平以及泵功率相匹配。
发明内容
用于输送流体的输送模块具有这样的泵，该泵被设置用于通过抽吸管路将流体从储箱中进行输送。
此外，所述输送模块具有与所述泵的出口连接的输送管路，所述输送管路被设置用于将流体从所述泵输送至能够连接到所述输送模块上的配给模块。
此外，所述输送模块具有压力存储器，所述压力存储器与所述泵和所述配给模块之间的输送管路连接。
所述输送模块同样具有回流管路，所述回流管路将所述输送管路与所述储箱连接。所述回流管路具有节流阀。通过所述回流管路与所述压力存储器的组合，能够有利地降低对所述泵的要求。
作为替代方案，所述压力存储器能够布置在所述输送管路的上面或者里面。所述压力存储器也能够布置在节流阀之前的回流管路中。但是优选的是，如果应该以纯机械的方式进行所述压力存储器与所述节流阀之间的耦联，则压力存储器就布置在节流阀的附近。
所述压力存储器优选是压力-脉动-缓冲器或者压力-脉冲-储存器。
压力存储器中的压力不取决于环境压力。这具有以下优点：不会出现比如大的程度的取决于空气压力的配给量降低。
此外，所述压力存储器有利地为按需要地提供运行压力和配给量作贡献。
所述输送模块的泵能够优选是下述输送泵，所述输送泵优选实施为膜片式泵（Membranpumpe）。此外优选的是，所述输送模块具有回输泵(Rückförderpumpe)。这尤其具有以下优点：不仅能够将流体输送至废气后处理系统，而且也能够回输过剩的还原剂。
根据一种优选的实施方式，所述回流管路将所述储箱与所述配给模块和所述泵之间的输送管路连接。
根据一种优选的实施方式，所述节流阀为可变的或者是能够调节的。这具有以下优点：能够放弃连续的泵运行。
一个优点在于，能够降低泵功率和泵转速范围的宽度。在此，能够针对很窄的工作转速范围对所述泵进行优化。不再需要很高的泵转速，因为配给量需求峰值能够通过泵与压力存储器的共同作用来覆盖。此外，不需要在很小的转速的情况下起动或者运行所述泵，因为小的配给量能够仅仅从所述储存器中取用。
另一个优点在于，处于中等的范围内的泵转速足以用于填充所述压力存储器。
此外，从上面所作的描述中得到以下方面：节省泵能量。其原因在于，间隙性地、尤其以带有滞后的方式运行所述泵。比如，只有在所述压力存储器中的压力下降了2 bar时，才将所述泵激活。
所述压力存储器的功能通过所述可变的节流阀来得到补充或者支持。
通过所述节流阀，回吸模式也能够在所述配给阀关闭的情况下用于将所述输送模块连同压力存储器排空。这比如为了在冰冻时避免冰压的目的而得到执行。
根据一种优选的实施方式，所述节流阀的节流作用是压力的函数。这具有以下优点：能够根据系统压力非常可变地改变所述节流阀的作用。
根据另一种优选的实施方式，根据所述压力存储器的填充来改变所述节流阀的节流作用。这具有以下优点：能够根据所述压力存储器的填充来非常可变地改变所述节流阀的作用。
根据一种优选的实施方式，所述节流阀的节流作用与压力之间的相关性是正的、负的、线性的、非线性的或者二元的（binär）。在此，正的相关性意味着，压力的提高引起所述节流阀的开口的扩大。与此相对应，负的相关性意味着，压力的提高引起所述节流阀的开口的缩小。对于所述压力与所述节流阀的节流作用之间的线性的相关性来说，在所述压力与所述节流作用之间存在着线性的关联。对于所述压力与所述节流阀的节流作用之间的非线性的相关性来说，在所述压力与所述节流作用之间存在着任意的函数上的关联。对于二元的相关性来说，节流位置相当于开关阀，所述开关阀在所定义的第一压力范围内完全关闭并且在所定义的第二压力范围内完全打开并且在此释放恒定的节流横截面。
比如，在所述压力存储器装满并且所述泵被切断时所述节流阀能够完全关闭，从而保持所述系统中的压力并且在任意的时刻能够仅仅从所述压力存储器中操纵配给开始。
根据另一种示例，自特定的压力水平起，所述节流阀一直打开直至所定义的宽度，以用于在所述压力存储器装满时能够将压力峰值从所述系统中引开。
根据一种优选的实施方式，所述输送模块在所述输送管路或者回流管路中具有压力传感器。在那里，能够有利地最为精确地测量对节流来说相关的压力。
根据一种优选的实施方式，借助于电执行器来调节所述节流阀。由此，能够有利地以非常可变的方式来调节所述节流阀的节流作用。因此，比如如果在不同的时刻存在相同的压力，则也能够调节不同的节流作用。
根据另一种优选的实施方式，所述节流阀与所述压力存储器机械地耦联或者连接。特别优选地，所述节流阀与所述压力存储器纯机械地耦联或者连接。由此有利地实现可以便宜地制造的并且维护少的耦联或者连接。这比如能够通过动态的节流阀来实现。所述压力存储器通过接纳并且排出流体的方式来满足其功能，也就是说它必须具有至少一个可活动的构件、比如膜片或者活塞。这种运动能够通过常见的机械的器件，比如杆、（齿）轮、皮带、弹簧、拉索、液压管路等等来传递到能够调整的节流阀上。
根据一种优选的实施方式，所述流体是用于进行废气后处理的还原剂或者反应剂。在使用SCR催化器的情况下，所述还原剂比如是尿素水溶液。
此外，一种优选的实施方式在所述抽吸管路中具有第一止回阀并且在所述输送管路中具有第二止回阀。这具有以下优点：只有在所述泵已经形成足够大的压力时所述流体才能到达所述输送管路中。此外，流体不能从所述输送管路流回到泵。
此外，一种优选的实施方式具有4/2-方向阀，该4/2-方向阀在第一开关位置中将所述抽吸管路的第一区段与所述抽吸管路的第二区段连接并且将所述输送管路的第一区段与所述输送管路的第二区段连接，并且该4/2-方向阀在第二开关位置中将所述抽吸管路的第一区段与所述输送管路的第二区段连接并且将所述输送管路的第一区段与所述抽吸管路的第二区段连接。通过所述方向阀的切换，能够有利地将流体从所述输送管路返回泵吸到所述储箱中。
如果将这种方向阀与上面所提到的止回阀一起使用，那么优选的是，所述止回阀布置在泵侧。
附图说明
本发明的一种实施例在附图中示出并且在以下描述中进行详细解释。
图1示出了根据本发明的一种实施方式的输送模块的示意图。
具体实施方式
在图1中示出了输送模块10。所述输送模块10在此借助于虚线的、封闭的线条与储箱12和配给模块20区分开来。泵14在此是膜片式泵并且具有马达15，所述泵14通过抽吸管路17将通过过滤器11过滤的流体13从所述储箱12中进行输送，所述流体13在此是尿素水溶液（HWL）。在所述抽吸管路17进入到所述输送模块10中之后，所述流体13流过另一个过滤器11。在这个过滤器11的后面，所述抽吸管路17与4/2-方向阀40连接。在所述方向阀40的前面，抽吸管路17被称为所述抽吸管路17的第一区段17.1，并且在所述方向阀40的后面，抽吸管路17被称为所述抽吸管路17的第二区段17.2。对于所述方向阀40的第二连接来说，要利用所述泵14的输送管路16。在此，所述输送管路16的、从所述泵14通到所述方向阀40中的区段被称为所述输送管路16的第二区段16.2，并且处于所述方向阀40的另一侧上的区段被称为所述输送管路16的第一区段16.1。
所述抽吸管路17的第二区段17.2从所述方向阀40通往止回阀36，此后所述抽吸管路通入到所述泵14中。
由所述泵14输送的流体13通过所述输送管路16离开所述泵14，并且而后冲击到另一个止回阀38上。在这个止回阀38的后面是所述输送管路16的上面所提到的第二区段16.2。
在所述4/2-方向阀40的第一开关位置中，所述抽吸管路17的第一区段17.1与所述抽吸管路17的第二区段17.2连接，并且所述输送管路16的第一区段16.1与所述输送管路16的第二区段16.2连接。在所述第一开关位置中，所述泵14将流体13从所述储箱输送到所述输送管路16中。
在所述4/2-方向阀40的第二开关位置中，所述抽吸管路17的第一区段17.1与所述输送管路16的第二区段16.2连接，并且所述输送管路16的第一区段16.1与所述抽吸管路17的第二区段17.2连接。在所述第二开关位置中，所述泵14将流体13从所述输送管路16返回泵吸到所述储箱12中。
压力存储器22与所述泵14和所述配给模块20之间的输送管路16连接。
回流管路30将所述压力存储器22和所述配给模块20之间的输送管路16与所述储箱12连接。在所述回流管路30从所述输送管路16上分支出来之后，首先布置了压力传感器34，而后布置了另一个过滤器11并且最后布置了能够调节的节流阀32。在所述压力存储器22与所述节流阀32之间布置了机械的连接42，所述机械的连接使所述节流阀32与所述压力存储器22机械地耦联。
所述输送管路16在出口44上终止。所述配给模块20在此能够与所述输送管路16连接。

Claims (10)

1.用于输送流体（13）的输送模块（10），具有：
泵（14），所述泵用于将所述流体从储箱（12）中通过抽吸管路进行输送；
输送管路（16），所述输送管路与所述泵（14）的出口连接，所述输送管路用于将所述流体（13）从所述泵（14）输送至能够连接到所述输送模块（10）上的配给模块（20）；以及
压力存储器（22），所述压力存储器与所述泵（14）和所述配给模块（20）之间的输送管路（16）连接，
其特征在于回流管路（30），所述回流管路将所述输送管路（16）与所述储箱（12）连接，其中所述回流管路（30）具有节流阀（32），其中，所述回流管路（30）将所述储箱（12）与所述配给模块（20）和下述点之间的输送管路（16）连接，在所述点上所述压力存储器（22）与所述输送管路连接。
2.根据权利要求1所述的输送模块，其特征在于，所述节流阀（32）是可变的。
3.根据权利要求1所述的输送模块，其特征在于，所述节流阀（32）的节流作用是压力的函数。
4.根据权利要求3所述的输送模块，其特征在于，所述节流阀（32）的节流作用与压力之间的相关性是正的、负的、线性的、非线性的或者二元的。
5.根据权利要求1所述的输送模块，此外具有：处于所述输送管路（16）或者所述回流管路（30）中的压力传感器（34）。
6.根据权利要求1所述的输送模块，其特征在于，所述节流阀（32）借助于电执行器来设定或者与所述压力存储器（22）机械地耦联。
7.根据权利要求1所述的输送模块（10），其特征在于，所述流体（13）是用于废气后处理的反应剂。
8.根据权利要求1所述的输送模块，其特征在于所述抽吸管路（17）中的第一止回阀（36）和所述输送管路（16）中的第二止回阀（38）。
9.根据权利要求1所述的输送模块，其特征在于4/2-方向阀（40），所述4/2-方向阀在第一开关位置中将所述抽吸管路（17）的第一区段（17.1）与所述抽吸管路（17）的第二区段（17.2）连接并且将所述输送管路（16）的第一区段（16.1）与所述输送管路（16）的第二区段（16.2）连接，并且所述4/2-方向阀在第二开关位置中将所述抽吸管路（17）的第一区段（17.1）与所述输送管路（16）的第二区段（16.2）连接并且将所述输送管路（16）的第一区段（16.1）与所述抽吸管路（17）的第二区段（17.2）连接。
10.根据权利要求1所述的输送模块（10），其特征在于，所述流体（13）是用于废气后处理的还原剂。
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