CN110546371B - 车辆上注射水溶液的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆系统，该车辆系统包括：用于储存水溶液(A)的储箱(500)；和设置为净化储存在所述储箱(500)中的水溶液的UV光净化模块(700)。所述UV光净化模块设置在所述储箱的壁中。所述UV光净化模块包括：从所述储箱外的外部区域(E)通达的光源隔室(720)；和设置为将UV光从所述光源隔室传输到与存储在所述储箱中的水溶液流体联通的液体空间(L)中的光传输元件(760)。所述光源隔室包括用于穿过所述光传输元件将UV光发射到所述液体空间的光源(730)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在车辆上存储水溶液、优选地去矿物质水的车辆系统，尤其是涉及一种用于将水溶液注入燃烧室上游的进气管或直接注入燃烧室的车辆系统。
背景技术
已知当车辆发动机负载高时，将水注入燃烧室上游的进气管或直接注入燃烧室。通过将水注入空气流，空气被冷却，导致更高的密度和因此每单位体积更多的空气，以增进燃烧。由此，获得更大的功率，即增进性能。
在所有水都用于注射之前，用于注射的水需要储存在车辆上通常较长的时间。已知给水添加添加剂以将水维持在合适的状态。然而，这样的添加剂可能会妨碍燃烧室的良好运作，并可能会损坏燃烧室的燃料注射器。
发明内容
本发明的示例性实施例的一个目的在于提供一种用于在车辆上存储水溶液的车辆系统，该车辆系统能够以适合的状态存储水溶液更长的时间。更具体地说，本发明的实施例的一个目的在于提供一种车辆系统，该车辆系统可与各种类型的水溶液一起使用，包括饮用水和源自自然的包含细菌和藻类的水。
根据本发明的第一方面，提供一种车辆系统，该车辆系统包括：用于储存水溶液的储箱；和设置为净化储存在储箱中的水溶液的UV光净化模块。UV光净化模块设置在储箱的壁中。UV光净化模块包括：从储箱外的外部区域通达的光源隔室；和设置为将UV光从光源隔室传输到储箱中或与储箱流体联通的液体隔室中的液体空间的光传输元件。光源隔室包括构造并布置为穿过光传输元件将UV光发射到液体空间的光源。
通过使水溶液经受UV光照，能够使细菌和藻类失去活性，以净化水溶液。由此，水溶液能够以适合的状态在车辆上存储更长的时间而无需添加特殊的添加剂。通过在储箱的壁中安装UV光净化模块，它可以容易地被附接到任何类型的储箱中。而且，通过设置UV光净化模块具有能够从储箱外的外部区域通达的光源隔室，能够容易地与光源电连接，并且能够容易地实现对UV光净化模块的任何维护。所发射的光可有效地穿过光传输元件被传输到液体空间的水溶液中。
在本发明的范围内，术语“液体空间”可以是由储箱的壁限定的体积的一部分，或可以是由液体隔室的壁限定的空间，所述液体隔室与该储箱流体联通以使得储箱中的水溶液能够流到该液体隔室。要指出的是，液体隔室可以完全位于储箱的主体积内，也可以局部或完全地位于储箱的主体积外。
在一个优选实施例中，所述车辆系统包括振动吸收部件。优选地，使用振动吸收部件将光源设置在光源隔室中以使得储箱的振动至少部分地被振动吸收部件所吸收。由此，面对车辆系统固有的振动光源会得到足够的保护。
在一个示例性实施例中，振动吸收部件包括压缩在光源与限定光源隔室的壁之间的可弹性变形的部件。可弹性变形的材料在压缩方向上的压缩率优选地为5％到70％，更优选地为10％到60％。可弹性变形的部件可被压缩例如2至10mm的长度。可弹性变形的部件可以由塑料(例如塑料多孔泡沫材料)或橡胶制成。使用这样的材料是吸收振动能量的一种便捷、可靠且紧凑的解决方案。可弹性变形的材料可以例如通过以下方式来施加：通过将塑料材料包覆模制在光源支撑件(例如PCB)上；或通过将树脂材料(例如环氧树脂橡胶)浇注在光源支撑件上。优选地，树脂材料在大气压和293k下的热导率高于1Wm-1K-1。由此，由光源生成的热量可传导到储箱外的外部区域。要指出的是，可添加其他装置以增加热量转移到光源隔室外的能力。
在一个示例性实施例中，UV光净化模块还包括与储箱中的水溶液流体联通的液体隔室。所述液体空间形成于该液体隔室中。液体隔室通过包括光传输元件的壁或通过光传输元件本身与光源隔室分隔。通过设置液体隔室，所发射的UV光能够被包含在液体隔室中，从而使得储箱的壁本身不需要由抗UV光的材料制成。由此，可仅仅是UV光净化模块由抗UV光的材料制成。
优选地，液体隔室设有分别用于从储箱吸收水溶液和将水溶液排放到储箱的至少一个入口和至少一个出口。由此，可产生确定的穿过UV光净化模块的流动路径，从而确保对储箱中的水溶液受控的净化。
液体隔室的体积优选地为6000mm3到20000m3，更优选地为8000到160000mm3。本发明人已经发现，通过这样的小且紧凑的隔室，使用5到15l/h的典型流率，对于体积为5到15升的储箱，可实现良好的净化。
根据本发明的第二方面，提供一种车辆系统，该车辆系统包括：用于储存水溶液的储箱；设置为净化储存在储箱中的水溶液的UV光净化模块；所述UV光净化模块设置在储箱的壁中，并且所述UV光净化模块包括：光源隔室；和设置为将UV光从光源隔室传输到与储箱流体联通的液体隔室中的液体空间的光传输元件；所述光源隔室包括构造且布置为穿过光传输元件将UV光发射到液体空间L的光源。液体隔室设有分别用于从储箱吸收水溶液和将水溶液排放到储箱的至少一个人口和至少一个出口。优选地，液体隔室的体积介于6000mm3到20000mm3。
根据该方面，光源隔室可以是能够从储箱外的外部区域通达的或不能够从储箱外的外部区域通达的。光源隔室可以位于储箱的体积内，其中光源的连接线在UV光净化模块的通道中穿过储箱的壁延伸。
优选地，所述车辆系统包括适于吸收振动的振动吸收部件；所述振动吸收部件包括位于光源与限定光源隔室的壁之间的可弹性变形的部件。振动吸收部件可以如上所述地实施。优选地，可弹性变形的部件被压缩，该压缩的比率为5％到70％，更优选地为10％到60％。
优选地，UV光净化模块包括与储箱流体联通的液体隔室，其中，光传输元件或包括光传输元件的壁分隔液体隔室和光源隔室。
优选地，储箱的体积为5到15升；其中，优选地，该车辆系统设置为在液体隔室中生成5到15l/h的流率。
以下所述的特征是优选的特征，它们可以与本发明的第一和第二方面组合。
根据一个优选实施例，液体隔室位于储箱内。
根据一个示例性实施例，光源包括至少一个LED源。
根据一个示例性实施例，光源隔室包括设置为消除光源所生成的热量的风扇。
根据一个示例性实施例，光源隔室包括设置为去除光源所生成的热量的散热件。
根据一个示例性实施例，车辆系统还包括注射器，并且车辆系统设置为在将水溶液泵送到注射器的同时泵送水溶液穿过液体隔室。替代地或附加地，车辆系统可被控制为处于注射模式或处于生物净化模式，其中，车辆系统在生物净化模式中设置为泵送水溶液穿过液体空间，并在注射模式中将水溶液泵送到注射器。
根据一个示例性实施例，UV光净化模块的壳罩焊接到储箱的壁。例如，UV光净化模块的壳罩可以设有焊接到储箱的壁的周边部分的连接凸缘，所述周边部分环绕储箱的壁中的开口。
根据一个示例性实施例，UV光净化模块包括穿过储箱的壁延伸的管状段部。该管状段部可以连接到储箱的壁，例如通过焊接，或可以是储箱的一体成型的部分。管状段部具有位于储箱内的第一端部，和位于储箱外的打开的第二端部。光传输元件密封地安装在第一和第二端部之间，使得液体隔室位于光传输元件与第一端部之间，并且使得光源隔室位于光传输元件与打开的第二端部之间。这样的构造提供可以容易地布置并集成到储箱的壁中的紧凑且可靠的模块。
第一端部可以是打开的端部或封闭的端部。当第一端部是打开的端部时，它可由内部盖封闭。优选的是具有基本封闭的液体隔室(除了所述至少一个入口和出口)，以避免UV光发射到储箱中。优选地，在该管状段部中或内部盖中设置有从储箱到液体隔室的入口，并且在管状段部中或内部盖中设置有从液体隔室到储箱的出口。
而且，第二打开端部可以由外部盖封闭。通过设置外部盖，光源隔室中的构件可针对污染物和湿度得到保护。而且，可确保光源不掉出光源隔室。要指出的是，振动吸收部件可以全部或部分实现这些功能，特别是当环绕光源部分施加有浇注材料时。然而，一般优选的是还另外设置外部盖。
根据一个示例性实施例，车辆系统还包括优选地至少局部地位于储箱内的泵单元，其中，UV光净化模块设置为使得泵单元能够产生使水溶液穿过与光传输元件相邻的液体空间的流动。由此，可确保在液体空间中的水溶液连续得流动，从而获得改善的净化。因此，当激活泵单元时，储箱的水溶液可连续地经UV光处理，同时泵单元可用于将水溶液泵送到注射器。替代地，泵单元可被控制为处于注射模式或处于生物净化模式，其中，泵单元在生物净化模式中穿过与光传输元件相邻的液体空间泵送水溶液，并在注射模式中将水溶液泵送到注射器。
通过将泵单元至少局部地设置在储箱中，能够获得紧凑的系统。而且，从储箱(例如可位于车辆后部)到注射器(通常位于靠近发动机处)仅需要一条线(供给管线)。要指出的是，可设置其它线，但这不是必须的。
在一个实施例中，泵单元设置在安装在储箱的壁的开口中的模块中。泵单元可集成在储箱内或设置在该模块位于储箱外的外侧，或局部地位于储箱内并局部地位于储箱外。通过将泵单元设置在安装在储箱的开口中的模块中，可获得容易地组装的紧凑系统。
根据一个示例性实施例，泵单元集成在UV光净化模块中。换句话说，设置集成在储箱的壁的开口中的实施泵和UV光净化功能两者的单个模块。
根据一个示例性实施例，车辆系统还包括：注射器、将泵单元的出口连接到注射器以使得能够从储箱将水溶液泵送到注射器的供给管线和连接到泵单元的出口的返回管线。返回管线被导向与光传输元件相邻的液体空间。返回管线的端部可连接到液体隔室的入口，或可设置为靠近液体隔室的入口。如果不存在液体隔室，返回管线的端部可设置在液体空间中或靠近液体空间之处，例如距离光传输元件小于10cm、优选地小于5cm之处。由此，返回流被引导到与光传输元件相邻的液体空间。
根据一个示例性实施例，UV光净化模块可以还包括以下构件中的一个或多个：加热器、液位传感器、质量传感器、过滤器、限定储箱中的流体隔室的碗部。
根据一个示例性实施例，储箱具有底壁、顶壁和连接底壁与顶壁的侧壁，其中，UV光净化模块设置在底壁中，其中，在储箱的安装位置上，底壁对应于储箱最低的面。由此，UV光净化模块可设置在储箱的最小充装液位之下，正常不会“用光”水溶液。
根据一个示例性实施例，光传输元件是透明元件，例如由石英、熔凝氧化硅或氟化乙丙烯塑料材料制成的元件。在另一实施例中，光传输元件可包括以改进的方式将UV光引导到液体空间的透镜元件，例如构造为使得所发射的UV光汇聚到需要该UV光照的空间的透镜。
可选地，液体隔室的内壁可设有反射器，例如构造为反射所述至少一个LED源发射的UV光的反射性覆层。替代地，限定液体隔室的壁的材料可以由反射UV光的材料制成。由此，可进一步增加UV光净化。
根据一个示例性实施例，车辆系统还包括具有抽吸入口、压力入口和出口的喷射泵。泵单元则可连接为沿着从储箱穿过泵单元、经过喷射泵的压力入口直至喷射泵的出口的喷射流动路径泵送水溶液。
在一个可行的实施例中，所述出口可设置为将水溶液引导到与光传输元件相邻的液体空间。喷射泵的抽吸入口则可设置为从储箱的另一部分抽取水溶液。UV光净化模块则设置为对流出所述喷射流动路径的水溶液实施净化。
根据另一实施例，喷射泵的抽吸入口可设置为将水溶液抽吸出与光传输元件相邻的液体空间。喷射泵的出口则可设置为将水溶液返回到储箱中。UV光净化模块则设置为对流入抽吸入口的水溶液实施净化。
通过使用带有喷射泵的实施例，可增大液体空间中的流率。
根据一个示例性实施例，光传输元件是活动安装的，以允许在水溶液冻结情况下向光源隔室的方向移动。例如，通过在光传输元件的两侧使用可弹性变形的材料密封地布置光传输元件，使得其有限的移动是可能的。
要指出的是，限定光源隔室和/或液体隔室的壁可以是储箱的一体成型的部分。换句话说，UV光净化模块可以是储箱一体的部分。
根据另一示例性实施例，UV光净化模块设置在储箱下半部分的侧壁中，其中，在储箱的安装位置上，底壁对应于储箱的最低的面。而且，在这样的实施例中，UV光净化模块可设置在储箱的最小充装液位之下，确保在正常运作中它能够总是在水溶液中运作。
根据示例性实施例，与UV光净化设备的光传输元件相邻的液体空间可以设置在由泵单元产生的流动路径中，例如泵单元的一个入口处、泵单元的出口处、将泵单元的出口连接到喷射泵的压力入口的驱动管线中、喷射泵的抽吸入口处、喷射泵的出口处。
水溶液包含优选地至少90％、更优选地至少95％的水，及更优选地至少98％的水；其中，水溶液例如是去矿物质水。对于这样的水溶液，UV光净化设备会特别有效。
本发明对于汽油车辆尤其有利，但对于柴油车辆也是有用的。
附图说明
附图用于示出本发明的设备的目前优选的非限制性示例性实施例。由以下详细说明，当结合附图阅读时，本发明的特点和主题的上述和其它优点将变得更加明显，并且将更好地理解本发明，在附图中：
图1示意性地示出带有UV光净化模块的车辆系统的一个示例性实施例；
图2A、2B和2C示出带有UV光净化模块和集成到安装在储箱壁中的模块中的泵单元的车辆系统的三个变型；
图3A和3B示意性地示出UV光净化模块的第一和第二示例性实施例的横截面,其分别不包括或包括液体隔室；
图4A和4B示意性地示出UV光净化模块的一个示例性实施例的横截面和立体图；
图5示意性地示出UV光净化模块的另一个示例性实施例的横截面；
图6示出包括设置有UV光净化模块的储箱的车辆系统的一个示例性实施例的立体图；
图7示意性地示出带有喷射泵的车辆系统的一个示例性实施例的横截面。
具体实施方式
图1示出一个用于将水溶液A注入内燃机(未示出)燃烧室400上游的进气管线200中的车辆系统1000。替代地，水溶液A可直接注入内燃机的燃烧室400中。更具一般性地，水溶液A可在任何位置注入，只要该注射使得注入燃烧室400中的空气A被冷却。水溶液A优选地包含至少90％、更优选地至少95％的水，以及更优选地至少98％的水。水溶液A例如是去矿物质水。在其它实施例中，可给水溶液A添加乙醇以降低其冰点。
图1中的车辆系统1000包括：用于储存水溶液A的储箱500；位于储箱500内的泵单元110；位于内燃机燃烧室400上游的进气管线200；和UV光净化模块700。UV光净化模块700设置为通过在储箱500中的水溶液A中发射UV光来净化储存在储箱500中的水溶液A。UV光净化模块700设置在储箱500的壁中。将参照图3及之后的图来更详细地说明UV光净化模块700。注射系统300包括设置为将水溶液A注入进气管线200中的注射器310和将泵单元110连接到注射器310以使得能够将水溶液A从储箱500泵送到注射器310的供给管线350。通过将泵单元110设置在储箱中，注射系统300可具有简单的构造。一般，只需在储箱500与注射器310之间有一条管线(供给管线350)。实际上，如果泵110位于靠近注射器之处，可能会需要长的返回管线。当储箱500位于车辆后部时，将泵单元110设置在储箱500内，与泵单元位于发动机隔室中的现有技术的解决方案相比，能够显著缩短所需的管线长度。然而，本发明的其它实施例可具有位于储箱外的泵单元110。泵单元110可包括例如齿轮泵和电机(例如BLDC电机)。
车辆系统1000可包括多于一个的设置为将水溶液A注入进气管线200中的注射器310。在这样的实施例中，至少一条供给管线350设置为将泵单元110连接到该多个注射器310，以使得能够将水溶液A从储箱500泵送到相应的注射器310。
图2A和2C示出符合图1的实施例的储箱500的更详细的示例性实施例，其中，泵单元110设置在模块100中。模块100安装在储箱500的开口550中。储箱500具有底壁510、顶壁520，和连接底壁510与顶壁520的侧壁530。在所示出的实施例中，开口550设置在底壁510中，其中，在储箱500的安装位置上，底壁510对应于储箱500的最低的面。
根据图2B示出的另一实施例，开口550可设置在侧壁530中。在该示例性实施例中，泵单元110设置在模块100中，并且泵单元110可完全或局部地设置在储箱外，参见图2B。要指出的是，同样在图2A和2C的实施例中，模块100可突出到底壁510外，泵单元110也可完全或局部地设置在储箱500外。
根据图2A至2C示出的示例性实施例，设置为净化存储在储箱500中的水溶液A的UV光净化模块700设置在储箱500的壁中，在此设置在储箱500的底壁510中。然而，在其它实施例中，UV光净化模块700可设置在储箱500的侧壁530中。
根据图2A至2C的示例性实施例，模块100可包括以下构件(未示出)中的至少一个：用于加热储箱500中的水溶液A的加热器；用于检测储箱500中的水溶液A的液位的液位传感器；用于测量储箱500中的水溶液A的质量的质量传感器；可选地集成在泵单元110中的、用于在水溶液A通过供给管线350输送之前过滤水溶液A的过滤器；用于控制模块100的构件中的一个或多个的控制器。该控制器也可控制净化装置700。
根据图2A至2C的示例性实施例，可设置集成在模块100中的返回管线360。泵单元110具有用于从储箱500吸收水溶液A的入口111和连接到供给管线350的出口112。返回管线360将供给管线350连接到储箱500的内部，并可连接到UV光净化模块700的入口711，见图2A和2B。然而，在其它实施例中，返回线360的出口可设置在靠近UV光所发射到的空间(而不连接到UV光净化模块700的入口711)，从而在所述液体空间中产生流动。例如，返回线360的出口可朝向UV光所发射到的液体空间开口。根据其它实施例，例如见图2C，UV光净化模块700的出口712可连接到泵单元110的抽吸入口111，并且入口711可设置为从储箱500吸收水溶液A。而且对于该实施例，要指出的是，抽吸入口111可设置为靠近UV光所发射到的液体空间(而不连接到UV光净化模块700的出口712)，从而在所述液体空间中产生流动。在该方面，还要指出的是，UV光净化模块700可包括带有分别的入口711和出口712的封闭的液体隔室，但也可包括敞开的液体隔室或根本不包括液体隔室，见图3以及之后的图的实施例(将在下文说明)。更具一般性地，优选地，UV光净化模块700设置为使得泵单元110能够产生使水溶液A穿过UV光所发射到的液体空间的流动。
返回管线360可连接到模块100中的供给管线350。返回管线360可包括止回阀160，以调节返回流。要指出的是，图2A至2C是示意图，入口111优选地位于储箱中尽可能低的位置处，并且更具一般性地位于最小充装液位之下。而且，UV光净化模块700的入口711优选地位于储箱中尽可能低的位置处，并且更具一般性地位于最小充装液位之下。
根据另一实施例，带有泵单元110和UV光净化模块700的模块100可集成在单个模块中(未示出)。
图3A和3B示出设置为通过发射UV光以净化存储在储箱中的水溶液A的UV光净化模块700的两个示例性实施例，其中该储箱具有壁510、520、530。UV光净化模块700设置在储箱的壁510、520、530中，并包括能够从储箱外的外部区域E通达的光源隔室720，和设置为将UV光从光源隔室720传输到能够被存储在储箱中的水溶液A通达的液体空间L的光传输元件760。光源隔室720形成在壳罩750中。
光源隔室720包括构造并布置为穿过光传输元件760将UV光发射到能够被存储在储箱中的水溶液A通达的液体空间L的光源730。光源730可包括至少一个LED 732，其可选地与至少一个透镜元件(未示出)组合。优选地，光源730包括例如PCB的支撑件731，其上安装有上述至少一个LED 732。光源730可使用连接线735来连接。
光传输元件760可以是透明板，例如由石英、熔凝氧化硅或氟化乙丙烯塑料制成的板。在其它实施例中，光传输元件760可以是构造为使得所发射的光汇聚到液体空间L的透镜元件。光传输元件760密封地安装在UV光净化模块700中，以使得光源隔室720相对于液体密封。
通过使用振动吸收部件740将光源730布置在光源隔室720中，以使得储箱的振动至少部分地被振动吸收部件740吸收。优选地，振动吸收部件740包括压缩在光源730与限定光源隔室720的壁之间的可弹性变形的材料。在所示出的实施例中，振动吸收部件740压缩在光源730的支撑件731与限定光源隔室720的内壁722之间。优选地，可弹性变形的材料在大气压和293K的温度下的杨氏模量可以是0.05MPa到3MPa之间。
在图3B的实施例中，设置外部盖780用于封闭光源隔室720。这样的外部盖780将进一步使光源免于污染物。外部盖780可包括密封件(未示出)以使得光源隔室720密封地封闭。在这样的实施例中，外部盖780也可包括振动吸收部件740。在这样的实施例中，还可行的是，振动吸收部件740仅压缩在外部盖780与从内壁722突出的棱756之间。一般地，可弹性变形得材料740可以以任何方式压缩在光源隔室720中，只要它能够吸收来自储箱的振动。可弹性变形的材料740的压缩率优选地为5％到70％，更优选地为10％到60％。由此，能够实现良好的振动吸收。
振动吸收部件400可以通过在支撑件731上浇注树脂材料来施加。该树脂材料在大气压和293K下的导热率可以高于1Wm-1K-1。由此，光源730所生成的热量可穿过振动吸收部件400热传导到储箱外的外部区域E。
在图3B的实施例中，UV光净化模块700还包括与储箱中的水溶液A流体联通的液体隔室710。液体隔室710通过包括光传输元件760的壁与光源隔室720分隔。光传输元件760在此是支撑在棱756上的透明板，并由密封环765和插件767密封地固定。所述插件767将密封环765压抵到光传输元件760的边缘与壳罩750的内壁之间的交界区域。插件767可以是例如通过螺纹而固定在壳罩750中的空心部件。
UV光净化模块的壳罩750穿过储箱的壁510、520、530延伸形成管状段部。壳罩750的外壁可设有适于被焊接到储箱材料的连接凸缘755。可替代地，壳罩750可设有能够将模块700安装到储箱的壁的开口中的其它装置，例如卡口关联装置。管状段部750具有位于储箱中的第一端部751和位于储箱外的第二打开端部752。在图3A的实施例中，光传输元件760密封地安装在第一端部751处。在图3B的实施例中，光传输元件760密封地安装在第一端部751与第二端部752之间，以使得液体隔室710位于光传输元件760与第一端部751之间，且光源隔室720位于光传输元件760与第二打开端部752之间。
优选地，图3A或3B的UV光净化模块700在储箱中设置为使得泵单元(未示出)能够产生使水溶液A穿过与光传输元件760相邻的液体空间L的流动。要指出的是，泵单元可位于储箱内或储箱外。
如结合图2A至2C所说明的，连接到泵单元110的出口112的返回管线360可被引导向与光传输元件760相邻的液体空间L，或可终止于液体空间L中。返回管线360的出口端部与光传输元件760之间的距离优选地小于10cm，更优选地小于5cm。可替代地，抽吸管线111可位于靠近与光传输元件760相邻的液体空间L之处或在其中。在该情况下，抽吸入口111与光传输元件760之间的距离优选地小于10cm，更优选地小于5cm。
图4A和4B示出UV光净化模块700的另一示例性实施例。该实施例类似于图3B的实施例，使用相同附图标记来指示相同或相似的构件。在图4A和4B的实施例中，管状壳罩750的第一端部751是由内部盖770封闭的敞开的端部，并且其打开的第二端部752由外部盖780封闭。从储箱到液体隔室710的入口711设置在管状壳罩750中。而且，从液体隔室710到储箱的出口712设置在管状段部750中。可替代地，入口711和/或出口712可设置在内部盖770中。入口711和出口712设置为分别吸收来自储箱的水溶液A和将水溶液A排放到储箱中。液体隔室710的体积可以相当小，例如为6000mm3到20000mm3，优选地为8000到160000m3。本发明人已经发现，对于体积为5到20升的储箱，当使用5到100l/h的流率时，可获得对水溶液A良好的净化。
如结合图2A至2C所说明的，连接到泵单元110的出口112的返回线360可连接到液体隔室710的入口711。替代地，泵单元110的抽吸入口111可连接到液体隔室710的出口712。
可选地，其中，液体隔室710的内壁(即内部盖770的内侧)和/或管状段部750的内壁可设有反射器，例如构造为反射光源730所发射的UV光的反射性覆层。
图5示出UV光净化模块700的另一示例性实施例。该实施例类似于图3B的实施例，使用相同的附图标记来指示相同或相似的构件。在图5的实施例中，振动吸收部件740至少在支撑件731的底部表面和侧边缘上环绕支撑件731。振动吸收部件740由压缩在光源730的支撑件731与限定光源隔室720的壁之间的可弹性变形材料制成。在所示出的实施例中，振动吸收部件740压缩在光源730的支撑件731与限定光源隔室720的内壁722之间。而且，在光传输元件760与棱756之间设有允许光传输元件760在结冰的情况下向下略微移动的弹性材料769。尽管在图3A、3B、4A和4B中没有示出，本领域技术人员理解在这些实施例中也可采用相似的措施。
图6示出车辆系统1000的一个示例性实施例，该车辆系统具有设置在储箱500的底壁的开口中的模块100和以如图2A和2C所示的相似的方式设置在储箱500的底壁的另一开口中的UV光净化模块700。UV光净化模块700可根据上述实施例中的任一个来实施。模块100包括隔室105和设置在隔室105中的泵单元110。泵单元110可具有位于泵单元110的下端部处的抽吸入口(不可见)。泵单元110的出口(不可见)可位于泵单元110的下端部。泵单元110的抽吸入口或出口可以以上述方式中的任一种连接到UV光净化模块700。模块100可包括如图2A或2C的实施例中的包含止回阀的返回管线和供给管线的一部分。加热器120设置为与模块100的柱形隔室105相邻。加热器120优选地是电加热器。在所示出的实施例中，加热器是包括带有集成的电条带的柔性片的柔性电加热器120。柔性加热器包括旨在平行于储箱500的壁延伸的中央部分和可附接到储箱内的储箱部分的四个帘部。中央部分设有开口，隔室105穿过该开口突出。隔室105具有能够产生用于接收泵单元110的内体积和用于接收液位传感器130的另一体积的形状。
储箱500包括下部壳体500b和上部壳体500a。柔性电加热器120设置在下部壳体500b中，在底壁和侧壁的一部分上延伸。可抵着储箱500的侧壁503设置附接垫505。而且，可设置控制器180用于控制模块100和模块700的一个或多个构件。上部壳体500a设有用于给储箱500充装水溶液A的充装管540。
在本发明的示例性实施例中，优选地，泵单元110可生成穿过返回线360的、5到100l/h的流动。而且，控制器优选地构造为根据车辆的RPM来控制泵单元110。当RPM达到预定阈值时，使得泵单元110以预定范围内的流速来泵送。尽管齿轮泵对于在示例性实施例中使用是有利的，也可使用其它泵，例如齿轮泵、涡轮泵、隔膜泵、活塞泵。
图7示出用于存储水溶液A的储箱500的又一示例性实施例。模块100设置在储箱500的壁中的第一开口中，UV光净化模块700设置在储箱500的壁中的第二开口中。储箱500设有用于给储箱500充装水溶液A的充装管540。模块100和700可例如通过焊接或任何其它合适的连接方式(例如使用螺接在储箱500的螺纹上的环形螺母系统，或使用卡口类型的封闭系统)布置在储箱500的底壁510的不同的开口中。
模块100包括供给泵单元110与喷射泵800。供给泵单元110连接为将水溶液A从储箱500泵送到供给出口112。供给出口112旨在连接到用于通过注射器注射水溶液A的供给管线350。喷射泵800具有抽吸入口810、压力入口820和出口830。泵单元110还连接为沿着喷射流动路径泵送水溶液。该喷射流动路径从供给泵单元110的入口111延伸到供给泵单元110的出口112，穿过出口112与喷射泵800的压力入口820之间的返回线360，直至喷射泵800的出口830。喷射泵800的抽吸入口810连接到设置为从UV光净化模块700接收水溶液的抽吸管线790。喷射泵800的出口830设置为使得水溶液从抽吸入口810和压力入口820返回到储箱500。由此，被喷射泵800穿过抽吸管线790传输的水溶液被UV光净化设备700净化。
替代地(未示出)，UV光净化模块的入口701可连接到喷射泵800的出口830，并且抽吸入口811则可设置为将水溶液抽吸出储箱5。尤其是当储箱500包括两个隔室时，抽吸入口111可设置在储箱500的第一隔室中，而抽吸入口810则可设置在第二隔室中。
在替代实施例中，图7的实施例中的喷射泵800可设置在储箱500外。
尽管以上是结合具体实施例来说明本发明的原理的，要理解的是，该说明仅是示例性地做出的，不是作为对保护范围的限制，保护范围由所附权利要求确定。
Claims (29)
1.一种车辆系统，该车辆系统包括：
用于储存水溶液(A)的储箱(500)；
设置为净化储存在所述储箱(500)中的水溶液的UV光净化模块(700)；
所述UV光净化模块设置在所述储箱的壁中，并且
所述UV光净化模块包括：
从所述储箱(500)外的外部区域(E)通达的光源隔室(720)；和
设置为将UV光从所述光源隔室传输到与所述储箱流体联通的液体隔室中的液体空间(L)的光传输元件(760)；
所述光源隔室包括构造并布置为穿过所述光传输元件将UV光发射到所述液体空间(L)的光源(730)；
穿过所述储箱的壁延伸的管状段部(750)，所述管状段部(750)具有位于所述储箱内的第一端部(751)，和位于所述储箱外的打开的第二端部(752)，其中，所述光传输元件密封地安装在所述第一和第二端部之间，以使得所述液体隔室(710)位于所述光传输元件与所述第一端部之间，并且所述光源隔室位于所述光传输元件与所述打开的第二端部之间；
其中，所述液体隔室(710)设有分别用于从所述储箱吸收水溶液和将水溶液排放到所述储箱的至少一个入口(711)和至少一个出口(712)，其中，所述液体隔室(710)的体积介于6000mm3到20000mm3。
2.如权利要求1所述的车辆系统，所述车辆系统包括适于吸收振动的振动吸收部件(740)；所述振动吸收部件(740)包括位于所述光源与限定所述光源隔室的壁之间的可弹性变形的部件。
3.如权利要求2所述的车辆系统，其中，所述可弹性变形的部件被压缩，并且压缩率为5％到70％。
4.如权利要求3所述的车辆系统，其中，所述压缩率为10％到60％。
5.如上述权利要求中任一项所述的车辆系统，其中，所述UV光净化模块(700)包括与所述储箱流体联通的液体隔室(710)，其中，所述光传输元件(760)或包括所述光传输元件的壁分隔所述液体隔室(710)和所述光源隔室(720)。
6.如权利要求1-4中任一项所述的车辆系统，其中，所述储箱的体积为5到15升。
7.如权利要求1-4中任一项所述的车辆系统，其中，所述车辆系统设置为在所述液体隔室中产生5到15l/h的流率。
8.如权利要求1-4中任一项所述的车辆系统，其中，所述液体隔室位于所述储箱内。
9.如权利要求1-4中任一项所述的车辆系统，其中，所述第一端部是由内部盖(770)封闭的打开的端部；和/或所述打开的第二端部(752)由外部盖(780)封闭。
10.如权利要求1-4中任一项所述的车辆系统，所述车辆系统还包括泵单元(110)，其中，所述UV光净化模块设置为使得所述泵单元能够产生使水溶液穿过与所述光传输元件相邻的液体空间(L)的流动。
11.如权利要求10所述的车辆系统，其中，所述泵单元(110)至少局部地位于所述储箱(500)内。
12.如权利要求10所述的车辆系统，其中，所述泵单元(110)集成在所述UV光净化模块中。
13.如权利要求10所述的车辆系统，所述车辆系统还包括注射器(310)、将所述泵单元(110)的出口连接到所述注射器(310)以能够从所述储箱(500)将水溶液泵送到所述注射器(310)的供给管线(350)和连接到所述泵单元的出口的返回管线(360)；其中，所述返回管线被导向与所述光传输元件相邻的液体空间(L)。
14.如权利要求13所述的车辆系统，其中，所述返回管线连接到所述液体隔室的至少一个入口。
15.如权利要求1-4中任一项所述的车辆系统，其中，所述储箱(500)具有底壁(510)、顶壁(520)和连接所述底壁(510)与所述顶壁(520)的侧壁(530)，其中，所述UV光净化模块设置在所述底壁(510)中，其中，在所述储箱(500)的安装位置上，所述底壁(510)对应于所述储箱(500)最低的面。
16.如权利要求1-4中任一项所述的车辆系统，其中，所述光传输元件是透明元件。
17.如权利要求1-4中任一项所述的车辆系统，其中，所述光传输元件是活动安装的，以使得它能够向所述光源隔室的方向移动。
18.一种车辆系统，该车辆系统包括：
用于储存水溶液(A)的储箱(500)；
设置为净化储存在所述储箱(500)中的水溶液的UV光净化模块(700)；
所述UV光净化模块设置在所述储箱的壁中，并且
所述UV光净化模块包括：
光源隔室(720)；和
设置为将UV光从所述光源隔室传输到与所述储箱流体联通的液体隔室中的液体空间(L)的光传输元件(760)；
所述光源隔室包括构造并布置为穿过所述光传输元件将UV光发射到所述液体空间(L)的光源(730)；
穿过所述储箱的壁延伸的管状段部(750)，所述管状段部
(750)具有位于所述储箱内的第一端部(751)，和位于所述储箱外的打开的第二端部(752)，其中，所述光传输元件密封地安装在所述第一和第二端部之间，以使得所述液体隔室(710)位于所述光传输元件与所述第一端部之间，并且所述光源隔室位于所述光传输元件与所述打开的第二端部之间；
其中，所述液体隔室(710)设有分别用于从所述储箱吸收水溶液和将水溶液排放到所述储箱的至少一个入口(711)和至少一个出口(712)，其中，所述液体隔室(710)的体积介于6000mm3到20000mm3。
19.如权利要求18所述的车辆系统，所述车辆系统包括适于吸收振动的振动吸收部件(740)；所述振动吸收部件(740)包括位于所述光源与限定所述光源隔室的壁之间的可弹性变形的部件。
20.如权利要求19所述的车辆系统，其中，所述可弹性变形的部件被压缩，并且压缩率为5％到70％。
21.如权利要求20所述的车辆系统，其中，所述压缩率为10％到60％。
22.如权利要求18-21中任一项所述的车辆系统，其中，所述UV光净化模块(700)包括与所述储箱流体联通的液体隔室(710)，其中，所述光传输元件(760)或包括所述光传输元件的壁分隔所述液体隔室(710)和所述光源隔室(720)。
23.如权利要求18-21中任一项所述的车辆系统，其中，所述储箱的体积为5到15升。
24.如权利要求18-21中任一项所述的车辆系统，其中，所述车辆系统设置为在所述液体隔室中产生5到15l/h的流率。
25.如权利要求18-21中任一项所述的车辆系统，其中，所述液体隔室位于所述储箱内。
26.如权利要求1-4与18-21中任一项所述的车辆系统，其中，所述光源包括至少一个LED源。
27.如权利要求1-4与18-21中任一项所述的车辆系统，所述车辆系统还包括注射器，其中，所述车辆系统设置为在将水溶液泵送到所述注射器的同时泵送水溶液穿过所述液体隔室。
28.如权利要求1-4与18-21中任一项所述的车辆系统，所述车辆系统还包括注射器，其中，所述车辆系统被设置为处于注射模式或处于生物净化模式，其中，所述车辆系统设置为在所述生物净化模式中泵送水溶液穿过所述液体空间，并在所述注射模式中将水溶液泵送到所述注射器。
29.如权利要求1-4与18-21中任一项所述的车辆系统，其中，所述UV光净化模块的壳罩焊接到所述储箱的壁。
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