CN210087455U - 液体还原剂供应系统 - Google Patents

Abstract

一种液体还原剂供应系统包括：支架组件；安装在支架组件中的液体还原剂罐，该液体还原剂罐包括：第一上壁、位于第一上壁下方的第二上壁、与第一上壁和第二上壁相对的下壁、第一侧壁、与第一侧壁相对的第二侧壁、在第一侧壁和第二侧壁之间延伸的第三侧壁，与第三侧壁相对并在第一侧壁和第二侧壁之间延伸的第四侧壁，以及位于第一侧壁内部并从第一上壁延伸到第二上壁的第一凹进侧壁；联接到液体还原剂罐的第一上壁的罐集管；供应单元，其安装到支架组件，并位于液体还原剂罐的第二上壁上方和液体还原剂罐的第一凹进侧壁的侧面的空间中；以及液体还原剂管线，其构造成将液体还原剂从罐集管传送到供应单元。

Description

液体还原剂供应系统

技术领域

本公开涉及与内燃(IC)发动机一起使用的排气后处理系统，并且具体地，涉及包括在这种排气后处理系统中的液体还原剂供应系统。

背景技术

排气后处理系统用于接收并且处理由IC发动机产生的排气。通常，排气后处理系统包含降低存在于排气中的有害排气排放物的水平的若干不同的部件中的任一个。例如，用于柴油驱动的IC发动机的某些排气后处理系统包含选择性催化还原(SCR)系统，该SCR系统包含催化剂，催化剂被制备为在有氨(NH₃)的情况下将NO_X(以一定百分比的NO和NO₂)转换成无害的氮气(N₂)和水蒸汽(H₂O)。通常在这样的后处理系统中，液体还原剂(例如，诸如尿素的柴油机排气流体(diesel exhaust fluid,DEF))被注入到SCR系统内以提供氨的来源，并与排气混合在一起以部分地还原NO_X气体。排气的还原副产物然后流体地传递到被包括在SCR系统中的催化剂以使基本上所有NO_X气体分解成相对无害的副产物，无害的副产物从后处理系统被排出。

可包括泵、阀、流体连通管线、喷嘴、减压阀、旁路阀和/或其它流体连通设备的还原剂引入组件(reductant insertion assembly)常常用于将还原剂受控地引入到后处理系统，例如后处理系统的SCR系统中。

实用新型内容

本文中描述的实施方式总体上涉及集成的液体还原剂供应系统。

根据一个实施方案，液体还原剂供应系统包括：支架组件；安装在支架组件中的液体还原剂罐，该液体还原剂罐包括第一上壁、第二上壁、下壁、第一侧壁(first lateralwall)、第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁以及第一凹进侧壁，第二上壁位于第一上壁下方，下壁与第一上壁和第二上壁相对，第二侧壁与第一侧壁相对，第三侧壁在第一侧壁和第二侧壁之间延伸，第四侧壁与第三侧壁相对并在第一侧壁和第二侧壁之间延伸，第一凹进侧壁位于第一侧壁内部并从第一上壁延伸到第二上壁；联接到液体还原剂罐的第一上壁的罐集管(tank header)；供应单元，其安装到支架组件，并位于液体还原剂罐的第二上壁上方和液体还原剂罐的第一凹进侧壁的侧面的空间中，该供应单元包括液体还原剂泵，液体还原剂泵构造成将液体还原剂泵送到排气后处理部件；以及液体还原剂管线，其构造成将液体还原剂从罐集管传送到供应单元。

在一个方面，罐集管包括延伸到液体还原剂罐中的加热盘管(heating tubecoil)。

在一个方面，该系统还包括：传热流体阀(heat transfer fluid valve)，其安装到支架组件，并位于液体还原剂罐的第二上壁上方和液体还原剂罐的第一凹进侧壁的侧面的空间中，传热流体阀构造成控制传热流体向罐集管的供应；以及第一传热流体管，其构造成当传热流体阀处于打开位置时将传热流体传送到罐集管。

在一个方面，该系统还包括：第二传热流体管，其构造成将离开罐集管的传热流体传送到供应单元。

在一个方面，罐集管包括还原剂质量传感器(reductant quality sensor)、还原剂液位传感器和还原剂温度传感器。

在一个方面，液体还原剂罐还包括：从第三侧壁向内凹进并在第一上壁和第二上壁之间延伸的第二凹进侧壁，以及从第四侧壁向内凹进并在第一上壁和第二上壁之间延伸的第三凹进侧壁。

在一个方面，支架组件包括：第一弯曲臂和第二弯曲臂，第一弯曲臂和第二弯曲臂各自包括沿液体还原剂罐的第一侧壁延伸的竖直部分和沿液体还原剂罐的下壁延伸的水平部分，其中第一弯曲臂位于液体还原剂罐的对应于液体还原剂罐的第三侧壁的一侧，并且其中第二弯曲臂位于液体还原剂罐的对应于液体还原剂罐的第四侧壁的一侧；第一直臂，其联接到第一弯曲臂的竖直部分，和第二直臂，其联接到第二弯曲臂的竖直部分，其中第一直臂和第二直臂朝向液体还原剂罐的对应于液体还原剂罐的第二侧壁的一侧延伸；以及第三弯曲臂和第四弯曲臂，第三弯曲臂和第四弯曲臂各自包括竖直部分和水平部分，其中第三弯曲臂的水平部分联接到第一弯曲臂的竖直部分，其中第三弯曲臂的竖直部分联接到第一直臂，其中第三弯曲臂的竖直部分和水平部分沿第二凹进侧壁延伸，其中第四弯曲臂的水平部分联接到第二弯曲臂的竖直部分，其中第四弯曲臂的竖直部分联接到第二直臂，其中第四弯曲臂的竖直部分和水平部分沿第三凹进侧壁延伸。

在一个方面，支架组件还包括在第一弯曲臂和第二弯曲臂之间延伸的第一横臂；并且供应单元安装到第一横臂。

在一个方面，该系统还包括：从第一直臂延伸到第一弯曲臂的第一条带(strap)；和从第二直臂延伸到第二弯曲臂的第二条带。

在一个方面，第一条带的端部可移除地附接到第一弯曲臂；并且第二条带的端部可移除地附接到第二弯曲臂。

在一个方面，罐集管包括延伸到液体还原剂罐中的加热盘管；该系统还包括：传热流体阀，其被安装到支架组件，并位于液体还原剂罐的第二上壁上方和液体还原剂罐的第一凹进侧壁的侧面的空间中，传热流体阀构造成控制传热流体向罐集管的供应；以及第一传热流体管，其构造成当传热流体阀处于打开位置时将传热流体传送到罐集管；支架组件还包括在第一直臂和第二直臂之间延伸的第二横臂；并且传热流体阀被安装到第二横臂。

应该认识到，前述概念和以下更详细讨论的附加概念的所有组合(只要这些概念不相互矛盾)被认为是本文公开的主题的一部分。特别地，出现在本公开中的所要求保护的主题的所有组合被设想为本文所公开的主题的一部分。

附图说明

根据结合附图考虑的下面的描述和所附权利要求，本公开的前述特征和其它特征将变得更充分明显。应理解，这些附图仅描绘了根据本公开的数个实施方式且因此不应被考虑为限制本公开的范围，本公开将通过使用附图以另外的具体说明和细节被描述。

图1是根据一个示例性实施方式的集成的液体还原剂供应系统的分解的侧视透视图。

图2是根据示例性实施方式的组装的集成的液体还原剂供应系统的俯视透视图，其中支架组件被移除以更清楚地示出某些部件。

图3是根据示例性实施方式的组装的集成的液体还原剂供应系统的俯视透视图，示出了还原剂和传热流体的流动。

图4是根据示例性实施方式的具有支架组件的组装的集成的液体还原剂供应系统的侧视透视图。

贯穿以下详细描述，参考附图。在附图中，除非上下文另外规定，否则相似的符号通常标识相似的部件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式不意图是限制性的。可以利用其它实施方式，并且可以做出其他改变而不偏离此处提出的主题的精神或范围。应容易理解，如在本文通常描述的以及在附图中示出的本公开的方面可以在各种各样的不同构造中被布置、替换、组合和设计，所有构造都被明确地设想并构成本公开的一部分。

具体实施方式

液体还原剂供应系统向还原剂引入组件提供还原剂，还原剂引入组件将还原剂引入后处理部件中，例如引入被包括在后处理系统中的SCR系统中。还原剂可以用于各种发动机(例如，柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机、生物柴油发动机、双燃料发动机、酒精发动机、E85发动机或任何其它合适的内燃发动机)的后处理系统中。

图1是根据一个示例性实施方式的集成的液体还原剂供应系统100的分解的侧视透视图。图2是根据示例性实施方式的组装的集成的液体还原剂供应系统100的俯视透视图，其中支架组件被移除以更清楚地示出某些部件。图3是根据示例性实施方式的组装的集成的液体还原剂供应系统100的俯视透视图，示出了还原剂和传热流体的流动。图4是根据示例性实施方式的具有支架组件的组装的集成的液体还原剂供应系统100的侧视透视图。

根据图1-4中所示的实施方案，液体还原剂供应系统100包括支架组件102、液体还原剂罐116、罐集管114、供应单元110和液体还原剂管线108。这些元件中的每一个将在下面进一步详细描述。

液体还原剂罐116安装在支架组件102中，并且包括第一上壁116a、位于第一上壁116a下方的第二上壁116b、与第一上壁和第二上壁相对的下壁116c、第一侧壁116d、与第一侧壁116d相对的第二侧壁116e、在第一侧壁116d和第二侧壁116e之间延伸的第三侧壁116f、与第三侧壁116f相对并在第一侧壁116d和第二侧壁116e之间延伸的第四侧壁116g，以及位于第一侧壁116d内部并从第一上壁116a延伸到第二上壁116b的第一凹进侧壁116h。

在图1-4中所示出的实施方案中，液体还原剂罐116还包括从第三侧壁116f向内凹进并在第一上壁116a和第二上壁116b之间延伸的第二凹进侧壁116i，以及从第四侧壁116g向内凹进并在第一上壁116a和第二上壁116b之间延伸的第三凹进侧壁116j。然而，在其它实施方案中，可以省略第二凹进侧壁116i和第三凹进侧壁116j。

罐集管114联接到液体还原剂罐116的第一上壁116a。罐集管可以包括延伸到液体还原剂罐116中的加热盘管114a。罐集管114还可以包括还原剂质量传感器、还原剂液位传感器和/或还原剂温度传感器。优选地，罐集管114包括所有这三个传感器。

供应单元110被安装到支架组件102，并位于液体还原剂罐116的第二上壁116b上方和液体还原剂罐116的第一凹进侧壁116h的侧面的空间中。供应单元110包括液体还原剂泵，液体还原剂泵构造成将液体还原剂泵送到排气后处理部件。在一些实施方式中，供应单元110是压力控制的(例如，被控制以获得目标压力等)。供应单元110可以包括过滤器，该过滤器构造成使液体还原剂在暴露于供应单元110的任何内部部件(例如，活塞、叶片等)之前过滤，以便抑制或防止固体(例如，固化还原剂、污染物等)的传输。在图1-4中所示的实施方案中，供应单元110安装到支架组件102上。然而，在其它实施方案中，供应单元110可以经由合适的联接机构，例如紧固件(例如，螺钉、螺栓、铆钉等)，或另一种合适的联接机构(例如，卡扣配合或摩擦配合机构、焊接、热结合等)直接安装到液体还原剂罐116。例如，供应单元110可以直接安装到第二上壁116b和/或第一凹进侧壁116h。

液体还原剂管线108构造成将液体还原剂从罐集管114传送到供应单元110。

在一个方面，集成的液体还原剂供应系统100还包括传热流体阀104，该传热流体阀104安装到支架组件102，并且位于液体还原剂罐116的第二上壁116b上方和液体还原剂罐116的第一凹进侧壁116h的侧面的空间中。传热流体阀104构造成控制传热流体向罐集管114的供应。传热流体阀104是可控制的以在打开位置和关闭位置之间移动，在打开位置，传热流体可传送穿过传热流体阀104，在关闭位置，传热流体被阻止传送穿过阀。传热流体阀可以是，例如突开阀或节流阀。在图1-4中所示的实施方案中，传热流体阀104安装到支架组件102。然而，在其它实施方案中，传热流体阀104可以经由合适的联接机构，例如紧固件(例如，螺钉、螺栓、铆钉等)，或另一种合适的联接机构(例如，卡扣配合或摩擦配合机构、焊接、热结合等)直接安装到液体还原剂罐116。例如，传热流体阀104可以直接安装到第二上壁116b和/或第一凹进侧壁116h。

该系统包括第一传热流体管106，该第一传热流体管106构造成当传热流体阀104处于打开位置时，将传热流体传送到罐集管114。第一传热流体管106包括传热流体入口104a。该系统包括第二传热流体管107，该第二传热流体管107构造成将离开罐集管114的传热流体传送到供应单元110。供应单元包括传热流体出口110a。

支架组件102包括第一弯曲臂118和第二弯曲臂119，第一弯曲臂118和第二弯曲臂119各自包括沿液体还原剂罐116的第一侧壁116d延伸的竖直部分和沿液体还原剂罐116的下壁116c延伸的水平部分。第一弯曲臂118位于液体还原剂罐116的对应于液体还原剂罐116的第三侧壁116f的一侧。第二弯曲臂119位于液体还原剂罐116的对应于液体还原剂罐116的第四侧壁116g的一侧。支架组件102还包括联接到第一弯曲臂118的竖直部分的第一直臂124和联接到第二弯曲臂119的竖直部分的第二直臂125。第一直臂124和第二直臂125朝向液体还原剂罐116的对应于液体还原剂罐116的第二侧壁116e的一侧延伸。支架组件102还包括第三弯曲臂120和第四弯曲臂121，第三弯曲臂120和第四弯曲臂121各自包括竖直部分和水平部分。第三弯曲臂120的水平部分联接到第一弯曲臂118的竖直部分。第三弯曲臂120的竖直部分联接到第一直臂124。第三弯曲臂120的竖直部分和水平部分沿第二凹进侧壁116i延伸。第四弯曲臂121的水平部分联接到第二弯曲臂119的竖直部分。第四弯曲臂121的竖直部分联接到第二直臂125。第四弯曲臂121的竖直部分和水平部分沿第三凹进侧壁116j延伸。

液体还原剂罐116在安装在支架组件102中之后，放置在第一弯曲臂118和第二弯曲臂119上。

支架组件还可以包括在第一弯曲臂118和第二弯曲臂119之间延伸的至少一个第一横臂134。供应单元110经由第一安装支架138安装到至少一个第一横臂134。例如，在图1-4中所示的实施方案中，供应单元110安装到最上面的第一横臂134。

在一个方面，集成的液体还原剂供应系统100还包括从第一直臂124延伸到第一弯曲臂118的第一条带126；和从第二直臂125延伸到第二弯曲臂119的第二条带127。第一条带126的端部可移除地附接到第一弯曲臂118；并且第二条带127的端部可移除地附接到第二弯曲臂119。在液体还原剂罐116安装在支架组件102中之后，条带用于将液体还原剂罐116固定在适当位置中。

支架组件102包括第一连接支架122，第一连接支架122将第一弯曲臂118和第二弯曲臂119附接到第一直臂124和第二直臂125，例如经由联接构件(例如，螺钉、螺栓、铆钉等)或任何其它合适的联接机构(例如，卡扣配合或摩擦配合机构、焊接、热结合等)。支架组件102包括第二连接支架123，第二连接支架123将第一弯曲臂118和第二弯曲臂119附接到第三弯曲臂120和第四弯曲臂121，例如经由联接构件(例如，螺钉、螺栓、铆钉等)或任何其它合适的联接机构(例如，卡扣配合或摩擦配合机构、焊接、热结合等)。

在一个方面，支架组件还包括在第一直臂124和第二直臂125之间延伸的至少一个第二横臂135。传热流体阀104经由第二安装支架140安装到第二横臂135。

支架组件102可以包括在第一弯曲臂118和第二弯曲臂119之间延伸的至少一个第三横臂128。该至少一个第三横臂128可以帮助支撑液体还原剂罐116的底部，并且在第一弯曲臂118和第二弯曲臂119的水平部分之间保持固定的间隔距离。

支架组件102可以包括在第三弯曲臂120和第四弯曲臂121之间延伸的至少一个第四横臂130。该至少一个第四横臂130可以构造成帮助支撑供应单元110。例如，供应单元110可以附接到该至少一个第四横臂130。

支架组件102可以包括一个或更多个底架安装孔136。在一些实施方式中，该一个或更多个底架安装孔136构造成允许附接到与后处理系统相关联的交通工具(例如，海上交通工具、船、运输船、驳船、集装箱船、陆地交通工具、建筑交通工具、卡车等)的底架。例如，底架安装孔136可以构造成经由插入穿过底架安装孔136的联接构件(例如，螺钉、螺栓、铆钉等)附接到底架。

虽然本文中描述的系统和部件用于将液体还原剂引入到SCR系统中，但是应当认识到，本文中描述的概念同样适用于将流体引入系统中的任何其它流体引入系统。例如，这种系统可以包括用于将碳氢化合物(例如，汽油、柴油、生物柴油、天然气、乙醇或任何其他合适的燃料)引入后处理系统中，以用于例如再生后处理系统的组分(例如，被包括在后处理系统中的氧化催化剂)的碳氢化合物引入系统。

应当注意，本文用于描述各种实施方式的术语“示例”意图表明这样的实施方式是可能的实施方式的可能的示例、表示和/或说明(并且这样的术语并不意图暗示这样的实施方式必须是特别的或最好的示例)。

如在本文使用的术语“联接”和类似术语意指两个构件直接或间接连结到彼此。这样的连结可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这样的连结可以在以下情况下实现：两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体，或者两个构件或两个构件和任何附加的中间构件附接至彼此。

重要的是注意到，各种示例性实施方式的结构和布置仅仅是说明性的。虽然在本公开中只详细描述了几个实施方式，但审阅本公开的本领域技术人员将容易认识到，很多修改(例如，在各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等上的变化)是可能的，而实质上不偏离本文所描述的主题的新颖性教导和优点。此外，应当理解，来自本文公开的一个实施方式的特征可以与本文公开的其它实施方式的特征组合，如本领域中的普通技术人员应理解的。也可在各种示例性实施方式的设计、操作条件和布置上做出其它替代、修改、变化和省略，而不偏离本实用新型的范围。

虽然本说明书包含很多特定的实施细节，但这些不应被解释为对任何实用新型或可被要求保护内容的范围的限制，而是解释为特定实用新型的特定实施方式所特有的特征的描述。在本说明书中在独立的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以组合地在单个实施方式中实施。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独地或以任何适当的子组合的方式实施。此外，虽然特征在上面可被描述为以某些组合起作用且甚至最初被这样要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征在一些情况下可从该组合删除，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变形。

Claims (11)

1.一种液体还原剂供应系统，其特征在于，包括：

支架组件；

液体还原剂罐，其被安装在所述支架组件中，所述液体还原剂罐包括：

第一上壁，

第二上壁，其位于所述第一上壁下方，

下壁，其与所述第一上壁和所述第二上壁相对，

第一侧壁，

第二侧壁，其与所述第一侧壁相对，

第三侧壁，其在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间延伸，

第四侧壁，其与所述第三侧壁相对并在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间延伸，以及

第一凹进侧壁，其位于所述第一侧壁的内部，并从所述第一上壁延伸到所述第二上壁；

罐集管，其联接到所述液体还原剂罐的所述第一上壁；

供应单元，其被安装到所述支架组件，并位于所述液体还原剂罐的所述第二上壁上方和所述液体还原剂罐的所述第一凹进侧壁的侧面的空间中，所述供应单元包括液体还原剂泵，所述液体还原剂泵构造成将液体还原剂泵送到排气后处理部件；和

液体还原剂管线，其构造成将液体还原剂从所述罐集管传送到所述供应单元。

2.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述罐集管包括延伸到所述液体还原剂罐中的加热盘管。

3.根据权利要求1或2所述的系统，还包括：

传热流体阀，其被安装到所述支架组件，并位于所述液体还原剂罐的所述第二上壁上方和所述液体还原剂罐的所述第一凹进侧壁的侧面的空间中，所述传热流体阀构造成控制传热流体向所述罐集管的供应；和

第一传热流体管，其构造成当所述传热流体阀处于打开位置时将传热流体传送到所述罐集管。

4.根据权利要求3所述的系统，还包括：

第二传热流体管，其构造成将离开所述罐集管的传热流体传送到所述供应单元。

5.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述罐集管包括还原剂质量传感器、还原剂液位传感器和还原剂温度传感器。

6.根据权利要求1或5所述的系统，其中：

所述液体还原剂罐还包括：

第二凹进侧壁，其从所述第三侧壁向内凹进，并在所述第一上壁和所述第二上壁之间延伸，以及

第三凹进侧壁，其从所述第四侧壁向内凹进，并在所述第一上壁和所述第二上壁之间延伸。

7.根据权利要求6所述的系统，其中：

所述支架组件包括：

第一弯曲臂和第二弯曲臂，所述第一弯曲臂和所述第二弯曲臂各自包括沿所述液体还原剂罐的所述第一侧壁延伸的竖直部分和沿所述液体还原剂罐的所述下壁延伸的水平部分，其中所述第一弯曲臂位于所述液体还原剂罐的对应于所述液体还原剂罐的所述第三侧壁的一侧，并且其中所述第二弯曲臂位于所述液体还原剂罐的对应于所述液体还原剂罐的所述第四侧壁的一侧，

第一直臂和第二直臂，所述第一直臂联接到所述第一弯曲臂的竖直部分，所述第二直臂联接到所述第二弯曲臂的竖直部分，其中所述第一直臂和所述第二直臂朝向所述液体还原剂罐的对应于所述液体还原剂罐的所述第二侧壁的一侧延伸，以及

第三弯曲臂和第四弯曲臂，所述第三弯曲臂和所述第四弯曲臂各自包括竖直部分和水平部分，其中所述第三弯曲臂的所述水平部分联接到所述第一弯曲臂的所述竖直部分，其中所述第三弯曲臂的所述竖直部分联接到所述第一直臂，其中所述第三弯曲臂的所述竖直部分和所述水平部分沿所述第二凹进侧壁延伸，其中所述第四弯曲臂的所述水平部分联接到所述第二弯曲臂的所述竖直部分，其中所述第四弯曲臂的所述竖直部分联接到所述第二直臂，其中所述第四弯曲臂的所述竖直部分和所述水平部分沿所述第三凹进侧壁延伸。

8.根据权利要求7所述的系统，其中：

所述支架组件还包括在所述第一弯曲臂和所述第二弯曲臂之间延伸的第一横臂；并且

所述供应单元安装到所述第一横臂。

9.根据权利要求7或8所述的系统，还包括：

从所述第一直臂延伸到所述第一弯曲臂的第一条带；和

从所述第二直臂延伸到所述第二弯曲臂的第二条带。

10.根据权利要求9所述的系统，其中：

所述第一条带的端部可移除地附接到所述第一弯曲臂；和

所述第二条带的端部可移除地附接到所述第二弯曲臂。

11.根据权利要求7-8和10中任一项所述的系统，其中：

所述罐集管包括延伸到所述液体还原剂罐中的加热盘管；

所述系统还包括：

传热流体阀，其被安装到所述支架组件，并位于所述液体还原剂罐的第二上壁上方和所述液体还原剂罐的所述第一凹进侧壁的侧面的空间中，所述传热流体阀构造成控制传热流体向所述罐集管的供应；和

第一传热流体管，其构造成当所述传热流体阀处于打开位置时将传热流体传送到所述罐集管；并且

所述支架组件还包括在所述第一直臂和所述第二直臂之间延伸的第二横臂；并且

所述传热流体阀被安装到所述第二横臂。

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