CN215233326U - 一种用于供应尿素溶液的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于供应尿素溶液的系统，该系统包括：用于存储尿素溶液的存储箱；用于将输送来的尿素溶液喷射出的喷嘴；用于借助输送管路将尿素溶液从存储箱输送至喷嘴的输送泵；用于借助回吸管路将喷射完成后残留在喷嘴中的尿素溶液回吸至存储箱的回吸泵，其中，在回吸泵的输出侧，回吸管路汇合至输送管路中存储箱与输送泵之间的汇合点处；在输送管路中设置在存储箱与汇合点之间的前置过滤器，前置过滤器用于截留被输送的尿素溶液中的杂质，并且使得被截留的杂质能够受到被回吸的尿素溶液的冲刷而离开所述前置过滤器。

Description

一种用于供应尿素溶液的系统

技术领域

本实用新型涉及流体供应技术领域，尤其涉及一种用于供应尿素溶液的系统。

背景技术

随着尾气排放标准的日益严苛，针对目前柴油车市场上主流的后处理技术为柴油机选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction，SCR)，SCR系统可以去除柴油发动机排放中的氮氧化物，主要包括四个部分：尿素溶液存储模块、尿素泵模块、尿素溶液计量喷射模块、催化反应模块。在高温环境下，尿素溶液计量喷射模块向催化反应模块中喷射尿素溶液，尿素溶液在高温下产生水、氨气，氨气在催化反应模块与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应，生成氮气和水，从而达到降低柴油发动机氮氧化物排放的目的。现有尿素泵模块按辅助类型有：气助式、非气助式；尿素泵模块按其装配类型有：集成式、分体式等；尿素泵模块按输送动力结构类型有：膜片式、齿轮式等。

目前市场上应用的气助式尿素泵，需连接压缩气源，对于整车系统有额外的连接要求。其次由于压缩空气参与到与尿素溶液与尾气的反应中，喷射精度较低，且基本没有改进的空间。上述因素限制了气助式尿素泵的进一步推广应用。

此外，目前市场上应用的非气助式尿素泵，技术也存在一些缺陷，例如：尿素泵进液口部的滤芯容尘量小，导致滤芯内部易堵塞；滤芯过滤精度较低，导致尿素溶液中的较大颗粒进入尿素泵系统流道内，一旦密封部位出现颗粒杂质积聚或粘附，会造成泵建压功能失效，而且，在尿素溶液被喷射至催化反应模块中之后，残留在流道中的尿素溶液在低温环境下会发生冻结，冻结的尿素溶液会产生体积膨胀，因此可能会出现将流道胀裂的情况，造成泵性能受影响或泵功能失效。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型实施例期望提供一种用于供应尿素溶液的系统，该系统能够克服滤芯内部易堵塞的问题，而且不会产生因滤芯过滤精度较高而导致的易堵塞的问题，并且在系统的相关位置处设置防胀裂结构，使得即使在低温环境下发生了尿素溶液冻结的情况，也不会导致流道被胀裂。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种用于供应尿素溶液的系统，所述系统包括：

用于存储所述尿素溶液的存储箱；

用于将输送来的尿素溶液喷射出的喷嘴；

用于借助输送管路将所述尿素溶液从所述存储箱输送至所述喷嘴的输送泵；

用于借助回吸管路将喷射完成后残留在所述喷嘴中的尿素溶液回吸至所述存储箱的回吸泵，其中，在所述回吸泵的输出侧，所述回吸管路汇合至所述输送管路中所述存储箱与所述输送泵之间的汇合点处；

在所述输送管路中设置在所述存储箱与所述汇合点之间的前置过滤器，所述前置过滤器用于截留被输送的尿素溶液中的杂质，并且使得被截留的杂质能够受到被回吸的尿素溶液的冲刷而离开所述前置过滤器。

本实用新型实施例提供了一种用于供应尿素溶液的系统，由于前置过滤器不仅设置在尿素溶液被输送时流经的路径上，而且设置在尿素溶液被回吸时流经的路径上，因此，在每次输送过程中聚集在前置过滤器中的杂质，都可以受到每次输送完成后的回吸过程中被回吸的流体的“冲刷”作用，使得杂质不再聚集在前置过滤器中，避免了因杂质长期累积而导致前置过滤器被堵塞，进而使得整个系统失效的问题；而且，由于杂质不会长期积累，因此可以使用过滤精度更高的过滤器而不需要考虑因精度过高导致的易堵塞的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于供应尿素溶液的系统的示意图；

图2为系统中的前置过滤蓄能模块的示意图；

图3为用于尿素溶液流通的流道中设置有弹性变形元件的示意图；

图4为前置过滤蓄能模块防胀裂的示意图；

图5为回吸泵与回吸管路一起从输送管路拆卸后的示意图；

图6为包括加热模块的系统的示意图；

图7为单向阀的具体实现方式的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实用新型实施例提供了一种用于供应尿素溶液U的系统1，所述系统1可以包括：

用于存储所述尿素溶液U的存储箱11，在图1中，通过存储箱11中的圆点构成的阴影区域示意性地示出了尿素溶液U；

用于将输送来的尿素溶液U喷射出的喷嘴12，其中，在图1中通过喷嘴12下方的阴影示意性地示出了被喷嘴12喷射出的尿素溶液U；

用于借助输送管路L1将所述尿素溶液U从所述存储箱11输送至所述喷嘴12的输送泵13，其中，在图1中通过双实心箭头示意性地示出了被输送的尿素溶液U在输送管路L1中的流动方向；

用于借助回吸管路L2将喷射完成后残留在所述喷嘴12中的尿素溶液U回吸至所述存储箱11的回吸泵14，由此避免在低温环境下，残留的尿素溶液U冻结时产生体积膨胀(通常体积增大约11％)，导致残留的尿素溶液U所存在于的部件比如喷嘴12被胀裂，其中，在所述回吸泵14的输出侧，即图1中示出的回吸泵14的左侧，所述回吸管路L2汇合至所述输送管路L1中所述存储箱11与所述输送泵13之间的汇合点P1处，另外如在图1中示例性地示出的，在回吸泵14的输入侧，即图1中示出的回吸泵的右侧，回吸管路L2可以从输送管路L1中输送泵13与喷嘴12之间的分支点P2处分支出，其中，在图1中通过双空心箭头示意性地示出了被回吸的尿素溶液U在回吸管路L2中以及在输送管路L1的一部分中的流动方向；

在所述输送管路L1中设置在所述存储箱11与所述汇合点P1之间的前置过滤器151，所述前置过滤器151用于截留被输送的尿素溶液U中的杂质，并且使得被截留的杂质能够受到被回吸的尿素溶液U的冲刷而离开所述前置过滤器151，比如随被回吸的尿素溶液U一起返回到所述存储箱11中。

在本实用新型实施例提供的用于供应尿素溶液U的系统1中，由于前置过滤器151不仅设置在尿素溶液U被输送时流经的路径上，而且设置在尿素溶液U被回吸时流经的路径上，因此，在每次输送过程中聚集在前置过滤器151中的杂质，都可以受到每次输送完成后的回吸过程中被回吸的流体的“冲刷”作用，使得杂质不再聚集在前置过滤器151中，避免了因杂质长期累积而导致前置过滤器15被堵塞，进而使得整个系统1失效的问题；而且，由于杂质不会长期积累，因此可以使用过滤精度更高的过滤器151而不需要考虑因精度过高导致的易堵塞的问题。

在本实用新型的优选实施例中，仍然参见图1，所述系统1还可以包括：

在所述输送管路L1中设置在所述输送泵13与所述喷嘴12之间的主蓄能器16，如在图1中示出的，该主蓄能器16具体地设置在分支点P2与喷嘴之间，其中，所述输送管路L1与所述主蓄能器16的输出侧(即图1中示出的主蓄能器16的右侧)的第一接口161连接；

设置在节流管路L3中的单向节流阀17，其中，在所述单向节流阀17的输入侧，即图1中示出的单向节流阀17的右侧，所述节流管路L3与所述主蓄能器16的输出侧的第二接口162连接，另外如在图1中示例性地示出的，在单向节流阀17的输出侧，即图1中示出的单向节流阀17的左侧，节流管路L3可以通往存储箱11，其中，在图1中通过单实心箭头示意性地示出了尿素溶液U在节流管路L3中的流动方向；

在所述输送管路L1中设置在所述主蓄能器16与所述喷嘴12之间的开关阀18，其中，所述开关阀18处于关闭状态时阻止尿素溶液U被输送至所述喷嘴12，由此使得尿素溶液U经由所述单向节流阀17流动并建立压力；

在所述节流管路L3中设置在所述单向节流阀17与所述主蓄能器16之间的压力传感器19，如在现在技术中已知的，该压力传感器19可以检测所设置于的位置处的流体的压力，其中，相应于所述压力传感器19检测到的压力值稳定于目标值，所述开关阀18从所述关闭状态切换至打开状态以使尿素溶液U被输送至所述喷嘴12，举例而言，压力传感器19检测到的压力值可以被控制器获取，该控制器可以配置成，相应于压力传感器19检测到的压力值稳定于目标值，生成用于使开关阀18处于打开状态的控制信号，该控制器还可以配置成，根据需要使开关阀18在目标时间内处于打开状态，以实现使喷嘴12喷射目标量的尿素溶液U。

在上述优选实施例提供的系统1中，由于压力传感器19设置在主蓄能器16的输出侧，并且经由该主蓄能器16才能够与喷嘴12连通，而并非通过管路与喷嘴12直接连通，因此，能够避免受到开关阀18打开和关闭时造成的压力波动的影响，进而能够以更稳定的方式检测到尿素溶液U的压力值，并且能够避免压力传感器19因剧烈的压力波动而造成损坏。

如在现有技术中已知的，泵都具有活动部件，该活动部件通过产生一定形式的运动而实现对流体的泵送，比如对于离心泵而言，活动部件会产生旋转运动。在本实用新型的优选实施例中，所述回吸泵14的附图中未详细示出的活动构件通过产生直线往复运动来实现对尿素溶液U进行回吸，举例而言，回吸泵14可以是膜片泵。

在本实用新型的优选实施例中，所述回吸泵14的活动构件的直线往复运动通过附图中未详细示出的电磁线圈的驱动产生，举例而言，该活动构件可以是磁性的并与螺旋弹簧相连，当电磁线圈通电时，该活动构件可以在电磁线圈产生的磁场的作用下逆着螺旋弹簧的弹性回复力从第一位置直线运动到第二位置，当电磁线圈不通电时，该活动构件可以在螺旋弹簧的弹性回复力的作用下自动沿着直线从第二位置复位置第一位置，并且所述电磁线圈还用于被通电而产生热量以实现加热功能，以防止电磁线圈附近的尿素溶液冻结或者使电磁线圈附近的已经冻结的尿素溶液解冻。

在本实用新型的优选实施例中，所述系统1还包括在所述输送管路L1中设置在所述存储箱11与所述汇合点P1之间的前置蓄能器152，所述前置蓄能器152用于缓解所述输送泵13和所述回吸泵14工作时产生的尿素溶液U的压力的波动，以使系统1能够以更稳定的方式运行。

在本实用新型的优选实施例中，参见图1和图2，所述前置过滤器151和所述前置蓄能器152共同形成在前置过滤蓄能模块15中，所述前置过滤蓄能模块15形成有由壳体15H限定出的用于容纳尿素溶液U(在图2中通过圆点构成的阴影区域示意性地示出)的空腔15C，使得所述输送泵13和所述回吸泵14工作时产生的尿素溶液U的压力的波动能够得到缓解，所述空腔15C中设置有滤网15F，使得被输送的尿素溶液U中的杂质能够被截留，其中，所述前置过滤蓄能模块15可拆卸地设置在所述输送管路L1中，由此便于将前置过滤蓄能模块15从输送管路L1中拆卸下来以进行清洗，并在清洗完成后将前置过滤蓄能模块15重新设置于输送管路L1中。

在本实用新型的优选实施例中，参见图3，用于所述尿素溶液U流通的流道1P中设置有中空的弹性变形元件1E，如结合图3容易理解地，弹性变形元件1E构造成中空的目的在于易于发生弹性变形，所述弹性变形元件1E与所述流道1P的流道壁1W一起限定出尿素溶液U流经的空间1S，使得在所述弹性变形元件1E产生弹性变形的情况下所述空间1S的大小发生改变。这样，在回吸完成后仍然残留在流道1P中的尿素溶液U(比如图3中示意性地示出了在流道1P的拐角处易于残留尿素溶液U)发生冻结(图3中通过圆点构成的阴影区域示意性地示出了冻结的尿素溶液U)而导致体积膨胀的情况下，可以迫使弹性变形元件1E发生弹性变形并且使空间1S增大，由此避免将流道壁1W胀裂。

在本实用新型的优选实施例中，仍然参见图2并结合图4，由于前置过滤蓄能模块15的空腔15C中易于在回吸完成后残留尿素溶液U，因此其中设置有上述的弹性变形元件1E，具体地，所述弹性变形元件1E与所述壳体15H一起限定出尿素溶液U流经的空间15S，使得在所述弹性变形元件1E产生弹性变形的情况下所述空间15S的大小发生改变。这样，在尿素溶液U发生冻结(图4中通过黑色阴影区域示意性地示出了冻结的尿素溶液U)而导致体积膨胀的情况下，可以迫使弹性变形元件1E发生弹性变形并且使空间15S增大，由此避免将壳体15H胀裂，如在图4中示意性地示出的。

更具体地，如在图2和图4中示出的，滤网15F可以呈圆筒状以尽可能地增大过滤面积，并且弹性变形元件1E相应地成形为能够容置在滤网15F限定的空间中的帽状件。

而且，图2中还通过箭头示意性地示出了尿素溶液U的流动方向。

优选地，弹性变形元件1E可以由橡胶制成。

在本实用新型的优选实施例中，所述回吸泵14可拆卸地设置在所述系统1中。这样，当系统1在不会使尿素溶液U冻结的非低温环境中使用时，便可以将回吸泵14从系统1拆除。示例性地，参见图1，回吸泵14可以与回吸管路L2一起在汇合点P1和分支点P2处可拆卸地连接至输送管路L1，参见图5，其示出了回及泵14与回吸管路L2一起从输送管路L1拆卸后的情形。

在本实用新型的优选实施例中，参见图6，所述系统1还包括可拆卸地设置在所述系统1中的加热模块22，以对其附近的尿素溶液U进行加热以避免冻结，或者对其附近的已经冻结的尿素溶液U进行加热以实现解冻。

在本实用新型的优选实施例中，参见图1，所述系统1还可以包括在所述单向节流阀17的输出侧设置在所述节流回路中的单向阀23，对于该单向阀23的具体实现方式，参见图7，所述单向阀23可以包括设置在外壳233限定出的通道中的密封圈231和用于在自身重力的作用下与所述密封圈231接触以使通道封闭或者说以使所述单向阀23处于关闭状态的球状零件232。

在本实用新型的优选实施例中，参见图1，输送泵13以及回吸泵14的输入侧和输出侧都可以设置单向阀；回吸管路中可以设置电磁阀24，优选地，该电磁阀24的活动构件可以随回吸泵14的往复直线运动的活动构件一起运动以实现回吸管路的打开和关闭，或者说，电磁阀24可以与回吸泵14一起共用同一电磁线圈和同一螺旋弹簧；主过滤器25可以设置在输送管路L1中设置在输送泵13与主蓄能器16之间。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于供应尿素溶液的系统，其特征在于，所述系统包括：

用于存储所述尿素溶液的存储箱；

用于将输送来的尿素溶液喷射出的喷嘴；

用于借助输送管路将所述尿素溶液从所述存储箱输送至所述喷嘴的输送泵；

用于借助回吸管路将喷射完成后残留在所述喷嘴中的尿素溶液回吸至所述存储箱的回吸泵，其中，在所述回吸泵的输出侧，所述回吸管路汇合至所述输送管路中所述存储箱与所述输送泵之间的汇合点处；

在所述输送管路中设置在所述存储箱与所述汇合点之间的前置过滤器，所述前置过滤器用于截留被输送的尿素溶液中的杂质，并且使得被截留的杂质能够受到被回吸的尿素溶液的冲刷而离开所述前置过滤器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

在所述输送管路中设置在所述输送泵与所述喷嘴之间的主蓄能器，其中，所述输送管路与所述主蓄能器的输出侧的第一接口连接；

设置在节流管路中的单向节流阀，其中，在所述单向节流阀的输入侧，所述节流管路与所述主蓄能器的输出侧的第二接口连接；

在所述输送管路中设置在所述主蓄能器与所述喷嘴之间的开关阀，其中，所述开关阀处于关闭状态时阻止尿素溶液被输送至所述喷嘴，由此使得尿素溶液经由所述单向节流阀流动并建立压力；

在所述节流管路中设置在所述单向节流阀与所述主蓄能器之间的压力传感器，其中，相应于所述压力传感器检测到的压力值稳定于目标值，所述开关阀从所述关闭状态切换至打开状态以使尿素溶液被输送至所述喷嘴。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述回吸泵的活动构件通过产生直线往复运动来实现对尿素溶液进行回吸。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述活动构件的直线往复运动通过电磁线圈的驱动产生，并且所述电磁线圈还用于被通电而产生热量以实现加热功能。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括在所述输送管路中设置在所述存储箱与所述汇合点之间的前置蓄能器，所述前置蓄能器用于缓解所述输送泵和所述回吸泵工作时产生的尿素溶液压力的波动。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述前置过滤器和所述前置蓄能器共同形成在前置过滤蓄能模块中，所述前置过滤蓄能模块形成有由壳体限定出的用于容纳尿素溶液的空腔，使得所述输送泵和所述回吸泵工作时产生的尿素溶液压力的波动能够得到缓解，所述空腔中设置有滤网，使得被输送的尿素溶液中的杂质能够被截留，其中，所述前置过滤蓄能模块可拆卸地设置在所述输送管路中。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，用于所述尿素溶液流通的流道中设置有中空的弹性变形元件，所述弹性变形元件与所述流道的流道壁一起限定出尿素溶液流经的空间，使得在所述弹性变形元件产生弹性变形的情况下所述空间的大小发生改变。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述回吸泵可拆卸地设置在所述系统中。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括可拆卸地设置在所述系统中的加热模块。

10.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括在所述单向节流阀的输出侧设置在所述节流回路中的单向阀，所述单向阀包括密封圈和用于在自身重力的作用下与所述密封圈接触以使所述单向阀处于关闭状态的球状零件。

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