CN219529116U - 一种用于后处理装置的吹扫式管路清理装置 - Google Patents

Abstract

一种用于后处理装置的吹扫式管路清理装置，包括模块本体、尿素供给泵、计量喷嘴、过滤装置和尿素清扫装置，所述模块本体为一个管路转接装置，内部设置有液体流通所需供液管路和回液管路，所述过滤装置包括一个二级尿素液过滤装置，所述二级尿素液过滤装置布置于模块本体之供液管路上，所述尿素清扫装置并联于供液管路，与所述二级尿素液过滤装置之安装腔体连通，并设置于腔体底部位置，所述腔体出口位置设置于中部以上，以有助于腔体内残留液的清扫。

Description

一种用于后处理装置的吹扫式管路清理装置

技术领域

本发明属于发动机排放控制领域，具体涉及发动机排气选择性还原（SCR）技术的尿素液供给计量系统。

背景技术

随着环境问题的日益突出，节能减排已经成为车辆及发动机的永无止境的要求，为此，各国都出台了一系列的车辆排放标准，并且越来越严格。对此，以内燃机为动力的车辆需要安装排放后处理系统以求满足排放要求。例如，目前主要用于对柴油发动机尾气中NOx等污染物进行催化处理的SCR（Selective Catalytic Reduction）技术等已经成为柴油车辆等必需使用的技术。

SCR技术需要将NOx还原反应剂定量喷射进柴油机排气中，其还原剂有32.5%重量浓度的尿素水溶液（也叫柴油排气处理液DEF=Diesel Exhaust Fluid，或者添蓝液AdBlue），或者氨气。

由于尿素水溶液本身的特性，喷射结束后，残留在封闭的尿素系统及管路中的尿素混合液在低于尿素液冰点（-11~12℃）可能出现结冰，这不仅会导致尿素喷射中断，还可能因为结冰时尿素液体积膨胀而导致尿素喷射系统损坏。现有SCR 技术大多考虑增设辅助加热装置以保证系统正常工作。但是现有的提供喷射动力源的装置过于庞大或者其它原因导致系统部件难以集成植入DEF 储液罐中，常需要设计复杂的融冰装置，这使得系统更加庞大，难以布置，同时，系统越复杂这方面的成本也就越高。

此外，系统还增设了管路参与尿素溶液清理装置，如通过回抽或者吹扫的方式进行。对于应用较多的回抽方式，由于其系统结构原因，往往将管路布置于较高的位置，导致系统无法回抽干净，低温环境时产生冻裂问题。

对于整个尿素喷射装置而言，尿素箱顶部留有气体空间是十分必要的，该空间不仅可以确保各执行部件的正常排气，还保证了尿素箱本身在尿素溶液结冰时有足够的膨胀空间。而尿素在加注时无法做到准确判断，现有结构常见增设与大气连通的管路，但又碍于系统脏物承受能力，需要加设过滤装置，进一步增加了系统的复杂性和成本。

综上，关于NOx选择催化还原技术（SCR）无论是简化结构和应用方式，还是其计量喷射系统的精度以及稳定性都是非常有价值的研究工作。

发明内容

本发明针对上述问题，之目的在于提供一种结构简单，适应性好，工作稳定且成本低的尿素液供给模块。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于后处理装置的吹扫式管路清理装置，包括模块本体、尿素供给泵、计量喷嘴、过滤装置和尿素清扫装置。

所述模块本体为一个管路转接装置，内部设置有液体流通所需供液管路和回液管路。所述供液泵包括进液口和出液口，所述进液口设置有初级滤网，尿素溶液在自身重力作用下经初级滤网过滤后进入供给泵。所述初级滤网上设有竖直的排气泡管，此外，供液泵中部位置设置有一个横向排气泡管，两个排气泡管通过一个三通接管连接后通向模块安装卡扣底平面以上空间。所述三通部分设置有部分初级过滤网，以在尿素液冻冰后解冻时可以通过最早解冻的该部分初级过滤网给所述尿素供给泵进液。

上述尿素泵出液口连接有一根出液管，该出液管为成型管，以尽可能贴近加热解冻循环水管的方式设计，所述出液管伸入模块本体内部与内部出液通道连通，并通向出液接嘴。出液管与出液通道之间安装有密封垫由此进行密封和减震。

所述计量喷嘴包括进液嘴和回液嘴，进液端与所述出液接嘴通过一根供液管连接，回液端与所述回液接嘴通过一根回液管连接，回液接嘴另一端连通回液通道，并通过所述回液通道通向尿素箱内部一定深度。

所述出液口、出液管、供液管路、进液嘴形成供液液体流道，所述回液嘴、回液管路、回液通道形成回液液体流道。

所述过滤装置包括一个二级尿素液过滤装置，所述二级尿素液过滤装置布置于模块本体之供液管路上。所述尿素清扫装置并联于供液管路，与所述二级尿素液过滤装置之安装腔体连通，并设置于腔体底部位置，所述腔体出口位置设置于中部以上，以有助于腔体内残留液的清扫。

当正常工作时，尿素水溶液通过供液液体流道，供给给计量喷嘴，多余工作液通过回液液体流道流回。系统停止工作时，触发尿素清扫装置工作，将管路中多余尿素溶液清扫回尿素箱。

进一步，所述尿素清扫装置所述尿素液清扫装置为一个膜片泵，通过内部变换容积产生压力气体。其前端设置有一个单向阀，所述单向阀开启方向与清扫气流方向一致，系统正常供给工作液体时，单向阀处于关闭状态。

上述，二级尿素液过滤装置之有效过滤位置布置于外侧，其洁净溶液输出口通过腔体出口与供液管路连通，所述尿素清扫装置产生的清扫气体经过滤装置内部后输出。所述二级尿素液过滤装置之安装腔体通过一个螺纹盖密封。所述螺纹盖结构包括一个保护带设计，用于吹扫失效时的整体结构保护。

下面的技术方案，对本发明作进一步的限定或优化。

附图说明

图1为本发明所提供的用于后处理装置的吹扫式管路清理装置实施例结构示意图。

图2为本发明所提供的二级尿素液过滤装置安装腔之螺纹盖结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

本发明所提供的实施例结构示意图如图1所示，所述尿素液供给模块，包括一个尿素箱13、一个尿素供给泵12、一个计量喷嘴11、一个模块本体10、一个尿素液液位传感器43、一个尿素液温度传感器44、一个尿素液品质传感器38、一个尿素液加热解冻循环水管45和一个尿素清扫装置14。

所述模块本体10上设置了尿素液出液接嘴20、回液接嘴25以及所述加热解冻循环水管45之进出水接嘴（46、47），布置于出液接嘴20上游的二级尿素液过滤装置52以及将模块15从尿素箱13上部插入尿素箱13后用于安装固定于尿素箱13的安装卡扣16。此外，模块本体10自身包括内部出液通道57和回液通道26、内部进出水道、环轴向阵列的梯形台阶58。所述安装卡扣16包括与模块本体10之台阶58相配合的限位孔54a，与尿素箱13安装限位台阶59a相配合的凸出54以及可允许所述尿素液供给模块15各管路通过的通孔55，安装卡扣16通过抱紧的方式固定于模块本体10同时限位各通向本体内部的管路以及各传感器管道，保证各安装部件的稳定性，并通过凸出54将模块15安装于尿素箱安装孔59内。

上述二级尿素液过滤装置52位于出液接嘴20上游，包括一个带螺纹盖52b的腔体52a，一个布置于腔体52a内部的内部滤芯52。所述腔体52a与内部出液通道57连通，尿素液经滤芯52过滤后输出。所述滤芯52可定期更换，其过滤精度高于所述初级过滤网32，以保证下游计量喷嘴11的正常工作，提高系统使用寿命。

所述供液泵12包括进液口60和出液口29，所述进液口60设置有初级滤网32，尿素溶液在自身重力作用下经初级滤网32过滤后进入供给泵12。所述初级滤网32通过卡扣31卡紧于供给泵12之上，其上设有竖直的排气泡管33。此外，供给泵12中部位置设置有一个横向排气泡管30，两个排气泡管（30、33）通过一个三通接管41连接后通向模块安装卡扣16底平面以上气隙空间。所述三通接管41部分设置有部分初级过滤网41a，以在尿素液冻冰后解冻时可以通过最早解冻的该部分初级过滤网41a给所述尿素供给泵12进液。

所述计量喷嘴11包括进液端23和回液端24，进液端23与所述出液接嘴20通过一根供液管21连接，回液端24与所述回液接嘴25通过一根回液管22连接，回液接嘴25另一端连通回液通道26，并通过所述回液通道26通向尿素箱13内部一定深度。

上述出液口29连与模块本体10内部出液通道57之间通过一根出液管28连接，所述出液管28为成型管，以尽可能贴近加热解冻循环水管45的方式设计，出液管28与出液通道57之间安装有密封垫56由此进行密封和减震，所述内部出液通道57通向出液接嘴20。

所述尿素液供给泵12和尿素液品质传感器38位于模块15的底部，固定在尿素液加热解冻循环水管45上，以利于融冰的方式布置。尿素液加热解冻循环水管45为一根底部L型管，L型管之间包括一个带定位孔35的平台34，有利于尿素供给泵12和尿素液品质传感器38固定在模块15同一高度位置，并且能够通过尿素箱13的模块安装孔59插入到尿素箱13最底部。所述品质传感器38包括一个与定位孔35相对应的螺纹孔40a台阶40，通过螺栓36固定于平台34上。所述尿素液液位传感器43和尿素液温度传感器44通过模块15固定，并伸入至尿素箱13接近尿素供给泵12位置。

上述尿素清扫装置14包括一个膜片式空气泵49和清扫管路17。所述模块本体10包括一个气路通道48。所述清扫管路17包括进气道49a和出气道51，进气道49a通过模块本体10之气路通道通48向尿素箱13上部气体空间。所述出气道51上设置有单向阀50，并与所述出液管28单向相连通。在必要的时候启动所述空气泵49从尿素箱13吸气加压打开所述单向阀50，加压气体依次经进气道49a、出液管28、供液管21、回液管22并可以把各管路中的大部分尿素液抽回到尿素箱13。

进一步，所述出气道51布置于底部位置，当气体进入吹扫时，二级尿素液过滤装置内尿素溶液通过流道高度差设计，进行内部清扫。

图2为本发明所提供的二级尿素液过滤装置安装腔之螺纹盖结构示意图，所述螺纹盖70包括一个保护带71设计，所述保护带71为一个强度弱于周边部位的环带，所述环带在低温环境下，若吹扫未满足要求，腔体内残余溶液膨胀，其失效部位应处于保护带71上。

上述实施例仅用于说明本发明的实质，但并不限制本发明。在未背离本发明原理的情况下，所作的任何修改，简化等替换方式，都包括在本发明的保护范围之内。

本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种用于后处理装置的吹扫式管路清理装置，包括模块本体、尿素供给泵、计量喷嘴、过滤装置和尿素清扫装置，所述模块本体为一个管路转接装置，内部设置有液体流通所需供液管路和回液管路，所述过滤装置包括一个二级尿素液过滤装置，所述二级尿素液过滤装置布置于模块本体之供液管路上，其特征在于，所述尿素清扫装置并联于供液管路，与所述二级尿素液过滤装置之安装腔体连通，并设置于腔体底部位置，所述腔体出口位置设置于中部以上，以有助于腔体内残留液的清扫。

2.如权利要求1所述的用于后处理装置的吹扫式管路清理装置，其特征在于，所述二级尿素液过滤装置之有效过滤位置布置于外侧，其洁净溶液输出口通过腔体出口与供液管路连通，所述尿素清扫装置产生的清扫气体经过滤装置内部后输出。

3.如权利要求2所述的用于后处理装置的吹扫式管路清理装置，其特征在于，所述尿素液清扫装置为一个膜片泵，通过内部变换容积产生压力气体。

4.如权利要求3所述的用于后处理装置的吹扫式管路清理装置，其特征在于，所述尿素清扫装置前端设置有一个单向阀。

5.如权利要求1-4之一项所述的用于后处理装置的吹扫式管路清理装置，其特征在于，所述二级尿素液过滤装置之安装腔体通过一个螺纹盖密封。

6.如权利要求5所述的用于后处理装置的吹扫式管路清理装置，其特征在于，所述螺纹盖结构包括一个保护带设计，用于吹扫失效时的整体结构保护。