ITUA20164425A1 - EQUIPMENT FOR THE DELIVERY OF UREA WATER SOLUTIONS FOR THE TREATMENT OF EXHAUST GASES IN DIESEL ENGINE VEHICLES. - Google Patents
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Description
APPARECCHIATURA PER L'EROGAZIONE DI SOLUZIONI ACQUOSE DI UREA PER IL TRATTAMENTO DEI GAS DI SCARICO IN VEICOLI A MOTORE DIESEL EQUIPMENT FOR THE DELIVERY OF AQUEOUS UREA SOLUTIONS FOR THE TREATMENT OF EXHAUST GASES IN DIESEL ENGINE VEHICLES
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente trovato concerne una apparecchiatura per l'erogazione di soluzioni acquose di urea per il trattamento dei gas di scarico in veicoli a motore diesel. The present invention relates to an apparatus for dispensing aqueous solutions of urea for the treatment of exhaust gases in diesel-powered vehicles.
E' attualmente noto l'utilizzo, nei veicoli a motore diesel, di soluzioni acquose di urea, commercialmente note con il marchio AdBlue<®>o con la sigla AUS32, allo scopo di ridurre l'emissione di sostanze inquinanti mediante un processo chimico denominato “riduzione selettiva catalitica” o “SCR”. It is currently known the use, in diesel engine vehicles, of aqueous solutions of urea, commercially known with the brand AdBlue <®> or with the acronym AUS32, in order to reduce the emission of polluting substances through a chemical process called "Selective catalytic reduction" or "SCR".
In particolare, l'AdBlue viene caricato in specifici serbatoi di contenimento, previsti a bordo dei veicoli a motore diesel, in modo da poter essere aggiunto ai gas di scarico in uscita, così da trasformare gli NOx in vapore acqueo e azoto. In particular, AdBlue is loaded into specific containment tanks, provided on board diesel engine vehicles, so that it can be added to the outgoing exhaust gases, so as to transform NOx into water vapor and nitrogen.
Per eseguire il rifornimento dei serbatoi di contenimento con l'AdBlue, sono impiegate delle apparecchiature costituite da un fusto di AdBlue carrellato con associata una pompa che consente di immettere il contenuto del fusto nel serbatoio di contenimento del veicolo attraverso un tubo di mandata dotato, alla sua estremità di uscita, di un bocchettone di erogazione che risulta almeno parzialmente inseribile nella bocca in accesso del serbatoio di contenimento. To refuel the containment tanks with AdBlue, equipment is used consisting of a wheeled AdBlue drum with an associated pump that allows the contents of the drum to be introduced into the vehicle's containment tank through a delivery pipe equipped, at the its outlet end, of a delivery nozzle which is at least partially insertable in the access mouth of the containment tank.
In particolare, il bocchettone di erogazione risulta dotato di un sensore di troppo pieno, il quale permette di rilevare la condizione di riempimento massimo del serbatoio di contenimento, durante il rifornimento, al fine di evitare il rischio di tracimazione dell'AdBlue dal serbatoio di contenimento attraverso la sua bocca di accesso. In particular, the delivery nozzle is equipped with an overflow sensor, which allows to detect the maximum filling condition of the containment tank, during refueling, in order to avoid the risk of AdBlue overflowing from the containment tank. through its access mouth.
Tipicamente, il sensore di troppo pieno è costituito da una coppia di elettrodi che sono tra loro contrapposti rispetto ad un'apertura di uscita dell'AdBlue definita nel bocchettone di erogazione. Typically, the overflow sensor consists of a pair of electrodes which are mutually opposed with respect to an AdBlue outlet defined in the dispensing nozzle.
In particolare, il sensore di troppo pieno è in grado di rilevare la presenza di liquido in corrispondenza degli elettrodi tramite la rilevazione della variazione della resistenza ai capi degli elettrodi stessi a seguito del passaggio da una situazione in cui tra gli elettrodi è presente aria ad una situazione in cui tra gli elettrodi è presente AdBlue o vapore saturo di AdBlue. In particular, the overflow sensor is able to detect the presence of liquid in correspondence with the electrodes by detecting the variation of the resistance at the ends of the electrodes as a result of the passage from a situation in which there is air between the electrodes to a situation in which AdBlue or AdBlue saturated vapor is present between the electrodes.
Questi sensori di troppo pieno, pur concettualmente validi, sono, tuttavia, soggetti sovente ad errori dovuti a false rilevazioni causate dalla permanenza di tracce di AdBlue tra gli elettrodi. These overflow sensors, although conceptually valid, are, however, often subject to errors due to false detections caused by the persistence of traces of AdBlue between the electrodes.
Compito precipuo del presente trovato è quello di fornire una soluzione ai problemi della tecnica nota, fornendo una apparecchiatura per l'erogazione di soluzioni acquose di urea per il trattamento dei gas di scarico in veicoli a motore diesel, in cui la rilevazione del riempimento del serbatoio da rifornire non sia affetta da errore dovuto a false rilevazioni. The aim of the present invention is to provide a solution to the problems of the known art, by providing an apparatus for the supply of aqueous solutions of urea for the treatment of exhaust gases in diesel engine vehicles, in which the detection of the filling of the tank to be supplied is not affected by an error due to false readings.
All'interno di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di fornire una apparecchiatura per l'erogazione di soluzioni acquose di urea che possa essere di semplice e comodo utilizzo per l'operatore. Within this aim, an object of the present invention is to provide an apparatus for dispensing aqueous solutions of urea which can be simple and convenient for the operator to use.
Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare una apparecchiatura per l'erogazione di soluzioni acquose di urea che, per le sue particolari caratteristiche realizzative, sia in grado di offrire le massime garanzie di affidabilità e sicurezza durante il suo utilizzo. Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare una apparecchiatura per l'erogazione di soluzioni acquose di urea che possa essere realizzata a costi contenuti in modo da risultare competitiva anche da un punto di vista puramente economico. Another object of the present invention is to provide an apparatus for dispensing aqueous solutions of urea which, due to its particular constructive characteristics, is able to offer the maximum guarantees of reliability and safety during its use. Not least object of the present invention is to provide an apparatus for dispensing aqueous solutions of urea which can be made at low costs so as to be competitive also from a purely economic point of view.
Questo compito nonché questi e altri scopi ancora che meglio appariranno in seguito vengono raggiunti da una apparecchiatura per l'erogazione di soluzioni acquose di urea per il trattamento dei gas di scarico in veicoli a motore diesel, secondo il trovato, come definita nella rivendicazione 1. This aim, as well as these and other objects which will become clearer hereinafter, are achieved by an apparatus for dispensing aqueous solutions of urea for the treatment of exhaust gases in diesel engine vehicles, according to the invention, as defined in claim 1.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'apparecchiatura, secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the apparatus according to the invention, illustrated, by way of non-limiting example, in the accompanying drawings in which:
la figura 1 è una vista prospettica dell'apparecchiatura secondo il trovato; Figure 1 is a perspective view of the apparatus according to the invention;
la figura 2 mostra schematicamente l'impiego dell'apparecchiatura secondo il trovato; Figure 2 schematically shows the use of the apparatus according to the invention;
la figura 3 mostra in sezione longitudinale un condotto di mandata, con relativo bocchettone di erogazione, dell'apparecchiatura secondo il trovato; Figure 3 is a longitudinal section view of a delivery duct, with relative delivery union, of the apparatus according to the invention;
la figura 4 illustra in vista prospettica il bocchettone di erogazione del condotto di mandata; la figura 5 è una vista laterale e parzialmente in spaccato, lungo un piano di sezione diverso da quello di figura 3, del bocchettone di erogazione; la figura 6 mostra in sezione longitudinale il bocchettone di erogazione con accoppiato un tappo; la figura 7 mostra in vista laterale il bocchettone di erogazione ed il relativo tappo; la figura 8 mostra una vista in alzato laterale del bocchettone di erogazione; Figure 4 is a perspective view of the delivery union of the delivery duct; Figure 5 is a partially cut-away side view, along a section plane different from that of Figure 3, of the dispensing outlet; figure 6 shows in longitudinal section the dispensing nozzle coupled with a cap; figure 7 shows a side view of the dispensing nozzle and the relative cap; figure 8 shows a side elevation view of the dispensing nozzle;
la figura 9 mostra una vista in pianta del bocchettone di erogazione; figure 9 shows a plan view of the dispensing neck;
la figura 10 è una sezione presa lungo la linea X-X di figura 8. Figure 10 is a section taken along the line X-X of Figure 8.
Con riferimento alle suddette figure, l'apparecchiatura per l'erogazione di soluzioni acquose di urea per il trattamento dei gas di scarico in veicoli a motore diesel, secondo il trovato, indicata complessivamente con il numero di riferimento 1, comprende un serbatoio 2 contenente una soluzione acquosa di urea da erogare, come, ad esempio, l'AdBlue. With reference to the aforementioned figures, the apparatus for dispensing aqueous solutions of urea for the treatment of exhaust gases in diesel engine vehicles, according to the invention, indicated as a whole with the reference number 1, comprises a tank 2 containing a aqueous urea solution to be dispensed, such as, for example, AdBlue.
Come illustrato in figura 1, il serbatoio 2 può essere, opportunamente, montato su un carrello 3 per facilitarne il trasporto ed è collegato ad un condotto di mandata 4, mediante l'interposizione di una pompa, alloggiata, ad esempio, all'interno di una scocca 5, solidale al carrello 3. As illustrated in Figure 1, the tank 2 can be conveniently mounted on a trolley 3 to facilitate its transport and is connected to a delivery duct 4, by means of the interposition of a pump, housed, for example, inside a a body 5, integral with the trolley 3.
Alla propria estremità di uscita, il condotto di mandata 4 è provvisto di un bocchettone di erogazione 6, il quale, come illustrato in figura 2, è destinato ad essere introdotto nella bocca di accesso di un serbatoio di contenimento 7, posto a bordo di un veicolo 8 a motore diesel, per eseguire il rifornimento di tale serbatoio di contenimento 7 con la soluzione acquosa di urea contenuta nel serbatoio 2. At its outlet end, the delivery duct 4 is provided with a delivery nozzle 6, which, as illustrated in Figure 2, is intended to be introduced into the access mouth of a containment tank 7, placed on board a diesel engine vehicle 8, to refuel said containment tank 7 with the aqueous urea solution contained in tank 2.
In particolare, il bocchettone di erogazione 6 presenta una luce di uscita 6a della soluzione acquosa di urea ed è provvisto di un sensore di troppo pieno, che comprende almeno una coppia di elettrodi di rilevamento 9a e 9b, opportunamente disposti sostanzialmente da parti opposte tra loro rispetto alla luce di uscita 6a. In particular, the delivery nozzle 6 has an outlet port 6a for the aqueous urea solution and is provided with an overflow sensor, which comprises at least a pair of detection electrodes 9a and 9b, suitably arranged substantially on opposite sides. with respect to the outlet port 6a.
Opportunamente, la luce di uscita 6a è controllata da una valvola 6b ed è connessa ad un canale di mandata 4a, definito nel condotto di mandata 4, coassialmente al quale, nell'ambito di un medesimo tubo flessibile, risulta vantaggiosamente definito un condotto di ritorno 4b dell'aria dal serbatoio di contenimento 7 del veicolo 8 al serbatoio 2. Conveniently, the outlet port 6a is controlled by a valve 6b and is connected to a delivery duct 4a, defined in the delivery duct 4, coaxially to which, within the same flexible tube, a return duct is advantageously defined 4b of the air from the containment tank 7 of the vehicle 8 to the tank 2.
La peculiarità del trovato consiste nel fatto di comprendere mezzi di interdizione che hanno la funzione di impedire che, tra gli elettrodi di rilevamento 9a, 9b, possa essere presente o formarsi un film o patina di liquido, in generale, e di soluzione acquosa di urea, in particolare, in modo tale da evitare il rischio di false rilevazioni da parte del sensore di troppo pieno. Più particolarmente, tali mezzi di interdizione comprendono, vantaggiosamente, almeno un corpo di protezione 10 che risulta interposto tra gli elettrodi di rilevamento 9a, 9b e che presenta, sulla propria superficie laterale esterna, una o più zone a spigolo 11 atte a rompere la tensione superficiale della soluzione acquosa di urea, così da impedire la possibilità che si possa formare, tra gli elettrodi di rilevamento 9a, 9b, un film continuo di soluzione acquosa di urea in grado, appunto, di falsare la rilevazioni del sensore di troppo pieno. The peculiarity of the invention consists in the fact that it comprises interdiction means which have the function of preventing that, between the sensing electrodes 9a, 9b, a film or patina of liquid, in general, and of aqueous urea solution may be present or formed. , in particular, in such a way as to avoid the risk of false detections by the overflow sensor. More particularly, these interdiction means advantageously comprise at least one protection body 10 which is interposed between the detection electrodes 9a, 9b and which has, on its external lateral surface, one or more corner areas 11 suitable for breaking the voltage. surface of the aqueous urea solution, so as to prevent the possibility of forming, between the detection electrodes 9a, 9b, a continuous film of aqueous urea solution capable, in fact, of distorting the detection of the overflow sensor.
Come illustrato, il corpo di protezione 10 presenta, ad esempio, una conformazione sostanzialmente cilindrica ed è assialmente attraversato dalla luce di erogazione 6a. As illustrated, the protection body 10 has, for example, a substantially cylindrical shape and is axially crossed by the delivery port 6a.
Opportunamente, le suddette zone a spigolo 11 si estendono sostanzialmente parallelamente agli elettrodi di rilevamento 9a, 9b e, vantaggiosamente, presentano, in sezione trasversale, una conformazione a cuspide, come mostrato, ad esempio, in figura 10. Conveniently, the aforesaid corner areas 11 extend substantially parallel to the detection electrodes 9a, 9b and advantageously have, in cross section, a cusp conformation, as shown, for example, in Figure 10.
Più in particolare, le zone a spigolo 11 risultano, opportunamente, definite dalla intersezione di almeno un rispettivo primo tratto curvo 12a della superficie laterale esterna del corpo di protezione 10 che presenta una concavità rivolta verso l'esterno, e di almeno un rispettivo secondo tratto curvo 12b della superficie laterale esterna del corpo di protezione 10 che presenta, a sua volta, una convessità rivolta verso l'esterno. Preferibilmente, il corpo di protezione 10 presenta, sulla propria superficie laterale esterna, almeno una zona a spigolo 11 in prossimità di ciascuno degli elettrodi di rilevamento 9a, 9b e, più preferibilmente, presenta, in prossimità di ciascuno degli elettrodi di rilevamento 9a, 9b, almeno una coppia di zone a spigolo 11, disposte tra loro contrapposte rispetto al relativo elettrodo di rilevamento 9a, 9b. More specifically, the corner areas 11 are suitably defined by the intersection of at least one respective first curved portion 12a of the outer lateral surface of the protective body 10 which has a concavity facing outwards, and of at least one respective second portion curved 12b of the outer lateral surface of the protective body 10 which in turn has a convexity facing outwards. Preferably, the protection body 10 has, on its external lateral surface, at least one corner area 11 in proximity to each of the detection electrodes 9a, 9b and, more preferably, presents, in proximity to each of the detection electrodes 9a, 9b , at least one pair of corner areas 11, arranged opposite each other with respect to the relative detection electrode 9a, 9b.
Più in dettaglio, la coppia di zone a spigolo 11 situate in prossimità di ciascun elettrodo di rilevamento 9a, 9b è definita dalla intersezione di un relativo primo tratto curvo 12a della superficie laterale esterna del corpo di protezione 10, che risulta concavo verso l'esterno e che definisce una nicchia di accoglimento 13 per il corrispondente elettrodo di rilevamento 9a, 9b, con rispettivi secondi tratti curvi 12b della superficie laterale esterna del corpo di protezione 10, che sono convessi verso l'esterno e che si raccordano con la nicchia di accoglimento 13 dell'altro elettrodo di rilevamento 9a, 9b. More in detail, the pair of corner areas 11 located in proximity to each detection electrode 9a, 9b is defined by the intersection of a relative first curved portion 12a of the external lateral surface of the protection body 10, which is concave towards the outside and which defines a receiving niche 13 for the corresponding detection electrode 9a, 9b, with respective second curved portions 12b of the external lateral surface of the protective body 10, which are convex towards the outside and which connect with the receiving niche 13 of the other sensing electrode 9a, 9b.
Opportunamente, sulla superficie laterale esterna del corpo di protezione 10 possono essere presenti zone a spigolo 11 anche lungo i secondi tratti curvi 12b che si estendono tra le due nicchie di accoglimento 13 degli elettrodi di rilevamento 9a, 9b. Queste zone a spigolo 11 risultano formate dall'intersezione dei secondi tratti curvi 12b con superfici curve concave verso l'esterno realizzate da scanalature longitudinali 15 definite nel corpo di protezione 10. Conveniently, on the outer lateral surface of the protective body 10 there may be corner areas 11 also along the second curved portions 12b which extend between the two receiving niches 13 of the detection electrodes 9a, 9b. These corner areas 11 are formed by the intersection of the second curved portions 12b with curved surfaces concave towards the outside made by longitudinal grooves 15 defined in the protection body 10.
Vantaggiosamente, gli elettrodi di rilevamento 9a e 9b sono alimentati da mezzi di alimentazione elettrica a corrente alternata, in modo tale che l'inversione catodica permetta di garantire la pulizia degli elettrodi. Advantageously, the detection electrodes 9a and 9b are powered by alternating current electrical power supply means, so that the cathodic inversion allows to guarantee the cleaning of the electrodes.
Come si può notare nelle figure 6 e 7, il bocchettone di erogazione 6 può essere, opportunamente, chiuso da un tappo 16, che permette di evitare, durante il non uso, il contatto tra l'ossigeno presente in atmosfera e l'eventuale soluzione di acquosa di urea rimasta sul bocchettone di erogazione 6, in modo da impedire la conseguente formazione di cristalli. Ad esempio, il tappo 16 risulta avvitabile in un zona filettata 17 che risulta definita sul bocchettone di erogazione 6 e che si sviluppa attorno all'asse del condotto di mandata 4. As can be seen in figures 6 and 7, the delivery nozzle 6 can be conveniently closed by a cap 16, which makes it possible to avoid, during non-use, contact between the oxygen present in the atmosphere and any solution. of aqueous urea remained on the delivery nozzle 6, so as to prevent the consequent formation of crystals. For example, the cap 16 can be screwed into a threaded area 17 which is defined on the delivery port 6 and which extends around the axis of the delivery duct 4.
Vantaggiosamente, il tappo 16 può essere associato al carrello 3, il modo tale che la connessione del bocchettone di erogazione 3 al tappo 16 permetta di collegare il bocchettone di erogazione 6 al carrello 3 durante il non uso. Advantageously, the cap 16 can be associated with the trolley 3, in such a way that the connection of the delivery nozzle 3 to the cap 16 allows the delivery nozzle 6 to be connected to the trolley 3 when not in use.
Per completezza, va aggiunto che in corrispondenza della scocca 5 definita sul carrello 3 è previsto un quadro comandi 18, che comprende, ad esempio, uno o più pulsanti 19 di attivazione o disattivazione della pompa ed un display di visualizzazione 20 del volume di soluzione acquosa di urea erogato. For completeness, it should be added that in correspondence with the body 5 defined on the trolley 3 there is a control panel 18, which includes, for example, one or more buttons 19 for activating or deactivating the pump and a display 20 for the volume of aqueous solution. of urea delivered.
Eventualmente, il quadro comandi 18 può comprendere anche segnalatore acustico o luminoso, connesso al sensore di troppo pieno, e destinato ad emettere segnali di avviso, in funzione delle rilevazioni del sensore di troppo pieno. Optionally, the control panel 18 can also comprise an acoustic or luminous indicator, connected to the overflow sensor, and intended to emit warning signals, depending on the readings of the overflow sensor.
L'impiego dell'apparecchiatura secondo il trovato è il seguente. The use of the apparatus according to the invention is as follows.
L'operatore, una volta disaccoppiato il tappo 16 dal bocchettone di erogazione 6, inserisce il bocchettone di erogazione 6 nella bocca di accesso del serbatoio di contenimento 7 del veicolo 8 ed aziona la pompa, premendo un apposito pulsante 19 posto sul quadro comandi 18, in modo da erogare la soluzione acquosa di urea nel serbatoio di contenimento 7. The operator, once the cap 16 has been uncoupled from the delivery nozzle 6, inserts the delivery nozzle 6 into the access mouth of the containment tank 7 of the vehicle 8 and activates the pump, by pressing a special button 19 located on the control panel 18, so as to deliver the aqueous urea solution into the containment tank 7.
La pompa viene disattivata automaticamente al rilevamento da parte del sensore di troppo pieno della condizione di completo riempimento del serbatoio di contenimento 7. The pump is automatically deactivated when the overflow sensor detects that the containment tank is fully filled 7.
In alternativa, la pompa può essere anche disattivata manualmente dall'operatore mediante l'azionamento di un pulsante 19 di disattivazione a seguito di un segnale di avviso, emesso dal segnalatore del quadro comandi 18 in risposta al segnale proveniente dal sensore di troppo pieno al raggiungimento della condizione di completo riempimento del serbatoio di contenimento 7. Alternatively, the pump can also be manually deactivated by the operator by activating a deactivation button 19 following a warning signal, emitted by the control panel signaling device 18 in response to the signal coming from the overflow sensor upon reaching the condition of complete filling of the containment tank 7.
A questo punto, l'operatore provvederà a scollegare il bocchettone di erogazione 6 dal serbatoio di contenimento 7 del veicolo 8 e a richiuderlo mediante il tappo 16. At this point, the operator will disconnect the delivery nozzle 6 from the containment tank 7 of the vehicle 8 and close it by means of the cap 16.
Va evidenziato che, durante l'erogazione della soluzione acquosa di urea da parte del bocchettone di erogazione 6 ed anche dopo l'utilizzo del bocchettone di erogazione stesso, viene impedita, dalle zone a spigolo 11 del corpo di protezione 10, la formazione, tra gli elettrodi di rilevamento 9a e 9b del sensore di troppo pieno, di un film o patina di liquido da parte della porzione erogata di soluzione acquosa di urea eventualmente rimasta sul bocchettone di erogazione 6, in modo tale da evitare false rilevazioni da parte del sensore di troppo pieno. Tutte le caratteristiche del trovato, su indicate come vantaggiose, opportune o simili, possono anche mancare o essere sostituite da equivalenti. Le singole caratteristiche esposte in riferimento ad insegnamenti generali o a forme di realizzazione particolari, possono essere tutte presenti in altre forme di realizzazione o sostituire caratteristiche in queste forme di realizzazione. It should be noted that, during the delivery of the aqueous urea solution by the delivery nozzle 6 and even after the use of the delivery nozzle itself, the formation, between the corner areas 11 of the protection body 10, is prevented the detection electrodes 9a and 9b of the overflow sensor, of a film or patina of liquid by the dispensed portion of aqueous urea solution possibly remaining on the delivery nozzle 6, in such a way as to avoid false detections by the overfull. All the characteristics of the invention, indicated above as advantageous, convenient or the like, can also be missing or be replaced by equivalents. The individual characteristics set forth with reference to general teachings or particular embodiments can all be present in other embodiments or substitute features in these embodiments.
Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.
In pratica i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze. In practice, the materials employed, so long as they are compatible with the specific use, as well as the dimensions and shapes, may be any according to requirements.
Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.
Claims (10)
Priority Applications (3)
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