用於儲存還原劑的罐的製作方法

2023-09-16 21:23:15

專利名稱：用於儲存還原劑的罐的製作方法
用於儲存還原劑的罐
背景技術：
用於減少高含氧量廢氣中的氮氧化物的有前途的方法是該選擇性的催化還原。該 方法在不久的過去適用於減少發電廠的高含氧量廢氣中的氮氧化物含量。在傳統的變型 中，作為還原劑的氣體狀的氨被帶入到廢氣流中並且與 氮氧化物被選擇性轉化成氮和水。 使用了緊湊的系統用於在汽車領域中的該方法的指定應用領域。在應用水尿素溶液(「尿 素水」)的情況下，必須在汽車應用領域中一直帶有一相應的還原劑儲存裝置。在尿素/水 材料系統中的共晶溫度大約為-11. 5°c。為了滿足對機動車中動力燃料適應冬天的要求，因 此一附加的加熱裝置是必要的。在全部結冰的罐中，必須在一確定的時間內保證系統做好 計量準備，也就是說足夠大的量被解凍。如果被解凍的量太少，會從還原劑罐中吸入空氣並 且該系統不再起作用或者說停止。通過該電的整車電源，最大大約120瓦的電功率被用於 解凍例如大約20-25升容量的罐，這不夠用於快速解凍整個罐。由DE102006027487公開了，配備有一個溢流罐和兩個吸入管的還原劑罐。

發明內容
與此相對，具有獨立權利要求特徵部分的特徵的根據本發明的罐具有優點，S卩，借 助一合適設置的加熱裝置能一直以及也在罐液位低時能夠解凍足夠數量的尿素水或者還 原劑。回流管與加熱裝置的熱耦合也在應用一簡單構造的液壓系統的情況下確保積極影響 解凍特性並且此外提高了罐的運行安全性。通過這些在從屬權利要求中實施的措施，可實現在獨立權利要求中給出的罐的有 利的其他構型或改進。特別有利的是，以合適的方式布置了回流管的排出口，使得已經泵出 的還原劑可至少部分地準確地被導回到一個區域中，還原劑從該區域被抽走；這準確地支 持了在應從其中抽走的該區域中的快速解凍特性。其他的優點通過在其他從屬權利要求和說明書中提及的特徵得出。


本發明的實施例在附圖中示出並且在下面的說明中詳細地解釋。圖1示出具有敞 開的溢流罐的罐以及圖2示出一替換的罐裝置的細節。
具體實施例方式圖1示出具有容器3的罐1，該罐用於在機動車中儲存還原劑，尤其水尿素溶液。 在容器3的內部設置了構造為空心體23的溢出罐。該溢出罐將罐容器的內部空間10分成 一內部區域12和一外部區域14，其中，該內部區域12被所述空心體包圍並且該外部區域 14位於溢出罐的外側面和罐容器的壁16之間。該溢出罐23具有穿孔27，使得位於罐中的 還原劑可從外部區域流到內部區域以及反流。在溢出罐23的朝向底板4的一側上在溢出 罐23上固定了加熱裝置17的加熱體18。在此，該加熱體18突入一所謂的槽5中，該槽被 在罐底側上的底板4的部分區域6限定，該部分區域與罐底板的剩餘區域8相比要深。一吸入管21由槽5向上通到一裝入在一所謂的輸送模塊7中的泵11。在朝向槽5的一側上， 吸入管21被導向穿過加熱體18並且藉助它吸入側的管端部22通到過濾器25中，該過濾 器浸入在位於槽5中的還原劑中。在排出側，一管路15從泵11導向至沒有詳細描述的用 於將還原劑噴射到排氣部分中的計量閥或者計量模塊。通過止回閥13從管路15分支出返 回至罐的內部空間10的回流管19，該回流管與吸入管21相似地被導向穿過加熱體18並且 藉助它的排出口 20終了在槽5的區域中。具有泵11和止回閥13的該輸送模塊7在罐的 上側面上被固定在罐蓋9上，該罐蓋又既在罐1的上側面上封閉罐1也在溢出罐的背離加 熱體18的側面上封閉溢出罐。為了避免槽5變得乾燥，為此藉助一到該槽中的被加熱的回流管19將回流從泵11 直接導回至吸入位置。為了能夠一直將位於外部區域14或者主罐中的水尿素溶液(尿素 水)解凍，在溢出罐23中設有這些穿孔27，這些穿孔除了實現在內部區域12和外部區域 14之間交換還原劑也實現將熱能從內部區域傳遞到主罐中。該溢出罐或者該設有穿孔的 空心體23用於抑制太強烈的晃動，而不阻礙內部區域12和主罐14之間的液體交換，使得 液態的還原劑總是由主罐14補充到槽5中，該吸入位置22位於該槽中。由此，設置僅一個 吸入管也夠用，該吸入管直接從罐的該槽抽吸。溢出罐23在它的朝向槽5的一側相應地敞 開；加熱裝置的、位於槽中的加熱體18在吸入管21和回流管19終了的地方尤其加熱溢流 罐的朝向槽的端部。該直接導回到槽中的並且藉助加熱裝置17加熱的回流管在泵持續運 行時一直保證用熱的還原劑衝洗該槽區域，使得附加地支持在吸入位置22的區域中的快 速解凍。該加熱裝置17的加熱體18具有突入主罐中或者外部的區域14中的突起26，也為 了支持對溢流罐外部的可能凍結的液體區域進行快速解凍。該槽5或者罐底板的部分區域 6的直徑大約為IOcm;由此避免由於晃動在低的罐液位時空氣到達吸入位置的區域中。該 吸入位置或者吸入側的管端部22具有過濾器，該過濾器可更換地被安裝。在該過濾器足夠 尺寸的情況下，在泵11的前面或後面的、沒有詳細描述的過濾單元或者精過濾器可省去， 這節省了結構空間。替換地，對該加熱體18附加地或者替代地，藉助一繞著回流管纏繞的或者集成在 回流管中的加熱絲沿著該回流管的整個長形的延伸部對該回流管加熱。該罐優選也具有一沒有詳細描述的可逆地可封閉的加液口或者用於保證壓力平 衡的一個或多個充氣閥和/或排氣閥。圖2示出具有一替換的溢流罐實施例的罐的區段。槽5和輸送模塊7也通過吸入 管21連通並且一回流管回到該槽中，然而該回流管190螺旋形地構造並且在空心體的朝 向主罐的、也就是外部的側上以螺旋狀從輸送模塊7向下蜿蜒地圍繞該設有穿孔的空心體 23，以便最終藉助它的排出口 20到達由槽5構成的底部區域29中。該回流管190具有一 集成的加熱元件31，該加熱元件既加熱回流管190也加熱位於外部區域或者主罐中的還原 齊U。在此，發熱功率大概均勻地分布在圓柱狀的表面上，該表面從輸送模塊向下一直延伸至 槽的區域中。在一替換的實施形式中，該螺旋狀的回流管也設置在溢流罐的內側或者部分地內側及外側以及通過溢流罐的穿孔相應地從外向內或者從內向外地螺旋狀地向下導向至所 述槽。在另一替換的實施形式中，可設置一附加的加熱器件作為罐的加熱裝置的組成部分， 該附加的加熱器件例如固定在溢流罐的外側面上或者固定在主罐的壁上。
權利要求
用於儲存還原劑、尤其液態還原劑的罐，藉助該還原劑能夠將內燃機廢氣中的氮氧化物還原成氮和水，該罐具有用於從該罐的容器(3)吸入還原劑的器件(11，21)和用於至少部分地將吸入的還原劑導回到該容器中的回流管(19，190)，其特徵在於，該回流管(19，190)能藉助加熱裝置(18，31)被加熱。
2.根據權利要求1的罐，其特徵在於，該回流管(19，190)的排出口(20)設置在所述罐 的一底部區域(29)中。
3.根據權利要求2的罐，其特徵在於，該罐的所述底部區域(29)被罐底板(4)的部分 區域(6)限定，其中，該部分區域(6)相對於所述罐底板的剩餘區域(8)加深。
4.根據上述權利要求之一的罐，其特徵在於，所述容器的內部空間(10)藉助設置在該 內部空間中的空心體(23)被分成一被該空心體包圍的內部區域(12)和一外部區域(14)。
5.根據權利要求4的罐，其特徵在於，所述體(23)為圓柱形。
6.根據權利要求4或5的罐，其特徵在於，所述體具有穿孔(27)，使得還原劑可從所 述外部區域(14)到達所述內部區域(12)中以及從所述內部區域(12)到達所述外部區域 (14)中。
7.根據權利要求4、5或6的罐，其特徵在於，所述體在底側上是敞開的。
8.根據權利要求4、5或6的罐，其特徵在於，所述加熱裝置的一加熱體(18)設置和/ 或固定在所述體的底側上。
9.根據權利要求4至8之一的罐，其特徵在於，該加熱裝置被設置用於加熱位於所述外 部區域(14)中的還原劑。
10.根據權利要求4至9之一的罐，其特徵在於，用於吸入的所述器件包括一吸入管 (21)，該吸入管設置在所述內部區域(12)中。
11.根據權利要求10的罐，其特徵在於，該吸入管在它吸入側的端部(22)上連接一過 濾器(25)。
12.根據權利要求11的罐，其特徵在於，該過濾器(25)和/或所述吸入管(21)的至少 一部分與所述加熱體導熱地相接觸。
13.根據權利要求4至12之一的罐，其特徵在於，該回流管(19)設置在所述內部區域 (12)中。
14.根據權利要求4至12之一的罐，其特徵在於，該回流管(190)設置在所述體的朝向 所述外部區域(14)的側上。
15.根據權利要求13或14的罐，其特徵在於，該回流管(19，190)螺旋狀地纏繞。
16.根據上述權利要求之一的罐，其特徵在於，該加熱裝置的一加熱元件(31)沿著所 述回流管(19，190)設置或者集成在所述回流管(19，190)中。
17.根據上述權利要求之一的罐，其特徵在於，一泵(11)或者一包含泵的輸送模塊(7) 設置在所述罐的上方。
18.根據權利要求17的罐，其特徵在於，該泵(11)或者該輸送模塊(7)設置在一罐蓋 (9)上。
19.根據權利要求4和18的罐，其特徵在於，該罐蓋(9)在上方封閉該空心體(23)。
全文摘要
提出一種用於儲存還原劑、尤其液態還原劑的罐，藉助該還原劑能夠將內燃機廢氣中的氮氧化物還原成氮和水，該罐具有用於從該罐的容器(3)吸入還原劑的器件(11，21)和用於至少部分地將吸入的還原劑導回到該容器中的回流管(19，190)，其中，該回流管(19，190)能藉助加熱裝置(18，31)被加熱。
文檔編號F01N3/20GK101828012SQ200880111883
公開日2010年9月8日 申請日期2008年9月17日 優先權日2007年10月18日
發明者A·巴爾博厄, C·瓦爾茨, M·拜爾 申請人:羅伯特·博世有限公司