液體還原劑儲藏罐的通氣管結構的製作方法
2023-06-29 05:39:36
專利名稱：液體還原劑儲藏罐的通氣管結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及液體還原劑儲藏罐，儲藏對發動機的排出氣體中的NOx進行還原的液體還原劑，具體涉及用於根據液體還原劑儲藏罐內的液量吸入、排出空氣的液體還原劑儲藏罐的通氣管(breather pipe)結構。
背景技術：
作為用於對柴油機(diesel engine)的排出氣體中的NOx進行淨化的排出氣體淨化系統，例如開發有使用選擇還原催化劑(SCR)的尿素SCR系統(例如參照專利文獻1、2)。該尿素SCR系統將液體還原劑即例如尿素水(尿素濃度32. 5% )供給至SCR裝置的排出氣體上遊，並利用排出氣體的熱量水解尿素並生成氨，通過該氨而且通過SCR催化劑還原NOx並進行淨化。·如圖4所示，柴油機I的排氣歧管2上連接有排氣管3，在該排氣管3的中途連接有NOx還原用的SCR裝置4，並且該SCR裝置4的排出氣體上遊連接有還原劑供給管部8，該還原劑供給管部8具備用於將液體還原劑5 (尿素水)供給至SCR裝置4的SCR催化劑6的噴嘴7。在該還原劑供給管部8的噴嘴7上經由液體還原劑供給管9連接有液體還原劑儲藏罐10。該液體還原劑儲藏罐10構成為通過送液泵11將液體還原劑5經由液體還原劑供給管9壓送至噴嘴7。並且，液體還原劑儲藏罐10上設有注入管(filler pipe) 12，通過卸下該注入管12上設置的蓋13，能夠通過注入管12向罐10內補充液體還原劑5。該液體還原劑儲藏罐10設置在車輛的排氣管3附近的側面的狹窄的地方，為了容易進行液體還原劑5的注入，注入管12以在液體還原劑儲藏罐10的車輛側的上緣部IOe上向斜上方傾斜的方式安裝。並且，液體還原劑儲藏罐10的頂部設置有用於根據罐內的液位變化從外部吸入空氣、排出空氣的通氣管14。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開JP2000-27627號公報專利文獻2 :日本特開JP2005-83223號公報
發明內容
發明要解決的問題但是，在非常寒冷的地方等，作為液體還原劑5的尿素水在冰點以下lit時即凍結。因而如圖3所示，在液體還原劑儲藏罐10的頂部的管單元15上，為了對液體還原劑儲藏罐10內的液體還原劑5進行解凍，設置有形成為U字狀等的發動機冷卻水配管16，使發動機冷卻水(LLC)從供給側的發動機冷卻水配管16s向排出側的發動機冷卻水配管16d流動，從而能夠對凍結的液體還原劑5進行解凍。然而，即使能夠對液體還原劑儲藏罐10內的液體還原劑5進行解凍，但如圖3、圖
2(b)所示，當通氣管14的下端部14c內凍結有液體還原劑5c時，無法通過發動機冷卻水配管16進行解凍，通氣管14仍然堵塞。當液體還原劑儲藏罐10內的氣相部G成為密閉狀態時，SCR系統的送液泵11不能抽取液體還原劑5，從而產生無法噴射等不利情況。因此，本發明的目的為解決上述問題，提供一種即使在液體還原劑儲藏罐的通氣管由於液體還原劑凍結而堵塞時，也不會影響供給液體還原劑的液體還原劑儲藏罐的通氣管結構。用於解決問題的手段為了達成上述目的，本發明為一種液體還原劑儲藏罐的通氣管結構，在儲藏液體還原劑的液體還原劑儲藏罐的頂部安裝有對空氣進行吸氣排氣的通氣管，其中，將液體還 原劑儲藏罐內的通氣管的下端部沿著在液體還原劑儲藏罐內設置的液體還原劑解凍用配管進行設置。在本發明中，優選在上述通氣管上設置有排氣孔。在本發明中，優選通氣管的下端部被設置在關閉注入管的下端開口部的液面與液體從注入管的上端的注入口溢出的液面之間。在本發明中，優選上述排氣孔形成為當注入液體還原劑時液體還原劑儲藏罐內的空氣不會通過通氣管被壓出的直徑。在本發明中，液體還原劑解凍用配管由流動有發動機冷卻水的發動機冷卻水配管構成。發明效果根據本發明，能夠獲得如下有益的效果，由於通氣管沿液體還原劑儲藏罐內所設置的液體還原劑解凍用配管而設置，因此即使通氣管內凍結的液體還原劑凍結，也能夠對該凍結的液體還原劑進行解凍，此外由於在通氣管上設置排氣孔，因此即使在通氣管內液體還原劑凍結並堵塞的狀態下，也能夠不受影響地輸送液體還原劑。
圖I是表不本發明的一個實施方式的剖面圖。圖2是本發明和現有的通氣管的放大視圖。圖3是表示現有的液體還原劑儲藏罐的通氣管結構的視圖。圖4是說明液體還原劑儲藏罐所適用的尿素SCR系統的圖。
具體實施例方式以下，基於附圖詳細描述本發明的一個優選實施方式。圖I是表示本發明的液體還原劑儲藏罐的通氣管結構的一個實施方式的視圖。儘管圖I中省略了，但液體還原劑儲藏罐10上設有液體還原劑供給管，如圖4中描述的那樣，通過送液泵11經由液體還原劑供給管9將液體還原劑5壓送至噴嘴7，並將由尿素水(濃度32. 5% )構成的液體還原劑5向SCR裝置4的上遊側噴射。該液體還原劑儲藏罐10省略了下部而僅表示出上部，以在圖I中看到的左側的側面部IOr位於車輛的右側部(或者左側部)，而右側的側面部IOc位於車輛中心側的方式配置，並且上部在中心側具有頂面部10t，朝向右側部(或者左側部)經由傾斜部IOi形成有比頂面部IOt稍低的上面部10u，在該上面部IOu和左側的側面部IOr的上緣部IOe上向斜上方傾斜約45度地設置用於注入液體還原劑5的注入管12，並且通過螺紋等安裝有關閉該注入管12的注入口 12f的蓋13。在液體還原劑儲藏罐10的頂面部IOt上設有管單元15，該管單元15上設有用於對液體還原劑儲藏罐10內的液體還原劑5進行解凍的液體還原劑解凍用配管。該液體還原劑解凍用配管為在配管內設置有加熱器的結構，或者如圖所示由發動機冷卻水通過的形成為U字狀的發動機冷卻水配管16構成。該發動機冷卻水配管16由供給側的發動機冷卻水配管16s和排出側的發動機冷卻水配管16d構成，並且從供給側的發動機冷水管16s流入發動機冷卻水(LLC)對凍結了的液體還原劑5進行加熱，並從排出側的發動機冷卻水配管16d排出。管單元15上設有用於對液體還原劑儲藏罐10的氣相部G的空氣進行吸氣排氣的 通氣管20。通氣管20的液體還原劑儲藏罐10外的端部20b向大氣開放，而罐內的通氣管20a以沿著供給側的發動機冷卻水配管16s的方式彎折形成。並且，罐內的通氣管20a的下端部20c的位置設置成滿罐液面L。該通氣管20的下端部20c的位置設定在關閉注入管12的下端開口部12a的液面Lmin以上與液體從注入管12的上端的注入口 12f溢出的液面Lmax以下之間，其下端部20c的位置為滿罐狀態的液面L。而且，位於滿罐液面L上方的通氣管20a上設置有排氣孔22。該排氣孔22形成為當注入液體還原劑5時，液體還原劑儲藏罐10內的空氣不會通過通氣管20被壓出的直徑。下面說明本發明的作用。通常使用的SCR裝置的尿素SCR系統處於動作中時，液體還原劑5向SCR裝置的上遊側供給,液體還原劑儲藏罐10內的液體還原劑5的液面下降，但由於通過通氣管20向氣相部G供給空氣，因此液體還原劑儲藏罐10內保持在大氣壓。然後，在非常寒冷的地方使用時，如圖2(a)所示，通氣管20的下端部20c被凍結了的液體還原劑5c堵塞的情況下，利用在發動機冷卻水配管16的供給側的發動機冷卻水配管16s中流動的發動機冷卻水的熱量迅速解凍，從而通氣管20的堵塞被消除，能夠通過通氣管20進行空氣的吸氣排氣，因此不會由於液體還原劑儲藏罐10內的空氣出不來而影響向尿素SCR系統供給液體還原劑5。而在圖2(b)所示的現有的通氣管14中，其下端部14c在被凍結了的液體還原劑5c堵塞的情況下，即使發動機冷卻水在發動機冷卻水配管16的供給側的發動機冷卻水配管16s內流動，液體還原劑儲藏罐10內的液體還原劑5被解凍，但由於通氣管14的下端部14c的凍結了的液體還原劑5c不被解凍，因此無法進行向尿素SCR系統的液體還原劑5的供給。並且在本發明中，在比通氣管20的滿罐液面L靠上部的位置設有足夠小的直徑、即當注入液體還原劑時液體還原劑儲藏罐10內的空氣不會通過通氣管20被壓出的直徑的排氣孔22，用於在通氣管20的堵塞被消除期間的非常狀態(Emergency)，因此能夠通過該排氣孔22進行換氣，因此能夠防止氣相部G成為密閉狀態，並能夠防止在非常狀態時SCR系統不能抽吸液體還原劑5。而且，由於該排氣孔22的直徑形成為液體還原劑儲藏罐10內的空氣不能通過通氣管20被壓出的直徑，因此當從注入管12注入液體還原劑5時，當其液面到達通氣管20的下端部20c並成為滿罐液面L時，該排氣孔22構成為氣相部G的空氣通過排氣孔22從通氣管20排出時的阻力，因此能夠限制滿罐液面L的位置。另外，儘管排氣孔22構成排氣時的阻力，能夠限制滿罐液面L的位置，但由於排氣孔22能夠換氣，因此也能夠在通氣管20被凍結了的液體還原劑5c堵塞的狀態下，填充至滿罐的液面L。此時，當到達關閉注入管12的下端的液面Lmin後，若從注入管12注入的液體還原劑5緩緩注入，則能夠通過排氣孔22排氣，能夠到達滿罐液面L。這樣，本發明使根據液體還原劑儲藏罐10內的液體還原劑5的液面變化對罐內空氣進行吸氣排氣的通氣管20的下端20c沿著發動機冷卻水配管16等液體還原劑解凍用配管，從而即使液體還原劑5c在下端部20c凍結並堵塞通氣管20，也能夠對其進行解凍。並 且在解凍前，由於能夠從通氣管20通過排氣孔22將空氣吸入至氣相部G，因此能夠防止非常狀態下SCR系統不能抽吸液體還原劑5的情形。符號說明5液體還原劑10液體還原劑儲藏罐20通氣管20c 下端22排氣孔
權利要求
1.一種液體還原劑儲藏罐的通氣管結構，在儲藏液體還原劑的液體還原劑儲藏罐的頂部安裝有對空氣進行吸氣排氣的通氣管，其特徵在於， 將液體還原劑儲藏罐內的通氣管的下端部沿著在液體還原劑儲藏罐內設置的液體還原劑解凍用配管進行設置。
2.根據權利要求I所述的液體還原劑儲藏罐的通氣管結構，其特徵在於， 在上述通氣管上設置有排氣孔。
3.根據權利要求I所述的液體還原劑儲藏罐的通氣管結構，其特徵在於， 通氣管的下端部被設置在關閉注入管的下端開口部的液面與液體從注入管的上端的注入口溢出的液面之間。
4.根據權利要求2所述的液體還原劑儲藏罐的通氣管結構，其特徵在於， 上述排氣孔形成為當注入液體還原劑時液體還原劑儲藏罐內的空氣不會通過通氣管被壓出的直徑。
5.根據權利要求I所述的液體還原劑儲藏罐的通氣管結構，其特徵在於， 液體還原劑解凍用配管由流動有發動機冷卻水的發動機冷卻水配管構成。
全文摘要
提供一種即使液體還原劑儲藏罐的通氣管由於液體還原劑的凍結而堵塞，也不會影響供給液體還原劑的液體還原劑儲藏罐的通氣管結構。一種液體還原劑儲藏罐的通氣管結構，在儲藏液體還原劑(5)的液體還原劑儲藏罐(10)的頂部安裝有對空氣進行吸氣排氣的通氣管(20)，其中沿著液體還原劑儲藏罐(10)內所設置的發動機冷卻水配管(16)設置有液體還原劑儲藏罐(10)內的通氣管(20)的下端部(20c)。
文檔編號F01N3/08GK102791974SQ20118001127
公開日2012年11月21日 申請日期2011年2月23日 優先權日2010年2月26日
發明者小平和宏, 尼個崎真, 戶塚章浩, 水戶卓也, 益子達夫 申請人:五十鈴自動車株式會社