採用廢氣加熱的scr系統尿素箱的製作方法

2023-06-16 21:59:16

專利名稱：採用廢氣加熱的scr系統尿素箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種尿素箱，尤其是一種採用廢氣加熱的SCR系統尿素箱，具體地說是用於降低柴油機NOx排放的選擇性催化還原系統SCR (SeIectiveCatalyst Reduction)的尿素箱，它屬於柴油機廢氣淨化系統的技術領域。
背景技術：
國際標準IS022241-1規定了用於柴油機的NOx還原劑AUS32的質量要求，這是一 種尿素含量為32. 5%的尿素水溶液，其初始結晶溫度為-11. 5°C。為了防止溫度過低時尿 素水溶液結冰，往往採用電加熱器來給尿素溶液加熱。目前柴油機後處理SCR系統使用的尿素箱一般採用電加熱的方法來加熱尿素溶 液，電熱絲加熱器位於尿素箱體內部，由蓄電池對電熱絲加熱供電，在溫度過低時開始工 作，以避免溫度過低造成尿素水溶液結冰。這種結構尿素箱中的加熱器，由於需要蓄電池供 電，因此消耗了車輛的電能。對蓄電池的蓄電能力提出了更高的要求，一般商用車上的蓄電 池不能滿足需要，需要更換蓄能量更大的蓄電池，增加了整車成本。東風汽車有限公司的ZL200720084021. 1專利說明書公布了一種不消耗整車電 能，不增加蓄電池成本的尿素箱。即採用發動機的循環水的熱量來加熱尿素溶液。該系統 包括置於箱體內的熱交換器，熱交換器包括進水管和散熱器和出水管，固定在箱體內，進水 管與發動機散熱器進水管相連，出水管與發動機散熱器出水管相連，散熱器與熱交換器進 水管、出水管相通。該系統通過發動機的循環水加熱尿素溶液，減少電能的消耗，很有實用價值。但該 系統要增加發動機散熱器的工作能力，對發動機的散熱系統需要重新設計。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種採用廢氣加熱的SCR 系統尿素箱，其結構簡單，換熱均勻，換熱效率高，節省整車的損耗，經濟環保。按照本實用新型提供的技術方案，所述採用廢氣加熱的SCR系統尿素箱，包括箱 體及位於箱體上的溫度傳感器與液位傳感器；所述箱體內設有熱交換器，所述熱交換器的 兩端分別設有進氣管與出氣管，所述進氣管對應於與熱交換器連接的另一端穿過箱體與開 關電磁閥的出口端相連，所述出氣管對應於與熱交換器連接的另一端穿過箱體，並與箱體 相固定，所述進氣管、熱交換器及出氣管相通。所述箱體的上部設有注液口。所述箱體的底部設有排液口，所述排液口與箱體相 連通。所述熱交換器對應於設有進氣管的一端設有進口腔，所述熱交換器利用進口腔與進 氣管相連通。所述熱交換器對應於設有出氣管的一端設有出口腔，所述熱交換器利用出口 腔與出氣管相連通。所述熱交換器的長度與箱體的長度相吻合，所述熱交換器包括三層散熱器，所述 散熱器的兩端分別與進氣管與出氣管相連通。所述散熱器由首尾相互連接的散熱管構成，所述散熱管的個數為五根。所述熱交換器由鋁合金或耐尿素腐蝕的金屬材料製成。本實用新型的優點採用發動機廢氣給尿素水溶液加熱，充分發動機排氣的熱能， 不需要使用整車蓄電池的電能，節省了整車的能耗。並且結構簡單，換熱均勻，換熱效率高。 也無需對發動機散熱系統進行重新設計，降低了廢氣處理系統的成本，經濟環保。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型熱交換器的結構示意圖。圖3為圖2的A-A向剖視圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1 圖3所示本實用新型包括注液口 1、開關電磁閥3、進氣管4、進口腔5、 熱交換器6、排液口 7、出口腔8、出氣管9、溫度傳感器10、液位傳感器11、箱體12、散熱器 13及散熱管14。如圖1所示所述箱體12上部設有注液口 1，用於向箱體12內注入尿素溶液2。所 述溫度傳感器10及液位傳感器11均位於箱體12上，液位傳感器11穿過箱體12的頂部， 並位於尿素溶液2中，用於檢測箱體12中尿素溶液2的液位高度，液位傳感器11與箱體12 相固定連接。所述溫度傳感器10穿過箱體12的側壁，並位於箱體12內的尿素溶液中，用 於檢測尿素溶液2的溫度。所述排液口 7位於箱體12的底部，用於排放箱體12內的尿素溶液2，便於定期清 理箱體12內的雜質。所述箱體12內設有熱交換器6，熱交換器6的長度與箱體12的長度 相吻合，熱交換器6用於對箱體12內的尿素溶液2進行加熱，防止尿素溶液2的結冰。熱 交換器6由鋁合金或耐尿素腐蝕的金屬材料製成。如圖2和圖3所示所述熱交換器6包括三層散熱器13，散熱器13包括五根首尾 相連的散熱管14，所述散熱器13的管道形成蛇形通道，便於提高熱交換器6內熱交換的效 率。所述熱交換器6的兩端分別設有進口腔5及出口腔8，所述進口腔5上設有進氣管4， 出口腔8上設有出氣管9。所述進氣管4、進口腔5、散熱管14、出口腔8及出氣管9間相 通。所述進口腔5及出口腔8用於緩衝進出熱交換器6的尾氣。所述進氣管4的對應於與 進口腔5連接的另一端部穿過箱體12且與開關電磁閥3的出口端相連，所述出氣管9對應 於與出口腔8連接的另一端部穿過箱體12，且與箱體12相固定連接，出氣管9與大氣相連 通。所述進氣管4、出氣管9與箱體12間密封，保證熱交換的效率。如圖1 圖3所示熱交換器6位於箱體12的尿素溶液2內，且進氣管4通過開 關電磁閥3與發動機排氣管相連，將部分廢氣引入到熱交換器6中，通過熱交換器6的換熱 管14將熱量傳給尿素溶液2，廢氣與尿素水溶液2進行熱交換後從出氣管9進入大氣。箱體12上的溫度傳感器10、液位傳感器11測得的溫度與液位高度信號和發動機 上測得的油溫、水溫、負荷、轉速等各種信號一起傳輸給發動機電控單元(ECU)。發動機電控 單元將溫度傳感器10測得的溫度和設定溫度進行比較，然後由發動機電控單元輸出的控 制信號調節開關電磁閥3開度，進而控制尿素溶液2的溫度。
權利要求一種採用廢氣加熱的SCR系統尿素箱，包括箱體(12)及位於箱體(12)上的溫度傳感器(10)與液位傳感器(11)，其特徵是所述箱體(12)內設有熱交換器(6)，所述熱交換器(6)的兩端分別設有進氣管(4)與出氣管(9)，所述進氣管(4)對應於與熱交換器(6)連接的另一端穿過箱體(12)與開關電磁閥(3)的出口端相連，所述出氣管(9)對應於與熱交換器(6)連接的另一端穿過箱體(12)，並與箱體(12)相固定，所述進氣管(4)、熱交換器(6)及出氣管(9)相通。
2.根據權利要求1所述採用廢氣加熱的SCR系統尿素箱，其特徵是所述箱體(12)的 上部設有注液口(1)。
3.根據權利要求1所述採用廢氣加熱的SCR系統尿素箱，其特徵是所述箱體(12)的 底部設有排液口(7)，所述排液口 (7)與箱體(12)相連通。
4.根據權利要求1所述採用廢氣加熱的SCR系統尿素箱，其特徵是所述熱交換器(6) 對應於設有進氣管(4)的一端設有進口腔(5)，所述熱交換器(6)利用進口腔(5)與進氣管 (4)相連通。
5.根據權利要求1所述採用廢氣加熱的SCR系統尿素箱，其特徵是所述熱交換器(6) 對應於設有出氣管(9)的一端設有出口腔(8)，所述熱交換器(6)利用出口腔(8)與出氣管 (9)相連通。
6.根據權利要求1所述採用廢氣加熱的SCR系統尿素箱，其特徵是所述熱交換器(6) 的長度與箱體(12)的長度相吻合，所述熱交換器(6)包括三層散熱器(13)，所述散熱器 (13)的兩端分別與進氣管⑷與出氣管(9)相連通。
7.根據權利要求6所述採用廢氣加熱的SCR系統尿素箱，其特徵是所述散熱器(13) 由首尾相互連接的散熱管(14)構成，所述散熱管(14)的個數為五根。
8.根據權利要求1所述採用廢氣加熱的SCR系統尿素箱，其特徵是所述熱交換器(6) 由鋁合金或耐尿素腐蝕的金屬材料製成。
專利摘要本實用新型涉及一種尿素箱，尤其是一種採用廢氣加熱的SCR系統尿素箱，其包括箱體及位於箱體上的溫度傳感器與液位傳感器；所述箱體內設有熱交換器，所述熱交換器的兩端分別設有進氣管與出氣管，所述進氣管的端部穿過箱體與開關電磁閥的出口端相連，所述出氣管的端部穿過箱體，並與箱體相固定。本實用新型採用發動機廢氣給尿素水溶液加熱，充分發動機排氣的熱能，不需要使用整車蓄電池的電能，節省了整車的能耗，並且結構簡單，換熱均勻，換熱效率高。也無需對發動機散熱系統進行重新設計，降低了廢氣處理系統的成本，經濟環保。
文檔編號F01N3/24GK201635806SQ200920285499
公開日2010年11月17日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者吳君華, 楊福源, 歐陽明高, 臧志成, 趙闖 申請人:無錫市凱龍汽車設備製造有限公司