用于提供液態(tài)還原劑的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于提供排氣后處理裝置(2)用的液態(tài)還原劑的裝置(1)，該裝置具有儲(chǔ)罐(3)和輸送單元(4)，該輸送單元具有儲(chǔ)罐(3)中的抽吸接口(5)，在該抽吸接口處還原劑能從儲(chǔ)罐(3)抽出。抽吸接口(5)被分離層(6)覆蓋，使得在抽吸接口(5)和分離層(6)之間存在封閉的間隙(7)，其中分離層(6)沿從間隙(7)至儲(chǔ)罐(3)的流出方向(24)比沿從儲(chǔ)罐(3)至間隙(7)的流入方向(23)具有更大的還原劑流動(dòng)阻力。
【專利說明】用于提供液態(tài)還原劑的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于提供排氣后處理裝置用的液態(tài)還原劑的裝置。尤其在機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域中，排氣后處理裝置廣泛地被使用，在該排氣后處理裝置中輸入額外的物質(zhì)，以便凈化內(nèi)燃機(jī)的排氣。在這種排氣后處理裝置中特別頻繁地實(shí)施的排氣凈化方法是選擇性催化還原方法[SCR(Selective Catalytic Reduction)方法]。在這種方法中，向排氣中輸入還原齊U，借助于還原劑能還原排氣中的氮氧化合物。通常使用氨作為還原劑。氨通常在機(jī)動(dòng)車中不是直接存儲(chǔ)，而是以能轉(zhuǎn)化為氨的前體溶液的形式存儲(chǔ)。這種轉(zhuǎn)化可以在排氣后處理裝置中進(jìn)行和/或在為此設(shè)置的額外的反應(yīng)器中進(jìn)行，該反應(yīng)器可以布置在排氣管路中和/或排氣管路外部。例如，尿素水溶液可以用作還原劑前體?？梢缘玫缴唐访鸄dBlue?的32.5%的尿素水溶液作為還原劑前體。概念“還原劑”和“還原劑前體溶液”或“還原劑前體”在下文中用作彼此的同義詞。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提供用于排氣后處理裝置的還原劑，通常在機(jī)動(dòng)車中設(shè)置一用于還原劑的儲(chǔ)罐和一用于將還原劑從儲(chǔ)罐輸送至排氣后處理裝置的輸送單元。儲(chǔ)罐和輸送單元應(yīng)該盡可能價(jià)廉且同時(shí)保證可靠地提供還原劑。問題尤其在于，儲(chǔ)罐中的還原劑具有雜質(zhì)，該雜質(zhì)會(huì)損壞輸送單元或用于將還原劑噴射至排氣后處理裝置中的噴射器。因此，輸送單元典型地具有過濾器，通過該過濾器能夠攔住還原劑中的雜質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]由此出發(fā)，本發(fā)明的目的在于，解決或至少緩和結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)描述的技術(shù)問題。尤其應(yīng)該提出一種特別價(jià)廉的裝置來用于可靠地為排氣后處理裝置提供液態(tài)還原劑。
[0004]該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征的裝置實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出該裝置的其他有利的設(shè)計(jì)方案。在權(quán)利要求中單個(gè)描述的特征能以任意技術(shù)上有意義的方式組合且能夠通過來自說明書的示例性內(nèi)容補(bǔ)充，說明書中描述了本發(fā)明的其他變型方案。
[0005]本發(fā)明提出了一種用于提供排氣后處理裝置用的液態(tài)還原劑的裝置，所述裝置具有儲(chǔ)罐和輸送單元，該輸送單元具有儲(chǔ)罐中的抽吸接口，在該抽吸接口處能將還原劑從儲(chǔ)罐抽出，其中抽吸接口被分離層覆蓋，使得在抽吸接口和分離層之間存在封閉的間隙，其中分離層沿從間隙至儲(chǔ)罐的流出方向比沿從儲(chǔ)罐至間隙的流入方向具有更大的還原劑流動(dòng)阻力。
[0006]儲(chǔ)罐中的抽吸接口優(yōu)選是儲(chǔ)罐的壁部中的開口，在該開口處連接有通至輸送單元的管。抽吸接口同樣可以以相應(yīng)的方式形成在輸送單兀的殼體上，該殼體伸入儲(chǔ)罐中。分離層優(yōu)選形成一種抽吸接口的覆蓋部。分離層例如可以按照罩的形式形成，所述罩放置在抽吸接口上方。抽吸接口也可以位于儲(chǔ)罐的凹部中或儲(chǔ)罐壁的凹部中，且分離層封閉或覆蓋該凹部。換句話說，分離層優(yōu)選覆蓋抽吸接口。
[0007]所述間隙優(yōu)選在抽吸接口的區(qū)域中位于分離層和儲(chǔ)罐壁之間。還原劑在流入方向上或在流出方向上的流動(dòng)阻力由還原劑的量限定，其中在預(yù)定壓差下還原劑能流過分離層。當(dāng)間隙和儲(chǔ)罐之間的壓差不同時(shí)，流動(dòng)阻力不必恒定。流動(dòng)阻力也可以基于壓差而變化。在本發(fā)明的框架中，沿流出方向的流動(dòng)阻力優(yōu)選尤其在較低的壓力范圍內(nèi)(直至0.2bar的壓力和尤其直至0.1bar的壓力)相比于沿流入方向的流動(dòng)阻力明顯更高。0.2bar對(duì)應(yīng)于2m(米)高的水柱。0.1bar對(duì)應(yīng)于Im高的水柱。儲(chǔ)罐和間隙之間通常不出現(xiàn)較高的壓力。間隙和儲(chǔ)罐之間的壓差基本上通過經(jīng)過分離層的還原劑的質(zhì)量流以及通過間隙和儲(chǔ)--中的液位以及通過在儲(chǔ)中和在間隙中搖晃運(yùn)動(dòng)時(shí)液體的沖擊來確定。在這些效應(yīng)中，尤其可忽略由于出現(xiàn)的還原劑的質(zhì)量流而導(dǎo)致的壓差份額。相應(yīng)地，出現(xiàn)的壓差主要通過儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)大小確定并極少超出上文所述的0.2bar。因此，分離層在較高的壓差下表現(xiàn)如何對(duì)分離層的功能不太重要。例如，分離層沿流入方向和沿流出方向的流動(dòng)阻力在壓差高于0.2時(shí)彼此相似或完全相同。
[0008]通過這種沿流入方向和流出方向的流動(dòng)阻力不同的設(shè)計(jì)，可以在正常運(yùn)行中確保穿過分離層到達(dá)間隙中的還原劑不流回或僅以有限的量再次流回儲(chǔ)罐中。
[0009]借助于分離層尤其實(shí)現(xiàn)了間隙與剩余儲(chǔ)罐體積的在空間上的分離，該間隙例如用作用于輸送單元的暫時(shí)存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)容器。位于那里的還原劑可以具有與在儲(chǔ)罐其余部分中的還原劑不同的特性(例如不同的清潔度或不同的純潔度)。
[0010]分離層也可以配備加熱裝置，借助于該加熱裝置能加熱附近的、尤其是間隙中的還原劑。加熱裝置例如可以包括至少一個(gè)加熱元件(尤其是PTC加熱元件)，該加熱元件結(jié)合在分離層中。例如，可以把加熱絲編入分離層中。該加熱裝置也可以設(shè)置用于加熱儲(chǔ)罐中的還原劑，然而加熱裝置應(yīng)該主要加熱間隙中的還原劑。由加熱裝置發(fā)散的熱量?jī)?yōu)選首先主要發(fā)散至間隙中。當(dāng)還原劑在間隙中為液態(tài)時(shí)，加熱裝置的熱量也到達(dá)儲(chǔ)罐中。為此，加熱裝置優(yōu)選設(shè)置在 分離層的朝向間隙的內(nèi)側(cè)上。
[0011]在提供還原劑時(shí)，分離層優(yōu)選可以滿足多種或不同功能，比如過濾、篩分、加熱等。
[0012]分離層也可以具有用于測(cè)量?jī)?chǔ)罐中的液位的液位傳感器。液位傳感器例如可以設(shè)計(jì)成固定在分離層上的電觸頭的形式。同樣可以通過檢查分離層的部件(尤其是加熱元件)的電阻推斷出溫度。
[0013]對(duì)所述裝置來說有利的是，至少直至儲(chǔ)罐和間隙之間的0.01bar至0.1bar的閾值壓差，分離層對(duì)于還原劑來說僅可沿流入方向單向通過。
[0014]通過分離層的這種設(shè)計(jì)方案，可以至少在正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的、儲(chǔ)罐和間隙之間的壓差的范圍中完全阻止還原劑從間隙流動(dòng)返回至儲(chǔ)罐中。因此，分離層的作用特別有效。
[0015]這種分離層可以是半透過性結(jié)構(gòu)，即換句話說尤其是一種可以部分被滲透的結(jié)構(gòu)，也就是說，其僅讓一定的物質(zhì)(還原劑份額)通過和/或讓物質(zhì)沿一個(gè)(唯一的)方向通過。該膜例如可以包括多層織物，其中尤其設(shè)置了特富龍層(聚四氟乙烯)。
[0016]這種分離層可以由在過濾側(cè)(在此是在內(nèi)側(cè))具有海綿的過濾層/篩分層的組合組成。該海綿可以設(shè)計(jì)為薄的海綿層，該海綿層貼靠在過濾層/篩分層上或與過濾層/篩分層牢固地連接。海綿層優(yōu)選薄于2mm(毫米)，且尤其優(yōu)選薄于1mm。在海綿或海綿層中作用有毛細(xì)力。借助該毛細(xì)力，分離層保持還原劑的體積。由此形成了阻擋層，其阻止還原劑回流經(jīng)過過濾層/篩分層。
[0017]對(duì)所述裝置來說有利的是，分離層是具有至少一個(gè)阻擋層的過濾器，該阻擋層增大了分離層在流出方向上的流動(dòng)阻力。
[0018]至少在間隙和儲(chǔ)罐之間較低的壓差范圍內(nèi)，阻擋層在流出方向上具有阻擋作用。在此意味著，阻擋層阻止了還原劑流出儲(chǔ)罐。
[0019]這種阻擋層也可以借助于合適的半透過性結(jié)構(gòu)形成。必要時(shí)，這種阻擋層還可以設(shè)計(jì)為多層的，以便保證更好的阻擋作用。
[0020]因此，分離層可以具有過濾作用。流入間隙中的還原劑被過濾。因此，可以使儲(chǔ)罐中還原劑的雜質(zhì)避開抽吸接口。阻止了雜質(zhì)到達(dá)間隙中或到達(dá)抽吸接口。同時(shí)，通過在流出方向上的增大的流動(dòng)阻力，保證了已被過濾的還原劑不從間隙返回儲(chǔ)罐中。因此可以阻止還原劑被二次過濾。同時(shí)，被過濾的還原劑的存儲(chǔ)容器分別處在間隙中在緊鄰抽吸接口的環(huán)境中。
[0021]阻擋作用和過濾作用可以在分離層的兩個(gè)不同的層中實(shí)現(xiàn)。于是，除了阻擋層外，優(yōu)選還設(shè)置了執(zhí)行過濾作用的過濾層。分離層因而是多層的。阻擋層和過濾層也可以在共同的層中實(shí)現(xiàn)，該共同的層使所述的阻擋作用和所述的過濾作用彼此組合。組合的過濾層和阻擋層例如可以具有細(xì)孔和/或通道，(在正常的運(yùn)行條件下)所述細(xì)孔和/或通道在流入方向上可被還原劑通過且攔住大于細(xì)孔或通道的顆粒，且還原劑和這種顆粒都不能沿流出方向穿過細(xì)孔和/或通道。
[0022]對(duì)所述裝置來說有利的是，分離層是篩網(wǎng)，該篩網(wǎng)具有至少一個(gè)流動(dòng)阻擋部件，該流動(dòng)阻擋部件增大了分離層在流出方向上的流動(dòng)阻力。
[0023]通過篩網(wǎng)同樣實(shí)現(xiàn)了在從儲(chǔ)罐至間隙的路徑上凈化還原劑。篩網(wǎng)具有尺寸統(tǒng)一的開口。例如，所述開口可以具有小于Imm(毫米)的，優(yōu)選小于0.5mm(毫米)的，且尤其優(yōu)選在IOum(微米)和20um之間的統(tǒng)一直徑。借助于篩網(wǎng)，可以攔住還原劑中的顆粒，從而使顆粒不到達(dá)間隙中且進(jìn)而也不到達(dá)抽吸接口。為了增大從間隙返回儲(chǔ)罐中的流動(dòng)阻力，在分離層為篩網(wǎng)的實(shí)施方案中，可以設(shè)置至少一個(gè)流動(dòng)阻擋部件。流動(dòng)阻擋部件例如可以是閥部件，該閥部件在出現(xiàn)(沿流出方向)從間隙至儲(chǔ)罐中的回流的情況下封閉篩網(wǎng)的開口。流動(dòng)阻擋部件或閥部件例如可以是可移動(dòng)的葉片(Fahne)，所述葉片在一側(cè)固定在篩網(wǎng)上且在流動(dòng)發(fā)生于篩網(wǎng)的具有葉片的所述側(cè)的情況下覆蓋篩網(wǎng)的開口。當(dāng)在所述裝置中分離層設(shè)計(jì)為篩網(wǎng)時(shí)，所述葉片優(yōu)選固定在篩網(wǎng)的間隙側(cè)的側(cè)面上。所述葉片能有效阻止從間隙返回至儲(chǔ)罐(沿流出方向)的回流。
[0024]此外，對(duì)所述裝置來說有利的是，輸送單元布置在一至少部分地位于儲(chǔ)罐中的腔室中，且分離層如此包圍該腔室，使得在腔室和分離層之間存在環(huán)繞的間隙。
[0025]分離層優(yōu)選徑向環(huán)繞地包圍所述腔室，使得例如在腔室和分離層之間存在環(huán)繞的、尤其是環(huán)形的間隙。所述腔室優(yōu)選是儲(chǔ)罐底部的組成部分。該腔室優(yōu)選從儲(chǔ)罐底部向上延伸至儲(chǔ)罐體積中。然而，該腔室優(yōu)選至多延伸達(dá)儲(chǔ)罐高度的30%，且特別優(yōu)選至多達(dá)15%。在這種結(jié)構(gòu)類型中，抽吸接口可以位于腔室上且進(jìn)而緊鄰輸送單元且同時(shí)布置在儲(chǔ)罐底部附近，使得還原劑從儲(chǔ)罐盡可能完全通過抽吸接口被抽吸。
[0026]在腔室和分離層之間也可以設(shè)置一間隔結(jié)構(gòu)，以便確保腔室和分離層之間的距離。從而可以在腔室和分離層之間為經(jīng)過濾的還原劑提供足夠大的存儲(chǔ)容器。基于分離層的特性，還原劑不從該存儲(chǔ)容器流出而返回儲(chǔ)罐中，或僅時(shí)間延遲地從該存儲(chǔ)容器流出而返回儲(chǔ)中。因此可以實(shí)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)彎打駛中和在搖晃運(yùn)動(dòng)中在儲(chǔ)te中相應(yīng)地在抽吸接口處有還原劑供使用。
[0027]對(duì)所述裝置來說有利的是，在儲(chǔ)罐中圍繞分離層布置了至少一個(gè)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)朝著分離層弓I導(dǎo)還原劑。
[0028]例如，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)為導(dǎo)流板形式，尤其在儲(chǔ)罐的傾斜狀態(tài)下或在儲(chǔ)罐中的搖晃運(yùn)動(dòng)中，該導(dǎo)流板朝著分離層引導(dǎo)還原劑。因此可以實(shí)現(xiàn)，儲(chǔ)罐中的還原劑在分離層外部的前方聚集且被引導(dǎo)至間隙中。由于在流出方向上的增大的流動(dòng)阻力，還原劑不再次從間隙中流出或僅明顯緩慢地再次從間隙中流出。從而即使在儲(chǔ)罐的傾斜狀態(tài)下或在儲(chǔ)罐中的搖晃運(yùn)動(dòng)中，相應(yīng)地在間隙中在緊鄰抽吸接口的位置分別保留一定量的還原劑，從而借助于輸送單元對(duì)還原劑的輸送不被中斷。即使當(dāng)儲(chǔ)罐中的還原劑液位已經(jīng)急劇降低時(shí)這種情況也適用。
[0029]此外，對(duì)所述裝置來說有利的是，氣泡可沿從間隙出來的流出方向通過分離層。因此可以阻止氣泡聚集在間隙中。對(duì)于還原劑來說僅能沿一個(gè)方向可穿過的且因此作為阻擋層起作用的合適的半透過性材料可以是對(duì)空氣來說雙向可透過的，即沿兩個(gè)方向可穿過。借助于由這種材料制成的膜可以實(shí)現(xiàn)分離層對(duì)于氣泡的可透過性。
[0030]此外，對(duì)所述裝置來說有利的是，分離層沿流入方向促進(jìn)了熱流且沿流出方向減小了熱流。
[0031]因此，可以阻止在結(jié)冰情況下還原劑在間隙中比在儲(chǔ)罐中更快地結(jié)冰。優(yōu)選當(dāng)儲(chǔ)罐中的還原劑已經(jīng)結(jié)冰時(shí)，在間隙中保留液態(tài)的還原劑。因此，在輸送單元起動(dòng)時(shí)，即使儲(chǔ)罐中大部分的還原劑已經(jīng)結(jié)冰，必要時(shí)也可以在抽吸接口處直接存在液態(tài)的還原劑。因此，則不必首先借用加熱裝置融化間隙。
[0032]對(duì)所述裝置來說有利的是，分離層具有支承結(jié)構(gòu)，該支承結(jié)構(gòu)賦予分離層穩(wěn)定性，其中支承結(jié)構(gòu)在流入方向和流出方向上對(duì)于還原劑的流動(dòng)阻力可忽略。
[0033]所述流動(dòng)阻力尤其與分離層的其它層的流動(dòng)阻力相比可忽略。因此，支承結(jié)構(gòu)實(shí)際上未起到重要的過濾作用，而是僅用于預(yù)先規(guī)定分離層的形式和位置。例如，支承結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)為板構(gòu)造，該板構(gòu)造包圍分離層的其它層和/或分離層的其它層貼靠在該板構(gòu)造上。例如，支承結(jié)構(gòu)可以形成用于分離層的至少一個(gè)框架。所述支承結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)為桁架結(jié)構(gòu)，其撐開在梁框架上，在梁框架上可以貼靠分離層的其它層。支承結(jié)構(gòu)對(duì)于分離層具有過濾器的情況尤其有利，因?yàn)檫^濾器通常具有相對(duì)低的機(jī)械穩(wěn)定性且因此過濾器通過支承結(jié)構(gòu)能夠特別有利地保持在位置中和/或保持預(yù)定的形狀。支承結(jié)構(gòu)和分離層的其它層(例如過濾層、熱保護(hù)層和/或阻擋層)也可以彼此連接。例如，支承結(jié)構(gòu)可以部分地延伸穿過分離層的其它層和/或部分地侵入分離層的其它層中且支承結(jié)構(gòu)由此機(jī)械地保持分離層的其它層。分離層的其它層也可以焊接或粘合在支承結(jié)構(gòu)上。分離層和支承結(jié)構(gòu)之間的連接可以形成在線形區(qū)域中(例如在分離層的邊緣處)和/或設(shè)計(jì)為面狀。
[0034]在所述裝置的另一個(gè)有利的實(shí)施方案中，在分離層的面上分離層的特性不同。在此尤其表示，分離層至少逐段地具有不同的特性。分離層的面優(yōu)選可以劃分為至少兩個(gè)區(qū)域，其中分離層的特性在所述區(qū)域中是不同的。在分離層的面上觀察，分離層的特性也可以連續(xù)地變化。
[0035]此處，分離層的特性表示上文已經(jīng)描述的特性，例如分離層對(duì)還原劑和/或?qū)諝鈦碚f的單向透過性或雙向透過性，或者分離層對(duì)還原劑來說和/或?qū)諝鈦碚f在流入方向和流出方向上的流動(dòng)阻力。
[0036]尤其優(yōu)選的是，分離層具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，其中(在裝置的設(shè)定的安裝方位中)第一區(qū)域位于第二區(qū)域上方，其中分離層在第二區(qū)域中沿從間隙至儲(chǔ)罐的流出方向比沿從儲(chǔ)罐至間隙的流入方向具有更大的對(duì)還原劑的流動(dòng)阻力，以及其中分離層在第一區(qū)域中具有相對(duì)于第二區(qū)域提高的透過性。尤其優(yōu)選地，第一區(qū)域?qū)τ诳諝鈦碚f具有在流出方向上提高的透過性。
[0037]此外優(yōu)選的是，分離層在第一區(qū)域中至少部分地由第一材料構(gòu)成且在第二區(qū)域中至少部分地由第二材料構(gòu)成，其中第一材料和第二材料尤其在對(duì)空氣來說和/或?qū)€原劑來說的透過性方面具有不同的特性。優(yōu)選地，用于分離層的第二材料不用在第一區(qū)域中，而用于分離層的第一材料不用在第二區(qū)域中。第一材料優(yōu)選相對(duì)于第二材料具有提高的對(duì)于空氣的透過性。第二材料優(yōu)選在兩個(gè)穿流方向(流入方向和流出方向)上具有不同的對(duì)于還原劑的流動(dòng)阻力。分離層的第二區(qū)域優(yōu)選形成了一空間，在裝置運(yùn)行期間還原劑聚集在該空間中。因此，抽吸接口和分離層之間的間隙中的氣泡能通過第一區(qū)域從間隙逸出。
[0038]在本發(fā)明的框架內(nèi)還要求保護(hù)一種機(jī)動(dòng)車，所述機(jī)動(dòng)車具有內(nèi)燃機(jī)和用于凈化內(nèi)燃機(jī)的排氣的排氣后處理裝置，以及一種設(shè)置用于為排氣后處理裝置供給還原劑的裝置。內(nèi)燃機(jī)的排氣以排氣流動(dòng)方向流經(jīng)排氣后處理裝置。所述裝置通過噴射器將還原劑輸入排氣后處理裝置。噴射器設(shè)置用于將還原劑噴入和/或噴射入排氣后處理裝置中。噴射器可以是自打開的噴嘴，或者可以通過可操控的閥元件控制輸入排氣后處理裝置的還原劑的量。在排氣后處理裝置中布置了 SCR催化器，其中執(zhí)行用于排氣凈化的SCR處理。在此，排氣中的氮氧化合物借助于還原劑轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，比如水、二氧化碳和氮。
[0039]還有利的是，在分離層上布置有和/或在分離層中內(nèi)置有至少一個(gè)液位傳感器。借助于液位傳感器可以監(jiān)視儲(chǔ)罐中還原劑的液位。液位傳感器可以是連續(xù)的液位傳感器，其實(shí)現(xiàn)了在最小可測(cè)量的液位和最大可測(cè)量的液位之間的范圍內(nèi)對(duì)液位的持續(xù)監(jiān)視。液位傳感器也可以是不連續(xù)的。借助于不連續(xù)的液位傳感器僅可以確定，是否在儲(chǔ)罐中在(至少)一確定的高度存在還原劑，以及因此儲(chǔ)罐中的液位在由液位傳感器監(jiān)視的高度之上。不連續(xù)的液位傳感器尤其適合在顆粒篩網(wǎng)中和/或上布置多個(gè)液位傳感器的情況。因此能獲得關(guān)于儲(chǔ)罐中液位的更精確的信息。
[0040]所述至少一個(gè)液位傳感器例如可以是電導(dǎo)體和/或電觸頭的形式。液位的測(cè)量?jī)?yōu)選可以通過電阻和/或電容量確定。兩個(gè)電觸頭或兩個(gè)電導(dǎo)體之間的電阻和/或電容量基于在觸頭上/之間或在導(dǎo)體上/之間存在還原劑與否而改變。這可用于液位確定。電觸頭和/或電導(dǎo)體例如可以粘合、熔焊和/或釬焊在分離層上。分離層的至少一個(gè)層(保護(hù)層、阻擋層等)也可以為織物或編織物。則電觸頭和/或電導(dǎo)體能夠織入或編入該層中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]下面借助附圖詳細(xì)描述本發(fā)明和【技術(shù)領(lǐng)域】。附圖示出了本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施例，然而本發(fā)明并不限制于此。尤其要指出，附圖以及尤其是示出的大小比例關(guān)系僅是示意性的。附圖中:
[0042]圖1示出用于提供液態(tài)還原劑的裝置的第一實(shí)施方案，
[0043]圖2示出用于提供液態(tài)還原劑的裝置的第二實(shí)施方案，[0044]圖3示出用于提供液態(tài)還原劑的裝置的第三實(shí)施方案，
[0045]圖4示出用于提供液態(tài)還原劑的裝置的篩網(wǎng)，
[0046]圖5示出用于提供液態(tài)還原劑的裝置的俯視圖，
[0047]圖6示出具有用于提供液態(tài)還原劑的裝置的機(jī)動(dòng)車，以及
[0048]圖7示出用于提供液態(tài)還原劑的裝置的第四實(shí)施方案。
【具體實(shí)施方式】
[0049]圖1、2和3示出了用于提供液態(tài)還原劑的裝置I的不同的實(shí)施方案。在圖1、2和3中分別示出的這種裝置的各種特征組合僅為示例性的。在不同的附圖中示出的特征能彼此任意組合以及與從說明書整體得到的其它特征組合。
[0050]可相應(yīng)看到，裝置I具有其中可存儲(chǔ)還原劑的儲(chǔ)罐3和布置在腔室9中的輸送單元4。腔室9是儲(chǔ)罐底部25的組成部分或被插入在儲(chǔ)罐底部25中。抽吸接口 5在儲(chǔ)罐底部25的區(qū)域中位于腔室9上，可通過該抽吸接口 5抽吸還原劑。為了抽吸還原劑，輸送單元4具有泵17。輸送單元4或腔室9被分離層6包圍。同時(shí)分離層6覆蓋了抽吸接口 5，其中在分離層6和抽吸接口 5之間或在分離層6和輸送單元4之間或在分離層6和腔室9之間形成了間隙7。存在一從儲(chǔ)罐3穿過分離層6至間隙7的流入方向23。此外，存在一從間隙7穿過分離層6返回至儲(chǔ)罐3中的流出方向24。輸送單元4在管接頭16處提供在抽吸接口 5處被抽吸的還原劑供使用，一管可連接在管接頭16上，通過該管能把還原劑輸送至排氣后處理裝置。
[0051]在圖1中示出了分離層6，其具有用于過濾還原劑的過濾層14，此外還具有阻擋層8，該阻擋層影響分離層6的流動(dòng)阻力，使得還原劑在流入方向23上的流動(dòng)阻力比在流出方向24上的流動(dòng)阻力小。此外，根據(jù)圖1的分離層6具有一支承結(jié)構(gòu)11，其使分離層6保持在其位置中或預(yù)先規(guī)定分離層6的形狀。支承結(jié)構(gòu)11例如為穿孔板。
[0052]根據(jù)圖2，分離層6具有過濾層14以及熱保護(hù)層15，其中熱保護(hù)層15適合于減小沿流出方向24的熱流，使得裝置I的間隙7不那么快被冷卻且在結(jié)冰階段一在該階段中儲(chǔ)罐3中的還原劑結(jié)冰——之后在間隙7中在可能的情況下仍存在液態(tài)還原劑。此外，在根據(jù)圖2的實(shí)施方案中示出了一種導(dǎo)流結(jié)構(gòu)10，其確保在裝置I或儲(chǔ)罐3處于傾斜狀態(tài)時(shí)或在儲(chǔ)罐3搖晃運(yùn)動(dòng)的情況下還原劑到達(dá)分離層6。
[0053]在根據(jù)圖3的實(shí)施方案中，分離層6借助于篩網(wǎng)19形成，該篩網(wǎng)設(shè)計(jì)成使得阻礙還原劑沿流出方向24的流動(dòng)而促進(jìn)還原劑沿流入方向23的流動(dòng)。
[0054]在圖4中示出圖3的篩網(wǎng)19的示例性設(shè)計(jì)方案。篩網(wǎng)19例如由金屬絲21構(gòu)成，在金屬絲之間存在開口 26，還原劑流20能流過該開口。在一側(cè)，篩網(wǎng)19的金屬絲21上設(shè)置了流動(dòng)阻擋部件22，該流動(dòng)阻擋部件可以在還原劑流20沿相反的方向流動(dòng)時(shí)覆蓋開口26。流動(dòng)阻擋部件22起到閥部件的作用。這種篩網(wǎng)19在適當(dāng)時(shí)也可以與過濾層14組合。這種篩網(wǎng)19同時(shí)也可以承擔(dān)對(duì)過濾層14的支承功能并確定過濾層14的形狀或外形和位置。分離層6則由具有流動(dòng)阻擋部件22的篩網(wǎng)19結(jié)合過濾層14形成。
[0055]在圖5中俯視示出裝置I?？煽吹絻?chǔ)罐3。腔室9位于儲(chǔ)罐3中，輸送單元4布置在該腔室中。抽吸接口 5位于腔室9上，還原劑通過該抽吸接口能到達(dá)輸送單元4。還原劑由輸送單元4借助于泵17被抽吸。分離層6圍繞腔室9或輸送單元4，從而圍繞腔室9形成了環(huán)形的間隙7，該間隙覆蓋了抽吸接口 5。圍繞分離層6布置有各種導(dǎo)流結(jié)構(gòu)10，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)在儲(chǔ)罐3的或裝置I的傾斜狀態(tài)中或在儲(chǔ)罐3中的搖晃運(yùn)動(dòng)時(shí)使還原劑朝著分離層6轉(zhuǎn)向。定義了穿過分離層的流入方向23和流出方向24。分離層6在圖5中示例性地實(shí)施為具有過濾層14和阻擋層8。
[0056]圖6示出機(jī)動(dòng)車12，其具有內(nèi)燃機(jī)13和用于凈化內(nèi)燃機(jī)13的排氣的排氣后處理裝置2。來自內(nèi)燃機(jī)13的排氣以排氣流動(dòng)方向27流經(jīng)排氣后處理裝置2。還原劑可借助于用于供給液態(tài)還原劑的裝置I通過噴射器28輸入到排氣后處理裝置2中。為此，裝置I具有儲(chǔ)罐3以及輸送單元4，還原劑存儲(chǔ)在該儲(chǔ)罐中，該輸送單元將還原劑從儲(chǔ)罐3輸送至噴射器28中。裝置I可相應(yīng)地按上文給出的說明設(shè)計(jì)。在排氣后處理裝置2中布置了 SCR催化器29，其中執(zhí)行SCR處理。排氣中的氮氧化合物借助于還原劑被轉(zhuǎn)化。為了運(yùn)行裝置1，機(jī)動(dòng)車12還具有控制器30，其設(shè)置用于控制裝置I的運(yùn)行。
[0057]圖7示出裝置I的另一實(shí)施方案，其具有儲(chǔ)罐3和輸送單元4，該輸送單元布置在儲(chǔ)罐底部25上的腔室9中。輸送單元4在抽吸接口 5處從儲(chǔ)罐3取出還原劑。輸送單元4具有用于泵送液態(tài)添加劑的泵17。輸送單元4把液態(tài)添加劑提供給管接頭16。抽吸接口5被分離層6覆蓋，從而形成了封閉的間隙7。分離層6形成像一圓柱體且(圓形地)圍繞腔室9布置。該圓柱體的表面形成了分離層6的面。分離層6具有支承結(jié)構(gòu)11，其可以按照篩網(wǎng)形式設(shè)計(jì)。分離層的面劃分為第一區(qū)域31和第二區(qū)域32。在第一區(qū)域31中，分離層6至少部分地由第一材料33形成。在第二區(qū)域32中，分離層6至少部分地由第二材料34形成。第一材料33相對(duì)于第二材料34具有提高的對(duì)于空氣的透過性。第二材料34優(yōu)選在流入方向23上比在流出方向24上具有提高的對(duì)于還原劑的透過性。
[0058]顯而易見地，本領(lǐng)域技術(shù)人員能容易地使附圖的公開內(nèi)容和相關(guān)的說明彼此組合，從而把一個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)和另一個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)共同使用。僅當(dāng)上文有明確聲明時(shí)才排除這種組合情況。
[0059]因此，提供了一種用于為排氣后處理裝置可靠地提供液態(tài)還原劑的特別價(jià)廉的裝置。
[0060]附圖標(biāo)記列表
[0061]I 裝置
[0062]2 排氣后處理裝置
[0063]3 儲(chǔ)罐
[0064]4 輸送單元
[0065]5 抽吸接口
[0066]6 分離層
[0067]7 間隙
[0068]8 阻擋層
[0069]9 腔室
[0070]10導(dǎo)流結(jié)構(gòu)
[0071]11支承結(jié)構(gòu)
[0072]12機(jī)動(dòng)車
[0073]13內(nèi)燃機(jī)[0074]14過濾層
[0075]15熱保護(hù)層
[0076]16管接頭
[0077]17泵
[0078]18過濾器
[0079]19篩網(wǎng)
[0080]20還原劑流
[0081]21金屬絲
[0082]22流動(dòng)阻擋部件
[0083]23流入方向
[0084]2 4流出方向
[0085]25儲(chǔ)罐底部
[0086]26開口
[0087]27排氣流動(dòng)方向
[0088]28噴射器
[0089]29SCR 催化器
[0090]30控制器
[0091]31第一區(qū)域
[0092]32第二區(qū)域
[0093]33第一材料
[0094]34第二材料
【權(quán)利要求】
1.一種用于提供排氣后處理裝置(2)用的液態(tài)還原劑的裝置(I)，所述裝置具有儲(chǔ)罐(3)和輸送單元(4)，所述輸送單元具有儲(chǔ)罐(3)中的抽吸接口(5)，在所述抽吸接口處還原劑能從儲(chǔ)罐⑶抽出，其中所述抽吸接口(5)被分離層(6)覆蓋，使得在所述抽吸接口(5)和所述分離層(6)之間存在封閉的間隙(7)，其中所述分離層(6)沿從所述間隙(7)至所述儲(chǔ)罐(3)的流出方向(24)比沿從所述儲(chǔ)罐(3)至所述間隙(7)的流入方向(23)具有更大的還原劑流動(dòng)阻力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，至少直至所述儲(chǔ)罐⑶和所述間隙(7)之間0.01bar至0.1bar的閾值壓差，所述分離層(6)對(duì)還原劑來說僅能沿所述流入方向(23)單向通過。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其中，所述分離層(6)是具有至少一個(gè)阻擋層(8)的過濾器(18)，所述阻擋層增大了所述分離層(6)沿所述流出方向(24)的流動(dòng)阻力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置(I)，其中，所述分離層(6)是篩網(wǎng)(19)，所述篩網(wǎng)具有至少一個(gè)流動(dòng)阻擋部件(22)，所述流動(dòng)阻擋部件增大了所述分離層(6)沿所述流出方向(24)的流動(dòng)阻力。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其中，所述輸送單元(4)布置在一至少部分地位于所述儲(chǔ)罐(3)中的腔室(9)中，且所述分離層(6)如此包圍所述腔室(9)，使得在所述腔室(9)和所述分離層(6)之間存在環(huán)繞的間隙(7)。
6.根據(jù)前述權(quán)利 要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其中，在所述儲(chǔ)罐(3)中圍繞所述分離層(6)布置了至少一個(gè)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)(10)，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)朝著所述分離層(6)引導(dǎo)還原劑。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其中，所述分離層(6)對(duì)氣泡來說沿從所述間隙(7)出來的流出方向(24)是可通過的。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其中，所述分離層(6)沿所述流入方向(23)促進(jìn)熱流且沿所述流出方向(24)減小熱流。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其中，所述分離層(6)具有支承結(jié)構(gòu)(11)，所述支承結(jié)構(gòu)賦予所述分離層(6)穩(wěn)定性，其中所述支承結(jié)構(gòu)(11)在所述流入方向(23)上和在所述流出方向(24)上對(duì)于還原劑的流動(dòng)阻力可忽略。
10.一種機(jī)動(dòng)車(12)，所述機(jī)動(dòng)車具有內(nèi)燃機(jī)(13)和用于凈化內(nèi)燃機(jī)(13)的排氣的排氣后處理裝置(2)，還具有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)，所述裝置設(shè)置用于為所述排氣后處理裝置(2)供給還原劑。
【文檔編號(hào)】F01N3/20GK104024594SQ201280053759
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月2日
【發(fā)明者】G·馬甘, S·舍佩爾斯, J·霍格森 申請(qǐng)人:排放技術(shù)有限公司