[發明專利]帶有一體化的加熱元件的尿素儲箱和基板

有效

• 申請號: 200880018604.1
• 申請日: 2008-05-15
• 公開（公告）號: CN101680343A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 文森特·波鐵爾;斯特凡娜·萊昂納德;喬爾·奧德貝克;弗朗索瓦·杜尼爾;納賈·沃林;拉里·蒂普頓;博洛迪亞·奈德諾夫
• 申請（專利權）人: 因勒紀汽車系統研究公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 吳貴明;張 英

技術領域

本申請涉及一種帶有一體化的加熱元件的尿素儲箱，并且還涉 及用于這種儲箱并且整合了加熱元件的一種基板。

背景技術

除其他事項外，車輛和重型貨車排放規定的立法還規定了減少 釋放到大氣中的氮氧化物NO_x。實現這個目標的一種已知的方式是 使用SCR(選擇性催化還原)方法，該方法通過將一種還原劑(通 常是氨)注入排氣管線使氮氧化物能夠減少。這種氨可以得自一種 氨前體溶液的高溫分解，該溶液的濃縮物可以是低共熔的濃縮物。 這樣一種氨前體通常是一種尿素溶液。

通過SCR方法，發動機在以最佳效率的燃燒過程中所產生的 高濃度的NO_x在離開發動機時在一種催化劑中得到了處理。這種處 理要求以精確的濃度使用具有極端品質的還原劑。因此，將該溶液 進行精確計量并注入排氣流之中，在將這種氮氧化物(NO_x)轉化 為氮氣(N₂)和水(H₂O)之前，這種溶液在該排氣流中被水解。

為了做到這一點，必須為這些車輛裝備有包含一種添加劑(通 常是尿素)溶液的一個儲箱并且還有用于對所希望量值的添加劑進 行計量并且將其注入該排氣管線的一種裝置。

鑒于通常為此目的使用的水性尿素溶液(低共熔的32.5wt％尿 素溶液)在-11℃凍結，必須提供一種加熱裝置以將這種溶液液化 以便在凍結條件下起動的情況中能夠將該溶液注入排氣管線之中。

現有技術已經提供了用于此目的的幾種系統。通常，這些系統 包括相對昂貴的加熱裝置，它們涉及專用加熱元件或者發動機冷卻 回路的一個旁路(例如，見本申請人名下的申請WO?2006/064001)。

就使用專用加熱元件而言，已知將加熱管置于含尿素溶液的儲 箱內部以及任選地置于尿素(若有必要，送料和返回)管線中。然 而，這些導管具有幾毫米的最小直徑，這使它們難于彎曲并且不易 將它們插入到某些部件中。

一種目前已知的替代實施方案涉及在儲箱中的不同位置處插 入筒(桿)式加熱器。雖然這些筒(桿)可以是彼此相對移動的(鉸 接的)，但就這些筒的柔性而言相同的問題依然存在。

因此，本申請人已經觀察到在這些尿素管線至儲箱的連接處產 生了一個問題。這是因為在這些連接之中易于形成一個冰栓(凍結 的溶液)，而且，鑒于它們通常是由具有一定厚度的塑料制成的注 塑模制零件，則通過一個外部加熱管的加熱并非有效。然而，這些 連接通常是由細的零件(另外被稱為“輸送管”)形成，在這些細 零件中不能容易地插入一個加熱管。

在本申請人名下的申請FR?06/07531旨在通過提供一個空心的 連接來解決這個具體的問題，該空心的連接在其制造之前裝備有一 個一體化的加熱絲，這些加熱絲中的至少一個部分在未液體提供的 通道內自由地延伸。這種安排使之有可能確保該液體與一個大的加 熱表面積直接接觸并因此使之迅速加熱。

然而，這是特別用于加熱該位置(連接)的一種安排，所述細 絲有可能不易用來加熱整個儲箱。此外，考慮到其減小的柔性，無 法容易地將它插入到其他附件中。

發明內容

本發明尤其是旨在通過提供一液體儲箱來解決這個問題，該儲 箱在內部配備有一個特別的加熱器，可使該加熱器的柔性、形狀以 及加熱能力容易地與該儲箱或其附件的任何幾何形狀相適配。

因此，本申請涉及帶有一體化的加熱元件的一種尿素儲箱，其 中所述加熱元件包括至少一個柔性加熱零件(這就是說，裝備有使 它能夠加熱的一個裝置，例如像一個電阻元件)。優選地，該柔性 零件是一個柔性加熱器，這就是說，它包括被插在兩個柔性薄膜之 間或附接到一個柔性薄膜上的至少一個電阻條(例如，見說明此類 加熱器及其制造的方法的專利US7,268,325)。最特別優選的是，該 加熱元件主要由一個柔性加熱器構成。

雖然這類“柔性加熱器”多年來已經是可商購的，但至今沒有 人考慮過它們在尿素儲箱中的使用，雖然此類型的加熱器使用在尿 素應用中具有許多優點(這些優點將在稍后詳細地進行說明)，情 況仍是如此。