[發(fā)明專利]用于液體的供給系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280053117.5
• 申請日: 2012-08-08
• 公開（公告）號: CN103917754A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 皮埃里克·貝斯納德
• 申請（專利權(quán)）人: 英瑞杰汽車系統(tǒng)研究公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F16L9/18
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所 11313
• 代理人: 郝文博

本發(fā)明涉及一種用于供給在霜凍情況下易凝固的液體的系統(tǒng)，該液體特別地用于車輛，比如是內(nèi)燃機排氣還原劑。

為了滿足車輛特別是重型貨車的排放要求，必須減小排放到大氣中的氮氧化物NO_x的量。通常建議的方法是采用SCR(選擇性催化還原)法，該方法允許通過把還原劑(通常是氨)注入排氣系統(tǒng)中而將氮氧化物還原。該氨可來源于氨前驅(qū)體溶液的熱分解，該氨前驅(qū)體溶液的濃度可以是低共熔濃度。這種氨前驅(qū)體通常是尿素溶液。

為此目的，車輛通常配備有：容納尿素溶液的儲箱、用于計量被注入排氣管線中的尿素的量的裝置以及用于向該用于計量被注入的尿素的量的裝置供給尿素溶液的裝置。一般而言，該供給裝置包括供給管線、泵和過濾器。

該供給管線通常在該管線的一端將溶液提供給注入裝置，而其相對端則伸入儲箱當中。泵位于儲箱的內(nèi)部或外部，并且預(yù)計將使用壓力調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)提供給注入裝置的還原劑的壓力。

為了防止供給系統(tǒng)的部件特別是上述部件隨著處于凍結(jié)狀態(tài)下的尿素水溶液(通常是尿素比重為32.5％、于-11℃凍結(jié)的低共熔溶液)的凝固而受到損壞，有利地定期地清洗供給管線以及位于該供給管線上的部件。

現(xiàn)有技術(shù)提供了用于進行這種清洗的多種系統(tǒng)。

例如以本申請人名義的申請WO2006/064028和WO2009/007405中所描述的，通過使用壓縮空氣或經(jīng)由注入裝置吸入排氣或空氣，或者通過使用二位四通閥(4/2-way?valve)或反轉(zhuǎn)泵的旋轉(zhuǎn)方向，可以執(zhí)行該清洗。

同樣優(yōu)選的是為供給系統(tǒng)配備止回裝置(優(yōu)選為鐘形裝置/虹吸裝置的組合)，該裝置在一旦泵停止運行時防止液體(還原劑)進入被清洗的元件，同時在泵在供給模式下運行/啟動時允許將液體提供至供給管線。

另一方面，EP1664713和EP1339956提出：通過與占據(jù)在凍結(jié)情況下還原劑體積變化的可壓縮體積接界的附加的風(fēng)箱(bellows)(EP1664713)，或者通過在位于管線中的還原劑凍結(jié)的情況下可以在該管線中進行補償性移動以增大其體積的閥體(EP1339956)，來僅保護這種系統(tǒng)的某一特定部件，即壓力傳感器。

從前面的描述可知，有必要做出顯著的修改以保護供給系統(tǒng)或其部件不受霜凍的影響，并且可以將這種保護限制在某一特定部件。

本發(fā)明的目的在于通過提供一種以簡單、有效且可靠的方式受到保護從而完全不受霜凍影響的供給系統(tǒng)來解決以上問題。

為此目的，本發(fā)明提出一種用于液體的供給系統(tǒng)，包括液體儲箱和液體供給管線，該液體供給管線形成從該儲箱到該供給系統(tǒng)的出口的液體通道，其特征在于，該供給管線配備有至少一個部件，該至少一個部件被設(shè)計為形成至少一個氣窩(air?pocket)，該至少一個氣窩與所述通道相連通以占據(jù)在凍結(jié)情況下液體體積的變化。

由于以上設(shè)定，在完全無需清洗供給管線的情況下利用非常簡單且易于實施的裝置(對供給管線的改動)就能夠保護供給管線和位于此管線上的部件不受霜凍的影響，并且不造成任何可靠性的問題。

并且，在排氣還原系統(tǒng)的情況下，通過在注入期間衰減壓力脈沖和減小壓力范圍，這種氣窩(優(yōu)選為空氣窩)還提供了改善的壓力調(diào)節(jié)。

另外，這種系統(tǒng)不要求為保護該裝置(實際上是氣窩)不受霜凍影響而針對其位置提出的特定條件。

所謂“氣窩”表示儲存氣體(優(yōu)選為空氣)的凹進空間，其體積將考慮處于凍結(jié)狀態(tài)的液體的膨脹體積來限定/確定，以避免/限制供給管線中的壓強和位于此管線上的部件上的壓強。氣窩可以像氣泡一樣小(在這種情況下通常存在多個氣窩)，并且可以采用多種形式，下文將更詳細地對此進行描述。

在該系統(tǒng)被用于車輛的特定情況下，可以將形成氣窩的部件安裝在車輛中的不同位置，比如SCR儲箱的頂部上、燃料儲箱的頂部上、車輪區(qū)域中、燃料或SCR的加注管上等。多于一個的限定氣窩的部件可被連接到供給管線或者包含在供給管線中。

根據(jù)一個特定特征，至少一部分氣窩被包含在供給管線的(或者從供給管線延伸出的)大致豎直部中，以便利用液體的重力的作用。所謂“大致豎直”表示豎直或者足夠傾斜(例如具有至少45°、優(yōu)選地至少60°的角度)，從而能夠利用重力作用。

特別地，該大致豎直部可以是供給管線的局部的直徑增大部。

可替代地，限定氣窩的部件在采用波紋的情況下可限定多個氣窩。另一替代方式是采用至少兩個同軸的連通導(dǎo)管，即容納液體的第一導(dǎo)管以及容納空氣或任何其它流體的另一導(dǎo)管，所述空氣或任何其它流體可被壓縮以吸收由于體積增大所產(chǎn)生的壓強。下面將對這些替代方式進行描述。