[發(fā)明專利]一種還原劑供應(yīng)單元的加熱解凍裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310233308.6
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103291424A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱明健;居鈺生;繆雪龍;夏少華;袁寶良;姚本容;孔亮;陳霍;胡振奇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無氣動輔助的SCR噴射系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種還原劑供應(yīng)單元的加熱解凍裝置，用于加熱解凍供應(yīng)單元內(nèi)的還原劑，并使還原劑的溫度保持在正常的溫度范圍內(nèi)。

背景技術(shù)

應(yīng)用在SCR系統(tǒng)中的還原劑在溫度較低時容易結(jié)冰。因此SCR系統(tǒng)在低溫環(huán)境下使用時必須具有加熱解凍能力。其主要分為尿素箱的加熱解凍、供應(yīng)單元的加熱解凍和供應(yīng)管路的加熱解凍。

目前SCR系統(tǒng)中還原劑供應(yīng)單元的加熱解凍方法中，某些未設(shè)置保溫裝置，而單純地進(jìn)行加熱，由于供應(yīng)單元的金屬部件易導(dǎo)熱也易散熱，因此能耗大，效率低；或采用整體塑料成型的方法來制造還原劑供給容腔體，但是此種由塑料成型加工而成的還原劑供給容腔體的導(dǎo)熱率低，因此導(dǎo)致加供應(yīng)單元的熱解凍效率不高。

目前SCR系統(tǒng)中還原劑供應(yīng)單元的加熱方式主要分為兩類：一類是液體加熱，主要是利用發(fā)動機(jī)冷卻水對還原劑供應(yīng)單元進(jìn)行加熱解凍，通過在還原劑供給容腔體的內(nèi)部設(shè)置加熱液體的流道實現(xiàn)對供應(yīng)單元的加熱解凍。另一類是利用功率電阻做成的加熱片進(jìn)行加熱的電加熱方式，主要是利用功率電阻通電后發(fā)熱來加熱還原劑供給容腔體，從而實現(xiàn)還原劑供應(yīng)單元的加熱解凍。

目前供應(yīng)單元的加熱解凍方案中，沒有設(shè)置保溫裝置，因此供應(yīng)單元加熱解凍的效率低。同時目前電加熱采用功率電阻，存在安全性和可靠性差等缺點。而且對還原劑管道加熱一般采用纏繞在管道上的電阻絲來加熱，而無法直接對管接頭進(jìn)行加熱，使得管接頭處的還原劑解凍緩慢。

液體加熱解凍方式，主要是利用發(fā)動機(jī)的冷卻水對供應(yīng)單元進(jìn)行加熱，例如專利20111015553.0發(fā)明申請中所述的加熱解凍方式，就是采用發(fā)動機(jī)冷卻水，并通過在供應(yīng)單元的金屬基板內(nèi)部加工發(fā)動機(jī)冷卻水流道來對還原劑供應(yīng)單元進(jìn)行加熱解凍。該系統(tǒng)主要是通過加熱后的冷卻水對還原劑儲存箱進(jìn)行加熱后再對供應(yīng)單元進(jìn)行加熱，由于還原劑儲存箱和供應(yīng)單元的解凍需求不同，存在相互匹配的問題，且往往會造成供應(yīng)單元過熱。另外此種加熱方式中需布置冷卻液流道，靈活度不高，同時增加了供應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和加工制造成本。

利用功率電阻的電加熱方式，容易出現(xiàn)短路、過熱、斷路等一系列問題。同時電阻的壽命也是一大問題，需要在加熱線路中設(shè)置自恢復(fù)保險絲等。另外，目前解決方案中的電加熱方式需要定期對關(guān)鍵部件進(jìn)行清潔維護(hù)，在還原劑出現(xiàn)結(jié)晶時也需要清洗，且許多加熱系統(tǒng)在維護(hù)過程中，控制模塊拆卸不便，因此對電加熱模塊的的設(shè)計要求較高。如專利201120114756.0中所述，利用電加熱片來對供應(yīng)單元進(jìn)行加熱，其實本質(zhì)也是利用功率電阻，只是將功率電阻用散熱熱片進(jìn)行了封裝，可以很好地實現(xiàn)拆卸維護(hù)。但這些電加熱裝置在實際使用條件下還會出現(xiàn)短路、過熱、斷路等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種還原劑供應(yīng)單元的加熱解凍裝置和改進(jìn)加熱解凍方式，用加熱解凍裝置使供應(yīng)單元在很短的時間內(nèi)實現(xiàn)解凍，并能有效防止在加熱解凍過程中出現(xiàn)過熱。實現(xiàn)對還原劑供應(yīng)單元快速、可靠、安全地加熱解凍。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

一種還原劑供應(yīng)單元的加熱解凍裝置，包括殼體、基板和過濾器蓋，其特征在于：所述的殼體、基板和過濾器蓋構(gòu)成保溫外殼，對供應(yīng)單元進(jìn)行保溫處理，以減少熱量的散失；所述保溫外殼內(nèi)設(shè)置有還原劑供給容腔體，所述的還原劑供給容腔體上設(shè)置至少一個PTC加熱元件，對還原劑供給容腔體及設(shè)置在其上的進(jìn)口管接頭、出口管接頭、回流口管接頭進(jìn)行加熱。

其進(jìn)一步特征在于：所述殼體、基板和過濾器蓋材質(zhì)為熱的不良導(dǎo)體，所述還原劑供給容腔體材質(zhì)為金屬。

更進(jìn)一步的：所述PTC加熱元件沿還原劑出口、還原劑回流口、還原劑進(jìn)口軸向內(nèi)嵌入還原劑供給容腔體內(nèi)；還原劑容腔附近位置布置的PTC加熱元件覆蓋在還原劑供給容腔體的底部或沿還原劑容腔的圓周方向內(nèi)嵌入還原劑供給容腔體內(nèi)。

其進(jìn)一步特征還在于：所述PTC加熱元件表面溫度控制在70℃左右。所述還原劑供給容腔體上還設(shè)置有溫度傳感器。

優(yōu)選的：所述殼體、基板和過濾器蓋材質(zhì)為工程塑料，所述還原劑供給容腔體材質(zhì)為不銹鋼。

本發(fā)明采用對供應(yīng)單元進(jìn)行加熱與保溫相結(jié)合的方案，不僅具有加熱元件安裝簡單方便、布置靈活的優(yōu)點，還具有提高加熱解凍的可靠性和安全性，實現(xiàn)干燒等諸多方面的優(yōu)勢。