專利名稱：帶有一體化的加熱元件的尿素儲箱和基板的制作方法
帶有 一體化的加熱元件的尿素儲箱和^41
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才反。
除其他事項外，車輛和重型貨車排方丈*見定的立法還^L定了減少 釋方文到大氣中的氮氧化物NOx。實現(xiàn)這個目標(biāo)的一種已知的方式是 使用SCR (選4奪性催化還原)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(fā)動才幾在以最佳效率的燃燒過程中所產(chǎn)生的 高濃度的NOx在離開發(fā)動機(jī)時在一種催化劑中得到了處理。這種處 理要求以^青確的濃度^f吏用具有才及端品質(zhì)的還原劑。因此，將該溶液 進(jìn)4亍精確計量并注入排氣流之中，在將這種氮氧化物(NOx)轉(zhuǎn)化 為氮氣(N2)和水(H20)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4諸箱并且還有用于對所希望量值的添加劑進(jìn) 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32.5 wt。/。尿 素溶液)在-11。0凍結(jié)，必須提供一種加熱裝置以將這種溶液液化 以便在凍結(jié)條件下起動的情況中能夠?qū)⒃撊芤鹤⑷肱艢夤芫€之中?，F(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)提供了用于此目的的幾種系統(tǒng)。通常，這些系統(tǒng) 包括相對昂貴的加熱裝置，它們涉及專用加熱元件或者發(fā)動才幾冷卻
回3各的一個旁3各(例如，見本申^青人名下的申^fr 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(nèi)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(dǎo)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(jīng)觀察到在這些尿素管線至儲箱的連接處產(chǎn) 生了一個問題。這是因為在這些連接之中易于形成一個水栓(凍結(jié) 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 塑才莫制零件，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(xì)的零件(另外被稱為"輸送管")形成，在這些細(xì) 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F(tuán)R 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^是供的 通道內(nèi)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4妄*接觸并因此4吏之迅速加熱。
然而，這是特別用于加熱該位置(連接)的一種安排，所述細(xì) 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。本發(fā)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(nèi)部配備有一個特別的加熱器，可〗吏該加熱器的柔性、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^象一個電阻元件)。優(yōu)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4妄到一個柔性薄力莫上的至少一個電阻條(例如，見"i兌明此類
加熱器及其制造的方法的專利US7，268,325 )。最特別優(yōu)選的是，該 加熱元4牛主要由一個柔性加熱器構(gòu)成。
雖然這類"柔性加熱器，，多年來已經(jīng)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(yīng)用中具有許多優(yōu)點(這些優(yōu)點將在稍后詳細(xì)地進(jìn)行說明)，情 2兄4乃A^口jt匕。
術(shù)語"尿素"應(yīng)理解為是表示任何總體上水性的包含尿素的溶 液。本發(fā)明給出了使用低共熔的水/尿素溶液的良好結(jié)果，對于該溶 液存在一個標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量例如，々艮據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DIN 70070，在AdBlue②溶 液(商業(yè)尿素溶液)的情況下，尿素含量是在31.8%與33.2% (按 重量)之間(即32.5 +/- 0.7 wt% ),因此氨的可供使用的量值是在 18.0%與18.8%之間。本發(fā)明還可以應(yīng)用于在商品名DenoxiumTM下 銷售的尿素/氨的甲酸鹽的多種混合物(同樣以水性溶液)，并且這 些組合物(Denoxium-30 )之一包含了與Adblue②溶液中的氨的量值 相等的氨。后者具有的優(yōu)點是只從-30°C才開始(而不是-11。C) 凍結(jié)，但具有的缺點是與可能的曱酸釋放有關(guān)的腐蝕問題。本發(fā)明 在低共熔的水/尿素溶液的情況中是特別有利的。
8根據(jù)本發(fā)明的尿素儲箱可由任何材料制成，優(yōu)選地是對尿素有 化學(xué)耐受性的材料。 一般而言，這種材料是金屬或塑料。聚晞烴類，
特別是聚乙烯(以及更特別地是HDPE或高密度聚乙烯)構(gòu)成了優(yōu) 選的材料。
這種儲箱可以通過空心體情況中已知的任何轉(zhuǎn)換工藝來制造。 特別在儲箱是用塑料(尤其是用HDPE)制成時， 一個優(yōu)選的加工 方法是擠出-吹塑模制工藝。在這種情況下，通過擠出獲得一個型 坯(處于一個或多個部分)，然后該型坯在一個才莫具中通過吹塑才莫 制而成形。由單個型坯單件模制的儲箱產(chǎn)生了良好的結(jié)果。
這個儲箱有利地配備有一個基板或者安裝板(這就是說，基本 上具有板形的一個支撐件)，其上附接有該尿素儲存系統(tǒng)和/或注入 系統(tǒng)的至少一個有源附件。該基4反總體上具有在其本身上閉合的任 ^T形狀的周邊。通常，其周邊具有圓形的形狀。
在一種特別優(yōu)選的方式中，這個基板是一個被潛沒的安裝板， 即它密封了該儲箱下部壁中的一個開口。事實上，表述"下部壁" 應(yīng)理解為表示該儲箱的下半部分(無i侖它祐j莫制為一體或者由兩個 型坯板材或切割件來模制)。優(yōu)選地，該基板位于儲箱的下三分之 一中，并且更特別優(yōu)選在下四分之一中，或甚至直4妻在儲箱的底部。 它可以部分在下部側(cè)壁上，在這種情況下， 一旦安裝在車輛上，它 ^更會略孩H頃凍牛。該基才反的位置和/或方向特別地耳又決于^f渚箱在車輛中 的位置，并且取決于在其周圍被占用的空間(考慮到其中有待一體 化的這些部件)。
因此，該基板結(jié)合了至少一個部件，它在儲存和/或注入過程中 是有源的。這應(yīng)理解為是表示將該部件附接到該基板上或與其制造 成一個零件。這個部件可結(jié)合到該-f諸箱之內(nèi)，或者在外部(如果必 要的話)通過一個連接(輸送管)而穿過它?；蛴嬃坎考惑w化，并且更特別優(yōu)選地，它整合了所有的有源部件， 這些有源部件與存在于該添加劑箱中、從其離開或進(jìn)入其中的液體 添加劑發(fā)生接觸。
優(yōu)選地，該部件是選自以下元件 一個泵； 一個液面計； 一個 溫度傳感器； 一個品質(zhì)傳感器； 一個壓力傳感器以及一個壓力調(diào)節(jié) 器。在添加劑4諸存和/或注入系統(tǒng)中，這些元件各自具有一個有效作 用，并且將它們整合到一個被"潛沒的"安裝板(即，只要該儲箱 不是空的，它們總是處于存在的添加劑之中)中的事實具有特別的 優(yōu)點
.對于該液面計更好地限定了低點，并因此使該測量較少受該 儲箱變形的影響；
.只于于該添加劑的溫度、品質(zhì)或其 <也的 一 種或多種凈爭4正的傳感 器使之有可能容易地將它定位在用于向該注入系統(tǒng)送料的一個關(guān) 鍵性區(qū)域中。
該液面計可以是4壬4可類型的。優(yōu)選地，它是沒有移動零件的一 個量具，例如具有電容類型。
根據(jù)本發(fā)明的該變體的儲箱的基板可以通過任何已知的方法 獲得，但是作為一種優(yōu)選，它是通過注塑模制法獲得，這種方法使 之有可能獲得良好的尺寸精確度。
優(yōu)選地，該基4反是基于對尿素以及對在尿素老化過程中產(chǎn)生的 這些產(chǎn)品有耐受性的一種材料，例如聚縮醛，并且特別是POM(聚 曱醛)；聚鄰苯二曱酰胺(例如，AMODEI^級別)；或聚酰胺類， 以及特別是強化(例如，用玻璃纖維)的聚酰胺等級的。優(yōu)選地，該基4反是用聚酰胺制成，并且它包括一個輸送管，該輸送管與如先 前所述的基板模制成一體。根據(jù)本發(fā)明的儲箱結(jié)合了 (即，配備有)具有至少一個柔性零 件的一個加熱元件。事實上，限定詞"柔性"應(yīng)該理解為表示"榮 譽地可變形的"，這總體上是處于一種可逆的方式。總體上，這對應(yīng)于一種低于4000 N.m的彎曲剛度(蜂皮限定為等于(Eh3) / ( 12 (l_v2 )),其中E是根據(jù)ASTM D790-03標(biāo)準(zhǔn)測量的該柔性零件的 楊氏模量，h是其厚度并且v是其構(gòu)成物的泊松比)；優(yōu)選在本發(fā)明 的情況下，該柔性零件的剛度小于或者等于1000N.m，或者100 N.m 或者甚至10 N.m并且最特別優(yōu)選的是小于或者等于1N.m。優(yōu)選該柔性零件是一個柔性加熱器，這就是說包括附著到一個 薄膜上或者置于兩個薄膜(這就是說，兩個基本上扁平的支撐件， 它們的材料和厚度使它們是柔性的)之間的一個或多個電阻條的一 個加熱器。該薄膜優(yōu)選由塑料(雖然任何其他絕緣材料可能是適合 的)制成并且特別是基于一種彈性體。為了方便，隨后將總體上提 及幾個電阻條。在該變體中，對于以上所限定的彎曲強度的計算， 泊松比將優(yōu)選采用該薄膜或者這些薄膜的構(gòu)成材料的泊松比。這些電阻條可以基于金屬、碳等等或者甚至是此類導(dǎo)電材料的 一種組合。它們總體上是金屬的(并且最特別優(yōu)選的是由一種耐受 尿素的金屬制成，例如一種不銹鋼)。它們總體上被夾在兩層柔性 薄膜之間。它們被施加(例如，通過噴印技術(shù))到一個柔性薄膜上 并且然后被另 一種的柔性薄膜覆蓋或者使用 一種絕緣(優(yōu)選彈性體 的)材料進(jìn)行包覆模制。然后這兩個薄膜被牢固地附接在一起(例 如，通過硫化)以確保圍繞這些電阻條密封。這些條優(yōu)選地被平行 連接，這樣，如果這些條中的一個被損壞不會防礙其他條的工作。這些柔性薄膜可能由硅氧烷樹脂、聚烯烴(聚乙烯或聚丙烯)、熱塑彈性體(或TPE )、聚酯、聚酰亞胺(例如KAPTON⑧樹脂)、 等等制成?？紤]到事實上聚酯和聚酰亞胺具有對于尿素的一種更低 的耐受性(尤其在高溫下)，優(yōu)選它們是基于有機(jī)硅、聚烯烴或者 TPE。這些柔性薄力莫還可以包括這些電阻器(這些電阻條)的幾個重 疊層。它們還可以包括一種玻璃纖維涂層以改進(jìn)它們的機(jī)械強度。被夾在兩層硅氧烷樹脂薄膜(其中之一覆蓋有一種玻璃纖維的 網(wǎng)絡(luò))之間的這些不《秀鋼電阻條在本發(fā)明的情況下產(chǎn)生了良好的效果。為了要避免過熱問題(它們可能發(fā)生在當(dāng)該加熱器不能通過傳 導(dǎo)耗散其能量時并且它們可能導(dǎo)致該加熱器和/或尿素的退化)，可 能有利的是在局部地控制其比功率，即通過改變電阻條的長度和寬 度從而在位置上改變每單位面積的電阻條的功率消耗。例如，如果 使應(yīng)用到 一個給定表面的一個電阻條的寬度與長度被加倍，則其總 電阻以及由這個條耗散的能量將保持不變。另一方面，該條的總表 面面積將乘以4,導(dǎo)致一個除以4的比功率(或者每單位面積的條 的功率消壽毛)。因此，這導(dǎo)致在這個位置處的一種更^f氐的條的溫度。這些柔性加熱器的 一 個優(yōu)點是由于它們的柔性可以將它們?nèi)?易地插入4壬4可形狀的空腔之中并且同時甚至當(dāng)5艮隨一個彎曲的鴻-徑時也基本上遵從這些壁。此外，它們可能具有任何形狀，甚至可 能是一個復(fù)雜的形狀，從而一個單個的加熱器(根據(jù)一種"樣式" i殳計的)可能^皮用來加熱該^諸箱的不同部分，甚至是4皮此遠(yuǎn)離的多 個部分。因此，在一個優(yōu)選的變體中，該柔性加熱器包括一個本體 以及至少 一 個贅生物或觸須，該贅生物或觸須裝備有電阻條的至少 一部分。最特別〗尤選的，它包括幾個贅生物或觸須，它們^皮均勻地定位在該儲箱中以便能夠完全并且盡可能均勻地加熱其成分，甚至 在遠(yuǎn)離該加熱器的本體(這些觸須由此處延伸)的這些角落處。在 該變體中，該加熱器的本體可能包括一個電阻條以及多個觸須、至 少一個另外的電阻條，這些條優(yōu)選地一皮平4亍連接到一個電源端。術(shù)語"本體"應(yīng)該理解為表示該加熱器的一部分，即這些觸須 開始之處或者這些電阻條開始和到達(dá)之處。以上提到的這些觸須能 以任何已知的方式獲得。有利的是，它們是在該加熱器本身內(nèi)作成 切口的產(chǎn)品，而不中斷這個或者這些電阻條。 一個具體的扭j亍方法 包括^^艮據(jù)一個預(yù)先設(shè)定的樣式將這些電阻條》文置到一個硅樹脂薄膜上；用一個第二硅樹脂薄膜覆蓋這些條；并且最后實施上述這些 切口 。才艮據(jù)本發(fā)明，該柔性加熱器位于該尿素儲箱的內(nèi)部，并且當(dāng)該優(yōu)選地，該加熱器被定位為即使當(dāng)該儲箱幾乎為空時也能夠加熱尿 素。為此目的，有利的是使至少一個觸須具有一個足夠的長度，這 才羊它可以4f留在該-f諸箱的底部上。帶有自由的柔性觸須或多個觸須 (即，沒有被附接到該儲箱上的那些)的一個變體具有的優(yōu)點是該 柔性加熱器組件及其支撐件可能適合于很多不同的尿素儲箱設(shè)計， 因為這些觸須在這些<諸箱的內(nèi)部可以^皮4斤疊起來并且與它們的不 同形爿犬相適配。如以上提到的，根據(jù)本發(fā)明的柔性加熱器優(yōu)選被附著到一個支 撐件(優(yōu)選一種剛性的支撐件，即，不能被很大程度變形)上，該 支撐件對于所述加熱器(和/或特定的儲箱附件)還具有一種保護(hù)作 用。總體上，該加熱器的本體^皮附4妄到支撐件上，并且這些觸須是 自由的或者被附接到特定的儲箱零件或附件上。該4諸箱中可能或可能不 履行其他作用。有利的是，該支撐件是被整合到(由一個單個零件 帶有或者附接的生產(chǎn))例如以上所述的一個基板上。優(yōu)選的是，這 是一個被潛沒的基板(如以上所限定的)，這使之有可能免除一條 或者多條抽吸管線(它們連接所述基板以及該儲箱的底部)，這條 或這些管線適當(dāng)時必須被加熱?？商娲?，它可能是放置在儲箱的 上部壁上的一個常規(guī)基板，但是在這種情況下，必要的是加熱這些 管線并且還^是供一個足夠的長度(適當(dāng)時，這些觸須的)以能夠加 熱該^諸箱的底部。優(yōu)選地，該支撐件以及該基板是通過塑料注塑模制(例如以上 i兌明的),人一個單4牛生產(chǎn)的。該支撐件可具有任何形狀。有利的是，它具有一個基本上圓柱 的形狀并且基本上在該儲箱的整個高度上延伸。事實上，術(shù)語"基 本上"應(yīng)該理解為表示它在整個高度上延伸總體上達(dá)到幾個毫米之內(nèi)(或者甚至是1至2 cm )，這樣以便考慮制造公差和/或熱膨脹。 因此，在凍結(jié)的情況下，存在的危險是形成一個冰層(它在這個區(qū) 域中不能被加熱)，與其相關(guān)聯(lián)的危險是注入系統(tǒng)停止跟隨在這個 冰層下產(chǎn)生的真空并且它防止尿素纟皮泵送。因此，有利的是為加熱器配備至少一個柔性接片(包括電阻條的至少一部分)，并且其位置、大小和形狀是使得該接片與該儲箱 的上部壁永久地r接觸以〗更在先前iJi明的冰層中刺穿一個通道。應(yīng)該注意的是一個加熱元件與儲箱的上部壁永久接觸的概念 在本發(fā)明情況之外對于任何類型的加熱器和/或液體也是有利的，該 液體能夠在其儲箱(在此通過泵送^U由出)中凍結(jié)。優(yōu)選地，該加熱器支撐件界定了一個體積(閉合或開放的)， 在該體積內(nèi)附接了該柔性加熱器的至少 一部分。在帶有這些觸須的 有利的變體中，該加熱器的本體被附接到該體積中并且這些觸須至 少吾卩分的延伸到該體積、之夕卜。在一個變體中，該體積是關(guān)閉的，這就是i兌該體積:被一個基本 上實心的側(cè)壁所限定，該側(cè)壁起一個尿素阱(確保在所有4吏用條件 下液體尿素的一個最小體積)的作用。在該變體中，特別有利的是 這個阱被整合到一個被潛沒的基板中，這就是說由帶有(或附接) 該基4反的一個片來生產(chǎn)，這避免了必須加熱連4妻這兩個部件的一條 管線。術(shù)語"基本上實心的"應(yīng)該理解為表示該壁可以包括多個孔 口 ，但于是它們是在一個上部中以i"更能夠?qū)⒛蛩叵薅ㄔ谒南虏?中。在此情況下，如果該加熱器配備有多個觸須，這些觸須優(yōu)選地 從阱的上部邊緣處(其本身通常是開放的)延伸到儲箱中?？商娲?，該支撐件可以包4舌一種盒體，該盒體包4舌多個開口 ， 這使之有可能產(chǎn)生有助于加熱該尿素的對流回路。這些開口中的一 些被有利地使用以允許這些觸須朝著該儲箱的底部延伸。應(yīng)該注意 到通過尿素的運動還促進(jìn)了這種對流。應(yīng)該注意，這2個變體(尿素阱和對流盒)可能結(jié)合在一起(如 以前4是到的在其上部作為帶有多個孔口的一種阱)。特別的，當(dāng)這些觸須從支撐件的頂部延伸時，存在的危險是某 些觸須的自由端漂浮或者甚至它延伸進(jìn)入氣相，它不得被加熱。為 避免這一點，有利的是提供了一種漂浮件，該漂浮件被牢固地附接 到這些端部上并且該漂浮件迫4吏這些端部{呆持在液相中。該漂浮件的原理對于所有形狀的柔性加熱器可以概括為將加 熱器的這個或這些"升高"的部分附接到一個或一些漂浮件上，使 之有可能確保加熱器總是保持在這個或這些漂浮件之下并且因此 -故潛沒，這避免了加熱位于液體尿素上方的蒸氣區(qū)域。
優(yōu)選該加熱器被附接到其支撐件上，該支撐件機(jī)械地使用夾 子、鉚釘、螺栓等等(它們穿過為此目的在加熱器中以及在其支撐 件中的所估文的多個孔口 )。在該加熱器內(nèi)可以制作其4也的孔口 ，例 如為多種探針提供一個入口 。
上述這些觸須中的至少 一個—皮有利地將定尺寸確定為以1更能 夠被插入一個導(dǎo)管(具體的是一個小直徑的導(dǎo)管)中，例如插入用 于連接到上述尿素注入回路的一個輸送管中。優(yōu)選提供至少兩個觸 須以便它們分別被插入尿素供給管和尿素回流管中。最特別優(yōu)選的 是，這個或者這些觸須的端部配備有一個凸凹部，這使之有可能抓 住觸須并且將它拖動穿過該導(dǎo)管/輸送管。是特別適當(dāng)?shù)囊粋€凸凹部 是一個簡單的孔口，穿過其一個鉤子可以一皮插入。
根據(jù)本發(fā)明的一個特別有利的變體，該加熱器被設(shè)計為以便能 夠遵循該尿素的整個液壓^各徑，即乂人該儲箱的力。注4妄口 ，穿過過濾 器(適當(dāng)時)、文氏管、量具或者甚至泵，延伸到用于該注入系統(tǒng) 的連接的輸送管。因此，根據(jù)本發(fā)明一個有利的變體， 一個單個加 熱器加熱了該儲箱的整體及其多個附件。這具有的優(yōu)點是限制了電 氣連4妾，如先前所i兌明的。
獨立于本發(fā)明的背景(即對于能夠凍結(jié)的任一種類型的加熱器 和/或液體)，有利的是在加注接口 (管)處l是供一個加熱器，因為 多個冰 f全能夠在該位置形成并且能夠阻止^f諸箱在凍結(jié)的情況下萍皮 加注。因此，才艮據(jù)本發(fā)明的加熱器優(yōu)選包4舌至少一個觸須，該觸須 至少部分延伸到該爿賭箱的一個加注^妻口之中。關(guān)于加熱該過濾器的具體情況，應(yīng)該指出，過濾器總體上^皮分離地制造并且通過一個簡單密封的包括一個密封件的機(jī)械的附接
通常是在基板處被插入尿素回路，這就是說，被連接到形成該回路的一部分的一條管線中。因此，該柔性加熱器因為削弱不滲透性的
風(fēng)險而不能一皮插入該過濾器的下游區(qū)i或中。
解決該問題的第一種方法包括在這個區(qū)域(該密封件處)中提供一個旁路，即提供一個額外的導(dǎo)管，該導(dǎo)管在該過濾器之前具有用于該加熱元件的一個進(jìn)入孔口并且在該過濾器之后具有該元^f牛的一個輸出孔口。然而，該解決方案是復(fù)雜的，因為必要的是這個額外的導(dǎo)管纟皮纟是供為環(huán)繞該加熱器是密封的以1"更阻止該尿素繞過該過濾器。
因此， 一個4尤選的解決方案包括在該4諸箱中裝配所述加熱元件之前并且在連接該過濾器之前將該密封件包覆模制到該加熱元件上。再一次，這種解決方案在本發(fā)明情況以外也是有利的，例如具有 一種加熱絲式力a熱元件和/或尿素以外的 一種液體。
在先前所述的有利變體中，根據(jù)該變體加熱器包括至少一個電阻條，該電阻條被插入兩個柔性薄膜之間或者被附著到一個柔性薄膜上， 一個特別有利的變體包括4是供至少2個條，這兩個條可以平行地連接以便形成一個電容性量具，這使之有可能測量儲箱中的尿素水平。這些條總體上具有一個〗氐電阻值并且較少參與該加熱器的力口熱歲文果。
在一個變體中，4個此類的條可以被提供為分別成對地形成一個參考電容器和一個測量電容器。優(yōu)選地，這些條^皮定位為只要在該儲箱中存在一些(僅少量即可)尿素，那么該參考電容^L潛沒在尿素中(這等于是iJM尤選^f立于該4諸箱的底部)并且凈皮定位為該測量電容器在該測量區(qū)域中覆蓋該儲箱的整個高度。
17鑒于對應(yīng)的加熱條以及水平測量條的專一性，有利的是它們對應(yīng)的寬度以及(在適當(dāng)時)其表面薄膜的厚度是合適的?？傮w上，這些測量條是更薄的并且被覆蓋有一層較小厚度的薄膜。這兩種類
型的條可以由不4秀鋼(優(yōu)選具有例如比Cu實質(zhì)地更高的尿素耐受性的一個級別)來生產(chǎn)，被附著到一個共同的硅樹脂薄膜上，該硅樹脂薄膜具有 一個足夠的厚度來作為 一個支撐件；并且包括也是基于硅氧烷樹脂的一個涂層，這些測量條上的涂層(例如大約100 pm)比在這些加熱條上的涂層(厚度可能達(dá)到lmm)更薄。
雖然是在本發(fā)明的背景(在一種尿素^f諸箱中加熱以及水平測量)下進(jìn)行描述，顯而易見的是以上所說明的柔性加熱器還適合于其他類型的儲箱，因為它允許節(jié)省一個量具而無論該-賭箱打算^f吏用的-液體^口4可。
本發(fā)明還涉及如先前所描述的一個基才反，這就是i兌它整合該尿素儲存系統(tǒng)和/或注入系統(tǒng)的至少 一個有源附件，并且在本發(fā)明的情況下，它整合至少一個加熱元4牛，該加熱元4牛具有一個柔性部4牛，該柔性部件優(yōu)選包括一個柔性加熱器(并且優(yōu)選僅一個，但是被設(shè)計并且定位為能夠加熱整個該儲箱以及整合到其中的多個附件)。
先前提到的涉及這些柔性加熱器以及這些基板的所有優(yōu)選的變體均適用于本發(fā)明的這一方面，尤其是
.事實上該加熱器可以包括幾個優(yōu)選平行連接的電阻條；
.事實上它優(yōu)選配備有多個觸須，其中一些是自由延伸到該儲箱中并且其他的配備有多個孔口 ，這些孔口能夠使它們更容易地被插入一條管線、輸送管等等之中；和/或.用于加熱它的支撐件可以起到 一種燃沖牛阱件和/或 一個對流盒的作用。
通過附

圖1至附圖4以非限定的方式對本發(fā)明進(jìn)行說明。
圖1包括展示本發(fā)明的幾個變體的帶有一個柔性加熱器的基板的3維一見圖。
圖2包括還是展示本發(fā)明的幾個變體的帶有一個柔性加熱器的另一個基板的3維視圖。
圖3包括根據(jù)本發(fā)明另一個變體的帶有一個柔性加熱器的基板的兩個3維視圖。在附圖3b中，該尿素阱件已被故意地刪掉以便)(見察其中的加熱器的形狀。
圖4展示了穿過這個同樣的基板的一個頂視圖以及兩個截面視圖。
在這些附圖中，相同的數(shù)字表示相同的或類似的部件。
在圖1中展示的基板1整合了一個柔性加熱器2，該加熱器包括一個本體3，該本體通過多個夾子5一皮固定到一個支撐件4的內(nèi)部，以及被連接到本體3上的多個觸須6,并且具有一個自由端，這些自由端能夠在一個尿素儲箱(未表示)內(nèi)部延伸。
加熱器2的支撐件4包括多個開口 7,這使之有可能產(chǎn)生多個對流回路并且允許這些觸須6的自由端穿過。
該加熱器包4舌一個4妄片8,該4妻片旨在與該儲箱的上壁處于永久4妄觸以產(chǎn)生一個通道，該通道穿過如先前i兌明的冰罩(冰層)。
19它還包括;敗特別設(shè)定大小的一個觸須6，，以便能夠被插入一個輸送管9而連接到該尿素注入系統(tǒng)(未展示)上。
基板l結(jié)合了用于測量在該儲箱中尿素高度的一個量具10，并且還有其他的在該圖中未清晰顯現(xiàn)的附件，例如一個溫度傳感器、一個過濾器，等等。
它們中的一個在其一端被牢固地附接到一根導(dǎo)管11上，該導(dǎo)管被連接到一個文氏管(未表示)上并且能夠使液體在該支撐件4的外側(cè)被吸入以便充滿該支撐件。在這個變體中，支撐件4沒有孔口并且起到一種液體(尿素)阱件的作用。
另一方面，在圖3和圖4中展示的基板l是用來密封在儲箱的上壁中的一個孔口的基板。為此目的，它配備有一種螺紋l，(從圖4中的截面圖中可見)，該螺紋能夠與在該儲箱的贅生物上的一種互補螺紋協(xié)作。
基板1還結(jié)合了作為 一個尿素阱件的用于柔性加熱器2的 一個支撐件4。支承件4被附接到該基板(如在來自圖4的這些截面可以看到)上并且通過至少一個彈簧(未表示)被壓在該儲箱的底部上。
加熱器2被附接到基板1上并且被附接到支撐件4的底部上。
取決于該々者箱的頂部與底部之間的距離，加熱器2的柔性4吏它能夠與彈簧的不同壓縮比相適配。
權(quán)利要求
1.帶有一個一體化的加熱元件的尿素儲箱，其中所述加熱元件包括至少一個柔性加熱部件。
2. 根據(jù)前一項權(quán)利要求所述的儲箱，其中該柔性部件是一個柔性加熱器，該加熱器包^^舌附著到一個柔性薄膜和/或》文置在兩個柔性薄膜之間的至少一個電阻條。
3. 才艮據(jù)前一項^又利要求所述的4諸箱，其中該加熱元件主要由一個柔性加熱器組成。
4. 4艮據(jù)權(quán)利要求2或3所述的儲箱，其特征在于，該柔性加熱器包括-故平行連接的幾個電阻條。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任何一項所述的儲箱，其中該柔性加熱器包括夾在兩層硅氧烷樹脂薄膜之間的一個或多個不《秀鋼電阻條，這些薄膜之一覆蓋有一種玻璃纖維的網(wǎng)絡(luò)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5中的任何一項所述的儲箱，其特征在于，該柔性加熱器具有每單位面積的電阻條的一種可變的功率損耗。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6中的任何一項所述的儲箱，其特征在于，該柔性加熱器配備有至少 一個觸須，該觸須包括電阻條的至少一部分。
8. 一艮據(jù)前一項權(quán)利要求所述的儲箱，其特征在于，該觸須具有一個自由端以及一個足夠的長度，這樣該端能夠靠在該儲箱的底部上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2至8中的任何一項所述的儲箱，其特征在于，該柔性加熱器附著在被整合到一個基板上的一個支撐件上，該基板整合了該儲箱和/或一個尿素注入系統(tǒng)的至少 一個有源的附件。
10. 一艮據(jù)前一項權(quán)利要求所述的^^箱，其特征在于，該支撐件具有一個基本上圓柱的形狀并且基本上在該儲箱的整個高度上延伸。
11. 才艮據(jù)前一項片又利要求所述的儲箱，其特征在于，該加熱器包括至少一個柔性接片，該接片配備有電阻條的至少一部分，該接片與該儲箱的上壁處于永久4妻觸。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9至11中的任何一項所述的儲箱，其中該支撐件限定了 一個體積，在該體積內(nèi)附接了該柔性加熱器的至少一部分。
13. 根據(jù)前一項權(quán)利要求所述的儲箱，其特征在于，該體積是由作為 一個尿素阱的 一個基本上實心的側(cè)壁所閉合，這就是說所限定。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的儲箱，其特征在于，該支撐件包4舌多個開口，這4吏之有可能產(chǎn)生多個對流回3各，這些對流回3各有助于加熱尿素。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的儲箱，其中至少一個觸須具有一個自由端，該端纟皮牢固地附*接到一個漂浮件上，乂人而迫使它保持在液相中。
16. 才艮據(jù)權(quán)利要求7或15所述的4諸箱，其中至少一個觸須的尺寸被確定為以便能夠被插入一個管中，并且其中該觸須包括配備有一個孔口的一個自由端。
17. 根據(jù)權(quán)利要求7、 15或16中的任何一項所述的儲箱，其中至少一個觸須至少部分i也延伸進(jìn)入該^諸箱的一個加注4妄口中。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2至17中的任何一項所述的儲箱，其特征在于，它包括一個過濾器，該過濾器被連接到一個管線上，該柔性加熱器的一部分:f皮插入該管線內(nèi)部，該過濾器由包括一個密封件的 一 個不可;參透的枳4戒附裝件一皮連4妄到其上。
19. 根據(jù)前一項權(quán)利要求所述的儲箱，其中該密封件定位的區(qū)域被該加熱器繞過。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的儲箱，其中該密封件在被附接到該儲箱上之前并且在該過濾器被連接之前被包覆才莫制到該加熱器上。
21. 根據(jù)權(quán)利要求2至20中的任何一項所述的儲箱，其中該加熱器包括至少2個條，這些條可以平行連接以形成一個電容性量具，這使之有可能測量該儲箱中尿素的水平。
22. 才艮據(jù)前一項權(quán)利要求所述的儲箱，其中該儲箱包括4個相連接的電阻條，以〗更分別成對地形成一個參考電容器和一個測量電谷為。
23. 適合用于根據(jù)以上權(quán)利要求中任何一項所述的儲箱的基板，該基沐反整合了 一個尿素4諸存系統(tǒng)和/或注入系統(tǒng)的至少 一個有源的附件，并且還整合了具有至少 一個柔性部件的至少 一個加熱元件。
24.才艮據(jù)前一項4又利要求所述的基4反，其特;f正在于，該加熱元件是一種柔性加熱器，該柔性加熱器包括至少一個電阻條，該電阻條附著到一個柔性薄膜上和/或放置在兩個柔性薄膜之間，并且它.包括平行連接的幾個電阻條；和/或.配備有多個觸須，其中幾個是自由的，以延伸進(jìn)入該儲箱中，并且其他配備有多個孔口，這些孔口4吏它們能夠更容易地插入一個管線、輸送管、等等之中；和/或.被附著到 一個支撐件上，該支撐件能夠起到 一種燃料阱件和/或一種對流盒的作用。
全文摘要
帶有一體化加熱元件(2)的尿素儲箱和基板(1)，其中所述加熱元件(2)包括至少有一個柔性部件，該柔性部件優(yōu)選地是一個柔性加熱器(2)，該柔性加熱器包括附著到一個柔性薄膜上和/或放置在兩個柔性薄膜之間的至少一個電阻條。
文檔編號F01N3/20GK101680343SQ200880018604
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月16日
發(fā)明者喬爾·奧德貝克, 博洛迪亞·奈德諾夫, 弗朗索瓦·杜尼爾, 拉里·蒂普頓, 文森特·波鐵爾, 斯特凡娜·萊昂納德, 納賈·沃林 申請人:因勒紀(jì)汽車系統(tǒng)研究公司