用于加注機(jī)動(dòng)車(chē)儲(chǔ)箱的設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】為了用液體加注機(jī)動(dòng)車(chē)的儲(chǔ)箱(12)，尤其是用于選擇性催化還原系統(tǒng)，本發(fā)明的設(shè)備(7)包括加注管(13)，該加注管包括伸入儲(chǔ)箱(12)的下端(18)和用于接收液體從而加注儲(chǔ)箱(12)的上端(19)。排放導(dǎo)管(14)包括伸入儲(chǔ)箱(12)的上部部分(16)的入口端(10)、在該上端(19)附近伸入該管(13)內(nèi)的出口端(11)以及位于入口端(10)和出口端(11)以下的第一結(jié)構(gòu)高度處的下段(40)。固定的壓降生成元件(70，71，72)使該下段(40)與位于所述第一結(jié)構(gòu)高度下方的第二結(jié)構(gòu)高度處的空腔(15)連通。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于加注機(jī)動(dòng)車(chē)儲(chǔ)箱的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種允許加注機(jī)動(dòng)車(chē)儲(chǔ)箱的設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及一種設(shè)計(jì)成向機(jī)動(dòng)車(chē)的催化轉(zhuǎn)化器提供含尿素液體的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，這種設(shè)備包括用于容納液體的儲(chǔ)箱，例如文獻(xiàn)EP2131020中描述的儲(chǔ)箱。根據(jù)本【技術(shù)領(lǐng)域】中的常規(guī)做法，儲(chǔ)箱是從頂部加注的。這種加注類(lèi)型特別適合用于直接將液體從瓶中逐漸地倒入形成在儲(chǔ)箱上部部分的開(kāi)口內(nèi)。儲(chǔ)箱中包含的位于液體上方的空氣或其他氣體則相應(yīng)地通過(guò)該開(kāi)口逸出，緊密地接觸沿相反方向倒入的液流。
[0003]在儲(chǔ)箱不能充分接近以允許通過(guò)向儲(chǔ)箱內(nèi)直接倒入液體來(lái)加注時(shí)，這種加注模式就不再適用。在倒入的液流不能通過(guò)開(kāi)口留出足夠的空間以允許儲(chǔ)箱中包含的空氣或其他氣體沿著與流動(dòng)相反的方向逸出時(shí)，這種加注方法也不適合用于快速地加注儲(chǔ)箱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是使用一種加注(填充)管，該加注管具有伸入儲(chǔ)箱的下部部分的下端和獲取液體的上端，由此允許間隔一定的距離來(lái)加注儲(chǔ)箱。用于從底部加注儲(chǔ)箱的該管避免了例如由于給金屬板開(kāi)孔而形成削弱點(diǎn)。
[0005]因此設(shè)置一排放導(dǎo)管，該排放導(dǎo)管包括伸入儲(chǔ)箱的上部部分中的入口端以及在所述上端附近伸入該管內(nèi)的出口端，以使排放導(dǎo)管內(nèi)意外升高的任何液體都集中在設(shè)計(jì)用于獲取液體的管的端部附近。
[0006]但是，這樣的裝置在制造要求特別是考慮到最小化例如在機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)安裝設(shè)備所需的空間和復(fù)雜性而規(guī)定排放管必須與加注管并排延伸時(shí)仍然存在問(wèn)題。用這種方式讓導(dǎo)管和管道彼此并排延伸會(huì)導(dǎo)致形成虹吸管，該虹吸管中液體會(huì)由于溢流、凝結(jié)或其他現(xiàn)象而有累積的趨勢(shì)。
[0007]過(guò)去一直在探尋燃料箱的解決方案。因此，文獻(xiàn)FR2597034A提出在導(dǎo)管的底部部分和儲(chǔ)箱的下部部分之間引入止回閥類(lèi)型的閥以使液體只能從導(dǎo)管流入儲(chǔ)箱從而清空虹吸管而不能沿相反的方向流動(dòng)。
[0008]但是，已知的解決方案存在其他的問(wèn)題。由于裝配閥而引入的復(fù)雜性是一種增加成本以及例如在閥堵塞時(shí)增大故障風(fēng)險(xiǎn)的因素。而且，閥門(mén)不太適合用于腐蝕性的催化還原液體。
[0009]為了提供針對(duì)這些問(wèn)題的解決方案，本發(fā)明的主題是一種允許利用加注管和排放導(dǎo)管為機(jī)動(dòng)車(chē)儲(chǔ)箱加注液體的設(shè)備。該加注管具有伸入儲(chǔ)箱中的下端和用于獲取液體從而加注儲(chǔ)箱的上端。該排放導(dǎo)管包括伸入儲(chǔ)箱的上部部分中的入口端、在所述上端附近伸入該管內(nèi)的出口端以及位于入口端和出口端的高度以下的第一結(jié)構(gòu)高度處的下段。該設(shè)備的特征在于它包括固定的壓降生成元件，該壓降生成元件使所述下段與位于所述第一結(jié)構(gòu)高度下方的第二結(jié)構(gòu)高度處的空腔連通。[0010]特別地，所述空腔是該儲(chǔ)箱的位于所述下段以下的一部分。
[0011]還特別地，所述空腔是該管的位于所述下段以下的一部分。
[0012]有利地，所述固定的壓降生成元件包括多孔材料。
[0013]還有利地，所述固定的壓降生成元件包括幾何節(jié)流部(限流部)。
[0014]該設(shè)備的ー種重要用途是排氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化器所用的選擇性催化還原系統(tǒng)的儲(chǔ)箱。
[0015]所述設(shè)備還有ー種重要用途是在用于加注儲(chǔ)箱的所述液體包含尿素時(shí)使用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]參照附圖，在根據(jù)本發(fā)明所述設(shè)備的一些示范性實(shí)施例的幫助下可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0017]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的截面圖；
[0018]-圖2是另ー根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的截面圖；
[0019]-圖3和圖4是用于實(shí)施本發(fā)明的壓降生成元件的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1和圖2示出用于加注儲(chǔ)箱12的設(shè)備7和設(shè)備8，該儲(chǔ)箱12用于向機(jī)動(dòng)車(chē)的部件(未示出)提供液體。該機(jī)動(dòng)車(chē)的部件尤其是排氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化器。
[0021]圖1和圖2中的設(shè)備尤其用于選擇性催化還原的排氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化器(經(jīng)常通過(guò)英文首字母簡(jiǎn)稱(chēng)為“SCR”轉(zhuǎn)化器)。
[0022]儲(chǔ)箱12包含還原劑，該還原劑還原由車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)(未示出)排放的氮氧化物NOx0還原劑例如是在軟化水中包含有30-35%比例稀釋尿素的液體。通常從儲(chǔ)箱12取一定劑量的液體以便從輸送導(dǎo)管送至安裝在排氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化器上的噴射器。所噴射的劑量的液體(NH2-C0-NH2)允許將發(fā)動(dòng)機(jī)排放的預(yù)定量的一氧化氮和ニ氧化氮基本上轉(zhuǎn)化成水(H20)和氮?dú)?N2)。容量為二十升的儲(chǔ)箱12通常在其抗污染的能力方面為車(chē)輛賦予了 20000公里的續(xù)駛里程。
[0023]為了在儲(chǔ)箱12的內(nèi)含物耗盡時(shí)對(duì)其進(jìn)行加注，加注管13包括伸入儲(chǔ)箱12的下部部分15中的下端18以及用于從服務(wù)站的泵送噴嘴或者從儲(chǔ)罐獲取液體的上端19。
[0024]為了排出位于液體上方的氣體特別是空氣以便允許儲(chǔ)箱內(nèi)的液位升高，所述設(shè)備裝有排放導(dǎo)管14，該排放導(dǎo)管14包括伸入儲(chǔ)箱12的上部部分16中的入口端10以及在上端19附近伸入管13內(nèi)的出口端11。導(dǎo)管14在加注管上方的升高促使加注站的噴嘴在溢流的情況下脫開(kāi)(斷開(kāi))。
[0025]設(shè)備7、8均構(gòu)成特別是為抗污染而在向車(chē)輛部件添加液體時(shí)使用的配件。為了盡量少地?fù)p失至少可能是有效的體積以及盡量少地影響車(chē)輛特別是車(chē)體的結(jié)構(gòu)，排放導(dǎo)管14在儲(chǔ)箱12的外表面附近延伸，直到接近該管13的下端18，然后沿著管13延伸以在該管的上端19附近與該管相交。
[0026]這樣，車(chē)輛結(jié)構(gòu)中僅設(shè)一條通道就足以用于加注管13和排放導(dǎo)管14 二者。另外，導(dǎo)管14在車(chē)輛內(nèi)并未經(jīng)過(guò)儲(chǔ)箱12和管道13占據(jù)的空間以外的任何空間，因此對(duì)車(chē)輛有效體積的影響最小。
[0027]上面描述了由導(dǎo)管14的幾何形狀提供的在最小化對(duì)車(chē)輛結(jié)構(gòu)和有效體積的影響方面的優(yōu)點(diǎn)，但因此而具有在導(dǎo)管14的路徑上要求下段40位于管13的下端18附近的缺點(diǎn)。將下段40定位在比其入口端10和出口端11低的結(jié)構(gòu)高度具有形成虹吸的效果，其中例如在液體已經(jīng)升高到導(dǎo)管14內(nèi)之后結(jié)束儲(chǔ)箱12的加注時(shí)能積蓄液體。
[0028]下段40內(nèi)存在液體具有形成堵塞而阻止在隨后的加注操作中排出氣體的缺點(diǎn)。另外，在設(shè)備7或8于操作期間經(jīng)受降到液體凍結(jié)的閾值以下的溫度時(shí)，液體在下段40內(nèi)的固化也會(huì)帶來(lái)?yè)p壞導(dǎo)管14的危險(xiǎn)。液體的固化還會(huì)造成阻止氣體沿導(dǎo)管14循環(huán)的硬性堵塞。這種缺點(diǎn)在液體包含尿素時(shí)是致命的，原因在于尿素凍結(jié)的溫度是_11°C，這是在全球比較寒冷的區(qū)域經(jīng)常會(huì)遇到的溫度。
[0029]現(xiàn)參照?qǐng)D1-4介紹設(shè)備7和8提供的簡(jiǎn)單且有效的解決方案的優(yōu)點(diǎn)，該解決方案依賴(lài)于固定的壓降生成元件70、71、72。該壓降生成元件促使下段40與位于前述第一結(jié)構(gòu)高度之下的第二結(jié)構(gòu)高度處的空腔73連通。
[0030]圖1中的壓降生成元件70促使下段40與儲(chǔ)箱12的位于該下段40下方的部分15連通。儲(chǔ)箱12的該部分15在此構(gòu)成圖3和圖4中標(biāo)記為73的空腔。
[0031]圖2中的壓降生成元件70促使下段40與管13的位于該下段40下方的部分18連通。管13的該部分18在此構(gòu)成圖3和圖4中標(biāo)記為73的空腔。
[0032]圖1和圖2中標(biāo)記為70的固定的壓降生成元件在圖3和圖4中更詳細(xì)地示出，在圖3中將其標(biāo)記為71并且在圖4中將其標(biāo)記為72。
[0033]參照?qǐng)D3，壓降生成元件包含多孔材料74。
[0034]參照?qǐng)D4，壓降生成元件包括幾何節(jié)流部75。
[0035]由多孔材料或幾何節(jié)流部產(chǎn)生的壓降集中在以下意義上:不涉及移動(dòng)部件例如閥，并且能根據(jù)幾何尺寸(多孔材料的孔隙率和尺寸、節(jié)流部的直徑和長(zhǎng)度)以不變的方式確定。
[0036]設(shè)備7或8主要通過(guò)四種常規(guī)的工作狀態(tài)循環(huán)。在對(duì)應(yīng)于儲(chǔ)箱12實(shí)際上為空的第一狀態(tài)下，儲(chǔ)箱12內(nèi)的液位低于下段40的結(jié)構(gòu)高度。在對(duì)應(yīng)于對(duì)儲(chǔ)箱12進(jìn)行加注的第二狀態(tài)下，儲(chǔ)箱12內(nèi)的液位逐漸上升到下段40的結(jié)構(gòu)高度以上，直至到達(dá)上部部分16為止。在其中設(shè)備7或8被加注的狀態(tài)期間，下段40內(nèi)存在液體累積的風(fēng)險(xiǎn)。在對(duì)應(yīng)于儲(chǔ)箱12接近滿(mǎn)載的第三狀態(tài)下，儲(chǔ)箱12內(nèi)的液位接近排放導(dǎo)管14的入口端10。在對(duì)應(yīng)于儲(chǔ)箱12為空的第四狀態(tài)下，儲(chǔ)箱12內(nèi)的液位逐漸下降到下段40的結(jié)構(gòu)高度以下，直到返回第一狀態(tài)為止。
[0037]在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下，當(dāng)儲(chǔ)箱內(nèi)的液位對(duì)于空腔側(cè)的元件部分70足夠低時(shí)，換句話(huà)說(shuō)，在與儲(chǔ)箱12相同的一側(cè)或與管13相同的一側(cè)上不再與儲(chǔ)箱或管13內(nèi)的液體接觸時(shí)，由此在元件70的基底部形成凹陷以促使下段40內(nèi)包含的液體流向空腔73。
[0038]加注能夠因此主要在儲(chǔ)箱12或管13內(nèi)的液位足夠低以觸發(fā)由下段40形成的虹吸管清空時(shí)進(jìn)行。這種低液位能夠有效地實(shí)現(xiàn)為與車(chē)輛儀表盤(pán)上顯示的指示內(nèi)容相符。例如，對(duì)于構(gòu)成還原劑以用于排氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化器內(nèi)有毒氣體排放物的液體來(lái)說(shuō)，適用于已經(jīng)確認(rèn)為SCR機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)輛的排放控制法規(guī)規(guī)定直到剩余的續(xù)駛里程僅為2400公里時(shí)才需要提醒駕駛員應(yīng)加注儲(chǔ)箱12。
[0039]多孔段74或節(jié)流部75的毛細(xì)部分與加注管13內(nèi)的低壓力水平相結(jié)合明顯減緩了儲(chǔ)箱加注階段期間從儲(chǔ)箱12經(jīng)元件70到達(dá)導(dǎo)管14的液體通行速度。[0040]元件70、71、72的幾何尺寸根據(jù)加注流量以及儲(chǔ)箱和虹吸管的形狀通過(guò)計(jì)算或者通過(guò)試驗(yàn)或者通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)的結(jié)合來(lái)確定，以使加注儲(chǔ)箱12消耗的時(shí)間被嚴(yán)格限制在液體通過(guò)元件70升高時(shí)充滿(mǎn)由下段40形成的虹吸管所消耗的時(shí)間以下。這樣就足以避免排放導(dǎo)管14在加注結(jié)束前通過(guò)元件70而被注滿(mǎn)。
[0041]多孔材料例如是開(kāi)孔泡沫材料或保留在濾網(wǎng)內(nèi)的一堆微珠。
[0042]節(jié)流部例如是單個(gè)節(jié)流部或者由串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)節(jié)流部構(gòu)成。
【權(quán)利要求】
1.一種用于為機(jī)動(dòng)車(chē)儲(chǔ)箱(12)加注液體的設(shè)備(7，8)，包括: -加注管(13)，該加注管具有伸入儲(chǔ)箱(12)的下端(18)和用于獲取所述液體以便加注該儲(chǔ)箱(12)的上端(19);以及 -排放導(dǎo)管(14)，該排放導(dǎo)管包括伸入儲(chǔ)箱(12)的上部部分(16)的入口端(10)、在該上端(19)附近伸入該管(13)內(nèi)的出口端(11)以及位于入口端(10)和出口端(11)的高度以下的第一結(jié)構(gòu)高度處的下段(40)； 其特征在于，該設(shè)備包括固定的壓降生成元件(70，71，72)，該壓降生成元件使所述下段(40)與位于所述第一結(jié)構(gòu)高度下方的第二結(jié)構(gòu)高度處的空腔(15，18，73)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備(7)，其特征在于，所述空腔(73)是該儲(chǔ)箱(12)的位于所述下段(40)以下的一部分(15)。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備(8)，其特征在于，所述空腔(73)是該管(13)的位于所述下段(40)以下的一部分(18)。
4.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備(7，8)，其特征在于，所述固定的壓降生成元件(70，71)包括多孔材料(74)。
5.如權(quán)利要求1-3中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備(7，8)，其特征在于，所述固定的壓降生成元件(70，72)包括幾何節(jié)流部(75)。
6.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述儲(chǔ)箱(12)是用于排氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化器的選擇性催化還原系統(tǒng)的儲(chǔ)箱。
7.如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，用于加注儲(chǔ)箱(12)的所述液體包含尿素。
【文檔編號(hào)】F01N3/20GK103562510SQ201280017117
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】D·杜托-普瓦魯, F·馬爾托, A·納佐恩德 申請(qǐng)人:雷諾股份公司