用于輸送液體添加劑的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于輸送液體添加劑的裝置。所述類型的裝置用于例如機(jī)動(dòng)車中 以便向用于凈化內(nèi)燃機(jī)的排氣的排氣處理裝置供應(yīng)液體添加劑。本發(fā)明尤其用于排氣處理 裝置，其中所述排氣中的氮化合物在還原劑的輔助下發(fā)生反應(yīng)以形成無(wú)害物質(zhì)。在所述排 氣處理裝置中實(shí)施的相應(yīng)的排氣凈化方法是選擇性催化還原方法（SCR方法）。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，氨被用作SCR方法的還原劑。氨通常不是直接的而是以能儲(chǔ)存并作為液體 添加劑提供的還原劑前提溶液形式供給至排氣處理裝置。在這種情況下廣泛使用的還原劑 前體溶液是尿素水溶液。為了凈化排氣，32. 5%的尿素水溶液可在商品名AdBhie?下獲 得。
[0003] 對(duì)于在機(jī)動(dòng)車中供給這種液體添加劑，通常有必要提供用于儲(chǔ)存該液體添加劑的 儲(chǔ)箱和用于輸送和/或供給液體添加劑的裝置。用于供給液體添加劑的裝置還應(yīng)包括過(guò)濾 器，因?yàn)橐后w添加劑經(jīng)常含有雜質(zhì)。所述雜質(zhì)會(huì)損壞提供裝置和/或排氣處理裝置的部件， 因此必須從液體添加劑中去除。
[0004] 所述類型的液體添加劑的另一問(wèn)題是它們?cè)诘蜏叵聝鼋Y(jié)。例如，上述的尿素水溶 液在-ire凍結(jié)。在汽車領(lǐng)域，特別在冬季長(zhǎng)時(shí)間停車階段發(fā)生這樣的低溫。液體添加劑在 凍結(jié)時(shí)膨脹。所述膨脹會(huì)損害甚至破壞液體添加劑仍存在的管路和管道。因此，有必要通 過(guò)冷凍添加劑采取措施以防止損壞供給裝置。
[0005] 為了有效的排氣凈化，液體添加劑有必要以準(zhǔn)確計(jì)量的方式供給至排氣處理裝 置。特別是有必要防止氣泡通過(guò)進(jìn)入所述用于輸送液體添加劑的裝置。氣泡影響液體添加 劑的輸送量，其中，所述影響往往不能精確地確定，因?yàn)椋ㄍǔ＃┎豢赡埽ń柚趥鞲衅鳎?來(lái)區(qū)分被輸送的是氣泡或是液體添加劑。
[0006] 此外，用于儲(chǔ)存液體添加劑的儲(chǔ)箱和用于提供液體添加劑的裝置需要額外的空間 并導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車重量增加。因此，用于輸送液體添加劑的裝置能夠盡可能完全地排空儲(chǔ)箱是 有利的。即使當(dāng)儲(chǔ)箱已經(jīng)幾乎完全被排空時(shí)，仍然應(yīng)該確保沒(méi)有氣泡被輸送。儲(chǔ)箱則可以 設(shè)計(jì)成非常小，使得儲(chǔ)箱的額外的重量低并且儲(chǔ)箱對(duì)空間要求小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 以所述現(xiàn)有技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)，本發(fā)明的目的是解決或至少緩解所述技術(shù)問(wèn)題。本發(fā) 明特別提出一種用于輸送液體添加劑的特別有利的裝置，借助于該裝置，用于儲(chǔ)存液體添 加劑的儲(chǔ)箱首先基本上完全地、以及其次（甚至在所述輸送階段）可靠地獲得的是，沒(méi)有氣 泡或特別少的氣泡被吸入所述用于輸送液體添加劑的裝置。
[0008] 所述目的借助于根據(jù)權(quán)利要求1的特征的裝置實(shí)現(xiàn)。所述裝置的更多有利的實(shí)施 例在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明。在權(quán)利要求中單獨(dú)描述的特征可以以任意的技術(shù)上有意義的方 式相互組合并且可以通過(guò)說(shuō)明書(shū)中的解釋性材料補(bǔ)充給出本發(fā)明的其它實(shí)施例。
[0009] 所述用于輸送液體添加劑的裝置具有至少以下部件：
[0010] -儲(chǔ)箱，用于儲(chǔ)存液體添加劑，
[0011] -抽吸點(diǎn)，液體添加劑可通過(guò)所述裝置的栗在該抽吸點(diǎn)吸出儲(chǔ)箱，
[0012] -過(guò)濾器，該過(guò)濾器至少限定了介于過(guò)濾器與抽吸點(diǎn)之間的中間空間，并使中間空 間與儲(chǔ)箱的內(nèi)部空間分開(kāi)。
[0013] 該過(guò)濾器還具有帶頂邊和底邊的過(guò)濾器表面，其中，所述頂邊和底邊在垂直方向 上彼此間隔開(kāi)30mm[毫米]至80mm并且抽吸點(diǎn)在垂直方向上位于所述頂邊下方最多5mm 處。
[0014] 裝置優(yōu)選包括可插入用于儲(chǔ)存液體添加劑的儲(chǔ)箱的箱底中的開(kāi)口的安裝單元。安 裝單元優(yōu)選具有可插入所述箱底中的開(kāi)口從而以流體密封的方式封閉所述開(kāi)口的殼體。抽 吸點(diǎn)布置在所述殼體上以便在安裝單元已經(jīng)插入箱底時(shí)設(shè)置在儲(chǔ)箱中。裝置優(yōu)選還具有管 路連接部，液體添加劑在該管路連接部處提供。管路連接部?jī)?yōu)選布置在殼體上以便在安裝 單元已經(jīng)插入箱底時(shí)位于儲(chǔ)箱的外部。
[0015] 輸送管道從抽吸點(diǎn)到管路連接部貫穿殼體延伸，液體添加劑在輸送方向上沿著該 輸送管道輸送。用于輸送液體添加劑的栗也布置在所述輸送管道上。參與液體添加劑的輸 送的其它部件也可布置在殼體中。這樣的部件例如可以是傳感器、閥和/或控制元件。
[0016] 所述殼體優(yōu)選為筒形，使其可以插入箱底的圓形開(kāi)口內(nèi)。過(guò)濾器優(yōu)選地圍繞殼體 形成（大致環(huán)繞的）圓周表面。過(guò)濾器與抽吸點(diǎn)之間的中間空間因此優(yōu)選是位于過(guò)濾器與 裝置的殼體之間的大致環(huán)形或大致筒狀的間隙。在中間空間中可布置有支承結(jié)構(gòu)，該支承 結(jié)構(gòu)抵靠殼體支承過(guò)濾器以使過(guò)濾器相對(duì)于殼體的位置被固定地限定。
[0017] 內(nèi)部空間是指填充有液體添加劑并且不屬于中間空間的儲(chǔ)箱內(nèi)的（整個(gè)）空間。 內(nèi)部空間與中間空間優(yōu)選通過(guò)過(guò)濾器彼此分開(kāi)，使得要從內(nèi)部空間流向中間空間內(nèi)的液體 添加劑必須不可避免地穿過(guò)過(guò)濾器。過(guò)濾器因而截留了內(nèi)部空間中的液體添加劑的雜質(zhì)。 液體添加劑因而被凈化。
[0018] 過(guò)濾器表面優(yōu)選是指沿所述裝置的殼體的圓周表面的過(guò)濾器的二維范圍。過(guò)濾器 表面的面積優(yōu)選在90cm2和600cm2[平方厘米]之間。頂邊是在垂直方向上的過(guò)濾器的最 高區(qū)域。底邊是在垂直方向上的過(guò)濾器的最低區(qū)域。垂直方向優(yōu)選通過(guò)當(dāng)裝置被安裝在機(jī) 動(dòng)車中的預(yù)定安裝位置上時(shí)作用在裝置上的重力來(lái)限定。頂邊和底邊優(yōu)選是過(guò)濾器的線性 邊界區(qū)域。如果過(guò)濾器以環(huán)繞方式圍繞殼體形成，頂邊和底邊優(yōu)選都是（大約）環(huán)形的。頂 邊與底邊之間的30mm至80mm的間隔構(gòu)成了過(guò)濾器在垂直方向上的最大范圍，并且也可以 稱為過(guò)濾高度。
[0019] 抽吸點(diǎn)定位在過(guò)濾器的頂邊下方最多5_處。因此這確保在垂直方向上處于抽吸 點(diǎn)上方的位于中間空間內(nèi)的體積盡可能小。抽吸點(diǎn)優(yōu)選甚至布置成使得沒(méi)有（大量）體積 存在于抽吸點(diǎn)上方的中間空間。抽吸則從上方通向中間空間內(nèi)。
[0020] 由于在過(guò)濾器的頂邊和底邊之間限定的間隔和過(guò)濾器上部區(qū)域中抽吸點(diǎn)的位置， 裝置的任一個(gè)和每一個(gè)操作狀況都可以避免在過(guò)濾器和抽吸點(diǎn)之間的中間空間中出現(xiàn)空 氣。在液體添加劑在抽吸點(diǎn)抽吸的過(guò)程中，液體添加劑總是通過(guò)抽吸點(diǎn)與過(guò)濾器之間的整 個(gè)中間空間被抽吸。在中間空間的上部區(qū)域中形成未知大小的氣泡是不可能的。存在于中 間空間的空氣總是在液體添加劑的輸送開(kāi)始之后立即排放?？諝鈴牟灰圆皇芸刂频姆绞皆?未知時(shí)刻從儲(chǔ)箱到提取和輸送裝置內(nèi)。為此，可以借助于所述裝置來(lái)確保計(jì)量特別精確地 供給液體添加劑。
[0021] 另外，該裝置有利的是，過(guò)濾器具有外表面，其定向?yàn)槌騼?nèi)部空間且具有液壓直 徑/水力直徑在100ym[微米]和260ym之間的入口。
[0022] 過(guò)濾器的厚度或過(guò)濾深度優(yōu)選在例如0. 5_和2_[毫米]之間。外表面將過(guò)濾 器的材料限定在儲(chǔ)箱的內(nèi)部空間的方向。入口構(gòu)成一個(gè)開(kāi)口，液體添加劑可以在該開(kāi)口進(jìn) 入過(guò)濾器材料以便進(jìn)入過(guò)濾器與抽吸點(diǎn)之間的內(nèi)部空間。入口的液壓直徑由開(kāi)口的周長(zhǎng)與 面積限定。在圓形入口的情況下，液壓直徑對(duì)應(yīng)于圓形入口的實(shí)際直徑。過(guò)濾器的外表面 上的入口實(shí)際上通常不是圓形而是具有不同于圓形的形狀。所述不同的形狀可以是例如由 線絲、纖維和/或塑料長(zhǎng)絲構(gòu)成的結(jié)果。所述構(gòu)造部件限定了入口。它們?cè)谌肟陂_(kāi)口之間 形成網(wǎng)。液壓直徑由以下公式限定：
[0023]
[0024] 入口的液壓直徑代表當(dāng)儲(chǔ)箱的內(nèi)部空間中的空氣與中間空間中的液體添加劑之 間的邊界表面存在于外表面時(shí)在外表面處產(chǎn)生的毛細(xì)作用力。所述毛細(xì)作用力基本上通過(guò) 空氣、液體添加劑的表面張力以及由過(guò)濾器的材料來(lái)確定。如果外表面上的入口的液壓直 徑設(shè)定在特定范圍，則確保了沒(méi)有空氣通過(guò)入口進(jìn)入過(guò)濾器與抽吸點(diǎn)之間的中間空間。為 此應(yīng)設(shè)定更多條件。例如，液體添加劑的抽吸過(guò)程中由栗在抽吸點(diǎn)所產(chǎn)生的負(fù)壓力不應(yīng)超 過(guò)一個(gè)閾值，因?yàn)榉駝t所述毛細(xì)作用力會(huì)被克服。另一附加邊界條件是例如過(guò)濾器的頂邊 和底邊之間的間隔，該間距應(yīng)處于上文指定的范圍內(nèi)。由于液體添加劑在儲(chǔ)箱中的靜液壓