具有反流腔的连接头、流体传感器和选择性催化还原系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种具有反流腔的连接头、流体传感器和选择性催化还原系统。具有反流腔的连接头，用于布置在流体罐的孔口中，其具有径向导管形式的反流腔。反流腔克服了罐中气泡形成的问题，并增强了罐中的传感器的功能。本实用新型专利技术还提供了一种流体传感器，包括根据本实用新型专利技术的具有反流腔的连接头，还包括至少一个流体质量传感器单元，其与连接头隔开以布置在流体罐内。本实用新型专利技术还提供了一种选择性催化还原系统，用于净化柴油车的排出气体中的有害NOx成分，其具有尿素罐和安装在尿素罐中的根据本实用新型专利技术的流体传感器，以用于测量尿素罐中的尿素溶液的一种或多种性质。

Connection with reflux chamber, fluid sensor and selective catalytic reduction system

【技术实现步骤摘要】
具有反流腔的连接头、流体传感器和选择性催化还原系统
本技术涉及布置在流体罐的孔口中的连接头和流体传感器，例如包括这种连接头的尿素传感器。另外，本技术还涉及用于净化柴油车的排放气体中的有害NOx成分的选择性催化还原(SCR)系统。
技术介绍
流体性质传感器广泛用于车辆中。例如，它们用于检测流体的液位，例如燃料罐中的燃料液位，或者最近尿素罐中的尿素的液位和/或质量。这种流体，例如柴油机排出流体(DEF)或车用尿素(Adblue)，被用于用来减少柴油机排出气体中的有害NOx成分的还原系统。为了有效减少废气中的NOx，重要的是分析尿素溶液的质量及其在罐内的液位。为了实现液位测量，例如，设置在印刷电路板上的一组簧片开关彼此并排排列，并且定位在管内，如由聚丙烯制成。磁性浮子围绕管，并且取决于它在尿素溶液上的位置，将导致对应的开关的切换。除了液位测量之外，还可以感测溶液的其他性质，例如，温度、气泡的浓度或存在等。传感器通常集成在管中，该管安装至并入罐的开口中的连接头。连接头通常包含用于其他管的开口。首先，需要管将流体从罐中吸出到其与NOx成分发生反应的地方。其次，需要另外的管来将已经被吸出但尚未用于还原过程的流体返回到罐中。第三，由于尿素在-10°时冻结，在环境温度较低的情况下需要加热装置来加热尿素。加热装置通常具有包括单个管的加热线圈。该加热线圈通常连接到车辆的冷却流体回路。用于测量流体液位的管通常由不锈钢制成，其内壁由塑料(如聚丙烯)构成的管构成。管的内部沿着管的全部长度包含印刷电路板(PCB)。印刷电路连接到车辆(例如，卡车)的电力线和接地，并经由两根电线连接到卡车的CAN总线。PCB由簧片开关组成，它们与具有垂直取向的管周围的磁性环形浮子相互作用，并且浮子随着流体液位上下移动。经由其磁场，其与簧片相互作用，簧片然后给予CAN总线信号。在WO2016/027941A1中描述了常规流体性质传感器的示例，其中呈现了用于测量尿素浓度的装置以及测量选择性催化还原系统中使用的尿素水的尿素浓度的装置。用于测量尿素浓度的装置设置在储存尿素水的尿素水罐中。用于测量尿素浓度的装置设置有超声波收发器和围绕通过超声波收发器的超声波传播的浓度测量区域的屏蔽构件。屏蔽构件具有多个贯通孔，这些贯通孔防止尿素水中的气泡侵入浓度测量区域，但是允许尿素水流入浓度测量区域。用于溶液的另外的性质的传感器通常位于罐底部的流体液位传感器的下端，包括温度传感器以及用于测量尿素的浓度和质量的超声波发射器和传感器。这些传感器如同流体液位传感器一样连接到PCB，因此连接到卡车的电力线、接地和CAN总线。不仅流体液位管及其内部电子元件，而且其他金属管(用于吸出流体并使流体返回的金属管，以及热流体的金属管)都需要接地，以避免流体中的电解。在早期的系统中，通过经由导线将每个管连接到接地连接来提供接地。该解决方案具有导线可能断裂的缺点。因此，仍然需要提供一种在导电管和接地电位之间具有可靠电连接的连接头、流体传感器和SCR系统，其可以经济地制造，同时即使在具有挑战性的应用环境中也非常的鲁棒。另外，用于尿素传感器的常规连接头在设计上是麻烦的，并且不能用于具有挑战性的场景。因此，需要一种连接头，其减少连接到连接头的管的数量。在许多应用中，例如在内燃机中，流体从罐泵送到消费装置，例如内燃机。为了始终确保向消费装置的充足的流体供应，将比实际需要的量更多的流体泵送到消费装置。过量的未被消耗的流体被排放回罐中。通常，储罐设有传感器装置，该传感器装置可用于确定流体量和/或流体质量。传感器装置的正常功能可能因流中气泡的存在而受损。气泡可能会通过回流到罐的过量流体引入。
技术实现思路
本技术解决了用于测量尿素浓度的常规装置中的上述问题。本技术的反流腔(returncavity)被设计成使得过量的流体在连接头的边缘处被排放回罐中。这具有减少罐内气泡形成的效果，从而不会损害罐中的传感器的功能。上述目的通过独立权利要求的主题来解决。本技术的有利实施例是从属权利要求的主题。本技术基于以下想法，连接头设置有反流腔，该反流腔特别可以代替管(tube)以使已被吸出但尚未用于还原过程的流体返回到罐中。有利地，反流腔可以用可部分地集成到头部连接器的基部中的导管(duct)代替，使得它几乎完全被基部的隔离材料围绕。另外，根据本技术的反流腔缩短了回流管，并且省去了对套管、热支架、螺钉和螺母的需求。特别地，本技术涉及一种布置在流体罐的孔口中的连接头。连接头包括电绝缘的基部，其中基部设置有用于接收第一导电管的至少第一开口，以及具有至少第一容座的至少第一导电接地元件，其中该第一导电接地元件布置为使得该第一导电管电连接到该第一接地元件。根据本技术，第一接地元件电连接到第一导电接地引线的第一区域，并且基部包括电绝缘材料。第一接地引线被集成在基部内以便至少部分地被基部的绝缘材料围绕，并且其中第一接地引线的第二区域可连接到接地电位。接地元件和集成的接地引线形成用于接地管的安全和鲁棒的方式，并且具有便利且经济的组装的附加优点。有利地，接地元件和接地引线形成为分离的金属部件。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，这两个部件也可以整体地制造为单个部件。为了特别容易地组装连接头和管，第一接地元件的第一容座与基部的第一开口对齐以包围所述导电管。如果提供多个管，则可以为一些或所有管提供容座和开口的这种对齐。根据本技术的有利实施例，第一接地引线由所述绝缘材料包覆模制。该技术允许管与地面的特别地鲁棒且稳定的连接。在提供多于一根接地引线的情况下，部分或全部的接地引线可以由所述绝缘材料包覆模制。另外，接地引线可以互连为引线框架。优选地，第一和/或第二接地引线包括冲压和弯曲的金属片。例如，当在SCR系统中将本技术与尿素传感器的连接头一起使用时，第一导电管可以是用于使流体返回到罐中的管。需要另一个管以形成加热线圈，以及第三管以用于将流体从罐中吸出。因此，本技术还涉及如上所述的具有反流腔的连接头，其中基部设置有用于接收第二导电管的至少一个第二开口。根据该实施例，提供了第二导电接地元件，其具有至少第二容座，其中第二导电接地元件布置为使得第二导电管电连接到第二接地元件，并且其中第二接地元件电连接到第二导电接地引线的第一区域，并且其中基部包括电绝缘材料，第二接地引线集成在基部内，以便至少部分地由基部的绝缘材料围绕，并且其中第二接地引线的第二区域可连接到接地电位。例如，在SCR系统中的尿素传感器的情况下，加热流体入口和DEF出口可连接到一个公共接地元件，而加热流体出口和DEF入口连接到第二单独的接地元件。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，第一接地元件和第二接地元件也可以形成为单个集成元件，例如形成为一个金属板。当形成第一接地元件和/或第二接地元件包括金属板并且通过多个螺钉将其固定到基部时，可以实现基部和(多个)接地元件之间的特别牢固的连接。为了提供从第一接地引线和第二接地引线的第二端到接地的电连接，可以提供螺钉和导线。也可以使用任何其他合适的连接装置，例如压配合销或铆钉螺栓。在本技术的一个实施例中，基部还包括用于电接触至少一个流体传感器组件的电连接器。例如，连接器经由导线连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有反流腔(108)的连接头(100，200)，所述连接头用于布置在流体罐的孔口中，其特征在于，所述连接头(100，200)包括：电绝缘的基部(120)，其中所述基部(120)设置有用于接收管的至少第一开口，以及集成在所述连接头中的所述反流腔(108)。

【技术特征摘要】
2018.06.13 EP 18177521.41.一种具有反流腔(108)的连接头(100，200)，所述连接头用于布置在流体罐的孔口中，其特征在于，所述连接头(100，200)包括：电绝缘的基部(120)，其中所述基部(120)设置有用于接收管的至少第一开口，以及集成在所述连接头中的所述反流腔(108)。2.如权利要求1所述的连接头(100，200)，其特征在于，所述连接头的基部被挤制，以形成终止于所述反流腔的径向导管。3.如权利要求2所述的连接头(100，200)，其特征在于，所述径向导管沿着轴向方向倾斜。4.如权利要求1-3中任一项所述的连接头(100，200)，其特征在于，所述管是导电的。5.如权利要求1-3中任一项所述的连接头(100，200)，其特征在于，所述反流腔(108)终止于所述连接头的外周表面上的开口。6.如权利要求1-3中任一项所述的连接头(100，200)，其特征在于，还至少包括至少具有第一容座的第一导电接地元件，其中所述管包括第一导电管，所述第一导电接地元件布置为使得所述第一导电管电连接到所述第一导电接地元件。7.如权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：I格罗泽，G谢比，
申请(专利权)人：维玛系统公司，
类型：新型
国别省市：挪威,NO