用于配量运行/辅助材料的配量模块制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将运行/辅助材料配量到废气流(46)中的配量模块(10)，所述废气流流过内燃机的排气系(42)。所述配量模块(10)借助冷却介质冷却。在被冷却介质从入口侧(52)向出口侧(54)流过的热交换器(50、110)和配量阀(18)之间延伸有至少一个热管(56、96)，所述热管引起从所述配量阀(18)到所述热交换器(50、110)的热流(68)。

【技术实现步骤摘要】
用于配量运行/辅助材料的配量模块
本专利技术涉及一种用于将运行/辅助材料配量到废气流中的配量模块，该废气流流过内燃机的排气系，其中，该配量模块借助冷却介质冷却。此外，本专利技术涉及配量模块在内燃机的排气系中的使用，用于将运行/辅助材料、尤其是尿素-水溶液配量到乘用车或商用车的内燃机的废气流中。
技术介绍
US2016/0326925A1涉及一种具有集成热管的配量模块。用于废气后处理系统的配量模块包括固定法兰，用于耦合到废气系统上。固定法兰包括具有空腔的热管系统，在该空腔中储存有流体。空腔通过固定法兰的区段与热源区段热耦合；此外，散热器也与冷却系统热耦合。流体将热从热源朝散热器的方向传递。在当今所使用的废气后处理系统中，使用通常包括电配量阀和配量阀壳体以及用于引导冷却剂的导向板的配量模块。这种配量模块直接与排气系连接，通常使用可拧紧的法兰。这种连接由于要遵守的标准化措施而在可拧紧的法兰方面仅允许确定的尺寸。这又对配量阀壳体的内部结构产生不小的影响，这又可以影响迄今用于外部冷却介质的导向板的状态和位置。
技术实现思路
根据本专利技术提出一种用于将运行/辅助材料配量到废气流中的配量模块，该废气流流过内燃机的排气系并且配量模块借助冷却介质冷却。在被冷却介质从入口侧到出口侧流过的热交换器和配量阀之间延伸有至少一个热管，该热管引起从配量阀朝热交换器方向的热流。在根据本专利技术提出的配量模块的一个构型变型中，至少一个热管以具有或不具有蜂窝结构的罐形构造，或以沿周向方向分布地布置的单个管的形式构造。>在根据本专利技术提出的解决方案的一个扩展方案中，至少一个热管的蒸发区域布置在配量阀的指向排气系的端部上，并且至少一个热管的冷凝区域布置在热交换器内。在根据本专利技术提出的配量模块中，至少一个热管可以实施为柱形形状和/或包括弯折的端部区域和/或存在以下可能性：至少一个热管这样地构造，使得该热管具有增大的传递面。在根据本专利技术提出的配量模块中，至少一个热管穿过配量模块壳体的空腔延伸，在所述空腔中仅包含空气。至少一个热管有利地以屏蔽间距沿着配量阀延伸。在根据本专利技术提出的配量模块中，可以在热交换器内接收有多个热管，这些热管具有柱形形状并且这些热管相对彼此具有轴线偏移并且垂直于流过热交换器的冷却介质的流动方向取向。在根据本专利技术提出的配量模块的一个实施变型中，多个热管保持在可以实施为多件式的冷却体中。该冷却体包括沿着分界面相对彼此夹紧的第一冷却体部分和第二冷却体部分。此外，冷却体还可以在一个端侧或两个端侧上具有一个或多个扩宽部。这些扩宽部尤其用于增大散热面，以便实现改善的热传递。根据本专利技术提出的解决方案，进一步可以在冷却体上接收有多个热管，其中，各个热管布置为相对彼此扭转一个定位角α。由此可以实现热交换表面的显著增大和从而实现改善的热流。根据本专利技术提出的解决方案，进一步可以将定位角α在相对于冷却介质的流动方向的取向在20°至80°之间的范围内取向。可以构造为多件式并且尤其具有第一冷却体部分和第二冷却体部分的冷却体在两个冷却体部分的分界面的区域中提供以下可能性：夹紧可能以柱形形状构造和/或可能构造有弯折的端部区域的至少一个热管。在根据本专利技术提出的配量模块的一个替代的实施可能性中，该配量模块可以包括集成到配量模块壳体中的热交换器，这在要求最小安装空间的情况下提供非常紧凑的结构可能性。在根据本专利技术提出的配量模块的一个替代的实施可能性中，分散的管沿所述配量阀的周向方向相对彼此间隔开地布置。在根据本专利技术提出的配量模块的一个替代的实施可能性中，第一热管部分和第二热管部分在所述配量阀上彼此对置地布置。在根据本专利技术提出的配量模块的一个替代的实施可能性中，在呈罐形的热管中实施有蜂窝结构，所述蜂窝结构沿周向方向看包括1...至n个彼此分隔开的腔。在根据本专利技术提出的配量模块的一个替代的实施可能性中，具有蜂窝结构的呈罐形的热管在冷凝区域中被柱形的热交换区域包围。最后，本专利技术涉及一种配量模块在内燃机的排气系中的使用，用于将运行/辅助材料、尤其是尿素-水溶液配量到可能是乘用车或可能是商用车的内燃机的废气流中。在根据本专利技术提出的解决方案中，可以通过将热管直接附接到被接收在配量模块壳体中的电操纵的配量模块上，并且通过压紧两个在其表面方面相同大的且质量相同的冷却体元件实现：可以通过至少一个热管将热以相对较小的温度差进行传递。这意味着，从位于排气系上的、根据温度高负荷的配量模块尖端朝热交换器的方向能够快速地导出热。因此，所产生的热可以直接被输送，而不会发生被接收在配量模块壳体内的电操纵的配量阀被过度加热。此外，能够实现较大的冷却介质横截面，使得提供大的热接收能力的热容可供使用。此外，能够通过冷却介质及其大体积流实现快速的热输送。此外，可以实现关于配属于配量模块的热交换器的几何上相对牢固的冷却介质接头。可以完全省去在根据现有技术的解决方案中通过在薄壁厚的情况下焊接而实现的材料锁合连接，该材料锁合连接非常容易出错而且可能导致密封问题。此外，根据本专利技术提出的解决方案存在以下可能性：灵活地选择接头区域，即或者实现夹紧接触或通过快速连接器等建立连接。此外，根据本专利技术提出的解决方案提供以下可能性：通过几何上选择相应的接触面来灵活地选择热交换区域。由此，根据本专利技术所提出的解决方案不但可以在乘用车中使用，而且可以在商用车中使用；存在以下可能性：在冷却介质方面和从而在可实现的热输入方面实现明显不同的通流量。与迄今根据现有技术已知的解决方案相比，根据本专利技术提出的配量模块也可以在高振动加速度下使用。此外，在使用寿命和密封性方面可以有利地确保牢固地附接在有冷却介质流动的管路上。因为所使用的热管构造为中空体，所以根据本专利技术提出的配量模块的重量被非常有利地影响。在要使用的热管的材料选择方面可以提出，这些热管可以视应用领域而定例如由不锈钢、铜、黄铜、塑料或这些材料的组合制成。与迄今所使用的导向板相比，在将冷却功能集成到配量模块的壳体中时得到简化的制造。热输入部、在当前情况下是配量模块的尖端和在当前情况下由配量模块的上侧得到的热输出部之间的相对于根据现有技术的解决方案增大的间距具有以下优点：仅在热交换器内发生冷却介质接触。相反，在根据现有技术的解决方案中，冷却介质在到配量阀尖端的路径上已经被加热，使得由于冷却介质之间的温度差而减少要导出的热量，因为在冷却介质尖端上的冷却介质温度低于在热交换器中的温度差。由此可以在根据本专利技术提出的解决方案中提高冷却性能。有利地，对于在壳体外部没有足够的安装空间可供用于热交换器的情况下，可以将热交换器转移到壳体中。附图说明下面根据附图详细地说明本专利技术。附图示出：图1迄今所使用的具有置入到配量模块壳体中的导向板的配量模块；图2根据图1中的示图的配量模块附接到示意性示出的废气设备上；图3具有至少一个热管和热交换器的根据本专利技术的配量模块的纵截面；图4.1至4.4热管的不同几何形状；图5热管在热交换器内的布置可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将运行/辅助材料配量到废气流(46)中的配量模块(10)，所述废气流流过内燃机的排气系(42)，其中，所述配量模块(10)借助冷却介质冷却，其特征在于，在被冷却介质从入口侧(52)到出口侧(54)流过的热交换器(50、110)和配量阀(18)之间延伸有至少一个热管(56、96)，所述热管引起从所述配量阀(18)到所述热交换器(50、110)的热流(68)。/n

【技术特征摘要】
20190703 DE 102019209730.81.一种用于将运行/辅助材料配量到废气流(46)中的配量模块(10)，所述废气流流过内燃机的排气系(42)，其中，所述配量模块(10)借助冷却介质冷却，其特征在于，在被冷却介质从入口侧(52)到出口侧(54)流过的热交换器(50、110)和配量阀(18)之间延伸有至少一个热管(56、96)，所述热管引起从所述配量阀(18)到所述热交换器(50、110)的热流(68)。


2.根据权利要求1所述的配量模块(10)，其特征在于，所述至少一个热管(56、96)构造为罐形(58)或包括多个分散的管(59、60、61、62)或由第一热管部分(114)和第二热管部分(116)构成。


3.根据权利要求2所述的配量模块(10)，其特征在于，所述至少一个热管(56、96)或所述多个分散的管(59、60、61、62)或所述热管部分(114、116)的蒸发区域(64)位于所述配量阀(18)的指向所述排气系(42)的端部上，并且所述至少一个热管(56、96)的冷凝区域(66)位于所述热交换器(50、110)内。


4.根据权利要求1所述的配量模块(10)，其特征在于，所述至少一个热管(56、96)实施为柱形形状(90)和/或包括弯折的端部区域(84)，和/或所述至少一个热管(56、96)具有增大的传递面(108)。


5.根据权利要求1所述的配量模块(10)，其特征在于，所述至少一个热管(56、96)穿过配量模块壳体(12)的空腔(78)延伸。


6.根据权利要求5所述的配量模块(10)，其特征在于，所述至少一个热管(56、96)与所述配量模块(10)隔开屏蔽间距(74)地延伸。


7.根据权利要求1所述的配量模块(10)，其特征在于，在所述热交换器(50、110)内接收有多个呈柱形形状(90)的热管(56、96)，所述热管相对彼此具有轴线偏移(92)并且垂直于冷却介质的流动方向(86)取向。


8.根据权利要求1所述的配量模块(10)，其特征在于，多个热管(56、96)保持在一个多件式冷却体(94)中。

【专利技术属性】
技术研发人员：J·汉内克，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE