本发明专利技术涉及一种用于输送液态还原剂的输送装置(1)，其具有至少一个第一补偿件(4)，其中为了输送、传导和供给还原剂，该输送装置(1)包括至少一个还原剂槽(2)、输送单元(6)和还原剂管路(7)以及计量单元(8)，它们一起具有可由还原剂填充的整体体积(9)，其中，该至少一个第一补偿件(4)适于在输送装置(1)中为负压时缩减整体体积(9)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种输送装置，用于将液态还原剂从还原剂槽输出到废气净化系统中，其中该输送装置包括特殊的补偿件。
技术介绍
就目前的在不久的将来将会进一步严格化的排放限值而言，对于内燃机的废气来说，在多用途运载车和机动车中越来越多地使用SCR系统以用于废气净化。这里使用了多种形式的还原剂，其形式尤其为存在于水溶液中的还原剂前体(Denoxium,AdBlue) 0AdBlue是可获得的具有约32. 5%重量尿素比例的尿素水溶液的商品名。在SCR技术的使用中必须注意，在低环境温度下或通过由于对流的冷却作用还原剂可能会冻结。尿素水溶液典型地在低于_11°C的温度下冻结。由于因还原剂从液相到固相的相变而导致体积增加的原因，SCR系统的部件如过滤器、还原剂管路或输送装置的阀门会受损。作为所述已知问题的解决方法，已经提出为了补偿膨胀，提供了柔性的还原剂管路或具有体积补偿件的还原剂管路，其可作为冻结的还原剂或还原剂前体的冰压的结果而提高了还原剂管路的体积。然而这还不能发展成适于保护部件的便宜且可靠的形式。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是说明一种用于还原剂的输送装置，其具有相比现有技术进一步改善的补偿件，其中该补偿件进一步降低了因冻结过程而对输送装置所构成的风险。此夕卜，还提出了一种用于所述类型的输送装置的定向冻结方法。通过根据权利要求I的特征的输送装置和根据权利要求12的方法实现了所述目标。在从属权利要求中限定了该装置的有益改进。在权利要求中单独说明的特征可以任何所需的技术上合适的方式相互结合，并且可由说明书中的解释性事实来补充，同时说明了本专利技术的其他设计变体。根据本专利技术的装置是用于输送液态还原剂的装置，其具有至少一个第一补偿件，其中为了输送、传导和计量还原剂，输送装置包括还原剂槽、输送单元以及还原剂管路和计量单元，它们一起具有可填充还原剂的整体体积，其中在输送装置中负压为主导时，该至少一个第一补偿件适合于减小整体体积的尺寸。在本专利技术的上下文中，负压意味着与环境压力相比的负压。同样地，正压意味着与环境压力相比的正压。本专利技术基于下面的理解，即在输送装置中的还原剂冻结之前总是会发生还原剂的冷却，并且在所述冷却期间会发生还原剂的体积缩减。使用尿素水溶液的测试已经显示，在还原剂从20°C到0°C的冷却期间会发生显著的体积缩减。在现有技术的输送装置中，由于 所述的体积缩减，在输送装置中会形成真空，所述真空导致额外的还原剂从还原剂槽经输送单元的阀门输送到输送装置中。结果，在冷却期间输送装置的填充水平提高。当已经冷却到这种程度的还原剂进一步冷却时，其在约-11°C的温度下开始冻结。这里开始发生体积的增加，其大于之前在冷却期 间发生的体积缩减。所述的体积增加导致输送装置中的升高的压力。在冷却中的体积缩减期间经输送单元被额外地吸入到输送装置中的额外还原剂越多，所述压力升高就越大。通过根据本专利技术的补偿件，可减少或甚至完全消除输送装置中的额外还原剂的量，以便于在根据本专利技术的输送装置中，只需要采取较少的措施以保证输送装置经得起冰压。这里特别有益的是，只要在输送装置中不是负压为主导，输送装置就不会产生体积缩减，以及当负压为主导时，第一补偿件可非常快且非常自由地允许体积缩减。这样就可保证在操作范围中，即在高于Obar的压力下，输送装置表现出基本上不可压缩的性能。这样，能够实现由输送装置提供的高度均匀的还原剂压力。同时，由于在操作期间压力的提高，因此输送装置的弹性膨胀不需要多余的能量。如果至少一个第一补偿件设计为膜片的形式，则输送装置是更加特别有益的，这里提供了为膜片设计的接触面，使得当在输送装置中正压为主导时，膜片基本上固定地顶靠所述接触面，并且当在输送装置中负压为主导时，膜片可运动到整体体积中。接触面例如可为输送装置管路的内壁的一部分。在接触面中在膜片之后可提供例如孔，当在输送装置中负压为主导时，空气等可自由地在膜片和接触面之间流动。因此在输送装置中，由膜片从输送装置的整体体积中分离出来的空气填充了整体体积的一部分。优选地，由于大表面积的相对薄的膜片可容易地弯曲，因此当负压为主导时，膜片可非常容易地变形。当正压为主导时，膜片被压在接触面上。这样，膜片的运动例如仅在接触面的所述孔的区域中是可能的。但是，所述孔与膜片所顶靠的接触面相比非常小。就孔的非常小的面积来看，即使膜片具有与其他区域相同的厚度，其也是相对刚性的。为此，膜片不会显著程度地膨胀到孔中，使得当系统中正压为主导时，整体体积没有显著的增加。作为孔的替代，也可在膜片之后提供格栅。这同样能使膜片可自由地膨胀到整体体积中，但是当系统中正压为主导时，膜片会顶靠着格栅，并且不会明显地发生膜片膨胀到格栅的单个开口中的情况。膜片也可以部分地形成为具有不同的厚度。膜片中的与孔或格栅相接触的区域可设计为比较厚，以便于邻接的膜片不会变形。附近的区域可设计为薄的和柔性的，任选地甚至具有褶皱，以便于在正压为主导时当膜片运动到输送装置的整体体积中时，能保证膜片的自由活动性。这里，通过褶皱等也能够形成膜片的可动区域，以便仍保证进一步提高的柔性。也可以提供包括不同材料的膜片。可以在膜片的单个区域中使用具有相对高弹性模量和/或具有相对大厚度的相对刚性材料，和/或在一些区域中通过额外的层和/或加强结构来强化膜片。如果该至少一个第一补偿件允许整体体积的尺寸缩减高达最多5%，则根据本专利技术的输送装置是特别有益的。在实验中已经发现，在由可典型地为20°C或甚至高达80°C的传统操作温度开始的液态还原剂的冻结期间，可发生高达5%的体积缩减。但是对于第一补偿件优选的是，允许整体体积有至少2%的体积缩减。如果在低于500mbar (毫巴)的负压下至少一个第一补偿件允许整体体积有高达5 %的尺寸缩减，则根据本专利技术的输送装置是更加特别有益的。这里，特别优选地，在低于500mbar,优选低于200mbar并且特别优选地低于IOOmbar的负压下,能够有高达2%的整体体积缩减。根据本专利技术的输送装置的这种实施方案基于下面的想法，即输送装置内的负压不应当变得过大，从而使得没有额外的还原剂被吸出还原剂槽并进入到输送装置中。当在系统中低的负压为主导时，这种情况发生的可能性较低，和/或不需要采取措施或只需采取较少的措施以阻止从还原 剂槽吸入还原剂。而且，为从还原剂槽中吸出还原剂，可在抽吸管路中提供流阻，其保证了当发生输送装置的冷却时还原剂不会从还原剂槽流入到输送装置中。这种流阻仅意在保证通过第一补偿件实现体积缩减所要求的负压低于额外的还原剂被从还原剂槽吸入时的负压。如果存在至少一个第二补偿件，则根据本专利技术的输送装置也是特别有益的，所述第二补偿件适于在输送装置内达到阈值正压时增加整体体积的尺寸，其中当低于阈值正压的压力为主导时，该至少一个第二补偿件基本上允许整体体积的尺寸不增加。因此，当超过了特定的阈值正压时，这种第二补偿件(膨胀件)会增加输送装置的体积尺寸。在此之前优选地不发生显著的整体体积尺寸增加。其原因是，在操作根据本专利技术的输送装置的输送压力的范围中，输送装置应表现出最大可能的刚性，以允许还原剂的特别地高效能和可靠的输送。当输送装置中的还原剂完全冷却并且由于冻结过程而发生还原剂的膨胀时，会出现显著高于正常输送压力的压力。现在第二补偿件允本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.02 DE 102009039735.31.一种用于输送液态还原剂的输送装置(I)，具有至少一个第一补偿件(4)，其中为了输送、传导和计量还原剂，所述输送装置(I)包括还原剂槽(2)、输送单元(6)和还原剂管路(7)以及计量单元(8)，它们一起具有能由还原剂填充的整体体积(9)，其中当在所述输送装置(I)中负压为主导时，所述至少一个第一补偿件(4)适合于缩减所述整体体积(9)的尺寸。2.根据权利要求I所述的输送装置(1)，其特征在于，所述至少一个第一补偿件(4)设计为膜片(10)的形式，并提供有为所述膜片设计的接触面(11)，使得当在所述输送装置(I)中正压为主导时，所述膜片(10)基本上固定地顶靠所述接触面(11)，并且当在所述输送装置(I)中负压为主导时，所述膜片(10)能移动进入所述整体体积(9)中。3.根据上述权利要求中任一项所述的输送装置(I)，其特征在于，所述至少一个第一补偿件(4)允许所述整体体积(9)的尺寸高达5%的缩减。4.根据上述权利要求中任一项所述的输送装置(1)，其特征在于，在低于500mbar的负压下，所述至少一个第一补偿件(4)允许所述整体体积(9)的尺寸高达5%的缩减。5.根据上述权利要求中任一项所述的输送装置(I)，其特征在于，设有至少一个第二补偿件(25)，其适合于当在所述输送装置中达到阈值正压(12)时增加所述整体体积(9)的尺寸，其中当低于所述阈值正压(12)的压力为主导时，所述至少一个第二补偿件(25)基本上允许所述整体体积(9)的尺寸没有增加。6.根据权利要求5所述的输送装置(I)，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：简·霍奇森，斯文·舍佩尔斯，
申请(专利权)人：依米泰克排放技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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