吸管、具有吸管的尿素传感器以及具有尿素传感器、抽吸机构和吸管的选择性催化还原(SCR)系统的制作方法

本发明涉及用于安装在尿素罐中的尿素传感器的吸管，其用于从具有吸管和抽吸开口的尿素罐吸取尿素溶液。本发明进一步涉及用于安装在尿素罐和抽吸机构和具有吸管的吸管中的尿素传感器。本发明进一步涉及选择性催化还原(scr)系统，其用于与尿素溶液使用以利用尿素传感器净化柴油车辆的排气，所述尿素传感器用于安装在尿素罐和抽吸机构和吸管中。
背景技术：
：选择性催化还原(scr)还原系统已被用于净化柴油车辆的排气中的有害的nox成分。scr系统使用尿素溶液，尿素溶液是指用于净化排气的柴油排气流体(def)。尿素溶液被存储在设置在车辆上的尿素罐中。需要确保尿素罐内的尿素溶液具有正确的成分和液位。因而在尿素罐中使用尿素传感器，用以测量罐中的尿素溶液的液位和/或浓度和/或温度。尿素传感器设置有液位测量器件。另外，在一些情况下，设置有浓度和/或质量测量器件、温度测量器件、吸管和返回管。所述吸管从尿素罐中吸取尿素溶液并且提供其用于分解排气中的nox，并且，返回管将过量的尿素溶液返回到尿素罐中。因为尿素溶液具有-11℃的冰点，所以，对于任何-11℃以下的温度存在尿素溶液结冰的风险。结冰的尿素溶液会对于实现有效的分解nox造成问题和困难。这是因为结冰导致尿素溶液高度体积膨胀，这会导致在吸管内侧产生过大压力。另外，由于这些高的压力，吸管可能破裂，吸管上的配件等也可能破裂。在其它情形中，这一压力可以向下作用，迫使尿素传感器上的过滤器移动或裂开。当前，没有有效的解决方案克服这一吸管上的过压力的问题。kr101205234b1公开了一种用于柴油车辆的尿素溶液罐，用以在加热管、吸管、液位传感器和质量传感器的下部被插入保护器中时，防止冰与传感器模块碰撞。用于柴油车辆的尿素溶液罐包括罐壳体、传感器模块和保护器。传感器模块包括加热管、吸管、液位传感器和质量传感器。加热管使冬天结冰的尿素溶液融化。吸管将尿素溶液供应到尿素溶液喷雾器。液位传感器通过漂浮件测量尿素溶液的液位。质量传感器测量尿素溶液的浓度和温度。加热管、吸管、液位传感器和质量传感器的下部插入保护器中。保护器防止冰与传感器模块碰撞。融化的尿素溶液沿着倾斜部向下流动，并且尿素溶液流动到吸管的入口。从kr102013005141a得知一种竖直管，其用于使结冰的尿素溶液电融化。柔性加热构件被设置成通过由温度控制单元独立控制温度来快速地使结冰的尿素溶液融化。用于使结冰的尿素溶液电融化的竖直管包括柔性加热构件、过滤器构件、尿素溶液吸管和尿素溶液返回管。柔性加热构件以恒定间隔沿着竖直管的长度布置在外管和内管之间的空间中。柔性加热构件填充有过滤器构件。尿素溶液返回管比尿素溶液吸管短。尿素溶液返回管和尿素溶液吸管被插入内管中。kr10-2012-0119470公开了一种传感器单元，其用于具有用于使结冰的水解冻的返回管的尿素罐。该单元被提供用以通过在双管单元的内管和外管之间的空间中具有加热线缆和过滤器而在不驱动发动机的情况下快速使结冰的水解冻。用于具有用于使结冰的水解冻的返回管的尿素罐的传感器单元包括头部、引导管、加热管、尿素吸管、尿素返回管和漂浮件。多个喷嘴孔形成在返回管的外表面上，并且排放尿素到尿素罐。喷嘴孔被连接到内流体路径。漂浮件被联接到引导管的外径，并且根据尿素罐中的尿素的量上下滑动。jp2010216306a公开一种用于车辆的含水尿素罐，用于在车辆的排气控制装置中使用，能够简化用于含水尿素溶液的融化器件并且确保罐中的优越的含水尿素融化性能。车辆的含水尿素罐具有冷却水管，发动机冷却水流过冷却水管。罐可以进一步具有含水尿素管以吸入含水尿素并发送到含水尿素scr系统。冷却水罐部分地设置有含水尿素加热管，所述含水尿素加热管被构造成使得在相对于它的内壁的空间中以大直径形成流动通道并且内部设置小直径管，所述管中的一个管被用作含水尿素管而另一个管被用作冷却水管，并且第一管的末端处的抽吸孔位于罐体中的底部附近以便吸入含水尿素溶液，并且流过该管的含水尿素溶液被流过另一管的发动机冷却水加热。wo2011078692a1公开一种用于测量尿素溶液的质量的设备，该设备被操作成使得该设备的至少一部分被插入尿素溶液中。设备包括用于测量尿素溶液的体积内的机械和电性质的传感器构造，机械和电性质的测量相互不同地受到尿素溶液中存在的成分的影响。处理设备布置的数据可操作成处理机械和电性质的测量值，以生成指示尿素溶液的质量的输出数据。设备也能够适合于测量其它类型溶液的质量。因此，需要一种技术方案来克服以上问题并改进在低温条件下的抽吸-返回操作。技术实现要素：因而，本发明的目的在于提供一种在低温条件下具有改进的抽吸-返回操作的吸管、具有吸管的尿素传感器、和具有尿素传感器和吸管的选择性催化还原(scr)系统。这一目的通过根据权利要求1所述的吸管、根据权利要求9所述的具有吸管的尿素传感器和根据12所述的具有尿素传感器和吸管的选择性催化还原(scr)系统来实现。本发明基于如下构思：通过一机构防止尿素传感器的吸管中的过/负压，所述机构提供在其上具有一个或多个孔的吸管，并且通过包围软管(其由柔性材料诸如橡胶、塑料等制成，并且其像阀一样起作用)覆盖吸管的外侧。孔和布置在其周围的软管的目的在于处理可作用在吸管内侧的压力。当与罐中的尿素溶液相比在吸管中存在负压时，橡胶将锁靠在管上，并且密封孔以防止尿素溶液穿过孔从罐侵入管中，同时，在吸管内侧具有过压时，软管具有足够的柔性屈服，并允许过量的尿素溶液穿过孔离开并流回到罐中，以防止在吸管内侧或甚至在软管内侧建立过渡的压力。在实施例中，孔可以沿着吸管的长度在一侧或多于一侧上定位。在另一实施例中，橡胶软管可以被设置有鼓胀部，所述鼓胀部对应于吸管上的孔，使得鼓胀部穿入孔中以固定橡胶，而使其免于因为尿素溶液中的波动、管的热膨胀或罐中的冰形成等形成的机械力而沿着管移动。在实施例中，每个橡胶软管可以封闭吸管的孔。另一可能是具有封闭吸管的孔的整个区域的单个的橡胶软管。在实施例中，包围橡胶软管可以在其中被设置有孔，孔被设置成距吸管中的被橡胶软管包围的最近的孔具有一定距离。在实施例中，吸管可以平行于冷却剂管沿着吸管的整个长度的至少一部分延伸，热流体可以在冷却剂管中循环。此外，可以使用一些类型的夹具将吸管连接至冷却剂管以确保所述距离。夹具可以由金属或其他材料制成，其将确保在冷却剂管和吸管之间的热桥，以促进加热吸管而熔化可能形成在冷却剂管内侧的任何冰。在实施例中，橡胶软管可以被分成在夹具之间延伸的多个区段，使得夹具保持橡胶就位，并防止沿着管的任何滑动。夹具不被制成将橡胶软管紧紧装配在吸管上，如果是，则它们仅被使用在孔的一侧上，使得橡胶管仍允许过量的流体从橡胶软管流回到罐中。现在将参考附图并使用示例性方式的有利实施例更详细地描述本发明。描述的实施例仅仅是可能的构造，并且应理解的是，在实施本发明时，上述的各个特征可以彼此独立地提供、或者可以同时被省略。附图说明附图示出：图1示出根据本发明的尿素传感器和尿素罐的示例性实施例；图2示出图1的示例性实施例的吸管；图3示出具有单个软管的图1的实施例的尿素传感器；图4示出具有单个软管的尿素传感器的另一示例性实施例；图5示出具有附加的金属夹具的图4的实施例。具体实施方式现将参照附图更详细地解释本发明。现在参考图1，图1在部分分解视图中示出根据本发明的尿素传感器100和尿素罐102的示例性实施例。图1中所示的尿素传感器100可以例如包括用于监测用于柴油车辆的排气处理系统的尿素溶液的质量的质量传感器，其进一步具有如在wo2011/078692a1中所示的安装方式。为了从罐102中提供溶液到传感器布置116，具有抽吸开口106的吸管101浸进入罐102中。图2示出图1的吸管101。在安装状态中，抽吸开口106位于罐102的底部附近的区域中。抽吸管道104朝向支撑法兰116向上引导穿过罐102。根据本发明，多个孔108设置在抽吸管道104中。这些孔108允许流体，即液体和气体，穿过抽吸管道104的壁。为了以类似阀的方式密封这些孔108，根据本发明设置盖110。这些盖110优选是弹性的，使得它们能在压力的影响下膨胀和收缩。图3示出一实施例，其中，每个孔108设置有分开的盖110。例如，这些盖110可以由软管短件形成。每一个短件类似阀那样作用并且允许通风。过量的流体流回到罐中。通过设置抽吸管道104具有由盖110在外侧覆盖的至少一个孔108，可以确保在与尿素罐102相比在抽吸管道104中存在负压时，盖110将锁靠在抽吸管道104上并且密封孔108。另一方面，在与罐102相比在吸管104内具有过压时，盖110变形以允许过量的尿素溶液穿过通过孔108从抽吸管道104逸出并流回到罐中。为了稳定机械设置，可以设置夹具114，其在与抽吸管道104平行延伸的冷却剂管道112处固定抽吸管道104。这些夹具114还可以辅助固定盖110，但是，它们被布置成使得流体仍然可以从盖110逸出到罐中。作为借助于单个的盖110覆盖每个孔108的替代，根据替选实施例，一个或多个孔可以被共用的盖110覆盖，例如较长件的软管。这样的布置在图4中示出。附图标记：附图标记说明100尿素传感器101吸管102尿素罐104抽吸管道106抽吸开口108孔110盖112冷却剂管114夹具116支撑法兰当前第1页12