隔热还原剂罐的制作方法_2

文档序号:10314069阅读:来源:国知局
以包括热管理系统60,以解冻冻结的还原剂,防止还原剂冻结,和/或防止还原剂在还原剂管路34、还原剂罐40和栗50中过热。还原剂供应组件24的一个或多个部件还可以是隔热的,以防止还原剂过热和/或冻结。根据一个示例性方面,热管理系统60包括发动机冷却剂供应管路61和发动机冷却剂回流管路62。
[0031]喷射器36可以将还原剂注入排气导管18的混合段70中,其中还原剂可以被转化并与排气流16混合。可以在混合段70中包括混合器(未示出),以帮助转化和混合。尽管其他还原剂也可以,但尿素是常见的还原剂。尿素还原剂可以转化、分解或水解为氨(NH3),然后可以被吸收或以其他方式被存储在SCR催化器22中。通过将NOx还原为氮气(N2),然后可以在SCR催化器消耗NH3。
[0032 ]排气后处理系统14还可以包括具有NOx传感器(未示出)的控制系统(未示出)。控制系统可以使用NOx传感器或发动机控制参数图,以控制从还原剂供应组件24引入还原剂,以达到所需还原NOx的水平,同时控制氨泄露。
[0033]图2是根据本实用新型的一个方面的排气后处理系统的示例性视图。具体而言,图2是与机器I的发动机12相关联的排气后处理系统14的框图。后处理系统14可以如所示方面进行模块化包装,用于改造到现有发动机上,或者可选择地用于安装在新发动机上。在所示方面中,后处理系统14可以包括第一模块204,第一模块204流体连接至发动机12的排气导管18。在发动机运行期间,第一模块204可以布置成接收来自导管18的发动机排气。通过发动机12提供至第一模块204的排气可以在进入传输导管212之前首先通过第一模块204。排气后处理系统14的一个方面不包括柴油机氧化催化器或柴油机微粒过滤器,但其另一方面可以包括这些部件。
[0034]传输导管212可以使第一模块204和第二模块214流体地相互连接,以使来自发动机12的排气可在于连接到第二模块的排气管(stack)220处释放之前,连续穿过第一模块204和第二模块214。在所示的方面,第二模块214内装有SCR催化剂22和清洁催化剂30。SCR催化剂22和清洁催化剂30用于在还原剂存在下处理来自发动机12的排气,所述还原剂被注入传输导管212的排气中。
[0035]更具体地,还原剂221,例如含脲水溶液,其可以是柴油机排气处理液(DEF),可通过喷射器36注入传输导管212中。还原剂221可以包含在还原剂罐40内,并且可以通过栗50从还原剂管路34提供至喷射器36。还原剂221可以注入传输导管212,在那里其可以与通过的排气混合,并且因此可以被提供至第二模块214。
[0036]为了促进还原剂221与排气的混合,可以沿传输导管212布置混合器224。为了控制还原剂211的使用,排气后处理系统14可使用电子控制器(未示出)。电子控制器可以根据参数,诸如温度、流量、速度等,确定使用的还原剂221的量。电子控制器可以包括处理器,其配置成控制排气后处理系统14的操作。
[0037]图3是根据本实用新型的一个方面的隔热还原剂罐的前视图。具体而言,图3描绘了可位于机器I上的隔热还原剂罐40。还原剂罐40可以包括安装支架332,以将还原剂罐40连接至机器I。隔热还原剂罐40容纳有还原剂,例如柴油机排气处理液。柴油机排气处理液通常是尿素和水等的混合物。但也可考虑其他类型的还原剂。隔热还原剂罐40包括多个具有上部320和下部322的侧面。下部322可以是锥形形状318,并且下部的至少一个部分(水平横截面)可以比上部窄。当还原剂冻结时,上部320提供用于还原剂的膨胀容积,并且可以允许还原剂罐40内的膨胀。还原剂罐40可以包括集管312,集管312具有抽取管路324和填充管路326,并可能具有多个抽取管路324和填充管路326。抽取管路324可以从还原剂罐40吸取还原剂,经由还原剂管路34传输并用喷射器36注入后处理系统14的传输导管212,如图2所示。可以在填充管路326处将还原剂添加至还原剂罐40。
[0038]图4是示出了根据本实用新型的一个方面罐的内部组件的隔热还原剂罐的透视剖面图。如图4所描绘,还原剂罐40还具有隔热层316,隔热层316布置在还原剂罐40的上部320,并且在一个方面可以仅衬在上部320。隔热层316可以通过金属片层等结合在两侧上,并且可以结合在还原剂罐40的内侧或外侧。隔热层316还可以包括陶瓷纤维、针刺毛毯材料等。隔热层316可以被包含并可紧固到还原剂罐40的上部320的内侧或外侧。隔热层316可以衬在还原剂罐40的上部320,以便当还原剂在还原剂罐40中冻结时,形成用于还原剂的隔热膨胀容积。在一个方面,还原剂罐40的隔热上部320包括还原剂罐40的上三分之一,但是在其他方面,根据还原剂罐40的大小和特征,也可以包括不同比例的还原剂罐40。在一个方面,还原剂罐40的下部322将不会隔热。此外,还原剂罐40的顶表面也可以包含隔热层316。
[0039]在又一个方面,还原剂罐40可以在罐的下部322包含隔热层316。在此方面,较之上部320上的隔热层316,下部322的隔热层316可以较少地隔热,使得至少直到在下部322中的还原剂冻结之后,在上部320中的还原剂才会冻结。
[0040]在又一个方面,隔热层316可以在上部320和下部322上都衬在还原剂罐40的内部和外部。在这个方面,隔热层在上部320上可以更隔热,使得至少直到在下部322中的还原剂冻结之后,在上部320中的还原剂才会冻结。
[0041 ]在另一个方面,隔热层316可以包含在还原剂罐40的内表面和还原剂罐40的外表面之间。在此方面中,可以包含隔热层316作为附加层,还原剂罐40的内表面和外表面在两者之间提供空间,隔热层316可以不接触还原剂罐40内部的还原剂而被包含在该空间内。在这样一个方面,隔热层316可以仅被包含在上部320中,或均被包含在上部320与下部322两者中。如果隔热层都衬在上部320和下部322,上部320中的隔热层316可能比下部322中的隔热层316更为隔热,使得至少直到在下部322中的还原剂冻结之后,在上部320中的还原剂才会冻结。
[0042]只要在上部320中的隔热层316可比在下部322中的隔热层316更好地隔热,就使得至少直到在下部322中的还原剂冻结之后,在上部320中的还原剂才会冻结,隔热层316可衬在组成还原剂箱40的多个壁的任何部分。在一个方面,通过绕还原剂罐40的周边完全缠绕,隔热层316将衬在罐的至少一部分。在另一个方面,不需要绕还原剂罐40的周边完全缠绕,隔热层316可衬在还原剂罐40的至少一部分。在又一方面,隔热层可衬在下部322而无需绕下部322中的还原剂罐40的周边完全缠绕,而以产生比下部322更隔热的上部320的方式,仍绕上部320的周边完全缠绕。
[0043]在一个方面,还原剂罐40将在还原剂罐40的上部320中以及下部322中具有还原剂。当还原剂罐40经受低于冻结温度时,还原剂可从还原剂罐40的外部向内冻结,将未冻结的还原剂流体封闭在还原剂罐40的中心。因为下部322是未隔热的而具有隔热层316的上部320是隔热的,还原剂将首先在还原剂罐40的下部322中冻结。
[0044]还原剂罐40的下部322可具有锥形形状318,当还原剂在还原剂罐40的下部322中冻结时,此下部322从而促进还原剂向上移动进入还原剂罐40的具有隔热层316的上部320中。甚至当还原剂罐40被不均匀地定向时,诸如当机器I正在斜面上操作时,锥形形状318也可允许通过抽取管路324将还原剂从还原剂罐40的底部抽吸出来。还原剂罐40的下部322的锥形形状318可通过模塑、冲压或类似的方法来制造以提供倒角形状,这可以是二维的(如图所示)或可以是三维的(在一个额外的维度中倒角)。还原剂罐40的下部322的锥形形状318迫使冻结的还原剂推动周围未冻结的还原剂向上并进入具有隔热层316的还原剂罐40的上部320中。这之所以会发生是因为冻结的还原剂通常体积会膨胀。由于还原剂罐40的下部322的锥形形状318,由冻结流体推动的流
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