专利名称：Scr系统中的液体加热式计量喷射泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种柴油车尾气处理净化系统中还原剂的喷射控制装置，尤其涉及一种SCR(Elective Catalyst Reaction，选择性催化转化路线)系统中的液体加热式计量喷射泵。
背景技术：
随着社会对环境保护要求的越来越高，国家对环境保护的力度越来越大，就机动车排放方面国家相关部门已出台相关政策，尤其是“国IV标准”的推行，对机动车排放控制更趋严格，需要在满足“国III标准”基础上再进一步降低30% 50%的污染物才能达标， 按标准正常实施进程，全国范围将于2012年实施“国IV标准”。现已知，选择性催化还原技术(SCR)是机动车尾气后处理技术的主流路线，即将还原剂(行业内称为“添蓝”)经过雾化定量喷射进排气管路，并通过SCR催化剂将废气中的主要有害气体NOX转化成氮气和水排出，达到尾气净化的目的，这也是实现“国IV标准” 最普遍的技术路线。在SCR系统中最普遍的还原剂是32. 5%的尿素水溶液，该溶液在-11 °C时会结冰， 尤其在寒冷的冬季，一些地方的气温可低至_30°C以下，这使得SCR系统在温度较低的地区的使用受到限制，因此要通过对尿素存储装置和管路的加热来解决结冰问题；现有技术中， 对计量喷射泵的加热，主要采用电加热，即通过对功率电阻通电升温的方式进行加热，该加热方式增加了导线连接，拆卸维护困难，且耗能高，对蓄电池寿命也有影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提出一种结构紧凑，便于维护，且具有加热功能的SCR系统中的液体加热式计量喷射泵。为实现上述目的，本发明提出如下技术方案SCR系统中的液体加热式计量喷射泵，用于对SCR系统中的还原剂进行喷射，所述液体加热式计量喷射泵包括计量喷射单元和对所述计量喷射单元进行加热的水加热单元，所述计量喷射单元包括泵体、设置在泵体上的膜片泵和计量阀，以及供还原剂回流的回液接头，所述水加热单元包括形成于泵体内及泵体表面上的复数段水循环管道。优选地，所述计量喷射装置还包括与泵体相扣合的盖体，所述盖体与泵体间形成一封闭空间，至少所述膜片泵和计量阀置于所述封闭空间内。所述计量喷射单元还包括与所述泵体相配合的基板，所述泵体设置在所述基板上。所述回液接头设置于所述基板上。所述水加热单元包括形成于泵体内和泵体上的复数段水循环管道，以及设置于泵体上的进水接头和出水接头，所述进水接头和出水接头与所述水循环管道接通。所述泵体上还设置有复数段液流管路，以及和所述液流管路相接的吸液接头和出液接头，所述吸液接头、膜片泵、计量阀和出液接头通过所述液流管路相串联。所述计量喷射泵还包括用于还原剂回流的回流管路，所述回流管路包括设置于所述泵体和基板间的第一流道区和第二流道区，以及延伸至基板下表面的第三流道区。所述计量喷射单元还包括过滤器，所述过滤器串联在所述计量阀上游的泵体上。所述计量喷射单元还包括控制还原剂喷射的控制单元。所述计量喷射单元还包括对所述泵体进行温度监控的温度传感器。与现有技术相比，本发明SCR系统中的液体加热式计量喷射泵采用将经加热的发动机冷却水引入计量泵，提高了能量的利用率，节省了对计量泵单独进行加热的加热装置； 同时，本发明计量喷射泵的结构紧凑，集成化程度高，也便于日常维护。
图1是本发明SCR系统中的液体加热式计量喷射泵的立体视图；图2是图1的立体分解视图；图3是本发明SCR系统中的液体加热式计量喷射泵的的接线图；图4是本发明中的泵体的俯视图；图5是本发明中的泵体的仰视图；图6是本发明中的基板的仰视图。图中元件的标号计量喷射单元膜片泵混合腔控制单元基板回流管路第三流道区回液接头储液箱出水接头第二流道
具体实施例方式下面将结合本发明的附图，对本发明优选实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。如图1-图6所示，本发明SCR系统中的液体加热式计量喷射泵，用于将SCR系统中的还原剂喷射入排气管内，其包括计量喷射单元1和对所述计量喷射单元进行加热的水加热单元8，所述计量喷射单元包括盖体2、泵体3、基板4、膜片泵31、过滤器32、计量阀33、 混合腔34、第一压力传感器35、第二压力传感器36、控制单元37，以及形成于泵体上的供还原剂流动的液流通道5。结合图1、图2和图3所示，所述盖体2扣合于泵体3上，其与泵体3间形成一封闭
1盖体2泵体331过滤器32计量阀3334第一压力传感器35第二压力传感器3637膜片阀38单向阀394液流通道5液流管路5152第一流道区521第二流道区522523吸液接头53出液接头5455贯穿孔61环形槽627水加热单元8进水接头8182水循环管道83第一流道831832第三流道833温度传感器9
4空间，所述膜片泵31、计量阀33、混合腔34、第一压力传感器35和第二压力传感器36均设置在所述盖体2和泵体3所形成的封闭空间内，所述过滤器32置于所述盖体2外侧的泵体 3上，便于清洁维护；所述膜片泵31用于将还原剂抽吸到泵体3内的液流通道5中，从而为还原剂的输送提供动力源。所述泵体3设置于所述基板4上，所述液流通道5贯穿设置于所述泵体3内及泵体3和基板4的表面上。所述过滤器32固定安装于泵体3上，用于过滤和抑制压力波动，所述计量阀33在本实施例中采用的是高精度尿素专用计量阀，用于对还原剂进行计量喷射。计量阀33的一端通过泵体内的液流通道5与过滤器32相连接，而另一端与混合腔34相连接，该混合腔34 串联在计量阀33的下游，主要起到气液的混合雾化功能，以形成均勻的悬浮液，优化净化效果。结合图3、图5及图6所示，所述液流通道5包括复数段液流管路51和回流管路 52，以及吸液接头53、出液接头M和回液接头55。本实施例中，所述液流管路51贯穿设置于泵体3内侧及泵体下表面与基板4间的封闭腔体内，所述回流管路52用于还原剂的回流，其包括设置于泵体3和基板4间的第一流道区521和第二流道区522，以及延伸至基板下表面的第三流道区523，所述吸液接头53和回液接头55设置在所述基板4的侧壁上，所述出液接头讨亦设置在所述泵体3的侧壁上，所述吸液接头53、膜片泵31、计量阀33、混合腔34和出液接头M通过所述液流管路51相串联，所述回液管路52经过膜片阀38和所述的回液接头阳相接。工作时，还原剂经膜片泵31被抽吸到泵体3内，然后经过单向阀39被输送到泵体下表面与基板密封的液流管路51和回流管路52的部分内，在回流管路52中，当膜片阀38 打开的状态下，由于回流管路受压较小，还原剂会通过膜片阀38由第一流道区511流入第二流道区512，然后再经过基板4下表面上的第三流道区523及回液接头55后，还原剂被返流入储液箱7内，完成回流排空。当所述膜片阀38关闭时，还原剂可以通过贯通液流管路51及泵体的贯穿孔61流入安装所述过滤器32的环形槽62内，再与所述过滤器32的进液口相接，所述液流管路51 再依次管路连通计量阀33和出液接头M。结合图2、图3、图5示，本发明SCR系统中的液体加热式计量喷射泵还包括水加热单元8，所述水加热单元8采用加热后的发动机冷却水在泵体上的水循环管道内循环流动， 在寒冷的季节或较低的温度环境中可以对泵体及泵体内的还原剂进行加热，其包括进水接头81、出水接头82和复数段水循环管道83，所述水循环管道83包括设置在泵体3内的第一流道831和第二流道832，以及形成于泵体3下表面与基板4间的第三流道833，第一流道831和第二流道832分别与设置在泵体侧壁上的进水接头81和出水接头82相接。以对泵体3及泵体内的还原剂形成良好的加热。所述控制单元37电连接所述膜片泵31、计量阀33，以及装设于计量阀33两端的第一压力传感器35和第二压力传感器36，其中第一压力传感器35设置在所述计量阀33的上游端，第二压力传感器36设置在所述计量阀33的下游端，第一压力传感器35和第二压力传感器36根据控制单元接收到的命令喷射量和计量阀两端的压差，并计算计量阀33的开启脉冲的占空比，达到精确计量的目的。更优地，如图3所示，在所述泵体3内还装设有测量泵体内还原剂温度的温度传感9 ο当控制单元接受到发动机点火信号时，控制单元37控制膜片泵31内的电机以某一固定转速开始排空动作，使得液流通道5中的还原剂通过回流管路返回到储液箱7 (见图 3)中，约30秒后，控制单元37控制电磁阀开启气源来关闭排空回路，此时膜片泵31继续工作，还原剂经液流管路51和过滤器32后被泵体3送到计量阀33的上游，其压力持续增加， 当计量阀33上游的第一压力传感器35的压力值Pl达到设定值时，膜片泵31电机停转，控制单元37接受到喷射请求，并控制计量阀33开始计量喷射，第二压力传感器36用于采集计量阀下游的压力值P2，以计算压差，并调整计量阀打开脉宽。在控制单元37控制压缩空气单元关闭回液膜片后、喷射前，第一压力传感器35的压力值(Pl)较小，此时控制单元37控制膜片泵31内的电机以预先设定的转速运行，大约 k后，过滤腔内的压力Pl达到喷射压力值；开始喷射后Pl会下降，下降速度与喷射量有关，为了维持Pl稳定，电机开始工作，过滤腔补充还原剂，以维持Pl值的稳定，此过程中，电机转速根据喷射量和当前Pl值进行闭环控制，达到精确计量的目的。当温度较低需要加热时，控制单元37接受到温度传感器的低温信号时，控制单元会控制打开水加热单元8，加热后的发动机冷却水依次流经进水接头81、水循环管道83和出水接头82，实现了计量喷射单元的加热。本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
权利要求
1.SCR系统中的液体加热式计量喷射泵，用于对SCR系统中的还原剂进行喷射，其特征在于所述液体加热式计量喷射泵包括计量喷射单元和对所述计量喷射单元进行加热的水加热单元，所述计量喷射单元包括泵体、设置在泵体上的膜片泵和计量阀，以及供还原剂回流的回液接头；所述水加热单元包括形成于泵体内及泵体表面上的复数段水循环管道。
2.根据权利要求1所述的SCR系统中的液体加热式计量喷射泵，其特征在于所述计量喷射装置还包括与泵体相扣合的盖体，所述盖体与泵体间形成一封闭空间，至少所述膜片泵和计量阀置于所述封闭空间内。
3.根据权利要求1所述的SCR系统中液体加热式计量喷射泵，其特征在于所述计量喷射单元还包括与所述泵体相配合的基板，所述泵体设置在所述基板上。
4.根据权利要求3所述的SCR系统中液体加热式计量喷射泵，其特征在于所述回液接头设置于所述基板上。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的SCR系统中液体加热式计量喷射泵，其特征在于所述水加热单元还包括设置于泵体上的进水接头和出水接头，所述进水接头和出水接头与所述水循环管道接通。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的SCR系统中液体加热式计量喷射泵，其特征在于所述泵体上还设置有复数段液流管路，以及和所述液流管路相接的吸液接头和出液接头，所述吸液接头、膜片泵、计量阀和出液接头通过所述液流管路相串联。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的SCR系统中液体加热式计量喷射泵，其特征在于所述计量喷射泵还包括用于还原剂回流的的回流管路，所述回流管路包括设置于所述泵体和基板间的第一流道区和第二流道区，以及延伸至基板下表面的第三流道区。
8.根据权利要求1至4任意一项所述的SCR系统中液体加热式计量喷射泵，其特征在于所述计量喷射单元还包括过滤器，所述过滤器串联在所述计量阀上游的泵体上。
9.根据权利要求1至4任意一项所述的SCR系统中液体加热式计量喷射泵，其特征在于所述计量喷射单元还包括控制还原剂喷射的控制单元。
10.根据权利要求1至4任意一项所述的SCR系统中液体加热式计量喷射泵，其特征在于所述计量喷射单元还包括对所述泵体进行温度监控的温度传感器。
全文摘要
本发明揭示了SCR系统中的液体加热式计量喷射泵，用于将SCR系统中的还原剂喷射至排气管中，其包括计量喷射单元和对所述计量喷射单元进行加热的水加热单元，所述计量喷射单元包括泵体、设置在泵体上的膜片泵和计量阀，基板及液流通道；所述液流通道包括设置于泵体上的液流管路，回流管道，吸液接头、出液接头和回液接头，所述水加热单元包括设置于泵体上的水循环管道、进水接头和出水接头。本发明液体加热式计量喷射泵采用将加热后的发动机冷却水引入计量泵中使其循环流动，在寒冷的季节可以对泵体及泵体内的还原剂进行加热，提高了能量的利用率，且结构紧凑，集成化程度高。
文档编号B01D53/94GK102251832SQ20111015555
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者郝庆军 申请人:苏州派格力减排系统有限公司