用于液体添加剂的输送单元的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于输送液体添加剂的输送单元。所述输送单元可以用于例如在 机动车中将液体添加剂供给至排气处理装置。
【背景技术】
[0002] 排气处理设备在特别是具有柴油内燃机的机动车的情况下使用，还原剂作为液体 添加剂被供给至排气处理设备以用于内燃机的排气的净化。在这种排气处理装置中特别 广泛使用的一种排气净化方法是选择性催化还原方法（SCR方法）。在所述方法中，内燃机 的排气中的氮氧化合物通过氨转换以形成无害的物质例如水（H2O)、氮气（N2)和CO2。氨 通常并不直接而是以前体溶液的形式储存在机动车中，该前体溶液可以作为液体添加剂供 给至排气处理装置。作为前体溶液，可以使用32. 5%的尿素水溶液，例如还可以在商标名 AdBlue?_T获得。
[0003] 为了在机动车中供给液体添加剂，提供了如本文所述的输送单元。对于这种 输送单元，有一个问题是典型的液体添加剂（例如所述尿素水溶液）在低温下冻结。 AdBlue⑧在例如约-ii°C冻结。这种温度可以在机动车工作过程中的长时间停顿期间出 现。当液体添加剂冻结时，发生体积膨胀，这可能损坏输送单元。因此，输送单元应设计成 使得它不会被液体添加剂在冻结时的膨胀损坏。
[0004] 此外，用于液体添加剂的输送单元的生产应尽可能便宜，并且应具有尽可能高的 计量精度和尽可能长的使用寿命。
【发明内容】
[0005] 以此为出发点，本发明的一个目的是特别有利地解决所讨论的技术问题。尤其是， 本发明旨在描述一种特别节约费用的用于液体添加剂的输送单元，该输送单元能够经得住 液体添加剂的冻结。
[0006] 所述目的借助于具有权利要求1所述的特征的装置实现。从属权利要求中说明了 所述装置的进一步有利的实施方式。权利要求中单独说明的特征可以以任何需要的在技术 上有意义的方式相互结合，并且可以通过来自说明书中的解释性事实，以及所呈现的本发 明的更多实施方式来补充。
[0007] 用于液体添加剂的输送单元包括具有管道的块，至少一个用于输送液体添加剂的 主动部件安装在所述块上，其中，所述块中的至少三个管道通向柱形/筒形收集腔室，可变 形的套筒形元件布置在收集腔室中。
[0008] 所述块优选构成一种类型的（单独的）基础结构，输送单元的所有部件都安装在 该基础结构上。所述块具有管道，该管道以可导通液体的方式连接输送单元的各个主动部 件。所述管道可以在所述块中形成为切口和/或孔。此处，"主动部件"是指借助于输送单 元执行液体添加剂输送的主动/有效功能的所有部件。输送单元的最重要的主动部件通常 是泵，该泵输送和/或计量液体添加剂。其它主动部件是例如控制液体添加剂的供给或输 送的阀、监测输送单元的操作和/或液体添加剂的特性的传感器、和/或允许当输送单元中 的液体添加剂冻结时发生限定的变形的冰压补偿元件。主动部件优选从外侧安装到所述块 上，使得它们毗连该块中的管道并且通过该块中的管道相互连接。
[0009] 所述输送单元的块中的管道（特别是所有的管道）都通向大致筒形的收集腔室。 该收集腔室优选成形为块中的凹部或孔，所述凹部或孔从外侧延伸到所述块内。所述收集 腔室的特征尤其在于，它具有相对于所述管道而言大得多的或加宽的横截面。尽管此处为 了描述收集腔室的基本形状而说明成筒形，也可以选择与此（略微）不同的形式，例如可以 具有斜角、沟槽、局部加宽/变窄的部分。所述收集腔室的直径优选是所述块中管道的平均 直径的至少两倍大，特别优选至少3倍大。
[0010] 在所述块的表面上优选设置有圆形开口，收集腔室从该开口继续延伸到块内。可 变形的套筒形元件（优选完全地）位于收集腔室中。在此，收集腔室和元件的性质优选地 相互对应，使得它们之间形成大致均匀的环形间隙。可变形的套筒形元件优选从所述开口 插入筒形收集腔室。可变形的套筒形元件优选具有至少一个密封唇边，该密封唇边使收集 腔室相对于块的周围环境密封。块中所有管道优选地到达并位于收集腔室。在块中优选设 置有管道，该管道使所述块上的每个单独的主动部件都连接至收集腔室。优选的是，在该块 中与收集腔室相距一定距离的管道没有分支。优选的是块中的所有管道都（仅）经由收集 腔室彼此相连。收集腔室优选构成块中所有管道的中心连接部。因此至少三个管道通向收 集腔室内。一个管道连接至泵（泵管）。一个管道（入口管）连接至管路连接部，输送单元 在该管路连接部提供液体添加剂（来自储箱）。另一个管道（出口管）例如连接至回流阀 或传感器。在优选实施例中，甚至至少四个管道通向收集腔室。
[0011] 通过输送单元的所述构型，使得在输送单元的所述块的管道中发生的液体添加剂 的冻结导致的体积膨胀被引导通过从主动部件延伸的管道，主要地或者甚至总是引导至收 集腔室的方向。这样，在冷冻过程中，液体添加剂存在于所述收集腔室中直到最后，而在收 集腔室中，液体添加剂的体积膨胀以有效的方式被引入到套筒形元件内。这可以在输送单 元中的液体添加剂的冻结期间对冰压进行特别有效、可靠和便宜的补偿。特别是，这样避免 了管道或接近主动部件的区域的压力增加的危险。
[0012] 输送单元还有利的是，当输送单元被去激励/断电时套筒形元件由于弹性应力而 膨胀，并且套筒形元件因而将液体添加剂从收集腔室排出。
[0013] 在输送单元去激励的情况下，管道中的添加剂的压力降低，因为主动部件不维持 管道中的压力。在输送单元工作期间，例如在3bar和9bar的工作压力在管道中普遍存在。 所述工作压力由泵（作为主动部件）产生。例如由于泵在所述输送单元去激励时关闭，压 力下降。还可能的是，在去激励时，阀被打开，其开通了从管道回到储箱内的流动路径。这 种阀优选是开通回流管路的回流阀。打开这种阀也导致输送单元中发生压降。
[0014] 回流管路通常是通过至少一个管道的流动路径，使得液体添加剂从储箱、通过输 送单元并返回到储箱的循环是可能的。这种循环特别有利的是将液体添加剂中的气泡运送 到输送单元外面。回流管路优选从所述泵的下游的液体添加剂的输送路径分支出来。输送 路径通常代表液体添加剂从储箱的提取点到消耗设备例如用于向排气处理装置进给添加 剂的进给装置的路径。回流管路可以通过所述回流阀被打开和/或关闭从而选择性地允许 或防止通过回流管路循环。
[0015] 在去激励的情况下，由于输送单元中和/或管道和收集腔室中的降低的压力，套 筒形元件可因此优选膨胀和松弛。套筒形元件在输送单元工作期间相应地优选抵靠一个表 面被压缩或者迫压，从而在输送单元被去激励时能够（自动地）膨胀。在套筒形元件的膨 胀过程中，所述套筒形元件优选地将液体添加剂从收集腔室排出。此处，液体添加剂优选通 过所述回流管路移动和回到储箱。附加地或替代地可以将液体添加剂与正常输送方向反向 地返回储箱内。
[0016] 在输送单元去激励时，液体添加剂从收集腔室的移出导致在收集腔室中产生空 间，该空间可以在冻结情况下用于容纳液体添加剂在冻结过程中的膨胀。在此，该空间具体 是被分配到套筒形元件、优选内腔的空间。
[0017] 输送单元特别有利的是，所述块由塑料构成。由塑料构成的块特别便宜并且可以 特别简单地制造成具有筒形收集腔室和各种管道的所需形状。由塑料构成的块优选通过注 塑工艺来制造。注塑工艺允许特别符合成本效率地生产所述块。
[0018] 此外，输送单元有利的是，在输送单元工作期间，在所述块和套筒形元件之间的收 集腔室中存在填充有液体添加剂的至少一个管状第一连接腔室。
[0019] 在此，输送单元的工作是指收集腔