用于后处理系统的阀组件及后处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种后处理系统的阀组件，更具体地，涉及一种与阀组件相关联的加热系统。
【背景技术】
[0002]与发动机的后处理系统相关联的还原剂输送模块可包含用于储存还原剂的箱、泵和还原剂输送管线。还原剂输送管线可流体连接还原剂输送模块的不同部件，以便还原剂流流过。还原剂输送模块还包含安装在从泵到还原剂箱的还原剂返回管线上的阀。在致动时，阀配置成允许预定量的还原剂从泵返回到还原剂箱中。在一定的低温环境中，还原剂易于冻结，从而引起存在于阀内的还原剂的一部分冻结并堵塞和/或损伤阀。这可能影响阀的整体工作和系统的性能。因此，有必要提供改进的阀设计。
[0003]美国申请公开案第2013/0000729号描述了一种流体供应系统，其配置成与发动机的冷却剂系统一起使用，所述流体供应系统包括:流体箱、联接到流体箱的流体泵以及与流体箱和流体泵热连通的热管理系统，其中所述热管理系统包含:与流体箱热连通的第一冷却剂回路以及与流体泵热连通的第二冷却剂回路，其中当冷却剂流经第二流体回路时，来自冷却剂系统且流过第一冷却剂回路和第二冷却剂回路的冷却剂流是平行的。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型涉及一种用于后处理系统的阀组件。所述阀组件包含冷却剂管道。所述冷却剂管道配置成允许冷却剂流流过。所述阀组件还包含具有阀通道的阀元件。所述阀元件配置成控制流过阀通道的还原剂流。所述阀组件还包含设置在阀元件上的联接机构。所述联接机构配置成将阀元件附接至冷却剂管道，使得基于冷却剂流控制阀组件的温度。
[0005]所述联接机构包含从所述阀元件延伸出的至少两个支腿。
[0006]所述至少两个支腿从所述阀元件的相对面延伸。
[0007]进一步包括:
[0008]冷却剂歧管，其具有内通道，所述内通道配置成将所述冷却剂管道收纳在其中。
[0009]所述联接机构包括机械紧固件，所述机械紧固件配置成将所述至少两个支腿附接到所述冷却剂歧管。
[0010]所述阀元件附接到所述冷却剂管道，使得所述阀通道的中心线平行于所述冷却剂管道的中心线。
[0011]进一步包括:
[0012]一对连接元件，其设置在所述阀元件的相对面上，所述一对连接元件配置成将还原剂管线附接到所述阀通道。
[0013]所述阀组件受到电控制。
[0014]在本实用新型的另一个方面中，公开了一种后处理系统。所述后处理系统包含还原剂箱。后处理系统还包含泵。后处理系统进一步包含冷却剂管道。冷却剂管道配置成允许冷却剂流流过。后处理系统包含联接到泵和还原剂箱的阀组件。所述阀组件包含具有阀通道的阀元件。所述阀元件配置成控制从泵到还原剂箱的还原剂流。所述阀组件还包含设置在阀元件的联接机构。所述联接机构配置成将阀元件附接至冷却剂管道，使得基于冷却剂流控制阀组件的温度。
[0015]在本实用新型的另一个方面中，公开了一种用于后处理系统的阀组件。所述阀组件包含具有阀通道的阀元件。所述阀元件配置成控制流过阀通道的还原剂流。阀组件还包含联接到阀元件的冷却剂歧管。冷却剂歧管具有内通道。冷却剂歧管的内通道配置成允许冷却剂流流过。此外，基于冷却剂流控制阀组件的温度。
[0016]本实用新型的上述技术方案不需要用于阀组件的防冻的附加组件。
[0017]本实用新型的其它特征和方面将在以下描述和附图中清晰可见。
【附图说明】
[0018]图1是与发动机相关联的后处理系统的示例性还原剂输送模块的示意图；
[0019]图2是根据本实用新型的实施例的示例性阀组件的透视图；以及
[0020]图3是根据本实用新型的各种实施例的阀组件的另一个实施例的透视图。
【具体实施方式】
[0021]在可能的情况下，相同的参考数字在所有图示中用以指代相同或类似零件。图1是与后处理系统相关联的示例性还原剂输送模块100的示意图。后处理系统可形成发动机系统的一部分。发动机系统还包含发动机101，其可为内燃发动机，例如，往复式活塞发动机或燃气涡轮发动机。根据本实用新型的一个实施例，发动机101为火花点火式发动机或压缩点火发动机，比如柴油发动机、均质充气压缩点火发动机、反应控制式压缩点火发动机或本领域已知的其他压缩点火发动机。发动机101可将汽油、柴油、生物柴油、二甲醚、醇、天然气、丙烷、氢、其组合或本领域已知的任何其他燃料作为燃料。
[0022]发动机101可包含其他部件，比如燃料系统、进气系统、包含传动系统的驱动系统等等。发动机101可用以对任何机器提供动力，所述机器包含但不限于公路货车、越野货车、推土机、发电机等等。此外，发动机系统可与工业相关联，所述工业包含但不限于交通、建筑、农业、林业、发电以及物料处理。
[0023]发动机系统包含流体连接到发动机101的排气歧管的后处理系统。后处理系统配置成处理从发动机101的排气歧管排出的排气流。排气流含有排放化合物，所述排放化合物可包含氮氧化物(NOx)、未燃烧烃、颗粒物质和/或本领域中已知的其他燃烧产物。后处理系统可配置成在排气流从发动机系统排出前捕集或转化其中的NOx、未燃烧烃、颗粒物质、其组合或其他燃烧产物。
[0024]后处理系统的还原剂输送模块100配置成将还原剂注入排气流中。还原剂可为流体(比如柴油机排气处理流体(DEF))，并可包含尿素、氨或本领域已知的其他还原剂。还原剂输送模块100包含还原剂箱102、泵104以及还原剂喷射器106，并且在下面将此部分解释。后处理系统可还包含其他部件，比如选择性催化还原(SCR)模块、柴油机氧化催化剂(DOC)和/或柴油机颗粒物过滤器(DPF)，其未在附图中示出。在不脱离本实用新型保护范围的情况下，后处理系统设计的变化是可能的，并且文中未公开的各种其他配置也可在本实用新型范围内。
[0025]还原剂输送模块100的还原剂箱102配置成将还原剂储存于其中。与还原剂箱102相关的参数(比如大小、形状、位置和所用材料)可根据系统设计和要求变化。如附图1所示，还原剂箱102流体连接到泵104。泵104配置成加压还原剂并通过还原剂管道107选择性地将其从还原剂箱102输送到还原剂喷射器106。然后，通过还原剂喷射器106将还原剂引入发动机101的排气通道108。泵104可通过还原剂管道110接收来自还原剂箱102的还原剂。泵104可包含本领域中已知的任何泵，包含但不限于活塞泵和离心泵。附图中所示的还原剂输送模块100包含单个泵和单个还原剂喷射器。然而，在不脱离本实用新型范围的情况下，基于应用类型，后处理系统可包含多个泵和多个还原剂注射器。
[0026]在一定的操作条件下，通过泵104输送的还原剂的量可超过还原剂喷射器106所需求的还原剂流。在这种情况下，可通过还原剂管道112将由泵104提供的过量的还原剂再循环到还原剂箱102。还原剂管道112流体连接泵104与还原机箱102。可以在还原剂管道112中设置阀组件114，以调节从泵104再次进入还原剂箱102的还原剂流。阀组件114可在发动机101的运行期间将还原剂返回到还原剂箱102时充当压力调节器。
[0027]图2是阀组件114的透视图。阀组件114包含阀元件202。示出的阀元件202是电控的膜片阀；然而替代实施例可包含其中阀元件202可包含其他阀机构(例如角阀、活塞阀、球阀、回转阀、滑动气缸阀等)的配置。此外，虽然阀元件202如所示是电控的，但本领域普通技术人员将了解，可替代地使用用于控制阀(例如，气动或液压控制式阀)的其他方法。
[0028]阀元件202具有设置在其中的阀通道204。还原剂喷射器106不需要的还原剂可通过阀通道204从泵104再循环到还原剂箱102。此外，阀通道204限定中心线A-A。阀通道204具体体现为设置在阀元件202内的通孔。阀元件202且更具体是阀元件202的阀通道204可通过从与阀组件114相关联的电子阀致动器206接收的电信号打开或关闭。在所示的实施例中，电子阀致动器206固定在阀元件202的顶上。电子阀致动器206配置成从控制模块120 (参见图1)接收控制信号。控制模块120可分别通过控制线122、124和126与电子阀致动器206、泵104和还原剂喷射器106通信。在其中通过泵104输送的还原剂超过还原剂喷射器106需求的还原剂流的情况下，控制模块120可以向电子阀致动器206发送控制信号以致动阀通道204，从而允许还原剂流经其中。在一个实例中，电子阀致动器206可以是螺线管。根据系统需求，阀元件202可在默认打开位置操作也能在默认关闭位置操作，还可以根据需要由控制模块120致动。
[0029]阀组件114还包含一对连接元件，即第一连接元件208和第二连接元件210。连接元件208、210设置于阀元件202的相对面上。当阀通道204打开时，从泵104返回的还原剂通过第一连接元件208引入到阀通道204中。还原剂可进一步流动流过阀通道204，并从那里流过第二连接元件210离开。然后，还原剂流向阀组件114的下游并流入还原剂箱102。本文公开的连接元件208、210可用机械联接机构与阀元件202螺纹联接。或者，连接元件208,210可通过焊接或钎焊附接至阀元件202。本领域的普通技术人员将了解，附图2中的连接元件208、210中的每一个包含用于连接到还原剂管道112的单个端口。然而，在其他实施例中，连接元件208、210可包含一附加端口，以便容纳其他部件，比如，电引出端等等。
[0030]应注意，流动流过还原剂输送模块100的各种部件(比如，还原剂箱102和泵104)的还原剂易于冻结。还原剂的冻结可能影响后处理系统的整体性能。因此，加热机构与还原剂输送模块100相关联，以便提高流动流过其中的还原剂的温度。
[0031]冷却剂可流动流过