专利名称：还原剂储存容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于还原剂的储存容器，其中，所述储存容器具有用来探测液面的传感器装置，所述还原剂优选是用于对来自内燃机的废气进行后处理的水的尿素溶液。在液态还原剂必需吸入内燃机排气系统中时，根据本发明的储存容器因此特别适用于SCR系统 (选择性催化还原)的入口，以便在SCR催化剂中催化还原氧化氮。本发明还涉及一种用于在这种储存容器中测定液面的传感器装置。
背景技术：
上述类型的储存容器例如由公开的专利文献DE 10047594A1得知。为了得到实际液面的准确指示，放弃对容器中液面在全部范围内进行连续测量。取而代之的是提出构造一种这样的传感器装置当高于或低于液面的确定的极限值时，测量值能够跳跃式改变。这个测量值跳跃能够不对精确地辨识测量精度作高要求。为此，所述传感器装置总包括一个导电液面电极，一个基准电极以及一个参考电极，它们都布置在容器内部。为了测定液面， 测量所述液面电极和所述参考电极之间的电阻以及所述基准电极和参考电极之间的电阻， 并且成为容器内液面的标准。为此，相应逐点探测液面的所仅选取区域显示与液体电接触， 液面电极和基准电极部分地用电绝缘材料包封。在所选取的区域中，液面电极和基准电极显示于液体电接触，所选取的区域彼此间隔开，当这些区域的液体达到或排出时，电阻值明显变化。优选地，这三个电极相互平行地布置，其中，没有用电绝缘材料包封的区域在液体中沉浸不同的深度。因为作为还原剂加入的水的尿素溶液在零下ire结冰，在沉浸到液体中的用于液面测量的传感器装置中存在因液体结冰时膨胀而被损坏的危险。因此，考虑保护传感器装置不被结冰压力损坏。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种具有用来测量液面的传感器装置的储存容器， 所述传感器装置对结冰压力相当不敏感。还进一步提供了这种传感器装置。所述目的通过具有权利要求1的特征的储存容器和通过具有权利要求9的特征的传感器装置实现。本发明的有利改进方案在从属权利要求中给出。所提议的用于还原剂的储存容器包括传感器装置，根据本发明，所述传感器装置布置在所述储存容器的外部并且包括至少一个电阻链以及一个具有与所述储存容器内部空间相连通的容积，并且所述容积与所述电阻链形成电接触。由于所述容积与所述储存容器的内部空间相连通，因此，所述容积内的液体与所述内部空间中的液体相平衡。优选地，所述两个容积在所述储存容器的内部空间的底点连接，以便包括低的液面。进一步优选地，在所述储存容器的贮槽区域中连接。为了在所述储存容器的倾斜位置也获得关于液面的可靠信息，进一步提议在所述储存容器上布置两个电阻链，其中，所述两个电阻链与一个同样在所述储存容器内部空间连接的容积电接触，这样通过测定一个最小值和一个最大值能够计算所述储存容器中的中间液面。为了利用与所述容积电接触的至少一个电阻链探测液面，存储在所述容积内的还原剂用作导体。水的尿素溶液在未使用状态下具有IOOhm cm的电阻率，在使用状态下具有2000hm cm电阻率。通过所述电阻链传输的电阻值因此构成电阻Ri和电阻Ra，其中，Ri 是充满还原剂的容积的区域中的内部电阻，Ra是没有充满还原剂的容积的区域中的外侧电阻。在使用多个电阻链，优选使用两个电阻链时，总电阻Reesamt = Ra’+Ri’+Ri”’+Ra”+Ri”， 其中，电阻Ri”’通过位于所述储存容器贮槽中的导电的还原剂形成。所测量的电阻值作为准连续信号传递到输出单元，由此测定所述储存容器中的液面。将所述传感器装置布置在所述储存容器外部防止所述装置在还原剂结冰时受到损害。为了抵偿传感器装置不再位于所述储存容器的表面重心，优选提议用两个电阻链作为传感器装置。所述电阻链优选使用电阻丝形式的高电阻率导体，其具有使所述电阻链与所述容积电接触的多个相互隔开的插脚。进一步优选地，所述高电阻率导体所述容积外侧的电阻值选择为明显高于所述容积内的还原剂的电阻值。由此利用不同的电阻值Ra和Ri测定液根据本发明的优选实施例，与所述储存容器的内部空间相连通的容积构造成管。 为了使所述电阻链与容积电接触，所述插脚通过壁进行引导。可替代地，选择软管代替管。 使用软管的优点在于所述软管是柔性的，所以所述软管容易适应所述储存容器的外部轮廓。有利地，所述管或软管还构造成是轻微弹性的，以便容许在还原剂结冰时进行膨胀。优选地，所述管或软管由塑料制成。进一步优选地，所述插脚由所述管或软管的塑料材料压力注塑包封。所述插脚因此通过塑料材料电绝缘。在压力注塑包封区域中，所述插脚优选具有结构化的和/或型廓的表面，以便提高所述插脚和塑料材料之间的摩擦接触和/或形状锁合。进一步地，以这种方式得到所述容积与周围环境之间的可靠密封。型廓表面进一步具有这种迷宫式密封有助于形成可靠密封的优点。所述插脚和高电阻率导体之间的连接优选利用铆接、熔焊或钎焊实现。因此保证形成导电连接。因为所述插脚通过所述容积与所述还原剂接触，所述插脚优选由耐还原剂的材料制成。提议不锈钢作为优选材料。根据本发明的优选实施例，所述传感器装置包括至少两个电阻链，两个电阻链中的每一个都与管或软管内部的容积相连接，其中，所述管或软管布置在围绕所述储存容器的外部周围，在所述储存容器倾斜位置中，能够测得最低的液面以及最高的液面，以测定所述储存容器内部液面的中间高度。在基本上为方形的储存容器中，所述分别包围在管或软管中的两个电阻链优选由面对面的侧面上的容器贮槽朝上引导到容器的上侧。因此，优选在所述容器的贮槽区域范围内各设置一个用于传感器装置的两个管或软管的端口。在所述容器的上侧，所述传感器装置能够与输出单元连接。为了解决本说明书开头所述的目标，本发明还提议一种用于测定还原剂储存容器中液面的传感器装置，所述传感器装置包括至少一个电阻链，具有形式为电阻丝的高电阻率导体和多个布置在高电阻率导体上的插脚，以及具有容积的管或软管，所述容积与高电阻率导体形成电接触。在这里，所述管或软管和高电阻率导体形式的电阻链能够利用固定在其上的插脚形成一个组件，其允许以简单的方式围绕容器安放。因此进一步优选地，所述总的传感器装置是柔性安置的。有利地，传感器的一个端部朝向储存容器的贮槽上的端口安置，并且另一个端部输出单元上的端口安置。这种传感器装置由此适用于改进已经存在的储存容器，而且所述储存容器能够具有任意形状。
下面结合附图描述本发明的优选实施例。在附图中图1是穿过根据本发明的储存容器的示意性截面图；图2是穿过根据本发明的传感器装置的部分纵截面图；图3是图2中插脚区域的截面图；以及图4-6是处于不同姿态的图1的储存容器。
具体实施例方式在图1的示意性图示中描绘根据本发明的储存容器的截面图。本发明的储存容器具有矩形截面形状，所以内部空间5由平行的侧壁以及底部部分和顶部部分限定。底部部分具有作为贮槽13的下凹处。传感器装置2连接在储存容器1的贮槽13上，当前，传感器装置2包括包含软管9在内的第一电阻链3和同样包含软管9在内的第二电阻链4。两个软管与储存容器1相连接，使得容器的内部空间与软管9的各自的容积6形成连通。存在于储存容器1中的还原剂因此也到达软管9的容积6中。电阻链3、4包括电阻丝形式的高电阻率导体7，高电阻率导体7分别平行于软管9延伸，并且经过导电材料制成的多个插脚 8与各个软管9的容积6形成接触。因此，传感器装置2分别由具有容积6的软管9，布置在容积6外侧的电阻丝以及多个彼此隔开布置的插脚8构成，插脚8用于使电阻丝与软管 9的容积6形成电接触。相应的传感器装置2在图2中详细地进行描绘。在图2的传感器装置2中，软管9由塑料材料制成，插脚8也用塑料材料压力注塑包封。在压力注塑包封区域中，插脚8分别具有型廓表面11 (尤其是参见图幻，这样确保容积6与周围环境之间的迷宫式密封。因此，保证在容积6中存在的还原剂在插脚8的压力注塑包封区域中不能够向外渗透。插脚8彼此均勻间隔地布置。进一步地，插脚8的布置这样选择，使得插脚8分别用一个端部伸入软管9的容积6中并且另一个端部与高电阻率导体7形成连接12。连接12能够构造成铆接、熔焊或钎焊。每个插脚8描绘为一个测量点，其中，每个测量点在软管9的壁10之上与相邻的插脚8电绝缘，软管9优选由塑料制成。容积6内部的连接通过现存还原剂起作用。在传感器装置运行时，总电阻由外侧电阻丝的电阻部分Ra和通过还原剂桥接的电阻部分Ri构成。电阻值通过输出单元上的端口 14 传送，由此测定储存容器1的内部空间5中的液面。通过插脚8的彼此之间的中心距能够调整测量结果的精度。由图4至6得知储存容器1的不同姿态，当储存容器1布置在其中的机动车上坡或下坡或停放在相应坡路上时，储存容器1例如占据这些不同姿态。传感器装置2布置在储存容器1的外部存在不能测量平面重心15所在区域中的液面的缺点。为了去除这个不足，储存容器1具有两个传感器装置2或一个具有两个电阻链3、4的传感器装置2，其这样环绕储存容器1，使得软管9的容积6中的液面分别对应于最小值和最大值，由此能够测定平面重心15所在区域中的中间液面。在图4至6所示的不同姿态中，总电阻值基本上总是相同或仅有少许变化。然而，假定围绕储存容器1安放两个传感器装置2或电阻链3、4，则在一个容积6中存在最低液面，而在另一个容积6中存在最大液面。这样，储存容器1的内部空间5中的实际液面对应于中间值。
权利要求
1.一种用于还原剂的储存容器，其中，待储存的还原剂优选是用来对内燃机的废气进行后处理的水的尿素溶液，所述储存容器(1)包括用来测定液面的传感器装置0)，其特征在于，所述传感器装置(2)布置在所述储存容器(1)的外部，并且包括至少一个电阻链(3， 4)以及与所述储存容器(1)的内部空间(5)相连通的容积(6)，所述容积(6)与所述电阻链(3,4)形成电接触。
2.根据权利要求1所述的储存容器，其特征在于，所述电阻链(3，4)拥有电阻丝形式的高电阻率的导体(7)，该电阻丝具有多个彼此隔开布置的、用于所述电阻链(3，4)与所述容积(6)的电接触的插脚(8)。
3.根据权利要求2所述的储存容器，其特征在于，所述容积(6)构造在管或软管(9)中，并且所述插脚(8)穿过所述管或软管(9)的壁 (10)延伸。
4.根据权利要求3所述的储存容器，其特征在于，所述管或软管(9)由塑料制成，并且所述插脚⑶优选由所述管或软管(9)的塑料材料压力注塑包封。
5.根据权利要求4所述的储存容器，其特征在于，所述插脚(8)在压力注塑包封的区域中具有结构化的和/或型廓的表面(11)。
6.根据权利要求2至5中的任意一项所述的储存容器，其特征在于，所述插脚(8)与所述高电阻率的导体(7)的连接(1 是铆接、熔焊或钎焊。
7.根据权利要求2至6中的任意一项所述的储存容器，其特征在于，所述插脚⑶由耐还原剂的材料制成，优选由不锈钢制成。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的储存容器，其特征在于，所述传感器装置(2)包括至少两个电阻链(3，4)，所述至少两个电阻链(3，4)中的每一个与管或软管(9)内部的容积(6)相连接，其中，所述管或软管(9)这样地在外部环绕所述储存容器(1)布置，使得在所述储存容器(1)的倾斜位置时不仅最低液面，而且最高液面都能被检测到，以便测定所述储存容器(1)内部的平均液面高度。
9.一种用来测定用于还原剂的储存容器(1)中的液面的传感器装置，其中，所述传感器装置(2)包括至少一个电阻链(3，4)以及具有容积(6)的管或软管(9)，所述至少一个电阻链具有电阻丝形式的高电阻率的导体(7)和多个布置在该导体上的插脚(8)，所述容积通过所述插脚( 与所述高电阻率的导体(7)电接触。
全文摘要
本发明涉及一种用于还原剂的储存容器，其中，待储存的还原剂优选是用来对内燃机的废气进行后处理的水的尿素溶液，并且所述储存容器(1)包括用来测定液面的传感器装置(2)。根据本发明，所述传感器装置(2)布置在所述储存容器(1)的外部，并且包括至少一个电阻链(3，4)以及与所述储存容器(1)的内部空间(5)相连通的容积(6)，所述容积(6)与所述电阻链(3，4)形成电接触。本发明还涉及一种用于测定这种储存容器中的液面的传感器装置。
文档编号G01F23/24GK102434254SQ20111028231
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月16日 优先权日2010年9月16日
发明者F·戈特瓦尔德, M·格罗塞尔 申请人:罗伯特·博世有限公司