专利名称：具有储箱和还原剂输送单元的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有储箱的设备，该储箱具有箱底部和用于液体的输送单元，其中液体尤其是用于废气再处理的液体还原剂。
背景技术：
为去除内燃机废气流中的氮氧化物(N0X)，优选将液体还原剂喷入到废气流内，以便将废气流中含有的氮氧化物利用催化剂转换成元素氮(N2)和水(H20)。作为液体还原剂，优选将活性物质、例如氨(册13)和/或尿素(CH4N2O)溶解并添加到水中。为储存液体还原剂设有储箱，该储箱与输送单元共同作用，由此能将还原剂从储箱输送到废气流。在输送或储存这种还原剂时产生一系列技术问题，用于在所有的运行条件下将给定量的还原剂添加到废气流中。这些问题尤其源于液体还原剂、尤其是尿素水溶液可能冻结的事实。为防止液体还原剂冻结，例如可以添加防冻剂，由此使尿素水溶液的通常为约-110C的冰点降低到-40°c。即使使用这种防冻剂或降低冰点物质，也必须保证氮氧化物在废气流中在机动车附近的非常低的温度下还原。为此，必要时需要首先融化或熔化还原剂。为此已经提出加热储箱和/或储箱的部分容积的各种方案。但这些方案有时不适合于重复地进行融化和冻结，以便可靠地添加液体还原剂到废气流。当靠近箱底部并通过箱底部取出液体还原剂时，是特别困难的。对于这种情况例如已经发现，通过箱底部上的加热装置尽管可以融化冻结的还原剂，但不能达到位于上面的冻结液体的区域，因此存在围绕取出点的厚冰壳。然而，通过抽吸取出液化的还原剂会导致真空，在真空下通常使用的泵将不能工作。
发明内容
由此提出，本发明的目的是至少部分地解决基于现有技术描述的问题。特别地，该目的在于提出一种加热策略或热量管理，通过它在起动以后不久就已实现有目地且充分地融化冻结的还原剂。在此，尤其致力于热量的集中引入，而不会在该过程中产生表面温度高于90°C的局部的热点。此外，必要时要具有安全措施，它们有目的地影响功能性或加热策略。另一目的是给出一种措施，该措施允许在融化过程时或融化过程刚开始以后完好地取出液体还原剂，由此尤其实现基本无气泡的输送。本发明的目的还是通过适合的从已经输送的还原剂到储箱的回流管改善取出点附近的热量管理以及完好地取出液体还原剂。本发明的另一目的是提出这样的措施，通过所述措施更精确地了解在融化过程中或开始融化过程后不久的融化度或液体还原剂的液位。另一目的是给出这样的措施，通过所述措施有目的地改变冻结过程，由此使较少负荷作用于储箱部件或储箱本身上和/或有助于随后的融化。
此外，旨在使得储箱以一种在能量方面有利的方式被加热，以使必须通过机动车获得的能量尽可能地少。另一部分目的是将设备设计成使得它对于检查目的和/或维护目的的操作是简单的。尤其在不完全排空储箱时也能够检查和/或维护输送单元。此外也要给出这样措施，通过所述措施避免在加热时在取出还原剂时形成真空。同时要尽可能以低的技术费用运行。为实现上述目的中的至少一个，提出一种按照权利要求I特征的设备。从属权利要求中给出了有利的改进方案，它们可能涉及本发明的其它目的。应当指出，在权利要求中单独描述的特征可以以任意的技术上有意义的方式相互组合并且给出本发明的其它实施例。所作的说明尤其结合附图解释了本发明并且给出附加的实施例。因此，在此提出一种设备，该设备包括至少一个储箱，该储箱具有箱底部和用于液体的输送单元，其中该输送单元设置在箱底部上的腔室内，并且该腔室具有至少一个加热器。原则上可以通过金属和/或通过塑料构成储箱。通常，储箱具有复杂的几何形状，因为它适配于机动车中的状况或空间条件。可以一体地制成储箱，但这不是必须的。通常可以对储箱配置箱底部、一个或多个箱侧部和箱盖，它们一起限定箱内部(内部空间)或箱容积。当然，也可将储箱分成多个分容积，由此在不同的分容积中储备(不同)液体量。所述设备还具有至少一个输送单元，其中一般设有一个(单独的)输送单元。该输送单元包括这样的部件，即，通过这些部件可以从储箱送出液体(被动的部件如液体引导管道，和主动的部件如用于液体处理、转换、加热等的装置)。在此，所述输送单元优选包括至少一个泵和相应的液体输送管。必要时所述输送单元还可具有其它部件，例如至少一个过滤器、至少一个传感器和/或至少一个阀。也可以在输送单元中集成电子的或电气的元器件，例如电路、存储器、计算器或类似器件。“液体”尤其指的是一种物质，它至少在室温时具有液体的凝聚状态。特别优选地，所述液体是用于处理氮氧化物的还原剂，该氮氧化物在内燃机废气中产生。液体还原剂除了例如氨以外，也包括氨的前体、例如尿素。液体还原剂可以附加地具有至少一种低于冰点的物质，以及不妨碍输送的小颗粒。因此，“液体”尤其准确地给出这些还原剂种类的定义。在此按照本发明的设备的输送单元设置在箱底部上的腔室内。该腔室尤其是从相邻箱底部向内指向的凹陷部、凹入部、回缩部等。因此腔室从箱底部形成腔室高度。该腔室中没有储存在储箱内的液体，并且该腔室至少部分地容纳输送单元。也可以选择使腔室至少部分地被在储箱中储存的液体填充或淹没。因此可以使腔室在储箱中的置换容积变小。所述腔室可以是箱底部的一体部分或者是与该箱底部分开的附装部分。还优选使腔室封闭，优选在相邻箱底部的高度处封闭。此外优选该腔室相对于储箱偏心地布置，即靠近一个箱侧部地布置。优选腔室从箱底部延伸出，但也可以将腔室设置在储箱的侧壁上并从该储箱的侧壁开始延伸。但在此优选腔室设置在箱底部附近。在此，推荐一个特别的位置，该位置与箱顶面相比更靠近箱底部。例如可以通过腔室的假想中心点和其与箱顶面的假想平面的距离 以及与箱底部的假想平面的距离确定腔室与箱顶面和与箱底面的距离。箱顶面或箱底部的假想平面基本再现箱顶面或箱底部的位置。在此无需考虑箱底部或箱顶面中的卷边或空隙。甚至优选这种假想中心点与箱顶面平面的距离是中心点与箱底部平面的距离的两倍，特别优选为五倍。此外在这里规定，所述腔室具有至少一个加热器。在此特别优选，该加热器以电能运行。原则上该加热器可以独立地构成，也可以是输送单元的一部分和/或设置在腔室壁内或腔室壁上。在此所建议的结构具有一系列优点。伸入储箱内的腔室使得能节省空间地布置输送单元。例如与通过设置在箱盖上的输送单元取出液体的储箱相比，靠近底部的输送单元还使储箱能完全排空液体，而与储箱的结构形式无关。此外，伸入储箱内的腔室中的加热器使得热量能通过在融化时更深或更多地导入冰内。由此，局部地增大了加热表面的面积。具、有较陡的(实际上几乎垂直于箱底部延伸的)腔室侧壁的优选腔室结构也导致，融化的还原剂有目标地向着给定的箱底部区域(部位)流动，由此在此快速地融化大量的液体并且可以输送到取出点。按照本发明的另一改进方案也建议，所述加热器由至少一个电加热段构成，它至少与腔室侧壁或与腔室顶面导热接触地设置。特别优选地，至少一个电加热元件设置在腔室侧壁上或内并且至少一个电加热元件设置在腔室顶面上或内。作为电加热元件优选考虑电加热管，例如加热丝、加热膜或类似元件。所述加热器也可以具有至少一个这样的加热元件，该加热元件具有正温度系数的加热电阻。这种加热元件也涉及PTC加热元件(PTC=正温度系数)。所述加热器可以压印和/或粘接在腔室壁上，尤其从腔室的内侧压印或粘接。也可使加热器通过一种卡子固定在腔室壁上。例如可以利用卡子使加热器压在腔室壁的外侧和/或内侧。对于加热器的电加热段的运行，设有相应的电源，该电源尤其是可以有针对性调节的。与此相关地特别优选沿腔室的高度方向设置多个加热段。即，从箱底部向着腔室顶面设有多个、尤其围绕腔室延伸并且优选相互平行设置的加热段。这些加热段尤其可以相互独立地运行或调节。此外，也可使这些加热段不同地构成，尤其在独立的加热功率方面。在此特别优选，使加热段的加热管电位在腔室高度方向上从下向上减小。S卩，靠近箱底部设置的加热段能比靠近腔室顶面设置的加热段加入更多的热量到储箱内部中。按照本发明的一种改进方案，建议至少在腔室的顶面区域设有隔热装置。在此特别优选使隔热装置定位在具有加热器的腔室壁与具有输送单元的腔室内部之间。必要时可以使与加热器相邻的整个区域向着腔室内部或者输送单元实施成具有一个或多个隔热装置。还特别优选，腔室在与该腔室顶面对面的周围没有隔热装置。由此尤其能够实现，通过所述至少一个加热器提供的热量直接导引到储箱中的与腔室相邻的液体并且在腔室内部或输送单元中不减少或不明显减少。此外由此可以实现，在外部的冷作用下首先冻结输送单元，但是不冻结紧邻隔热的腔室壁的液体。由此也在取出位置长时间冷作用时保证本设备的可靠运行，例如能量有利且快速地融化在冻结情况下冻结的液体。隔热装置尤其比金属或塑料具有更少的导热。隔热装置优选至少包括陶瓷或多孔的泡沫。按照一改进方案建议，所述加热器包括至少一个自调节的加热段。这尤其是指进行(自动的)监控或调节，并且不超过腔室与液体接触的区域中给定的温度。在此可以将加热功率构造成，在液体温度约为0°C时在融化过程期间例如不出现显著液体含量的区域也不超过腔室壁的最高表面温度(例如90°C或甚至仅70°C)。为此，例如可以使用一种加热材料，该加热材料进行与温度有关的(电)阻力变化，并由此自动地根据阻力变化调节热功率。在这个意义上PTC加热元件是自调节的。形成自调节的加热元件的另一可能性是，提供一双金属开关。双金属开关由具有不同热膨胀系数的两种不同的材料形成。可以将双金属开关设计成只要出现阈值温度以上的温度该开关就断开电连接。这种双金属开关可以设置在加热器中，以便使加热器自动调节到给定的加热温度。对于自调节的加热元件，也可以在加热元件内设有独立的调节单元，该调节单元包括温度传感器、调节器和可调电阻。必要时也可以设有附加的开关、尤其是所谓的恒温开关，以用于对于每个加热段执行两点调节。根据本发明的另一方面，还建议将该至少一个加热器设计成液位计。这尤其适用于加热器以具有与温度有关的电阻的加热材料构成的情况。由于加热器与储箱周围接触，在腔室的不同高度上可以确定不同的温度并由此精确地针对融化时间获得关于围绕腔室的液位或液体水平高度的信息。这尤其也涉及储箱中的大部分液体还冻结的状态，例如也在可能对于整个储箱提供液位计的地方。在此尤其也可以使用用于确定液位或液体水平的能量分析。用于加热储箱内容物所需的能量至少在一定的温度范围与填充量成比例。因此 由弓I入储箱内的热能的量可以推断储箱中的填充高度。储箱中的液体的单位热容量还通常取决于液体的凝聚状态。例如冻结的水具有2. 06kJ/ (kgK)[千焦每千克和卡尔文]的单位热容量。液态的水具有4. 19kJ/ (kgK)[千焦每千克和卡尔文]的单位热容量。经常作为还原剂使用的尿素水溶液具有在相应的凝聚状态中类似的热容量。由此为了加热冻结的液体或者为了加热液态的液体需要不同的能量。这可以用于在能量分析的情况下确定储箱填充物的凝聚状态。为改善和监控能量分析，也可以在储箱内和/或腔室上安置导体带，以作为附加的温度传感器。来自这些温度传感器的温度信号也可以在能量分析中被考虑。按照本发明的改进方案，所述加热器也可以包括冷却液加热器。冷却液加热器可以以冷却盘管的形式构成，它由发动机的冷却液冲洗。这种冷却盘管可以设置在腔室壁内部和/或腔室的外侧上。按照本发明的另一方面，可以靠近腔室在箱底部设置至少一个导热装置。这尤其意味着，通过腔室产生的加热功率通过(被动的)导热装置导入(相邻或邻接的)腔室周围，尤其是腔室所处的箱底部。为此，可以在箱底部上或内设有分开的和/或一体的导热装置。导热装置尤其可以是浇铸到箱底部中的金属环(例如所谓的SAE连接件)和/或(浇铸的)罐或(浇铸的)套，它构成或至少部分地界定一种围绕腔室的凹陷部或沟道。当然，同样可以将导热装置设置于腔室壁上，并且经由腔室的表面将由加热器产生的加热功率(也)分布在储箱内。导热装置优选通过金属材料制成。还优选一种其中所述导热装置用于固定腔室的实施例。由此，所述导热装置同时可以是腔室固定装置的一部分或者是整个腔室固定装置，由此可以实现腔室固定装置和导热装置的简单实施例。按照本发明的另一方面，还建议这样一种设备，其中设有从储箱到腔室的液体排放管和从腔室到储箱的液体回流管，其中排放管和回流管设置在腔室的不同位置。特别优选，排放管设置在比回流管低的大地线高度上。尤其视为有利的是，排放管设置在箱底部附近，而回流管设置在腔室的与排放管相对的侧壁上，如特别优选地设置在腔室顶面上。通过排放管和回流管的这种布置可以保证，可能通过回流管再导入到储箱内的气泡不直接再由排放管抽吸。此外可以这样实现，使已经输送的并由此通常也加热的液体输送到储箱的其它区域，其中在融化过程期间还可能结冰。为此，回流管可以由延伸到腔室顶面附近的小管、喷嘴或类似部件构成。此外，可以在腔室壁上、尤其是在腔室顶面上构成导弓I结构(挡板结构，折流板结构)，通过它们使经由回流管返回的液体、尤其均匀地有目的地(有目标的)沿腔室壁流动并由此快速且无气泡地返回排放管附近的液体储箱。尽管在此总是谈及单个排放管和回流管，但其数量可以改变，由此例如设有多个回流管。此外要指出，一个阻塞装置也可以(共同地)影响多个部件或液体管道。但也有利的是，排放管和回流管直接定位在一起。但回流管最好设置在排放管上方，以使来自回流管的气泡尽可能不与排放管接触。在这种构型中，为使排放管和回流管穿过，仅需在腔室壁中设置一个开口。由此可以减少必需的密封件的数量。 根据上述设备的特别优选的实施例也建议，至少排放管或回流管具有排放阻塞件(排放阻挡件)。特别优选，不仅排放管而且回流管都具有排放阻塞件。排放阻塞件可以实施为电致动单元(例如阀等)和/或机械致动单元(活门，弹簧系统等)。在此这样设计排放阻塞件，使得在致动排放阻塞件时中断液体通过排放管和/或回流管的流动。这尤其涉及例如为了检查或者维护而从腔室中取出输送单元或者与腔室一起从储箱中取出输送单元的情况。因此这种排放阻塞件能使还位于储箱中的液体在取出输送单元时或以后不流出。特别优选，使排放阻塞件与输送单元的至少一个部件和/或腔室壁共同起作用，由此在输送单元或腔室的装配状态自动地打开排放阻塞件并且在取出时自动地关闭。按照本发明的另一方面也建议这样一种设备，其中储箱具有至少一个局部的排气加热器，该排气加热器从液体排放管开始在箱底部上通过至少一个储箱侧部一直延伸到箱盖附近。尤其将排气加热器调整或定向成，使得当储箱中的液体冻结时该排气加热器在储箱边界处形成至少一个通道。因此排气加热器向冻结的液体供热，以便热量的局部集中引入而基本无中断地形成连续区域。在此该排气加热器从箱底部上的液体排放管连续地一直沿着箱底部延伸到箱侧部，然后沿着箱侧部一直延伸到箱盖附近。这尤其意味着排气加热器在箱侧部高度的至少50%上延伸，甚至优选在至少80%上延伸，特别优选一直延伸到液体在储箱中的最大充满高度。这样，通过排气加热器可靠地实现了位于液体上方的储箱中的气体容积与排放管之间的(用于气体通流的)连接，由此确切地防止在腔室或排放管区域中形成真空。原则上能够为此设有(独立的)排气加热器,但也可以例如大面积地局部加热储箱，即相对于箱侧部在精确限定且界定的小区域中以特殊的程度(有目的或者分开地)加热。与此相关也视为有利的是，至少一个局部的排气加热器直线形地设置在储箱的引导件内。为此，可在箱边界(箱底部，箱侧部)的外部和/或内部设有槽。所述槽可以作为独立的部件安置在箱底部或箱侧部上，但是优选组合的、一体的结构。特别优选，在加工储箱时已经一起构成引导件。对于引导件形成在箱内部的情况，必要时引导件可以(部分地)作为要形成的通道的边界和/或作为漂浮冰块的保护。对于引导件位于储箱外部的情况，弓丨导件可以用于固定加热器。引导件尤其部分地包围排气加热器。此外视为特别有利的是，至少一个局部的排气加热器至少部分地通过加热的喷射管道构成，该喷射管道从输送单元延伸到液体喷射器。正好在本发明的应用领域中，当还原移动的内燃机废气中的氮氧化物时，加热在输送到喷射器期间的液体或还原剂。为此必要时使用具有电加热器的管和/或软管。在此建议，该加热的喷射管道与储箱导热接触地设置，由此使在那里产生的热量也给到箱底部或箱侧部。为此必要时至少部分地去除加热的喷射管道的隔热， 由此也能以显著的程度热输出到位于储箱中的液体。替代性地或附加地，加热的喷射管道构造成使它具有至少两个局部区域(子区域)，所述局部区域在导热系数上是不同的。这例如可以通过形成具有不同隔热的局部区域实现。在此特别优选一实施例，其中第一局部区域以第一导热系数设置在储箱上，而未设置在储箱上的第二局部区域具有臂第一导热系数低的第二导热系数。原则上可使加热的喷射管道在储箱内部穿过，但优选其中加热的喷射管道固定在设置于外部的引导件中的实施例。在第一种情况下优选加热的喷射管道的第一局部区域是穿过储箱内部的局部区域，而加热的喷射管道的第二局部区域是位于储箱外部的局部区域。优选这样的实施例，其中形成构成隔热装置，该隔热装置与盖连接，通过该盖可拆卸地封闭引导件。这能以有利的方式实现一实施例，其中传到储箱外部的热量由于隔热装置而比传到储箱内部的热量少。通过可拆卸的封闭性，易于接触到引导件和位于其中的零部件以用于检查或维护。此外，还可使至少一个局部的排气加热器至少部分地利用向机动车固定该储箱的固定装置构成。当这种设备固定在机动车上时，例如使用所谓的夹紧带，它们在外部分段地抵靠储箱。这种夹紧带也可以通过加热器实现并且通过其接触将热量加入到储箱内部。因此这些零部件也可以用于形成至少一个这种排气加热器，该排气加热器对于有目的地影响靠近箱边界的通道具有局部作用。本发明的优选应用领域是用于具有内燃机的机动车的还原剂制备设备形式的设备，内燃机排放废气到废气系统里面。在此将还原剂制备设备组合到机动车内，其中储箱固定在机动车上。还原剂制备设备设计成，尤其在使用合适控制装置的情况下，根据需要向废气系统供应还原剂。
下面借助于附图详细解释本发明以及技术领域。应当指出，附图示出特别优选的实施例变化，但本发明不局限于这些实施例。在附图中相同的零部件配有相同的标记。附图是示意性的。在附图中图I示出机动车中的具有储箱和输送单元的设备，图2示出设备的细节，它具有部分隔热的腔室，图3示出具有多个加热段的腔室，图4示出设备的细节，它在腔室中具有维护友好的部件布置，图5示出设备的另一实施例，它具有局部的排气加热器，图6示出局部的排气加热器结构的细节，图7示出设备的实施例的细节，它具有专用的集存槽加热器，以及图8示出设备的另一实施例的细节，它具有专用的集存槽加热器。
具体实施例方式图I简略示出一机动车22，它用于储备液体2，尤其用于储备液体还原剂例如尿素水溶液。储箱I通过其边界壁形成内部空间，边界壁在此通过上箱盖7、设置在底部的箱底部5和位于它们之间的箱侧部6构成。在此所示的储箱I还在箱盖7内具有填充开口 3，可通过该填充开口使储箱I根据需要充满液体2。通常也使这种储箱I具有一个或多个液位计4,通过所述液位计可以确定储箱I中的液体2的当前液位。在箱底部5上偏离中心地形成有腔室9，该腔室中设有输送单元8。在腔室9内没有液体2，而是设有用于从储箱I输送液体2到喷射器17的部件。在此输送单元8通过排放管10从储箱I内部取得液体2，该排放管同样设置在箱底部5附近。输送单元8 (以在此给出流动顺序，从排放管10开始)首先包括过滤器13、然后是泵14和阀16，液体通过它们流到喷射器17。在泵14与阀16之间的管段中，可以设有传感器15，尤其是压力传感器 或温度传感器或者压力和温度传感器的组合。作为使液体2流到喷射器17的替代方案，阀16也可以将液体输送到回流管11，通过该回流管将液体2输送回到储箱I并由此离开腔室9回到储箱。对于泵14、阀16、喷射器17和/或其它部件的运行，可以设有控制器18，该控制器通过信号导体23与这些部件连接。附加地，可以使控制器18与不同的传感器和/或上位的控制器(如发动机控制器)连接，以便根据需要起动输送或加热。控制器18同样可以集成到腔室9中。由输送单元8输送的液体2通过喷射器17供应到废气管19，废气通过该废气管以给定的流动方向20流动。在此可以蒸发(例如蓄热)或转换(例如水解)液体2以形成用于氮氧化物的还原剂。必要时借助于催化活性物质。这种由还原剂和废气组成的混合物可以供应到废气处理单元21、尤其是催化器，由此减少废气管19中的氮氧化物。在此，优选在考虑废气管19中需要的液体2的量的情况下添加液体2。图2示出储箱的细节，其中特别关注腔室9的结构。在此示出储箱I的这样的状态其中液体基本冻结并且已经部分地实现融化过程。由此围绕腔室9形成一空间24，所述空间24被冻结的液体25包围。融化或熔化的部分液体2容积在箱底部5附近围绕腔室9聚集。在此，腔室9形成为使排放管10设置在箱底部5附近，即在液体2的区域中。相反，回流管11设置在液体2上方并且附加地具有分配器26、例如形式为喷嘴的分配器。通过回流管11排出的已加热的部分液体2体积现在浸润空间24的壁或者冻结液体25的边界，由 此改进到冻结的液体25的热输出。此外，在腔室壁上设有导引结构27，通过它们可以建立融化的液体2在腔室9上的流出。在腔室9内部，除了用于输送液体2的部件一即过滤器13、泵14和阀16—以外，还形成有加热器29，该加热器导热接触地设置在腔室9的壁上。该加热器29优选是电加热器。该加热器29可以根据需要致动并且向腔室9周围的区域供热。在此还示出，针对加热器29在腔室顶侧35上设有指向腔室9的内部并且覆盖加热器29的隔热装置28，它也可以以相同的方式朝向腔室的侧壁或设置在该处的加热器29。隔热装置28尤其用于使腔室壁与腔室9的内部、尤其设置在该处的部件和/或位于其下面的底板在热上断耦连。由此，腔室9内的具有液体的管道首先冻结，储箱内部中围绕腔室9的区域尽可能长地延迟液体2的冻结。图3示出如何在腔室壁上形成加热器29，其中未示出输送单元8的部件。在此尤其示出，加热器29具有多个加热段33 (或加热元件)，它们平行地和/或相互间隔地设置在腔室高度37上。在本例中，三个加热段在周向上沿着腔室侧壁34延伸，并且在腔室顶面35上设有平面的电加热元件33。在腔室高度37上设置在腔室侧壁34上的这三个加热元件33由自调节的加热元件构成，其中它们同时还设计成作为液位计起作用。为此，加热段33不仅与控制器连接，而且与电源38连接，以便能有目的地或根据需要地供电或确定电阻。附加地，可以设有开关36、尤其是所谓的恒温开关，以用于限制这些加热段33的加热作用。图4旨在示出如何设计腔室9以便能在至少部分充满储箱期间特别维护友好地取出输送单元8。为此使输送单元8的部件设置在(独立的，例如金属的)底板32上。底板32经由适合的密封件30与箱底部5 (可拆卸地)连接。腔室壁在此是储箱的一体部分，这些 腔室壁经由排放管10和回流管11与储箱内部连通。对于这两个液体管道在此设有独立的排放阻塞件31，所述排放阻塞件优选在取出底板32与过滤器13、泵14和阀16时自动地关闭，由此防止液体2通过排放管10和/或回流管11流出。排放阻塞件31可以机械地或电地运行。附加地，在此还建议靠近过滤器13设置相应的阻塞装置，以用于避免位于过滤器13内的液体部分体积流出。该排放阻塞件31可为过滤器的一部分或相邻液体管道的一部分。图5示出储箱I的另一构型，它具有靠近箱底部5设置的腔室9，该腔室中设有输送单元8，其中腔室9形成为具有加热器29。在此仍示出，冻结的液体25位于储箱I的内部，它们已经部分地通过腔室9的加热器29熔化。作为该储箱I的特征，在此要指出，围绕箱底部5上的腔室9构成凹陷部41，该凹陷部是用于融化的液体的某种集存槽。因此该凹陷部41尤其适用于经由排放管10通过抽吸取出已融化或熔化的液体。为使在腔室9内通过加热器29产生的热量也加入到凹陷部41中，在此设有导热装置39，所述导热装置延伸到该凹陷部41或箱底部5的其它区域中。这些加热装置39的形式例如可以为金属网、金属环和/或金属套，它们嵌入箱底部5上和/或内。在该实施例中，导热装置39是腔室9的固定装置的一部分。此外为了避免在熔化过程所形成的空间24中产生真空，该储箱I具有局部的排气加热器40。该局部的排气加热器从腔室9或箱底部靠近排放管10沿着箱底部5延伸，然后沿着一个箱侧部6延续到箱盖7附近。在此以直线方式形成的该排气加热器40由加热的喷射管道12构成。设有加热器29的喷射管道12与箱壁接触地延伸，由此通过加热器29和箱壁加入热量到箱内部而熔化(形成)一有目的的通道42，由此使空间24与靠近箱盖7的空间连接或者与该空间联通。附加地，图5中还示出排气加热器40的另一实施例。图5中示出用于储箱I的储箱固定装置45。该储箱固定装置45可以可选地以可加热的方式构成并且由此形成排气加热器40，它可以熔化(形成)自由的特定通道42。必要时，排气加热器40也可以通过压印在箱壁上的(可电加热的)导体带构成。作为排气加热器40的另一实施例，图5中示出腔室9上的天线状件48。该天线状件48在储箱I的高度上延伸，并且可以具有有源加热器以便熔化出特定通道42。替代性地或附加地，也可以在天线状件48内设置加热管或热管，所述加热管将热量从腔室9传输到天线状件48中，以便形成特定通道24。图6以横截面图示出这种排气加热器40与加热的喷射管道12的可能构型。为此，储箱I形成为具有引导件43，其中例如可以插入或甚至固定喷射管道。由于围绕喷射管道12的加热器29的作用，通道42在储箱I中围绕引导件43构成。此外在此规定，对于加热器29的定向热作用，设置朝向储箱I外侧的隔热装置28。由此，形成加热的喷射管道12的设置在储箱I上的第一局部区域46，以及离开储箱I的第二局部区域47。由于隔热装置28，该第二局部区域47具有比第一局部区域46小的导热系数。因此，热量更多地排到储箱I内而较少向外排出。直至加热的喷射管道12。隔热装置28集成到盖44中，通过该盖可以(可拆卸地)封闭引导件43。由此保护喷射管道12。图7和图8示出按照本发明的设备的储箱I的两个不同的细节。分别示出具有集存槽形凹陷部41的箱底部5的细节。在该凹陷部41中，腔室9从下方插入箱底部5中的开口内。该腔室9通过密封件30相对于箱底部 5密封。密封件30在此构造成O形环密封件。为将箱底部5、密封件30和腔室9相互夹紧，在箱底部5内引入固定部件50。固定部件50例如可以浇铸(一体成型)到箱底部5内。在固定部件50上为了夹紧可以嵌接SAE螺栓51。按照图7所示的储箱I的构型，用于凹陷部41的加热器29通过加入箱底部5内的加热导体实现。加热导体例如可以是丝织物或薄板带。按照在图8中选择的储箱I的构型，用于凹陷部41的加热器29从箱底部5的内侧面压在箱壁5上。在此加热器29也可以由丝织物或薄板带构成。加热器29可以通过卡子49压在箱底部5上。卡子49或加热器29可以固定在腔室9上。优选地，加热器29和卡子49构造成使它们能与腔室9 一起插入箱底部5中的开口内，从而无需在储箱内部进行装配。为了全面理解要指出，在附图中单独示出的腔室9、加热器29、排气加热器40和排放阻塞件31的设计分别是对已知的现有技术的有利改进方案，必要时它们也可以相互独立地实施。附图标记列表I 储箱2 液体3填充开口4液位计5箱底部6箱侧部7 箱盖8输送单元9 腔室10排放管11回流管12喷射管道13过滤器14 泵15传感器
16 阀17喷射器18控制器19废气管20流动方向21废气处理单元22机动车、
23信号导体24 空间25冻结的液体26分配器27导引结构28隔热装置29加热器30密封件31排放阻塞件32 基板33加热段34腔室侧壁35腔室顶面36 开关37腔室高度38 电源39导热装置40排气加热器41凹陷部42 通道43引导件44 盖45储箱固定装置46第一局部区域47第二局部区域48天线状件49 卡子50固定部件51SAE-封闭件。
权利要求
1.一种设备，包括至少一个储箱(1)，该储箱具有箱底部(5)和用于液体(2)的输送单元(8 )，其中，该输送单元(8 )设置在该箱底部(5 )上的腔室(9 )中，该腔室(9 )具有至少一个加热器(29)。
2.根据权利要求I所述的设备，其中，该加热器(29)构造成具有至少一个电加热段(33 )，该至少一个电加热段至少与腔室侧壁(34 )或与腔室顶面(35 )导热接触地设置。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，沿该腔室(9)的高度(37)的方向设有多个加热段(33)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，至少在该腔室(9)的顶面(35)的区域中设有隔热装置(28)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述加热器(29)包括至少一个自调节的加热段(33)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述至少一个加热器(29)设计成液位计(4)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，在箱底部(5)上靠近腔室(9)设有至少一个导热装置(39)。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述导热装置(39)用于固定该腔室(9)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，设有用于使液体(2)从储箱(I)到腔室(9)的排放管(10)和用于使液体(2)从腔室(9)到储箱(I)的回流管(11)，其中，该排放管(10 )和回流管(11)设置在腔室(9 )中的不同位置处。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，至少所述排放管(10)或回流管(11)具有排放阻塞件(31)。
全文摘要
本发明涉及一种设备，该设备包括至少一个储箱(1)，该储箱具有箱底部(5)和用于液体(2)的输送单元(8)，其中该输送单元(8)设置在该箱底部(5)上的腔室(9)内，该腔室(9)包括至少一个加热器(29)。
文档编号F01N3/20GK102713185SQ201180005922
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月8日 优先权日2010年1月13日
发明者J·霍格森, L·维尔斯, R·布吕科, W.莫斯 申请人:排放技术有限公司