用于液體容器、特別是尿素水溶液的液體容器的過濾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于液體容器、特別是尿素水溶液的液體容器的過濾裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車技術(shù)中，越來越多地使用SCR(選擇性催化還原)方法，以降低柴油車輛中的氮氧化物的排放。SCR反應(yīng)所需要的氨不是直接使用的，而是以根據(jù)DIN 700 70的32.5%尿素水溶液的形式使用的。所述尿素水溶液通過SCR催化轉(zhuǎn)化器例如使用計量泵或噴射器噴射到排氣部。氨和CO2通過水解反應(yīng)從尿素/水的溶液生產(chǎn)。以此方式生產(chǎn)的氨可以與廢氣中的氮氧化物反應(yīng)并因此降低氮氧化物的排放。噴射的氨的量取決于發(fā)動機的氮氧化物排放并因此取決于發(fā)動機的瞬時轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。這里，SCR催化轉(zhuǎn)化器的效率程度取決于尿素水溶液是否以與發(fā)動機的氮氧化物排放量的正確比率噴射。在尿素水溶液的噴射過低的情況下，氮氧化物還原的效率程度下降。如果噴射太多的尿素，則由此形成的氨不能夠與氮氧化物反應(yīng)并進入到周圍環(huán)境。因此，有必要將尿素水溶液從用于尿素水溶液的液體容器中盡可能精確地輸送到SCR催化轉(zhuǎn)化器，優(yōu)選精確到毫升區(qū)域中。
[0003]因為尿素水溶液的凝固點大致位于-HO處并結(jié)果是位于機動車輛的使用范圍中，需要提供加熱元件，由此可以解凍可能凝固的尿素溶液，結(jié)果是尿素溶液以液相、即水溶形式存在。
[0004]DE 10 2010 051 072 B4公開一種具有緩沖存儲器的用于尿素水溶液的液體容器。在液體容器的基部區(qū)域中布置經(jīng)由液體管線連接的兩個過濾器元件以及用于輸送尿素溶液的到液體輸送單元的第一閥。此外，在緩沖存儲器中設(shè)置經(jīng)由液體管線流體連接到液體輸送單元的另一個第二過濾元件。此外，為了解凍尿素溶液，設(shè)置加熱元件用于融化或加熱位于緩沖存儲器中的液體。構(gòu)造為飛濺鍋(splash pot)的緩沖存儲器通過布置在緩沖存儲器周圍的加熱元件加熱，結(jié)果位于緩沖存儲器中的液體被解凍或加熱，以使得第二過濾元件可以根據(jù)其功能運行并可以過濾尿素水溶液。
[0005]當啟動從DE 10 2010 051 072 B4中已知的液體容器時，首先加熱和解凍臨近緩沖存儲器2中的尿素溶液。鄰近于尿素水溶液的冰層然后通過對流進一步解凍，結(jié)果圍繞第二過濾元件的尿素溶液在給定時間后也以水溶形式存在。在冷啟動的情況下，尿素溶液因此僅在預(yù)訂時間后噴射到排氣部分，結(jié)果是從DE 10 2010 051 072已知的液體容器的冷啟動行為不是優(yōu)化的并且氮氧化物的濃度僅在尿素溶液解凍后可以降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于液體容器、特別是用于尿素水溶液的液體容器的改進過濾裝置以及一種改進液體容器、特別是用于尿素水溶液的改進液體容器，其使得可以在冷啟動配有本發(fā)明的過濾裝置的機動車輛過程中更容易地將尿素溶液噴射到排氣部分。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1所述的過濾裝置和根據(jù)權(quán)利要求12所述的液體容器獲得該目的。在從屬權(quán)利要求中規(guī)定了本發(fā)明的優(yōu)選限定。
[0008]本發(fā)明的過濾裝置包括具有貫穿開口的過濾殼體以及可透液體但不可透氣的過濾元件。這里，過濾元件以此方式連接到過濾殼體，使得過濾元件至少部分地關(guān)閉過濾殼體的貫穿開口。本發(fā)明的過濾裝置還包括至少一個液體出口連接件，該液體出口連接件流體連接到過濾殼體的貫穿開口。流體出口連接件可以連接到液體輸送單元。本發(fā)明的過濾裝置的區(qū)別特征在于，其包括加熱裝置，該加熱裝置直接連接到過濾殼體和/或集成到過濾殼體。
[0009]由于提供直接連接到過濾殼體和/或集成到過濾殼體的加熱裝置，過濾元件與加熱元件之間的空間距離以如此方式降低，當加熱裝置啟動時，然后以液態(tài)存在的加熱的尿素溶液更接近于過濾元件定位，結(jié)果是過濾元件在較短時間后可以過濾水溶液、即特別是尿素水溶液，結(jié)果是，尿素溶液在較短時間后可以噴射到車輛的排氣部分，此結(jié)果是在冷啟動車輛過程中，較短時間后降低了氮氧化物的排放。此外，本發(fā)明的過濾裝置提供如下優(yōu)點，加熱裝置不需要必須單獨提供，結(jié)果降低了尿素水溶液的液體容器的單獨部件的數(shù)量，與已知液體容器相比，這代表了成本上的優(yōu)勢。
[0010]過濾元件例如可以設(shè)計為濾布或濾膜。此外，在本發(fā)明的上下文中，可透液體是指過濾元件對于位于液體容器中的液體是可透過的。特別地，可透液體因此是指對于尿素溶液的液體可透性。此外，濾布優(yōu)選關(guān)閉過濾殼體的整個貫穿開口。
[0011 ] 在本發(fā)明的上下文中，不可透氣是指濾布中的篩目大小的尺寸為使得濾布在高到一定壓差下的液體濕潤情況下暫時不斷裂。這意味著，濕潤過濾器的液體的表面張力足以產(chǎn)生一定阻擋，防止高到一定壓強下的空氣通過。
[0012]過濾殼體優(yōu)選設(shè)計成導(dǎo)熱體、即具有高熱導(dǎo)性的主體。這提供如下優(yōu)點，通電的加熱裝置可以附接到過濾殼體，其結(jié)果是加熱裝置所產(chǎn)生的熱量被傳遞到過濾殼體，然后過濾殼體結(jié)果均勻地吸收熱量并將其均勻的排放到周圍、尤其是排放到過濾殼體內(nèi)部的融化容積以及排放到過濾殼體的周圍中。過濾殼體例如可以實現(xiàn)為擠壓鋁型材。用于加熱裝置的凹處或凹痕可以優(yōu)選設(shè)置在擠壓型材中。
[0013]加熱裝置優(yōu)選包括緊固到過濾殼體的外側(cè)的至少一個加熱元件。這使得可以尤其簡單地將過濾殼體連接到加熱裝置。當然，加熱裝置可以包括多個單獨的加熱元件，其可以在不同情況下緊固到過濾殼體的外側(cè)。
[0014]根據(jù)另外一種優(yōu)選變化形式，加熱裝置包括緊固到過濾殼體內(nèi)側(cè)的至少一個加熱元件。相應(yīng)構(gòu)造的過濾裝置提供如下優(yōu)點，過濾殼體內(nèi)的融化容積被尤其有效并且高效率地加熱，因為加熱裝置與融化容積之間的間隔被進一步減小。加熱元件例如可以被構(gòu)造為過濾殼體的內(nèi)側(cè)上的圓周面。
[0015]根據(jù)一個優(yōu)選實施例，加熱裝置包括至少一個突出過濾殼體的加熱元件。結(jié)果，圍繞加熱裝置的容積被可靠并快速地解凍。突出或突伸出過濾殼體的加熱元件例如可以過濾殼體的桿、壁或型材腹板的方式設(shè)置。所述型材腹板、壁或桿也可以延伸到過濾殼體的內(nèi)部。
[0016]根據(jù)另外一種優(yōu)選變化形式，加熱裝置包括突伸入過濾殼體內(nèi)部的至少一個加熱元件。這具有如下優(yōu)點，位于過濾殼體的融化容積中的液體、特別是尿素液體可以更有效的加熱或融化。這確保更大面積的加熱元件在冷啟動后短時間內(nèi)被尿素水溶液濕潤，結(jié)果更大量的尿素可以通過過濾裝置過濾。
[0017]根據(jù)另外一種優(yōu)選變化形式，過濾裝置包括連接到過濾殼體的過濾支撐件，過濾元件附接到過濾支撐件。這里，過濾支撐件構(gòu)造為加熱裝置的加熱元件。相應(yīng)構(gòu)造的過濾裝置提供如下優(yōu)點，過濾元件與加熱裝置的間隔被進一步減小，結(jié)果是，在車輛冷啟動以及相應(yīng)低的外部溫度的情況下，作為冰存在的尿素溶液可以非?？焖俚厝诨?，結(jié)果是抵靠過濾元件的尿素溶液在非常短的時間后以水溶液形式存在。此外，以此方式構(gòu)造的過濾支撐件強化了過濾元件的機械穩(wěn)定性。
[0018]根據(jù)另外一種優(yōu)選變化形式，過濾殼體包括過濾殼體基部，液體出口連接件布置在過濾元件與過濾殼體基部之間。相應(yīng)構(gòu)造的過濾裝置可以以此方式連接到液體容器、特別是用于尿素水溶液的液體容器，使得過濾殼體基部形成液體容器基部。過濾裝置可拆卸地或者不可拆卸地連接到液體容器。在本發(fā)明的過濾裝置可拆卸地連接到液體容器，過濾裝置可以特別簡單地進行更換，結(jié)果是在過濾元件堵塞的情況下，整個過濾裝置可以簡單地進行更換。
[0019]過濾裝置可以是歐姆加熱電阻元件和/或PTC加熱元件，即公知由PTC電阻器構(gòu)成的自我調(diào)節(jié)的加熱元件。PTC(正溫度系數(shù))加熱元件包括具有正溫度系數(shù)的電阻，該電阻在較低溫度下比較高溫度下更令人滿意地傳導(dǎo)電流，因為其電阻隨著溫度的升高而增大。PTC加熱元件因此僅在規(guī)定的恒定運行電壓下運行，因為PTC加熱元件的電阻也隨著溫度的升高而變大并因此熱量輸出降低。這具有如下優(yōu)點，在過濾裝置變干并且輸出到液體的熱量相應(yīng)低的情況下，本發(fā)明的過濾裝置不過度加熱。
[0020]本發(fā)明的液體容器、特別是用于尿素水溶液的容器，包括布置在液體容器中的液體輸送單元，液體容器的區(qū)別技術(shù)特征在于，其包括至少一個上述的布置在液體容器內(nèi)部中的過濾裝置，液體輸送單元經(jīng)由液體管線流體連接到過濾裝置的液體出口連接件。
[0021]液體容器的一個優(yōu)選變化形式包括布置在其內(nèi)部的緩沖存儲器，過濾裝置布置在緩沖存儲器的內(nèi)部。
【附圖說明】
[0022]在下文中，將參考附圖更詳細地解釋本發(fā)明，在附圖中:
[0023]圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的過濾裝置的立體圖；
[0024]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的過濾裝置的示意圖的俯視圖；
[0025]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的液體容器、特別是用于尿素水溶液的液體容器的剖視圖。
【具體實施方式】
[0026]在下面的說明書中，相同的標號標示相同的部件或相同的特征，結(jié)果是對于一個圖中所示出的一個部件也同樣適用于其他圖，并結(jié)果是避免重復(fù)的描述。
[0027]圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的過濾裝置10的三維視圖。過濾裝置10構(gòu)造為用于液體容器30 (見圖3)，特別是用于尿素水溶液的液體容器。過濾裝置10包括過濾殼體11，其為圖1和2中所示的圓筒形狀，具有貫穿開口 12并包括過濾元件16，該過濾元件16為可透液體但不可透氣的。在此情況下，可透液體是指對于位于液體容器中的液體是可透液體的。如果包含在液體容器30的液體是尿素溶液，過濾元件16對于尿素溶液是可透過的。過濾元件16例如可以構(gòu)造為濾布16。
[0028]過濾元件16以此方式連接到過濾殼體11，使得過濾元件16關(guān)閉過濾殼體11的貫穿開口 12。過濾殼體11的貫穿開口 12因此是可透液體但不可透氣的。
[0029]此外，過濾裝置10包括液體出口連接件17，其流體連接到過濾殼體的貫穿開口
12ο
[0030]液體出口連接件17例如可以經(jīng)由液體管線32 (圖3)連接到液體輸送單元40 (圖3) ο液體輸送單元40例如可以構(gòu)造為泵40。通過泵40產(chǎn)生真空，位于液體容器30中的尿素溶液或液體通過過濾元件16被抽吸到過濾裝置10的內(nèi)部，結(jié)果尿素溶液通過濾布16過濾。過濾的尿素溶液然后經(jīng)由液體出口連接件17泵吸到液體輸送單元40并且通過液體輸送單元40泵吸出液體容器30。
[0031]此外，圖1中所示出的過濾裝置10包括過濾殼體基部15，該過濾殼體基部15布置成與貫穿開口 12以及因此的過濾元件16相對。這里，液體出口連接件17布置在過濾元件16和過濾殼體15之間。圍繞過濾裝置10的容積也稱為融化容積。這里，融化容積也包括位于過濾殼體基部15和過濾元件16之間的容積。如上已經(jīng)提及，融化容積