專利名稱：具有貯槽元件的、用于液態(tài)還原劑的模塊化的箱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有貯槽元件的、用于液態(tài)還原劑的模塊化的箱系統(tǒng)，其中，所述箱具有三個(gè)模塊。
背景技術(shù)：
由于在對(duì)于由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的有害物質(zhì)排放極限值方面的更高要求，機(jī)動(dòng)車中更大范圍地使用SCR系統(tǒng)。這些SCR系統(tǒng)包括了使用還原劑，所述還原劑——尤其是呈液態(tài)形式的尿素水溶液——必須保存在單獨(dú)的箱容積中。在此，還原劑箱的所需容積優(yōu)選在3升至10升的范圍內(nèi)，在商用車領(lǐng)域中甚至達(dá)到150升。因此，尤其當(dāng)SCR系統(tǒng)作為改裝操作的一部分以補(bǔ)充的方式集成入機(jī)動(dòng)車中時(shí)，需要必須與具體機(jī)動(dòng)車的差別很大的空間條件相匹配的箱形件。用于液態(tài)還原劑的箱常常具有排放管，液態(tài)還原劑可通過(guò)排放管從該箱排出，其中所述排放管從所述箱的上方區(qū)域延伸入該箱內(nèi)，因此箱能夠最大程度地被排空，并且同時(shí)將排放管固定至箱壁中所需的密封件被盡可能布置在還原劑的外面。另外，排放管常常具有加熱裝置，通過(guò)該加熱裝置可使至少一小部分的凝固的還原劑熔化并通過(guò)排放管從箱中輸送出來(lái)。排放管尤其還與還原劑的可能的凝固有關(guān)地具有充分的強(qiáng)度，從而確保排放管在多年使用時(shí)間中保持其完整的功能性。在此，排放管尤其設(shè)計(jì)為足夠硬的，從而確保箱的排放管的位置保持固定?；赟CR系統(tǒng)在機(jī)動(dòng)車中的應(yīng)用區(qū)域，所必需的是，該系統(tǒng)的部件設(shè)計(jì)成緊湊的并且與其在機(jī)動(dòng)車中的布置有關(guān)地尤其設(shè)計(jì)成靈活的。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的在于，解決與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的被描述的問(wèn)題的一部分。尤其應(yīng)給出一種模塊化的箱系統(tǒng)，通過(guò)由不同的模塊制造該模塊化箱系統(tǒng)，該模塊化箱系統(tǒng)可設(shè)計(jì)成非常靈活地用于不同的應(yīng)用情況。另外，該模塊化箱系統(tǒng)具有能以簡(jiǎn)單和費(fèi)用低廉的方式被制造的貯槽元件，該貯槽元件重量輕，且設(shè)計(jì)成適用于穩(wěn)定排放管的位置并且有利地影響排放本身。尤其應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是，通過(guò)在空間中靈活地容納排放管，確保將貯槽元件使用在盡可能多的不同的箱形件中，由此省去用于不同箱形件的一個(gè)個(gè)部件的費(fèi)用昂貴的單獨(dú)結(jié)構(gòu)。所述目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征的模塊化箱系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中給出。應(yīng)指出的是，在權(quán)利要求中一個(gè)個(gè)列出的特征可以以任意的技術(shù)上有意義的方式相互組合在一起并示出本發(fā)明的另外的實(shí)施方式。特別是與附圖相結(jié)合的描述闡明了本發(fā)明并給出了附加的實(shí)施例。因此，在此提出一種用于液態(tài)還原劑的模塊化的箱系統(tǒng)，其中所述箱系統(tǒng)具有至少三個(gè)模塊i.第一模塊，該第一模塊包括具有第一開(kāi)口和第二開(kāi)口的箱，
ii.第二模塊，該第二模塊包括用于容納至少一個(gè)排放管的蓋元件，以及iii.第三模塊，該第三模塊包括貯槽元件，其中，所述蓋元件布置在所述第一開(kāi)口中，所述貯槽元件布置在所述第二開(kāi)口中， 所述蓋元件和貯槽元件將所述排放管在空間中固定。在此，箱的第一開(kāi)口和第二開(kāi)口尤其是圓形的，從而蓋元件和/或貯槽元件能夠相對(duì)于箱轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，在蓋元件中布置至少一個(gè)排放管，所述排放管從蓋元件延伸入箱中并通過(guò)尤其相對(duì)而置的貯槽元件而被包納。在此，貯槽元件與蓋元件的相對(duì)而置的布置方式尤其意味著，貯槽元件和蓋元件也被布置為尤其也在箱的相鄰的壁部段中相互成一角度。第二模塊以及尤其蓋元件優(yōu)選是多件式/分體式(mehrteilig)的并且除了排放管之外可容納其它的部件，尤其是將過(guò)量的或不需要的還原劑從SCR管線系統(tǒng)引回至箱中的返回管、傳感器以及如需要的控制和/或測(cè)量電子設(shè)備。優(yōu)選地，將排放管在蓋元件中固定成，使得僅需要橫向運(yùn)動(dòng)來(lái)將排放管引導(dǎo)入貯槽元件中。蓋元件尤其具有可相對(duì)于排放管轉(zhuǎn)動(dòng)的固定元件，所述蓋元件可借助于該固定元件例如通過(guò)螺紋與箱連接。因此，一方面也可采用不是圓形的排放管，另一方面也可在貯槽元件中使更多的部件一起被采用。蓋元件還具有至少一個(gè)密封面以用于將箱與箱的周圍環(huán)境密封隔開(kāi)。尤其是設(shè)有兩個(gè)密封面， 這兩個(gè)密封面以不同的直徑在全周上形成。蓋元件還具有至少一個(gè)金屬環(huán)，該金屬環(huán)優(yōu)選模制在蓋元件中。此金屬環(huán)尤其適用于在圓度和平面度方面穩(wěn)定蓋元件的密封表面并且使密封表面耐用。在箱的第一開(kāi)口中和/或蓋元件的固定元件中也優(yōu)選設(shè)有這種金屬環(huán)。貯槽元件設(shè)計(jì)成用于容納和固定排放管，其它的延伸經(jīng)過(guò)箱的、尤其布置在蓋元件中的另外的元件也可以與排放管相類似的方式被容納。尤其將排放管在空間中的固定實(shí)現(xiàn)成在將蓋元件和貯槽元件固定到箱上之后， 包含在箱中的液態(tài)還原劑(由于在操作中出現(xiàn)的振動(dòng)或類似情況)不能再使排放管運(yùn)動(dòng)。 尤其是排放管在還原劑凝固期間也應(yīng)不變地保持在其位置中。因此，避免了尤其由于排放管的偏斜而作用在蓋元件和箱上的應(yīng)力，該應(yīng)力可導(dǎo)致箱泄漏和/或使部件(箱、蓋元件、 傳感器、管線和電子設(shè)備)損傷。所述箱系統(tǒng)的模塊化構(gòu)造允許將不同構(gòu)造的模塊組合在一起，其中尤其實(shí)現(xiàn)為 當(dāng)箱的第一模塊具有不同構(gòu)造時(shí)，總是使用相同的第二和第三模塊，并且借助這些模塊本身針對(duì)第二和第三模塊在箱中所出現(xiàn)的位置的不同進(jìn)行補(bǔ)償。因此，不但在同時(shí)對(duì)機(jī)動(dòng)車中的空間條件保持較高的適應(yīng)性的情況下明顯減少了部件數(shù)量，而且在所有操作情形中同樣確保了可靠地固定和因此持續(xù)地排放還原劑。根據(jù)一有利的實(shí)施方式，貯槽元件形成箱的最深點(diǎn)。因此，這尤其意味著在箱的大部分被排空的情況下貯槽元件常規(guī)地容納有一定容量的還原劑，因此排放管能夠至少幾乎完全地排空箱。根據(jù)另一有利的實(shí)施方式，貯槽元件形成為單獨(dú)的塑料件。對(duì)于這種(優(yōu)選的) 箱由塑料制成的情況，貯槽元件應(yīng)優(yōu)選由相似的或同樣的材料制成。另外，鋁或不銹鋼尤其優(yōu)選作為用于貯槽元件和/或箱的可行材料。塑料適用于作為即使長(zhǎng)時(shí)間容納尿素水溶液也不表現(xiàn)出劣化跡象的合適材料。與金屬的箱相比，塑料的貯槽元件和/或箱成本更低且能被制成重量更輕。根據(jù)一特殊的改進(jìn)方案，貯槽元件以材料接合的方式焊接到箱上。這類的接合制造成本低并可常規(guī)地實(shí)現(xiàn)為具有最大可能的密封性的接合。這種接合方法尤其適用于使用在箱的制造期間。然而，在這種情況下，貯槽元件相對(duì)于蓋元件的位置是固定的并且僅能通過(guò)大量的努力來(lái)實(shí)現(xiàn)貯槽元件的位置的進(jìn)一步改變。根據(jù)另一有利的實(shí)施方式，貯槽元件具有結(jié)構(gòu)件以減少貯槽元件區(qū)域中液態(tài)還原劑的運(yùn)動(dòng)。因此，這尤其意味著，很大程度上避免或減少在箱系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)。在此，尤其將貯槽元件設(shè)計(jì)成，使得與箱相比該貯槽元件僅可容納非常少量的還原劑，該貯槽元件尤其是具有比箱容積的5%更小、特別優(yōu)選比箱容積的更小的容積。這個(gè)僅可以是小的容積建立在箱中的還原劑的外部流動(dòng)運(yùn)動(dòng)所覆蓋的區(qū)域中，從而排放管能夠在沒(méi)有混入空氣或其它干擾的情況下輸送還原劑。同時(shí)，意在由此實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有的測(cè)量傳感器可常規(guī)地測(cè)定尤其與溫度、密度、反射率或折射率、導(dǎo)電性和傳聲性有關(guān)的可靠數(shù)據(jù)。還原劑的這些值不應(yīng)由于還原劑運(yùn)動(dòng)而失真。因此，貯槽元件中的結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)成，使得很大程度上避免了貯槽元件的相對(duì)小的容積與箱容積之間的容積交換，此外貯槽元件的容積被進(jìn)一步劃分，使得很大程度地降低了在此區(qū)域的流動(dòng)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)又一有利的實(shí)施方式，貯槽元件具有用于排放管的保持器，所述保持器適用于將布置成與箱底部成45°至90°之間一角度的排放管固定。在此，排放管與箱底部之間的所述角度通常是排放管的中心線與其中容納有貯槽元件的箱底部區(qū)域之間的小于或等于90°的角度。通過(guò)用于排放管的保持器的這種結(jié)構(gòu)，并且尤其通過(guò)箱的第一和第二開(kāi)口的圓形的實(shí)施方式，能使用標(biāo)準(zhǔn)的蓋元件和貯槽元件來(lái)實(shí)現(xiàn)大量的箱形件以及實(shí)現(xiàn)蓋元件和貯槽元件的定位。由此，根據(jù)本發(fā)明的貯槽元件適用于使用在幾乎所有的、甚至改裝的 SCR系統(tǒng)中。通過(guò)箱中的用于接納蓋元件和貯槽元件的開(kāi)口的實(shí)施方式、尤其是圓形的實(shí)施方式，確保了可常規(guī)地在一平面上將貯槽元件和蓋元件相互對(duì)齊，因此能夠可靠地固定排放管。根據(jù)又一有利的實(shí)施方式，貯槽元件具有用于排放管的保持器，該保持器形成為與排放管相配合。在此，一方面與所需的保持力有關(guān)地并且另一方面與排放管的強(qiáng)度和貯槽元件保持器的強(qiáng)度有關(guān)地以及與排放管的裝配力有關(guān)地設(shè)計(jì)該配合。尤其是將該配合實(shí)施為過(guò)盈配合、過(guò)渡配合或微小的間隙配合。因此，在所述配合實(shí)施為過(guò)渡配合或微小的間隙配合時(shí)，排放管可延伸，尤其可延伸入貯槽元件中。這種實(shí)施方式可使用在箱被設(shè)計(jì)成非常深的情況下，以補(bǔ)償排放管或箱自身由于熱膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力。根據(jù)另一有利的改進(jìn)方案，貯槽元件具有用于排放管的保持器，該保持器本身具有斜面，該斜面能夠使排放管插入保持器中。在此，所述斜面尤其適用于將排放管以簡(jiǎn)單和可靠的方式安裝入貯槽元件中，從而在組裝期間不存在對(duì)排放管或蓋元件的損壞。根據(jù)又一有利的實(shí)施方式，將貯槽元件的用于排放管的保持器構(gòu)造成，使得在沒(méi)有利用貯槽元件的保持器的整個(gè)長(zhǎng)度的情況下確保排放管的充分固定。尤其是，貯槽元件的用于排放管的保持器具有至少50mm、優(yōu)選最少150mm的長(zhǎng)度。在此，尤其是所提出的斜面沒(méi)有被包括在這些長(zhǎng)度數(shù)據(jù)中。通過(guò)如此構(gòu)造的保持器，使得尤其能夠使用不同長(zhǎng)度的排放管和/或在第一開(kāi)口與第二開(kāi)口之間具有不同的距離和角度的箱。然而，在此尤其應(yīng)注意的是，排放管伸入貯槽元件中如此之深，使得平靜流動(dòng)的還原劑能夠被輸送。一特別優(yōu)選的模塊化的箱系統(tǒng)的實(shí)施方式提出貯槽元件實(shí)施為一體式。在此， “一體式”尤其意味著貯槽元件由至少以材料接合的方式相互連接的部件構(gòu)成或可在一個(gè)步驟中例如通過(guò)鑄造(塑料壓鑄)被制造。貯槽元件尤其也能實(shí)施為兩件式，其中貯槽元件和結(jié)構(gòu)件尤其由不同的材料制造。另外，提出一尤其用于在根據(jù)本發(fā)明的用于液態(tài)還原劑的模塊化的箱系統(tǒng)中使用的貯槽元件。同樣地，提出一種具有根據(jù)本發(fā)明的模塊化的箱系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車。


下面借助附圖闡明本發(fā)明以及技術(shù)環(huán)境。應(yīng)指出的是，這些附圖特別示出本發(fā)明的優(yōu)選的變型實(shí)施方式，但優(yōu)選變型實(shí)施方式并不局限于這些。附圖中，相同的對(duì)象使用相同的附圖標(biāo)記。在示意性的附圖中圖1在側(cè)視圖中示出具有箱的機(jī)動(dòng)車；圖2在第一截面中示出第一貯槽元件；圖3在第二截面中示出第一貯槽元件；圖4示出布置在箱中的貯槽元件。
具體實(shí)施例方式圖1在側(cè)視圖中示意性示出具有模塊化的箱系統(tǒng)沈的機(jī)動(dòng)車17，箱系統(tǒng)沈具有至少三個(gè)模塊第一模塊4，該第一模塊4包括箱2，該箱2具有第一開(kāi)口 5和相對(duì)而置的第二開(kāi)口 6 ；第二模塊7，該第二模塊7包括蓋元件8，如在此所示，該蓋元件8具有排放管9、 排放管線19、返回管線20以及電氣導(dǎo)線21，該電氣導(dǎo)線21尤其向現(xiàn)有的任何傳感器或所需的任何控制和測(cè)量電子設(shè)備提供電能。箱2還具有包括貯槽元件1的第三模塊10。在此，貯槽元件1在箱底部13區(qū)域中布置在第二開(kāi)口 6中，其中，第二開(kāi)口 6在箱2內(nèi)部與第一開(kāi)口 5相對(duì)而置地布置，從而排放管9能從蓋元件8延伸至貯槽元件1并容納在貯槽元件1中。箱底部13與排放管9的中心線25形成一角度15，該角度15的更多細(xì)節(jié)在其它的附圖中給出。箱2具有箱容積23，貯槽元件1具有容積M，容積M小于箱容積23。圖2在第一側(cè)視圖中示意性示出貯槽元件1的截面，其中排放管9延伸進(jìn)入箱2 的第三模塊10、亦即貯槽元件1中。貯槽元件1表示出箱2的最深點(diǎn)11，因此排放管9能夠盡最大可能地排空箱2。進(jìn)而，貯槽元件1通過(guò)結(jié)構(gòu)件14被再劃分，該結(jié)構(gòu)件14同時(shí)形成用于容納和固定排放管9的保持器12并且意在很大程度地減少或完全避免還原劑3的流動(dòng)運(yùn)動(dòng)。另外，在貯槽元件1的側(cè)壁中設(shè)有孔18，還原劑3可通過(guò)孔18從箱2的箱容積 23流入貯槽元件1的容積M內(nèi)，從而貯槽元件1不依賴箱2的傾斜度而盡可能地被充入， 并且在恰好完全被排空之前貯槽元件1包納箱2中的還原劑3的容積M。在此，通過(guò)孔18 限制了與箱2有關(guān)的貯槽元件1的容積M，還原劑3可通過(guò)孔18流入貯槽元件1中。通過(guò)線III-III給出貯槽元件1的截面，隨后在圖3中描述該截面。圖3在另一側(cè)視圖中示意性示出根據(jù)圖2的貯槽元件1，在此通過(guò)線II-II給出其
6中示出圖2中的貯槽元件1的截面。排放管9延伸進(jìn)入貯槽元件1中幾乎到達(dá)箱容積23 的最深點(diǎn)11，該最深點(diǎn)11包納在貯槽元件1中。在此，以局部剖開(kāi)的方式示出結(jié)構(gòu)件14， 其中結(jié)構(gòu)件14在此至少部分地形成保持器12，通過(guò)該保持器12使排放管9容納和固定在貯槽元件1中。另外，在貯槽元件1的側(cè)壁中在箱底部13的高度處示出孔18，孔18意在使還原劑3能從包圍貯槽元件1的箱容積23流出。 圖4在又一側(cè)視圖中示意性示出第三模塊10的貯槽元件1，其中，排放管9在此布置成使得排放管9的中心線25與箱底部13之間形成角度15。貯槽元件通過(guò)凸緣22連接到箱2亦即箱底部13。在此，示出的排放管9具有適當(dāng)?shù)男螤?，從而能夠幾乎完全地排空容積對(duì)，這使得即使在箱2的最深點(diǎn)11處包含在貯槽元件1中的還原劑3也能從箱2被輸送出來(lái)。這并非總是需要的。相反，也可設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的排放管9，該排放管9可使貯槽元件 1中的容積M的至少大部分被排空。貯槽元件1在其用于排放管9的保持器12處具有斜面16，該斜面16使得排放管9更易于插入貯槽元件1中。附圖標(biāo)記列表
1貯槽元件
2箱
3還原劑
4第一模塊
5第一開(kāi)口
6第二開(kāi)口
7第二模塊
8蓋元件
9排放管
10第三模塊
11最深點(diǎn)
12保持器
13箱底部
14結(jié)構(gòu)件
15角度
16斜面
17機(jī)動(dòng)車
18孔
19排放管線
20返回管線
21電氣導(dǎo)線
22凸緣
23箱容積
24容積
25中心線
26模塊化的箱系統(tǒng)
權(quán)利要求
1.一種用于液態(tài)還原劑(3)的模塊化的箱系統(tǒng)( )，其中，所述箱系統(tǒng)06)具有至少三個(gè)模塊-第一模塊G)，所述第一模塊(4)包括具有第一開(kāi)口( 和第二開(kāi)口(6)的箱0)，-第二模塊(7)，所述第二模塊(7)包括用于容納至少一個(gè)排放管(9)的蓋元件(8)，以及-第三模塊(10)，所述第三模塊(10)包括貯槽元件(1)，其中，所述蓋元件(8)布置在所述第一開(kāi)口( 中，所述貯槽元件(1)布置在所述第二開(kāi)口(6)中，所述蓋元件(8)和所述貯槽元件(1)將所述排放管(9)在空間中固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化的箱系統(tǒng)(沈)，其特征在于，所述貯槽元件(1)形成所述箱O)的最深點(diǎn)(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模塊化的箱系統(tǒng)(沈)，其特征在于，所述貯槽元件(1) 形成為單獨(dú)的塑料件。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊化的箱系統(tǒng)( )，其特征在于，所述貯槽元件(1)以材料接合的方式焊接到所述箱( 上。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊化的箱系統(tǒng)( )，其特征在于，所述貯槽元件⑴具有結(jié)構(gòu)件(14)，所述結(jié)構(gòu)件(14)減少貯槽元件⑴區(qū)域中的所述液態(tài)還原劑(3) 的運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊化的箱系統(tǒng)( )，其特征在于，所述貯槽元件⑴具有用于所述排放管(9)的保持器(12)，所述保持器(12)適用于將相對(duì)于所述箱底部(13)布置成45°至90°的一角度(15)的所述排放管(9)固定。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊化的箱系統(tǒng)( )，其特征在于，所述貯槽元件(1)具有用于所述排放管(9)的保持器(12)，所述保持器(1 形成為與所述排放管(9) 相配合。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊化的箱系統(tǒng)( )，其特征在于，所述貯槽元件(1)具有用于所述排放管(9)的保持器(12)，所述保持器(1 具有斜面(16)，所述斜面 (16)使所述排放管(9)能插入所述保持器(12)中。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊化的箱系統(tǒng)( )，其特征在于，所述貯槽元件(1)實(shí)現(xiàn)為一體式的。
10.一種機(jī)動(dòng)車(17)，所述機(jī)動(dòng)車(17)具有根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊化的箱系統(tǒng)(26)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于液態(tài)還原劑(3)的模塊化的箱系統(tǒng)(26)。所述箱系統(tǒng)(26)具有三個(gè)模塊-第一模塊(4)，該第一模塊(4)包括箱(2)，該箱(2)具有第一開(kāi)口(5)和相對(duì)而置的第二開(kāi)口(6)；-第二模塊(7)，該第二模塊(7)包括用于容納至少一個(gè)排放管(9)的蓋元件(8)；-第三模塊(10)，該第三模塊(10)包括貯槽元件(1)。所述蓋元件(8)布置在所述第一開(kāi)口(5)中，所述貯槽元件(1)布置在所述第二開(kāi)口(6)中。
文檔編號(hào)F01N3/20GK102216580SQ200980135404
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者J·霍格森, M·萊納爾, R·布呂科 申請(qǐng)人:排放技術(shù)有限公司, 蓋戈汽車有限公司