[发明专利]装备了具有一体化的加热元件的连接器的管线

说明书

本申请涉及带有一体化的加热元件的一种连接器，并且还涉及 这种连接器用于将送料或返回管线连接到一个尿素箱的用途。

除其他事项外，车辆和重型货车排放方面的法律还规定了减少 排入大气的氮氧化物NOx。实现这种目标的一种已知的方式是使用 SCR(选择性催化还原)方法，该方法通过将一种还原剂(通常是 氨)注入排气管线使氮氧化物能够减少。可以从一种氨前体溶液的 高温分解得到这种氨，该溶液的浓缩物可以是低共熔的浓缩物。这 种氨前体通常是一种尿素溶液。

采用SCR方法，发动机在以最佳效率的燃烧过程中所产生的 高浓度NO_x在离开发动机时在一种催化剂中进行了处理。这种处理 要求以精确的浓度使用极端的品质的还原剂。因此，该溶液被精确 计量并被注入排气流之中，在将这种氮氧化物(NO_x)转化为氮气 (N₂)和水(H₂O)之前，这种溶液在该排气流中被水解。

为了做到这一点，必须为这些车辆装备容纳了添加剂(通常是 尿素)溶液的一个箱以及用于对所希望量值的添加剂进行计量并且 将添加剂注入该排气管线中的一种器件。

在通常用于此目的的水性尿素溶液(低共熔的水/含有32.5wt％ 尿素的尿素溶液)在-11℃冻结的前提下，则为了在冻结条件下起 动的情况下能够将该溶液注入该排气管线，必须提供一种加热器件 以将这种溶液液化。

现有技术已经提供了用于这种目的的几种系统。这些系统通常 包括相对昂贵的加热器件，这些加热器件涉及专用加热元件或者发 动机冷却回路的一个旁路(例如，见本申请人名下的申请WO 2006/064001)。

就专用加热元件的使用而言，已知将加热丝置于含尿素溶液的 箱中以及任选地置于尿素的(若有必要，送料和返回)管线中。然 而，本申请人已经观察到在这些尿素管线至该箱的连接处产生一个 问题。这是因为在这些连接之中以及它们的周围易于形成一个冰栓 (冻结的溶液)，而且，鉴于它们通常是由具有一定厚度的塑料制 成的注塑模制零件，则通过一个外部加热丝的加热并不有效。

本申请的目的在于通过提供用于液体箱的一种连接器来解决 这种问题，该连接器能够迅速除去可能在该液体箱内部已经形成的 冻结液体的栓塞。

出于这种目的，本发明涉及一种中空的连接器，这种连接器使 之有可能将一个管线连接到一个液体箱，该管线使该液体能够被输 送，并且为此目的，该连接器装备有用于所述液体的一个通道，此 外，该连接器还装备有一个加热丝，该加热丝的至少一部分在为该 液体配置的通道内自由延伸。这种安排使之有可能确保该液体与一 个大的加热表面积直接接触并因此而将该液体迅速加热。

在本发明的范围内所涉及的液体是在正常使用条件下为液态 的一种化合物。优选这种化合物是能够将存在于内燃机废气中的 NO_x还原的一种还原剂。有利地的是，它是一种前体的溶液，该前 体在这些废气中原位产生氨(一种有效的还原剂)。本发明用尿素 特别是用尿素的水溶液作为一种前体得到了良好的结果。低共熔的 水/尿素溶液(包括32.5wt％的尿素并且它在约-11℃时冻结)是非 常适合的。

根据本发明的连接器旨在被连接到一个液体箱上。这个箱可以 用任何材料制成，优选是化学上耐受所涉及的液体的一种材料。总 体上，这种材料是金属或塑料。在尿素的情况下，聚烯烃树脂类特 别是聚乙烯(并且更具体地是HDPE或高密度聚乙烯)构成优选的 材料。

因此，根据本发明的连接器旨在将一个管线连接到这个箱上， 该管线使液体能够被输送，例如，在尿素的情况下，是将这种液体 传送到一种装置，这种装置将所述液体注入发动机的废气中。本发 明的这种变体(根据这种变体，该箱是一个尿素箱)可被应用于能 够在内燃机的废气中产生NOx的任何内燃机。它可以是带有或不 带有一个燃料回流管线(即，将未被发动机消耗的剩余燃料返回到 燃料箱的管线)的一种发动机。有利地是将它应用于柴油发动机， 并且特别是应用于车辆的柴油发动机。