[发明专利]具有冻结保护机构的输送装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将还原剂输送到废气处理装置中的输送装置。

背景技术

特别是在汽车领域中，使用供应有流体的废气处理装置来净化废气。特别广泛地应用在这种废气处理装置中的废气净化方法是选择性催化还原处理(SCR工艺)。在该处理中，将还原剂添加到废气中以还原废气中的氮氧化物。氨通常用作还原剂。氨通常不以直接的方式而是以前体溶液的形式存储在机动车中，该前体溶液可在废气处理装置中或在为此而设的附加反应器中转化而形成为氨。一种特别广泛使用的还原剂前体溶液是尿素水溶液。特别广泛使用的是可获得的一种商品名为的32.5％的尿素水溶液。为简单起见，表述“还原剂”和“还原剂前体溶液”将在下文中彼此作为同义词来使用。

在输送(水溶性)还原剂的输送装置的设计中，必须考虑到该还原剂可能在低温下冻结。例如，还原剂的冻结温度为-11℃。这种温度例如可发生在汽车的长期停滞过程中。水溶性还原剂在冻结时会膨胀。因此，输送装置必须设计为使得不会由于还原剂的冻结膨胀或相关联的压力增加而损坏。

针对高计量精度的所述装置，期望还原剂所流经的输送装置的输送管道基本上是刚性的。特别地，如果将计量泵用于还原剂的组合式输送及定量，则使用刚性的输送管道以确保输送管道的体积变化尽可能的小。只有通过这种方式，才能够确保由计量泵输送到输送管道中的还原剂的量精确地对应于输送管道输出的量。

这里，相应地存在关于抗冻性要求与管道刚度要求之间的技术冲突，并且迄今为止该冲突尚未能令人完全满意地解决，特别是当计量泵结合以较高操作精度的情况下。

发明内容

以此为出发点，本发明的目的是为解决或缓解与现有技术相关的突出技术问题。特别是，寻求公开一种用于输送还原剂的特别有利的输送装置，以及用于操作所述类型的输送装置的特别有利的方法。这里，输送装置应特别允许精确定量、在冻结过程中保护压敏部件、实现紧凑设计、造价低廉，和/或至少允许主动/被动式适应输送管道的截面形状。该方法应当(附加地)特别适于正面地影响输送装置的冻结行为，优选使得可以针对性的方式来局部降低或甚至避免由于输送管道中形成的冰所导致的逼近压敏部件的不期望的高压风险。

所述目的可以通过根据权利要求1所述的特征的装置来实现，并且还可通过根据权利要求7和8中所述的特征的方法来实现。本发明的进一步有利改进限定在从属权利要求中。权利要求书中所单独限定的特征可以通过技术上有意义的任何期望方式而相互结合，并且可以通过说明书中的解说性事实，结合本发明具体的其他设计变型来加以补充。

本发明涉及一种用于将还原剂输送至废气处理装置中的输送装置，其具有带有至少一个弹性壁区域的至少一个输送管道，所述弹性壁区域可在输送管道中的还原剂冻结时变形，其中，所述弹性壁区域将所述输送管道与连接于压缩空气源的压缩空气腔分隔开。

输送装置通常具有至少一个泵，通过所述泵可将还原剂递送穿过所述输送管道。在还原剂输送装置中，优选为交替地使用两种不同类型的泵，其中，泵的类型对所述输送装置的操作模式具有显著影响。

第一种泵类型为计量泵。在计量泵的情况下，可以精确地确定由泵输送的还原剂的量。通过计量泵，可以实现对供应到所述废气处理装置的还原剂的量的控制(例如，至少部分地/只是暂时地实现)。计量泵的特征在于，可以精确地限定对通过所述泵执行的可移动泵元件的输送运动，使得还原剂的输送量可以从所述输送运动来推断。所述输送运动可例如通过所述可移动泵元件上的特定传感器和/或所述可移动泵元件的驱动器上的特定传感器来监测。计量泵通常设计为由旋转驱动器通过偏心轮来驱动的活塞泵。

第二种泵类型是单纯的输送泵。通过所述输送泵，无法单单仅基于所述泵的操作来对还原剂本身的输送量进行监测。这是不可能的，例如因为由于结构性原因而无法对可移动泵元件的运动进行监测，和/或因为未设置用于监测运动的传感器，和/或因为存在可影响输送量的泄漏流(与输送方向相反)流经所述泵。如果 在输送装置中使用单纯的输送泵，那么相应地需要附加的控制器件，以调节用于定量的精确计量的量。通常，对单纯的输送泵进行调节，以分别在线状部分和/或在单独的蓄压空间中建立还原剂的限定压力。然后，通常通过注射器对加压的还原剂体积进行定量。针对一固定压力，定量的量例如与注射器的打开时间大约成正比。