[发明专利]用于建筑机械的用于冷却和加热尿素溶液的装置及其控制方法

说明书

公开了一种用于冷却和加热要分散到从发动机排出的排气中的尿素溶液以便减少排气中的氮氧化物的装置。本发明提供了一种用于建筑机械的用于冷却和加热尿素溶液的装置，该装置包括：发动机，其具有冷却风扇、冷却剂泵和主冷却器；尿素溶液罐，其储存尿素溶液并具有内置的热交换管，第一冷却水或第二冷却水通过所述热交换管循环；另外的冷却水罐，其用于储存第二冷却水；水泵，其将来自所述另外的冷却水罐的第二冷却水供应至热交换管；阀，其被构造成打开或关闭，以便将第一冷却水和第二冷却水通过供应管线供应至热交换管并且使从热交换管通过排出管线排出的第一冷却水和第二冷却水移动至冷却剂泵和所述另外的冷却剂罐；以及控制器，其用于在尿素溶液温度超过设定温度时将第二冷却水通过供应管线供应至热交换管并在尿素溶液温度低于或等于设定温度时将第一冷却水通过供应管线供应到热交换管，并且该控制器打开或关闭所述阀。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却和加热尿素溶液的装置。更具体地，本发明涉及用于建筑机械的用于冷却和加热尿素溶液的装置及其控制方法，这种装置和方法被构造成减少从发动机排出的排气中的氮氧化物。

背景技术

根据2014年Tier-4final柴油发动机排放法规，为了更多地减少通过排气管的排气中的氮氧化物，安装在排气管上的尿素喷射器通过尿素溶液泵接收尿素溶液罐的尿素溶液并将尿素溶液喷射到排气中。

因此，氮氧化物被尿素溶液和选择性催化还原(SCR)催化剂之间的催化反应转化为N₂和H₂O，从而减少排气中的氮氧化物(NO_X)。

另一方面，由于尿素溶液含有许多水并且其凝固点为-11℃，当外部空气的温度低时，在尿素溶液罐将尿素溶液供应至尿素喷射器之前，尿素溶液罐中的尿素溶液被加热到适当温度。

当从尿素溶液罐供应至尿素喷射器的尿素溶液的温度高于设定温度时，尿素溶液的成分蒸发并发出恶臭。另外，由于尿素溶液的蒸发而导致发生化学反应并产生不可逆的化学衍生物，所以，发生了影响相关部件(例如尿素溶液泵)的耐久性的腐蚀。

相比之下，当供应至尿素喷射器的尿素溶液的温度低于设定温度时，尿素溶液会凝固，使得尿素喷射器不能将尿素溶液有效喷射到排气管中。

另外，与快速移动而使得其尿素溶液罐容易被外部空气冷却的卡车不同，诸如挖掘机的建筑机械在同一地点工作或者在缓慢移动的情况下工作，所以不容易冷却其尿素溶液罐。

此外，由于与建筑机械的发动机或液压部件热交换而产生的热空气影响尿素溶液罐，使得尿素溶液罐中的尿素溶液的温度升高。当检测到尿素溶液的这种温度升高时，错误消息被传送给操作者，然后在经过了预定时间之后，该机械被切换到保护模式而停止工作。

因此，由于该机械在尿素溶液罐中的尿素溶液温度降低至预设温度之下前不工作，可使用性降低了。

发明内容

技术问题

因此，考虑到现有技术中出现的上述问题，已经做出了本发明，并且本发明的目的在于提供用于建筑机械的用于冷却和加热尿素溶液的装置，该装置被构造成将尿素溶液罐的尿素溶液保持在适当温度下，由于该装置将尿素溶液保持在适当温度下，所以，建筑机械的工作可以是连续的，从而提高了该建筑机械的可使用性。

技术方案

为了实现上述及其它目的，根据本发明实施例的用于建筑机械的用于冷却和加热尿素溶液的装置包括：

发动机，该发动机包括冷却风扇、冷却剂泵和主冷却器；

尿素溶液罐，该尿素溶液罐储存尿素溶液并设有内置的热交换管，第一冷却剂或第二冷却剂通过所述热交换管循环；

另外的冷却剂罐，所述另外的冷却剂罐储存第二冷却剂，该第二冷却剂冷却尿素溶液罐中储存的尿素溶液；