[发明专利]用于配量供给液体添加剂的喷射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将液体添加剂配量供给到排气处理装置中的喷射装置。

背景技术

由现有技术已知有被馈送添加剂的排气处理装置。在这种类型的排气处理装置中发生特殊的排气清洁方法，其中连接的内燃机的排气在添加剂的辅助下被清洁。例如可以通过添加剂将排气中特定的有害成分转化为无害物质和/或可以通过配量供给添加剂对排气处理装置中的环境条件进行影响，该环境条件对应转化是有利的。例如水、燃料、氧化剂和/或还原剂可以被用作(液体的)添加剂。

越来越多地在排气处理装置进行的排气清洁方法是选择性催化还原方法(SCR方法)，其中，向排气输送还原剂，通过还原剂将排气中的氮氧化合物转化为无害的成分，也就是氮气、水和CO2。优选使用氨作为还原剂。氨在机动车中通常不是直接以氨本身存储，而是例如以还原剂前驱体/前体溶液的形式存储，其在需要时可以被转化为原本的还原剂。例如可以使用尿素水溶液作为还原剂前驱体溶液。合适的32.5％的尿素水溶液能以产品名称在市场上购买到。还原剂要么可以在排气外部(在为此设计的转换器)和/或在排气内部(在排气处理装置中)转化为还原剂(氨)。转化可以通过加热还原剂前驱体溶液纯热力学地实现。此外，可以通过催化剂催化促进转化反应，尤其是所谓的水解-催化剂。概念“还原剂”和“还原剂前驱体溶液”将在以下作为同义词使用。

为了将液体添加剂配量供给到排气处理装置中，尤其考虑使用可受控运行的和/或自动(与压力有关地)工作的喷射装置(包括喷嘴、喷射器、阀等)。由于排气处理装置中的排气通常的高温，喷射装置应当相应耐高温地设计构造。通常在喷射装置中设置有阀，该阀可以为了输送液体添加剂被受控地打开和关闭。这种阀通常对温度特别敏感，并且因此应当在排气处理装置的高温前得到防护。尤其应当确保，即便在这种温度波动时不会不利地影响配量精度。

另一个问题是，水溶性的添加剂(尤其是还原剂)在低的环境温度下可能会冻结。所述的32.5％的尿素-水溶液例如在-11℃时就已经冻结。可能例如在长的静止时间时在机动车中出现这样的低温。在冻结时，添加剂膨胀。在此，如果在冻结情况下在喷射装置中还有添加剂的话，喷射装置可能被损坏。

为了避免冻结情况下还原剂的膨胀以保护喷射装置，由现有技术已知有各种方案。欧洲专利文献EP1747394Bl揭示了例如已知喷射阀，其这样构造，即，当位于该阀中的还原剂冻结时该阀被打开。然后，出现的体积膨胀然后可以转移到排气处理装置中。然而，这与不受控地配量供给到排气系统中有关，因此除了不利的反应条件之外也还出现了提高的消耗。

由德国专利文献DE 10 2009 032 487 A1还已知的是，在喷射装置上设置额外的旁路阀，该阀通过回流导管连接到还原剂存储箱。出现的体积膨胀可以在冻结情况下通过该阀回到存储箱中而被消除。然而，该版本在技术上相对耗费并且可能易出故障，因为回流导管实际上必须在喷射装置的内部分支，以便实现排空。

发明内容

基于以上的现有技术，本发明所要解决的技术问题是，提供一种喷射装置，用于将液体添加剂喷射到排气处理装置中，该喷射装置至少部分解决上述的技术问题。尤其应当是不会由于添加剂的冻结损坏新的喷射装置。另外，喷射装置应当在技术上和控制方面特别简单地构造并且廉价。此外，还提供一种冻结用于添加剂的喷射装置的有利的方法以及用于制造这种喷射装置的方法。

该技术问题通过按权利要求1的特征的喷射装置以及通过按权利要求9的特征的用于冻结喷射装置的方法和按权利要求11的特征的用于制造喷射装置的方法解决。本发明的其它有利的设计构造在分别独立撰写的权利要求中给出。在权利要求中单独列出的特征能以人员技术上有意义的方式相互组合并且可以通过说明书中所描述的事实情况补充，其中，说明书揭示了本发明的其它设计变型。

本发明涉及一种用于将液体添加剂配量供给到排气处理装置中的喷射装置，其中，喷射装置具有能够被配置成与排气处理装置接触的流出区域，与流出区域间隔开并且带有液体通道连接件的连接区域，以及从连接区域延伸到流出区域的用于添加剂的通道，并且喷射装置具有用于控制添加剂的配量供给的阀以及至少一个热流调节器件，其预先规定通道中从流出区域到连接区域的冻结方向。