[发明专利]一种还原剂供应单元的加热解冻装置

说明书

技术领域

本发明属于无气动辅助的SCR喷射系统技术领域，特别是涉及一种还原剂供应单元的加热解冻装置，用于加热解冻供应单元内的还原剂，并使还原剂的温度保持在正常的温度范围内。

背景技术

应用在SCR系统中的还原剂在温度较低时容易结冰。因此SCR系统在低温环境下使用时必须具有加热解冻能力。其主要分为尿素箱的加热解冻、供应单元的加热解冻和供应管路的加热解冻。

目前SCR系统中还原剂供应单元的加热解冻方法中，某些未设置保温装置，而单纯地进行加热，由于供应单元的金属部件易导热也易散热，因此能耗大，效率低；或采用整体塑料成型的方法来制造还原剂供给容腔体，但是此种由塑料成型加工而成的还原剂供给容腔体的导热率低，因此导致加供应单元的热解冻效率不高。

目前SCR系统中还原剂供应单元的加热方式主要分为两类：一类是液体加热，主要是利用发动机冷却水对还原剂供应单元进行加热解冻，通过在还原剂供给容腔体的内部设置加热液体的流道实现对供应单元的加热解冻。另一类是利用功率电阻做成的加热片进行加热的电加热方式，主要是利用功率电阻通电后发热来加热还原剂供给容腔体，从而实现还原剂供应单元的加热解冻。

目前供应单元的加热解冻方案中，没有设置保温装置，因此供应单元加热解冻的效率低。同时目前电加热采用功率电阻，存在安全性和可靠性差等缺点。而且对还原剂管道加热一般采用缠绕在管道上的电阻丝来加热，而无法直接对管接头进行加热，使得管接头处的还原剂解冻缓慢。

液体加热解冻方式，主要是利用发动机的冷却水对供应单元进行加热，例如专利20111015553.0发明申请中所述的加热解冻方式，就是采用发动机冷却水，并通过在供应单元的金属基板内部加工发动机冷却水流道来对还原剂供应单元进行加热解冻。该系统主要是通过加热后的冷却水对还原剂储存箱进行加热后再对供应单元进行加热，由于还原剂储存箱和供应单元的解冻需求不同，存在相互匹配的问题，且往往会造成供应单元过热。另外此种加热方式中需布置冷却液流道，灵活度不高，同时增加了供应单元的结构复杂性和加工制造成本。

利用功率电阻的电加热方式，容易出现短路、过热、断路等一系列问题。同时电阻的寿命也是一大问题，需要在加热线路中设置自恢复保险丝等。另外，目前解决方案中的电加热方式需要定期对关键部件进行清洁维护，在还原剂出现结晶时也需要清洗，且许多加热系统在维护过程中，控制模块拆卸不便，因此对电加热模块的的设计要求较高。如专利201120114756.0中所述，利用电加热片来对供应单元进行加热，其实本质也是利用功率电阻，只是将功率电阻用散热热片进行了封装，可以很好地实现拆卸维护。但这些电加热装置在实际使用条件下还会出现短路、过热、断路等问题。

发明内容

本发明的目的在于设计一种还原剂供应单元的加热解冻装置和改进加热解冻方式，用加热解冻装置使供应单元在很短的时间内实现解冻，并能有效防止在加热解冻过程中出现过热。实现对还原剂供应单元快速、可靠、安全地加热解冻。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种还原剂供应单元的加热解冻装置，包括壳体、基板和过滤器盖，其特征在于：所述的壳体、基板和过滤器盖构成保温外壳，对供应单元进行保温处理，以减少热量的散失；所述保温外壳内设置有还原剂供给容腔体，所述的还原剂供给容腔体上设置至少一个PTC加热元件，对还原剂供给容腔体及设置在其上的进口管接头、出口管接头、回流口管接头进行加热。

其进一步特征在于：所述壳体、基板和过滤器盖材质为热的不良导体，所述还原剂供给容腔体材质为金属。

更进一步的：所述PTC加热元件沿还原剂出口、还原剂回流口、还原剂进口轴向内嵌入还原剂供给容腔体内；还原剂容腔附近位置布置的PTC加热元件覆盖在还原剂供给容腔体的底部或沿还原剂容腔的圆周方向内嵌入还原剂供给容腔体内。

其进一步特征还在于：所述PTC加热元件表面温度控制在70℃左右。所述还原剂供给容腔体上还设置有温度传感器。

优选的：所述壳体、基板和过滤器盖材质为工程塑料，所述还原剂供给容腔体材质为不锈钢。

本发明采用对供应单元进行加热与保温相结合的方案，不仅具有加热元件安装简单方便、布置灵活的优点，还具有提高加热解冻的可靠性和安全性，实现干烧等诸多方面的优势。