[实用新型]具有反流腔的连接头、流体传感器和选择性催化还原系统

说明书

本实用新型提供了一种具有反流腔的连接头、流体传感器和选择性催化还原系统。具有反流腔的连接头，用于布置在流体罐的孔口中，其具有径向导管形式的反流腔。反流腔克服了罐中气泡形成的问题，并增强了罐中的传感器的功能。本实用新型还提供了一种流体传感器，包括根据本实用新型的具有反流腔的连接头，还包括至少一个流体质量传感器单元，其与连接头隔开以布置在流体罐内。本实用新型还提供了一种选择性催化还原系统，用于净化柴油车的排出气体中的有害NOx成分，其具有尿素罐和安装在尿素罐中的根据本实用新型的流体传感器，以用于测量尿素罐中的尿素溶液的一种或多种性质。

技术领域

本实用新型涉及布置在流体罐的孔口中的连接头和流体传感器，例如包括这种连接头的尿素传感器。另外，本实用新型还涉及用于净化柴油车的排放气体中的有害NOx成分的选择性催化还原(SCR) 系统。

背景技术

流体性质传感器广泛用于车辆中。例如，它们用于检测流体的液位，例如燃料罐中的燃料液位，或者最近尿素罐中的尿素的液位和/或质量。这种流体，例如柴油机排出流体(DEF)或车用尿素(Adblue)，被用于用来减少柴油机排出气体中的有害NOx成分的还原系统。为了有效减少废气中的NOx，重要的是分析尿素溶液的质量及其在罐内的液位。

为了实现液位测量，例如，设置在印刷电路板上的一组簧片开关彼此并排排列，并且定位在管内，如由聚丙烯制成。磁性浮子围绕管，并且取决于它在尿素溶液上的位置，将导致对应的开关的切换。

除了液位测量之外，还可以感测溶液的其他性质，例如，温度、气泡的浓度或存在等。

传感器通常集成在管中，该管安装至并入罐的开口中的连接头。连接头通常包含用于其他管的开口。首先，需要管将流体从罐中吸出到其与NOx成分发生反应的地方。其次，需要另外的管来将已经被吸出但尚未用于还原过程的流体返回到罐中。第三，由于尿素在-10°时冻结，在环境温度较低的情况下需要加热装置来加热尿素。加热装置通常具有包括单个管的加热线圈。该加热线圈通常连接到车辆的冷却流体回路。

用于测量流体液位的管通常由不锈钢制成，其内壁由塑料(如聚丙烯)构成的管构成。管的内部沿着管的全部长度包含印刷电路板 (PCB)。印刷电路连接到车辆(例如，卡车)的电力线和接地，并经由两根电线连接到卡车的CAN总线。PCB由簧片开关组成，它们与具有垂直取向的管周围的磁性环形浮子相互作用，并且浮子随着流体液位上下移动。经由其磁场，其与簧片相互作用，簧片然后给予CAN 总线信号。

在WO 2016/027941 A1中描述了常规流体性质传感器的示例，其中呈现了用于测量尿素浓度的装置以及测量选择性催化还原系统中使用的尿素水的尿素浓度的装置。用于测量尿素浓度的装置设置在储存尿素水的尿素水罐中。用于测量尿素浓度的装置设置有超声波收发器和围绕通过超声波收发器的超声波传播的浓度测量区域的屏蔽构件。屏蔽构件具有多个贯通孔，这些贯通孔防止尿素水中的气泡侵入浓度测量区域，但是允许尿素水流入浓度测量区域。

用于溶液的另外的性质的传感器通常位于罐底部的流体液位传感器的下端，包括温度传感器以及用于测量尿素的浓度和质量的超声波发射器和传感器。这些传感器如同流体液位传感器一样连接到PCB，因此连接到卡车的电力线、接地和CAN总线。

不仅流体液位管及其内部电子元件，而且其他金属管(用于吸出流体并使流体返回的金属管，以及热流体的金属管)都需要接地，以避免流体中的电解。在早期的系统中，通过经由导线将每个管连接到接地连接来提供接地。该解决方案具有导线可能断裂的缺点。

因此，仍然需要提供一种在导电管和接地电位之间具有可靠电连接的连接头、流体传感器和SCR系统，其可以经济地制造，同时即使在具有挑战性的应用环境中也非常的鲁棒。

另外，用于尿素传感器的常规连接头在设计上是麻烦的，并且不能用于具有挑战性的场景。因此，需要一种连接头，其减少连接到连接头的管的数量。