專利名稱：還原劑儲存容器的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于還原劑的儲存容器，其中，所述儲存容器具有用來探測液面的傳感器裝置，所述還原劑優選是用于對來自內燃機的廢氣進行后處理的水的尿素溶液。在液態還原劑必需吸入內燃機排氣系統中時，根據本發明的儲存容器因此特別適用于SCR系統 (選擇性催化還原)的入口，以便在SCR催化劑中催化還原氧化氮。本發明還涉及一種用于在這種儲存容器中測定液面的傳感器裝置。
背景技術：
上述類型的儲存容器例如由公開的專利文獻DE 10047594A1得知。為了得到實際液面的準確指示，放棄對容器中液面在全部范圍內進行連續測量。取而代之的是提出構造一種這樣的傳感器裝置當高于或低于液面的確定的極限值時，測量值能夠跳躍式改變。這個測量值跳躍能夠不對精確地辨識測量精度作高要求。為此，所述傳感器裝置總包括一個導電液面電極，一個基準電極以及一個參考電極，它們都布置在容器內部。為了測定液面， 測量所述液面電極和所述參考電極之間的電阻以及所述基準電極和參考電極之間的電阻， 并且成為容器內液面的標準。為此，相應逐點探測液面的所僅選取區域顯示與液體電接觸， 液面電極和基準電極部分地用電絕緣材料包封。在所選取的區域中，液面電極和基準電極顯示于液體電接觸，所選取的區域彼此間隔開，當這些區域的液體達到或排出時，電阻值明顯變化。優選地，這三個電極相互平行地布置，其中，沒有用電絕緣材料包封的區域在液體中沉浸不同的深度。因為作為還原劑加入的水的尿素溶液在零下ire結冰，在沉浸到液體中的用于液面測量的傳感器裝置中存在因液體結冰時膨脹而被損壞的危險。因此，考慮保護傳感器裝置不被結冰壓力損壞。
發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種具有用來測量液面的傳感器裝置的儲存容器， 所述傳感器裝置對結冰壓力相當不敏感。還進一步提供了這種傳感器裝置。所述目的通過具有權利要求1的特征的儲存容器和通過具有權利要求9的特征的傳感器裝置實現。本發明的有利改進方案在從屬權利要求中給出。所提議的用于還原劑的儲存容器包括傳感器裝置，根據本發明，所述傳感器裝置布置在所述儲存容器的外部并且包括至少一個電阻鏈以及一個具有與所述儲存容器內部空間相連通的容積，并且所述容積與所述電阻鏈形成電接觸。由于所述容積與所述儲存容器的內部空間相連通，因此，所述容積內的液體與所述內部空間中的液體相平衡。優選地，所述兩個容積在所述儲存容器的內部空間的底點連接，以便包括低的液面。進一步優選地，在所述儲存容器的貯槽區域中連接。為了在所述儲存容器的傾斜位置也獲得關于液面的可靠信息，進一步提議在所述儲存容器上布置兩個電阻鏈，其中，所述兩個電阻鏈與一個同樣在所述儲存容器內部空間連接的容積電接觸，這樣通過測定一個最小值和一個最大值能夠計算所述儲存容器中的中間液面。為了利用與所述容積電接觸的至少一個電阻鏈探測液面，存儲在所述容積內的還原劑用作導體。水的尿素溶液在未使用狀態下具有IOOhm cm的電阻率，在使用狀態下具有2000hm cm電阻率。通過所述電阻鏈傳輸的電阻值因此構成電阻Ri和電阻Ra，其中，Ri 是充滿還原劑的容積的區域中的內部電阻，Ra是沒有充滿還原劑的容積的區域中的外側電阻。在使用多個電阻鏈，優選使用兩個電阻鏈時，總電阻Reesamt = Ra’+Ri’+Ri”’+Ra”+Ri”， 其中，電阻Ri”’通過位于所述儲存容器貯槽中的導電的還原劑形成。所測量的電阻值作為準連續信號傳遞到輸出單元，由此測定所述儲存容器中的液面。將所述傳感器裝置布置在所述儲存容器外部防止所述裝置在還原劑結冰時受到損害。為了抵償傳感器裝置不再位于所述儲存容器的表面重心，優選提議用兩個電阻鏈作為傳感器裝置。所述電阻鏈優選使用電阻絲形式的高電阻率導體，其具有使所述電阻鏈與所述容積電接觸的多個相互隔開的插腳。進一步優選地，所述高電阻率導體所述容積外側的電阻值選擇為明顯高于所述容積內的還原劑的電阻值。由此利用不同的電阻值Ra和Ri測定液根據本發明的優選實施例，與所述儲存容器的內部空間相連通的容積構造成管。 為了使所述電阻鏈與容積電接觸，所述插腳通過壁進行引導。可替代地，選擇軟管代替管。 使用軟管的優點在于所述軟管是柔性的，所以所述軟管容易適應所述儲存容器的外部輪廓。有利地，所述管或軟管還構造成是輕微彈性的，以便容許在還原劑結冰時進行膨脹。優選地，所述管或軟管由塑料制成。進一步優選地，所述插腳由所述管或軟管的塑料材料壓力注塑包封。所述插腳因此通過塑料材料電絕緣。在壓力注塑包封區域中，所述插腳優選具有結構化的和/或型廓的表面，以便提高所述插腳和塑料材料之間的摩擦接觸和/或形狀鎖合。進一步地，以這種方式得到所述容積與周圍環境之間的可靠密封。型廓表面進一步具有這種迷宮式密封有助于形成可靠密封的優點。所述插腳和高電阻率導體之間的連接優選利用鉚接、熔焊或釬焊實現。因此保證形成導電連接。因為所述插腳通過所述容積與所述還原劑接觸，所述插腳優選由耐還原劑的材料制成。提議不銹鋼作為優選材料。根據本發明的優選實施例，所述傳感器裝置包括至少兩個電阻鏈，兩個電阻鏈中的每一個都與管或軟管內部的容積相連接，其中，所述管或軟管布置在圍繞所述儲存容器的外部周圍，在所述儲存容器傾斜位置中，能夠測得最低的液面以及最高的液面，以測定所述儲存容器內部液面的中間高度。在基本上為方形的儲存容器中，所述分別包圍在管或軟管中的兩個電阻鏈優選由面對面的側面上的容器貯槽朝上引導到容器的上側。因此，優選在所述容器的貯槽區域范圍內各設置一個用于傳感器裝置的兩個管或軟管的端口。在所述容器的上側，所述傳感器裝置能夠與輸出單元連接。為了解決本說明書開頭所述的目標，本發明還提議一種用于測定還原劑儲存容器中液面的傳感器裝置，所述傳感器裝置包括至少一個電阻鏈，具有形式為電阻絲的高電阻率導體和多個布置在高電阻率導體上的插腳，以及具有容積的管或軟管，所述容積與高電阻率導體形成電接觸。在這里，所述管或軟管和高電阻率導體形式的電阻鏈能夠利用固定在其上的插腳形成一個組件，其允許以簡單的方式圍繞容器安放。因此進一步優選地，所述總的傳感器裝置是柔性安置的。有利地，傳感器的一個端部朝向儲存容器的貯槽上的端口安置，并且另一個端部輸出單元上的端口安置。這種傳感器裝置由此適用于改進已經存在的儲存容器，而且所述儲存容器能夠具有任意形狀。
下面結合附圖描述本發明的優選實施例。在附圖中圖1是穿過根據本發明的儲存容器的示意性截面圖；圖2是穿過根據本發明的傳感器裝置的部分縱截面圖；圖3是圖2中插腳區域的截面圖；以及圖4-6是處于不同姿態的圖1的儲存容器。
具體實施例方式在圖1的示意性圖示中描繪根據本發明的儲存容器的截面圖。本發明的儲存容器具有矩形截面形狀，所以內部空間5由平行的側壁以及底部部分和頂部部分限定。底部部分具有作為貯槽13的下凹處。傳感器裝置2連接在儲存容器1的貯槽13上，當前，傳感器裝置2包括包含軟管9在內的第一電阻鏈3和同樣包含軟管9在內的第二電阻鏈4。兩個軟管與儲存容器1相連接，使得容器的內部空間與軟管9的各自的容積6形成連通。存在于儲存容器1中的還原劑因此也到達軟管9的容積6中。電阻鏈3、4包括電阻絲形式的高電阻率導體7，高電阻率導體7分別平行于軟管9延伸，并且經過導電材料制成的多個插腳 8與各個軟管9的容積6形成接觸。因此，傳感器裝置2分別由具有容積6的軟管9，布置在容積6外側的電阻絲以及多個彼此隔開布置的插腳8構成，插腳8用于使電阻絲與軟管 9的容積6形成電接觸。相應的傳感器裝置2在圖2中詳細地進行描繪。在圖2的傳感器裝置2中，軟管9由塑料材料制成，插腳8也用塑料材料壓力注塑包封。在壓力注塑包封區域中，插腳8分別具有型廓表面11 (尤其是參見圖幻，這樣確保容積6與周圍環境之間的迷宮式密封。因此，保證在容積6中存在的還原劑在插腳8的壓力注塑包封區域中不能夠向外滲透。插腳8彼此均勻間隔地布置。進一步地，插腳8的布置這樣選擇，使得插腳8分別用一個端部伸入軟管9的容積6中并且另一個端部與高電阻率導體7形成連接12。連接12能夠構造成鉚接、熔焊或釬焊。每個插腳8描繪為一個測量點，其中，每個測量點在軟管9的壁10之上與相鄰的插腳8電絕緣，軟管9優選由塑料制成。容積6內部的連接通過現存還原劑起作用。在傳感器裝置運行時，總電阻由外側電阻絲的電阻部分Ra和通過還原劑橋接的電阻部分Ri構成。電阻值通過輸出單元上的端口 14 傳送，由此測定儲存容器1的內部空間5中的液面。通過插腳8的彼此之間的中心距能夠調整測量結果的精度。由圖4至6得知儲存容器1的不同姿態，當儲存容器1布置在其中的機動車上坡或下坡或停放在相應坡路上時，儲存容器1例如占據這些不同姿態。傳感器裝置2布置在儲存容器1的外部存在不能測量平面重心15所在區域中的液面的缺點。為了去除這個不足，儲存容器1具有兩個傳感器裝置2或一個具有兩個電阻鏈3、4的傳感器裝置2，其這樣環繞儲存容器1，使得軟管9的容積6中的液面分別對應于最小值和最大值，由此能夠測定平面重心15所在區域中的中間液面。在圖4至6所示的不同姿態中，總電阻值基本上總是相同或僅有少許變化。然而，假定圍繞儲存容器1安放兩個傳感器裝置2或電阻鏈3、4，則在一個容積6中存在最低液面，而在另一個容積6中存在最大液面。這樣，儲存容器1的內部空間5中的實際液面對應于中間值。
權利要求
1.一種用于還原劑的儲存容器，其中，待儲存的還原劑優選是用來對內燃機的廢氣進行后處理的水的尿素溶液，所述儲存容器(1)包括用來測定液面的傳感器裝置0)，其特征在于，所述傳感器裝置(2)布置在所述儲存容器(1)的外部，并且包括至少一個電阻鏈(3， 4)以及與所述儲存容器(1)的內部空間(5)相連通的容積(6)，所述容積(6)與所述電阻鏈(3,4)形成電接觸。
2.根據權利要求1所述的儲存容器，其特征在于，所述電阻鏈(3，4)擁有電阻絲形式的高電阻率的導體(7)，該電阻絲具有多個彼此隔開布置的、用于所述電阻鏈(3，4)與所述容積(6)的電接觸的插腳(8)。
3.根據權利要求2所述的儲存容器，其特征在于，所述容積(6)構造在管或軟管(9)中，并且所述插腳(8)穿過所述管或軟管(9)的壁 (10)延伸。
4.根據權利要求3所述的儲存容器，其特征在于，所述管或軟管(9)由塑料制成，并且所述插腳⑶優選由所述管或軟管(9)的塑料材料壓力注塑包封。
5.根據權利要求4所述的儲存容器，其特征在于，所述插腳(8)在壓力注塑包封的區域中具有結構化的和/或型廓的表面(11)。
6.根據權利要求2至5中的任意一項所述的儲存容器，其特征在于，所述插腳(8)與所述高電阻率的導體(7)的連接(1 是鉚接、熔焊或釬焊。
7.根據權利要求2至6中的任意一項所述的儲存容器，其特征在于，所述插腳⑶由耐還原劑的材料制成，優選由不銹鋼制成。
8.根據權利要求1至7中的任意一項所述的儲存容器，其特征在于，所述傳感器裝置(2)包括至少兩個電阻鏈(3，4)，所述至少兩個電阻鏈(3，4)中的每一個與管或軟管(9)內部的容積(6)相連接，其中，所述管或軟管(9)這樣地在外部環繞所述儲存容器(1)布置，使得在所述儲存容器(1)的傾斜位置時不僅最低液面，而且最高液面都能被檢測到，以便測定所述儲存容器(1)內部的平均液面高度。
9.一種用來測定用于還原劑的儲存容器(1)中的液面的傳感器裝置，其中，所述傳感器裝置(2)包括至少一個電阻鏈(3，4)以及具有容積(6)的管或軟管(9)，所述至少一個電阻鏈具有電阻絲形式的高電阻率的導體(7)和多個布置在該導體上的插腳(8)，所述容積通過所述插腳( 與所述高電阻率的導體(7)電接觸。
全文摘要
本發明涉及一種用于還原劑的儲存容器，其中，待儲存的還原劑優選是用來對內燃機的廢氣進行后處理的水的尿素溶液，并且所述儲存容器(1)包括用來測定液面的傳感器裝置(2)。根據本發明，所述傳感器裝置(2)布置在所述儲存容器(1)的外部，并且包括至少一個電阻鏈(3，4)以及與所述儲存容器(1)的內部空間(5)相連通的容積(6)，所述容積(6)與所述電阻鏈(3，4)形成電接觸。本發明還涉及一種用于測定這種儲存容器中的液面的傳感器裝置。
文檔編號G01F23/24GK102434254SQ20111028231
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月16日 優先權日2010年9月16日
發明者F·戈特瓦爾德, M·格羅塞爾 申請人:羅伯特·博世有限公司