CN104053872B - 具有冻结保护机构的输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将还原剂输送到废气处理装置（15）中的输送装置（1），其具有带有至少一个挠性壁区域（4）的至少一个输送管道（3），该挠性壁区域（4）能在输送管道（3）中的还原剂冻结时变形。挠性壁区域（4）将输送管道（3）与连接于压缩空气源（16）的压缩空气腔（6）分隔开。

Description

具有冻结保护机构的输送装置
技术领域
本发明涉及一种用于将还原剂输送到废气处理装置中的输送装置。
背景技术
特别是在汽车领域中，使用供应有流体的废气处理装置来净化废气。特别广泛地应用在这种废气处理装置中的废气净化方法是选择性催化还原处理(SCR工艺)。在该处理中，将还原剂添加到废气中以还原废气中的氮氧化物。氨通常用作还原剂。氨通常不以直接的方式而是以前体溶液的形式存储在机动车中，该前体溶液可在废气处理装置中或在为此而设的附加反应器中转化而形成为氨。一种特别广泛使用的还原剂前体溶液是尿素水溶液。特别广泛使用的是可获得的一种商品名为的32.5％的尿素水溶液。为简单起见，表述“还原剂”和“还原剂前体溶液”将在下文中彼此作为同义词来使用。
在输送(水溶性)还原剂的输送装置的设计中，必须考虑到该还原剂可能在低温下冻结。例如，还原剂的冻结温度为-11℃。这种温度例如可发生在汽车的长期停滞过程中。水溶性还原剂在冻结时会膨胀。因此，输送装置必须设计为使得不会由于还原剂的冻结膨胀或相关联的压力增加而损坏。
针对高计量精度的所述装置，期望还原剂所流经的输送装置的输送管道基本上是刚性的。特别地，如果将计量泵用于还原剂的组合式输送及定量，则使用刚性的输送管道以确保输送管道的体积变化尽可能的小。只有通过这种方式，才能够确保由计量泵输送到输送管道中的还原剂的量精确地对应于输送管道输出的量。
这里，相应地存在关于抗冻性要求与管道刚度要求之间的技术冲突，并且迄今为止该冲突尚未能令人完全满意地解决，特别是当计量泵结合以较高操作精度的情况下。
发明内容
以此为出发点，本发明的目的是为解决或缓解与现有技术相关的突出技术问题。特别是，寻求公开一种用于输送还原剂的特别有利的输送装置，以及用于操作所述类型的输送装置的特别有利的方法。这里，输送装置应特别允许精确定量、在冻结过程中保护压敏部件、实现紧凑设计、造价低廉，和/或至少允许主动/被动式适应输送管道的截面形状。该方法应当(附加地)特别适于正面地影响输送装置的冻结行为，优选使得可以针对性的方式来局部降低或甚至避免由于输送管道中形成的冰所导致的逼近压敏部件的不期望的高压风险。
所述目的可以通过根据权利要求1所述的特征的装置来实现，并且还可通过根据权利要求7和8中所述的特征的方法来实现。本发明的进一步有利改进限定在从属权利要求中。权利要求书中所单独限定的特征可以通过技术上有意义的任何期望方式而相互结合，并且可以通过说明书中的解说性事实，结合本发明具体的其他设计变型来加以补充。
本发明涉及一种用于将还原剂输送至废气处理装置中的输送装置，其具有带有至少一个弹性壁区域的至少一个输送管道，所述弹性壁区域可在输送管道中的还原剂冻结时变形，其中，所述弹性壁区域将所述输送管道与连接于压缩空气源的压缩空气腔分隔开。
输送装置通常具有至少一个泵，通过所述泵可将还原剂递送穿过所述输送管道。在还原剂输送装置中，优选为交替地使用两种不同类型的泵，其中，泵的类型对所述输送装置的操作模式具有显著影响。
第一种泵类型为计量泵。在计量泵的情况下，可以精确地确定由泵输送的还原剂的量。通过计量泵，可以实现对供应到所述废气处理装置的还原剂的量的控制(例如，至少部分地/只是暂时地实现)。计量泵的特征在于，可以精确地限定对通过所述泵执行的可移动泵元件的输送运动，使得还原剂的输送量可以从所述输送运动来推断。所述输送运动可例如通过所述可移动泵元件上的特定传感器和/或所述可移动泵元件的驱动器上的特定传感器来监测。计量泵通常设计为由旋转驱动器通过偏心轮来驱动的活塞泵。
第二种泵类型是单纯的输送泵。通过所述输送泵，无法单单仅基于所述泵的操作来对还原剂本身的输送量进行监测。这是不可能的，例如因为由于结构性原因而无法对可移动泵元件的运动进行监测，和/或因为未设置用于监测运动的传感器，和/或因为存在可影响输送量的泄漏流(与输送方向相反)流经所述泵。如果 在输送装置中使用单纯的输送泵，那么相应地需要附加的控制器件，以调节用于定量的精确计量的量。通常，对单纯的输送泵进行调节，以分别在线状部分和/或在单独的蓄压空间中建立还原剂的限定压力。然后，通常通过注射器对加压的还原剂体积进行定量。针对一固定压力，定量的量例如与注射器的打开时间大约成正比。
所述泵优选地在沿着所述输送管道的输送方向上布置于所述弹性壁区域的上游。换言之，这特别地意味着常规的运行压力，即例如2至8bar的压力，在运行期间作用在所述弹性壁区域的区域中。即使基本上可以在所述输送管道(例如在泵与注射器之间的部分)中设置多个挠性壁部分并且这样做是有利的，但如果适当的话，单个弹性壁区域就足够了。所述弹性壁部分特别地布置在所述输送管道的压敏部位的附近，其中应当避免比工作压力(例如还原剂冻结期间)高出许多的特定压力。这种部位可以具有例如密封件、端口、传感器、阀门等。
所述弹性壁区域特别地设计为在一过量压力(在管道/压缩空气腔中)的情况下能够进行可逆的变形(补偿运动)，从而通过所述过量压力来实现相邻腔室的体积扩大。所述弹性应特别适于使用(还原剂类型；输送管道类型；在运行期间、关断状态和/或冻结状态中的温度范围；在运行期间、关断状态和/或冻结状态中的压力范围)。
所述弹性壁区域可以覆盖所述输送管道的环绕式和/或横向截面区域。优选地，所述截面区域覆盖所述输送管道的最大面积(Aa,max)，所述最大面积等于所述输送管道的至多等于5cm[厘米]的长度(Lk)乘以所述输送管道的周长(Uk)(Aa，max＝5cm×Uk)。所述弹性壁区域极为特别地优选为覆盖了面积为至少50mm2[平方毫米]至5000mm2的截面区域，优选为100mm2至500mm2，其中这特别适用在所述弹性壁区域布置在传感器的直接邻区中的情况。
所述弹性壁区域还可以形成为一体式的或多件式的。优选地，所述弹性壁区域形成所述输送管道轮廓的延续部，即特别地是以至少是部分弯曲的形式，和/或形成尽可能精确地容纳或邻接相邻的管道壁的弯曲通道。所述弹性壁区域优选地不具有基本平坦的形状，而是例如形成所述输送管道的螺旋圈，和/或围绕所述输送管道。同样优选地，至少所述弹性壁区域的中央区域不用机械支持，即特别地是，不设置用于阻止所述中央区域的自由弹性变形的附加弹簧元件、支柱等。因此，所述中央区域可优选地基本上(仅仅)作为所述弹性壁区域的固有材料特 性的函数而变形，以及作为当前作用在两侧面上的流体压力的函数而变形。所述弹性壁区域的中央区域可设置在横向和/或端面区域中。所述弹性壁区域优选地具有弹性不同的区域，也就是，至少是在第一压力下已经能够弹性变形的第一区域和在第二压力下可弹性变形的第二区域，其中所述第二压力高于所述第一压力，特别是至少2倍，优选地为至少4倍数，极为特别优选为至少10倍。通过这种方式，可以实现不同压力下的目标性弹性变形，其中获得了尽可能地小的输送管道的体积变化，这例如也提升了精确定量、对还原剂的计量控制和/或耐用极限(运行在低压范围内，运行在高压范围内，冻结状态)。
在所述输送装置的操作过程中，可通过压缩空气源来在压缩空气腔中建立空气压力。所述空气压力优选为(略微)高于(当前)在所述输送管道中占导的还原剂压力，其中通过所述泵来建立还原剂压力。特别地，所述空气压力基本恒定，并且优选地位于在所述输送装置的最大工作范围的上限范围内(例如，所述最大输送压力的至少80％，特别地为所述最大输送压力的至少100％，或者特别优选地为所述最大输送压力的至少120％，其中进一步优选为所述空气压力不超过所述最大输送压力的200％)。如果所述空气压力仍低于所述最大输送压力，也就能够在还原剂(例如通过所述泵的操作而得到的)中获得(单个)压力峰值的衰减。所述挠性壁区域优选地设计为当预加载所述压缩气腔中的空气压力时其在行为上基本呈刚性。因此可以确保：针对布置在所述输送管道中的还原剂而言，只要所述压缩空气腔中的空气压力保持不变，那么所述输送管道就基本呈刚性。为了允许所述输送管道的体积增加，例如当所述输送管道中的还原剂冻结时，所述压缩空气腔中的空气压力可在冻结状态下释放。这例如当所述输送装置停用时会自动发生，并且所述压缩空气源因此也不再提供压缩空气。
所述压缩空气腔优选地具有至少等于50mm3[立方毫米]的压缩空气腔容积，其特别地处于从100mm3至3000mm3的范围内，并且优选地不超过5000mm3。优选地，所述压缩空气腔显著地由所述挠性壁区域界定。极为特别优选地，所述压缩空气室形成有一空腔，所述空腔至少部分地由所述挠性壁区域界定，并且形成有通向所述压缩空气管道的端口(例如以线性开口的形式)，其中如果适当的话，则不需要其他部件来直接地界定所述压缩空气腔。所述压缩空气源可独立于所述压缩气腔而设置，和/或可以向其他部件供应压缩空气，其中优选地，所述压缩空气源是可控制的或可调节的，以便对所述压缩空气腔中的压力进行调节。
根据本发明，可以特别有利的方式来实现一种输送装置，其在运行过程中输送管道基本为刚性设计，然而所述管道(自动地)呈弹性地起作用，并且在停用状态下极容易变形。因此，在冻结状态下还原剂可获得足够的空间。本发明特别地用于引言中所指定的技术领域，从而也可以其作为参考而用于说明。
所述输送装置进一步有利的是，在所述输送管道中设有用于所述挠性壁区域的止动件，并且所述挠性壁区域可以通过来自所述压缩空气腔的压缩空气而预加载为抵靠着所述止动件。
这里，所述挠性壁区域的设计特别地分为两种不同的类型(以不同时间或者以所述压力腔和/或所述输送管道中的不同的压力划分)，从而在运行过程中基本上呈刚性地起作用。根据第一类型，所述弹性壁区域设计为挠性的，但不能弹性变形。如果空气压力作用在所述输送管道外部的所述压缩空气腔中时，所述挠性壁区域会受到压迫，并且只要所述压缩空气腔中的空气压力高于所述输送管道中的还原剂压力，就赋予所述挠性壁区域(基本上)不改变的形状。根据第二类型，所述挠性壁区域设计为不仅为挠性的，而且可弹性变形。所述类型的挠性壁区域的实际形状和位置分别取决于所述压缩空气腔与所述输送管道中的压力之间的当前压力差。如果所述挠性的弹性壁区域通过压缩空气而预加载到止动件上，则可以实现基本上刚性的行为。然后，只要所述压力差没有下降至阈值以下，所述挠性的弹性壁区域就会抵靠在所述止动件上，并且基本上呈刚性地起作用。所述止动件优选地设置在所述压力腔的外部，例如在所述输送管道上，和/或在用于所述腔或输送管道的壳体上，和/或在另一***部件(例如传感器、基板等)的壳体上。所述止动件可特别地为所述输送管道或所述壁的一部分，其中如果适当的话，可设有适于所述挠性壁区域设计的接触表面或接触轮廓(以线状的形式)。
所述输送装置还有利的是，所述挠性壁区域是布置在所述输送管道的一部分中的弹性套筒。
弹性套筒例如可以是由橡胶或类似的材料构成的圆筒形套筒，其特别耐用，并且针对所使用的还原剂不渗漏。所述套筒壁的厚度可在所述套筒的长度上有所变化。所述套筒优选地通过加固套在一些区域中得到加固(特别是从内侧、即从所述压力腔的那一侧加固)。所述输送管道可布置在所述输送装置的基板中。所述输送管道例如铸造或钻出在所述基板上。布置有所述弹性套筒的部分或者被所述弹性套筒至少部分地延伸穿过的部分(所述部分优选地至少在某些部分处呈圆 筒形)例如可以是孔或凹槽，所述孔或凹槽与所述输送管道的其余部分相交，并因此与所述输送管道的其余部分一起形成所述输送管道。所述弹性套筒可(部分地)抵靠在所述输送管道的筒状部的壁上。由此，所述筒状部的壁形成为用于弹性套筒的一类止动件，其中所述弹性套筒可通过所述压缩空气腔中的压缩空气而预加载成抵靠于所述止动件上，或抵靠在所述筒状部的壁上。
所述输送装置还是有利的是，所述输送管道与压力传感器连接，并且所述挠性壁区域布置在距离所述压力传感器小于2cm[厘米]的距离。所述距离特别优选地为小于1cm[厘米]，并且更优选地为至少0.1cm。
所述压力传感器通常是所述输送装置的一部分，其针对升高的冰压反应最为灵敏，并且其会由于冰压的上升或由于还原剂的冻结而损坏。所述压力传感器通常不能承受远远超出了所述输送装置的正常工作压力(2至8bar之间)的压力增加。所述压力传感器通常极为刻意地设计为仅在正常工作压力范围内起作用，因为否则所述压力传感器的分辨精度将会下降。适于本申请的压力传感器不能承受例如可多次高于30bar、甚至高于50bar的冰压。由于这个原因，已经证明，在所述输送装置中将可允许特别有效的冰压补偿的所述挠性壁区域布置在所述压力传感器的直接邻区是有利的。
此外，所述传送装置是有利的是，所述挠性壁区域延伸进入到所述压力传感器的测量空间中。压力传感器通常具有测量空间或测量室，其中设立所述压力传感器以测量所述测量空间或所述测量室内的压力。测量空间或测量室优选为一端开放，以便与流体管线相连接，在所述流体管线中放置有待测量压力的介质。特别有利的是，所述挠性壁区域形成为以在所述输送装置的运行过程中对所述压力传感器的测量空间进行部分地填充。由此，可以防止过多量的还原剂存在于所述测量空间中，这在冻结状态下可能会损坏所述测量空间或围绕测量空间的所述压力传感器。当所述挠性壁区域形成为弹性套筒时，可以特别有利地获得所述挠性壁区域的这种布置。由此，所述弹性套筒可经由所述测量空间的开口延伸到所述测量空间中。所述测量空间因此优选地布置为所述输送管道的筒状部的延伸部，其中放置有所述弹性套筒。
而且，所述输送装置是有利的，其具有用于混合还原剂与压缩空气的混合室，其中所述压缩气腔和所述混合室利用共享的压缩空气源。所述混合室不必是所述输送装置的组成部分，而是也可以布置在所述输送装置的下游，与所述输送管道 相邻。在所述混合室中将还原剂与压缩空气进行混合有利于得到注入到所述废气处理装置中的可能最优的还原剂。与压缩空气混合的还原剂可以通过特别有利的方式喷射到所述废气处理装置中，从而形成特别小的喷射液滴。通过这种方式，可以在所述废气处理装置中获得特别有效的蒸发态还原剂。这又允许还原剂在所述废气处理装置中进行特别有效地转化和利用。在所述输送装置具有用于混合还原剂与压缩空气的混合室的情况下，由于所述构造而需要压缩空气源。因此，已经设置一压缩空气源，并且本文所述的传输装置的具体特征可以特别简单的方式来实施。
本发明还要求保护各种方法。根据本发明，针对所述输送装置所解释的优点和设计特点可传递并类似应用到这些方法上。这同样适用于下面阐述的方法的具体优点和设计特征，所述具体优点和设计特征也可应用并传递到所述输送装置上。
本发明涉及一种用于操作根据本发明所述的输送装置的任何期望的设计变型的方法，其至少具有以下步骤：
a)在所述压缩空气腔中将空气压力保持在第一空气压力阈值与第二空气压力阈值之间，
b)经由所述输送管道将还原剂定量输送到废气处理装置中，其中在所述输送管道中维持处于第一还原剂压力阈值与第二还原剂压力阈值之间的平均还原剂压力，由此所述第一还原剂压力阈值小于所述第一空气压力阈值，并且所述第二还原剂压力阈值小于所述第二空气压力阈值，和
c)在压力峰值高于压缩空气腔中的空气压力(18)时，通过所述挠性壁区域的变形来补偿所述还原剂压力的压力峰值。
优选地，所述第一空气压力阈值大约为3.4bar，并且所述第二空气压力阈值大约为4.6bar。优选地，所述第一还原剂压力阈值大约为3.0bar，并且所述第二还原剂压力阈值大约为4.4bar。优选地，所述空气压力的波动边缘明显高于所述还原剂压力的波动边缘。然而，所述空气压力不需要总是高于所述还原剂压力。
所述压缩空气腔优选地直接与所述压缩空气源连接，其中所述压缩空气源在启动之后会基于需求地和/或永久性地产生和/或保持根据步骤a)所述空气的压力。在所述压缩空气腔中占主导的所述空气压力因此优选地与所述压缩空气源所提供的压力对应。所述压力可以展现出一定程度的波动，因为所述压缩空气源通 常向不同的压缩空气消耗体提供压缩空气，并且由所述压缩空气源提供的所述空气压力通常取决于所需的压缩空气的量。其他与所述压缩空气源相连的压缩空气消耗体可以例如是用于混合还原剂与压缩空气的混合室、制动***、或内燃机本身。可能存在这样的情况，即内燃机是所述压缩空气源的一种压缩空气消耗体，特别是当所述内燃机具有同时被用作所述的输送装置的压缩空气源的涡轮增压器时。
按照步骤b)在所述输送管道中保持的所述平均还原剂压力优选地位于3.5bar与4.1bar之间，并且特别地优选为约3.8bar。这特别地是在运行过程中基于单位时间段(例如，一分钟)所测量的还原剂压力的算术平均值。
然而，在所述输送管道中的还原剂压力可能会波动。特别地，如果使用计量泵(通过这种计量泵使得通过所述输送管道输送的还原剂的量以及注入到所述废气处理装置中的还原剂的量得以定量)来输送所述还原剂，那么当所述输送管道中出现(较小的)还原剂压力波动时是没有损害的。所输送的量已经由所述计量泵预先设定，并且所述压力波动对定量精度没有显著影响。然而，强烈的压力波动可对计量泵的定量精度造成交叉干扰。由于这个原因，所述还原剂压力应当以不发生极为强烈的压力波动的方法进行控制。相反，如果通过输送泵来输送还原剂，那么尽可能精确地保持还原剂压力精确是更为重要的，因为在输送泵的情况下，通常通过注射器来完成还原剂进入到所述废气处理装置的精确定量，并且经由所述注射器向所述废气体处理装置供应的还原剂的量通常高度取决于所述还原剂压力。由于所述泵的传递运动，往往可以在输送管道中产生“短期”的压力峰值。这种短期的压力峰值可能对所述输送装置、注射装置和/或设置在所述输送装置中的压力传感器有害。因此，有利的是，通过所述挠性壁区域的变形来补偿或衰减这种短期的压力峰值。这种补偿特别地发生在当所述压力峰具有比在所述压缩空气腔中占主导的空气压力更高的峰值压力时。由此，所述挠性壁部分变形，从而使得所述输送管道的体积改变，并且所述输送管道中的压力立即下降。无论所述挠性壁部分是弹性或非弹性的，均可以通过所述挠性壁部分对压力峰值进行补偿。不言而喻的是，通过这种方式，还可以大大降低或消除(至少在此区域中)冻结过程中形成的压力峰值，诸如大块的冰压力。
还指定了一种用于停用根据本发明所述的输送装置的任何期望的设计变型 的方法，其至少具有以下步骤：
w)结束通过泵使得还原剂穿过所述输送管道的运输，
x)将所述输送管道中的还原剂压力释放，
y)在所述压缩空气腔中将空气压力暂时保持在3.4bar与4.6bar之间，
z)将所述压缩空气腔中的空气压力释放。
所述泵可以是输送泵或计量泵。所述方法的特征在于，特别地就时间而言，步骤x)发生在步骤z)之前，其中在步骤x)与步骤z)之间，将所述压缩空气腔中的空气压力暂时地保持在步骤y)的范围内。通过这种方式，可以防止所述挠性壁部过早地变形，使得液态还原剂进入到所述输送管道的后续流动得以发生，并且存在于所述输送管道中的还原剂的量因而在所述输送装置的停用期间进一步增加。在具有挠性、弹性壁部分的情况下，由于下降的还原剂压力以及由于所述输送管道与所述压缩空气腔之间的增加的压力差，如果适当的话，甚至可以在步骤y)中对所述壁部进行扩展，从而迫使额外的还原剂流出所述输送管道。因此，可以使得输送管道中的还原剂的量进一步降低，并且同样可以降低由于冻结的还原剂所导致的对所述输送管道的损坏风险。
所述方法特别有利的是，在步骤z)之前将所述输送管道关闭，使得不会发生还原剂进入到所述输送管道中的后续流动。
所述输送管道的关闭可以例如以如下方法实现：使用于将还原剂输送进入所述输送管道的泵处于停用状态，因而还原剂无法从泵中通过。泵往往在其中设置阀门，所述阀门在关断状态下关闭，并且由此确保还原剂不能通过所述泵。也可以设置附加的阀门，其关闭所述输送管道并阻止还原剂被吸出。另一可能性是，在所述传送管道中的还原剂的冻结过程中，在具体的预设点(例如散热片)处形成可阻断所述输送管道的冻结还原剂的插头。
在针对还原剂的输送装置包括用于混合还原剂与压缩空气的混合室的情况下，对压缩空气的输送优选为在结束了对还原剂的输送之后还要再额外地保持一段时间，所述对还原剂的输送是通过压缩空气的方式将还原剂从所述混合室运出和/或从所述所述管道运出。通过这种方式，可以避免还原剂在所述混合室中的沉积。因此，在输送装置发生这种操作的情况下，所述空气压力的保持时间长于所述还原剂压力。因此，当同一压缩空气源被用于所述混合室和所述压缩空气腔中时，本发明的用于停用输送装置的方法可以针对通过上述方式创建 并设计的输送装置以较小的花费来实现。
本发明的内容中还描述了一种机动车，其具有内燃机，具有用于净化所述内燃机中的废气的废气处理装置，以及具有根据本发明的用于将还原剂输送到所述废气处理装置中的输送装置。通过所述机动车具有的所述输送装置，优选地还可以执行根据本发明的用于操作输送装置的方法，以及根据本发明的用于停用输送装置的方法。出于这个目的，所述机动车优选地具有设置用于执行至少一个具体方法的控制单元。
附图说明
下面根据附图来对本发明及其技术领域作出更详细说明。附图特别地示出了优选的示例性实施例，但本发明并不限制于此。特别指出，附图、尤其是所示出的比例仅为示意性目的。在附图中：
图1示出了输送装置的第一设计变型；
图2示出了输送装置的第二设计变型；
图3示出了输送装置的截面；
图4示出了具有输送装置的机动车；以及
图5是示出了输送装置的运行示意图。
具体实施方式
图1、2和3示出了输送装置1的三种不同的设计变型，其中分别实现了输送装置1的特征的可行性组合。图1、2和3所示的特征组合不是穷尽的。在图1、2和3中示出的不同特征可通过技术上有意义的任何期望的方式而相互结合，并且可与来自全部公开内容的其他特征结合。
图1和2的输送装置1分别具有输送管道3，其中还原剂可通过泵20输送到该输送管道3中。输送管道3在一个区域中具有挠性壁区域4，该挠性壁区域4通过内侧面39来界定输送管道3，并且通过外侧面40与压缩空气腔6邻接。在每个示例中，输送管道3从吸入口34向注射口5延伸。还原剂罐可与吸入口34连接。用于将还原剂注射和/或喷射到废气处理装置的注射装置可与注射口5连接。通过压缩空气管道30向压缩空气腔6供应压缩空气。压缩空气管道30具有用于与压缩空气源连接的压缩空气口35。输送管道3可通过关闭器件22封闭，从而使得不会发生还原剂从吸入口34进入输送管道3的后续流动。一方面，关闭器件22可设计为泵20的组成部分。所述变型如图2所示。在这种情况下，关闭器件22例如同时还作为泵20的阀门。关闭器件22也可以形成为独立部件。这在图1中示出。这里，关闭器件22例如可以是可独立开启的阀门。压力传感器10布置在挠性壁区域4的直接邻区，与挠性壁区4相距一距离8。距离8优选为2cm[厘米]或更小。在图2的设计变型中，作为附加特征设有止动件7，挠性壁区域4抵靠该止动件进行预加载。在本设计变型中，挠性壁区域4也可以是弹性的。作为进一步的具体特征，根据图2的设计变型具有将压缩空气与还原剂相互混合的混合室12。混合室12还优选地与压缩空气管道30连接，其也向压缩空气腔6供应压缩空气。由此，也可以经由压缩空气口35从压缩空气源向混合室12供应压缩空气。
图3示出了输送装置1的截面。输送装置1具有承载了输送装置1的主要部件的基板36。输送管道3优选地作为铸造或钻出的自由空间而设置在基板36中。挠性壁区域4由***在输送管道3的筒状部9中的弹性套筒2形成，其中该筒状部9也作为铸造的自由空间或作为孔而形成在基板36中。筒状部9与输送管道3的其余部分相交。压力传感器10相对输送管道3的筒状部9而布置。压力传感器10具有带有开口37的测量空间11。压力传感器10经由开口37与输送管3连接，从而使得输送管道3中产生的压力可以进入到压力传感器10的测量空间11中。弹性套筒2优选地延伸穿过筒状部9并穿过开口37而进入测量空间11中。朝向输送管道3的挠性壁区域4的内侧面39实际上是弹性套筒2的外侧面。朝向压缩空气腔6的挠性壁区域4的外侧面40实际上是弹性套筒2的内侧面。弹性套筒2的内部区域优选地作为压缩空气腔6的组成部分。弹性套筒2在一些区域内优选地设有加固套31，通过该加固套能够将弹性套筒2以特别是流体密封的形式安装在输送管道3的筒状部9中。通过弹性套筒2中的与压缩空气腔6相连的那一端部上的加固套31，能够确保弹性套筒2在那里不会变形，并且能够以特别气密的方式与压缩空气腔6连接。弹性套筒2优选为旋转式对称。输送管道3贯通于环状地围绕弹性套筒2的筒状部9，从而通过输送管道3形成了经过弹性套筒2的连续流路。
图4示出了具有内燃机14并具有用于净化内燃机14中的废气的废气处理装置15的机动车13。通过注射装置21可将还原剂注入到废气处理装置15中。通 过输送装置1向注射装置21供应还原剂。通过压缩空气源16相应地向输送装置1供应压缩空气。输送装置1从还原剂罐17中提取还原剂。为执行上述的各种方法，机动车13具有存储有所述方法并与输送装置1相连的控制单元38。控制单元38可以是机动车13的引擎控制器，或者是机动车13的引擎控制器的组成部分。
图5示出了显示输送装置的不同运行阶段的示意图。在垂直轴29对时间轴28的曲线图上的分别是压缩空气腔中的空气压力18、输送管道中的还原剂压力19、输送装置区域中的温度27，以及输送装置的输送管道的装置体积26。示意图中首先示出了第一运行阶段23。运行阶段23的特征在于，空气压力18通常高于还原剂压力19。然而，还示出了压力峰值32。如果压力峰值32高于空气压力18，则这是通过挠性壁区域的变形33来实现的，其结果是导致装置体积26短暂增加。
还示出了输送装置的关断阶段24。关断阶段24的特征在于，压缩空气压力18的保持时间长于还原剂压力19。通过这种方式，使得在关断阶段24的期间没有额外的还原剂吸入到输送装置中。在最简单的情况下，装置体积26保持不变。在对输送装置进行适当设计的情况下，装置体积26甚至能够在关断阶段24的期间略微下降，因为挠性壁部分略微膨胀到输送管道3中。由此，甚至使存在于输送装置中的还原剂的量降低。这种情况在这里示出。示意图中还示出了冻结阶段25。冻结阶段25的特征首先在于，温度27急剧下降，其中温度必须特别地位于还原剂的冻结温度以下。在温度27下降之后，因为输送装置首先必须完全冷却下来，因此初始时什么都不会发生。当输送装置完全冷却下来时，还原剂会冻结。其结果是，装置体积26扩大。还原剂压力19也同时上升。然而，由于挠性壁区域的设计，还原剂压力免于上升到那种会损坏输送装置的程度，特别是损坏输送装置中所设置的压力传感器的程度。
本文提出的输送装置的设计变型允许精确定量，其中在冻结处理过程中和/或运行过程中对压敏部件得以特别良好的保护。其具有紧凑式设计而且造价低廉。而且，其允许至少主动/被动地适应输送管道的截面形状。该方法还适于正面地影响输送装置的冻结行为，特别是通过这种方式，可通过针对性方式来局部降低甚至消除由于输送管道中形成的冰而导致的逼近压敏部件的不期望高压风险。
附图标记列表
1 输送装置
2 弹性套筒
3 输送管道
4 挠性壁区域
5 注射口
6 压缩空气腔
7 止动件
8 距离
9 筒状部
10 压力传感器
11 测量空间
12 混合室
13 机动车
14 内燃机
15 废气处理装置
16 压缩空气源
17 还原剂罐
18 空气压力
19 还原剂压力
20 泵
21 注射装置
22 关闭器件
23 运行阶段
24 关断阶段
25 冻结阶段
26 装置体积
27 温度
28 时间轴
29 垂直轴
30 压缩空气管道
31 加固套
32 压力峰值
33 变形
34 吸入口
35 压缩空气口
36 基板
37 开口
38 控制单元
39 内侧面
40 外侧面

Claims (9)

1.一种用于将还原剂输送到废气处理装置(15)中的输送装置(1)，其具有带有至少一个挠性壁区域(4)的至少一个输送管道(3)，所述挠性壁区域(4)能在所述输送管道(3)中的还原剂冻结时变形，其中，所述挠性壁区域(4)将所述输送管道(3)与连接于压缩空气源(16)的压缩空气腔(6)分隔开，
所述挠性壁区域(4)的中央区域不用机械支撑；
其中，所述挠性壁区域(4)是布置在所述输送管道(3)的部分(9)中的弹性套筒(2)。
2.根据权利要求1所述的输送装置(1)，其中，在输送管道(3)中设有用于所述挠性壁区域(4)的止动件(7)，并且所述挠性壁区域(4)通过来自所述压缩空气腔(6)中的压缩空气而预加载于所述止动件(7)上。
3.根据权利要求1或2所述的输送装置(1)，其中，所述输送管道(3)与压力传感器(10)连接，并且所述挠性壁区域(4)布置在相距所述压力传感器(10)小于2cm的距离(8)处。
4.根据权利要求3所述的输送装置(1)，其中，所述挠性壁区域(4)延伸到所述压力传感器(10)的测量空间(11)中。
5.根据权利要求1或2所述的输送装置(1)，其中，所述输送装置(1)具有用于混合还原剂与压缩空气的混合室(12)，其中所述压缩空气腔(6)和所述混合室(12)使用共享的压缩空气源(16)。
6.一种用于操作根据权利要求1到5中任一项所述的输送装置(1)的方法，其至少具有以下步骤：
a)在所述压缩空气腔(6)中将空气压力(18)保持在第一空气压力阈值与第二空气压力阈值之间，
b)经由所述输送管道(3)将还原剂定量输送到废气处理装置(2)中，其中在所述输送管道(3)中保持处于第一还原剂压力阈值与第二还原剂压力阈值之间的平均还原剂压力(19)，所述第一还原剂压力阈值小于所述第一空气压力阈值，并且所述第二还原剂压力阈值小于所述第二空气压力阈值，和
c)在压力峰值(32)高于压缩空气腔(6)中的空气压力(18)时，通过所述挠性壁区域(4)的变形(33)来补偿所述还原剂压力(19)的压力峰值(32)。
7.一种用于停用根据权利要求1至5中任一项所述的输送装置(1)的方法，其至少具有以下步骤：
w)结束通过泵(20)使得还原剂穿过所述输送管道(3)的运输，
x)将所述输送管道(3)中的还原剂压力(19)释放，
y)将所述压缩空气腔(6)中的空气压力(18)暂时保持在3.4bar与4.6bar之间，和
z)将所述压缩空气腔(6)中的空气压力(18)释放。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤z)之前将所述输送管道关闭，从而使得不会发生还原剂进入到所述输送管道(3)中的后续流动。
9.一种机动车(13)，其具有内燃机(14)、用于净化所述内燃机(14)中的废气的废气处理装置(15)，以及根据权利要求1至5中任一项所述的用于将还原剂输送到所述废气处理装置(15)中的输送装置(1)。
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