CN113518855A - 用于机动车辆的液体存储装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的液体存储装置（1‑1），所述装置（1‑1）包括：贮器（10），其包括底壁（11）；泵（20‑1），其安装在形成于所述底壁（11）处的孔口处并且包括至少一个部分（21），所述至少一个部分（21）延伸穿过所述孔口（11A）并且包括至少一个吸嘴；过滤器（30‑1），其安装在泵（20‑1）的所述至少一个部分（21）上，位于所述至少一个吸嘴处；以及布置在贮器（10）内部、至少部分地布置在底壁（11）上的垫（40‑1），所述垫（40‑1）能够通过毛细作用移动液体并且包括所谓的“接触”部分（42），该“接触”部分在接触表面处与过滤器（30‑1）接触，以便通过毛细作用将液体输送到所述过滤器（30‑1）。

Description

用于机动车辆的液体存储装置
技术领域
本发明涉及存储在贮器中的液体到泵的递送，且更特别地涉及一种用于机动车辆的液体存储装置，该装置包括贮器和安装在所述贮器的壁上的泵。本发明特别适用于机动车辆中用于存储水溶液或尿素溶液的装置。
背景技术
现今，某些带有发动机的机动车辆以已知的方式包括存储装置，该存储装置包括所谓的“尿素”贮器，这允许将尿素溶液喷射到由发动机排出的气体中以便减少它们在大气中的危害。同样，某些机动车辆包括存储装置，该存储装置包括所谓的“水”贮器，从而允许喷射水溶液以便控制某些发动机部件（例如，燃烧室或涡轮增压器）的温度或者控制有害气体（诸如例如，二氧化氮）的排放。
在已知的解决方案中，这种尿素或水贮器以已知的方式包括泵，该泵安装在形成于贮器底部处的孔口处以便吸取液体并将其输送出贮器，使得其通过喷射器被引入到车辆的部件（催化转化器、燃烧室等）中。为了防止液体中包含的碎屑或污染物被泵吸取并堵塞喷射器，已知在液体和位于贮器中的泵的吸嘴之间放置过滤器。
然而，当车辆在倾斜的表面上（例如，在山丘上）行驶时，出现了问题。事实上，在这种情况下，部分填充的贮器也是倾斜的，使得在一些情况下，液体可能不再与过滤器接触，从而防止它被泵吸取并被喷射，然后由于不受控制的空气吸取而引起液体可用性的丧失。在尿素贮器的情况下，未能将尿素溶液喷射到排气中增加了车辆的污染水平，从而有时超出监管标准。另外，未能符合排放标准导致了发动机性能的降低，这会导致其发生故障。在水贮器的情况下，水喷射故障会导致过热（例如，在燃烧室中或在涡轮增压器中），这会导致车辆性能的降低以便保护发动机。在两种情况下，已知的解决方案在于检测液体喷射故障并命令发动机关闭或使其操作处于故意降级的模式，但这然后也呈现了显著的缺点。
另外，车辆的进展越来越多地导致降低这些贮器的高度来使其尽可能平坦以便减小其尺寸并保持车辆的离地间隙，这往往降低了贮器中的液体高度并使得在倾斜的表面上通过泵吸取液体变得甚至更加复杂。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提出一种用于既当贮器为水平时又当贮器在允许的水平变化范围内倾斜时吸取液体的简单、可靠和有效的解决方案来至少部分地弥补这些缺点。
为此，本发明首先涉及一种用于机动车辆的液体存储装置，所述装置包括：
- 贮器，其包括底壁，
- 泵，其安装在形成于所述底壁处的孔口处并且包括至少一个部分，所述至少一个部分延伸穿过所述孔口并且包括至少一个吸嘴，以及
- 过滤器，其安装在泵的所述至少一个部分上，位于所述至少一个吸嘴处，
所述装置的特征在于，它进一步包括布置在贮器内部、至少部分地布置在底壁上的垫（tapis），所述垫能够通过毛细作用移动液体并且包括所谓的“接触”部分，该“接触”部分在接触表面处与过滤器接触，以便通过毛细作用将液体输送到所述过滤器。
引流垫允许通过毛细作用轻松地将液体输送到过滤器，以便避免当贮器倾斜时泵中的液体发生压力下降。这种输送还允许使液体永久地更靠近泵，使得在操作中由泵释放的热量视情况而定使液体解冻或防止其冻结。接触部分还有利地允许通过构成预过滤器来保护过滤器免受较大尺寸的碎屑的影响，以便延长所述过滤器的使用寿命。垫还允许使贮器与内部隔绝以便减少热损失，特别是当对流加热模块安装在贮器内部时。
优选地，液体是尿素溶液，例如尿素和水或酒精或（添加了或未添加用于控制细菌生长的试剂的）水的混合物。
根据本发明的一个方面，贮器中的压力基本上对应于大气压力，液体不通过加压流移动。
优选地，垫由多孔类型的材料制成，例如泡沫，特别是“开孔”类型的材料，例如合成材料、聚氨酯、聚乙烯或提供相同功能的任何其他合适的材料。
有利地，垫的接触部分和过滤器之间的接触由弹性产生。
作为变体或另外，装置可包括夹持构件，诸如例如捆扎带、环或套环。
优选地，垫的接触部分和过滤器之间的接触表面大于过滤器的能够与贮器中包含的液体直接接触的总外表面的三分之一。因此，垫在接触部分处增加了过滤器的使用寿命。
更优选地，垫的接触部分和过滤器之间的接触表面大于50 cm2以便高效地将液体朝向过滤器引流。
在一个实施例中，垫包括单个层以简化装置的制造和成本。
作为变体，垫包括多个层，从而允许有多种功能。
在一个实施例中，垫包括布置在底壁上的第一层和布置在第一层上的第二层。
优选地，第二层的密度小于第一层的密度，以便允许由第二层进行液体存储和由第一层进行液体引流。
有利地，第一层的就每英寸孔隙数而言的密度是在40 ppi或每英寸孔隙数（15.7个孔隙/厘米）和50 ppi（19.7个孔隙/厘米）之间，例如大约45 ppi（17.7个孔隙/厘米）。
更有利地，第二层的就每英寸孔隙数而言的密度是在25 ppi（9.8个孔隙/厘米）和35 ppi（13.8个孔隙/厘米）之间，例如大约30 ppi（11.8个孔隙/厘米）。
在一个实施例中，过滤器沿着轴线或纵向平面延伸，该轴线或纵向平面正交于贮器的底壁延伸所沿着的平面。
在另一个实施例中，过滤器沿着轴线或纵向平面延伸，该轴线或纵向平面平行于贮器的底壁延伸所沿着的平面。
根据本发明的一个特征，垫使用紧固构件固定到贮器的底壁。这些紧固构件可以例如呈螺钉或夹子***的形式。
在一个实施例中，构成垫的材料的最低密度小于尿素的密度。
本发明还涉及一种机动车辆，其包括如上文描述的存储装置。
附图说明
在阅读以下描述时，本发明的其他特征和优点将变得更加明显。该描述纯粹是图示性的，且必须参考附图阅读，其中：
[图1]：图1是根据本发明的装置的第一实施例的局部透视和剖面图；
[图2]：图2是图1的装置的局部横截面图；
[图3]：图3是根据本发明的装置的第二实施例的局部透视和剖面图；
[图4]：图4是根据本发明的装置的第三实施例的局部透视和剖面图；
[图5]：图5是相对于陆地水平线倾斜的图1和图2的装置的局部透视和剖面图。
具体实施方式
图1中示出了根据本发明的液体存储装置1-1的第一实施例。
根据本发明的装置1-1旨在安装于机动车辆（未示出）中以便存储液体5（在图5中可见）。
为此，装置1-1包括贮器10、泵20-1、过滤器30-1和呈垫40-1形式的液体5输送构件。
在该示例中，贮器10基本上为平行六面体形状。然而，作为变体，贮器10可具有任何其他形状，特别是适合于将其集成到车辆中的形状。贮器10特别地包括下壁（称为“底”壁11）、上壁12、侧壁13和用于液体5的引入管14，在该示例中，引入管安装在侧壁13中的一者上并允许贮器10填充有液体5。
贮器10可包含尿素溶液，以便控制有害气体（诸如例如，二氧化氮）的排放并由此降低车辆的污染水平。贮器10可包含水溶液，以便控制某些发动机部件（例如，燃烧室或涡轮增压器）中的温度。贮器10可以包含对于驾驶辅助传感器（诸如，雷达和相机）的正常运行所必要的加压清洁溶液。
参考图1和图2，泵20-1安装在形成于贮器10的底壁11处的孔口11A处。在该示例中，泵20-1包括圆形剖面的基本上为圆柱形形状的部分21，该部分正交于底壁11的平面而延伸穿过孔口11A。该圆柱形部分21包括所谓的“有用的”外表面21-1，该外表面与过滤器30-1接触并且用于液体5的一个或多个吸嘴（不可见）通向该外表面。
过滤器30-1围绕泵20-1的圆柱形部分21安装，并且也正交于底壁11的平面而延伸穿过所述底壁11的孔口11A。过滤器30-1安装在所述一个或多个吸嘴处以防止碎屑或污染物进入泵20-1。因此，过滤器30-1的内表面与泵20-1的有用的外表面21-1接触，而过滤器30-1的外表面直接暴露于液体5以及贮器10中包含的气体。
垫40-1布置在贮器10内部，并且包括至少部分布置在贮器10的底壁11上的第一部分41。垫40-1由允许通过毛细作用来移动贮器10中包含的液体5的材料制成。例如，该材料可由吸取式泡沫（mousse aspirante）组成，例如具有由例如聚氨酯、聚醚、聚酯、聚氨酯或任何合适的材料制成的开孔（所谓的"open cell"）。垫40-1的就每英寸孔隙数而言的密度可例如在20和60 ppi（每英寸孔隙数）之间，也就是说基本上在7.87个孔隙/厘米和23.62个孔隙/厘米之间。
垫40-1包括第二部分（称为“接触”部分42），该第二部分在接触表面50处与过滤器30-1接触，以便通过毛细作用经由所述接触表面50将液体5输送到所述过滤器30-1。该接触表面50代表接触部分42和过滤器30-1之间的接合处。
在该第一实施例中，垫40-1是弯曲的，使得垫40-1的接触部分42和过滤器30-1之间的接触是通过弹性进行的，但除了接触本身之外并没有特定的压力，以便确保液体5高效地穿过过滤器30-1。因此，接触部分42正交于垫40-1的第一部分41而延伸，该第一部分与底壁11接触。将进一步注意，在另一个实施例中，垫40-1的边缘也可至少部分地覆盖侧壁13的下部分，以便增加垫40-1与液体5的接触表面，特别是当贮器10倾斜或几乎没有液体5时。
在该第一实施例中，装置1-1还可包括夹持构件（未示出），例如呈捆扎带、环或套环的形式，以便保持垫40-1的接触部分42压靠过滤器30-1，特别是当贮器10倾斜或受到振动时。该捆扎带可例如由塑料或任何合适的材料制成。
在该第一实施例中，垫包括单个层，其厚度例如在10和30 mm之间。
图3中示出了根据本发明的装置1-2的第二实施例。该第二实施例与第一实施例的不同之处在于：过滤器30-2安装在形成于泵20-2的圆柱形部分21中的壳体22中，并且垫40-2包括两个叠置的层40A、40B。第一层40A布置在底壁11上，并且第二层40B在第一层40A上面延伸。第一层40A包括第一部分41A和接触部分42A，而第二层40B包括布置在第一部分41A上的第一部分41B和布置在接触部分42A上的第二部分42B。此处将注意，泵20-2和过滤器30-2也可与第一实施例的泵20-1和过滤器30-1相同。
优选地，第二层40B的密度小于第一层40A的密度。有利地，第一层40A的就每英寸孔隙数而言的密度是在40和50 ppi之间，例如大约45 ppi，并且第二层40B的就每英寸孔隙数而言的密度是在25和35 ppi之间，例如大约30 ppi。
这种构型允许密度较低的第二层40B捕获和保留液体5，而密度较大的第一层40A在将液体5转移到过滤器30-2方面更高效。因此，当贮器10倾斜时，第二层40B可以继续将其先前已存储的液体5供应给第一层40A，使得所述第一层40A将其转移到过滤器30-2，这特别是在贮器10几乎没有液体5时可以证明是特别有用的和有效的。
图4中示出了根据本发明的装置1-3的第三实施例。该第三实施例与第一实施例的不同之处在于：过滤器30-3呈板的形式，并且过滤器30-3和泵20-3的有用的外表面21-1沿着平行于贮器10的底壁11的平面而延伸到所述底壁11的孔口11A中。在该第三实施例中，因此，垫40-3完全沿着平行于贮器10的底壁11的平面的平面而延伸，以便部分地覆盖过滤器30-3。
现在将参考图5来描述实施方式的示例，其中第一实施例的装置1-1已被示为相对于陆地水平线倾斜。在这种情况下，液体5通过毛细作用（箭头）从其存储在贮器10中的位置传播到第一部分41中，且然后传播到接触部分42中，直到它经由接触表面50到达过滤器30-1。因此，仅通过毛细作用就可以将液体5高效地输送到泵20-1。
在上文描述的所有实施例中，垫40-1、40-2、40-3可以使用紧固构件60（例如，夹子或任何其他合适的器件）固定到贮器10的底壁11。同样，在上文描述的所有实施例中，垫40-1、40-2、40-3的接触部分42和过滤器30-1、30-2、30-3之间的接触表面50必须足够大，以避免穿过泵20-1、20-2、20-3的液体5发生压力下降。优选地，接触表面50大于过滤器30-1、30-2、30-3的总外表面的三分之一。举例来说，接触表面50可大于或等于50 cm2。
因此，根据本发明的装置1-1、1-2、1-3允许将液体5输送到泵20-1、20-2、20-3，以便既避免了在将液体5吸取到泵20-1、20-2、20-3中时的损失又使用了由泵20-1、20-2、20-3放出的热量来加热在所述泵20-1、20-2、20-3附近的这部分液体5，从而特别地允许降低液体5在贮器10中冻结的风险。因此，根据本发明的垫40-1、40-2、40-3是一种在没有任何其他附加机械装置的情况下用于在大气压力下将液体5高效地输送到泵20-1、20-2、20-3的简单且有效的器件，这使该装置简单、耐用且便宜。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的用于存储液体（5）的装置（1-1、1-2、1-3），所述装置（1-1、1-2、1-3）包括：
- 贮器（10），其包括底壁（11），
- 泵（20-1、20-2、20-3），其安装在形成于所述底壁（11）处的孔口（11A）处并且包括至少一个部分（21），所述至少一个部分（21）延伸穿过所述孔口（11A）并且包括至少一个吸嘴，以及
- 过滤器（30-1、30-2、30-3），其安装在所述泵（20-1、20-2、20-3）的所述至少一个部分（21）上，位于所述至少一个吸嘴处，
所述装置（1-1、1-2、1-3）的特征在于，其进一步包括布置在所述贮器（10）内部、至少部分地布置在所述底壁（11）上的垫（40-1、40-2、40-3），所述垫（40-1、40-2、40-3）能够通过毛细作用移动所述液体（5）并且包括所谓的“接触”部分（42），所述“接触”部分在接触表面（50）处与所述过滤器（30-1、30-2、30-3）接触，以便通过毛细作用将所述液体（5）输送到所述过滤器（30-1、30-2、30-3）。
2.根据权利要求1所述的装置（1-1、1-2、1-3），其中，所述垫（40-1、40-2、40-3）的所述接触部分（42）和所述过滤器（30-1、30-2、30-3）之间的接触是通过弹性产生的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置（1-1、1-2、1-3），其中，所述垫（40-1、40-2、40-3）的所述接触部分和所述过滤器（30-1、30-2、30-3）之间的所述接触表面（50）大于所述过滤器（30-1、30-2、30-3）的能够与所述贮器（10）中包含的所述液体（5）直接接触的总外表面的三分之一。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的装置（1-1、1-2、1-3），其中，所述垫（40-1、40-2、40-3）的所述接触部分（42）和所述过滤器（30-1、30-2、30-3）之间的所述接触表面（50）大于50 cm2。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置（1-1、1-2、1-3），其中，所述垫（40-1、40-3）包括单个层。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置（1-1、1-2、1-3），其中，所述垫（40-2）包括布置在所述底壁（11）上的第一层（40A）和布置在所述第一层（40A）上的第二层（40B）。
7.根据前一权利要求所述的装置（1-1、1-2、1-3），其中，所述第二层（40B）的密度小于所述第一层（40A）的密度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置（1-1、1-2、1-3），其中，所述过滤器（30-1、30-2、30-3）沿着轴线或纵向平面延伸，所述轴线或纵向平面正交于所述贮器（10）的所述底壁（11）延伸所沿着的平面。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置（1-1、1-2、1-3），其中，所述（40-1、40-2、40-3）使用紧固构件（60）固定到所述贮器（10）的所述底壁（11）。
10.一种机动车辆，其包括根据前述权利要求中任一项所述的存储装置（1-1、1-2、1-3）。
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