CN113944534A - 一种利用后处理热量对尿素***加热的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用后处理热量对尿素***加热的装置，包括尿素箱、后处理装置以及冷却水箱，后处理装置内部设有尾气通道，尾气通道的外侧套设有加热管道，加热管道与尾气通道之间留有热水流通腔；加热管道的上方设有进水口，进水口与冷却水箱通过进水管道连接；加热管道的下方设有出水口，出水口与尿素箱的冷却水流进口通过出水管道连接，且出水管道上设有水泵。尿素箱的冷却水流出口与进水管道通过回水管道连接，后处理装置上还设有尿素喷嘴，尿素喷嘴的进水口和出水口分别与出水管道和回水管道连接，以使得出水管道中的冷却液对尿素喷嘴进行冷却。本发明可有效避免尿素加热管路过长，大量热量散失，并对后处理的高温尾气进行高效利用。

Description

一种利用后处理热量对尿素***加热的装置
技术领域
本发明涉及汽车后处理技术领域，更具体地，涉及一种利用后处理热量对尿素***加热的装置。
背景技术
重型柴油车将全面实施国六排放标准，目前国六的后处理技术路线主要为DOC+DPF+SCR+ASC，其中SCR***是通过尿素喷射***将尿素喷射到排气管中，在催化剂的作用下，使氮氧化物与尿素发生还原反应，从而达到去除氮氧化物的目的。当环境温度降低到尿素冰点温度-11℃时，特别是车辆经过8h以上冷浸后，尿素箱中的尿素容易大量结冰，影响SCR***尿素喷射功能的正常运转，因此需要对尿素***进行加热解冻。
现有尿素***加热的技术方案通过从发动机取水口获取高温冷却液、经加热管路对尿素箱进行加热，当达到一定温度后，通过断水电磁阀切断加热管路，停止加热。循环的冷却液(由发动机本体的水泵带动)同时对尿素喷嘴进行冷却，最后流回发动机回水口。但存在以下问题：
1.发动机取水口和回水口一般位于发动机前端，离尿素箱、尿素喷嘴距离较远，加热过程中大量热量通过管路散失，不利于提高发动机热转化效率；
2.加热管路沿车架布置，占据较大空间，不利于整车线束及制动管路布置；
3.冬季环境温度低，发动机部分热量被尿素***分摊，暖风***的制热量有限，驾驶室内温度上不来；
4.后处理的尾气废热未进行回收利用。
因此，如何提供一种可有效避免尿素加热管路过长，大量热量散失，并对后处理的高温尾气进行利用的尿素***加热装置成为本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用后处理热量对尿素***加热的装置，可有效避免尿素加热管路过长，大量热量散失，并对后处理的高温尾气进行高效利用。
根据本发明的一方面，提供了一种利用后处理热量对尿素***加热的装置，包括尿素箱、后处理装置以及冷却水箱，所述后处理装置内部设有尾气通道，所述尾气通道的外侧套设有加热管道，所述加热管道与所述尾气通道之间留有热水流通腔；所述加热管道的上方设有进水口，所述进水口与所述冷却水箱通过进水管道连接；所述加热管道的下方设有出水口，所述出水口与所述尿素箱的冷却水流进口通过出水管道连接，且所述出水管道上设有水泵；
所述尿素箱的冷却水流出口与所述进水管道通过回水管道连接，所述后处理装置上还设有尿素喷嘴，所述尿素喷嘴的进水口和出水口通过支管分别与所述出水管道和所述回水管道连接，以使得所述出水管道中的冷却液对所述尿素喷嘴进行冷却。
可选地，根据本发明的利用后处理热量对尿素***加热的装置，所述冷却水箱上设有补水口，所述补水口用于人工补充冷却液。
可选地，根据本发明的利用后处理热量对尿素***加热的装置，所述加热管道上还设有排气口，所述排气口通过排气管道与所述冷却水箱连接。
可选地，根据本发明的利用后处理热量对尿素***加热的装置，所述尿素喷嘴的进水口与所述出水管道的连接处位于所述水泵的后侧。
可选地，根据本发明的利用后处理热量对尿素***加热的装置，所述尿素喷嘴的出水口与所述回水管道的连接处位于所述尿素箱和所述进水管道之间。
可选地，根据本发明的利用后处理热量对尿素***加热的装置，所述尾气通道内还设置有多根导热管，且所述导热管的两端均与所述尾气通道的侧壁连接，所述导热管的内部贯通并与所述热水流通腔相互连通。
可选地，根据本发明的利用后处理热量对尿素***加热的装置，所述导热管纵向设置，其上端开口与所述加热管道的进水口相对应；下端开口与所述加热管道的出水口相对应。
本发明所公开的利用后处理热量对尿素***加热的装置，可有效避免尿素加热管路过长，大量热量散失，并对后处理的高温尾气进行高效利用。用后处理的高温尾气通过热传导的方式对加热管道进行加热，再通过冷却液循环，实现对尿素箱加热，尿素喷嘴冷却，从而有效解决现有技术的不足。与此同时，后处理、加热管道、尿素喷嘴和尿素箱相对位置集中，大大缩短了加热管路长度，管路布置便捷、可靠，同时减少热量消耗；发动机本体热量不再分滩尿素***加热，更多热量用于暖风***，提升驾驶室制热效果；减少后处理尾气废热排放。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明所公开的利用后处理热量对尿素***加热的装置的结构示意图；
图2为本发明所公开的加热管道与尾气通道的主视剖视图；
图3为本发明所公开的加热管道与尾气通道的侧视剖视图。
附图标记说明：1-后处理装置；2-尿素箱；3-冷却水箱；31-补水口；4-加热管道；41-冷却液进口；42-冷却液出口；43-排气口；5-进水管道；6-排气管道；7-出水管道；71-水泵；8-回水管道；9-尿素喷嘴；10-热水流通腔；11-尾气通道；12-导热管。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
根据图1至图3所示，本发明提供了一种利用后处理热量对尿素***加热的装置，包括尿素箱2、后处理装置1以及冷却水箱3，后处理装置1内部设有尾气通道11，尾气通道11的外侧套设有加热管道4，加热管道4与尾气通道11之间留有热水流通腔10；加热管道4的上方设有冷却液进口41，冷却液进口41与冷却水箱3通过进水管道5连接；加热管道4的下方设有冷却液出口42，冷却液出口42与尿素箱2的冷却水流进口通过出水管道7连接，且出水管道7上设有水泵71。
尿素箱2的冷却水流出口与进水管道5通过回水管道8连接，后处理装置1上还设有尿素喷嘴9，尿素喷嘴9的进水口和出水口通过支管分别与出水管道7和回水管道8连接，以使得出水管道7中的冷却液对尿素喷嘴9进行冷却。
在实施时，高温冷却液由加热管道4的冷却液出口42流出，通过水泵71带动冷却液循环，一部分冷却液经出水管道7流入尿素箱2进行加热，然后流出尿素箱2的冷却液经回水管道8流回到加热水箱，当尿素达到一定温度后，通过断水电磁阀切断加热管路，停止加热；另一部分冷却液流向尿素喷嘴9对其进行冷却，最后流回到加热水箱。另外，冷却水壶用于储存冷却液。
进一步地，冷却水箱3上设有补水口31，可通过补水口31用于人工补充冷却液。
进一步地，加热管道4上还设有排气口43，排气口43通过排气管道6与冷却水箱3连接，用于排除水箱中的热气，冷却液在高温尾气的持续加热下，加热管道4中的热气通过此口逸出，以避免加热管道4内气压增大而出现***情况。
进一步地，尿素喷嘴9的进水口与出水管道7的连接处位于水泵71的后侧，以使得水泵71可以将部分冷却液推送至尿素喷嘴9，促进尿素喷嘴9的冷却液循环。
再进一步地，尿素喷嘴9的出水口与回水管道8的连接处位于尿素箱2和进水管道5之间。
进一步地，尾气通道11内还设置有多根导热管12，且导热管12的两端均与尾气通道11的侧壁连接，导热管12的内部贯通并与热水流通腔10相互连通。通过导热管12增大高温尾气和冷却液的接触面积，有利于废热的转化。
可选地，根据本发明的利用后处理热量对尿素***加热的装置，导热管12纵向设置，其上端开口与加热管道4的进水口相对应；下端开口与加热管道4的出水口相对应。使得冷却液能够快速的进入导热管12中，加快高温尾气对冷却液的热处理。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种利用后处理热量对尿素***加热的装置，其特征在于，包括尿素箱、后处理装置以及冷却水箱，所述后处理装置内部设有尾气通道，所述尾气通道的外侧套设有加热管道，所述加热管道与所述尾气通道之间留有热水流通腔；所述加热管道的上方设有冷却液进口，所述冷却液进口与所述冷却水箱通过进水管道连接；所述加热管道的下方设有冷却液出口，所述冷却液出口与所述尿素箱的冷却水流进口通过出水管道连接，且所述出水管道上设有水泵；
所述尿素箱的冷却水流出口与所述进水管道通过回水管道连接，所述后处理装置上还设有尿素喷嘴，所述尿素喷嘴的进水口和出水口通过支管分别与所述出水管道和所述回水管道连接，以使得所述出水管道中的冷却液对所述尿素喷嘴进行冷却。
2.根据权利要求1所述的利用后处理热量对尿素***加热的装置，其特征在于，所述冷却水箱上设有补水口，所述补水口用于人工补充冷却液。
3.根据权利要求1所述的利用后处理热量对尿素***加热的装置，其特征在于，所述加热管道上还设有排气口，所述排气口通过排气管道与所述冷却水箱连接。
4.根据权利要求1所述的利用后处理热量对尿素***加热的装置，其特征在于，所述尿素喷嘴的进水口与所述出水管道的连接处位于所述水泵的后侧。
5.根据权利要求1所述的利用后处理热量对尿素***加热的装置，其特征在于，所述尿素喷嘴的出水口与所述回水管道的连接处位于所述尿素箱和所述进水管道之间。
6.根据权利要求1所述的利用后处理热量对尿素***加热的装置，其特征在于，所述尾气通道内还设置有多根导热管，且所述导热管的两端均与所述尾气通道的侧壁连接，所述导热管的内部贯通并与所述热水流通腔相互连通。
7.根据权利要求6所述的利用后处理热量对尿素***加热的装置，其特征在于，所述导热管纵向设置，其上端开口与所述加热管道的进水口相对应；下端开口与所述加热管道的出水口相对应。
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