測(cè)量在凈化系統(tǒng)或能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中的氣體壓強(qiáng)的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于測(cè)量氣體壓強(qiáng)的設(shè)備。
[0002] 非專(zhuān)一地，本發(fā)明特別適用于測(cè)量能量存儲(chǔ)系統(tǒng)（例如：安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)上的氫氣 存儲(chǔ)容器）內(nèi)部的壓強(qiáng)。
[0003] 非專(zhuān)一地，本發(fā)明也適用于測(cè)量在凈化系統(tǒng)中流通的氣體的壓強(qiáng)，其中所述凈化 系統(tǒng)用于減少機(jī)動(dòng)車(chē)排放氣體中氮氧化物（NOX)的量。在本說(shuō)明書(shū)的以下部分，致力于示 例性地描述該具體應(yīng)用情況。
[0004]當(dāng)然，本發(fā)明適用于測(cè)量可能存在于凈化系統(tǒng)或能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中的任何類(lèi)型的氣 體的壓強(qiáng)。
【背景技術(shù)】
[0005] 可以通過(guò)使用選擇性催化還原（一般稱為"SelectiveCatalyticReduction"或 SCR)技術(shù)的凈化系統(tǒng)來(lái)去除存在于車(chē)輛、尤其是柴油車(chē)輛的排放氣體中的氮氧化物。根據(jù) 該技術(shù)，在排放管線中發(fā)生還原反應(yīng)的催化劑的上游注入一些劑量的氨氣（NH3)。目前， 通過(guò)前驅(qū)物（一般為尿素水溶液）的熱分解來(lái)產(chǎn)生氨氣。標(biāo)準(zhǔn)化的尿素溶液（例如：以 Adblue?.名稱商業(yè)化的、尿素含量為32. 5%的低共熔尿素水溶液）的存儲(chǔ)、輸配和定量系 統(tǒng)因此已經(jīng)在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。
[0006] 另一技術(shù)在于通過(guò)吸附在鹽上來(lái)存儲(chǔ)氨氣，其中所述鹽最經(jīng)常是堿土金屬氯化 物。在該情況下，一般性地，存儲(chǔ)系統(tǒng)包括被設(shè)計(jì)為用于包容鹽的容器和被配置為用于加熱 鹽的加熱設(shè)備。由此，通過(guò)加熱鹽來(lái)釋放氨氣。因此產(chǎn)生氨氣壓強(qiáng)。在這樣的氨氣存儲(chǔ)系 統(tǒng)中，尋求獲取所釋放的氨氣的壓強(qiáng)，以例如驗(yàn)證該壓強(qiáng)對(duì)應(yīng)于所要求的氨氣壓強(qiáng)，并在必 要時(shí)進(jìn)行修正操作（例如通過(guò)調(diào)節(jié)加熱設(shè)備的加熱功率）。通常使用壓強(qiáng)傳感器或壓強(qiáng)調(diào) 節(jié)器來(lái)測(cè)量所釋放的氨氣的壓強(qiáng)。然而，這些壓強(qiáng)傳感器和調(diào)節(jié)器昂貴且笨重。
[0007] 發(fā)明目的
[0008] 因此期望提供允許測(cè)量氣體壓強(qiáng)的設(shè)備，而不使用壓強(qiáng)傳感器或壓強(qiáng)調(diào)節(jié)器。
[0009] 還期望提供一種易于實(shí)施在機(jī)動(dòng)車(chē)的凈化系統(tǒng)或者能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中的設(shè)備。
[0010] 還期望提供一種緊湊的設(shè)備。
[0011] 另外，還期望提供這樣一種設(shè)備，該設(shè)備特別地適于測(cè)量可能會(huì)存在于凈化系統(tǒng) 或者能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中的任何類(lèi)型的氣體、尤其是氨氣和氫氣的壓強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，提出一種用于測(cè)量在凈化系統(tǒng)或者能量存儲(chǔ)系 統(tǒng)中的氣體壓強(qiáng)的設(shè)備，該設(shè)備包括：
[0013]-設(shè)有入口和出口的箱體；
[0014]-布置在箱體內(nèi)部的化合物，該化合物能夠吸附至少一部分通過(guò)所述入口進(jìn)入箱 體的氣體，未被吸附的那部分氣體通過(guò)所述出口離開(kāi)箱體；
[0015] _至少一個(gè)被配置為測(cè)量化合物的溫度的傳感器；
[0016]-處理單元，該處理單元被配置為利用傳感器的溫度測(cè)量值和預(yù)先確定的壓強(qiáng)/ 溫度關(guān)系來(lái)確定氣體的壓強(qiáng)。
[0017] 符合本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備基于使用放熱反應(yīng)化合物。該化合物能夠吸附氣體，并能 夠因此產(chǎn)生熱量釋放。所述氣體可以是任何類(lèi)型的，優(yōu)選為氨氣或者氫氣。
[0018] 由此，提出借助于溫度傳感器或者熱通量傳感器來(lái)測(cè)量化合物溫度，由此并且基 于決定氣體在化合物上的吸附的壓強(qiáng)/溫度關(guān)系來(lái)推導(dǎo)氣體的壓強(qiáng)。
[0019] 符合本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備特別地用于機(jī)動(dòng)車(chē)用能量存儲(chǔ)系統(tǒng)或者凈化（例如SCR) 系統(tǒng)。有利地，可以使用已經(jīng)存在于車(chē)輛上的處理器來(lái)起符合本發(fā)明的處理單元的作用 (即確保其功能）。例如，可以使用車(chē)載計(jì)算機(jī)處理器（有時(shí)被稱為ECU，為英文"Engine ControlUnit"的縮寫(xiě)，即發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元），或者凈化系統(tǒng)或能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制單元處 理器（有時(shí)被稱為FSCU，為英文"FuelSystemControlUnit"的縮寫(xiě)，即燃料系統(tǒng)控制單 元）。由此，降低了符合本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備的成本。另外，通過(guò)使用在箱體外部的處理單元， 獲得體積小并容易安裝的箱體。使用這種配置，符合本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備比傳統(tǒng)壓強(qiáng)傳感器 的成本更低，并且體積更小。
[0020] 在某些情況下，處理單元可以被布置在箱體中。
[0021] 箱體可以通過(guò)單個(gè)部件實(shí)現(xiàn)，或通過(guò)多個(gè)例如通過(guò)焊接組裝起來(lái)的部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 通常，箱體的形狀和尺寸被確定為使得箱體與凈化系統(tǒng)或者能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的組件（通道、 儲(chǔ)箱等）的連接在該組件處不需要或者需要不多的更改。然而，也可以將中間元件（或連 接接頭）布置在箱體的入口/出口處和凈化系統(tǒng)或能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的組件之間。
[0022] 符合本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備尤其適于（布置在箱體內(nèi)部的）化合物是固體的情況。該 化合物可以是堿金屬氯化物、堿土金屬氯化物或過(guò)渡金屬的氯化物。該化合物可以呈粉末 狀或結(jié)塊狀。該化合物優(yōu)選地為堿土金屬氯化物，并特別優(yōu)選地為鎂、鋇或鍶的氯化物。
[0023] 有利地，壓強(qiáng)/溫度關(guān)系為克勞修斯-克拉佩龍關(guān)系。
[0024] 處理單元所使用的克勞修斯_克拉佩龍關(guān)系可以是來(lái)自于文獻(xiàn)的、優(yōu)選地經(jīng)實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證的理論關(guān)系（曲線、表格、公式等）。替代地，該關(guān)系可以通過(guò)模型和/或樣件從實(shí)驗(yàn)上 建立。這種克勞修斯-克拉佩龍關(guān)系具有簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，這表現(xiàn)為在處理單元處的相對(duì)短的 計(jì)算時(shí)間。
[0025] 箱體優(yōu)選地由熱塑性材料制成。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，熱塑性材料提供了良好的效 果。"熱塑性材料"指的是任何熱塑性聚合物，其中包括熱塑性彈性體及其混合物。術(shù)語(yǔ)"聚 合物"既可以指均聚物也可以指共聚物（尤其是二元共聚物或三元共聚物）。非限制性地， 這種共聚物的例子為：無(wú)規(guī)共聚物、序列共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物?？梢允褂镁埘?胺或聚酞酰胺及它們的混合物，這些物質(zhì)因?yàn)槠錈嶙瓒莾?yōu)選的。也可以使用聚合物或共 聚物的混合物，也可以使用帶有無(wú)機(jī)、有機(jī)和/或天然填充物的聚合材料混合物，其中所述 填充物例如為但不限制于：碳、鹽和其他無(wú)機(jī)衍生物、天然纖維、玻璃纖維和聚合纖維。還可 以使用由包括上述聚合物或共聚物中至少一種的、疊放的聯(lián)結(jié)層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
[0026] 有利地，箱體包括電氣連接器，通過(guò)該電氣連接器為傳感器供電，以及/或者處理 單元通過(guò)該電氣連接器獲取傳感器的溫度測(cè)量值。
[0027] 有利地，箱體包括用于將氣體引導(dǎo)向入口的引導(dǎo)裝置。
[0028] -般性地，該引導(dǎo)裝置的形狀和尺寸被確定為使得全部或一部分氣體被引向箱體 的入口。引導(dǎo)裝置例如為片、管或者錐形件。這些裝置可以由例如金屬或塑料材料制成。
[0029] 有利地，箱體包括隔熱裝置。
[0030] 通過(guò)使用隔熱裝置，由傳感器進(jìn)行的溫度測(cè)量更精確。
[0031] 在一個(gè)有利的實(shí)施例中，箱體包括至少一種相變材料（MCP)。這樣能夠限制溫度 測(cè)量信號(hào)的可能的、特別地在相變溫度附近的干擾，并能夠具有識(shí)別性特征（signature) 以確保壓強(qiáng)大于給定的值（當(dāng)使用一種MCP材料時(shí)）或者壓強(qiáng)在給定范圍內(nèi)（當(dāng)使用兩種 MCP材料時(shí)）。
[0032] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中，符合本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備可以與輸配通道連接，該輸配通 道連接氣體存儲(chǔ)容器和定量模塊。優(yōu)選地，氣體存儲(chǔ)容器被配置為包含通過(guò)吸附作用（優(yōu) 選地通過(guò)化學(xué)吸附）存儲(chǔ)氣體的鹽。以下參照?qǐng)D1和圖2詳細(xì)描述該具體的實(shí)施例。
[0033] 在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及包括一個(gè)或多個(gè)如上所述的壓強(qiáng)測(cè)量設(shè)備的凈化 系統(tǒng)。
[0034] 在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及包括一個(gè)或多個(gè)如上所述的壓強(qiáng)測(cè)量設(shè)備的能量 存儲(chǔ)系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0035]閱讀以下示例性地而非限制性地給出的說(shuō)明和附圖，可以了解本發(fā)明的其他特征 和優(yōu)點(diǎn)。在這些附圖中：
[0036] 圖1示出了一個(gè)SCR凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)架構(gòu)，該SCR凈化系統(tǒng)包括氣體存儲(chǔ)系統(tǒng)和 符合本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的壓強(qiáng)測(cè)量設(shè)備；
[0037] 圖2示出了圖1的壓強(qiáng)測(cè)量設(shè)備的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 在以下說(shuō)明中，示例性地，期望測(cè)量其壓強(qiáng)的氣體為用于被注入車(chē)輛的排放管線 中以減少排放氣體中的氮氧化物（NOx)的量的氣體。示例性地，考慮氣體為氨氣。當(dāng)然，在 一個(gè)實(shí)施變型中，氣體可以是任何其他類(lèi)型的，尤其是氫氣。