1.本实用新型涉及汽车零配件领域,尤其涉及一种液位传感器。
背景技术:2.为降低汽车尾气的污染,通常需要将发动机废气中的氮氧化合物进行催化还原处理,以减少氮氧化合物的排放。由于尿素具有催化功能,可以与废气中的氮氧化合物发生化学反应,将其转化为无毒无害的氮气和水分,达到净化尾气的目的,因而scr系统受广泛应用。
3.欧7(国七)法规对scr系统冷启动有更严苛的要求,要求发动机启动后在相当短时间内(小于30分钟内)就要开始吸取尿素并正常工作。
4.由于尿素在低于-11℃时会结冰,导致尿素箱的尿素溶液结冰及尿素管路堵塞,进而导致尿素溶液无法被吸出而作用于汽车尾气管。因此,通常需要将发动机冷却液引入到装有尿素的尿素箱中,以解冻结冰的尿素溶液。或者,在尿素管路中增加电加热装置,电加热装置工作时散热而解冻结冰的尿素溶液。但是,引入发动机冷却液的方式在发动机启动后,发动机冷却液升温慢,30分钟内解冻的尿素量很少,而且也无法解冻尿素管路内的尿素,满足不了欧7(国七)法规要求;而单纯的采用电加热装置,虽然可以实现尿素的快速解冻,但受加热功率的影响,满足不了scr系统长时间吸取尿素的需求。
5.因此,亟需要一种能快速解冻溶液且能长时间吸取尿素的液位传感器来克服上述缺陷。
技术实现要素:6.本实用新型的目的在于提供一种能快速解冻溶液且能长时间吸取尿素的液位传感器。
7.为实现上述目的,本实用新型的液位传感器包括安装头及各安装于所述安装头上的冷却水管、电子加热管、电子管和吸液管,所述冷却水管、电子加热管、电子管和吸液管位于所述安装头的下方,所述电子加热管和吸液管至少有部分结构呈相并靠布置,所述电子管上设有可浮动布置的浮筒。
8.较佳地,所述吸液管和冷却水管至少有部分结构呈相并靠布置。
9.较佳地,所述吸液管呈竖向延伸,所述冷却水管呈弯折结构,所述冷却水管包括呈竖向延伸的第一竖向段管、第二竖向段管及呈横向放置的横向段管,所述第一竖向段管、横向段管及第二竖向段管首尾相接并相互连通,所述电子加热管、第一竖向段管及吸液管呈相并靠布置。
10.较佳地,所述电子加热管呈弯折结构或螺旋结构。
11.较佳地,所述电子加热管包括呈竖向延伸的竖向分管和呈横向布置的横向分管,所述横向分管连接于所述竖向分管。
12.较佳地,所述电子加热管包括呈竖向延伸的竖向分管和呈螺旋布置的螺旋分管,
所述螺旋分管连接于所述竖向分管。
13.较佳地,所述电子加热管包括管道及安装于所述管道内的加热件。
14.较佳地,所述加热件为ptc加热片、电热丝或陶瓷发热元件。
15.较佳地,本实用新型的液位传感器还包括温度传感器,所述温度传感器安装于所述电子管内或安装于所述安装头上。
16.较佳地,所述温度传感器为ntc探温管,所述ntc探温管的第一端安装于所述安装头,所述ntc探温管的第二端向下延伸,安装于所述安装头的ntc探温管呈紧邻所述电子加热管布置。
17.与现有技术相比,使用本实用新型的液位传感器,当尿素溶液出现冷冻结冰时,可使用冷却水管20和电子加热管30同时对尿素溶液进行加热,做到快速解冻尿素溶液,有效解决发动机启动时长时间吸不出尿素溶液的空白期,避免影响车辆的正常行驶。而且使用冷却水管20和电子加热管30同时对尿素溶液进行加热时,能够大面积解冻尿素溶液,保证能长时间吸取尿素。此外,在汽车冷却循环水系统失效时,即使冷却水管20不能发挥加热解冻尿素溶液的作用,仅依靠电子加热管30也能对尿素溶液进行加热解冻,保证尿素溶液能正常被吸出,供给车辆scr尾气处理系统使用。又因电子加热管30和吸液管50至少有部分结构呈相并靠布置,电子加热管30工作时能较有效率地传递热量给吸液管50,保证被吸出的尿素溶液完全解冻后输出到scr尾气处理系统。
附图说明
18.图1是本实用新型液位传感器的立体图。
19.图2是图1所示的液位传感器的局部结构图。
20.图3是电子加热管的立体图。
21.图4是一实施方式的液位传感器在去除冷却水管后的主视图。
22.图5是另一实施方式的液位传感器在去除冷却水管的侧视图。
23.图6是图5所示的液位传感器的主视图。
具体实施方式
24.为了详细说明本实用新型的技术内容、构造特征,以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。
25.如图1所示,本实用新型的液位传感器100包括安装头10及各安装于安装头10上的冷却水管20、电子加热管30、电子管40和吸液管50。冷却水管20、电子加热管30、电子管40和吸液管50位于安装头10的下方,电子加热管30和吸液管50至少有部分结构呈相并靠布置,电子管40上设有可浮动布置的浮筒41。于本实施例中,液位传感器100应用于尿素箱,以检测尿素溶液的液位高度。根据实际需要,液位传感器100也可应用于其它箱体结构,如燃油箱等,故不限于此。设置的浮筒41根据箱体内储存尿素溶液的高度而在电子管40进行上下浮动,进而检测出尿素溶液的液位,由于电子管40及浮筒41的结构已为本领域技术人员所熟知,故在此不再赘述。
26.当尿素溶液出现冷冻结冰时,可使用冷却水管20和电子加热管30同时对尿素溶液进行加热,做到快速解冻尿素溶液,有效解决发动机启动时长时间吸不出尿素溶液的空白
期,避免影响车辆的正常行驶。而且使用冷却水管20和电子加热管30同时对尿素溶液进行加热时,能够大面积解冻尿素溶液,保证能长时间吸取尿素。此外,在汽车冷却循环水系统失效时,即使冷却水管20不能发挥加热解冻尿素溶液的作用,仅依靠电子加热管30也能对尿素溶液进行加热解冻,保证尿素溶液能正常被吸出,供给车辆scr尾气处理系统使用。又因电子加热管30和吸液管50至少有部分结构呈相并靠布置,电子加热管30工作时能较有效率地传递热量给吸液管50,保证被吸出的尿素溶液完全解冻后输出到scr尾气处理系统。
27.较优的是,吸液管50和冷却水管20至少有部分结构呈相并靠布置,使得电子加热管30、吸液管50和冷却水管20三者共有部分结构并靠在一起,使得冷却水管20、电子加热管30直接高效地传热给吸液管50,使流过吸液管50的尿素溶液受完全处于流动状态后流出。
28.可选地,根据尿素溶液的冰冻程度或车辆运行情况,选择是否同时启用冷却水管20和电子加热管30,或仅启用冷却水管20和电子加热管30的一者。例如,尿素溶液冰冻严重时,或车辆处于严寒环境时并刚启动车辆时,为了能快速解冻尿素溶液,满足国七和欧七法规要求,这时可同时启用冷却水管20和电子加热管30,因为发动机刚启动时冷却水的温度较低且升温慢故只能解冻少量的尿素溶液,而通过电子加热管30加热则能快速解冻大量尿素,以保证车辆的正常运行;等尿素溶液充分解冻后,可继续保持启动冷却水管20和电子加热管30,当然也可关闭电子加热管30,仅使用冷却水管20对尿素溶液进行加热,以使尿素溶液维持流动状态。优选当发动机冷却水足以对尿素溶液解冻并维持尿素溶液流动状态,关闭电子加热管30,从而节约电能。值得注意的是,当车辆启动后,发动机便开始工作,对发动机进行冷却的冷却水便不断流过冷却水管20,可以长时间对尿素溶液进行加热。
29.如图1和图2,具体地,安装头10上安装有进水接头11、出水接头12、吸尿素接头13、回尿素接头14和回尿素管15。进水接头11、出水接头12、吸尿素接头13、回尿素接头14位于安装头10的顶部,进水接头11、出水接头12均与冷却水管20连通,吸尿素接头13与吸液管50连通,回尿素管15位于安装头10的下方,回尿素管15与回尿素接头14连通。汽车发动机工作时,冷却水经进水接头11流入冷却水管20,后经出水接头12输出而不断循环。流过吸液管50的尿素溶液经吸尿素接头13输出,供给车用scr系统,处理汽车尾气中的有毒有害气体,未使用的尿素溶液输送至回尿素接头14,并从回尿素管15送回至箱体内进行循环使用。进一步地,安装头10的顶部还安装有用于传输液位、温度和浓度信号的第一输出连接器16及用于传输电加热信号的第二输出连接器17。第一输出连接器16、第二输出连接器17的结构已为本领域技术人员所熟知,故在此不再赘述。
30.如图1所示,吸液管50呈竖向延伸。具体地,冷却水管20呈弯折结构。冷却水管20包括呈竖向延伸的第一竖向段管21、第二竖向段管22及呈横向放置的横向段管23。第一竖向段管21、横向段管23及第二竖向段管22首尾相接并相互连通,电子加热管30、第一竖向段管21及吸液管50呈相并靠布置。流入第一竖向段管21的冷却水的温度高,第一竖向段管21、电子加热管30与吸液管50的接触面积大,保证传热效率。值得注意的是,冷却水管20采用现有结构即可,因冷却水管20的结构已为本领域技术人员所熟知,故在此不再赘述。具体地,冷却水管20呈类“l”型结构,但不限于此,以保证冷却水管20的散热面积。
31.如图1至图3所示,电子加热管30呈弯折结构。具体地,电子加热管30包括呈竖向延伸的竖向分管31和呈横向布置的横向分管32,横向分管32连接于竖向分管31。吸液管50、第一竖向段管21和竖向分管31借由一夹片60锁定而并靠在一起,横向段管23与横向分管32借
由另一夹片60锁定而并靠在一起,这样的设计让液位传感器100的结构更稳固,不易出现松散。较优的是,横向分管32呈u形结构,横向分管32的散热面积大,能够快速传热到箱体的尿素溶液,以快速解冻尿素溶液。当然,根据实际需要,横向分管32也可设置为其它形状,如螺旋状、连续弯折状等。进一步地,电子加热管30包括管道(未标示)及安装于管道内的加热件(图中未示)。电子加热管30的结构简单,易于布置实施。举例而言,加热件为ptc加热片,当然也可采用电热丝或陶瓷发热元件等,故不限于此。上述管道可根据需要使用为金属管道,如铜管、铝管、钢管等,当然管道也可采用热传导率好的陶瓷管等,故不对此作出限定。
32.如图1所示,本实用新型的液位传感器100还包括温度传感器70,温度传感器70安装于安装头10上,当然根据实际应用需要,温度传感器70可设置为安装于电子管40内,以使结构更紧凑,布局更简洁。设置的温度传感器70能探测尿素溶液的温度,当探测到尿素溶液的温度小于或等于设定的阈值下限时,控制电子加热管30对尿素溶液进行加热;反之,当探测到尿素溶液的温度大于设置的阈值上限时,控制电子加热管30停止加热尿素溶液。如此,不仅能满足快速加热的要求,还能节约电能。
33.具体地,温度传感器70为ntc探温管,但不限于此。ntc探温管的第一端安装于安装头10,ntc探温管的第二端向下延伸,安装于安装头10的ntc探温管呈紧邻电子加热管30布置,让ntc探温管能精确探测电子加热管30周围的温度,实现精确控制加热。较优的是,吸液管50、第一竖向段管21、竖向分管31及ntc探温管借由夹片60锁紧而并靠一起。ntc探温管能大致准确地检测出电子加热管30周围的温度,便于精确控制电子加热管30的工作。
34.如图1所示,本实用新型的液位传感器100还包括一品质传感器80,品质传感器80用于检测尿素溶液的品质,由于品质传感器80的工作原理、结构和使用方法已为本领域技术人员所熟知,故在此不对品质传感器80多加以赘述。品质传感器80安装于横向段管23,具体地,品质传感器80通过卡扣、扣环或夹片等方式装到横向段管23上,但不限于以上安装方式。温度传感器70伸向品质传感器80,温度传感器70的检测宽度广,能够多部位检测尿素溶液的温度,综合评估尿素溶液的实际温度。吸液管50的末端连通一过滤结构51,过滤结构51呈邻近品质传感器80布置。设置的过滤结构51提供过滤功能,阻隔杂质的输出。
35.如图1所示,为加强液位传感器100安装后的结构稳定性,横向分管32之间设有一橡胶垫61,橡胶垫61的两端安装至夹片60上。液位传感器100安装时,安装头10安装于箱体上,橡胶垫61安装于箱体内腔的底部,如此的设置,实现液位传感器100头尾的固定,有效保证了液位传感器100安装后的结构稳定性。
36.需关注的是,吸液管50、第一竖向段管21、竖向分管31和ntc探温管四者并非整段锁紧在一起。于本实施中,四者的中间部分通过夹片60锁紧在一起。吸液管50、竖向分管31和ntc探温管三者的上部分使用夹片锁紧在一起,而冷却水管20的上部分偏离布置。竖向分管31和吸液管50两者的下部分使用夹片锁紧在一起,而冷却水管20、ntc探温管则偏离布置。采取以上的结构布置,是出于各零件自身结构、安装需要考虑,并非限定只能采用以上的安装方式进行安装。
37.根据不同的应用需求,可将液位传感器100的冷却水管20去除,仅使用电子加热管30对尿素溶液进行加热解冻。进一步地,电子加热管30也可采用不同的结构形式,如图4所示,可将电子加热管30设置为螺旋结构,螺旋型的电子加热管30的散热面积大,加热效果好。具体地,螺旋式的电子加热管30包括呈竖向延伸的竖向分管(未标示)和呈螺旋布置的
螺旋分管(未标示),螺旋分管连接于竖向分管。此时吸液管50位于电子加热管30的中间,使尿素溶液经完全解冻后流过吸液管50。如图5和图6所示,电子加热管30还可采用上述的l型的电子加热管,安装、连接方式根据实际情况作出适应性改变即可,在此不再赘述。
38.以下介绍冷却水管20和电子加热管30同时工作时的工作过程:车辆启动时,发动机的冷却水经进水接头11流入冷却水管20,流过冷却水管20的冷却水从出水接头12流出,进行循环。同时地,电子加热管30工作,冷却水管20、电子加热管30将热量传递给吸液管50,同时也将热量传到尿素溶液,对尿素溶液进行解冻。尿素溶液经吸液管50被吸出后从吸尿素接头13排出,排出的尿素溶液供给车用scr系统,处理汽车尾气中的有毒有害气体,未使用的尿素溶液经回尿素接头14送至回尿素管15,从回尿素管15流出的尿素溶液回流至箱体内。当ntc探温管探测到尿素溶液的温度小于或等于设定的阈值下限时,控制电子加热管30对尿素溶液进行加热;反之,当探测到尿素溶液的温度大于设置的阈值上限时,控制电子加热管30停止加热尿素溶液。电子管40上的浮筒41根据尿素溶液所处的液位而上下浮动,进而检测出尿素溶液的液位,品质传感器80检测尿素溶液的品质。
39.以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已,不能以此来限定本实用新型之权利范围,因此依本实用新型权利要求所作的等同变化,均属于本实用新型所涵盖的范围。
技术特征:1.一种液位传感器,其特征在于:包括安装头及各安装于所述安装头上的冷却水管、电子加热管、电子管和吸液管,所述冷却水管、电子加热管、电子管和吸液管位于所述安装头的下方,所述电子加热管和吸液管至少有部分结构呈相并靠布置,所述电子管上设有可浮动布置的浮筒。2.根据权利要求1所述的液位传感器,其特征在于,所述吸液管和冷却水管至少有部分结构呈相并靠布置。3.根据权利要求1所述的液位传感器,其特征在于,所述吸液管呈竖向延伸,所述冷却水管呈弯折结构,所述冷却水管包括呈竖向延伸的第一竖向段管、第二竖向段管及呈横向放置的横向段管,所述第一竖向段管、横向段管及第二竖向段管首尾相接并相互连通,所述电子加热管、第一竖向段管及吸液管呈相并靠布置。4.根据权利要求1所述的液位传感器,其特征在于,所述电子加热管呈弯折结构或螺旋结构。5.根据权利要求1所述的液位传感器,其特征在于,所述电子加热管包括呈竖向延伸的竖向分管和呈横向布置的横向分管,所述横向分管连接于所述竖向分管。6.根据权利要求1所述的液位传感器,其特征在于,所述电子加热管包括呈竖向延伸的竖向分管和呈螺旋布置的螺旋分管,所述螺旋分管连接于所述竖向分管。7.根据权利要求1所述的液位传感器,其特征在于,所述电子加热管包括管道及安装于所述管道内的加热件。8.根据权利要求7所述的液位传感器,其特征在于,所述加热件为ptc加热片、电热丝或陶瓷发热元件。9.根据权利要求1所述的液位传感器,其特征在于,还包括温度传感器,所述温度传感器安装于所述电子管内或安装于所述安装头上。10.根据权利要求9所述的液位传感器,其特征在于,所述温度传感器为ntc探温管,所述ntc探温管的第一端安装于所述安装头,所述ntc探温管的第二端向下延伸,安装于所述安装头的ntc探温管呈紧邻所述电子加热管布置。
技术总结本实用新型公开了一种液位传感器,其包括安装头及各安装于安装头上的冷却水管、电子加热管、电子管和吸液管,冷却水管、电子加热管、电子管和吸液管位于安装头的下方,电子加热管和吸液管至少有部分结构呈相并靠布置,电子管上可浮动地设有浮筒。本实用新型的液位传感器能快速解冻溶液且能长时间吸取尿素。能快速解冻溶液且能长时间吸取尿素。能快速解冻溶液且能长时间吸取尿素。
技术研发人员:顾一新
受保护的技术使用者:东莞正扬电子机械有限公司
技术研发日:2022.01.07
技术公布日:2022/7/5