JP2003510497A - 還元媒体の調量のための装置 - Google Patents

還元媒体の調量のための装置

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、触媒式の排気ガス処理の枠内で利用される還元媒体の調量のための装置であって、還元媒体・エーロゾルの形成のために還元媒体に圧縮空気を負荷する手段を備えており、この場合、圧縮空気が圧縮空気管路を通して還元媒体に供給されるようになっている形式のものに関し、圧縮空気管路内に、圧縮空気管路内の圧力の制御若しくは調節のためのクロック制御式の弁が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、触媒式の排気ガス処理に利用される還元媒体、特に尿素若しくは尿
素水溶液の調量のための、請求項１の上位概念に記載の形式の装置に関する。
【０００２】 近年益々厳しくなる排気ガス規制に伴って、排気ガス処理のための多くの装置
及び方法が開発されている。例えば、NOx-コンバージョンのための還元剤として
尿素及び／又はアンモニアを用いる触媒システムは、効率の良い排気ガス後処理
システムである。排気ガス内のNOx-成分を減少させるために、特にディーゼルエ
ンジンにとって還元触媒システムを開発してあり、還元触媒システムは通常は尿
素調量機構を備えたいわゆるSCR-触媒(Selective Catalytic Reduction)と吸蔵
触媒とに分類される。SCR-触媒は尿素及び／又はアンモニア媒体供給によって再
生されるのに対して、吸蔵触媒は排気ガスの濃い状態で連行される燃料の炭化水
素で再生される。
【０００３】 ヨーロッパ特許-A-０３８１２３６号明細書により公知のシステムは、ディー
ゼルエンジンの排気ガス内の窒素酸化物の除去のために還元媒体としてのアンモ
ニアを調量するようになっている。該システムにおいてはさらにターボチャージ
ャーを設けてあり、ターボチャージャーが排気ガスの圧力を低下させる。利用さ
れる尿素水溶液が圧縮空気によって調量される。
【０００４】 ドイツ国特許出願-A-４４４１２６１号明細書により、内燃機関の排気ガスの
後処理のための装置が公知であり、該装置においては触媒の性能を調量装置によ
って改善しようとするものである。調量装置が、微量調量形の押し退け形ポンプ
（容積形ポンプ）として形成されており、該押し退け形ポンプがシリンダー状の
回転体に溝の形のねじを有しており、吐出量の調節のために回転体が変化可能な
回転数で駆動されるようになっている。排気ガス系内への還元媒体の供給が、有
利には特性に関連して、即ち排気ガスの量及び／又は組成に関連して行われる。
【０００５】 有利には、処理すべき排気ガスに対する還元媒体の調量供給がエーロゾル(Aer
osol)として行われ、この場合、エーロゾルの形成のために、還元媒体が混合室
内で圧縮空気によって負荷される。この種のシステムが例えばドイツ連邦共和国
特許出願公開第４２３００５６Ａ１号明細書により公知である。この場合、圧縮
空気が圧縮空気管路を通して混合室に供給される。圧縮空気管路内の圧力調節が
従来は複数の減圧弁及び１つの２／２弁を用いて行われている。このような圧力
調節機構は予め設定可能な作動時点を調節することしかできない。このように設
定された作動圧力では、エーロゾルの変化が還元媒体割合を変えることによって
しか達成されない（濃度変化）。供給される圧縮空気の空気圧の変更によるエー
ロゾルの滴大きさ若しくは粒子大きさの変化が不可能である。圧力の変更若しく
は変化を実施するために、圧縮空気管路に制御可能な圧力調整装置を備えること
が可能である。しかしながらこの種の圧力調整装置は、付加的な制御装置並びに
、システムに所属して配置された制御装置若しくは制御装置とシステムとの間の
ケーブル室の費用のかかる改造（変更）を必要とする。
【０００６】 本発明の課題は、還元媒体調量システム内のできるだけ簡単かつ費用のかから
ない空気圧力調節にある。
【０００７】 前記課題が、請求項１の特徴を備えた装置によって解決される。
【０００８】 本発明に基づき、還元媒体・調量システムの圧力媒体管路内の圧縮空気の簡単
かつ費用のかからない調節が可能である。これによって、従来の手段に対して簡
単な形式で、種々の特性のエーロゾルが形成可能である。空気回路若しくは圧力
管路内に従来用いられていた減圧弁若しくは付加的な圧力調整器が省略され得る
。本発明に基づき、クロック制御式の弁を用いることによって、無段階の圧力調
節、並びに空気回路の遮断が実施可能である。これによってさらに、パラメータ
としての空気圧を用いた三次元の噴射特性マップを形成することができ、その結
果、調量システムの有効範囲が広げられ、かつ効率が改善される。
【０００９】 クロック制御式の弁を用いた本発明に基づく制御若しくは調節によって、正確
な調量及び必要な空気圧の時間毎の増大若しくは減少が可能である。これによっ
て、混合気形成（エーロゾル形成）が改善され、かつ実施すべきNOx-コンバージ
ョンが特に還元媒体の噴射ランクの限界値領域で改善される。
【００１０】 本発明に基づく装置の有利な実施態様が従属請求項に記載してある。本発明に
基づく装置の特に有利な実施態様では、クロック制御式の弁が２ポート２位置弁
として形成されている。２ポート２位置弁は安価に得られ、実際に頑丈でかつ信
頼できるものである。この種の弁によっては、例えばブースター・機能（空気圧
の短時的な増大）も可能であり、この場合、この種の機能によって還元媒体・調
量システムの管路及び孔がシステム内の一次的な空気圧上昇によってブローされ
てよい。
【００１１】 有利には、使用される還元媒体は尿素若しくは尿素と水の溶液である。
【００１２】 次に、本発明を添付図面に沿って説明する。
【００１３】 還元媒体・調量機構の機能及び構造はそれ自体周知であり、従って詳細な説明
は省略してある。還元媒体、例えば尿素水溶液が混合室１０に供給され、混合室
内で還元媒体を圧縮空気で負荷することによってエーロゾルが生ぜしめられる。
圧縮空気の供給が本発明の対象であり、この点に関連して還元媒体・調量システ
ムが図示してある。
【００１４】 図１を参照してまず従来技術を説明する：圧縮空気タンク１から圧縮空気が、
圧縮空気管路２ａを通して、空気圧を例えば７バールに減少させる第１の減圧弁
３、２／２弁(2/2-Wegeventil)４及び、空気圧を例えば１バールに減少させる第
２の減圧弁５を介して、かつ別の圧縮空気管路２ｂを通して混合室１０内に導入
される。圧縮空気管路２ｂ内に作用する空気圧が圧力センサー６を用いて検出さ
れ、圧力センサーが測定値（圧力値）を制御装置（図示せず）に送るようになっ
ている。
【００１５】 図１に示す装置を用いて、減圧弁３，５によって予め設定された空気圧が生ぜ
しめられる。２／２弁４は、圧縮空気管路２ａ，２ｂの遮断（図示の状態）並び
に圧縮空気管路を通した空気供給を許すためにのみ用いられている。
【００１６】 図２に、本発明に基づく装置の有利な実施例が示してある。同じ若しくは類似
の構成部分には、図１の符号と同じ符号が付けてある。圧縮空気タンク１から圧
縮空気が１つの圧縮空気管路２ａ，２ｂを通して混合室１０内に導入される。明
らかなように、圧縮空気管路２ａ，２ｂには圧力制御若しくは圧力調節のために
もっぱら１つの２／２弁１４しか設けられていない。該弁１４は本発明に基づき
クロックパルスによって制御可能である。
【００１７】 図３に、クロックパルスによって制御可能な２／２弁１４を用いて管路ｂ内に
生ぜしめられる圧力の経過が示してある。図３には、例としてパルス繰り返し率
若しくはパルスレート０から６０％が示してある。明らかなように、パルスレー
トの調節によって圧力が相応に０と２．５バールとの間で生ぜしめられる。高い
パルスレートで、高い圧力が生ぜしめられている。ここに示す例は、入力圧力、
即ち圧縮空気タンク１若しくは管路内の圧力がほぼ６バールであることから出発
している。圧縮空気タンク１内の圧力をより高くして、圧縮空気タンク１と弁１
４との間に適当な減圧弁（図示せず）を設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 空気圧管路内の空気圧調節のための従来用いられたシステムの概略的な回路図
。
【図２】 本発明に基づく装置の有利な実施例の概略的な回路図。
【図３】 本発明に基づきクロック制御式の弁のパルスレートに関連して生ぜしめられた
圧力の特性線図。
【符号の説明】
１ 圧縮空気タンク、 ２ａ 圧縮空気管路、 ３ 減圧弁、 ４ ２／２弁
（２ポート２位置弁）、 ５ 減圧弁、 ６ 圧力センサー
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１０月１１日（２００１．１０．１１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン クラー オーストリア国 ベルクハイム モースフ ェルトシュトラーセ 16 (72)発明者 ハンスペーター マイヤー オーストリア国 アドネット アドネット 336 ベー (72)発明者 ミヒャエル オッフェンフーバー オーストリア国 アドネット アドネット 336 アー (72)発明者 ローベルト ザクセンホーファー オーストリア国 オーベラルム カールス ペルクシュトラーセ 662／９ (72)発明者 ローラント ヴァイス オーストリア国 フィガウン ラングガッ セ 134 (72)発明者 マルクス フェーチル オーストリア国 ウンテルンベルク モー スハム 67 (72)発明者 ローラント シュヴァルツ オーストリア国 ザルツブルク ドクトル アルトマンシュトラーセ 24 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA18 AB15 AB16 BA14 CA17 CA22 EA24

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 触媒式の排気ガス処理に利用される還元媒体の調量のための
    装置であって、還元媒体・エーロゾルの形成のために還元媒体に圧縮空気を負荷
    する手段（１０）を備えており、この場合、圧縮空気が圧縮空気管路（２ａ，２
    ｂ）を通して還元媒体に供給されるようになっている形式のものにおいて、 圧縮空気管路（２ａ，２ｂ）内に、圧縮空気管路（２）内の圧力の制御若しくは
    調節のためのクロック制御式の弁（１４）が設けられていることを特徴とする、
    還元媒体の調量のための装置。
  2. 【請求項２】 クロック制御式の弁（１４）が２ポート２位置弁として形成
    されている請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 利用される還元媒体が尿素若しくは尿素と水の溶液である請
    求項１又は２記載の装置。
JP2001527081A 1999-09-30 2000-09-29 還元媒体の調量のための装置 Pending JP2003510497A (ja)

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PCT/DE2000/003407 WO2001023716A1 (de) 1999-09-30 2000-09-29 Vorrichtung zur dosierung eines reduktionsmittels

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