JP2014525541A - 粒子フィルタを有する液体還元剤を提供するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、内部スペース（３）を有する貯蔵部（２）および、貯蔵部（２）の内部スペース（３）に配置される容器（４）を備え、液体還元剤（１５）を提供するための装置（１）であって、容器（４）は、流れが通過することができる粒子スクリーン（５）によって少なくとも一部を囲まれ、容器（４）内にはコンベヤユニット（８）が位置し、そのコンベヤユニットは、還元剤（１５）を貯蔵部（２）から粒子スクリーン（５）を通り、次いで還元剤（１５）のための送給ポイント（９）に運搬するように構成される装置（１）に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体還元剤のためのタンクを有し、前記タンクに割り当てられて、タンクから、排ガス処理装置に還元剤を供給するためのインジェクタまで液体還元剤を送給するための送給ユニットを有して、液体還元剤を提供するための装置に関する。

近年では、（移動）内燃機関の排ガスの浄化のために、排ガスに供給される還元剤を用いて内燃機関の排ガスを浄化する排ガス処理装置の使用は、増加してきた。移動内燃機関は、例えば、自動車両を駆動するために使われる。

例えば、内燃機関の排ガスが酸化窒素化合物で浄化され、酸化窒素化合物を還元する媒体が排ガスに供給される選択接触還元（ＳＣＲ）法は、公知である。この種の媒体は、例えばアンモニアである。アンモニアは、通常、直接でなくむしろ前駆体媒体（還元剤前駆体とも呼ばれる）の形で、自動車両に貯蔵される。前記還元剤前駆体は、特にその目的のために設けられる反応器において、または排ガス処理装置において、その後アンモニアに変換されて、実際の還元剤を形成する。

この種の還元剤前駆体は、例えば、商品名ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の下で利用できる３２．５％の尿素水溶液である。この種の還元剤前駆体溶液は、健康有害性を有しなくて、したがって、問題なく貯蔵されることができる。

還元剤前駆体または還元剤は、さまざまな不純物を含んでよい。前記不純物は、一方では、内燃機関の排ガスに供給されてはならない。というのも、それらは排気系統における残留物に至ることができるからである。他方では、この種の不純物はまた、還元剤を送給するための装置に移ってはならない。というのも、不純物は、装置において、ダクトおよび／またはバルブの流路閉塞に至ることができるからである。

還元剤を提供するための装置の１つの重要な要求はまた、この種の装置ができるだけ安価でなければならないという事実である。供給された還元剤による排ガスの浄化は、自動車両の生産および使用（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）に相当な付加価値係数を構成する。

還元剤が濾過されることは、すでに公知である。しかしながら、この種のフィルタは、しばしば非常に高価でおよび／または限られた範囲でのみ（省スペースの様式で）用いられることができる。さらに、進行中の使用の間、この種のフィルタは、流路閉塞を起こす危険がある。というのも、粒子は、孔システムにおいて突き刺さると、もはや取り除かれることができない。これは、正常な使用を確実にするためにこの種のフィルタシステムが周期的な間隔で交換されることを必要とする。前記フィルタはアクセスするのがしばしば困難であり、および／または、タンクはこの目的のために空にされなければならないので、これは、相当な経費を伴う。

これを出発点として、従来技術に関連して強調される技術的課題を少なくとも部分的に解決することは、本発明の目的である。液体還元剤を提供するための特に安価で、技術的に単純で、省スペースでおよび／または効果のある装置を提案することは、特に求められる。

前記目的は、請求項１の特徴にしたがう装置によって達成される。装置のさらに有利な実施形態は、従属請求項において特定される。強調される本発明の別の実施形態については、請求項において個々に特定される特徴は、いかなる所望の技術的に意味がある仕方でも互いに組み合わされてよく、記述からの説明的な事実によって補充されてよい。

本発明は、内部スペースを有するタンクを有し、タンクの内部スペースに少なくとも部分的に配置される容器を有して、液体還元剤を提供するための装置に関する。容器は、流れが通過することができる粒子スクリーンによって少なくとも部分的に外側を囲まれる。容器内には、還元剤をタンクから、還元剤が流通することができる粒子スクリーンを通り、次いで還元剤のための出発点に送給するように構成される送給ユニットが置かれる。

特に、容器の周面は、粒子スクリーンによって、主要部にわたって、または（実質的に）完全にさえ囲まれる。

ここで、液体還元剤は、還元剤に変換されることができる液体還元剤前駆体（例えば３２．５％の尿素水溶液）を特に意味するように理解される。

特に、還元剤のためのタンクは、プラスチックまたは金属から作られる。対応する材料が、容器のために用いられてもよい。容器は、着脱可能にまたは接着してタンクに接続されてよい。容器は、タンクの底部領域に、特にタンクの最下部（この種の位置が存在する場合）に好ましくは配置される。

送給ユニットは、以下の構成要素、ポンプ、圧力／温度／伝導度センサ等、送給ライン、ヒータ、（氷圧に対する）膨張要素のうちの少なくとも１つを備える。送給ユニットは、容器内に配置される。容器は、タンクに関して液密なように作られる。そうすると、送給ユニット自体は、還元剤浴内にではなくむしろ容器のキャビティ内に配置される。容器は、導出部を有し、導出部を介してタンクの内部スペースは、粒子スクリーンを介して、そして粒子スクリーンと容器との間の中間スペースを介して、容器内の送給ユニットに接続される。還元剤は、導出部を介してタンクから送給ユニットへと運ばれる。前記還元剤は、そこから例えばインジェクタまで導かれ、そしてそれは、還元剤を排気ラインへと移す。

容器がタンク壁の開口を閉じるように、そして容器がタンクの内部スペースに達するように、容器は、好ましくはタンク壁に嵌入される。

容器を少なくとも部分的に囲む粒子スクリーンは、好ましくは容器の周面を、そして適切な場合、容器の上側も、好ましくは完全に取り囲む。粒子スクリーンは、タンク壁と容器との間にだけ特に配置される。そうすると、容器および粒子スクリーンは、タンク内に省スペースの様式で一緒に配置されることができる。これは、特に、さらなる構成要素がタンク壁と粒子スクリーンとの間に、および／または粒子スクリーンと容器との間に配置されないことを意味する。

特に、粒子スクリーンは、容器から少なくとも部分的に離間するように配置される。そうすると、粒子スクリーンと容器との間に中間スペースが形成され、中間スペースには浄化された還元剤が集まる。浄化された還元剤は、送給ユニットによって前記中間スペースから抽出される。

粒子スクリーンは、スクリーン外面およびスクリーン内面を有する。この場合、スクリーン外面は、容器から外方を向きかつタンクの内部スペースの方を向く粒子スクリーンのその側を意味する。粒子スクリーンは、容器の方を向くスクリーン内面を有する。スクリーン外面およびスクリーン内面は、深さだけ互いに離間している。粒子スクリーンは、分離効率がステップ関数によって記述されることができるという点で、特にポーラスのフィルタ（例えばフォーム）とは異なる。

したがって、（深さ）フィルタとは対照的に、スクリーンは、無限に大きい直径の粒子から、この場合定義された最大直径（前記最大直径は、開口によって正確に定義される。）を有する粒子までの範囲の粒子をほぼ１００％フィルタに掛ける。ここで定義された最大直径よりも小さい直径を有する粒子は、スクリーンを実際に妨害されることなく通過することができる。特に、スクリーンは、封鎖として（単に）作用して、および／またはそれ自身が粒子を吸収する（例えば孔）ための能力を（実際に）有しない。ここで、スクリーンの利点は、第１に、単純構造および高い固有の剛性である。そうすると、さらなる支持構造物は必要でない。第２に、スクリーンは、フィルタに比べて目詰まりする傾向が低い。というのも、粒子は、スクリーンの内部において集まることができないからである。このようにして、送給ユニットおよび還元剤の供給のために必要なさらなる構成要素によって、排気系統のために十分に浄化された還元剤を提供する安価で永久に使用できる装置を提供することが可能である。

特に、ここで使用する粒子スクリーンは、使用中（ｄｕｒｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）、還元剤からの粒子の除去のためにタンクと排気ラインとの間に設けられる唯一の装置である。ここで、適切な場合、個々の構成要素のアセンブリ中に形成される（非常に大きい）チップまたは他の部品が送給ユニットへと、そして他の必要な構成要素へと突き通ることを防止するいわゆる組立フィルタ（だけ）が設けられてもよい点に留意する必要がある。前記組立フィルタは、ここで設けられる粒子スクリーンよりも少なくとも５０％大きい最大直径を一般に有する。前記組立フィルタは、したがって、正常使用中、かなりの機能を実行しない。その代わりに、使用の開始時に一度だけその機能を実行する。

装置のさらに有利な実施形態によれば、粒子スクリーンは、還元剤の通過流のための主に（ｐｒｅｄｏｍｉｎａｎｔｌｙ）等しく寸法取りされた開口を有する。特に、スクリーン外面上の開口は、スクリーン内面上に反対に配置される特に等しく寸法取りされた開口に、閉じた形のそれから離間したダクトによって接続している。したがって、スクリーン外面とスクリーン内面との間の粒子スクリーンには、孔または他の分岐はない。ダクトは、好ましくは（実質的に）直線に進む。特に、開口は、いずれの場合も一致する。すなわち、形状、サイズおよび位置／方向に関して互いに対応する。粒子スクリーンの開口の全てが還元剤の通過流のための等しく寸法取りした開口を有することも、好ましい。

特に、開口は、各々、最大で５０μｍの、特に最大で３０μｍの最大直径を有する。

別の好ましい実施形態では、粒子スクリーンは、少なくとも１つのワイヤメッシュおよび／または箔から成る。（金属的な）箔がエッチングされたおよび／またはパンチされた開口をともなって形成されることは、ここで好ましい。粒子スクリーンが（金属的な）箔によって少なくとも部分的にまたは完全に形成される改良は、ここで好ましい。このようにして、高い均一の開口が設けられることができ、そして箔は、特に、支持構造物が必要とされないような十分な固有の剛性を有するので、箔としての粒子スクリーンの改良は、特に有利である。ワイヤメッシュは、粒子スクリーンの開口が互いに織り交ぜられたワイヤによって形成されるという点を特徴とする。ここで、深さ方向において、開口は、いずれの場合もワイヤメッシュの１つの層によってのみ形成される。

スクリーンは、多層形でもよい。この文脈において、スクリーンの第１の層がスクリーン機能を有するスクリーン層であることは、特に有利である。スクリーン層は、スクリーン機能のために必要とされる（最大で５０μｍの、好ましくは最大で３０μｍの直径を有する）開口を有する。次いで、第２の層は、好ましくは、支持機能を有する支持構造物である。支持構造物は、スクリーン層よりもかなり大きな開口（例えば少なくとも１０ｍｍの直径を有する開口）を好ましくは有する。この目的のために、支持構造物は、スクリーン層に関してかなり増加した機械的安定度を有する。前記増加した機械的安定度は、例えば、スクリーン層に関して支持構造物の大きい深さ（材料厚み）によって実現されてよい。

開口がスクリーン外面からスクリーン内面に向かってより小さくなることは、好ましい。開口の前記特性は、粒子スクリーンの製造の間、特に観察されなければならない。特にエッチングの場合に、またはパンチングの場合にも、完全に円筒状ではなく、その代わりに発生するわずかな円錐を有する開口が作られる場合がしばしばある。しかしながら、この文脈において、その手段によって、還元剤がタンクの内部スペースへと粒子スクリーンを逆流することを防止できるので、前記円錐は、望ましい。このように構成される粒子スクリーンおよび開口によって、例えばコーナリング中に、他の加速下で、またはタンクが傾けられるときに、十分な充填レベルが容器においておよび／または中間スペースにおいて確実であり続けるように、保留部品は、したがって設けられる。

粒子スクリーンは、スクリーン外面とスクリーン内面との間に最大で０．５ｍｍの深さを好ましくは有する。粒子スクリーンは、特に、金属からまたはプラスチックから少なくとも部分的に作られる。粒子スクリーンは、好ましくは金属材料から製造される。というのも、金属材料は、特に良好な熱伝導を呈するからである。さらに、金属から成る粒子スクリーンは、使用中に起こるすべての温度で機械的に非常に安定である。そして、特に、そのスクリーン作用（すなわち、スクリーン作用で決定的である開口の特にサイズ）は、したがって、温度の変化と共に変化しないか、または非常にわずかしか変化しない。

さらに有利な実施形態において、粒子スクリーンは、使用中、自己浄化作用を呈する。この目的のために、例えば、使用中、粒子スクリーンが還元剤で集中的に洗浄されることができるように配置されることは、好都合である。スクリーン外面ができるだけ滑らかに、すなわち最大で０．５μｍの平均粗さＲａを含むできるだけ低い粗さを有して設計されるという点で、これも特に達成される。このようにして構成される粒子スクリーンの表面によって、それを通り過ぎる還元剤の流れのせいで、いかなる付着した粒子も再び分離されることができる。ワイヤメッシュとしての粒子スクリーンの改良も、対応して同様にあてはまる。タンクのスロッシング運動のせいで、例えば、流れは、使用中、粒子スクリーンを通り過ぎる。それを通り過ぎる流れによって粒子スクリーンから粒子が再び分離されるという事実によって、粒子スクリーンは、デプスフィルタから区別される。粒子スクリーンの場合、粒子は、表面上に（外側に）堆積され、そして前記表面を通り過ぎる還元剤の流れによって、再び分離されることができる。対照的に、デプスフィルタの場合、粒子は、デプスフィルタの（孔の）範囲内に主に沈澱する。したがって、粒子は、デプスフィルタを通り過ぎる流れによって単に分離されることが事実できない。

少なくともスクリーン外面が（適切な場合、スクリーン内面もまた）疎水性または親水性の性質を少なくとも部分的に有することは、好ましい。適切な場合、両方の性質は共同で設けられてよい。特に、対応するコーティングは、設けられる。疎水性の実施形態は、還元剤の付着力が防止されて、対応する還元剤が表面を離れるという効果を有する。しかしながら、親水性の実施形態も、同様に特に有利でもよい。そうすると、液境膜がスクリーン外面の上に形成される。そして、いかなる付着した粒子も、低い液体流量の場合でさえ対応して流れ（ｆｌｕｓｈ）離れる。この点について、液体（この場合還元剤）と固体材料（この場合粒子スクリーンの材料）との間の接触角は、０°と２０°との間（親水性）、または、９０°より大きく、特に１２０°より大きい（疎水性）ことが好ましい。接触角とは、固体材料の表面上の液滴が前記表面と関連して形成する角度を意味する。小さい接触角（ほぼ０°）の場合、表面は、親水性と呼ばれる。約９０°の角度の場合、表面は、疎水性であり、またはより大きい角度の場合、表面は、超疎水性である。

さらに有利な実施形態において、粒子スクリーンは、起伏を有する。起伏は、利用可能なスクリーン外面およびスクリーン内面を拡張するのに特に役立つ。そうすると、開口の最大直径が小さい場合でさえ、容器への還元剤の十分な通過がある。

粒子スクリーンは、プロファイリングおよび／またはストラクチャリングを（代わりにまたは加えて）有してよい。プロファイリングは、例えば、パターン様の表面隆起および表面窪みを表現する。そして、これらは、好ましくは互いに相互作用しておよび／または互いに隣接しておよび／または互いに重なる。ここで、（横断面に示される）形状は、特に波形形状から逸脱して、例えば階段、歯などから成ってもよい。ストラクチャリングは、互いに離間して、そして特に互いに（直接）隣接しない（例えば刻み目、溝など）構造から成ってもよい。

さらに有利な実施形態において、粒子スクリーンは、以下の固定タイプ
ａ）クランピング、プレッシングおよびブレーシングの方法のうちの少なくとも１つによる接続、
ｂ）特に接着結合、ろう付けおよび／または溶接を経た、結合力のある接続、
ｃ）少なくとも部分的に、特に容器によって、包まれる、
ｄ）スレッドによる接続、
のうちの少なくとも１つによって、少なくとも容器に、またはタンクに接続される。

クランピング（ｃｌａｍｐｉｎｇ）、プレッシング（ｐｒｅｓｓｉｎｇ）およびブレーシング（ｂｒａｃｉｎｇ）による接続は、例えば、弾性のある形であり、例えば容器よりも小さい直径を対応して有する粒子スクリーンによって実現されてよい。この場合、粒子スクリーンは、容器上に取り付けられるために拡大されなければならない、そして、クランピングは、粒子スクリーンの弾性に基づいて対応して実現される。弾性のある挿入物が容器と粒子スクリーンとの間に設けられることもできる。そしてその挿入物は、容器と粒子スクリーンとの間に圧縮されて、したがって、容器に対して粒子スクリーンを補強する。粒子スクリーンは、容器の周りに配置されることができる閉鎖可能なブラケットの様式で形成されてよい。粒子スクリーンは、それによってブラケットが閉じることができて、応力の下に配置されることができて、容器に対して円周方向に補強されることができるクリップ要素を有してよい。少なくとも１つのラバーバンドによって、粒子スクリーンが容器に対して補強されることもできる。さらに、弾性的に変形可能で、容器上の配置のために粒子スクリーンがその上に取り付けられる戻り止め要素は、設けられてよい。さらに、粒子スクリーンを容器に固定するクリップ要素は、設けられてよい。粒子スクリーンは、ネジおよび／またはリベットによって容器に好ましくは固定される。特に、粒子スクリーンと容器との間の、または、粒子スクリーンとタンク底部との間の接続が粒子スクリーン自体のねじり運動によって実現されることができるように、粒子スクリーンは、断面においてスレッドを有する。

特に、粒子スクリーンは、容器に、または容器の材料に埋められる。ここで、粒子スクリーンは、容器および／または容器の材料によって少なくとも部分的に包まれる。これは、鋳込成形または変形によって実現されてよい。

さらに有利な実施形態において、粒子スクリーンは、ヒータを有する。特に、粒子スクリーンは、それ自体ヒータの形である。抵抗加熱ヒータとして利用される対応する導電性材料から（少なくとも部分的に）形成される粒子スクリーンによって、これは、実現されてよい。対応する加熱構造物が粒子スクリーン上および／または粒子スクリーン内に設けられることは、好ましい。そうすると、凍結還元剤は、予め定められた位置で目標とされた仕方で融解されることができる。

本発明は、還元剤を提供して送給するためのモジュールの仕方で構成されてもよい。そしてそのモジュールは、本発明による装置を有し、そして排気系統内／上に配置されることができるインジェクタを有する。還元剤は、したがって、装置およびインジェクタを介して、タンクから排気系統まで送給される。そして、粒子スクリーンは、タンクと排気系統との間の唯一の粒子分離装置である。いわゆる組立フィルタに関して上記でなされた記述は、ここに対応してあてはまる。

さらに、本発明は、少なくとも内燃機関および内燃機関の排ガスの浄化のための排気系統を有する自動車両にも向けられる。そして、排気系統は、排気系統に還元剤を供給するためのインジェクタを有する。そして、インジェクタは、液体還元剤を提供するための本発明による装置に接続している。

さらに有利な実施形態において、粒子スクリーンは、容器に配置されるヒータからタンク内の還元剤へと熱を導くために、十分な熱伝導率を含む。この種の十分な熱伝導率は、例えば、金属の粒子スクリーンによって、および／または容器から粒子スクリーンを通って延びる（金属的な）熱伝導ブリッジによって、実現されてよい。

少なくとも１つの充填レベルセンサが粒子スクリーン内および／または上に配置されておよび／または統合されて提供されてもよい。タンク内の還元剤の充填レベルは、充填レベルセンサによってモニタされることができる。充填レベルセンサは、最小の測定可能充填レベルと最大の測定可能充填レベルとの間の（定義済み）範囲において、充填レベルの連続した永続的な監視ができる連続充填レベルセンサでもよい。前記タイプの連続充填レベルセンサは、例えば、超音波センサである。

充填レベルセンサは、個別の特性を呈してもよい。個別の充填レベルセンサは、還元剤がタンク内の特定のレベルに存在するかどうかを検出することができるだけである。したがって、タンク内の実際の充填レベルは、充填レベルセンサによってモニタされたレベルの上または下にある。特に個別の充填レベルセンサの場合、複数の充填レベルセンサが粒子スクリーン内および／または上に配置されることは、好都合である。タンク内の充填レベルに関してより正確な情報を得ることが、したがって可能である。前記タイプの個別の充填レベルセンサは、フロートの形であってよい。

少なくとも１つの充填レベルセンサは、例えば、電気伝導体の形でおよび／または電気接点の形で実現されてよい。充填レベルの測定は、電気抵抗および／または電気キャパシタンスによって好ましくは実行されてよい。２つの電気接点間および／または２つの電気伝導体間の電気抵抗および／または電気キャパシタンスは、接点間または伝導体間に還元剤が存在するか否かの関数として変化する。これは、充填レベルの決定のために利用されることができる。電気接点および／または電気伝導体は、例えば、粒子スクリーンに接着結合されてよく、溶接されてよくおよび／またはろう付けされてよい。粒子スクリーンは、ファブリックまたはメッシュの形で実現されてもよい。電気接点および／または電気伝導体は、次いで、粒子スクリーンに織り込まれてもよい。

本発明および発明の技術分野は、図に基づいて以下でさらに詳細に説明される。図は、特に好適な例示的実施形態を示す。しかしながら、本発明はそれに制限されない。図において、同一の対象物のために同じ参照番号が使われる。特に、図および特に図示それたプロポーションは、単に図式的に示されるだけである点に留意する必要がある。

図１は、装置の例示的実施形態の側面図を示す。 図２は、装置のさらなる例示的実施形態の平面図を示す。 図３は、モジュールおよび装置を有する自動車両を示す。 図４は、粒子スクリーンの詳細を示す。 図５は、クランピング接続による容器への粒子スクリーンの固定を示す。 図６は、戻り止め要素による容器への粒子スクリーンの固定を示す。 図７は、クリップ要素による容器への粒子スクリーンの固定を示す。 図８は、結合力のある接続による容器への粒子スクリーンの固定を示す。 図９は、さらに結合力のある接続による容器への粒子スクリーンの接続を示す。 図１０は、ネジおよびリベット接続による容器への粒子スクリーンの接続を示す。 図１１は、スレッドによる容器への粒子スクリーンの接続を示す。 図１２は、クランピング接続による容器のカットアウトへの粒子スクリーンの固定を示す。 図１３は、図１２からのクランピング接続のさらなる図を示す。

図１は、装置１の例示的実施形態の側面図を図式的に示す。装置は、容器４が配置される内部スペース３を有するタンク２を備える。容器４内に、タンク２からインジェクタ（図示せず）まで還元剤１５を送給するための送給ユニット８は、配置される。容器４は、その周面２６において、粒子スクリーン５によって囲まれる。

粒子スクリーン５はまた、容器上面３１にわたって延びる。粒子スクリーン５は、スクリーン外面６およびスクリーン内面１２を有する。スクリーン外面６およびスクリーン内面１２は、深さ７だけ互いに離間している。粒子スクリーン５は、還元剤１５がタンク２の内部スペース３から、ここに示す中間スペース１８および、抽出口または導出部１９を介して容器４内の送給ユニット８へと通過する開口１３を有する。粒子スクリーン５はまた、親水および／または疎水特性を有するコーティング１４を有する。そうすると、スクリーン外面６に付着する粒子は、還元剤１５によって流れ落ちる。したがって、粒子スクリーン５の自己洗浄効果を実現することが可能である。そうすると、粒子スクリーン５は、永久に使用可能である。

タンク２は、タンク壁２９および、タンク底部３３の領域における液溜め２８を有する。容器４は、液溜め２８の領域においてタンク底部３３に固定される。ここに示す例示的実施形態において、タンク底部３３は、液溜め２８の領域にタンク開口３０を有する。この場合、容器４は、タンク開口３０を通ってタンク２へと延びる。容器は、容器底部３２を有する。ここで、送給ユニット８は、ポンプ２４、圧力センサ２５および、還元剤１５がそこを通って還元剤送給ライン（図示せず）に、そしてインジェクタ（同様に図示せず）に送給される出発点９を有する。

図２は、装置１のさらなる例示的実施形態の平面図を示す。還元剤１５は、タンク２の内部スペース３から粒子スクリーン５を通って中間スペース１８へと送給され、そしてそこから抽出口または導出部１９を介して送給ユニット８へと送給される。ここで、還元剤１５は、ポンプ２４によって中間スペース１８から送給ユニット８へと輸送される。還元剤１５は、ポンプ２４から圧力センサ２５を介して出発点９へと進む。還元剤１５は、開口１３を通って粒子スクリーン５のダクト４３へと進み、スクリーン内面１２で粒子スクリーン５から流れ出る。粒子スクリーン５は、起伏１７を有する。さらに、ヒータ２７が粒子スクリーン５上に配置される。そうすると、粒子スクリーン５は、凍結還元剤１５を液化するために対応して加熱されることができる。ここで、粒子スクリーン５自体上にエレメント３４が配置される。そしてそれは、スクリーン外面から内部スペース３へと延びて、タンクの内部スペース３において凍結還元剤１５の融解ができるようにする。この目的のために、エレメント３４は、同様にヒータ２７を有してよく、または、粒子スクリーン５のヒータ２７と熱伝導接続される。さらに、エレメント３４は、還元剤１５の落着き（ｃａｌｍｉｎｇ）および保留（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）のために役立つ。このようにして、タンク２の加速（例えば自動車両の加速の結果として）が生じた場合、還元剤１５の液面動揺（ｓｌｏｓｈｉｎｇ）は防止され、そしてさらに、最小限の量の還元剤１５は、粒子スクリーン５の領域に保持される。そうすると、粒子スクリーン５の開口１３は、還元剤１５によって充填され続ける。

図３は、内燃機関２１を有し、そして排気系統２２を有する自動車両２０を示す。インジェクタ２３は、排気系統２２内または排気系統２２上に配置される。インジェクタ２３は、装置１によって還元剤１５を供給される。そうすると、還元剤１５は、インジェクタ２３を介して、排ガス処理目的のために排気系統２２へと転送されることができる。ここで、装置１およびインジェクタ２３は、モジュール１１を形成する。

図４は、スクリーン外面６を有し、そして還元剤１５がタンク２の内部３から中間スペース１８へと通って入る開口１３を有する粒子スクリーン５の詳細を示す。開口１３は、最大直径１０を有する。粒子スクリーンとしての実施形態のせいで、最大直径１０よりも大きい直径を有する粒子は、開口１３を通過するのを防止されるが、最大直径１０よりも小さい直径を有する粒子は、実質的に妨害されずに開口１３を通過する。したがって、フィルタ（孔フィルタ、不織布、ファブリック、ニット、フォーム等）とは対照的に、明確な分離効率は、実現される。異なるサイズの粒子をともなう粒子スクリーン５の連続する目詰まり、そして悪化する流路閉塞は、このように有効な方法で防止される。ここで、ヒータ２７は、スクリーン外面６上に配置される。前記ヒータは、スクリーン内面１２上にまたは粒子スクリーン５内に配置されてもよい。粒子スクリーン５の金属的な実施形態の場合、粒子スクリーン５全体がヒータ２７として利用されることも可能である。

図５〜図１２は、粒子スクリーン５を容器４におよび／またはタンク２に固定するための異なる種類の固定を示す。図に示される結合方式は、単に特に有利な例示的実施形態だけを表す。そして、当業者は、本発明によって同様に含まれるこれらのさらなる結合方式から引き出してよい。本発明は、したがって、以下の図に示される例示的実施形態に明確に制限されない。

図５は、小さい粒子スクリーン５（一点鎖線で示す）が取り付けられる容器４の平面図を示す。粒子スクリーン５は、より小さい直径またはより小さい寸法の形を有する。そうすると、それは容器４に取り付けられるために拡大されなければならない。粒子スクリーン５（外側の、実線で示す）が容器４に取り付けられた後、前記粒子スクリーンは、クランピングによって容器４と粒子スクリーン５との間に接続１６が作られるように、弾性的に変形して、対応して拡大された。

図６は、戻り止め要素３６による容器４への粒子スクリーン５の固定を示す。粒子スクリーン５は、このため設けられる凹所４２を経由して戻り止め要素３６上に取り付けられる。戻り止め要素３６は、取付プロセスの間、比較的小さい凹所４２によって圧縮されて、取付プロセスの後、原形に復元（ｓｐｒｉｎｇ ｂａｃｋ）する、柔軟に変形可能な上部を有する。接続１６は、したがって、戻り止めアクションによって構成要素間に作られる。

図７は、クリップ要素３７による容器４への粒子スクリーン５の固定を示す。そしてそれは、この場合、容器上面３１にわたって延びる。クリップ要素３７は、そのスクリーン外面６で粒子スクリーン５を取り囲み、したがって、クランピングによって接続１６を生成する。ここで、粒子スクリーン５と容器底部３２との間に、シール４１も示される。前記シール４１は、非浄化還元剤１５が中間スペース１８に進入するのを防止する。前記シール４１は、ここに示されるさらなる例示的実施形態において対応して用いられてよい。

図８は、結合力のある接続１６による容器４への粒子スクリーン５の固定を示す。ここで、粒子スクリーン５は、中間部品３５および結合力のある接続１６（例えば、容器４に対する、この場合は容器上面３１に対する、溶接、ろう付けまたは接着結合）を経由して固定される。粒子スクリーン５は、中間部品３５の材料に部分的に埋められるか、またはそれによって包まれる。この目的のために、中間部品３５は、鋳込成形（ｃａｓｔｉｎｇ）によって粒子スクリーン５と共に作られてよい。中間部品３５は、粒子スクリーン５の配置の後、対応して変形されてもよい。容器４に対応して適用する中間部品３５に関して記述された。すなわち、容器４は、粒子スクリーン５に対応して直接接続されてもよい。

図９は、ロール・シーム溶接による粒子スクリーン５と容器４との間の接続１６を示す。

図１０は、ネジ３８またはリベット３９による粒子スクリーン５と容器４との間の接続１６を示す。そしてそれは、この場合、容器上面３１上に配置される。

図１１は、スレッド４０による粒子スクリーン５と容器４との接続１６を示す。そしてそれは、この場合、容器底部３２の領域に配置される。粒子スクリーン５および、容器４または容器底部３２の一部は、各々スレッド４０を有する。そうすると、粒子スクリーン５は、粒子スクリーン５自体の回転によって、容器４上またはここで図示するように容器底部３２上に配置されたスレッド４０にねじ込まれることができる。

図１２は、容器４の平面図を示す。図５にしたがう設計異型のように、容器４に対する粒子スクリーン５の接続１６は、クランピングによって生成される。粒子スクリーン５は、容器に関して補強され、特に容器４のカットアウト４４にクランプされる。

カットアウト４４内に、還元剤タンクの充填レベルをモニタすることができる超音波センサ４５は、配置される。超音波センサ４５は、上から容器４によってカバーされない。

図１２に示される容器４は、図１３においてさらに示される。ここで、粒子スクリーン５がクランプされるカットアウト４４を見ることができる。

超音波センサ４５は、カットアウト４４内に位置する。点線は、充填レベルをモニタするために超音波センサ４５から上方へ発する超音波ビームを示す。超音波４５は、上方に向けてフリーであるように、そして容器４の領域によってカバーされないように、カットアウト４４内に配列される。

本発明は、できるだけ単純かつ安価な粒子スクリーンの設計を提案する。粒子スクリーンの流路閉塞は、比較的長期間にわたって防止されることができる。さらに、還元剤からポンプおよび／または分注（ｄｏｓｉｎｇ）ユニットまでの粒子の保留のためのすべての構成要素が実際にメンテナンスフリーであるように、粒子スクリーンの自己洗浄効果は、利用されることができる。金属的な実施形態のせいで、粒子スクリーン自体は、ヒータとして利用されることもできる。還元剤は、粒子スクリーンから生じて、対応して連続的に融解される。

１…装置
２…タンク
３…内部
４…容器
５…粒子スクリーン
６…スクリーン外面
７…深さ
８…送給ユニット
９…出発点
１０…最大直径
１１…モジュール
１２…スクリーン内面
１３…開口
１４…コーティング
１５…還元剤
１６…接続
１７…起伏
１８…中間スペース
１９…抽出口／導出部
２０…自動車両
２１…内燃機関
２２…排気系統
２３…インジェクタ
２４…ポンプ
２５…圧力センサ
２６…周面
２７…ヒータ
２８…液溜め
２９…タンク壁
３０…タンク開口
３１…容器上面
３２…容器底部
３３…タンク底部
３４…エレメント
３５…中間部品
３６…戻り止め要素
３７…クリップ要素
３８…ネジ
３９…リベット
４０…スレッド
４１…シール
４２…凹所
４３…ダクト
４４…カットアウト
４５…超音波センサ

Claims (11)

1. 内部スペース（３）を有するタンク（２）を有し、前記タンク（２）の前記内部スペース（３）に少なくとも部分的に配置される容器（４）を有して、液体還元剤（１５）を提供するための装置（１）であって、前記容器（４）は、流れが通過することができる粒子スクリーン（５）によって少なくとも部分的に外側を囲まれ、前記容器（４）内には、還元剤（１５）を前記タンク（２）から前記粒子スクリーン（５）を通り、次いで還元剤（１５）のための出発点（９）に送給するように構成される送給ユニット（８）が置かれる、装置（１）。
2. 前記粒子スクリーン（５）は、還元剤（１５）の通過流のための主に等しく寸法取りされた開口（１３）を有する、請求項１に記載の装置（１）。
3. 開口（１３）は、各々、最大で５０μｍの最大直径（１０）を有する、請求項１または２に記載の装置（１）。
4. 前記粒子スクリーン（５）は、少なくとも１つのワイヤメッシュであるかまたは箔を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置（１）。
5. 開口（１３）は、スクリーン外面（６）からスクリーン内面（１２）に向かってより小さくなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置（１）。
6. 前記粒子スクリーン（５）は、スクリーン外面（６）とスクリーン内面（１２）との間に最大で０．５ｍｍの深さ（７）を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置（１）。
7. 前記粒子スクリーン（５）は、使用中、自己浄化作用を呈する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置（１）。
8. 少なくともスクリーン外面（６）は、疎水性または親水性の性質（１４）を少なくとも部分的に有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置（１）。
9. 前記粒子スクリーン（５）は、起伏（１７）を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置（１）。
10. 前記粒子スクリーン（５）は、以下の固定タイプ
    ａ）クランピング、プレッシングおよびブレーシングの方法のうちの少なくとも１つによる接続（１６）、
    ｂ）結合力のある接続（１６）、
    ｃ）少なくとも部分的に包まれる、
    ｄ）スレッド（４０）による接続（１６）、
    のうちの少なくとも１つによって、少なくとも前記容器（４）に、または前記タンク（２）に接続される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置（１）。
11. 内部スペース（３）を有するタンク（２）を有し、前記タンク（２）の前記内部スペース（３）に少なくとも部分的に配置される容器（４）を有して、液体還元剤（１５）を提供するための装置（１）であって、前記容器（４）は、流れが通過することができる粒子スクリーン（５）によって少なくとも部分的に外側を囲まれ、前記容器（４）内には、還元剤（１５）を前記タンク（２）から前記粒子スクリーン（５）を通り、次いで還元剤（１５）のための出発点（９）に送給するように構成される送給ユニット（８）が置かれる、装置（１）。

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