JP2016507022A - 液状の添加剤を供給する装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、液状の添加剤を供給する装置（１）であって、液状の添加剤を圧送するための少なくとも１つの第１のポンプチャンバ（３）と、回転駆動装置（４）とを備え、前記第１のポンプチャンバ（３）が、前記回転駆動装置（４）の駆動軸線（５）を巡るように配置されており、前記第１のポンプチャンバ（３）の内部に少なくとも１つのシール部（６）が形成されており、該シール部（６）が、前記回転駆動装置（４）によって前記駆動軸線（５）を巡るように移動させられるようになっている、液状の添加剤を供給する装置（１）に関する。本発明の構成では、当該装置（１）が、少なくとも１つの第２のポンプチャンバ（７）を有し、該第２のポンプチャンバ（７）が、前記駆動軸線（５）に沿って前記第１のポンプチャンバ（３）に隣接して配置されている。

Description

本発明は、液状の添加剤を供給する装置に関する。このような装置は、たとえば自動車分野において、内燃機関の排ガス処理装置に液状の添加剤を供給するために使用される。

たとえば、内燃機関の排ガス中の窒素酸化物化合物を還元剤によって還元するような排ガス処理装置が広く普及している。相応する排ガス浄化法は、ＳＣＲ法と呼ばれる（ＳＣＲ＝selective catalytic reduction）。還元剤としては、典型的にはアンモニアが使用される。アンモニアは、排ガス処理装置内のＳＣＲ触媒において窒素酸化物化合物と反応する。

アンモニアは、排ガス処理装置にしばしば直接に供給されるのではなく、液状の添加剤として貯えられかつ提供され得る前駆溶液の形で供給される。この前駆溶液は、排ガス中でアンモニアに変換される。特に頻繁に使用される前駆溶液は、尿素水溶液である。この尿素水溶液は、たとえば３２.５％の尿素含量を有する商品名「ＡｄＢｌｕｅ」（登録商標）で入手可能である。

液状の添加剤を搬送するためには、液状の添加剤を供給する装置が、典型的にはポンプを備えている。このようなポンプは、一方ではできるだけ廉価に形成されていることが望ましく、他方では前記装置のできるだけ信頼性の良い運転を可能にすることが望ましい。前記装置の運転により、ポンプに対する種々の要求が生ぜしめられる。まず、ポンプの圧送量を、運転中に排ガス処理装置の種々異なる運転条件に適合させることが可能となることが望まれる。さらに、場合によっては、ポンプにより形成された圧送圧が、予め規定された圧力範囲にできるだけ正確に相当することが必要となる。

それと同時に、凍結した添加剤の場合でも、液状の添加剤を供給する装置が、迅速に再びいつでも使用できる状態に準備されていなければならない。尿素水溶液は、たとえば−１１℃よりも下の温度で凍結する。このときに、体積膨張が行われ、このような体積膨張は、液状の添加剤を供給する装置内の管路を損傷させる恐れがある。このように低い温度は、自動車において特に長時間の停止段階の間に生じる。すなわち、液状の添加剤を供給する装置は、凍結時の液状の添加剤の体積膨張によって損傷を受けないように設計されていて、かつ／または調整されていることが望まれる。このことは、たとえば運転停止の際に前記装置を空にすることにより実現され得る。また、前記装置が、体積膨張を補償するように前記装置を設計することも可能である。

したがって、これらの種々の要求から出発して、本発明の課題は、公知先行技術との関連で述べた技術的な問題を解決するか、もしくは少なくとも軽減することである。特に、液状の添加剤を供給するための特に有利な装置を提供することが望まれる。

この課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴を有する装置により解決される。本発明による装置の別の有利な構成は、従属項形式の各請求項に記載されている。特許請求の範囲に個々に記載された特徴は、任意に、技術的に好都合に、互いに組み合わせ可能であり、かつ明細書からの記載により補填され得る。この場合、本発明の別の変化形が挙げられる。

本発明によれば、液状の添加剤を供給する装置であって、液状の添加剤を圧送するための少なくとも１つの第１のポンプチャンバと、回転駆動装置とを備え、前記第１のポンプチャンバが、前記回転駆動装置の駆動軸線を巡るように配置されており、前記第１のポンプチャンバの内部に少なくとも１つのシール部が形成されており、該シール部が、前記回転駆動装置によって前記駆動軸線を巡るように移動させられるようになっている、液状の添加剤を供給する装置において、当該装置が、少なくとも１つの第２のポンプチャンバを有し、該第２のポンプチャンバが、前記駆動軸線に沿って前記第１のポンプチャンバに隣接して配置されている。

液状の添加剤を供給する前記装置は、好ましくは、液状の添加剤用のタンクのタンク底部に挿入されている。この装置は好ましくはハウジングを有し、このハウジングは、タンク内に取り付けられた状態において、タンクのタンク底部の一部分を形成する。前記装置のハウジングには、好ましくは吸込み個所が設けられており、この吸込み個所でタンクから液状の添加剤を取り出すことができる。さらに、前記装置は好ましくは送出個所を有しており、この送出個所で前記装置は液状の添加剤を供給する。この送出個所には、液状の添加剤のための（外側）の管路が接続され得る。

前記装置は好ましくは、液状の添加剤のその都度必要とされる圧送量が供給されるように調整されている。必要となる所定の圧送量は、たとえば自動車の制御装置の、相応する要求に基づき得られる。必要とされる圧送量は、たとえば自動車の排ガス処理装置内での排ガスの有効な清浄化のために（目下の時間もしくは目下の負荷に対して）必要とされる液状の添加剤の量である。前記装置は、たとえば回転駆動装置の出力を適合させることにより、液状の添加剤の圧送量を変えることができるので、前記装置を用いて圧送される液状の添加剤の量は、必要とされる圧送量に相当する。前記装置は、圧送量の調整を可能にするか、もしくは改善する付加的なコンポーネントを有していてもよい。たとえば、前記装置は、固有の制御装置を有していてよく、この制御装置は、必要とされる圧送量に関する自動車の制御装置の外部の問い合わせを、前記装置の回転駆動装置を適当に作動させるための電気的な信号に変換する。

液状の添加剤は、好ましくは、上で説明した尿素水溶液である。吸込み個所から送出個所に向かって、前記装置を貫いて（少なくとも）１つの圧送通路が延びており、この圧送通路を通じて液状の添加剤が圧送される。この圧送通路の一部が１つのポンプチャンバにより形成される。このポンプチャンバ内では、液状の添加剤の圧送が行われる。このことは、特にポンプチャンバ内で液状の添加剤に、圧送のために必要となる機械的なエネルギが供給されることを意味する。前記装置の回転駆動装置は、好ましくは、回転運動を発生させることのできる電動モータとして構成されている。回転駆動装置は、ポンプチャンバとともに前記装置のポンプとみなされ得る。

回転駆動装置の駆動軸線は、回転駆動装置の回転軸線に沿って延びる（仮想の）軸線である。第１のポンプチャンバは、好ましくは直接に回転駆動装置を巡るように配置されているのではなく、回転駆動装置を起点とした駆動軸線の延長上で、この駆動軸線を巡るように配置されている。

ポンプチャンバ内には、少なくとも１つのシール部が形成されている。このシール部により、ポンプチャンバ内部に少なくとも１つの閉じられた圧送容積が形成されている。ポンプチャンバ内部でシール部を移動させることにより、この閉じられた圧送容積は（空間的に）移動させられる。このことは、液状の添加剤の圧送をもたらす。ポンプの駆動軸線には、好ましくは変換手段が形成されており、この変換手段は駆動軸線における運動をシール部に伝達する。この変換手段は、たとえば曲面ディスクおよび／またはカムディスクであってよい。

第２のポンプチャンバは、好ましくは駆動軸線に沿って間隔を置いて、第１のポンプチャンバに対して隣接して配置されている。この間隔は、たとえば１ｃｍ（センチメートル）〜１０ｃｍであってよい。

前記装置のこのような構成により、特に、（単独の）回転駆動装置を用いて複数の（並列の、かつ／または別個に流過される）ポンプチャンバが、（時間的に）一緒に運転され得るようになる。したがって、前記装置の、技術的に簡単でかつコンパクトな構造が提供されている。さらに、特に「調量ポンプ（一定の圧送容量の圧送）」のためには、あとで一層詳しく説明するような圧送量の著しい増大が可能となる。

第２のポンプチャンバが、第１のポンプチャンバと同様に構成されていると、前記装置は特に有利である。

すなわち、好ましくは、第２のポンプチャンバは、やはり少なくとも１つのシール部を有しており、このシール部は第２のポンプチャンバの内部で少なくとも１つの閉じられた圧送容積を形成する。さらに、好ましくは第１のポンプチャンバおよび第２のポンプチャンバのその他の全ての特徴、特に上で挙げた特徴も、互いに相当している。

さらに、前記装置の圧送量を高めるために、第２のポンプチャンバが、第１のポンプチャンバに並列に接続され得ると、前記装置は有利である。

すなわち、第２のポンプチャンバが第１のポンプチャンバと並列接続されていると、液状の添加剤の第１の部分は第１のポンプチャンバを通って流れ、液状の添加剤の第２の部分は第２のポンプチャンバを通って流れることができる。第１のポンプチャンバと第２のポンプチャンバとは、吸込み個所から送出個所にまでの圧送通路の、平行に延びる２つの分岐路を形成する。同一に構成された第１のポンプチャンバと第２のポンプチャンバとを備えた前記装置の有利な実施態様が実現されていると、第１のポンプチャンバと第２のポンプチャンバとの並列接続により、前記装置の圧送量はほぼ倍増される。

この並列接続が永続的に設定されているか、または作動手段の付加的な作動によってしか（所定の時間毎に）解除され得ないようになっていることが好適である。第１のポンプチャンバだけが圧送のために使用される場合、圧送のために必要となるエネルギは減少させられている。なぜならば、第２のポンプチャンバが運転される必要がないからである。このことは、必要とされる圧送量が少ない場合に、前記装置の特にエネルギ効率の良い運転形式を可能にする。

さらに、第１のポンプチャンバと第２のポンプチャンバとの間に、遮断可能なクラッチが設けられており、該クラッチによって第２のポンプチャンバが、前記駆動軸線から連結遮断されるようになっていると、前記装置は有利になる。

このような遮断可能なクラッチは、たとえばつめクラッチとして、摩擦接続クラッチとして、かつ／または電磁式のクラッチとして形成されていてよい。このクラッチは、たとえば電磁式のアクチュエータを用いて作動され得る。このような遮断可能なクラッチを用いた第２のポンプチャンバの遮断は、第２のポンプチャンバの駆動装置の特に良好な遮断を可能にし、これにより前記装置の必要とされる圧送量が少ない場合に、前記装置の特にエネルギ効率の良い運転が可能となる。

前記装置の好適な実施態様では、前記装置が、専用の固有の制御装置を有し、この制御装置は、遮断可能なクラッチを必要に応じて作動させるために調整されている。必要とされる圧送量が大きく、そして前記装置の制御装置が、相応する要求を受け取ると、遮断可能なクラッチが締結されるので、第１のポンプチャンバと第２のポンプチャンバとの並列運転が行われる。必要とされる圧送量が少なく、そして前記装置の制御装置が、相応する要求を受け取ると、遮断可能なクラッチが解放されるので、第１のポンプチャンバしか運転されず、第２のポンプチャンバは連結解除されている。好ましくは、自動車の制御装置には、遮断可能なクラッチに関するプログラムコード要素は全くファイルされていない。遮断可能なクラッチの操作は、完全に前記装置の制御装置によって引き受けられ得る。

さらに、前記装置の圧送圧を高めるために、第２のポンプチャンバが、第１のポンプチャンバに直列に接続され得ると、前記装置は有利である。

このような直列接続の場合、（全）液状の添加剤が、圧送通路に沿って前記装置を通って、まずは第１のポンプチャンバを通流し、かつ引き続き第２のポンプチャンバを通流する。第１のポンプチャンバと第２のポンプチャンバとの直列接続において前記装置が運転される場合、液状の添加剤の圧力は、まず第１のポンプチャンバ内で高められ、そして引き続き第２のポンプチャンバ内でさらに高められる。前記装置の、特に著しく高められた圧送圧は、たとえば、排ガス処理装置に液状の添加剤を供給するための供給装置において特別なスプレイ形成を達成するために必要とされる。このような供給装置は、たとえばノズルを有する。供給装置における液状の添加剤の圧力が高くなればなるほど、供給装置のノズルで形成されるスプレイはますます微細になる。

第１のポンプチャンバと第２のポンプチャンバとが直列に接続されている場合でも、遮断可能なクラッチが設けられていてよく、このクラッチを用いて第２のポンプチャンバは駆動軸線から連結解除され得る。この遮断可能なクラッチは、上で説明した全ての特性を有していてよい。

第１のポンプチャンバと第２のポンプチャンバとが択一的に直列または並列に接続され得るように前記装置が構成されていることも可能である。この場合には、選択的に、圧送量の増大（両ポンプチャンバの並列接続を用いる）か、または圧送圧の増大（両ポンプチャンバの直列接続を用いる）が可能である。

さらに、第１のポンプチャンバが、少なくとも部分的に、変形可能なダイヤフラムによって仕切られており、該ダイヤフラムが、前記少なくとも１つのシール部を形成しており、該シール部を移動させるために、前記ダイヤフラムが、前記回転駆動装置に結合された偏心駆動装置によって変形させられるようになっていると、前記装置は有利である。

ダイヤフラムは、好ましくは（十分に厚い）弾性的な材料から形成されており、この材料は偏心駆動装置の作用を受けて変形させられるようになっている。ダイヤフラムは、好ましくは２ｍｍ（ミリメートル）〜２０ｍｍの厚さを有する。ダイヤフラムは、好ましくは管として形成されていて、環状にハウジング内に嵌め込まれている。好ましくは、ダイヤフラムはほぼ円形の横断面と、５ｍｍ〜３０ｍｍの長さと、２ｍｍ〜２０ｍｍの肉厚さと、３０ｍｍ〜２００ｍｍの内径とを有する。この場合、肉厚さは、上で記載したダイヤフラムの厚さに相当する。偏心駆動装置は、回転駆動装置に接続されていて、このダイヤフラムを変形させることができるので、ダイヤフラムの一部は円形のハウジング内に圧入され、これによりシール部が形成される。偏心駆動装置は、好ましくは、環状もしくは管状のダイヤフラムの内面においてダイヤフラムに作用し、これによりこのダイヤフラムを変形させる。

偏心駆動装置の回転運動時には、シール部が移動する。シール部のこの移動により、ポンプチャンバ内の閉じられた圧送容積が移動する。こうして、液状の添加剤の圧送が、回転駆動装置の運動もしくは偏心駆動装置の運動により生じる。ポンプチャンバは、液状の添加剤のために、好ましくは流入部と流出部とを有する。流出部と流入部との間では、回転駆動装置の回転方向に、好ましくは静的なシールエレメントが形成されており、このシールエレメントは、たとえばハウジングに突設された突起であってよい。この突起により、流出部と流入部との間には、常にシール個所が形成されるようになるので、液状の添加剤は、ポンプチャンバの流出部から直接にポンプチャンバの流入部へ流れることはできなくなる。このシール部を形成するためには、ダイヤフラムがこの突起により変形させられる。

このように構成されたポンプチャンバは、特に信頼性良くかつ特にエネルギ効率良く運転され得る。さらに、複数のこのようなポンプチャンバが、回転駆動装置の駆動軸線に沿って互いに隣接し合って配置されていると特に有利である。したがって、この構造は、複数のポンプチャンバを備えた、液状の添加剤を供給する装置の特に有利な構成を可能にする。

さらに、第１のポンプチャンバが、少なくとも部分的にホースにより形成されていると、前記装置は有利である。この場合、前記少なくとも１つのシール部は、このホースの所定の部分が、前記回転駆動装置に結合されたスクィーズディスク（押し潰しディスク）によって押し縮められていることによって形成されており、この場合、前記シール部を移動させるために、前記ホースは、前記スクィーズディスクによって変形させられるようになっている。

ポンプチャンバのこのような構成では、ホースの押し潰された個所が、圧送方向に沿ってポンプチャンバの流入部からポンプチャンバの流出部に向かって連続的に移動させられることにより、ポンプチャンバのシール部が移動させられる。スクィーズ部（押し潰し部）は、ポンプチャンバの流入部の近傍に形成される。次いで、このスクィーズ部はポンプチャンバに沿って移動させられ、引き続きポンプチャンバの流出部において再び解消される。個々のスクィーズ部の間もしくは個々のシール部の間には、それぞれ閉じられた圧送容積が形成されている。

液状の添加剤を供給する装置のポンプチャンバのこのような構造は、特に簡単にかつ廉価に実現され得る。さらに、ポンプチャンバのこのような構造では、複数のポンプチャンバを前記装置の回転駆動装置の駆動軸線に沿って互いに隣接し合うように配置することが可能であるので特に有利である。たとえば、ホースを、複数の巻き条を持って前記装置の回転駆動装置の駆動軸線を巡るように案内し、これにより前記装置の複数の隣接し合ったポンプチャンバを形成することができる。

いずれにせよ、たとえば３つ、４つ、５つまたはそれ以上の（並列および／または直列の）ポンプチャンバを、共通の回転駆動装置によって運転することができる。

さらに、第１のポンプチャンバと第２のポンプチャンバとが、それぞれ少なくとも２５０°にわたって一種の円弧セグメントを成すように前記駆動軸線を取り囲んでいると、前記装置は有利である。

ポンプチャンバへの回転駆動装置の駆動出力のできるだけ良好な伝達を可能にするために、回転駆動装置の駆動軸線の円周が、ほぼ完全にポンプチャンバのために利用されると特に有利である。ポンプチャンバによって駆動軸線を完全に取り囲むことは一般に不可能である。なぜならば、ポンプチャンバの流入部および流出部のためのスペースも設けられていなければならないからである。したがって、特に第１のポンプチャンバおよび第２のポンプチャンバを形成するために２５０〜３２０°の円弧セグメントが有利であることが判った。

さらに、前記装置が少なくとも１つの弁を有し、該弁によって、第１のポンプチャンバと第２のポンプチャンバとの間の少なくとも１つの接続管路が切り換えられ得ると、前記装置は有利である。

このような弁により、個々のポンプチャンバの間の接続管路を、並列接続および／または直列接続のために選択的に開放しかつ閉鎖することができるようになる。

以下に、３種類の位置と２つの入口管路と２つの出口管路とを備えた特殊な弁について説明する：
− 第１の位置では、第１の入口管路が第１の出口管路に接続されており、第２の入口管路と第２の出口管路とがそれぞれ閉鎖されている。
− 第２の位置では、第１の入口管路が第２の出口管路に接続されており、それと同時に、第２の入口管路が第１の出口管路に接続されている。
− 第３の位置では、第１の入口管路も、第２の入口管路も、第１の出口管路に接続されており、それと同時に第２の出口管路が閉鎖されている。

この特殊な弁を用いて、選択的に、第１のポンプチャンバしか用いない運転（第１の位置）、またはポンプチャンバの直列運転（第２の位置）、またはポンプチャンバの並列運転（第３の位置）を実施することができる。上で説明した特殊な弁は、複数の汎用の弁タイプ（２方向切換弁および／または３方向切換弁）の特別な接続によって実現されていてもよい。

しかし、前記装置において弁が必要となることなしに、第１のポンプチャンバと第２のポンプチャンバとの並列接続を実現することも可能である。このことは、特にポンプチャンバ内部のシール部の働きにより、吸込み個所から送出個所に向かう圧送方向とは反対の方向でポンプチャンバを通って液状の添加剤が逆流してしまうことが阻止される場合に可能となる。しかしこのためには、ポンプチャンバ内部のシール部が流入部と流出部との間に生じる圧力差によりずれ動かないことが保証されていなければならない。このことは、通常では回転駆動装置の内側の摩擦およびポンプチャンバ内部の内側の摩擦により与えられている。

また、駆動軸線に沿って第１のポンプチャンバおよび第２のポンプチャンバに対して隣接してさらに別のポンプチャンバが配置されていることも可能である。たとえば、第３のポンプチャンバが設けられているか、またはそれどころか第３のポンプチャンバと第４のポンプチャンバとが設けられていてよい。

このような構成により、前記装置の圧送量および／または圧送圧をなお一層変化させることができるので、必要とされる液状の添加剤の所要量に合わせた圧送量の一層正確な適合が可能となる。

さらに、内燃機関と、該内燃機関の排ガスを浄化する排ガス処理装置とを備えた自動車が提案される。この場合、排ガス処理装置に液状の添加剤を供給する前記装置が設けられている。

排ガス処理装置には、好ましくはＳＣＲ触媒が設けられている。このＳＣＲ触媒において、内燃機関の排ガス中の窒素酸化物化合物が還元剤によって還元され得る。還元剤は供給装置を用いて液状の添加剤の形で排ガス処理装置に供給される。供給装置には、前記装置によってタンクから液状の添加剤が供給される。供給装置および前記装置は、自動車の制御装置によって制御され得る。供給装置は、排ガス処理装置に液状の添加剤を微細噴霧式に添加するためのノズルおよび／または液状の添加剤の調量を制御するためのインジェクタを有していてよい。

以下に、本発明および周辺技術を図面につき詳しく説明する。図面には、特に好適な実施形態が図示されているが、しかし本発明は図示の実施形態に限定されるものではない。特に付言しておくと、図面および特に図示の寸法比は、概略的にしか描かれていない。

液状の添加剤を供給する前記装置を示す概略図である。 前記装置用のポンプの第１実施形態を示す、駆動軸線に対して直交する方向で断面した断面図である。 前記装置用のポンプの第２実施形態を示す、駆動軸線に対して直交する方向で断面した断面図である。 前記装置用のポンプの第１実施形態を示す概略図である。 前記装置用のポンプの第２実施形態を示す概略図である。 前記装置用のポンプの第３実施形態を示す概略図である。 前記装置用のポンプの第４実施形態を示す概略図である。 前記装置を有する自動車を示す概略図である。

図１には、液状の添加剤を供給する装置１が示されている。この装置１は、タンクのタンク底部１６（部分的にのみ図示する）に挿入されている。装置１は、ハウジング１５を有し、このハウジング１５はタンク底部１６とシールされている。装置１には、吸込み個所１７が設けられており、この吸込み個所１７において装置１は液状の添加剤をタンクから取り出して、送出個所１８へ圧送することができる。このためには、装置１がポンプ２を有している。吸込み個所１７から送出個所１８にまでは、装置１を貫いて圧送通路１３が延びている。

図２には、前記装置１に用いられるポンプ２の第１実施形態の断面図が示されている。図２から判るように、ホース２９として形成された第１のポンプチャンバ３が設けられている。このホース２９は圧送通路１３を形成している。ホース２９はスクィーズディスク３１によって所定の区分毎に変形させられるので、第１のポンプチャンバ３の内部にはシール部６が形成されている。各シール部６の間では、ホース２９が、それぞれ閉じられた圧送容積３４を形成している。スクィーズディスク３１は、ポンプ２の回転駆動装置（図示しない）の駆動軸線５に相応して位置調整されている。駆動軸線５周りにスクィーズディスク３１を回転させることにより、（一定の）圧送容積３４の移動が行われ、ひいては第１のポンプチャンバ３もしくはホース２９を通じて圧送方向１４で流入部２６から流出部２７へ向かって液状の添加剤の圧送が行われる。

図３に示した、前記装置のためのポンプ２の第２実施形態では、ポンプチャンバ３もしくは圧送通路１３が、ポンプハウジング３５と、このポンプハウジング３５の内部に配置されたダイヤフラム２８とによって形成されている。ダイヤフラム２８は、偏心駆動装置３０によって変形させられるので、ポンプハウジング３５とダイヤフラム２８との間には、少なくとも１つのシール部６が形成されている。このシール部６により、ポンプチャンバ３の内部には、閉じられた圧送容積３４が形成される。偏心駆動装置３０は、駆動軸線５に位置調整されている。駆動軸線５周りに偏心駆動装置３０を回転させることにより、ダイヤフラム２８が変形させられ、シール部６が移動させられるので、閉じられた圧送容積３４は移動し、液状の添加剤はポンプチャンバ３を通って、もしくは圧送通路１３に沿って、圧送方向１４で流入部２６から流出部２７へ圧送される。ポンプチャンバ３の流出部２７と流入部２６との間には、突起３２として形成されたシール部が設けられている。このシール部は、液状の添加剤が、圧送方向１４とは逆方向で流出部２７から流入部２６へ向かって逆流することが可能となることを阻止する。このためには、この突起３２が、ダイヤフラム２８内に圧入されかつ偏心駆動装置３０の回転角度とは無関係にダイヤフラム２８における流体密な結合を生ぜしめるエレメントとして形成されている。

図４に示した前記装置のためのポンプ２の実施形態では、回転駆動装置４が、駆動軸線５を介して（実際には駆動軸線５を形成する駆動軸を介して）第１のポンプチャンバ３と第２のポンプチャンバ７とに結合されている。第２のポンプチャンバ７は、クラッチ８を用いて駆動軸線５から連結解除され得る。第１のポンプチャンバ３と第２のポンプチャンバ７とは、圧送通路１３に接続されていて、接続管路３３を用いて互いに並列に接続され得る。この目的のためには、接続管路３３が弁１０によって開閉され得る。

図５に示したポンプ２の実施形態では、第１のポンプチャンバ３と第２のポンプチャンバ７とが、やはり駆動軸線５を介して回転駆動装置４に結合されている。第２のポンプチャンバ７はこの場合にも、クラッチ８を用いて駆動軸線５から連結解除され得る。第１のポンプチャンバ３と第２のポンプチャンバ７とは、圧送通路１３に接続されている。接続管路３３を用いて、第１のポンプチャンバ３と第２のポンプチャンバ７とは直列に接続され得る。このためには、特殊な弁１０が設けられており、この弁１０を用いて、第２のポンプチャンバ７は選択的に圧送通路１３に組み込まれるか、または圧送通路１３から取り除かれ得る。

図６に示したポンプ２の実施形態では、回転駆動装置４が、やはり駆動軸線５を介して第１のポンプチャンバ３と第２のポンプチャンバ７とに結合されている。この場合にも、第２のポンプチャンバ７はクラッチ８を用いて駆動軸線５から連結解除され得る。第１のポンプチャンバ３を貫いて、圧送通路１３が延びている。２つの弁１０を用いて、第２のポンプチャンバ７を圧送通路１３に接続するための接続管路３３が自由に切り換えられ得る。このためには、弁が種々の弁位置を有しており、これらの弁位置は、第１のポンプチャンバ３と第２のポンプチャンバ７との並列接続をも、第１のポンプチャンバ３と第２のポンプチャンバ７との直列接続をも可能にする。このためには、第１のポンプチャンバ３への流入部２６に弁１０が設けられており、この弁１０は第２のポンプチャンバ７の分離をも、第２のポンプチャンバ７と第１のポンプチャンバ３との接続をも可能にする。ポンプ２の流出部２７には、３種の位置（第１の弁位置３６、第２の弁位置３７および第３の弁位置３８）を有する、さらに上で詳しく説明されている弁１０が配置されている。この弁１０は、複数の汎用の２方向切換弁および／または３方向切換弁の組合せによって代えることもできる。

図７に示したポンプ２の実施形態では、第１のポンプチャンバ３および第２のポンプチャンバ７の他に、さらに第３のポンプチャンバ２５も設けられている。選択的には、付加的になお第４のポンプチャンバ（図示しない）が存在していてもよい。ようするに、図７に示した配置形式では、並列接続のために任意の数のポンプチャンバが設けられていてよい。第１のポンプチャンバ３と第２のポンプチャンバ７と第３のポンプチャンバ２５とは、駆動軸線５を介して回転駆動装置４に接続されている。個々のポンプチャンバの間には、それぞれクラッチ８が設けられており、これらのクラッチ８を用いて第２のポンプチャンバ７および第３のポンプチャンバ２５は駆動軸線５から連結解除され得る。第１のポンプチャンバ３は圧送通路１３に接続されている。弁１０を介して、第２のポンプチャンバ７および第３のポンプチャンバ２５に対する接続管路３３が自由に切り換えられ得る。これにより、第１のポンプチャンバ３と第２のポンプチャンバ７と第３のポンプチャンバ２５との並列運転が選択的に可能となる。ポンプ２に要求される所要圧送量に応じて、ポンプ２は選択的に１つのポンプチャンバまたは２つのポンプチャンバまたは３つのポンプチャンバを用いて運転され得る。

図８には、内燃機関２２と、内燃機関２２の排ガスを清浄化するための排ガス処理装置１２とを備えた自動車１１が示されている。排ガス処理装置１２には、ＳＣＲ触媒２４が設けられており、このＳＣＲ触媒２４を用いて、内燃機関２２の排ガス中の窒素酸化物化合物を還元することができる。このためには、排ガス処理装置１２に、供給装置２０によって液状の添加剤が供給可能である。この供給装置２０には、管路２１を介して装置１によってタンク１９から液状の添加剤が供給される。自動車１１は、制御装置２３をも有しており、この制御装置２３によって、前記装置１および供給装置２０が制御され得る。

上で説明したように、本発明は、圧送を排ガス処理装置の運転要求に特に良好に適合させることのできる、液状の添加剤を供給するための特に有利な装置を可能にする。

１ 装置
２ ポンプ
３ 第１のポンプチャンバ
４ 回転駆動装置
５ 駆動軸線
６ シール部
７ 第２のポンプチャンバ
８ クラッチ
９ 円弧セグメント
１０ 弁
１１ 自動車
１２ 排ガス処理装置
１３ 圧送通路
１４ 圧送方向
１５ ハウジング
１６ タンク底部
１７ 吸込み個所
１８ 送出個所
１９ タンク
２０ 供給装置
２１ 管路
２２ 内燃機関
２３ 制御装置
２４ ＳＣＲ触媒
２５ 第３のポンプチャンバ
２６ 流入部
２７ 流出部
２８ ダイヤフラム
２９ ホース
３０ 偏心駆動装置
３１ スクィーズディスク
３２ 突起
３３ 接続管路
３４ 圧送容積
３５ ポンプハウジング
３６ 第１の弁位置
３７ 第２の弁位置
３８ 第３の弁位置

Claims (10)

1. 液状の添加剤を供給する装置（１）であって、液状の添加剤を圧送するための少なくとも１つの第１のポンプチャンバ（３）と、回転駆動装置（４）とを備え、前記第１のポンプチャンバ（３）が、前記回転駆動装置（４）の駆動軸線（５）を巡るように配置されており、前記第１のポンプチャンバ（３）の内部に少なくとも１つのシール部（６）が形成されており、該シール部（６）が、前記回転駆動装置（４）によって前記駆動軸線（５）を巡るように移動させられるようになっている、液状の添加剤を供給する装置（１）において、当該装置（１）が、少なくとも１つの第２のポンプチャンバ（７）を有し、該第２のポンプチャンバ（７）が、前記駆動軸線（５）に沿って前記第１のポンプチャンバ（３）に隣接して配置されていることを特徴とする、液状の添加剤を供給する装置（１）。
2. 前記第２のポンプチャンバ（７）が、前記第１のポンプチャンバ（３）と同様に構成されている、請求項１記載の装置（１）。
3. 当該装置（１）の圧送量を高めるために、前記第２のポンプチャンバ（７）が、前記第１のポンプチャンバ（３）に並列に接続されるようになっている、請求項１または２記載の装置（１）。
4. 前記第１のポンプチャンバ（３）と前記第２のポンプチャンバ（７）との間に、遮断可能なクラッチ（８）が設けられており、該クラッチ（８）によって前記第２のポンプチャンバ（７）が、前記駆動軸線（５）から連結遮断されるようになっている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置（１）。
5. 当該装置（１）の圧送圧を高めるために、前記第２のポンプチャンバ（７）が、前記第１のポンプチャンバ（３）に直列に接続されるようになっている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置（１）。
6. 少なくとも前記第１のポンプチャンバ（３）が、変形可能なダイヤフラム（２８）によって少なくとも部分的に仕切られており、該ダイヤフラム（２８）が、前記少なくとも１つのシール部（６）を形成しており、該シール部（６）を移動させるために、前記ダイヤフラム（２８）が、前記回転駆動装置（４）に結合された偏心駆動装置（３０）によって変形させられるようになっている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置（１）。
7. 少なくとも前記第１のポンプチャンバ（３）が、少なくとも部分的にホース（２９）により形成されており、該ホース（２９）が、前記回転駆動装置（４）に結合されたスクィーズディスク（３１）によって部分的に押し縮められていることによって前記少なくとも１つのシール部（６）が形成されており、該シール部（６）を移動させるために、前記ホース（２９）が、前記スクィーズディスク（３１）によって変形させられるようになっている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置（１）。
8. 前記第１のポンプチャンバ（３）と前記第２のポンプチャンバ（７）とが、それぞれ少なくとも２５０°にわたって一種の円弧セグメント（９）を成すように前記駆動軸線（５）を取り囲んでいる、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置（１）。
9. 当該装置（１）が、少なくとも１つの弁（１０）を有し、該弁（１０）によって、前記第１のポンプチャンバ（３）と前記第２のポンプチャンバ（７）との間の少なくとも１つの接続管路（３３）が切り換えられるようになっている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置（１）。
10. 内燃機関（２２）と、該内燃機関（２２）の排ガスを浄化する排ガス処理装置（１２）と、該排ガス処理装置（１２）に液状の添加剤を供給する、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置（１）とを備えた自動車（１１）。

Images