JP3238416B2 - 還元剤利用式排気浄化装置付き車両用の燃料容器 - Google Patents
還元剤利用式排気浄化装置付き車両用の燃料容器Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、排気ガスを浄化するために還元剤で作動す
る排気ガス浄化装置を備え、その還元剤を貯蔵するため
に還元剤収容部が設けられている、内燃力原動機を運転
するために用意された燃料を貯蔵するための燃料容器に
関する。
る排気ガス浄化装置を備え、その還元剤を貯蔵するため
に還元剤収容部が設けられている、内燃力原動機を運転
するために用意された燃料を貯蔵するための燃料容器に
関する。
還元剤利用式排気浄化装置は、例えばシーメンスAG社
（ベルリンとミュンヘン）発行のシーメンス製品カタロ
グの番号A96001−U91−A232「定置形ディーゼルエンジ
ン用のSiNOx−窒素酸化物減少装置」で知られている。
これはSCR法（選択触媒還元法）に基づいている装置で
ある。この方法は、窒素酸化物あるいは尿素が、適当な
触媒により窒素と水に変換されるということを利用して
いる。そのために排気ガスは、これに還元剤を正確に配
量して添加しつつ、排気管に組み入れられたSCR触媒コ
ンバータを通して案内される。
（ベルリンとミュンヘン）発行のシーメンス製品カタロ
グの番号A96001−U91−A232「定置形ディーゼルエンジ
ン用のSiNOx−窒素酸化物減少装置」で知られている。
これはSCR法（選択触媒還元法）に基づいている装置で
ある。この方法は、窒素酸化物あるいは尿素が、適当な
触媒により窒素と水に変換されるということを利用して
いる。そのために排気ガスは、これに還元剤を正確に配
量して添加しつつ、排気管に組み入れられたSCR触媒コ
ンバータを通して案内される。
排気ガスを発生する内燃力原動機、例えば自動車のデ
ィーゼルエンジンと共働する還元剤利用式排気浄化装置
の場合、還元剤を貯蔵容器やタンク、即ち還元剤収容部
に貯蔵する必要がある。従来この空間は、内燃力原動機
用の燃料を貯蔵するために用意された燃料貯蔵部から少
し離れ、それと別個に配置されていた。例えば尿素のよ
うな固形還元剤は、特に配量性を良くするため、液体、
例えば水に溶解される。このような還元剤溶液は、車両
において還元剤タンクが外部に設置されている場合、冷
たい外気の影響を受けて結晶化し、凝固する。例えば3
2.5％の尿素水溶液は−11℃の温度で凝固する。凍結あ
るいは凝固した溶液はもはや搬送できず、その場合に排
気ガスは浄化されない。
ィーゼルエンジンと共働する還元剤利用式排気浄化装置
の場合、還元剤を貯蔵容器やタンク、即ち還元剤収容部
に貯蔵する必要がある。従来この空間は、内燃力原動機
用の燃料を貯蔵するために用意された燃料貯蔵部から少
し離れ、それと別個に配置されていた。例えば尿素のよ
うな固形還元剤は、特に配量性を良くするため、液体、
例えば水に溶解される。このような還元剤溶液は、車両
において還元剤タンクが外部に設置されている場合、冷
たい外気の影響を受けて結晶化し、凝固する。例えば3
2.5％の尿素水溶液は−11℃の温度で凝固する。凍結あ
るいは凝固した溶液はもはや搬送できず、その場合に排
気ガスは浄化されない。
特にこのような還元剤利用式排気浄化装置が採用され
ている車両の場合、還元剤用の貯蔵容器を収納する必要
がある。従来、還元剤用の補助タンクは、必要な場所が
別の構造部品の設置で利用され尽くされてしまった後
で、車両に別個のホルダで組み増されていた。そしてい
まや、特に車両において、限界いっぱいに寸法づけられ
た組込み空間をできるだけ有効に利用する必要およびそ
の燃料用および還元剤用タンクの固定装置を単純に形成
する必要がある。
ている車両の場合、還元剤用の貯蔵容器を収納する必要
がある。従来、還元剤用の補助タンクは、必要な場所が
別の構造部品の設置で利用され尽くされてしまった後
で、車両に別個のホルダで組み増されていた。そしてい
まや、特に車両において、限界いっぱいに寸法づけられ
た組込み空間をできるだけ有効に利用する必要およびそ
の燃料用および還元剤用タンクの固定装置を単純に形成
する必要がある。
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の燃料容器を、そ
の固定装置および還元剤収容部の固定装置が特に簡単で
あるように形成することにある。
の固定装置および還元剤収容部の固定装置が特に簡単で
あるように形成することにある。
この課題は本発明に基づいて、燃料容器の燃料収容部
を還元剤収容部と共に単一構造ユニットにまとめること
によって解決される。その単一構造ユニットを、全体と
して少なくとも１つのホルダによって車両に固定する。
を還元剤収容部と共に単一構造ユニットにまとめること
によって解決される。その単一構造ユニットを、全体と
して少なくとも１つのホルダによって車両に固定する。
即ち車両に還元剤用補助タンクを組み増すことを回避
するために、本発明では、燃料収容部および還元剤収容
部を、唯一のタンクのようにして固定できる単一構造ユ
ニットに統合している。従来別々の２つの収容部を合体
することによって、車両において限度いっぱいに寸法づ
けられた組込み空間は良好に利用され、固定装置は特に
簡単となる。同時に、還元剤収容部の外気と直接接触す
る壁が、従来の２つのタンクを有する方式に比べて減少
するので、溶液内に存在する還元剤が凍結する危険は防
止される。燃料収容部内に存在する燃料は、還元剤収容
部の少なくとも１つの壁に隣接しているか、還元剤収容
部を包囲しているので、燃料は、還元剤収容部を加熱す
るためおよび溶液内に存在する還元剤を解凍するために
利用できる。
するために、本発明では、燃料収容部および還元剤収容
部を、唯一のタンクのようにして固定できる単一構造ユ
ニットに統合している。従来別々の２つの収容部を合体
することによって、車両において限度いっぱいに寸法づ
けられた組込み空間は良好に利用され、固定装置は特に
簡単となる。同時に、還元剤収容部の外気と直接接触す
る壁が、従来の２つのタンクを有する方式に比べて減少
するので、溶液内に存在する還元剤が凍結する危険は防
止される。燃料収容部内に存在する燃料は、還元剤収容
部の少なくとも１つの壁に隣接しているか、還元剤収容
部を包囲しているので、燃料は、還元剤収容部を加熱す
るためおよび溶液内に存在する還元剤を解凍するために
利用できる。
本発明の他の有利な実施態様は従属請求項に記載され
ている。
ている。
以下３つの図を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
図１は、還元剤収容部がそのそばに配置された燃料収
容部から隔壁によって分離されている形態の燃料容器の
概略断面図、 図２は、燃料収容部内に還元剤収容部が入っている形
態の燃料容器の概略断面図、 図３は、燃料収容部内に袋としての還元剤収容部が入
っている形態の燃料容器の概略断面図である。
容部から隔壁によって分離されている形態の燃料容器の
概略断面図、 図２は、燃料収容部内に還元剤収容部が入っている形
態の燃料容器の概略断面図、 図３は、燃料収容部内に袋としての還元剤収容部が入
っている形態の燃料容器の概略断面図である。
各図において同一部分には同一符号が付されている。
図１において、燃料容器、即ち単一構造ユニット２
は、直方体状あるいは円筒状に形成されている。これ
は、固定隔壁４で仕切ることによって、燃料Ｋを貯蔵す
るための燃料収容部６と、還元剤Ｒを貯蔵するための還
元剤収容部８とを有している。燃料収容部６は、その上
側面に燃料Ｋを供給および／又は排出するための給排口
10を有し、還元剤収容部８はその上側面に還元剤Ｒを供
給および／又は排出するための給排口14を有している。
燃料Ｋは内燃力原動機を運転するために使われ、特にこ
の実施例においては車両上のディーゼルエンジンを駆動
するためのディーゼル燃料である。還元剤ＲはSCR原理
に基づいて作動する排気ガス浄化装置に噴射するために
利用される。従ってこの還元剤Ｒは、内燃機関の排気ガ
スを浄化するために使われる。単一構造ユニット２は唯
一のタンクのようにして運転装置に、この実施例では自
動車に固定される。そのために、自動車において通常の
形態をしたホルダ14が用意されている。
は、直方体状あるいは円筒状に形成されている。これ
は、固定隔壁４で仕切ることによって、燃料Ｋを貯蔵す
るための燃料収容部６と、還元剤Ｒを貯蔵するための還
元剤収容部８とを有している。燃料収容部６は、その上
側面に燃料Ｋを供給および／又は排出するための給排口
10を有し、還元剤収容部８はその上側面に還元剤Ｒを供
給および／又は排出するための給排口14を有している。
燃料Ｋは内燃力原動機を運転するために使われ、特にこ
の実施例においては車両上のディーゼルエンジンを駆動
するためのディーゼル燃料である。還元剤ＲはSCR原理
に基づいて作動する排気ガス浄化装置に噴射するために
利用される。従ってこの還元剤Ｒは、内燃機関の排気ガ
スを浄化するために使われる。単一構造ユニット２は唯
一のタンクのようにして運転装置に、この実施例では自
動車に固定される。そのために、自動車において通常の
形態をしたホルダ14が用意されている。
図１の実施例において、燃料収容部６および還元剤収
容部８は並べて配置されている。これらは共通の壁４に
よって分離されている。この壁４は、特に熱良導性の金
属から成っている。これによって、運転中の温かい燃料
Ｋあるいは始動過程で温められた燃料Ｋが、その熱を還
元剤Ｒに放出することが保証されるので、還元剤Ｒは凍
結が防止されるか、あるいは場合によっては解凍され
る。
容部８は並べて配置されている。これらは共通の壁４に
よって分離されている。この壁４は、特に熱良導性の金
属から成っている。これによって、運転中の温かい燃料
Ｋあるいは始動過程で温められた燃料Ｋが、その熱を還
元剤Ｒに放出することが保証されるので、還元剤Ｒは凍
結が防止されるか、あるいは場合によっては解凍され
る。
図２において、還元剤収容部８は燃料収容部６の内部
に配置されている。還元剤収容部８は、ここではそのた
めに金属製の壁を有している。還元剤収容部８は、ここ
でも燃料空間６と同様に円筒状に形成される。還元剤収
容空間８は、燃料収容部６内に管状通路16で吊り下げら
れている。勿論、燃料収容部６および／又は還元剤収容
部８を直方体状に形成することもできる。
に配置されている。還元剤収容部８は、ここではそのた
めに金属製の壁を有している。還元剤収容部８は、ここ
でも燃料空間６と同様に円筒状に形成される。還元剤収
容空間８は、燃料収容部６内に管状通路16で吊り下げら
れている。勿論、燃料収容部６および／又は還元剤収容
部８を直方体状に形成することもできる。
図２の実施例においても、燃料収容部６と還元剤収容
部８との間に、良好な熱伝達が存在するように考慮され
ている。そのために還元剤収容部８の壁は、少なくとも
その１つが熱良導的に形成されている。この壁あるいは
これらの壁は、熱良導性の金属から構成するのが良い。
部８との間に、良好な熱伝達が存在するように考慮され
ている。そのために還元剤収容部８の壁は、少なくとも
その１つが熱良導的に形成されている。この壁あるいは
これらの壁は、熱良導性の金属から構成するのが良い。
図３の実施例においても明らかなように、還元剤収容
部８は燃料収容部６の内部に配置されている。ここで還
元剤収容部８は、特に可撓性の壁を有している。これは
特に袋として形成されている。この袋は両側の横側保持
壁18、20によって燃料収容部６のほぼ中央部に保持され
ている。還元剤収容部８は、ここでも通路16を介して単
一構造ユニット２の上側面における給排口12に結合され
ている。
部８は燃料収容部６の内部に配置されている。ここで還
元剤収容部８は、特に可撓性の壁を有している。これは
特に袋として形成されている。この袋は両側の横側保持
壁18、20によって燃料収容部６のほぼ中央部に保持され
ている。還元剤収容部８は、ここでも通路16を介して単
一構造ユニット２の上側面における給排口12に結合され
ている。
還元剤収容部８内の還元剤Ｒが凍結しないことおよび
／又は凍結後に容易に再び解凍されることを保証するた
めに、図２に示されているヒータ22が追加的に設けられ
る。このヒータ22は特に電気ヒータがよい。このような
ヒータ22の装置は、特に還元剤Ｒとして水溶性尿素溶液
を利用する車両において有効である。
／又は凍結後に容易に再び解凍されることを保証するた
めに、図２に示されているヒータ22が追加的に設けられ
る。このヒータ22は特に電気ヒータがよい。このような
ヒータ22の装置は、特に還元剤Ｒとして水溶性尿素溶液
を利用する車両において有効である。
要約すれば、図２および図３に基づいて、還元剤収容
部８は燃料Ｋで包囲されていることによって、凍結の危
険が防止される。車両においてディーゼル燃料Ｋが供給
路および帰還路を介してエンジン部品、例えば搬送ポン
プあるいは制御装置を冷却するために利用されるので、
運転中ディーゼル燃料Ｋは僅かに温度上昇し、この温度
上昇はタンク全体、即ち単一構造ユニット２全体の温度
上昇に貢献する。
部８は燃料Ｋで包囲されていることによって、凍結の危
険が防止される。車両においてディーゼル燃料Ｋが供給
路および帰還路を介してエンジン部品、例えば搬送ポン
プあるいは制御装置を冷却するために利用されるので、
運転中ディーゼル燃料Ｋは僅かに温度上昇し、この温度
上昇はタンク全体、即ち単一構造ユニット２全体の温度
上昇に貢献する。
上述の還元剤Ｒの直接加熱のほかに、燃料空間６に戻
るディーゼル燃料Ｋの温度に依存した加熱によって、単
一構造ユニット２の全内容物の温度レベルが高められ
る。これによって、溶液内に存在する還元剤Ｒの凍結が
防止される。これによって場合によっては、例えば低い
外気温のもとで長時間停止した後での凍結溶液の解凍が
支援される。
るディーゼル燃料Ｋの温度に依存した加熱によって、単
一構造ユニット２の全内容物の温度レベルが高められ
る。これによって、溶液内に存在する還元剤Ｒの凍結が
防止される。これによって場合によっては、例えば低い
外気温のもとで長時間停止した後での凍結溶液の解凍が
支援される。
還元剤収容部８として袋あるいは尿素溶液タンクを備
えた図３に示す実施例は、溶液の解凍中における体積膨
張が構造部品を損傷させないという利点を有する。
えた図３に示す実施例は、溶液の解凍中における体積膨
張が構造部品を損傷させないという利点を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ワイグル、マンフレート ドイツ連邦共和国 デー―93161 ジン チング フルールヴェーク ３アー (72)発明者 ホフマン、ロタール ドイツ連邦共和国 デー―96264 アル テンクンシュタット クロスターシュト ラーセ 48 (56)参考文献 独国特許出願公開3501094（ＤＥ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 13/00 - 15/02 F02M 37/00 F01N 3/08
Claims (17)
- 【請求項１】排気ガスを浄化するために還元剤（Ｒ）で
作動する排気ガス浄化装置が装備され、その還元剤
（Ｒ）を貯蔵するために還元剤収容部（８）が設けられ
ている内燃力原動機を運転するために用意された燃料
（Ｋ）を貯蔵するための燃料容器において、この燃料収
容部（６）が還元剤収容部（８）と単一構造ユニット
（２）にまとめられており、しかも前記両収容部（６、
８）間の良好な熱伝達が存在するように還元剤収容部
（８）の、前記燃料収容部（６）と接する少なくとも１
つの壁が熱良導的に形成されていることを特徴とする燃
料容器。 - 【請求項２】単一構造ユニット（２）が全体として、少
なくとも１つのホルダ（14）によって車両に固定できる
ことを特徴とする請求項１記載の燃料容器。 - 【請求項３】燃料収容部（６）が還元剤収容部（８）の
そばに配置され、この還元剤収容部（８）から隔壁
（４）によって分離されていることを特徴とする請求項
１又は２記載の燃料容器（図１参照）。 - 【請求項４】隔壁（４）が熱良導性金属から成っている
ことを特徴とする請求項３記載の燃料容器（図１参
照）。 - 【請求項５】燃料収容部（６）の中に還元剤収容部
（８）が配置されていることを特徴とする請求項１ない
し４のいずれか１つに記載の燃料容器（図２、図３参
照）。 - 【請求項６】還元剤収容部（８）が堅い壁を有している
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記
載の燃料容器（図１、図２参照）。 - 【請求項７】燃料収容部（６）の中に還元剤収容部
（８）が吊り下げられていることを特徴とする請求項５
又は６記載の燃料容器（図２、図３参照）。 - 【請求項８】燃料収容部（６）が還元剤収容部（８）と
同じように円筒状あるいは直方体状に形成されているこ
とを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載
の燃料容器。 - 【請求項９】還元剤収容部（８）の少なくとも１つの壁
が、好適には金属から成っていることを特徴とする請求
項８記載の燃料容器（図２参照）。 - 【請求項１０】還元剤収容部（８）が可撓性の壁を有し
ていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１
つに記載の燃料容器（図３参照）。 - 【請求項１１】還元剤収容部（８）が可撓性の壁を有す
る袋として形成されて燃料収容部内に配置され、該可撓
性の壁が熱良導的に形成された壁として機能することを
特徴とする請求項10記載の燃料容器（図３参照）。 - 【請求項１２】燃料収容部（６）の中に袋に対する少な
くとも１つの横側保持壁（18、20）が設けられているこ
とを特徴とする請求項11記載の燃料容器。 - 【請求項１３】還元剤収容部（８）がその上側面に給排
口（12）を有していることを特徴とする請求項１ないし
12のいずれか１つに記載の燃料容器（図２、図３参
照）。 - 【請求項１４】還元剤収容部（８）に対し、ヒータ（2
2）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし1
3のいずれか１つに記載の燃料容器。 - 【請求項１５】還元剤（Ｒ）として尿素溶液が用意され
ていることを特徴とする請求項１ないし14のいずれか１
つに記載の燃料容器。 - 【請求項１６】請求項１ないし15のいずれか１つに記載
の燃料収容部（６）を備えた内燃力原動機、特にディー
ゼルエンジン。 - 【請求項１７】車両上に存在していることを特徴とする
請求項16記載の内燃力原動機。
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