JP5748781B2 - インジェクターを通して試薬を方向付ける方法 - Google Patents
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Description
本願は、2010年2月10日に出願された米国仮特許出願第61/303,146号の利益を主張する、2011年2月9日に出願された米国特許出願第13/023,870号に対する優先権を主張する。上記出願の開示全体は、参照により本明細書に援用される。
に含むことができ、戻り通路は、分配室と、内部下側本体によって画定されている中央ボアとを流体連結することと、内部下側本体によって画定されている中央ボア内に位置する中実のピントルの外径の回りに試薬の第2の部分量を方向付けることとを含むことができる。
管内の排気ガス流中のNOx排出量の効果的な選択的触媒還元に試薬が必要とされるときを決定する。ピントル118を移動し易くするために、ピントルヘッド132を電磁コイル180の磁束フレームと位置合わせすることができる。例えば、少なくとも図42に示されているように、ボビン144と電磁コイル180とを包囲する磁束フレームをピントルヘッド132と位置合わせすることができる。したがって、図42の断面図において、磁束フレームを接続するように該磁束フレームの断面半分間に直線を引くと、ピントルヘッド132を通る直線が引かれる。そのような配置により、ピントルヘッド132への電磁コイル180の電磁効果が高まる。
ト又は出口貫通穴109とすることができるスロット又は穴を通って流れることができる。ガイドスロット109は、ガイドプレート107とピントル118の外面とだけによって画定することができる。流体は、ガイドプレート107内の1つ又は複数のガイドスロット又は穴109を通って流れると、ピントルヘッド132内の通路316を通って、次いでポールピース122の中央ボア134へ、続いて試薬出口170へ流れて、試薬タンク12に戻ることができる。通路316は、ピントルヘッド132内の貫通穴とすることができる。
10に送出することができる。試薬入口168は、出口オリフィス110と流体連通することができ、供給ライン9を介して、試薬タンク12に外部接続することができる。試薬は、所定の圧力設定点で試薬インジェクター100に圧送されて試薬入口168に入り、続いて出口オリフィス110に至ることができる。所定の圧力設定点は、動作範囲の増加と出口オリフィス110からの噴霧パターンの変化とのうちの少なくとも一方を与えるように動作条件に応じて変わり得る。加圧された試薬は、オリフィスプレート108の構成及び形状に基づいて比較的大きい速度に加速させることができる。これにより、出口オリフィス110内に高速流が生じる。ピントル118の端部が弁座120から外れると、試薬の流れの一部が出口オリフィス110を通過し、ここで、試薬が排気ガス流にジェット噴射される際に、遠心力と空気による試薬の剪断との組み合わせにより噴霧化が起こる。
第1の部分量を方向付けることは、オリフィスプレート108内の複数のスロット322を通して試薬の第1の部分量を方向付けることと、ピントル118を移動させるとともにオリフィスプレート108内のオリフィス110を開放することと、オリフィスプレート108内の複数のスロット322を通して、かつオリフィス110を通して試薬の第1の部分量を方向付けることと、中央ボア、すなわち、内部下側本体104によって画定されている中央ボア106へ試薬の第1の部分量を方向付けることとを含むことができる。
改善され、高温の排気系からの吸熱も低減する。インジェクター100、101はねじジョイントを排除し、代わりに、自己固定式であり、その後に溶接されるプレス嵌めを用いることができる。インジェクター100、101は、従来のインジェクターと比較して、特に、比較的高温への曝露が生じやすいインジェクター本体下側セクション及び内部下側本体において、Oリングを排除することができる。インジェクター100、101は、(ピントル118を上昇及び下降させる、したがって、オリフィスプレート108のオリフィス110をそれぞれ開放及び閉鎖する)該インジェクターの応答時間(開閉時間)を改善して、より高いターンダウン比が達成されることを可能にし、したがって、特定範囲の投与要件をカバーするのに必要とされる別個の(discrete)インジェクターはより少なくなり、これにより、在庫が少なくて済み、スケール効率が改善する。インジェクター100、101は、バッテリー電圧に対する感度と、戻り流量と、インジェクター本体の温度変動との低減を含め、投与精度及び再現性の改善を示す。インジェクター100、101は、インジェクター本体上側セクション102aに対する流体コネクターの位置変更(例えば、流体入口168及び流体出口170の位置設定)を示し、それによって、例えば、流体入口168及び流体出口170がプラスチック材料又は感熱性の他の材料から作られている場合において、高温の排気系18からの輻射熱及び熱対流に対する耐性が改善される。インジェクター100、101は、入口ポート167からのものであるとすることができる最も低温の流体を、ソレノイドコイル180等の最も感熱性の構成部品を通して、オリフィスプレート108等の、熱がそこから抽出されるインジェクター100、101の最も高温の部品であり得るものへ、流体の流れにのって経路付け、それによって、約800℃の排気ガス温度にもかかわらず、インジェクターの保守性を維持する。内部流体への効率的な伝熱のために全ての閉囲容積を小さく保ちながら、インジェクターの表面は露出している外表面積が比較的大きい。
Oリングによってシールして確実な低漏洩性を提供することができる。断熱体204は、Oリングのどちらの側又は面が配置されるかに関係なく、Oリングが断熱体204に対して効果的にシールすることを可能にするために低気孔率を有するものとする。例えば、Oリング203を、断熱体204と、インジェクター本体下側セクション102b等のインジェクター本体との間のように、図42に示されているように設置することもできるし、取り付けフランジ200’と断熱体204との間、若しくは保持プレート226の下側に対するような、保持プレート226と断熱体204との間に設置することもできる。インジェクター100、101はまた、ピントル118が上昇してオリフィス110を開放している場合、オリフィス110を通ってインジェクター100、101を出る流体のみがスロット322を通過するものであり、かつ、非噴射期間中、スロット322を通るのではなくその回りを通るバイパス戻り流が、インジェクター構成部品を冷却するためにインジェクター100、101内に戻るように方向付けられるという利点を提供する。
Claims (23)
- インジェクターを通して試薬を方向付ける方法であって、
試薬入口において試薬を受け取ることと、
ポールピースの外径とボビンの内径との間に画定されているポールピース通路へ前記試薬を方向付けることと、
内部下側本体のカラーの外径と前記ボビンの前記内径との間にカラー通路が画定され、前記カラーが前記ポールピースの周囲を取り囲むように前記ポールピースの外径が前記カラーの容積内に収容され、前記ポールピース通路から前記カラー通路へ前記試薬を方向付けることと、
前記カラー通路から、前記内部下側本体の外径と前記インジェクターの下側セクションの内径との間に画定されている下側本体通路へ前記試薬を方向付けることと、
分配通路は、前記内部下側本体とオリフィスプレートとによって画定されている分配室に前記下側本体通路を流体連結し、前記内部下側本体を延びる穴として形成された前記分配通路内に前記試薬を方向付けることと、
前記オリフィスプレート内のオリフィスへ前記試薬の第1の部分量を方向付けることと、試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることと、
を含む、インジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 前記オリフィスプレート内のオリフィスへ前記試薬の第1の部分量を方向付けることは、前記オリフィスプレート内の複数のスロットを通して前記試薬の前記第1の部分量を方向付けることを更に含む、請求項1に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。
- 前記オリフィスプレート内のオリフィスへ前記試薬の第1の部分量を方向付けることは、ピントルを移動させるとともに前記オリフィスプレート内の前記オリフィスを開放することと、
前記オリフィスプレート内の複数のスロットを通して、かつ前記オリフィスを通して前記試薬の前記第1の部分量を方向付けることと、
を更に含む、請求項1に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
前記内部下側本体によって画定されている中央ボアへ前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含む、請求項1に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
ピントルが通る、ガイドプレート内に画定されている貫通穴を通して、前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含む、請求項1に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
ピントルの一端部に取り付けられているとともに該一端部を包囲しているピントルヘッドの貫通穴を通して、前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含む、請求項1に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
磁気コイルのボビンの内部を通して前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含む、請求項1に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
ポールピースの中央ボアを通して前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含む、請求項1に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
前記分配室から、前記内部下側本体によって画定されている少なくとも1つの戻り通路へ前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含み、前記戻り通路は、前記分配室と、前記内部下側本体によって画定されている中央ボアとを流体連結する、請求項1に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
前記内部下側本体によって画定されている中央ボア内に位置する中実のピントルの外径の回りに前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含む、請求項1に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - インジェクターを通して試薬を方向付ける方法であって、
試薬タンクからインジェクターの試薬入口へ試薬を圧送することと、
ポールピースの外径と前記インジェクターの上側セクションの内径との間に画定されているポールピース通路へ前記試薬を方向付けることと、
前記ポールピース通路から、前記ポールピースの外径と前記電磁コイルボビンの内径との間に位置付けられているボビン通路へ前記試薬を方向付けることと、
内部下側本体のカラーの外径と前記電磁コイルボビンの内径との間にカラー通路が位置付けられ、前記カラーが前記ポールピースの周囲を取り囲むように前記ポールピースの外径が前記カラーの容積内に収容され、前記ポールピース通路からカラー通路へ前記試薬を方向付けることと、
前記カラー通路から、前記内部下側本体の外径と前記インジェクターの下側セクションの内径との間に位置付けられている下側本体通路へ前記試薬を方向付けることと、
分配通路は、前記下側本体通路と、前記内部下側本体とオリフィスプレートとによって画定されている分配室とを流体連結し、前記内部下側本体内を延びる穴として形成された前
記分配通路内に前記試薬を方向付けることと、
前記試薬を第1の部分量と第2の部分量とに分けることと、
前記分配室内へ前記試薬の前記第1の部分量及び前記第2の部分量を方向付けることと、前記オリフィスプレート内に画定されている湾曲したスロット内へ前記第1の部分量を方向付けることと、
ピントルは、前記内部下側本体に形成された中央穴内を延び、前記内部下側本体の前記カラーの容積内に配置されたピントルヘッドを有し、前記ピントルを前記オリフィスプレートから上昇させることと、
前記オリフィスプレート内のオリフィスの回りに前記試薬の前記第1の部分量を方向付けることと、
を含む、インジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 前記オリフィスプレート内の前記オリフィスの回りから排気管内へ前記試薬の前記第1の部分量を方向付けることを更に含む、請求項11に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。
- 試薬出口へ前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含む、請求項11に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。
- 前記試薬出口から前記試薬タンクへ前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含む、請求項13に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。
- 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
戻り通路は、前記分配室から、前記内部下側本体によって画定されている中央ボアへ前記第2の部分量を方向付け、前記内部下側本体内に画定されている前記戻り通路へ前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含む、請求項13に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることは、
前記中央ボア内に位置する中実のピントルの外径の回りに前記第2の部分量を方向付けることを更に含む、請求項13に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることは、
前記中実のピントルが通る、ガイドプレートの貫通穴を通して前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることと、
ピントルが取り付けられているピントルヘッドの貫通穴を通して前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることと、
を更に含む、請求項13に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
前記電磁コイルボビンの前記内径を通して前記試薬の第2の部分量を方向付けることを更に含む、請求項13に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
ポールピースの中央ボアを通して前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含み、前記ポールピースは、前記電磁コイルボビンの内径を通して位置付けられる、請求項13に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
ポールピースの中央ボア内に位置するばねを通して前記試薬の或る部分量を方向付けるこ
とを更に含む、請求項13に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。 - 前記オリフィスプレート内のオリフィスへ前記試薬の第1の部分量を方向付けることは、オリフィスプレートホルダー内に画定されている複数のスロットを通して前記試薬の前記第1の部分量を方向付けることを更に含む、請求項1に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。
- 前記オリフィスプレートホルダー及び前記オリフィスプレートは、物理的に別個の部品である、請求項21に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。
- 試薬出口へ前記試薬の第2の部分量を方向付けることは、
前記分配室から、オリフィスプレートホルダーによって画定されている少なくとも1つの戻り通路へ前記試薬の前記第2の部分量を方向付けることを更に含み、前記戻り通路は、前記分配室と、前記内部下側本体によって画定されている中央ボアとを流体連結する、請求項1に記載のインジェクターを通して試薬を方向付ける方法。
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