JP6173574B2 - 液体添加剤を提供する装置を作動させる方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体添加剤を提供する装置を作動させる方法、及び本発明による方法を実施するための対応する装置に関する。

液体添加剤を提供する装置は、特に液体添加剤を自動車の排ガス処理装置へ供給するために自動車分野において使用される。内燃機関の排ガス中の窒素酸化物化合物が還元剤を用いて還元され、これにより、窒素、ＣＯ₂及び水などの無害な物質を形成するような排ガス処理装置が特に重要である。対応する排ガス方法は、ＳＣＲ（選択的触媒還元）法と呼ばれる。

この方法のための還元剤として通常はアンモニアが使用される。アンモニアは、通常、直接的にではなく、液体添加剤として貯蔵し、液体添加剤として排ガス処理装置に提供することもできる、還元剤前駆物質溶液の形式で貯蔵されている。前記液体添加剤は、次いで、排ガス中で熱又は加水分解により変換され、実際の還元剤アンモニアを形成する。“加水分解”とは、変換反応が、例えば排ガス処理装置におけるサブストレートハニカムボディに提供されてもよい加水分解触媒によって補助されることを意味する。ＳＣＲ法の場合、３２．５％の尿素含有量を有する尿素水溶液が、商標名AdBlue（登録商標）で利用可能である。

このような液体添加剤の問題は、前記添加剤が低温で凍結する可能性があるということである。前記３２．５％尿素水溶液は、例えば−１１℃で凍結する。自動車分野において、このような低温は、特に冬季の長期にわたる停止期間に生じる可能性がある。凍結のリスクにもかかわらず低温においてさえも液体添加剤を提供する装置を作動させることができ、かつ特に長期間の停止状態の後にこのような装置を迅速に作動させることを可能にするために、装置が、作動停止後に少なくとも部分的に排液されることが知られている。これにより、少なくとも装置の一部に液体添加剤が存在せず、これにより凍結がそこでは生じることができないことを保証することができる。さらに、液体添加剤を提供する装置にヒータが提供することがさらに知られており、このヒータによって装置の少なくとも一部を加熱することができる。加熱によって、液体添加剤の凍結を防止することができるか、又は凍結した液体添加剤を再び解凍することができる。

前記手段にもかかわらず、タンク内、及び液体添加剤を供給する送出ユニット内の液体添加剤が完全に凍結した場合には、装置を迅速に作動させることは通常は不可能である。むしろ、タンク内の液体添加剤は少なくとも部分的に溶解させられる必要がある。送出ユニット内の液体添加剤は通常は完全に解凍されなければならないか、又は送出ユニットは凍結プロセスの前に排液されている。凍結した添加剤の解凍は、一定の期間を要する。なぜならば、対応する体積の液体添加剤の解凍のためには、一定の最低量のエネルギが要求されるが、このエネルギは、制限された速度でしか提供することができないからである。

これを出発点として、本発明の課題は、前記技術的問題を解決又は少なくとも低減することである。特に、滅多に凍結することがなく、凍結した添加剤が装置に存在する場合には解凍するのが特に容易な、液体添加剤を提供する特別な装置を作動させる特に有利な方法を説明することが求められている。

前記課題は、請求項１の特徴による方法によって達成される。発明のさらに有利な改良は、従属請求項に明示されている。請求項に個々に明示された特徴は、あらゆる望ましい技術的に有意義な形式で互いに組み合わされてもよく、また、説明、特に、発明の別の実施の形態が明示されている図面に関連した説明からの説明事項によって補足されてもよい。

本発明は、タンクから添加剤分配装置まで延びる送出経路を有し、送出経路の少なくとも１つのセクションはジャケットを形成している、液体添加剤を提供する装置を作動させる方法であって、少なくとも以下のステップ：
ａ）液体添加剤をタンクから添加剤分配装置へ送出経路に沿って送出方向に送出するステップ、
ｂ）送出を停止するステップ、
ｃ）送出経路のセクションを少なくとも部分的に排液するステップ、及び
ｄ）排液された送出経路によってジャケットに断熱部を形成するステップ
を有する、液体添加剤を提供する装置を作動させる方法に関する。

液体添加剤を提供する装置は、通常、液体添加剤を送出する送出ユニットを有する。送出プロセスのために、送出ユニットは、通常、ポンプを有する。送出ユニットは、さらに、別の能動的な構成部材を有してもよい。このような構成部材は、例えば、液体添加剤の送出を制御する弁、又は液体添加剤の送出を監視するセンサである。液体添加剤の送出に加えて、送出ユニットは、液体添加剤の計量供給を行ってもよい。このために、送出ユニットは、例えば、その送出速度が正確に調節可能であるポンプを有してもよい。これは、例えば、送出速度がポンプによって行われる送出ストロークの回数に比例する幾つかの往復ピストン又はダイヤフラム式ポンプの場合に可能である。ポンプが計量供給機能を行わず、むしろ単に所定の圧力上昇を生ぜしめ、添加剤分配装置に所定の圧力で液体添加剤を提供することも可能である。

添加剤分配装置は、例えば、液体添加剤を排ガス処理装置へ供給することができる供給装置であってもよい。添加剤分配装置は、液体添加剤を最終的に噴霧された形式で排ガス処理装置へ分配することができるノズルを含んでもよい。さらに、添加剤分配装置は、液体添加剤の計量供給を行うことができる計量供給弁を有してもよい。計量供給弁は、特に送出ユニットが計量供給機能を行わない場合に好都合である。

送出経路は、液体添加剤が貯蔵されているタンクから添加剤分配装置への経路である。送出経路は、通常、例えばホースによって形成されてもよいラインによって形成されている。送出経路を、少なくとも複数のセクションにおいて、ブロックにおけるボアによって形成することも可能である。このようなブロックは、例えば、上述した能動的な構成部材が取り付けられたアセンブリベースボディであってもよい。

送出経路によって形成されたジャケットは、例えば、面に沿って延びる送出経路のセクションである。前記面は、好適には、装置の別の領域に対して装置の所定の領域を仕切り、これにより、添加剤分配装置の前記領域は、ジャケットにおける断熱部によって互いに熱的に分離される。ジャケットを形成する送出経路のセクションは、例えば、巻回された蛇行する形態であってもよい。これにより、送出経路のセクションの個々の巻回は、ジャケットを形成している。送出経路は、ジャケットの領域において面状キャビティとして形成することもできる。このような面状キャビティは、二次元の広がりを有する。

ステップａ）における液体添加剤の送出の間、装置は通常は作動している。上述の装置を有する自動車の内燃機関は、典型的にはステップａ）の間は作動しており、このプロセスにおいて排ガスを発生し、排ガスは排ガス処理装置へ送られる。前記排ガスの浄化のために、前記装置は液体添加剤を自動車の排ガス処理装置へ供給する。

装置の送出の停止がステップｂ）において行われる。通常、ステップｂ）は、上述の装置を有する自動車の作動の停止の一部として行われる。送出の停止と並行して、通常の場合、所定のルーチンが行われ、このルーチンによって装置は作動的に停止した状態に置かれる。このようなルーチンは、例えば、装置によって提供された液体添加剤の量を電子メモリに記憶することであってもよい。前記情報は、タンクにおける液体添加剤の充填レベルに関する情報のアイテムを更新するために後で使用することができる。送出の停止のための前記ルーチンの一部として、ステップｃ）における送出経路のセクションの少なくとも部分的な排液も行われる。前記排液は、特に、低温が存在するときに送出経路において添加剤が凍結することが防止されるという効果をもたらす。

ステップｄ）においては、断熱部がジャケットに形成される。これは、ステップｃ）における排液と並行して、セクションにおける液体添加剤が代用物質と置き換えられることによって行われる。断熱部の形成は、通常、液体添加剤よりも大幅に低い熱伝導率を有する代用物質によって実現される。代用物質は、例えば、空気であってもよい。空気の熱伝導率は、液体添加剤の熱伝導率よりも数倍低い。ステップｄ）の後、送出経路のセクションの領域における熱は、実質的に熱放射のみによって送出経路の異なる壁セクションの間で伝達される。液体添加剤又は交換物質を介した熱伝導による熱伝達は、実質的にもはや生じない。したがって、ジャケットを介した熱伝導率は、ステップｄ）の後、大幅に減じられる。

上述の断熱部の形成により、装置の目標とされる凍結を保証することが可能となる。装置からの熱の流出を、断熱部によって有効な形式で制御することができる。さらに、装置は、要するにより良好に断熱されており、凍結プロセスを時間に関して減速させることができる。要するに、装置の凍結の回数をこれにより大幅に減じることができる。さらに、断熱部により、装置の目標とされる加熱も可能となるので、凍結した液体添加剤が装置に存在したとしても作動の停止後に装置をより迅速に作動させることができる。加熱する必要のない領域は、加熱する必要のある領域から断熱されている。熱エネルギは、使用されずに、熱エネルギが必要とされない領域に流入することはない。

液体添加剤が送出方向と逆に送出経路からタンクへ逆送されることにより送出経路のセクションが排液されると、当該方法は特に有利である。

送出経路の上述の排液は、例えば、装置の送出ユニットに設けられたポンプによって実現されてもよく、このポンプは、反転可能な送出方向を有する。ポンプ若しくは送出ユニットは、送出方向を反転させるための少なくとも１つの弁を有してもよい。ポンプの送出は、例えば、送出ユニットが送出方向と逆に液体添加剤を送出するように送出ユニット若しくはポンプの弁が切り替えられることによって反転されてもよい。ポンプ駆動装置が異なる方向に作動させられることによってポンプの送出方向を変化させることもできる。これは、例えば、ポンプ駆動装置の極性の反転によって実現されてもよい。送出経路の排液の別の可能性は、液体添加剤の送出用のポンプのみならず、排液用の第２のポンプをも装置に設けることであり、この第２のポンプによって送出経路の排液を行うことができる。

液体添加剤がタンク内へ逆送されることによる送出経路の排液は特に有利である。なぜならば、このような排液により、液体添加剤の損失が生じないからである。送出経路から除去された液体添加剤は、装置のその後の作動開始時に再び利用可能となる。

送出経路の排液の別の可能性は、排液が循環によって実現されることである。この場合、通常は、送出経路からタンクへ戻る、送出経路からの分岐路が設けられる。これにより、送出経路から分岐路を通って循環させられることにより、送出経路における液体添加剤はタンクへ逆送されてもよい。前記分岐路は、戻しラインと呼んでもよい。

送出経路のセクションにおける液体添加剤が少なくとも部分的に蒸発されられることによって送出経路のセクションが排液されると、当該方法はさらに有利である。

液体添加剤の蒸発のために、装置はヒータを有してもよい。送出経路のセクションにおける液体添加剤の蒸発は、例えば、前記液体添加剤が蒸発するまで前記ヒータが送出経路のセクションにおける液体添加剤を加熱することによって実現されてもよい。気体状態に変化した添加剤は、通常、液体添加剤よりも著しく低い熱伝導率を有する。これにより、液体添加剤の蒸発によって断熱部も形成される。

送出経路を排液する手段はこの場合特に単純であるため、当該方法のこのような実施の形態は有利である。特に、装置のポンプ若しくは送出ユニットは反転可能な送出方向を有する必要がない。上述のヒータのみが装置において必要とされる。

しかしながら、前記方法の実施の場合、液体添加剤の変換温度が蒸発温度に近いので、液体添加剤は化学的に変換され得る。前記化学的変換は、結果的に装置に汚染物を形成する可能性があるため問題となることがある。しかしながら、この問題よりも、装置のより単純な構成という利点が勝ることがある。

ここで、送出ユニットを有しており、ジャケットが送出ユニットを少なくとも部分的に包囲している、記載された方法を実施するための装置を記載することも求められている。

記載された方法に関して明示された特別な利点及び設計的特徴を、記載された装置にも同様に適用及び移転することができる。同じことは、方法に適用及び移転することができる、以下で記載される装置の特別な利点及び設計的特徴にも当てはまる。

特に、ジャケットは、装置の送出ユニットと、液体添加剤用のタンクの内部との間に配置されていると特に有利である。これにより、ジャケットにおける断熱部は、液体添加剤が貯蔵されているタンクの内部を送出ユニットに対して断熱する。したがって、ジャケット及び断熱部の前記配置は、タンク及び送出ユニットの内部における液体添加剤の凍結挙動及び解凍が互いに別々に影響されることを可能にする。これにより、送出ユニットを、作動停止後に特に迅速に作動準備することが可能になる。なぜならば、送出ユニット内の液体添加剤を目標とされる形式で加熱することができ、タンク内の特に少量の液体添加剤を付加的に目標とされる形式で加熱することができるからである。装置を始動させるために解凍される必要のないタンクの領域への熱の不要な流出を防止することができる。ステップｃ）における排液の間に送出ユニットから液体添加剤が完全に除去されていると、断熱部によって、送出ユニットへの熱の流出が防止され、タンクの内部における液体添加剤の所定の領域のみが目標とされる形式で解凍されることも可能である。これにより、ヒータから送出ユニットへの熱の伝導は概して必要とされない。なぜならば、排液により、送出ユニットには凍結した液体添加剤が存在しないからである。これは、液体添加剤が少なくとも部分的に凍結した場合に、作動停止後の装置の特に迅速な始動をも促進する。

装置がヒータを有しており、ジャケットが少なくとも部分的にヒータと送出ユニットとの間に配置されており、これにより、ジャケットにおける断熱部が送出ユニットをヒータに対して少なくとも部分的に断熱していると、装置はさらに有利である。

これにより、この実施の形態では、ヒータは、タンク内部も配置されているジャケットの側に配置されている。送出ユニットはヒータに対して断熱されている。送出ユニットがステップｃ）における排液の間に完全に排液され、送出経路から液体添加物が完全に無くなっていると、このような配置は特に好都合である。これにより、ヒータによって発生された熱エネルギを、目標とされる形式で、液体添加剤が存在するタンク内部の領域に導入することが可能であり、これにより、それによって装置の作動を開始することができる液体添加剤の所定の開始体積が特に迅速に利用可能となる。

ヒータが、少なくとも１つの能動的な加熱セクションと、少なくとも１つの受動的な熱分配セクションとを有し、受動的な熱分配セクションは、ジャケットにおける断熱部によって送出ユニットに対して断熱されていると、装置はさらに有利である。

装置の１つの実施の形態では、熱分配セクション及び加熱セクションは、断熱部によって送出ユニットに対して断熱されている。別の設計の態様では、熱分配セクションのみが断熱部によって送出ユニットに対して断熱されている。加熱セクションの領域では、送出経路はジャケットを形成していない。この場合、しかしながら、加熱セクションをも送出ユニットに対して断熱するために、例えば断熱マットから成ってもよい別の（従来の）断熱部が形成されてもよい。

このような配置の場合、ヒータによって発生された熱エネルギの少なくとも一部は送出ユニットにも導入され、これにより、送出ユニットは、長期間の作動停止の場合においても、液体添加剤とともに凍結温度よりも高く迅速に加熱される。これは、ステップｃ）における排液の間に送出ユニットが完全に排液される場合にも有利である。この場合、送出ユニットがまだ凍結温度よりも低いときにタンク内部の溶融した液体添加剤が送出ユニット内へ供給されるために極めて有利である。なぜならば、液体添加剤は前記送出ユニットにおいて急速に凍結する恐れがあるからである。これは、少なくとも能動的な加熱セクションが送出ユニットに対して断熱されないことによって防止することができる。さらに、能動的な加熱セクションの電気的な接触は、通常、電気エネルギがヒータに提供されるために必要である。電気的な接触は、通常、送出ユニットを介して実現される。送出ユニットには、ヒータへの加熱エネルギの提供を制御する制御ユニットが配置されている。ジャケットに形成された断熱部を通る電気的接触は、厄介である。しかしながら、電気的接触は、従来の断熱部を貫通して延びることができる。したがって、電気ラインが送出ユニットから能動的な加熱セクションまで延びることができるように、能動的な加熱セクションがジャケットによって送出ユニットから分離されないと有利である。

送出経路における液体添加剤をろ過するフィルタがジャケットの領域に配置されていると、装置はさらに有利である。

送出経路は、通常、構造的な理由から、断熱部を有効な形式で設計することができるためにジャケットの領域において面状の広がりを有していなければならない。利用可能なスペースは、液体添加剤をろ過するフィルタを収容するために特に適している。フィルタは、通常、フィルタが汚染物によって詰まらないように大きな面積を有するべきである。これにより、送出経路におけるジャケットの領域にフィルタを提供することは、ジャケットのための送出経路のセクションが、特にスペースを節約する形式で付加的に使用されるという肯定的な相乗効果を有する。

送出ユニットが、液体添加剤用のタンク内の仕切られたチャンバに配置され、ジャケットが、仕切られたチャンバの壁部に沿って少なくとも部分的に延び、面状キャビティを形成しており、これにより、断熱部が、仕切られたチャンバをタンク内部に対して断熱していると、装置はさらに有利である。

液体添加剤用のタンク内に送出ユニット用の仕切られたチャンバを提供することは、特に有利である。なぜならば、これにより、送出ユニットを、特にスペースを節約する形式で配置することができるからである。特に、送出ユニット用の付加的な構造的スペースは、自動車において必要ない。さらに、このような設計の場合、送出ユニット用の取付け領域は、タンクにのみ提供されなければならない。送出ユニットの取付けを可能にするために、自動車の特別な構成は必要ない。さらに、自動車において利用可能な構造的スペースに対する送出ユニットの適応は必要ない。タンクは、インターフェースを形成しており、このインターフェースによって送出ユニットが自動車に一緒に取り付けられる。

しかしながら、送出ユニットがタンクに配置されている場合、通常、送出ユニットがタンク内部の液体添加剤に対して断熱されることはより困難である。前記欠点は、本明細書に記載される装置によって解消される。特に有効な断熱部を、タンク内部と、タンク内の仕切られたチャンバにおける送出ユニットとの間に設けることができる。

送出経路が、ジャケットの領域において、仕切られたチャンバの壁部と、仕切られたチャンバを包囲するベル形カバーとの間の面状キャビティによって形成されており、送出経路が、ベル形カバーのベース領域においてタンク内部から面状キャビティ内へ開口しており、ベル形カバーの上部領域における少なくとも１つの内部吸込み箇所を通じて面状キャビティから出ていると、装置はさらに有利である。

仕切られたチャンバの壁部とベル形カバーとの間には間隙が存在する。前記間隙は、面状キャビティを形成している。面状キャビティは、好適には、中空の円筒の形態である。ベース領域において、面状キャビティは、環状間隙を介してタンク内部に接続されている。ベース領域は、好適には、タンクベースの近くに配置されているためにベース領域と呼ばれる。上部領域は、好適には、ベース領域とは反対側の上側においてベル形カバーに配置されているために上部領域と呼ばれる。ベル形カバーは、上部領域において好適にはキャップ又は蓋によって閉鎖されている。内部吸込み箇所は、好適には、開口又はボアによって形成されており、この開口又はボアを通って、液体添加剤を面状キャビティから、仕切られたチャンバ又は送出ユニット内へ吸い出すことができる。これにより、液体添加剤は、環状間隙を通ってベース領域において面状キャビティへ流入し、少なくとも１つの吸込み箇所を通って上部領域において面状キャビティから出る。これにより、仕切られたチャンバの壁部とベル形カバーとの間の面状キャビティは、送出経路の一部である。

面状キャビティが方法ステップｃ）及びｄ）において排液されている場合、流れ方向で見て面状キャビティの下流の送出経路は、好適には液密及び気密に閉鎖されている。したがって、タンクから面状キャビティへの液体添加剤の追従流を防止することができる。ダイビングベルの形式での、面状キャビティにおける代用媒体（通常は空気）のガス圧により、面状キャビティには液体添加剤が入り込まない。

液体添加剤をろ過するフィルタは、好適には、面状キャビティに配置されている。フィルタは、好適には壁部に対して平行に、かつ好適にはベル形カバーの領域に対しても平行に配置されている。したがって、特に大きな表面積を備えるフィルタを面状キャビティに配置することができる。フィルタの表面積は、好適には、面状キャビティの合計表面積に（ほぼ）対応する。

仕切られたチャンバの壁部及びベル形カバーがプラスチックから製造されており、タンク内部の液体添加剤を加熱する少なくとも１つのヒータの少なくとも１つのセクションが少なくとも部分的にベル形カバーに埋め込まれていると、装置はさらに有利である。

ベルは、例えば射出成形された部分として製造されてもよい。ヒータは、例えば、電流の流れによる能動的な加熱を行う、電気抵抗導体又はＰＴＣ（正の温度係数）導体から形成されていてよい。ヒータを能動的な加熱セクションと受動的な熱分配セクションとから形成することもでき、受動的な熱分配セクションのみがベル形カバーに埋め込まれている。ベル形カバーのプラスチック材料は、通常は高い腐食作用を有する液体添加剤からヒータを保護している。ベル形カバーは、例えば射出成形法によって製造されてもよく、ヒータは、射出成形型内に置かれ、これにより、プラスチックによって内包される。受動的な熱分配セクションがカバーに埋め込まれさえすれば、能動的な加熱セクションは、内側からベル形カバーに取り付けられ、受動的な熱分配セクションに接続されてもよい。

ベル形カバーは、チャンバ又はチャンバの壁部に固定して接続されてもよい。ベル形カバー及びチャンバは１つの射出成形された構成部材として製造されることが好ましい。仕切られたチャンバ及びベル形カバーは、タンクのベースから続くタンクのタンク内部内へ延びるように液体添加剤用のタンクのベース内へ挿入されてもよい。このために、タンクはベースにおいて、仕切られたチャンバが挿入される開口を有してもよい。タンクもプラスチックから製造されてよい。仕切られたチャンバ及びタンクは、溶接継目によって互いに固定して接続されてもよい。

発明は、本明細書において、内燃機関と、内燃機関の排ガスの浄化用の排ガス処理装置と、液体添加剤を排ガス処理装置に供給することができる装置とを有する自動車を記載することも意図されている。

記載された方法は、自動車の装置によって実施することができる。自動車の排ガス処理装置には、好適には、ＳＣＲ触媒コンバータが設けられており、このＳＣＲ触媒コンバータにおいて、供給される液体添加剤を用いて、選択的触媒還元法を、内燃機関の排ガスの浄化のために行うことができる。

発明及び技術分野を図面に基づき以下でより詳細に説明する。図面は、特に好適な典型的な実施の形態を示しているが、発明はこれに限定されるわけではない。特に、図面、特に例示された比率は単に例示的であるということに留意すべきである。

記載された装置の第１の設計態様を示している。 記載された装置の第２の設計態様を示している。 記載された装置の三次元の図を示している。 記載された装置用のジャケットの１つの態様を示している。 記載された方法の流れ図を示している。 記載された装置を有する自動車を示している。

図１及び図２に示された記載された装置１の２つの実施の形態をまずまとめて説明し、相違点を後で論じる。図１及び図２に示された装置１は、それぞれ、液体添加剤２を貯蔵することができるタンク４を有する。タンク４には、仕切られたチャンバ１４が配置されている。仕切られたチャンバ１４は、液体添加剤２が貯蔵されたタンク内部１６から、壁部１５によって仕切られている。

仕切られたチャンバ１４には送出ユニット１０が配置されており、送出ユニット１０によって液体添加剤２をタンク４から抜き取ることができる。このために、タンク内部１６から送出ユニット１０を通って添加剤分配装置（ここでは示されていない）まで延びる送出経路３が設けられている。送出ユニット１０は、液体添加剤２を送出経路３に沿ってタンク４から前記添加剤分配装置（図示せず）へ供給することができる。

送出ユニット１０によるタンク４からの液体添加剤２の抜取りがタンクベースの近くで行われ、タンク４内の液体添加剤２を送出ユニット１０によってできるだけ完全に抜き取ることができるように、仕切られたチャンバ１４はタンク４のベースに配置されている。仕切られたチャンバ１４には、仕切られたチャンバ１４を被覆するベル形カバー２０が設けられている。ベル形カバー２０及び仕切られたチャンバ１４は、図１及び図２において、１つの構成部材として形成されている。しかしながら、仕切られたチャンバ１４及びベル形カバー２０は、互いに取り付けられた２つの別個の構成部材であってもよい。

ベル形カバー２０と仕切られたチャンバ１４の壁部１５との間には、ベル形カバー２０と壁部１５との間の間隙１９によって形成された面状キャビティ１７が設けられている。前記面状キャビティ１７は、タンク４から送出ユニット１０への送出経路３のセクション６を形成している。液体添加剤２をろ過するフィルタ１８は、面状キャビティ１７に配置されている。送出経路３は、ベル形カバー２０及びタンク４のベース領域２１において面状キャビティ１７内へ開口している。送出経路３は、内部吸込み箇所２３においてベル形カバー２０の上部領域２２において面状キャビティ１７から出ている。これにより、ベル形カバー２０は、排液される時、ダイビングベルの形式で作用し、タンクからベル形カバー２０内への液体添加剤２０の追従流は生じない。

図１及び図２に示された状態では、液体添加剤２は、タンク４のタンク内部１６のみに存在し、送出経路３には存在せず、したがって、ジャケット７、面状キャビティ１７又はセクション６にも存在しない。したがって、セクション６と、ジャケット７と、面状キャビティ１７とに断熱部９が形成されており、この断熱部は、タンク内部１６に対して送出ユニット１０を断熱している。

図１及び図２に示した装置１は、ベル形カバー２０にヒータ１１を有する。前記ヒータ１１は、例えば、ベル形カバー２０が成形されるときにベル形カバー２０内に一体的に埋め込まれてもよい。ヒータ１１は、能動的な加熱セクション１２と、受動的な熱分配セクション１３とを有しており、能動的な加熱セクション１２において発生した熱が、受動的な熱分配セクション１３によって、目標とされる形式で分配される。図１において、断熱部９は、仕切られたチャンバ１４の周面においてのみタンク内部１６に対する送出ユニット１０の断熱を提供している。

図２では、面状エレメント２９が付加的に送出経路３に設けられており、この面状エレメントは、仕切られたチャンバ１４及び送出ユニット１０をタンク４及びタンク内部１６における液体添加剤２に対して断熱するために、より完全な断熱部９を実現することを可能にすべく、上部領域２２においても断熱部９を実現することを可能にしている。図１及び図２において、仕切られたチャンバ１４はそれぞれタンク４の外側の方向から蓋３１によって閉鎖されており、これにより、送出ユニット１０は外部からの汚染物又は湿気に対して保護されている。

図３は、装置１の三次元の図を示している。図３では、内部に送出ユニット１０が配置された、仕切られたチャンバ１４を見ることができる。ベル形カバー２０は、仕切られたチャンバ１４の外側の周囲に配置されている。ベル形カバー２０と仕切られたチャンバ１４の壁部１５との間には、面状キャビティ１７が設けられており、この面状キャビティ１７は、送出経路３の１つのセクション６を構成しており、仕切られたチャンバ１４と、送出ユニット１０との周囲にジャケット７を形成している。送出ユニット１０は、液体添加剤をタンクから送出経路３において送出方向８へ送出することができる。送出経路３は、ベース領域２１においてタンク（図示せず）から面状キャビティ１７又は送出経路３のジャケット７内へ開口しており、上部領域２２における内部吸込み箇所２３において面状キャビティ１７又はジャケット７から出ている。ジャケット７及び面状キャビティ１７に液体添加剤が存在しないときには、断熱部９が形成される。

図４は、ジャケット７を形成する送出経路３の１つのセクション６の別の実施の形態を示している。ここでは、送出経路３は、ジャケット７を形成する複数の巻回部３０を有するらせんの形式で形成されている。全体として、送出経路３は、らせん状の構成により、面状エレメント２９を形成している。送出経路３によるジャケット７のこのような実施の形態は、おそらく好ましくはない。なぜならば、ジャケット７における送出経路３の個々の巻回部の間の隔壁がそれぞれジャケット７を通じて熱ブリッジを形成し、それと同時に、送出経路３を通る液体添加剤に対する流れ抵抗が、ジャケット７を通る送出経路３の長さにより特に大きいからである。それにもかかわらず、図４に示された設計態様は、ジャケット７のための代替的な設計を構成する。

図５は、記載された方法の流れ図を示している。方法ステップａ）〜ｄ）が連続してどのように行われるかが分かる。液体添加剤の送出がステップａ）において行われ、送出はステップｂ）において停止され、ステップｃ）において送出経路のセクションは少なくとも部分的に排液され、ステップｄ）において、排液の結果として送出経路のジャケットに断熱部が形成される。

図６は、内燃機関２５と、内燃機関２５の排ガスの浄化用の排ガス処理装置２６とを有する自動車２４を示している。排ガス処理装置２６には、ＳＣＲ触媒コンバータ２８が設けられており、ＳＣＲ触媒コンバータ２８によって選択的触媒還元法を行うことができる。選択的触媒還元法のために、液体添加剤を、添加剤分配装置５によって排ガス処理装置２６に供給することができる。液体添加剤は、装置１によってライン２７を通じてタンク４から添加剤分配装置５へ供給される。このために、液体添加剤は、装置１によって添加剤分配装置５へ送出経路３に沿って送出される。

本明細書に記載された方法及び本明細書に記載された装置は、自動車の長期間の停止状態の間に装置において液体添加剤が凍結した後に、液体添加剤を提供する装置を特に迅速かつ確実に作動準備することができることを保証するために特に有利である。

１ 装置
２ 液体添加剤
３ 送出経路
４ タンク
５ 添加剤分配装置
６ セクション
７ ジャケット
８ 送出方向
９ 断熱部
１０ 送出ユニット
１１ ヒータ
１２ 加熱セクション
１３ 熱分配セクション
１４ 仕切られたチャンバ
１５ 壁部
１６ タンク内部
１７ 面状キャビティ
１８ フィルタ
１９ 間隙
２０ ベル形カバー
２１ ベース領域
２２ 上部領域
２３ 内部吸込み箇所
２４ 自動車
２５ 内燃機関
２６ 排ガス処理装置
２７ ライン
２８ ＳＣＲ触媒コンバータ
２９ 面状エレメント
３０ ライン巻回部
３１ 蓋

Claims (10)

1. タンク（４）から添加剤分配装置（５）まで延びる送出経路（３）と、
   前記タンク（４）のタンク内部（１６）に配置され、該タンク内部（１６）から壁部（１５）によって仕切られたチャンバ（１４）と、
   前記仕切られたチャンバ（１４）内に配置され、前記タンク内部（１６）から液体添加剤（２）を抜き取る送出ユニット（１０）と、を有しており、
   前記送出経路（３）の少なくとも１つのセクション（６）によって形成されるジャケット（７）は、前記仕切られたチャンバ（１４）を少なくとも部分的に包囲し、面状キャビティ（１７）を形成しており、これにより、前記ジャケット（７）は、前記仕切られたチャンバ（１４）をタンク内部（１６）に対して断熱する断熱部（９）を形成していることを特徴とする、液体添加剤（２）を提供する装置。
2. ヒータ（１１）を有し、前記ジャケット（７）は、少なくとも部分的に前記ヒータ（１１）と前記送出ユニット（１０）との間に配置されており、これにより、前記ジャケット（７）における断熱部（９）が前記送出ユニット（１０）を前記ヒータ（１１）に対して少なくとも部分的に断熱している、請求項１記載の装置。
3. 前記ヒータ（１１）は、少なくとも１つの能動的な加熱セクション（１２）と、少なくとも１つの受動的な熱分配セクション（１３）とを有し、該受動的な熱分配セクション（１３）は、前記ジャケット（７）における前記断熱部（９）によって前記送出ユニット（１０）に対して断熱されている、請求項２記載の装置。
4. 前記ジャケット（７）の領域には、前記送出経路（３）における前記液体添加剤をろ過するフィルタ（１８）が配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記送出経路（３）は、前記ジャケット（７）の領域において、前記仕切られたチャンバ（１４）の壁部（１５）と、前記仕切られたチャンバ（１４）を包囲するベル形カバー（２０）との間の面状キャビティ（１７）によって形成されており、前記送出経路（３）は、前記ベル形カバー（２０）のベース領域（２１）において前記タンク内部（１６）から前記面状キャビティ（１７）へ開口しており、かつ前記ベル形カバー（２０）の上部領域（２２）における内部吸込み箇所（２３）を通じて前記面状キャビティから出ている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置（１）。
6. 前記仕切られたチャンバ（１４）の前記壁部（１５）及び前記ベル形カバー（２０）は、プラスチックから製造されており、前記タンク内部（１６）の前記液体添加剤（２）を加熱する少なくとも１つのヒータ（１１）の少なくとも１つのセクションは、少なくとも部分的に前記ベル形カバー（２０）に埋め込まれている、請求項５記載の装置（１）。
7. 請求項１から６までのいずれか１項記載の液体添加剤（２）を提供する装置（１）を作動させる方法であって、少なくとも以下のステップ：
   ａ）前記液体添加剤（２）を前記タンク（４）から前記添加剤分配装置（５）へ前記送出経路（３）に沿って送出方向（８）に送出するステップ、
   ｂ）送出を停止するステップ、
   ｃ）前記送出経路（３）の前記セクション（６）を少なくとも部分的に排液するステップ、及び
   ｄ）排液された前記送出経路（３）によって前記ジャケット（７）に断熱部（９）を形成するステップ
   を有することを特徴とする、液体添加剤を提供する装置を作動させる方法。
8. 前記液体添加剤（２）が前記送出方向（８）とは逆に前記送出経路（３）から前記タンク（４）へ逆送されることにより前記送出経路（３）の前記セクション（６）を排液する、請求項７記載の方法。
9. 前記送出経路（３）の前記セクション（６）における前記液体添加剤（２）が少なくとも部分的に蒸発させられることによって前記送出経路（３）の前記セクション（６）を排液する、請求項７記載の方法。
10. 内燃機関（２５）と、該内燃機関（２５）の排ガスの浄化用の排ガス処理装置（２６）と、液体添加剤（２）を前記排ガス処理装置（２６）に供給することができる請求項１から６までのいずれか１項記載の装置（１）とを有することを特徴とする、自動車（２４）。

Images