JP6961692B2 - 低コストの、熱的に制御される入口還元剤計量供給ユニット - Google Patents
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Description
ディーゼルエンジン排気汚染物質は、エンジンの排気流内へ処理流体を噴射することによって還元することができる。このようなシステムは、典型的に、選択的触媒還元、つまり「SCR」システムの一部としての還元剤計量供給ユニット、つまり「RDU」を利用する。しかしながら、選択的触媒還元システムが有効に機能するために、ディーゼル排気流体(DEF)を噴射する計量供給装置または計量供給ユニットは、好ましくは、排ガスおよび排気システムが加水分解および加熱分解を補助する高温であるときに作動する。RDUがエンジンから離れるほど、排ガスおよび排気システムが作動温度まで上昇するのにかかる時間が長くなり、これは、選択的触媒還元システムが適切に機能するのにかかる時間を長くする。別の言い方をすれば、還元剤計量供給ユニットがエンジンに近いほど、還元剤計量供給ユニットはより有効になる。
図1は、熱的に制御される入口還元剤計量供給ユニット100の断面図である。計量供給ユニット100は、電気的に作動する流体インジェクタ102、好ましくは、ディーゼル排気流体インジェクタを備えており、その大部分が、冷却剤ハウジング104内のキャビティ106内に配置されている。カバー106がハウジングフランジ108に溶接されており、フランジは、ハウジング104の上部109に配置されている。第1の溶接部150が、ハウジング104の下側フランジ112および管状の出口ポートの周囲に形成されており、キャビティ106をシールしている。
Claims (9)
- 計量供給ユニットであって、
入口ポートで流体を受け取るように構成され、制御入力端子で受信された電気信号に応答して実質的に管状の出口ポートから流体を排出するようにさらに構成された、電気的に作動する流体インジェクタと、
内部キャビティを有する液体冷却式ハウジングであって、前記内部キャビティは、該内部キャビティ内に前記電気的に作動するインジェクタを収容し、前記キャビティを通流するエンジン冷却剤によって前記キャビティ内の前記流体インジェクタを包囲するようにサイズ決めおよび成形されており、前記エンジン冷却剤は、エンジン冷却剤入口ポートおよびエンジン冷却剤出口ポートを介して前記キャビティを通過し、前記液体冷却式ハウジングは、前記流体インジェクタの前記出口ポートを受け入れるようにサイズ決め、成形および配置された実質的に円形の出口オリフィスを有する、液体冷却式ハウジングと、
キャビティのためのカバーであって、流体を前記インジェクタの前記入口ポートへ搬送するように構成された管を有する、キャビティのためのカバーと、
前記カバーを包囲しかつ該カバーを前記ハウジングに熱的にかつ機械的に接続する第1の溶接部と、
前記ハウジングを前記流体インジェクタの前記実質的に管状の出口ポートに熱的にかつ機械的に接続する第2の溶接部であって、該第2の溶接部は、前記ハウジングの前記出口オリフィスを包囲しかつ前記流体インジェクタの前記管状の出口ポートを包囲している、第2の溶接部と、
を備え、
前記キャビティは、前記流体インジェクタの前記管状の出口ポートを包囲しこれに隣接し、かつエンジン冷却剤が通流する下側部分を有しており、
前記キャビティの前記下側部分は、部分的に前記キャビティ内へ延びる、内方へ延びる実質的に管状のフランジを有しており、前記流体インジェクタの前記出口ポートは、前記内方へ延びる実質的に管状のフランジ内に位置しており、
前記液体冷却式ハウジングは、スリーブ部分を備え、当該スリーブ部分は、前記第2の溶接部から始まり、前記出口ポートと両側の前記エンジン冷却剤と接触する前記出口オリフィスから離れるように、前記出口ポートの主要部分に軸方向に沿って延在している、
計量供給ユニット。 - 前記電気的に作動する流体インジェクタは、ディーゼル排気流体インジェクタである、請求項1記載の計量供給ユニット。
- 前記電気的に作動する流体インジェクタは、燃料インジェクタである、請求項1記載の計量供給ユニット。
- 前記第2の溶接部は、前記ハウジングの前記内方へ延びる管状のフランジの外面および前記流体インジェクタの前記出口ポートの外面上に位置する、請求項1記載の計量供給ユニット。
- 前記流体インジェクタの前記入口ポートと、前記実質的に円形の出口オリフィスと、前記カバーの管と、前記第1の溶接部および前記第2の溶接部とは、実質的に幾何学的軸線に中心合わせされており、前記流体インジェクタの前記入口ポートで受け取られた流体は、前記計量供給ユニットを通って実質的に直線的に移動する、請求項1記載の計量供給ユニット。
- 請求項1から5までのいずれか1項記載の計量供給ユニットを用いて、排ガス流の近くに出口ポートを有するディーゼル排気流体インジェクタの温度を制御する方法であって、
電気的に作動するディーゼル排気流体インジェクタをキャビティ内に包囲し、該キャビティは、伝熱流体入口ポートおよび伝熱流体出口ポートを有し、前記伝熱流体入口ポートおよび前記伝熱流体出口ポートによって伝熱流体が前記キャビティを通過することができ、前記ディーゼル排気流体インジェクタは、ディーゼル排気流体入口ポートを有し、かつ制御入力端子で受信した電気信号に応答して、やはり前記キャビティ内に位置しかつ排ガス流の近くに位置する実質的に管状の出口ポートから、ディーゼル排気流体を排出するように構成されており、
前記キャビティ内および前記キャビティ外へ、並びに前記管状の出口ポートの周囲に伝熱流体を流すことを含み、
前記キャビティは、前記流体インジェクタの前記管状の出口ポートを包囲しこれに隣接し、かつエンジン冷却剤が通流する下側部分を有しており、
前記キャビティの前記下側部分は、部分的に前記キャビティ内へ延びる、内方へ延びる実質的に管状のフランジを有しており、前記流体インジェクタの前記出口ポートは、前記内方へ延びる実質的に管状のフランジ内に位置する、
ディーゼル排気流体インジェクタの温度を制御する方法。 - 前記キャビティが配置されているハウジングに前記流体インジェクタを取り付ける溶接部を通って前記流体インジェクタから熱を伝導することをさらに含む、請求項6記載の方法。
- 前記伝熱流体は、エンジン冷却剤である、請求項6記載の方法。
- 前記キャビティ内および前記キャビティ外へ、並びに前記管状の出口ポートの周囲に伝熱流体を流すステップは、前記伝熱流体から前記管状の出口ポート内へ熱を伝達させることをさらに含む、請求項6記載の方法。
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