KR100859427B1 - 환원제 계량 장치 - Google Patents

환원제 계량 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100859427B1
KR100859427B1 KR1020027006468A KR20027006468A KR100859427B1 KR 100859427 B1 KR100859427 B1 KR 100859427B1 KR 1020027006468 A KR1020027006468 A KR 1020027006468A KR 20027006468 A KR20027006468 A KR 20027006468A KR 100859427 B1 KR100859427 B1 KR 100859427B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reducing agent
metering device
line
housing block
housing
Prior art date
Application number
KR1020027006468A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020053872A (ko
Inventor
후버스벤
마이어한스패터
뮐러게르하르트
오펜우버미하엘
묄알렉산더
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20020053872A publication Critical patent/KR20020053872A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100859427B1 publication Critical patent/KR100859427B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1433—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1446—Means for damping of pressure fluctuations in the delivery system, e.g. by puffer volumes or throttling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

디젤 엔진의 배기 가스로부터 질소 산화물을 제거하기 위한 촉매 컨버터(30)내로 환원제를 공급하기 위한 수단(4,7,11)이 하우징 블록에 고정된, 환원제, 특히 요소 또는 요소 수용액의 계량 장치가 제공된다. 상기 수단은 환원제를 운송하기 위해 하우징 블록 내에 홈들로 형성된 라인(12)을 통해 연결되고, 상기 라인의 벽들은 상기 하우징 블록에 의해 형성된다. 상기 장치는 최소 개수의 밀봉 위치를 가진 간단하고, 대량 생산이 가능한 환원제용 라인 레이아웃을 보장한다.
수단, 촉매 컨버터, 라인, 하우징 블록, 환원제

Description

환원제 계량 장치{Device for the dosing of a reducing agent}
본 발명은 독립 청구항의 전제부에 따른, 촉매 작용에 의한 배기 가스 처리와 관련된, 환원제, 특히 요소(urea) 또는 요소 수용액의 도우징(dosing ; 계량) 장치에 관한 것이다.
배기 가스 내의 NOX-성분을 감소시키기 위해, 특히 디젤 엔진용 환원 촉매 컨버터가 개발되었고, 상기 환원 촉매 컨버터는 통상적으로 소위 SCR-촉매 컨버터(Selective Catalytic Reduction)와 저장기 촉매 컨버터로 분류된다. 소위 SCR-촉매 컨버터는 요소- 및/또는 암모니아 환원제 공급에 의해 재생되는 반면, 소위 저장기 촉매 컨버터는 소위 배기 가스 풍부 상(exhaust gas rich phase)의 동반된 내연 기관 연료의 탄화수소에 의해 재생된다.
계량 시스템의 상이한 부재들이 호스 라인을 통해 서로 연결되는 것은 공지되어 있다. 독일 특허 출원 제199 46 900.8호에는 예컨대 디젤 엔진의 배기 가스 중의 질소 산화물을 제거하기 위해 환원제로서 요소를 계량 첨가하는 장치가 공지되어 있다. 이를 위해 제공된 수단은 부분적으로 플라스틱 또는 금속 재료로 이루어진 블록에 고정되거나 또는 그것 내에 통합된다. 상기 계량 시스템은 비교적 크고, 제조시 비용이 많이 드는데, 그 이유는 상기 계량 시스템이 다수의 차례로 배치된 구성부로 이루어지기 때문이다.
독립 청구항의 특징을 포함한 본 발명에 따른 계량 장치는, 저렴하게 대량으로 제조할 수 있는, 최소의 밀봉 위치를 가진 단순하고 견고한 라인 레이아웃(line layout)의 장점을 가진다. 밀봉 위치의 수가 적다는 것은 누설의 위험이 적다는 것을 의미하며, 따라서 고장 위험이 적다는 것을 의미한다. 호스 라인 및 별도의 라인 나사 결합은 생략될 수 있다. 필요한 부재 수가 적고 구조 크기가 작기 때문에, 조립 비용이 감소되고, 전체 구조 용적도 감소되며, 따라서 제조- 및 시스템 비용도 감소된다. 구조 유닛이 사전 조립되어 예컨대 내밀성에 관하여 테스트 될 수 있고, 이로 인해 시스템-최종 테스트시 에러 검출에 대한 불량률이 낮아진다. 상기 홈들은 상이한 형태, 예컨대 보어 형태로 배치될 수 있고, 추가 보어에 의해 추가 부재를 장착함으로써, 계량 장치의 기본 기능이 확장될 수 있다. 홈들이 하우징 블록 내에 제공됨으로써, 계량 수단 및 추가 기능 부재들이 하우징 블록에 장착될 수 있다. 환원제로 채워진 라인의 길이는, 액체가 얼음 형성 이후에 신속하게 다시 녹을 수 있음으로 짧게 유지된다. 또한 짧은 라인 레이아웃은 신속하게 채워지고, 작동을 위해 필요한 압력이 신속하게 형성될 수 있다.
종속 청구항에 제시된 조치들에 의해, 독립 청구항에 제시된 계량 장치의 바람직한 실시예 및 개선예가 가능하다. 전체 수단이 전체 하우징 블록을 횡단하는 적어도 하나의 직선 공급 라인을 통해 서로 연결되는 것이 매우 바람직하다. 상기 라인 레이아웃은 간단하게 제조될 수 있고, 서로 연결되는 구성부의 적합한 배치를 가능하게 한다. 또한 상기 라인 레이아웃은 예컨대 상이한 시스템 구성부를 수용하는 플라스틱 블록 내에 사출 성형 보어로서 간단히 구현될 수 있다.
개방된 라인 단부가 바람직하게는 기능 구성부에 의해 폐쇄될 수 있음으로써, 예컨대 폐쇄 나사와 같은 별도의 폐쇄 부재가 필요 없게 된다.
동결된 액체를 녹이거나 또는 장치를 동결로부터 보호하기 위해, 특히 홈에 대해 축방향으로 평행하게 설치된 가열 부재, 예컨대 전기 저항으로서 형성된 전기 가열 로드(rod)가 중앙 라인을 바람직하게 신속히 가열할 수 있다. 대안으로서 또는 전기 가열 로드와 조합해서, 하우징 블록은 도전성 물질, 특히 도전성 플라스틱으로 이루어질 수도 있고, 하우징 블록을 통해 전체 장치를 가열하기 위한 전류를 얻기 위해, 상기 하우징 블록은 독일 특허 출원 제1 99 46 900.8호에 공지된 바와 같이 전압이 공급될 수 있는 전극을 갖는다.
하우징 블록의 재료는 바람직하게 재료의 낮은 탄성 계수로 인해 라인 내에서의 얼음 형성시 상기 재료가 용적 보상을 위해 사용될 수 있도록 선택된다.
또한 보상 또는 탄성 부재가 장치에 통합됨으로써, 동결에 대한 저항성을 갖는 계량 시스템이 제공될 수 있고, 상기 계량 시스템은 동결- 및 용해 사이클 이후에 밀봉 상태로 유지되고, 통합된 부재들을 얼음 형성으로 인한 파괴로부터 보호한다. 이 경우 개별 구성부 자체가 완전히 동결에 대한 저항성을 갖도록 구현될 필요는 없다. 또한 내고압성 재료는 특히 하우징 블록용으로 사용될 수 없는데, 그 이유는 동결과 같은 극단의 상황에서 너무 높은 압력의 형성은 회피되기 때문이다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되고, 하기의 설명부에서 더 자세히 설명된다.
도 1은 계량 장치의 기능을 나타낸 개략도이고,
도 2는 홈들을 구비한 하우징 블록에 통합된 계량 장치의 구성부를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 상세도이고,
도 4는 다른 상세도를 도시한다.
도 1에서 요소(urea) 수용액이 계량 장치의 입구(1)를 통해 이 장치에 공급된다. 계량 펌프(4)는 액체를 흡입한다. 펌프(4)는 스텝 모터(4a)를 통해 회전수가 제어된다. 압력 조절기(11)는 너무 많이 송출된 액체량을 압력 조절기의 출구(11a)를 통해 계량 장치의 입구 또는 계량 펌프로 복귀시키거나, 또는 자세히 도시되지 않은 요소 탱크로 복귀시키고, 상기 요소 탱크로부터 입구(1)를 통해 계량 펌프(4)에 공급이 이뤄진다. 입구(1), 펌프(4) 및 압력 조절기(11)를 연결시키는 라인(12)은 송출된 액체를 계량 밸브(7)로 안내한다. 계량 밸브 이전에 라인(12) 내의 압력을 측정하기 위한 압력 센서(50)가 설치된다. 계량 밸브는 전기 제어될 수 있고, 전기 제어에 따라 액체를 출구(14)에 연결된 구성부로 송출한다. 이것은 예컨대 자세히 도시되지는 않았지만, 독일 특허 출원 제1 99 46 900.8호에 이미 기술된 혼합 챔버이고, 상기 혼합 챔버에는 요소 수용액으로 이루어진 에어로솔(aerosol)의 형성을 위해 압축 공기 저장기로부터 압축 공기가 공급될 수 있고, 이어서 상기 에어로솔은 특히 차량-배기 가스 촉매 컨버터의 입구 영역내로 분사될 수 있다.
계량 펌프(4)는 사용된 환원 방법에 따라 필요한 요소 수용액의 양을 계량한다. 이를 위해 자세히 도시되지 않은 제어 장치는 상위의 엔진 제어 장치로부터 CAN(Controlled Aera Network)-데이터 라인을 통해 수신되는 엔진 작동 상태에 대한 데이터, 및 여기서 자세히 기술되지 않은 다양한 압력-, 온도- 또는 충전 레벨 센서의 신호가 수신된다.
제어 장치는 센서 정보 및 엔진 제어 장치의 정보로부터 요소 계량 량을 계산하고, 계량 밸브를 상응하게 제어한다.
대안적 실시예에서 환원제는 압축 공기의 지원 없이 또는 혼합 챔버 없이 분사 밸브(7)로부터 직접 촉매 컨버터의 입구 영역 내로 직접 분사될 수 있다.
도 2는 대략 1000 N/㎟ 내지 대략 7000 N/㎟ 의 탄성 계수를 가진, 특히 도전성 플라스틱으로 이루어진 하우징 블록(400)을 포함한 본 발명에 따른 계량 장치의 횡단면도를 도시한다. 하우징 블록은 보어(80, 81, 82, 83) 형태의 홈들을 포함하고, 상기 홈들은 도 1에 도시된 환원제 라인(12)을 형성한다. 보어(80)는 전체 블록을 횡단한다. 계량 펌프(4)의 펌프 라인(60)은 O-밀봉 링을 통해 보어(80 또는 82)의 단부에 연결되고, 펌프는 탄성 시트 앵글(61)을 통해 하우징 블록의 표면에 고정된다. 얼음 형성시 압력 보상 작용을 하고, 자세히 도시되지 않은 격막을 포함한 압력 조절기(11)는 하우징 블록의 표면에 플랜지 결합되고, 2 개의 O-링은 하우징 블록 내로 돌출한 압력 조절기의 헤드를 밀봉한다. 이와 유사하게 계량 밸브(7)가 하우징 블록에 고정된다. 계량 펌프(4)에 마주 놓인 하우징 블록의 단부에서 보어(80)는 더 큰 횡단면을 가진 영역으로 이어지고, 상기 영역 내에 압력 센서(50)가 제공된다. 상기 압력 센서는 휘어지기 쉬운, 탄성 플랜지(51)를 통해 하우징 블록의 표면에 고정된다. 또한 O-링은 액체로 채워질 수 있는 보어의 밀봉도 보장한다.
계량 밸브(7)는 보어(81)를 통해 계량 장치의 플랜지 결합된 출구(14)에 연결된다. 그 옆에 플랜지 결합된 입구(1)가 보어(83, 82)에 연결되고, 환원제를 저장기로부터 계량 펌프(4)로 공급하기 위해 사용된다. 보어(80) 내에는, 압력 조절기(11)와 계량 밸브(7) 사이에 공기로 채워진 탄성 호스(63)가 존재하고, 상기 호스는 예컨대 접착제에 의해 보어 벽에 고정된다. 계량 펌프의 상부에는 전기 펌프 모터가 배치되고, 상기 전기 펌프 모터도 하우징 블록(400)에 고정된다. 자세히 도시되지 않은 제어 장치는 자세히 도시되지 않은 방식으로 계량 밸브 및 압력 센서에 연결되며, 또한 요소 탱크의 충전 레벨 센서와 같은 자세히 도시되지 않은 추가 센서에 연결되고, 엔진 제어 장치로부터 엔진의 작동 상태에 대한 데이터를 얻으며, 상기 엔진의 배기 가스는 계량 장치를 이용해 배기 가스관에서 화학적으로 환원되어야 한다.
하우징 블록(400)은 환원제의 공급을 위한 상이한 수단 또는 압력 센서(50), 계량 밸브(7), 압력 조절기(11) 및 계량 펌프(4)와 같은 추가 기능 구성부의 수용 및 고정을 위해 사용된다. 직선 보어(80)는 하우징 블록을 하나의 단부로부터 다른 단부로 관통하고, 제조를 위해 적합한 방식으로, 예컨대 플라스틱 블록의 경우 원추형 또는 계단형으로 형성되고, 또는 금속 하우징 블록의 경우 절삭 가공을 위해 원통형으로 형성될 수 있다. 또한 추가 보어(81 내지 83)가 제공되고, 상기 보어는 관통 보어(80)에 대해 부분적으로 평행하게 그리고 부분적으로 수직하게 연장하고, 장치와 환원제-저장기 및 촉매 컨버터의 압력 조절기(11)를 통한 압력 보상을 보장한다. 압력 조절기(11) 및 계량 밸브(7)의 도면에 도시되지 않은 라인 연결부가 보어(80) 내로 돌출함으로써, 상기 라인 연결부들은 각각 보어에 연결된다. 동시에 상기 라인 연결부는 보어를 외부에 대해 폐쇄한다. 상기 장치는 날씨가 추울 경우 환원제의 동결 또는 용해에 따른 용적 변동을 보상하기 위한 다수의 구조적 특징을 가진다. 펌프 라인(60)이 계량 펌프(4)와 함께 보어(80, 82)에 대해 상대 이동되고, 따라서 환원제를 안내하는 라인 시스템의 용적이 자동적으로 조정될 수 있으며, 그렇지 않은 경우 하우징 블록이 파괴되거나 또는 계량 밸브 또는 압력 센서와 같은 구성부가 손상을 입을 수 있기 때문에, 계량 펌프(4)가 탄성 시트 앵글(61)에 의해 하우징 블록(400)에 고정됨으로써, 환원제의 상 전이에 따른 압력 변동이 심할 경우에도 보상 가능성이 보장된다. 이 경우 O-링 밀봉은 라인을 계속 밀봉 폐쇄 상태로 유지한다. 압력 센서(50)도 휘어지는 탄성 플랜지(51)를 통해 하우징 블록에 축방향으로 휘어지도록 고정되고, 얼음 형성시 용적이 팽창됨으로써 외부로 가압된다. 얼음이 다시 용해되면, 압력 센서 및 계량 펌프는 다시 가역적으로 그 출발 위치로 되돌아간다. 공지되고 시판 중인 압력 조절기(11)는 주변 공기에 대해 경감되는 내장형 탄성 격막을 갖는다. 상기 격막은 얼음이 형성될 경우 탄성적으로 휠 수 있으므로, 얼음 형성시 용적 확대를 보상하도록 도와준다. 또한 하우징 블록은 그 낮은 탄성 계수로 인해, 특정 범위까지는 얼음 압력을 팽창에 의해 흡수할 수 있다. 또한 공기로 채워진 탄성 호스(63)는, 예컨대 요소-수용액의 동결시 압축되어, 형성된 라인 압력의 일부를 흡수할 수 있기 때문에, 보어 벽 내에서 주변 압력을 감소시키는 데 사용된다.
대안적인 실시예에서, 압축 공기 운송 및 압축 공기 계량을 위한 구성부를 서로 연결하는 추가 보어가 제공될 수 있으므으로, 촉매 컨버터 내로의 분사 이전에 압축 공기의 지원을 받아 에어로솔을 형성하는 경우, 콤팩트한 통합 장치가 제공될 수 있다. 이 경우 계량 밸브(7) 대신에 계량 밸브가 혼합 챔버와 함께 하우징 블록에 고정되고, 상기 혼합 챔버 내로 계량 밸브가 계량하고, 압축 공기가 공급될 수 있다. 이러한 경우 출구(14)는 혼합 챔버의 출구를 형성한다. 환원제 라인용 및 압축 공기 공급용 보어는 특히 플라스틱을 사용할 경우 사출 성형에 의해 제조될 수 있다.
공기로 채워진 탄성 호스(63) 대신에, 플라스틱으로 이루어진 예컨대 가스로 채워진 마이크로 벌룬, 단부가 폐쇄되고 가스로 채워진 중공 섬유, 또는 압축 스프링과 유사하게 나선형으로 감기고 가스로 채워진 호스와 같은 다른 용적 탄성 부재가 사용될 수 있다.
도 3은 공동부(100) 내로 통하는 보어가 제공된 대안적인 계량 장치의 횡단면도를 도시한다. 상기 보어는 예컨대 에지 연결을 통해 보어(80)에 연결된 보어이다. 상기 공동부는 외부로 향한 원추형 보어로서 구현되고, 플랜지(110)로 폐쇄되고, O-링 밀봉은 플랜지의 위치가 변경될 경우에도 밀봉을 보장한다. 상기 플랜지는 압축 스프링(111) 및 나사(112)를 통해 축방향으로 이동 가능하게 지지된다.
동결시 액체는 라인, 즉 보어 및 그에 따라 공동부(100) 내로 통하는 보어 내에서 팽창되고, 하우징 블록을 가압한다. 상기한 바와 같이 보어 벽은 제한된 정도로 휘어진다. 압력의 추가 상승은 하우징의 파괴를 야기할 수 있다. 탄성 부재로서 형성된 플랜지(110)의 지지부는, 파괴가 일어나기 전 적절한 시기에 축방향 이동에 의해 얼음 압력에 대해 휘고, 따라서 얼음 형성시 보어 내의 압력을 제한하도록 치수 설계된다. 이 경우 보어가 원추형으로 구현됨으로써, 얼음 압력의 축방향 작용 방향이 증대되고, 얼음 압력이 탄성 플랜지에 전달된다. 부재가 적절하게 치수 설계된 경우, 상기 과정은 주기적으로 임의로 자주 반복될 수 있다.
공동부(100)는 실린더로서 또는 다수의 계단형 내경을 가진 실린더로서 구현될 수 있고, 즉 보어의 에지 영역 자체로 또는 보어와의 비교시 상이한, 특히 더 큰 직경을 가진 원통형 중공부로 형성될 수 있다. 또한 상기 공동부는 각각 다르게 형성될 수 있는 구조를 가질 수 있다.
도 4는 대안적인, 축방향으로 이동가능한 압력 센서(50)의 고정을 도시한다. 압축 스프링(120)은 센서 보어(130)의 보어 계단(131)으로 압력 센서를 가압한다. 이 경우 압축 스프링(120)은 나선링(121)에 지지되고, 상기 나선링은 하우징 블록(400)에 고정된다. 압력 센서의 방사 방향 오목부 내의 O-링 밀봉부(140)는 보어(80) 및 센서 보어(130)로 형성된 액체 용적의 밀봉을 보장한다.
요소 수용액의 동결시 용적 증대에 의해, 보어(80) 및 직경이 확대된 센서 보어(130) 내의 압력은 압축 스프링(120)의 스프링력에 도달될 때까지 상승한다. 그리고 나서 압력 센서(50)는 스프링력에 대항하여 이동되고, 센서 보어(130) 내의 용적이 증대된다. 이러한 구조 변형에 의해 압력 센서(50) 및 블록(400)이 너무 높은 얼음 압력 부하에 대해 보호된다.

Claims (14)

  1. 환원제, 특히 요소 또는 요소 수용액의 계량 장치로서, 디젤 엔진의 배기 가스로부터 질소 산화물을 제거하기 위한 촉매 컨버터(30)내로 환원제를 공급하기 위한 수단(4,7,11)이 하우징 블록에 고정된, 환원제 계량 장치에 있어서,
    상기 수단은 상기 환원제를 운송하기 위해 하우징 블록(400) 내에 홈들로 형성된 라인(12)을 통해 연결되고, 상기 라인(12)의 벽들은 상기 하우징 블록에 의해 형성되며,
    상기 수단 또는 추가 기능 구성부들은 적어도 부분적으로, 관련 수단 또는 관련 기능 구성부가 상기 라인 내에 얼음 형성시 보상 운동을 실행할 수 있도록, 탄성 부재들을 이용해서 하우징에 고정되고 상기 라인(12)에 연결되는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 홈이 전체 하우징 블록(400)을 직선으로 횡단하는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 홈을 위해서, 가열 부재가 상기 하우징 블록 상에 고정되거나 또는 상기 하우징 블록 내에 매립되는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 홈들이 보어들(80, 81, 82, 83)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 하우징 블록이 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 하우징 블록이 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 플라스틱이 낮은 탄성 계수, 특히 대략 1000 N/㎟ 내지 대략 7000 N/㎟ 범위 내의 탄성 계수를 가지는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 라인(12)의 모든 단부들은 수단(4, 7, 11) 또는 추가 기능 구성부들(1, 14, 50, 110)에 연결됨으로써, 별도의 폐쇄 부재가 필요 없는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 라인(12)의 하나의 단부는 스프링 탄성식 플랜지(110)로서 형성되는 보상 부재에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 수단은 펌프(4)를 포함하고, 상기 펌프를 고정하는 탄성 부재는 하우징 블록에 고정된 탄성 시트 앵글(61)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 기능 구성부들이 압력 센서(50)를 포함하고, 상기 압력 센서는 하우징에 탄성적으로 고정되어, 밀봉 방식으로 이동 가능하게 라인(12)을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  13. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 수단이 얼음 형성시 압력 보상 작용을 하는 격막을 구비한 압력 조절기(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
  14. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 라인 내에 적어도 하나의 용적 탄성 소자, 특히 공기로 채워진 부재(63)가 배치되는 것을 특징으로 하는 환원제 계량 장치.
KR1020027006468A 2000-09-22 2001-09-24 환원제 계량 장치 KR100859427B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10047531.0 2000-09-22
DE10047531A DE10047531A1 (de) 2000-09-22 2000-09-22 Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels
PCT/DE2001/003663 WO2002025075A1 (de) 2000-09-22 2001-09-24 Vorrichtung zur dosierung eines reduktionsmittels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020053872A KR20020053872A (ko) 2002-07-05
KR100859427B1 true KR100859427B1 (ko) 2008-09-23

Family

ID=7657597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027006468A KR100859427B1 (ko) 2000-09-22 2001-09-24 환원제 계량 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7481049B2 (ko)
EP (1) EP1322843B1 (ko)
JP (1) JP2004509277A (ko)
KR (1) KR100859427B1 (ko)
AT (1) ATE431489T1 (ko)
DE (2) DE10047531A1 (ko)
WO (1) WO2002025075A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101451073B1 (ko) 2010-01-13 2014-10-14 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 환원제 탱크 어셈블리 및 공급 시스템

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10249750B4 (de) * 2002-10-25 2014-11-06 Cummins Ltd. Ausgleichsvorrichtung zur Aufnahme der Volumenausdehnung von Medien, insbesondere einer Harnstoff-Wasser-Lösung, beim Einfrieren
DE10341996A1 (de) * 2003-09-02 2005-03-24 Hydraulik-Ring Gmbh Abgasnachbehandlungseinrichtung für Dieselmotoren von Fahrzeugen, vorzugsweise von PKWs
DE10362140C5 (de) * 2003-12-29 2015-10-08 Cummins Ltd. Gefriertaugliche Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102004003201B4 (de) * 2004-01-22 2016-12-22 Cummins Ltd. Mischeinrichtung für Abgasnachbehandlungsvorrichtungen für Dieselmotoren von Kraftfahrzeugen
DE102004025062B4 (de) 2004-05-18 2006-09-14 Hydraulik-Ring Gmbh Gefriertaugliches Dosierventil
DE502004005576D1 (de) * 2004-12-30 2008-01-03 Grundfos Nonox As Vorrichtung zur Erzeugung eines Reduktionsmittel-Luft-Gemisches
ATE360137T1 (de) * 2004-12-30 2007-05-15 Grundfos Management As Dosierpumpenaggregat
BRPI0620447B1 (pt) * 2005-12-22 2018-12-18 Grundfos Nonox As sistema e método de transferência de fluido
DE102006019051A1 (de) * 2006-04-25 2007-10-31 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Zufuhr eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrang einer Verbrennungskraftmaschine
EP2047076A1 (en) * 2006-07-13 2009-04-15 Inergy Automotive Systems Research (Société A.) System and process for storing an additive and injecting it into the exhaust gases of an engine
DE102006061736A1 (de) * 2006-12-28 2008-07-03 Robert Bosch Gmbh Fördermodul für selektive katalytische Reduktion
FR2911643B1 (fr) * 2007-01-19 2009-03-13 Inergy Automotive Systems Res Methode et systeme de controle du fonctionnement d'une pompe
DE102007004687B4 (de) 2007-01-25 2012-03-01 Hydraulik-Ring Gmbh Volumensmengenabgabeeinheit und Verfahren zur Kalibrierung der Druckausgangssignal-Volumensmenge-Charakteristik
JP4901545B2 (ja) * 2007-03-28 2012-03-21 Ｕｄトラックス株式会社 排気浄化装置
FR2921105A1 (fr) * 2007-09-14 2009-03-20 Inergy Automotive Systems Res Systeme scr et methode pour sa purge
DE102008012780B4 (de) 2008-03-05 2012-10-04 Hydraulik-Ring Gmbh Abgasnachbehandlungseinrichtung
DE102008041612B4 (de) * 2008-08-27 2023-08-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung einer Dosiereinrichtung
DE102008044708A1 (de) * 2008-08-28 2010-03-04 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh SCR-System mit Kompensationselement
US8459013B2 (en) * 2008-12-30 2013-06-11 Daimler Trucks North America Llc Urea tank with closure member for vehicle exhaust system
DE102009011018A1 (de) 2009-02-28 2010-09-02 Daimler Ag Vorrichtung zum Zuführen eines Hilfsmittels zu einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs
DE102009035940C5 (de) 2009-08-03 2017-04-20 Cummins Ltd. SCR-Abgasnachbehandlungseinrichtung
DE102009038546B4 (de) 2009-08-25 2013-10-24 Cummins Ltd. SCR-Abgasnachbehandlungseinrichtung
DE102009039735A1 (de) 2009-09-02 2011-03-03 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Fördervorrichtung für ein Reduktionsmittel mit Kompensationselement
US9266709B2 (en) * 2009-11-20 2016-02-23 Jack R. BRAMMELL Systems and methods for on-site mixing and dispensing of a reducing agent solution for use with a diesel catalytic converter
WO2011067370A1 (de) * 2009-12-04 2011-06-09 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Fördervorrichtung zur förderung eines reduktionsmittels
KR101048658B1 (ko) * 2010-03-24 2011-07-12 (주)모토닉 우레아 수용액 공급장치 및 이의 제어방법
DE102010061222B4 (de) 2010-12-14 2015-05-07 Cummins Ltd. SCR-Abgasnachbehandlungseinrichtung
WO2012101230A1 (en) * 2011-01-27 2012-08-02 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Urea scr system
FR2971006B1 (fr) * 2011-01-31 2015-04-17 Coutier Moulage Gen Ind Module de distribution pour additif a injecter dans une ligne d'echappement
DE102011010644A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Emitec France S.A.S Fördereinheit für ein Reduktionsmittel
DE102011010640A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Emitec France S.A.S Fördereinheit zur Förderung von Reduktionsmittel
CN103748441B (zh) 2011-06-07 2016-12-28 精量电子(美国)有限公司 用于流体传感的光学传感装置和光学传感方法
EP2565412A1 (en) * 2011-08-29 2013-03-06 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Supply system for a liquid
US20130074936A1 (en) * 2011-09-27 2013-03-28 Caterpillar Inc. Mis-fill prevention system
DE102012108942A1 (de) * 2012-09-21 2014-03-27 Emitec France S.A.S Fördereinheit für ein flüssiges Additiv
DE102013000208A1 (de) * 2013-01-08 2014-07-10 Hydac Electronic Gmbh Vorrichtung zur Ermittlung funktionsrelevanter Eigenschaften von Fluiden
DE102013101720B4 (de) 2013-02-21 2015-02-12 Bernd Giegerich Schutzelement zur Vermeidung von Frostschäden
DE102014115890A1 (de) * 2014-10-31 2016-05-04 Continental Automotive Gmbh Fördereinheit zur Förderung einer Flüssigkeit
CN105673154B (zh) * 2014-11-21 2019-11-08 天纳克（苏州）排放系统有限公司 共轨、该共轨的应用、尿素喷射系统及其控制方法
DE102015217673A1 (de) 2015-09-15 2017-03-16 Continental Automotive Gmbh Einspritzvorrichtung zur Zumessung eines Fluids und Kraftfahrzeug mit einer derartigen Einspritzvorrichtung
US10502112B2 (en) * 2017-09-14 2019-12-10 Vitesco Technologies USA, LLC Injector for reductant delivery unit having fluid volume reduction assembly
US10539057B2 (en) * 2017-09-14 2020-01-21 Vitesco Technologies USA, LLC Injector for reductant delivery unit having reduced fluid volume
KR102001764B1 (ko) * 2018-01-03 2019-07-18 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨 응력 완화를 위한 에어백을 포함하는 요소수 탱크
US10947880B2 (en) 2018-02-01 2021-03-16 Continental Powertrain USA, LLC Injector for reductant delivery unit having fluid volume reduction assembly
DE102018104739A1 (de) * 2018-03-01 2019-09-05 Norma Germany Gmbh Leitungsverbinder
CN108547686A (zh) * 2018-06-22 2018-09-18 南京依柯卡特排放技术股份有限公司 分布式能源尾气净化DeNOx系统尿素计量混合器
US10655523B2 (en) * 2018-07-25 2020-05-19 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Reagent injector freeze protection
US11668220B2 (en) * 2021-07-28 2023-06-06 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Flash boiling injection control

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4436397B4 (de) * 1994-10-12 2006-06-08 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zum Nachbehandeln von Abgasen
US5943858A (en) * 1995-05-19 1999-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Premixing chamber for an exhaust gas purification system
DE59600784D1 (de) 1995-05-19 1998-12-10 Siemens Ag Vormischkammer für eine abgas-reinigungsanlage
US6063350A (en) * 1997-04-02 2000-05-16 Clean Diesel Technologies, Inc. Reducing nox emissions from an engine by temperature-controlled urea injection for selective catalytic reduction
US5976475A (en) * 1997-04-02 1999-11-02 Clean Diesel Technologies, Inc. Reducing NOx emissions from an engine by temperature-controlled urea injection for selective catalytic reduction
DE19743302C1 (de) * 1997-09-30 1999-02-04 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ausstoßen und Zumessen von elektrisch leitfähigem, flüssigem Reduktionsmittel
DE19806265C5 (de) * 1998-02-16 2004-07-22 Siemens Ag Dosiersystem
KR100560984B1 (ko) * 1998-05-11 2006-03-16 지멘스 악티엔게젤샤프트 산소가 함유된 기체 매질 내 질소 산화물을 선택적 촉매환원시키기 위한 장치 및 방법
DE19856366C1 (de) * 1998-12-07 2000-04-20 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zum Nachbehandeln von Abgasen einer mit Luftüberschuß arbeitenden Brennkraftmaschine
DE19946900A1 (de) 1999-06-22 2000-12-28 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels
DE19933798C2 (de) * 1999-07-19 2001-06-21 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung bei einer Brennkraftmaschine
US6526746B1 (en) * 2000-08-02 2003-03-04 Ford Global Technologies, Inc. On-board reductant delivery assembly
DE10139142A1 (de) * 2001-08-09 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Abgasbehandlungseinheit und Messvorrichtung zur Ermittlung einer Konzentration einer Harnstoff-Wasser-Lösung
EP1490160A1 (en) * 2002-04-03 2004-12-29 Cleaire Advanced Emission Controls, LLC. Fluid-cooled mount for an injector
US20060101810A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-18 Angelo Theodore G System for dispensing fuel into an exhaust system of a diesel engine

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
국제공개 제96/36797호 (WO 96/36797)*
독일공보 제19743302호 (DE 197 43 302 C1)*

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101451073B1 (ko) 2010-01-13 2014-10-14 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 환원제 탱크 어셈블리 및 공급 시스템
US9127583B2 (en) 2010-01-13 2015-09-08 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Device for providing a liquid reducing agent and motor vehicle having the device

Also Published As

Publication number Publication date
DE10047531A1 (de) 2002-04-18
US7481049B2 (en) 2009-01-27
DE50114897D1 (de) 2009-06-25
EP1322843A1 (de) 2003-07-02
ATE431489T1 (de) 2009-05-15
US20050069468A1 (en) 2005-03-31
JP2004509277A (ja) 2004-03-25
EP1322843B1 (de) 2009-05-13
KR20020053872A (ko) 2002-07-05
WO2002025075A1 (de) 2002-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100859427B1 (ko) 환원제 계량 장치
JP4184804B2 (ja) 内燃機関の排ガスを後処理するための装置
JP4095553B2 (ja) 内燃機関の排気ガス後処理装置用還元剤ポンプ
US6684708B2 (en) Pressure sensor for detecting the pressure of a liquid
CN103814212B (zh) 具有泄漏旁路的尿素溶液泵
US7278625B2 (en) Metering valve
JP5629748B2 (ja) エンジン排気ガス添加剤貯蔵システム
US6209315B1 (en) Method and device for exhaust gas after-treatment in an internal combustion engine equipped with an SCR catalyst
JP2005511969A (ja) 圧力センサ組入れ形膜ポンプ
US20040060286A1 (en) Method and device for dosage of a reducing agent for the removal of nitrogen oxides from exhaust gases
US7000381B2 (en) Device for exhaust gas after treatment of motor vehicles, in particular, diesel engine vehicles
KR101709902B1 (ko) 엔진 배기 가스 첨가제의 저장 시스템
EP2057046A1 (en) Line equipped with a coupling having an integrated heating element
JP2003502568A (ja) 還元媒体の調量のための装置
KR20080030618A (ko) 배기가스 정화용 촉매 컨버터를 위한 환원제 공급시스템 및이를 위한 가열 장치
KR100668245B1 (ko) 내연 기관 배기 가스 처리용 장치
US7431573B2 (en) Device for generating a reducing agent/air mixture
US20140245723A1 (en) Delivery device for delivering a liquid additive out of a tank, method therefor and motor vehicle having a delivery device
US9388726B2 (en) Delivery unit for a liquid additive and motor vehicle having a delivery unit
US6769406B2 (en) Fuel injection apparatus
US20120174563A1 (en) Device and Method for Regulating the Injection of a Quantity of Reducer in the Gaseous Phase
CN118008646A (zh) 双燃料喷射系统、喷射方法、发动机

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110908

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120905

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee