KR20010014394A - 환원제 작동 배기가스 정화 장치를 갖춘 차량용 탱크 - Google Patents
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Abstract
연료 탱크(6)은 내연기관, 예컨대 자동차의 디젤 엔진을 작동시키기 위해 필요한 연료(K)의 저장을 위해 사용된다. 내연기관은 배기가스 정화 장치를 포함한다. 배기가스 정화장치는 환원제(R)로 작동되며 SCR-원리에 따라 작동한다. 환원제 탱크(8)는 환원제(R)의 저장을 위해 사용된다. 특히 자동차내의 좁은 조립 공간을 가급적 양호하게 이용하기 위해, 그리고 연료(K) 및 환원제(R)용 탱크의 고정을 간소화하기 위해, 본 발명에 따라 연료 탱크(6)가 환원제 탱크(8)와 함께 하나의 모듈(2)로 조립된다. 모듈(2)은 전체가 적어도 하나의 홀더(14)에 의해 차량에 고정된다.
Description
환원제 작동 배기가스 정화장치는 예컨대 Siemens-Firmenprospekt "SiNOX-Stickoxidminderung fuer stationaere Dieselmotoren", Bestell-Nr. A96001-U91-A232, Siemens AG, Berlin 및 Muechen에 공지되어 있다. 여기서는 SCR(Selective Catalytic Reduction)-방법을 기초로 하는 장치가 다루어진다. 상기 방법은 산화 질소 또는 우레아가 적합한 촉매에서 질소 및 물로 변환된다는 사실을 이용한다. 이것을 위해 배기가스가 정확한 양의 환원제 첨가 하에 배기가스 라인내에 통합된 SCR-촉매 변환기를 통해 안내된다.
배기가스를 배출하는 내연기관(예컨대 자동차의 디젤 엔진)과 상호작용하는 환원제 작동 배기가스 정화장치에서는, 환원제가 저장 용기, 탱크 또는 환원제실에 저장되어야 한다. 상기 공간은 지금까지는 내연기관용 연료를 저장하기 위한 연료 탱크와 거리를 두고 연료 탱크로 부터 분리되었다. 고체 환원제, 예컨대 우레아는 정확한 양의 공급을 위해 액체, 예컨대 물에 용해된다. 이러한 환원제 용액은 차량 및 환원제 탱크의 외장에서 미달될 수 있는 온도에서 결정화되고 응고된다. 예컨대, 32.5% 우레아 수용액은 -11℃에서 응고된다. 동결되거나 또는 응고된 용액은 공급될 수 없으며, 이러한 경우 배기가스가 정화될 수 없다.
특히, 이러한 환원제 작동 배기가스 정화 장치를 사용하는 자동차에는 환원제용 저장 탱크가 설치되어야 한다. 지금까지는, 다른 부품의 변위에 의해 필요한 장소를 확보한 후에, 부가의 환원제 탱크가 별도의 홀더에 의해 차량에 설치되었다. 이제는, (특히 차량에서) 좁은 조립 공간이 연료 및 환원제의 저장을 위해 가급적 양호하게 이용되어야 하고 고정이 간단해져야 한다.
본 발명은 환원제의 저장을 위한 환원제 탱크를 포함하며, 환원제로 작동되는 배기가스 정화 장치를 갖춘 내연기관의 작동을 위해 필요한 연료의 저장을 위한 연료 탱크에 관한 것이다.
도 1은 환원제 탱크가 분리벽에 의해 그 옆에 배치된 연료 탱크로부터 분리된, 하나의 공통 하우징을 나타낸 단면도이고,
도 2는 연료 탱크내의 환원제 탱크를 나타낸 단면도이며,
도 3은 연료 탱크내에 주머니로 형성된 환원제 탱크를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 목적은 그것의 고정 및 환원제 탱크의 고정이 간단한, 연료 탱크를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 연료 탱크가 환원제 탱크와 함께 하나의 모듈로 조립됨으로써 달성된다. 그 경우, 모듈은 전체가 적어도 하나의 홀더에 의해 예컨대 차량에 고정될 수 있다.
차량에 환원제 탱크를 부가로 조립하는 것을 피하기 위해, 연료 탱크와 환원제 탱크가 하나의 모듈로 결합되고, 이 모듈은 하나의 탱크에 상응하게 고정될 수 있다. 지금까지 분리된 2개의 탱크를 결합함으로써, 차량내의 좁은 조립 공간이 양호하게 이용될 수 있고, 고정이 특히 간단해진다. 동시에, 주변과 직접 접촉하는 환원제 탱크의 벽이 지금까지의 2-탱크-용액에 비해 감소되기 때문에, 용액으로 존재하는 환원제의 동결이 방지된다. 이 경우에는 연료 탱크에 존재하는 연료, 즉 적어도 환원제 탱크의 하나의 벽에 인접하거나 또는 이것을 둘러싸는 연료가 환원제 탱크의 가열을 위해 그리고 용액으로 존재하는 환원제의 해빙에 사용될 수 있다.
바람직한 구조적 실시예는 청구범위의 종속항에 제시된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.
도면에서 동일한 부분은 동일한 도면 부호를 갖는다.
도 1 에 따르면, 직방체 또는 원통형 형상을 가진 하나의 공통 하우징 또는 모듈(2)이 제공된다. 상기 모듈(2)은 고정 분리벽(4)의 배치로 인해 연료(K)의 저장을 위한 연료 탱크(6) 및 환원제(R)의 저장을 위한 환원제 탱크(8)를 포함한다. 연료 탱크(6)는 그것의 상부면에 연료(K)의 공급 및/또는 배출을 위한 연결부(10)를 갖는다. 환원제 탱크(8)는 그것의 상부면에 환원제(R)의 공급 및/또는 배출을 위한 연결부(12)를 갖는다. 연료(K)가 내연기관을 작동시키기 위해 사용된다. 특히 본 실시예에서는 디젤 연료가 차량의 디젤 엔진을 작동시키기 위해 사용된다. 환원제(R)는 SCR-원리에 따라 작동하는 배기가스 정화장치에 공급된다. 즉, 환원제(R)는 내연기관의 배기가스 정화에 사용된다. 모듈(2)은 단일 탱크에 상응하게 작동 유닛 상에 또는 작동 유닛에, 본 실시예에서는 자동차 상에 또는 자동차에 고정될 수 있다. 이것을 위해, 자동차에서 통상적인 실시예의 홀더(14)가 제공된다.
도 1에 따른 실시예에서, 연료 탱크(6) 및 환원제 탱크(8)는 차례로 배치된다. 이것들은 공통 벽(4)에 의해 분리된다. 상기 벽(4)은 바람직하게는 양호한 열전도성 금속으로 이루어진다. 이로 인해, 작동 동안 따뜻한 또는 시동 과정 동안 가열된 연료(K)가 열을 환원제(R)로 전달함으로써, 환원제가 동결되지 않거나 또는 경우에 따라 녹을 수 있다.
도 2에서는 환원제 탱크(8)가 연료 탱크(6) 내부에 배치된다. 환원제 탱크(8)는 여기서는 금속으로 이루어진 벽을 갖는다. 환원제 탱크(8)는 여기서도 연료 탱크(6)와 마찬가지로 원통형으로 형성될 수 있다. 환원제 탱크(8)는 관형 입구(16)에 의해 연료 탱크(6)내에 매달린다. 물론, 연료 탱크(6) 및/또는 환원제 탱크(8)가 직방체로 형성될 수도 있다.
도 2에 따른 실시예에서도, 연료 탱크(6)과 환원제 탱크(8) 사이에 양호한 열전달이 이루어져야 한다. 이것을 위해, 환원제 탱크(8)의 벽, 적어도 그것의 한 벽이 양호한 열전도성으로 형성된다. 상기 벽 또는 상기 벽들은 바람직하게는 양호한 열전도성의 금속으로 이루어진다.
도 3의 실시예에서 나타나는 바와 같이, 여기서도 환원제 탱크(8)가 연료 탱크(6)의 내부에 배치된다. 여기서, 환원제 탱크(8)는 특수한 가요성 벽을 갖는다. 환원제 탱크(8)는 주머니로 형성된다. 주머니는 연료 탱크(6)의 대략 중심 부분에서 2개의 측면 고정벽(18), (20)에 의해 고정된다. 환원제 탱크(8)는 여기서도 입구(16)을 통해 모듈(2)의 상부면에 있는 연결부(12)에 접속된다.
환원제 탱크(8)내의 환원제(R)가 동결되지 않고 및/또는 동결 후에 다시 쉽게 녹을 수 있도록 하기 위해, 부가로 도 2에 도시된 가열 수단(22)이 제공될 수 있다. 상기 가열 수단(22)은 특히 전기 가열 수단일 수 있다. 이러한 가열 수단(22)의 배치는 특히 환원제(R)로서 우레아 수용액이 사용되는 차량에서 바람직할 수 있다.
요약하면, 하기와 같다: 도 2 및 3에 따라 연료(K)로 환원제 탱크(8)를 커버링함으로써, 동결의 위험이 감소된다. 자동차에서 디젤 연료(K)가 엔진 부품, 예컨대 이송 펌프 또는 제어 장치의 냉각을 위해 사용되기 때문에, 작동 동안 디젤 연료(K)의 약간의 온도 상승이 이루어지고, 이것은 전체 탱크, 즉 전체 모듈(2)의 온도 상승에 기여한다.
환원제(R)의 전술한 직접적인 가열과 더불어, 연료 탱크(6)쪽으로 역류하는 디젤 연료(K)의 온도에 따른 가열에 의해 모듈(2)의 전체 내용물의 온도가 상승될 수 있다. 이로 인해, 용액으로 존재하는 환원제(R)의 동결이 방지된다. 또한, 예컨대 낮은 주변 온도에서 장시간 정지 후에 동결된 용액의 융해가 지지될 수 있다.
환원제 탱크(8) 또는 우레아 용액 탱크로서 주머니를 가진, 도 3에 도시된 실시예는 용액의 동결시 부피 팽창으로 인한 부품의 손상이 발생되지 않을 수 있다는 장점을 갖는다.
Claims (17)
- 환원제(R)의 저장을 위한 환원제 탱크(8)를 포함하며, 환원제(R)로 작동되는 배기가스 정화 장치를 갖춘 내연기관을 작동시키기 위해 필요한 연료(K)의 저장을 위한 연료 탱크(6)에 있어서, 연료 탱크(6)가 환원제 탱크(8)와 함께 하나의 모듈(2)로 조립되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 1항에 있어서, 모듈(2)이 전체적으로 적어도 하나의 홀더(14)에 의해 차량에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 1항 또는 2항에 있어서, 연료 탱크(6)가 환원제 탱크(8) 옆에 배치되고 하나의 공통 벽(4)에 의해 환원제 탱크(8)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 3항에 있어서, 공통 벽(4)이 양호한 열전도성 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 연료 탱크(6)내에 환원제 탱크(8)가 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 환원제 탱크(8)가 강성 벽을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 5항 또는 6항에 있어서, 환원제 탱크(8)가 연료 탱크(6)내에 매달리는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 연료 탱크(6)가 환원제 탱크(8)와 마찬가지로 원통형으로 또는 직방체로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 8항에 있어서, 환원제 탱크(8)의 적어도 하나의 벽이 양호한 열전도성을 갖도록 형성되고 바람직하게는 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 환원제 탱크(8)가 가요성 벽을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 10항에 있어서, 환원제 탱크(8)가 주머니로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 11항에 있어서, 주머니를 위한 적어도 하나의 측면 고정 벽(18, 20)이 연료 탱크(6)내에 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 1항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서, 환원제 탱크(8)가 그것의 상부면에 연결부(12)를 갖는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 1항 내지 13항 중 어느 한 항에 있어서, 환원제 탱크(8)용 가열 수단(22)이 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 1항 내지 14항 중 어느 한 항에 있어서, 우레아 용액이 환원제(R)로서 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
- 제 1항 내지 15항 중 어느 한 항에 따른 연료 탱크(6)를 갖춘, 내연 기관, 특히 디젤 엔진.
- 제 16항에 있어서, 내연기관이 자동차에 배치된 것을 특징으로 하는 하는 내연 기관.
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