KR20130115175A - 차량 엔진용 첨가제 용액을 저장하기 위한 시스템 - Google Patents

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스테판 르노
로망 부베
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티아이 오토모티브 퓨얼 시스템즈 에스에이에스
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Abstract

차량 엔진용 첨가제 용액을 저장하기 위한 시스템이 개시되고, 상기 시스템은 상기 첨가제 용액을 저장하기 위한 탱크(100), 상기 탱크(100) 내의 상기 첨가제 용액을 펌핑하기 위한 펌핑 모듈, 및 동결 조건들이 검출될 때 상기 탱크(100) 내부의 상기 첨가제 용액을 가열하기 위한 전기 가열 장치(300)를 포함하고, 상기 전기 가열 장치(300)는 상기 가열 장치(300)의 전기 공급을 위한 전기 연결선들(400)과 연계되며, 상기 가열 장치(300)는 상기 탱크의 하부 벽(112)과 일체로 형성된 블라인드 포켓(170)에 제공된 적어도 하나의 가열 모듈(310, 320, 330, 340)을 포함하고, 상기 포켓(170)은 상기 탱크(100)의 외부로 개방되고 상기 하부 벽(112)으로부터 상기 탱크(100)의 내부 공간 안으로 돌출되며, 상기 가열 장치(300)의 전기 공급을 위한 상기 전기 연결선들(400)은 상기 탱크(100)의 외부에 온전히 제공되는 첨가제 용액 저장 시스템.

Description

차량 엔진용 첨가제 용액을 저장하기 위한 시스템{A system for storing an additive solution for a vehicle engine}
본 발명은 차량 내부 연소 엔진의 폐기 가스 세정 촉매(waste gas cleaning catalyst)용 첨가제 탱크 시스템에 관한 것이다.
차량으로부터 공해 배출을 감소시킬 목적으로 제정된 새로운 법규들은 차량의 배기 가스로부터 질소 산화물 NOx를 제거하기 위한 시스템들을 유도한다.
"선택적 촉매 환원(SCR)"으로 알려져 있는 개발된 기술들 중 하나는, 연료 탱크 또는 배기 라인 내부로, NOx를 질소로 화학적으로 환원시키는 암모니아[일반적으로, 우레아(urea)]의 전구체를 함유하는 용액을 주입하는 것을 포함한다. SCR 기술은 특히 디젤 엔진과 관련이 있다.
그러므로, 차량들에는 첨가제 탱크, 그리고 필요할 때 전구체의 주입을 펌핑하기 위한 수단이 제공된다.
하지만, 이러한 목적을 위해 일반적으로 사용되는 우레아 수용액은 32.5 wt%의 우레아를 함유하는 물/우레아 공융물(water/urea eutectic)에 의해 만들어지며, 약 -11 ℃에서 동결된다.
따라서, 동결 조건들이 개시되는 경우, 전구체의 용액을 주입할 수 있도록 하기 위해 전구체의 용액을 액화시키기 위한 가열 장치를 제공할 필요가 있다.
이러한 가열 장치의 다수의 실시예들이 여전히 제안되고 있다. 알려진 가열 장치들 중 몇몇 예시들은 US 2009/0100824, US 2008/0290184, DE 10 2007 024 782, FR 2 916 188, FR 2 918 968, FR 2 954 404, FR 2 905 161, WO 2006/064001 및 EP 1 925 354에 개시되어 있다.
이러한 알려진 모든 가열 장치들은 가열될 우레아 용액에 잠기도록 설계된 가열 인서트들을 포함한다.
더 정확하게, 현 기술 수준에 따라 제안된 알려진 실시예들은 우레아를 펌핑하기 위한 펌프와, 필요 시 우레아를 가열하기 위하여 우레아에 잠기는 가열 인서트 둘 모두를 하우징하는 첨가제 탱크를 포함한다.
하지만, NOx 환원을 위한 SCR 기술에 대하여 첨가제로서 사용되는 우레아 용액은 부식성, 전기전도성, 그리고 전기 와이어들을 통해 이동할 수 있는 능력을 갖는다.
그 결과, 현 기술 수준에 따른 시스템들은 금속 재료들의 선택에 있어 높은 제약을 야기하며, 일반적으로 우레아 용액과 공존할 수 있는 것으로 공인된 유일한 금속인 스테인리스 스틸을 요구한다. 또한, 상기 시스템들은 탱크의 내부와 외부 사이에 와이어들 및 센서들을 위한 복잡한 기밀식 인터페이스들을 요구한다. 또한, 종래 기술의 이러한 시스템들은 우레아 용액의 부식 효과로부터 이들을 보호하기 위해 가열 장치에 전기를 공급하는 전기 연결선들 그리고 가열 장치에 오버몰드된(overmolded) 플라스틱 덮개와 같은 복잡한 보호 수단을 포함한다.
이러한 용액들은 고가이며, 완전히 신뢰할 수 없다.
본 발명의 목적은 현 기술 수준에 따라 제안된 것보다 단순한 시스템을 제공함으로써 상기의 문제를 해결하는 것이다.
이러한 목적으로, 본 발명은 차량 엔진용 첨가제 용액을 저장하기 위한 시스템에 관한 것이며, 상기 시스템은 상기 첨가제 용액을 저장하기 위한 탱크, 상기 탱크 내의 상기 첨가제 용액을 펌핑하기 위한 펌핑 모듈, 및 동결 조건들이 검출될 때 상기 탱크 내부의 상기 첨가제 용액을 가열하기 위한 전기 가열 장치를 포함하고, 상기 전기 가열 장치는 상기 가열 장치의 전기 공급을 위한 전기 연결선들과 연계되며, 상기 가열 장치는 상기 탱크의 하부 벽과 일체로 형성된 블라인드 포켓(blind pocket)에 제공된 적어도 하나의 가열 모듈을 포함하고, 상기 포켓은 상기 탱크의 외부로 개방되고 상기 하부 벽으로부터 상기 탱크의 내부 공간 안으로 돌출되며, 상기 가열 장치의 전기 공급을 위한 상기 전기 연결선들은 상기 탱크의 외부에 온전히 제공된다.
유리한 실시예들에 따르면:
ㆍ 상기 장치는 복수의 가열 모듈들을 포함하고;
ㆍ 가열 모듈들은 PTC 가열기들을 포함하며;
ㆍ 상기 장치는 보조 포트(reserve pot)를 포함하고, 상기 펌핑 모듈은 상기 보조 포트 내부에 제공되며, 상기 가열 모듈들은 상기 보조 포트의 벽을 덮는다.
본 발명의 추가 및 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들과 연계하여 고려될 때 이후에 설명되는 구체적인 내용으로부터 분명해질 수 있을 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 첨가제 탱크의 외부도;
도 2는 탱크의 상부를 제거한 동일한 탱크의 개략적 부분도;
도 3은 탱크 저부의 부분 단면도;
도 4 및 도 5는 탱크의 대응하는 포켓들에 삽입하기 이전의 본 발명에 따른 가열 모듈들의 개략도들;
도 6은 본 발명에 따른 탱크의 하부 벽의 외부도;
도 7은 탱크의 포트의 저부에서, 포트의 중간 높이에서 그리고 포트 외부에서 각각 온도의 추이(evolution) 및 가열 장치에 인가된 전류를 예시하는 그래프;
도 8은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 첨가제 탱크의 외부 저부도;
도 9는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 탱크의 저부의 부분 단면도;
도 10은 탱크의 동일한 저부의 부분 수직 단면도; 및
도 11은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 탱크의 동일한 저부의 또 다른 부분 단면도이다.
첨부된 도면들에 예시된 본 발명에 따른 탱크 시스템(10)은:
- 첨가제 탱크(100),
- 첨가제를 펌핑하기 위한 모듈(200),
- 가열 장치(300), 및
- 가열 장치(300)에 전기를 공급하기 위한 전기 연결선들(400)을 포함한다.
상기 탱크(100)는 다수의 기술로부터 만들어질 수 있다. 상기 탱크(100)는 접경부(connecting adjacent part: 106)를 따라 함께 용접된 2 개의 절반부를 갖는 사출 성형 쉘(two halves injection molded shells), 상부 쉘(102) 및 하부 쉘(104)로 만들어지는 것이 바람직하다.
2 개의 쉘들(102 및 104)의 용접 후 상기 탱크(100)는 상부 벽(110), 하부 벽(112), 및 상부 벽(110)과 하부 벽(112)을 연결하는 측벽(114)을 포함한다. 사용 시, 상부 및 하부 벽들(110 및 112)은 수평인 한편, 측벽(114)은 수직이다.
상부 벽(110)에는 스크루 캡(screw cap)을 갖는 충전 인터페이스(filling interface: 120), 벤팅 모듈(venting module: 130), 및 첨가제를 펌핑하기 위한 모듈(200)을 지지하는 플랜지(140)가 제공된다.
이러한 충전 인터페이스(120) 및 벤팅 모듈(130)은 잘 알려져 있으므로, 본 명세서에서 자세히 설명되지 않을 것이다.
플랜지(140)는 상부 벽(110)의 중심에 놓이는 것이 바람직하다. 첨가제를 펌핑하기 위한 모듈(200)은 탱크(100) 내부에 위치되며, 플랜지(140)의 하부면에 달려 있다.
첨가제를 펌핑하기 위한 모듈(200)은 우레아와 공존할 수 있는 여하한의 가능한 종류의 펌핑 수단(210)을 포함한다.
펌핑 수단(210)은 전기 회전 펌프에 의해 형성될 수 있다. 하지만, 펌핑 수단(210)은 솔레노이드 도징 펌프(solenoid dosing pump)인 것이 바람직하다. 이러한 솔레노이드 도징 펌프는 일반적으로 솔레노이드에 의해 발생된 자기력에 의해 순차적으로 이동되는 피스톤을 포함하여, 번갈아 펌핑 챔버의 첨가제를 빨아들이고 상기 펌핑 챔버 외부로 첨가제를 배출한다.
플랜지(140)에는 펌핑 수단(210)에 전기를 공급하는 전기 연결 수단(142) 및 상기 펌핑 수단의 출력부에 연결된 유압 연결 수단(144)이 둘 다 제공된다.
더 정확하게, 솔레노이드 도징 펌프(210)는 탱크의 하부 벽(112)과 일체로 형성된 보조 포트(160) 내부에 위치된다.
따라서, 도징 펌프(210)는 탱크에 수직으로 통합된다. 상기 펌프(210)의 솔레노이드 또는 코일은 공동현상(cavitation)을 방지하는 추가 가열 장치로서 사용된다.
첨부된 도면들에 예시된 특정 실시예에 따르면, 포트(160)는 전반적으로 원통형인 벽(161)에 의해 만들어지므로, 포트(160)의 수평 단면은 거의 원형이다. 포트(160)의 내부 공간은 탱크로부터 포트(160)의 자유로운 충전[즉,탱크(100)로부터 포트(160) 내부로의 첨가제의 자유로운 이송]을 허용하나, 포트(160)의 배수를 제한하기에[즉, 포트(160) 내부로부터 탱크(100)로의 첨가제의 이송을 제한하기에] 적합한 여하나의 제어 수단에 의하여 포트(160) 외부의 탱크(100)의 공간과 연통한다. 예를 들어, 이러한 제어 수단은 벽(161)과 일체로 형성된 원통형 래비린스(cylindrical labyrinth: 162)일 수 있으며, 그 일 측면은 포트(160)의 내부 공간과 연결되고, 다른 측면은 상기 포트(160) 외부의 탱크의 공간과 연결된다.
또한, 플랜지(140)는 솔레노이드 도징 펌프(210)의 작동을 제어하기에 적합한 전자 도징 모듈을 통합한다.
도 3 내지 도 6에 예시된 제 1 실시예들을 먼저 설명하기로 한다.
앞서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따르면, 가열 장치(300)는 탱크(100)의 하부 벽(112)과 일체로 형성된 블라인드 포켓(170)에 제공된 적어도 하나의 가열 모듈(310)을 포함한다. 상기 포켓(170)은 도 3에 예시된 바와 같이 탱크의 하부 벽으로부터 탱크(100)의 내부 공간 안으로 돌출되어 있고, 탱크의 저부측에서 탱크 외부로 개방되어 있다.
상기 가열 장치(300)는 탱크(100) 내부로 개방되지 않은 블라인드 포켓들 내부에 배치되며, 이들은 우레아로부터 완전히 절연됨에 따라, 여하한의 특정 부식방지 덮개를 필요로 하지 않고도 우레아에 의한 상기 가열 장치(300)의 부식의 위험이 없다.
본 발명에 따르면, 상기 가열 요소(300)는 탱크의 하부 벽(112)에 할당된(dispatched) 복수의 가열 모듈들(310, 320, 330 및 340)을 포함하여, 포트(160)의 벽(161)을 전반적으로 덮는 것이 바람직하다.
첨부된 도면들에 예시된 특정 실시예에 따르면, 가열 장치(300)는 포트(160)의 측벽(161) 주위에 규칙적인 각도로 할당된(regularly angularly dispatched) 복수의 가열 모듈들(310, 320, 330), 및 상기 포트(160)의 저부 벽의 바깥쪽 표면에 제공된 추가 가열 모듈(340)을 포함한다.
더 정확하게는, 첨부된 도 3 내지 도 6에 예시된 특정 실시예에 따르면, 가열 디바이스(300)는 포트(160)의 벽(161) 주위에 각을 이루어(angularly) 할당된 3 개의 가열 모듈들(310, 320, 330), 및 상기 포트(160)의 저부 벽의 바깥쪽 표면에 제공된 추가 가열 모듈(340)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 가열 모듈들(310, 320 및 330)은 포트(160)의 벽(161)과 일체로 형성된 각각의 블라인드 포켓들(170, 172, 174)에 제공된다(도 3 참조). 상기 포켓들(170, 172, 174)은 저부 벽(112)으로부터 탱크(100) 내부로 돌출되어 있다. 각각의 포켓은 가열 모듈(310, 320 또는 330)을 수용하는 전반적으로 평행육면체인 내부 챔버를 정의한다.
상기 가열 모듈들(310, 320, 330 및 340)은 PTC 가열기들(314, 324, 334 및 344)을 포함하는 것이 바람직하다.
PTC 가열 수단들은 잘 알려져 있다. PCT 가열 요소들은 바륨 티타네이트계 세라믹과 같은 세라믹으로 만들어진다. PTC에 전압이 걸릴 때, 전류가 흐를 것이며, PTC를 가열하기 시작한다. 초기에, 저항이 강하되어 더 많은 전류가 흐르게 함에 따라, 더 빨리 가열되기 시작한다. PTC 가열기들은 매우 작은 인클로저(enclosure)에 고효율의 열원을 제공하는 효과적인 저비용 해결책이다.
첨부된 도 3 내지 도 6에 예시된 바와 같이, PTC 가열기들(314, 324, 334 및 344)은 알루미늄 또는 구리 전극들과 같은 2 개의 금속 전극들(312, 316; 322, 326; 332, 336; 342, 346) 사이에 각각 제공된다.
상기 전극들(312, 322; 332) 중 하나는 포트(160)의 벽(161)의 바깥쪽 표면과 바로 접촉해 있다. 전극(342)은 포트(160)의 저부 벽의 바깥쪽 표면과 접촉해 있다.
다른 전극(316, 326, 336)과 수용 포켓의 내부면 사이에 탄성 스프링(318, 328, 338)이 제공되어, PTC 가열기들 및 전극들의 스택들에 압력을 가한다.
전극들(312, 316; 322, 326; 332, 336)은 전반적으로 평행 육면체의 형태로 되어 있다. 전극들(342, 346)은 전반적으로 원형이다. 첨부된 도면들에 예시되어 있는 바와 같이, 전극들(312, 316; 322, 326; 332, 336; 342, 346)은 PTC 가열기들(314, 324, 334 및 344)보다 큰 단면을 갖는 것이 바람직하다.
가열 모듈들(300)의 전기적 연결 후, 가열 장치(300)를 보호하기 위해 하부 벽(112)의 하부면과 일체로 형성된 원형 리브(circular rib: 113)에 커버가 고정될 수 있다. 이러한 커버는 첨부된 도면들에는 예시되어 있지 않다.
스프링들(318, 328, 338)과 유사한 스프링이 PTC 가열기(344)와 커버 사이에 삽입될 수 있다.
또한, 앞서 나타낸 바와 같이 본 발명에 따르면, 가열 장치(300)의 전기 공급을 위한 전기 연결선들(400)은 탱크(100)의 외부에 온전히 제공된다.
이러한 연결선들(400)은 PTC 모듈들(310, 320, 330 및 340)의 각각에 그리고 플랜지(140)에 제공된 커넥터(142)로부터 연장된다.
상기 연결선들(400)은 탱크(300) 외부에 배치되며, 우레아로부터 완전히 절연됨에 따라, 특정 부식방지 덮개를 필요로 하지 않고 우레아에 의한 상기 연결선들(400)의 부식의 위험이 없다.
이제, 도 8 및 도 11에 예시된 제 2 실시예들을 설명하기로 한다.
도 8 및 도 11에 예시된 제 2 실시예에 따르면, 가열 장치(300)는 하부 벽(112)의 외부 표면에 형성된 저부 챔버(150)에, 그리고 포트(160)의 벽(161) 주위에 제공된, 상기 챔버(150)와 연통하는 블라인드 포켓들(170)에 제공된다. 상기 챔버(150)는 커버(190) 및 하부 벽(112)의 하부면과 일체로 형성된 원형 리브(113) 내부에 위치되는 것이 바람직하다.
탱크(100)의 하부 벽(112)과 커버(190)의 칼라(collar: 192) 사이에 고리형 시일(194)이 제공된다.
가열 장치(300)는 가열기 플레이트(352)와 저부 접촉 플레이트(356) 사이에서 상기 챔버(150) 내부에 제공된 복수의 PTC 가열기들(354), 이를테면 3 개의 PTC 가열기들(354)을 포함한다.
가열기 플레이트(352)는 하부 벽(112)에 인접해 있다. 가열기 플레이트(352)는 원 형상을 가지며, 알루미늄 또는 구리로 만들어지는 것이 바람직하다.
접촉 플레이트(356)는 커버(190)에 인접해 있다. 접촉 플레이트(356)는 가열기 플레이트(352)로부터 하부 벽(112)으로 열 전달을 최적화하도록 하부 벽(112)의 하부면에 대하여 가열기 플레이트(352) 및 PTC 가열기들(354)을 추진시키는(urge) 탄성 수단을 형성하는 스탬프형 부분들(stamped parts: 357)을 포함하는 링인 것이 바람직하다.
접촉 플레이트(356) 및 평행한 가열기 플레이트(352)는 전도선들(400)로부터 PTC 가열기들(354)의 전기 공급을 위한 전극들이다.
또한, 도 8 내지 도 11에 예시된 가열기 장치는 가열기 플레이트(352)와 연결되고 포트(160)의 벽(161) 주위에 제공된 포켓들(170)에 삽입된 히트 싱크들(360)을 포함한다.
히트 싱크들(360)은 나사조립 또는 용접과 같은 여하한의 수단에 의해 가열기 플레이트(352)에 연결된 평행 육면체 블록들로 만들어지는 것이 바람직하다.
히트 싱크들(360)은 수직으로 또한 횡방향으로 수평 가열기 플레이트(352)로 연장된다. 히트 싱크들(360)은 벽(161) 표면의 대부분을 가능한 한 많이 덮을 수 있도록 포트(160)의 벽(161) 주위의 포켓들에 할당된다.
히트 싱크들(360)은 포켓들(170)에 삽입된 각각의 탄성 스프링들(362)에 의하여 포트(160)의 벽(161)의 바깥쪽 표면에 대해 추진된다.
특정적이고 비제한적인 실시예에 따르면, 가열기 장치는 포트(160)의 벽(161) 주위에 규칙적으로 할당된 6 개의 포켓들(170), 및 상기 포켓들(170)마다 각각 삽입된 6 개의 스프링들(362)을 갖는 6 개의 히트 싱크들(360)을 포함한다.
도 8 내지 도 11에 예시된 실시예에 따르면, 각각의 PTC 가열기(354)는 2 개의 각각의 스페이서(372, 374)에 연결된 크래들(cradle: 370)에 제공되는 것이 바람직하다.
스페이서들(372, 374)은 접촉 플레이트(356)와 가열기 플레이트(352) 사이의 거리를 정의한다. 크래들(370)은 상기 PTC 가열기들(354)과 가열기 플레이트(352) 사이의 접촉을 보장하기 위해 접촉 플레이트(356)에 대해 횡방향으로 PTC 가열기들(354)의 변위를 허용한다.
스페이서들(372, 374)은 접촉 플레이트(356)와 가열기 플레이트(352) 사이에 전기 절연을 형성하기 위해 열가소성 재료로 만들어지는 것이 바람직하다.
접촉 플레이트(356)는 레벨 센서(145) 및 온도 센서(146)가 구현되는 구간을 명확히 하기 위해(clear) 개방된 링인 바람직하다.
본 발명은 현 기술에 대하여 많은 장점들을 제공한다:
ㆍ 금속 부분, 가열 장치용 전기 와이어들이 모두 탱크 내부에 제공되지 않음. 그 결과, 본 발명은 높은 수준의 견고성(robustness) 및 낮은 고장 위험성을 유도.
ㆍ 오버몰드된 알루미늄 히터 또는 스테인리스 스틸 부분들 대신, 단순한 알루미늄 형상을 이용한 비용 효율적인 해결책을 제시.
ㆍ 가열기 구성요소들의 용이한 조립.
ㆍ 알루미늄 전도도로 인한 매우 양호한 열 전도성.
ㆍ 상기의 점 때문에 PTC 요소들의 포화가 제한됨.
ㆍ PTC 가열 요소들로 인해 가열기가 자체적으로 열 조절됨.
ㆍ 우레아 품질을 변화시킬 위험성이 없음.
ㆍ 여하한의 종류의 추가 기계가공을 필요로 하지 않고, 가열기 구성요소들의 삽입을 위해 자동적으로 최적화된 형상을 얻게 할 수 있는 사출 성형된 탱크를 이용하여 블라인드 포켓들이 최적화됨.
본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 도시되고 설명되었지만, 본 발명은 이러한 특정 형태의 실시예로 제한되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 안에서 다수의 변형 및 수정들이 행해질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 차량 엔진용 첨가제 용액을 저장하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 첨가제 용액을 저장하기 위한 탱크(100), 상기 탱크(100) 내의 상기 첨가제 용액을 펌핑하기 위한 펌핑 모듈(200), 및 동결 조건들이 검출될 때 상기 탱크(100) 내부의 상기 첨가제 용액을 가열하기 위한 전기 가열 장치(300)를 포함하고, 상기 전기 가열 장치(300)는 상기 가열 장치(300)의 전기 공급을 위한 전기 연결선들(400)과 연계되며, 상기 가열 장치(300)는 상기 탱크의 하부 벽(112)과 일체로 형성된 블라인드 포켓(blind pocket: 170, 172, 174)에 제공된 적어도 하나의 가열 모듈(310, 320, 330, 340)을 포함하고, 상기 포켓(170, 172, 174)은 상기 탱크(100)의 외부로 개방되고 상기 하부 벽(112)으로부터 상기 탱크(100)의 내부 공간 안으로 돌출되며, 상기 가열 장치(300)의 전기 공급을 위한 상기 전기 연결선들(400)은 상기 탱크(100)의 외부에 온전히 제공되는 첨가제 용액 저장 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 장치는 복수의 가열 모듈들(310, 320, 330, 340)을 포함하고, 그 각각은 PTC 가열기(314, 324, 334, 344)를 포함하는 첨가제 용액 저장 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가열 장치는 보조 포트(160)를 포함하고, 상기 펌핑 모듈(200)은 상기 보조 포트(160) 내부에 제공되며, 상기 가열 모듈들(310, 320, 330, 340)은 상기 보조 포트(160)의 벽(161)을 덮는 첨가제 용액 저장 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 장치는 상기 탱크(100)의 하부 벽(112)에 수직인 전반적으로 원통형인 벽(161)을 갖는 보조 포트(160) - 상기 펌핑 모듈(200)은 상기 보조 포트(160) 내부에 제공됨 -, 상기 보조 포트(160)의 원형 벽(161)을 덮는 복수의 가열 모듈들(310, 320, 330), 및 상기 보조 포트(160)의 하부 벽에 제공된 추가 가열 모듈(340)을 포함하는 첨가제 용액 저장 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 장치(300)는 상기 탱크의 하부 벽(112)의 외부면에 형성된 저부 챔버(150)에, 그리고 보조 포트(160)의 벽(161) 주위에 제공된, 상기 챔버(150)와 연통하는 복수의 블라인드 포켓들(170)에 제공되고, 상기 가열 장치(300)는 저부 접촉 플레이트(356)와 가열기 플레이트(352) 사이에서 상기 챔버(150) 내부에 제공된 복수의 PTC 가열기들(354), 및 상기 포트(160)의 벽(161) 주위에 제공된 상기 포켓들(170)에 삽입되고 상기 가열기 플레이트(352)와 연결된 히트 싱크들(360)을 포함하는 첨가제 용액 저장 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가열기 플레이트(352)는 상기 탱크의 하부 벽(112)에 인접한 첨가제 용액 저장 시스템.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 접촉 플레이트(356)에는 상기 탱크의 하부 벽(112)의 하부면에 대하여 상기 PTC 가열기들(354) 및 상기 가열기 플레이트(352)를 추진시키는(urge) 탄성 수단을 형성하는 스탬프형 부분(stamped parts: 357)이 제공되는 첨가제 용액 저장 시스템.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히트 싱크들(360)은 상기 포켓들(170)에 삽입된 각각의 탄성 스프링들(362)에 의하여 상기 포트(160)의 벽(161)의 바깥쪽 표면에 대해 추진되는 첨가제 용액 저장 시스템.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 PTC 가열기(354)는 크래들(cradle: 370)에 제공되는 첨가제 용액 저장 시스템.
  10. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 플레이트(356)와 상기 가열기 플레이트(352) 사이에 스페이서들(372, 374)이 제공되는 첨가제 용액 저장 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 가열 모듈은 2 개의 금속 전극들(312, 316; 322, 326; 332, 336; 342, 346) 사이에 제공되는 PTC 가열기(314, 324, 334, 344)를 포함하는 첨가제 용액 저장 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속 전극들(312, 316; 322, 326; 332, 336; 342, 346)은 알루미늄 또는 구리로 만들어지는 첨가제 용액 저장 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 가열 모듈(310, 320, 330)은 가열기(314, 324, 334, 344) 및 전극들(312, 316; 322, 326; 332, 336; 342, 346)의 스택에 압력을 가하도록 수용 포켓(170, 172, 174)의 내부면과 전극(316, 326, 336) 사이에 제공된 탄성 스프링(318, 328, 338)을 포함하는 첨가제 용액 저장 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 장치(300)의 전기 공급을 위한 상기 전기 연결선들(400)은 각각의 가열 모듈(310, 320, 330 및 340) 및 상기 탱크의 상부 벽(110)에 지지된 플랜지(140)에 제공된 커넥터(142)로부터 연장되는 첨가제 용액 저장 시스템.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 장치는 보조 포트(160)를 포함하고, 각각의 블라인드 포켓(170, 172, 174)은 상기 포트(160)의 수직 벽(161)과 일체로 형성되는 첨가제 용액 저장 시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150074342A (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 현대자동차주식회사 디젤차량용 scr 시스템의 우레아 역류 방지 장치
WO2018131941A1 (ko) * 2017-01-13 2018-07-19 주식회사 동희산업 차량용 탱크
US10590821B2 (en) 2014-06-04 2020-03-17 Continental Automotive Gmbh Method for checking the function of at least one PTC heating element
KR20210145841A (ko) * 2019-05-31 2021-12-02 플라스틱 옴니엄 어드벤스드 이노베이션 앤드 리서치 자동차에 탑재된 탱크에 담긴 수용액을 분배하기 위한 모듈용 부착 장치

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013102101A1 (de) * 2013-03-04 2014-09-18 Emitec France S.A.S Verfahren zum Betriebsstart einer Vorrichtung zur Bereitstellung eines flüssigen Additivs
DE102014108074A1 (de) * 2014-06-06 2015-12-17 Dbk David + Baader Gmbh Heizmodul und Tanksystem
JP6344146B2 (ja) * 2014-08-28 2018-06-20 三菱自動車工業株式会社 車両の後部構造
KR101647959B1 (ko) * 2015-02-26 2016-08-23 현담산업 주식회사 히팅 구조체, 그 제조 방법 및 이를 구비한 펌프 모듈
FR3038592B1 (fr) * 2015-07-10 2017-07-21 Coutier Moulage Gen Ind Dispositif de transfert de liquide et ensemble de reservoir comprenant un tel dispositif de transfert
DE102015217931A1 (de) * 2015-09-18 2017-03-23 Robert Bosch Gmbh Heizeinrichtung für einen Betriebs-/Hilfsstoff
ITUB20154867A1 (it) * 2015-11-06 2017-05-06 Eltek Spa Dispositivo riscaldatore elettrico, particolarmente per veicoli
ITUB20155359A1 (it) * 2015-11-06 2017-05-06 Eltek Spa Componente di serbatoio, in particolare per sistemi di trattamento di gas di scarico di motori a combustione interna
JP6582917B2 (ja) * 2015-11-24 2019-10-02 三菱自動車工業株式会社 タンク配置構造
IT201700048690A1 (it) * 2017-05-05 2018-11-05 Eltek Spa Dispositivo riscaldatore elettrico, particolarmente ad effetto ptc
DE102017114333A1 (de) 2017-06-28 2019-01-03 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Betriebsflüssigkeitstank
KR102383366B1 (ko) * 2017-10-18 2022-04-06 현대자동차주식회사 자동차용 요소수 펌프 모듈
DE102018117329A1 (de) * 2018-07-18 2020-01-23 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Tankheizung
FR3096220B1 (fr) * 2019-05-13 2023-03-24 Continental Automotive Gmbh Ressort pour élément chauffant et dispositif de chauffage intégrant un tel ressort

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2879238B1 (fr) 2004-12-14 2010-02-19 Inergy Automotive Systems Res Procede et systeme de stockage et d'injection d'un additif dans des gaz d'echappement d'un moteur
DE112006001140B4 (de) 2005-06-04 2014-06-05 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Harnstoffversorgungssystem für einen Abgasreinigungskatalysator und hierfür geeigneter Heizeinsatz
DE102006027487A1 (de) * 2005-09-12 2007-03-15 Robert Bosch Gmbh Fahrzeugtank für ein flüssiges Reduktionsmittel, insbesondere für eine Harnstofflösung
DE202006010615U1 (de) * 2005-09-26 2006-10-26 Dbk David + Baader Gmbh Tanksystem mit einem Haupttank und einer Abschmelzvorrichtung mit Schmelztank
FR2905161B1 (fr) 2006-08-25 2012-04-20 Inergy Automotive Systems Res Raccord avec element chauffant integre.
DE102006050807A1 (de) 2006-10-27 2008-04-30 Robert Bosch Gmbh Katalytische Reduktionseinrichtung
FR2916188B1 (fr) 2007-05-16 2011-05-06 Inergy Automotive Systems Res Reservoir a uree et embase avec element chauffant integre.
DE102007024782B4 (de) 2007-05-26 2011-08-25 Eichenauer Heizelemente GmbH & Co. KG, 76870 Heizeinsatz und dessen Verwendung in einem Harnstoffversorgungssystem
DE102008041723A1 (de) * 2008-08-29 2010-03-04 Robert Bosch Gmbh Tank zur Bevorratung eines flüssigen Wirkstoffes
DE102009041938B4 (de) * 2009-09-17 2013-10-31 Seuffer Gmbh & Co.Kg Heizungsanordnung
US20110138790A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Delphi Technologies, Inc. Urea Delivery Tank Module
FR2954404A1 (fr) 2009-12-22 2011-06-24 Ti Automotive Fuel Systems Sas Crepine chauffante et dispositif d'injection comprenant une telle crepine
EP2341224B1 (de) * 2009-12-24 2017-06-14 DBK David + Baader GmbH Schmelztank, Heizmodul und Tanksystem
DE102010004612A1 (de) * 2010-01-13 2011-07-14 Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH, 53797 Vorrichtung mit einem Tank und einer Fördereinheit für Reduktionsmittel
JP2011236105A (ja) * 2010-05-13 2011-11-24 Toyota Industries Corp アンモニア放出装置、アンモニア放出方法及び排気ガス浄化装置
DE102010039119A1 (de) * 2010-08-10 2012-02-16 Robert Bosch Gmbh Heizungsbefestigung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150074342A (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 현대자동차주식회사 디젤차량용 scr 시스템의 우레아 역류 방지 장치
US10590821B2 (en) 2014-06-04 2020-03-17 Continental Automotive Gmbh Method for checking the function of at least one PTC heating element
WO2018131941A1 (ko) * 2017-01-13 2018-07-19 주식회사 동희산업 차량용 탱크
KR20210145841A (ko) * 2019-05-31 2021-12-02 플라스틱 옴니엄 어드벤스드 이노베이션 앤드 리서치 자동차에 탑재된 탱크에 담긴 수용액을 분배하기 위한 모듈용 부착 장치
US11852065B2 (en) 2019-05-31 2023-12-26 Plastic Omnium Advanced Innovation And Research Attachment device for a module for dispensing an aqueous solution contained in a tank on board a motor vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
EP2650497A1 (en) 2013-10-16
BR102013008684A2 (pt) 2018-02-14
JP2013217377A (ja) 2013-10-24
US20130269789A1 (en) 2013-10-17
CN103373542A (zh) 2013-10-30

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