KR20140130230A - 온도 센서를 구비한 액체 첨가제 전달 유닛 - Google Patents

온도 센서를 구비한 액체 첨가제 전달 유닛 Download PDF

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핀 프레데릭슨
조르쥬 마구인
셰이크 디우프
스벤 스키퍼스
얀 호드슨
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에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하
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Abstract

본 발명은 자동차(2)에 액체 첨가제를 전달하고, 전달 유닛에 적어도 하나의 측정 포인트(4)에서 비접촉 형태로 온도를 측정할 수 있는 적어도 하나의 온도 센서(3)를 갖춘 전달 유닛(1)에 관한 것으로, 상기 온도 센서(3) 및 측정 포인트(4)는 상호간 간격(5)을 갖고, 픽스처(7)로부터 독립된 방사 채널(6)은 상기 온도 센서(3)와 측정 포인트(4) 사이에 존재한다.

Description

온도 센서를 구비한 액체 첨가제 전달 유닛{Delivery unit for a liquid additive with a temperature sensor}
본 발명은 온도 센서를 구비하고, 자동차에 액체 첨가제를 전달하기 위한 전달 유닛에 관한 것이다. 상기한 타입의 전달 유닛은 예컨대 내연기관의 배기-가스 처리 장치에 액체 환원제(liquid reducing agent)를 전달하는데 적합하다.
자동차 분야에서는, 특히 소정의 오염물 성분을 배기 가스로 변환하기 위해 액체 첨가제가 공급되는 내연기관의 배기 가스를 정화하기 위한 배기-가스 처리 장치가 널리 이용되고 있다. 액체 첨가제로서는, 특히 그러한 배기 가스 내 산화질소 혼합물을 효과적인 형태로 환원시킬 수 있는 환원제를 종종 사용한다. 상기한 타입의 배기-가스 후처리 장치에서는, 선택적 촉매 환원(SCR; selective catalytic reduction) 방법이 실행된다. 환원제로서, 보통 암모니아로 변환될 수 있는 요소 수용액(urea-water solution)을 배기-가스 처리 장치의 배기 가스 내에서 또는 특정 목적을 위해 제공된 반응기의 배기 가스 외측에서 사용한다. 그러한 배기 가스 내에서의 변환의 경우에는, 종종 요소의 암모니아로의 변환을 야기하는 가수분해 촉매 변환기가 배기-가스 처리 장치에 배치된다. 상기 배기 가스 내의 산화질소 혼합물은 해롭지 않은 질소, 물 및 이산화탄소를 형성하기 위해 암모니아와 반응한다. 상기 반응을 돕기 위해, 또한 촉매 변환기(SCR 촉매 변환기)가 보통 상기 배기-가스 처리 장치에 제공된다.
자동차의 배기-가스 정화를 위한 첨가제로서의 요소 수용액은 예컨대 상표명 AdBlue®의 요소 수용액이 이용가능하다. AdBlue®는 32.5%의 요소량을 갖는 요소 수용액이다.
자동차의 배기-가스 처리 장치로 액체 첨가제를 전달하기 위해, 전달 유닛은 보통 그러한 액체 첨가제가 탱크 밖으로 펌프되어 상기 배기-가스 처리 장치로 공급될 수 있는 수단을 필요로 한다.
그와 같은 전달 유닛의 디자인에 있어 다양한 형태들이 고려되어야 한다. 하나의 중요한 형태는 보통 사용된 액체 첨가제(예컨대 기술된 환원제)를 동결하는 것이다. 32.5 % 요소 수용액 AdBlue®는 예컨대 -11℃에서 동결된다. 자동차의 경우, 그와 같은 낮은 온도는 특히 겨울에 장기간 정지시에 일어날 수 있다. 또한, 액체 첨가제의 점성이 첨가제의 온도에 의해 변한다는 것을 고려해야 한다. 더욱이, 액체 첨가제를 증발시키는데 필요한 에너지가 전달 유닛의 액체 첨가제의 출구 온도가 얼마나 높은지에 따라 변한다는 것을 고려해야 한다.
더욱이, 자동차의 배기-가스 처리 장치로 액체 첨가제를 전달하기 위한 전달 유닛은 가능한 한 저렴해야 하고, 가능한 한 전달 비율이 정확히 셋팅되어야 한다. 자동차에 있어서, 그와 같은 전달 유닛은 연료 공급 외에 추가의 전달 시스템을 구비하여 구성되며, 이에 따라 가능한 한 약간의 추가 비용이 들 수 있다. 상기 배기-가스 처리 장치에 액체 첨가제의 오버도징(overdosing) 및/또는 언더도징(underdosing)은 정확히 셋팅된 전달 비율에 의해 피해질 수 있다.
이러한 출발점에 따라, 본 발명의 목적은 종래기술과 관련하여 가장 중요한 기술적 문제점을 해결하거나 또는 적어도 완화시키는데 있다. 특히, 액체 첨가제를 전달하는데 특히 효과적인 전달 유닛을 제시하기 위한 것이다.
상기 목적은 청구항 1의 형태에 따른 전달 유닛 및 청구항 9의 형태에 따른 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 다른 구체적인 장점은 종속항들에 특정되어 있다. 그러한 청구항들에 개별적으로 특정된 형태들은 소정의 바람직한 기술적으로 중요한 방식으로 상호 조합되며, 특정되는 발명의 다른 디자인 변형에 따라, 예시의 상세한 설명에 의해 추가될 것이다.
이에 따라, 자동차에 액체 첨가제를 전달하기 위한 전달 유닛을 제안하며, 상기 전달 유닛은 상기 전달 유닛의 적어도 하나의 측정 포인트에서 비접촉 형태로 온도가 측정될 수 있는 적어도 하나의 온도 센서를 갖추고, 상기 온도 센서 및 측정 포인트는 상호간 간격을 가지며, 픽스처로부터 독립된 방사 채널은 상기 온도 센서와 측정 포인트 사이에 존재한다.
여기서, 상기 전달 유닛은 특히 흡입 포인트에서 액체 첨가제를 저장하기 위한 탱크 밖으로 액체 첨가제를 추출하거나 또는 흡입할 수 있고, 방출 포인트에서 상기 액체 첨가제를 방출하는 장치를 의미한다. 바람직하게 상기 전달 유닛은 또한 방출 포인트에서 또는 그 아래의 라인 시스템에서 전달 압력을 형성하도록 디자인된다. 상기 전달 유닛은 액체 첨가제가 방출 포인트에서 얼마나 많이 방출되는지 또는 필요한지에 상관없이 그러한 방출 포인트에서의 액체 첨가제의 전달 압력이 항상 소정 압력에 도달하도록 작동될 수 있다. 이하 상기 전달 유닛의 펌프를 "압력-증가 펌프"라고 칭할 수 있다. 또한 상기 전달 유닛은 방출 포인트에서 정확하게 소정의 미리 정해진 양의 액체 첨가제를 방출하도록 디자인될 수 있다. 상기 전달 유닛의 펌프는 바람직하게 전달이 이루어지면서 동시에 도징(dosing) 동작을 수행하는 "도징 펌프(dosing pump)"이다.
자동차는 예컨대 승객용 자동차, 대형 화물 운송 차량 또는 그 외 선박이나 철도 차량이 될 것이다.
상기 액체 첨가제는 바람직하게 배기-가스 정화용 환원제, 및 특히 바람직하게는 요소 수용액이다.
비접촉 형태로 측정 포인트에서 온도를 측정할 수 있는 온도 센서(비접촉 온도 센서)는 특히 그러한 온도 측정이 수행되는 측정 포인트와 물질 접촉하지 않는다.
상기 측정 포인트는 바람직하게 전달 유닛의 요소의 외면 또는 표면에 의해 형성된다. 상기 측정 포인트는 바람직하게 그러한 측정 포인트에서의 온도와 관련된 정보를 포함하는 방사선을 방출 및/또는 반사할 수 있는 재료로 이루어진다.
상기 측정 포인트에서의 온도와 관련된 정보는 비물질 전송에 의해 그 측정 포인트에서 온도 센서로 전송된다. 특히, 열 전도 및/또는 전달에 의한 상기 측정 포인트와 온도 센서간 열 교환은 없으며, 이는 상기 온도 센서에 의한 온도 측정에 있어서 중요하다.
방사선에 의한 온도와 관련된 정보의 전송과 관련하여, 상기한 전달 유닛에 사용되는 온도 센서에 대한 2개의 다른 가능한 개념이 있다. 제1개념에 있어서, 상기 온도 센서는 그러한 측정 포인트로부터 수동적으로 방출되는 방사선을 측정하여, 상기 방사선으로부터의 온도를 결정한다. 그와 같은 방사선은 예컨대 소정의 바디에 의해 소정 온도로 방출된 열방사선이다. 상기 방사선의 파장은 그러한 온도에 좌우된다. 이에 따라 상기 온도 센서는 상기 방사선의 파장에 기초하여 그러한 측정 포인트에서의 온도를 결정할 수 있다. 제2개념에 있어서, 상기 온도 센서는 측정 포인트에 의해 반사되고 다시 그 온도 센서에 부딪치는 방사선을 방출한다. 그러한 측정 포인트에서, 상기 온도 센서에 의해 방출된 방사선은 그 온도 센서에 다시 부딪치는 반사된 빔에 기초하여 온도 측정이 이루어지도록 변경된다. 이러한 센서의 개념에 있어서, 그 측정 포인트에서의 방사선의 변경은 온도에 좌우된다. 예컨대, 방사선의 파장은 그 측정 포인트에서 변경될 수 있으며, 상기 변경은 측정 포인트에서의 온도가 무엇이냐에 따라 다르다. 또한 방사선은 온도에 따른 각도로 측정 포인트에서 반사될 수 있다. 그 측정 포인트의 온도에 따라, 방사선은 이후 각기 다른 포인트에서 다시 온도 센서에 부딪칠 수 있으며, 이런 식으로 온도 센서는 그러한 측정 포인트에서의 온도를 확인할 수 있다.
상기 측정 포인트와 온도 센서간 정보의 전송이 가능해지는 것을 보장하기 위해, 상기 측정 포인트와 온도 센서 사이에 방사 채널이 제공된다.
상기 방사 채널은 픽스처(fixture)로부터 독립된다. 이는 특히 상기 온도 센서와 측정 포인트 사이에, 그러한 측정 포인트와 온도 센서간 온도와 관련된 정보(특히 방사선)의 전송을 방해하는 재료가 제공되지 않는다는 것을 의미한다. 상기 온도 센서와 측정 포인트간 중간 공간은 공기 또는 일부 다른 가스로 채워질 수 있다. 이 때 그러한 공기 또는 가스는 온도와 관련된 정보(또는 방사선)를 투과시킨다.
더욱이 상기 공기 또는 가스는 바람직하게 측정 포인트에서 온도 센서로 열 전도 또는 전달의 관점에서 소정의(고려할 만한, 주목할 만한) 열 전송 기능을 수행하지 않으며, 이에 따라 측정 포인트에서의 온도와 관련된 정보가 온도 센서로 통과한다.
상기 방사 채널이 픽스처로부터 독립되는 것은 특히 비투과성 픽스처가 측정 포인트와 온도 센서 사이에 배열되지 않는다는 것을 의미한다. 투과성 요소 또는 투과성 픽스처(permeable fixture)는 상기 방사 채널에 배열된다. 그러나 상기 투과성 요소 또는 투과성 픽스처는 방사 채널을 차단하거나 방해하지 않는다. 그와 같은 요소는 예컨대 특정 필터 포일(filter foil)로부터 생성되어 그러한 온도 센서를 보호하기 위해 제공된다.
상기 방사 채널은 바람직하게 직선형이다. 이는 특히 그러한 방사 채널이 구부러지거나 굴곡지는 것이 아니라, 측정 포인트에서 온도 센서까지 픽스처로부터 독립된 직선형 연결을 형성한다는 것을 의미한다.
그러한 전달 유닛의 특정 실시예에 있어서, 상기 방사 채널은 구부러질 수도 있다. 이 때 바람직하게 온도와 관련된 정보(또는 방사선)를 편향시키기 위한 수단이 제공된다. 예컨대, 방사선이 구부러져야 되는 영역에는, 온도와 관련된 정보(또는 방사선)를 편향시키는 미러(mirror) 타입이 배열된다.
액체 첨가제의 동결의 위험성, 액체 첨가제의 점성에 대한 온도 영향, 및/또는 액체 첨가제를 증발시키는데 필요한 에너지량의 온도 의존성과 같은 상기한 문제는 전달 유닛의 온도 센서에 의해 적어도 일부 해결될 수 있다.
상기 전달 유닛의 온도 센서에 의해, 전달 유닛의 전달 정확성 또한 향상시킬 수 있다. 상기 전달 유닛의 온도는 전달 유닛에 의해 전달된 액체 첨가제의 양 및 그 전달 유닛의 전달 비율에 상호 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 증가된 온도는 전달 유닛의 파워 손실을 야기할 수 있으며, 그 결과 전달 비율이 감소한다. 또한 액체 첨가제의 점성이 온도 증가에 의해 저하되는 경우가 있을 수도 있다. 이런 식으로, 전달을 위한 에너지 소비가 감소되고, 전달 유닛의 전달 비율이 온도 증가에 따라 상승한다. 그러한 온도는 전송 비율( 및 특히 전달 비율의 정확성)에 다른 영향을 미칠 수 있다.
상기 전달 유닛의 온도는 온도 센서에 의해 결정될 수 있다. 상기 온도의 인식에 따라, 상기 기술한 상호 영향이 적어도 일부 고려될 수 있고, 전달 정확성이 향상될 수 있다.
온도 센서에 의해, 필요에 따라 요소들의 온도를 낮추기 위한 측정을 개시하기 위해, 상기 전달 유닛(또는 아니면 그 전달 유닛의 소정의 요소)의 가열이 모니터될 수 있다. 예컨대, 그러한 요소의 온도가 임계 온도를 초과하면, 상기 전달 유닛은 상기 요소에 대한 손상을 방지하기 위해 정지될 것이다. 또한 상기 전달 유닛의 전달 비율은 상기 전달 유닛 또는 요소의 온도를 낮추기 위해 감소될 수 있다.
상기 기술된 비접촉 온도 센서와 관련하여, 전달 유닛의 요소들의 온도 모니터링이 특히 단순하면서 저렴한 방식으로 실현될 수 있다. 모니터링되는 요소와 온도 센서간 직접적인 접촉이 필요 없다. 이에 따라 특히 모니터될 요소와 온도 센서간 전기적 라인을 없앨 수 있다.
상기 전달 유닛은 온도 센서가 적외선 센서일 때 특히 효과적이다.
적외선 센서는 적외선 방사선을 확인할 수 있다. 온도 센서로서 적외선 센서는 바람직하게 측정 포인트로부터 적외선 방사선을 수신하도록 디자인된다. 그러한 측정 포인트로부터 방출된 적외선 방사선은 그 적외선 포인트의 온도와 관련된 정보를 포함한다. 바디에 의해 방출된 적외선 방사선의 주파수는 그 측정 포인트의 온도에 좌우된다. 이런 식으로, 상기 측정 포인트의 온도와 관련된 정보가 상기 적외선 방사선에 기초하여 얻어질 수 있다. 상기한 타입의 적외선 센서는 특히 비접촉 온도 센서를 구비한 상기 기술한 전달 유닛의 효과적인 실시를 가능하게 한다.
또한 상기 전달 유닛은 측정 포인트와 온도 센서가 상호 적어도 2 cm의 간격으로 배열될 경우 효과적이다. 그러한 간격은 또한 바람직하게 3 cm 이상이거나 특히 바람직하게 심지어 5 cm 이상일 수 있다. 상기 간격은 바람직하게 20 cm보다 크지 않다.
이런 식으로, 상기 전달 유닛의 어느 한 위치로부터 그 전달 유닛의 원격 위치(측정 포인트)에서의 온도를 측정하는 것이 가능하다. 따라서 그러한 온도는 예컨대 상기 전달 유닛의 다른 전자 요소들의 부근에 위치하고, 반면 그 측정 포인트는 액체 첨가제를 전달하는 전달 유닛의 요소 상에 위치한다. 따라서, 그러한 측정 포인트에서의 온도 측정은 전달 유닛의 액체 첨가제의 온도와 관련된 정보를 얻기 위해 이용될 수 있다. 따라서 온도 센서와 다른 전자 요소들간 연결 라인이 제거될 수 있다. 또한 상기 전달 유닛의 조립을 위한 경비가 상당히 감소된다. 상기 전달 유닛 상의 온도 센서에서 다른 전자 요소(예컨대 콘트롤 유닛)까지 연결 라인을 설치하는 것은 보통 복잡하고 번거로운데, 이는 비접촉 온도 센서를 구비한 상술한 전달 유닛에 의해 피할 수 있다.
상기 전달 유닛은 이 전달 유닛의 각기 다른 측정 포인트에서 온도를 측정할 수 있는 다수의 온도 센서가 공통 센서 지지부 상에 배열될 경우 더더욱 효과적이다.
상기 온도 센서들은 바람직하게 공통 구조 상에 배열된다. 예컨대 다수의 온도 센서가 공통의 인쇄회로보드 상에 탑재될 수 있다. 이 때 상기 각각의 온도 센서는 관련된 측정 포인트에서의 온도를 측정하도록 디자인된다. 각각의 개별 온도 센서에서 각각의 개별 측정 포인트까지, 바람직하게 각각의 경우 픽스처로부터 독립된 방사 채널이 존재하며, 이를 통해 측정 포인트에서의 온도가 측정될 수 있다. 바람직하게 그러한 개별 측정 포인트들은 상호 이격되어 있으며, 상기 방사 채널은 센서 지지부로부터 비롯되는 각기 다른 방향들로 확장한다.
그와 같은 배열은 온도 센서들이 서로 아주 가깝게 배열될 수 있게 하며, 간단한 방식으로 동시에 전달 유닛의 각기 다른 위치들에서의 온도를 모니터하기 위해 상기 온도 센서들로부터의 정보가 다른 전자 요소들에 의해 매우 쉽게 처리될 수 있다.
상기한 전달 유닛은 각기 다른 측정 포인트에서의 온도들이 하나의 온도 센서에 의해 모니터될 경우 더더욱 효과적이다.
각기 다른 측정 포인트들이 상호 이격되는 것이 바람직하며, 각각의 경우 픽스처로부터 독립된 하나의 방사 채널이 (단일의)온도 센서와 각기 다른 측정 포인트들 사이에 존재한다. 바람직하게 상기 온도 센서는 상기 각기 다른 측정 포인트들간 스위치될 수 있도록 디자인되며, 이에 따라 각각 다른 시간에 각기 다른 측정 포인트들로부터 온도와 관련된 정보(또는 특히 방사선)를 수신한다. 예컨대, 상기 온도 센서는 각각의 경우 하나의 소정 측정 포인트에 대해 하나의 방사 채널만을 개방하는 커버를 구비하며, 상기 커버는 예컨대 각각의 경우 제공된 일부의 측정 포인트에 대해 기존의 방사 채널의 일부를 커버하기 위해, 그리고 특정 측정 포인트에 대해 특정 방사 채널을 개방하기 위해 이동되거나 변형될 수 있다. 또한 각기 다른 측정 포인트로 교대로 지향됨으로써 각각의 상기 측정 포인트들에서 유력한 온도를 교대로 결정하는 이동가능한 온도 센서가 사용될 수도 있다.
이런 식으로, 상기 전달 유닛의 각기 다른 측정 포인트들에서의 온도가 단지 하나의 온도 센서만을 이용하여 모니터될 수 있다.
상기 전달 유닛은 이 전달 유닛에 제공되는 첨가제를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 장치를 가질 경우 더더욱 효과적이다.
상기 가열 장치는 예컨대 전달 유닛을 가열하기 위한 액체가 유동되는 라인이 될 것이다. 그러한 액체는 예컨대 내연기관의 냉각제가 될 것이다. 또한 상기 가열 장치는 예컨대 PTC 가열 요소를 갖춘 전기 가열 장치가 될 것이다.
특히 가열 장치를 구비한 전달 유닛의 경우, 그러한 가열 장치의 동작의 결과를 모니터하기 위해 그러한 전달 유닛의 온도 모니터링이 반드시 필요하기 때문에 가열 장치를 갖춘 전달 유닛에 특히 효과적이다.
상기 전달 유닛은 첨가제를 전달하기 위한 펌프를 갖추고 적어도 하나의 측정 포인트가 상기 펌프의 외면 상에 배열될 경우 더더욱 효과적이다.
펌프는 예컨대 회전 드라이브 또는 선형 드라이브를 갖는 전기 구동 펌프가 될 것이다. 선형 드라이브를 갖는 펌프의 경우, 전기 드라이브는 통상 펌프가 액체 첨가제를 전달하도록 전달 동작을 실행하는 펌프 피스톤 상에서 직접 작동한다. 회전 드라이브를 갖는 펌프의 경우, 통상 펌프 드라이브의 회전 동작을 펌프 피스톤 또는 펌프 다이어프램(diaphragm)의 선형 동작으로 변환하는 커넥팅 로드와 같은 기계적 전달 요소가 제공된다. 이 때 상기 펌프 피스톤 또는 펌프 다이어프램은 첨가제의 전달을 야기하는 전달 동작을 수행한다.
펌프는 통상 파워 손실이 존재한다. 또한 펌프를 구동하기 위해 인가된 전기 에너지 모두는 사실상 액체 첨가제의 용량 전달 및 압력 증가의 형태로(전달 비율의 형태로) 그 액체 첨가제에 흡수되며 그리고/또 전달되지 않는다. 전달되지 않는 그러한 에너지는 파워 손실을 야기하고, 통상 펌프의 가열을 초래한다. 이런 식으로, 펌프 온도의 상당한 증가는 특히 선형 드라이브를 구비한 펌프의 경우 야기될 수 있다. 그와 같은 온도의 증가는 측정 포인트가 펌프의 외면 상에 배열될 경우 전달 유닛의 온도 센서에 의해 비접촉 형태로 모니터될 수 있다. 이런 식으로, 펌프의 온도를 감소시키기 위한 적절한 대책이 적절한 시기에 수행될 수 있기 때문에 온도 증가에 따른 펌프에 대한 원하지 않는 온도 증가 또는 손상을 피할 수 있다. 그와 같은 대책은 예컨대 펌프의 일부 정지, 펌프의 전달 비율의 감소 또는 펌프의 완전 정지를 포함할 것이다.
선형 드라이브를 갖는 펌프에 있어서, 파워 손실이 특히 높다. 한편, 선형 드라이브를 갖는 펌프는 특히 저렴하며, 따라서 액체 첨가제를 위한 전달 유닛에 종종 사용된다. 따라서, 그러한 펌프의 온도를 모니터링하기 위한 온도 센서를 구비한 전달 유닛에 대한 본원에 기술된 그러한 특히 저비용의 해결책은 선형 드라이브를 갖는 펌프를 구비한 전달 유닛의 경우에 특히 효과적이다.
온도가 비접촉 온도 센서에 의해 모니터될 수 있는 전달 유닛의 다른 요소는 예컨대 액체 첨가제를 위한 전달 덕트의 일부분이 될 것이다. 이 때 측정 포인트는 전달 덕트를 형성하는 라인의 외면 상에 배열될 것이다. 이 때 온도 센서는 또한 상기 전달 덕트의 일부에서의 액체 첨가제의 온도를 측정하기 위해 사용될 수도 있다. 이러한 기능은 그러한 부분에서 전달 덕트를 형성하는 라인이 높은 열 전도성을 갖는 얇은 벽형 디자인일 경우 특히 양호하며, 액체 첨가제의 온도는 그러한 얇은 벽형 라인을 따라 외측(또는 측정 포인트)으로 빠르게 전달된다.
온도가 비접촉 온도 센서에 의해 모니터될 수 있는 다른 요소들은 예컨대 전달 유닛의 밸브, 전자 요소 및/또는 하우징들이다. 이 때 측정 포인트는 바람직하게 각각의 경우 각각의 요소의 표면 상에 배열된다.
하우징의 온도를 모니터링하기 위한 비접촉 온도 센서는 그러한 전달 유닛이 액체 첨가제용 탱크에 배열될 경우 특히 효과적이다. 이 때 그러한 탱크 내의 액체 첨가지의 온도를 결정하기 위해 하우징의 온도를 이용할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 그러한 액체 첨가제의 온도가 측정 포인트에 특히 효과적으로 전달되도록, 하우징이 측정 포인트의 영역에서 특히 높은 열 전도성을 갖는 얇은 디자인일 경우 특히 효과적이다.
상기 전달 유닛은 이 전달 유닛이 전자 요소들을 고정시키기 위한 패널을 갖출 경우 더더욱 효과적이며, 온도 센서는 상기 패널에 고정된다. 예컨대 상기 패널은, 온도 센서를 제외하고는, 예컨대 콘트롤 유닛의 프로세서 및/또는 콘트롤 유닛의 메모리 칩과 같은 다른 전자 요소들 또한 배열된 전자 인쇄회로보드가 될 것이다. 온도 센서 및 전자 요소들을 구비한 패널은 전달 유닛의 조립 동안 하나의 요소로서 그 전달 유닛의 하우징에 설치될 것이다. 이 때 전달 유닛의 온도를 측정하기 위한 온도 센서의 특정 애플리케이션은 더 이상 필요치 않다. 적절하다면, 단지 패널부터 또는 이 패널 상에 배열된 온도 센서부터, 상기 픽스처에서 독립된 원하는 측정 포인트까지의 상술한 방사 채널만을 필요로 한다. 이는 전달 유닛의 설계 동안 실행된 유일한 디자인 측정에 의해 실현되며, 전달 유닛의 조립 동안 특정 조립 단계를 필요로 하지 않는다. 이는 특히 간단하면서 저렴한 전달 유닛의 조립을 허용한다.
본 발명에는 또한 액체 첨가제가 전달될 수 있는 전달 유닛의 동작 상태를 체크하기 위한 방법이 기술되어 있으며, 그러한 전달 유닛의 적어도 하나의 측정 포인트에서 비접촉 온도 측정이 수행되고, 상기 전달 유닛의 전달 덕트에서의 첨가제의 온도는 그 측정 포인트에서 측정된 온도로부터 추론될 수 있다.
상기 방법은 기술한 바와 같은 전달 유닛에 의해 수행되기에 특히 적합하다. 그러한 비접촉 온도 측정은 바람직하게 픽스처로부터 독립된 방사 채널을 통해 적절한 온도 센서에 의해 수행된다. 전달 유닛의 그러한 기술된 다른 형태들은 그러한 방법으로 이행된다. 상기 방법은 특히 간단하면서 저렴한 온도 센서를 이용하여 전달 유닛의 액체 첨가제의 온도를 결정할 수 있게 한다. 바람직하게 그러한 측정 포인트에서 측정된 온도로부터 액체 첨가제 온도의 결정은 전자 요소 또는 전달 유닛의 콘트롤 유닛의 전자 요소 내에서의 계산에 의해 수행된다.
상기 방법의 장점 및 특정 실시 형태들은 전달 유닛으로 이행된다.
또한 내연기관, 이 내연기관의 배기 가스를 정화하기 위한 배기-가스 처리 장치, 및 상기 배기-가스 처리 장치로 액체 첨가제를 전달하기 위한 전달 유닛을 갖춘 자동차 또한 특정하고 있다. 바람직하게 그러한 자동차는 액체 첨가제가 저장되고 전달 유닛이 액체 첨가제를 추출할 수 있는 탱크를 갖춘다. 또한 바람직하게 전달 유닛에 의해 전달된 액체 첨가제가 상기 배기-가스 처리 장치로 공급될 수 있는 공급 장치가 제공된다. 바람직하게 상기 첨가제는 SCR 공정이 배기-가스 처리 장치에서 실행될 수 있는 환원제이다. 바람직하게 상기 탱크, 전달 유닛 및 공급 장치는 액체 첨가제를 위한 라인을 통해 상호 연결된다.
바람직하게 상기 자동차의 전달 유닛은 또한 상술한 방법을 수행하는데 적합하다.
발명 및 기술분야가 도면들에 기초하여 이하 좀더 상세히 설명될 것이다. 그러한 도면들은 특정 바람직한 예시의 실시예들을 나타내나, 이들 발명으로 한정하진 않는다. 특히, 도면들 및 특히 기술된 특성들은 단지 개략적이라는 것을 알아야 한다.
도 1은 전달 유닛의 제1디자인 변형을 나타내고,
도 2는 전달 유닛의 제2디자인 변형을 나타내며,
도 3은 기술된 전달 유닛을 갖춘 자동차를 나타낸다.
도 1 및 2는 전달 유닛(1)의 2개의 다른 디자인 변형을 나타낸다. 각각의 경우, 그러한 전달 유닛(1)은 액체 첨가제를 전달하기 위한 전달 덕트(19)가 이어지는 하우징(18)을 갖춘다. 각각의 경우 상기 전달 덕트(19)는 바람직하게 액체 첨가제의 추출 또는 흡입을 위한 흡입 포인트(나타내지 않음)에서, 탱크의 밖으로, 그리고 액체 첨가제가 제공되는 방출 포인트로 이어진다. 상기 액체 첨가제는 바람직하게 환원제 또는 요소 수용액이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 전달 덕트(19)는, 그 도시된 도면들로부터 알 수 있는 바와 같이, 각각의 경우, 라인부들에 의해 흡입 포인트로 그리고 방출 포인트로 확장될 수 있다. 상기 라인부들이 상기 전달 유닛(1)의 구성요소일 필요는 없으나 예컨대 호스(hose)에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 전달 덕트(19)에는 액체 첨가제가 상기 전달 덕트(19)를 통해 펌프될 수 있는 펌프(10)가 제공된다. 또한, 바람직하게 상기 전달 유닛(1)은 가열 장치(9)를 갖춘다. 바람직하게 상기 전달 유닛(1)은 예컨대 이 전달 유닛(1)의 전자 요소(13)들 또한 더 탑재되는 패널(12)의 구성요소인 센서 지지부(8)를 추가로 구비한다. 도 1에서와 같이, 온도 센서(3)는 상기 센서 지지부(8) 상에 배열된다. 방사 채널(6)은 전달 유닛의 온도 센서(3)에서 요소(20) 상의 측정 포인트(4)까지 이끌어진다. 방사선은 방사 채널(6)을 통해 측정 포인트(4)에서 온도 센서(3)로 통과할 수 있다. 상기 온도 센서(3)는 상기 방사선에 의해 측정 포인트(4)에서의 온도를 결정할 수 있다. 상기 측정 포인트(4)에서 상기 온도 센서(3)까지의 방사선 통로가 독립되도록, 상기 방사 채널(6)은 픽스처(7)로부터 독립된다.
도 1에 있어서, 상기 펌프(10)는 요소(20)로 나타내며, 상기 측정 포인트(4)는 상기 펌프(10)의 외면(11) 상에 위치한다.
도 2는 2개의 온도 센서(3)가 센서 지지부(8) 상에 배열되는 디자인 변형을 나타내며, 상기 온도 센서들은 각각의 경우 방사선이 각각의 분리된 측정 포인트(4)에서 각각의 온도 센서(3)로 통과될 수 있는 각각의 분리된 방사 채널(6)을 갖춘다. 여기서, 역시 상기 방사 채널(6)들은 픽스처(7)로부터 독립된다. 여기서, 역시 상기 측정 포인트(4)들은 전달 유닛(1)의 요소(20) 상에 위치한다. 예로서, 도 2의 경우 또한 전달 유닛의 펌프(10)는 요소(20)로 나타내며, 상기 측정 포인트(4)는 상기 펌프(10)의 외면(11) 상에 위치한다. 그러한 또 다른 요소(20)는 예컨대 밸브일 수 있다.
도 3은 내연기관(14) 및 이 내연기관(14)의 배기 가스의 정화를 위한 배기-가스 처리 장치(15)를 갖춘 자동차(2)를 나타낸다. 상기 배기-가스 처리 장치(15) 상에는 액체 첨가제를 위한 탱크(16) 상에 배열된 전달 유닛(1)으로부터 액체 첨가제를 받는 공급 장치(17)가 배열된다.
[ 도면참조부호]
1 전달 유닛, 2 자동차,
3 온도 센서, 4 측정 포인트,
5 간격, 6 방사 채널,
7 픽스처, 8 센서 지지부,
9 가열 장치, 10 펌프,
11 외면, 12 패널,
13 전자 요소, 14 내연기관,
15 배기-가스 처리 장치, 16 탱크,
17 공급 장치, 18 하우징,
19 전달 덕트, 20 요소.

Claims (10)

  1. 자동차(2)에 액체 첨가제를 전달하기 위한 전달 유닛(1)으로서,
    상기 전달 유닛은 상기 전달 유닛의 적어도 하나의 측정 포인트(4)에서 비접촉 형태로 온도가 측정될 수 있는 적어도 하나의 온도 센서(3)를 갖추고,
    상기 온도 센서(3) 및 측정 포인트(4)는 상호간 간격(5)을 가지며, 픽스처(7)로부터 독립된 방사 채널(6)은 상기 온도 센서(3)와 측정 포인트(4) 사이에 존재하는, 전달 유닛(1).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 온도 센서(3)는 적외선 센서(3)인, 전달 유닛(1).
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    측정 포인트(4)와 온도 센서(3)는 상호 적어도 2 cm의 간격(5)으로 배열되는, 전달 유닛(1).
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    전달 유닛(1)의 각기 다른 측정 포인트(4)에서 온도를 측정할 수 있는 다수의 온도 센서(3)가 공통 센서 지지부(8) 상에 배열되는, 전달 유닛(1).
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    각기 다른 측정 포인트(4)들에서의 온도는 하나의 온도 센서(3)에 의해 모니터되고, 각기 다른 측정 포인트들은 상호 이격되며, 각각의 경우, 픽스처(7)로부터 독립된 하나의 방사 채널(6)은 상기 온도 센서(3)와 상기 각기 다른 측정 포인트(4)들 사이에 존재하는, 전달 유닛(1).
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    전달 유닛(1)은 이 전달 유닛(1)에 제공된 첨가제를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 장치(9)를 갖춘, 전달 유닛(1).
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    전달 유닛(1)은 첨가제를 전달하기 위한 펌프(10)를 갖추고, 적어도 하나의 측정 포인트(4)는 상기 펌프(10)의 외면(11) 상에 배열되는, 전달 유닛(1).
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    전달 유닛(1)은 전자 요소(13)들을 고정하기 위한 패널(12)을 갖추며, 온도 센서(3)는 상기 패널(12)에 고정되는, 전달 유닛(1).
  9. 액체 첨가제가 전달될 수 있는 전달 유닛(1)의 동작 상태를 체크하기 위한 방법으로서,
    비접촉 온도 측정이 상기 전달 유닛(1)의 적어도 하나의 측정 포인트(4)에서 수행되며, 상기 전달 유닛(1)의 전달 덕트(19)에서의 첨가제의 온도는 상기 측정 포인트(4)에서 측정된 온도로부터 추론되는, 전달 유닛(1)의 동작 상태 체크 방법.
  10. 내연기관(14)을 갖추고, 이 내연기관(14)의 배기 가스의 정화를 위한 배기-가스 처리 장치(15)를 갖추며, 상기 배기-가스 처리 장치(15)로 액체 첨가제를 전달하기 위한 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 전달 유닛(1)을 갖춘 자동차(2).
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