KR20150048246A - 액체 첨가제 전달 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액체 첨가제를 전달하는 장치 (1)에 관한 것이며, 이때 상기 장치는 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)을 가지며, 상기 첨가제 전달 유닛 (2)은 액체 첨가제를 전달하는 적어도 하나의 유압 구성요소 (4)를 가지고, 상기 적어도 하나의 유압 구성요소 (4)의 전기 연결부들 (5) 모두는 상기 첨가제 전달 유닛 (2) 상의 제 1 플러그 커넥터 (6)에 결합되며, 그리고 상기 전자 유닛 (3)은 상기 제 1 플러그 커넥터 (6)에 연결될 수 있는 제 2 플러그 커넥터 (7)를 가지고, 상기 제 1 플러그 커넥터 (6) 및 상기 제 2 플러그 커넥터 (7)는 서로 연결되며, 그리고 상기 전자 유닛 (3) 및 상기 첨가제 전달 유닛 (2)이 서로 연결될 시에, 플러그 연결부 (8)를 형성한다.
Description
본 발명은 액체 첨가제를 전달 및 주입하는 장치에 관한 것이다. 그러한 장치는 예를 들어 액체 첨가제를 자동차의 배기 가스 처리 장치에 공급하는 자동차에 사용될 수 있다.
디젤 내연기관들을 가진 자동차들에서, 액체 첨가제가 공급되는 배기 가스 처리 장치들이 사용된다. 이때, 액체 첨가제는 예를 들어 내연 기관의 배기 가스 내의 질소 산화 화합물들을 환원시키는 기능을 한다. 이는 선택적 촉매 환원의 방법 (SCR 방법)의 도움으로 발생된다. SCR 방법에서, 요소 수용액은 전형적으로 액체 첨가제로 사용되고, 이때 상기 요소 수용액은 암모니아를 형성하기 위해 배기 가스에서 변환된다. 그 후, 무해 기질, 예를 들면, 물 (H20), 질소 (N2) 및/또는 이산화탄소 (C02)로의 배기 가스 내 질소 산화 화합물들의 변환이 암모니아의 도움으로 발생된다. 현재, 구입 가능한 상표명 AdBlue®의 32.5 (중량)% 요소 수용액은 액체 첨가제로 확보된다. 배기-가스 정화의 목적을 위해 사용된 액체 첨가제는 또한 환원제 또는 환원제 전구체를 종종 의미하기도 한다.
자동차를 위한 액체 첨가제를 전달 및 주입하는 장치는 (독자적인)블랙 박스 시스템의 방식으로 가능한 한 기능해야 한다. 블랙 박스 시스템은, 액체 첨가제를 주입시키기 위한 주입 요구가 전송되고, 상기 주입 요구에 대응하는 액체 첨가제 양을 탱크로부터 전달하는 시스템을 의미한다. 상기 요구를 만족시키기 위해, 전자 구성요소들이 장치 내에 구비되는 것이 바람직하고, 이에 따라 전자 구성요소들은 주입 장치의 구성요소들을 제어, 동작 등을 하기 위하여, 주입 요구를 대응되게 처리한다. 예를 들어, 액체 첨가제의 요구된 양에 대한 정보는 장치 내의 전달 펌프의 동작을 위해 제어 변수로 변환될 수 있다.
더욱이, 액체 첨가제를 전달하는 장치는 비용이 낮고 유지하기에 가능한 한 용이하게 제조되어야 한다.
이를 시발점으로 하여, 본 발명의 목적은 논의된 기술적인 문제점들을 특히나 바람직하게 해결하는 것에 있다. 특히, 액체 첨가제의 전달을 제어하는 전자 구성요소들을 가진 액체 첨가제 전달 장치를 특히나 싸게 제안하는 것을 필요로 하고, 상기 장치는 특히 조립 및 유지 점검 보수에 대해 공지된 시스템들과 관련하여 간단하게 된다.
상기 목적은 청구항 1의 특징들에 따른 장치에 의해 달성된다. 장치의 추가적인 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 규정된다. 청구항들에 개별적으로 규정된 특징들은 기술적으로 의미있는 임의의 필요 방식으로 서로 결합될 수 있으며, 그리고 특징들에 의해, 그리고 규정된 본 발명의 추가 실시예들과 함께, 설명으로부터 비롯된 설명 이유 요인들 및 특징들에 의해 보충될 수 있다.
액체 첨가제를 전달하는 장치는 첨가제 전달 유닛을 가지며, 그리고 전자 유닛을 가지며, 상기 첨가제 전달 유닛은 액체 첨가제를 전달하는 적어도 하나의 유압 구성요소를 가지고, 상기 적어도 하나의 유압 구성요소의 전기 연결부들 모두는 상기 첨가제 전달 유닛 상의 제 1 플러그 커넥터에 결합되며, 그리고 상기 전자 유닛은 상기 제 1 플러그 커넥터에 연결될 수 있는 제 2 플러그 커넥터를 가지고, 상기 제 1 플러그 커넥터 및 상기 제 2 플러그 커넥터는 서로 연결되며, 그리고 상기 전자 유닛 및 상기 첨가제 전달 유닛이 서로 연결될 시에, 플러그 연결부를 형성한다.
상기 장치는 바람직하게 (세트의 방식으로) 세분화되고, 그 결과 액체 첨가제의 전달을 위한 기능을 하고, 그리고/또는 액체 첨가제와 접촉하는 모든 (활성) 구성요소들은 첨가제 전달 유닛 내에/상에 배치된다. 본원에서 유압 구성요소들로 지칭되는 상기 구성요소들은 예를 들어, 상기 액체 첨가제의 전달을 실행하는 펌프, 장치의 덕트들을 통해 액체 첨가제의 유동 방향을 제어하는 밸브들, 및 상기 액체 첨가제가 모니터링되고 그리고 이에 따라 액체 첨가제와 접촉하는 센서들이다. 복수의 그러한 유압 구성요소들이 구비되는 경우, 상기 유압 구성요소들의 연결부들 모두는 제 1 플러그 커넥터에 결합된다. 이로써, 제 1 플러그 커넥터는 집합적인 연결부를 구성하고, 상기 연결부를 통하여, 장치의 모든 유압 구성요소들이 접촉될 수 있다. 이로써, 첨가제 전달 유닛은 특히, 자동차 또는 탱크 상의 브라켓 (bracket) 내에/상에 예를 들어 (독립적으로) 장착될 수 있는, 사전-조립식 별개의 구조 유닛이다.
전자 유닛은 특히, 자동차 또는 탱크, 또는 첨가제 전달 유닛 상의 브라켓 내에/상에 예를 들어 (독립적으로) 장착될 수 있는, 사전-조립식 별개의 구조 유닛이다. 전자 유닛은 장치의 유압 구성요소들의 전기 접촉에 영향을 미치기 위해, 제 1 플러그 커넥터에 연결될 수 있는 제 2 플러그 커넥터를 가진다. 제 1 플러그 커넥터 및 제 2 플러그 커넥터로부터 형성된 플러그 연결부는 전자 유닛에 첨가제 전달 유닛을 연결하는 조립 단계 동안 함께 형성되고, 다시 말해, 특히 직접적으로 2 개의 유닛들의 함께 합쳐질 시에 형성된다. 이를 위해, 상기 제 1 플러그 커넥터 및 상기 제 2 플러그 커넥터는, 전자 유닛 상에 첨가제 전달 유닛을 조립하는 동안, 제 1 플러그 커넥터 및 제 2 플러그 커넥터가 자동으로 대응하여 서로 접촉함으로써 플러그 연결부가 형성되도록 배치된다.
장치의 첨가제 전달 유닛 및 전자 유닛의 상기 설계는, 첨가제 전달 유닛 및 전자 유닛이 서로 독립적으로 초기에 조립되고 차후 조립 단계에서 단일 장치를 형성하기 위해 조합되는 것이 가능하다. 제 1 플러그 커넥터 및 제 2 플러그 커넥터의 기술된 바람직한 설계의 결과로서, 상기 최종 조립 단계는 특히 지출액을 거의 필요로 하지 않는다.
바람직하게, 상기 전자 유닛의 제 1 플러그 커넥터는, 전자 유닛에 대해 이동할 수 없는 방식으로, 전자 유닛에 장착된다. 특히, 제 1 플러그 커넥터는, 제 2 플러그 커넥터가 플러그 연결부를 형성하기 위해 제 1 플러그 커넥터에 대해 밀어붙이는 경우에 움직이지 못한다. 이와 달리, 첨가제 전달 유닛의 제 2 플러그 커넥터는 바람직하게 첨가제 전달 유닛에 대해 이동 가능하며, 이는 플러그 연결부를 형성하는 경우에 이동한다. 제 2 플러그 커넥터의 이동성은 제조 허용 공자를 조정하는 것을 가능케 한다.
더욱이, 서로 다른 첨가제 전달 유닛들 및 서로 다른 전자 유닛들이 서로 다른 요건들에 대해 서로 결합되는 것이 가능하다. 예를 들어, 서로 다른 첨가제 전달 유닛들이 서로 다른 전달률에 대해 설계되는 것이 가능하다. 예를 들어, 서로 다른 펌프 용량들을 가진 서로 다른 첨가제 전달 유닛들이 구비되는 것이 가능하고, 이때 서로 다른 첨가제 전달 유닛들 모두는 공통 전자 유닛과 결합될 수 있다. 이는, 액체 첨가제를 전달하는 서로 다른 장치들을 제공할 수 있기 위해 저장되어야 하고 필요로 하는 서로 다른 유닛들 및 구성요소들의 수를 감소시킨다.
서로 다른 전자 유닛들이 특정 첨가제 전달 유닛에 구비되는 것 역시 가능하고, 이때 전자 유닛들은 예를 들어 서로 다른 자동차 타입들 (예를 들어, 서로 다른 자동차 제조업체들)의 전자부품들 각각에 적합할 수 있다. 이는 또한 액체 첨가제를 전달하는 서로 다른 장치들을 제공할 수 있는데 필요한 서로 다른 유닛들 및 구성요소들의 수를 감소시킨다.
첨가제 전달 유닛 및 전자 유닛은 조립 동안 양쪽 유닛들의 서로 올바른 위치 선정을 지원하는 안내 수단을 포함할 수 있다. 안내 수단은, 첨가제 전달 유닛의 개구부들 또는 보어들, 및 전자 유닛의 해당 핀들 (pins)로, 또는 그 반대로 형성될 수 있다. 이에 대하여, 상기 핀들은 조립 동안 서로 양쪽 유닛들이 안내되도록, 개구부들 또는 보어들에 맞물리게 형성된다.
장치는, 첨가제 전달 유닛이 포트-형상 (pot-shaped) 하우징을 가지며, 그리고 전자 유닛이 포트-형상 하우징을 위한 커버를 가지며, 그리고 포트-형상 하우징이, 상기 전자 유닛 및 상기 첨가제 전달 유닛이 서로 연결될 시에, 상기 커버에 의해 폐쇄되는 경우, 특히나 이점을 가진다.
커버는 바람직하게, 전자 유닛의 전자 구성요소들이 배치되는 함몰부 (depression) 및/또는 캐비티를 가진다. 커버 및 포트-형상 하우징을 가진 장치의 설계는, 첨가제 전달 유닛 내의 구성요소들 및 또한 전자 유닛 내의 구성요소들 둘 다가 장치의 조립 전에, 다시 말해, 전자 유닛 및 첨가제 전달 유닛의 연결 전에, 자유롭게 접근하도록 하는 것이 가능하다. 첨가제 전달 유닛 및 전자 유닛의 연결 또는 조립은 장치가 폐쇄되도록 한다 (바람직하게, 필요한 유입 및 유출 덕트들을 제외한 유체 기밀 방식). 이는 장치의 조립에 필요한 총 경비를 감소시킨다. 장치의 유지 점검 보수 (maintenance)의 매우 높은 용이함의 수준은 동시에 확보되는데, 이는 전자 유닛 및 첨가제 전달 유닛이 (물리적으로 그리고 전기적으로) 서로 다시 분리될 시에, 상기 장치 내의 구성요소들이 직접 접근 가능하기 때문이다.
첨가제 전달 유닛의 하우징은 바람직하게 액체 첨가제용 탱크의 내부에 적어도 부분적으로 배치된다. 하우징은 바람직하게 탱크의 탱크 벽으로부터, 액체 첨가제가 채워진 탱크 내부로 뻗어나가고, 하우징의 개방부는 탱크 벽의 외부 측면을 향해 위치한다. 상기 개방부는 전자 유닛의 커버에 의해 폐쇄될 수 있다.
더욱이, 장치는, 포트 형상 하우징이 액체 첨가제용 탱크의 탱크 벽의 일부인 경우에 바람직하다.
액체 첨가제용 탱크는, 예를 들어 인젝션 몰딩 공정에 의해 만들어질 수 있는 플라스틱 탱크인 것이 바람직하다. 하우징이 상기 탱크의 탱크 벽의 일부인 것이 특히나 바람직하다. 탱크의 탱크 벽은 예를 들어 단면으로 볼 시 (in sections) 탱크 내부를 향하여 내부 방향의 돌출부를 가질 수 있고, 이때 내부 방향의 돌출부는 탱크의 외부 측면으로부터 접근 가능하다. 액체 첨가제를 전달하는 유압 구성요소들은 상기 내부 방향의 돌출부에 배치될 수 있다. 내부 방향의 돌출부는 그 자체를 볼 시에 포트 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 내부 방향의 돌출부의 포트 형상 형태는 특히 (내부 방향의 돌출부 주위의 탱크 벽의 나머지가 제거되는 경우) 내부 방향의 돌출부는 포트 형상을 하고 있다는 것을 의미한다.
첨가제 전달 유닛의 하우징이 액체 첨가제용 탱크의 탱크 벽의 구성 일부이기 때문에, 첨가제 전달 유닛의 하우징이 특히나 싸고 간단한 방식으로 만들어지는 것이 가능하다. 탱크의 우수한 누출 방지 (leak tightness)는 동시에 얻어지게 되는데, 이는 어떠한 유체 기밀식 연결부가 하우징과 탱크 벽 사이에서 만들어질 필요가 없기 때문이다.
더욱이, 장치는, 제 1 플러그 커넥터 또는 제 2 플러그 커넥터가, 상기 전자 유닛 및 상기 첨가제 전달 유닛이 서로 연결될 시에, 멈추개에 대해 적어도 지지되며, 그리고 상기 연결되는 동안, 상기 제 1 플러그 커넥터 및 상기 제 2 플러그 커넥터가 상기 멈추개에 의해 서로 가압되는 경우에 바람직하다.
상기 멈추개는 제 1 플러그 커넥터 및/또는 제 2 플러그 커넥터를 지지하고, 그 결과, 제 1 플러그 커넥터 및 제 2 플러그 커넥터는 플러그 연결부를 형성하기 위해 서로 가압된다. 상기 멈추개는, 연결 공정 동안 제 1 플러그 커넥터 및/또는 제 2 플러그 커넥터에 맞서 가압하고, 이렇게 하여 플러그 커넥터들의 확실한 연결을 확보하는 정의된 힘을 가하는 스프링 소자를 가질 수 있다.
특히, 제 1 플러그 커넥터 및 제 2 플러그 커넥터의 연결 동안, 스프링 소자가 플라스틱 변형을 겪게 되는 유연하게 (plastically) 변형 가능한 스프링 소자인 것이 특히나 바람직하다. 이러한 방식으로, 제 1 플러그 커넥터 및 제 2 플러그 커넥터가 정확하게 정의된 힘으로 서로 가압되는 것은 확보될 수 있다. 상기 정확하게 정의된 힘은 플라스틱 변형 후에 스프링 소자의 탄성 복구에 의해 정확하게 미리 정의된다. 이는 또한, 제 1 플러그 커넥터와 제 2 플러그 커넥터 간의 공간에 대한 생산 허용 공차가 정확하게 고수되지 않는 경우인데, 그 이유는 유연하게 변형된 스프링 소자의 탄성 복구가 이전에 일어났던 스프링 소자의 플라스틱 변형과는 적어도 영역들에서 관계없기 때문이다.
상기 장치는, 제 1 플러그 커넥터 또는 제 2 플러그 커넥터가 이동가능한 전기 연결 라인을 적어도 가지고, 그 결과 상기 제 1 플러그 커넥터 및/또는 상기 제 2 플러그 커넥터가, 상기 전자 유닛 및 상기 첨가제 전달 유닛이 서로 해제될 시에, 연결된 상태를 유지하는 경우가 더 바람직하다.
연결 라인 그 자체는 탄력적인 것이 아니라 오히려 적어도 하나의 루프 (loop)의 형태를 바람직하게 하여, 제 1 플러그 커넥터 또는 제 2 플러그 커넥터가 각각의 다른 유닛으로부터 해제될 수 있다. 제 1 플러그 커넥터 및 제 2 플러그 커넥터는 바람직하게 각각의 유닛에 대해 단지 느슨하게 지지된다. 플러그 연결부가 형성될 시에, 기계적인 힘은 플러그 연결부를 함께 유지시킨다. 그러한 설계로 인해, 첨가제 전달 유닛 및 전자 유닛이 예를 들어 정비 목적을 위해 서로 해제되는 것이 가능하다.
더욱이, 상기 장치는, 상기 제 1 플러그 커넥터 또는 상기 제 2 플러그 커넥터가, 상기 플러그 연결부를 해제시키기 위해 작동될 수 있는 파스너를 적어도 가지는 경우가 바람직하다. 상기 파스너는 예를 들어, (구조적인 유닛들이 서로 해제되는 동안) 제 1 플러그 커넥터 및 제 2 플러그 커넥터가 (자동으로) 비틀어져서 떨어지도록 작동될 수 있는 적어도 하나의 레버 소자를 포함한다. 상기 파스너는 전자 유닛 및 첨가제 전달 유닛이 서로 해제될 시에, 접근 가능하도록 배치되는 것이 바람직하다.
바람직하게, 제 1 플러그 커넥터 및 제 2 플러그 커넥터는, 진동이 제 1 플러그 커넥터 및 제 2 플러그 커넥터의 상대 이동이 서로에 대해 일어날 수 없는 방식으로 플러그 연결부에 의해 연결된다. 이는 플러그 커넥터들의 맞물린 소자들이 조임력 (clamping force)으로 연결되는 플러그 커넥터들의 연결에 의해 이를 수 있다. 그러한 조임력은 또한 플러그 커넥터들의 형태 잠김 (확실한 잠김, positive-locking) 연결에 의해 발생될 수 있다.
그러한 파스너에 의해, 첨가제 전달 유닛 및 전자 유닛이 서로 완전하게 분리되는 것이 가능하다. 본원에서, 완전한 분리는 또한, 특히 2 개의 유닛들의 전기 연결부 역시 분리된다는 것을 의미한다. 이는 또한 예를 들어 전자 유닛 또는 첨가제 전달 유닛의 교환을 허용한다.
더욱이, 상기 장치는, 상기 액체 첨가제를 위한 공급 연결부가 상기 첨가제 전달 유닛으로부터 상기 전자 유닛을 통하여 진행하여 뻗어나가는 경우가 바람직하다.
상기 전자 유닛은 이러한 목적을 위해, 공급 연결부가 뻗어가는 개구부 또는 통로를 가질 수 있다. 공급 연결부는 장치로부터 공급 장치 (노즐, 인젝터 등등)로 액체 첨가제를 처리하는 라인이 연결될 수 있는 커넥터인 것이 바람직하다. 공급 연결부가 전자 유닛을 통하여 뻗어나가는 것이 특히나 바람직한데, 이는 전자 유닛이 액체 첨가제용 탱크의 외부 측면 상에 바람직하게 배치되기 때문이다. 이로써, 첨가제 전달 유닛은 액체 첨가제용 탱크에 배치되거나, 또는 상기 액체 첨가제용 탱크와 전자 유닛 사이에 배치된다. 이로써, 전자 유닛은 상기 외부 측면을 향하여 첨가제 전달 유닛을 덮는다. 그러므로, 개구부 또는 통로가 공급 연결부를 위하여 전자 유닛에 구비되 것이 특히나 바람직하고, 전자 유닛과 첨가제 전달 유닛이 서로 연결될 시에 공급 연결부는 개구부 또는 통로를 통하여 뻗어나간다. 그러나, 그럼에도 불구하고, 액체 첨가제와 전자 유닛 간의 접촉은 없는 것이 바람직하다. 공급 연결부는 라인 부분인 것이 바람직하고, 상기 라인 부분은 전자 유닛을 통하여 전자 유닛에 대해 유체 기밀 방식으로 폐쇄된다.
상기 장치는, 상기 첨가제 전달 유닛 또는 상기 전자 유닛 상에 방지 수단이 적어도 구비되고, 이때 상기 방지 수단이, 상기 플러그 연결부가 상기 제 1 플러그 커넥터 및 상기 제 2 플러그 커넥터에 의해 형성되지 않을 시에, 상기 전자 유닛 및 상기 첨가제 전달 유닛이 서로 연결될 수 없도록 하는 경우에 더 바람직하다.
그러한 방지 수단을 이용하면, 플러그 연결부가, 전자 유닛 및 첨가제 전달 유닛이 서로 연결될 시마다, 형성되는 것이 달성될 수 있다. 특히, 첨가제 전달 유닛 및 전자 유닛은, 정확하게 형성된 전기 플러그 연결부가 동시에 생성되지 않은 경우, 서로 연결될 수 없도록 한다. 그러한 방지 수단은 예를 들어 레버 소자의 형태를 할 수 있고, 상기 레버 소자는 플러그 연결부가 형성될 시에 접어지며, 그리고 플러그 연결부가 정확하게 형성되기 전에 첨가제 전달 유닛 및 전자 유닛의 조립을 방지하는 차단 수단을 해제시킨다,
본 발명은, 내연 기관, 상기 내연 기관의 배기 가스를 정화시키는 배기 가스 처리 장치, 액체 첨가제용 탱크, 및 상기 탱크로부터 상기 배기 가스 처리 장치로 액체 첨가제를 전달하기 위한, 본원에 기술된 바와 같은 장치를 가진 자동차에 특히 사용될 수 있다. 배기 가스 처리 장치에는 바람직하게 SCR 촉매 변환기가 구비되고, 상기 SCR 촉매 변환기에 의해, 선택적 촉매 환원의 방법은 내연 기관의 배기 가스를 정화시키기 위해 실행된다. 액체 첨가제는 바람직하게 환원제이며, 특히나 바람직하게는 요소 수용액이다. 상기 액체 첨가제는 공급 장치를 통하여 기술된 장치에 의해 배기 가스 처리 장치에 공급된다. 공급 장치는 액체 첨가제를 처리하는 라인을 통해 액체 첨가제를 전달하는 장치에 연결된다. 상기 공급 장치는 바람직하게 배기 가스 처리 장치에 액체 첨가제를 분무하는 노즐을 포함한다. 공급 장치는 또한 액체 첨가제를 주입하는 인젝터를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명 및 기술적 분야는 도면을 기초로 아래에서 더욱 상세하게 설명될 것이다. 도면은 특히 바람직한 실시예를 나타내고 있지만, 본 발명이 상기 실시예만으로 한정되지 않는다. 특히, 도면 및 특히 예시된 비율은 단지 개략적인 것으로 간주되어 진다. 상기 도면에서:
도 1: 기술된 장치의 실시예를 도시,
도 2: 기술된 장치를 가진 자동차를 도시,
도 3: 조립 전의 기술된 장치의 제 1 실시예를 도시,
도 4: 조립 후의 도 3으로부터의 장치를 도시,
도 5: 제 1 분해 단계 후 도 3으로부터 장치를 도시,
도 6: 제 2 분해 단계 후 도 3으로부터 장치를 도시,
도 7: 기술된 장치의 제 2 실시예를 도시,
도 8: 기술된 장치의 제 3 실시예를 도시, 그리고
도 9: 기술된 장치의 제 4 실시예를 도시.
도 1: 기술된 장치의 실시예를 도시,
도 2: 기술된 장치를 가진 자동차를 도시,
도 3: 조립 전의 기술된 장치의 제 1 실시예를 도시,
도 4: 조립 후의 도 3으로부터의 장치를 도시,
도 5: 제 1 분해 단계 후 도 3으로부터 장치를 도시,
도 6: 제 2 분해 단계 후 도 3으로부터 장치를 도시,
도 7: 기술된 장치의 제 2 실시예를 도시,
도 8: 기술된 장치의 제 3 실시예를 도시, 그리고
도 9: 기술된 장치의 제 4 실시예를 도시.
도 1은 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)을 가진 장치 (1)를 도시한다. 첨가제 전달 유닛 (2)은 다양한 유압 구성요소들 (4)을 가진다. 본원에서, 펌프 (18), 밸브 (19) 및 센서 (20)가 유압 구성요소들 (4)로서 구비된다. 센서 (20)는 예를 들어 온도 센서일 수 있고, 상기 온도 센서에 의해 액체 첨가제의 온도가 측정될 수 있다. 더욱이, 센서 (20)는 압력 센서일 수 있고, 상기 압력 센서에 의해 액체 첨가제의 압력이 검출될 수 있다. 또한, 센서 (20)가 품질 센서일 수도 있고, 상기 품질 센서에 의해 액체 첨가제의 품질이 측정될 수 있다. 또한, 액체 첨가제의 품질, 압력 및/또는 온도를 측정하는 단일 또는 다수의 센서들 (20)이 제공되는 것도 가능하다.
첨가제 전달 유닛 (2) 내의 다양한 유압 구성요소들 (4)은 전달 라인 (21)을 통해 서로 연결된다. 액체 첨가제는 흡입 지점 (23)으로부터 공급 연결부 (24)로 전달 라인 (21)을 따라 전달된다. 공급 연결부 (24)에는, 상기 전달된 액체 첨가체가 공급 장치 (본원에서 미도시)를 향해 운반될 수 있는 라인이 연결될 수 있다.
도 1에 도시된 첨가제 전달 유닛은 또한, 밸브 (19)에 의해 개폐될 수 있는 리턴 라인 (22)을 가진다. 흡입 지점 (23)으로부터 펌프 (18)를 통하여 탱크 내로 다시 들어가는 액체 첨가제의 순환은 또한 리턴 라인 (22)을 통해 가능하다. 기포들은 순환에 의해 첨가제 전달 유닛 (2) 외부로 운반될 수 있다. 다양한 유압 구성요소들 (4)은 점선으로 도시된 바와 같이, 연결부들 (5)을 통하여 제 1 플러그 커넥터 (6)로 연결된다.
도 1에 따라 전자 유닛 (3)은 반도체 소자들에 의해 전형적으로 형성된 다양한 전기적 구성요소들 (25)을 가진다. 전자 구성요소들 (25)은 연결부들 (5)을 통해 제 2 플러그 커넥터에 연결된다. 본원에서 메모리 블록들, 프로세서들, 연산 유닛들 등은, 특히 유압 구성요소들의 동작을 제어, 모니터링, 조정 등을 하는 전기 구성요소들로 제공되는 것이 가능하다.
첨가제 전달 유닛은 포트 형상 하우징 (9)을 가진다. 전자 유닛은 커버 (10)를 가진다. 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)은, 제 1 플러그 커넥터 (6) 및 제 2 플러그 커넥터 (7)가 플러그 연결부 (8)를 형성하도록 서로 상에 장착된다. 더욱이, 커버 (10)는 포트-형상 하우징 (9)을 폐쇄시키고, 그 결과 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)이 둘러쌀 수 있는 건조 내부 공간이 형성된다.
도 2는 내연 기관 (15) 및 상기 내연 기관 (15)의 배기 가스를 정화하는 배기 가스 처리 장치 (16)를 가진 자동차 (14)를 도시한다. 배기 가스 처리 장치 (16)에서는 SCR 촉매 변환기 (30)가 제공되고, 상기 SCR 촉매 변환기에 의해 선택적 촉매 환원의 방법이 수행될 수 있다. 액체 첨가제 (바람직하게 환원제, 특히 바람직하게 요소 수용액)는 공급 장치 (26)에 의해 배기 가스 처리 장치 (16)로 공급될 수 있다. 이를 위해, 액체 첨가제는 장치 (1)에 의하여 라인 (27)을 통해 공급 장치 (26)로 공급된다. 액체 첨가제는 탱크 (17)에 저장되며, 그리고 장치 (1)에 의해 탱크 (17)로부터 추출될 수 있다.
탱크 (17)는 탱크 벽 (28)을 가진다. 장치 (1)는 탱크 (17)의 탱크 베이스 (34)에 배치된다. 본원에서 예시된 바와 같이, 탱크 개방부 (33)는 탱크 베이스 (34)에 구비되고, 상기 탱크 베이스는 장치 (1)가 삽입되는 탱크 개방부를 향한다. 추가적인 설계 변형에 있어, 탱크 베이스 (34)가 탱크 (17)의 탱크 내부 (35)를 향한 내부 방향의 돌출부를 가지는 것 역시 가능하고, 상기 내부 방향의 돌출부는 장치 (1)의 첨가제 전달 유닛의 하우징을 형성한다.
도 3 내지 6은 장치 (1)의 설계 변형에 있어 제 1 플러그 커넥터 (6) 및 제 2 플러그 커넥터 (7)의 바람직한 동작 모드를 도시한다. 상기 도면들의 각 경우는, 커버 (10)를 가진 전자 유닛 (3), 및 하우징 (9)을 가진 첨가제 전달 유닛 (2)을 도시한다. 제 1 플러그 연결부 (6)는 첨가제 전달 유닛 (2) 상에 형성된다. 제 2 플러그 연결부 (7)는 전자 유닛 (3) 상에 형성된다. 제 1 플러그 연결부 (6)는 첨가제 전달 유닛 (2)에서 이동 가능한 연결 라인들 (12)을 통해 유압 구성요소들 (본원에서 미도시)로 연결된다. 첨가제 전달 유닛 (2)은 멈추개 (11)를 가지고, 상기 멈추개는 바람직하게 스프링 수단 (31)을 가질 수 있으며, 그리고 제 1 플러그 연결부 (6) 및 제 2 플러그 연결부 (7)의 확고한 연결을 실현시키는 기능을 한다. 도 3은 조립되기 전에 장치 (1)의 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)을 도시한다. 조립 동안, 스프링 소자 (31)는 정의된 힘을 제 1 플러그 커넥터 (6)로 가하고, 이때 힘은 제 1 플러그 커넥터 (6)와 제 2 플러그 커넥터 (7)가 서로 밀어붙이게 한다.
도 4에서, 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)이 함께 조립된다. 제 1 플러그 커넥터 (6)는 멈추개 (11)에 대해 지지되며, 그리고 제 2 플러그 커넥터 (7)는, 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)의 조립 동안 플러그 연결부 (8)를 형성하도록, 제 1 플러그 커넥터 (6)에 확고하게 연결된다.
도 5에서, 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)은 분해 공정 동안 서로 해제된다. 그럼에도 불구하고, 제 1 플러그 커넥터 (6) 및 제 2 플러그 커넥터 (7)는 플러그 연결부 (8)의 형태를 하여 서로 연결된 상태를 유지한다. 스프링 소자 (31)를 가진 멈추개 (11) 상에 단지 느슨하게 위치한 제 1 플러그 커넥터 (6)는 멈추개 (11)로부터 멀리 이동된다. 그러나, 첨가제 전달 유닛 (2)으로의 제 1 플러그 커넥터 (6)의 연결은 연결 라인들 (12)을 통해 유지된다.
도 6에서, 플러그 연결부 (8)는 다시 해제된다. 이를 위해, 플러그 커넥터 (6)는 파스너 (fastener) (13)를 가진다. 도 6은, 제 1 플러그 커넥터 (6) 및 제 2 플러그 커넥터 (7)로부터 형성된 플러그 연결부 (8)가, 파스너 (13)가 작동될 시에 해제될 수 있다는 것을 도시한다. 파스너 (13)는, 전자 유닛 (3)이 첨가제 전달 유닛 (2)으로부터 이전에 분리될 시에, 자유롭게 접근 가능하다.
도 7 내지 9는 장치 (1)의 추가 실시예들을 도시한다. 상기 도면들은 각 경우에서 도 3에 도시된 바와 같은 동일한 구성요소들도 도시한다. 도 7은, 플러그 연결부가 제 1 플러그 커넥터 (6) 및 제 2 플러그 커넥터 (7)에 의해 형성되지 않을 시에, 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)이 서로 연결될 수 없도록 하는 방지 수단 (29)을 추가적으로 도시한다. 방지 수단 (29)은, 제 1 플러그 커넥터 (6)와 제 2 플러그 커넥터 (7) 사이의 플러그 연결부가 정확하게 형성될 시에 작동하는 레버의 형태를 한다. 상기 레버는, 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)의 연결이 이루어질 있도록 작동되어야 한다. 그렇지 않으면, 레버는 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)의 조립을 방해하거나 적어도 저해한다.
도 8은, 첨가제 전달 유닛 (2)의 하우징 (9)이 액체 첨가제용 탱크의 탱크 벽 (28)의 구성 일부인 장치 (1)의 실시예를 도시한다. 본원에서 예시된 탱크 또는 탱크 벽 (28)의 일부는 바람직하게 인젝션 몰딩 (injection moulded) 구성요소로 형성된다. 하우징 (9)은 사실상, 탱크 벽 (28)에서 내부 방향의 돌출부를 형성하고, 이때 내부 방향의 돌출부는 탱크의 내부 (본원에서 미도시)로 뻗어나간다. 또한 예시된 것은, 첨가제 전달 유닛 (2) 내의 펌프 (18)가 탱크로부터 직접 액체 첨가제를 추출할 수 있는 흡입 지점 (23)이다.
도 9는, 공급 연결부 (24)가 전자 유닛 (3) 내의 개구부 (32)를 통하여 뻗어나가는 장치 (1)의 실시예를 도시한다.
기술적인 상세한 설명이 본원에서 도면에 예시된 특정 실시예와 함께 설명되었지만, 이는, 상기 상세한 설명이 예시된 실시예들의 다른 특징들 모두로만 실현될 수 있다는 것을 의미하지 않는다. 오히려, 이는, 도면들의 서로 다른 실시예들의 기술적인 상세한 설명 모두가 교환되거나 보충될 수 있고, 특히 이러한 것이 기술적인 양태로부터 배제되거나 또는 참조가 본원에서 공통적인 사용으로 명확하게 이루어지는 경우이다.
본원에서 기술된 본 발명에 의하여, 액체 첨가제를 전달하는, 특히나 비용이 싸고 이점이 많은 장치를 생산하는 것이 가능하고, 이때 상기 장치의 전기적 구성요소들은 장치의 유압 구성요소들로부터 분명하게 분리된다. 이는 우선 장치의 고속 조립을 허용한다. 유지 점검 보수의 용이성도 동시에 확보된다.
1 장치
2 첨가제 전달 유닛
3 전자 유닛 4 유압 구성요소
5 연결부 6 제 1 플러그 커넥터
7 제 2 플러그 커넥터 8 플러그 연결부
9 포트 형상 하우징 10 커버
11 멈추개 12 연결 라인
13 파스너 14 자동차
15 내연 기관 16 배기 가스 처리 장치
17 탱크 18 펌프
19 밸브 20 센서
21 전달 라인 22 리턴 라인
23 흡입 지점 24 공급 연결부
25 전자 구성요소 26 공급 장치
27 라인 28 탱크 벽
29 방지 수단 30 SCR 촉매 변환기
31 스프링 수단 32 개구부
33 탱크 개방부 34 탱크 베이스
35 탱크 내부
3 전자 유닛 4 유압 구성요소
5 연결부 6 제 1 플러그 커넥터
7 제 2 플러그 커넥터 8 플러그 연결부
9 포트 형상 하우징 10 커버
11 멈추개 12 연결 라인
13 파스너 14 자동차
15 내연 기관 16 배기 가스 처리 장치
17 탱크 18 펌프
19 밸브 20 센서
21 전달 라인 22 리턴 라인
23 흡입 지점 24 공급 연결부
25 전자 구성요소 26 공급 장치
27 라인 28 탱크 벽
29 방지 수단 30 SCR 촉매 변환기
31 스프링 수단 32 개구부
33 탱크 개방부 34 탱크 베이스
35 탱크 내부
Claims (9)
- 첨가제 전달 유닛 (2) 및 전자 유닛 (3)을 가진, 액체 첨가제를 전달하는 장치 (1)에 있어서,
상기 첨가제 전달 유닛 (2)은 액체 첨가제를 전달하는 적어도 하나의 유압 구성요소 (4)를 가지고,
상기 적어도 하나의 유압 구성요소 (4)의 전기 연결부들 (5) 모두는 상기 첨가제 전달 유닛 (2) 상의 제 1 플러그 커넥터 (6)에 결합되며, 그리고
상기 전자 유닛 (3)은 상기 제 1 플러그 커넥터 (6)에 연결될 수 있는 제 2 플러그 커넥터 (7)를 가지고,
상기 제 1 플러그 커넥터 (6) 및 상기 제 2 플러그 커넥터 (7)는 서로 연결되며, 그리고 상기 전자 유닛 (3) 및 상기 첨가제 전달 유닛 (2)이 서로 연결될 시에, 플러그 연결부 (8)를 형성하는, 액체 첨가제 전달 장치 (1). - 청구항 1에 있어서,
상기 첨가제 전달 유닛 (2)은 포트-형상 (pot-shaped) 하우징 (9)을 가지며, 그리고 상기 전자 유닛 (3)은 상기 포트-형상 하우징 (9)을 위한 커버 (10)를 가지며, 그리고
상기 포트-형상 하우징 (9)은, 상기 전자 유닛 (3) 및 상기 첨가제 전달 유닛 (2)이 서로 연결될 시에, 상기 커버 (10)에 의해 폐쇄되는, 액체 첨가제 전달 장치 (1). - 청구항 2에 있어서,
상기 포트-형상 하우징 (9)은 액체 첨가제용 탱크 (17)의 탱크 벽 (28)의 일부인, 액체 첨가제 전달 장치 (1). - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 플러그 커넥터 (6) 또는 상기 제 2 플러그 커넥터 (7)는, 상기 전자 유닛 (3) 및 상기 첨가제 전달 유닛 (2)이 서로 연결될 시에 멈추개 (11)에 대해 적어도 지지되며, 그리고
상기 연결되는 동안, 상기 제 1 플러그 커넥터 (6) 및 상기 제 2 플러그 커넥터 (7)는 상기 멈추개 (11)에 의해 서로 가압되는, 액체 첨가제 전달 장치 (1). - 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 플러그 커넥터 (6) 또는 상기 제 2 플러그 커넥터 (7)는 이동가능한 전기 연결 라인 (12)을 적어도 가지고, 그 결과 상기 제 1 플러그 커넥터 (6) 또는 상기 제 2 플러그 커넥터 (7)는, 상기 전자 유닛 (3) 및 상기 첨가제 전달 유닛 (2)이 서로 해제될 시에, 연결된 상태를 유지하는, 액체 첨가제 전달 장치 (1). - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 플러그 커넥터 (6) 또는 상기 제 2 플러그 커넥터 (7)는, 상기 플러그 연결부 (8)를 해제시키기 위해 작동될 수 있는 파스너 (13)를 적어도 가지는, 액체 첨가제 전달 장치 (1). - 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 첨가제를 위한 공급 연결부 (24)는 상기 첨가제 전달 유닛 (2)으로부터 상기 전자 유닛 (3)을 통하여 진행하여 뻗어나가는, 액체 첨가제 전달 장치 (1). - 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 첨가제 전달 유닛 (2) 또는 상기 전자 유닛 (3) 상에는 방지 수단 (29)이 적어도 구비되고, 이때 상기 방지 수단은, 상기 플러그 연결부 (8)가 상기 제 1 플러그 커넥터 (6) 및 상기 제 2 플러그 커넥터 (7)에 의해 형성되지 않을 시에, 상기 전자 유닛 (3) 및 상기 첨가제 전달 유닛 (2)이 서로 연결될 수 없도록 하는, 액체 첨가제 전달 장치 (1). - 내연 기관 (15), 상기 내연 기관의 배기 가스를 정화시키는 배기 가스 처리 장치 (16), 액체 첨가제용 탱크 (17), 및 상기 탱크 (17)로부터 상기 배기 가스 처리 장치 (16)로 액체 첨가제를 전달하기 위한, 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 따른 액체 첨가제 전달 장치 (1)를 가진, 자동차 (14).
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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