(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿素水溶液用のインジェクタであって、少なくとも、前記尿素水溶液のための継手（３）を有する本体（２）、バルブ駆動部（５）を有するバルブ（４）、および尿素水溶液のための供給管（６）を備え、前記供給管（６）は、少なくとも部分的に前記本体（２）を通って延び、
前記本体（２）は、前記バルブ（４）に隣接して尿素水溶液のための貯蔵部（１４）を形成し、前記バルブ（４）は、前記貯蔵部（１４）へと開口する複数の取入管（１５）を備え、
前記貯蔵部（１４）は、前記本体（２）の上面と前記バルブ（４）の下面との間に形成され、
前記バルブ（４）は、前記供給管（６）と連通する流れ管を備え、
前記複数の取入管（１５）は、前記流れ管とは別に前記バルブ（４）を通って延び、
前記流れ管および前記複数の取入管（１５）は、前記バルブ（４）の上面側において互いに流体連通可能である、インジェクタ（１）。
【請求項２】
前記供給管（６）は、ノズルプレート（７）で終端する、請求項１に記載のインジェクタ（１）。
【請求項３】
前記ノズルプレート（７）は、少なくとも複数のノズル孔（８）を有するかまたは前記供給管（６）の突出する端部（９）を収容する収容部を形成する、請求項２に記載のインジェクタ（１）。
【請求項４】
前記本体（２）は、冷却系統（１０）をさらに備え、前記冷却系統（１０）は、入口（１１）および出口（１２）ならびに、前記本体（２）を通って延びて、前記供給管（６）によって一部貫通される少なくとも１つの冷却ダクト（１３）を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインジェクタ（１）。
【請求項５】
前記バルブ（４）は、前記貯蔵部（１４）と関連して移動可能に配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のインジェクタ（１）。
【請求項６】
前記本体（２）に対して前記バルブ（４）をバイアスする少なくとも１つのばね要素（１６）が設けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のインジェクタ（１）。
【請求項７】
前記本体（２）のためのソケット（１８）を有するベース（１７）が設けられ、前記供給管（６）の一部の周りの領域（１９）において前記ベース（１７）と前記本体（２）との間にエアギャップ絶縁部（２０）が形成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のインジェクタ（１）。
【請求項８】
前記エアギャップ絶縁部（２０）の前記ベース（１７）と前記本体（２）との間に少なくとも１つのスペーサ（２１）が設けられる、請求項７に記載のインジェクタ（１）。
【請求項９】
前記尿素水溶液のための前記継手（３）は、閉鎖可能な出口（２３）を有して造られる、請求項１〜８のいずれか１項に記載のインジェクタ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿素水溶液が特に自動車両の排ガス系統に加えられることのできる尿素水溶液用のインジェクタに関する。特に、インジェクタは、液体尿素水溶液を正確に測定される様式で内燃機関の排ガスに加えるために用いられる。それは、次いで、排ガス中に含まれる窒素酸化物物がかなり減少することができるというような仕方で、選択接触還元プロセス（ＳＣＲプロセス）が排ガス系統において実施されることを可能にする。
【背景技術】
【０００２】
多数の異なるインジェクタは、この目的のためにすでに提唱された。しかしながら、特に自動車産業にとってこの種のインジェクタの費用効果的な生産に関して、改良の必要が、ある。以前のインジェクタについて発生する特定の課題は、インジェクタは、凍結した条件においても機能的に保たれることが可能でなければならないということである。この点に関して、インジェクタに含まれる尿素水溶液が自動車両の通常の使用条件下で凍結してもよいことは、特に考慮されなければならない。そしてこれは、尿素水溶液のボリュームの増加につながる。ボリュームのこの増加は、高い氷圧の結果として、パイプ系統の詰まりおよびインジェクタの構成部品の故障または破壊に繰り返しつながってよい。この種のインジェクタについて発生するさらなる課題は、それらが通常、熱い排ガス管上に配置されるということである。時々考慮すべき熱へのこの露出は、尿素水溶液の運搬または測定供給（ｍｅｔｅｒｉｎｇ）についての課題を生じてもよい。特に、尿素のガス状の供給が可能な所で回避される場合、または、尿素水溶液の閾値温度が供給プロセスの間、越えられない場合、これは、真実である。この点に関して、尿素水溶液は、ほぼ１１０℃ですでに蒸発し始めるので、尿素水溶液の制御され正確に測定された供給は、おそらく妨げられてよい点に留意する必要がある。除去するのが困難な望ましくない残留物は、形成されてもよく、排ガスへの尿素水溶液の供給を妨げてもよい。この点で、インジェクタの冷却の課題もまた、繰り返し起こる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のことから始まって、従来技術に関して言及される課題の少なくともいくつかを解決することは、本発明の目的である。特に、尿素水溶液用のインジェクタは、費用効果的な仕方で作られるものが提供され、凍結するときに尿素水溶液の氷圧に影響されやすくなく、そして、排ガス系統の高温から適切に保護される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
これらの目的は、請求項１の特徴によるインジェクタを用いて達成される。インジェクタのさらに有利な構成は、従属請求項において設けられる。請求項において個々に詳述される特徴は、いかなる技術的に可能な様式においても互いに組み合わされてよく、本発明のさらなる構成を例示してよい点に留意する必要がある。記載は、特に図に関連して、本発明を説明して、付加的な実施形態を提供する。
【０００５】
尿素水溶液用のインジェクタは、少なくとも、尿素水溶液のための継手を有する本体、バルブ駆動部を有するバルブ、および尿素水溶液のための別々の供給管を備え、そしてそれは、少なくとも部分的に本体を通って延びる。
【０００６】
尿素水溶液は、熱分解または加水分解の後にアンモニアに変換して、次いで排ガス中の窒素酸化物と反応することができるので、尿素水溶液は、時々、還元剤または還元剤前駆体とも呼ばれる。この例では、特に、例えば、商品名ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の下で市販もされる３２％の尿素水溶液が、使われる。
【０００７】
本体は、特に、一方では、通路、表面凹所、バルブおよび冷却系統のための接触面、そして尿素水溶液の運搬のためのダクトを有して造られてよい金属コンポーネントである。本体は、特に、ベースまたはバルブ用のマウントとして同時に役立つ固体コンポーネントである。原理的には、本体が複数のバルブおよび／または尿素水溶液のための複数の継手を備えることは可能であるけれども、単一のバルブおよび単一の継手を有する構成は、まだ好ましい。継手は、通常、本体における通路として造られる。この点で本体はまた少なくとも部分的に尿素水溶液と接触するので、本体のための材料および／または尿素水溶液にさらされる接触面上のコーティングは、尿素水溶液に耐性のあるように造られる。継手はまた、特に、パイプに対する従来の接続ジョイントが任意にそこに集積されてよいかまたはそれに固定されてよいというような仕方で構成される。
【０００８】
一般にバルブは、取入管および規制流れ管を形成されるバルブ要素を備える。加えて、特に取入管から規制流れ管への継手が必要に応じて（例えば時間の関数として）開閉されることができるというような仕方で、必要に応じてバルブ駆動部によって作動されてよい制御可能に作動可能なピストンは、設けられてよい。この目的のために、バルブは、必要に応じてバルブの、したがってインジェクタの作動を開始する制御装置（電気的または信号的）に対してバルブまたはバルブ駆動部を接続するためのプラグコネクタを、さらに備えてよい。バルブおよびバルブ駆動部が、尿素水溶液の供給位置からできるだけ遠くに、すなわち特に排ガス管から遠隔した本体の側に造られることは、特に好ましい。これは、特に、したがって排ガス管とバルブとの間に位置する尿素水溶液のための継手の位置を生成する。
【０００９】
インジェクタが尿素水溶液のための別々の供給管を有することも提供される。そしてそれは、少なくとも部分的に本体を通って延びる。別々の供給管は、したがって、特に、それが本体の内側に好ましくは完全に収容される別のコンポーネントであるというような仕方で構成される。供給管は、特に小さい管の形で、特に直線に延びる小さい管として造られる。特に、本体の材料とは異なる材料から成る金属供給管が、好ましくは使われる。さらに、特に、別々の供給管と本体との間の熱伝導が最小になるというような仕方で、別々の供給管が本体から少し離れて主に配置されることは、好ましい。最も好ましくは、別々の供給管の表面の多くても１０％が、したがって本体と接触する。供給管という用語は、特に、尿素水溶液のためのパイプ系統の部分に関連する。そしてそれは、バルブの下流に、特に排ガス系統への送給位置に対してまっすぐに配置される。上記の変形例によれば、バルブが排ガス管から遠隔した本体の側に好ましくは配置されるので、供給管は、したがって、例えば本体全体を通って中央に延びる。
【００１０】
インジェクタ単独のこの種の構成は、上述された課題に関してかなりの改善につながる。一方で、バルブは、したがって、排ガス系統の高温に対して保護されることができる。しかし同時に、別々の供給管内における尿素水溶液の沸騰もまた、本体に対する熱伝導の低いレベルの結果として、減少する。
【００１１】
このインジェクタの開発によれば、別々の供給管がノズルプレートで終端することも、提案される。このノズルプレートは、バルブの反対側で、別々の供給管の端面に好ましくは固定される。特に、別々の供給管およびノズルプレートは、別に着脱可能なユニットを形成する。ノズルプレートは、特に、供給管から排ガス管に予め定められたジェット角度で尿素水溶液を目下吹き付けるノズル孔によって、孔あきであるという点で、特徴がある。特に、ジェット角度は、ノズルの構成またはそれとともに作られるスプレー円錐を許容するために調整されてよい。ノズルプレートは、ディスクの形で、特に、間隔を置かれた本体によってインジェクタ内に配置されたときに制限される別々の供給管を囲む空間の形で、好ましくは造られる。加えて、ノズルプレートは、供給方向の正確な方向づけが可能であるというような仕方で、別々の供給管から少し離れて配置されるインジェクタへの接続または固定を造るために用いてよい。ノズルプレートはまた、（例えば本体と比較して）低い熱伝導率を呈し、（それが排ガスと接触してもよいので）高温にも耐え、そして尿素水溶液をはね返す表面を有して任意に造られる、材料を用いて提供されてもよい。ノズルプレートは、したがって、その上の尿素水溶液のいかなる残りの液滴も短期的にそこに残り得るだけであるというような仕方で、特に、排ガス系統に向けて造られる。このはね返しコーティングは、特に、尿素水溶液の（単なる）部分的な蒸発および、したがって望ましくない副産物または沈着物の形成を防止する。ノズルプレートの外部表面は、０．２ｍｍ未満の粗さおよび／または酸化チタン・コーティングを好ましくは呈する。
【００１２】
このインジェクタの開発によれば、ノズルプレートが少なくとも複数のノズル孔を有するかまたは供給管の突出する端部を形成することも、提案される。これらの特徴の両方とも具体化されることは、最も好ましい。ノズル孔の個数については、例えば５個を超えないノズル孔の数を除けば、少なくとも２個のノズル孔が設けられることは、好ましい。ノズル孔から現れる尿素水溶液のジェットが互いに交差するかまたは衝突するというような仕方で、ノズル孔が方向づけられるかまたは配置されることは、最も好ましい。特に有利なスプレー円錐は、したがって、発生することができる。例えば、ノズル孔は、マイクロダクトの方法で、好ましくはレーザーによる孔あけによって、ノズルプレートに穿孔される。
【００１３】
インジェクタの使用の間、ノズルプレート（およびノズル孔）を過ぎて平行にありえるところを排ガスが流れることは、さらに好ましい。測定供給（ｍｅｔｅｒｉｎｇ）プロセスの終わりにまだ付着する全ての尿素水溶液の液滴を可能なところで取り除くために、この領域は、突出しなければならず、すなわち、特にそれは、せめて排ガス管内に突出しなければならない。その突起は、非常に短くて、例えば最高１ｍｍ（ミリメートル）まで、特に、０．５ｍｍまでだけ、または０．２ｍｍまでだけでさえ、十分である。この短い突起は、ノズルプレートの領域におけるインジェクタの熱的露出が、特に、それに接続される別々の供給管のために同時に減少するという利点を与える。
【００１４】
加えて、本体がまた冷却系統を備え、冷却系統が、入口および出口ならびに、本体を通って延びて、供給管によって一部貫通少なくとも１つの冷却ダクトを有する場合、それは特に有利であると考えられる。換言すれば、これは、本体が冷却液用の入口および冷却液用の出口を形成する通路を備えることを特に意味する。冷却ダクトが供給管に関して同心的に、すなわち、特に別々の供給管の優勢な部分に沿って環状のダクトの形で、造られることは、特に好ましい。したがって、冷却ダクトは、本体の内部領域へと延びる入口から始まって、供給管と外壁との間の領域を下向きに、さもなければバルブの反対側に向かって延び、供給位置またはノズルプレートの領域において供給軸に向けて再び中央に内向きに導かれ、次いで、冷却ダクトがバルブを有する側に到達するのに先立って出口に向けて再び短く最終的に延びる前に、少なくとも部分的に供給軸に平行に、かつ供給管と同心的に周囲を延びるというような仕方で、好ましくは延びる。この点で、冷却システムは、特に、逆流形熱交換器が供給管の領域において形成され、冷却液がバルブに向けて流れ、そして追加の尿素水溶液がバルブから離れる向きに流れるというような仕方で設計される。冷却ダクトがまた、特に、新鮮な冷たい冷却液が別々の供給管を囲む領域全体の周辺に流れることが可能なノズルプレートまで延びることは、最も好ましい。
【００１５】
加えて、本体がバルブに隣接して尿素水溶液のための貯蔵部を形成し、バルブがこの貯蔵部と関連して移動可能に配置されることも、有利であると考えられる。特に、貯蔵部は、尿素水溶液をバルブに提供する。貯蔵部は、したがって、特にバルブと本体との間に形成される。貯蔵部が本体、バルブおよび密封手段（特にリングシール）によって制限されるというような仕方で、バルブが少なくとも部分的に貯蔵部内に配置されることは、最も好ましい。作動の間、尿素水溶液がバルブのために最終的に格納される貯蔵部は、好ましくは環状である。特に、中心の円形部分は、尿素水溶液の追加の部分を別々の供給管に向けて運搬する。尿素水溶液が目下、一般に前記貯蔵部内に存在して、低温で凍結してよいので、尿素水溶液は、前記貯蔵部において膨張する。インジェクタに損傷を与えることを回避するために、バルブは、前記貯蔵部と関連して可動に配置される。これは、特に、バルブ（全体）が、特に供給軸に沿って、本体から遠ざけられ得ることを意味する。この運動、特にストローク移動（例えば、最高２ｍｍ、特に１ｍｍより大きい）は、可逆である。すなわち、尿素水溶液が再び解凍するときに、バルブは、正常位置へと動き戻る。作動の間、貯蔵部が常に同じ量の尿素水溶液を格納することも、したがって確実にされる。
【００１６】
さらに、本体がバルブに隣接して尿素水溶液のための貯蔵部を形成し、そして、バルブが貯蔵部へと開口する複数の取入管を備えるすることは、有利である。複数の取入管が例えばバルブの円周方向に一様のピッチを有して（すなわち例えば１２０°毎に）形成されることは、好ましい。複数の取入管を有する構成は、インジェクタが排ガス系統と関連する最終的な位置決めに関して用途が広い仕方で使われ得る利点を与える。同様に、インジェクタが、作動の間、例えば振動などを受ける場合、貯蔵部からのバルブへの供給も、確実にされる。貯蔵部の位置または充填レベルに応じて、複数の取入管のうちの１つが尿素水溶液を目下提供する貯蔵部の領域に配置されることは、したがって、基本的に確実にされる。これは、作動の間、用途の広さおよび測定精度を著しく増加させる。
【００１７】
インジェクタの開発によれば、本体に対してバルブをバイアスする少なくとも１つのばね要素は、設けられる。特に、ばね要素の目的は、結氷後に発生する本体と関連したストローク運動またはバルブの移動を逆転させることである。加えて、貯蔵部またはそこに格納される尿素水溶液の量を考慮して、ばね要素は、結氷があるときに貯蔵部と関連したバルブの移動を実際に許容するだけであるというような仕方で設計されてよい。ばね要素は、特に、キャップとバルブ駆動部との間に配置されてよい。しかし、例えば、固定手段を用いて本体にキャップを固定し、ばね要素はキャップと本体または固定手段との間に任意に設けられることも可能である。特に、ばね要素は、環状のばねまたはばねワッシャとして造られてよい。
【００１８】
さらに、本体のためのソケットを有するベースが設けられる場合、供給管の一部の周辺領域においてベースと本体との間にエアギャップ絶縁部が形成されることは、有利であると考えられる。特に、ベースの目的は、排ガス管と関連して本体の位置を定めて、確実にそれをそこに固定することである。ベースもまた、特に金属製である。ソケットは、特に、本体の位置がベースにおいて位置を定められるというような仕方で構成される。ベースの広い領域が熱い排ガス系統に通常固定されるので、本体に向かう熱流束は、減少することができる。このために、特に、排ガス管に面する本体の下部領域が熱的に切り離されることが提案される。ここで、一方では排ガス管から尿素水溶液への不必要な熱流束を主に回避（沸騰の回避）して、他方では排ガス管の不必要な強い冷却を回避（排ガス管の内側の沈着の危険度の減少）することは、好ましい。このために、環状または他のカップ形状のキャビティが特にベースと本体との間に形成されて、エアギャップ絶縁部を形成する。特に、本体とベースとの間の接触が排ガス管から遠隔したベースの側だけに直接設けられることは、したがって好ましい。特に、線状接触または反復点接触だけが尿素水溶液の送給領域において供給管またはノズルプレートとベースとの間に形成されることも、好ましい。ベースとノズルプレートとの間のギャップは、エアギャップ内に配置される密封手段またはスペーサによって任意に封止されてもよい。
【００１９】
インジェクタの開発によれば、少なくとも１つのスペーサは、少なくとも１つのエアギャップ絶縁部において設けられる。スペーサは、互いに関連するベースと本体との正確な方向づけまたは簡略な組み立てにとって特に役に立つ。このスペーサは、例えば、ワッシャとして、金属シールとして、ばね要素等として、造られてよい。スペーサは、特に、ベースから本体への熱伝導がわずかであるというような仕方で成形される。特に、低い熱伝導率を呈する材料および／またはベースおよび本体との小さい接触面積を有するコンポーネントは、設けられる。ベースのソケット内に本体のためのガイドを形成する単一のスペーサだけが設けられることは、最も好ましい。
【００２０】
加えて、尿素水溶液のための継手が閉鎖可能な出口を有して造られることも、提案される。この種のインジェクタは、通常、尿素水溶液のための運搬装置の下流に配置される。これは、尿素水溶液が運搬装置（例えばポンプ）からインジェクタまでの接続管において、したがって、本体の継手においても、例えば５〜８バールの増加した圧力で格納されることを意味する。閉鎖可能な出口の目的は、例えばインジェクタが修理されるかまたは取り換えられることを必要とするときに、この圧力が予定位置で解放されることを許容するためである。特に、インジェクタ内の圧力下の尿素水溶液の量は、したがって、減圧されることができて、少なくとも部分的に出口を通って流出することができる。出口は、特に、継手へのスパー通路として形成されて、ストッパ（例えば封止ねじ）によって閉じられる。
【００２１】
本発明およびその技術分野は、図を参照して以下により詳細に記載される。図は、本発明の特に好適な変形例を示す点に留意する必要がある。但し、本発明はそれに制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、尿素水溶液用のインジェクタの外部の部分展開図である。
【図２】図２は、尿素水溶液用のインジェクタを通る断面図である。
【図３】図３は、組み立て状態の本体およびベースを通る断面図である。
【図４】図４は、別々の供給管およびノズルプレートによって形成されるコンポーネントを示す。
【図５】図５は、図４からの詳細を示す。
【図６】図６は、ベースと本体との間のエアギャップ絶縁部の詳細を示す。
【図７】図７は、閉鎖可能な出口を有する尿素水溶液用のインジェクタの詳細を示す。
【図８】図８は、尿素水溶液用のインジェクタを備える排ガス後処理システムを有する自動車両を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、尿素水溶液用のインジェクタ１の変形例の部分展開斜視図である。管継手２８のためのアダプタは、図１の右側に破線によって示される。上方へ向いた管継手は、例えば、冷却水供給およびドレンを形成する。中心の直線の管継手は、尿素水溶液のための接続管を表す。これらの管継手２８は、例えばこの例で示すようにネジによって、目下、インジェクタ１の本体２上に都合よく配置されることができる。冷却系統のための管継手２８は、この目的のために設けられる入口１１または出口１２へと開口している。特に通路として、継手３は、尿素水溶液のための管継手２８に対向して本体２に形成される。本体は、鋳造された部品である。インジェクタ１への固体成分の導入を防止するために、継手３の領域にフィルタ２７も設けられる。そしてそれは、特に、（例えば１００μｍを超えるメッシュ・サイズを有する）粗フィルタおよび（例えば５０μｍ未満のメッシュ・サイズを有する）微細フィルタを備える。すなわち、それは、いくつかの層で作られる。したがって、尿素水溶液は、この継手３およびフィルタ２７を介してインジェクタ１へと流れ込む。
【００２４】
バルブ４も、本体２より上に示されて、この場合、キャップ２４の下に配置される。内部にバルブ４が付随するプラグコネクタ２６とともに収容されるキャップ２４は、固定手段２５によって、本体２に対してバイアスされる。特にバルブ４が移動するとき、キャップが固定手段２５との関連で特にストロークの形で補償運動を任意に遂行してもよいというような仕方で、固定手段２５とキャップ２４との間にばね要素が設けられることも、任意に可能である。
【００２５】
このコンポーネントは、従来は排ガス管に接続しているベース１７に、目下挿入されてよい。このためにベース１７は、本体２が正確な適合によって配置され、ベース１７に対して円周方向に位置を定めるというような仕方で、内ソケット１８を備える。
【００２６】
図２は、尿素水溶液用のインジェクタ１の実施形態を示す。尿素水溶液の継手３は、図２の右側に再び示される。インジェクタ１を通る尿素水溶液の流れの方向３０も、黒い矢印によって示される。フィルタ２７は、この継手３内に同様に示されて、この場合、流れの方向３０に対して湾曲する。そしてそれは、いかなる流入する固体成分も外縁領域に置かれて、したがって中央に流れを妨げないので、特に有利である。フィルタ処理された尿素水溶液は、次いで、バルブ４に向けて締めつけられたダクト部を通って流れる。本体２を貫通するバルブ４と、尿素水溶液の継手３からのダクト部の端部との間に貯蔵部１４が形成されるというような仕方で、本体２は、構成される。貯蔵部１４は、この場合、実質的に円形であり、リングシール３５（Ｏリング）によって内部的におよび外部的に制限されるかまたはシールされる。バルブ４は、複数（すなわち３つ）の取入管１５を備え、それによって尿素水溶液は、引き込まれることができる。（バルブフラップまたはバルブピンを有する）バルブ自体は、それらより上に配置されて、バルブ駆動部５によって作動可能である。バルブ駆動部５のための制御信号または電源は、プラグコネクタ２６を介して供給される。そしてそれは、キャップ２４から突出する。プラグコネクタ２６も、したがって、排ガス管からはるかに取り除かれて、したがって、わずかな熱にさらされる。バルブ４が目下作動する場合、予め定められた量の尿素水溶液が、特に内燃機関の排ガス流へと反対端で再び供給管６から出るまで、次いで供給管６へと流れ込むことができるというような仕方で、供給管６への入口は開かれる。別々の供給管６は、バルブ４上の同じ高さに配置されて、特に内側リングシール３５によって囲まれる。バルブ４に面する接触面の領域において、別々の供給管６と本体２との間に、溶接継手は、任意に形成されてよい。
【００２７】
尿素水溶液は、目下貯蔵部１４内に集まることができるので、尿素水溶液が凍結する場合、相当な圧力が蓄積し得るという危険がある。この目的のために、バルブ４は（バルブ駆動部５とともに）、本体２およびキャップ２４と関連して移動可能であるように形成される。貯蔵部１４の内部圧力が増加する場合、バルブ４およびバルブ駆動部５は、特にストローク２２の仕方で置換運動を実行することができる。外側のリングシール３５は、したがって、貯蔵部１４がまだきついことを確実にする。この補償運動またはストローク２２は、ばね要素１６によって可能になるかまたは調整される。そして、それによって、バルブは（バルブ駆動部５とともに）、本体２に対してバイアスされる。結氷の結果として圧力があまりに大きい場合、バルブ４は、上方へ移動する。そして、凍結した尿素水溶液が再び解けて、そこの圧力が次いで減少する場合、ばね要素１６は、バルブ４を再び下方へ動かす。
【００２８】
冷却系統１０は、本体２の下部領域にも示される。そして、冷却液の流れの方向２９は、この場合白い矢印によって示される。冷却液は、したがって、それが冷却ダクト１３の図示のまたは可視部分に到達するまで、入口（図示せず）を介して本体２の内部領域へと流れる。図２を参照すると、冷却液は、尿素水溶液の送給位置または最も熱い位置の方向に、供給管６から少し離れて下方へ流れる。そしてそこで、冷却液は、方向転換（実質的に逆方向に）され、次いで、被覆ジェットの仕方で別々の供給管６の優勢な部分を越えてバルブ４の方向に同心的に流れる。バルブ４に達する少し前に、冷却ダクト１３は、別々の供給管６の周辺領域を離れて、出口（図示せず）に向かってさらに延びる。逆流形熱交換器は、したがって、インジェクタの残りの構成にかかわりなく、本体２の内側に形成されて、供給管６内に位置する尿素水溶液が信頼性をもって冷却されることを、そして尿素水溶液の沸騰が防止され得ることを確実にする。尿素水溶液の送給位置までこれも実質的に発生することを確実にするために、冷却ダクト１３は、特に、インジェクタ１の突出する端部９を形成するノズルプレート７まで延びる。したがって、高温にさらされるこの部分でさえ、確実に冷却されることができる。
【００２９】
さらに、ベース１７も、そして、本体２の円周方向周りに形成されるエアギャップ絶縁部２０、および別々の供給管６も、ここに示される。能動的および受動的な熱絶縁が供給管６に同心的に円周方向に提供されるというような仕方で、一方では冷却液ジャケットが、そして他方ではエアギャップ・ジャケットが、結果として、送給位置の近くで領域１９における供給管６の周りに設けられる。
【００３０】
図３は、本体２がベース１７内に挿入される配置を通る断面図である。特に、図３は、エアギャップ絶縁部２０の拡大図である。本体２は、実際のところ排ガス管と対向する端面の領域において熱伝導接触するだけあることが分かる。エアギャップ絶縁部２０および同心の冷却ダクト１３は、中心の供給軸３１の周りに、ベース１７の全高さを実質的に越えて、しかしベース１７のソケットの高さの少なくとも７０％以上または８０％以上でさえ、延びる。排ガス系統の廃熱のために高い熱容量が提供されるところであるので、ベース１７が排ガス管の近くで完全であるところにおいて、エアギャップ絶縁部２０は、最も強い（例えば、ベース１７と本体２との間のかなりの距離の結果として）。エアギャップ絶縁部２０は、したがって、正確にこの領域１９に下される。
【００３１】
図４は、尿素水溶液のための別々の供給管６、および送給位置（すなわちバルブ（図示せず）の反対側）の近くに配置されるノズルプレート７から構成されるコンポーネントを示す。例えば位置決め公差を補償するために、別々の供給管６は、端面の近くに拡大部３８を備えてよい。供給管６の内部のパイプ・ボリューム３２は、できれば小さく保たれなければならない。すなわち、小さいパイプ断面３３が特に作られなければならない。例えば、パイプ・ボリューム３２は、１００ｍｍ３未満または６０ｍｍ３未満でよい。個々のノズルプレート７は、したがって、端面上に形成されて、供給管６に一体に接続（溶接）される。ノズルプレート７は、供給管６との接触領域の周りに凹所４９を備える。そして、冷却水が供給管６の端面のできるだけ近くに流れることを可能にする。特に、供給管６の端部でノズルプレート７に形成されるノズル孔８を冷却することも、したがって可能である。この詳細の拡大図は、図５に示す。
【００３２】
図５は、図４からの上述の詳細を示す。正面で、ノズルプレート７は、それを供給管６の端面に接続する溶接シーム３７を備えることが分かる。溶接シーム３７は、点溶接によって造られてもよい。ノズルプレート７は、供給管６の端面に対して同じ高さに置かれ、そしてまた、円周方向において供給管の端部を終了する。供給軸３１に対して傾斜して延びる２つのノズル孔８は、この場合に示される拡大部３８に隣接して示される。ノズル孔８は、特に、それらの間に好ましくは２０°未満のジェット角度３６が作られるというような仕方で構成される。ノズル孔８は、尿素水溶液のジェットがしたがってノズルプレート７を離れた後に接触するように形成されるというような仕方で、好ましくは位置を定められる。尿素水溶液の非常に小さい液滴を有する特に有効なスプレーパターンは、この種の衝突するジェットを用いて作られることができる。そして、排ガス中の尿素水溶液の改良された分布を成し遂げることを可能にする。
【００３３】
図６は、尿素水溶液用のインジェクタ１のさらなる詳細を示す。この場合、エアギャップ絶縁部２０の変形例は、特に再び示される。同様に、ベース１７から本体２への熱伝導が同時に減少する間、本体２がベース１７に、ほとんど動かずにしっかりと配置されることを、目下確実にするために、エアギャップ絶縁部２０は、出口１２を有して形成される。この場合、スペーサ２１は、バスケットの様式で本体２を収容する金属プロファイル部３９の形に造られる。金属プロファイル部は、特に、それが一方で本体２またはノズルプレート７との、そして他方でベース１７との線状接触４０を形成するだけであるというような仕方で形づくられる一種のばね要素である。線状接触４０は、ベース１７と関連して本体２またはノズルプレート７の位置を定めることを可能にする。しかしそれらは、金属プロファイル部３９を介したかなりの熱伝導を克服しない。
【００３４】
図７は、尿素水溶液用のインジェクタのさらなる断面図であり、この場合、下部領域だけが示される。本体２を貫通する別々の供給管６は、ノズルプレート７とともに中央に示される。この場合、エアギャップ絶縁部２０はまた、スペーサとしてのワッシャ３４を設けることによって達成される。ワッシャ３４は、排ガス管に向けた熱絶縁材料および／またはシール材料によって形成されてよい。対応するエアギャップ絶縁部２０は、したがって、ノズルプレート７がベース１７を貫通する送給位置に、ノズルプレート７とベース１７との間で達成されることができる。本体２およびベース１７が固定手段２５を介して組み立てられるときに、エアギャップ絶縁部２０は、したがって、維持されることもできる。
【００３５】
出口２３は、図７の右側にも示される。そしてそれは、尿素水溶液のための本体２の継手３との連通を許容する。この出口２３は、ストッパ４１（特にねじ）を用いて閉じることができる。継手３に内に位置する尿素水溶液の量がこの出口２３を経て取り除かれることができるというような仕方で、ストッパ４１は、インジェクタの分解またはサービス作業のために取り外されてよい。
【００３６】
図８は、尿素水溶液用のインジェクタ１の特に好適な適用分野を示す。内燃機関４２（例えばディーゼル機関）を有する自動車両５０は、線図的に示される。内燃機関において生成される排ガスは、少なくとも１つの排ガス管４４を備える排ガス系統４３に運ばれる。ＳＣＲプロセスを実行するために、還元剤（この場合、アンモニア）は、排ガスに最初に加えられる。そしてその混合物は、次いで、排ガス処理装置４５、特にＳＣＲ触媒コンバータを介して供給される。排ガス中に含まれる窒素酸化物は、次いで、排ガス処理装置４５の上流の排ガスに対する尿素水溶液の選択的な測定供給とともに、排ガスの適切な温度で排ガス処理装置４５において触媒変換を受けることができる。このプロセスのために必要なアンモニアは、好ましくは排ガスの存在において熱分解および／または加水分解によって尿素水溶液から生成される。この溶液は、必要に応じてインジェクタ１を介して次々に供給される。尿素水溶液は、例えばタンク４６内に保存されてよく、そして、特にポンプを備える運搬装置４７を介して、インジェクタ１に運ばれてよい。運搬装置４７のおよび／またはインジェクタ１の作動は、上位の制御装置によって必要に応じて制御されてよい。これは、排ガスの組成、排ガスの温度および／または内燃機関の状態に関する試験データを考慮してよい。この制御装置は、エンジン制御システムの一部でもよい。
【００３７】
本発明は、したがって、費用効果的な仕方で作られ得る、実際的な、正確に測定供給する、および凍結に耐えるインジェクタを開示する。
【符号の説明】
【００３８】
１…インジェクタ
２…本体
３…継手
４…バルブ
５…バルブ駆動部
６…供給管
７…ノズルプレート
８…ノズル孔
９…端部
１０…冷却系統
１１…入口
１２…出口
１３…冷却ダクト
１４…貯蔵部
１５…取入管
１６…ばね要素
１７…ベース
１８…ソケット
１９…領域
２０…エアギャップ絶縁部
２１…スペーサ
２２…ストローク
２３…出口
２４…キャップ
２５…固定手段
２６…プラグコネクタ
２７…フィルタ
２８…管継手
２９…冷却液の流れの方向
３０…流れの方向
３１…供給軸
３２…パイプ・ボリューム
３３…パイプ断面
３４…ワッシャ
３５…リングシール
３６…ジェット角度
３７…溶接シーム
３８…拡大部
３９…金属プロファイル部
４０…線状接触
４１…ストッパ
４２…内燃機関
４３…排ガス系統
４４…排ガス管
４５…排ガス処理装置
４６…タンク
４７…運搬装置
４８…接続管
４９…凹所
５０…自動車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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