(57)【要約】【課題】  温度調節すべき流動性媒体のための導管を提供する。【解決手段】  温度調節すべき流動性媒体、特に温度調節すべき尿素溶液のための導管において、温度調節すべき流動性媒体または流動性温度調節媒体のための内管が設けられている。この内管は外管によって取り囲まれ、かつ外管に対して平行にまたはほぼ平行に延在している。内管と外管との間に、流動性温度調節媒体または温度調節すべき流動性媒体のための少なくとも１つの案内通路が配置されている。内管と外管は熱可塑性合成樹脂からなり、内管と外管の集合体は共押出し成形によって製作されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度調節すべき流動性媒体、特に温度調節すべき尿素溶液（２）のための導管（１）において、
温度調節すべき流動性媒体または流動性温度調節媒体のための内管（３）が設けられ、前記内管（３）が外管（７）によって取り囲まれ、かつ前記外管（７）に対して平行にまたはほぼ平行に延在し、前記内管（３）と前記外管（７）との間に、流動性温度調節媒体または温度調節すべき流動性媒体のための少なくとも１つの案内通路（１１）が配置され、前記内管（３）と前記外管（７）が熱可塑性合成樹脂からなっているかまたは実質的に熱可塑性合成樹脂からなり、前記内管（３）と前記外管（７）の集合体が共押出し成形によって製作されていることを特徴とする導管（１）。
【請求項２】
温度調節すべき前記流動性媒体が前記内管（３）内に収容されているかまたはこの内管内を流れ、前記流動性温度調節媒体が前記内管（３）と前記外管（７）との間の少なくとも１つの前記案内通路（１１）内に収容されているかまたはこの案内通路内を流れることを特徴とする請求項１に記載の導管。
【請求項３】
前記外管（７）の内壁が共押出し成形された多数のウェブ（１０）を介して前記内管（３）の外壁に連結され、前記共押出し成形された前記ウェブ（１０）が前記導管（１）の縦方向に延在していることを特徴とする請求項１または２に記載の導管。
【請求項４】
共押出し成形された少なくとも１本の外側の管（８）が設けられ、前記内管（３）と前記外管（７）からなる集合体が前記外側の管（８）内に配置され、前記外側の管（８）が前記集合体の縦方向におよび前記集合体に対して平行にまたはほぼ平行に延在し、前記外管（７）と前記外側の管（８）との間に、前記流動性温度調節媒体のための少なくとも１つの外側案内通路（１３）が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の導管。
【請求項５】
温度調節すべき前記流動性媒体が少なくとも１つの前記案内通路（１１）内に収容されているかまたはこの案内通路内を流れ、前記温度調節媒体が前記内管（３）内におよび前記外管（７）と外側の管（８）との間の少なくとも１つの外側案内通路（１３）内に収容されているかまたはこの内管内および外側案内通路内を流れることを特徴とする請求項１、３および４のいずれか一項に記載の導管。
【請求項６】
前記外側の管（８）の内壁が共押出し成形された多数の外側ウェブ（１２）を介して前記外管（７）の外壁に連結され、共押出し成形された前記外側ウェブ（１２）が前記導管（１）の縦方向に延在していることを特徴とする請求項４または５に記載の導管。
【請求項７】
前記ウェブ（１０）および／または前記外側ウェブ（１２）が台形横断面を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の導管。
【請求項８】
前記内管（３）および／または前記外管（７）および／または前記外側の管（８）の壁厚が０．６〜３ｍｍ、好ましくは０．８〜２．５ｍｍ、さらに好ましくは０．９〜２．２ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の導管。
【請求項９】
前記内管（３）および／または前記外管（７）および／または前記外側の管（８）が円筒形にまたはほぼ円筒形に形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の導管。
【請求項１０】
前記内管（３）が前記外管（７）内に同心的に配置され、および／または前記外管（７）または前記内管（３）と前記外管（７）の集合体が前記外側の管（８）内に同心的に配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の導管。
【請求項１１】
前記内管（３）と前記外管（７）との間の案内通路（１１）の半径方向の幅ｒｉおよび／または前記外管（７）と前記外側の管（８）との間の外側案内通路（１３）の半径方向の幅ｒａに対する、前記内管（３）の内径ｄの比が、３〜１５、好ましくは４〜１４、さらに好ましくは４〜１２であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の導管。
【請求項１２】
前記内管の内径ｄが２〜１５ｍｍ、好ましくは３〜１３ｍｍ、さらに好ましくは４〜１２ｍｍであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の導管。
【請求項１３】
前記案内通路（１１）の半径方向の幅ｒｉおよび／または前記外側案内通路（１３）の半径方向の幅ｒａが０．５〜３．０ｍｍ、好ましくは０．６〜２．０ｍｍ、さらに好ましくは０．８〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の導管。
【請求項１４】
前記導管（１）が自動車の部品であり、前記温度調節媒体が好ましくは温められた冷却液および／または燃料または戻された燃料であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の導管。
【請求項１５】
前記温度調節媒体が先ず最初に前記内管（３）と前記外管（７）との間の少なくとも１つの前記案内通路（１１）を通って前記導管（１）に沿って第１方向に流れ、前記温度調節媒体を、前記外管（７）と前記外側の管（８）との間の少なくとも１つの外側案内通路（１３）内に方向変換させるための方向変換領域（９）が設けられ、前記温度調節媒体が少なくとも１つの外側案内通路（１３）を通って、前記導管（１）に沿って、前記第１方向とは反対の第２方向に流れることを特徴とする請求項４と６〜１４のいずれか一項に記載の導管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度調節すべき流動性媒体、特に温度調節すべき尿素溶液のための導管に関する。用語「流動性媒体」は好ましくは液状媒体を意味する。本発明に係る導管は特に、流動性媒体または液状媒体を温めるため、特に有利には尿素溶液を温めるために役立つ。
【背景技術】
【０００２】
自動車、特にディーゼルエンジンを備えた自動車では一般的に、排ガスを処理するためにＳＣＲ触媒を備えたいわゆるＳＣＲシステムが設けられている（ＳＣＲ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  選択触媒還元）。自動車の排ガスに含まれる窒素酸化物を効果的に低減するために、ＳＣＲ触媒の手前で排ガスに尿素溶液が配量供給される。このような尿素溶液または尿素水溶液は、−１１°Ｃ未満の温度で尿素が凍り、部分的に晶出するという欠点がある。それによって、尿素溶液のそれ以降の確実な供給が妨げられるかまたは完全に阻止され、排ガス中の窒素酸化物の効果的な低減が損なわれるかまたは阻止される。このような不具合を回避するために、尿素溶液用の供給管または導管が加熱される。このような加熱を電気的な加熱として行い、そのために１本または複数本の抵抗線を導管上または導管内に配置することが既に知られている。一般に、温められた液状媒体によって、加熱を行うことが既に知られている。大抵の公知手段は、実現するのに多くの手間やコストがかかり、および／または温度調節すべき流動性媒体の十分に効果的な温度調節または加熱が保証されないという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国実用新案登録出願第２０２００８０１４４２５Ｕ１号明細書
【特許文献２】仏国特許出願第２９０００６３Ａ１号明細書
【特許文献３】欧州特許出願第１６９８７６９Ａ２号明細書
【特許文献４】国際公開第２００８／００５８２９Ａ２号明細書
【特許文献５】独国特許出願第１０２００７０００５２６Ａ１号明細書
【特許文献６】米国特許出願第５８８４４７５Ａ号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の根底をなす技術的問題は、少ない手間でおよび特に少ないコストで実現可能であり、それにもかかわらず流動性媒体または尿素溶液のきわめて効果的な温度調節を可能にする、冒頭に述べた種類の導管を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この技術的問題を解決するために、本発明は、温度調節すべき流動性媒体、特に温度調節すべき尿素溶液または尿素水溶液のための導管において、温度調節すべき流動性媒体または流動性温度調節媒体のための内管が設けられ、この内管が外管によって取り囲まれ、かつ外管に対して平行にまたはほぼ平行に延在し、内管と外管との間に、流動性温度調節媒体または温度調節すべき流動性媒体のための少なくとも１つの案内通路が配置され、内管と外管が熱可塑性合成樹脂からなっているかまたは実質的に熱可塑性合成樹脂からなり、内管と外管の集合体が共押出し成形によって製作されていることを教示する。
【０００６】
上述のように、温度調節すべき流動性媒体は好ましくは、温度調節すべき液状媒体であり、しかも特に温めるべき液状媒体である。温度調節すべき流動性媒体が尿素溶液または尿素水溶液であることは、本発明の範囲に含まれる。温度調節すべきまたは温めるべき尿素溶液のための導管が自動車のＳＣＲシステムの構成部材であると合目的である。流動性温度調節媒体は温度調節すべき流動性媒体を温度調節するためのまたは温めるために役立つ。流動性温度調節媒体が温められた液状温度調節媒体であることは、本発明の範囲に含まれる。
【０００７】
さらに、導管が共押出し成形された導管であることは本発明に含まれる。それによって、内管と外管と場合によっては後述の他の構成要素が一緒に押出し成形または共押出し成形される。共押出し成形される導管が熱可塑性合成樹脂からなっているかまたは実質的に熱可塑性合成樹脂からなっていると合目的である。すなわち、押出し成形または共押出し成形に適した合成樹脂が使用される。
【０００８】
本発明の推奨される実施形は、温度調節すべき流動性媒体が内管内に収容されているかまたはこの内管内を流れ、流動性の温度調節媒体が内管と外管との間の少なくとも１つの案内通路内に収容されているかまたはこの案内通路内を流れることを特徴とする。
【０００９】
本発明の有利な実施形は、外管の内壁が共押出し成形された多数のウェブを介して内管の外壁に連結されていることと、共押出し成形されたウェブが導管の縦方向に延在していることを特徴とする。共押出し成形されたウェブは特に、ウェブが内管および外管と一緒に押出し成形または共押出し成形可能であることを意味する。共押出し成形されたウェブが熱可塑性合成樹脂からなっているかまたはその他の導管の熱可塑性合成樹脂からなっていることは本発明の範囲に含まれる。さらに、ウェブが外管の内壁と内管の外壁に一体に形成されていることは本発明の範囲に含まれる。ウェブが導管の全長にわたって延在し、しかも好ましくは導管の全長にわたって中断しないでまたは隙間なしに延在していることが推奨される。内管と外管との間の空間がこのウェブによって、流動性温度調節媒体または温度調節すべき流動性媒体のための多数の案内通路に分割されていると有利である。ウェブが内管の外周にわたってまたは外管の外周にわたって均一に分配されて配置されていると合目的である。ウェブが導管の縦方向に互いに平行に延在していることは本発明の範囲に含まれる。内管と外管とウェブによって画成される案内通路の横断面は好ましくは同じ大きさであるかまたはほぼ同じ大きさである。すべての案内通路が同じ断面形状またはほぼ同じ断面形状を有することが推奨される。外管の内壁が少なくとも２個のウェブを介して、好ましくは少なくとも３個のウェブを介して、さらに好ましくは少なくとも４個のウェブを介して、内管の外壁に連結されていると合目的である。
【００１０】
本発明に係る導管の推奨される実施形は、共押出し成形された外側の管が設けられていることと、内管と外管からなる集合体が外側の管内に配置されているかまたは外側の管によって取り囲まれていることと、外側の管が集合体の縦方向に、集合体に対して平行にまたはほぼ平行に延在していることと、外管と外側の管との間に、流動性温度調節媒体のための少なくとも１つの外側案内通路が配置されていることを特徴とする。共押出し成形された外側の管は特に、外側の管が外管および内管、場合によってはウェブと一緒に押出し成形または共押出し成形されることを意味する。共押出し成形された外側の管が熱可塑性合成樹脂からなっているかまたはその他の導管の熱可塑性合成樹脂からなっているかまたは実質的に熱可塑性合成樹脂からなっていることは、本発明の範囲に含まれる。
【００１１】
本発明の有利な実施形は、温度調節すべき流動性媒体が内管内に収容されているかまたはこの内管内を流れることと、流動性の温度調節媒体が内管と外管との間の少なくとも１つの案内通路内に収容されているかまたはこの案内通路内を流れることと、同様に流動性の温度調節媒体が外管と外側の管との間の少なくとも１つの外側案内通路内に収容されているかまたはこの外側案内通路内を流れることを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の実施形は、流動性の温度調節媒体が内管内に収容されているかまたはこの内管内を流れることと、温度調節すべき流動性媒体が内管と外管との間の少なくとも１つの案内通路内に収容されているかまたはこの案内通路内を流れることと、流動性の温度調節媒体が外管と外側の管との間の少なくとも１つの外側案内通路内に収容されているかまたはこの外側案内通路内を流れることを特徴とする。
【００１３】
外側の管の内壁が共押出し成形された多数の外側ウェブを介して外管の外壁に連結され、共押出し成形された外側ウェブが導管の縦方向に延在していることが推奨される。共押出し成形された外側ウェブは特に、内管、外管および外側の管と場合によってはウェブと一緒に押出し成形または共押出し成形されることを意味する。外側ウェブが外側の管の内壁および外管の外壁に一体に成形されていることは本発明の範囲に含まれる。さらに、外側ウェブが熱可塑性合成樹脂からなっているかまたはその他の導管の熱可塑性合成樹脂からなっていることは本発明の範囲に含まれる。外側ウェブが導管の全長にわたってまたは導管の全長にわたって中断しないで延在していると合目的である。外側ウェブは外管と外側の管との間の空間を、流動性温度調節媒体のための多数の外側案内通路に分割している。外側ウェブが外側の管の外周にわたってまたは外管の外周にわたって均一に分配配置されていることが推奨される。外側ウェブによって分離された外側案内通路が同じ大きさの横断面と、好ましくは同じ横断面形状を有すると有利である。外側の管の内壁が少なくとも２個の外側ウェブ、好ましくは少なくとも３個の外側ウェブ、さらに好ましくは少なくとも４個の外側ウェブを介して、外管の外壁に連結されていると合目的である。
【００１４】
本発明の有利な発展形態では、ウェブおよび／または外側ウェブが台形の横断面を有する。その際、台形が導管の中心の方へ先細になっていることが推奨される。本発明の有利な実施形では、ウェブが外管の周方向において外側ウェブに対してずらして配置されている。ウェブが外管の周方向において２つの外側ウェブの間の中央にまたはほぼ中央に配置されていると合目的である。
【００１５】
本発明の推奨される実施形によれば、内管の壁厚および／または外管の壁厚および／または外側の管の壁厚は０．６〜３ｍｍ、好ましくは０．８〜２．５ｍｍ、さらに好ましくは０．９〜２．２ｍｍであり、そして１〜２ｍｍであると特に有利である。内管および／または外管および／または外側の管が円筒形にまたはほぼ円筒形に形成されていることは本発明の範囲に含まれる。さらに、内管が外管内に同心的に配置されていることおよび／または外管あるいは内管と外管の集合体が外側の管内に同心的に配置されていることは本発明の範囲に含まれる。内管と外管の同軸配置および／または外管と外側の管の同軸配置は本発明の範囲に含まれることがわかった。
【００１６】
本発明の推奨される実施形では、内管と外管との間の案内通路の半径方向の幅ｒｉに対する内管の内径ｄの比および／または外管と外側の管との間の外側案内通路の半径方向の幅ｒａに対する内管の内径ｄの比が、３〜１５、好ましくは４〜１４、さらに好ましくは４〜１２である。内管の内径ｄが２〜１５ｍｍ、好ましくは３〜１３ｍｍ、さらに好ましくは４〜１２ｍｍであると有利であることがわかった。推奨される案内通路の半径方向の幅ｒｉおよび／または外側案内通路の半径方向の幅ｒａは０．５〜３．０ｍｍ、好ましくは０．６〜２．０ｍｍ、さらに好ましくは０．８〜１．５ｍｍであり、そして０．８〜１．２ｍｍであると特に有利である。
【００１７】
本発明による導管が自動車の部品であることと、温度調節媒体が好ましくは温められた冷却液または温められた冷却水および／または燃料または戻された燃料であることは本発明の範囲に含まれる。実施形によれば、自動車の冷却水回路から分岐しかつ温められた冷却水が温度調節媒体として使用される。他の変形実施形では、自動車のエンジンから燃料タンクに戻された燃料が温度調節媒体として使用される。
【００１８】
本発明の有利な実施形は、温度調節媒体が先ず最初に内管と外管との間の少なくとも１つの案内通路を通って導管に沿って第１方向に流れることと、温度調節媒体を、外管と外側の管との間の少なくとも１つの外側案内通路内に方向変換させるための方向変換領域が設けられていることと、温度調節媒体が少なくとも１つの外側案内通路を通って、導管に沿って、第１方向とは反対の第２方向に流れることを特徴とする。それによって、温度調節媒体が一方では内管と外管との間で、他方では外管と外側の管との間で、ほとんど向流で案内されると合目的である。その際、温度調節媒体は好ましくは、ウェブによって分離された多数の案内通路を通っておよび外側ウェブによって分離された多数の外側案内通路を通って流れる。
【００１９】
導管が熱可塑性合成樹脂からなっているかまたは実質的に熱可塑性合成樹脂からなっていることが推奨される。有利な実施形によれば、導管はポリアミドからなっているかまたは実質的にポリアミドからなっている。ポリアミドは特にポリアミド１２である。本発明の他の実施形は、内管の材料の熱伝導率が外管の材料の熱伝導率よりも大きく、および／または外側の管の材料の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする。基本的には、内管および／または外管および／または外側の管を同じ熱可塑性合成樹脂によって形成し、合成樹脂に添加される添加物によって熱伝導率を調節することができる。
【００２０】
内管、外管および外側の管からなる集合体が少なくとも１本の他の外側の管によって取り囲まれていることと、内管、外管、外側の管および少なくとも１本の他の外側の管が互いに同心的にまたは同軸に配置されていることは本発明の範囲に含まれる。さらに、他の外側の管が他の外側のウェブを介して外側の管に連結されていることは本発明の範囲に含まれる。少なくとも１本の他の外側の管が、導管の他の構成要素と一緒に押出し成形または共押出し成形される共押出し成形される他の外側の管であると合目的である。流動性温度調節媒体が外側の管と他の外側の管との間の空間または通路を通って流れ、しかも好ましくは、外管と外側の管との間の外側案内通路を通って流れる温度調節媒体の流れ方向と反対方向に流れることが推奨される。本発明の実施形では、導管が例えば波形管の形をした保護スリーブによって取り囲まれている。この保護スリーブは特に、機械的な影響に対して保護する働きをする。
【００２１】
本発明は、本発明に係る導管によって、流動性媒体、特に尿素溶液の驚くほど効果的な温度調節が可能であるという認識に基づいている。本発明に係る導管を通って案内される尿素溶液は、凍結または晶出を、簡単かつ問題なくそして効果的に防止することができる。さらに、本発明に係る導管は比較的に簡単で低コストの手段で実現することができる。コストのかかる、抵抗線等による電気加熱を省略することができるので有利である。本発明に係る導管は、比較的に低コストで実現または製作することができる。本発明に係る導管はさらに、最適な強度および機械的耐性を有するという特徴がある。
【００２２】
次に、一実施の形態を示す図面に基づいて、本発明を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る導管を切断して示す側面図である。
【図２】図１の対象の断面Ａ−Ａを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図は、温度調節すべきまたは温めるべき尿素溶液２のための本発明に係る導管１を示す。図１に係る導管１は、図示していないＳＣＲ触媒に尿素溶液２を供給するための内管３を備えている。実施の形態では、尿素溶液２はタンク４に収容され、ポンプ５によって弁６を経て内管３に供給される。内管３は外管７によって取り囲まれ、内管３と外管７は互いに同心的にまたは同軸に配置されている。外管７または内管３と外管７の集合体は、外側の管８によって取り囲まれ、内管３、外管７および外側の管８は互いに同心的にまたは同軸に配置されている。
【００２５】
図１では、尿素溶液を温めるための流動性の温度調節媒体の流れまたは流れ方向が矢印によって示してある。図に示した導管１は好ましくは自動車の部品であり、温度調節媒体は本実施の形態では、自動車の冷却水回路から分岐した温められた冷却水である。温度調節媒体は先ず最初に、図１において左側から右側へ内管３と外管７との間の空間を通って方向変換領域９まで流れる。内管３と外管７との間の空間は外管７と外側の管８との間の空間に流体接続している。温度調節媒体は方向変換領域９内で外管７と外側の管８との間の空間内に方向変換され、そして図１において右側から左側へ反対方向に流れる。これにより、内管３内の尿素溶液の非常に効果的な温度調節が達成される。
【００２６】
さらに、導管１は好ましくは、熱可塑性合成樹脂からなる同軸の導管である。この場合、内管３、外管７および外側の管８は一緒に押出し成形されるかまたは共押出し成形される。図２は図１の導管１の断面を示している。分かるように、外管７の内壁は本実施の形態では４個のウェブ１０を介して内管３の外壁に連結されている。ウェブ１０は好ましくは、導管１の縦方向に中断しないで延在している。これにより、内管３と外管７との間の空間は本実施の形態では、温度調節媒体のための４つの案内通路１１に分割されている。図２からさらに分かるように、外側の管８の内壁は本実施の形態では、４個の外側ウェブ１２を介して外管７の外壁に連結されている。外側ウェブ１２が、導管１の全長にわたって中断しないで導管の縦方向に延在していると合目的である。それによって、外管７と外側の管８との間の空間は４つの外側案内通路１３に分割される。本実施の形態において好ましくは、ウェブ１０と外側ウェブ１２は互いに平行に配置されている。ウェブ１０と外側ウェブ１２が内管３、外管７および外側の管８と一緒に押出し成形されるかまたは共押出し成形されることは本発明の範囲に含まれる。本実施の形態において、ウェブ１０と外側ウェブ１２が台形の横断面を有すると合目的である。その際、台形は好ましくは導管の中心の方へ先細になっている。
【００２７】
図２から分かるように、好ましい実施形および実施の形態では、内管３と外管７および外側の管８が、円筒形に形成されて円形横断面を有している。内管３は外管７内に同心的に配置され、内管３と外管７からなる集合体は外側の管８内に同心的に配置されている。内管３の内径ｄは好ましくは３〜８ｍｍである。案内通路１１の半径方向幅ｒｉが０．８〜１．２ｍｍであると合目的である。さらに、外側案内通路１３の半径方向幅ｒａが０．８〜１．２ｍｍであると有利である。内管３の壁厚と外管７の壁厚と外側の管８の壁厚は１〜２ｍｍであることが推奨される。
【００２８】
図２に示した集合体が熱可塑性合成樹脂からなり、この集合体が共押出し成形によって製作されると合目的である。熱可塑性合成樹脂はポリアミド１２である。さらに指摘すると、図２の実施の形態では、有利な実施形に従って、ウェブ１０が外管７の周方向において外側ウェブ１２に対してずらして配置されている。その際、実施の形態に従って好ましくは、ウェブ１０は隣接する外側案内通路１３の中央領域内に配置され、外側ウェブ１２は隣接する案内通路１１の中央領域内に配置されている。
【００２９】
本発明の代替的な実施形によれば、温度調節すべき流動性媒体または尿素溶液は、内管３と外管７との間の案内通路１１を通って流れてもよい。この場合、温度調節媒体が一方では内管３を通って流れ、他方では外管７と外側の管８との間の外側案内通路１３を通って流れると合目的である。
【符号の説明】
【００３０】
１                  導管
２                  尿素溶液
３                  内管
７                  外管
１１                案内通路
【図１】
2013224661.tif 000003
【図２】
2013224661.tif 000004