(57)【要約】【課題】尿素水ポンプにおける尿素の析出、および尿素の析出にともなう尿素水ポンプの作動不良が低減される尿素水供給装置を提供する。【解決手段】内燃機関１１が停止しているとき、尿素水ポンプ１４を駆動することにより、洗浄用流体タンク７２に貯えられている水は、第一通路部７４、尿素水ポンプ１４、尿素水通路部７１の一部および第二通路部７５を経由して循環させる。尿素水ポンプ１４に吸入された水は、尿素水ポンプ１４の内側に残留する尿素水を洗浄および希釈する。これにより、尿素水ポンプ１４に残留する尿素水に含まれる尿素の濃度が低下する。そのため、尿素水に含まれる尿素が尿素水ポンプ１４、特に摺動部分が含まれるポンプ部に析出しにくくなる。その結果、析出した尿素の結晶による摺動部分の摩耗および固着が低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿素水が貯えられている尿素水タンクと、
前記尿素水タンクに貯えられている尿素水を、内燃機関の排気通路を流れる排気に噴射するインジェクタと、
前記尿素水タンクと前記インジェクタとを接続する尿素水通路部と、
前記尿素水タンクの内部に収容され、前記尿素水通路部を流れる尿素水を加圧する尿素水ポンプと、
前記尿素水ポンプへ洗浄用の流体を供給する洗浄用流体通路部と、
を備えることを特徴とする尿素水供給装置。
【請求項２】
前記洗浄用流体通路部を経由して前記尿素水ポンプへ供給される洗浄用の流体は、水であることを特徴とする請求項１記載の尿素水供給装置。
【請求項３】
前記洗浄用流体通路部は、前記尿素水通路部と別系統であって、前記尿素水ポンプを経由して洗浄用の流体が循環することを特徴とする請求項１または２記載の尿素水供給装置。
【請求項４】
前記洗浄用流体通路部は、前記尿素水ポンプ、前記インジェクタおよび前記尿素水通路部の一部を経由して洗浄用の流体が循環することを特徴とする請求項３記載の尿素水供給装置。
【請求項５】
前記洗浄用流体通路部の途中に設けられ、前記洗浄用流体通路部を循環する洗浄用の流体を貯える洗浄用流体タンクをさらに備えることを特徴とする請求項３または４記載の尿素水供給装置。
【請求項６】
前記洗浄用流体タンクに貯えられている洗浄用の流体の濃度を調整するための水を添加する水添加部をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の尿素水供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿素水供給装置に関し、特に尿素を用いたＳＣＲ（SelectiveCatalytic Reduction）システムにおいて内燃機関の排気通路を流れる排気に尿素水を供給する尿素水供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特にディーゼルエンジンから排出されるＮＯｘを還元する排気浄化装置として、ＳＣＲシステムが公知である。ＳＣＲシステムを用いた排気浄化装置は、例えば還元剤である尿素を排気に噴射することにより、排気に含まれるＮＯｘから窒素と水とを生成する。尿素水は、空気に触れると水分が蒸発し、尿素の結晶が析出する。そこで、特許文献１では、尿素水を噴射するインジェクタへの尿素の結晶の析出を低減することが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−  ４６２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えば尿素水タンク、あるいは尿素水タンクとインジェクタとを接続する通路部など、インジェクタに限らず尿素水は空気に触れる箇所での水分の蒸発によって結晶が析出する。特に、尿素水ポンプは、尿素水を加圧するポンプ部に摺動する部分を含んでいる。そのため、尿素水の減少によってポンプ部が空気に触れ尿素が結晶として析出すると、摺動する部分の摩耗や固着など尿素水ポンプの作動不良を招くおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、尿素水ポンプにおける尿素の析出、および尿素の析出にともなう尿素水ポンプの作動不良が低減される尿素水供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、洗浄用流体通路部を備えている。洗浄用流体通路部は、尿素水ポンプへ洗浄用の流体を供給する。これにより、例えば内燃機関が運転を停止しているとき、尿素水ポンプを駆動すると、尿素水ポンプには洗浄用流体通路部から洗浄用の流体が供給される。そのため、尿素水ポンプ、特に尿素水ポンプの内側に形成されている流路に残留している尿素水は、洗浄用の流体によって除去される。すなわち、尿素水ポンプは、洗浄用流体通路部から供給された洗浄用の流体で洗浄される。これにより、尿素水ポンプでは、ポンプ部などの摺動部分における尿素の析出が低減される。したがって、尿素の析出にともなう尿素水ポンプの作動不良を低減することができる。
【０００６】
請求項２記載の発明では、洗浄用の流体は水である。そのため、尿素水ポンプへ水を供給することにより、尿素水ポンプは水によって洗浄され、尿素水ポンプに残留する尿素水は希釈される。尿素水を水で希釈することにより、尿素水に含まれる尿素の析出は低減される。また、水は、本来尿素水に含まれている物質である。したがって、洗浄後に尿素水ポンプに残留した水がインジェクタから排気へ噴射されても、ＳＣＲシステムや環境に影響を及ぼすことはない。さらに、水は安価である。
【０００７】
請求項３記載の発明では、洗浄用の流体が流れる洗浄用流体通路部は、尿素水通路部と別系統である。そして、洗浄用流体通路部を流れる洗浄用の流体は、尿素水ポンプを経由して循環する。そのため、尿素水ポンプは、循環する洗浄用の流体によって洗浄される。したがって、尿素水に含まれる尿素の析出を低減することができる。また、洗浄用の流体を循環させることにより、必要となる洗浄用の流体の量を低減させることができる。
【０００８】
請求項４記載の発明では、洗浄用流体通路部を流れる洗浄用の流体は、尿素水ポンプだけでなく、インジェクタおよび尿素水通路部も経由して循環する。そのため、尿素水ポンプだけでなく、インジェクタおよび尿素水通路部においても、尿素水に含まれる尿素の析出が低減される。したがって、尿素水タンクからインジェクタへ至る尿素水が流れる経路の全体で尿素の析出を低減することができる。
請求項５記載の発明では、洗浄用流体通路部の途中に洗浄用流体タンクを備えている。洗浄用流体タンクには、洗浄用流体通路部を循環する洗浄用の流体が貯えられる。したがって、洗浄用流体通路部を流れる洗浄用の流体の流量を調整することができる。
【０００９】
請求項６記載の発明では、水添加部を備えている。洗浄用流体通路部を洗浄用の流体が循環すると、尿素水ポンプなどに残留している尿素水が混入する。そのため、洗浄用の流体の尿素水の濃度は、時間の経過とともに増加する。その結果、洗浄用の流体に含まれる尿素の析出を招くおそれがある。そこで、水添加部から水を添加することにより、洗浄用の流体に含まれる尿素の濃度は低下する。したがって、洗浄用の流体を繰り返し循環させても、尿素の析出を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による尿素水供給装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による尿素水供給装置を適用したエンジンシステムを図１に示す。尿素水供給装置１０は、内燃機関１１の排気に尿素水を噴射する。内燃機関１１としては、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどのピストンエンジン、あるいはガスタービンエンジンなどの任意のエンジンを適用することができる。尿素水供給装置１０は、尿素水タンク１２、インジェクタ１３、尿素水ポンプ１４および制御部１５などを備えている。
【００１１】
尿素水タンク１２は、インジェクタ１３から噴射される尿素水を貯える。尿素水タンク１２は、内部に尿素水ポンプ１４を収容している。インジェクタ１３は、内燃機関１１の排気管部１６に設けられている。排気管部１６は、排気通路１７を形成している。排気管部１６に設けられているインジェクタ１３は、排気通路１７を流れる排気に尿素水を噴射する。排気通路１７には、酸化触媒１８およびＳＣＲ触媒１９が設けられている。なお、排気通路１７には、酸化触媒１８およびＳＣＲ触媒１９に限らず、三元触媒、アンモニア酸化触媒あるいはＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）など、各種の触媒やフィルタを設けてもよい。インジェクタ１３は、排気通路１７における排気の流れ方向において酸化触媒１８の下流側かつＳＣＲ触媒１９の上流側に設けられている。
【００１２】
インジェクタ１３は、図２に示すように弁ボディ２１、弁部材であるニードル２２および電磁駆動部２３を有している。弁ボディ２１は、筒状に形成され、内部にニードル２２を軸方向へ往復移動可能に収容している。弁ボディ２１とニードル２２との間には、尿素水が流れる尿素水通路２４が形成される。尿素水通路２４は、端部が尿素水ポンプ１４に接続している。弁ボディ２１は、先端部に噴孔２５を有している。尿素水通路２４の尿素水ポンプ１４と反対側の端部は、噴孔２５に接続している。
弁ボディ２１は、噴孔２５の電磁駆動部２３側の内壁に弁座部２６を有している。ニードル２２は、外壁にシール部２７を有している。ニードル２２のシール部２７が弁ボディ２１の弁座部２６に着座することにより、尿素水通路２４と噴孔２５との間は遮断される。一方、ニードル２２のシール部２７が弁ボディ２１の弁座部２６から離座することにより、尿素水通路２４と噴孔２５との間は接続される。
【００１３】
電磁駆動部２３は、弁ボディ２１の噴孔２５と反対側の端部に設けられている。電磁駆動部２３は、コイル３１、固定コア３２、可動コア３３および弾性部材であるスプリング３４を有している。コイル３１は、制御部１５に接続しており、制御部１５から通電することにより磁界を発生する。可動コア３３は、ニードル２２と一体に設けられており、ニードル２２とともに軸方向へ往復移動する。可動コア３３は、外壁が弁ボディ２１の内壁と摺動することにより、軸方向への移動が案内される。固定コア３２は、可動コア３３と対向して設けられている。スプリング３４は、ニードル２２と一体の可動コア３３を固定コア３２から離れる方向、すなわち噴孔２５側へ押し付けている。
【００１４】
制御部１５からコイル３１へ通電すると、コイル３１に発生する磁界によって、固定コア３２と可動コア３３との間には磁気吸引力が発生する。これにより、可動コア３３と一体のニードル２２は、スプリング３４の押し付け力に抗して固定コア３２側へ移動する。その結果、シール部２７は弁座部２６から離座し、尿素水通路２４の尿素水は噴孔２５から排気通路１７を流れる排気へ噴射される。制御部１５からコイル３１への通電を停止すると、コイル３１の磁界および固定コア３２と可動コア３３との間の磁気吸引力は消滅する。これにより、可動コア３３と一体のニードル２２は、スプリング３４の押し付け力により噴孔２５側へ移動する。その結果、シール部２７は弁座部２６へ着座し、噴孔２５からの尿素水の噴射は停止する。このように、制御部１５からインジェクタ１３のコイル３１への通電を断続することにより、インジェクタ１３からの尿素水の噴射も断続される。インジェクタ１３から噴射された尿素水は、排気通路１７を流れる排気に混合された後、図１に示すように排気通路１７に設けられているＳＣＲ触媒１９に流入する。排気に含まれるＮＯｘは、ＳＣＲ触媒１９において尿素と反応し、窒素（Ｎ２）および水（Ｈ２Ｏ）を生成する。なお、図２に示すインジェクタ１３の構成は例示であり、インジェクタ１３の構成は任意に設定することができる。
【００１５】
尿素水ポンプ１４は、尿素水タンク１２に収容されている。尿素水ポンプ１４は、図３に示すようにポンプ部４１およびモータ部４２で構成されている。ポンプ部４１は、ケーシング４３および回転部材としてのインペラ４４を有している。ケーシング４３は、内側にインペラ４４を収容するポンプ通路４５を形成している。ポンプ通路４５は、一方がケーシング４３に設けられている吸入口４６に接続し、他方がモータ部４２に接続している。インペラ４４は、円板状に形成され、外周側の端部に図示しないはね溝を有している。インペラ４４が回転すると、ポンプ通路４５に吸入された尿素水は加圧される。加圧された尿素水は、ケーシング４３に設けられている吐出口４７からモータ部４２側へ吐出される。これにより、インペラ４４は、ケーシング４３と摺動しながら回転する。吸入口４６には、吸入通路部４８を経由してフィルタ４９が接続している。フィルタ４９は、ポンプ部４１へ吸入される尿素水に含まれる異物を捕集する。
【００１６】
モータ部４２は、シャフト５１とともに回転する回転子５２、および回転子５２の外周側で対向する固定子５３を有している。なお、モータ部４２の構成は、本明細書に記載した例に関わらず、例えば直流モータあるいは交流モータなど任意の構成を採用することができる。シャフト５１は、軸方向の端部にインペラ４４が設けられている。モータ部４２に通電することによりシャフト５１が回転すると、シャフト５１とともにインペラ４４が回転する。モータ部４２の回転子５２および固定子５３は、ケーシング４３に収容されている。ケーシング４３とモータ部４２との間には、ポンプ部４１から吐出された尿素水が流れる吐出通路５４が形成される。また、ケーシング４３は、ポンプ部４１とは反対側の端部に吐出部５５を有している。これにより、ポンプ部４１の吐出口４７から吐出された尿素水は、吐出通路５４を経由して吐出部５５から尿素水ポンプ１４の外部へ吐出される。尿素水ポンプ１４から吐出された尿素水は、インジェクタ１３へ供給される。
【００１７】
制御部１５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成されている。制御部１５は、図１に示すように回転数センサ６１、アクセルセンサ６２およびＮＯｘセンサ６３から電気信号が入力される。回転数センサ６１は、内燃機関１１の回転数を検出し、検出した回転数を電気信号として制御部１５へ出力する。また、アクセルセンサ６２は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出し、検出したアクセルペダルの踏み込み量を電気信号として制御部１５へ出力する。ＮＯｘセンサ６３は、排気管部１６に設けられている。ＮＯｘセンサ６３は、排気通路１７を流れる排気に含まれるＮＯｘの濃度を検出する。ＮＯｘセンサ６３は、検出したＮＯｘの濃度を電気信号として制御部１５へ出力する。
【００１８】
制御部１５は、インジェクタ１３のコイル３１および尿素水ポンプ１４のモータ部４２に接続している。制御部１５は、回転数センサ６１で検出した内燃機関１１の回転数、およびアクセルセンサ６２で検出したアクセルペダルの踏み込み量に基づいて、燃料の噴射量を設定する。また、制御部１５は、設定した燃料の噴射量、およびＮＯｘセンサ６３で検出した排気に含まれるＮＯｘ濃度に基づいて、インジェクタ１３から噴射する尿素水の量を設定する。制御部１５は、設定した尿素水の噴射量に基づいて、インジェクタ１３のコイル３１に対し尿素水の噴射時期および噴射期間に対応する駆動信号を出力する。また、制御部１５は、尿素水の噴射量に基づいて尿素水ポンプ１４のモータ部４２への通電を断続する。これにより、制御部１５は、尿素水ポンプ１４の駆動を制御する。
【００１９】
尿素水供給装置１０は、上記の構成に加え、尿素水通路部７１、洗浄用流体タンク７２および洗浄用流体通路部７３を備えている。尿素水通路部７１は、尿素水ポンプ１４の吐出部５５とインジェクタ１３の尿素水通路２４とを接続している。尿素水ポンプ１４から吐出された尿素水は、尿素水通路部７１を経由してインジェクタ１３へ供給される。洗浄用流体タンク７２は、尿素水タンク１２と別に設けられており、洗浄用流体を貯える。本実施形態の場合、洗浄用流体は水である。
【００２０】
洗浄用流体通路部７３は、第一通路部７４および第二通路部７５を有している。第一通路部７４は、洗浄用流体タンク７２と尿素水ポンプ１４の吸入通路部４８とを接続している。また、第二通路部７５は、尿素水通路部７１の途中と洗浄用流体タンク７２とを接続している。洗浄用流体タンク７２から第一通路部７４を経由して尿素水ポンプ１４へ吸入された尿素水は、尿素水ポンプ１４から尿素水通路部７１の一部および第二通路部７５を経由して洗浄用流体タンク７２へ至る循環経路を形成する。このように、尿素水通路部７１は、一部が第一通路部７４および第二通路部７５とともに洗浄用流体通路部７３を構成する。
【００２１】
尿素水ポンプ１４の吸入通路部４８には、切替弁７６が設けられている。切替弁７６は、尿素水ポンプ１４に吸入される流体を、尿素水タンク１２に貯えられている尿素水、または洗浄用流体タンク７２に貯えられている水のいずれかに切り替える。尿素水通路部７１は、尿素水ポンプ１４からインジェクタ１３までの間において第二通路部７５が分岐している。第二通路部７５の途中には、開閉弁７７が設けられている。開閉弁７７は、尿素水ポンプ１４からインジェクタ１３へ尿素水が供給されるとき、第二通路部７５を閉鎖する。一方、開閉弁７７は、尿素水ポンプ１４から洗浄用流体タンク７２へ水が循環するとき、第二通路部７５を開放する。切替弁７６および開閉弁７７は、図示しない駆動部を有している。制御部１５は、切替弁７６および開閉弁７７の駆動部へ駆動信号を出力することにより、切替弁７６および開閉弁７７の作動を制御する。
【００２２】
次に、上記の構成による尿素水供給装置１０の作動について説明する。
内燃機関１１が運転されているとき、制御部１５は切替弁７６により吸入通路部４８をフィルタ４９側に切り替える。制御部１５から尿素水ポンプ１４へ駆動信号が出力されると、尿素水ポンプ１４のモータ部４２はポンプ部４１を駆動する。これにより、尿素水ポンプ１４は、フィルタ４９を経由して尿素水タンク１２に貯えられている尿素水を吸入する。尿素水ポンプ１４は、吸入した尿素水を加圧して吐出部５５から尿素水通路部７１へ吐出する。尿素水ポンプ１４から吐出された尿素水は、尿素水通路部７１を経由してインジェクタ１３へ供給される。このとき、制御部１５は、開閉弁７７により第二通路部７５を閉鎖している。そのため、尿素水ポンプ１４から吐出された尿素水は、インジェクタ１３へ供給される。インジェクタ１３は、上述のように制御部１５からの駆動信号によって尿素水の噴射を断続する。
【００２３】
一方、内燃機関１１が運転を停止したとき、制御部１５は洗浄用流体である水による洗浄を実施する。この場合、制御部１５は、内燃機関１１が運転を停止した直後に洗浄を実施してもよいし、内燃機関１１が運転を停止してから予め設定した所定期間が経過した後に洗浄を実施してもよい。内燃機関１１が運転を停止してから洗浄を実施するまでの期間は、任意に設定することができる。例えば数日程度の短期間で内燃機関１１の運転が繰り返されるとき、尿素水に含まれる尿素が尿素水ポンプ１４やインジェクタ１３などに析出する可能性は低い。一方、内燃機関１１の停止期間が例えば数ヶ月程度の長期間にわたる場合、尿素水に含まれる尿素が結晶として析出する可能性は高い。そのため、内燃機関１１が運転を停止してから洗浄を実施するまでの期間は、内燃機関１１が適用される機器の運転状態などに応じて設定すればよい。
【００２４】
制御部１５は、洗浄用流体である水で洗浄を実施するとき、切替弁７６を洗浄用流体タンク７２側に切り替える。そして、制御部１５は、開閉弁７７により第二通路部７５を開放する。制御部１５から尿素水ポンプ１４へ駆動信号が出力されると、尿素水ポンプ１４のモータ部４２はポンプ部４１を駆動する。これにより、尿素水ポンプ１４は、第一通路部７４を経由して洗浄用流体タンク７２に貯えられている洗浄用の水を吸入する。尿素水ポンプ１４は、吸入した水を加圧して吐出部５５から尿素水通路部７１へ吐出する。尿素水ポンプ１４から吐出された水は、尿素水通路部７１および第二通路部７５を経由して洗浄用流体タンク７２に供給される。その結果、洗浄用流体タンク７２に貯えられている水は、尿素水ポンプ１４によって第一通路部７４、尿素水通路部７１の一部および第二通路部７５を経由して循環する。このとき、水が流れる経路は、尿素水ポンプ１４からインジェクタ１３へ至る尿素水通路部７１と一部が重なるものの、その他の部分が別系統である。
【００２５】
このとき、第二通路部７５は尿素水通路部７１から分岐しているため、尿素水ポンプ１４から尿素水通路部７１へ吐出された水の一部はインジェクタ１３にも流入する。水による洗浄を行うとき、内燃機関１１は停止している。そのため、インジェクタ１３のシール部２７は弁座部２６に着座している。これにより、循環する水の一部がインジェクタ１３へ流入しても、インジェクタ１３から排気通路１７へ水が噴射されることはない。その結果、尿素水ポンプ１４から吐出された水は、インジェクタ１３に流入し、インジェクタ１３の尿素水通路２４に残留する尿素水を希釈および洗浄する。この場合、尿素水ポンプ１４からインジェクタ１３へできるだけ多くの水が流入することが望ましい。そのため、第二通路部７５は、尿素水通路部７１のインジェクタ１３に近い位置で分岐するのが望ましい。尿素水通路部７１のインジェクタ１３に近い側で第二通路部７５が分岐することにより、尿素水通路部７１を流れる水のインジェクタ１３への流入が促進される。以上のように水を循環させることにより、尿素水ポンプ１４、尿素水通路部７１およびインジェクタ１３から構成される尿素水供給系は循環する洗浄用の水によって洗浄される。
【００２６】
以上説明したように、本発明の第１実施形態では、内燃機関１１が停止しインジェクタ１３から尿素水が噴射されないとき、尿素水ポンプ１４は洗浄用流体タンク７２に貯えられている水を循環させる。そのため、洗浄用流体タンク７２に貯えられている水は、第一通路部７４、尿素水ポンプ１４、尿素水通路部７１の一部および第二通路部７５を経由して循環する。尿素水ポンプ１４に吸入された水は、尿素水ポンプ１４の内側に残留する尿素水を洗浄および希釈する。これにより、インペラ４４とケーシング４３との間など、尿素水ポンプ１４のポンプ部４１における摺動部分に残留する尿素水に含まれる尿素の濃度は低下する。また、尿素水通路部７１を流れる水の一部は、インジェクタ１３にも流入する。そのため、インジェクタ１３に流入した水は、インジェクタ１３の内部に残留する尿素水を洗浄および希釈する。これにより、ニードル２２と弁ボディ２１との間あるいは可動コア３３と弁ボディ２１との間など、インジェクタ１３の摺動部分に残留する尿素水に含まれる尿素の濃度は低減される。したがって、摺動部分に析出した尿素の結晶による摺動部分の摩耗および固着を低減することができ、尿素水ポンプ１４やインジェクタ１３の作動不良を低減することができる。
【００２７】
第１実施形態では、尿素水が流れる尿素水通路部７１も尿素水ポンプ１４から吐出された水によって洗浄される。したがって、尿素水通路部７１における尿素の析出が低減され、析出した尿素の結晶による尿素水通路部７１の閉塞や圧力損失の増大を抑制することができる。
第１実施形態では、洗浄用流体として水を利用している。そのため、誤ってインジェクタ１３から水が噴射されても、排気には水が含まれるだけである。また、尿素水は、尿素の水溶液であり、本来的に水を含んでいる。そのため、水によってＳＣＲ触媒１９などに悪影響を及ぼすこともない。したがって、安価な水の利用によってＳＣＲ触媒１９や環境に影響を及ぼすことなく尿素水ポンプ１４やインジェクタ１３などからなる尿素水供給系の作動不良を低減することができる。また、水を利用することにより、尿素水ポンプ１４、インジェクタ１３および尿素水通路部７１などの尿素水供給系は、洗浄されるだけでなく、残留する尿素水が希釈される。尿素水に含まれる尿素の濃度が低下するほど、尿素の析出のおそれが低下する。したがって、尿素の析出をより低減することができる。さらに、第１実施形態では、洗浄用流体である水は洗浄用流体タンク７２に貯えられて循環する。そのため、洗浄に用いる水の総量が増大せず、流量の調整も容易である。
【００２８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による尿素水供給装置を図４に示す。
第２実施形態では、尿素水供給装置１０は水添加部８０を有している。水添加部８０は、水タンク８１、濃度センサ８２および供給弁８３を有している。水タンク８１は、洗浄用流体タンク７２に貯えられている洗浄用の流体を希釈するための水を貯えている。濃度センサ８２は、洗浄用流体タンク７２に貯えられている洗浄用の流体すなわち水に含まれる尿素の濃度を検出する。濃度センサ８２は、検出した尿素の濃度を電気信号として制御部１５へ出力する。供給弁８３は、水タンク８１と洗浄用流体タンク７２とを接続する供給通路部８４に設けられている。供給弁８３は、制御部１５からの指示により、供給通路部８４を開閉する。
【００２９】
洗浄用流体タンク７２に貯えられている水は、尿素水ポンプ１４、尿素水通路部７１およびインジェクタ１３などから構成される尿素水供給系を循環する。そのため、長期間の循環により、洗浄時に循環する洗浄用の水に含まれる尿素の濃度は時間の経過とともに上昇する。尿素の濃度が上昇すると、洗浄用の水で洗浄したにも関わらず、残留した洗浄用の水から尿素が析出するおそれがある。そこで、洗浄用流体タンク７２に貯えられている水に含まれる尿素の濃度が上昇すると、制御部１５は供給弁８３により供給通路部８４を開放する。これにより、水タンク８１に貯えられている水は、供給通路部８４を経由して洗浄用流体タンク７２に供給される。その結果、洗浄用流体タンク７２に貯えられている水は、濃度の上昇が抑制される。
第２実施形態では、洗浄用流体タンク７２に貯えられている水に含まれる尿素の濃度は水添加部８０から添加される水によって調整される。したがって、洗浄用の水からの尿素の析出を低減することができる。
【００３０】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による尿素水供給装置を図５に示す。
第３実施形態では、尿素水ポンプ１４から吐出された洗浄用の流体である水は、洗浄用流体タンク７２へ循環されることなくインジェクタ１３へ供給される。そのため、尿素水ポンプ１４から吐出された洗浄用の水は、インジェクタ１３から排気通路１７へ噴射される。第３実施形態では、洗浄用の水を循環させるための経路が不要である。したがって、構造を簡単にすることができる。また、洗浄用の水は、上述の通りＳＣＲ触媒１９および外部の環境へ無害である。そのため、例えば内燃機関１１の停止時に、尿素水ポンプ１４からインジェクタ１３へ水を供給することにより、尿素水ポンプ１４、尿素水通路部７１およびインジェクタ１３を洗浄することができる。
【００３１】
（その他の実施形態）
以上説明した複数の実施形態では、洗浄用の水を貯える洗浄用流体タンク７２を設ける例について説明した。しかし、例えば車内のサービス用の水タンクなどを備える車両に本発明の尿素水供給装置を適用する場合、車両などに予め設けられている水タンクから洗浄用の水を供給してもよい。この場合、洗浄用流体タンク７２は不要である。
また、複数の実施形態では、循環する水の一部がインジェクタ１３に流入する構成について説明した。この場合、インジェクタ１３における水の循環は、自然な対流に依存するため、不十分になりやすい。そこで、インジェクタ１３から洗浄用流体タンク７２側へ洗浄用の水が流れる通路部を設け、積極的にインジェクタ１３の内部を水が循環する構成としてもよい。
【００３２】
さらに、複数の実施形態では、尿素水ポンプ１４から吐出された水を尿素水通路部２１のインジェクタ１３側から分岐する第二通路部７５を経由して循環させる構成について説明した。しかし、尿素水ポンプ１４の吐出部５５から、すなわち尿素水通路部２１の尿素水ポンプ１４側の端部近傍から第二通路部に相当する通路部を分岐させ、尿素水ポンプ１４と洗浄用流体タンク７２との間で洗浄用の水が循環する構成としてもよい。
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態による尿素水供給装置を適用したエンジンシステム示す概略図
【図２】本発明の第１実施形態による尿素水供給装置のインジェクタの断面を示す模式図
【図３】本発明の第１実施形態による尿素水供給装置の尿素水ポンプの断面を示す模式図
【図４】本発明の第２実施形態による尿素水供給装置を適用したエンジンシステム示す概略図
【図５】本発明の第３実施形態による尿素水供給装置を適用したエンジンシステム示す概略図
【符号の説明】
【００３４】
図面中、１０は尿素水供給装置、１１は内燃機関、１２は尿素水タンク、１３はインジェクタ、１４は尿素水ポンプ、１７は排気通路、７１は尿素水通路部（洗浄用流体通路部）、７２は洗浄用流体タンク、７３は洗浄用流体通路部、７４は第一通路部（洗浄用流体通路部）、７５は第二通路部（洗浄用流体通路部）、８０は水添加部を示す。
【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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