KR20150119267A - 액체 첨가제를 제공하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 탱크(2)로부터 액체 첨가제를 제거하기 위한 적어도 하나의 흡입점(17), 상기 흡입점(17)으로부터 공급 유닛(3)으로 연장되는 밸브 없는 전달 라인(6), 및 밸브 없는 변위 펌프(4)를 구비하는, 액체 첨가제 공급용 디바이스(1)를 동작시키는 방법에 관한 것이다. 상기 변위 펌프(4)는 상기 탱크(2)로부터 상기 흡입점(17)을 통해 전달 라인(6)을 따라 상기 공급 유닛(3)으로 액체 첨가제를 전달하도록 구성되고, 상기 변위 유닛(4)은 상기 전달 라인(6)의 적어도 하나의 밀봉부(19)를 구비하고, 상기 밀봉부는 상기 액체 첨가제를 전달하기 위해 상기 전달 라인(6)을 따라 변위될 수 있다. 상기 방법에서, 상기 디바이스(1)의 동작 정지는 단계 a)에서 결정되고; 단계 b)에서, 상기 변위 펌프(4) 내 상기 밀봉부(19)의 위치(45)가 결정되고, 단계 c)에서, 상기 밀봉부의 위치(45)가 의도된 주차 위치(44)에 대응하지 않는 경우 상기 밀봉부(19)의 위치(45)가 변경된다.

Description

액체 첨가제를 제공하는 방법{METHOD FOR PROVIDING A LIQUID ADDITIVE}

본 발명은 액체 첨가제 공급용 디바이스를 동작시키는 방법에 관한 것이다. 이러한 디바이스는 특히 자동차 분야에서 액체 첨가제(연료, 물, 암모니아 등)를 배기 가스(exhaust-gas) 처리 디바이스에 공급하기 위하여 사용된다. 특히 디젤 내연 엔진의 배기 가스를 정화하기 위하여, 배기 가스에 있는 산화질소 화합물을 환원제의 도움으로 유해하지 않은 물질(질소, 이산화탄소 및 물)로 변환하는 배기 가스 처리 디바이스가 사용되는데 - 이것은 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 알려진 선택적인 촉매 환원(selective catalytic reduction: SCR) 방법이다. 상기 환원제는 예를 들어 액체 첨가제 형태로 배기 가스 처리 디바이스에 공급될 수 있다. 이런 상황에서 요소-물 용액(urea-water solution)이 일반적으로 액체 첨가제로 사용된다. 32.5%의 요소-물 용액이 배기 가스를 처리하기 위한 첨가제로 AdBlue(등록상표)라는 상표명으로 이용가능하다.

자동차용의 액체 첨가제 공급용 디바이스는 가능한 한 저렴하여야 하고 최소 개수의 상이한 컴포넌트를 사용하여 구성되어야 한다.

일반적인 액체 첨가제의 문제는 저온에서 동결될 수 있다는 것이다. AdBlue(등록상표)는 예를 들어 -11℃에서 동결된다. 자동차에서, 이러한 저온은 특히 겨울에 상대적으로 긴 휴지 상태(standstill phase) 동안 발생할 수 있다. 동결 과정에서 수성 첨가제의 볼륨이 팽창한다. 상기 볼륨의 팽창은 액체 첨가제 공급용 디바이스를 손상시킬 수 있다. 이것은 특히 (예를 들어, 펌프 내에 있는) 액체 첨가제를 전달하는 컴포넌트에 문제를 야기한다.

액체 첨가제가 동결되어도 액체 첨가제 공급용 디바이스를 손상되지 않도록 설계하는 것이 가능하다. 이 개념은 일반적으로 상대적으로 고가이다. 다른 가능성은 내연 엔진의 동작 정지 후에 액체 첨가제 공급용 디바이스를 배기(evacuate)시켜, 정지 상태 동안 디바이스에서 동결될 수 있는 액체 첨가제가 없게 하는 것이다. 그러나 이 개념은 동작 정지 후에 추가적인 액션을 필요로 하는데, 이 액션은 잡음과 연관될 수 있고 에너지 저장에 증가된 부담을 줄 수 있다.

전술한 사항을 시작점으로 취하면, 본 발명의 목적은 논의된 기술적인 문제를 해결하거나 적어도 경감시키는 것이다. 액체 첨가제가 동결되는 것에 대비하여 디바이스를 특히 우수하게 보호할 수 있는 액체 첨가제(특히, 요소-물 용액)를 공급하는 디바이스를 동작시키는 방법을 제시하는 것이 특히 추구된다.

상기 목적은 특허 청구항 1의 특징에 따른 방법에 의해 달성된다. 본 방법의 더 유리한 개선은 종속 특허 청구항에 제시된다. 특허 청구항에 개별적으로 제시된 특징은 임의의 원하는 기술적으로 의미 있는 방식으로 서로 결합될 수 있고, 상세한 설명에 있는 사항에 의해 보충되어, 본 발명의 추가적인 설계 변경이 드러날 수 있다.

본 발명은, 액체 첨가제 공급용 디바이스를 동작시키는 방법으로서, 상기 디바이스는 적어도 다음의 컴포넌트들, 즉,

- 탱크로부터 액체 첨가제를 추출하기 위한 흡임점(intake point),

- 상기 흡입점으로부터 공급 유닛으로 이어지는 밸브 없는 전달 라인(valve-free delivery line), 및

- 밸브 없는 양변위 펌프(positive-displacement pump)를 포함하되, 상기 양변위 펌프는 상기 액체 첨가제를 상기 탱크로부터 상기 흡입점을 통해 상기 전달 라인을 따라 상기 공급 유닛에 전달하도록 설계되고, 상기 양변위 펌프는 상기 전달 라인의 적어도 하나의 밀봉부(seal)를 구비하고, 적어도 하나의 밀봉부는 상기 액체 첨가제를 전달하기 위하여 상기 전달 라인을 따라 변위될 수 있는, 방법에 관한 것이다.

상기 방법은, 적어도 다음 단계들, 즉,

a) 상기 디바이스의 동작 정지를 검출하는 단계;

b) 상기 양변위 펌프 내 상기 밀봉부의 위치를 수립하는 단계; 및

c) 상기 밀봉부의 위치가 제공된 주차 위치(park position)에 대응하지 않는 경우 상기 밀봉부의 위치를 변경하는 단계를 포함한다.

흡입점은 특히 상기 액체 첨가제를 전달하기 위한 전달 라인이 상기 탱크로 개방된 개구를 말한다. 액체 첨가제는 상기 디바이스의 펌프가 액체 첨가제를 전달할 때 상기 흡입점을 통해 상기 탱크로부터 상기 전달 라인으로 인출된다. 상기 흡입점은 바람직하게는 (특히 탱크 베이스에 있는) 탱크의 하부 구역에 배열되어서, 상기 탱크가 상기 흡입점을 통해 가능한 한 완전히 배기될 수 있게 한다.

다시 말해, 밸브 없는 전달 라인은 또한 상기 액체 첨가제가 상기 흡입점으로부터 상기 전달 라인을 통해 공급 유닛으로 가는 경로에서 밸브를 통과하지 않는다는 것을 의미한다. 특히, 전달 유닛에 배열된 펌프에서 통과하는 밸브가 없다. 여기서 상기 공급 유닛에 제공된 (계량) 밸브(dosing valve)만이 예외이다. 따라서, 상기 공급 유닛에 밸브가 제공될 수 있으나, 그럼에도 불구하고 여기서 논의된 상황에서 밸브 없는 전달 라인이 실현된다. 상기 전달 라인은 바람직하게는 예를 들어 상기 전달 유닛의 블록 또는 베이스 판에 배열된 호스 및/또는 덕트에 의해 형성된다. 블록에서 상기 유형의 덕트는 예를 들어 보어(bore)에 의해 형성될 수 있다.

상기 공급 유닛은 바람직하게는 상기 액체 첨가제(특히, 요소-물 용액)를 배기 가스 처리 디바이스로 전달할 수 있는 인젝터(injector)이다. 상기 공급 유닛은 상기 배기 가스 처리 디바이스에서 액체 첨가제를 미세 분무(fine atomization)하는 것을 보장하는 노즐을 포함할 수 있다. 상기 공급 유닛은 대안적으로 또는 추가적으로 상기 액체 첨가제를 분배(apportioning)하거나 또는 요구 시 계량하는 것을 실현할 수 있는 계량 수단(특히, 계량 밸브)을 더 구비할 수 있다. 계량 밸브에 의한 계량은 일반적으로 계량 밸브의 개방 시간에 의해 구현된다. 상기 계량 밸브가 개방되는 지속시간은 일반적으로 계량되는 액체 첨가제의 양에 비례한다. 이 관계는 정확한 계량을 가능하게 한다.

여기서 사용된 양변위 펌프는 상기 액체 첨가제를 적어도 하나의 차단된 볼륨(closed-off volume)에 의해 전달하는 펌프이다. 상기 액체 첨가제의 리턴 흐름은 상기 차단된 볼륨에 의해 방지된다. 양변위 펌프는 예를 들어 프로펠러 및/또는 교반 기구(stirring mechanism)에 의해 액체를 전달하는 흐름-유형 펌프와는 별개인 것으로 고려된다. 양변위 펌프의 경우에는 (펌프가 작동 해제될 때) 셧오프(shut-off) 상황에서 일반적으로 상기 액체 첨가제의 리턴 흐름이 가능하지 않은 반면, 흐름-유형 펌프의 경우에는 상기 프로펠러 또는 상기 교반 기구가 더 이상 이동하지 않을 때 리턴 흐름이 가능하다.

흐름-유형 펌프의 경우에, 전달 흐름과 병렬로, 펌프에 의해 생성된 압력차가에 의존하는 리턴 흐름이 발생하기 때문에 전달 흐름률은 일반적으로 펌프에 의해 생성된 압력차가에 의존한다. 상기 리턴 흐름과 상기 전달 흐름은 중첩되어 전달 흐름률을 생성한다. 이 관계는 일반적으로 양변위 펌프의 경우에는 존재하지 않는다. 적어도 의도된 압력차의 범위에서 상기 전달 흐름률은 생성된 압력차에 의해 영향을 받지 않는다. 특히 전달 속력이 낮은 경우에는 일정한 압력 증가가 양변위 펌프에 의해 가능한 반면, 흐름-유형 펌프의 경우에는 압력을 증가시킬 가능성이 각 경우에 액체의 전달 흐름률에 매우 의존한다.

밸브 없는 양변위 펌프는 상기 액체 첨가제가 펌프 볼륨 안으로 및 밖으로 흐르기 때문에 임의의 (별개의) 밸브를 통해 흐르지 않는 양변위 펌프이다. 이러한 밸브 없는 양변위 펌프의 경우에는 전달 라인의 적어도 하나의 밀봉부가 바람직하게 제공된다. 상기 밀봉부는 상기 양변위 펌프 내에 적어도 하나의 차단된 펌프 볼륨을 형성하고, 액체 첨가제를 전달하기 위하여 전달 방향으로 전달 라인을 따라 변위될 수 있다. 이런 방식으로, 액체 첨가제로 충전된 펌프 볼륨이 또한 변위되고, 액체 첨가제가 전달된다.

상기 양변위 펌프는 바람직하게는 가역적인 전달 방향을 갖는 양변위 펌프이다. 상기 양변위 펌프의 전달 방향이 가역적이라는 것은 특히 상기 양변위 펌프가 2개의 상이한/반대 흐름 방향으로 동작될 수 있다는 것을 의미한다. 구동부가 바람직하게 제공되고, 이 구동부의 구동 방향은 가역적이다. 상기 구동부의 동작 방향을 역전시키는 것에 의해, 상기 양변위 펌프의 전달 방향이 또한 역전된다. 상기 양변위 펌프의 전달 방향의 역전에 의해, 디바이스의 전달 라인이 정상 전달 방향과 반대로 배기(evacuated)되는 것이 가능하게 된다. 상기 전달 라인에 위치된 액체 첨가제는 상기 전달 라인으로부터 상기 흡입점을 통해 탱크로 다시 전달된다.

액체 첨가제 공급용 디바이스에서 이러한 양변위 펌프는 다수의 상이한 추가적인 컴포넌트를 필요로 함이 없이 전달 라인을 배기시킬 수 있다. 배기를 위하여, 상기 양변위 펌프의 전달 방향은 공급 유닛으로부터 상기 탱크 방향으로 상기 양변위 펌프를 배기시키기 위하여 역전될 수 있다.

단계 a)에서 디바이스의 동작 정지는 예를 들어 설명된 디바이스를 통합한 자동차의 작동 해제 시 발생한다. 동작 정지 후에, 상기 디바이스는 또한 작동 해제될 수 있고, 상기 디바이스가 낮은 주위 온도에 노출되어 상기 내부에 포함된 액체 첨가제가 동결하여 손상을 야기할 위험이 있다. 이것을 방지하기 위하여, 다음 단계들이 작동 해제 과정 동안 (소급해서) 또한 수행된다.

단계 b)에서, 양변위 펌프 내 밀봉부의 위치가 검출된다. 상기 양변위 펌프에 의해 전달하는 동안, 적어도 하나의 밀봉부가 바람직하게는 상기 양변위 펌프를 통해 이동된다. 동작 정지 시 밀봉부의 위치가 수학적으로 결정되거나 및/또는 상기 밀봉부의 위치를 검출하는 센서를 사용하여 결정될 수 있다. 상기 유형의 센서는 또한 상기 양변위 펌프의 구동부에 배열될 수 있고, 상기 구동부의 위치를 모니터링할 수 있다. 양변위 펌프의 구동부는 바람직하게는 상기 구동부의 위치를 통해 상기 밀봉부의 위치에 관한 표현을 할 수 있도록 밀봉부에 (강성으로) 연결된다.

상기 밀봉부의 제공된 주차 위치는 상기 적어도 하나의 밀봉부가 상기 디바이스의 정지 상태 동안 배열되도록 의도된 변위 펌프 내 위치이다. 특히, 상기 양변위 펌프에서, 현재 위치에 상관없이 동작 정지 시 상기 주차 위치로 밀봉부를 전달하도록 (단일) 주차 추가가 한정된다. 상기 주차 위치는 특히 제어 유닛에 저장되고 이 제어 유닛으로부터 검색가능하다. 상기 적어도 하나의 밀봉부가 상기 주차 위치에 있을 때, 액체 첨가제가 동결하는 것에 의해 디바이스에 손상이 야기될 위험이 특히 낮아지거나 가장 낮아진다.

동작 정지 시마다 또는 중요한 주위 온도의 존재에서 동작 정지시에 양변위 펌프에서 밀봉부의 위치를 상기 능동적으로 모니터링하고 조절하면, 부드러운(gentle) 동작과 이에 따라 또한 영구적으로 정밀한 전달/계량이 가능하다.

상기 방법은 나아가 상기 양변위 펌프가 회전 구동부와 이동가능한 펌프 요소를 구비하고, 상기 이동가능한 펌프 요소는 전달을 위해 회전 움직임으로 이동되는 경우 유리하다.

상기 구동부가 회전 구동부인 경우, 모니터링되는 구동부의 위치는 예를 들어 상기 회전 구동부의 현재 각도일 수 있다. 회전 구동부는 예를 들어 특히 전기 모터를 사용하여 저렴하게 구현될 수 있고, 그 회전 방향은 전기 극성에 의해 역전될 수 있다. 상기 이동가능한 펌프 요소는 회전 또는 편심 회전 진동(eccentric rotary oscillation)을 선택적으로 수행하고, 상기 펌프 요소는 그 기본 배향을 유지하지만 회전 움직임에 따라 변위된다. 이동가능한 펌프 요소의 소위 편심 회전 진동은 회전 구동부에 의해 구동되는 회전 편심부에 의해 생성될 수 있다. 회전 구동부와 이에 대응하여 이동되는 펌프 요소를 통해 상기 양변위 펌프는 특히 에너지 효율적으로 구동될 수 있다.

상기 방법은 또한, 상기 이동가능한 펌프 요소에 미늘(barb)이 제공되고 이 미늘은 상기 이동가능한 펌프 요소가 전달 방향과는 반대 회전 방향으로 이동되는 경우 상호 맞물릴(interlock) 수 있고, 상기 미늘은 단계 c) 후에 주차 위치에 포획(arrested)되는 경우 유리하다.

상기 개념은 또한 설명된 디바이스의 다른 펌프로 전달될 수 있다. 특히 상기 이동가능한 펌프 요소가 전달 방향과는 반대 방향으로 작은 정도만(예를 들어, 약간의 각도만큼만) 이동되는 경우 적어도 하나의 펌프 볼륨에 특히 우수한 밀봉을 형성하는 컴포넌트가 이동가능한 펌프 요소에 제공될 수 있다. 상기 컴포넌트는 예를 들어 미늘 방식으로 및 특히 작살-같은 미늘 방식으로 형성될 수 있다. 상기 미늘은 상기 이동가능한 펌프 요소가 전달 방향과는 반대 방향으로 작은 정도 이동될 때 펌프 볼륨의 표면으로 가압되는 것에 의해 상기 펌프 볼륨의 표면을 유체 기밀 방식(fluid-tight fashion)으로 밀봉한다. 상기 미늘은 바람직하게는 상기 이동가능한 펌프 요소가 전달 방향과는 반대 방향으로 더 이동될 때 펌프 볼륨의 표면으로부터 다시 해제되도록 설계된다. 이들 미늘이 해제될 때, 상기 미늘은 예를 들어 또는 뒤집히거나(turn over) 접힐(fold over) 수 있다. 상기 이동가능한 펌프 요소는 전달 방향과는 반대 방향으로 자유로이 움직이는 것이 가능하여, 이에 의해 상기 펌프가 배기될 수 있다. 다시 상기 미늘에 의해 유체-기밀 방식으로 펌프를 차단하기 위해, 상기 이동가능한 펌프 요소는 상기 미늘이 초기 위치에서 재개하기 위하여 다시 전달 방향으로 초기에 이동되어야 한다. 이후, 상기 펌프 볼륨은 전달 방향과는 반대 방향으로 (작은) 움직임에 의해 다시 차단될 수 있다. 상기 미늘에 의해 설명된 밀봉 액션은 바람직하게는 상기 펌프 볼륨의 정상 밀봉 액션에 비해 증가되어 상기 미늘에 의한 밀봉은 동작 압력을 초과하는 압력이 존재하는 경우에도 액체 첨가제가 통과하는 것을 허용하지 않는다. 예를 들어, 상기 증가된 밀봉 액션은 또한 액체 첨가제가 상기 디바이스에서 동결될 때 발생하는 빙압력(ice pressure)을 액체 첨가제 공급용 디바이스의 컴포넌트로부터 멀어지는 방향으로 유지하는데 충분할 수 있다. 후크 구조물이 상기 양변위 펌프의 하우징에 제공될 수 있고, 이 후크 구조물은 상기 미늘과 상호 맞물리는 것을 촉진한다. 상기 주차 위치에서 미늘이 상호 맞물리는 것에 의하여, 동결되는 액체 첨가제의 볼륨이 팽창하는 것으로 인해 압력이 크게 증가하는 경우에도 액체 첨가제가 상기 주차 위치에서 밀봉부를 통과할 수 없는 것이 달성될 수 있다.

상기 방법은 또한 상기 양변위 펌프가 적어도 하나의 밀봉부를 형성하는 적어도 하나의 가요성 밀봉부 요소를 구비하고, 상기 디바이스의 동작 압력보다 더 높은 압력이 상기 적어도 하나의 펌프 볼륨 내에 우세한 경우 상기 가요성 밀봉부 요소가 상기 양변위 펌프의 적어도 하나의 펌프 볼륨을 확장하기에 적절한 경우 유리하다.

상기 가요성 밀봉부 요소는 예를 들어 다이아프램, 호스, 임펠러 및/또는 핀치 디스크(pinch disk)일 수 있다. 상기 가요성 밀봉부 요소는, 상기 양변위 펌프의 동작 동안, 상기 적어도 하나의 밀봉부를 변위시키기 위하여 변형된다. 상기 가요성 밀봉부 요소는 바람직하게는 또한 펌프 볼륨의 벽의 적어도 하나의 섹션을 형성한다. 아래에서는, 적어도 하나의 밀봉부를 형성하는 가요성 밀봉부 요소를 구비하는 상이한 유형의 양변위 펌프가 제시된다.

상기 가요성 밀봉부 요소는 상기 적어도 하나의 펌프 볼륨 쪽을 향하는 매우 큰 표면을 구비할 수 있고, 특히, 상기 펌프 볼륨의 벽의 대부분(예를 들어 50% 초과 또는 심지어 70% 초과)을 형성한다. 나아가, 상기 밀봉부 요소는 가요성이어서 변위가능한 밀봉부를 제공할 수 있다. 그리하여, 가요성 밀봉부 요소를 갖는 펌프는, 동결될 때 액체 첨가제의 볼륨이 팽창하는 것을 보상하기 위해 매우 큰 보상 볼륨을, 동결되는 경우, 실현할 수 있다.

상기 방법은 나아가 상기 제공된 주차 위치에서 상기 양변위 펌프의 입구가 상기 적어도 하나의 밀봉부에 의해 차단되는 경우 유리하다.

상기 양변위 펌프는 바람직하게는 액체 첨가제를 상기 양변위 펌프로 유입시키는 입구와, 상기 양변위 펌프가 액체 첨가제를 방출하는 출구를 구비한다. 상기 양변위 펌프는 바람직하게는 상기 디바이스를 통해 전달 라인의 일 섹션을 형성한다. 상기 입구와 상기 출구 사이의 전달 라인의 섹션(또는 그 서브 구역)은 상기 양변위 펌프의 상기 적어도 하나의 펌프 볼륨을 형성한다. 상기 양변위 펌프의 입구가 차단되면, 전달 방향으로 보았을 때 입구의 상류에 있는 전달 라인의 섹션으로부터 상기 양변위 펌프의 적어도 하나의 펌프 볼륨으로 흐르는 액체 첨가제가 없는 것이 보장된다. 바람직하게는 상기 출구에 (동시에) 배열된 밀봉부가 없어서, 상기 양변위 펌프의 출구는 자유롭다. 이후, 동결되는 경우 액체 첨가제의 볼륨이 팽창하는 경우, 상기 양변위 펌프의 적어도 하나의 펌프 볼륨과, 흐름 방향으로 보았을 때 출구의 하류에 있는 전달 라인의 섹션 사이에 볼륨 보상이 가능하다.

상기 방법은 나아가 제공된 주차 위치에서 상기 양변위 펌프의 출구가 상기 적어도 하나의 밀봉부에 의해 차단되는 경우 유리하다.

상기 양변위 펌프의 출구가 차단될 때, 전달 방향으로 보았을 때 출구의 하류에 있는 전달 라인의 섹션으로부터 상기 양변위 펌프의 적어도 하나의 펌프 볼륨 안으로 흐르는 액체 첨가제가 없는 것이 보장된다. 바람직하게는 상기 입구에 (동시에) 배열된 밀봉부가 없어서, 상기 양변위 펌프의 입구는 자유롭다. 이후, 동결되는 경우에 상기 액체 첨가제의 볼륨이 팽창하는 경우에, 상기 양변위 펌프의 적어도 하나의 펌프 볼륨과, 흐름 방향으로 보았을 때 입구의 상류에 있는 전달 라인의 섹션 사이에 볼륨 보상이 가능하다.

상기 방법은 나아가 상기 제공된 주차 위치에서 상기 양변위 펌프의 입구와 출구가 개방된 경우 유리하다.

이후, 동결되는 경우 액체 첨가제의 볼륨이 팽창하는 경우, 상기 양변위 펌프의 적어도 하나의 펌프 볼륨과, 흐름 방향으로 보았을 때 입구의 상류에 있는 전달 라인의 섹션 및 흐름 방향으로 보았을 때 출구의 하류에 있는 전달 라인의 섹션 사이에 볼륨 보상이 가능하다.

상기 방법은 나아가 상기 양변위 펌프가 상기 양변위 펌프 내 압력이 디바이스의 동작 압력을 초과하는 경우에도 변치 않는 강성의 전체 펌프 볼륨을 구비하고, 제공된 주차 위치에서 상기 입구와 상기 출구는 상기 적어도 하나의 밀봉부에 의해 차단되는 것이 유리하다.

강성의 전체 볼륨을 갖는 양변위 펌프는 특히 상기 적어도 하나의 펌프 볼륨이 위치된 강성의 외부 하우징을 구비하는 펌프이다. 상기 강성의 하우징은 통상적으로, 동결되는 경우에, 상당히 압축될 수 있어서 추가적인 볼륨을 개방시킬 수 있는 컴포넌트를 전혀 포함하지 않는다. 강성의 전체 펌프 볼륨을 갖는 이러한 양변위 펌프는, 동결되는 경우에, 액체 첨가제 및/또는 동결된 첨가제가 상기 양변위 펌프 안으로 상대적으로 큰 변위가 발생하는 경우 파괴될 수 있다. 이 때문에, 상기 유형의 펌프의 경우에, 상기 입구와 상기 출구가 상기 디바이스의 동작 정지 시에 차단되는 경우 유리하다. 이후, 동결되는 경우에, 상기 양변위 펌프는 상기 적어도 하나의 펌프 볼륨 안으로 변위되는 것이 방지된다.

특히 설명된 방법에 유리한 양변위 펌프는 내부에 위치된 고정자와, 이 고정자 주위 외부에 배열된 이동가능한 펌프 요소를 구비한다.

제1 개념에 따라, 상기 이동가능한 펌프 요소는 이동가능하지 않은 하우징으로 둘러싸여 있다. 상기 이동가능한 펌프 요소는 상기 이동가능하지 않은 하우징에서 이동한다. 제2 개념에 따라, 상기 이동가능한 펌프 요소는 내부에 위치된 고정자 주위에 배열된다. 상기 이동가능한 펌프 요소는 상기 고정자 주위에서 이동한다. 상기 액체 첨가제를 상기 양변위 펌프에 의해 전달하는 펌프 볼륨은, 상기 제1 개념의 경우에, 상기 하우징과 상기 이동가능한 펌프 요소 사이에 배열되고, 상기 제2 개념의 경우에, 상기 이동가능한 펌프 요소와 상기 고정자 사이에 배열된다. 상기 가요성 밀봉부 요소는 상기 외부에 위치된 고정자에 의해 또는 내부에 위치된 상기 이동가능한 펌프 요소에 의해 형성될 수 있다.

나아가 상기 양변위 펌프는 정량 펌프(peristaltic pump)인 경우 유리하다. 정량 펌프의 경우에, 수축(constriction) 또는 폐쇄(closure)는 전달 방향으로 정량 펌프를 통해 전달 라인을 따라 이동된다. 이 수축 또는 폐쇄는 전달 라인을 따라 가능하게는 다수의 폐쇄된 펌프 볼륨을 생성한다. 상기 수축 또는 폐쇄에 의하여, 상기 액체 첨가제(특히, 요소-물 용액)는 정량 펌프를 통해 전달 라인을 따라 변위된다. 일반적으로, 수축 또는 폐쇄는 정량 펌프에서 전달 경로의 상류 단부에 형성되고, 정량 펌프에서 전달 라인의 하류 단부 쪽으로 연속적으로 이동된다. 하류 단부에서, 수축 또는 폐쇄는 다시 제거된다. 정량 펌프는 액체 첨가제를 특히 부드럽고 정밀하게 전달할 수 있고, 이에 의해 특히 낮은 응력과 마찰이 액체 첨가제에 발생한다. 이런 방식으로, 전달 펌프에서 액체 첨가제의 구성성분이 결정화하는 것이 방지될 수 있다.

나아가, 디바이스는 상기 양변위 펌프가 호스-유형 펌프의 유형인 경우 유리한 것으로 고려된다. 호스-유형 펌프의 경우, 호스는 양변위 펌프를 통해 여러 지점에서 압축되어, 호스에 의해 형성된 수축 또는 폐쇄가 전달 경로에서 형성된다. 상기 호스의 압축 지점은 변위되어 액체 첨가제를 호스를 통해 이어지는 전달 경로를 따라 전달한다. 상기 유형의 호스-유형 펌프는 특히 정량 펌프의 특히 간단하고 그리하여 특히 저가의 변형예이고, 이 때문에 액체 첨가제 공급용 디바이스에 특히 유리하다. 정량 펌프의 경우에, 상기 가요성 밀봉부 요소는 통상적으로 호스에 의해 형성된다.

상기 디바이스는 나아가 상기 양변위 펌프가 임펠러-유형 펌프인 경우 유리하다. 임펠러-유형 펌프의 경우, 상기 이동가능한 펌프 요소는 하우징에서 회전할 수 있는 임펠러이다. 상기 하우징은 액체 첨가제가 상기 하우징(입구) 안으로 흐를 수 있는 입구와, 상기 하우징(출구) 밖으로 흐를 수 있는 출구를 구비한다. 상기 임펠러는, 밀봉부에 의해 하우징의 외부측을 밀봉가능하게 지지하며 상기 하우징에서 분리된 펌프 볼륨을 형성하는 임펠러 암(impeller arm)을 구비한다. 상기 임펠러의 회전 움직임에 의해, 상기 임펠러 암에 의해 형성된 펌프 볼륨이 변위되어, 상기 액체 첨가제가 상기 입구로부터 상기 출구로 흐를 수 있다. 상기 출구와 상기 입구 사이의 구역에서, 상기 임펠러의 임펠러 암은 상기 하우징의 만입부(indentation)에 의해 압축되거나 가압된다. 이런 방식으로, 상기 임펠러 암들 사이에 펌프 볼륨이 크게 사이즈 감소된다. 그리하여, 액체 첨가제의 상당히 더 작은 양이 상기 입구로부터 상기 출구로 전달되는 것보다 상기 출구로부터 상기 입구로 전달된다.

상기 임펠러는 상기 임펠러의 회전 방향이 또한 역전가능하도록 구성된다. 이런 방식으로, 상기 펌프의 전달 방향이 역전된다. 상기 입구는 이후 상기 출구로 작용하고 그리하여 역으로 된다. 회전 방향이 역전가능하기 위하여, 상기 임펠러의 임펠러 암에 특수한 설계가 요구된다. 회전 방향이 역전시, 상기 임펠러 암은 상기 하우징에 막히지(jammed) 않아서 회전을 방해하지 않아야 한다.

상기 임펠러는 또한 상기 임펠러의 임펠러 암이 상기 하우징으로 클램핑되거나 또는 상기 임펠러가 이전에 우세한 전달 방향과는 반대 방향으로 작은 정도로만 (예를 들어 약간의 각도만큼만) 이동될 때 하우징에서 적어도 부분적으로 지지(braced)되도록 설계될 수 있다. 이런 방식으로, 펌프 볼륨의 밀봉이 특히 우수하게 실현될 수 있어서, 상기 양변위 펌프를 통한 액체 첨가제의 리턴 흐름이 가능하지 않게 된다. 이러한 밀봉은 예를 들어 상기 디바이스의 작동 해제 시 상기 양변위 펌프를 견고히 밀봉(seal off)하여 발생하는 빙압력이 상기 양변위 펌프를 개방시키지 않도록 하는 것이 유리할 수 있다. 임펠러-유형 펌프는 일반적으로 강성의 전체 펌프 볼륨을 갖는 펌프이다. 임펠러-유형 펌프는 일반적으로 임펠러가 내부에 배열되고 임펠러 펌프에서 액체 첨가제의 볼륨이 팽창한 결과 파괴될 수도 있는 하우징을 구비한다. 그리하여, 임펠러-유형 펌프의 경우에, 상기 입구와 상기 출구는 셧다운(shut-down) 상황에서 밀봉부에 의해 차단되는 경우 매우 특히 유리하다.

상기 양변위 펌프는 상기 액체 첨가제용 탱크에서 하우징에 배열될 수 있고, 상기 양변위 펌프와 상기 공급 유닛 사이 전달 라인이 적어도 1 미터 길이를 구비할 수 있다.

상기 양변위 펌프는 바람직하게는 탱크 베이스에서 탱크의 밑면에 위치될 수 있는 하우징에 배열된다. 이를 위해, 상기 탱크 베이스는 예를 들어 상기 탱크의 내부와는 분리된 챔버를 구비할 수 있고, 이 챔버에 상기 양변위 펌프가 배열된다. 상기 챔버는 또한 상기 탱크의 베이스에 있는 개구에 삽입될 수 있는 하우징의 형태일 수 있다. 상기 탱크 내부가 액체 첨가제로 충전될 때 바람직하게는 상기 하우징에는 액체 첨가제가 없다. 상기 탱크로부터 액체 첨가제를 추출하는 흡입점은 바람직하게는 상기 하우징의 외부측에 직접 배열되어서, 상기 탱크의 내부로 개방된다.

본 발명은 특히, 내연 엔진, 상기 내연 엔진의 배기 가스를 정화시키는 배기 가스 처리 디바이스, 및 액체 첨가제를 상기 배기 가스 처리 디바이스로 공급할 수 있고 설명된 방법에 따라 동작할 수 있는 디바이스를 구비하는 자동차에 사용된다. 여기서 상황은 매우 특히 바람직하게는 도입부에서 설명된 바와 같이 요소-물 용액을 SCR 촉매 컨버터로 전달하는 전달 시스템이다.

본 발명과 기술 분야는 도면에 기초하여 아래에서 보다 상세히 설명된다. 도면은 특히 바람직한 예시적인 실시예를 도시하지만, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 특히, 도면과 특히 도시된 부분은 단지 개략적인 것으로 이해된다.
도 1은 설명된 디바이스의 제1 설계 변형을 도시하는 도면;
도 2는 설명된 디바이스의 제2 설계 변형을 도시하는 도면;
도 3은 설명된 디바이스의 제3 설계 변형을 도시하는 도면;
도 4는 일반적인 양변위 펌프에서 전달이 수행하는 방식을 설명하는 도면;
도 5는 설명된 방법을 수행하는 펌프의 제1 설계 변형을 도시하는 도면;
도 6은 설명된 방법을 수행하는 펌프의 제2 설계 변형을 도시하는 도면;
도 7은 설명된 방법을 수행하는 펌프의 제3 설계 변형을 도시하는 도면;
도 8은 설명된 방법을 수행하는 디바이스를 구비하는 자동차를 도시하는 도면;
도 9는 설명된 방법을 수행하는 펌프의 제4 설계 변형을 도시하는 도면; 및
도 10은 설명된 방법을 수행하는 펌프의 제5 설계 변형을 도시하는 도면.

도면에서, 동일한 참조 부호는 항상 동일한 컴포넌트에 사용되었다. 이하에서, 디바이스(1)의 여러 설계 변형을 도시하는 도 1 내지 도 3은, 공통 특징을 나타내는 부분에 대해 제일 먼저 함께 설명된다. 상기 디바이스(1)는 설명된 방법을 수행하는데 적절하거나/설치되고, 액체 첨가제를 배기 가스 처리 디바이스로 계량된 분배를 할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 따른 디바이스(1)는 각 경우에 탱크(2) 내 흡입점(17)으로부터 공급 유닛(3)으로 연장되는 전달 라인(6)을 구비한다. 액체 첨가제(특히, 요소-물 용액)가 탱크(2)에 저장될 수 있다. 흡입점(17)은 탱크(2)의 내부(36)에 위치되고, 흡입점(17)에서, 액체 첨가제는 탱크(2)로부터 전달 라인(6)으로 들어갈 수 있다. 전달 라인(6)에는 양변위 펌프(4)가 제공되고 이에 의해 액체 첨가제는 전달 방향(5)으로 전달 라인(6)을 따라 전달될 수 있다. 양변위 펌프(4)는 제어 유닛(7)에 의해 제어될 수 있는 회전 구동부(8)를 구비한다. 나아가, 전달 방향(5)으로 보았을 때 양변위 펌프(4)의 하류에 있는 전달 라인(6)에는 압력 센서(10)가 배열되고, 이에 의해 양변위 펌프(4)에 의해 전달 라인(6)에 형성된 압력이 모니터링될 수 있다. 탱크(2)에는 각 경우에 레벨 및 품질 센서(16)가 제공되고, 이에 의해 탱크(2)에 있는 액체 첨가제의 충전 레벨 및 가능하게는 또한 품질이 모니터링될 수 있다. 이 레벨 및 품질 센서(16)는, 예를 들어 초음파를 방사하고 이 초음파는 탱크(2)에서 액체 표면에 의해 반사되고 레벨 및 품질 센서(16)로 리턴되어서 이 센서에 다시 도달하는 전파 시간을 측정하는 것에 의해 탱크(2)의 충전 레벨의 높이를 결정할 수 있는 초음파 센서 형태이다. 액체 첨가제의 기준 표면(미도시)에 대한 초음파의 전파 시간 측정은 또한 품질 측정에 사용될 수 있다.

도 1에서, 공급 유닛(3)은 전달 방향(5)으로 보았을 때 양변위 펌프(4)의 하류에 있는 전달 라인(6)의 압력이 특정 임계값을 초과할 때 자동적으로 개방되고, 액체 첨가제를 공급하는 수동 밸브(28)의 도움으로 구성된다. 이러한 공급 유닛은 특히 간단한 구성이다. 공급 유닛(3)은 오염물로부터 수동 밸브를 보호하는 필터(27)를 더 구비할 수 있다.

도 2에서, 상대적으로 복잡한 구성을 갖는 공급 유닛(3)이 제공되고, 이 공급 유닛은, 제어 유닛(7)에 의해, 압력 센서(10)에 의해 측정된 압력에 의존하는 방식으로 능동적으로 제어될 수 있다. 이를 위해, 공급 유닛(3)은 능동적으로 작동가능한 인젝터 밸브(29)를 구비한다. 이러한 공급 유닛(3)에 의해, 계량이 수행되는 압력을 능동적으로 한정할 수 있다. 이런 방식으로, 압력을 변화시켜 공급 유닛(3)의 스프레이 액션 및/또는 스프레이 프로파일을 조절하는 것이 가능하다.

도 3은 도 2의 것에 대응하는 공급 유닛(3)을 갖는 설계 변형을 도시한다. 추가적으로, 디바이스(1)는 탱크(2)의 베이스에 위치된 하우징(11)에 배열된다. 이 레벨 및 품질 센서(16)는 또한 하우징(11)에 제공되고, 흡입점(17)은 또한 하우징(11)에 위치된다. 이것은 디바이스(1)의 구성을 특히 간단하고 저렴하게 한다. 공급 유닛(3)과 양변위 펌프(4) 사이에서 전달 라인(6)은 바람직하게는 1 m 초과 바람직하게는 5 m 미만의 라인 길이(30)를 구비한다.

도 4는 설명된 방법을 수행하는 일반적인 양변위 펌프(4)인 정량 펌프의 구성을 개략적으로 도시한다. 이 도면은 전달 라인(6)을 따라 연장되는 전달 방향(5)을 도시한다. 전달 라인(6)은 밀봉부(19)에 의해 상이한 펌프 볼륨(18)으로 분할된다. 밀봉부(19)는 전달 방향(5)을 따라 전달 라인(6)을 통해 이동한다. 이런 방식으로, 액체 첨가제는 전달 방향(5)을 따라 가압된다. 밀봉부(19)는 전달 라인(6)(그 자체)의 수축 및/또는 폐쇄에 의해 형성되고, 이 수축 및/또는 폐쇄는, 전달 방향(5)을 따라 보았을 때, 양변위 펌프(4) 내 전달 라인(6)의 상류 단부(37)에 형성되고, 양변위 펌프(4) 내 전달 라인(6)의 하류 단부(38)에서 다시 제거된다.

도 5는 편심부(21) 형태의 이동가능한 펌프 요소(9)가 회전 운동으로 이동가능한 양변위 펌프(4)의 설계 변형을 도시한다. 상기 이동가능한 펌프 요소(9)는 상승부(elevation)(31)를 구비한다. 전달 라인(6)은 양변위 펌프(4) 내에 호스(20)를 가지게 형성된다. 이동가능한 펌프 요소(9)가 회전하는 동안, 상승부(31)는 호스(20)를 변형시켜 밀봉부(19)를 형성하여, 전달 라인(6)에 서로 별개의 펌프 볼륨(18)을 형성한다. 이동가능한 펌프 요소(9)가 회전하는 동안, 밀봉부(19)와 펌프 볼륨(18)은 변위되어, 액체 첨가제는 전달 방향(5)을 따라 전달 라인(6)을 통해 이동된다. 밀봉부(19)를 형성하는 가요성 밀봉부 요소(46)는, 도 5에 따른 양변위 펌프(4)의 경우에, 호스(20)로 형성된다. 이 도면은 2개의 밀봉부(19)의 현재 위치(45)를 도시하고 또한 원하는 주차 위치(44)를 도시한다. 밀봉부(19)가 주차 위치(44)로 이동되었을 때, 입구(25)와 출구(26)는 개방되고 액세스가능하여, 동결되는 경우에, 양변위 펌프(4)로 볼륨 보상이 가능하다. 도 5에 따른 양변위 펌프(4)의 경우에, 입구(25)와 출구(26)는 편심부(21)가 호스(20)에 작용하기 시작하는 구역이다.

도 6은 임펠러(22)의 형태로 이동가능한 펌프 요소(9)를 구비하는 양변위 펌프(4)의 설계 변형을 도시한다. 상기 임펠러(22)는 임펠러 챔버(23)에서 회전 운동(32)으로 이동가능하다. 임펠러(22)는, 임펠러 챔버(23)의 벽을 지지하고 임펠러 챔버(23)의 벽과 밀봉부(19)를 형성하는 임펠러 암(39)을 구비한다. 따라서, 서로 별개의 펌프 볼륨(18)이 임펠러 암(39)들 사이에 형성된다. 액체 첨가제는 입구(25)를 통해 임펠러 챔버(23) 안으로 흐르고 출구(26)를 통해 임펠러 챔버(23) 밖으로 흐를 수 있다. 임펠러 챔버(23)는 주로 원통형 형태이고, 여기서 임펠러(22)는 임펠러 챔버(23)에서 대칭적으로 축방향으로 배열된다. 그러나 임펠러 챔버(23)는 임펠러(22)의 임펠러 암(39)들 사이에 펌프 볼륨(18)을 압축하는 만입부(24)를 구비하여, 임펠러의 의도된 회전 움직임(32) 동안, 액체 첨가제의 흐름이 입구(25)로부터 출구(26)로만 일어날 수 있고, 출구(26)로부터 입구(25)로는 일어나지 않는다. 이러한 펌프는, 동결되는 경우에, 볼륨의 변화를 허용하지 않는 강성의 전체 펌프 볼륨(47)을 구비한다. 그리하여, 밀봉부(19)의 주차 위치(44)는 이 경우에 입구(25)와 출구(26)에 배열되어, 입구(25)와 출구(26)는 동작 정지 시에 차단된다. 이를 위해, 밀봉부(19)의 위치(45)는 주차 위치(44)에 적응된다.

도 7은 설명된 디바이스의 양변위 펌프(4)의 추가적인 설계 변형을 도시한다. 양변위 펌프(4)는, 편심부(21)에 의해, 회전 움직임(32)에 따라 움직임 범위(33)에서 이동되는 이동가능한 펌프 요소(9)를 구비한다. 도 7에서, 회전 움직임(32)은 좌표 시스템과 함께 좌하부에 도시된다. 회전 움직임(32)에 의해, 이동가능한 펌프 요소(9)는 편심 진동 움직임을 수행한다. 이동가능한 펌프 요소(9) 그 자체는 회전하지 않는다. 그러나 이동가능한 펌프 요소(9)의 각 부분(34)은 회전 움직임(32)에 따라 이동된다. 이것은, 좌표 시스템에서 회전 움직임(32)으로 시작하여, 부분(34)으로 연장되고, 이동가능한 펌프 요소(9)의 편심 진동 움직임 동안 이동가능한 펌프 요소(9)의 각 부분(34)을 변화시키지 않는 벡터 화살표(35)로 지시되어 있다. 이동가능한 펌프 요소(9)는, 하우징(11)에서, 적어도 하나의 펌프 볼륨(18)을 한정하는 적어도 하나의 밀봉부(19)를 형성한다. 밀봉부(19)는 회전 움직임(32)의 결과 하우징(11)에서 이동한다. 이 움직임을 통해 액체 첨가제를 전달한다. 이 액체 첨가제는 양변위 펌프(4)의 입구(25)로부터 양변위 펌프(4)의 출구(26)로 전달 방향(5)을 따라 양변위 펌프(4)에 의해 전달된다. 밀봉부의 위치와 원하는 주차 위치에 관한 상기 설명은 상기 유형의 펌프에도 대응하여 적용가능하고, 이 밀봉부(19)는 볼륨 보상이 셧다운 상황에서 가능하여야 하는 위치에 의존하는 방식으로 각 경우에 적절한 (미리 한정된) 주차 위치에 배치될 수 있다.

도 8은, 내연 엔진(13)과, 이 내연 엔진(13)의 배기 가스를 정화하기 위한 배기 가스 처리 디바이스(14)를 구비하는 자동차(12)를 도시한다. 배기 가스 처리 디바이스(14)에는 SCR 촉매 컨버터(15)가 배열되고, 이 컨버터에 의해 선택적인 촉매 환원이 내연 엔진(13)의 배기 가스를 정화하기 위하여 수행될 수 있다. 배기 가스 처리 디바이스(14)는 공급 유닛(3)에 의해 선택적인 촉매 환원 방법을 위한 액체 첨가제를 공급할 수 있다. 액체 첨가제는 탱크(2)로부터 디바이스(1)에 의해 공급 유닛(3)으로 공급된다. 제공되는 디바이스(3)는 이를 위해 전달 라인(6)에 의해 디바이스(1)와 탱크(2)로 연결된다.

도 9는 이동가능한 펌프 요소(9)가 정적 고정자(41) 주위 외부에 배열된 양변위 펌프(4)의 설계 변형을 도시한다. 양변위 펌프(4)를 통해 전달 방향(5)으로 액체 첨가제를 전달하는 펌프 볼륨(18)은 이동가능한 펌프 요소(9)와 정적 고정자(41) 사이에 배열된다. 이동가능한 펌프 요소(9)는 가요성 밀봉부 요소(46)를 형성한다. 고정자(41)에는, 액체 첨가제가 펌프 볼륨(18) 안으로 흐를 수 있는 입구(25)와, 밖으로 흐를 수 있는 출구(26)가 위치된다. 펌프 볼륨(18)은 밀봉부(19)에 의해 서로에 대해 밀봉된다. 이동가능한 펌프 요소(18)는 타원형 형상이고, 고정자(41)는 원형이다. 이동가능한 펌프 요소(18)의 타원형 형상의 더 짧은 축은 바람직하게는 이동가능한 펌프 요소(18)의 직경에 대응한다. 이런 방식으로, 바람직하게는 적어도 2개의 밀봉부(19)가 항상 존재한다. 밀봉부(19)에서 고정자(41)와 이동가능한 펌프 요소(9)가 접촉한다. 이동가능한 펌프 요소(9)는 회전 움직임(32)으로 이동될 수 있다. 회전 움직임(32)은 기본적으로 2개의 방향으로 가능하다. 회전 움직임(32)의 일 방향은 양변위 펌프(4)를 통해 액체 첨가제의 전달 방향(5)에 대응한다. 회전 움직임(32)을 통해 밀봉부(19)는 이동하고 펌프 볼륨(18)은 입구(25)로부터 출구(26)로 변위된다. 고정자는 출구(26)와 입구(25) 사이에 러그(lug)(42)를 구비한다. 상기 러그(42)의 기능은 도 6에 도시된 양변위 펌프의 설계 변형의 경우에 만입부(24)의 기능에 대응한다. 출구(26)는 러그(42)에 의해 입구(25)에 대해 유체 기밀 방식으로 밀봉된다. 이를 위해, 이동가능한 펌프 요소(9)는 바람직하게는 탄성이다. 이동가능한 펌프 요소(9)는 그리하여 러그(42)에서 변형되어서, 이 러그(42)에 상관없이, 상기 이동가능한 펌프 요소는 회전 움직임(32)에 따라 고정자(41) 주위로 항상 회전할 수 있다. 예로서, 이 도면은, 여기서 입구(25)와 출구(26)를 통해 펌프 볼륨(18)에 볼륨 보상을 가능하게 하는, 주차 위치(44)에 밀봉부(19)의 위치(45)가 있는 것을 도시한다.

도 10은 양변위 펌프(4)의 더 추가적인 설계 변형을 도시한다. 이 경우에도, 이동가능한 펌프 요소(9)는 회전 움직임(32)으로 이동될 수 있다. 회전 움직임(32)은 2개의 방향으로 회전가능하다. 회전 움직임(32)의 일 방향은 양변위 펌프(4)를 통해 액체 첨가제의 전달 방향(5)에 대응한다. 이동가능한 펌프 요소(9)는 하우징(11) 내에 배열되고 가요성 밀봉부 요소(46)를 형성한다. 하우징(11)은 입구(25)와 출구(26)를 구비한다. 이동가능한 펌프 요소(9)는, 하우징(11)을 지지하여 밀봉부(19)를 형성하는 다수의 상승부(31)를 구비한다. 밀봉부(19), 하우징(11) 및 이동가능한 펌프 요소(9) 사이에는 폐쇄된 펌프 볼륨(18)이 위치되고, 이 펌프 볼륨에 의해 액체 첨가제는 이동가능한 펌프 요소(9)의 회전 움직임(32) 동안 전달된다. 입구(25)와 출구(26) 사이에서 하우징은 액체 첨가제가 전달 방향(5)과는 반대 방향으로 출구(26)로부터 입구(25)로 역으로 흐르는 것을 방지하는 만입부(24)를 구비한다. 이동가능한 펌프 요소(9)의 상승부(31)가 회전 움직임(32) 동안 만입부(24)를 통과할 때, 상기 상승부(31)는 압축된다. 상승부(31)에는 미늘(40)이 제공되고 이 미늘은 이동가능한 펌프 요소(9)가 전달 방향(5)과 반대 방향으로 이동될 때 하우징(11)과 상호 맞물릴 수 있다. 밀봉부(19)의 밀봉 액션은 상기 미늘(40)의 상호 맞물에 의해 증가될 수 있다. 하우징(11)에는 후크 구조물(43)이 제공될 수 있고 이 후크 구조물은 상승부(31)에 있는 미늘(40)의 상호 맞물림을 촉진한다.

상이한 디바이스의 특정 개선이 도면을 참조하여 전술되었으나, 그럼에도 불구하고 하나의 설계 변형의 기술적 상세가 별개로 구현되거나 또는 상기 설명된 다른 설계 변형/사항의 기술적 상세와 조합하여 발생할 수 있다는 것은 명백하다. 그리하여, 여기서 예시된 기술적인 특징의 조합은, 상기에 명시적으로 언급된 경우에만 또는 디바이스 또는 방법의 기능이 더 이상 다른 방식으로 보장되지 않는 경우에만 "필수적인(imperative)" 것으로 고려되어야 하는 것으로 이해된다.

액체 첨가제를 공급하는 설명된 디바이스는 특히 저렴하고 나아가 액체 첨가제가 동결되어도 디바이스에 손상을 야기하지 않도록 배기될 수 있다.

1: 디바이스 2: 탱크
3: 공급 유닛 4: 양변위 펌프
5: 전달 방향 6: 전달 라인
7: 제어 유닛 8: 회전 구동부
9: 이동가능한 펌프 요소 10: 압력 센서
11: 하우징 12: 자동차
13: 내연 엔진 14: 배기 가스 처리 디바이스
15: SCR 촉매 컨버터 16: 레벨 및 품질 센서
17: 흡입점 18: 펌프 볼륨
19: 밀봉부 20: 호스
21: 편심부 22: 임펠러
23: 임펠러 챔버 24: 만입부
25: 입구 26: 출구
27: 필터 28: 수동 밸브
29: 인젝터 밸브 30: 라인 길이
31: 상승부 32: 회전 움직임
33: 움직임 범위 34: 부분
35: 벡터 화살표 36: 내부
37: 상류 단부 38: 하류 단부
39: 임펠러 암 40: 미늘
41: 고정자 42: 러그
43: 후크 구조물 44: 주차 위치
45: 위치 46: 가요성 밀봉부 요소
47: 총 펌프 볼륨

Claims (9)

1. 탱크(2)로부터 액체 첨가제를 추출하기 위한 적어도 하나의 흡입점(17), 상기 흡입점(17)으로부터 공급 유닛(3)으로 이어지는 밸브 없는 전달 라인(6), 및 밸브 없는 양변위 펌프(4)를 구비하는, 액체 첨가제 공급용 디바이스(1)를 동작시키는 방법으로서, 상기 양변위 펌프(4)는 상기 탱크(2)로부터 상기 흡입점(17)을 통해 전달 라인(6)을 따라 상기 공급 유닛(3)으로 상기 액체 첨가제를 전달하도록 설계되고, 상기 양변위 펌프(4)는 상기 전달 라인(6)의 적어도 하나의 밀봉부(seal)(19)를 구비하고, 적어도 하나의 밀봉부는 상기 액체 첨가제를 전달하기 위해 상기 전달 라인(6)을 따라 변위될 수 있고, 상기 방법은, 적어도,
   a) 상기 디바이스(1)의 동작 정지를 검출하는 단계;
   b) 상기 양변위 펌프(4) 내 상기 밀봉부(19)의 위치(45)를 수립하는 단계; 및
   c) 상기 밀봉부의 위치(45)가 제공된 주차 위치(park position)(44)에 대응하지 않는 경우 상기 밀봉부(19)의 위치(45)를 변경하는 단계를 포함하는, 액체 첨가제 공급용 디바이스의 동작 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 양변위 펌프(4)는 회전 구동부(8)와 이동가능한 펌프 요소(9)를 구비하고, 상기 이동가능한 펌프 요소(9)는 전달을 위하여 회전 움직임(32)으로 이동되는, 액체 첨가제 공급용 디바이스의 동작 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 이동가능한 펌프 요소(9)가 전달 방향(5)과 반대 방향으로 회전 움직임(32)으로 이동되는 경우 상호 맞물릴(interlock) 수 있는 미늘(barb)(40)이 상기 이동가능한 펌프 요소(9)에 제공되고, 상기 미늘(40)은 단계 c) 후에 상기 주차 위치(44)에 포획(arrested)되는, 액체 첨가제 공급용 디바이스의 동작 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양변위 펌프(4)는 상기 적어도 하나의 밀봉부(19)를 형성하기 위한 적어도 하나의 가요성 밀봉부 요소(46)를 구비하고, 상기 가요성 밀봉부 요소(46)는, 상기 디바이스(1)의 동작 압력보다 더 높은 압력이 적어도 하나의 펌프 볼륨(18) 내에 우세한 경우 상기 양변위 펌프(4)의 적어도 하나의 펌프 볼륨(18)을 확장시키기에 적합한, 액체 첨가제 공급용 디바이스의 동작 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제공된 주차 위치(44)에서 상기 양변위 펌프(4)의 입구(25)는 상기 적어도 하나의 밀봉부(19)에 의해 차단(closed off)되는, 액체 첨가제 공급용 디바이스의 동작 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제공된 주차 위치(44)에서 상기 양변위 펌프(4)의 출구(26)는 상기 적어도 하나의 밀봉부(19)에 의해 차단되는, 액체 첨가제 공급용 디바이스의 동작 방법.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제공된 주차 위치(44)에서 상기 양변위 펌프(4)의 입구(25)와 출구(26)는 개방되는, 액체 첨가제 공급용 디바이스의 동작 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양변위 펌프(4)는 상기 양변위 펌프(4) 내 압력이 상기 디바이스의 동작 압력을 초과하는 경우에도 변치 않는 강성의 전체 펌프 볼륨(47)을 구비하고, 상기 제공된 주차 위치(44)에서 상기 입구(25)와 상기 출구(26)는 적어도 하나의 밀봉부(19)에 의해 차단되는, 액체 첨가제 공급용 디바이스의 동작 방법.
9. 내연 엔진(13), 상기 내연 엔진(13)의 배기 가스를 정화시키기 위한 배기 가스 처리 디바이스(14), 및 액체 첨가제를 상기 배기 가스 처리 디바이스(14)로 공급할 수 있고 특허 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 동작할 수 있는 디바이스(1)를 포함하는 자동차(12).

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