JP6720282B2 - 流れの変動性を低減させる還元剤供給ユニットおよびパージ改善デバイス - Google Patents

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Description

関連出願との相互参照
本出願は、2017年12月13日に出願された、「REDUCTANT DOSING UNIT WITH FLOW VARIABILITY REDUCTION AND PURGE IMPROVEMENT DEVICE」と題する米国仮特許出願第62/598,434号の利益を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
発明の分野
本発明は、一般に還元剤供給ユニット(reductant dosing unit:RDU)に関し、特に、流れの変動性を低減させ、還元剤パージ能力を高めるRDUインサートに関する。
ディーゼル排気用流体(DEF)は、窒素酸化物の排出を低減するために、ディーゼルエンジンにおいて還元剤として使用されている。DEFは、貯蔵タンクからRDUへ、フレキシブル液圧管路を介して圧送される。RDUは、フレキシブル管路およびRDU注入カップと結合するために、液圧接合部を有している。注入カップは、典型的に、RDUが車両のエキゾーストパイプに取り付けられているときに、RDUの最も高い箇所にある。RDU注入カップは、DEFをエキゾーストシステム内に噴霧する、RDU内のインジェクタにDEFを供給する。図1は、従来の側方供給型RDU10を示しており、図2は、車両エキゾーストパイプに対する幾つかのマウントを代表する、垂直線から30度傾斜した側方供給型RDU10を示している。RDU10は、DEFをDEF供給源から受け取るための流入管12と、流入管12と結合され、流体接続されている注入カップ14とを有している。RDU10はさらに、インジェクタ18がその中に配置されているハウジング16を有している。とりわけ、ハウジング16は、インジェクタ18を熱から保護する。インジェクタ18は注入管20を有しており、注入管は、RDU10およびインジェクタ18を通るDEFの流れに対して上流側端部を有している。注入管20は注入カップ14内に配置されており、流入管12からDEFを受け取るために流入管12と流体接続されている。インジェクタ18は、自身の下流側端部に配置されているノズル22も有している。取付けフランジ24によって、RDU10を車両のエキゾーストパイプ(図示せず)に取付けることができる。RDU10は、パッシブ(空気)冷却型RDUであってもよいし、アクティブ(液体)冷却型RDUであってもよい。
インジェクタ移行部に対する注入カップの幾何学的形状によって、気泡またはエアポケットが、RDU10の最も高い箇所に形成され、残ってしまう可能性がある。図2は、RDU10の最も高い箇所に形成された気泡ABを示している。この気泡ABは圧縮性であり、これは、特にマルチプル供給ユニットシステムにおいて、システムの流れに変動を生じさせることがある。流れの変動によって、システムが正しい量のDEFを供給する能力が低下し、これはNOx変換性能に悪影響を及ぼす。
幾つかの従来のRDU SCR(選択的触媒還元)システムは、エンジン停止時に、RDUインジェクタからDEFをパージし、代わりに空気を入れるので、システム内に空気が少なくとも部分的に導入されてしまう。DEFは−11℃で凍結し、凍結時に膨張するので、このようなシステムにおいては、RDU10からDEFをパージすることが必要である。パージが行われない場合、DEFの膨張によって、インジェクタ18が損傷してしまうことがある。
例示実施形態は、従来の供給ユニットの欠点を克服する。例示実施形態によると、供給ユニットは、注入管と、ノズルと、注入管からノズルへのインジェクタ流体路とを有し、該インジェクタ流体路は供給ユニットの流体路の一部である、流体インジェクタと、流体インジェクタの注入管の少なくとも一部を内部に受容するための大きさおよび形状にされ、流体入口を有する注入カップと、注入カップの流体入口を介して注入カップと流体接続しており、流体供給源から流体を受け取るように構成されている流入管と、流体インジェクタの注入管内に部分的に配置されているインサートと、を備える。インサートは、少なくとも部分的に流体通路を画成しており、流体通路は流入管および流体インジェクタの注入管と流体接続しており、かつ供給ユニットの流体路の一部を形成している。インサートの流体通路は、流体インジェクタの長手方向軸線に対して直交する方向に延びる部分を有している。
インサートの流体通路は、インサートの外面に沿って画成されている、少なくとも1つの溝を含んでいてよい。インサートの流体通路は、インサートに画成されているチャネルをさらに含んでいてよく、少なくとも1つの溝とこのチャネルは流体接続されている。
インサートは、流体インジェクタの注入管内に少なくとも部分的に配置されている第1の部分と、第1の部分に取り付けられておりかつ注入管から延びている第2の部分とを有していてよい。チャネルは、少なくとも第1の部分に画成されていてよく、少なくとも1つの溝は、第2の部分に画成されていてよい。第2の部分は、インサートの頂面である第1の外面を有していてよく、少なくとも1つの溝は、第1の外面に沿って画成されていてよい。第2の部分はさらに、少なくとも1つの周面を有していてよく、少なくとも1つの溝は第1の外面に沿って、第1の外面の中心部から、周面に沿った第1の位置へ、画成されていてよい。第2の部分は、少なくとも1つの周面を有していてよく、少なくとも1つの溝は、第1の外面に沿って、第1の外面の中心部から周面に沿った少なくとも第1の位置および第2の位置へ画成されていてよい。
供給ユニットは、側方供給型供給ユニットであってよく、供給ユニットの流体路は、少なくとも部分的に、インサートの周りを円周方向に通る。
注入カップとインサートは、単一の部材として統合されて形成されてよい。
供給ユニットは、側方供給型供給ユニットであってよく、供給ユニットの長手方向軸線から零でない角度で車両エキゾーストに取付けられるように構成されていてよく、インサートは、カップ内に形成され得る気泡が供給ユニットの流体路から間を空けるように、注入カップに対して大きさが定められている。
インサートは、注入カップ内に、流体インジェクタ、インサートおよび流入管によって占められておらず供給ユニットの流体路内にはない第1の空間を画成するように、注入カップに対して大きさが定められていてよい。注入カップ内の流体路の寸法は、第1の空間の寸法よりも大きい。
別の例示実施形態では、供給ユニットは、注入管と、ノズルと、注入管からノズルへのインジェクタ流体路とを有し、該インジェクタ流体路は当該供給ユニットの流体路の一部である、流体インジェクタと、流体インジェクタの注入管の少なくとも一部を内部に受容するための大きさおよび形状にされ、流体入口を有する注入カップと、注入カップの流体入口を介して注入カップと流体接続しており、流体供給源から流体を受け取るように構成されている流入管と、流体インジェクタの注入管内に部分的に配置されているインサートと、を備える。インサートは、少なくとも部分的に流体通路を画成しており、流体通路は流入管および流体インジェクタの注入管と流体接続しており、かつ当該供給ユニットの流体路の一部を形成している。インサートは、少なくとも部分的にインサートの外面に沿って画成され、かつ流体通路を少なくとも部分的に画成する少なくとも1つの溝を有している。
この例示実施形態では、少なくとも1つの溝は、複数の溝を含んでいてよく、各溝は、少なくとも部分的にインサートの外面に沿って画成されている。インサートはさらに、インサート内に画成されている少なくとも1つのチャネルを有していてよく、少なくとも1つのチャネルと、少なくとも1つの溝は、少なくとも部分的に流体通路を画成している。流体通路は、流体インジェクタの長手方向軸線に対して直交する方向に延びる部分を有していてよい。インサートは、流体インジェクタの注入管内に少なくとも部分的に配置されている第1の部分と、第1の部分に取り付けられており、かつ注入管から延びている第2の部分を有していてよい。少なくとも1つのチャネルは、少なくとも第1の部分に画成されていてよく、少なくとも1つの溝は、第2の部分に画成されていてよい。少なくとも1つの溝は、第2の部分の軸方向面と半径方向面のうちの1つに沿って画成されていてよい。供給ユニットは、側方供給型供給ユニットであってよく、供給ユニットの流体路は、少なくとも部分的にインサートの周りを円周方向に通る。
詳細な説明および添付図面から、本発明はより完全に理解されるだろう。
従来のRDUの部分的な断面側面図 車両エキゾーストパイプに取付けられたときの、RDUの取付け角度を表す、30度の角度で配置された、図1に示したRDUの部分的な断面側面図 例示実施形態によるRDUインサートの斜視図(図3A)および断面図(図3B) 別の例示実施形態によるRDUインサートの斜視図(図4A)および断面図(図4B) 別の例示実施形態によるRDUインサートの斜視図(図5A)および断面図(図5B) 別の例示実施形態によるRDUインサートの斜視図(図6A)および断面図(図6B) 例示実施形態による、図4A−図4B、図5A−図5Bおよび図6A−図6Bに示した任意のRDUインサートを内部に有しているRDUの部分的な断面図 図7に示したRDUの一部の拡大された断面図 別の例示実施形態によるRDUインサートの上面斜視図(図9A)、断面図(図9B)および底面斜視図(図9C) 別の例示実施形態によるRDUインサートの上面斜視図(図10A)、断面図(図10B)および底面斜視図(図10C) 別の例示実施形態による、図9A−図9Cおよび図10A−図10Cに示した任意のRDUインサートを内部に有しているRDUの部分的な断面図 図11に示したRDUの一部の拡大断面図 別の例示実施形態によるRDUの断面図 気泡および/またはエアポケットを内部に有している、図8に示したRDUの断面図
例示実施形態の以降の説明は、単なる例であり、本発明、本発明の適用または使用を限定するものでは決してない。別段の定めがない限り、「上流側」および「下流側」という用語は、RDUインジェクタを通るDEFの流れに対するものであることを意図している。
図3Aおよび図3Bには、例示実施形態によるRDUインサート30が示されている。インサート30は、他の点では従来通りのRDU10のカップ14内に適合し、少なくとも部分的に、従来のRDUインジェクタ18の注入管20の上流側端部内に適合するような大きさおよび寸法にされている。インサート30の一部は、注入管20から上流側の方向に延びている。したがって、インサート30は、インサートがなければDEFおよび/または1つまたは複数の気泡によって占められるであろう、RDU10のカップ14内の空間を占有する。DEFおよび/または気泡に使用される空間が少ないので、パージ操作の間にパージされる必要のあるDEFが少なくなり、さらにDEF供給操作、特にDEFの流れの変動性に悪影響を与え得るRDU10内の空気が少なくなる。図面を通して、流体Fの流れが示されている。流体Fは、インサート30がカップ14内に配置されているときに、少なくとも部分的に、インサート30内を通り、かつ/またはインサート30の周りを通り、かつ/またはインサート30を通過する。
図3Aおよび図3Bに示されているように、インサート30は、RDUインジェクタ18の注入管20内に少なくとも部分的に適合するように構成されている第1の部分32を有している。注入管20が主として円筒状の形状を有しているので、第1の部分32は同様に、主として円柱状の形状を有している。第1の部分32の下流側端部32Aは、第1の部分32の残りの部分の外面に対して、半径方向内側にテーパー状にされていてよく、これによって、注入管20内に第1の部分32を挿入することが可能になる。インサート30の第2の部分34は、第1の部分32の上流側端部に取り付けられている。図示されているように、第2の部分34は、第1の部分32の半径方向の広がりよりもさらに遠く半径方向に延びている。第2の部分34が、注入管20の開放された上流側端部の頂部に配置されるように、第2の部分34の半径方向の広がりは、インジェクタ18の注入管20の半径方向の広がりよりも大きい。第2の部分34の下流側端部34Aは、第2の部分34の残りの部分の外面に対して半径方向内側にテーパー状になっていてよい。この例示実施形態では、第2の部分34の上面は平坦である。この例示実施形態では、第1の部分32と第2の部分34は、単一の部材として統合されて形成されている。
インサート30はさらに、インサートに沿って画成されている溝またはスロット36を有している。溝36は、RDU10の流入管12から受け取るカップ14内のDEFを、インジェクタ18のインジェクタ注入管20内へ通すような大きさおよび寸法にされている。図3Aおよび図3Bに示すように、溝36は、第1の部分32および第2の部分34に画成されており、溝36は、第1の部分32に画成されている第1の部分36Aと、第2の部分34に画成されている第2の部分36Bとを有している。この例示実施形態では、溝36の第1の部分36Aと第2の部分36Bは、互いに対して概ね90度で、またはほぼ90度で画成されており、第1の部分36Aは、インジェクタ18を通るDEFの流れ方向に、かつ/またはインジェクタの長手方向軸線と平行に延びており、第2の部分36Bは、インジェクタ18を通るDEFの流れに対して直交する方向に、流体インジェクタ18の長手方向軸線に対して直交する方向に、かつ流入管12を出るDEFの流れの方向に対して直交する方向に延びている。この実施形態では、溝36は、第1の部分32および第2の部分34の外面に沿って画成されている。以降でより詳細に示すように、溝36は、車両のエキゾーストパイプへの選択的な供給のために、流体インジェクタ18内へカップ14内のDEFを通過させるための流体通路を少なくとも部分的に画成する。この通路は、RDUを通るDEFの流路の一部を形成する。
図4Aおよび図4Bには、別の例示実施形態によるRDUインサート40が示されている。インサート40は、大部分がインサート30と類似しており、第1の部分32と第2の部分34を有している。これに加えて、インサート30が、第1の部分32および第2の部分34に、かつ/または第1の部分32および第2の部分34に沿って画成されている1つの溝36を有しているのに対して、インサート40は、第1の部分32および第2の部分34の外面に、かつ/または第1の部分32および第2の部分34の外面に沿って画成されている複数の溝36を有している。この実施形態では、インサート40は互いから等距離に配置されている3つの溝36を有しており、インサート40が互いに等しく離れた2つまたは3つより多くの溝36を有していてよいことが理解される。各溝36は、インサート40の第1の部分32および第2の部分34に画成されており、各溝36は、第1の部分32に画成されている第1の部分36Aと、第2の部分34に画成されている第2の部分36Bとを有している。この例示実施形態では、溝36の第1の部分36Aと第2の部分36Bは、互いに対して90度で、またはほぼ90度で画成されている。この実施形態では、各溝36は、第1の部分32および第2の部分34の外面に沿って画成されている。以降でより詳細に示すように、溝36は、車両のエキゾーストパイプへの選択的な供給のために、流体インジェクタ18内へカップ14内のDEFを通過させるための流体通路を少なくとも部分的に画成する。これらの通路は、RDUを通るDEFの流路の一部を形成する。
図5Aおよび図5Bには、別の例示実施形態によるRDUインサート50が示されている。インサート50は、大部分がインサート30、40と類似しており、上述した第1の部分32と第2の部分34を有している。しかし、インサート40が、第1の部分32の外面に沿って画成された第2の溝36Aを有しているのに対して、インサート50は、第1の部分32内で画成されているチャネル52を有している。チャネル52は、第1の部分32の1つの軸線方向端部から、反対側の第2の端部へと、第1の部分32の軸線方向中心を通って画成されている。チャネル52は、完全にまたはほぼ完全にインサート50によって画成されている。
インサート50はさらに溝またはチャネル56を有している。特に、溝56は、複数(図5Aに示されているように2つ)の位置から、第2の部分34における半径方向に、第2の部分34の底部外面に沿って延びている。この場合では、そこから溝56が延びている2つの位置は、第2の部分34の対向する半径方向端部に沿っている。このようにして、チャネル52と溝56は、第2の部分34から第1の部分32への、インサート50を通るT字形またはほぼT字形の流体通路を形成する。しかし、溝56が、第2の部分34の対向する外側半径端部に位置していない2つの位置から半径方向内側の方向に延びていてもよいし、かつ/または、3つ以上の位置から半径方向内側に、第2の部分34の外側半径面に沿って延びていてもよいことが理解される。
図6Aおよび図6Bには、別の例示実施形態によるインサート60が示されている。インサート60は、大部分が上述したインサート50と類似しており、第1の部分32と第2の部分34を有している。これに加えて、インサート60はチャネル52を有しており、このチャネル52は、インサート50に関して上述したように、第1の部分32と第2の部分34との間に延びている。チャネル52は、軸線方向において、第1の部分32の軸線方向中心(および/または長手方向軸線)を通って、第1の部分32の1つの軸線方向端部から、第1の部分の反対側の第2の軸線方向端部へと延びている。インサート60はさらに、第2の部分34に画成されている溝またはチャネル66を有している。溝56が複数の位置からインサート50の第2の部分34の底部外面に沿って半径方向内側へ延びているのに対して、溝66は、1つの位置からの第2の部分34の外側半径面に沿って、第2の部分34の半径方向中心へと、半径方向内側に延びている。このようにして、チャネル52と溝66は、反転したL字形の流体通路を形成しており、これは第2の部分34内で半径方向に延びる第1のセグメントと、第1の部分32内で軸線方向に延びる第2のセグメントとを有している。
図7および図8は、内部にインサート30、40、50または60(以降では、「インサート30−60」とする)を有しているRDU100を示している。RDU100は、RDU100が車両のエキゾーストパイプ(図示せず)に取り付けられたときの向きを示すために、垂直線から30度の角度で描かれている。図示されているように、インサート30−60の第1の部分32は、インジェクタ18の注入管20内に配置されており、第2の部分34は、注入管20の頂上端部および/または上流側端部とカップ14の内面14Aとの間に配置されている。第2の部分34の半径方向外面は、カップ14の内周面14Bに隣接している。このようにして、インサート30−60、特にインサートの第2の部分34は、そうでなければDEFおよび/または1つまたは複数の気泡ABによって占められるであろうカップ14内の空間を占有し、これによって、気泡ABが占有し得る空間を低減し、これによって有利には、気泡ABによってRDU100に及ぶ悪影響が小さくなる。図示されているように、気泡ABは、流入管12から、溝36もしくはチャネル52、62を通って、または溝36もしくはチャネル52、62に沿って、インジェクタ18内へ続くDEFの流体路から間が空けられており、これによって、RDU供給性能に気泡ABが与える影響が低減される。空間が減ったことで、RDU100内に保持される、凍結する可能性があるかまたは還元剤パージ操作の間にパージされる必要があるDEFの量も減少させる。カップ14内に配置されているインサート30−60を用いて、DEFは、RDU100の流入管12から、溝36またはチャネル52/62を通って流れ、インジェクタ18の注入管20に入ることが可能になる。インジェクタ18内に配置されると、DEFは、インジェクタ18から車両エキゾーストパイプ内に選択的に排出される。
図7および図8は、第2の部分34における溝36、56、66が、流入管12から出て、カップ14に入るDEFの流れの方向に対して直交するかまたはほぼ直交する方向に延びるように、カップ14内に配向されているインサート30−60を示している。結果として、流入管12からインジェクタ18内へ続くDEF流体路は、溝36、56、66に入る前に、第2の部分34の周りを円周方向に通る。溝36、56、66に入る前に第2の部分34の周辺のDEFの移動量が変化するように、インサート30−60がカップ14内で異なる向きにされていてもよいことが理解される。
図9A−図9Cは、さらに別の例示実施形態によるインサート70を示している。インサート30−60と同様に、インサート70は第1の部分32を有しており、この第1の部分は、インジェクタ18の注入管20内へ挿入するための大きさと円柱状の形状を有している。インサート70は第2の部分34を有しており、この第2の部分は、第1の部分32から延びており、インサート70がRDU内に配置されているときに、流体インジェクタ18の注入管20の上方かつ/または上流側に配置されるための大きさおよび寸法にされている。また、インサート50および60と同様に、第1の部分32は、第1の部分32を通って、長手方向軸線かつ/または第1の部分の軸線方向中心に沿って、軸線方向に画成されているチャネルまたは貫通孔72を有している。しかし、インサート70は、第2の部分34が溝またはスロット74を有しているということによって、インサート50および60とは異なっている。溝74は、インサート70の頂面76において、頂面76に沿って画成されている。この例示実施形態では、溝74は、頂面76を横切って直径方向に延びており、かつチャネル72と流体接続している。このようにして、以降により詳細に示すように、チャネル72と溝74はともに、RDUの流入管12からRDUインジェクタへと通じるDEF用の流体通路を少なくとも部分的に提供する。
図10A−図10Cは、別の例示実施形態によるインサート80を示している。インサート80は、上述したインサート70の多くの特徴に類似しこれらを有しており、第1の部分32、第2の部分34およびチャネル72を有している。しかし、インサート70が、第2の部分34の頂面76を横切って直径方向に延びる溝74を有しているのに対して、インサート80は、第2の部分34に画成されており、かつ第2の部分の中心部から第2の部分34の半径方向側面へと配置されている溝84を有している。チャネル72と溝84が互いに流体接続し、ともに、対応するRDUの流入管12からRDUインジェクタへと通じるDEF用の流体通路を少なくとも部分的に提供するように、チャネル72は溝84へと延びている。
図11および図12は、追加的な例示実施形態によるRDU200を示している。RDU200は、上述した流体インジェクタ18、RDUハウジング16、流入管12およびカップ14を備えている。加えて、RDU200は、1つの実施形態ではインサート70を備えており、別の実施形態ではインサート80を備えている。図示されているように、インサート70および80は部分的に、インジェクタ18の注入管20の頂上(上流側)端部内に挿入されており、第1の部分32は、完全にまたはほぼ完全に、インジェクタの内部に配置されており、第2の部分34は注入管20の頂上部から延びている。
RDU200が車両のエキゾーストパイプ(図示せず)に取付けられているときの、可能性のある配向を示すために、図11および図12において、RDU200は垂直線から30度の角度で示されている。図示されているように、インサート70、80の第1の部分32は、インジェクタ18の注入管20内に配置されており、第2の部分34は、注入管20の頂上端部および/または上流側端部と、カップ14の内面14Aとの間に配置されている。第2の部分34の半径方向外面は、カップ14の内周面14Bに隣接している。このようにして、インサート70、80、特にインサートの第2の部分34は、インサートがなければDEFおよび/または1つもしくは複数の気泡もしくはエアポケットABによって占められるであろう、カップ14内の空間を占有する。図示されているように、エアポケットABは、流入管12から、溝74、84およびチャネル72を通って、または溝74、84およびチャネル72に沿って、インジェクタ18内へ続くDEFの流体路から間が空けられており、これによって、RDU供給性能にエアポケットABが与える影響が低減される。DEFおよびエアポケット用の低減された空間は、RDU200内に保持される、凍結する可能性があるかまたは還元剤パージ操作の間にパージされる必要があるDEFの量も減少させる。カップ14内に配置されているインサート70、80によって、DEFは、RDU200の流入管12から、溝74、84およびチャネル72を通って流れ、インジェクタ18の注入管20に入ることが可能になる。インジェクタ18内に配置されると、DEFは、インジェクタ18から車両エキゾーストパイプ内に選択的に排出される。
図12において最も良く見て取れるように、溝74、84が、カップ14の内面14Aとともに、溝74、84のすぐ上に、インサート70、80を通る流体通路の一部およびカップ14を通るDEF流体路を形成するように、インサート70、80はカップ14内に配置されている。
さらに図12を参照して、流入管12から出てカップ14に入るDEFの流れの方向に対してほぼ直交する方向に溝74、84が位置付けられるように、インサート70、80はカップ14内に配向されている。この結果、流入管12から、流体インジェクタ18の注入管20へと続くDEFの流路は、溝74、84に入る前に、第2の部分34の周りを部分的に円周方向に流れるDEFを含む。溝74、84が、流入管12から出るDEFの流れの方向に対して複数の異なる角度のいずれかで配向され、これによって、溝74、84に入る前に、インサート70、80の第2の部分34の周りの円周方向のDEFの移動量が変化するように、インサート70、80をカップ14内に配置してもよいことが理解される。
図13は、別の例示実施形態によるRDU300を示している。RDU300は、上述したRDU100および200と類似しており、流体インジェクタ18、流入管12、カップ14、ハウジング16および取付けフランジ24を有している。しかし、RDU100および200が、流体インジェクタ18の長手方向軸線に対して直角等の角度で配置されている流入管12を有する側方供給型RDUであるのに対して、RDU300は、流入管12の長手方向軸線が流体インジェクタ18の長手方向軸線と同軸またはほぼ同軸である、頂上供給型RDUである。RDU300はさらに、カップ14内に配置されているインサート70または80のいずれかを備えている。RDU300においては、流入管12からカップ14に入るDEFは、インジェクタ18の注入管20に入る前に、溝74、84内へ流れる。
上述したインサートは、幾つかの方法で、対応するRDU内のエアポケットに対処する。第1に、エアポケットが形成され得る空間が、RDU内の上述したインサートのうちの1つが存在することよって低減される。これによって、カップ14内に形成される場合に、エアポケットの大きさは低減される。加えて、RDU内の比較的大きい空き空間は、DEFが、パージ操作の間、インジェクタから除去されるよりも、流体インジェクタ18内へ引き返す原因と見なされる。カップ14内の空き空間をより小さく保つことによって、より多くのDEFがパージ操作の間に除去され、したがって、凍結時に膨張し、インジェクタ18を損傷させる可能性のある、残っているDEFがより少なくなる。
第2に、カップ14内の空き容積は、RDU100、200、300の流体路のサイズ、特に、インサートによって少なくとも部分的に画成される流体通路のサイズよりも小さい。エアポケットが典型的に球状の気泡から成ることを考慮すると、カップ14内のRDU流体路内にない、カップ14内の気泡は、インサートおよび/またはRDU流体路の流体通路内にある気泡よりも小さい。図14は、RDU100内に配置されているインサート30−60を示しており、インサート30−60の流体通路内に位置している気泡AB−Pと、インサート30−60の流体通路内またはカップ14を通るDEF流体路内にはないより小さい気泡AB−NPとを有している。カップ14を通るDEF流体路が、DEF流体路内にない、カップ14内の空間よりも大きくなるようにインサート30−60の大きさをカップ14に対して定めることによって、DEF流体路内にない気泡NPが、流体路の寸法よりも小さくなり、これは、気泡PおよびNPの全てが優先的に、プライミングの間にインジェクタ18を通ることを保証するのに役立つ。
インジェクタ18が、流体インジェクタ、特にRDUインジェクタ内で従来見られる部品およびコンポーネントを備えていてよいことが理解される。これには、コイル、可動アーマチュアおよび磁極片を有するアクチュエーターユニット(図示せず)と、バルブニードルと弁座とを有するバルブアセンブリ(図示せず)と、アクチュエータユニットを介してバルブアセンブリを制御するために1つまたは複数の電気信号を受け取るように構成されている電気コネクタとが含まれる。インジェクタ18は、米国特許出願公開第2015/0115051号明細書に示されている部品、コンポーネントおよび特徴を有していてよく、この内容は、参照によってその全体が本明細書に援用される。
インサート30、40、50、60、70および80は、通常のRDU作動範囲を超える温度に耐えることができ、かつDEFへの曝露に耐えることができる、複数の異なる材料のうちのいずれかから構成されていてよい。例えばインサート30−80は、プラスチック合成物から構成されていてよい。代替的に、インサート30−80は、金属から構成されていてよい。別の代替的な実施形態では、インサート30、40、50、60、70、80は、単一の部材として、カップ14と統合されて形成されている。特に、インサートおよびカップ14は、金属から構成されていてよく、金属射出成形プロセスから形成されていてよい。
インサート30、40、50、60、70および80は、RDUの一部として上述されている。このようなインサートが、ディーゼル供給ユニット等の他のインジェクタベースのデバイスにおいて使用されてもよいことが理解される。
本発明の上述の記載は単なる例であり、したがって、本発明の主旨から逸脱していない変化形態は本発明の範囲にあるものとされるべきである。このような変化形態は、本発明の精神および範囲から逸脱しているものとして見なされるべきではない。

Claims (9)

  1. 供給ユニットであって、
    注入管と、ノズルと、前記注入管から前記ノズルへのインジェクタ流体路とを有し、該インジェクタ流体路は当該供給ユニットの流体路の一部である、流体インジェクタと、
    前記流体インジェクタの前記注入管の少なくとも一部を内部に受容するための大きさおよび形状にされ、流体入口を有する注入カップと、
    前記注入カップの前記流体入口を介して前記注入カップと流体接続しており、流体供給源から流体を受け取るように構成されている流入管と、
    前記流体インジェクタの前記注入管内に部分的に配置されており、少なくとも部分的に流体通路を画成しているインサートであって、前記流体通路は前記流入管および前記流体インジェクタの前記注入管と流体接続しており、かつ当該供給ユニットの前記流体路の一部を形成しており、前記流体通路は、前記流体インジェクタの長手方向軸線に対して直交する方向に延びる部分を有している、インサートと、
    を備え
    前記インサートの前記流体通路は、前記インサートの外面に沿って画成された少なくとも1つの溝を含み、
    前記インサートの前記流体通路は、前記インサートに画成されたチャネルを含み、前記少なくとも1つの溝と前記チャネルは流体接続されており、
    前記インサートは、前記流体インジェクタの前記注入管内に少なくとも部分的に配置されている第1の部分と、前記第1の部分に取り付けられ前記注入管から延びている第2の部分とを有し、
    前記チャネルは、少なくとも前記第1の部分に画成されており、前記少なくとも1つの溝は、前記第2の部分に画成されており、
    前記第2の部分は、前記インサートの頂面である第1の外面を有し、前記少なくとも1つの溝は、前記第1の外面に沿って画成されている、供給ユニット。
  2. 前記第2の部分は、少なくとも1つの周面をさらに有し、前記少なくとも1つの溝は、前記第1の外面に沿って、該第1の外面の中心部から前記周面に沿った第1の位置へ、画成されている、請求項記載の供給ユニット。
  3. 前記第2の部分は、少なくとも1つの周面をさらに有し、前記少なくとも1つの溝は、前記第1の外面に沿って、該第1の外面の中心部から前記周面に沿った少なくとも第1の位置および第2の位置へ画成されている、請求項記載の供給ユニット。
  4. 前記供給ユニットは、該供給ユニットの長手方向軸線が垂直線に対して傾斜するように車両のエキゾーストパイプに取り付けられ、前記供給ユニットの前記流体路は、前記インサートの周りを少なくとも部分的に円周方向に通る、請求項1から3までのいずれか1項記載の供給ユニット。
  5. 前記注入カップと前記インサートは、単一の部材として統合されて形成されている、請求項1から4までのいずれか1項記載の供給ユニット。
  6. 前記供給ユニットは、供給ユニットの長手方向軸線が垂直線に対して傾斜するように車両のエキゾーストパイプに取り付けられ、前記インサートは、前記注入カップ内に形成され得る気泡が、前記供給ユニットの前記流体路から間を空けるように、前記注入カップに対して大きさが定められている、請求項1から5までのいずれか1項記載の供給ユニット。
  7. 前記インサートは、前記注入カップに、第1の空間を画成するように、前記注入カップに対して大きさが定められており、前記第1の空間は、前記流体インジェクタ、前記インサートおよび前記流入管によって占められておらず、かつ前記供給ユニットの前記流体路内になく、前記注入カップ内の前記流体路の寸法は、前記第1の空間の寸法よりも大きい、請求項1から6までのいずれか1項記載の供給ユニット。
  8. 供給ユニットであって、
    注入管と、ノズルと、前記注入管から前記ノズルへのインジェクタ流体路とを有し、該インジェクタ流体路は当該供給ユニットの流体路の一部である、流体インジェクタと、
    前記流体インジェクタの前記注入管の少なくとも一部を内部に受容するための大きさおよび形状にされ、流体入口を有する注入カップと、
    前記注入カップの前記流体入口を介して前記注入カップと流体接続しており、流体供給源から流体を受け取るように構成されている流入管と、
    前記流体インジェクタの前記注入管内に部分的に配置されており、少なくとも部分的に流体通路を画成しているインサートであって、前記流体通路は前記流入管および前記流体インジェクタの前記注入管と流体接続しており、かつ当該供給ユニットの前記流体路の一部を形成している、インサートと、
    を備え、
    前記インサートは、少なくとも部分的に前記インサートの外面に沿って画成され、かつ前記流体通路を画成する少なくとも1つの溝を有しており、
    前記インサートは、前記流体インジェクタの前記注入管内に少なくとも部分的に配置される第1の部分と、該第1の部分に取り付けられ、前記注入カップの前記流入管から延びる第2の部分と、を有しており、前記少なくとも1つの溝は、前記インサートの前記第1の部分の外面に沿って延びる第1の部分と、前記インサートの前記第2の部分の外面に沿って延びる第2の部分と、を有しており、前記少なくとも1つの溝の前記第1および第2の部分は、直交する方向に延びている、供給ユニット。
  9. 前記少なくとも1つの溝は複数の溝を含み、各溝は、前記インサートの前記外面に沿って画成されている、請求項記載の供給ユニット。
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