CN103261606B - 液体取出模块、液体罐 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从一个液体罐、尤其是机动车的废气再处理系统的液体罐取出液体的液体取出模块（1），包括一个可布置在机动车罐中和/或上的基体（2），该基体支撑一个具有可配设给罐内部空间的取出开口（5）的液体取出装置（6）和至少一个电加热元件（20）。在此建议，设有至少一个导热元件（18），它具有至少一个配设给加热元件（20）的第一区段（24）和一个配设给取出开口（5）的第二区段（25），以便将热量从加热元件（20）传送到取出开口（5）。

Description

液体取出模块、液体罐

技术领域

本发明涉及一种用于从一个液体罐、尤其是机动车的废气再处理系统的液体罐取出液体的液体取出模块，包括一个可布置在机动车罐中和/或上的基体，该基体支撑一个具有可配设给罐内部空间的取出开口的液体取出装置和至少一个电加热元件。

本发明还涉及一种用于机动车的液体罐，尤其是用于汽车的废气再处理系统的液体罐，具有至少一个壁，所述壁具有一个开口，其中，在该液体罐中和/或上设置一个用于从罐取出液体的液体取出模块，该液体取出模块封闭该开口。

背景技术

开头提到类型的液体模块以及液体罐由现有技术公知。因此例如德文公开文献DE102006027487A1公开了一种用于尿素水溶液的机动车罐，它具有一个开口，在该开口中可以这样地装入液体取出模块，使得液体取出模块密封地封闭该开口。液体取出模块包括一个基体，该基体支撑一个用于从罐取出液体的液体取出装置。液体取出装置包括至少一个通向取出开口的去处通道，其中，取出开口配设给罐内部空间。此外，液体取出模块支撑一个电加热元件，它在低的环境温度时能够解冻在液体罐中冻结的液体，从而即便在低温时也有可从液体罐取出的液体供使用或者说提供。

发明内容

按照本发明的液体取出模块具有优点，即取出区域中的液体特别快地或者说首先被加热并且在需要时被解冻，从而在系统起动不久就已经能够从液体罐取出液体，并且例如解冻的液体不会被取出区域中的冻结的液体阻挡进入取出通道或者说离开液体罐。按照本发明的液体取出模块的特点在于，设有至少一个导热元件，它具有至少一个配设给加热元件的第一区段和一个配设给取出开口的第二区段，以便将热量从加热元件传送到取出开口。除了加热元件以外，因此设置一个优选分开的导热元件，它将由加热元件产生的热量传导到取出开口。加热元件优选在一个平面中尤其是肋形地或者说星形地延伸，以便在大的面积上提供热能。特别优选地，加热元件覆盖取出开口或者说加热元件也在取出开口上延伸。因此，取出开口的周围区域中的液体被可靠地加热或者说解冻。导热元件的第一区段这样地配设给加热元件，使得他们接收来自加热元件的热量，而第二区段配设给取出开口，以便在那里重新释放或者说辐射出所接收的热量。在一种优选的实施方式中，导热元件一直伸入到取出开口中，以便保证整个取出区域的可靠解冻。导热元件的第一区段优选相对于加热元件间隔开地设置，从而它例如在液体取出模块变形时在运行中不导致附加的应力。在一种优选的变换实施方式中，第一区段贴靠在加热元件上，从而形成触碰接触，并且来自加热元件的热量直接传递到导热元件上，由此减少热损失。

优选导热元件被构造为导热销、导热套或者导热板。在此优选相应的导热元件的第一区段被配设给加热元件的底侧或侧面。导热销的特点是优选至少基本上圆柱形的构造，并且优选如一个栓那样保持在例如基体的一个相应的开口中。导热套与导热销的区别是，它具有一个至少基本上环形的横截面并且由此被构造为空心圆柱。导热销和导热套的相应的第一区段优选由一个相应的端侧构成，从而导热销或导热套优选垂直于加热元件的底侧定向。第二区段优选分别由第二端侧或者但是由导热销或导热套的与第一端侧相对置的端部构成。因此，导热销或导热套可以一直伸到取出开口之前或者说在取出开口之前结束，或者但是伸入到取出开口中，从而该相应的端部区域被配设给取出开口并且区段地伸入到该取出开口中。导热板的特点是板结构，即扁平地构成，优选具有基本上矩形的横截面。特别优选地，构造为导热元件的导热板的第一区段由一个端部区段构成并且第二区段由一个第二端部区段构成。特别优选地，导热板被构造为角形板或者说设有至少一个角部，从而第一端部区段优选垂直于第二端部区段定向。特别优选地，导热板的第一端部区段或者说导热板的第一区段配设给加热元件的一个侧面，而第二端部区段或者说第二区段配设给取出开口。

特别优选地，取出开口由基体构成。换言之，取出开口与基体一体地构成或者说由基体中的一个开口构成。优选地，优选同样由基体和/或液体取出装置形成的取出通道连接到取出开口上，该取出通道通向一个可从外部接近的接头，该接头例如作为短管尤其是与基体和/或与液体取出装置一体地构成。

优选地，导热套区段地装入取出开口中、尤其是力锁合地装入取出开口中。因此，导热套的外直径以及取出开口的内直径相对应地选择，以便形成压配合。由此导热套可靠地固定在基体上，而不需要另外的辅助装置。

根据本发明的一种有利的扩展构型，导热板被构造为打孔的导热板和/或导热套被构造为侧向开槽的导热套。导热套的开槽的实施方式以及导热板的打孔的实施方式允许导热板或者说导热套在取出开口上的特别近的布置，而不阻止液体通过相应的导热元件进入到取出开口中。此外，通过相应的导热元件的打孔的或者说开槽的构型节省了重量。

根据本发明的一种有利的扩展构型规定，在加热元件和取出开口之间设置一个过滤元件。该过滤元件用于在液体通过取出开口通入或者说吸入到取出通道之前过滤液体。优选地，液体取出装置包括一个输送装置，例如一个泵，以便通过取出开口将液体从罐内部空间输送出来。特别优选地，输送装置集成地构造或者说布置在液体取出模块的基体中。

过滤元件优选具有一个开口，在该开口中设置或保持导热元件。过滤元件为此优选具有一个支撑结构，该支撑结构支撑过滤织物。支撑结构优选由塑料构成并且在一个尤其是与取出开口相对置的部位上具有通孔。相应的导热元件优选力锁合地并且尤其是密封地保持在该通孔中。

根据本发明的一种有利的扩展构型规定，导热销与加热元件或者说与加热元件的包套结构一体地构成。因此，加热元件的包套结构优选具有一个圆柱形的、形成导热销的凸起，该凸起在取出开口的方向上延伸。特别优选地，导热销在此延伸通过过滤元件的通孔，其中，在此在导热销和顾虑元件或者说通孔之间的力锁合的连接是不需要的，但是完全可以设置用于卡锁。

按照本发明的液体罐的特点在于液体取出模块，如上所述。液体取出模块的基体以及罐的壁优选由相同的材料制成、尤其是由相同的塑料、特别优选由HDPE塑料（HDPE=高密度聚乙烯）制成并且在接触区域中相互焊接。优选液体罐的开口设置在一个由壁构成的底部中，从而液体取出模块优选形成液体罐的最低点，以便始终最佳地利用液体罐中的液体体积。变换地自然也可想到，通过旋紧、夹紧或类似方法将基体固定在罐的壁上。也可想到，基体以及壁的开口设有搭扣锁合装置，借助它能以简单的方式和方法将液体取出模块固定在液体罐上。附加地或变换地，也可以设置用于固定和/或用于密封的粘接剂。

附图说明

下面应当根据附图详细阐述本发明。对此示出：

图1示出根据第一实施例的液体取出模块；

图2示出液体取出模块的剖视图；

图3示出液体取出模块的另一个剖视图；

图4示出根据另一个实施例的液体取出模块；

图5示出根据另一个实施例的液体取出模块；

图6示出根据另一个实施例的液体取出模块；

图7示出液体取出模块的电加热元件；和

图8示出液体取出模块的另一个实施例。

具体实施方式

图1以立体视图示出根据第一实施例的液体取出模块1。该液体取出模块1包括一个基体2，该基体优选由塑料制成并且具有一个圆形的基本形状。该液体取出模块1或者说基体2被这样地构成，使得它可这样地布置到液体罐的一个壁的开口中，从而它密封地封闭该开口。基体2包括一个取出通道3，该取出通道从一个可从外部到达的接头4通向一个取出开口5，该取出开口布置在基体2的面向罐内部的侧上。取出通道3区段地通过一个液体取出装置6构成，该液体取出装置至少部分地布置在一个由基体2构成的壳体7中并且伸入到罐内部空间中。液体取出通道3在此仅部分地由基体2构成。液体取出通道进一步通过液体取出装置6构成，该液体取出装置被装入到壳体7中并且在当前的实施例中不被基体2完全地包围，从而它在指离罐内部空间的一侧暴露。通过相应的密封元件使液体取出装置和基体2相互密封地连接。电线从液体取出装置6通过基体2通向一个在安装状态中可从外部接近的插头8，该插头优选与基体2一体地构成或者被基体包覆注塑。此外，液体取出模块1包括一个液位检测装置9，关于他的构造稍后应当详细说明。基体2形成一个底部区域10，取出开口4也位于该底部区域中，并且壳体7从该底部区域突出。基体2居中地在底部10中具有一个凹部11，该凹部至少区段地截锥形地构成。两个连接触头12轴向地伸入到凹部中，这些连接触头过渡到穿过基体2的导线中或者说与它们电连接。这些电线通向一个在装配状态中可从外部接近的第二插头13。凹部11由一个圆环形的接触面14包边或者说限界。

此外，液体取出模块1包括一个过滤元件15，它圆环区段地构成并且具有一个过滤织物16，该过滤织物被一个包覆注塑的支撑结构17包边。过滤元件15位于基体2的底部10上，使得它覆盖取出开口5。在支撑结构17中还保持一个导热元件18，该导热元件被构造为打孔的导热板19。过滤元件15或者说尤其是过滤织物16在取出区域中优选无褶皱/折叠地实施，从而热量在该区域中更快速地扩散并且可以用于解冻。

在过滤元件15上方设置一个电加热元件20，如在图2中以放大的剖视图所示。出于清楚的考虑，加热元件20在图1中未示出。加热元件20肋状地或者说框状地，如例如在图8中所示，至少基本上在过滤元件15的整个面上延伸。加热元件20包括一个加热体21以及一个塑料包套结构22，该加热体优选由铝制成，该塑料包套结构完全包围铝加热体21。

如显示液体取出模块1的另一个剖视图的图3可见，加热元件20包括至少一个、优选两个PTC加热元件23，它们优选安设在加热体21的接收凹部24中并且通过塑料包套结构22包围。这些PTC加热元件23与基体2的接触接头12可电连接。

如图2可见，导热元件18具有一个第一区段24以及一个第二区段，第一区段配设给加热元件20，第二区段配设给取出开口5。导热板19为此被构造为角形板，其中，第一区段24相对于第二区段25成直角定向。导热板19在当前的实施例中被过滤元件15的支撑结构17包覆注塑，从而它形状锁合地保持在过滤元件15上或者说中。第一区段平行于加热元件20的侧壁延伸，并且与加热元件20紧密相邻地设置，从而来自加热元件20的热量被传递到导热板19上。导热元件18或者说导热板19优选由一个具有高导热系数的材料制成，从而它以仅很小的热损失将接收的热能传递到区段25中，该区段在取出开口5上延伸并且靠近取出开口设置。基体2在底部10以包围取出开口4的方式具有多个在圆周方向上彼此间隔距离的凸起26，这些凸起保证取出开口5不能通过导热元件18或者说导热板19封闭。导热板19的打孔构造具有相同效果，从而始终确保液体的取出并且能够实现简单的装配。

即导热元件18将来自加热元件20的热量传导到取出开口5，从而在低的环境温度时在取出开口5附近或者在取出通道3的接近取出开口5的区域中并且冻结的液体被快速地解冻，以便能够在短时间内提供液体，液体能够由液体取出装置6或者说它的泵通过取出通道3从罐内部空间抽吸并且能够被输送到相应的位置。

根据当前的实施例，设置一个另外的导热元件18，它被构造为导热套27，并且以形成取出开口5的方式设置在取出通道3中。导热套27被装入取出开口5中，由此由导热板19输送的热能继续传导到取出通道3中，以便使解冻过程加速或者说以便在进一步远离加热元件20的部位上实现解冻过程。变换地，导热套也可以仅仅被构造为支撑套，而没有特别的导热特性。

图3示出液体取出模块1在液位检测装置9的区域中的剖面。它包括一个液位传感器28以及一个反射管29。反射管29与基体2一体地构成并且垂直地延伸经过加热元件20。反射管29如最佳由图1可见那样侧向开槽地构成，其中，纵向缝槽30配设给加热元件20，从而位于反射管29中的液体同样特别快速地被解冻。液位传感器28设置在反射管29的封闭的底侧上并且无接触地借助超声波检测液体罐的液位。反射管29可以变换地也构造为漏斗形的。通过纵向缝槽30保证了，反射管29中的液体液面对应于液体罐的液体液面。

变换地，取代纵向缝槽30也可以在壳壁中设置简单的开口用于液体流出或者缓流。反射管的长度优选被这样地选择，使得测量精度在液体罐的液位范围的下三分之一中特别高，或者说反射管在液体罐的下三分之一上延伸。为了与变化的温度和液体密度无关地保证液位检测装置9的信号质量和/或同时识别错误灌注，设置一个参考面31，它在当前的实施例中由加热元件20的塑料包套结构22构成。为此，塑料包套结构22具有一个伸入到反射管29的纵向区段30中的凸起32，该凸起的配设给液位传感器28的下侧形成参考面31。变换地，参考面也可以由基体2、过滤元件15或者液体取出模块1的一个另外的元件构成。

图4以放大的剖视图示出根据另一个实施例的液体取出模块1。根据该实施例仅仅设置一个导热元件18，即导热套27，它侧向开槽地构成，并且从基体2的底部10伸入到过滤元件15中。自由端部33在此形成导热元件18的第一区段24，而侧向开槽的导热套27的位于取出开口5中的区域构成第二区段25。根据该实施例，由此热量从加热元件20借助导热套27传递或者说传送到取出区域中。

导热套27的侧向缝槽延伸直到底部10的高度，从而取出开口5的高度不变。此外，导热套有目的被这样地形成或者说布置，使得过滤织物16不受损坏。

图5以剖视图示出液体取出模块1的另一个实施例，其中，该实施例与以上实施例的区别在于，加热元件20的塑料包套结构22形成一个导热销34，它同样是一个导热元件18。导热销34与取出开口5相对置地设置并且在它的方向上延伸，从而热量从加热元件20向着取出开口的方向传送并且到导热套27的距离减小。特别优选地，过滤织物在导热元件18的区域中具有一个留空，从而导热元件18能够密封地通向彼此。

图6为此示出液体取出模块1的另一个实施例，它与根据图4的实施例的区别尤其是在于，过滤元件15在取出开口5的区域中具有一个扩宽的支撑结构7，在该支撑结构中构成一个开口35，该开口在取出开口5的假想延长线上向着加热元件20的方向延伸。在开口35中力锁合地且形状锁合地保持一个导热销36。导热销的一个端部形成区段34，而另一个端部形成导热元件18的区段25，从而该一个端侧配设给加热元件20并且该另一个端侧配设给取出开口5。通过以上已经描述的在基体2的底部10上的凸起26保证了，始终有液体能够进入到取出开口5中。在底部10中还构成污物陷阱44，它用于使污物颗粒不进入取出开口5中。污物颗粒在相应的污物陷阱44中聚集并且即便在液体取出模块1更强地运动时仍保持在其中，从而它们不会向高处冲刷。

图7以立体视图示出具有导热销34的加热元件20。加热元件爱20的塑料包套结构22有利地由与基体2相同的塑料构成并且附加地具有至少一种具有高导热能力的填充材料。填充材料优选指的是矿物填充材料和/或玻璃纤维。有利地，填充材料占到塑料包套结构22的基本上10%的体积份额或者基本上30%的重量份额。

加热元件20在它的底侧37大约居中设置地具有连接触头38，连接触头通向由塑料包套结构22包围的PTC加热元件23。连接触头38被构造为接收部并且设置在塑料包套结构22的一个基本上截锥形的凸起39的一个自由端侧上。塑料包套结构22此外在该底侧37上与凸起29同轴布置地具有一个圆环形的接触面40，该接触面的直径对应于基体2的接触面14的直径。在安装时，加热元件20这样地放置在基体2上，如在图1中所示，使得凸起39被插入到凹部11中。被实施为销的连接触头12在此自动地插入到构造为接收部的连接触头38中。凸起39和凹部11为此这样地构成，使得它们形状锁合地径向相互配合。接触面40在此贴靠在接触面14上。通过焊接过程，尤其是通过加热元件焊接，接触面40和14相互焊接，由此在加热元件20和基体20之间形成密封且坚固的连接。因为两个元件由相同的塑料、优选HDPE（高密度聚乙烯）制成，所以焊接连接允许特别安全地被确保。由于塑料包套结构22中的所述至少一种填充材料，它具有比基体2高的导热能力。通过与基体2的焊接，提供了特别紧凑且可简单搬运的液体取出模块1，它保证了高的使用寿命。

图8示出液体取出模块1的另一个实施例，它与以上实施例的区别基本上在于，液位检测装置9具有一个接触式地工作的液位传感器41，它延伸通过反射管29，并且由此免受污物和其它外部影响，如例如通过结冰产生的力作用。

优选上述的导热元件18由具有良好的导热特性的金属材料制成。变换地也可使用由一种导热良好的塑料制成的导热元件18，例如设有上述的填充材料5，从而降低成本。也可想到，具有由塑料制成的导热元件的塑料部件设有具有高导热能力的嵌入注塑的和/或包覆注塑的夹层部件。优选地，液体取出模块1还在它的指离罐内部空间的侧还设有防碎石撞击保护装置，它在将液体取出模块或者说液体罐装入机动车底部中时阻止损坏。该防碎石撞击保护装置也可以用于相对于过加热/过热的防护，例如当布置在机动车的排气系统附近时。防碎石撞击保护装置也可以用作挡风板，尤其是以便在低温时阻止结冰或者说在结冰的液体解冻时支撑或者说卸载液体取出模块1。由此能够在相同的加热功率时解冻更多的液体并且通过较低的能量消耗来减少环境负荷。

为了将液体取出模块1固定到在此未详细示出的液体罐上，基体2具有一个在基体2的整个圆周上延伸的轴向接触面42，它可安放到液体罐或者说液体罐的壁的一个相应地构成的配对接触面上。通过将基体2在接触面42上与液体罐的壁焊接，确保了液体取出模块1和液体罐之间的密封的且固定的连接，其中，液体取出罐1的部件、尤其是壳体、反射管29、在需要时一个导热元件18和加热元件20通过壁中的开口伸入到液体罐的罐内部空间中。如上已经所述，开口优选布置在液体罐的底部中。

Claims (13)

1.用于从一个液体罐取出液体的液体取出模块(1)，包括一个可布置在机动车罐中和/或上的基体(2)，该基体支撑一个具有可配设给罐内部空间的取出开口(5)的液体取出装置(6)和至少一个电加热元件(20)，其中，在加热元件(20)和取出开口(5)之间设置一个过滤元件(15)，其特征在于，设有至少一个导热元件(18)，它具有至少一个配设给加热元件(20)的第一区段(24)和一个配设给取出开口(5)的第二区段(25)，以便将热量从加热元件(20)传送到取出开口(5)。

2.根据权利要求1所述的液体取出模块，其特征在于，取出开口(5)由基体(2)构成。

3.根据权利要求1或2所述的液体取出模块，其特征在于，导热元件(18)的第一区段(24)配设给加热元件(20)的底侧(37)或一个侧面。

4.根据权利要求1所述的液体取出模块，其特征在于，导热元件(18)被构造为导热销(34，36)、导热套(27)或导热板(19)。

5.根据权利要求4所述的液体取出模块，其特征在于，导热套(27)区段地装入取出开口(5)中。

6.根据权利要求4或5所述的液体取出模块，其特征在于，导热套(27)被构造为侧向开槽的导热套(27)。

7.根据权利要求4所述的液体取出模块，其特征在于，导热板(19)被构造为打孔的导热板。

8.根据权利要求4所述的液体取出模块，其特征在于，导热销(34)与加热元件(20)或者说与加热元件(20)的一个包套结构(22)一体地构成。

9.根据权利要求1或2所述的液体取出模块，其特征在于，过滤元件(15)具有一个开口(35)，在该开口中设置或者保持导热元件(18)。

10.根据权利要求1所述的液体取出模块，其特征在于，所述液体罐是机动车的废气再处理系统的液体罐。

11.根据权利要求5所述的液体取出模块，其特征在于，导热套(27)区段地、力锁合地装入取出开口(5)中。

12.用于机动车的液体罐，具有至少一个壁，所述壁具有一个开口，其中，在该液体罐中和/或上以封闭该开口的方式设置一个用于从罐取出液体的液体取出模块(1)，其特征在于，所述液体取出模块(1)根据以上权利要求中任一项构成。

13.根据权利要求12所述的液体罐，其特征在于，所述液体罐是用于汽车的废气再处理系统的液体罐。