CN108603430A - 用于还原剂的储罐系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是一种用于还原剂的储罐系统，包括用于该还原剂的容器(1)、以及被安排在该容器(1)中的加热装置(5)，该容器具有容器上壁(2)、容器侧壁(3)、以及容器下壁(4)。该加热装置(5)的多个部分被安排在该容器(1)的该容器下壁(4)中。

Description

用于还原剂的储罐系统
本发明的主题是一种用于还原剂的储罐系统，包括用于该还原剂的容器、以及被布置在该容器中的加热装置，该容器具有容器上壁、容器侧壁、以及容器下壁。
已知将还原剂添加到机动车辆的排气中以便减少排气中所不希望的成分部分、特别是氮氧化合物，因为所述氮氧化合物转化为其他化合物，比如氮气、水以及二氧化碳。此处，使用32.5％尿素溶液(以AdBlue为商标而可商购)作为还原剂。从其将尿素溶液输送到排气管线的容器被提供用于在机动车辆中提供和储存尿素溶液。通常使用的尿素溶液在约-11℃冻结。当使用防冻剂时，也遇到尿素溶液冻结的情况。为此目的，已知将加热装置布置在容器中，该加热装置总是确保提供液体且因此当需要时可输送还原剂。本文加热装置可以被布置在容器壁上或通过其将还原剂输送出容器的输送装置上。已知的加热装置具有导热结构以便跨大面积分布热量。加热装置、特别是导热结构与容器壁的复杂紧固是不利的。此外，导热结构由于尿素溶液冻结时产生的压力而被加应力。
因此，本发明是基于的目的是实现开篇所述类型的储罐系统，该储罐系统使得能够在所有操作条件下可靠地提供液体还原剂。
该目的是通过独立权利要求的特征实现的。从属权利要求中所述的是多个有利的设计实施例。
根据本发明，该目的的实现是在于将加热装置的至少多个部分布置在容器的容器下壁中。
通过将加热装置的至少多个部分布置在容器的容器下壁中，就无需将其紧固到容器下壁的内侧上。通过去除相应的紧固件，容器下壁可以具有明显更简单的结构，因为加热装置的至少多个部分被布置在受保护的环境中并且不会受到冻结尿素溶液的冰压力的影响。布置在容器下壁中进一步引起对此区域中尿素溶液进行加热，使得液体还原剂被提供在容器的下部区域中，从而可以对所述区域加以排空。
为了在大面积上加热基部区域，需要被配置成相应大小的加热元件或多个加热元件。根据一个有利的设计实施例，加热元件的数量或加热元件的大小可以被最小化，这是在于加热装置的被布置在容器的基部中的多个部分是导热结构。布置导热结构使得能够通过简单的方式进行热量传输。而且，与加热元件相比，导热结构是可更容易地与几何条件相适配的。
在一个特别有利的设计实施例中，被布置在容器下壁中并因此在容器的基部中的导热结构具有主体，其中，该主体具有成形元件，这些成形元件延伸远离该主体，其方式为使得这些成形元件的区域穿透该容器下壁。主体给予导热结构所需的稳定性，而成形元件被提供成几乎排他地用于加热尿素溶液。
在简单且节约成本的设计实施例中，成形元件的、穿透容器的基部的这些区域在基部的至少一侧(优选地在容器下壁的内侧)穿透基部。
在另一设计实施例中，加热装置的发热部分(被理解为加热元件)被布置在容器的基部中。仅连接到发热部分上的电连接器被引出容器的基部。这些连接器可以是连接器线或插头连接。就加热装置排他地由加热元件构成而言，因此，加热装置完全被布置在容器下部装置中。如果加热装置此外包括导热结构的话，则导热结构同样可以连同加热元件布置在容器下壁中。
根据另一有利的设计实施例，其中不是加热装置的所有部分都被布置在容器下壁中，加热装置的、未被布置在容器下壁中的且因此在容器内部的这些部分可以包括其上布置有所需的用于储罐系统的另外部件的至少一个支撑件。此类部件可以是过滤器或传感器。该至少一个支撑件可以连接到导热结构的主体上、或连接到一个或多个成形元件上。同样可能的是，将支撑件布置在加热元件上或用于加热元件的电触点的连接器上。本文支撑件可以被配置成使得与加热装置的相应部分成一体，或可以以整合的方式连接到其上。提供至少一个支撑件具有的优点是可以以与相应的部件的布置相对应的方式来配置支撑件。所述相对应的配置被理解为相应部件在容器中的定位和/或其与支撑件的紧固。因此，支撑件可以支撑例如填充液位传感器，其中，配置支撑件的方式为使得填充液位传感器可定位在最低点(对于测量而言足够深的点)，或将其配置成参考基部、意味着使其与容器下壁的内侧相接触。
通过将加热装置的至少多个部分布置在容器下壁中，确保了在储罐系统的操作中在基部的该部分中提供液体且因此是可输送的还原剂。由于加热效果既作用于容器内部也朝向外部起作用，基部的、接纳加热装置的至少多个部分的这个区域可以为了避免未利用热量的散发而界定被布置在容器的外侧上的容积。因此，基部的这个区域不仅界定了位于容器外部的容积，而且还界定了容器内部。
为了使得位于容器外部的容积被完全界定，有利的是根据另一设计实施例使得输送装置被布置为另一界定物。因此以节约成本的方式避免通过附加壁元件的界定。
在进一步特别有利的设计实施例中，该基部的、接纳该加热装置的至少多个部分的区域具有至少一个开口使得位于该容器内部的还原剂能够流过而进入位于该容器的该外侧上的该容积中。就所述容积由输送装置界定而言，还原剂可以从此体积中被抽吸并被输送到排气管线。以这种方式可以实现特别低的吸入点，使得容器几乎可以完全排空。因此，可以通过根据本发明的储罐系统实现具有非常大的可利用容积的容器。为了确保将输送装置简单地连接到容器的外侧上，已证实有利的是输送装置具有围绕其的凸缘，并且使得所述凸缘连接到容器的外侧上以形成该容积。
在另一设计实施例中，该基部的、与该输送装置共同形成位于该容器外部的该容积的这个区域具有指向容器内部的至少一个翻转部。这具有的优点是可以将输送装置放入到所述翻转部中，其中，所述输送装置仍然被布置在容器外部并且不会穿过容器基部伸出到容器内部。借助于这种安排能够使输送装置可以完全布置在翻转部中。因此，这种类型的储罐系统比具有容器下壁而没有翻转部的可比较的容器需要更少的安装空间。输送装置可以此外包括另外的部件，比如填充液位传感器、质量传感器和/或过滤器。
将通过多个示例性实施例对本发明进行更详细说明。在附图中：
图1示出了根据本发明的储罐系统的容器；
图2示出了根据图1的容器下部区域；并且
图3、4示出了容器下部区域的进一步实施例。
图1示意性地示出了具有容器1的储罐系统，所述容器包含作为还原剂的尿素溶液。处于安装位置的容器1具有容器上壁2、用于还原剂的填充部(未图示)、容器侧壁3、以及容器下壁4。容器下壁4形成容器1的基部。容器1由塑料构成。然而，还可设想到的是，容器1由金属制成。容器下壁4具有加热装置5。加热装置5由紧固到容器1的基部7上的加热元件6，以及连接到加热元件6上的、布置在容器下壁4中的导热结构8构成。
图2示出了容器下壁4的放大图，该容器下壁具有基部7的布置有加热装置5的部分。此处，加热元件6和导热结构8被布置在容器1的基部5中。导热结构8由其上布置有成形元件10的主体9构成。成形元件10延伸远离主体9。所述成形元件10被配置成使得它们延伸穿过容器下壁4的基部7。通过延伸到容器1内部中，本实施例中的成形元件10仅在一侧穿透基部7。虽然成形元件10通常具有相同的形状，但是在本图中展示了呈杆形的成形元件10’、以及呈锥形的成形元件10”。导热结构8的主体9连接到加热元件6上，该加热元件同样被布置在容器下壁中。仅电连接器线11被引出基部7。
图3示出了容器下壁4，其中基部7的、包含加热装置5的部分的区域具有翻转部12。基部7具有另外的开口13，其中加热装置5被配置成围绕所述开口13。加热装置5的成形元件10在两侧穿透基部7，并且延伸到容器1内部(并且朝向外侧14)。然而，还可设想到的是，成形元件10仅在一侧延伸，例如穿过基部7进入容器1内部。
由基部7的、接纳加热装置5的至少部分8、6的这个部分并且由输送装置15界定的容积V被布置在容器1的外侧14。输送装置15具有连接到容器1的外侧14上的凸缘16。输送装置15此外包括出口17，通过该出口，由输送装置15的泵输送用于注入排气中的尿素溶液。尿素溶液从容器1内部穿过开口13进入位于容器1外部的容积V中。加热装置5通过连接器线11连接到输送装置15上。然而，还可设想到的是，通过插头连接而不是连接器线11来建立接触。
图4中示意性地展示了在容器下壁4的翻转部12中加热装置5。输送装置15被布置在容器1外部，使得输送装置15的凸缘16连同容器1的外侧14界定了容积V。加热装置15具有导热结构8，该导热结构包括主体9以及延伸到容器1内部、呈锥形的成形元件10。此外在主体9上配置了从容器下壁4伸出到容器1内部的支撑件18。支撑件18被配置成使得所述支撑件18抵靠在容器壁4的内侧上。被配置作为质量以及填充液位传感器19的超声波传感器连接到支撑件18上。加热装置5连同超声波传感器19都通过插头连接20电连接至输送装置15。

Claims (11)

1.一种用于还原剂的储罐系统，包括用于该还原剂的容器、以及被布置在该容器中的加热装置，该容器具有容器上壁、容器侧壁、以及容器下壁，其特征在于，该加热装置(5)的至少多个部分被布置在该容器(1)的该容器下壁(4)中。
2.如权利要求1所述的储罐系统，其特征在于，该加热装置(5)的、被布置在该容器下壁(4)中的部分是导热结构(8)。
3.如权利要求2所述的储罐系统，其特征在于，被布置在该容器下壁(4)中的该导热结构(8)具有主体(9)，并且其中，该主体(9)具有成形元件(10)，这些成形元件延伸远离该主体(9)，其方式为使得这些成形元件(1)的区域穿透该容器下壁(4)。
4.如权利要求3所述的储罐系统，其特征在于，这些成形元件(10)被配置为肋形、锥形、或杆形。
5.如权利要求3或4所述的储罐系统，其特征在于，这些成形元件(10)的、穿透该容器下壁(4)的这些区域在该容器壁(4)的至少一侧穿透该基部(7)。
6.如前述权利要求之一所述的储罐系统，其特征在于，该加热装置(5)的这些发热部分(6)被布置在该容器(1)的该容器下壁(4)中，并且连接到这些发热部分(6)上的这些电连接器线(11，20)被引出该容器(1)的该基部(7)。
7.如前述权利要求之一所述的储罐系统，其特征在于，该加热装置(5)的、被布置在该容器(1)的该容器下壁(4)中的这些部分中的一部分(18)从该基部(7)延伸，并且其中，所述部分(18)连接到用于储存和输送该还原剂的一个或多个部件(19)上，优选为过滤器、填充液位传感器、质量传感器、压力调节器。
8.如前述权利要求之一所述的储罐系统，其特征在于，该基部(7)的、接纳该加热装置(5)的至少多个部分的这个部分界定了被布置在该容器(1)的该外侧(14)上的容积(V)。
9.如权利要求8所述的储罐系统，其特征在于，布置了输送装置(15，16)来作为进一步的界定。
10.如权利要求8或9所述的储罐系统，其特征在于，该基部(7)的、接纳该加热装置(5)的至少多个部分的区域具有至少一个开口(13)使得位于该容器(1)内部的还原剂能够流过而进入位于该容器(1)的该外侧(14)上的该容积(V)中。
11.如前述权利要求8至10中至少一项所述的储罐系统，其特征在于，该基部(7)的、与该输送装置(15)共同形成位于该容器(1)外部的该容积(V)的区域具有指向进入该容器(1)内部的至少一个翻转部(12)。
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