DE102005059578B4 - Tank für Harnstoffwasserlösung mit Schwallschutzvorrichtung - Google Patents

Tank für Harnstoffwasserlösung mit Schwallschutzvorrichtung Download PDF

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Abstract

Tank (2) für Harnstoffwasserlösung mit einer Schwallschutzvorrichtung für mindestens eine in der Außenwand (1) des Tanks (2) angeordnete Belüftungsöffnung (5), wobei die Belüftungsöffnung (5) den Durchgang vom Tank (2) zu einem zur Aufnahme des austretenden Schwalls angeordneten Vorraum (6) freigibt, der durch eine teilweise von der Außenwand (1) des Tanks (2) beabstandete und mit dieser randseitig verbundenen Wand (3) abgegrenzt ist, die das Innere (13) des Tanks (2) über der mindestens einen in der Außenwand (1) des Tanks (2) angeordneten Belüftungsöffnung (5) nach außen abschließt und die selbst mindestens eine Belüftungsöffnung (7) aufweist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Tank für Harnstoffwasserlösung (im Weiteren: HWL) mit einer Schwallschutzvorrichtung für mindestens eine, in der Außenwand des Tanks angeordnete Belüftungsöffnung, die den Durchgang vom Tank zu einem zur Aufnahme des austretenden Schwalls angeordneten Vorraum freigibt.
  • Aus der DE 196 25 340 C2 ist ein Flüssigkeitsbehälter bekannt, an dem ein Einfüllstutzen angeformt ist. Die Öffnung des Einfüllstutzens ist durch eine mit einer Entlüftungsöffnung versehenen Kappe verschließbar. Behälterinnenseitig ist der Einfüllstutzen zum Schwallschutz mit einer von diesem beabstandeten, vom Einfüllstutzen wegweisenden Abdeckung geschützt. Die verschließbare Öffnung des Einfüllstutzens liegt in einer umgekippten Betriebsstellung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels. Der Flüssigkeitsbehälter ist als ein Flüssigkeitsbehältergrundkörper ausgeführt, bei dem die Abdeckung als Schwallwand ausgebildet ist. Die Schwallwand verengt von der Außenwand des Flüssigkeitsbehältergrundkörpers ausgehend den Querschnitt des Einfüllstutzens. Die der Patentschrift zu Grunde liegende technische Lehre hat sich in der Praxis bewährt, nachteilig ist jedoch die konstruktionsbedingt aufwändige Herstellungsform des Tanks.
  • n der WO 2006/087 551 A1 wird ein Thermo-Hydrolyse-Reaktor beschrieben, der der Herstellung eines ammoniakhaltigen Gases dient, das durch Erhitzung wässriger Harnstoff-Wasserlösung gewonnen wird. Der Reaktor umfasst ein lang gestrecktes Gefäß, das in der Mitte einen rohrförmigen Bereich aufweist. Der Reaktor verfügt darüber hinaus über einen vergrößerten unteren Bereich, der eine Einströmöffnung zum Einlass der Harnstoff-Wasserlösung aufweist und über einen vergrößerten oberen Bereich. In dem oberen Bereich ist eine Ausströmöffnung vorgesehen, durch die das ammoniakhaltige Gas entweichen kann. Im Gebrauch wird der Reaktor durch eine externe Hitzequelle erhitzt, wodurch die Harnstofflösung aufgeheizt wird und in einem Hydrolyseprozess ammoniakhaltiges Gas entsteht.
  • In der US 2375,834 A wird ein Brennstofftank offenbart, der einen Behälter für hochentzündlichen Brennstoff aufweist und einen Abgasstrang eines Verbrennungsmotors. In einer zwischengeschalteten Brennstoffleitung sind nacheinander ein Kraftstofftank, ein Kühler, eine Entwässerungsvorrichtung, eine Pumpe und ein Absperrventil angeordnet. Das Absperrventil ermöglicht das Einströmen von inertem Abgas in den Kraftstofftank. Es verhindert aber das Ausströmen von Flüssigkeit aus dem Tank.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schwallschutzvorrichtung zu schaffen, die von der Konstruktion her einfach ist und an jedem gängigen Tank angebracht werden kann.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Tank für Harnstoffwasserlösung eine Schwallschutzvorrichtung aufweist für mindestens eine in der Außenwand des Tanks angeordnete Belüftungsöffnung, die den Durchgang vom Tank zu einem zur Aufnahme des austretenden Schwalls angeordneten Vorraum freigibt, der durch eine teilweise von der Außenwand des Tanks beabstandete und mit dieser randseitig verbundenen Wand abgegrenzt ist, die das Innere des Tanks über der mindestens einen in der Außenwand des Tanks angeordneten Belüftungsöffnung nach außen abschließt und die selbst mindestens eine Belüftungsöffnung aufweist.
  • Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin begründet, dass der Schwallschutz ohne zusätzliche Ventile auskommt. Vorteilhaft ist darüber hinaus, dass die Schwallschutzvorrichtung an jedem gängigen Tank für Harnstoffwasserlösung anwendbar ist. Vorzugsweise an der höchstgelegenen Stelle des Tanks wird dieser mit mindestens einer Öffnung versehen, die zur Bildung eines Vorraumes mit einem mindestens eine Belüftungsöffnung aufweisenden Deckel bzw. Lappen abgedeckt. Der Deckel bzw. Lappen wird nachfolgend als Wand bezeichnet. Die Wand wird zur Bildung des Vorraums randseitig mit der Außenwand des Tanks verbunden.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
  • 1 in Seitenansicht einen Schnitt durch den Vorraum,
  • 2 in Seitenansicht den Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Tank mit Schwallschutzvorrichtung und
  • 3 in perspektivischer Seitenansicht den erfindungsgemäßen Tank mit Schwallschutzvorrichtung.
  • 1 zeigt die Schwallschutzvorrichtung, die sich aus einer Außenwand 1 eines Tanks 2 in Verbindung mit einer Wand 3 bildet. Die Außenwand 1 des Tanks 2 bildet dabei eine Vertiefung 4, die in 1 zwei Belüftungsöffnungen 5 aufweist. Die Vertiefung 4 wird durch eine ebene Wand 3 abgeschlossen und bildet den Vorraum 6. Ungefähr in der Mitte zwischen den beiden Belüftungsöffnungen 5 ist in der Wand 3 eine Belüftungsöffnung 7 angeordnet, die die Be- und Entlüftung des Tanks 2 gegenüber der Außenseite 14 des Tanks 2 ermöglicht. Die Wand 3 ist außerhalb des Vorraums 6, randseitig mit der Außenwand 1 verbunden.
  • 2 zeigt in Seitenansicht den Schnitt durch einen Tank für HWL, der eine Schwallschutzvorrichtung aufweist, die derjenigen nach 1 entspricht. Die Schwallschutzvorrichtung ist an der Oberseite 8 des Tanks 2 angeordnet. In Bezug auf die Schwallschutzvorrichtung weist der Tank 2 im oberen Drittel des Tanks 2 Einschnürungen 9 auf. Parallel zur Außenwand 1 besitzt der Tank 2 in 2 eine Innenwand 10.
  • 3 zeigt in perspektivischer Seitenansicht einen Tank 2 mit Einschnürungen 9, der auf der Oberseite 8 des Tanks 2 eine Einfüllöffnung 11 sowie etwa in der Mitte der Oberseite 8 des Tanks 2 eine Belüftungsöffnung 7 aufweist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Belüftungsöffnung 7 in der den Vorraum 6 abgrenzenden Wand 3 in seitlichem Abstand zu der Achse 12 der Belüftungsöffnungen 5 des Tanks 2 angeordnet sein. Durch die Bewegung des Tanks 2 während der Fahrt kann HWL durch die Belüftungsöffnungen 5 in das innere des Vorraums 6 gelangen. Die versetzte Belüftungsöffnung 7 in der Wand 3 des Tanks 2 verhindert jedoch, dass die HWL nach Eindringen in Vorraum 6 durch die Belüftungsöffnung 7 über den Vorraum 6 aus dem Tank 2 herausspritzen kann. Der Vorraum 6 kann dabei jede Form einnehmen, die das Zurücklaufen der HWL in das Innere des Tanks 2 durch die Belüftungsöffnungen 5 ermöglicht. Je nach Erfordernis, können die jeweils mindestens eine Belüftungsöffnung 5 bzw. 7 Ventile zur Steuerung des Drucks innerhalb des Tanks 2 aufweisen. Denkbar ist auch, in die Belüftungsöffnungen 5 bzw. 7 Filter einzusetzen. Die erfindungsgemäße Schwallschutzvorrichtung kann modular gefertigt sein. Das Modul kann z. B. die Form eines Bechers aufweisen, der mit einem Außengewinde in eine Öffnung des Tanks 2 eingeschraubt wird. Im Inneren des Bechers sind eine Außenwand 1 mit mindestens einer Belüftungsöffnung 5 sowie diese abdeckend, eine Wand 3 mit mindestens einer Belüftungsöffnung 7 angeordnet. Das Modul kann somit ohne aufwändige Vorbereitung in jeden beliebigen Tank 2 eingesetzt werden. Der Tank 2 kann aus Metall oder Kunststoff bestehen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die mindestens eine Belüftungsöffnung 7 des Vorraums 6 höher angeordnet sein, als die mindestens eine Belüftungsöffnung 5 des Tanks 2. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine maximale Befüllung des Tanks 2.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die den Vorraum 6 abgrenzende Wand 3 gleichzeitig Außenwand 1 des Tanks 2. Die Wand 3 ist in dieser Ausgestaltung von der Innenseite des Tanks 2 mit der Außenwand 1 des Tanks 2 verbunden. Nach Maßgabe der Erfindung ist in gleicher Weise vorstellbar, dass der Vorraum 6 des Tanks 2 entweder zur Innenseite des Tanks 2 oder zu dessen Außenseite weist. Der Tank 2 kann dabei ein- bzw. mehrwandig ausgestaltet sein.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung lehrt, dass auf der dem Tankinneren 13 näheren Außenwand 1 oder Wand 3 des Tanks 2 eine in den Vorraum 6 hineinragende Auswölbung angeordnet sein kann. Der Vorraum 6 kann nach Maßgabe der Erfindung jede Form annehmen, die geeignet ist, den Ablauf der HWL in das Tankinnere 13 zu begünstigen. Die Wand 3 kann nach Maßgabe des Materials des Tanks 2 auf jede technisch geeignete Weise mit der Außenwand 1 des Tanks 2 verbunden sein. Es ist denkbar, vorzugsweise an der Oberseite des Tanks 2 mehrere Vorräume 6 anzuordnen. Die Belüftungsöffnungen 5 bzw. 7 können gerade oder schräg in der Außenwand 1 bzw. der Wand 3 angeordnet sein. Die Belüftungsöffnungen 5 bzw. 7 können Vorrichtungen aufweisen, die den Luftstrom vom Tankinneren 13 zur mindestens einen Belüftungsöffnung 7 ermöglichen und umgekehrt, die aber die Flussrichtung von HWL aus dem Tankinneren 13 in den Vorraum 6 bzw. aus diesem heraus durch die Belüftungsöffnung 7 auf die Tankaußenseite 14 ausschließen bzw. erschweren. Die Wand 3 kann mit der Außenwand 1 des Tanks 2 je nach Material des Tanks 2 z. B. durch Schweißen, Kleben oder Vulkanisieren verbunden werden.
  • Vorstellbar ist, die erfindungsgemäße Erfindung auch für Tanks 2 anderen Inhalts einzusetzen. Am Boden des Tanks 2 können Öffnungen zur Einleitung z. B. von Druckluft vorgesehen sein.
    • 1
    Außenwand
    2
    Tank
    3
    Wand
    4
    Vertiefung
    5
    Belüftungsöffnung
    6
    Vorraum
    7
    Belüftungsöffnung
    8
    Oberseite
    9
    Einschnürung
    10
    Innenwand
    11
    Einfüllöffnung
    12
    Achsen
    13
    Tankinneres
    14
    Tankaußenseite

Claims (5)

  1. Tank (2) für Harnstoffwasserlösung mit einer Schwallschutzvorrichtung für mindestens eine in der Außenwand (1) des Tanks (2) angeordnete Belüftungsöffnung (5), wobei die Belüftungsöffnung (5) den Durchgang vom Tank (2) zu einem zur Aufnahme des austretenden Schwalls angeordneten Vorraum (6) freigibt, der durch eine teilweise von der Außenwand (1) des Tanks (2) beabstandete und mit dieser randseitig verbundenen Wand (3) abgegrenzt ist, die das Innere (13) des Tanks (2) über der mindestens einen in der Außenwand (1) des Tanks (2) angeordneten Belüftungsöffnung (5) nach außen abschließt und die selbst mindestens eine Belüftungsöffnung (7) aufweist.
  2. Tank (2) für Harnstoffwasserlösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnung (7) in der den Vorraum (6) abgrenzenden Wand (3) in seitlichem Abstand zu der Achse (12) der Belüftungsöffnung (5) des Tanks (2) angeordnet ist.
  3. Tank (2) für Harnstoffwasserlösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnung (7) des Vorraums (6) höher angeordnet ist, als die Belüftungsöffnung (5) des Tanks (2).
  4. Tank (2) für Harnstoffwasserlösung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Vorraum (6) abgrenzende Wand (3) gleichzeitig die Außenwand (1) des Tanks (2) ist.
  5. Tank (2) für Harnstoffwasserlösung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Tankinneren (13) näheren Außenwand (1) oder Wand (3) des Tanks (2) eine in den Vorraum (6) hineinragende Auswölbung angeordnet ist, an dessen Fuß die mindestens eine Belüftungsöffnung (5) des Tanks (2) angeordnet ist.
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