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Die Erfindung betrifft eine Entnahmeeinrichtung für eine Tankeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Reduktionsmitteltankeinrichtung, wobei die in einer Öffnung oder einer Vertiefung eines Tanks der Tankeinrichtung anordenbare Entnahmeeinrichtung zur Entnahme eines Fluids aus einem Innenraum des Tanks vorgesehen ist und wenigstens ein Entnahmeelement, durch das die Entnahme des Fluids erfolgt, und eine wenigstens bereichsweise über dem Entnahmeelement angeordnete Heizung aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Tankeinrichtung.
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Stand der Technik
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Bei Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschinen muss aufgrund der in den nächsten Jahren anstehenden verschärften Abgasgesetzgebung unter anderem die Menge der ausgestoßenen Stickoxide (NOx) deutlich reduziert werden. Hierbei kommt beispielsweise die selektive katalytische Reduktion (SCR = Selective Catalytic Reduction) zum Einsatz, bei welcher das Stickoxid unter Zuhilfenahme eines flüssigen Reduktionsmittels, beispielsweise einer wässrigen Harnstofflösung (AdBlue), zu Stickstoff und Wasser reduziert wird. Das flüssige Reduktionsmittel wird mittels der Tankeinrichtung in dem Tank gelagert und mit Hilfe einer Fördereinrichtung von dem Tank zu einer Dosierstelle, insbesondere einem Dosierventil, befördert. Um die Beschädigung der Fördereinrichtung und/oder der Dosierstelle durch Schmutzpartikel zu verhindern, kann ein Entnahmeelement, insbesondere in Form eines Filters eingesetzt werden, welcher diesen Elementen strömungstechnisch vorgeschaltet ist. Der Filter besteht zum Beispiel aus einem Filtermaterial, welches mit Kunststoff umspritzt wird.
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Weil das Reduktionsmittel bei etwa –11°C gefriert, muss es für einen ordnungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeugs bei Temperaturen unterhalb von etwa –10°C beheizt werden, um es aus dem Tank entnehmen zu können. Nach dem Start der Brennkraftmaschine muss das System innerhalb einer bestimmten Zeit förderbereit sein. Zu diesem Zweck ist die Heizung vorgesehen, mittels welcher das Fluid beheizt und aufgetaut werden kann. Bei dem Auftauen verflüssigt sich das Fluid üblicherweise jedoch vorzugsweise ringförmig in horizontaler Richtung, jedoch nicht in vertikaler Richtung. Entsprechend ist der vorzugsweise unter der Heizung angeordnete Filter nicht einsatzbereit, weil er länger als andere Bereiche in dem Tank mit gefrorenem Fluid zugesetzt ist.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die
DE 10 2010 001 745 A1 bekannt. Diese zeigt ein Tanksystem mit einem Fördermodul. Der beschriebene Vorratstank weist eine Heizung beziehungsweise ein Heizelement auf, welches in einer muldenförmigen Vertiefung im Bereich eines Tankbodens angeordnet ist. Bei niedrigen Umgebungstemperaturen kann das in dem Vorratstank befindliche Fluid gefrieren. Es muss also zunächst mittels der Heizung aufgetaut werden, um aus dem Vorratstank entnommen werden zu können.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Entnahmeeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Entnahmeeinrichtung den Vorteil auf, dass sie auch bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen sehr schnell betriebsbereit ist. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem ein unmittelbar oberhalb des Entnahmeelements vorliegender Entnahmebereich in Seitenrichtung wenigstens bereichsweise mittels einer Fluidbarriere von fluidführenden, außerhalb des Entnahmebereichs liegenden weiteren Bereichen separiert ist. Die Tankeinrichtung ist dem Kraftfahrzeug zugeordnet und dient beispielsweise der Speicherung beziehungsweise Zwischenspeicherung von Reduktionsmittel. Die Tankeinrichtung kann entsprechend als Reduktionsmitteltankeinrichtung vorliegen. Die Tankeinrichtung verfügt über den Tank und die erfindungsgemäße Entnahmeeinrichtung. Letztere ist zur Entnahme des Fluids aus dem Innenraum des Tanks vorgesehen. Sie ist bei einer Montage der Tankeinrichtung in der Öffnung oder der Vertiefung des Tanks anordenbar. Die Entnahmeeinrichtung liegt insoweit als Tankeinbaueinheit vor. Die Öffnung kann dabei beispielsweise an einem Boden der Vertiefung vorgesehen sein. Insbesondere soll die Entnahmeeinrichtung von außen durch die Öffnung wenigstens bereichsweise in den Innenraum des Tanks einbringbar und an dem Tank beziehungsweise einer Tankhülle des Tanks befestigbar sein. Die Entnahmeeinrichtung weist zumindest das Entnahmeelement und die Heizung auf. Die Entnahme des Fluids ist durch das Entnahmeelement beziehungsweise mittels des Entnahmeelements vorgesehen, welches vorzugsweise in dem Innenraum des Tanks angeordnet ist.
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Die Heizung liegt wenigstens bereichsweise über dem Entnahmeelement vor, um ein Auftauen des Fluids und ein nachfolgendes Entnehmen durch das Entnahmeelement zu ermöglichen. Um stets eine ausreichende Menge des Fluids im Bereich der Entnahmeeinrichtung vorzuhalten, ist diese beispielsweise in der Vertiefung des Tanks angeordnet. Das Fluid strömt durch Schwerkrafteinfluss in die Vertiefung ein und kann nachfolgend mit Hilfe der Entnahmeeinrichtung aus dem Tank beziehungsweise dessen Innenraum entnommen werden. Die Vertiefung kann dabei wenigstens eine Seitenwand aufweisen.
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Zusätzlich soll nun die Fluidbarriere vorliegen, welche als Wand beziehungsweise Steg ausgebildet ist und insbesondere von der Seitenwand der Vertiefung verschieden ist. Die Fluidbarriere entspricht also bevorzugt nicht der Begrenzung der Vertiefung. Vielmehr ist sie ein zusätzliches Element, welches in oder über der Vertiefung, vorzugsweise beabstandet von der wenigstens einen Seitenwand, angeordnet ist. Die Fluidbarriere trennt den Entnahmebereich in Seitenrichtung wenigstens bereichsweise von den fluidführenden weiteren Bereichen des Innenraums ab, welche außerhalb des Entnahmebereichs liegen. Darunter ist keine vollständige fluidtechnische Trennung zu verstehen; vielmehr dient die Fluidbarriere dazu, Fluidbewegungen des Fluids, welche beispielsweise durch Bewegungen der Tankeinrichtung beziehungsweise des Kraftfahrzeugs induziert werden, wenigstens teilweise zu unterbinden. Auf diese Weise wird in dem Entnahmebereich befindliches flüssiges Fluid im Bereich der Entnahmeeinrichtung beziehungsweise des Entnahmeelements gehalten.
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Dies ist insbesondere bei einem Kaltstart des Kraftfahrzeugs bei niedrigen Umgebungsbedingungen vorteilhaft. In diesem Fall kann das Fluid vor dem Starten des Kraftfahrzeugs in gefrorenem Zustand vorliegen. Nach dem Starten wird das Fluid mittels der Heizung im Bereich des Entnahmebereichs aufgetaut. Durch die Fluidbewegungen, also Konvektion, und/oder Wärmeleitung wird die mittels der Heizung in das Fluid eingebrachte Wärme jedoch bevorzugt in seitlicher Richtung abtransportiert. Nur ein geringer Teil der Wärme gelangt demnach zu dem unterhalb der Heizung angeordneten Entnahmeelement. Das Fluid kann üblicherweise jedoch erst dann mit einem ausreichenden Durchsatz (Masse beziehungsweise Volumen pro Zeiteinheit) aus dem Tank entnommen werden, wenn das in und/oder an dem Entnahmeelement vorliegende Fluid ebenfalls zumindest teilweise aufgetaut ist. Aus den vorstehend genannten Gründen dauert dies jedoch bei aus dem Stand der Technik bekannten Entnahmeeinrichtungen relativ lange. Die bis zur Herstellung der Betriebsbereitschaft benötigte Zeit kann mit der Fluidbarriere deutlich reduziert werden. Die Fluidbarriere bremst das Diffundieren der mittels der Heizung in das Fluid eingebrachten Wärme in Seitenrichtung zumindest ein wenig ab, sodass auch ein Wärmetransport in vertikaler Richtung, insbesondere hin zu dem Entnahmeelement, stattfindet. Auf diese Weise wird auch das in und/oder an dem Entnahmeelement befindliche Fluid schnell aufgetaut, sodass ein ordnungsgemäßer Betrieb der Tankeinrichtung durchgeführt werden kann.
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Der Entnahmebereich, welcher mittels der Fluidbarriere wenigstens teilweise von den fluidführenden weiteren Bereichen des Innenraums separiert ist, liegt vorzugsweise unmittelbar oberhalb des Entnahmeelements vor. Das bedeutet, dass oberhalb, jedoch seitlich des Entnahmeelements vorliegende Bereiche des Innenraums nicht mehr Teil des Entnahmebereichs sind. Lediglich solche Bereiche, die in Seitenansicht oberhalb des Entnahmeelements angeordnet sind, bilden demnach den Entnahmebereich.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Entnahmeelement ein Filterelement ist. Durch das Entnahmeelement wird das Fluid aus dem Tank beziehungsweise dessen Innenraum entnommen. Wie bereits vorstehend angeführt, ist es sinnvoll, das Fluid bei oder nach dem Entnehmen über ein Filterelement zu leiten, um eine Beschädigung von nachfolgenden Elementen, wie beispielsweise der Fördereinrichtung und/oder des Dosierventils, durch Schmutzpartikel zu verhindern. Weil das Filterelement einen vergleichsweise großen Platzbedarf hat, ist es sinnvoll, es in dem Tank anzuordnen, da dort vergleichsweise viel Platz zur Verfügung steht. Entsprechend liegt das Entnahmeelement, durch welches das Fluid aus dem Tank entnommen wird, als Filterelement vor beziehungsweise ist als solches ausgebildet.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidbarriere das Filterelement und/oder die Heizung unmittelbar wenigstens bereichsweise umgibt. Darunter ist zu verstehen, dass die Fluidbarriere in Seitenrichtung unmittelbar an das Filterelement beziehungsweise die Heizung angrenzt, also nicht von diesen beabstandet ist. Vorzugsweise grenzt die Fluidbarriere auch in vertikaler Richtung unmittelbar an das Filterelement beziehungsweise die Heizung an, wobei hier jedoch auch eine Beabstandung vorgesehen sein kann. Beispielsweise ist die Fluidbarriere in vertikaler Richtung lediglich im Bereich der Heizung vorgesehen, erstreckt sich jedoch nicht bis hin zu dem Filterelement, wobei dies selbstverständlich vorteilhafterweise vorgesehen ist.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidbarriere als separates Bauteil vorliegt und bei einer Montage an der Entnahmeeinrichtung befestigbar ist. Üblicherweise setzt sich eine Tankeinrichtung zusammen aus dem Tank, welcher aus einer Vielzahl von verschiedenen Tanks mit unterschiedlichen Abmessungen entsprechend des Kraftfahrzeugs ausgewählt wird, und der hier vorgestellten Entnahmeeinrichtung, welche auch für unterschiedliche Tanks beziehungsweise Tankgrößen gleich sein kann. Beispielsweise soll die Fluidbarriere nun lediglich bei Tanks mit bestimmten Größen vorgesehen sein. Bei kleinen Tanks sorgt dagegen beispielsweise bereits der Tank selber für ein ausreichendes Verhindern beziehungsweise Dämpfen der Fluidbewegungen. Entsprechend ist die Fluidbarriere als separates Bauteil ausgebildet und kann, beispielsweise in Abhängigkeit von der Tankgröße des Tanks der Tankeinrichtung, an der Entnahmeeinrichtung befestigt werden. Die Erfindung richtet sich insoweit auch auf einen Montagesatz für eine Tankeinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Vielzahl von Tanks unterschiedlicher Größe und einer Vielzahl von identischen Entnahmeeinrichtungen, wobei jedem der Tanks eine der Entnahmeeinrichtungen zugeordnet ist. In Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft, insbesondere der Größe, des Tanks, wird bei der Montage der der Entnahmeeinrichtung beziehungsweise der Tankeinrichtung die Fluidbarriere vorgesehen, insbesondere an der Entnahmeeinrichtung befestigt, oder weggelassen. Soll die Fluidbarriere vorliegen, so wird sie während der Montage an der Entnahmeeinrichtung befestigt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidbarriere formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit einem Befestigungsflansch der Entnahmeeinrichtung, einer Halterung des Filterelements und/oder einem Gehäuse der Heizung verbunden ist. Prinzipiell kann die Fluidbarriere also auf beliebige Art und Weise befestigt sein. Die formschlüssige Verbindung wird beispielsweise mittels einer Rasteinrichtung oder dergleichen hergestellt, während die kraftschlüssige Verbindung insbesondere mit wenigstens einer Schraubverbindung hergestellt wird. Zur Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung kann die Fluidbarriere mit einem der genannten Elemente mittels eines Klebstoffs verklebt oder verschweißt werden.
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Die Fluidbarriere kann beispielsweise mit dem Befestigungsflansch, der Halterung oder dem Gehäuse verbunden werden. Der Befestigungsflansch dient insbesondere dem Befestigen einer Fördereinrichtung der Entnahmeeinrichtung bezüglich des Entnahmeelements. Der Befestigungsflansch ist beispielsweise ebenso wie das Entnahmeelement und/oder die Heizung an der Entnahmeeinrichtung vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Verbindung der Fluidbarriere mit der Halterung des Filterelements vorgesehen sein. Unter der Halterung ist dabei beispielsweise wenigstens eine Strebe zu verstehen, auf oder an welcher das Filtermaterial des Filterelements befestigt ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Fluidbarriere mit dem Gehäuse der Heizung verbunden sein. Die Heizung verfügt über wenigstens ein Heizelement, welches durch das Gehäuse von dem Fluid getrennt ist. Auf diese Weise wird ein Kontakt des Heizelements mit dem Fluid verhindert. Vorzugsweise ist das Heizelement in dem Gehäuse der Heizung vollständig eingeschlossen, insbesondere in diesem eingegossen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidbarriere einstückig und materialeinheitlich mit dem Befestigungsflansch der Entnahmeeinrichtung, der Halterung des Filterelements und/oder dem Gehäuse der Heizung ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausführungsform ist im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen keine nachträgliche Befestigung der Fluidbarriere während der Montage der Entnahmeeinrichtung beziehungsweise der Tankeinrichtung vorgesehen. Vielmehr soll die Fluidbarriere bereits gemeinsam mit dem Befestigungsflansch, der Halterung beziehungsweise dem Gehäuse ausgebildet werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidbarriere wenigstens eine Strömungsöffnung zur Ausbildung einer Strömungsverbindung zwischen dem Entnahmebereich und den weiteren Bereichen aufweist. Mittels der Fluidbarriere soll also keine vollständige Separierung des Entnahmebereichs von den weiteren Bereichen realisiert sein. Vielmehr sollen zwar die Fluidbewegungen des Fluids gedämpft, aber nicht vollständig unterbunden werden. Dies wird mit Hilfe der wenigstens einen Strömungsöffnung erreicht.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Strömungsöffnung die Fluidbarriere in vertikaler oder horizontaler Richtung wenigstens teilweise durchgreift. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Strömungsöffnung zum teilweise vertikalen Durchgreifen eine obere Kante der Fluidbarriere durchgreift, also randoffen vorliegt, sich jedoch nicht bis hin zu einer unteren Kante der Fluidbarriere erstreckt. Beispielsweise ist die Strömungsöffnung schlitzförmig ausgebildet. Selbstverständlich kann die Strömungsöffnung auch lochartig (mit kreisrundem Querschnitt) oder langlochartig vorliegen, wobei weder die obere noch die untere Kante der Fluidbarriere durchgriffen ist. Bevorzugt sind mehrere Strömungsöffnungen in Umfangsrichtung und/oder vertikaler Richtung voneinander beabstandet an der Fluidbarriere ausgebildet.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidbarriere aus einem Wärmeisolationsmaterial besteht. Mittels der Fluidbarriere soll der Wärmetransport aus dem Entnahmebereich in die weiteren Bereiche des Innenraums wenigstens teilweise unterbunden werden. Dies wird nicht nur durch die Verminderung der Diffusion, also die Dämpfung der Fluidbewegungen, erreicht, sondern auch durch wenigstens teilweises Unterbrechen der Wärmeleitung. Daher soll die Fluidbarriere aus dem Wärmeisolationsmaterial bestehen. Das Wärmeisolationsmaterial zeichnet sich durch eine geringe Wärmeleitfähigkeit, also eine kleine Wärmeleitzahl, aus. Die Wärmeleitzahl ist bevorzugt kleiner als 1,0 W/(mK), besonders bevorzugt kleiner als 0,1 W/(mK). Beispielsweise liegt die Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,2 bis 0,5 W/mK.
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Letztere Werte können insbesondere durch die Wahl eines Kunststoffs als Wärmeisolationsmaterial erzielt werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Tankeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Reduktionsmitteltankeinrichtung, mit einem Tank und einer in einer Öffnung oder einer Vertiefung des Tanks angeordneten Entnahmeeinrichtung, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen, die zur Entnahme eines Fluids aus einem Innenraum des Tanks vorgesehen ist und wenigstens ein Entnahmeelement, durch das die Entnahme des Fluids erfolgt, und eine wenigstens bereichsweise über dem Entnahmeelement angeordnete Heizung aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass ein unmittelbar oberhalb des Entnahmeelements vorliegender Entnahmebereich in Seitenrichtung wenigstens bereichsweise mittels einer Fluidbarriere von fluidführenden, außerhalb des Entnahmebereichs liegenden weiteren Bereichen separiert ist. Hinsichtlich der Entnahmeeinrichtung sei auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Die Fluidbarriere ist an der Entnahmeeinrichtung vorgesehen, also insbesondere gemeinsam mit dieser bei einer Montage der Tankeinrichtung an oder in dem Tank beziehungsweise der Öffnung oder der Vertiefung anordenbar und befestigbar. Die Fluidbarriere ist insoweit Bestandteil der als Tankeinbaueinheit vorliegenden Entnahmeeinrichtung. Wenn die Entnahmeeinrichtung in der Tankeinrichtung angeordnet ist, weist diese eine Seitenwand auf, welche beispielsweise von einer Tankhülle des Tanks ausgebildet ist. Es ist nun bevorzugt vorgesehen, dass die Fluidbarriere von der Seitenwand verschieden ist.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidbarriere aus der Vertiefung des Tanks hinausragt. Die in dem Tank ausgebildete Vertiefung dient bereits einer Konzentration des Fluids, sodass auch bei heftigen Bewegungen des Kraftfahrzeugs stets zuverlässig eine bestimmte Menge des Fluids aus dem Tank entnommen werden kann. Die Vertiefung weist jedoch ein vergleichsweise großes Volumen auf. Zudem weist sie in seitlicher Richtung deutlich größere Abmessungen als der von dem Entnahmeelement eingeschlossene Bereich auf. Um das Diffundieren der Wärme effektiv zu verhindert und sie stattdessen in vertikaler Richtung hin zu dem Entnahmeelement zu leiten, ist es daher sinnvoll, wenn der mittels der Fluidbarriere abgetrennte Entnahmebereich in Seitenrichtungen kleinere Abmessungen aufweist als die Vertiefung, jedoch zum besseren Halten des Fluids in dem Entnahmebereich höher ist. Daher soll die Fluidbarriere höher als die Seitenwand der Vertiefung sein, sodass die Fluidbarriere aus der Vertiefung hinausragt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigen:
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1 einen Querschnitt durch eine Tankeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Bereich eines Tanks sowie eine Entnahmeeinrichtung schematisch dargestellt sind,
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2 die aus der 1 bekannte Tankeinrichtung in einer isometrischen Ansicht in einer ersten Ausführungsform, und
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3 die aus den vorhergehenden Figuren bekannte Tankeinrichtung in einer zweiten Ausführungsform.
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Die 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Tankeinrichtung 1 eines Kraftfahrzeugs. Gezeigt ist ein Bereich eines Tanks 2, welcher im Wesentlichen von einer Tankhülle 3 begrenzt ist. Die Tankhülle 3 schließt dabei einen Innenraum 4 des Tanks 2 ein. Der Tank 2 dient der Speicherung von Fluid, insbesondere von Reduktionsmittel. Die Tankeinrichtung 1 ist insoweit eine Reduktionsmitteltankeinrichtung. Die Tankeinrichtung 1 verfügt neben dem Tank 2 über eine Entnahmeeinrichtung 5, die der Entnahme des Fluids aus dem Innenraum 4 dient. Die Entnahmeeinrichtung 5 liegt als Tankeinbaueinheit vor, ist also an oder in dem Tank 2 anordenbar und befestigbar. Sie weist ein Entnahmeelement 6, welches beispielsweise als Filter beziehungsweise Filterelement ausgebildet ist, eine hier nicht dargestellte Fördereinrichtung sowie eine Heizung 7 auf. An das Entnahmeelement 6 ist üblicherweise ein Ende einer Entnahmeleitung angeschlossen, welche mit ihrem anderen Ende mit der Fördereinrichtung verbunden ist. Mit Hilfe der Fördereinrichtung kann demnach über das Entnahmeelement 6, also über den Filter, Fluid aus dem Innenraum 4 entnommen werden.
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Das Entnahmeelement 6 ist wenigstens bereichsweise in einer Vertiefung 8 des Tanks 2 angeordnet. Beispielsweise durchgreift die Entnahmeeinrichtung 5 zu diesem Zweck eine Öffnung des Tanks 2, die insbesondere an einem Boden der Vertiefung 8 angeordnet ist, und wird in dieser derart befestigt, dass die gewünschte Position des Entnahmeelements 6 vorliegt. Die Öffnung ist in der Tankhülle 3 des Tanks 2 vorgesehen und durchgreift diese, so dass bevorzugt eine Montage der Entnahmeeinrichtung 5 von außerhalb des Tanks 2 möglich ist. Die Vertiefung 8 wird von einer Seitenwand 9 in seitlicher Richtung begrenzt. Der Entnahmeeinrichtung 5 kann ein Befestigungsflansch 10 zugeordnet sein, welcher beispielsweise der Befestigung der Entnahmeeinrichtung 5 an der Tankhülle 3 beziehungsweise dem Tank 2 dient. Der Befestigungsflansch 10 verfügt zum Beispiel über einen Flanschboden 11, welcher an die Tankhülle 3 anschließt und an dieser dichtend anliegt beziehungsweise dichtend befestigt ist. Beispielsweise können an dem Flanschboden 11 auch die Fördereinrichtung, das Entnahmeelement 6 und die Heizung 7 befestigt sein. Die Heizung 7 liegt in der hier dargestellten Seitenschnittansicht über dem Entnahmeelement 6 und ist dabei in vertikaler Richtung von diesen beabstandet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Heizung 7 in vertikaler Richtung unmittelbar an das Entnahmeelement 6 angrenzt beziehungsweise mit diesem verbunden ist. Von Bedeutung ist lediglich, dass das Entnahmeelement 6 unter der Heizung 7 liegt, also wenigstens bereichsweise von der Heizung 7 übergriffen ist.
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Das in dem Tank 2 beziehungsweise in dem Innenraum 4 vorliegende Fluid ist durch das Bezugszeichen 12 gekennzeichnet. Bei geringen Umgebungstemperaturen der Tankeinrichtung 1 kann es, insbesondere nach längerer Standzeit des Kraftfahrzeugs, vorkommen, dass das Fluid 12 in dem Tank 2 gefroren ist. Um das Fluid 12 aus dem Tank 2 zu fördern und beispielsweise einer Einbringvorrichtung beziehungsweise einer Dosierstelle, insbesondere einem Einspritzventil, zuführen zu können, muss das Fluid 12 zunächst aufgetaut werden. Zu diesem Zweck ist die Heizung 7 vorgesehen. Weil sich das bereits aufgetaute Fluid 12 jedoch in dem Tank 2, insbesondere in dem vertikalen Bereich, in welchem die Heizung 7 vorliegt, unter Umständen frei bewegen kann, wird die mittels der Heizung 7 in das Fluid 12 eingebrachte Wärme bevorzugt in horizontaler Richtung transportiert.
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Das bedeutet jedoch, dass nur ein geringer Teil der Wärme in vertikaler Richtung hin zu dem Entnahmeelement 6 gelangt. Weil durch dieses die Entnahme des Fluids 12 erfolgt und der fehlende vertikale Wärmetransport ein Auftauen von in dem Entnahmeelement 6 vorliegenden gefrorenem Fluid verzögert, dauert es sehr lange, bis mittels der Entnahmeeinrichtung 5 Fluid aus dem Tank 2 mit einem ausreichenden Durchsatz entnommen werden kann. Aus diesem Grund ist ein Entnahmebereich 13, welcher unmittelbar oberhalb des Entnahmeelements 6 vorliegt und sich ausgehend von diesem in vertikaler Richtung über eine bestimmte Distanz nach oben erstreckt, von weiteren Bereichen 14 des Innenraums 4 abgetrennt. Zu diesem Zweck ist eine Fluidbarriere 15 vorgesehen. Diese verhindert die Fluidbewegungen des Fluids 12, insbesondere in horizontaler Richtung, wenigstens teilweise, sodass die mittels der Heizung 7 in das Fluid 12 eingebrachte Wärme auch in vertikaler Richtung hin zu dem Entnahmeelement 6 gelangt und dieses rasch auftaut.
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Somit ist nach kürzerer Zeit als bei aus dem Stand der Technik bekannten Tankeinrichtungen 1 ein erfolgreiches Entnehmen von Fluid 12 aus dem Tank 2 möglich. Die Fluidbarriere 15 umschließt das Entnahmeelement 6 unmittelbar und wenigstens bereichsweise. Das bedeutet, dass sie sich in Seitenrichtung unmittelbar an das Entnahmeelement 6 beziehungsweise das Filterelement anschließt. Die Fluidbarriere 15 erstreckt sich ausgehend von einem Boden 16 der Vertiefung 8 beziehungsweise von dem Flanschboden 11 aus der Vertiefung 8 des Tanks 2 heraus. Die Fluidbarriere 15 weist demnach eine größere Höhe auf als die Seitenwand 9. In der hier dargestellten Ausführungsform ragt bereits das Entnahmeelement 6 aus der Vertiefung 8 heraus, sodass die Heizung 7 vollständig außerhalb der Vertiefung 8 und sogar beabstandet von dieser vorliegt. In horizontaler Richtung kann sich das Fluid 12 entsprechend frei bewegen. Um dies zu verhindern, ist gemäß den vorstehenden Ausführungen die Fluidbarriere 15 vorgesehen. Die dadurch bewirkte Verteilung der von der Heizung 7 erzeugten Wärme ist durch gestrichelte Linien wiedergegeben. Es wird deutlich, dass sich nun die Wärme auch in vertikaler Richtung nach unten ausbreitet und lediglich teilweise die Fluidbarriere 15 überwindet.
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Bevorzugt besteht die Fluidbarriere 15 aus einem Wärmeisolationsmaterial, welches eine Wärmeleitfähigkeit von kleiner oder gleich 1,0 W/mK, insbesondere 0,5 W/mK, bevorzugt 0,1 W/mK aufweist.
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Die 2 zeigt eine isometrische Ansicht der Tankeinrichtung 1, wie sie aus der 1 bekannt ist. Insoweit sei auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. In der 2 ist der Tank 2 beziehungsweise dessen Tankhülle 3 nicht dargestellt. Es ist lediglich die Entnahmeeinrichtung 5 der Tankeinrichtung 1 gezeigt. Es wird deutlich, dass die Fluidbarriere 15 als Steg vorliegt und einen Bereich der Heizung 7 beziehungsweise des über dem Entnahmeelement 6 vorliegenden Entnahmebereichs 13 umgreift. Bevorzugt ist die Fluidbarriere 15 formschlüssig an einem Element der Entnahmeeinrichtung 5 befestigt, beispielsweise an dem Entnahmeelement 6, der Heizung 7 und/oder dem Befestigungsflansch 10. Die Heizung 7 weist ein Gehäuse 17 auf, welches wenigstens ein Heizelement der Heizung 7 einschließt. Besonders bevorzugt ist das Heizelement in dem Gehäuse 17 eingegossen, sodass es nicht in Berührkontakt mit dem Fluid 12 treten kann. Sind mehrere Heizelemente vorgesehen, so sind diese, wie in der 2 gezeigt, bevorzugt derart angeordnet, dass sie sich über weite Bereiche des Entnahmeelements 6 beziehungsweise des Entnahmebereichs 13 erstrecken. Beispielsweise sind die Heizelemente stegförmig ausgebildet. In dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Tankeinrichtung 1 weist die Fluidbarriere 15 in vertikaler Richtung dieselbe Erstreckung auf wie die Heizung 7. Die Heizung 7 ragt also nicht in vertikaler Richtung über die Fluidbarriere 15 heraus.
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Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Tankeinrichtung 1 beziehungsweise der Fluidbarriere 15. Die gezeigte Tankeinrichtung 1 ist im Wesentlichen identisch zu der anhand der 1 und 2 beschriebenen. Insoweit wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Der Unterschied liegt hier darin, dass die Fluidbarriere 15 mehrere (beispielsweise zwei) Strömungsöffnungen 18 aufweist, über welche eine Strömungsverbindung zwischen dem Entnahmebereich 13 und dem weiteren Bereich 14 vorliegt. Die Strömungsöffnungen 18 liegen als Vertikalschlitze vor, welche einen oberen Rand der Fluidbarriere 15 durchgreifen, sich jedoch nicht bis zu einem unteren Rand erstrecken. Sie durchgreifen die Fluidbarriere 15 in vertikaler Richtung demnach nur teilweise. Die Strömungsöffnungen 18 sind insbesondere dazu vorgesehen, auch bei einem niedrigen Füllstand der Tankeinrichtung 1 das Einströmen des Fluids 12 aus dem weiteren Bereich 14 in den Entnahmebereich 13 zu ermöglichen.
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Trotz der Strömungsöffnungen 18 unterbindet die Fluidbarriere 15 Fluidbewegungen während des Betreibens der Heizung 7 effektiv. Dies rührt insbesondere daher, dass das Fluid in dem weiteren Bereich 14 in diesem Fall üblicherweise noch gefroren ist, sodass durch die Strömungsöffnungen 18 kein Fluid aus dem Entnahmebereich 13 herausgelangen kann. Umgekehrt ist nach dem vollständigen Auftauen des in dem Tank 2 befindlichen Fluids 12 ein Einströmen aus dem weiteren Bereich 14 in den Entnahmebereich 13 ohne weiteres möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010001745 A1 [0004]
