DE102016226025A1 - Storage tank for storing a freezable operating or auxiliary material and method for heating a stored in a storage tank freezable operating or auxiliary material - Google Patents

Storage tank for storing a freezable operating or auxiliary material and method for heating a stored in a storage tank freezable operating or auxiliary material Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vorratstank (1) zur Bevorratung eines gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs (2), insbesondere eines Reduktionsmittels zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, wobei der Vorratstank (1) zumindest bereichsweise doppelwandig ausgeführt ist, so dass ein von einer Innenwand (3) und einer Außenwand (4) des Vorratstanks (1) begrenzter Hohlraum (5) ausgebildet wird. Erfindungsgemäß ist der Hohlraum (5) mit einem den Betriebs- oder Hilfsstoff (2) aufnehmenden Tankvolumen (6) des Vorratstanks (1) verbunden und/oder verbindbar, so dass der Hohlraum (5) mit Betriebs- oder Hilfsstoff (2) beaufschlagbar ist, der vorzugsweise zuvor mittels einer elektrischen Heizeinrichtung (7) erwärmt worden ist.Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erwärmung eines in einem Vorratstank (1) bevorrateten gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs (2).The invention relates to a storage tank (1) for storing a freezable operating or auxiliary substance (2), in particular a reducing agent for the aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine, wherein the storage tank (1) is at least partially double-walled, so that one of an inner wall (3 ) and an outer wall (4) of the storage tank (1) limited cavity (5) is formed. According to the invention, the cavity (5) is connected and / or connectable to a tank volume (6) of the storage tank (1) receiving the operating or auxiliary substance (2), so that the cavity (5) can be acted upon by operating or auxiliary material (2) Preferably, the invention relates to a method for heating a stored in a storage tank (1) freezable operating or auxiliary material (2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorratstank zur Bevorratung eines gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erwärmung eines in einem Vorratstank bevorrateten gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 5.The invention relates to a storage tank for storing a freezable operating or auxiliary substance having the features of the preamble of the claim 1 , Furthermore, the invention relates to a method for heating a stocked in a storage tank freezable operating or auxiliary substance with the features of the preamble of the claim 5 ,

Bei dem gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoff kann es sich insbesondere um ein Reduktionsmittel, beispielsweise um eine wässrige Harnstofflösung, zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors handeln. Ein solches Reduktionsmittel ist zum Beispiel unter dem Markennamen „AdBlue“ bekannt.The freezable operating or auxiliary substance may in particular be a reducing agent, for example an aqueous urea solution, for the aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine. Such a reducing agent is known, for example, under the brand name "AdBlue".

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Vorratstanks zur Bevorratung von Reduktionsmitteln, wie beispielsweise einer wässrigen Harnstofflösung, bekannt, die beheizbar sind. Auf dieses Weise soll ein Gefrieren des Reduktionsmittels verhindert und/oder bereits gefrorenes Reduktionsmittel wieder aufgetaut werden, damit auch bei tiefen Außentemperaturen flüssiges Reduktionsmittel zur Verfügung steht, das mittels eines Fördermoduls angesaugt und einem Abgasnachbehandlungssystem zugeführt werden kann. Zur Beheizung werden in der Regel elektrische Heizvorrichtungen eingesetzt, die in der Nähe des Fördermoduls angeordnet sind, um zumindest im Ansaugbereich des Fördermoduls eine gewisse Menge an flüssigem Reduktionsmittel bereit zu halten.Storage tanks for storing reducing agents, such as, for example, an aqueous urea solution, which can be heated, are known from the prior art. In this way, a freezing of the reducing agent is prevented and / or already frozen reductant thawed again, so even at low ambient temperatures liquid reducing agent is available, which can be sucked by means of a conveyor module and fed to an exhaust aftertreatment system. For heating usually electrical heaters are used, which are arranged in the vicinity of the conveyor module, at least in the intake of the delivery module to keep a certain amount of liquid reducing agent ready.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2013 225 360 A1 geht beispielhaft eine Heizvorrichtung zum Beheizen eines Reduktionsmittels hervor, das mindestens ein in einer Heiztasche angeordnetes Heizelement umfasst. Das heißt, dass das Heizelement nicht in Kontakt mit dem Reduktionsmittel gelangt, so dass Korrosion sicher vermieden wird. Um dennoch eine gute Wärmeübertragung auf das Reduktionsmittel zu gewährleisten, ist das in der Heiztasche angeordnete Heizelement von einem Wärmeträgerfluid umgeben.From the publication DE 10 2013 225 360 A1 shows by way of example a heating device for heating a reducing agent, which comprises at least one heating element arranged in a heating pocket. This means that the heating element does not come into contact with the reducing agent, so that corrosion is reliably avoided. In order nevertheless to ensure a good heat transfer to the reducing agent, the heating element arranged in the heating pocket is surrounded by a heat transfer fluid.

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Beheizung eines in einem Vorratstank aufgenommenen gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs, insbesondere eines Reduktionsmittels zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, zu optimieren. Insbesondere soll die Beheizung effektiver und nachhaltiger sein, so dass bei tiefen Außentemperaturen eine größere Menge flüssigen Betriebs- oder Hilfsstoffs zur Verfügung steht.Based on the above-mentioned prior art, the present invention has the object to optimize the heating of a recorded in a storage tank freezable operating or auxiliary material, in particular a reducing agent for the aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine. In particular, the heating should be more effective and sustainable, so that at low outside temperatures, a larger amount of liquid operating or auxiliary material is available.

Zur Lösung der Aufgabe werden der Vorratstank mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.To solve the problem of the storage tank with the features of the claim 1 and the method having the features of the claim 5 proposed. Advantageous developments of the invention can be found in the respective subclaims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der zur Bevorratung eines gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs vorgeschlagene Vorratstank ist zumindest bereichsweise doppelwandig ausgeführt, so dass ein von einer Innenwand und einer Außenwand des Vorratstanks begrenzter Hohlraum ausgebildet wird. Erfindungsgemäß ist der Hohlraum mit einem den Betriebs- oder Hilfsstoff aufnehmenden Tankvolumen des Vorratstanks verbunden und/oder verbindbar, so dass der Hohlraum mit Betriebs- oder Hilfsstoff beaufschlagbar ist.The storage tank proposed for storing a freezable operating or auxiliary substance is designed to be double-walled, at least in regions, so that a cavity defined by an inner wall and an outer wall of the storage tank is formed. According to the invention, the cavity is connected to the operating or auxiliary substance receiving tank volume of the storage tank and / or connectable, so that the cavity can be acted upon with operating or auxiliary material.

Der durch die doppelwandige Ausführung des Vorratstanks geschaffene Hohlraum ist lediglich durch die Innenwand vom eigentlichen Tankvolumen getrennt. Wird nun flüssiger Betriebs- oder Hilfsstoff dem Tankvolumen entnommen und dem Hohlraum zugeführt, kann dieser über den Hohlraum verteilt werden. Auf diese Weise kann der flüssige Betriebs- oder Hilfsstoff Tankregionen zugeführt werden, in denen der im Tankvolumen bevorratete Betriebs- oder Hilfsstoff noch gefroren ist. Der flüssige Betriebs- oder Hilfsstoff dient dann als Wärmeträgerfluid, das Wärme über die Innenwand an den im Tankvolumen befindlichen gefrorenen Betriebs- oder Hilfsstoff abgibt.The created by the double-walled design of the storage tank cavity is separated only by the inner wall of the actual tank volume. Now, if liquid operating or auxiliary substance taken from the tank volume and supplied to the cavity, it can be distributed over the cavity. In this way, the liquid operating or auxiliary tank regions can be supplied, in which the stored in the tank volume operating or auxiliary material is still frozen. The liquid operating or auxiliary substance then serves as a heat transfer fluid which releases heat via the inner wall to the frozen operating or auxiliary substance located in the tank volume.

Der mit dem Betriebs- oder Hilfsstoff beaufschlagte Hohlraum, der vorzugsweise das gesamte Tankvolumen umgibt, fördert somit eine gleichmäßige Verteilung der Wärme, die von einer Heizeinrichtung erzeugt wird, deren Wirkradius lokal begrenzt ist. Somit können auch von der Heizeinrichtung entfernt liegende Bereiche des Tankvolumens vor Gefrieren geschützt bzw. aufgetaut werden, und zwar ohne den Einsatz weiterer Heizelemente.The loaded with the operating or excipient cavity, which preferably surrounds the entire tank volume, thus promoting a uniform distribution of heat generated by a heater whose effective radius is locally limited. Thus, areas of the tank volume remote from the heater can also be protected or frozen from freezing, without the use of further heating elements.

Steht kein flüssiger Betriebs- oder Hilfsstoff zur Beaufschlagung des Hohlraums zur Verfügung, da beispielsweise ein Fahrzeug, das diesen Vorratstank aufweist, bei tiefen Temperaturen längere Zeit nicht in Betrieb genommen worden ist, kann zunächst mittels einer einfachen Heizeinrichtung eine Teilmenge aufgetaut bzw. verflüssigt werden. Mit dem flüssigen Betriebs- oder Hilfsstoff wird dann der Hohlraum beaufschlagt.If no liquid operating or auxiliary substance is available for charging the cavity, since, for example, a vehicle having this storage tank has not been put into operation at low temperatures for a long time, a partial quantity can first be thawed or liquefied by means of a simple heating device. With the liquid operating or excipient then the cavity is acted upon.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, dass der zur Beaufschlagung des Hohlraums dem Tankvolumen entnommene Betriebs- oder Hilfsstoff zuvor mittels einer elektrischen Heizeinrichtung erwärmt worden ist. Die dem Betriebs- oder Hilfsstoff zugeführte Wärme fördert zudem ein Auftauen des noch gefrorenen Betriebs- oder Hilfsstoffs in den entlegenen Bereichen des Tankvolumens.According to an advantageous embodiment of the invention, it is therefore proposed that the operating or auxiliary substance removed from the tank volume for admission of the cavity has been previously heated by means of an electrical heating device is. The heat supplied to the operating or auxiliary substance also promotes thawing of the still frozen operating or auxiliary substance in the remote areas of the tank volume.

Die elektrische Heizeinrichtung ist bevorzugt im oder am Vorratstank angeordnet, um zumindest einen Bereich des Vorratstanks direkt zu beheizen. Vorzugsweise ist die elektrische Heizeinrichtung in einem Bodenbereich des Vorratstanks angeordnet, da sich dort flüssiger Betriebs- oder Hilfsstoff schwerkraftgetrieben sammelt. Die sich dort ansammelnde Menge kann dann zur Beaufschlagung des Hohlraums genutzt werden, der das Tankvolumen möglichst großflächig umgibt und somit die Wärme um das Tankvolumen herum verteilt.The electric heating device is preferably arranged in or on the storage tank in order to directly heat at least one area of the storage tank. Preferably, the electrical heating device is arranged in a bottom region of the storage tank, since there accumulates liquid operating or auxiliary gravity-driven. The accumulating there amount can then be used to load the cavity, which surrounds the tank volume as large as possible and thus distributes the heat around the tank volume around.

Ferner wird vorgeschlagen, dass zur Beaufschlagung des Hohlraums mit dem Betriebs- oder Hilfsstoff und/oder zur Entnahme des Betriebs- oder Hilfsstoffs ein Fördermodul im oder am Vorratstank angeordnet ist. Mittels des Fördermoduls kann auch flüssiger Betriebs- oder Hilfsstoff in höher gelegene Bereiche gepumpt werden, so dass die Entnahmestelle für den flüssigen Betriebs- oder Hilfsstoff im Bodenbereich des Vorratstanks angeordnet werden kann. Das heißt dort, wo sich flüssiger Betriebs- oder Hilfsstoff schwerkraftgetrieben sammelt. Das Fördermodul ist daher bevorzugt ebenfalls in einem Bodenbereich des Vorratstanks angeordnet.It is also proposed that for loading the cavity with the operating or auxiliary material and / or for removal of the operating or auxiliary substance, a delivery module is arranged in or on the storage tank. By means of the conveyor module, liquid operating or auxiliary material can also be pumped into higher areas, so that the removal point for the liquid operating or auxiliary substance can be arranged in the bottom area of the storage tank. That means where liquid operating or auxiliary material collects by gravity. The delivery module is therefore preferably also arranged in a bottom region of the storage tank.

Mittels des Fördermoduls kann der Hohlraum bei Bedarf auch entleert werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn ein Fahrzeug, das den Vorratstank aufweist, bei tiefen Außentemperaturen längere Zeit abgestellt werden soll. Damit der im Hohlraum vorhandene Betriebs- oder Hilfsstoff nicht gefriert, wird dieser aus dem Hohlraum entnommen und beispielsweise wieder dem Tankvolumen zugeführt. Die im Hohlraum verbleibende Luft bildet eine das Tankvolumen umhüllende Luftschicht aus, so dass hierüber eine Isolation des Tankvolumens bewirkt wird, die einem Gefrieren des im Tankvolumen befindlichen Betriebs- oder Hilfsstoffs entgegenwirkt.By means of the conveyor module, the cavity can also be emptied if necessary. This can be the case, for example, if a vehicle having the storage tank is to be parked for a long time at low outside temperatures. So that the operating or auxiliary material present in the cavity does not freeze, it is removed from the cavity and returned to the tank volume, for example. The remaining air in the cavity forms an enveloping the tank volume air layer, so that this is an isolation of the tank volume is effected, which counteracts a freezing of the operating volume or auxiliary material in the tank volume.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Hohlraum über mindestens eine in der Innenwand ausgebildete Öffnung mit dem Tankvolumen verbunden oder verbindbar ist. Die mindestens eine Öffnung dient nicht der Entnahme des Betriebs oder Hilfsstoffs aus dem Tankvolumen, sondern der Rückführung des Betriebs- oder Hilfsstoffs aus dem Hohlraum in das Tankvolumen. Die mindestens eine Öffnung ermöglicht somit eine Zirkulation des Betriebs- oder Hilfsstoffs über den Hohlraum. Vorzugsweise ist die Öffnung in einem Deckenbereich des Vorratstanks angeordnet, so dass flüssiger Betriebs- oder Hilfsstoff vom Deckenbereich auf den im Tankvolumen vorhandenen Betriebs- oder Hilfsstoff fällt. Ist dieser gefroren, kann er mithilfe des rückgeführten flüssigen Betriebs- oder Hilfsstoffs aufgetaut werden. Der flüssige Betriebs- oder Hilfsstoff wird sich dabei auf der Oberfläche des gefrorenen Betriebs- oder Hilfsstoffs verteilen und über Spalte in die Tiefe eindringen. Auf diese Weise wird eine besonders effektive Wärmeverteilung erreicht.In a further development of the invention, it is proposed that the cavity is connected or connectable to the tank volume via at least one opening formed in the inner wall. The at least one opening is not used to remove the operation or excipient from the tank volume, but the return of the operating or auxiliary material from the cavity into the tank volume. The at least one opening thus enables a circulation of the operating or auxiliary substance via the cavity. Preferably, the opening is arranged in a ceiling region of the storage tank, so that liquid operating or auxiliary material falls from the ceiling area to the operating or auxiliary substance present in the tank volume. Once frozen, it can be thawed using the recycled fluid or excipient. The liquid operating or adjuvant will be distributed on the surface of the frozen operating or auxiliary material and penetrate through gaps in the depth. In this way, a particularly effective heat distribution is achieved.

Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Erwärmung eines in einem Vorratstank bevorrateten gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs vorgeschlagen, wobei es sich bei dem Betriebs- oder Hilfsstoff insbesondere um ein Reduktionsmittel zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, vorzugsweise um eine wässrige Harnstofflösung handelt. Bei dem Verfahren wird eine einem Tankvolumen zugeordnete elektrische Heizeinrichtung verwendet. Erfindungsgemäß wird dem Tankvolumen Betriebs- oder Hilfsstoff, der zuvor mittels der Heizeinrichtung erwärmt worden ist, entnommen und einem Hohlraum zugeführt, der von einer Innenwand und einer Außenwand des Vorratstanks begrenzt wird. Das heißt, dass der Vorratstank zumindest bereichsweise doppelwandig ausgeführt ist. Der zwischen der Innen- und der Außenwand ausgebildete Hohlraum umgibt demnach zumindest einen Teilbereich des Tankvolumens. Zudem ist der Hohlraum vom Tankvolumen lediglich durch die Innenwand getrennt.In addition, a method for heating a stored in a storage tank freezable operating or auxiliary material is proposed, wherein the operating or auxiliary material is in particular a reducing agent for the aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine, preferably an aqueous urea solution. The method uses an electric heater associated with a tank volume. According to the invention the tank volume operating or auxiliary material, which has been previously heated by means of the heater, removed and fed to a cavity which is bounded by an inner wall and an outer wall of the storage tank. This means that the storage tank is designed at least partially double-walled. The cavity formed between the inner and the outer wall accordingly surrounds at least a portion of the tank volume. In addition, the cavity is separated from the tank volume only by the inner wall.

Wird dem Hohlraum erwärmter Betriebs- oder Hilfsstoff zugeführt, verteilt sich dieser im Hohlraum und gibt die Wärme über die Innenwand an den im Tankvolumen befindlichen Betriebs- oder Hilfsstoff ab. Im Tankvolumen befindlicher gefrorener Betriebs- oder Hilfsstoff kann auf diese Weise aufgetaut werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird demnach der im Tankvolumen bevorratete Betriebs- oder Hilfsstoff zugleich als Wärmeträgerfluid eingesetzt. Der Hohlraum gewährleistet eine möglichst großflächige Verteilung des Wärmeträgerfluids, so dass eine besonders effiziente Beheizung des im Vorratstank bevorrateten Betriebs- oder Hilfsstoffs erreicht wird. Über den Hohlraum sind auch Tankregionen erreichbar, die weit entfernt von der Heizeinrichtung liegen. Die Beheizung kann demnach mit einer einfachen elektrischen Heizeinrichtung bewirkt werden, deren Wirkradius lokal begrenzt ist.If the working or auxiliary material heated to the cavity is supplied, it is distributed in the cavity and releases the heat via the inner wall to the operating or auxiliary substance located in the tank volume. In the tank volume befindlicher frozen operating or auxiliary material can be thawed in this way. Accordingly, in the method according to the invention, the operating or auxiliary substance stored in the tank volume is at the same time used as heat transfer fluid. The cavity ensures the largest possible distribution of the heat transfer fluid, so that a particularly efficient heating of stored in the storage tank operating or auxiliary material is achieved. Through the cavity and tank regions can be reached, which are far away from the heater. The heating can therefore be effected with a simple electric heating device whose effective radius is locally limited.

Da die Durchführung des Verfahrens einen Vorratstank voraussetzt, der zumindest bereichsweise doppelwandig ausgeführt ist, wird ferner vorgeschlagen, dass bei dem Verfahren der zuvor beschriebene erfindungsgemäße Vorratstank eingesetzt wird.Since the implementation of the method requires a storage tank, which is designed at least partially double-walled, it is also proposed that in the method of the storage tank according to the invention described above is used.

Bevorzugt wird der dem Tankvolumen entnommene und dem Hohlraum zugeführte Betriebs- oder Hilfsstoff an einer zur Entnahmestelle beabstandeten Stelle dem Tankvolumen wieder zugeführt wird. Das heißt, dass der als Wärmeträgerfluid eingesetzte Betriebs- oder Hilfsstoff in einem Kreislauf geführt wird. Auf diese Weise kann eine noch effizientere Beheizung bewirkt werden.The operating or auxiliary substance taken from the tank volume and supplied to the cavity is preferably returned to the tank volume at a point spaced from the removal point. That is, that as a heat transfer fluid used operating or auxiliary material is circulated. In this way, even more efficient heating can be effected.

Des Weiteren bevorzugt wird der dem Hohlraum zugeführte Betriebs- oder Hilfsstoff über mindestens eine in der Innenwand ausgebildete Öffnung dem Tankvolumen wieder zugeführt. Die Öffnung ist vorzugsweise in einem Deckenbereich des Vorratstanks angeordnet, so dass der über den Hohlraum zirkulierende, erwärmte Betriebs- oder Hilfsstoff von oben auf den im Tankvolumen befindlichen Betriebs- oder Hilfsstoff fällt. Dort verteilt er sich und dringt in Spalte ein, so dass eine optimale Verteilung der Wärme erreicht wird.Furthermore, the operating or auxiliary substance supplied to the cavity is preferably returned to the tank volume via at least one opening formed in the inner wall. The opening is preferably arranged in a ceiling region of the storage tank so that the heated operating or auxiliary material circulating over the hollow space falls from above onto the operating or auxiliary material located in the tank volume. There it spreads and penetrates into the column, so that an optimal distribution of the heat is achieved.

Vorteilhafterweise wird der Betriebs- oder Hilfsstoffs mittels eines Fördermoduls dem Tankvolumen entnommen und/oder dem Hohlraum zugeführt. Über das Fördermodul kann flüssiger Betriebs- oder Hilfsstoff aus einem Bodenbereich des Vorratstanks entnommen und zu einer höher gelegenen Öffnung gepumpt werden. Die Entnahmestelle ist vorzugsweise bodenseitig angeordnet, da sich dort flüssiger Betriebs- oder Hilfsstoff schwerkraftgetrieben sammelt.Advantageously, the operating or auxiliary substance is removed from the tank volume by means of a delivery module and / or supplied to the cavity. Via the delivery module, liquid operating or auxiliary material can be taken from a bottom area of the storage tank and pumped to a higher opening. The removal point is preferably arranged on the bottom side, since there accumulates liquid operating or auxiliary gravity-driven.

Ferner kann der mit Betriebs- oder Hilfsstoff beaufschlagte Hohlraum bei Bedarf mittels des Fördermoduls entleert werden. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn die Heizeinrichtung außer Betrieb ist, beispielsweise bei einem abgestellten Fahrzeug, das den Vorratstank aufweist. Durch Entleeren des Hohlraums wird bei tiefen Außentemperaturen ein Gefrieren des Betriebs- oder Hilfsstoffs im Hohlraum verhindert. Zugleich wird über die im Hohlraum verbleibende Luft eine das Tankvolumen zumindest bereichsweise umhüllende Isolationsschicht geschaffen.Furthermore, the cavity loaded with operating or auxiliary substance can, if required, be emptied by means of the delivery module. This may in particular be the case when the heating device is out of operation, for example when the vehicle is parked and has the storage tank. By emptying the cavity, a freezing of the operating or auxiliary material in the cavity is prevented at low outside temperatures. At the same time, the tank volume is at least partially enveloping insulating layer created on the air remaining in the cavity.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Vorratstank.A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. This shows a schematic longitudinal section through a storage tank according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Der in der Figur dargestellte Vorratstank 1 zur Bevorratung eines gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs 2 ist über seine gesamte Außenfläche hinweg doppelwandig ausgeführt. Das heißt, dass zwischen einer Innenwand 3 und einer Außenwand 4 des Vorratstanks 1 ein Hohlraum 5 ausgebildet wird, der lediglich durch die Innenwand 3 von einem Tankvolumen 6 getrennt ist, in dem der Betriebs- oder Hilfsstoff 2 bevorratet ist. Das Tankvolumen 6 ist nicht vollständig mit dem Betriebs- oder Hilfsstoff 2 gefüllt, um bei tiefen Außentemperaturen Schäden durch Eisdruck am Vorratstank 1 zu vermeiden. Denn beim Gefrieren dehnt sich der Betriebs- oder Hilfsstoff 2 aus. Dies ist in der Figur durch die Pfeile 12, 13 angedeutet, wobei Pfeil 12 den Flüssigkeitsspiegel und der Pfeil 13 die Oberfläche des gefrorenen Betriebs- oder Hilfsstoffs 2 angeben.The storage tank shown in the figure 1 for storing a freezable operating or auxiliary substance 2 is double-walled over its entire outer surface. That means that between an inner wall 3 and an outer wall 4 of the storage tank 1 a cavity 5 is formed, the only through the inner wall 3 from a tank volume 6 is separated, in which the operating or auxiliary material 2 is stored. The tank volume 6 is not complete with the operating or auxiliary material 2 filled at low outside temperatures damage due to ice pressure on the storage tank 1 to avoid. Because when freezing expands the operating or excipient 2 out. This is in the figure by the arrows 12 . 13 indicated, with arrow 12 the liquid level and the arrow 13 the surface of the frozen operating or auxiliary material 2 specify.

In einem Bodenbereich 8 des Vorratstanks 1 ist eine Funktionseinheit 14 angeordnet, die eine elektrische Heizeinrichtung 7 und ein Fördermodul 9 umfasst. Das Fördermodul 9 dient der Entnahme des Betriebs- oder Hilfsstoffs 2 aus dem Vorratstank 1. Um auch bei tiefen Außentemperaturen zumindest eine geringe Menge flüssigen Betriebs- oder Hilfsstoff 2 bereit zu halten, kann ein Ansaugbereich 15 des Fördermoduls 9 über die elektrische Heizeinrichtung 7 beheizt werden.In a ground area 8th of the storage tank 1 is a functional unit 14 arranged, which is an electric heater 7 and a conveyor module 9 includes. The conveyor module 9 serves to remove the operating or auxiliary material 2 from the storage tank 1 , Even at low outside temperatures, at least a small amount of liquid operating or auxiliary material 2 ready to hold, can be a suction area 15 of the conveyor module 9 over the electric heater 7 be heated.

Um die Effizienz der Heizeinrichtung zu erhöhen und eine möglichst große Menge des gefrorenen Betriebs- oder Hilfsstoffs 2 aufzutauen, wird der Hohlraum 5 mit dem erwärmten Betriebs- oder Hilfsstoff 2 aus dem Ansaugbereich 15 beaufschlagt. Die Beaufschlagung erfolgt mittels des Fördermoduls 9. Der Betriebs- oder Hilfsstoff 2 wird somit zugleich als Wärmeträgerfluid eingesetzt. Die mittels der Heizeinrichtung 7 eingebrachte Wärme wird auf diese Weise großflächig verteilt und über die Innenwand 3 an den im Tankvolumen 6 befindlichen noch gefrorenen Betriebs- oder Hilfsstoff 2 abgegeben, so dass dieser auftaut.To increase the efficiency of the heater and the largest possible amount of the frozen operating or auxiliary material 2 Thawing becomes the cavity 5 with the heated operating or auxiliary material 2 from the intake area 15 applied. The admission takes place by means of the delivery module 9 , The operating or auxiliary material 2 is thus used at the same time as a heat transfer fluid. The by means of the heater 7 introduced heat is distributed in this way over a large area and over the inner wall 3 at the tank volume 6 still frozen operating or auxiliary material 2 delivered, so that thaws it.

Der in der Figur dargestellte Vorratstank 1 weist in einem Deckenbereich 11 Öffnungen 10 auf, die eine Zirkulation des erwärmten Betriebs- oder Hilfsstoffs 2 ermöglichen. Denn über die Öffnungen 10 wird dem Tankvolumen 6 entnommener und dem Hohlraum 5 zugeführter Betriebs- oder Hilfsstoffs 2 dem Tankvolumen 6 an anderer Stelle wieder zugeführt. Auf diese Weise wird eine noch effizientere Verteilung der Wärme erreicht. Der von oben auf den im Tankvolumen 6 befindlichen, noch gefrorenen Betriebs- oder Hilfsstoff 2 tropfende erwärmte Betriebs- oder Hilfsstoff 2 trägt dazu bei, dass auch von der Heizeinrichtung 7 weit entfernt liegende Bereiche erwärmt werden und somit auftauen.The storage tank shown in the figure 1 points in a ceiling area 11 openings 10 on which a circulation of the heated operating or auxiliary substance 2 enable. Because about the openings 10 becomes the tank volume 6 removed and the cavity 5 supplied operating or auxiliary material 2 the tank volume 6 fed again elsewhere. In this way an even more efficient distribution of the heat is achieved. The top of the tank in the volume 6 still frozen operating or auxiliary material 2 dripping heated operating or auxiliary material 2 contributes to that too from the heater 7 far away areas are heated and thawed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013225360 A1 [0004]DE 102013225360 A1 [0004]

Claims (9)

Vorratstank (1) zur Bevorratung eines gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs (2), insbesondere eines Reduktionsmittels zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, wobei der Vorratstank (1) zumindest bereichsweise doppelwandig ausgeführt ist, so dass ein von einer Innenwand (3) und einer Außenwand (4) des Vorratstanks (1) begrenzter Hohlraum (5) ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (5) mit einem den Betriebs- oder Hilfsstoff (2) aufnehmenden Tankvolumen (6) des Vorratstanks (1) verbunden und/oder verbindbar ist, so dass der Hohlraum (5) mit Betriebs- oder Hilfsstoff (2) beaufschlagbar ist, der vorzugsweise zuvor mittels einer elektrischen Heizeinrichtung (7) erwärmt worden ist.Storage tank (1) for storing a freezable operating or auxiliary material (2), in particular a reducing agent for the aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine, wherein the storage tank (1) is at least partially double-walled, so that one of an inner wall (3) and an outer wall (4) of the storage tank (1) limited cavity (5) is formed, characterized in that the cavity (5) with the operating or auxiliary substance (2) receiving tank volume (6) of the storage tank (1) connected and / or connectable is, so that the cavity (5) with operating or auxiliary material (2) can be acted upon, which has preferably been previously heated by means of an electric heater (7). Vorratstank (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizeinrichtung (7) im oder am Vorratstank (1), vorzugsweise in einem Bodenbereich (8) des Vorratstanks (1), angeordnet ist.Storage tank (1) after Claim 1 , characterized in that the electric heating device (7) in or on the storage tank (1), preferably in a bottom region (8) of the storage tank (1), is arranged. Vorratstank (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beaufschlagung des Hohlraums (5) mit dem Betriebs- oder Hilfsstoff (2) und/oder zur Entnahme des Betriebs- oder Hilfsstoffs (2) ein Fördermodul (9) im oder am Vorratstank (1), vorzugsweise in einem Bodenbereich (8) des Vorratstanks (1), angeordnet ist.Storage tank (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that for loading the cavity (5) with the operating or auxiliary substance (2) and / or for removal of the operating or auxiliary substance (2) a delivery module (9) in or on the storage tank (1), preferably in one Bottom area (8) of the storage tank (1) is arranged. Vorratstank (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (5) über mindestens eine in der Innenwand (3) ausgebildete Öffnung (10) mit dem Tankvolumen (6) verbunden oder verbindbar ist, wobei vorzugsweise die Öffnung (10) in einem Deckenbereich (11) des Vorratstanks (1) angeordnet ist.Storage tank (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity (5) via at least one in the inner wall (3) formed opening (10) with the tank volume (6) is connected or connectable, wherein preferably the opening (10 ) is arranged in a ceiling area (11) of the storage tank (1). Verfahren zur Erwärmung eines in einem Vorratstank (1) bevorrateten gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs (2), insbesondere eines Reduktionsmittels zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, bei dem eine einem Tankvolumen (6) zugeordnete elektrische Heizeinrichtung (7) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Tankvolumen (6) Betriebs- oder Hilfsstoff (2), der zuvor mittels der Heizeinrichtung (7) erwärmt worden ist, entnommen und einem Hohlraum (5) zugeführt wird, der von einer Innenwand (3) und einer Außenwand (4) des Vorratstanks (1) begrenzt wird.Method for heating a freezable operating or auxiliary substance (2) stored in a storage tank (1), in particular a reducing agent for after-treatment of exhaust gases of an internal combustion engine, in which an electrical heating device (7) assigned to a tank volume (6) is used, characterized that the tank volume (6) operating or auxiliary material (2), which has been previously heated by means of the heating device (7), removed and a cavity (5) is supplied, of an inner wall (3) and an outer wall (4) Storage tanks (1) is limited. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Tankvolumen (6) entnommene und dem Hohlraum (5) zugeführte Betriebs- oder Hilfsstoff (2) an einer zur Entnahmestelle beabstandeten Stelle dem Tankvolumen (6) wieder zugeführt wird.Method according to Claim 5 , characterized in that the tank volume (6) removed and the cavity (5) supplied operating or auxiliary material (2) at a location spaced from the sampling point the tank volume (6) is fed again. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Hohlraum (5) zugeführte Betriebs- oder Hilfsstoff (2) über mindestens eine in der Innenwand (3) ausgebildete Öffnung (10) dem Tankvolumen (6) wieder zugeführt wird.Method according to Claim 5 or 6 , characterized in that the cavity (5) supplied operating or auxiliary material (2) via at least one in the inner wall (3) formed opening (10) the tank volume (6) is fed again. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebs- oder Hilfsstoffs mittels eines Fördermoduls (9) dem Tankvolumen (6) entnommen und/oder dem Hohlraum (5) zugeführt wird.Method according to one of Claims 5 to 7 , characterized in that the operating or auxiliary substance by means of a conveyor module (9) removed from the tank volume (6) and / or the cavity (5) is supplied. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Betriebs- oder Hilfsstoff (2) beaufschlagte Hohlraum (5) mittels des Fördermoduls (9) entleert wird, wenn die Beheizung über die Heizeinrichtung (7) für einen längeren Zeitraum unterbrochen wird.Method according to one of Claims 5 to 8th , characterized in that the operating or auxiliary substance (2) acted upon cavity (5) by means of the conveyor module (9) is emptied when the heating is interrupted by the heater (7) for a longer period.
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WO2022258316A1 (en) * 2021-06-07 2022-12-15 Robert Bosch Gmbh Heatable container for storing a fluid

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DE102013225360A1 (en) 2013-12-10 2015-06-11 Robert Bosch Gmbh heater

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