DE102018202979A1 - Heizvorrichtung, Entnahmemodul - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung (1), insbesondere für einen Harnstofftank (28) einer Brennkraftmaschine, umfassend zumindest einen Heizkörper (2) und zumindest ein elektrisches Heizelement (3, 4), wobei das Heizelement (3, 4) zumindest bereichsweise in/an dem Heizkörper (2) angeordnet/anordenbar ist. Es ist vorgesehen, dass der Heizkörper (2) durch mehrere flächige Heizkörperelemente (5) gebildet ist, wobei die Heizkörperelemente (5) in einer Stapelrichtung aufeinanderliegend gestapelt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung, insbesondere für einen Harnstofftank einer Brennkraftmaschine, umfassend zumindest einen Heizkörper und zumindest ein elektrisches Heizelement, wobei das Heizelement zumindest bereichsweise in/an dem Heizkörper angeordnet/anordenbar ist.
  • Stand der Technik
  • Heizvorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt die Offenlegungsschrift DE 10 2012 204 106 A1 eine Heizvorrichtung für einen Harnstofftank einer Brennkraftmaschine, wobei die Heizvorrichtung einen Heizkörper oder Wärmeleitkörper und ein an dem Heizkörper angeordnetes elektrisches Heizelement, insbesondere ein PTC-Element (PTC-Positive Temperature Coefficient), umfasst. Die durch das Heizelement erzeugte/erzeugbare Wärme gewährleistet, dass auch bei Temperaturen unterhalb eines Harnstoffgefrierpunktes eine Harnstofflösung in dem Harnstofftank in einem flüssigen Aggregatzustand vorliegt oder vorliegen kann. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen, deren Brennkraftmaschine mit einem Dieselkraftstoff betrieben werden, ist es zur Reduzierung von Stickoxiden (NOx) in den Abgasen notwendig, bei Bedarf eine flüssige Harnstofflösung in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine vor einem SCR-Katalysator (SCR-selektive katalytische Reaktion) einzuspritzen, um die im Abgas enthaltenen NOx-Verbindungen in Wasser und Stickstoff umzuwandeln. Damit werden insbesondere Umweltauflagen erfüllt, die heutzutage an Kraftfahrzeuge gestellt werden. Ähnliche Heizvorrichtungen werden in den Offenlegungsschriften DE 10 2010 062 982 A1 und DE 10 2016 209 265 A1 beschrieben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Heizkörper durch mehrere flächige Heizkörperelemente gebildet ist, wobei die Heizkörperelemente in einer Stapelrichtung aufeinanderliegend gestapelt sind. „Flächig“ bedeutet hierbei, dass ein jeweiliges Heizkörperelement eine geringe Höhe im Vergleich zu seiner Längs- und Breitenerstreckung aufweist. „Mehrere“ bedeutet, dass zumindest zwei Heizkörperelemente aufeinander gestapelt oder geschichtet sind. Einer der Vorteile hierbei ist, dass durch die Stapelung oder Stapelbarkeit der mehreren Heizkörperelemente eine beliebige Höhe des Heizkörpers auf einfache Art und Weise einstellbar oder realisierbar ist. Dies gewährleistet eine variable oder individuelle Anpassung der Höhe des Heizkörpers an insbesondere vorgegebene Randbedingungen, beispielsweise an eine gewünschte oder durch ein Behältnis oder einen Harnstofftank zur Aufnahme des Heizkörpers vorgegebene Höhe. Zudem gewährleistet der stapelweise oder schichtweise Aufbau des Heizkörpers eine Vereinfachung oder Erleichterung der plastischen Verformbarkeit des Heizkörpers oder der den Heizkörper bildenden Heizkörperelemente. Dies ist von Vorteil, um den Heizkörper beispielsweise an eine gewünschte Formgebung anzupassen und/oder mit anderen Elementen, beispielsweise einem in/an dem Heizkörper angeordneten Heizelement, formschlüssig zu verbinden. Insbesondere sind durch die erleichterte Verformbarkeit besonders gleichmäßige Kontaktflächen und/oder -drücke zwischen dem Heizkörper oder den Heizkörperelementen und dem Heizelement realisierbar, so dass sich die Gefahr eines Bruchs oder einer Beschädigung, insbesondere des Heizelements, reduziert. Die Heizkörperelemente sind vorzugsweise aus Metall, insbesondere Aluminium, gebildet. Bevorzugt ist der Heizkörper zur Berührungskontaktierung der Heizelemente plastisch verformt. Das bedeutet, dass der Heizkörper erst nach dem Einsetzen der Heizelemente in die Heizkörperelemente, also nach dem Stapeln der Heizkörperelemente aufeinander, plastisch verformt wird/wurde. Durch die stapelförmige Ausbildung des Heizkörpers ergeben sich dabei die oben genannten Vorteile.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Heizkörperelemente in Stapelrichtung gesehen jeweils eine Höhe von 0,5 mm bis 2 mm aufweisen. Der Vorteil hierbei ist, dass bei ausreichender Stabilität eine vorgegebene oder gewünschte Höhe des Heizkörpers besonders genau einstellbar ist. Damit sind beispielsweise in Abhängigkeit einer Anzahl aufeinander gestapelter Heizkörperelemente besonders flache oder besonders hohe Heizkörper realisierbar. Vorzugsweise weisen die Heizkörperelemente jeweils eine gleiche Höhe auf. Alternativ weisen zumindest einige der Heizkörperelemente unterschiedliche Höhen auf. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der Heizkörperelemente mittels eines Druck- oder Stranggussverfah rens.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Heizelement zumindest im Wesentlichen flächig an dem Heizkörper oder an dem jeweiligen Heizkörperelement anliegt oder angeordnet ist. „Flächiges Anliegen“ bedeutet hier, dass zwischen dem Heizelement und dem Heizkörper oder den jeweiligen Heizkörperelementen nicht lediglich punktförmige oder linienförmige Berührungs- oder Anliegekontakte, sondern flächige oder vollflächige Berührungs- oder Anliegebereiche ausgebildet werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders effizienten Wärmeübertragung von dem Heizelement auf den Heizkörper oder die jeweiligen Heizkörperelemente.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass jedes Heizkörperelement einen Primärarm aufweist, von dem sich mehrere Sekundärarme weg erstrecken. Der Vorteil hierbei ist, dass sich durch die Sekundärarme das Volumen und damit eine Oberfläche zur Wärmeübertragung eines jeweiligen Heizkörperelements vergrößert. Dies gewährleistet eine verbesserte Wärmeübertragung von dem Heizkörperelement an ein insbesondere in dem Harnstofftank aufzutauendes oder zu erwärmendes Medium, beispielsweise eine Harnstofflösung. Der Primärarm und die Sekundärarme spannen vorzugsweise eine Ebene in Richtung der Längs- und Breitenerstreckung auf. Dabei stehen die Sekundärarme vorzugsweise seitlich von dem Primärarm vor. Vorzugsweise weist jedes Heizkörperelement zur weiteren Vergrößerung der wärmeübertragenden Fläche zusätzlich zumindest einen Tertiärarm auf, wobei der zumindest eine Tertiärarm seitlich von zumindest einem der Sekundärarme vorsteht. Der Primärarm, die mehreren Sekundärarme und die mehreren Tertiärarme spannen dabei vorzugsweise eine Ebene auf.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zumindest ein Sekundärarm senkrecht zu dem Primärarm ausgerichtet ist. Der Vorteil hierbei ist, dass durch den senkrecht zum Primärarm ausgerichteten Sekundärarm eine besonders effiziente Wärmeübertragung auf Bereiche, die seitlich besonders weit beabstandet von dem Primärm sind, gewährleistet ist.
  • Vorzugsweise ist eine durch den Primärarm und die mehreren Sekundärarme gebildete Außenkontur des Heizkörperelements zumindest bereichsweise wellenförmig ausgebildet. Der Vorteil hierbei ist eine weitere Verbesserung der Wärmeübertragung von dem Heizkörperelement auf das Medium. Im Vergleich zu einer ausschließlich geraden Ausbildung gewährleistet die wellenförmige Ausbildung der Außenkontur die Ausbildung oder Ausbildbarkeit eines größeren Volumens des Heizkörperelements und damit einer größeren Oberfläche für eine Wärmeübertragung.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine durch den Primärarm und die mehreren Sekundärarme gebildete Außenkontur des Heizkörperelements kantenfrei ausgebildet ist. „Kantenfrei“ bedeutet hierbei, dass die Außenkontur ausschließlich runde Formen, also keine spitzen oder gewinkelten Formen, aufweist. Dadurch ergibt sich der Vorteil einer weiteren Verbesserung der Wärmeübertragung von dem Heizkörperelement auf das Medium, weil auch hierbei, im Vergleich zu einer ausschließlich geraden Ausbildung oder gewinkelten Form der Außenkontur, ein größeres Volumen des Heizkörperelements und damit eine größere Oberfläche für eine Wärmeübertragung ausgebildet oder ausbildbar ist. Alternativ ist die Außenkontur des Heizkörperelements durch den Primärarm, die mehreren Sekundärarme und den zumindest einen Tertiärarm gebildet.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das zumindest eine Heizelement in zumindest einer von den Heizkörperelementen gebildeten Heizelementaufnahme angeordnet ist. Der Vorteil hierbei ist eine einfache Anordnung oder Anordenbarkeit des Heizelements in/an dem Heizkörper. Die Heizelementaufnahme ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie das Heizelement zumindest bereichsweise, insbesondere formschlüssig, umschließt. Vorzugsweise sind die Heizelemente derart in der Heizelementaufnahme angeordnet, dass sie flächig, insbesondere vollflächig, an dem Heizkörper oder den jeweiligen Heizkörperelementen anliegen.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mehrere der Heizkörperelemente miteinander fluchtende Öffnungen zur Bildung der jeweiligen Heizelementaufnahme aufweisen. Der Vorteil hierbei ist, dass das Heizelement besonders einfach mit mehreren, insbesondere mit allen, der jeweiligen Heizkörperelemente in Kontakt bringbar ist. Bei einer Anordnung des Heizelements in der Heizelementaufnahme gewährleistet dies, dass das Heizelement mit jedem der Heizkörperelemente in Kontakt ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Heizelement in der Heizelementaufnahme kraftschlüssig gehalten ist. Der Vorteil hierbei ist, dass das Heizelement in der Halteaufnahme fest fixiert ist. Dies gewährleistet zum einen eine stabile, insbesondere verliersichere Anordnung des Heizelements in der Heizelementaufnahme. Zum anderen gewährleistet dies, dass das Heizelement besonders vorteilhaft flächig oder vollflächig an dem Heizkörper oder an dem jeweiligen Heizkörperelement anliegt oder anliegen kann. Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt das kraftschlüssige Halten des Heizelements in der Heizelementaufnahme mittels einer Verstemmeinheit oder Verklemmeinheit, beispielsweise einer Klemmfeder. Vorzugsweise wird mittels eines Pressstempels, insbesondere eines Rollenstempels, die Heizelementaufnahme mitsamt dem darin angeordneten Heizelement verformt, um das Heizelement in der Heizelementaufnahme kraftschlüssig zu fixieren.
  • Bevorzugt ist/sind der Heizkörper und/oder das Heizelement zumindest bereichsweise umspritzt. Der Vorteil hierbei ist, dass durch die Umspritzung eine Korrosion der Heizkörperelemente und/oder bei Betrieb der Heizvorrichtung ein elektrischer Kurzschluss durch das Medium verhindert wird. Vorzugsweise erfolgt die Umspritzung mittels eines elektrisch isolierenden, wärmeleitenden Materials, beispielsweise Kunststoff.
  • Das Entnahmemodul zur Entnahme von Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitstank gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 zeichnet sich durch zumindest eine Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aus. Es ergeben sich hierbei insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Heizvorrichtung erläutert wurden. Weitere Vorteile ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigt
    • 1 eine Heizvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung,
    • 2 ein beispielhaftes Heizkörperelement in einer Draufsicht,
    • 3 eine perspektivische Ansicht eines flächig an einem Heizkörper anliegenden Heizelements gemäß einer beispielhaften Ausführungsform und
    • 4 ein beispielhaftes Entnahmemodul in einer vereinfachten Darstellung.
  • 1 zeigt eine Heizvorrichtung 1 für einen Harnstofftank einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Heizkörper 2 und zwei in der vorliegenden Figur nicht sichtbare elektrische Heizelemente 3, 4, insbesondere PTC-Elemente, die in dem Heizkörper 2 angeordnet beziehungsweise von diesem umschlossen sind. Der Heizkörper 2 ist durch mehrere flächige, vorzugsweise aus Aluminium gefertigte Heizkörperelemente 5 gebildet. Dabei sind die Heizkörperelemente 5 in einer Stapelrichtung, vorliegend in z-Richtung, aufeinander liegend gestapelt. „Flächig“ bedeutet hierbei, dass ein jeweiliges Heizkörperelement 5 eine geringe Höhe im Vergleich zu seiner Längs- und Breitenerstreckung, also seiner Erstreckung in x- und y-Richtung, aufweist. Vorzugsweise sind die Heizkörperelemente 5 jeweils homogen oder gleich ausgebildet.
  • Die Heizelemente 3,4 sind jeweils in einer von den Heizkörperelementen 5 gebildeten Heizelementaufnahme 6,7 angeordnet. Dabei ist vorliegend das Heizelement 3 in einer ersten Heizelementaufnahme 6 und das andere Heizelement 4 in einer zweiten Heizelementaufnahme 7 angeordnet. Zur Bildung der jeweiligen Heizelementaufnahme 6,7 weisen mehrere der Heizkörperelemente 5 miteinander fluchtende Öffnungen 8,9 auf. Die in den Heizelementaufnahmen 6, 7 angeordneten Heizelemente 3, 4 liegen vorliegend jeweils flächig an dem Heizkörper 2 beziehungsweise an dem jeweiligen Heizkörperelement 5 an.
  • Die Heizkörperelemente 5 weisen vorzugsweise in Stapelrichtung gesehen jeweils eine Höhe von 0,5 mm bis 2 mm auf. Vorliegend weisen alle Heizkörperelemente 5 jeweils eine gleiche Höhe auf.
  • Die Heizvorrichtung 1 weist weiterhin eine Stromschiene 10 auf, welche vorliegend die Heizelemente 3, 4 jeweils elektrisch kontaktiert. Zur elektrischen Kontaktierung der Stromschiene 10 ist diese vorzugsweise mit einer elektrischen Anschlussvorrichtung 11 verbunden. Vorliegend ist die elektrische Anschlussvorrichtung 11 als elektrische Anschlussplatte 12 ausgebildet, welche mehrere, vorliegend vier, elektrische Anschlusselemente 13, 14, 15, 16 aufweist. Diese Anschlussplatte weist vorzugsweise dieselbe Querschnittsform wie die Heizkörperelemente 5 auf. Die Anschlusselemente 13, 14, 15, 16 erstrecken sich vorliegend in Stapelrichtung und weisen vorzugsweise eine vorgebbare Höhe auf. Zur lediglich beispielhaften Veranschaulichung ist die Stromschiene 10 mit drei hier nicht sichtbaren Anschlusselementen 13, 14, 15 kontaktiert oder verbunden, während das vierte Anschlusselement 16 frei liegt.
  • Die Heizvorrichtung 1, insbesondere der Heizkörper 2, die Heizelemente 3, 4 und die Stromschiene 10, sind vorzugsweise zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, durch ein Kunststoffmaterial umspritzt (vorliegend nicht dargestellt). Vorzugsweise wird die Heizvorrichtung 1 erst dann mit dem Kunststoffmaterial umspritzt, nachdem die elektrische Kontaktierung der Stromschiene 10 mit sowohl den Heizelementen 3, 4 als auch mit den Anschlusselementen 13, 14, 15, 16 erfolgt ist. Alternativ wird die Stromschiene 10 vor einer Umspritzung der Heizvorrichtung 1 mittels eines hier nicht dargestellten Abdeckelements abgedeckt. Dies gewährleistet einen Schutz der Stromschiene 10 während des Umspritzungsvorgangs, so dass dabei insbesondere der Einspritzdruck und die Temperaturen des Kunststoffmaterials keinen schädigenden Einfluss auf die Stromschiene 10 haben.
  • Die Stapelung oder Stapelbarkeit der Heizkörperelemente 5 ermöglicht auf vorteilhafte Art und Weise die Realisierbarkeit individueller oder variabler Höhen des Heizkörpers 2, bei ausreichender Stabilität der aufeinander gestapelten Heizkörperelemente 5. Zudem gewährleistet der stapelweise oder schichtweise Aufbau des Heizkörpers 2 eine Vereinfachung oder Erleichterung der plastischen Verformbarkeit des Heizkörpers 2 oder der den Heizkörper 2 bildenden Heizkörperelemente 5. Dies ist von Vorteil, um den Heizkörper 2 beispielsweise an eine gewünschte Formgebung anzupassen und/oder mit anderen Elementen, beispielsweise den in dem Heizkörper 2 angeordneten Heizelementen 3, 4, formschlüssig zu verbinden. Insbesondere sind durch die erleichterte Verformbarkeit besonders gleichmäßige Kontaktflächen und/oder -drücke zwischen dem Heizkörper 2 und den Heizelementen 3, 4 realisierbar. Die Ausbildbarkeit von gleichmäßigen Kontaktflächen aufgrund des schichtweisen Aufbaus minimiert zudem die Gefahr einer Beschädigung der Heizelemente 3, 4 bei einer Verformung des Heizkörpers 2 oder der Heizkörperelemente 5, beispielsweise aufgrund einer Entstehung von Rissen oder Brüchen in den Heizelementen 3, 4. Dies gewährleistet eine effektive Vermeidung eines mangelhaften Kontaktes zwischen den Heizelementen 3, 4 und den jeweiligen Heizelementaufnahmen 6, 7 oder Heizkörperelementen 5. Auch die Gefahr von Stromsprüngen über die Lebenszeit der Heizvorrichtung 1 hinweg kann somit effektiv reduziert werden. Darüber hinaus gewährleistet die homogene oder gleiche Ausbildung der jeweiligen Heizkörperelemente 5 eine Erhöhung der Wärmeübertragung.
  • Bevorzugt ist der Heizkörper 2 zur Berührungskontaktierung der Heizelemente 3, 4 plastisch verformt, insbesondere durch Kraftbeaufschlagung der aufeinander gestapelten Heizkörperelemente 5.
  • 2 zeigt ein Heizkörperelement 5 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform in einer Draufsicht. Das Heizkörperelement 5 weist einen Primärarm 17 auf, von dem sich mehrere Sekundärarme 18 weg erstrecken. Darüber hinaus weisen zumindest einige der Sekundärarme 18 jeweils zumindest einen Tertiärarm 19 auf, wobei sich die Tertiärarme 19 jeweils von den Sekundärarmen 18 weg erstrecken. Der Primärarm 17, die Sekundärarme 18 und die Tertiärarme 19 spannen dabei eine Ebene, vorliegend eine Ebene in x- und y-Richtung, auf. Die Sekundärarme 18 sind senkrecht zu dem Primärarm 17 ausgerichtet. Dies gewährleistet eine besonders vorteilhafte Ausdehnung des Heizkörperelements in der Ebene beziehungsweise in x- und y-Richtung. Dadurch kann in Bereiche, die seitlich besonders weit von dem Primärarm 17 entfernt sind, effizient Wärme durch das Heizkörperelement 5 übertragen werden.
  • Eine durch den Primärarm, die mehreren Sekundärarme und vorliegend zusätzlich die Tertiärarme gebildete Außenkontur oder die Querschnittsform des Heizkörperelements ist wellenförmig und kantenfrei ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Außenkontur ausschließlich runde oder abgerundete Formen aufweist. Zudem ermöglicht im Vergleich zu einer geraden und kantigen Ausbildung der Außenkontur die wellenförmige und kantenfreie Ausbildung der Außenkontur die Ausbildung einer größeren wärmeübertragenden Oberfläche des Heizkörperelements 5. Dies gewährleistet zudem insbesondere bei einer umspritzten Heizvorrichtung 1 eine Erhöhung einer Dauerfestigkeit der Umspritzung und damit der Lebensdauer der Heizvorrichtung 1.
  • Das Heizkörperelement 5 weist vorliegend mehrere Öffnungen 8, 9, 21, 22, 23, 24 auf. Zwei der Öffnungen 8, 9 dienen dabei zur Bildung der Heizelementaufnahmen 6,7. Dabei ist das Heizelement 3 der Öffnung 8 und das andere Heizelement 4 der Öffnung 9 zugeordnet. Die weiteren Öffnungen 21, 22, 23, 24 dienen zur Aufnahme der jeweiligen elektrischen Kontaktierungen 13, 14, 15, 16. Vorliegend ist beispielsweise die Öffnung 21 der elektrischen Kontaktierung 16 zugeordnet.
  • Die Heizelemente 3, 4 sind in den Heizelementaufnahmen 6,7 jeweils kraftschlüssig gehalten. Dies gewährleistet einen gleichmäßigen, flächigen und insbesondere verliersicheren Kontakt zwischen dem Heizelement 3, 4 und dem jeweiligen Heizkörperelement 5 und damit eine besonders vorteilhafte Wärmeübertragung vom Heizelement 3, 4 auf das Heizkörperelement 5.
  • Die Aufbringung einer Kraft zur Realisierung der kraftschlüssigen Halterung erfolgt vorzugsweise durch zumindest einen Pressstempel oder Rollenstempel. Dazu wird zunächst das insbesondere plattenförmige Heizelement 3, 4 in die durch die mehreren Heizkörperelemente 5 gebildete Heizelementaufnahme 6, 7 eingesetzt. Anschließend wird der zumindest eine Rollenstempel an zumindest einer der Außenseiten 25, 26 der Heizelementaufnahme 6,7 angeordnet und entlang der z-Richtung beziehungsweise in Richtung senkrecht zur Papierebene bewegt. Dabei übt der Rollenstempel in Richtung des Heizelements 3, 4 eine Druckkraft auf die Außenseite 25, 26 der Heizelementaufnahme 6,7 aus. Weil durch die in Stapelrichtung oder in z-Richtung erfolgende Rollbewegung des Rollstempels jedes Heizkörperelement 5 im Wesentlichen einzeln durch den Rollstempel mit Druck beaufschlagt wird, wird eine besonders gleichmäßige Verformung der jeweiligen Heizelementaufnahme 6, 7 oder des jeweiligen Heizkörperelements 5 und damit ein besonders gleichmäßiger Kontakt zwischen dem Heizelement 3, 4 und der jeweiligen Heizelementaufnahme 6, 7 realisiert. Zudem ergibt sich durch des geschichteten Aufbaus des Heizkörpers 2 mittels der Heizkörperelemente 5 der Vorteil eines gleichmäßigen und damit schonenden Beaufschlagens der jeweiligen Heizelementaufnahme 6, 7 mit Druckkraft. Ein weiterer Vorteil, der sich durch die Kraftbeaufschlagung der gestapelten Heizkörperelemente 5 ergibt, ist, dass dies einen besonders einfachen und individuellen Ausgleich insbesondere produktionsbedingter Toleranzen oder Ungleichmäßigkeiten der jeweiligen Heizkörperelemente 5 oder der jeweiligen Heizelementaufnahmen 6,7 ermöglicht, so dass bei einer Kraftbeaufschlagung ein besonders flächiger oder ebener Kontakt des Heizelements 3,4 mit der jeweiligen Heizelementaufnahme 6, 7 und damit mit jedem der Heizkörperelemente 5 realisiert ist.
  • 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine vereinfachte Darstellung eines der Heizelemente 3, welches in einer der Heizelementaufnahmen 6 angeordnet ist. Zur besseren Anschaulichkeit wird die Heizelementaufnahme 6 vorliegend von zwei Heizkörperelementen 5 gebildet. Die Heizelementaufnahme 6 kann jedoch auch durch beliebig viele weitere Heizkörperelemente 5 gebildet sein. Das Heizelement 3, insbesondere dessen in x-Richtung voneinander abgewandten Außenflächen 39, 40, liegt/liegen vorliegend jeweils flächig beziehungsweise vollflächig, insbesondere in Folge einer oben beschriebenen Aufbringung einer Kraft zur Realisierung einer kraftschlüssigen Halterung, an dem Heizkörper 2 beziehungsweise an jedem der zwei Heizkörperelemente 5 an. Optional liegen auch die in y-Richtung voneinander abgewandten Außenflächen 41, 42 des Heizelements 3 jeweils flächig beziehungsweise vollflächig an jedem der Heizkörperelemente 5 an. Dazu ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Breite der jeweiligen Öffnung 8 in y-Richtung einer Breite des Heizelements 3 in y-Richtung zumindest im Wesentlichen entspricht.
  • 4 zeigt in einer vereinfachten Darstellung eine Tankvorrichtung 28, die ein Entnahmemodul 37 aufweist, das die Heizvorrichtung 1 sowie zumindest eine Fördereinrichtung 38 zum Fördern einer Flüssigkeit 27 aus einem Flüssigkeitstank oder Harnstofftank 33 umfasst. Die Heizvorrichtung 1 ist vorliegend gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 ausgebildet und mit einem Kunststoffmaterial umspritzt. Das Entnahmemodul 37 weist vorzugsweise ein Gehäuse 29 auf, in welchem die Heizvorrichtung 1 und die Fördereinrichtung 38 angeordnet sind.
  • Vorzugsweise ist die Fördereinrichtung 38 einstückig mit der Heizvorrichtung 1 ausgebildet, insbesondere mit dieser stoffschlüssig verbunden. Die Fördereinrichtung 38 umfasst vorzugsweise eine Förderpumpe 30 zum Absaugen der Flüssigkeit 27 aus dem Harnstofftank 33. Optional weist das Entnahmemodul 37 zusätzlich zumindest ein Sensorelement, beispielsweise einen Füllstandsensor zum Ermitteln eines Flüssigkeitsfüllstandes oder einen Drucksensor zum Ermitteln eines Flüssigkeitsdrucks, und/oder ein Filterelement zur Filterung der Flüssigkeit 27 vor einer Entnahme aus dem Harnstofftank 33, auf. Darüber hinaus weist das Entnahmemodul 37 vorzugsweise einen Sauganschluss 31 auf, welcher mit einer Saugeinrichtung oder einer Abgasnachbehandlungseinrichtung verbunden oder verbindbar ist. Vorzugsweise weist das Entnahmemodul 37 zusätzlich einen Steckanschluss 32 zur elektrischen Kontaktierung mit einer externen elektrischen Energiequelle auf. Durch die elektrische Kontaktierung wird/werden die Stromschiene 10 und/oder die Anschlussplatte 12 mit elektrischer Energie versorgt.
  • Der Harnstofftank 33 weist eine Wandung 33 auf, die vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist. Die Wandung 33 bildet einen Boden 34 sowie eine sich senkrecht zu dem Boden 34 entlang dessen Umfang erstreckende Seitenwand 35. Vorliegend weist die Wandung 33 im Boden 34 eine Bodenöffnung 36 auf. Das Entnahmemodul 37 ist vorliegend in der Bodenöffnung 36 des Harnstofftanks 33 angeordnet. Vorzugsweise ist das Entnahmemodul 37 mit dem Harnstofftank 33 fest verbunden, beispielsweise mittels einer Schweißverbindung. Durch die Anordnung des Entnahmemoduls im Boden 34 des Harnstofftanks 33 wird ein gleichmäßiges und sicheres Erwärmen der Flüssigkeit 27 in dem Harnstofftank 33 sowie eine sichere Flüssigkeitsentnahme gewährleistet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012204106 A1 [0002]
    • DE 102010062982 A1 [0002]
    • DE 102016209265 A1 [0002]

Claims (12)

  1. Heizvorrichtung (1), insbesondere für einen Harnstofftank (28) einer Brennkraftmaschine, umfassend zumindest einen Heizkörper (2) und zumindest ein elektrisches Heizelement (3, 4), wobei das Heizelement (3, 4) zumindest bereichsweise in/an dem Heizkörper (2) angeordnet/anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (2) durch mehrere flächige Heizkörperelemente (5) gebildet ist, wobei die Heizkörperelemente (5) in einer Stapelrichtung aufeinanderliegend gestapelt sind.
  2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkörperelemente (5) in Stapelrichtung gesehen jeweils eine Höhe von 0,5 mm bis 2 mm aufweisen.
  3. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (3, 4) zumindest im Wesentlichen flächig an dem Heizkörper (2) oder an dem jeweiligen Heizkörperelement (5) anliegt.
  4. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Heizkörperelement (5) einen Primärarm (17) aufweist, von dem sich mehrere Sekundärarme (18) weg erstrecken.
  5. Heizvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sekundärarm (18) senkrecht zu dem Primärarm (17) ausgerichtet ist.
  6. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Primärarm (17) und die mehreren Sekundärarme (18) gebildete Außenkontur (20) des Heizkörperelements (5) zumindest bereichsweise wellenförmig ausgebildet ist.
  7. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Primärarm (17) und die mehreren Sekundärarme (18) gebildete Außenkontur (20) des Heizkörperelements (5) kantenfrei ausgebildet ist.
  8. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Heizelement (3, 4) in zumindest einer von den Heizkörperelementen (5) gebildeten Heizelementaufnahme (6, 7) angeordnet ist.
  9. Heizvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Heizkörperelemente (5) miteinander fluchtende Öffnungen (8, 9) zur Bildung der jeweiligen Heizelementaufnahme (6, 7) aufweisen.
  10. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Heizelement (3, 4) in der Heizelementaufnahme (6, 7) kraftschlüssig gehalten ist.
  11. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (2) und/oder das Heizelement (3, 4) zumindest bereichsweise umspritzt ist/sind.
  12. Entnahmemodul (37) zur Entnahme von Flüssigkeit (27) aus einem Flüssigkeitstank, insbesondere einer Harnstofflösung aus einem Harnstofftank (28) einer Brennkraftmaschine, umfassend zumindest eine Heizvorrichtung (1) und zumindest eine Fördereinrichtung (38) zum Fördern der Flüssigkeit (27) aus dem Flüssigkeitstank, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist.
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