DE102018214157A1 - tank assembly - Google Patents
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Abstract
Tankanordnung (1) mit einem Behälter (3) zur Bereitstellung einer gefrierfähigen Flüssigkeit, insbesondere von Wasser oder einer wässrigen Harnstofflösung, zum Zwecke der Zuführung in den Brennraum einer Brennkraftmaschine und/oder in der Abgastrakt der Brennkraftmaschine, wobei ein mit einer Heizeinrichtung (11) thermisch gekoppeltes bzw. versehenes Fördermodul (7) vorgesehen ist derart, daß die Flüssigkeit durch einen Bodenbereich (28) des Behälters (3) hindurch aus dem Behälter förderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine weitere Heizeinrichtung (21, 31) vorgesehen ist, welche in der Höhe (22, 24) zwischen der Heizeinrichtung (11) und einem Deckenbereich (23) des Behälters (3) angeordnet ist, so daß sich bei Inbetriebnahme der Heizeinrichtung (11) und der weiteren Heizeinrichtung (21, 31) im Falle einer gefrorenen Flüssigkeit eine fluidische Verbindung (41, 42) zwischen einer Saugstelle des Fördermoduls beziehungsweise zwischen einer Kavität (19) in einer gefrorenen Flüssigkeit (32) um die weitere Heizeinrichtung (21, 31) herum einerseits und einem Luftraum (25) oberhalb der gefrorenen Flüssigkeit (32) andererseits ausbilden kann.Tank arrangement (1) with a container (3) for providing a freezable liquid, in particular water or an aqueous urea solution, for the purpose of supplying it into the combustion chamber of an internal combustion engine and / or in the exhaust tract of the internal combustion engine, one with a heating device (11) A thermally coupled or provided conveying module (7) is provided such that the liquid can be conveyed out of the container through a bottom region (28) of the container (3), characterized in that at least one further heating device (21, 31) is provided, which is arranged in height (22, 24) between the heating device (11) and a ceiling area (23) of the container (3), so that when the heating device (11) and the further heating device (21, 31) are put into operation in the case a frozen liquid, a fluidic connection (41, 42) between a suction point of the delivery module or between a cavity (19) in a frozen liquid (32) around the further heating device (21, 31) on the one hand and an air space (25) above the frozen liquid (32) on the other hand.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Tankanordnung nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.The invention is based on a tank arrangement according to the type of the independent claim.
Tanksysteme für Flüssigkeiten benötigen zur Bereitstellung der Flüssigkeit am Verbraucher einen geeigneten Tank, eine Pumpe und entsprechende Leitungen. Auf Grund ihrer physikalischen Eigenschaften beginnen die Medien AdBlue, eine wässrige Harnstofflösung, bei -11°C bzw. Wasser bei 0°C zu gefrieren. Um auch bei tiefen Temperaturen einen flüssigen Aggregatzustand der Medien zu erzielen, müssen Tanks hierfür mit Heizungen ausgestattet werden. Durch den Verbrauch des aufgetauten Mediums kann es passieren, dass sich eine Kavität um die Heizung bildet. In diesem Fall kann das System kein Medium mehr fördern, und bei einer Tankordnung für eine wässrige Harnstofflösung zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden im Abgas einer Brennkraftmaschine geht das System in den Warnmodus. Dabei wird dem Fahrer des Kraftfahrzeugs, das durch die Brennkraftmaschine angetrieben wird, angezeigt, dass er Reduktionsmittel nachfüllen muss. Es besteht allerdings die Möglichkeit, daß ein Nachtanken in diesen Fällen erschwert ist, wenn eine Verbindung zwischen dem Luftraum oberhalb des Eises im Tank und der Saugstelle in der Kavität nicht vorhanden ist, so daß unter Umständen nachgefülltes Medium auf der Eisoberfläche verbleibt.Tank systems for liquids require a suitable tank, a pump and corresponding lines to supply the liquid to the consumer. Due to their physical properties, the media AdBlue, an aqueous urea solution, begins to freeze at -11 ° C or water at 0 ° C. To achieve a liquid state of aggregation of the media even at low temperatures, tanks must be equipped with heaters. The consumption of the thawed medium can cause a cavity to form around the heater. In this case, the system can no longer convey any medium, and in the case of a tank arrangement for an aqueous urea solution for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides in the exhaust gas of an internal combustion engine, the system goes into warning mode. The driver of the motor vehicle, which is driven by the internal combustion engine, is shown that he has to add reducing agent. However, there is a possibility that refueling is difficult in these cases if there is no connection between the air space above the ice in the tank and the suction point in the cavity, so that, under certain circumstances, refilled medium remains on the ice surface.
Aus der
Auch aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Tankanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, in einfacher und robuster Weise eine sichere Verbindung zwischen einem Luftraum oberhalb des Eises, d.h. unterhalb eines Deckenbereichs des Behälters, und einer Saugstelle des Fördermoduls bzw. einer Kavität im Bereich der Saugstelle des Fördermoduls zu bilden.The tank arrangement according to the invention with the characterizing features of the independent claim has the advantage, in a simple and robust manner, of a secure connection between an air space above the ice, i.e. form below a ceiling area of the container, and a suction point of the conveyor module or a cavity in the area of the suction point of the conveyor module.
Durch die Verwendung eines Bauteils, welches einen Kanal bzw. Freiraum durch das Eis bildet, ist es möglich, trotz gefrorener Restmenge an Flüssigkeit diese Flüssigkeit in einer über das Fördermodul wieder absaugfähigen Art und Weise nachzutanken.By using a component that forms a channel or free space through the ice, it is possible to refill this liquid in a manner that can be sucked off again via the delivery module, despite the frozen residual amount of liquid.
Es wird also in vorteilhafter Weise möglich, einen durch Auspumpen eines flüssigen Bereichs in einer gefroreren Flüssigkeit entstehenden Hohlraum, also eine Kavität, wieder aufzufüllen, auch durch mehrere Betankungsvorgänge, weil durch sich überlappende oder berührende Kavitätsbereiche ein Fluidpfad zur Betankung bestehen bleibt.It is therefore advantageously possible to refill a cavity created by pumping out a liquid area in a frozen liquid, i.e. a cavity, also by several refueling processes, because a fluid path for refueling remains through overlapping or touching cavity areas.
Des Weiteren ist von Vorteil, daß die Gesamtheizungsleistung vergrößert wird, indem eine Unterstützung der Heizeinrichtung durch die mindestens eine weitere Heizeinrichtung erfolgt, so daß eine vergrößerte Menge aufgetauten Mediums über einen längeren Zeitraum sicher zur Verfügung gestellt werden kann.It is also advantageous that the total heating capacity is increased by the heating device being supported by the at least one further heating device, so that an enlarged amount of thawed medium can be made available over a longer period of time.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Tankanordnung möglich.The measures listed in the dependent claims and in the description make advantageous developments and improvements of the tank arrangement specified in the independent claim possible.
Figurenlistelist of figures
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description.
Es zeigen
-
1 eine Tankanordnung mit zwei weiteren Heizeinrichtungen, -
2 die Tankanordnung beim Nachtanken und -
3 die Tankanordnung mit nachrutschender Eisoberfläche.
-
1 a tank arrangement with two further heating devices, -
2 the tank arrangement when refueling and -
3 the tank arrangement with sliding ice surface.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Der Behälter
Daneben weist der Behälter alternativ, oder wie in
Gefriert die Flüssigkeit
Die Kavität
In
Es wird also vorgeschlagen, im Flüssigkeitsbehälter zwei oder mehrere Heizeinrichtungen so anzuordnen, dass die sich die durch das Auftauen vorhandenen Kavitäten mit einander verbinden, sodass sich idealer Weise eine Gesamtkavität ausbildet. Dies führt zu einem Einfall der Eisschicht, sodass das Eis dann wieder mit den Heizungen in Berührung kommt. Um diesen Effekt zu verstärken, können neben den Wandungen des Behälters auch die im Tank befindlichen Bauteile, insbesondere die Heizeinrichtungen, über eine so strukturierte Oberfläche verfügen, dass ein Kleben des Eises an diesen minimiert oder verhindert wird.It is therefore proposed to arrange two or more heating devices in the liquid container in such a way that the cavities present through thawing connect to one another, so that an overall cavity is ideally formed. This leads to the ice layer collapsing so that the ice comes into contact with the heaters again. In order to intensify this effect, in addition to the walls of the container, the components in the tank, in particular the heating devices, can also have a structured surface in such a way that sticking of the ice to them is minimized or prevented.
Vor Ausbildung einer Gesamtkavität
Die Heizeinrichtungen können auf separaten Einsätzen von außen wie auch direkt von innen mit dem Tank befestigt werden. In beiden Varianten ist ein Höhenunterschied zwischen der Heizeinrichtung des Fördermoduls und der weiteren Heizeinrichtung bzw. den weiteren Heizeinrichtungen anzustreben, um die Auftauleistung des Gesamtsystems „Tankheizung“ zu erhöhen. Um dies sicherzustellen, kann die optimale Höhe über die Positionierung des Einsatzstücks
Die Heizungseinrichtungen sind vorzugsweise eigensicher ausgeführt, sodass ein Abfallen des Flüssigkeitsniveaus unterhalb des jeweiligen Heizers nicht zu einer Überhitzung und damit Schädigung der Heizeinrichtung selbst, des Behälters oder anderer im Tank etwaig befindlicher Bauteile führt. Die Eigensicherheit kann auf unterschiedliche Art und Weisen erreicht werden, wie zum Beispiel durch einen direkten Verbau von PTC-Heizelementen, oder über ohmsche Widerstände, die über eine Regeleinheit bei hohen Temperaturen selbstabregelnd abgesichert sind, wobei die Regeleinheit wiederum ein PTC-Bauteil oder auch ein Bimetallelement umfassen kann.The heating devices are preferably designed to be intrinsically safe, so that a drop in the liquid level below the respective heater does not lead to overheating and thus damage to the heating device itself, the container or other components possibly located in the tank. The intrinsic safety can be achieved in different ways, for example by installing PTC heating elements directly, or by means of ohmic resistors, which are protected by a control unit at high temperatures, the control unit in turn being a PTC component or a Can include bimetallic element.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102006061735 A1 [0003]DE 102006061735 A1 [0003]
- DE 102015214401 A1 [0004]DE 102015214401 A1 [0004]
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Legal Events
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |