DE102019213401A1 - Anordnung für ein Abgasnachbehandlungssystem, Abgasnachbehandlungssystem - Google Patents

Anordnung für ein Abgasnachbehandlungssystem, Abgasnachbehandlungssystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein Abgasnachbehandlungssystem für eine Brennkraftmaschine, mit einer Komponente (9), die dazu ausgebildet ist, ein flüssiges Medium, insbesondere Abgasnachbehandlungsmittel (3), zu führen und/oder zu speichern, und mit einer Einrichtung (12) zum lokalen Abführen von Wärme aus der Komponente (9) zur Bestimmung eines Gefrierstartbereich (30) des Mediums in der Komponente (9). Es ist vorgesehen, dass die Einrichtung (12) zumindest zwei parallel zueinander angeordnete Heatpipes (13,14) aufweist, die Arbeitsmedien mit unterschiedlichen Gefrierpunkten aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein Abgasnachbehandlungssystem für eine Brennkraftmaschine, mit einer Komponente, die dazu ausgebildet ist, ein flüssiges Medium, insbesondere Abgasnachbehandlungsmittel, zu führen und/oder zu speichern, und mit einer Einrichtung zum lokalen Abführen von Wärme aus der Komponente zur Bestimmung eines Gefrierstartbereichs des Mediums in der Komponente.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Abgasnachbehandlungssystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, das zumindest eine Anordnung, wie sie obenstehend beschrieben wurde, aufweist.
  • Stand der Technik
  • Anordnungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Um gesetzlichen Vorgaben zu genügen, wird eine aufwendige Abgasnachbehandlung für das Abgas von Brennkraftmaschinen durchgeführt. Dazu ist es bekannt, im Abgastrakt einer Brennkraftmaschine Filter und/oder Katalysatoren einzusetzen, welche von dem Abgas der Brennkraftmaschine durchströmt werden. Häufig wird dabei eine selektive katalytische Reduktion eingesetzt, um die Schadstoffe im Abgas zu reduzieren. Hierzu wird ein SCR-Katalysator (SCR = selektive katalytische Reduktion) in den Abgasstrang eingebaut und stromaufwärts des SCR-Katalysators ein Dosiermodul angeordnet, mittels dessen ein flüssiges Abgasnachbehandlungsmittel in Form einer wässrigen Harnstofflösung in den Abgasstrom stromaufwärts des Katalysators eingespritzt wird. Das Abgas reagiert zusammen mit dem Abgasnachbehandlungsmittel in dem SCR-Katalysator und Schadstoffemissionen werden reduziert. Das Abgasnachbehandlungsmittel wird mithilfe einer Fördereinrichtung aus einem Tank, in welchem das Abgasnachbehandlungsmittel aufbewahrt wird, durch eine oder mehrere Leitungen zu dem Dosiermodul gefördert. Bekannte Abgasnachbehandlungsmittel gefrieren typischerweise bei Temperaturen von ca. -11°C und dehnen sich dabei aus. Hierdurch kann es nach dem Abstellen und Auskühlen des Abgasnachbehandlungssystems zu eisdruckbedingten Spannungen in den das Abgasnachbehandlungsmittel führenden oder speichernden Komponenten kommen. Um zu vermeiden, dass diese Spannungen zu Schäden führen, ist es bekannt, das Hydraulikmedium bei Außerbetriebnahme des Systems zurück zu saugen oder auszublasen, oder gezielt Wärme aus der jeweiligen Komponente abzuführen, um einen Gefrierstartbereich innerhalb der Komponente zu definieren, an welchem das zurückgebliebene Abgasnachbehandlungsmittel zuerst gefriert. So ist es beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2010 028 866 bekannt, zu diesem Zweck durch das Anbringen von Kühlrippen an der Komponente lokal Wärme zu entziehen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass Wärme aus der Komponente besonders schnell abgeführt wird, und dass die Wärme jederzeit sicher abgeführt werden kann, wobei die Anordnung unempfindlich gegenüber Wechselwirkungen mit in der Nähe der Anordnung befindlichen Vorrichtungen ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Einrichtung zumindest zwei parallel zueinander angeordnete Heatpipes aufweist, die Arbeitsmedien mit unterschiedlichen Gefrierpunkten aufweisen. Eine Heatpipe zeichnet sich durch ein geschlossenes Gehäuse oder eine geschlossene Hülle auf, in welcher ein Arbeitsmedium eingeschlossen ist, wobei sich in dem geschlossenen Volumen eine Kreislaufströmung des Arbeitsmediums einstellt, das in dem wärmeren Bereich der Hülle beziehungsweise der Heatpipe verdampft und im kälteren Bereich wieder kondensiert und sich per Kapillarwirkung zurück in dem wärmeren Bereich bewegt. Durch diesen Kreislauf wird das Arbeitsmedium zirkuliert und durch das Verdampfen und Kondensieren Wärme effizient von dem warmen in den kalten Bereich der Heatpipe abgeführt. Dadurch, dass zwei Heatpipes vorhanden sind und parallel zueinander angeordnet sind, wird die Wärme durch zwei Heatpipes abgeführt. Weil die Heatpipes unterschiedliche Arbeitsmedien mit unterschiedlichen Gefrierpunkten aufweisen, ist gewährleistet, dass zu jeder Zeit die Zirkulation des Arbeitsmediums in zumindest einer der Heatpipes gewährleistet ist. So ist beispielsweise in einer der Heatpipes als Arbeitsmedium Wasser vorhanden, das jedoch bei geringen Umgebungstemperaturen gefriert und einen kapillaren Rückfluss dann verhindert. In diesem Fall wirkt dann die Heatpipe mit dem zweiten Arbeitsmedium, das auch bei sehr geringen Temperaturen noch eine Zirkulation gewährleistet. Bevorzugt ist daher der Temperaturarbeitsbereich der ersten Heatpipe derart gewählt, dass sie direkt wirksam ist, wenn bei der Außerbetriebnahme der Brennkraftmaschine beziehungsweise eines die Brennkraftmaschine aufweisenden Kraftfahrzeugs alle Abgasnachbehandlungskomponenten und ihre unmittelbare Umgebung noch heiß sind. Der zweite Temperaturarbeitsbereich der zweiten Heatpipe ist durch das dort vorhandene Medium derart gewählt, dass sie auch bei sehr geringen Temperaturen von Abgasnachbehandlungskomponenten und Umgebung noch wirksam ist. Zu Beginn eines Abkühlvorgangs ist dann möglicherweise die zweite Heatpipe noch unwirksam, weil die Temperatur noch oberhalb ihres Arbeitsbereichs liegen und keine Stelle des Gehäuses kühl genug ist, um eine Kondensation des zweiten Arbeitsmediums zu erlauben. Mit fortschreitender Abkühlung wirken dann die erste und die zweite Heatpipe parallel, wodurch die Wärmeabfuhr weiter erhöht wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung liegen die Gehäuse der Heatpipes direkt aneinander an. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass sich die Heatpipes auch gegenseitig beeinflussen, beziehungsweise dass insbesondere im wärmeren Bereich der Heatpipes die Wärme auch von der einen Heatpipe auf die andere übertragen wird und dadurch die Effizienz gesteigert wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den Gehäusen der Heatpipes eine thermische Isolierung angeordnet. Insbesondere ist die thermische Isolierung durch einen Freiraum (Luftspalt) oder ein thermisch isolierendes Isolationselement gebildet. Vorzugsweise weisen die Gehäuse beispielsweise eine zumindest bereichsweise Einhausung aus einer thermischen Isolierung auf, welche gewährleistet, dass Wärme zumindest im Wesentlichen nur durch die zu kühlende Komponente in die Heatpipes eindringt. Durch das Isolationselement zwischen den Gehäusen ist gewährleistet, dass kein Wärmeaustausch zwischen den Heatpipes stattfindet.
  • Besonders bevorzugt weist die Komponente selbst eine thermische Isolation auf, die bevorzugt die Isolierung der Einrichtung, insbesondere das zwischen den Gehäusen liegende Isolationselement, zumindest mitbildet. Durch die thermische Isolierung der Komponente ist gewährleistet, dass Wärmeenergie gezielt nur durch die Heatpipes abgeführt werden kann, wodurch der Gefrierstartpunkt in der Komponente weiter gesichert wird. Insbesondere ist die Komponente vollständig durch die Isolierung eingehaust, bis auf die Stelle, an welcher die Heatpipes mit der Komponente verbunden sind, sodass ein direkter thermischer Übergang von der Komponente zu den Heatpipes gewährleistet ist.
  • Besonders bevorzugt weist die Komponente eine oder jeweils eine Vertiefung zur bereichsweisen Aufnahme der Heatpipes oder der jeweiligen Heatpipe auf. Damit sind die Heatpipes in einer gemeinsamen Vertiefung der Komponente oder in jeweils einer Vertiefung der Komponente bereichsweise angeordnet, wodurch ein verbesserter Wärmeübergang von der Komponente auf die Heatpipes gewährleistet ist. Insbesondere ist die optional vorhandene thermische Isolierung der Komponente in der Vertiefung unterbrochen, sodass ein direkter Berührungskontakt von Heatpipe und Komponente zur optimalen Wärmeübertragung gewährleistet ist.
  • Vorzugsweise sind die Heatpipes stabförmig ausgebildet, sodass sie seitlich von der Komponente parallel zueinander weg erstrecken. Dadurch, dass sich die Heatpipes stabförmig von der Komponente weg erstrecken, ist gewährleistet, dass die Wärmeabfuhr in einem Bereich erfolgt, in welchem ein Zurückströmen der Wärme zu der Komponente erschwert ist, die Wärme also dauerhaft von der Komponente abgeführt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Heatpipes bevorzugt scheibenförmig ausgebildet, sodass die Wärme radial von der Komponente in jede Richtung abgeführt wird. Dadurch wird insbesondere die Leistungsfähigkeit der Heatpipes maximiert. Nachteilig hierbei ist der für die scheibenförmigen Heatpipes notwendige Bauraum in der Umgebung der Komponente. In Abhängigkeit von den Randbedingungen und den vorhandenen Bauraumverhältnissen ist daher gegebenenfalls zu Lasten der Leistungsfähigkeit der Heatpipe die stabförmige Ausbildung der Heatpipes zu bevorzugen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind an der Komponente bevorzugt zwei oder mehr der Einrichtungen angeordnet. Damit sind an der Komponente mehrere Paare von Heatpipes, stabförmig oder scheibenförmig, angeordnet, um gezielt Wärme abzuführen und Gefrierstartbereiche zu definieren. Ist die Komponente beispielsweise als Leitung zur Führung eines Abgasnachbehandlungsmittels ausgebildet, so sind bevorzugt an den Enden der Leitung jeweils eine Einrichtung angeordnet, um zu gewährleisten, dass an den Enden der Gefriervorgang beginnt.
  • Insbesondere sind die Heatpipes einer Zulauföffnung oder Ablauföffnung der Komponente für das flüssige Medium, insbesondere mit dem wärmeren Ende, zugeordnet. Dadurch wird erreicht, dass im Bereich der Zulauföffnung oder Ablauföffnung das Abgasnachbehandlungsmittel beziehungsweise das Medium zuerst gefriert, sodass die Zulauföffnung oder Ablauföffnung durch den gefrorenen Teil (Eispfropf) des Mediums verschlossen und damit ein Nachlaufen oder Ablaufen von Abgasnachbehandlungsmittel verhindert wird.
  • Besonders bevorzugt ist einem freiliegenden Ende der Heatpipes eine ansteuerbare Vorrichtung zum Erwärmen des Endes der Heatpipe zugeordnet. Durch das aktive Erwärmen der Heatpipes von dem von der Komponente abgewandten Ende ist die Wirkrichtung der Heatpipes umkehrbar, sodass Wärme in die Komponente eingetragen wird, beispielsweise um dort gefrorenes Abgasnachbehandlungsmittel aufzutauen. Besonders bevorzugt ist das freie Ende der Heatpipes einer elektrischen Vorrichtung des Abgasnachbehandlungssystems zugeordnet oder zuordenbar, die im Normalbetrieb oder in einem Wärmebetrieb Wärme erzeugen kann.
  • Das erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 11 zeichnet sich durch zumindest eine erfindungsgemäß ausgebildete Anordnung aus. Es ergeben sich dadurch die bereits genannten Vorteile. Insbesondere ist die Komponente als Tank, Dosiermodul, Leitung oder Fördereinrichtung ausgebildet. Vorzugsweise weist das Abgasnachbehandlungssystem mehrere erfindungsgemäße Anordnungen und damit mehrere Komponenten auf, wobei als Komponenten insbesondere ein Tank, ein Dosiermodul, eine Leitung und/oder eine Fördereinrichtung vorhanden sind.
  • Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen
    • 1 ein Abgasnachbehandlungssystem in einer schematischen Darstellung,
    • 2 eine vorteilhafte Anordnung des Abgasnachbehandlungssystems in einer vereinfachten Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 3 eine Heatpipe der Anordnung in einer schematischen Darstellung,
    • 4 die Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
    • 5 die Anordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
    • 6 die Anordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
    • 7 die Anordnung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, und
    • 8 die Anordnung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Abgasnachbehandlungssystem 1 für eine Brennkraftmaschine eines hier nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs. Das Abgasnachbehandlungssystem 1 weist einen Tank 2 auf, in welchem ein flüssiges Abgasnachbehandlungsmittel 3 gelagert ist. Dem Tank 2 ist eine Fördereinrichtung 4 zugeordnet, mittels welcher das Abgasnachbehandlungsmittel 3 einem Dosiermodul 5 zuführbar ist. Das Dosiermodul 5 ist dazu ausgebildet, das Abgasnachbehandlungsmittel 3 dosiert in einen Abgasstrang 6 stromaufwärts eines Katalysators 7, insbesondere SCR-Katalysator, einzuspritzen, sodass das Abgasnachbehandlungsmittel zusammen mit dem Abgas in dem SCR-Katalysator 7 Schadstoffemissionen reduzierend reagiert. Die Abgasstromrichtung ist durch Pfeile in 1 gezeigt.
  • Das Abgasnachbehandlungssystem 1 weist somit mehrere Komponenten auf, die zur Speicherung oder Führung des Abgasnachbehandlungsmittels dienen, nämlich vorliegend den Tank 2, die Fördereinrichtung 4, das Dosiermodul 5 sowie eine die Fördereinrichtung 4 mit dem Dosiermodul 5 verbindende Leitung 8.
  • Zumindest einer dieser Komponenten, vorzugsweise mehreren, insbesondere allen dieser Komponenten ist eine vorteilhafte Einrichtung 12 zur lokalen Wärmeabfuhr zugeordnet, die im Folgenden anhand der 2 bis 9 näher erörtert werden soll. Gleiche Elemente sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 2 zeigt in einem ersten Ausführungsbeispiel eine nicht näher spezifizierte Komponente 9 des Abgasnachbehandlungssystems 1, beispielsweise das Dosiermodul 5 oder die Leitung 8. Die Komponente 9 weist ein Gehäuse 10 auf, das zumindest im Wesentlichen von einem thermischen Isolationselement 11 eingehaust beziehungsweise umgeben ist. An einer Seitenwand ist eine vorteilhafte Einrichtung 12 angeordnet, die dazu dient, lokal, also an einer ausgewählten Stelle der Komponente Wärme zu entnehmen und nach außen abzuführen, sodass ein bevorzugter Gefrierstartbereich 30 in der Komponente 9 festgelegt wird. Die Einrichtung 12 weist dazu eine erste Heatpipe 13 und eine zweite Heatpipe 14 auf.
  • 3 zeigt in einer vereinfachten Darstellung den grundsätzlichen Aufbau der Heatpipe 13, wobei die Heatpipe 14 entsprechend ausgebildet ist. Die Heatpipe 13 weist ein Gehäuse 15 auf, das geschlossen ausgebildet ist. In dem Gehäuse 15 ist ein Arbeitsmedium 16 enthalten, das dazu ausgebildet ist, in mehreren Aggregatszuständen vorliegen zu können. Beispielsweise handelt es sich bei dem Arbeitsmedium um Wasser. Vorliegend ist die Heatpipe 13 stabförmig ausgebildet, sodass sie ein erstes Ende 17 und ein zweites Ende 18 aufweist. Wird die Heatpipe 13 am ersten Ende 17 ausreichend weit erwärmt, so verdampft das Arbeitsmedium 16 an dem Ende 17 und strömt zu dem dann kühleren Ende 18, wo das Arbeitsmedium 17 kondensiert. Durch Kapillarwirkung wird das kondensierte Medium zurück in den wärmeren Endbereich 17 gefördert. Zum Verdampfen des Mediums wird also Wärmeenergie in die Heatpipe 13 eingetragen, wie durch Pfeile an dem Ende 17 gezeigt, und durch Verdampfung an dem Ende 18 wieder ausgetragen. Für den Rücktransport durch Kapillarwirkung weist das Gehäuse 15 an seiner Innenseite eine insbesondere vorgegebene Kapillarstruktur 28 auf, welche den Rücktransport sicherstellt.
  • Die Einrichtung 12 weist nun zwei derartig ausgebildete Heatpipes 13 und 14 auf. Diese unterscheiden sich jedoch durch das in dem jeweiligen Gehäuse 15 befindliche Arbeitsmedium 16. Die Arbeitsmedien sind derart gewählt, dass sie bei unterschiedlichen Temperaturen gefrieren, verdampfen und kondensieren. So weist die Heatpipe 13 als Arbeitsmedium beispielsweise Wasser und die Heatpipe 14 als Arbeitsmedium beispielsweise Ammoniak.
  • Der Temperaturbereich des Arbeitsmediums 16 der ersten Heatpipe 13 ist so gewählt, dass sie direkt wirksam ist, wenn beim Abstellen des Abgasnachbehandlungssystems 1 alle Komponenten des Systems und ihre unmittelbare Umgebung noch heiß sind. Der Temperaturarbeitsbereich des Arbeitsmediums 16 der zweiten Heatpipe 14 ist so gewählt, dass sie auch bei sehr geringen Temperaturen der Komponenten und Umgebung noch wirksam ist. Zu Beginn des Abkühlvorgangs ist möglicherweise die zweite Heatpipe 14 unwirksam, weil die Temperaturen noch oberhalb ihres Arbeitsbereiches liegen und keine Stelle kühl genug ist, um eine Kondensation des Arbeitsmediums der Heatpipe 14 zu erlauben. Die zweite Heatpipe 14 ist dabei derart beschaffen, dass sie dem in ihr herrschenden Gasdruck standhält. Bei fortschreitender Abkühlung wirken beide Heatpipes 13, 14 parallel, das heißt die Temperaturen in der Erstarrungsbeginnzone beziehungsweise in dem Gefrierstartbereich und in der Umgebung liegen in einem Bereich, der die Kreisläufe von Dampf und Flüssigkeit in beiden Heatpipes 13, 14 erlaubt. Die Abkühlrate, also der Temperaturabfall pro Zeiteinheit, des Gefrierstartbereichs ist somit vorteilhafterweise sehr hoch. Bei noch weiterer Abkühlung stellt die erste Heatpipe 13 möglicherweise ihre Funktion ein, da ihr Arbeitsmedium am kalten Ende 18 oder in der gesamten Heatpipe 13 gefriert. Die weitere Kühlung des Gefrierstartbereichs der Komponente läuft dann im Wesentlichen über die zweite Heatpipe 14.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Komponente 9 an ihrer Seitenwand 10 eine Vertiefung 20 auf, in welche die Heatpipes 13, 14 bereichsweise eingeführt sind, sodass ein vorteilhafter Wärmeübergang von der Komponente 9 in die Heatpipe 13, 14 gewährleistet ist, wie durch Pfeile in 2 gezeigt. In diesem Bereich ist außerdem die thermische Isolierung 11 der Komponente 9 bevorzugt unterbrochen, um den Wärmeübergang zu optimieren.
  • 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Anordnung aus Komponente 9 und Einrichtung 12. Während in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel die Gehäuse 15 der Heatpipes 13, 14 direkt aneinander anliegen, ist gemäß dem Ausführungsbeispiel von 4 vorgesehen, dass zwischen den parallel zueinander ausgerichteten Heatpipes 13, 14 eine thermische Isolierung vorhanden ist. Diese ist beispielsweise aus einem thermisch schlecht leitenden Festkörper oder einem Schaum als Isolationselement 19 gefertigt. Optional kann als Isolationselement 19 zwischen den Heatpipes 13, 14 auch ein Luftspalt vorhanden sein.
  • Das thermische Isolationselement 19 ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn die Heatpipe 13 nicht mehr wirksam ist. Die zweite Heatpipe 14 wirkt somit bevorzugt auf den Gefrierstartbereich 30, ohne dass die erste Heatpipe 13 unnötigerweise über ihre ganze Länge zusätzlich weiter heruntergekühlt wird.
  • 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung, das sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass die Heatpipes 13, 14 nicht stabförmig, sondern scheibenförmig ausgebildet sind, sodass sie die Komponente 9, bei der es sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um die Leitung 8 handelt, vollumfänglich umschließen. Dadurch wird in dem Gefrierstartbereich 30 erreicht, dass ein Eispfropfen entsteht, welcher die Leitung verschließt und dadurch ein Weiterführen des Abgasnachbehandlungsmittels durch die Leitung zu dem Dosiermodul 5 verhindert. Die Heatpipes 13, 14 können dabei eine kreisförmige, ovalförmige oder eckige Grundfläche beziehungsweise Außenkontur aufweisen.
  • 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass als Komponente 9 nunmehr der Tank 2 gewählt ist. Dabei ist die Einrichtung 12 nahe zu einem Tankboden 20 des Tanks 2 angeordnet, sodass das Abgasnachbehandlungsmittel in Bodennähe zuerst zu gefrieren beginnt.
  • 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung, wobei als Komponente 9 ein Leitungsabschnitt der Leitung 8 gezeigt ist, der in ein Leitungselement 21 mündet, welchem die Einrichtung 12 zugeordnet ist. Dabei sind die Enden 17 der Heatpipes 13, 14 derart in dem Leitungselement 21 angeordnet, dass sie der Mündungsstelle der Leitung 8 in das Leitungselement 21 zumindest im Wesentlichen gegenüberliegen. Die gegenüberliegenden Enden 18 ragen aus dem Leitungselement 21 heraus, sodass Wärme aus dem Leitungselement 21 abgeführt werden kann. Der Gefrierstartbereich ist nunmehr zwischen der Leitung 8 und den Heatpipes 13, 14 bestimmt, sodass das Abgasnachbehandlungsmittel nach dem Abstellen des Systems dort zuerst gefriert und einen Eispfropfen (gestrichelte Linie) bildet, welcher den Zulauf durch die Leitung 8 verhindert. Das Leitungselement 21 ist insbesondere strömungstechnisch zwischen der Förderpumpe der Fördereinrichtung 4 und dem Strömungsauslass der Fördereinrichtung 4 angeordnet. Durch die vorteilhafte Wirkung wird außerdem das Entstehen von Eisdruck vermieden. Dies liegt daran, dass mit Gefrierungsbeginn noch überwiegend Flüssigkeit vorhanden ist, welche von der sich ausbreitenden Eisfront etwas bewegt werden kann. Der initiale Druckanstieg beim Gefrieren des Systems 1 ist daher moderat. Ein gut sitzender Eispfropfen wird in der Regel während des weiteren Eiswachstums nicht mehr bewegt. Der Druckzustand nahe der druckempfindlichen Komponente wird somit stabilisiert. Um Eisdruckschäden an anderer Stelle zu vermeiden, können beispielsweise bekannte Eisdruckdämpfer eingesetzt werden.
  • 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung 22 aufweist, mittels welcher bei Bedarf Wärme erzeugbar ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Vorrichtung um eine Förderpumpe, beispielsweise der Fördereinrichtung 4, deren Magnetspule ohne die Pumpe zu betreiben bestromt und damit aufgeheizt werden kann. Die Vorrichtung 22 ist den Enden 17 der Heatpipes 13, 14 zugeordnet, und kann somit bei Bedarf den Heatpipes 13, 14 Wärme zuführen, um beispielsweise einen Auftauvorgang in dem Leitungselement 21 zu beschleunigen oder einzuleiten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010028866 [0003]

Claims (12)

  1. Anordnung für ein Abgasnachbehandlungssystem für eine Brennkraftmaschine, mit einer Komponente (9), die dazu ausgebildet ist, ein flüssiges Medium, insbesondere Abgasnachbehandlungsmittel (3), zu führen und/oder zu speichern, und mit einer Einrichtung (12) zum lokalen Abführen von Wärme aus der Komponente (9) zur Bestimmung eines Gefrierstartbereich (30) des Mediums in der Komponente (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (12) zumindest zwei parallel zueinander angeordnete Heatpipes (13,14) aufweist, die Arbeitsmedien mit unterschiedlichen Gefrierpunkten aufweisen.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heatpipes (13,14) jeweils ein Gehäuse (15) aufweisen, in welchem das jeweilige Arbeitsmedium (16) zur internen Zirkulation eingeschlossen ist.
  3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuse (15) direkt aneinander anliegen.
  4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gehäusen (15) eine thermische Isolierung, insbesondere ein Isolationselement (19), angeordnet ist.
  5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (9) eine thermische Isolierung (11) aufweist, die insbesondere eine Isolierung der Einrichtung (12) zumindest mitbildet.
  6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (9) eine oder jeweils eine Vertiefung (20) zur bereichsweisen Aufnahme der Heatpipes (13,14) oder der jeweiligen Heatpipe (13,14) aufweist.
  7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heatpipes (13,14) stabförmig oder scheibenförmig ausgebildet sind.
  8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Komponente (9) zwei der Einrichtungen (12) angeordnet sind.
  9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heatpipes (13,14) einer Zulauföffnung oder Ablauföffnung der Komponente (9) für das flüssige Medium mit einem Ende (17) zugeordnet sind.
  10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem freiliegenden Ende (18) der Heatpipes (13,14) eine ansteuerbare Vorrichtung (22) zum Erwärmen des freiliegenden Endes (18) der Heatpipes (13,14) zugeordnet ist.
  11. Abgasnachbehandlungssystem (1) für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
  12. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (9) als Tank (2), Dosiermodul (5), Leitung (8) oder Fördereinrichtung (4) ausgebildet ist.
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