EP2235339A1 - Tank removal system - Google Patents

Tank removal system

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Publication number
EP2235339A1
EP2235339A1 EP08862914A EP08862914A EP2235339A1 EP 2235339 A1 EP2235339 A1 EP 2235339A1 EP 08862914 A EP08862914 A EP 08862914A EP 08862914 A EP08862914 A EP 08862914A EP 2235339 A1 EP2235339 A1 EP 2235339A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tank
cold start
volume
liquid
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08862914A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Wildegger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DBK David and Baader GmbH
Original Assignee
DBK David and Baader GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DBK David and Baader GmbH filed Critical DBK David and Baader GmbH
Publication of EP2235339A1 publication Critical patent/EP2235339A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/46Cleaning windscreens, windows or optical devices using liquid; Windscreen washers
    • B60S1/48Liquid supply therefor
    • B60S1/487Liquid supply therefor the liquid being heated
    • B60S1/488Liquid supply therefor the liquid being heated electrically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/46Cleaning windscreens, windows or optical devices using liquid; Windscreen washers
    • B60S1/48Liquid supply therefor
    • B60S1/50Arrangement of reservoir
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K13/00Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units
    • B60K13/04Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units concerning exhaust
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K2015/03328Arrangements or special measures related to fuel tanks or fuel handling
    • B60K2015/03427Arrangements or special measures related to fuel tanks or fuel handling for heating fuel, e.g. to avoiding freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a tank removal system for a motor vehicle having a tank system having at least one removal opening, which has at least one main tank filled with a frozen liquid, wherein there is a gas volume above the liquid in the main tank, a cold start heater arranged in the main tank and having at least one Heating element and at least one thermally conductively connected to the heating element heat transfer element comprises, during operation, the frozen liquid is at least partially abschmelzbar, and formed with a molten liquid, the heat transfer element at least partially surrounding and melted from this cold start volume whose volume within a Kaltstartzeitraumes a corresponding volume of molten liquid to be made available to the dispensing opening.
  • the invention further relates to a method for withdrawing liquid from a filled to a liquid level with frozen liquid main tank of a tank system in a cold vehicle start, in which within a predetermined cold start time a predetermined cold start volume of the liquid melted in the tank system and at a removal opening of the tank system for Is made available.
  • antifreeze is added to the cleaning fluids of windshield or headlight washing systems in motor vehicles.
  • the antifreeze lowers the freezing point of the windshield wiper water only up to about -20 0 C, so that the liquid despite antifreeze at temperatures below -20 0 C solidifies in the tank and the lines of the windscreen washer.
  • an exhaust gas purification according to the so-called SCR Method (Selective Catalytic Reduction: Selective catalytic reduction) are performed.
  • SCR Selective Catalytic Reduction: Selective catalytic reduction
  • the reducing agent used is vapor or gaseous ammonia, which is produced from an aqueous urea solution and introduced into the exhaust gas flow.
  • the aqueous urea solution with, for example, a urea content of 32.5 wt .-% freezes at a temperature of below -11 ° C and can not be promoted to the catalyst so.
  • the reservoirs of SCR systems or windscreen or headlight washers are equipped with heating systems which melt the frozen liquids in the reservoir.
  • the heating systems are accommodated with their heating and / or heat-emitting elements in the tank.
  • the heating capacity available and the thermal conductivity of the heating systems are finite, only a limited volume can be melted in a limited period of time. If an unlimited heating capacity were available and the heat conduction between the heating system and the frozen liquid were ideally infinitely large, then the problem would be that not the entire volume of the tank would be melted off in a certain period, but that in the environment the liquid heating system first melt and then evaporate, creating gas bubbles, which reduce the heat conduction.
  • temperatures of more than 60 ° C. with aqueous urea solution lead to thermal decomposition of the urea, so that this maximum temperature at the surfaces of the heat-emitting elements must not be exceeded.
  • a motor vehicle tank has a functional unit which, inter alia, consists of an inner container with an integrated electric heater.
  • the frozen liquid present in the inner container is first filled up with the help of the electric heater. defrosted.
  • the thawed liquid is sucked out of the inner container via a suction line.
  • this suction line there is another suction line, which sucks the liquid from the rest of the vehicle tank as soon as it has thawed.
  • Such a device is also called “tank-in-tank” system
  • tank-in-tank system
  • the liquid is emptied out of the tank and out of the inner container via at least two removal points
  • the fluid from the reservoir itself will usually be located at one of its deepest points, and if the electric heater were to be accommodated and a sealed volume of molten liquid were created which had no connection to the fluid level of the frozen fluid, the thawed liquid would become It must be evacuated with a separate venting valve in order to be able to suck the thawed liquid out of the frozen liquid surrounding it.
  • the electrical heating can also be provided in the upper region of the storage container such that the volume which has been melted off is in direct contact with the gas volume above the frozen liquid or the aerating device, by means of which the negative pressure arising when the liquid is sucked off can be compensated.
  • a second removal point is to be provided, since a volume thus melted off is cut off by the remaining, still frozen liquid in the tank from a removal opening provided in the lower region of the tank.
  • the cold start volume can also, as described in DE 10 2005 046 029 A1, be present in a second and optionally smaller additional tank, which is connected to the first tank or main tank via a possibly heatable fluid line.
  • Such an arrangement has the same disadvantages as the "tank-in-tank" system described above, since the additional tank must be able to be ventilated.
  • a cold start heater which is arranged outside the tank and also heats a part of an outer wall of the tank in addition to an external cold start volume of frozen liquid located in a pipe, is shown in DE 102004 026 866 A1.
  • DE 203 15 852 U1 a heated window cleaner container is disclosed.
  • a rod-shaped heating device is arranged substantially vertically or slightly inclined in the container and protrudes into the intake of a liquid pump. Additional ventilation valves and extraction lines must be heated. The additional parts and the increased assembly costs for, among other things, their wiring make the device more expensive and make their use more difficult.
  • the object is achieved according to the invention for the device mentioned above in that the cold start volume extends continuously from the gas volume to the removal opening.
  • the object is achieved in accordance with the invention by the cold start volume being continuously melted from the removal opening to the liquid level.
  • the cold start volume may be located in the main tank.
  • it may essentially be arranged as a cavernous bulge in the lower region of the main tank, in which the removal opening may also be located, and be connected to a liquid-mirrored part of the cold-start volume in the form of a channel.
  • the additional volume may also be arranged above the lower region of the storage container.
  • the contiguous area of molten liquid may be located at the edge of the container or in its center or in an area therebetween.
  • a suction pump can be connected directly to the removal opening or in the course of an extraction line connected to the opening.
  • the cold start heating or its possibly several heat-emitting elements may also comprise the heated extraction line, so that here the continuous area of molten liquid is formed and the removal opening of the tank system is at the end of the extraction line.
  • the shape of the heat release elements influences the resulting shapes of the cold start volume, ie the formation of a cavernous bulge, a channel-shaped ventilation channel or a differently shaped area of thawed liquid.
  • the cavernous bulge and the ventilation channel can be melted via at least two separately formed heat-dissipating elements or heating elements, their combined effect as a multipartite cold-start heating is decisive for the formation of the coherent area of molten liquid.
  • the cold start volume may be at least partially separated from the remaining volume of the tank by horizontal or vertical partitions connected to a wall of the main tank.
  • at least the horizontal partition wall can have at least one opening, which preferably also allows the thawed liquid to run off when the cold start heater at least partially projects into or through the opening.
  • the partitions may consist of a thermally conductive material and be thermally conductively connected to the cold start heater.
  • the thermal energy can be generated electrically in the heating element or introduced by supplying hot exhaust gases or heated cooling liquids of the internal combustion engine.
  • the heat-generating elements or the exhaust gas or the cooling liquid-conducting elements may be guided through the entire cold start heating or only in a partial area.
  • heated liquids such as the cooling liquid
  • the cooling liquid are only available after a certain period of operation of the internal combustion engine with a temperature necessary for melting.
  • resulting exhaust gases have immediately after its start a high temperature.
  • the temperature of the media may be so high that the thawed liquid evaporates or thermally decomposes.
  • both a temperature measurement and control may be necessary.
  • the measurement can be realized by means of temperature sensors, which are for example advantageously integrated in the cold start heater or can be provided in or on the supply lines of the hot media or admixable cold media.
  • the temperature control is difficult because the supply of hot media may need to be controlled via valves or the media must be tempered by mixing with cooler media or otherwise cooling.
  • the supply of media for cold start heating consuming, since the media must be routed through pipes or lines through the engine compartment.
  • the temperature of the cold start heater can be measured by temperature sensors whose signal can be used to control the cold start heating.
  • the use of an electrical PTC thermistor for heat generation may be advantageous, since PTC thermistors heat up only up to a predetermined limit temperature at which rather their electrical resistance increases suddenly, whereby further heating is prevented.
  • a measurement of the temperature of the cold start heater for their control is not essential.
  • temperature sensors can also be used here, for example, to detect impending icing or to determine the level in the tank system.
  • the temperature sensors can also be provided in or at the KaIt starting heater, on the inside of the tank system or in the liquid.
  • a temperature sensor can be a cold or a thermistor or another Sensor can be used.
  • sensors for pressure measurement or optical sensors can also be used.
  • Heat transfer elements conduct the heat from the heating element into the frozen liquid. These heat-dissipating elements can be connected to the heating element in terms of shape, force or material. It is particularly advantageous if the heat-emitting elements have a, compared to their volume, large surface area.
  • the heat-dissipating elements are formed in the shape of a dish.
  • the plate-shaped heat-emitting elements may be round or have a polygonal basic shape.
  • the heat-emitting elements may be configured rod-shaped and point away in a plane perpendicular to the heating element or be star-shaped or arbitrarily aligned. These rod-shaped heat-emitting elements may have a straight basic shape, but they may also have one or more changes in direction in their course, curved or coiled. It is advantageous if as many rod-shaped heat transfer elements are provided and they extend to the edge of the cold start volume.
  • the heat-emitting elements may be connected in their central region with the heating element or off-center. To each other, the heat-emitting elements can be parallel or aligned as desired.
  • the heat-dissipating element of the cold start heater and in particular of the part that melts the ventilation duct, can also be designed as a substantially cylindrical rod, which simplifies the production and installation of the duct heating.
  • This channel heater can, like the rest of the cold start heater, be designed in its interior hollow and in particular tubular. This has the advantage that the thus configured cold start heating continues the function of the extraction line inside the main tank.
  • the tubular heat-emitting element may be straight, curved, coiled or arbitrarily shaped and have at least one change in direction in its course.
  • the elements consist of a material with high thermal conductivity.
  • a metal such as copper
  • the elements can also be made of another metal, such as stainless steel, such as Cr-Ni steel.
  • the cold start volume can be arranged at least partially also in the form of an additional tank outside the storage container.
  • the additional tank can be connected directly to the main tank on its underside, on a side part or the top.
  • At least one removal opening in the wall of the main tank and an influence opening in the additional tank allow for a corresponding arrangement of the two tanks, a fluid-conducting connection between the tanks, in which the openings overlap at least partially.
  • auxiliary tank is arranged so that the discharge opening of the main tank is not provided in its lower portion, a pipe-shaped pipe whose upper end is connected to the discharge port may protrude into the lower portion of the main tank. With the line, the thawed liquid can be sucked, even if the tank is not filled to its maximum.
  • the tubular conduit can also be formed as a flexible suction hose or as a solid tube made of metal or plastic.
  • the . Line may be provided with heating elements and / or heat transfer surfaces or even be a heat transfer surface of the cold start heater.
  • the additional tank can also be located spatially removed or separated from the main tank.
  • a fluid line for example a hose, fluidly connect the discharge opening of the main tank with the inflow opening of the additional tank.
  • the line can be heated and have a separate heating element or be heated by the heating of the additional tank or the cold start heating.
  • the cold start heater can also heat the auxiliary tank and the fluid line.
  • the additional tank has at least one inlet and one outlet opening and forms the tank system with the main tank and with a fluid line possibly connecting the tanks.
  • a contiguous area between the liquid level in the main tank and at least the discharge opening of the tank system is melted in the additional tank.
  • the suction pump can here be arranged either directly or in the course of the removal line in the course of the fluid line or behind the removal opening.
  • the removal opening of the additional tank may be provided in different areas of the additional tank. If the removal opening is not located in the lower region of the additional tank, then the above-described pipe-shaped line for removing the molten liquid can also be used here.
  • the fluid line between the two tanks in their course may have a branch from which a branch line goes off.
  • a part of the branch or the branch line forms the consumer-side removal opening.
  • the suction pump can be provided on or before the removal opening.
  • the additional tank is here, however, optionally provided with a ventilation device.
  • the cold start volume can at least partially consist of the content of the heatable removal line, which can extend from the removal opening to the optionally heatable suction pump or to the liquid consumer and may optionally include the suction pump. If the cold start volume reaches to the liquid consumer, then this can, if necessary, also be heated via the cold start heater.
  • the cold start heating melts a venting channel in the region between the liquid level and the cavernförrnig melted bulge of the cold start volume.
  • the bulge is at the bottom of the main tank.
  • the cold start volume opens at the removal opening the Sampling line. It may be followed by the mammalian pump, which conveys the thawed liquid to a consumer.
  • the cavernous bulge may also be adjacent to the liquid level.
  • the cold start heating can then connect channel-shaped at least the lower end of this volume with the likewise melted area at the mouth of the extraction line and also produce a continuous melted area between the liquid level and the discharge opening.
  • the cold start heating can be arranged in the main tank so that it thaws the frozen liquid between the liquid level and the mouth of the withdrawal line, the heatable Fluid line thawed the frozen liquid between the molten area in the main tank and in the additional tank and the heater in the additional tank liquid located there.
  • the discharge opening of the additional tank may optionally be connected directly or via a subsequent sampling line, a pump that can pump the thawed liquid to the consumer.
  • the extraction line enters into the upper area of one of the tanks and ends in its lower area, then its jacket can include part of the cold start heating and the extraction line can thaw liquid adjacent to both its interior and exterior.
  • Both the main tank and the additional tank can be made of metal or plastic. They can be composed of several individual parts which are welded together, riveted, glued or otherwise fluid-tightly connected to each other.
  • the tanks can also be formed in one piece and their removal opening may optionally be provided with a resealable lid, which can be screwed on or screwed or can be clamped by means of a clip or other clamping element.
  • the tanks may have a rectangular, round, ellipsoidal or another cross-section and be formed as a rotational body or have a cylindrical basic shape.
  • the cold start heater is connected at its upper end with a closure element, such as a lid with internal or external thread, it can with accordingly on Tank to be provided screwed counter locking elements and so attached to the tank.
  • the counter-closure element may be part of the filling opening.
  • the cold start heating can also be different, for example, with a clamping element, attached to the tank or pressed into an opening in the wall of the tank.
  • Both tanks may possibly have several pressure compensation devices.
  • a vacuum valve may introduce a gas, such as air, into one of the tanks when the tank has been emptied to some degree and a predetermined vacuum has been created in the gas volume.
  • the pressure compensation device may also be a switchable valve, which is controlled by means of a signal of a pressure sensor provided in a tank. Also, a vent of the tank system can be realized.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of another embodiment of the invention, which differs from the embodiment shown in Figure 1 by the other arrangement of the cold start volume ..;
  • Fig. 3 is a schematic representation of a third embodiment of the invention.
  • Fig. 4 is a schematic representation of a fourth embodiment of the invention, which differs from the previous embodiments by an additional tank;
  • Figure 5 is a schematic representation of a fifth embodiment of the invention, in which the auxiliary tank is arranged differently.
  • Fig. 6 is a schematic representation of a sixth embodiment of the invention with a projecting into the tank extraction line;
  • Fig. 7 is a schematic representation of a seventh embodiment of the invention
  • Fig. 8 is a schematic representation of an eighth embodiment of the invention with additional tank
  • FIG. 9 is a schematic representation of a ninth embodiment of the invention, which essentially shows a possible embodiment of the heat-dissipating elements
  • Figure 10 is a schematic representation of a tenth embodiment of the invention with respect to the heat-emitting elements.
  • Fig. 11 is a schematic representation of an eleventh embodiment of the invention.
  • the tank removal system 1 according to the invention with the main tank 2 is shown schematically.
  • the main tank 2 has a filling opening 3 in its upper area.
  • a removal opening 4 is located in the lower area thereof.
  • the cold start volume 5 formed as a substantially hollow bulge.
  • a portion of the cold start heater 6 is mounted in the upper wall 7 of the main tank 2 and extends into the cold start volume 5th
  • the main tank 2 may be made of a plastic or a metal and, as shown here, be made of one piece or even of several elements. If it is made of several elements, they can be welded together, riveted, screwed, glued or connected in any other way, so that a liquid-tight tank is formed.
  • the main tank 2 shown here has a rectangular cross-section. However, the main tank 2 may also have a round, ellipsoidal or another cross-section and be formed as a rotational body or have a cylindrical basic shape.
  • the filling opening 3 here has a screw-on cap 8, with which the filling opening 3 is repeatedly opened and closed.
  • a screw-on cap 8 instead of the shown ⁇ ⁇ r ⁇ nKinrli in Cinfi ⁇ lll ⁇ iti inn ⁇ n wnr ⁇ cohon be, which can also be screwed with the appropriate elements of the filling opening 3.
  • the cold start heater 6 is inserted here through the upper wall 7 in the main tank 2. In this case, it can be sealed by sealing means, such as O-rings, optionally provided in the wall 7 and / or on the cold start heater 6.
  • the upper end 9 of the cold start heater 6 is formed as a screw-on or screw-in element, so that the cold start heater 6 or its upper end 9 can be screwed into the wall 7, if her a matching mating thread is provided. If the upper end 9 is designed as a screw-on cap, the upper end 9 of the channel heater 6 can serve as a closure cap 8. For this purpose, the filling opening 3 is to be aligned accordingly.
  • the ventilation device 10 is shown. It can also be formed as part of the cap 8 and the upper end 9 of the channel heater 6.
  • the ventilation device 10 may be a vacuum valve, which admits a gas, for example the surrounding air, into the storage container 2 as soon as the liquid 11 has been taken out of the storage container 2 to a certain extent, whereby a negative pressure is created in the gas volume 12 above the liquid 11.
  • level or pressure sensors may be provided in or on the reservoir, via the signals of the ventilation device 10 may be controllable.
  • a heat-emitting element 13 of the cold-start heater 6 is shown here in the form of a rod and projects through a liquid level O adjacent to the gas volume 12 into the lower region of the main tank 2.
  • the main tank heater 14 is shown here in the left portion of the liquid 11.
  • the main tank heater 14 may generate heat by means of electrical energy or be heated by hot exhaust gases or cooling liquids from the internal combustion engine.
  • Feeding or discharge lines 15 for the electrical energy or the hot media are shown here guided by a lateral wall 16 of the main tank 2. Their arrangement can be varied as desired.
  • the coiled shaped HaupttankMapvorraum 14 shown here can also be straight or arcuate shaped and having also Wärrneabgabefest 13, which may be formed, for example plate- or rod-shaped.
  • the cavernous part of the cold start volume 5 is connected to a vertical partition wall 17, which is based on the lower wall 18 of the main tank 2, at least partially from the remaining volume. Main tank 2 lumens separated.
  • an additional part of the cold start heater 6 is indicated, which converts here with, for example, a PTC thermistor, the electrical energy into thermal energy.
  • This part of the cold start heater 6 can be heated by hot gaseous or liquid media from the engine, which is not shown here.
  • the heating elements 19 of the cold start heater 6 may be arranged in a limited area of the cold start heater 6 or may be distributed arbitrarily and in particular in the course thereof.
  • the removal opening 4 which is connected to a heatable removal line 20, opens.
  • the extraction line 20 can have an electric heater or can also be heated via hot gaseous or liquid media.
  • a pump 21 is shown, which may also be heated.
  • heaters 6 and 14 may have unrecognizable temperature sensors here, which detect a heating to temperatures in the range of boiling points of the liquids or their components, and not shown here control electronics, the heating power can be reduced.
  • heating of the urea solution to temperatures in the range of 60 ° C. or higher can be prevented, thereby preventing thermal decomposition of the urea.
  • FIG. 2 shows a further embodiment, wherein the same reference numerals are used for elements which correspond in function and structure to the elements of the embodiment of Figure 1. For the sake of brevity, the differences to the exemplary embodiment of FIG. 1 will be discussed.
  • the hollow part of the cold start volume 5 in Figure 2 is shown with the additional KaIt- starting heater 6 not in the lower part of the main tank 2, but directly below the liquid level O.
  • the vertical partition wall 17 is based here on a horizontal partition 22, which in turn with the side wall 16 of the reservoir 2 is connected.
  • the horizontal partition 22 may also be connected to another side wall.
  • a flow opening 23 is provided, through which the rod-shaped cold start heater 6 can be performed and which preferably additionally leaves room, so that molten liquid 11 from the upper region of the cold start volume 5 along the cold start heater 6 in the direction of removal Opening 4 can flow.
  • the partition walls 17 and 22 may consist of a thermally conductive material and connected to the cold start heater 6 thermally conductive and thus be part of the cold start heater 6.
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment, wherein the same reference numerals are used for elements which correspond in function and structure to the elements of the exemplary embodiments of FIGS. 1 or 2. For brevity, the differences to the embodiments of Figures 1 and 2 will be discussed.
  • the cold start volume 5 extends from the lower area of the main tank 2 to the liquid level O of the liquid 11.
  • the vertical partition wall 17 separates the cold start volume 5 substantially over the entire height of the main tank 2 from its remaining main volume H. Only in the lower region of the partition 17, a flow opening 23 is shown through which non-frozen liquid 11 can flow.
  • the removal line 20 is guided here by the upper wall 7 of the main tank 2 and opens at the bottom of the cold start volume 5.
  • the extraction line 20 also acts as a cold start 6.
  • the area outside the main tank 2 of the extraction line 20 is here with a Heated separate heater shown. However, the cold start heater 6 can also heat the area located outside of the main tank 6, whereby an additional heating element for the extraction line 20 can be omitted.
  • a pump 21 is shown again.
  • the removal opening 4 is here formed by the lower end of the projecting into the main tank 2 sampling line 20.
  • Figure 4 shows a fourth embodiment, wherein for elements which correspond in function and structure to the elements of the embodiments of the previous figures, the same reference numerals are used. For brevity, the differences to the embodiments of the already described figures will be discussed.
  • FIG. 4 shows the tank removal system 1 according to the invention, the cold start volume 5 here being essentially located in an additional tank 24 outside the main tank 2.
  • the external auxiliary tank 24 is connected to the main tank 2 via the fluid or withdrawal line 20.
  • the removal line 20 is also guided here by the upper wall 7 in the main tank 2 and opens into its lower region, being represented by optionally secured to the wall of the main tank 2 fuse elements 18 ', which are shown as two protrusions of the lower wall 18, for example caused by ice formation displacement and possibly resulting damage can be protected.
  • the securing elements 18 ' can protect the removal line 20 in all directions which are horizontal and / or vertical in the installation situation of the main tank 2 before being displaced, but are shaped or arranged in such a way that they are at most insignificant in terms of drainage or pumping out of unfrozen liquid influence.
  • the extraction line 20 again meets the function of the cold start heater 6.
  • the additional tank is shown with its auxiliary tank heater 25, which is a part of the cold start heater.
  • a pump 21 is connected at the removal opening 4 of the tank system.
  • FIG. 5 A fifth exemplary embodiment is shown in FIG. 5, the same reference numbers being used here again for elements which correspond in function and construction to the elements of the exemplary embodiments of the previous figures. For brevity, the differences to the embodiments of the already described figures will be discussed.
  • the cold start volume 5 is again shown substantially arranged in the external auxiliary tank 24 outside the main tank 2.
  • the cold start heater 6 In the region of the mouth of the extraction line 20 is the lower end of the cold start heater 6.
  • Both the cold start heater 6 and the extraction line 20 and the auxiliary heater 25 can, as here shown separately or may also be electrically heated via a single cold start heating or heated by gaseous or liquid media from the engine.
  • the pump 21 In the flow direction F behind the additional tank 24, the pump 21 is shown connected to the removal opening 4.
  • FIG. 6 shows a sixth exemplary embodiment, whereby the same reference numerals are used here also for elements which correspond in function and construction to the elements of the exemplary embodiments of the previous figures. For brevity, the differences to the embodiments of the already described figures will be discussed.
  • FIG. 6 shows the tank removal system 1 according to the invention with the main tank 2 and the removal opening 4 in its lower wall 18.
  • the cold start volume 5 is melted by the tube-shaped cold start heater 6, which projects from below through the removal opening 4 in the main tank 2. Outside the removal opening 4, the removal line 20 is shown, which is fixedly connected to the cold start heater 6. Ent Spotifylei- Device 20 and removal opening 4 can also be clamped together, be connected to each other via a quick coupling or in any other way.
  • the cold start heater 6 is here electrically heated and melts the frozen liquid in the space enclosed by it and outside on its coat from the discharge opening 4 to the liquid level O of the frozen liquid 11. In the lower region of the cold start heater 6, it has a flow opening 23, through which thawed liquid 11 can flow outside the cold start volume 5 in the direction of the removal opening 4.
  • FIG. 7 shows a similar embodiment as in FIG. 6. However, here the tubular cold start heater 6 does not have a flow opening 23 in its lower region, but rather a plurality of flow openings 23 distributed over the entire length of the cold start heater 6.
  • FIG. 8 An eighth embodiment is shown in FIG. 8, whereby the same reference numerals are used here also for elements which correspond in function and construction to the elements of the embodiments of the previous figures. For brevity, the differences to the embodiments of the already described figures will be discussed.
  • FIG. 8 shows the tank removal system 1 according to the invention with a main tank 2 and an additional tank 24 connected to the main tank 2 via a removal line or also a fluid line 20.
  • the removal opening 4 is located here in the fluid line 20. From the opening is a removal line 20 'from where a suction pump 21 is shown connected in its course.
  • the cold start volume 5 is formed by three regions separately heated here: by the volume in the additional tank 24, by the volume in the fluid or withdrawal line 20 and by the channel-shaped melted volume in the main tank 2. These three separately fusible areas are here as a three-part Cold start heating shown, wherein the cold start heater depending on the embodiment may also include more or less cold start heating parts.
  • FIGS. 9, 10 and 11 are restricted to the substantially rod-shaped channel heater 6 and its possible exemplary embodiment. design forms, wherein the same reference numerals are used here for elements that correspond in function and structure to the elements of the embodiments of the previous figures, the same reference numerals.
  • the other components of the cold start heaters can also be configured in the variants described here and in particular with the different heat output surfaces.
  • the cold start heater 6 is shown with a decker-shaped upper end 26 and with three additional plate-shaped heat transfer elements 27.
  • the heat-dissipating elements 27 point away from the cold-start heater 6 substantially perpendicularly from the rod-shaped main body 28, which has just been formed here.
  • the heat-emitting elements 27 may be integrally formed with the main body 28 or attached to this, on or screwed or otherwise connected to this.
  • Plate-shaped heat-emitting elements 27 may, as shown here, be connected in their central region with the base body 28 or off-center.
  • three heat-emitting elements 27 are shown, but there may also be more or fewer heat-emitting surfaces 27.
  • At the end 29 facing away from the lid-shaped end 26, a part of the main body 28 projects out of the lowermost dish-shaped heat-dissipating surface 27.
  • the ceiling-shaped end 26 is shown here as a substantially rotationally symmetrical body whose disk-shaped base 30 is shown aligned substantially perpendicular to the propagation direction of the main body 28.
  • a collar 31 is shown which is substantially perpendicular to the base 30 and points in the direction of propagation of the main body 28 of the channel heater 6.
  • a thread is indicated, with which the channel heater 6 can be screwed onto an outside of the main tank 2 provided receptacle. If a further sealing should be necessary, then further sealing means, such as O-rings, may be present in the region of the base 30 or else in the receptacle to be provided on the main tank 2, but this is not shown here.
  • the cup-shaped end 26 may have in its outer region surfaces or slots which allow its rotation by means of a tool. Electrical connections or supply lines for hot media are not shown here.
  • FIG. 10 shows a further exemplary embodiment, wherein for elements which, in function and structure, are the elements of the exemplary embodiments of the previous figures, in particular the Figure 9 correspond, the same reference numerals are used. For the sake of brevity, the differences from the exemplary embodiment of FIG. 9 will be discussed.
  • the cold start heater 6 is shown again with the ceiling-shaped upper end 26.
  • rod-shaped heat-emitting elements 33 are shown here on the basic body 28 that has just been formed.
  • the rod-shaped heat-emitting elements 33 may be integrally formed with the base body 28 or screwed into this or otherwise connected to it.
  • the heat-emitting elements 33 are star-shaped away from the main body 28. However, they may also be arbitrary, in particular perpendicular to the main body 28 or otherwise aligned and need not be present at regular intervals, as shown here.
  • the heat-emitting elements 33 of FIG. 10, like the heat-emitting elements 27 of FIG. 6, may include electrical heating elements or flow through hot media.
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment, the same reference numerals being used for elements which correspond in function and construction to the elements of the exemplary embodiments of the previous figures, in particular FIGS. 9 or 10.
  • FIGS. 9 or 10 the differences to the embodiments of the previous figures will be discussed.
  • FIG. 11 shows a basic form of the channel heater 6.
  • the main body 28 is shown here in the form of a straight, cylindrical rod which at the same time serves as a heat-dissipating surface 13. Its diameter increases in the upper region 34.
  • a peripheral region 35 is shown, which can receive a seal.
  • This seal can interact with the inner wall of an opening in the main tank 2 and thus tightly close the opening through which the cold start heater 6 can be inserted into the main tank 2.
  • This or any other sealant may also be present at other suitable locations.
  • an internal thread can also be provided here for receiving by a counter-thread provided in the wall 7, 16 and 18 of the tanks 2 and 24.
  • the upper end of the channel heater 6 is formed plate-shaped. This here so-called end plate 36 may also have unrecognizable surfaces or slots here, which assemble or disassemble the Ka Simplify heating 6 with the help of a tool.
  • the lid 26 may be located here.

Abstract

The invention relates to a tank removal device (1), comprising a cold start heater (6) for frozen fluids (11) from a motor vehicle tank system having at least one primary tank (2), at least one heat emission element (13, 27, 33), which is connected to at least one heating element (19) in a heat-conducting manner and conducts the heat produced in the heating element (19) into the frozen fluid (11), whereby a cold start volume (5) is melted, and to a method for removing a frozen fluid (11) from the motor vehicle tank system. In order to be able to remove the fluid (11) of the cold start volume (5) from the motor vehicle tank system, without requiring an additional ventilation device (10) or a separate removal line (20, 20'), it is provided according to the invention that the cold start volume (5) extends from a gas volume (12) above the frozen fluid (11) to the removal opening (4). The invention further relates to a method, wherein the cold start volume (5) is melted by a fluid level (O) of the frozen fluid (11) adjoining a gas volume up to a removal opening (4) of the tank system.

Description

Tankentnahmesystem Tank removal system
Die Erfindung betrifft ein Tankentnahmesystem für ein Kraftfahrzeug mit einem mindestens eine Entnahmeöffnung aufweisenden Tanksystem, das wenigstens einen Haupttank aufweist, der mit einer gefrorenen Flüssigkeit gefüllt ist, wobei sich oberhalb der Flüssigkeit im Haupttank ein Gasvolumen befindet, einer im Haupttank angeordneten Kaltstartheizung, die mindestens ein Heizelement und wenigstens ein mit dem Heizelement wärmeleitend verbundenes Wärmeabgabeelement umfasst, durch das im Betrieb die gefrorene Flüssigkeit wenigstens abschnittsweise abschmelzbar ist, und mit einem von abgeschmolzener Flüssigkeit gebildeten, das Wärmeabgabeelement wenigstens teilweise umgebenden und von diesem abgeschmolzenen Kaltstartvolumen, dessen Rauminhalt einem innerhalb eines Kaltstartzeitraumes einem an die Entnahmeöffnung anschließbaren Flüssigkeitsverbraucher zur Verfügung zu stellenden Volumen aufgeschmolzener Flüssigkeit entspricht.The invention relates to a tank removal system for a motor vehicle having a tank system having at least one removal opening, which has at least one main tank filled with a frozen liquid, wherein there is a gas volume above the liquid in the main tank, a cold start heater arranged in the main tank and having at least one Heating element and at least one thermally conductively connected to the heating element heat transfer element comprises, during operation, the frozen liquid is at least partially abschmelzbar, and formed with a molten liquid, the heat transfer element at least partially surrounding and melted from this cold start volume whose volume within a Kaltstartzeitraumes a corresponding volume of molten liquid to be made available to the dispensing opening.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Entnahme von Flüssigkeit aus einem bis zu einem Flüssigkeitsspiegel mit gefrorener Flüssigkeit gefüllten Haupttank eines Tanksystems bei einem Fahrzeug-Kaltstart, bei dem innerhalb einer vorbestimmten Kaltstartzeit ein vorbestimmtes Kaltstartvolumen der Flüssigkeit im Tanksystem abgeschmolzen und an einer Entnahmeöffnung des Tanksystems zur Verfügung gestellt wird.The invention further relates to a method for withdrawing liquid from a filled to a liquid level with frozen liquid main tank of a tank system in a cold vehicle start, in which within a predetermined cold start time a predetermined cold start volume of the liquid melted in the tank system and at a removal opening of the tank system for Is made available.
Bei Fluidsystemen, welche eine Flüssigkeit aus einem Reservoir durch Leitungen bis zu einem Flüssigkeitsverbraucher fördern, tritt das Problem auf, dass die Flüssigkeiten in den Tanks gefrieren, wenn die Umgebungstemperaturen unter den Gefrierpunkt der zu fördernden Flüssigkeiten sinken. So erstarrt insbesondere im Winter die Reinigungslösung der Scheibenwaschanlage im Vorratsbehälter, so dass die Heck- und Windschutzscheiben unmittelbar nach dem Kaltstart des Kraftfahrzeugs nicht gereinigt werden können.With fluid systems that deliver liquid from a reservoir through conduits to a liquid consumer, there is a problem that the liquids in the tanks freeze when the ambient temperatures fall below the freezing point of the liquids to be conveyed. Thus, especially in winter solidifies the cleaning solution of the windscreen washer in the reservoir, so that the rear and windscreens can not be cleaned immediately after the cold start of the vehicle.
Den Reinigungsflüssigkeiten von Scheiben- bzw. Scheinwerferwaschanlagen in Kraftfahr- zeugen wird aus diesem Grund ein Frostschutzmittel zugesetzt. Allerdings senkt das Frostschutzmittel den Gefrierpunkt des Scheibenwischwassers lediglich auf bis zu etwa -200C, so dass die Flüssigkeit trotz Frostschutzmittel bei Temperaturen von unter -200C im Tank und den Leitungen der Scheibenwaschanlage erstarrt.For this reason, antifreeze is added to the cleaning fluids of windshield or headlight washing systems in motor vehicles. However, the antifreeze lowers the freezing point of the windshield wiper water only up to about -20 0 C, so that the liquid despite antifreeze at temperatures below -20 0 C solidifies in the tank and the lines of the windscreen washer.
Um die Stickoxyd-Emissionen in den Abgasen von Verbrennungsmotoren, beispielsweise Dieselmotoren, zu senken, kann eine Abgasreinigung nach dem sogenannten SCR- Verfahren (Selective Catalytic Reduction: Selektive katalytische Reduktion) durchgeführt werden. Bei dem SCR-Verfahren werden die Stickoxyde in einem Katalysator mit einem geeigneten Reduktionsmittel chemisch in die unbedenklichen Substanzen Stickstoff und Wasser umgesetzt. Als Reduktionsmittel wird dampf- beziehungsweise gasförmiges Ammo- niak verwendet, das aus einer wässrigen Harnstofflösung erzeugt und in den Abgasstrom eingebracht wird. Die wässrige Harnstofflösung mit beispielsweise einem Harnstoffgehalt von 32,5 Gew.-% gefriert bei einer Temperatur von unter -11 °C und kann so nicht mehr zum Katalysator befördert werden.In order to reduce the nitrogen oxide emissions in the exhaust gases of internal combustion engines, for example diesel engines, an exhaust gas purification according to the so-called SCR Method (Selective Catalytic Reduction: Selective catalytic reduction) are performed. In the SCR process, the nitrogen oxides in a catalyst are chemically reacted with a suitable reducing agent into the harmless substances nitrogen and water. The reducing agent used is vapor or gaseous ammonia, which is produced from an aqueous urea solution and introduced into the exhaust gas flow. The aqueous urea solution with, for example, a urea content of 32.5 wt .-% freezes at a temperature of below -11 ° C and can not be promoted to the catalyst so.
Daher werden die Vorratsbehälter von SCR-Anlagen oder Scheiben- bzw. Scheinwerfer- Waschanlagen mit Heizsystemen ausgestattet, welche die gefrorenen Flüssigkeiten im Vorratsbehälter abschmelzen.Therefore, the reservoirs of SCR systems or windscreen or headlight washers are equipped with heating systems which melt the frozen liquids in the reservoir.
Um die gefrorenen Flüssigkeiten mit einem hohen Wirkungsgrad abzuschmelzen, ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass die Heizsysteme mit deren Heiz- und/oder Wärmeabgabeelementen im Tank untergebracht sind. Da jedoch die zur Verfügung stehende Heiz- leistung sowie die Wärmeleitfähigkeit der Heizsysteme endlich sind, kann in einem begrenzten Zeitraum nur ein beschränktes Volumen aufgeschmolzen werden. Stünde eine unbegrenzte Heizleistung zur Verfügung und wäre die Wärmeleitung zwischen dem Heizsystem und der gefrorenen Flüssigkeit in idealer Weise unendlich groß, so bestünde das Problem, dass so nicht das gesamte Volumen des Tanks in einem bestimmten Zeitraum abgeschmol- zen würde, sondern dass in der Umgebung des Heizsystems befindliche Flüssigkeit erst aufschmelzen und anschließend verdampfen würde, wodurch Gasblasen entstehen, die die Wärmeleitung verringern.In order to melt the frozen liquids with a high degree of efficiency, it is known from the prior art that the heating systems are accommodated with their heating and / or heat-emitting elements in the tank. However, since the heating capacity available and the thermal conductivity of the heating systems are finite, only a limited volume can be melted in a limited period of time. If an unlimited heating capacity were available and the heat conduction between the heating system and the frozen liquid were ideally infinitely large, then the problem would be that not the entire volume of the tank would be melted off in a certain period, but that in the environment the liquid heating system first melt and then evaporate, creating gas bubbles, which reduce the heat conduction.
Zusätzlich führen Temperaturen von über 600C bei wässriger Harnstofflösung zu einer thermischen Zersetzung des Harnstoffes, so dass diese Höchsttemperatur an den Oberflächen der Wärmeabgabeelemente nicht überschritten werden darf.In addition, temperatures of more than 60 ° C. with aqueous urea solution lead to thermal decomposition of the urea, so that this maximum temperature at the surfaces of the heat-emitting elements must not be exceeded.
Um zumindest ein in einer vorbestimmten Kaltstartzeit durch einen Flüssigkeitsverbraucher benötigtes Kaltstartvolumen abzuschmelzen, lehrt der Stand der Technik, dass nur ein entsprechendes Teilvolumen der im Vorratsbehälter vorhandenen und gefrorenen Flüssigkeit aufgetaut wird. Hierzu ist in der DE 10 2006 027 487 A1 beschrieben, dass ein Kraftfahr- zeugtank eine Funktionseinheit aufweist, die unter anderem aus einem Innenbehälter mit einer integrierten elektrischen Heizung besteht. Bei einem Kaltstart wird zuerst die im Innenbehälter vorhandene und gefrorene Flüssigkeit mit Hilfe der elektrischen Heizung aufge- taut. Die aufgetaute Flüssigkeit wird über eine Saugleitung aus dem Innenbehälter abgesaugt. Zusätzlich zu dieser Saugleitung gibt es eine weitere Saugleitung, welche die Flüssigkeit aus dem restlichen Fahrzeugtank absaugt, sobald diese aufgetaut ist.In order to melt at least one cold start volume required by a liquid user in a predetermined cold start time, the state of the art teaches that only a corresponding partial volume of the frozen liquid present in the storage container is thawed. For this purpose, DE 10 2006 027 487 A1 describes that a motor vehicle tank has a functional unit which, inter alia, consists of an inner container with an integrated electric heater. In the case of a cold start, the frozen liquid present in the inner container is first filled up with the help of the electric heater. defrosted. The thawed liquid is sucked out of the inner container via a suction line. In addition to this suction line there is another suction line, which sucks the liquid from the rest of the vehicle tank as soon as it has thawed.
Eine solche Vorrichtung nennt man auch „Tank in Tank"-System. Wie bereits aus der DE 10 2006 027 487 A1 bekannt, wird in solchen Systemen die Flüssigkeit aus dem Tank und aus dem Innenbehälter über mindestens zwei Entnahmestellen entleert. Die erste Entnahmestelle, aus der die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter selbst entnommen wird, liegt in der Regel an einer seiner tiefsten Stellen. Würde man die elektrische Heizung hier unterbringen und entstünde so ein abgeschlossenes Volumen geschmolzener Flüssigkeit, welches keine Verbindung zum Flüssigkeitsspiegel der gefrorenen Flüssigkeit hat, würde die aufgetaute Flüssigkeit gegen einen steigenden Unterdruck abgesaugt werden. Dieser muss über ein gesondertes Belüftungsventil ausgeglichen werden, um die aufgetaute Flüssigkeit aus der sie umschließenden gefrorenen Flüssigkeit absaugen zu können.Such a device is also called "tank-in-tank" system As already known from DE 10 2006 027 487 A1, in such systems the liquid is emptied out of the tank and out of the inner container via at least two removal points The fluid from the reservoir itself will usually be located at one of its deepest points, and if the electric heater were to be accommodated and a sealed volume of molten liquid were created which had no connection to the fluid level of the frozen fluid, the thawed liquid would become It must be evacuated with a separate venting valve in order to be able to suck the thawed liquid out of the frozen liquid surrounding it.
Alternativ kann man die elektrische Heizung auch im oberen Bereich des Vorratsbehälters so vorsehen, dass das abgeschmolzene Volumen in direktem Kontakt zum Gasvolumen oberhalb der gefrorenen Flüssigkeit beziehungsweise der Belüftungseinrichtung steht, durch die der bei einem Absaugen der Flüssigkeit entstehende Unterdruck ausgeglichen werden kann. Hier ist jedoch eine zweite Entnahmestelle vorzusehen, da ein so abgeschmolzenes Volumen durch die restliche noch gefrorene Flüssigkeit im Tank von einer im unteren Be- reich des Tanks vorgesehenen Entnahmeöffnung abgeschnitten ist. Eine derartige Vorrichtung ist in der DE 20 2006 010 615 UI beschrieben.Alternatively, the electrical heating can also be provided in the upper region of the storage container such that the volume which has been melted off is in direct contact with the gas volume above the frozen liquid or the aerating device, by means of which the negative pressure arising when the liquid is sucked off can be compensated. Here, however, a second removal point is to be provided, since a volume thus melted off is cut off by the remaining, still frozen liquid in the tank from a removal opening provided in the lower region of the tank. Such a device is described in DE 20 2006 010 615 UI.
Das Kaltstartvolumen kann auch, wie in der DE 10 2005 046 029 A1 beschrieben, in einem zweiten und gegebenenfalls kleineren Zusatztank vorhanden sein, der mit dem ersten Tank oder auch Haupttank über eine womöglich beheizbare Fluidleitung verbunden ist. Eine sol- che Anordnung weist die gleichen Nachteile wie das oben beschriebene „Tank in Tank"- System auf, da der Zusatztank belüftbar sein muss.The cold start volume can also, as described in DE 10 2005 046 029 A1, be present in a second and optionally smaller additional tank, which is connected to the first tank or main tank via a possibly heatable fluid line. Such an arrangement has the same disadvantages as the "tank-in-tank" system described above, since the additional tank must be able to be ventilated.
Eine außerhalb des Tanks angeordnete Kaltstartheizung, die neben einem externen, in einem Rohr befindlichen, Kaltstartvolumen an gefrorener Flüssigkeit ebenfalls einen Teil einer Außenwandung des Tanks beheizt, ist in der DE 102004 026 866 A1 gezeigt. In der DE 203 15 852 U1 ist ein beheizter Scheibenreinigungsmittelbehälter offenbart. Eine stabförmige Heizvorrichtung ist im Wesentlichen vertikal oder leicht geneigt im Behälter angeordnet und ragt bis in den Ansaugbereich einer Flüssigkeitspumpe. Zusätzliche Belüftungsventile und Entnahmeleitungen müssen beheizt werden. Die zusätzlichen Teile sowie der erhöhte Montageaufwand für unter anderem deren Verkabelung verteuern die Vorrichtung und erschweren ihren Einsatz.A cold start heater, which is arranged outside the tank and also heats a part of an outer wall of the tank in addition to an external cold start volume of frozen liquid located in a pipe, is shown in DE 102004 026 866 A1. In DE 203 15 852 U1 a heated window cleaner container is disclosed. A rod-shaped heating device is arranged substantially vertically or slightly inclined in the container and protrudes into the intake of a liquid pump. Additional ventilation valves and extraction lines must be heated. The additional parts and the increased assembly costs for, among other things, their wiring make the device more expensive and make their use more difficult.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entnahme von abgeschmolzener Flüssigkeiten aus einem Kaltstartvolumen in einem Kraftfahrzeugtanksystem zu schaffen, bei der für die Entnahme eine Entnahmeleitung ausreicht, die nicht über ein zusätzliches Belüftungsventil belüftet werden muss.Therefore, it is the object of the present invention to provide an apparatus and a method for withdrawing melted liquids from a cold start volume in a motor vehicle tank system in which a withdrawal line is sufficient for the removal, which does not have to be ventilated via an additional vent valve.
Die Aufgabe wird für die eingangs genannte Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich das Kaltstartvolumen durchgängig vom Gasvolumen bis zur Entnahmeöffnung erstreckt. Die Aufgabe wird für das eingangs genannte Verfahren ertlndungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kaltstartvolumen durchgängig von der Entnahmeöffnung bis zum Flüssigkeitsspiegel abgeschmolzen wird.The object is achieved according to the invention for the device mentioned above in that the cold start volume extends continuously from the gas volume to the removal opening. The object is achieved in accordance with the invention by the cold start volume being continuously melted from the removal opening to the liquid level.
Durch diese einfache Maßnahme ist es möglich, dass die aufgetaute Flüssigkeit des Kaltstartvolumens und auch die gegebenenfalls zu einem späteren Zeitpunkt aufgetaute Flüs- sigkeit des restlichen Volumens über eine gemeinsame Entnahmeöffnung entnommen werden können, ohne dass das Kaltstartvolumen oder die Entnahmeleitung über eine gesonderte Belüftungsvorrichtung belüftet werden müssen, da das abgeschmolzene Kaltstartvolumen einen Belüftungskanal durch die gefrorene Flüssigkeit umfasst und es einen zusammenhängenden Bereich abgeschmolzener Flüssigkeit bildet, der sich vom Gasvolumen bis zur Entnahmeöffnung erstreckt.This simple measure makes it possible for the thawed liquid of the cold start volume and also the liquid of the remaining volume, which may have thawed at a later time, to be removed via a common removal opening without the cold start volume or the withdrawal line being ventilated via a separate ventilation device because the cold melted start volume comprises a vent channel through the frozen liquid and forms a contiguous area of molten liquid extending from the gas volume to the discharge opening.
Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile wird im Folgenden eingegangen.The solution according to the invention can be further improved by various configurations which are advantageous in each case and can be combined with one another as desired. These embodiments and the advantages associated with them will be discussed below.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung kann sich das Kaltstartvolumen im Haupttank befinden. Dabei kann es beispielsweise im Wesentlichen im unteren Bereich des Haupttanks, in dem sich auch die Entnahmeöffnung befinden kann, als höhlenartige Ausbuchtung angeordnet sein und mit einem kanalförmig abgeschmolzenen Teil des Kaltstartvolumens mit einem Flüssigkeitsspiegel verbunden sein.According to a first embodiment, the cold start volume may be located in the main tank. In this case, for example, it may essentially be arranged as a cavernous bulge in the lower region of the main tank, in which the removal opening may also be located, and be connected to a liquid-mirrored part of the cold-start volume in the form of a channel.
Reicht der Belüftungskanal von dem Flüssigkeitsspiegel durch das Kaltstartvolumen bis in den Bereich der Entnahmeöffnung und entsteht auch hier ein durchgehender aufgeschmol- zener Bereich, so kann das Zusatzvolumen auch oberhalb des unteren Bereichs des Vorratsbehälters angeordnet sein. Der zusammenhängende Bereich aufgeschmolzener Flüssigkeit kann sich dabei am Rand des Behälters oder in dessen Mitte oder in einem Bereich dazwischen befinden. Eine Saugpumpe kann direkt mit der Entnahmeöffnung oder im Ver- lauf einer mit der Öffnung verbundenen Entnahmeleitung verbunden sein.If the ventilation channel extends from the liquid level through the cold start volume into the area of the removal opening, a continuous molten zener region, the additional volume may also be arranged above the lower region of the storage container. The contiguous area of molten liquid may be located at the edge of the container or in its center or in an area therebetween. A suction pump can be connected directly to the removal opening or in the course of an extraction line connected to the opening.
Die Kaltstartheizung beziehungsweise ihre gegebenenfalls mehrere Wärmeabgabeelemente können auch die beheizte Entnahmeleitung umfassen, so dass hier der durchgehende Bereich geschmolzener Flüssigkeit entsteht und die Entnahmeöffnung des Tanksystems am Ende der Entnahmeleitung liegt. Dabei beeinflusst unter anderem die Form der Wärmeab- gabeelemente die resultierenden Formen des Kaltstartvolumens, also die Entstehung einer höhlenartigen Ausbuchtung, eines kanalförmigen Belüftungskanals oder eines anders ausgeformten Bereichs aufgetauter Flüssigkeit.The cold start heating or its possibly several heat-emitting elements may also comprise the heated extraction line, so that here the continuous area of molten liquid is formed and the removal opening of the tank system is at the end of the extraction line. Among other things, the shape of the heat release elements influences the resulting shapes of the cold start volume, ie the formation of a cavernous bulge, a channel-shaped ventilation channel or a differently shaped area of thawed liquid.
Sind die höhlenartige Ausbuchtung und der Belüftungskanal über zumindest zwei separat ausgeformte Wärmeabgabeelemente oder Heizelemente aufschmelzbar, ist deren kombi- nierte Wirkung als mehrteilig ausgeformte Kaltstartheizung für die Entstehung des zusammenhängenden Bereichs aus ausgeschmolzener Flüssigkeit entscheidend.If the cavernous bulge and the ventilation channel can be melted via at least two separately formed heat-dissipating elements or heating elements, their combined effect as a multipartite cold-start heating is decisive for the formation of the coherent area of molten liquid.
Das Kaltstartvolumen kann zumindest teilweise durch horizontale oder vertikale Trennwände, die mit einer Wandung des Haupttanks verbunden sind, vom restlichen Volumen des Tanks abgetrennt sein. Dabei kann zumindest die horizontale Trennwand mindestens eine Öffnung aufweisen, die ein Ablaufen der aufgetauten Flüssigkeit vorzugsweise auch dann erlaubt, wenn die Kaltstartheizung zumindest teilweise in die Öffnung hinein- oder durch sie hindurchragt. Die Trennwände können aus einem wärmeleitenden Material bestehen und wärmeleitend mit der Kaltstartheizung verbunden sein.The cold start volume may be at least partially separated from the remaining volume of the tank by horizontal or vertical partitions connected to a wall of the main tank. In this case, at least the horizontal partition wall can have at least one opening, which preferably also allows the thawed liquid to run off when the cold start heater at least partially projects into or through the opening. The partitions may consist of a thermally conductive material and be thermally conductively connected to the cold start heater.
Die thermische Energie kann elektrisch im Heizelement erzeugt werden oder mittels Zufüh- rung von heißen Abgasen oder von aufgeheizten Kühlflüssigkeiten des Verbrennungsmotors eingebracht werden. Dabei können die wärmeerzeugenden Elemente beziehungsweise die das Abgas oder die Kühlflüssigkeit leitenden Elemente durch die gesamte Kaltstartheizung geführt sein oder nur in einem Teilbereich.The thermal energy can be generated electrically in the heating element or introduced by supplying hot exhaust gases or heated cooling liquids of the internal combustion engine. In this case, the heat-generating elements or the exhaust gas or the cooling liquid-conducting elements may be guided through the entire cold start heating or only in a partial area.
Die Verwendung von heißen Abgasen oder aufgeheizten Flüssigkeiten aus dem Verbren- nungsmotor des Kraftfahrzeuges vermeidet in vorteilhafter Weise einerseits eine weitereThe use of hot exhaust gases or heated liquids from the internal combustion engine of the motor vehicle avoids advantageously on the one hand another
Erhöhung des Verbrauchs elektrischer Energie sowie einen weiteren Verkabelungsaufwand und erhöht andererseits die Effektivität des Kraftfahrzeuges, da Abwärme, die ansonsten in die Umwelt abgegeben würde, sinnvoll im Kraftfahrzeug genutzt wird.Increasing the consumption of electrical energy as well as additional cabling and on the other hand increases the effectiveness of the motor vehicle, since waste heat that would otherwise be released into the environment is used meaningfully in the motor vehicle.
Jedoch stehen aufgeheizte Flüssigkeiten, wie etwa die Kühlflüssigkeit, erst nach einer gewissen Betriebsdauer des Verbrennungsmotors mit einer zum Aufschmelzen notwendigen Temperatur zur Verfügung. Im Verbrennungsmotor entstehende Abgase haben sofort nach dessen Start eine hohe Temperatur. Die Temperatur der Medien kann jedoch so hoch sein, dass die aufgetaute Flüssigkeit verdampft oder sich thermisch zersetzt.However, heated liquids, such as the cooling liquid, are only available after a certain period of operation of the internal combustion engine with a temperature necessary for melting. In the internal combustion engine resulting exhaust gases have immediately after its start a high temperature. However, the temperature of the media may be so high that the thawed liquid evaporates or thermally decomposes.
Daher kann bei Verwendung heißer Medien aus dem Verbrennungsmotor sowohl eine Temperaturmessung als auch -regelung notwendig sein. Die Messung kann über Tempera- tursensoren realisiert werden, die beispielsweise in vorteilhafter Weise in der Kaltstartheizung integriert sind oder in oder an den Zuführleitungen der heißen Medien beziehungsweise zumischbaren kalten Medien vorgesehen sein. Die Temperaturregelung gestaltet sich schwierig, da die Zufuhr der heißen Medien gegebenenfalls über Ventile gesteuert werden muss oder die Medien durch Mischung mit kühleren Medien oder anderweitige Abkühlung temperiert werden müssen. Zusätzlich ist die Zuleitung der Medien zur Kaltstartheizung aufwendig, da die Medien über Rohre oder Leitungen durch den Motorraum geführt werden müssen.Therefore, when using hot media from the internal combustion engine, both a temperature measurement and control may be necessary. The measurement can be realized by means of temperature sensors, which are for example advantageously integrated in the cold start heater or can be provided in or on the supply lines of the hot media or admixable cold media. The temperature control is difficult because the supply of hot media may need to be controlled via valves or the media must be tempered by mixing with cooler media or otherwise cooling. In addition, the supply of media for cold start heating consuming, since the media must be routed through pipes or lines through the engine compartment.
Um solch eine aufwendige Zuführung und Temperaturregelung zu vermeiden, kann es bei ausreichender elektrischer Energie vorteilhaft sein, die Wärme der Kaltstartheizung elekt- risch zu erzeugen. Auch hier kann die Temperatur der Kaltstartheizung über Temperatursensoren gemessen werden, deren Signal zur Steuerung der Kaltstartheizung verwendet werden kann.In order to avoid such an expensive supply and temperature control, it can be advantageous, with sufficient electrical energy, to generate the heat of the cold start heater electrically. Again, the temperature of the cold start heater can be measured by temperature sensors whose signal can be used to control the cold start heating.
Dabei kann die Verwendung eines elektrischen Kaltleiters zur Wärmeerzeugung vorteilhaft sein, da sich Kaltleiter nur bis zu einer vorgegebenen Grenztemperatur aufheizen, bei wel- eher sich ihr elektrischer Widerstand sprunghaft vergrößert, wodurch ein weiteres Aufheizen verhindert wird. Somit ist eine Messung der Temperatur der Kaltstartheizung zu deren Steuerung nicht unbedingt notwendig. Temperatursensoren können jedoch auch hier verwendet werden, um beispielsweise eine drohende Vereisung zu detektieren oder den Füllstand im Tanksystem zu bestimmen. Dazu können die Temperatursensoren auch in oder an der KaIt- Startheizung, an der Innenseite des Tanksystems oder auch in der Flüssigkeit vorgesehen sein. Als Temperatursensor kann ein Kalt- oder auch ein Heißleiter oder auch ein anderer Sensor verwendet werden. Zur Messung des Füllstands können auch Sensoren zur Druckmessung oder optische Sensoren verwendet werden.In this case, the use of an electrical PTC thermistor for heat generation may be advantageous, since PTC thermistors heat up only up to a predetermined limit temperature at which rather their electrical resistance increases suddenly, whereby further heating is prevented. Thus, a measurement of the temperature of the cold start heater for their control is not essential. However, temperature sensors can also be used here, for example, to detect impending icing or to determine the level in the tank system. For this purpose, the temperature sensors can also be provided in or at the KaIt starting heater, on the inside of the tank system or in the liquid. As a temperature sensor can be a cold or a thermistor or another Sensor can be used. To measure the level, sensors for pressure measurement or optical sensors can also be used.
Wärmeabgabeelemente leiten die Wärme vom Heizelement in die gefrorene Flüssigkeit. Diese Wärmeabgabeelemente können form-, kraft- oder stoffflüssig mit dem Heizelement verbunden sein. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Wärmeabgabeelemente eine, im Vergleich zu ihrem Volumen, große Oberfläche aufweisen.Heat transfer elements conduct the heat from the heating element into the frozen liquid. These heat-dissipating elements can be connected to the heating element in terms of shape, force or material. It is particularly advantageous if the heat-emitting elements have a, compared to their volume, large surface area.
Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn die Wärmeabgabeelemente tellerförmig ausgeformt sind. Dabei können die tellerförmigen Wärmeabgabeelemente rund sein oder eine mehreckige Grundform aufweisen. Auch können die Wärmeabgabeelemente stabförmig ausgestaltet sein und in einer Ebene senkrecht vom Heizelement wegzeigen oder sternförmig oder auch beliebig ausgerichtet sein. Diese stabförmigen Wärmeabgabeelemente können eine gerade Grundform aufweisen, sie können jedoch auch in ihrem Verlauf eine oder mehrere Richtungsänderungen aufweisen, gekrümmt oder gewendelt verlaufen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn möglichst viele stabförmige Wärmeabgabeelemente vorgesehen sind und sich diese bis an den Rand des Kaltstartvolumens erstrecken.Furthermore, it may be advantageous if the heat-dissipating elements are formed in the shape of a dish. The plate-shaped heat-emitting elements may be round or have a polygonal basic shape. Also, the heat-emitting elements may be configured rod-shaped and point away in a plane perpendicular to the heating element or be star-shaped or arbitrarily aligned. These rod-shaped heat-emitting elements may have a straight basic shape, but they may also have one or more changes in direction in their course, curved or coiled. It is advantageous if as many rod-shaped heat transfer elements are provided and they extend to the edge of the cold start volume.
Die Wärmeabgabeelemente können in ihrem mittleren Bereich mit dem Heizelement verbunden sein oder auch außermittig. Zueinander können die Wärmeabgabeelemente parallel stehen oder auch beliebig ausgerichtet sein.The heat-emitting elements may be connected in their central region with the heating element or off-center. To each other, the heat-emitting elements can be parallel or aligned as desired.
Das Wärmeabgabeelement der Kaltstartheizung und hier insbesondere des Teils, der den Belüftungskanal schmilzt, kann jedoch auch als ein im Wesentlichen zylinderförmiger Stab ausgebildet sein, was die Produktion und die Montage der Kanalheizung vereinfacht. Diese Kanalheizung kann, wie auch der Rest der Kaltstartheizung, in ihrem Inneren hohl und insbesondere rohrförmig ausgestaltet sein. Dies hat den Vorteil, dass die so ausgestaltete Kaltstartheizung die Funktion der Entnahmeleitung im Inneren des Haupttanks fortsetzt. Das rohrförmig Wärmeabgabeelement kann gerade, gekrümmt, gewendelt oder beliebig ausgeformt sein und in seinem Verlauf mindestens eine Richtungsänderung aufweisen.However, the heat-dissipating element of the cold start heater, and in particular of the part that melts the ventilation duct, can also be designed as a substantially cylindrical rod, which simplifies the production and installation of the duct heating. This channel heater can, like the rest of the cold start heater, be designed in its interior hollow and in particular tubular. This has the advantage that the thus configured cold start heating continues the function of the extraction line inside the main tank. The tubular heat-emitting element may be straight, curved, coiled or arbitrarily shaped and have at least one change in direction in its course.
Um eine gute Wärmeleitfähigkeit der Wärmeabgabeelemente und des Heizelementes nicht nur durch deren Geometrie zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, wenn die Elemente aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit bestehen. Hier kann ein Metall, beispielsweise Kupfer, eingesetzt werden. Falls die Flüssigkeit beispielsweise mit Kupfer reagiert, also kor- rosiv ist, können die Elemente auch aus einem anderen Metall, wie etwa Edelstahl, beispielsweise Cr-Ni-Stahl, bestehen.In order to achieve a good thermal conductivity of the heat-emitting elements and the heating element not only by their geometry, it may be advantageous if the elements consist of a material with high thermal conductivity. Here, a metal, such as copper, can be used. If the liquid reacts with copper, for example, is rosic, the elements can also be made of another metal, such as stainless steel, such as Cr-Ni steel.
Im Wesentlichen kann das Kaltstartvolumen zumindest teilweise auch in Form eines Zusatztanks außerhalb des Vorratsbehälters angeordnet sein. Dabei kann der Zusatztank direkt mit dem Haupttank an seiner Unterseite, an einem Seitenteil oder der Oberseite verbunden sein. Mindestens eine Entnahmeöffnung in der Wandung des Haupttanks und eine Einflussöffnung im Zusatztank ermöglichen bei einer entsprechenden Anordnung der beiden Tanks eine fluidleitende Verbindung zwischen den Tanks, in der sich die Öffnungen zumindest teilweise überlappen.Essentially, the cold start volume can be arranged at least partially also in the form of an additional tank outside the storage container. In this case, the additional tank can be connected directly to the main tank on its underside, on a side part or the top. At least one removal opening in the wall of the main tank and an influence opening in the additional tank allow for a corresponding arrangement of the two tanks, a fluid-conducting connection between the tanks, in which the openings overlap at least partially.
Ist der Zusatztank so angeordnet, dass die Entnahmeöffnung des Haupttanks nicht in seinem unteren Bereich vorgesehen ist, kann eine rohrförmig ausgeformte Leitung, deren oberes Ende mit der Ausflussöffnung verbunden ist, in den unteren Bereich des Haupttanks ragen. Mit der Leitung kann die aufgetaute Flüssigkeit auch abgesaugt werden, auch wenn der Tank nicht bis zu seinem Maximum befüllt ist.If the auxiliary tank is arranged so that the discharge opening of the main tank is not provided in its lower portion, a pipe-shaped pipe whose upper end is connected to the discharge port may protrude into the lower portion of the main tank. With the line, the thawed liquid can be sucked, even if the tank is not filled to its maximum.
Die rohrförmige Leitung kann auch als flexibler Saugschlauch oder als ein festes Rohr aus Metall oder Kunststoff ausgeformt sein. Die. Leitung kann mit Heizelementen und/oder Wärmeabgabeflächen versehen sein oder selbst eine Wärmeabgabefläche der Kaltstartheizung sein.The tubular conduit can also be formed as a flexible suction hose or as a solid tube made of metal or plastic. The . Line may be provided with heating elements and / or heat transfer surfaces or even be a heat transfer surface of the cold start heater.
Sollte eine solche Anordnung mit Zusatztank, beispielsweise aus Platzmangel im Bereich des Haupttanks, nicht möglich sein und trotzdem auf eine Ausgestaltungsform mit Zusatztank zurückgegriffen werden wollen, so kann der Zusatztank auch räumlich entfernt oder getrennt vom Haupttank angeordnet werden. In dieser Anordnung kann eine Fluidleitung, zum Beispiel ein Schlauch, die Entnahmeöffnung des Haupttanks mit der Einflussöffnung des Zusatztanks flüssigkeitsleitend verbinden. Die Leitung kann beheizbar sein und über ein separates Heizelement verfügen oder durch die Heizung des Zusatztanks oder die Kaltstartheizung beheizbar sein. Insbesondere kann die Kaltstartheizung auch den Zusatztank und die Fluidleitung beheizen.If such an arrangement with additional tank, for example, lack of space in the main tank, not be possible and still want to fall back on a design with additional tank, the additional tank can also be located spatially removed or separated from the main tank. In this arrangement, a fluid line, for example a hose, fluidly connect the discharge opening of the main tank with the inflow opening of the additional tank. The line can be heated and have a separate heating element or be heated by the heating of the additional tank or the cold start heating. In particular, the cold start heater can also heat the auxiliary tank and the fluid line.
Der Zusatztank weist wenigstens eine Einfluss- und eine Entnahmeöffnung auf und bildet mit dem Haupttank und mit einer die Tanks gegebenenfalls verbindenden Fluidleitung das Tanksystem. In allen genannten Ausführungsformen mit Zusatztank wird ein zusammenhängender Bereich zwischen dem Flüssigkeitsspiegel im Haupttank und zumindest der Entnahmeöffnung des Tanksystems im Zusatztank aufgeschmolzen.The additional tank has at least one inlet and one outlet opening and forms the tank system with the main tank and with a fluid line possibly connecting the tanks. In all the aforementioned embodiments with additional tank a contiguous area between the liquid level in the main tank and at least the discharge opening of the tank system is melted in the additional tank.
Die Saugpumpe kann hier im Verlauf der Fluidleitung oder hinter der Entnahmeöffnung ent- weder direkt oder im Verlauf der Entnahmeleitung angeordnet sein.The suction pump can here be arranged either directly or in the course of the removal line in the course of the fluid line or behind the removal opening.
Die Entnahmeöffnung des Zusatztanks kann, wie auch die Entnahmeöffnung des Haupttanks, in verschiedenen Bereichen des Zusatztanks vorgesehen sein. Befindet sich die Entnahmeöffnung nicht im unteren Bereich des Zusatztanks, so kann auch hier die oben beschriebene rohrförmig ausgeformte Leitung zur Entnahme der aufgeschmolzenen Flüssig- keit verwendet werden.The removal opening of the additional tank, as well as the removal opening of the main tank, may be provided in different areas of the additional tank. If the removal opening is not located in the lower region of the additional tank, then the above-described pipe-shaped line for removing the molten liquid can also be used here.
Wenn der Zusatztank keine Entnahmeöffnung aufweisen soll, kann die Fluidleitung zwischen den beiden Tanks in ihrem Verlauf eine Abzweigung aufweisen, von der eine Abzweigungsleitung abgeht. Dabei bildet ein Teil der Abzweigung beziehungsweise der Abzweigungsleitung die verbraucherseitige Entnahmeöffnung. Hier kann an oder vor der Ent- nahmeöffnung die Saugpumpe vorgesehen sein. Der Zusatztank ist hier jedoch gegebenenfalls mit einer Belüftungsvorrichtung zu versehen.If the additional tank should have no removal opening, the fluid line between the two tanks in their course may have a branch from which a branch line goes off. In this case, a part of the branch or the branch line forms the consumer-side removal opening. Here, the suction pump can be provided on or before the removal opening. The additional tank is here, however, optionally provided with a ventilation device.
Das Kaltstartvolumen kann zumindest teilweise aus dem Inhalt der beheizbaren Entnahmeleitung bestehen, die sich von der Entnahmeöffnung bis zur gegebenenfalls beheizbaren Saugpumpe oder bis zum Flüssigkeitsverbraucher erstrecken kann und dabei gegebenen- falls die Saugpumpe mit umfassen kann. Sollte das Kaltstartvolumen bis zum Flüssigkeitsverbraucher reichen, so kann dieser, falls nötig, auch über die Kaltstartheizung beheizbar sein.The cold start volume can at least partially consist of the content of the heatable removal line, which can extend from the removal opening to the optionally heatable suction pump or to the liquid consumer and may optionally include the suction pump. If the cold start volume reaches to the liquid consumer, then this can, if necessary, also be heated via the cold start heater.
Die verschiedenen Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung können in unterschiedlichen vorteilhaften Reihenfolgen miteinander kombiniert werden. Die Reihenfolge der ein- zelnen Elemente ist hier beispielhaft in Flussrichtung der Flüssigkeit beschrieben.The various components of the device according to the invention can be combined with one another in different advantageous sequences. The order of the individual elements is described here by way of example in the direction of flow of the liquid.
So kann es vorteilhaft sein, wenn die Kaltstartheizung einen Entlüftungskanal im Bereich zwischen dem Flüssigkeitsspiegel und der höhlenförrnig aufgeschmolzenen Ausbuchtung des Kaltstartvolumens aufschmilzt. Die Ausbuchtung befindet sich im unteren Bereich des Haupttanks. Im unteren Bereich des Kaltstartvolumens mündet an der Entnahmeöffnung die Entnahmeleitung. Ihr folgt gegebenenfalls die Säugpumpe, die die aufgetaute Flüssigkeit zu einem Verbraucher befördert.Thus, it may be advantageous if the cold start heating melts a venting channel in the region between the liquid level and the cavernförrnig melted bulge of the cold start volume. The bulge is at the bottom of the main tank. In the lower part of the cold start volume opens at the removal opening the Sampling line. It may be followed by the mammalian pump, which conveys the thawed liquid to a consumer.
Die höhlenförmige Ausbuchtung kann auch an den Flüssigkeitsspiegel angrenzen. Die Kaltstartheizung kann dann zumindest das untere Ende dieses Volumens mit dem ebenfalls aufgeschmolzenen Bereich an der Mündung der Entnahmeleitung kanalförmig verbinden und auch hier einen durchgängig aufgeschmolzenen Bereich zwischen Flüssigkeitsspiegel und Entnahmeöffnung erzeugen.The cavernous bulge may also be adjacent to the liquid level. The cold start heating can then connect channel-shaped at least the lower end of this volume with the likewise melted area at the mouth of the extraction line and also produce a continuous melted area between the liquid level and the discharge opening.
Liegt das Kaltstartvolumen im Wesentlichen im Zusatztank außerhalb des Haupttanks und sind die Tanks über die beheizbare Fluidleitung miteinander verbunden, so kann die KaIt- Startheizung so im Haupttank angeordnet sein, dass sie die gefrorene Flüssigkeit zwischen dem Flüssigkeitsspiegel und der Mündung der Entnahmeleitung auftaut, die beheizbare Fluidleitung die gefrorene Flüssigkeit zwischen dem aufgeschmolzenen Bereich im Haupttank und dem im Zusatztank und die Heizung im Zusatztank die dort befindliche Flüssigkeit auftaut. An der Entnahmeöffnung des Zusatztanks kann gegebenenfalls direkt oder über eine sich anschließende Entnahmeleitung eine Pumpe angeschlossen sein, die die aufgetaute Flüssigkeit zum Verbraucher pumpen kann.If the cold start volume is essentially in the additional tank outside the main tank and the tanks are connected to one another via the heatable fluid line, the cold start heating can be arranged in the main tank so that it thaws the frozen liquid between the liquid level and the mouth of the withdrawal line, the heatable Fluid line thawed the frozen liquid between the molten area in the main tank and in the additional tank and the heater in the additional tank liquid located there. At the discharge opening of the additional tank may optionally be connected directly or via a subsequent sampling line, a pump that can pump the thawed liquid to the consumer.
Tritt die Entnahmeleitung im oberen Bereich eines der Tanks in diesen ein und endet in seinem unteren Bereich, so kann ihr Mantel einen Teil der Kaltstartheizung beinhalten und die Entnahmeleitung kann sowohl in ihrem Inneren als auch außen an ihrem Mantel angren- zende Flüssigkeit auftauen.If the extraction line enters into the upper area of one of the tanks and ends in its lower area, then its jacket can include part of the cold start heating and the extraction line can thaw liquid adjacent to both its interior and exterior.
Sowohl der Haupttank als auch der Zusatztank können aus Metall oder aus Kunststoff bestehen. Sie können aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sein, die miteinander verschweißt, vernietet, verklebt oder auf eine andere Weise flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind. Die Tanks können auch einstückig ausgeformt und ihre Entnahmeöffnung kann gegebenenfalls mit einem wiederverschließbaren Deckel versehen sein, der ein- oder aufschraubbar sein kann oder auch mit Hilfe einer Spange oder eines anderen Klemmelementes verklemmbar sein kann. Die Tanks können einen rechteckigen, runden, ellipsoiden oder auch einen anderen Querschnitt aufweisen und als Rotationskörper ausgeformt sein beziehungsweise eine zylindrische Grundform aufweisen.Both the main tank and the additional tank can be made of metal or plastic. They can be composed of several individual parts which are welded together, riveted, glued or otherwise fluid-tightly connected to each other. The tanks can also be formed in one piece and their removal opening may optionally be provided with a resealable lid, which can be screwed on or screwed or can be clamped by means of a clip or other clamping element. The tanks may have a rectangular, round, ellipsoidal or another cross-section and be formed as a rotational body or have a cylindrical basic shape.
Ist die Kaltstartheizung an ihrem oberen Ende mit einem Verschlusselement, beispielsweise einem Deckel mit Innen- oder Außengewinde, verbunden, kann sie mit entsprechend am Tank vorzusehenden Gegenverschlusselementen verschraubt und so am Tank befestigt werden. Insbesondere kann das Gegenverschlusselement Teil der Einfüllöffnung sein. Die Kaltstartheizung kann auch anders, beispielsweise mit einem Klemmelement, am Tank befestigt oder in eine Öffnung der Wandung des Tanks eingepresst sein.If the cold start heater is connected at its upper end with a closure element, such as a lid with internal or external thread, it can with accordingly on Tank to be provided screwed counter locking elements and so attached to the tank. In particular, the counter-closure element may be part of the filling opening. The cold start heating can also be different, for example, with a clamping element, attached to the tank or pressed into an opening in the wall of the tank.
Beide Tanks können womöglich mehrere Druckausgleichsvorrichtungen aufweisen. So kann beispielsweise ein Unterdruckventil ein Gas, beispielsweise Luft, in einen der Tanks einlassen, wenn der Tank zu einem gewissen Grad geleert wurde und im Gasvolumen ein vorbestimmter Unterdruck entstanden ist. Die Druckausgleichsvorrichtung kann auch ein schaltbares Ventil sein, das mit Hilfe eines Signals eines in einem Tank vorgesehenen Drucksen- sors gesteuert wird. Auch eine Entlüftung des Tanksystems kann so realisiert werden.Both tanks may possibly have several pressure compensation devices. For example, a vacuum valve may introduce a gas, such as air, into one of the tanks when the tank has been emptied to some degree and a predetermined vacuum has been created in the gas volume. The pressure compensation device may also be a switchable valve, which is controlled by means of a signal of a pressure sensor provided in a tank. Also, a vent of the tank system can be realized.
Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsformen können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.In the following, the invention will be explained by way of example with reference to embodiments with reference to the drawings. The different features of the embodiments can be combined independently of each other, as has already been explained in the individual advantageous embodiments.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, das sich von dem in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch die andere Anordnung des Kaltstartvolumens unterscheidet;Figure 2 is a schematic representation of another embodiment of the invention, which differs from the embodiment shown in Figure 1 by the other arrangement of the cold start volume ..;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung;Fig. 3 is a schematic representation of a third embodiment of the invention;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das sich von den bisherigen Ausführungsbeispielen durch einen Zusatztank unterscheidet;Fig. 4 is a schematic representation of a fourth embodiment of the invention, which differs from the previous embodiments by an additional tank;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung, in dem der Zusatztank anders angeordnet ist;Figure 5 is a schematic representation of a fifth embodiment of the invention, in which the auxiliary tank is arranged differently.
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einer in den Tank ragenden Entnahmeleitung;Fig. 6 is a schematic representation of a sixth embodiment of the invention with a projecting into the tank extraction line;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels der Erfindung; Fig. 8 eine schematische Darstellung eines achten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Zusatztank;Fig. 7 is a schematic representation of a seventh embodiment of the invention; Fig. 8 is a schematic representation of an eighth embodiment of the invention with additional tank;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines neunten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das im Wesentlichen eine mögliche Ausführungsform der Wärmeabgabe- elemente zeigt;9 is a schematic representation of a ninth embodiment of the invention, which essentially shows a possible embodiment of the heat-dissipating elements;
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines zehnten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Bezug auf die Wärmeabgabeelemente;Figure 10 is a schematic representation of a tenth embodiment of the invention with respect to the heat-emitting elements.
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines elften Ausführungsbeispiels der Erfindung.Fig. 11 is a schematic representation of an eleventh embodiment of the invention.
Zunächst wird der Aufbau eines erfindungsgemäßen Tankentnahmesystems mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der Figur 1 beschrieben. Hier wird schematisch das erfindungsgemäße Tankentnahmesystem 1 mit dem Haupttank 2 gezeigt. Der Haupttank 2 weist in seinem oberen Bereich eine Einfüllöffnung 3 auf. In seinem unteren Bereich befindet sich eine Entnahmeöffnung 4. Im Bereich der Entnahmeöffnung 4 befindet sich das als im Wesentlichen höhlenförmige Ausbuchtung ausgeformte Kaltstartvolumen 5. Ein Teil der Kaltstarthei- zung 6 ist in der oberen Wandung 7 des Haupttanks 2 montiert und reicht bis in das Kaltstartvolumen 5.First, the construction of a tank-removal system according to the invention will be described with reference to the embodiment of Figure 1. Here, the tank removal system 1 according to the invention with the main tank 2 is shown schematically. The main tank 2 has a filling opening 3 in its upper area. A removal opening 4 is located in the lower area thereof. In the region of the removal opening 4, there is the cold start volume 5 formed as a substantially hollow bulge. A portion of the cold start heater 6 is mounted in the upper wall 7 of the main tank 2 and extends into the cold start volume 5th
Der Haupttank 2 kann aus einem Kunststoff oder einem Metall bestehen und, wie hier gezeigt, aus einem Stück oder auch aus mehreren Elementen gefertigt sein. Ist er aus mehreren Elementen gefertigt, so können diese miteinander verschweißt, vernietet, verschraubt, verklebt oder auf eine andere Weise miteinander verbunden sein, so dass ein flüssigkeitsdichter Tank entsteht. Der hier gezeigte Haupttank 2 weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Jedoch kann der Haupttank 2 auch einen runden, ellipsoiden oder einen anderen Querschnitt aufweisen und als Rotationskörper ausgeformt sein oder eine zylindrische Grundform aufweisen.The main tank 2 may be made of a plastic or a metal and, as shown here, be made of one piece or even of several elements. If it is made of several elements, they can be welded together, riveted, screwed, glued or connected in any other way, so that a liquid-tight tank is formed. The main tank 2 shown here has a rectangular cross-section. However, the main tank 2 may also have a round, ellipsoidal or another cross-section and be formed as a rotational body or have a cylindrical basic shape.
Die Einfüllöffnung 3 weist hier eine aufschraubbare Verschlusskappe 8 auf, mit der die Einfüllöffnung 3 wiederholt offen- und schließbar ist. Alternativ kann anstelle der gezeigten Ver- τι ιr Δ nKinrli inn \/r\n Cinfi ϊlllαiti innαn wnrπαcohon sein, die auch mit den dafür vorgesehenen Elementen der Einfüllöffnung 3 verschraubbar sein können. Die Kaltstartheizung 6 ist hier durch die obere Wandung 7 in den Haupttank 2 eingesteckt. Dabei kann sie durch in der Wandung 7 und/oder an der Kaltstartheizung 6 gegebenenfalls vorgesehene Dichtmittel, wie etwa O-Ringe, abgedichtet werden. Es ist jedoch auch möglich, wenn auch hier nicht gezeigt, dass das obere Ende 9 der Kaltstartheizung 6 als auf- schraubbares beziehungsweise einschraubbares Element ausgeformt ist, so dass die Kaltstartheizung 6 beziehungsweise ihr oberes Ende 9 in die Wandung 7 eingeschraubt werden kann, wenn in ihr ein passendes Gegengewinde vorgesehen ist. Ist das obere Ende 9 als aufschraubbare Kappe ausgeformt, so kann das obere Ende 9 der Kanalheizung 6 als Verschlusskappe 8 dienen. Hierzu ist die Einfüllöffnung 3 entsprechend auszurichten. Neben dem oberen Ende 9 der Kanalheizung 6 ist die Belüftungsvorrichtung 10 gezeigt. Sie kann auch als Teil der Verschlusskappe 8 beziehungsweise des oberen Endes 9 der Kanalheizung 6 ausgeformt sein.The filling opening 3 here has a screw-on cap 8, with which the filling opening 3 is repeatedly opened and closed. Alternatively, instead of the shown τι ιr Δ nKinrli in Cinfi ϊlllαiti innαn wnrπαcohon be, which can also be screwed with the appropriate elements of the filling opening 3. The cold start heater 6 is inserted here through the upper wall 7 in the main tank 2. In this case, it can be sealed by sealing means, such as O-rings, optionally provided in the wall 7 and / or on the cold start heater 6. However, it is also possible, although not shown here, that the upper end 9 of the cold start heater 6 is formed as a screw-on or screw-in element, so that the cold start heater 6 or its upper end 9 can be screwed into the wall 7, if her a matching mating thread is provided. If the upper end 9 is designed as a screw-on cap, the upper end 9 of the channel heater 6 can serve as a closure cap 8. For this purpose, the filling opening 3 is to be aligned accordingly. In addition to the upper end 9 of the channel heater 6, the ventilation device 10 is shown. It can also be formed as part of the cap 8 and the upper end 9 of the channel heater 6.
Die Belüftungsvorrichtung 10 kann ein Unterdruckventil sein, das ein Gas, beispielsweise die umgebende Luft, in den Vorratsbehälter 2 einlässt, sobald die Flüssigkeit 11 zu einem gewissen Grad aus dem Vorratsbehälter 2 entnommen ist, wodurch im Gasvolumen 12 oberhalb der Flüssigkeit 11 ein Unterdruck entsteht. Hier nicht gezeigt, aber dennoch auch möglich, können Füllstands- oder Drucksensoren im oder am Vorratsbehälter vorgesehen sein, über deren Signale auch die Belüftungsvorrichtung 10 steuerbar sein kann. Ein Wärmeabgabeelement 13 der Kaltstartheizung 6 ist hier stabförmig ausgeformt gezeigt und ragt durch einen an das Gasvolumen 12 angrenzenden Flüssigkeitsspiegel O bis in den unteren Bereich des Haupttanks 2.The ventilation device 10 may be a vacuum valve, which admits a gas, for example the surrounding air, into the storage container 2 as soon as the liquid 11 has been taken out of the storage container 2 to a certain extent, whereby a negative pressure is created in the gas volume 12 above the liquid 11. Not shown here, but also possible, level or pressure sensors may be provided in or on the reservoir, via the signals of the ventilation device 10 may be controllable. A heat-emitting element 13 of the cold-start heater 6 is shown here in the form of a rod and projects through a liquid level O adjacent to the gas volume 12 into the lower region of the main tank 2.
Die Haupttankheizvorrichtung 14 ist hier im linken Bereich der Flüssigkeit 11 gezeigt. Die Haupttankheizvorrichtung 14 kann Wärme mittels elektrischer Energie erzeugen oder über heiße Abgase beziehungsweise Kühlflüssigkeiten aus dem Verbrennungsmotor geheizt werden. Zuführ- bzw. Abführleitungen 15 für die elektrische Energie beziehungsweise die heißen Medien sind hier durch eine seitliche Wandung 16 des Haupttanks 2 geführt gezeigt. Deren Anordnung kann beliebig variiert werden.The main tank heater 14 is shown here in the left portion of the liquid 11. The main tank heater 14 may generate heat by means of electrical energy or be heated by hot exhaust gases or cooling liquids from the internal combustion engine. Feeding or discharge lines 15 for the electrical energy or the hot media are shown here guided by a lateral wall 16 of the main tank 2. Their arrangement can be varied as desired.
Die hier gezeigte gewendelt ausgeformte Haupttankheizvorrichtung 14 kann auch gerade oder bogenförmig ausgeformt sein und, auch weitere Wärrneabgabeflächen 13 aufweisen, die beispielsweise teller- oder stabförmig ausgeformt sein können.The coiled shaped Haupttankheizvorrichtung 14 shown here can also be straight or arcuate shaped and having also Wärrneabgabeflächen 13, which may be formed, for example plate- or rod-shaped.
Der höhlenförmige Teil des Kaltstartvolumens 5 ist mit einer vertikalen Trennwand 17, die auf der unteren Wandung 18 des Haupttanks 2 fußt, zumindest teilweise vom restlichen Vo- lumen des Haupttanks 2 getrennt. Im höhlenförmigen Teil des Kaltstartvolumens 5 ist ein zusätzlicher Teil der Kaltstartheizung 6 angedeutet, die hier mit beispielsweise einem Kaltleiter die elektrische in thermische Energie umwandelt. Auch dieser Teil der Kaltstartheizung 6 kann über heiße gasförmige oder flüssige Medien aus dem Verbrennungsmotor beheizt werden, was hier jedoch nicht gezeigt ist. Die Heizelemente 19 der Kaltstartheizung 6 können in einem begrenzten Bereich der Kaltstartheizung 6 angeordnet sein oder beliebig und insbesondere in deren Verlauf verteilt sein.The cavernous part of the cold start volume 5 is connected to a vertical partition wall 17, which is based on the lower wall 18 of the main tank 2, at least partially from the remaining volume. Main tank 2 lumens separated. In the cave-shaped part of the cold start volume 5, an additional part of the cold start heater 6 is indicated, which converts here with, for example, a PTC thermistor, the electrical energy into thermal energy. This part of the cold start heater 6 can be heated by hot gaseous or liquid media from the engine, which is not shown here. The heating elements 19 of the cold start heater 6 may be arranged in a limited area of the cold start heater 6 or may be distributed arbitrarily and in particular in the course thereof.
Im unteren Bereich des Kaltstartvolumens 5 mündet die Entnahmeöffnung 4, die mit einer beheizbaren Entnahmeleitung 20 verbunden ist. Die Entnahmeleitung 20 kann, wie hier ge- zeigt, eine elektrische Heizung aufweisen oder auch über heiße gasförmige oder flüssige Medien beheizbar sein. Im weiteren Verlauf der Entnahmeleitung 20 ist eine Pumpe 21 gezeigt, die ebenfalls beheizbar sein kann.In the lower region of the cold start volume 5, the removal opening 4, which is connected to a heatable removal line 20, opens. As shown here, the extraction line 20 can have an electric heater or can also be heated via hot gaseous or liquid media. In the further course of the extraction line 20, a pump 21 is shown, which may also be heated.
Alle hier erwähnten und gezeigten Heizvorrichtungen 6 und 14 können über hier nicht erkennbare Temperatursensoren verfügen, die eine Erwärmung auf Temperaturen im Bereich der Siedepunkte der Flüssigkeiten oder deren Komponenten erkennen, und über eine hier nicht gezeigte Steuerungselektronik kann die Heizleistung reduziert werden. Insbesondere kann mit einem solchen Aufbau auch ein Aufheizen der Harnstofflösung auf Temperaturen im Bereich von 600C oder höher verhindert werden, wodurch ein thermisches Zersetzen des Harnstoffs verhindert wird.All mentioned and shown here heaters 6 and 14 may have unrecognizable temperature sensors here, which detect a heating to temperatures in the range of boiling points of the liquids or their components, and not shown here control electronics, the heating power can be reduced. In particular, with such a structure, heating of the urea solution to temperatures in the range of 60 ° C. or higher can be prevented, thereby preventing thermal decomposition of the urea.
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen des Ausführungsbeispiels der Figur 1 entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird auf die Unterschiede zum Ausführungs- beispiel der Figur 1 eingegangen.Figure 2 shows a further embodiment, wherein the same reference numerals are used for elements which correspond in function and structure to the elements of the embodiment of Figure 1. For the sake of brevity, the differences to the exemplary embodiment of FIG. 1 will be discussed.
Der höhlenförmige Teil des Kaltstartvolumens 5 in der Figur 2 ist mit der zusätzlichen KaIt- Startheizung 6 nicht im unteren Bereich des Haupttanks 2 gezeigt, sondern direkt unterhalb des Flüssigkeitsspiegels O. Die vertikale Trennwand 17 fußt hier auf einer horizontalen Trennwand 22, die wiederum mit der seitlichen Wandung 16 des Vorratsbehälters 2 verbunden ist. Die horizontale Trennwand 22 kann auch mit einer anderen Seitenwand verbunden sein. Im mittleren Bereich der Trennwand 22 ist eine Durchflussöffnung 23 vorgesehen, durch die die stabförmige Kaltstartheizung 6 durchgeführt werden kann und die vorzugsweise zusätzlich noch Raum lässt, so dass aufgeschmolzene Flüssigkeit 11 aus dem oberen Bereich des Kaltstartvolumens 5 entlang der Kaltstartheizung 6 in Richtung der Entnahme- Öffnung 4 fließen kann. Die Trennwände 17 und 22 können aus einem wärmeleitenden Material bestehen und mit der Kaltstartheizung 6 wärmeleitend verbunden und somit Teil der Kaltstartheizung 6 sein.The hollow part of the cold start volume 5 in Figure 2 is shown with the additional KaIt- starting heater 6 not in the lower part of the main tank 2, but directly below the liquid level O. The vertical partition wall 17 is based here on a horizontal partition 22, which in turn with the side wall 16 of the reservoir 2 is connected. The horizontal partition 22 may also be connected to another side wall. In the middle region of the partition wall 22, a flow opening 23 is provided, through which the rod-shaped cold start heater 6 can be performed and which preferably additionally leaves room, so that molten liquid 11 from the upper region of the cold start volume 5 along the cold start heater 6 in the direction of removal Opening 4 can flow. The partition walls 17 and 22 may consist of a thermally conductive material and connected to the cold start heater 6 thermally conductive and thus be part of the cold start heater 6.
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, wobei für Elemente, die in Funktion und Auf- bau den Elementen der Ausführungsbeispiele der Figuren 1 oder 2 entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2 eingegangen.FIG. 3 shows a third exemplary embodiment, wherein the same reference numerals are used for elements which correspond in function and structure to the elements of the exemplary embodiments of FIGS. 1 or 2. For brevity, the differences to the embodiments of Figures 1 and 2 will be discussed.
In Figur 3 reicht das Kaltstartvolumen 5 vom unteren Bereich des Haupttanks 2 bis zum Flüssigkeitsspiegel O der Flüssigkeit 11. Die vertikale Trennwand 17 trennt das Kaltstartvo- lumen 5 im Wesentlichen auf der gesamten Höhe des Haupttanks 2 von seinem restlichen Hauptvolumen H ab. Nur im unteren Bereich der Trennwand 17 ist eine Durchflussöffnung 23 gezeigt, durch die nicht gefrorene Flüssigkeit 11 fließen kann. Die Entnahmeleitung 20 ist hier durch die obere Wandung 7 des Haupttanks 2 geführt und mündet im unteren Bereich des Kaltstartvolumens 5. Neben ihrer Transportfunktion fungiert die Entnahmeleitung 20 hier auch als Kaltstartheizung 6. Der Außerhalb des Haupttanks 2 gelegene Bereich der Entnahmeleitung 20 ist hier mit einer separaten Heizvorrichtung beheizt gezeigt. Jedoch kann auch die Kaltstartheizung 6 den außerhalb des Haupttanks 6 gelegenen Bereich heizen, wodurch ein zusätzliches Heizelement für die Entnahmeleitung 20 entfallen kann. Im weiteren Verlauf der Entnahmeleitung 20 ist wieder eine Pumpe 21 gezeigt. Die Entnahmeöff- nung 4 wird hier durch das untere Ende der in den Haupttank 2 ragenden Entnahmeleitung 20 gebildet.In FIG. 3, the cold start volume 5 extends from the lower area of the main tank 2 to the liquid level O of the liquid 11. The vertical partition wall 17 separates the cold start volume 5 substantially over the entire height of the main tank 2 from its remaining main volume H. Only in the lower region of the partition 17, a flow opening 23 is shown through which non-frozen liquid 11 can flow. The removal line 20 is guided here by the upper wall 7 of the main tank 2 and opens at the bottom of the cold start volume 5. In addition to their transport function, the extraction line 20 also acts as a cold start 6. The area outside the main tank 2 of the extraction line 20 is here with a Heated separate heater shown. However, the cold start heater 6 can also heat the area located outside of the main tank 6, whereby an additional heating element for the extraction line 20 can be omitted. In the further course of the extraction line 20, a pump 21 is shown again. The removal opening 4 is here formed by the lower end of the projecting into the main tank 2 sampling line 20.
Figur 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, wobei für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der vorherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der schon beschriebenen Figuren eingegangen.Figure 4 shows a fourth embodiment, wherein for elements which correspond in function and structure to the elements of the embodiments of the previous figures, the same reference numerals are used. For brevity, the differences to the embodiments of the already described figures will be discussed.
Die Figur 4 zeigt das erfindungsgemäße Tankentnahmesystem 1 , wobei das Kaltstartvolumen 5 sich hier im Wesentlichen in einem Zusatztank 24 außerhalb des Haupttanks 2 befindet. Der externe Zusatztank 24 ist über die Fluid- oder Entnahmeleitung 20 mit dem Haupttank 2 verbunden. Die Entnahmeleitung 20 ist auch hier durch die obere Wandung 7 in den Haupttank 2 geführt und mündet in dessen unteren Bereich, wobei sie durch gegebenenfalls fest mit der Wandung des Haupttanks 2 verbundenen Sicherungselementen 18', die als zwei Ausbuchtungen der unteren Wandung 18 dargestellt sind, gegen eine beispielsweise durch Eisbildung hervorgerufene Verschiebung und womöglich daraus resultierende Beschädigung geschützt sein kann. Die Sicherungselemente 18' können die Entnahmeleitung 20 in allen in der Einbausituation des Haupttanks 2 horizontal und/oder vertikal verlaufenden Richtungen vor der Verschiebung schützen, sind dabei jedoch so ausgeformt oder angeord- net, dass sie ein Abfließen beziehungsweise Abpumpen von nicht gefrorener Flüssigkeit höchstens unwesentlich beeinflussen.FIG. 4 shows the tank removal system 1 according to the invention, the cold start volume 5 here being essentially located in an additional tank 24 outside the main tank 2. The external auxiliary tank 24 is connected to the main tank 2 via the fluid or withdrawal line 20. The removal line 20 is also guided here by the upper wall 7 in the main tank 2 and opens into its lower region, being represented by optionally secured to the wall of the main tank 2 fuse elements 18 ', which are shown as two protrusions of the lower wall 18, for example caused by ice formation displacement and possibly resulting damage can be protected. The securing elements 18 'can protect the removal line 20 in all directions which are horizontal and / or vertical in the installation situation of the main tank 2 before being displaced, but are shaped or arranged in such a way that they are at most insignificant in terms of drainage or pumping out of unfrozen liquid influence.
Auch hier erfüllt die Entnahmeleitung 20 wieder die Funktion der Kaltstartheizung 6. Der Zusatztank ist mit seiner Zusatztankheizung 25 dargestellt, die ein Bestandteil der Kaltstartheizung ist. An der Entnahmeöffnung 4 des Tanksystems ist eine Pumpe 21 angeschlossen.Again, the extraction line 20 again meets the function of the cold start heater 6. The additional tank is shown with its auxiliary tank heater 25, which is a part of the cold start heater. At the removal opening 4 of the tank system, a pump 21 is connected.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel zeigt die Figur 5, wobei auch hier für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der vorherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der schon beschriebenen Figuren eingegangen.A fifth exemplary embodiment is shown in FIG. 5, the same reference numbers being used here again for elements which correspond in function and construction to the elements of the exemplary embodiments of the previous figures. For brevity, the differences to the embodiments of the already described figures will be discussed.
In der Figur 5 ist das Kaltstartvolumen 5 wieder im Wesentlichen im externen Zusatztank 24 außerhalb des Haupttanks 2 angeordnet gezeigt. Die Entnahmeleitung 20 führt vom Zusatztank 24 zum Haupttank 2 und mündet in dessen unterer Wandung 18. Im Bereich der Mündung der Entnahmeleitung 20 liegt das untere Ende der Kaltstartheizung 6. Sowohl die Kaltstartheizung 6 als auch die Entnahmeleitung 20 und die Zusatzheizung 25 können, wie hier gezeigt, getrennt voneinander oder auch gemeinsam über eine einzelne Kaltstartheizung elektrisch beheizbar sein oder auch über gasförmige oder flüssige Medien aus dem Verbrennungsmotor beheizt werden. In Flussrichtung F hinter dem Zusatztank 24 ist die Pumpe 21 an der Entnahmeöffnung 4 angeschlossen gezeigt.In FIG. 5, the cold start volume 5 is again shown substantially arranged in the external auxiliary tank 24 outside the main tank 2. In the region of the mouth of the extraction line 20 is the lower end of the cold start heater 6. Both the cold start heater 6 and the extraction line 20 and the auxiliary heater 25 can, as here shown separately or may also be electrically heated via a single cold start heating or heated by gaseous or liquid media from the engine. In the flow direction F behind the additional tank 24, the pump 21 is shown connected to the removal opening 4.
Die Figur 6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel, wobei auch hier für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der vorherigen Figuren ent- sprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der schon beschriebenen Figuren eingegangen.FIG. 6 shows a sixth exemplary embodiment, whereby the same reference numerals are used here also for elements which correspond in function and construction to the elements of the exemplary embodiments of the previous figures. For brevity, the differences to the embodiments of the already described figures will be discussed.
In Figur 6 ist das erfindungsgemäße Tankentnahmesystem 1 mit dem Haupttank 2 und der Entnahmeöffnung 4 in seiner unteren Wandung 18 gezeigt. Das Kaltstartvolumen 5 wird durch die rohrförmig ausgestaltete Kaltstartheizung 6 aufgeschmolzen, die von unten durch die Entnahmeöffnung 4 in den Haupttank 2 ragt. Außen an der Entnahmeöffnung 4 ist die Entnahmeleitung 20 gezeigt, die mit der Kaltstartheizung 6 fest verbunden ist. Entnahmelei- tung 20 und Entnahmeöffnung 4 können auch miteinander verspannt sein, über eine Schnellkupplung oder auf eine andere Weise miteinander verbunden sein. Die Kaltstartheizung 6 ist hier elektrisch beheizbar und schmilzt die gefrorene Flüssigkeit in dem von ihr umschlossenen Raum und außen an ihrem Mantel von der Entnahmeöffnung 4 bis hin zum Flüssigkeitsspiegel O der gefrorenen Flüssigkeit 11 auf. Im unteren Bereich der Kaltstartheizung 6 weist sie eine Durchflussöffnung 23 auf, durch die aufgetaute Flüssigkeit 11 außerhalb des Kaltstartvolumens 5 in Richtung der Entnahmeöffnung 4 fließen kann.FIG. 6 shows the tank removal system 1 according to the invention with the main tank 2 and the removal opening 4 in its lower wall 18. The cold start volume 5 is melted by the tube-shaped cold start heater 6, which projects from below through the removal opening 4 in the main tank 2. Outside the removal opening 4, the removal line 20 is shown, which is fixedly connected to the cold start heater 6. Entnahmelei- Device 20 and removal opening 4 can also be clamped together, be connected to each other via a quick coupling or in any other way. The cold start heater 6 is here electrically heated and melts the frozen liquid in the space enclosed by it and outside on its coat from the discharge opening 4 to the liquid level O of the frozen liquid 11. In the lower region of the cold start heater 6, it has a flow opening 23, through which thawed liquid 11 can flow outside the cold start volume 5 in the direction of the removal opening 4.
Im siebten Ausführungsbeispiel, das die Figur 7 zeigt, sind für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der vorherigen Figuren entsprechen, ebenfalls dieselben Bezugszeichen verwendet. Der Kürze halber wird auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der schon beschriebenen Figuren eingegangen.In the seventh embodiment, which shows the figure 7, for elements which correspond in function and structure to the elements of the embodiments of the previous figures, the same reference numerals are also used. For brevity, the differences to the embodiments of the already described figures will be discussed.
In Figur 7 ist eine ähnliche Ausführungsform gezeigt wie in der Figur 6. Jedoch weist die rohrförmige Kaltstartheizung 6 hier nicht eine Durchflussöffnung 23 in ihrem unteren Bereich auf, sondern mehrere Durchflussöffnungen 23, die sich auf die gesamte Länge der KaIt- Startheizung 6 verteilen.FIG. 7 shows a similar embodiment as in FIG. 6. However, here the tubular cold start heater 6 does not have a flow opening 23 in its lower region, but rather a plurality of flow openings 23 distributed over the entire length of the cold start heater 6.
Ein achtes Ausführungsbeispiel zeigt die Figur 8, wobei auch hier für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der vorherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der schon beschriebenen Figuren eingegangen.An eighth embodiment is shown in FIG. 8, whereby the same reference numerals are used here also for elements which correspond in function and construction to the elements of the embodiments of the previous figures. For brevity, the differences to the embodiments of the already described figures will be discussed.
In der Figur 8 ist das erfindungsgemäße Tankentnahmesystem 1 mit einem Haupttank 2 und einem über eine Entnahme- oder auch Fluidleitung 20 mit dem Haupttank 2 verbundenen Zusatztank 24 gezeigt. Die Entnahmeöffnung 4 befindet sich hier in der Fluidleitung 20. Von der Öffnung geht eine Entnahmeleitung 20' ab, an der in ihrem Verlauf eine Saugpumpe 21 angeschlossen gezeigt ist. Das Kaltstartvolumen 5 wird durch drei hier separat beheizte Bereiche gebildet: durch das Volumen im Zusatztank 24, durch das Volumen in der Fluid- beziehungsweise Entnahmeleitung 20 und durch das kanalförmig abgeschmolzene Volumen im Haupttank 2. Diese drei separat aufschmelzbaren Bereiche sind hier also als eine dreiteilige Kaltstartheizung dargestellt, wobei die Kaltstartheizung je nach Ausführungsform auch mehr oder weniger Kaltstartheizungsteile umfassen kann.FIG. 8 shows the tank removal system 1 according to the invention with a main tank 2 and an additional tank 24 connected to the main tank 2 via a removal line or also a fluid line 20. The removal opening 4 is located here in the fluid line 20. From the opening is a removal line 20 'from where a suction pump 21 is shown connected in its course. The cold start volume 5 is formed by three regions separately heated here: by the volume in the additional tank 24, by the volume in the fluid or withdrawal line 20 and by the channel-shaped melted volume in the main tank 2. These three separately fusible areas are here as a three-part Cold start heating shown, wherein the cold start heater depending on the embodiment may also include more or less cold start heating parts.
Die weiteren Ausführungsbeispiele zeigen die Figuren 9, 10 und 11 und beschränken sich auf die im Wesentlichen stabförmige Kanalheizung 6 und deren mögliche beispielhafte Aus- gestaltungsformen, wobei auch hier für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der vorherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Die anderen Bestandteile der Kaltstartheizungen können auch in den hier beschriebenen Varianten und insbesondere mit den unterschiedlichen Wärmeab- gabeflächen ausgestaltet sein.The further exemplary embodiments are shown in FIGS. 9, 10 and 11 and are restricted to the substantially rod-shaped channel heater 6 and its possible exemplary embodiment. design forms, wherein the same reference numerals are used here for elements that correspond in function and structure to the elements of the embodiments of the previous figures, the same reference numerals. The other components of the cold start heaters can also be configured in the variants described here and in particular with the different heat output surfaces.
In der Figur 9 ist die Kaltstartheizung 6 mit einem deckeiförmigen oberen Ende 26 und mit drei zusätzlichen tellerförmigen Wärmeabgabeelementen 27 gezeigt. Die Wärmeabgabeelemente 27 weisen im Wesentlichen senkrecht vom hier gerade ausgeformten stabförmi- gen Grundkörper 28 der Kaltstartheizung 6 weg. Die Wärmeabgabeelemente 27 können einstückig mit dem Grundkörper 28 ausgeformt sein oder auch auf diesen aufgesteckt, ein- oder aufgeschraubt oder anderweitig mit diesem verbunden sein. Tellerförmige Wärmeabgabeelemente 27 können, wie hier gezeigt, in ihrem mittleren Bereich mit dem Grundkörper 28 verbunden sein oder auch außermittig. Hier sind drei Wärmeabgabeelemente 27 gezeigt, es können jedoch auch mehr oder weniger Wärmeabgabeflächen 27 vorhanden sein. Am vom deckeiförmigen Ende 26 weg weisenden Ende 29 ragt ein Teil des Grundkörpers 28 aus der untersten tellerförmigen Wärmeabgabefläche 27 heraus.In the figure 9, the cold start heater 6 is shown with a decker-shaped upper end 26 and with three additional plate-shaped heat transfer elements 27. The heat-dissipating elements 27 point away from the cold-start heater 6 substantially perpendicularly from the rod-shaped main body 28, which has just been formed here. The heat-emitting elements 27 may be integrally formed with the main body 28 or attached to this, on or screwed or otherwise connected to this. Plate-shaped heat-emitting elements 27 may, as shown here, be connected in their central region with the base body 28 or off-center. Here, three heat-emitting elements 27 are shown, but there may also be more or fewer heat-emitting surfaces 27. At the end 29 facing away from the lid-shaped end 26, a part of the main body 28 projects out of the lowermost dish-shaped heat-dissipating surface 27.
Das deckeiförmige Ende 26 ist hier als im Wesentlichen rotationssymmetrischer Körper gezeigt, dessen scheibenförmige Basis 30 im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Grundkörpers 28 ausgerichtet gezeigt ist. Am äußeren Rand der Basis 30 des de- ckelförmigen Endes 26 ist ein Kragen 31 gezeigt, der im Wesentlichen senkrecht auf der Basis 30 steht und in die Ausbreitungsrichtung des Grundkörpers 28 der Kanalheizung 6 weist. Am inneren Rand 32 des Kragens 31 ist ein Gewinde angedeutet, mit dem die Kanalheizung 6 auf eine außen am Haupttank 2 vorgesehene Aufnahme aufgeschraubt werden kann. Falls eine weitere Abdichtung nötig sein sollte, so können im Bereich der Basis 30 oder auch in der am Haupttank 2 vorzusehenden Aufnahme weitere Dichtmittel, wie etwa O-Ringe vorhanden sein, was hier jedoch nicht gezeigt ist.The ceiling-shaped end 26 is shown here as a substantially rotationally symmetrical body whose disk-shaped base 30 is shown aligned substantially perpendicular to the propagation direction of the main body 28. On the outer edge of the base 30 of the conical end 26, a collar 31 is shown which is substantially perpendicular to the base 30 and points in the direction of propagation of the main body 28 of the channel heater 6. At the inner edge 32 of the collar 31, a thread is indicated, with which the channel heater 6 can be screwed onto an outside of the main tank 2 provided receptacle. If a further sealing should be necessary, then further sealing means, such as O-rings, may be present in the region of the base 30 or else in the receptacle to be provided on the main tank 2, but this is not shown here.
Das deckeiförmige Ende 26 kann in seinem äußeren Bereich Flächen oder Schlitze aufweisen, die seine Verdrehung mit Hilfe eines Werkzeuges ermöglichen. Elektrische Anschlüsse oder Zuführieitungen für heiße Medien sind hier nicht gezeigt.The cup-shaped end 26 may have in its outer region surfaces or slots which allow its rotation by means of a tool. Electrical connections or supply lines for hot media are not shown here.
Figur 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der vorherigen Figuren, insbesondere der Figur 9 entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der Figur 9 eingegangen.FIG. 10 shows a further exemplary embodiment, wherein for elements which, in function and structure, are the elements of the exemplary embodiments of the previous figures, in particular the Figure 9 correspond, the same reference numerals are used. For the sake of brevity, the differences from the exemplary embodiment of FIG. 9 will be discussed.
In der Figur 10 ist die Kaltstartheizung 6 wieder mit dem deckeiförmigen oberen Ende 26 gezeigt. Am gerade ausgeformten Grundkörper 28 sind hier jedoch keine tellerförmigen Wärmeabgabeflächen 27, sondern stabförmige Wärmeabgabeelemente 33 gezeigt. Die stabförmigen Wärmeabgabeelemente 33 können einstückig mit dem Grundkörper 28 ausgeformt sein oder in diesen eingeschraubt oder auch anderweitig mit ihm verbunden sein. Hier weisen die Wärmeabgabeelemente 33 sternförmig vom Grundkörper 28 weg. Sie können jedoch auch beliebig, insbesondere senkrecht zum Grundkörper 28 oder anders ausgerich- tet sein und müssen auch nicht, wie hier gezeigt, in regelmäßigen Abständen vorhanden sein.In the figure 10, the cold start heater 6 is shown again with the ceiling-shaped upper end 26. However, no plate-shaped heat-emitting surfaces 27, but rod-shaped heat-emitting elements 33 are shown here on the basic body 28 that has just been formed. The rod-shaped heat-emitting elements 33 may be integrally formed with the base body 28 or screwed into this or otherwise connected to it. Here, the heat-emitting elements 33 are star-shaped away from the main body 28. However, they may also be arbitrary, in particular perpendicular to the main body 28 or otherwise aligned and need not be present at regular intervals, as shown here.
Die Wärmeabgabeelemente 33 der Figur 10 können wie auch die Wärmeabgabeelemente 27 der Figur 6 elektrische Heizelemente beinhalten oder von heißen Medien durchströmt werden.The heat-emitting elements 33 of FIG. 10, like the heat-emitting elements 27 of FIG. 6, may include electrical heating elements or flow through hot media.
Schließlich zeigt die Figur 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der bisherigen Figuren, insbesondere der Figuren 9 oder 10 entsprechen dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der bisherigen Figuren eingegangen.Finally, FIG. 11 shows a further exemplary embodiment, the same reference numerals being used for elements which correspond in function and construction to the elements of the exemplary embodiments of the previous figures, in particular FIGS. 9 or 10. For brevity, the differences to the embodiments of the previous figures will be discussed.
Figur 11 zeigt eine Grundform der Kanalheizung 6. Der Grundkörper 28 ist hier als gerader, zylinderförmiger Stab ausgeformt gezeigt, der gleichzeitig als Wärmeabgabefläche 13 dient. Sein Durchmesser vergrößert sich im oberen Bereich 34. Im oberen Bereich 34 ist ein umlaufender Bereich 35 gezeigt, der eine Dichtung aufnehmen kann. Diese Dichtung kann mit der Innenwandung einer Öffnung im Haupttank 2 interagieren und so die Öffnung, durch die die Kaltstartheizung 6 in den Haupttank 2 eingesteckt werden kann, dicht verschließen. Dieses oder auch ein anderes Dichtungsmittel kann auch an anderen geeigneten Stellen vorhanden sein. Anstelle oder zusätzlich zum Dichtmittel kann hier auch ein Innengewinde zur Aufnahme durch ein in der Wandung 7, 16 und 18 der Tanks 2 und 24 vorgesehenes Gegengewinde vorgesehen sein. Hier ist das obere Ende der Kanalheizung 6 plattenförmig ausgeformt. Diese hier so genannte Abschlussplatte 36 kann auch hier nicht erkennbare Flächen oder Schlitze aufweisen, die eine Montage beziehungsweise Demontage der Ka- nalheizung 6 mit Hilfe eines Werkzeuges vereinfachen. Anstatt der Abschlussplatte 36 kann sich hier auch der Deckel 26 befinden. FIG. 11 shows a basic form of the channel heater 6. The main body 28 is shown here in the form of a straight, cylindrical rod which at the same time serves as a heat-dissipating surface 13. Its diameter increases in the upper region 34. In the upper region 34, a peripheral region 35 is shown, which can receive a seal. This seal can interact with the inner wall of an opening in the main tank 2 and thus tightly close the opening through which the cold start heater 6 can be inserted into the main tank 2. This or any other sealant may also be present at other suitable locations. Instead of or in addition to the sealing means, an internal thread can also be provided here for receiving by a counter-thread provided in the wall 7, 16 and 18 of the tanks 2 and 24. Here, the upper end of the channel heater 6 is formed plate-shaped. This here so-called end plate 36 may also have unrecognizable surfaces or slots here, which assemble or disassemble the Ka Simplify heating 6 with the help of a tool. Instead of the end plate 36, the lid 26 may be located here.

Claims

Ansprüche claims
1. Tankentnahmesystem (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem mindestens eine Entnahmeöffnung (4) aufweisenden Tanksystem, das wenigstens einen Haupttank (2) aufweist, der wenigstens teilweise mit einer gefrorenen Flüssigkeit (11) gefüllt ist, wobei sich oberhalb der Flüssigkeit (11) im Haupttank (2) ein Gasvolumen (12) befindet, mindestens einer im Haupttank angeordneten Kaltstartheizung (6), die mindestens ein Heizelement (19) und wenigstens ein mit dem Heizelement (19) wärmeleitend verbundenes Wärmeabgabeelement (13, 27, 33) umfasst, durch das im Betrieb die gefrorene Flüssigkeit (11) wenigstens abschnittsweise abschmelzbar ist, und mit einem von abgeschmolzener Flüssigkeit (11) gebildeten, das Wärmeabgabeelement (13, 27, 33) wenigstens teilweise umgebenden und von diesem abgeschmolzenen Kaltstartvolumen (5), dessen Rauminhalt einem innerhalb eines Kaltstartzeitraumes einem an die Entnahmeöffnung (4) anschließbaren Flüssigkeitsverbraucher zur Verfügung zu stellenden Volumen aufgeschmolzener Flüssigkeit (11) entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Kaltstartvolumen (5) durchgängig vom Gasvolumen (12) bis zur Entnahmeöffnung (4) erstreckt.1. Tank removal system (1) for a motor vehicle with a at least one removal opening (4) having a tank system having at least one main tank (2) which is at least partially filled with a frozen liquid (11), wherein above the liquid (11) a gas volume (12) is located in the main tank (2), at least one cold start heater (6) arranged in the main tank and comprising at least one heating element (19) and at least one heat-dissipating element (13, 27, 33) connected to the heating element (19), by the frozen liquid (11) can be at least partially melted off in operation, and with a of molten liquid (11) formed, the heat-emitting element (13, 27, 33) at least partially surrounding and melted from this cold start volume (5) whose volume content within a cold start period, a volume to be provided to the dispensing opening (4) n corresponds to molten liquid (11), characterized in that the cold start volume (5) extends continuously from the gas volume (12) to the removal opening (4).
2. Tankentnahmesystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltstartvolumen (5) sich in einen mit dem Haupttank (2) verbundenen und die Entnahmeöffnung (4) aufweisenden Zusatztank (24) erstreckt.2. Tank removal system (1) according to claim 1, characterized in that the cold start volume (5) in a connected to the main tank (2) and the removal opening (4) having additional tank (24).
3. Tankentnahmesystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltstartheizung (6) das Kaltstartvolumen (5) im Wesentlichen in Form mindestens eines zylinderförmigen Kanals aufschmilzt und der Kanal gerade oder gekrümmt verläuft und/oder in seinem Verlauf Richtungsänderungen aufweist.3. Tank removal system (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the cold start heater (6) melts the cold start volume (5) substantially in the form of at least one cylindrical channel and the channel is straight or curved and / or has changes in direction in its course ,
4. Tankentnahmesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltstartvolumen (5) im Haupttank (2) eine höhlenartige Ausbuchtung aus aufgetauter Flüssigkeit (11) bildet.4. tank removal system (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cold start volume (5) in the main tank (2) forms a cavernous bulge of thawed liquid (11).
C Tankentnahmesystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Ausbuchtung kanalförmig abgeschmolzene Bereiche anschließen.C tank removal system (1) according to claim 4, characterized in that adjoin the bulge channel-shaped melted areas.
6. Tankentnahmesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltstartvolumen (5) vom restlichen Volumen des Haupttanks (2) durch wenigstens eine Trennwand (22, 17) abgetrennt ist und die Trennwand mindestens eine Durchflussöffnung (23) aufweist.6. tank removal system (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cold start volume (5) from the remaining volume of the main tank (2) by at least one partition (22, 17) is separated and the partition has at least one flow opening (23).
7. Tankentnahmesystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (22, 17) aus einem wärmeleitenden Material bestehen und wärmeleitend mit der Kaltstartheizung (6) verbunden sind.7. tank removal system (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the partitions (22, 17) consist of a thermally conductive material and are thermally conductively connected to the cold start heater (6).
8. Tankentnahmesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabgabeelement (13, 27, 33) einen im Wesentlichen zylinderförmigen Grundkörper (28) aufweist.8. tank removal system (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the heat-emitting element (13, 27, 33) has a substantially cylindrical base body (28).
9. Tankentnahmesystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (28) im Wesentlichen rohrförmig mit wenigstens zwei offenen Enden ausgeformt ist, wobei zumindest ein Ende durch wenigstens eine im oberen Bereich des Tanks (2, 24) vorgesehene Öffnung nach außen ragt, wo es mit mindestens einer Entnahmeleitung (20) verbunden ist.9. tank removal system (1) according to claim 8, characterized in that the base body (28) is formed substantially tubular with at least two open ends, wherein at least one end by at least one in the upper region of the tank (2, 24) provided for opening protrudes outside, where it is connected to at least one extraction line (20).
10. Tankentnahmesystem (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein anderes Ende des Grundkörpers (28) bis in den unteren Bereich des Tanks (2, 24) ragt.10. Tank removal system (1) according to claim 8 or 9, characterized in that at least one other end of the base body (28) extends into the lower region of the tank (2, 24).
11. Tankentnahmesystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (28) im Wesentlichen rohrförmig mit wenigstens zwei offenen Enden ausgeformt ist, wobei zumindest ein Ende durch wenigstens eine im unteren Bereich des Tanks (2, 24) vorgesehene Öffnung nach außen ragt, wo es mit mindestens einer Entnahmeleitung (20) verbunden ist.11. Tank removal system (1) according to claim 8, characterized in that the base body (28) is formed substantially tubular with at least two open ends, wherein at least one end by at least one in the lower region of the tank (2, 24) provided for opening protrudes outside, where it is connected to at least one extraction line (20).
12. Tankentnahmesystem (1) nach Anspruch 8 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein anderes Ende bis zum Flüssigkeitsspiegel (O) ragt und der Grundkörper (28) in seinem unteren Bereich mindestens eine Durchflussöffnung (23) aufweist.12. Tank removal system (1) according to claim 8 or 11, characterized in that at least one other end to the liquid level (O) protrudes and the base body (28) in its lower region at least one flow opening (23).
13. Tankentnahmesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeugtanksystem einen Zusatztank (24) mit einer Entnahmeöffnung (4) umfasst, der zumindest einen Teil des Kaltstartvolumens (4) beinhaltet und der mit dem Haupttank (2) direkt oder über eine Fluidleitung (20) flüssigkeitsleitend verbundenen ist. 13. tank removal system (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the motor vehicle tank system comprises an additional tank (24) with a removal opening (4) which includes at least a portion of the cold start volume (4) and with the main tank (2 ) is fluidly connected directly or via a fluid line (20).
14. Verfahren zur Entnahme von Flüssigkeit (11) aus einem bis zu einem Flüssigkeitsspiegel (O) mit wenigstens teilweise gefrorener Flüssigkeit (11) gefüllten Haupttank (2) eines Tanksystems bei einem Fahrzeug-Kaltstart, bei dem innerhalb einer vorbestimmten Kaltstartzeit ein vorbestimmtes Kaltstartvolumen (5) der Flüssigkeit (11) im Tanksystem abgeschmolzen und an einer Entnahmeöffnung (4) des Tanksystems zur Verfügung gestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltstartvolumen (5) durchgängig von der Entnahmeöffnung (4) bis zum Flüssigkeitsspiegel (O) abgeschmolzen wird.14. A method for withdrawing liquid (11) from a main tank (2) of a tank system filled to at least one liquid level (O) with at least partially frozen liquid (11) during a cold vehicle start, during which a predetermined cold start volume within a predetermined cold start time ( 5) of the liquid (11) in the tank system is melted and provided to a removal opening (4) of the tank system, characterized in that the cold start volume (5) is continuously melted from the removal opening (4) to the liquid level (O).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltstartvolumen (5) durch die Kaltstartheizung (6) hindurch entnommen wird.15. The method according to claim 14, characterized in that the cold start volume (5) through the cold start heater (6) is removed through.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstand und die Temperatur der Flüssigkeit (11) sowie die Temperatur der Heiz- (13) und Wärmeabgabeelemente (27) sowie der zugeführten Medien mit Temperatursensoren gemessen werden. 16. The method according to any one of claims 14 or 15, characterized in that the level and the temperature of the liquid (11) and the temperature of the heating (13) and heat-emitting elements (27) and the supplied media are measured with temperature sensors.
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