EP3169544A1 - Tankeinrichtung, insbesondere in einem fahrzeug - Google Patents

Tankeinrichtung, insbesondere in einem fahrzeug

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EP3169544A1
EP3169544A1 EP15732287.6A EP15732287A EP3169544A1 EP 3169544 A1 EP3169544 A1 EP 3169544A1 EP 15732287 A EP15732287 A EP 15732287A EP 3169544 A1 EP3169544 A1 EP 3169544A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tank
line
pressure tank
fuel
pressure
Prior art date
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Ceased
Application number
EP15732287.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Julius BASLER-MEIER
Thomas Gruber
Andreas Pelger
Hans-Ulrich Stahl
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.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP3169544A1 publication Critical patent/EP3169544A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/03006—Gas tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/03006—Gas tanks
    • B60K2015/03019—Filling of gas tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K2015/03309—Tanks specially adapted for particular fuels
    • B60K2015/03315—Tanks specially adapted for particular fuels for hydrogen

Definitions

  • Tank device in particular in a vehicle
  • the invention relates to a tank device, in particular in a vehicle, with a pressure tank for storing fuel and a fuel line for filling the pressure tank, which extends from outside the pressure tank through a tank opening to a free line end in the interior of the pressure tank, wherein the fuel line Pressure tank has at least one line outlet through which fuel from the fuel line can flow into the pressure tank.
  • Such tank facilities with pressure tank are used in particular for vehicles, which are powered by gaseous fuels such as hydrogen or natural gas.
  • the refueling is usually carried out with a high filling pressure to keep the refueling time low.
  • the pressure tanks are designed as elongated cylinders and are fueled on the front side via a fuel line.
  • the pressure tanks are designed as elongated cylinders and are fueled on the front side via a fuel line.
  • the pressure tanks are designed as elongated cylinders and are fueled on the front side via a fuel line.
  • so-called “hotspots” that is to say local accumulations of compression, can become strong heated gas volumes arise.
  • the tank wall of the pressure tank is heated unevenly due to these hotspots, resulting in point overheating and local temperature stresses, which can eventually lead to damage to the tank wall and a reduced service life of the pressure tank.
  • the object of the invention is to provide a tank device in a vehicle that allows rapid refueling with good gas mixing and uniform temperature distribution in the pressure tank.
  • the object is achieved by a tank device of the type mentioned, in which the fuel line between the tank opening and the free end of the line has such a flexible line section that the flexible line section moves when filling the pressure tank.
  • This dynamics of the fuel line within the pressure tank results in the filling of the pressure tank to a significantly improved mixing of the fuel and thus to a particularly uniform temperature distribution in the pressure tank. Unwanted “hotspots" as well as their negative concomitants are prevented in this way simply and inexpensively.
  • a fixed bearing for the fuel line is formed at the edge of the tank opening, wherein the fuel line extends from this bearing unsupported, that is without further attachment or storage, in the pressure tank. This means in other words that the fuel line is firmly clamped at this camp and cantilevered into the pressure tank.
  • the flexible conduit section preferably has the free conduit end and at least one conduit outlet.
  • the fuel flowing out into the pressure tank generates a pulse that sets the flexible conduit section in motion.
  • the flexible conduit section is preferably formed by a piece of hose.
  • the flexible conduit portion extends according to an embodiment of the tank means from the tank opening to the conduit end.
  • the fuel line to a substantially rigid conduit portion which extends from outside the pressure tank through the tank opening to a coupling point to which the flexible line section is connected.
  • the flexible conduit section preferably extends in this embodiment of the tank device from the coupling point to the line end.
  • the pressure tank is a substantially cylindrical pressure tank, wherein the tank opening is provided on an end face of the pressure tank.
  • the pressure tank is a circular cylindrical and has a length / diameter ratio of at least 3: 1, in particular at least 5: 1.
  • the tank opening is arranged substantially centrally on the front side of the pressure tank, wherein in particular a longitudinal axis of the pressure tank can extend through the tank opening.
  • a longitudinal axis of the pressure tank can extend through the tank opening.
  • an elastic impact body is attached to the flexible line section, which can come into contact with a tank wall of the pressure tank.
  • This elastic impact body is formed, for example, in the manner of a rubber ball and ensures the impact of the tank wall for an additional impulse and thus an even more dynamic movement of the flexible line section. The more dynamically the flexible line section moves in the pressure tank, the better the fuel mixes during filling of the pressure tank and the more uniform the temperature distribution within the pressure tank.
  • the elastic impact body is fixed in this embodiment of the tank means at the free end of the line fuel line.
  • the baffle body is particularly easy to come into contact with the tank wall and can accordingly ensure a particularly high dynamics of the flexible conduit section when filling the pressure tank.
  • the elastic impact body surrounds the fuel line, so that the pulse of the impact body is largely independent of the impact direction.
  • the elastic baffle can prevent the free end of the line abuts against the tank wall and may damage it.
  • the pressure tank is a hydrogen tank for storing hydrogen.
  • fuel however, other, in particular gaseous fuels such as natural gas can be used in addition to hydrogen.
  • FIG. 1 is a schematic sketch of the tank device according to the invention in a vehicle
  • FIG. 2 shows a schematic detail detail II of the tank device according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a tank device 10 in a vehicle, which has a pressure tank 12 for storing fuel 14 and a fuel line 16 for filling the pressure tank 12, wherein the fuel line 16 from outside the pressure tank 12 through a tank opening 18 to a free line end 20 extends inside the pressure tank 12.
  • the pressure tank 12 is in the present case a cylindrical, in particular circular cylindrical pressure tank 12 having a longitudinal axis A, wherein the tank opening 18 is provided on an end face 22 of the pressure tank 12.
  • Elongated pressure tanks 12, whose length L is considerably larger than their diameter D, are usually used as fuel tanks in vehicles.
  • two end-side tank storage 24 are indicated in FIG 1, through which the pressure tank 12 is fixedly connected to a body of the vehicle.
  • the fuel system 14 uses hydrogen as the fuel 14, so that the pressure tank 12 is a hydrogen tank for storing hydrogen.
  • the use of other, in particular gaseous, fuels 14 such as e.g. Natural gas conceivable.
  • FIG. 2 shows a detailed section II of the tank device 10 according to FIG. 1 in the region of the fuel line 16. It becomes clear that the fuel line 16 between the tank opening 18 and the free line end 20 has a flexible line section 26, this line section 26 being flexible due to its flexibility when filling the pressure tank 12 with fuel 14 moves.
  • the fuel line 16 has at least one line outlet 28 in the pressure tank 12, through which fuel 14 can flow from the fuel line 16 into the pressure tank 12.
  • the flexible line section 26 has both the line end 20 and two line outlets 28, one line outlet 28 being provided directly at the axial line end 20 and the other line outlet 28 being provided in the peripheral wall of the flexible line section 26.
  • the line outlet 28 in the peripheral wall ensures a particularly high dynamics of the flexible line section 26 when filling the pressure tank 12 with fuel 14th
  • the fuel mixing in the pressure tank 2 results in this case, on the one hand, directly from the movement of the flexible conduit section 26, which is swirled by the fuel 14 located in the pressure tank 12, and, on the other hand, from a permanent change in position of the conduit outlet 28 and a concomitant, permanent change in the outflow direction of the fuel 14 the pressure tank 12.
  • a fixed bearing 30 is formed for the fuel line 16, wherein the fuel line 16 unsupported from this fixed bearing 30, that extends without further attachment or storage on the pressure tank 12, in the pressure tank 12.
  • the Kraftstoffieitung 16 is thus firmly clamped at the bearing 30 and cantilevered out into the pressure tank 12.
  • the fuel line 16 has a substantially rigid line section 32 which extends from outside the pressure tank 12 through the tank opening 18 to a coupling point 34, to which the flexible line section 26 is connected.
  • the flexible line section 26 extends from this coupling point 34 to the free line end 20 of the fuel line 16.
  • the flexible line section 26 is formed by a piece of hose which is plugged onto an axial end 36 of the rigid line section 32 and fastened to the rigid line section 32 with a clamping ring 38.
  • the flexible line section 26 extends directly from the tank opening 18 to the free line end 20, so that the coupling point 34 is formed directly on the fixed bearing 30 of the fuel line 16.
  • the tank opening 18 is arranged centrally on the front side 22 of the pressure tank 12, so that the longitudinal axis A of the cylindrical pressure tank 12 extends through the tank opening 18. Because of this central arrangement, the flexible line section 26 or the free line end 20 of the fuel line 16 has a large freedom of movement in the radial direction.
  • an elastic baffle 40 which can come into contact with a tank wall 42 of the pressure tank 12, is fastened to the flexible line section 26, specifically at the free line end 20 of the fuel line 16.
  • the elastic baffle 40 is, in particular, of spherical design, for example as a rubber ball, and surrounds the fuel line 16. In this way, the elastic baffle 40 not only increases the dynamics in the flexible line. section 26 when refueling the vehicle, but also prevents the free line end 20 abuts against the tank wall 42 of the pressure tank 12 and may damage them.
  • the described tank means 10 prevents both resulting from thermal stress damage to the tank wall 42 and a resulting from local temperature differences, incorrect calculation of the level in the pressure tank 12. A reduction of the filling pressure, which would lead to an undesirable extension of the tank duration, is not necessary.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Tankeinrichtung (10), insbesondere in einem Fahrzeug, mit einem Drucktank (12) zur Speicherung von Kraftstoff (14) und einer Kraftstoffleitung (16) zum Befüllen des Drucktanks (12), die sich von außerhalb des Drucktanks (12) durch eine Tanköffnung (18) bis zu einem freien Leitungsende (20) im Inneren des Drucktanks (12) erstreckt, wobei die Kraftstoffleitung (16) im Drucktank (12) wenigstens einen Leitungsauslass (28) aufweist, durch den Kraftstoff (14) aus der Kraftstoffleitung (16) in den Drucktank (12) strömen kann, und wobei die Kraftstoffleitung (16) zwischen der Tanköffnung (18) und dem freien Leitungsende (20) einen derart flexiblen Leitungsabschnitt (26) aufweist, dass sich der flexible Leitungsabschnitt (26) beim Befüllen des Drucktanks (12) bewegt.

Description

Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Tankeinrichtung, insbesondere in einem Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Tankeinrichtung, insbesondere in einem Fahrzeug, mit einem Drucktank zur Speicherung von Kraftstoff und einer Kraftstoffleitung zum Befüllen des Drucktanks, welche sich von außerhalb des Drucktanks durch eine Tanköffnung bis zu einem freien Leitungsende im Inneren des Drucktanks erstreckt, wobei die Kraftstoffleitung im Drucktank wenigstens einen Leitungs- auslass aufweist, durch den Kraftstoff aus der Kraftstoff leitung in den Drucktank strömen kann.
Derartige Tankeinrichtungen mit Drucktank kommen insbesondere bei Fahrzeugen zum Einsatz, welche mit gasförmigen Kraftstoffen wie Wasserstoff oder Erdgas angetrieben werden. Die Betankung wird in der Regel mit einem hohen Befülldruck durchgeführt, um die Betankungsdauer gering zu halten. Üblicherweise sind die Drucktanks als langgestreckte Zylinder ausgebildet und werden stirnseitig über eine Kraftstoffleitung betankt. Insbesondere bei sehr langen, zylindrischen Drucktanks mit geringem Zylinderquerschnitt entsteht in diesem Fall nur eine geringe Kraftstoffdurchmischung und die Befüllung des Drucktanks erfolgt im Wesentlichen axial geschichtet von„hinten nach vorne". Dabei können sogenannte„Hotspots", das heißt lokale Ansammlungen von durch Kompression stark erhitzten Gasvolumina entstehen.
Die Tankwand des Drucktanks wird aufgrund dieser Hotspots ungleichmäßig erwärmt, woraus punktuelle Überhitzungen und lokale Temperaturspannungen resultieren, welche schließlich zu einer Schädigung der Tankwand sowie einer verringerten Lebensdauer des Drucktanks führen können.
Infolge dieser bei der Betankung auftretenden Temperaturunterschiede im Drucktank sowie der üblicherweise temperaturabhängigen Berechnung des Füll- Stands, kann es außerdem zu einer unvollständigen Befüllung oder sogar einer unerwünschten Überfüllung des Drucktanks kommen. Zur Lösung der obengenannten Probleme ist natürlich denkbar, das Fahrzeug langsamer zu betanken und auf einen entsprechenden Temperaturausgleich zu warten. Dies würde jedoch zu einer erheblich verlängerten Tankdauer führen und dementsprechend beim Nutzer des Fahrzeugs auf wenig Akzeptanz stoßen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tankeinrichtung in einem Fahrzeug zu schaffen, die eine rasche Betankung bei guter Gasdurchmischung und gleichmäßiger Temperaturverteilung im Drucktank ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Tankeinrichtung der eingangs genannten Art, bei der die Kraftstoffleitung zwischen der Tanköffnung und dem freien Leitungsende einen derart flexiblen Leitungsabschnitt aufweist, dass sich der flexible Leitungsabschnitt beim Befüllen des Drucktanks bewegt. Diese Dynamik der Kraftstoffleitung innerhalb des Drucktanks führt bei der Befüllung des Drucktanks zu einer erheblich verbesserten Durchmischung des Kraftstoffs und damit zu einer besonders gleichmäßigen Temperaturverteilung im Drucktank. Uner- wünschte „Hotspots" sowie deren negative Begleiterscheinungen werden auf diese Weise einfach und preiswert verhindert.
In einer Ausführungsform der Tankeinrichtung ist am Rand der Tanköffnung ein festes Lager für die Kraftstoffleitung ausgebildet, wobei sich die Kraftstoffleitung ausgehend von diesem Lager ungestützt, das heißt ohne weitere Befes- tigung oder Lagerung, in den Drucktank erstreckt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Kraftstoff leitung an diesem Lager fest eingespannt ist und frei in den Drucktank auskragt.
Der flexible Leitungsabschnitt weist bevorzugt das freie Leitungsende und wenigstens einen Leitungsauslass auf. Somit erzeugt der in den Drucktank ausströmende Kraftstoff einen Impuls, der den flexiblen Leitungsabschnitt in Bewegung setzt.
Aufgrund des geringen Herstellungs- und Montageaufwands ist der flexible Leitungsabschnitt vorzugsweise durch ein Schlauchstück gebildet.
Der flexible Leitungsabschnitt erstreckt sich gemäß einer Ausführungsform der Tankeinrichtung von der Tanköffnung bis zum Leitungsende. Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Kraftstoff leitung einen im Wesentlichen starren Leitungsabschnitt auf, der sich von außerhalb des Drucktanks durch die Tanköffnung bis zu einer Kopplungsstelle erstreckt, an welcher der flexible Leitungsabschnitt angeschlossen ist. Der flexible Leitungsabschnitt erstreckt sich in dieser Ausführungsform der Tankeinrichtung vorzugsweise von der Kopplungsstelle bis zum Leitungsende.
Vorzugsweise ist der Drucktank ein im Wesentlichen zylindrischer Drucktank, wobei die Tanköffnung an einer Stirnseite des Drucktanks vorgesehen ist. Besonders bevorzugt ist der Drucktank ein kreiszylindrisch ausgebildet und weist ein Länge/Durchmesser-Verhältnis von wenigstens 3:1 , insbesondere wenigstens 5:1 auf.
Bevorzugt ist die Tanköffnung an der Stirnseite des Drucktanks im Wesentlichen mittig angeordnet, wobei sich insbesondere eine Längsachse des Drucktanks durch die Tanköffnung erstrecken kann. Infolge dieser weitgehend mittigen Tanköffnung ist die Bewegungsfreiheit des flexiblen Leitungsabschnitts in radialer Richtung nicht eingeschränkt, sodass sich eine besonders gute Durchmischung und gleichmäßige Temperaturverteilung des Kraftstoffs im Drucktank einstellen kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Tankeinrichtung ist am flexiblen Leitungsabschnitt ein elastischer Prallkörper befestigt, der in Kontakt mit einer Tankwand des Drucktanks gelangen kann. Dieser elastische Prallkörper ist beispielsweise nach Art eines Gummiballs ausgebildet und sorgt beim Anprall an die Tankwand für einen zusätzlichen Impuls und damit eine noch dynamischere Bewegung des flexiblen Leitungsabschnitts. Je dynamischer sich der flexible Leitungsabschnitt im Drucktank bewegt, desto besser durchmischt sich der Kraftstoff beim Befüllen des Drucktanks und desto gleichmäßiger ist die Temperaturverteilung innerhalb des Drucktanks.
Bevorzugt ist der elastische Prallkörper in dieser Ausführungsform der Tankeinrichtung am freien Leitungsende der Kraftstoffleitung befestigt. Auf diese Weise gelangt der Prallkörper besonders einfach in Kontakt mit der Tankwand und kann dementsprechend für eine besonders hohe Dynamik des flexiblen Leitungsabschnitts beim Befüllen des Drucktanks sorgen. Vorzugsweise umschließt der elastische Prallkörper die Kraftstoffleitung, sodass der Impuls des Prallkörpers weitgehend unabhängig von der Anprallrichtung ist. Ferner kann der elastische Prallkörper verhindern, dass das freie Leitungsende an der Tankwand anschlägt und diese unter Umständen beschädigt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Tankeinrichtung ist der Drucktank ein Wasserstofftank zur Speicherung von Wasserstoff. Als Kraftstoff können neben Wasserstoff jedoch auch andere, insbesondere gasförmige Kraftstoffe wie Erdgas zum Einsatz kommen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfol- genden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
- Figur 1 eine schematische Skizze der erfindungsgemäßen Tankeinrichtung in einem Fahrzeug, und
- Figur 2 einen schematischen Detailausschnitt II der Tankeinrichtung gemäß Figur 1.
Die Figur 1 zeigt eine Tankeinrichtung 10 in einem Fahrzeug, welche einen Drucktank 12 zum Speichern von Kraftstoff 14 und eine Kraftstoffleitung 16 zum Befüllen des Drucktanks 12 aufweist, wobei sich die Kraftstoffleitung 16 von außerhalb des Drucktanks 12 durch eine Tanköffnung 18 bis zu einem freien Leitungsende 20 im Inneren des Drucktanks 12 erstreckt.
Der Drucktank 12 ist im vorliegenden Fall ein zylindrischer, insbesondere kreiszylindrischer Drucktank 12 mit einer Längsachse A, wobei die Tanköffnung 18 an einer Stirnseite 22 des Drucktanks 12 vorgesehen ist.
Als Kraftstofftanks in Fahrzeugen kommen zumeist langgestreckte Druck- tanks 12 zum Einsatz, deren Länge L erheblich größer ist als ihr Durchmesser D. Die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebene Tankeinrichtung 0 hat sich insbesondere bei Drucktanks 12 mit einem Länge/Durchmesser- Verhältnis von L:D > 3: 1 als besonders vorteilhaft erwiesen, wobei das Länge/Durchmesser- Verhältnis gemäß Figur 1 bei L:D = 5: 1 liegt. Zur Befestigung des Drucktanks 12 im Fahrzeug sind gemäß Figur 1 zwei stirnseitige Tanklager 24 angedeutet, durch die der Drucktank 12 fest mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist.
Als Kraftstoff 14 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel der Tankeinrich- tung 10 Wasserstoff verwendet, sodass der Drucktank 12 ein Wasserstofftank zur Speicherung von Wasserstoff ist. Alternativ ist jedoch auch die Verwendung anderer, insbesondere gasförmiger Kraftstoffe 14 wie z.B. Erdgas denkbar.
Die Figur 2 zeigt einen Detailausschnitt II der Tankeinrichtung 10 gemäß Figur 1 im Bereich der Kraftstoffleitung 16. Dabei wird deutlich, dass die Kraftstoffleitung 16 zwischen der Tanköffnung 18 und dem freien Leitungsende 20 einen flexiblen Leitungsabschnitt 26 aufweist, wobei sich dieser Leitungsabschnitt 26 aufgrund seiner Flexibilität beim Befüllen des Drucktanks 12 mit Kraftstoff 14 bewegt.
Aufgrund der Bewegung des flexiblen Leitungsabschnitts 26 entsteht beim Befüllen des Drucktanks 12 eine gute Kraftstoffdurchmischung, sodass sich im Drucktank 12 eine im Wesentlichen gleichmäßige Temperaturverteilung einstellt und lokale Temperaturspitzen (sogenannte„Hotspots") vermieden werden.
Die Kraftstoffleitung 16 weist im Drucktank 12 wenigstens einen Leitungsauslass 28 auf, durch welchen Kraftstoff 14 aus der Kraftstoffleitung 16 in den Drucktank 12 strömen kann. Gemäß Figur 2 weist der flexible Leitungsabschnitt 26 sowohl das Leitungsende 20 als auch zwei Leitungsauslässe 28 auf, wobei ein Leitungsauslass 28 unmittelbar am axialen Leitungsende 20 und der andere Leitungsauslass 28 in der Umfangswand des flexiblen Leitungsabschnitts 26 vorgesehen ist. Der Leitungsauslass 28 in der Umfangswand sorgt dabei für eine besonders hohe Dynamik des flexiblen Leitungsabschnitts 26 beim Befüllen des Drucktanks 12 mit Kraftstoff 14.
Die Kraftstoffdurchmischung im Drucktank 2 resultiert dabei einerseits unmittelbar aus der Bewegung des flexiblen Leitungsabschnitts 26, durch die im Drucktank 12 befindlicher Kraftstoff 14 verwirbelt wird, sowie andererseits aus einer permanenten Positionsänderung des Leitungsauslasses 28 und einer damit einhergehenden, permanenten Änderung der Ausströmrichtung des Kraftstoffs 14 in den Drucktank 12. Am Rand der Tanköffnung 18 ist ein festes Lager 30 für die Kraftstoffleitung 16 ausgebildet, wobei sich die Kraftstoffleitung 16 ausgehend von diesem festen Lager 30 ungestützt, das heißt ohne weitere Befestigung oder Lagerung am Drucktank 12, in den Drucktank 12 erstreckt. Die Kraftstoffieitung 16 ist somit am Lager 30 fest eingespannt und kragt frei in den Drucktank 12 aus.
Dabei weist die Kraftstoffleitung 16 einen im Wesentlichen starren Leitungsabschnitt 32 auf, der sich von außerhalb des Drucktanks 12 durch die Tanköffnung 18 bis zu einer Kopplungsstelle 34 erstreckt, an welcher der flexible Leitungsabschnitt 26 angeschlossen ist. Im vorliegenden Fall erstreckt sich der flexible Leitungsabschnitt 26 von dieser Kopplungsstelle 34 bis zum freien Leitungsende 20 der Kraftstoffleitung 16.
Gemäß Figur 2 ist der flexible Leitungsabschnitt 26 durch ein Schlauchstück gebildet, welches auf ein axiales Ende 36 des starren Leitungsabschnitts 32 gesteckt und mit einem Klemmring 38 am starren Leitungsabschnitt 32 befestigt ist.
Gemäß einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsvariante wäre auch denkbar, dass sich der flexible Leitungsabschnitt 26 unmittelbar von der Tanköffnung 18 bis zum freien Leitungsende 20 erstreckt, sodass die Kopplungsstelle 34 direkt am festen Lager 30 der Kraftstoffleitung 16 ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Tankeinrichtung 10 ist die Tanköffnung 18 an der Stirnseite 22 des Drucktanks 12 mittig angeordnet, sodass sich die Längsachse A des zylindrischen Drucktanks 12 durch die Tanköffnung 18 erstreckt. Aufgrund dieser mittigen Anordnung weist der flexible Leitungsabschnitt 26 bzw. das freie Leitungsende 20 der Kraftstoff leitung 16 eine große Bewe- gungsfreiheit in radialer Richtung auf.
Um die Dynamik des flexiblen Leitungsabschnitts 26 zu erhöhen, ist gemäß Figur 2 am flexiblen Leitungsabschnitt 26, konkret am freien Leitungsende 20 der Kraftstoffleitung 16, ein elastischer Prallkörper 40 befestigt, der in Kontakt mit einer Tankwand 42 des Drucktanks 12 gelangen kann. Der elastische Prallkörper 40 ist insbesondere sphärisch ausgebildet, zum Beispiel als Gummiball, und umschließt die Kraftstoffleitung 16. Auf diese Weise erhöht der elastische Prallkörper 40 nicht nur die Dynamik im flexiblen Leitungs- abschnitt 26 beim Betanken des Fahrzeugs, sondern verhindert auch, dass das freie Leitungsende 20 an der Tankwand 42 des Drucktanks 12 anschlägt und diese unter Umständen beschädigt.
Beim Befüllen des Drucktanks 12 mit Kraftstoff 14 ergibt sich durch die freie, unkontrollierte Bewegung des flexiblen Leitungsabschnitts 26 eine gute Kraftstoffdurchmischung und damit eine besonders gleichmäßige Temperaturverteilung im Drucktank 12. Folglich verhindert die beschriebene Tankeinrichtung 10 sowohl eine aus Temperaturspannungen resultierende Beschädigung der Tankwand 42 als auch eine aus lokalen Temperaturunterschieden resultierende, unzutreffende Berechnung des Füllstands im Drucktank 12. Eine Reduktion des Befülldrucks, welche zu einer unerwünschten Verlängerung der Tankdauer führen würde, ist dabei nicht notwendig.

Claims

Patentansprüche
1 . Tankeinrichtung, insbesondere in einem Fahrzeug, mit
einem Drucktank (12) zur Speicherung von Kraftstoff (14) und
einer Kraftstoffleitung (16) zum Befüllen des Drucktanks (12), welche sich von außerhalb des Drucktanks (12) durch eine Tanköffnung (18) im Drucktank (12) bis zu einem freien Leitungsende (20) im Inneren des Drucktanks (12) erstreckt, wobei die Kraftstoffleitung (16) im Drucktank (12) wenigstens einen Leitungs- auslass (28) aufweist, durch den Kraftstoff (14) aus der Kraftstoffleitung (16) in den Drucktank (12) strömen kann,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffleitung (16) zwischen der Tanköffnung ( 8) und dem freien Leitungsende (20) einen derart flexiblen Leitungsabschnitt (26) aufweist, dass sich der flexible Leitungsabschnitt (26) beim Befüllen des Drucktanks (12) bewegt.
2. Tankeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass am Rand der Tanköffnung (18) ein festes Lager (30) für die Kraftstoffleitung (16) ausgebildet ist, wobei sich die Kraftstoffleitung (16) ausgehend von diesem Lager (30) ungestützt in den Drucktank (12) erstreckt.
3. Tankeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Leitungsabschnitt (26) das freie Leitungsende (20) und wenigstens einen Leitungsauslass (28) aufweist.
4. Tankeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Leitungsabschnitt (26) durch ein Schlauchstück gebildet ist.
5. Tankeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der flexible Leitungsabschnitt (26) von der Tanköffnung (18) bis zum freien Leitungsende (20) erstreckt.
6. Tankeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffleitung (16) einen im Wesentlichen starren Leitungsabschnitt (32) aufweist, der sich von außerhalb des Drucktanks (12) durch die Tanköffnung (18) bis zu einer Kopplungsstelle (34) erstreckt, an welcher der flexible Leitungsabschnitt (26) angeschlossen ist.
7. Tankeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der flexible Leitungsabschnitt (26) von der Kopplungsstelle (34) bis zum freien Leitungsende (20) erstreckt.
8. Tankeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucktank (12) ein im Wesentlichen zylindrischer Drucktank (12) ist, wobei die Tanköffnung (18) an einer Stirnseite (22) des Drucktanks (12) vorgesehen ist.
9. Tankeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tanköffnung (18) an der Stirnseite (22) des Drucktanks (12) im Wesentlichen mittig angeordnet ist.
10. Tankeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am flexiblen Leitungsabschnitt (26) ein elastischer Prall- körper (40) befestigt ist, der in Kontakt mit einer Tankwand (42) des Drucktanks (12) gelangen kann.
1 1 . Tankeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Prallkörper (40) am freien Leitungsende (20) der Kraftstoff leitung (16) befestigt ist.
12. Tankeinrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Prallkörper (40) die Kraftstoffleitung (16) umschließt.
13. Tankeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucktank (12) ein Wasserstofftank zur Speicherung von Wasserstoff ist.
EP15732287.6A 2014-07-15 2015-07-03 Tankeinrichtung, insbesondere in einem fahrzeug Ceased EP3169544A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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