EP3401272B1 - Tankanlage - Google Patents

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EP3401272B1
EP3401272B1 EP18168971.2A EP18168971A EP3401272B1 EP 3401272 B1 EP3401272 B1 EP 3401272B1 EP 18168971 A EP18168971 A EP 18168971A EP 3401272 B1 EP3401272 B1 EP 3401272B1
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EP
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line
tank system
heating
dispensing
conveying
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Thomas Voigt
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Flaco-Gerate GmbH
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Flaco-Gerate GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/06—Details or accessories
    • B67D7/80—Arrangements of heating or cooling devices for liquids to be transferred
    • B67D7/82—Heating only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/02—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes for transferring liquids other than fuel or lubricants

Definitions

  • the present invention relates to a tank system for a liquid reducing agent, with a dispensing system, a dispensing valve arranged outside the dispensing system, which is connected via a delivery line to a conveying device for the reducing agent in the dispensing system, the delivery line between the dispensing valve and the dispensing system via a heating device is heated.
  • the DE 20 2014 000 767 U1 discloses a fueling system for a reducing agent, in which an electric heating device is provided.
  • an electric heating device is provided.
  • the use of such electrical heating devices enables the reducing agent to be heated in order to prevent freezing, there is the problem that the tank systems are often located in a protected area of a fuel system for fuel and therefore there are increased safety requirements for explosion protection. This leads to an increased safety effort when working with specially protected electrical heaters.
  • the WO 2014/113277 A1 a heating system for a refueling system, in which a first tubular hose is arranged in a second tubular hose.
  • a heating medium can flow in the gap between the inner tubular hose and the outer tubular hose.
  • the US 2012/0305089 A1 discloses a liquid dispensing unit in which the liquid can be circulated and heated to prevent freezing.
  • an outer tube surrounds an inner tube in a ring, which leads to problems with damage to one of the tubes.
  • the circulation of the liquid and the heating also have an effect on the measurement accuracy in the dispensing volume of the liquid.
  • the tank system comprises a heating device for heating the delivery line between the nozzle and the delivery system, which has at least one supply line arranged on the delivery line and at least one return line arranged on the delivery line, through which a heating medium flows and which is arranged together with the delivery line within a protective hose are.
  • the heating device can be preassembled separately from the delivery line, and the delivery line is then arranged together with the flow line and the return line of the heating device together in a protective hose in order to be able to heat the delivery line if necessary, in order to avoid freezing of the delivery medium. If there is a leak on the supply line or the return line for the heating medium or the delivery line, leakage liquid only enters the protective hose and does not reach the delivery line or the return line directly from the delivery line. As a result, the heating device meets high safety requirements.
  • the separation of the heating medium that flows through the supply line and the return line and the delivery medium that flows through the delivery line enables, after appropriate calibration, a high measuring accuracy in the delivery of the delivery medium, in particular with deviations of less than 1%, preferably less than 0.5 %.
  • the protective hose is preferably connected at one end to the dispensing system and at the other end to the dispensing valve.
  • the dispensing system can comprise a housing in which the devices necessary for the operation of the tank system are arranged in a protected manner.
  • the protective tube is preferably made of a heat-insulating material.
  • the protective tube can in particular have a flexible tube made of a foamed material or a tube made of a composite material.
  • a container for the heating medium is arranged in the tap, which can be heated via a heating element.
  • the heating element can have at least one heating rod inserted into the container.
  • the heating device in the heating element in particular the electrical heating elements, is thereby protected.
  • To control the heating element it can be connected to a control unit be coupled to a temperature sensor that measures the temperature outside the dispenser and can thereby control the temperature in the container.
  • a pump for conveying the heating medium in the heating circuit can be provided in the dispensing system. Any liquid that has a suitable freezing point can be used as the heating medium, preferably the freezing point can be less than -10 °.
  • the heating medium can be formed by a reducing agent, which is also conveyed through the tap.
  • a control line for the nozzle is arranged in the protective hose. This enables high functionality to be provided via a single visible connection through the protective hose, on the one hand to control the nozzle and on the other hand to carry out heating in addition to conveying the reducing agent.
  • the dispensing system can have at least one second dispensing valve for fuel, so that both a liquid reducing agent and one or more types of fuel can be filled via the tank system according to the invention.
  • a tank system 1 comprises a dispensing system 2, which is shown schematically and can comprise a housing in which a conveying and measuring unit 5 for a conveying medium can be arranged in a protected manner, which can be conveyed to a dispensing valve 3 via a conveying line 4.
  • the conveyed medium can be, for example, a liquid reducing agent, in particular the reducing agent known under the trade name AdBlue in the form of an aqueous urea solution.
  • This reducing agent can be dispensed at the dispensing valve 3 at an output opening 30, the dispensing valve 3 being controllable via an actuating element 31.
  • the delivery line 4 can be heated between the nozzle 3 and the nozzle 2.
  • a container 9 with a liquid heating medium is arranged in the dispensing system 2, the container 9 being able to be heated via a heating element 10 in the form of a heating element.
  • the heating element comprises electrical heating lines which are arranged protected in the heating element, the heating element 10 being connected to a control unit 13 via a line.
  • the control unit 13 comprises at least one temperature sensor 14, which measures the outside temperature and optionally also the temperature of the heating medium in order to control the heating element 10.
  • the heating medium can be conveyed out of the container 9 via a flow line 6, a pump 12 being arranged on the flow line 6 for this purpose.
  • the pump 12 thereby conveys the heating medium via the supply line from the dispensing system 2.
  • the supply line 6 is guided in a loop outside the dispensing system 2 on the delivery line 4, the delivery line 6 passing into a return line 7 in the region of the loop at the end, which is also on the delivery line 4 is performed.
  • the return line 7 opens at the container 9, so that the cooled heating medium can be heated again in the container 9.
  • the end loop between the feed line 6 and the return line 7 can also be arranged in the nozzle 3.
  • the feed line 6 and the return line 7 are arranged on the feed line 4, wherein the feed line 6 and the return line 7 can also be arranged helically or in another form around the feed line 4.
  • This unit of at least three lines is arranged in a protective tube 8, which surrounds the delivery line 4, the flow line 6 and the return line 7.
  • the protective hose 8 extends from the dispensing system 2 to the dispensing valve 3 and is preferably made from a heat-insulating material, for example from a flexible tube made from a foamed material. Composite materials can also be used.
  • FIG 2 a sectional view through the protective tube 8 is shown. It can be seen that both the delivery line 4 and the feed line 6 and the return line 7 are arranged in the protective tube 8. In the event of a leak in one of the lines, the liquid thus flows into the protective tube 8 and there is no mixing of the liquid in the delivery line 4 with the heating medium.
  • a control line 15 is optionally provided in the protective tube 8, which is connected to a control in the nozzle 3.
  • a control line 15 can also be provided in the protective tube 8, which control line 15 remains invisible to the user.
  • the heating circuit with the heating medium can be switched on, for example, at critical outside temperatures of less than 5 ° C. in order to heat the delivery line 4 and to prevent the liquid reducing agent from freezing.
  • a liquid reducing agent or another liquid can optionally also be used as the heating medium.
  • only one flow line and one return line 7 are arranged in the protective tube 8. It is of course also possible to provide a plurality of supply lines 6 and / or return lines 7 in the protective tube 8, which are optionally arranged around the circumference of the delivery line 4 in order to protect them particularly effectively.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tankanlage für ein flüssiges Reduktionsmittel, mit einer Zapfanlage, einem außerhalb der Zapfanlage angeordneten Zapfventil, das über eine Förderleitung mit einer Fördereinrichtung für das Reduktionsmittel in der Zapfanlage verbunden ist, wobei über eine Heizeinrichtung die Förderleitung zwischen dem Zapfventil und der Zapfanlage beheizbar ist.
  • Die DE 20 2014 000 767 U1 offenbart eine Betankungsanlage für ein Reduktionsmittel, bei dem eine elektrische Heizvorrichtung vorgesehen ist. Der Einsatz solcher elektrischer Heizvorrichtungen ermöglicht zwar die Erwärmung des Reduktionsmittels, um ein Einfrieren zu verhindern, allerdings besteht das Problem, dass sich die Tankanlagen häufig in einem Schutzbereich einer Tankanlage für Kraftstoff befinden und somit erhöhte Sicherheitsanforderungen an den Explosionsschutz bestehen. Dies führt zu einem erhöhten Sicherheitsaufwand, wenn mit speziellen geschützten elektrischen Heizungen gearbeitet wird.
  • Zudem offenbart die WO 2014/113277 A1 ein Heizsystem für eine Betankungsanlage, bei dem ein erster rohrförmiger Schlauch in einem zweiten rohrförmigen Schlauch angeordnet ist. In dem Spalt zwischen dem inneren rohrförmigen Schlauch und dem äußeren rohrförmigen Schlauch kann ein Heizmedium strömen. Dieser Aufbau ist vergleichsweise aufwändig und kann bei Leckagen zu Problemen führen.
  • Die US 2012/0305089 A1 offenbart eine Einheit zur Ausgabe von Flüssigkeiten, bei dem die Flüssigkeit in einem Kreislauf zirkuliert und beheizt werden kann, um ein Einfrieren zu verhindern. Hierfür umgibt ein äußerer Schlauch ringförmig einen inneren Schlauch, was zu Problemen bei Beschädigungen einer der Schläuche führt. Die Zirkulation der Flüssigkeit und die Beheizung wirken sich zudem auf die Messgenauigkeit bei des Ausgabevolumens der Flüssigkeit aus.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tankanlage zu schaffen, die auf einfache Weise eine sichere Beheizung einer Förderleitung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Tankanlage mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Tankanlage umfasst eine Heizeinrichtung zur Beheizung der Förderleitung zwischen dem Zapfventil und der Zapfanlage, die mindestens eine an der Förderleitung angeordnete Vorlaufleitung und mindestens eine an der Förderleitung angeordnete Rücklaufleitung aufweist, die durch ein Heizmedium durchströmt werden und zusammen mit der Förderleitung innerhalb eines Schutzschlauches angeordnet sind. Dadurch kann die Heizeinrichtung getrennt von der Förderleitung vormontiert werden, und die Förderleitung wird dann zusammen mit der Vorlaufleitung und der Rücklaufleitung der Heizeinrichtung zusammen in einem Schutzschlauch angeordnet, um bei Bedarf die Förderleitung beheizen zu können, um ein Einfrieren des Fördermediums zu vermeiden. Bei einer Leckage an der Vorlaufleitung oder der Rücklaufleitung für das Heizmedium oder der Förderleitung tritt Leckageflüssigkeit nur in den Schutzschlauch ein und gelangt nicht von der Förderleitung unmittelbar in die Vorlaufleitung oder die Rücklaufleitung. Dadurch genügt die Heizeinrichtung hohen Sicherheitsanforderungen.
  • Die Trennung von Heizmedium, das durch die Vorlaufleitung und die Rücklaufleitung strömt, und dem Fördermedium, das durch die Förderleitung strömt, ermöglicht nach einer entsprechenden Eichung eine hohe Messgenauigkeit bei der Ausgabe des Fördermediums, insbesondere mit Abweichungen kleiner 1%, vorzugsweise kleiner 0,5%.
  • Der Schutzschlauch ist vorzugsweise an einem Ende mit der Zapfanlage und mit dem anderen Ende mit dem Zapfventil verbunden. Die Zapfanlage kann dabei ein Gehäuse umfassen, in dem die für den Betrieb der Tankanlage notwendigen Einrichtungen geschützt angeordnet sind.
  • Der Schutzschlauch besteht vorzugsweise aus einem wärmeisolierenden Material. Dabei kann der Schutzschlauch insbesondere ein flexibles Rohr aus einem geschäumten Material aufweisen oder einen Schlauch aus einem Verbundmaterial.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist in der Zapfanlage ein Behälter für das Heizmedium angeordnet, das über ein Heizelement erwärmbar ist. Für einen einfachen Aufbau kann das Heizelement mindestens einen in den Behälter eingesteckten Heizstab aufweisen. Die Heizeinrichtung in dem Heizstab, insbesondere die elektrischen Heizelemente, sind dadurch geschützt angeordnet. Zur Steuerung des Heizelementes kann dieses mit einer Steuereinheit verbunden sein, die mit einem Temperatursensor gekoppelt ist, der die Temperatur außerhalb der Zapfanlage misst und dadurch die Temperatur in dem Behälter steuern kann. Ferner kann in der Zapfanlage eine Pumpe zum Fördern des Heizmediums in dem Heizkreislauf vorgesehen sein. Als Heizmedium kann jede Flüssigkeit eingesetzt werden, die einen geeigneten Gefrierpunkt hat, vorzugsweise kann der Gefrierpunkt kleiner als -10° sein. Optional kann das Heizmedium durch ein Reduktionsmittel gebildet sein, das auch über die Zapfanlage gefördert wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Schutzschlauch eine Steuerleitung für das Zapfventil angeordnet. Dadurch kann über eine einzige sichtbare Verbindung durch den Schutzschlauch eine hohe Funktionalität bereitgestellt werden, einerseits um das Zapfventil zu steuern und andererseits neben dem Fördern des Reduktionsmittels auch eine Beheizung vorzunehmen.
  • Optional kann die Zapfanlage mindestens ein zweites Zapfventil für Kraftstoff aufweisen, so dass über die erfindungsgemäße Tankanlage sowohl ein flüssiges Reduktionsmittel als auch eine oder mehrere Kraftstoffsorten getankt werden können.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Tankanlage, und
    Figur 2
    eine Schnittansicht durch den Schutzschlauch der Tankanlage der Figur 1.
  • Eine Tankanlage 1 umfasst eine Zapfanlage 2, die schematisch dargestellt ist und ein Gehäuse umfassen kann, in dem eine Förder- und Messeinheit 5 für ein Fördermedium geschützt angeordnet sein kann, das über eine Förderleitung 4 zu einem Zapfventil 3 förderbar ist. Das geförderte Medium kann beispielsweise ein flüssiges Reduktionsmittel, insbesondere das unter dem Handelsnamen AdBlue bekannte Reduktionmittel in Form einer wässrigen Harnstofflösung, sein. Dieses Reduktionsmittel kann an dem Zapfventil 3 an einer Ausgabeöffnung 30 abgegeben werden, wobei das Zapfventil 3 über ein Betätigungselement 31 steuerbar ist.
  • Da das flüssige Reduktionsmittel bei etwa -11° C einfriert, ist die Förderleitung 4 zwischen dem Zapfventil 3 und der Zapfanlage 2 beheizbar. Hierfür ist in der Zapfanlage 2 ein Behälter 9 mit einem flüssigen Heizmedium angeordnet, wobei der Behälter 9 über ein Heizelement 10 in Form eines Heizstabes erwärmt werden kann. Der Heizstab umfasst elektrische Heizleitungen, die geschützt in dem Heizstab angeordnet sind, wobei das Heizelement 10 über eine Leitung mit einer Steuereinheit 13 verbunden ist. Die Steuereinheit 13 umfasst mindestens einen Temperatursensor 14, der die Außentemperatur und optional auch die Temperatur des Heizmediums misst, um das Heizelement 10 zu steuern.
  • Aus dem Behälter 9 kann das Heizmedium über eine Vorlaufleitung 6 gefördert werden, wobei hierfür eine Pumpe 12 an der Vorlaufleitung 6 angeordnet ist. Die Pumpe 12 fördert dadurch das Heizmedium über die Vorlaufleitung aus der Zapfanlage 2. Die Vorlaufleitung 6 ist außerhalb der Zapfanlage 2 schlaufenförmig an der Förderleitung 4 geführt, wobei die Vorlaufleitung 6 im Bereich der endseitigen Schlaufe in eine Rücklaufleitung 7 übergeht, die ebenfalls an der Förderleitung 4 geführt ist. Die Rücklaufleitung 7 mündet an dem Behälter 9, so dass das abgekühlte Heizmedium in dem Behälter 9 wieder erwärmt werden kann. Die endseitige Schlaufe zwischen Vorlaufleitung 6 und Rücklaufleitung 7 kann auch in dem Zapfventil 3 angeordnet sein.
  • Zur Beheizung der Förderleitung 4 sind die Vorlaufleitung 6 und die Rücklaufleitung 7 an der Förderleitung 4 angeordnet, wobei die Vorlaufleitung 6 und die Rücklaufleitung 7 auch wendelförmig oder in anderer Form um die Förderleitung 4 angeordnet sein können. Diese Einheit aus mindestens drei Leitungen ist in einem Schutzschlauch 8 angeordnet, der die Förderleitung 4, die Vorlaufleitung 6 und die Rücklaufleitung 7 umgibt. Der Schutzschlauch 8 erstreckt sich von der Zapfanlage 2 zu dem Zapfventil 3 und ist vorzugsweise aus einem wärmeisolierenden Material hergestellt, beispielsweise aus einem flexiblen Rohr aus einem geschäumten Material. Auch Verbundmaterialien können eingesetzt werden.
  • In Figur 2 ist eine Schnittansicht durch den Schutzschlauch 8 gezeigt. Es ist erkennbar, dass in dem Schutzschlauch 8 sowohl die Förderleitung 4 als auch die Vorlaufleitung 6 und die Rücklaufleitung 7 angeordnet sind. Bei einer Leckage in einer der Leitungen strömt die Flüssigkeit somit in den Schutzschlauch 8, und es findet keine Vermischung der Flüssigkeit in der Förderleitung 4 mit dem Heizmedium statt.
  • In dem Schutzschlauch 8 ist optional noch eine Steuerleitung 15 vorgesehen, die mit einer Steuerung in dem Zapfventil 3 verbunden ist. Dadurch kann in dem Schutzschlauch 8 neben der Heizeinrichtung und der Förderleitung 4 auch eine Steuerleitung 15 vorgesehen sein, die für den Benutzer unsichtbar bleibt.
  • Der Heizkreislauf mit dem Heizmedium kann beispielsweise bei kritischen Außentemperaturen von kleiner 5° C angeschaltet werden, um die Förderleitung 4 zu beheizen und ein Einfrieren des flüssigen Reduktionsmittels zu verhindern. Als Heizmedium kann optional ebenfalls ein flüssiges Reduktionsmittel oder eine andere Flüssigkeit eingesetzt werden.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind in dem Schutzschlauch 8 nur eine Vorlaufleitung und eine Rücklaufleitung 7 angeordnet. Es ist natürlich auch möglich, in dem Schutzschlauch 8 mehrere Vorlaufleitungen 6 und/oder Rücklaufleitungen 7 vorzusehen, die optional um den Umfang der Förderleitung 4 angeordnet sind, um diese besonders effektiv zu schützen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Tankanlage
    2
    Zapfanlage
    3
    Zapfventil
    4
    Förderleitung
    5
    Förder- und Messeinheit
    6
    Vorlaufleitung
    7
    Rücklaufleitung
    8
    Schutzschlauch
    9
    Behälter
    10
    Heizelement
    12
    Pumpe
    13
    Steuereinheit
    14
    Temperatursensor
    15
    Steuerleitung
    30
    Ausgabeöffnung
    31
    Betätigungselement

Claims (10)

  1. Tankanlage (1) für ein flüssiges Reduktionsmittel, mit einer Zapfanlage (2), einem außerhalb der Zapfanlage (2) angeordneten Zapfventil (3), das über eine Förderleitung (4) mit einer Fördereinrichtung (5) für das Reduktionsmittel in der Zapfanlage (2) verbunden ist, wobei über eine Heizeinrichtung die Förderleitung (4) zwischen dem Zapfventil (3) und der Zapfanlage (2) beheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung mindestens eine an der Förderleitung (4) angeordnete Vorlaufleitung (6) und mindestens eine an der Förderleitung (4) angeordnete Rücklaufleitung (7) umfasst, die durch ein Heizmedium durchströmt werden und zusammen mit der Förderleitung (4) innerhalb eines Schutzschlauches (8) angeordnet sind.
  2. Tankanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzschlauch (8) an einem Ende mit der Zapfanlage (2) und am anderen Ende mit dem Zapfventil (3) verbunden ist.
  3. Tankanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzschlauch (8) aus einem wärmeisolierenden Material hergestellt ist.
  4. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zapfanlage (2) ein Behälter (9) für das Heizmedium angeordnet ist, das über ein Heizelement (10) erwärmbar ist.
  5. Tankanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (10) mindestens einen in den Behälter eingesteckten Heizstab umfasst.
  6. Tankanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (10) mit einer Steuereinheit (13) verbunden ist, die einen Temperatursensor (14) aufweist.
  7. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zapfanlage (2) eine Pumpe (12) zum Fördern des Heizmediums in dem Heizkreislauf vorgesehen ist.
  8. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schutzschlauch (5) eine Steuerleitung (15) für das Zapfventil (13) angeordnet ist.
  9. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzschlauch (8) ein flexibles Rohr aus einem geschäumten Material aufweist.
  10. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Zapfanlage (2) mindestens ein weiteres Zapfventil für Kraftstoff vorgesehen ist.
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EP3401272A1 EP3401272A1 (de) 2018-11-14
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