WO2017148461A1 - Enteisungseinrichtung für einen fluid-behälter - Google Patents

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WO2017148461A1
WO2017148461A1 PCT/DE2017/000057 DE2017000057W WO2017148461A1 WO 2017148461 A1 WO2017148461 A1 WO 2017148461A1 DE 2017000057 W DE2017000057 W DE 2017000057W WO 2017148461 A1 WO2017148461 A1 WO 2017148461A1
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Michael Weiss
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Gentherm Gmbh
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • Defrosting device for a fluid container
  • the present invention relates to a fluid container, in particular a liquid container, in particular a urea tank.
  • Fluid is understood here to mean a medium without a firmly attached form, which is liquid, gaseous and / or free-flowing, in particular a liquid.
  • the present invention also relates to a defrosting device for such a fluid container.
  • a defrosting device is a device that holds or transfers a medium in the container in a fluid state, ie thaws it, keeps it free of ice and / or free-flowing. It is in particular formed by or with a heating device.
  • Ice means in this context any accumulation of solids which would be under standard conditions (ie normal pressure and 21 ° C) gaseous, liquid and / or free-flowing or is.
  • frozen water is thus understood in particular also urea, ammonia solution, fuel or the like, if they are present as a solid and / or clumped.
  • a heater floating on or in the tank contents would quickly be damaged if urea chunks resulting from thawing are moved while driving. It would therefore have to be very robust and therefore expensive.
  • frozen container contents would melt in their environment.
  • the resulting fluid would be pumped out to purify the exhaust, leaving a cavity behind.
  • This cavity would also act as a heat-insulating and inhibit thawing of the remaining frozen tank contents.
  • the small amount of liquid urea is used up. Then there is no more urea available for the emission control, not even in a restart of the vehicle, if it has always remained colder than -11 ° C in the meantime.
  • a defrosting device which thaws a medium located in a fluid container 1 and / or keeps it free of ice. It has for this purpose at least one heating device and at least one fluid delivery device.
  • the fluid conveyor is preferably designed as a circulation pump 3.
  • Such a defrosting device thaws frozen urea in a fluid container 1 quickly and completely.
  • a fluid container 1 has at least one such defrosting device, liquid urea is quickly made available for the exhaust gas purification after each engine start, and the frozen urea block is completely thawed.
  • a vehicle with at least one such defrosting device and / or such a fluid container can treat its exhaust gases in an environmentally friendly manner.
  • FIG. 1 Schematic section through a fluid container 1 according to the invention
  • the invention is suitable for stationary and mobile applications. Particularly interesting is their use in vehicles that are operated in colder climates.
  • a vehicle is a device for transporting persons or goods, in particular land, water, road, rail and aircraft. In particular, these include aircraft, ships and automobiles.
  • Such a vehicle has a fluid container 1, which can be filled via a filler neck 5.
  • the fluid container 1 has at least one removal opening. It is preferably arranged in the lower region of the fluid container 1, preferably at the lowest point, so that the entire contents of the container can be easily removed via a sampling nozzle 6.
  • the fluid container 1 is associated with a feed pump 2.
  • feed pump 2 is understood here any fluid conveyor, which is suitable to remove the fluid as needed and supply the exhaust gas treatment.
  • the feed pump 2 may be arranged at a distance from the fluid container 1. Preferably, however, it is arranged directly on one of the removal openings.
  • the feed pump 2 can be arranged for noise damping and within the fluid container 1, provided that it is sufficiently protected against potentially aggressive chemicals.
  • the fluid container 1 has at least one defrosting device.
  • the defrosting device has at least one circulating pump 3, preferably heated.
  • circulation pump 3 is here understood to mean any fluid delivery device which is suitable for at least temporarily setting the medium stored in the fluid container 1 in motion, in particular in a circulation.
  • the circulation pump 3 can be formed by the feed pump 2.
  • at least one actuator is assigned to her. This makes it possible to adjust what proportion of the pumped fluid to promote exhaust gas treatment and what proportion of the pumped fluid to be moved in a cycle.
  • the circulating pump 3 is formed by a separate component, as here.
  • the circulation pump 3 is expediently a diaphragm pump.
  • a diaphragm pump has a working space, the wall of which is partially formed by an elastically deformable membrane. If this membrane is moved back and forth, the working space is alternately enlarged and reduced. As a result, he fills and empties cyclically. Since with the change of direction of the membrane and corresponding valves or valves are switched, there is no flow reversal, but a fluid transport with the same direction and pulsating fluid quantity, similar to the functioning of the heart.
  • a diaphragm pump is insensitive to continuous stress, to possible dry running and to aggressive media. Because the medium to be pumped is separated from the drive by the membrane and seals are superfluous.
  • the circulation pump 3 should preferably also be protected against freezing and solidification of the fluid. Preferably, therefore, it is a diaphragm pump, in the switched-off state, the membrane is in a position in which the working space occupies its smallest possible volume. Because within the circulation pump 3 existing fluid can not destroy the pump then, even if it expands during temperature changes. Because the membrane can then follow such a change in volume at least up to the maximum filling position of the working space.
  • the circulation pump 3 and / or the membrane is mechanically, better still pneumatically, hydraulically or electromagnetically driven.
  • the circulation pump 3 is preferably regulated so that it is switched on when falling below a risk temperature.
  • This risk temperature is preferably 1 to 10 degrees above a temperature at which the viscosity, flowability and / or state of aggregation of the fluid changes significantly.
  • the risk temperature is in particular 1 to 5 degrees above the solidification temperature of the fluid.
  • the circulation pump 3 is preferably arranged on or within the fluid container. Particularly suitable is the lower region of the fluid container 1 near the removal opening.
  • the defrosting device also has at least one circulation line 4.
  • This has, for example, a hose or is at least partially formed therefrom.
  • Particularly suitable for this purpose are chemically inert materials such as silicone or PVC.
  • It may form an extension of the fluid tank, so that its outer surface is at least partially outside of the fluid container 1. This facilitates the arrangement of a heater on its outside, because there is no protection against aggressive fluid is required.
  • circulation line 4 is preferably arranged as completely within the fluid container and surrounded by fluid. This makes them easier to thermally isolate from the environment and heat themselves.
  • the circulation line 4 is preferably laid from the removal point down along the tank wall up to the highest point in the fluid container 1.
  • the circulation line 4 therefore also preferably has a lower and an upper mouth. In the case of multiple openings, the circulation line 4 accordingly also preferably has at least one lower and at least one higher mouth.
  • the lower mouth is located as low as possible on the fluid container 1, preferably at its lowest point, to receive molten fluid here.
  • the circulation pump 3 pumps molten fluid into the circulation passage 4.
  • the upper mouth is positioned as high as possible on the fluid container 1, preferably at its highest point, to dispense molten fluid back into the tank.
  • molten fluid drips or flows from above onto the frozen container contents and thaws it, even where there is no contact with the wall of the fluid container 1.
  • the deicing device has at least one heating device, in particular an ohmic resistance heater, in particular with self-regulating PTC characteristic.
  • the heater is preferably protected from the tank contents.
  • it is expediently embedded in the wall of a component or arranged outside the fluid container on this wall.
  • the wall may be a wall of the fluid container 1, the feed pump 2, the circulation pump 3 and / or the circulation line 4.
  • the heating device is preferably assigned to the circulating pump 3 and / or integrated therein.
  • the heating device has at least one ohmic heating resistor.
  • ohmic heating resistor In question for example single or multicore conductors with at least partially isolated single strands, e.g. enamel-insulated strands with a copper or steel component, metallic wires, carbon fibers, conductive yarns or PCT material.
  • the heating resistor may be connected to a heating resistor carrier, e.g. a film or textile, be attached by sewing, laying or knitting.
  • the circulation pump 3 and the circulation line 4 are therefore preferably heatable. These can each be assigned their own heating device.
  • the circulation line 4 has its own line heating.
  • the line heating is at least partially disposed on or in the wall of the circulation line 4, preferably embedded therein. In the simplest case a heating element is embedded in the wall of the hose or arranged on the outside of the hose.
  • the one or more heating devices of the defrosting device are started, in particular the heating device of the circulating pump 3 and / or the circulation line 4.
  • the content that is in the circulation line 4 and the fluid container inside the circulating pump 3 melts and its surrounding area.
  • the resulting fluid can then be pumped by the circulation pump 3 through the circulation line 4.
  • the liquid is further heated, so that they emerge hot at the uppermost point in the fluid container 1 and can first flow back outside on the exposed circulation line 4. It is thawing more and more frozen urea.
  • At the bottom of the feed pump 2 always remains liquid urea for the removal for the exhaust gas purification, provided that the heating power of the circulation pump 3 and the circulation line 4 is so large that more and more urea thawed than taken.
  • the heaters switch first to the fluid tank 1 and / or the circulation line 4 a Preheat temperature-dependent time. Only then does the circulation pump 3 start. If a maximum temperature has been reached for the fluid and / or if the ambient temperature of the vehicle is above a required temperature, then the heating devices are switched off. For urea, the maximum temperature is + 60 ° C.
  • the motor vehicle demand temperature is preferably between 0 ° C and -11 ° C, preferably between -5 ° C and -8 ° C, preferably -8 ° C. It may correspond to the risk temperature described above.
  • an overheat protection is also provided in the event that the urea tank is completely emptied.
  • at least one heating device as a self-regulating PTC heating.
  • a temperature sensor can be provided near the heating device and / or in the fluid container and a corresponding circuit, to ensure the temperature control and timely shutdown of the heater.
  • the defrosting device is a modular assembly having at least two of the following components and structurally interconnected: a feed pump 2, a circulation pump 3, a circulation line 4, a line heater and / or overheating protection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Enteisungseinrichtung für einen Fluid-Behälter (1), die ein in dem Fluid-Behälter befindliches Medium auftaut und/oder eisfrei hält. Es ist vorgesehen, dass die Enteisungseinrichtung mindestens eine Heizeinrichtung und mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung aufweist. Das Fluid kann in einer Zirkulationsleitung (4) von einer optional separaten Pumpe (3) innerhalb des Tanks umgewälzt werden.

Description

Enteisungseinrichtung für einen Fluid-Behälter
Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fluid-Behälter, insbesondere einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere einen Harnstoff-Tank.
Unter Fluid wird hier ein Medium ohne festgefügte Form verstanden, welches flüssig, gasförmig und/oder rieselfähig ist, insbesondere eine Flüssigkeit.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Enteisungseinrichtung für einen solchen Fluid-Behälter. Eine Enteisungseinrichtung ist eine Einrichtung, die ein in dem Behälter befindliches Medium in einem strömungsfähigen Zustand hält oder überführt, es also auftaut, eisfrei und/oder rieselfähig hält. Sie ist insbesondere durch oder mit einer Heizeinrichtung gebildet.
Eis meint in diesem Zusammenhang jede Feststoff-Ansammlung, die unter Standard- Bedingungen (also Normaldruck und 21 °C) gasförmig, flüssig und/oder rieselfähig wäre bzw. wird. Neben gefrorenem Wasser wird darunter also insbesondere auch Harnstoff, Ammoniaklösung, Treibstoff oder ähnliches verstanden, wenn sie als Feststoff und / oder verklumpt vorliegen.
Stand der Technik
Zur Entgiftung von Abgas wird Harnstoff aus einem Vorratsbehälter in eine Abgasleitung eingeleitet. Problematisch ist, dass der Harnstoff bei tieferen Temperaturen hart wird und sich nicht mehr in die Abgasleitung transportieren lässt. Um dies zu vermeiden ist bekannt, die Wandung eines Harnstoff-Tanks mit einem Heizelement zur versehen und den Tank so zu beheizen. Allerdings wird aufgetauter Tankinhalt bereits ab Motorstart für die Abgasreinigung durch eine Speisepumpe abgepumpt. Dadurch entstehende Hohlräume isolieren die beheizte Wandung von dem gefrorenen Harnstoffblock. Außerdem kann ein nur teilweise aufgetauter Harnstoffblock während der Fahrt an der Wandung des Tanks anschlagen. Das kann zu störenden Geräuschen und Beschädigungen des Tanks führen.
Derzeitige Abgasreinigungssysteme erzielen deshalb unter -11 °C keine ausreichende Reinigungswirkung. Es ist jedoch wünschenswert, eine wirksame Abgasreinigung auch unterhalb von -11 °C zu gewährleisten. Gegenstand der Erfindung
Darum wird hier ein technisches Konzept mit den Merkmalen von Anspruch 1 empfohlen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen und der Beschreibung.
Für eine wirksame Abgasreinigung unterhalb von -11 °C auch sofort nach dem Motorstart ist wünschenswert, größere Mengen an transportfähigem Harnstoff zur Verfügung zu stellen.
Eine auf oder im Tankinhalt schwimmende Heizung würde schnell beschädigt, wenn beim Tauen entstehende Harnstoffbrocken während der Fahrt bewegt werden. Sie müsste also sehr robust und damit teuer ausgeführt sein.
Würde man die Speisepumpe 2 beheizen, würde in deren Umgebung gefrorener Behälterinhalt schmelzen. Das so entstehende Fluid würde zur Abgasreinigung abgepumpt, wodurch ein Hohlraum zurückbleiben würde. Dieser Hohlraum würde ebenfalls wärmeisolierend wirken und ein Auftauen des übrigen gefrorenen Tankinhalts hemmen. In jedem Fall wird bei Hohlraumbildungen die kleine Menge flüssigen Harnstoffs aufgebraucht. Dann steht kein weiterer Harnstoff mehr für die Abgasreinigung zur Verfügung, auch nicht bei einem erneuten Start des Fahrzeuges, falls es in der Zwischenzeit immer kälter als -11 °C geblieben ist.
Daher ist hier eine Enteisungseinrichtung vorgesehen, die ein in einem Fluid-Behälter 1 befindliches Medium auftaut und/oder eisfrei hält. Sie weist dazu mindestens eine Heizeinrichtung und mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung auf. Die Fluid- Fördereinrichtung ist vorzugsweise als Umwälzpumpe 3 ausgeführt.
Eine solche Enteisungseinrichtung taut eingefrorenen Harnstoff in einem Fluid- Behälter 1 schnell und vollständig auf.
Hat ein Fluid-Behälter 1 mindestens eine solche Enteisungseinrichtung, wird nach jedem Motorstart schnell flüssiger Harnstoff für die Abgasreinigung zur Verfügung gestellt und der gefrorene Harnstoffblock wird vollständig aufgetaut.
Ein Fahrzeug mit mindestens einer solchen Enteisungseinrichtung und / oder einem solchen Fluid-Behälter kann seine Abgase umweltfreundlich aufbereiten. Figuren
Im Folgenden werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Diese Ausführungen sollen die Erfindung verständlich machen. Sie haben jedoch nur beispielhaften Charakter. Selbstverständlich lassen sich im Rahmen der durch die Ansprüche definierten Erfindung einzelne oder mehrere beschriebene Merkmale auch weglassen, abwandeln oder ergänzen. Auch können die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen selbstverständlich untereinander kombiniert werden. Wenn ein Merkmal zumindest teilweise zu erfüllen ist, schließt dies ein, dass dieses Merkmal auch vollständig oder im Wesentlichen vollständig erfüllt ist. Entscheidend ist, dass die Umsetzung eine Erzielung des erwünschten Nutzens in erkennbarem Ausmaß erlaubt, z.B. dadurch dass ein entsprechendes Merkmal zu mindestens 50 %, 90 %, 95 % oder 99 % erfüllt ist. Ist eine Mindestmenge angegeben, so kann selbstverständlich auch mehr als diese Mindestmenge verwendet werden. Was für ein Objekt beschrieben ist, kann auch auf den überwiegenden Teil oder die Gesamtheit aller anderen artgleichen Objekte angewandt werden. Sofern nichts anderes angegeben ist, schließen Intervalle ihre Randpunkte mit ein. Nachfolgend wird Bezug genommen auf:
Figur 1 Schematischer Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Fluid-Behälter 1 mit
Enteisungseinrichtung
Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung ist für stationäre und mobile Anwendungen geeignet. Besonders interessant ist ihr Einsatz in Fahrzeugen, die in kälteren Klimazonen betrieben werden. Ein Fahrzeug ist eine Einrichtung zum Transport von Personen oder Gütern, insbesondere Land-, Wasser-, Straßen-, Schienen- und Luftfahrzeuge. Insbesondere fallen darunter Flugzeuge, Schiffe und automobile Kraftfahrzeuge.
Ein solches Fahrzeug weist einen Fluid-Behälter 1 auf, der über einen Einfüllstutzen 5 befüllbar ist.
Der Fluid-Behälter 1 weist mindestens eine Entnahme-Öffnung auf. Sie ist vorzugsweise im unteren Bereich des Fluid-Behälters 1 angeordnet, vorzugsweise an der tiefst-liegenden Stelle, damit der gesamte Behälterinhalt einfach über einen Entnahmestutzen 6 entnehmbar ist.
Vorzugsweise ist dem Fluid-Behälter 1 eine Speisepumpe 2 zugeordnet. Unter Speisepumpe 2 wird hier jede Fluid-Fördereinrichtung verstanden, die geeignet ist, um das Fluid bei Bedarf zu entnehmen und der Abgasaufbereitung zuzuführen. Die Speisepumpe 2 kann vom Fluid-Behälter 1 beabstandet angeordnet sein. Vorzugsweise ist sie jedoch direkt an einer der Entnahme-Öffnungen angeordnet. Die Speisepumpe 2 kann dabei zur Geräuschdämpfung auch innerhalb des Fluid- Behälters 1 angeordnet sein, vorausgesetzt, sie ist ausreichend gegen möglicherweise aggressive Chemikalien geschützt.
Der Fluid-Behälter 1 weist mindestens eine Enteisungseinrichtung auf.
Die Enteisungseinrichtung weist mindestens eine Umwälzpumpe 3 auf, vorzugsweise beheizt. Unter Umwälzpumpe 3 wird hier jede Fluid-Fördereinrichtung verstanden, die geeignet ist, um das im Fluid-Behälter 1 gespeicherte Medium zumindest zeitweise in Bewegung zu versetzen, insbesondere in einem Kreislauf zu bewegen. Die Umwälzpumpe 3 kann dabei durch die Speisepumpe 2 gebildet sein. In diesem Fall ist ihr mindestens ein Stellorgan zugeordnet. Dadurch lässt sich einstellen, welcher Anteil des geförderten Fluides zur Abgasaufbereitung gefördert und welcher Anteil des geförderten Fluids in einem Kreislauf bewegt werden soll. Vorzugsweise ist die Umwälzpumpe 3 jedoch wie hier durch ein separates Bauteil gebildet.
Da bei der vorliegenden Anwendung keine hohe Drücke auftreten, ist die Umwälzpumpe 3 zweckmäßigerweise eine Membranpumpe. Eine Membranpumpe weist einen Arbeitsraum auf, dessen Wandung teilweise durch eine elastisch deformierbare Membran gebildet ist. Wird diese Membran hin und her bewegt, wird der Arbeitsraum abwechselnd vergrößert und verkleinert. Dadurch füllt und leert er sich zyklisch. Da mit dem Richtungswechsel der Membran auch entsprechenden Stellklappen oder Ventile umgeschaltet werden, erfolgt keine Strömungsumkehr, sondern ein Fluidtransport mit gleichbleibender Richtung und pulsierender Fluid- Menge, ähnlich der Funktionsweise des Herzen.
Eine Membranpumpe ist unempfindlich gegen Dauerbeanspruchung, gegen eventuelles Trockenlaufen und gegen aggressive Medien. Denn das zu fördernde Medium ist durch die Membran vom Antrieb getrennt und Dichtungen sind überflüssig. Die Umwälzpumpe 3 sollte vorzugsweise auch gegen Einfrieren und Erstarren des Fluids geschützt sein. Vorzugsweise handelt es sich deshalb um eine Membranpumpe, bei der in abgeschalteten Zustand die Membran in einer Position steht, bei welcher der Arbeitsraum sein kleinstmögliches Volumen einnimmt. Denn innerhalb der Umwälzpumpe 3 vorhandenes Fluid kann die Pumpe dann nicht zerstören, selbst wenn es sich bei Temperaturwechseln ausdehnt. Denn die Membran kann dann einer solchen Volumenänderung zumindest bis zur maximalen Füllposition des Arbeitsraumes folgen.
Vorzugsweise ist die Umwälzpumpe 3 und / oder die Membran mechanisch, besser noch pneumatisch, hydraulisch oder elektromagnetisch angetrieben.
Die Umwälzpumpe 3 ist vorzugsweise so geregelt, dass sie bei Unterschreiten einer Risiko-Temperatur eingeschaltet wird. Diese Risiko-Temperatur liegt vorzugsweise 1 bis 10 Grad oberhalb einer Temperatur, bei der sich Viskosität, Rieselfähigkeit und / oder Aggregatszustand des Fluids signifikant ändert. Die Risiko-Temperatur liegt insbesondere 1 bis 5 Grad oberhalb der Erstarrungstemperatur des Fluids.
Die Umwälzpumpe 3 ist vorzugsweise am oder innerhalb des Fluid-Behälters angeordnet. Besonders geeignet ist der untere Bereich des Fluid-Behälters 1 nahe der Entnahme-Öffnung.
Die Enteisungseinrichtung weist außerdem mindestens eine Zirkulationsleitung 4 auf. Diese weist beispielsweise einen Schlauch auf oder ist zumindest teilweise daraus gebildet. Geeignet hierfür sind insbesondere chemisch reaktionsträge Materialien wie Silikon oder PVC.
Sie kann eine Erweiterung des Fluidtanks bilden, so dass sich ihre Außenoberfläche zumindest teilweise außerhalb des Fluid-Behälters 1 befindet. Das erleichtert die Anordnung einer Heizeinrichtung an ihrer Außenseite, weil dort kein Schutz vor aggressivem Fluid erforderlich ist.
Die Zirkulationsleitung 4 ist aber vorzugsweise wie hier vollständig innerhalb des Fluidbehälters angeordnet und von Fluid umgeben sein. Dadurch lässt sie sich thermisch leichter von der Umgebung isolieren und selbst erwärmen.
Die Zirkulationsleitung 4 ist vorzugsweise von der Entnahmestelle unten entlang der Tankwand nach oben bis zur höchsten Stelle im Fluid-Behälter 1 verlegt. Die Zirkulationsleitung 4 weist daher auch vorzugsweise eine tiefere und eine obere Mündung auf. Im Falle mehrerer Öffnungen weist die Zirkulationsleitung 4 entsprechend auch vorzugsweise mindestens eine tiefere und mindestens eine höhere Mündung auf.
Die untere Mündung ist möglichst tief am Fluid-Behälter 1 angeordnet, vorzugsweise an seiner tiefsten Stelle, um hier geschmolzenes Fluid aufzunehmen. Hier pumpt die Umwälzpumpe 3 geschmolzenes Fluid in die Zirkulationsleitung 4.
Die obere Mündung ist möglichst hoch am Fluid-Behälter 1 angeordnet, vorzugsweise an seiner höchsten Stelle, um geschmolzenes Fluid wieder in den Tank abzugeben. Hier tropft oder strömt geschmolzenes Fluid von oben auf den gefrorenen Behälterinhalt und taut diesen auf, selbst wo kein Kontakt zur Wandung des Fluid-Behälters 1 besteht. Dazu kann es vorteilhaft sein, zusätzlich einen Duschkopf vorzusehen, um geschmolzenes Fluid möglichst über den gesamten erstarrten Behälterinhalt zu gießen.
Die Enteisungseinrichtung weist mindestens eine Heizeinrichtung auf, insbesondere eine ohmsche Widerstandsheizung, insbesondere mit selbstregelnder PTC- Charakteristik. Die Heizeinrichtung ist vorzugsweise vor dem Tankinhalt geschützt. Dazu ist sie zweckmäßigerweise in die Wandung eines Bauteils eingebettet oder außerhalb des Fluid-Behälters an dieser Wandung angeordnet. Die Wandung kann dabei eine Wandung des Fluidbehälters 1 , der Speisepumpe 2, der Umwälzpumpe 3 und / oder der Zirkulationsleitung 4 sein. Die Heizeinrichtung ist bevorzugt der Umwälzpumpe 3 zugeordnet und / oder darin integriert.
Die Heizeinrichtung weist mindestens einen ohmschen Heizwiderstand auf. In Frage kommen dafür z.B. ein- oder mehradrige Leiter mit zumindest teilweise gegeneinander isolierten Einzelsträngen, z.B. lackisolierte Litzen mit Kupfer- oder Stahl-Anteil, metallischen Drähten, Karbonfasem, leitfähigen Garnen oder PCT- Material. Der Heizwiderstand kann an einem Heizwiderstandsträger, z.B. eine Folie oder ein Textil, durch Nähen, Legen oder Wirken befestigt sein.
Die Umwälzpumpe 3 und die Zirkulationsleitung 4 sind also vorzugsweise beheizbar. Dazu kann ihnen jeweils eine eigene Heizeinrichtung zugeordnet sein. Vorzugsweise wiest die Zirkulationsleitung 4 aber eine eigene Leitungsheizung auf. Vorzugsweise ist die Leitungsheizung zumindest teilweise an oder in der Wandung der Zirkulationsleitung 4 angeordnet, vorzugsweise darin eingebettet. Im einfachsten Fall ist ein Heizleiter in die Wandung des Schlauches eingebettet oder außen am Schlauch angeordnet.
Wird nun das Fahrzeug bei gefrorenem Harnstoff gestartet, werden die eine oder mehrere Heizeinrichtungen der Enteisungseinrichtung gestartet, insbesondere die Heizeinrichtung der Umwälzpumpe 3 und/oder der Zirkulationsleitung 4. Dadurch schmilzt der Inhalt, der sich in der Zirkulationsleitung 4 und dem Fluidbehälter innerhalb der Umwälzpumpe 3 und ihrer näheren Umgebung befindet. Dadurch kann das so entstehende Fluid dann von der Umwälzpumpe 3 durch die Zirkulationsleitung 4 gepumpt werden. In der Zirkulationsleitung 4 wird die Flüssigkeit weiter erwärmt, so dass sie an die oberste Stelle im Fluid-Behälter 1 heiß austreten und zunächst außen an der freigetauten Zirkulationsleitung 4 zurück fließen kann. Dabei wird immer mehr gefrorener Harnstoff auftaut. Unten an der Speisepumpe 2 verbleibt immer flüssiger Harnstoff für die Entnahme für die Abgasreinigung, vorausgesetzt die Heizleistung der Umwälzpumpe 3 und der Zirkulationsleitung 4 so groß ist, dass immer mehr Harnstoff aufgetaut als entnommen wird.
Somit steht auch nach einem erneuten Einfrieren des Harnstoffes bei Abstellen des Fahrzeugs beim nächsten Start wieder Harnstoff an der Speisepumpe 2 zur Verfügung.
Bei einem Fahrzeugstart unter -11°C Harnstoff-Tank-Temperatur (+3°C Toleranz, also -8°C o.ä.) schalten sich zuerst die Heizeinrichtungen ein, um den Fluid-Behälter 1 und / oder die Zirkulationsleitung 4 eine temperaturabhängige Zeit lang vorzuheizen. Dann erst startet die Umwälzpumpe 3. Ist für das Fluid eine Maximai- Temperatur erreicht und / oder liegt die Umgebungstemperatur des Fahrzeuges oberhalb einer Bedarfstemperatur, so werden die Heizeinrichtungen abgeschaltet. Für Harnstoff liegt die Maximaltemperatur bei +60°C. Die Bedarfstemperatur für Kraftfahrzeuge liegt vorzugsweise zwischen 0°C und -11 °C, vorzugsweise zwischen - 5°C und -8°C, vorzugsweise bei -8°C. Sie kann der vorstehend beschriebenen Risiko-Temperatur entsprechen.
Vorzugsweise ist außerdem ein Überhitzungsschutz vorgesehen für den Fall, dass der Harnstoff-Tank vollständig leergefahren wird. Dazu ist es zweckmäßig, mindestens eine Heizeinrichtung als selbstregelnde PTC-Heizung auszuführen. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Temperatursensor nahe der Heizeinrichtung und / oder im Fluidbehälter vorgesehen sein sowie eine entsprechende Schaltung, um die Temperaturüberwachung und rechtzeitige Abschaltung der Heizeinrichtung sicherzustellen.
Vorzugsweise ist die Enteisungseinrichtung eine modulare Baugruppe, die mindestens zwei der folgenden Komponenten aufweist und baulich miteinander verbindet: eine Speisepumpe 2, eine Umwälzpumpe 3 , eine Zirkulationsleitung 4, eine Leitungsheizung und / oder einen Uberhitzungsschutz.

Claims

Ansprüche
1. Enteisungseinrichtung für einen Fluid-Behälter (1 ), die ein in dem Fluid- Behälter befindliches Medium auftaut und/oder eisfrei hält, dadurch gekennzeichnet, dass die Enteisungseinrichtung mindestens eine Heizeinrichtung und mindestens eine Fluid-Fördereinrichtung aufweist.
2. Enteisungseinrichtung nach dem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluid-Fördereinrichtung eine Umwälzpumpe (3) ist.
3. Enteisungseinrichtung nach dem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Enteisungseinrichtung eine Zirkulationsleitung (4) aufweist, dass die Zirkulationsleitung (4) eine untere und eine obere Mündung aufweist, wobei die Umwälzpumpe (3) Fluid in die untere Mündung pumpt, damit das Fluid von oben auf gefrorenen Behälterinhalt fließt, um diesen auch dort aufzutauen, wo kein Kontakt zu einer Wandung des Fluid-Behälters (1 ) besteht.
4. Fluid-Behälter (1 ) mit einer Enteisungseinrichtung nach Anspruch 1.
5. Fluid-Behälter nach dem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluid-Behälter (1 ) ein Harnstoff-Tank ist.
6. Fahrzeug mit mindestens einer Enteisungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem Fluid-Behälter (1 ) nach Anspruch 4.
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