WO2017190923A1 - Vorratstank zur bevorratung eines gefrierfähigen betriebs- oder hilfsstoffs - Google Patents

Vorratstank zur bevorratung eines gefrierfähigen betriebs- oder hilfsstoffs Download PDF

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WO2017190923A1
WO2017190923A1 PCT/EP2017/058661 EP2017058661W WO2017190923A1 WO 2017190923 A1 WO2017190923 A1 WO 2017190923A1 EP 2017058661 W EP2017058661 W EP 2017058661W WO 2017190923 A1 WO2017190923 A1 WO 2017190923A1
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heating
heat transfer
transfer fluid
heating circuit
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PCT/EP2017/058661
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Juergen Hanneke
Ruben Schreiber
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Robert Bosch Gmbh
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    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust 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
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    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • Storage tank for storing a freezable operating or auxiliary substance
  • the invention relates to a storage tank for storing a freezable operating or auxiliary substance with the features of the preamble of claim 1.
  • the operating or auxiliary substance is in particular a
  • Reducing agent for the aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine preferably an aqueous urea solution.
  • a reducing agent for the aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine, preferably an aqueous urea solution.
  • a reducing agent is known, for example, under the brand name "AdBlue”.
  • liquid reducing agent is available, which can be sucked via a pump and fed to an exhaust aftertreatment system.
  • the heating of the storage tank can be done for example by means of an electric heater, which is arranged in a certain area and thus localized or designed as surface heating.
  • the efficiency of such heaters is not always satisfactory.
  • the regulation of the heating does not allow optimum introduction of the heating energy into the storage tank.
  • the electric heater must be shut down in a cavity to prevent overheating of the heating surface lying in the air.
  • today's materials are sensitive to ammonia or urea diffusion, especially when the
  • Reductant temperature exceeds 80 ° C. Therefore, alternative heaters for heating a reducing agent storage tank are known from the prior art.
  • Reducing agent known with at least one heat exchanger element, which is adapted to transfer heat from excess fuel, which has been set by a fuel injection system under an increased pressure, but not injected into an internal combustion engine, to the reducing agent.
  • the heat exchanger element is integrated into the storage tank for this purpose and is flowed through by the heated fuel.
  • the present invention has the object to optimize the heating of a recorded in a storage tank freezable operating or auxiliary material.
  • the heating should be more effective and sustainable, so that at low outside temperatures, a larger amount of liquid operating or auxiliary material is available.
  • the proposed storage tank for storing a freezable operating or auxiliary substance, in particular a reducing agent for the aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine comprises a tank volume for receiving the freezable operating or auxiliary substance and a heating circuit for heating the frozen in the tank volume freezing operating or
  • the heating circuit is designed to be closed and filled with a heat transfer fluid, which is defined by a wall or bottom boundary of the tank volume and / or a pipe of the
  • the proposed storage tank therefore comprises an independent heating circuit whose heat transfer fluid is not a fuel or
  • Coolant return is taken. In the event of damage, therefore, no contamination of the fuel or coolant return with the freezable operating or auxiliary material can occur.
  • different standardized heaters in particular electrical
  • Heaters or other heat sources are used.
  • the circulating through the heating circuit heat transfer fluid also allows a
  • the heat transfer fluid has a freezing point below -15 ° C, preferably below -30 ° C. That way, even at the deepest
  • a wall or bottom formed as a limit of the tank volume is at least partially designed double-walled, so that a cavity for receiving the
  • Heat transfer fluid is formed.
  • the heating surface is therefore formed by the limitation of the tank volume itself, which allows the formation of particularly large-area heating surfaces.
  • the cavity be subdivided like a labyrinth by partitions.
  • the heat transfer fluid is therefore passed through the cavity, whereby a uniform distribution of the heat transfer fluid and thus uniform heat transfer to the recorded in the tank volume operating or auxiliary material is ensured. If the heat transfer fluid - according to an alternative embodiment of
  • the pipe is serpentine along a bounded wall or bottom within the tank volume.
  • the heating surface can be increased and a more effective heating of the stored in the tank volume operating or auxiliary material can be effected.
  • the tube is designed to be flexible at least in sections and fixed only selectively at a boundary of the tank volume designed as a wall or a bottom. This means that the pipe is inside the
  • Limited tank volume can move so that the tube can come into contact with still frozen operating or auxiliary material when the storage tank or the vehicle in which the storage tank is installed, is moved.
  • the heating circuit comprises a heat exchanger for heating the heat transfer fluid, which is arranged outside the storage tank and allows the connection of the heating circuit to an engine coolant or fuel return. In this way, the heat of the coolant from the coolant return or the heat of the
  • Fuel can be used from the fuel return to heat the heat transfer fluid without running the risk that in case of damage to the operating or
  • the heating circuit comprises an electric heater for heating the heat transfer fluid.
  • the electric heater can be arranged arbitrarily. Preferably, it is arranged outside the storage tank, so that it does not come into contact with the operating or auxiliary substance received in the storage tank. It must therefore be taken no additional measures to protect electrical and / or electronic components of the heater before the operating or auxiliary material.
  • the heating circuit for heating the heat transfer fluid is guided past at least one bearing and / or a drive element of a pump. Because then the heat generated during operation of the pump waste heat can be used to heat the heat transfer fluid. At the same time a cooling of the pump in the region of the bearing and / or the drive element is achieved.
  • the drive element may be, for example, an electric motor or an electromagnet, depending on the specific configuration of the pump.
  • the pump can be arranged arbitrarily, preferably it is arranged outside the storage tank.
  • the electric heater and / or the pump is or are arranged outside the storage tank in a housing.
  • the housing can be flanged at any point to the storage tank, so that consideration can be taken to the respective available space. This allows maximum flexibility.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a storage tank according to the invention according to a first preferred embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic cross section through the storage tank of FIG. 1 in the region of a double-walled floor
  • FIG. 3 shows a schematic cross section through a storage tank according to the invention according to a second preferred embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic longitudinal section through a storage tank according to the invention according to a third preferred embodiment
  • Fig. 5 is a schematic longitudinal section through a to a
  • Fig. 6 is a schematic longitudinal section through a to a
  • FIG. 1 shows a storage tank 1 with a tank volume 6, in which a freezable operating or auxiliary substance 2 is accommodated.
  • the operating or auxiliary substance 2 in the present case is an aqueous urea solution.
  • Walls 3 and a bottom 4 each form a boundary 5 of the tank volume 6, wherein the bottom 4 is designed double-walled to form a cavity 9.
  • a heat transfer fluid is received, which flows through the cavity 9.
  • the cavity 9 is divided into labyrinth-like manner by partitions 10 (see FIG. 2). Via an inlet 17 and a return 18, the cavity 9 is connected to a housing 16, so that a closed heating circuit 7 is formed.
  • an electric heater 12 for heating the
  • Heat transfer fluid added Furthermore, a pump 15 for conveying the heat transfer fluid is arranged in the housing 16.
  • the pump 15 can, as described below, be used as a further heat source.
  • the heat carrier fluid receiving cavity 9 extends over the entire surface of the bottom 4, a comparatively large heating surface is created, which allows effective heating in the tank volume 6 recorded operating or auxiliary material 2. Via the bottom 4, the heat of the heat transfer fluid is discharged to the operating or auxiliary material 2.
  • the heating circuit 7 can also be passed through a pipe 8.
  • This embodiment is shown by way of example in FIG. 3.
  • the tube 8 is disposed within the tank volume 6 and selectively fixed in the region of a plurality of fixing points 19 on the bottom 4. Since the tube is flexible, it can move between the fixing points 19, so that the range and thus the efficiency of the heating circuit 7 optimized.
  • the heating surface or the heat transfer surface is increased.
  • the tube 8 can also be guided along a wall 3 of the storage tank 1 and fixed at this point.
  • Embodiment is not shown in the figures.
  • a further preferred embodiment is shown in FIG. 4.
  • not only the bottom 4, but also at least one wall 3 is double-walled, so that the cavity 9 extends around the tank volume 6 around. In this way, the heating surface or the
  • Heat transfer surface can be increased again.
  • a different arrangement of the housing 16 on the storage tank 1 is shown in FIG. 4, because the
  • Housing 16 is not placed laterally, but above the storage tank 1.
  • the return line 18 leads via a pipe arranged outside the storage tank 1, since the wall 3 adjacent to the pipe is not double-walled. Alternatively, however, this wall 3 can be double-walled, so that the return 18 is shortened.
  • a housing 16 is shown with a pump 15, which can be flanged analogously to FIGS. 1 to 4 to a storage tank 1 according to the invention.
  • the pump 15 comprises a bearing 13 rotatably mounted
  • the Drive shaft 20 which is drivable by means of a drive element 14 in a rotational movement.
  • the drive element 14 is an electric motor 21.
  • the pump 15 has a pump wheel 22 for conveying the heat transfer fluid.
  • the heating circuit 7 is guided through the housing 16, wherein the inlet 17 and the return 18 of the heating circuit 7 are arranged in such a manner that the heat transfer fluid is guided past the bearings 13 and the electric motor 21. In this way, the waste heat of the bearings 13 and the electric motor 21 can be used to heat the heat transfer fluid. At the same time, the bearings 13 and the electric motor 21 are cooled by the heat transfer fluid.
  • a heat exchanger 11 may further be arranged, which is connected via its own inlet 23 and its own return 24 to a coolant or fuel return to the heat of the heated
  • Heating circuit 7 thus leads into the heat exchanger eleventh
  • Heating circuit 7 through the heat exchanger 11 is or are each optional. By using the efficiency of the heating can be increased and / or saved electrical energy.
  • Installation space ratios are selected.
  • the invention therefore also includes embodiments which are not shown in the figures.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vorratstank (1) zur Bevorratung eines gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs (2), insbesondere eines Reduktionsmittels zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, umfassend ein Tankvolumen (6) zur Aufnahme des gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs (2) sowie einen Heizkreislauf (7) zur Erwärmung des im Tankvolumen (6) aufgenommenen gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs (2). Erfindungsgemäß ist der Heizkreislauf (7) geschlossen ausgeführt und mit einem Wärmeträgerfluid befüllt, das durch eine als Wand (3) oder Boden (4) ausgebildete Begrenzung (5) des Tankvolumens (6) und/oder ein Rohr (8) vom im Tankvolumen (6) aufgenommenen Betriebs- oder Hilfsstoff (2) getrennt ist.

Description

Beschreibung
Titel
Vorratstank zur Bevorratung eines gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs
Die Erfindung betrifft einen Vorratstank zur Bevorratung eines gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Bei dem Betriebs- oder Hilfsstoff handelt es sich insbesondere um ein
Reduktionsmittel zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, vorzugsweise um eine wässrige Harnstofflösung. Ein solches Reduktionsmittel ist zum Beispiel unter dem Markennamen„AdBlue" bekannt.
Stand der Technik
Da ein Reduktionsmittel der vorstehend genannten Art bei tiefen
Außentemperaturen gefriert, wird es in der Regel in einem beheizbaren
Vorratstank bevorratet. Dadurch ist sichergestellt, dass auch bei tiefen
Außentemperaturen flüssiges Reduktionsmittel zur Verfügung steht, das über eine Pumpe angesaugt und einem Abgasnachbehandlungssystem zugeführt werden kann. Die Beheizung des Vorratstanks kann beispielsweise mittels einer elektrischen Heizung erfolgen, die in einem bestimmten Bereich angeordnet und somit örtlich begrenzt oder als Flächenheizung ausgebildet ist. Die
Leistungsfähigkeit derartiger Heizungen ist jedoch nicht immer zufriedenstellend. Insbesondere erlaubt die Regelung der Heizung kein optimales Einbringen der Heizenergie in den Vorratstank. Beispielsweise muss die elektrische Heizung bei einer Kavität abgeregelt werden, um eine Überhitzung der an der Luft liegenden Heizoberfläche zu vermeiden. Zudem zeigen sich heutige Werkstoffe empfindlich gegenüber Ammoniak- oder Harnstoffdiffusion, insbesondere wenn die
Reduktionsmitteltemperatur 80°C übersteigt. Aus dem Stand der Technik sind daher alternative Heizungen zur Beheizung eines Reduktionsmittel-Vorratstanks bekannt.
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2014 200 711 AI ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Beheizen eines Fluids, insbesondere eines flüssigen
Reduktionsmittels, mit wenigstens einem Wärmetauscherelement bekannt, das dazu ausgebildet ist, Wärme von überschüssigem Kraftstoff, der von einem Kraftstoffeinspritzsystem unter einem erhöhten Druck gesetzt, aber nicht in einen Verbrennungsmotor eingespritzt worden ist, an das Reduktionsmittel zu übertragen. Das Wärmetauscherelement ist hierzu in den Vorratstank integriert und wird von dem erwärmten Kraftstoff durchströmt.
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Beheizung eines in einem Vorratstank aufgenommenen gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs zu optimieren. Insbesondere soll die Beheizung effektiver und nachhaltiger sein, so dass bei tiefen Außentemperaturen eine größere Menge flüssigen Betriebs- oder Hilfsstoffs zur Verfügung steht.
Zur Lösung der Aufgabe wird der Vorratstank mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Offenbarung der Erfindung
Der vorgeschlagene Vorratstank zur Bevorratung eines gefrierfähigen Betriebsoder Hilfsstoffs, insbesondere eines Reduktionsmittels zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, umfasst ein Tankvolumen zur Aufnahme des gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs sowie einen Heizkreislauf zur Erwärmung des im Tankvolumen aufgenommenen gefrierfähigen Betriebs- oder
Hilfsstoffs. Erfindungsgemäß ist der Heizkreislauf geschlossen ausgeführt und mit einem Wärmeträgerfluid befüllt, das durch eine als Wand oder Boden ausgebildete Begrenzung des Tankvolumens und/oder ein Rohr vom im
Tankvolumen aufgenommenen Betriebs- oder Hilfsstoff getrennt ist. Der vorgeschlagene Vorratstank umfasst demnach einen eigenständigen Heizkreislauf, dessen Wärmeträgerfluid nicht einem Kraftstoff- oder
Kühlmittelrücklauf entnommen ist. Im Schadensfall kann demnach auch keine Kontaminierung des Kraftstoff- oder Kühlmittelrücklaufs mit dem gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoff eintreten. Zur Erwärmung des Wärmeträgerfluids können unterschiedliche standardisierte Heizungen, insbesondere elektrische
Heizungen, oder sonstige Wärmequellen eingesetzt werden. Das durch den Heizkreislauf zirkulierende Wärmeträgerfluid ermöglicht zudem eine
kontinuierliche und effektive Erwärmung des im Tankvolumen aufgenommenen Betriebs- oder Hilfsstoffs, da die Trennung lediglich durch eine als Wand oder
Boden ausgebildete Begrenzung des Tankvolumens oder ein Rohr erfolgt.
Bevorzugt weist das Wärmeträgerfluid einen Gefrierpunkt unter -15°C, vorzugsweise unter -30°C auf. Auf diese Weise ist auch bei tiefsten
Außentemperaturen eine effektive Beheizung des im Vorratstank
aufgenommenen Betriebs- oder Hilfsstoffs gewährleistet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine als Wand oder Boden ausgebildete Begrenzung des Tankvolumens zumindest abschnittsweise doppelwandig ausgeführt, so dass ein Hohlraum zur Aufnahme des
Wärmeträgerfluids ausgebildet wird. Die Heizfläche wird demnach durch die Begrenzung des Tankvolumens selbst gebildet, was die Ausbildung besonders großflächiger Heizflächen ermöglicht. Als weiterbildende Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Hohlraum durch Zwischenwände labyrinthartig unterteilt ist. Das Wärmeträgerfluid wird demnach durch den Hohlraum geführt, wodurch eine gleichmäßige Verteilung des Wärmeträgerfluids und damit gleichmäßige Wärmeabgabe an den im Tankvolumen aufgenommenen Betriebs- oder Hilfsstoff sichergestellt ist. Sofern das Wärmeträgerfluid - gemäß einer alternativen Ausführungsform der
Erfindung - durch ein Rohr zirkuliert, ist vorzugsweise das Rohr schlangenförmig entlang einer als Wand oder Boden ausgebildeten Begrenzung innerhalb des Tankvolumens geführt. Auf diese Weise kann die Heizfläche vergrößert und eine effektivere Beheizung des im Tankvolumen aufgenommenen Betriebs- oder Hilfsstoffs bewirkt werden. Vorteilhafterweise ist das Rohr zumindest abschnittsweise flexibel ausgeführt und lediglich punktuell an einer als Wand oder Boden ausgebildeten Begrenzung des Tankvolumens fixiert. Das heißt, dass sich das Rohr innerhalb des
Tankvolumens begrenzt bewegen kann, so dass das Rohr in Kontakt mit noch gefrorenem Betriebs- oder Hilfsstoff gelangen kann, wenn der Vorratstank bzw. das Fahrzeug, in das der Vorratstank eingebaut ist, bewegt wird.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Heizkreislauf einen Wärmetauscher zur Erwärmung des Wärmeträgerfluids umfasst, der außerhalb des Vorratstanks angeordnet ist und den Anschluss des Heizkreislaufs an einen Motorkühlmittel- oder Kraftstoffrücklauf ermöglicht. Auf diese Weise kann die Wärme des Kühlmittels aus dem Kühlmittelrücklauf bzw. die Wärme des
Kraftstoffs aus dem Kraftstoffrücklauf zur Erwärmung des Wärmeträgerfluids genutzt werden, ohne Gefahr zu laufen, dass im Schadensfall der Betriebs- oder
Hilfsstoff den Kühlmittel- bzw. den Kraftstoffrücklauf kontaminiert.
Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass der Heizkreislauf eine elektrische Heizung zur Erwärmung des Wärmeträgerfluids umfasst. Die elektrische Heizung kann beliebig angeordnet werden. Vorzugsweise ist sie außerhalb des Vorratstanks angeordnet, so dass sie nicht in Kontakt mit dem im Vorratstank aufgenommenen Betriebs- oder Hilfsstoff gelangt. Es müssen somit keine zusätzlichen Maßnahmen zum Schutz elektrischer und/oder elektronischer Bauteile der Heizung vor dem Betriebs- oder Hilfsstoff ergriffen werden.
Alternativ oder ergänzend wird ferner vorgeschlagen, dass der Heizkreislauf zur Erwärmung des Wärmeträgerfluids an mindestens einem Lager und/oder einem Antriebselement einer Pumpe vorbeigeführt ist. Denn dann kann die im Betrieb der Pumpe entstehende Abwärme zur Erwärmung des Wärmeträgerfluids genutzt werden. Zugleich wird eine Kühlung der Pumpe im Bereich des Lagers und/oder des Antriebelements erreicht. Bei dem Antriebselement kann es sich beispielsweise - in Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung der Pumpe - um einen Elektromotor oder einen Elektromagneten handeln. Die Pumpe kann beliebig angeordnet werden, vorzugsweise ist sie außerhalb des Vorratstanks angeordnet. Vorteilhafterweise ist bzw. sind die elektrische Heizung und/oder die Pumpe außerhalb des Vorratstanks in einem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse kann an einer beliebigen Stelle an den Vorratstank angeflanscht werden, so dass Rücksicht auf den jeweils zur Verfügung stehenden Bauraum genommen werden kann. Dies erlaubt eine größtmögliche Flexibilität.
Werden zur Erwärmung des im Heizkreislauf zirkulierenden Wärmeträgerfluids eine elektrische Heizung und mindestens eine weitere Wärmequelle genutzt, kann die Effizienz des Systems deutlich gesteigert werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Vorratstank gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch den Vorratstank der Fig. 1 im Bereich eines doppelwandig ausgeführten Bodens,
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Vorratstank gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform,
Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Vorratstank gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform,
Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch ein an einen
erfindungsgemäßen Vorratstank angeflanschtes Gehäuse mit einer Pumpe und
Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch ein an einen
erfindungsgemäßen Vorratstank angeflanschtes Gehäuse mit einer elektrischen Heizung, einer Pumpe und einem Wärmetauscher. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Der Fig. 1 ist ein Vorratstank 1 mit einem Tankvolumen 6 zu entnehmen, in dem ein gefrierfähiger Betriebs- oder Hilfsstoff 2 aufgenommen ist. Bei dem Betriebsoder Hilfsstoff 2 handelt es sich vorliegend um eine wässrige Harnstofflösung. Wände 3 und ein Boden 4 bilden jeweils eine Begrenzung 5 des Tankvolumens 6 aus, wobei der Boden 4 zur Ausbildung eines Hohlraums 9 doppelwandig ausgeführt ist. Im Hohlraum 9 ist ein Wärmeträgerfluid aufgenommen, das den Hohlraum 9 durchströmt. Zur Strömungsführung ist der Hohlraum 9 durch Zwischenwände 10 labyrinthartig unterteilt (siehe Fig. 2). Über einen Zulauf 17 und einen Rücklauf 18 ist der Hohlraum 9 an ein Gehäuse 16 angeschlossen, so dass ein geschlossener Heizkreislauf 7 ausgebildet wird.
Im Gehäuse 16 ist eine elektrische Heizung 12 zur Erwärmung des
Wärmeträgerfluids aufgenommen. Ferner ist im Gehäuse 16 eine Pumpe 15 zur Förderung des Wärmeträgerfluids angeordnet. Die Pumpe 15 kann, wie weiter unten beschrieben, als weitere Wärmequelle eingesetzt werden.
Da sich der das Wärmeträgerfluid aufnehmende Hohlraum 9 über die gesamte Fläche des Bodens 4 erstreckt, wird eine vergleichsweise große Heizfläche geschaffen, die eine effektive Beheizung im Tankvolumen 6 aufgenommenen Betriebs- oder Hilfsstoffs 2 ermöglicht. Über den Boden 4 wird die Wärme des Wärmeträgerfluids an den Betriebs- oder Hilfsstoff 2 abgegeben.
Anstelle durch einen Hohlraum 9, der durch einen doppelwandig ausgebildeten Boden 4 gebildet wird, kann der Heizkreislauf 7 auch durch ein Rohr 8 geführt werden. Diese Ausführungsform ist beispielhaft in der Fig. 3 dargestellt. Das Rohr 8 ist innerhalb des Tankvolumens 6 angeordnet und punktuell im Bereich mehrerer Fixierpunkte 19 am Boden 4 fixiert. Da das Rohr flexibel ist, kann es sich zwischen den Fixierpunkten 19 bewegen, so dass die Reichweite und damit der Wirkungsgrad des Heizkreislaufs 7 optimiert. Durch die Schlangenform des Rohrs 8 wird die Heizfläche bzw. die Wärmeübertragungsfläche vergrößert. Alternativ oder ergänzend kann das Rohr 8 auch entlang einer Wand 3 des Vorratstanks 1 geführt und an dieser punktuell befestigt werden. Diese
Ausführungsform ist in den Figuren nicht dargestellt. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist der Fig. 4 zu entnehmen. Hier ist nicht nur der Boden 4, sondern ferner mindestens eine Wand 3 doppelwandig ausgeführt, so dass sich der Hohlraum 9 um das Tankvolumen 6 herum erstreckt. Auf diese Weise kann die Heizfläche bzw. die
Wärmeübertragungsfläche nochmals vergrößert werden. Zudem ist in der Fig. 4 eine andere Anordnung des Gehäuses 16 am Vorratstank 1 gezeigt, denn das
Gehäuse 16 ist nicht seitlich, sondern oberhalb des Vorratstanks 1 platziert. Der Rücklauf 18 führt über ein außerhalb des Vorratstanks 1 angeordnetes Rohr, da die dem Rohr benachbarte Wand 3 nicht doppelwandig ausgeführt ist. Alternativ kann aber auch diese Wand 3 doppelwandig ausgeführt werden, so dass sich der Rücklauf 18 verkürzt.
In der Fig. 5 ist ein Gehäuse 16 mit einer Pumpe 15 dargestellt, das analog den Fig. 1 bis 4 an einen erfindungsgemäßen Vorratstank 1 angeflanscht werden kann. Die Pumpe 15 umfasst eine über Lager 13 drehbar gelagerte
Antriebswelle 20, die mittels eines Antriebselements 14 in einer Drehbewegung antreibbar ist. Als Antriebselement 14 dient ein Elektromotor 21. Ferner weist die Pumpe 15 ein Pumpenrad 22 zur Förderung des Wärmeträgerfluids auf. Der Heizkreislauf 7 ist durch das Gehäuse 16 geführt, wobei der Zulauf 17 und der Rücklauf 18 des Heizkreislaufs 7 in der Weise angeordnet sind, dass das Wärmeträgerfluid an den Lagern 13 und am Elektromotor 21 vorbeigeführt wird. Auf diese Weise kann die Abwärme der Lager 13 bzw. des Elektromotors 21 zur Erwärmung des Wärmeträgerfluids genutzt werden. Zugleich werden die Lager 13 und der Elektromotor 21 durch das Wärmeträgerfluid gekühlt.
Im Gehäuse 16 kann ferner ein Wärmetauscher 11 angeordnet sein, der über einen eigenen Zulauf 23 und einen eigenen Rücklauf 24 an einen Kühlmitteloder Kraftstoffrücklauf anschließbar ist, um die Wärme des erwärmten
Kühlmittels bzw. die Wärme des erwärmten Kraftstoffs zur Erwärmung des Wärmeträgerfluids des Heizkreislaufs 7 zu nutzen. Der Rücklauf 18 des
Heizkreislaufs 7 führt demnach in den Wärmetauscher 11. Die Nutzung der Abwärme der Pumpe 15 und/oder die Führung des
Heizkreislaufs 7 durch den Wärmetauscher 11 ist bzw. sind jeweils optional. Durch die Nutzung kann die Effizienz der Beheizung gesteigert und/oder elektrische Energie eingespart werden.
Ferner kann die Positionierung des Gehäuses 16, das die elektrische Heizung 12 und/oder die Pumpe 15 aufnimmt, entsprechend den jeweiligen
Bauraumverhältnissen gewählt werden. Die Erfindung umfasst daher auch Ausführungsformen, die in den Figuren nicht dargestellt sind.

Claims

Ansprüche
1. Vorratstank (1) zur Bevorratung eines gefrierfähigen Betriebs- oder
Hilfsstoffs (2), insbesondere eines Reduktionsmittels zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, umfassend ein Tankvolumen (6) zur Aufnahme des gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs (2) sowie einen Heizkreislauf (7) zur Erwärmung des im Tankvolumen (6) aufgenommenen gefrierfähigen Betriebs- oder Hilfsstoffs (2),
dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkreislauf (7) geschlossen ausgeführt und mit einem Wärmeträgerfluid befüllt ist, das durch eine als Wand (3) oder Boden (4) ausgebildete Begrenzung (5) des
Tankvolumens (6) und/oder ein Rohr (8) vom im Tankvolumen (6) aufgenommenen Betriebs- oder Hilfsstoff (2) getrennt ist.
2. Vorratstank (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgerfluid einen Gefrierpunkt unter -15°C, vorzugsweise unter -30°C aufweist.
3. Vorratstank (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass eine als Wand (3) oder Boden (4) ausgebildete Begrenzung (5) zur Ausbildung eines das Wärmeträgerfluid aufnehmenden Hohlraums (9) zumindest abschnittsweise doppelwandig ausgeführt ist, wobei vorzugsweise der Hohlraum (9) durch
Zwischenwände (10) labyrinthartig unterteilt ist.
4. Vorratstank (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (8) schlangenförmig entlang einer als Wand (3) oder Boden (4) ausgebildeten Begrenzung (5) innerhalb des Tankvolumens (6) geführt ist.
5. Vorratstank (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (8) zumindest abschnittsweise flexibel ausgeführt und lediglich punktuell an einer als Wand (3) oder Boden (4) ausgebildeten Begrenzung (5) fixiert ist.
6. Vorratstank (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkreislauf (7) einen
Wärmetauscher (11) zur Erwärmung des Wärmeträgerfluids umfasst, der außerhalb des Vorratstanks (1) angeordnet ist und den Anschluss des Heizkreislaufs (7) an einen Motorkühlmittel- oder Kraftstoffrücklauf ermöglicht.
7. Vorratstank (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkreislauf (7) eine elektrische Heizung (12) zur Erwärmung des Wärmeträgerfluids umfasst.
8. Vorratstank (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkreislauf (7) zur Erwärmung des Wärmeträgerfluids an mindestens einem Lager (13) und/oder einem Antriebselement (14) einer Pumpe (15) vorbeigeführt ist.
9. Vorratstank (1) nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizung (12) und/oder die Pumpe (15) außerhalb des Vorratstanks (1) in einem Gehäuse (16) angeordnet ist bzw. sind.
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