用于罐的结冰引导装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于罐的结冰引导装置。本发明专利技术是一种适于容纳机动车辆的流体操作介质(200)的罐(100)。它具有带有外罐内侧(111)和外罐外侧(112)的外罐(110)，其中外罐(110)封罩罐内部(300)。罐内部(300)能够被细分为操作介质体积(320)和补偿体积(310)。在这种情况下，结冰引导装置(150)被布置在外罐(110)上，其中结冰引导装置(150)为外罐外侧(112)的指向罐内部(300)中的至少一个凹部(151)的形式。

【技术实现步骤摘要】
用于罐的结冰引导装置
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的适于容纳机动车辆的流体操作介质的罐，其具有结冰引导装置。
技术介绍
防结冰装置基本上涉及用于机动车辆中的流体操作介质的任何罐，例如用于尿素水溶液(商品名)、DEF或水(例如挡风玻璃或前灯清洗器系统的清洁液)的罐。尽管这种操作介质通常具有防霜剂作为防冻保护，但是如果长时间保持例如-10°至-30°的外部温度，则能够预料到流体操作介质会冻结，也就是结冰。结冰过程中的体积膨胀必须能够尤其由具有液体操作介质的罐来承受或补偿，所述液体操作介质具有该液体的高冰点。因此，罐通常不会完全充满有操作介质。相反，补偿体积始终保留作为自由空间或补偿空间，用于补偿结冰期间的体积膨胀。在液体冻结的情况下，首先在罐内部的外边缘上以及在操作介质的朝向补偿体积的表面上形成第一冰层。随着时间的流逝，所述冰层向罐的内部生长。同时，冰层在生长过程中鼓出，可能会形成所谓的“冰火山”。额外的冰体积的这种鼓出会使整个罐变形。罐外壁通常只能适应塑性变形，并因此会被永久损坏。因此，至少在预期要形成冰火山的区域中，在液体的表面和罐的上壁的底侧之间必须始终保持间隔。该位置通常布置在液体表面的中央。这样的补偿空间不合期望地限制了液体的体积，该体积无论如何都受到由于机动车辆中的可用空间而必须复杂的罐几何形状的限制。例如，SCR罐损失了大约3升可用于液体的体积。作为补偿空间的替代方案，结冰过程由罐表面的隔热构造控制。这样，与其他区域相比，在罐的特定区域引入的冷量更多。在这方面，例如EP2376751B1公开了在罐的顶侧上的罩状隔热，而罐的底部保持无隔热。因此，尽管没有防止结冰，但是有针对性地影响结冰期间体积膨胀的方式。然而，这种隔热也将占用空间，并且由于材料和零件方面的额外支出而导致成本增加。此外，必须以这样的方式控制结冰过程，即，防止由冰封罩液体，即所谓的“空腔”。在现有技术中已经知道用于罐的受控结冰和用于保护固定装置的各种可能性。DE102015204621A1涉及一种用于机动车辆的液体操作介质的罐，该罐具有浸入管，该浸入管被布置在冰补偿体积的区域中。为了防止在操作介质结冰时损坏浸入管，浸入管至少部分可弹性变形。US10023048B2提出了可控结冰，其中，罐壁的各个壁部分形成有不同的隔热作用，也就是说具有不同的壁厚或壁材料。此外减小了所提供的补偿空间，这是因为仅局部地并且在特别易受影响的区域中维持了液体的表面与上罐壁之间的距离。US2017/0328255A1公开了一种用于尿素水溶液的罐设备，其具有被安装在罐壳体上的单独的底部部分。在单独的底部部分的顶侧上形成有层状结构。在尿素溶液冻结的情况下，层状结构产生预定的断裂点，这防止了空腔的形成。WO2010/069636A1提出了一种具有冰压元件的罐，该冰压元件尤其通过其可压缩性将尚未冻结的还原剂引导入罐中的自由空间，以防止空腔。冰压元件为杆状形式，并且基本上沿竖直方向延伸穿过罐。鉴于所陈述的现有技术，具有流体操作介质的罐的受控结冰仍然具有改进的潜力。
技术实现思路
本专利技术基于避免由于流体操作介质的结冰而损坏罐和车辆的目的。此外，目的是使能够被引入由罐提供的罐内部的操作介质的量最大化。根据本专利技术，该目的通过一种适于容纳机动车辆的流体操作介质的罐来实现，该罐具有结冰引导装置，该结冰引导装置具有权利要求1的特征。从属权利要求中包含本专利技术的其他有利的配置。应当注意，在以下描述中单独指定的特征和措施能够以任何期望的技术上有意义的方式彼此组合，并且公开了本专利技术的进一步的改进。说明书特别是结合附图附加地表征和说明了本专利技术。本专利技术涉及一种适于容纳机动车辆的流体操作介质的罐。所述罐具有带有外罐内侧和外罐外侧的外罐，其中，所述外罐封罩了罐内部，该罐内部能够被细分为操作介质体积和补偿体积。在这种情况下，结冰引导装置被布置在外罐上，该结冰引导装置为外罐外侧的指向罐内部里面的至少一个凹部的形式。基于根据本专利技术提出的方案，有针对性地影响流体操作介质的结冰，并且避免了通过冰的形成而对罐的损坏。在此，在流体操作介质结冰期间，引导在外罐外侧上的冷的周围空气的气流和/或在罐内部中的流体操作介质流，从而改变结冰的过程。外罐外侧的向内或指向罐内部里面的至少一个凹部局部地扩大了操作介质与外罐内侧之间的接触表面。由于在凹部的区域中扩大的接触表面，冷的周围空气能够在那里引发冰层的形成。换句话说，为流体操作介质提供额外的周围冷，以便影响操作介质的结冰或冰形成。替代地或附加地，为此目的，流体操作介质沿着局部扩大的外罐内侧局部地移位。结冰引导装置然后能够使关键区域首先冻结，并且冰层在有足够空间可用且没有损坏罐的风险的那些地方膨胀。因此，以如下方式影响流体操作介质中的冰形成，即，在冰层的体积膨胀期间，如果发生冻结，则首先不会出现通过冰火山或空腔产生不希望的压力积累或不希望的压力排放。对于不变的罐内部，所需的补偿体积可以较小，而操作介质体积可以较大。优选地，补偿体积可以减小到补偿冰层的体积膨胀所需的最小尺寸。“操作介质体积”优选应理解为是指可引入的最大量的流体或液体操作介质的体积。因此，根据本专利技术的优选实施例在罐外壁中具有凹部，该凹部不依赖于罐的稳定性或刚度或用于安装罐的可用空间。在本专利技术的一个优选实施例中，结冰引导装置为外罐内侧的至少一个突出部的形式。在外罐内侧上的这种突出部可以直接由在外罐外侧上的至少一个凹部产生。这种突出部导致流体操作介质局部移位。因此，在移位的操作介质的位置处不能形成冰层。相反，在能够容忍冰层体积膨胀的那些地方，冰层会在罐内部生长。优选地，结冰引导装置全部或部分地布置在操作介质体积的区域中。也就是说，结冰引导装置至少部分地浸入操作介质中，以在最大利用所提供的操作介质体积的情况下，至少最大程度地允许的向罐中填充流体操作介质。如果在操作期间由于消耗而使流体操作介质的体积减小，并且流体操作介质的表面也降低，则结冰引导装置可能会失去与流体操作介质的接触。随着填充量的减少，结冰引导装置最终可能变得多余，因为冰层的体积膨胀不可避免地较小，并且存在用于剩余流体操作介质的冰层膨胀的更多补偿空间。换句话说，至少为了最大填充，结冰引导装置始终与流体操作介质直接接触。在本专利技术的可选的改进方案中，外罐具有相对于车辆竖直轴线的上壁，其中结冰引导装置被布置在上壁上。由于重力的方向，补偿体积通常布置在操作介质体积的表面上方。车辆竖直轴线的方向平行于重力的方向定向。补偿空间通常充满空气、气态或蒸发的操作介质，并使流体操作介质朝向顶部隔热。结冰引导装置将隔热桥接在补偿空间中，并被浸入操作介质中。因此，尽管有补偿空间，流体操作介质在结冰引导装置的区域中仍与罐外壁直接接触，并因此与周围的冷直接接触。因此，周围的冷也可以集中地被传输到操作介质的表面。换句话说，来自周围空气的冷可以被提供在罐内部中、在操作介质中的一位置处，在该位置处，如果没有结冰引导装置，则不会与罐的外壁接触。外罐外侧的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于容纳机动车辆的流体操作介质(200)的罐(100)，其具有带有外罐内侧(111)和外罐外侧(112)的外罐(110)，其中，所述外罐(110)封罩罐内部(300)，该罐内部(300)能够被细分为操作介质体积(320)和补偿体积(310)，其中在所述外罐(110)上布置有结冰引导装置(150)，/n特征在于/n所述结冰引导装置(150)为所述外罐外侧(112)的指向所述罐内部(300)里面的至少一个凹部(151)的形式。/n

【技术特征摘要】
20190919 DE 102019214253.21.一种适于容纳机动车辆的流体操作介质(200)的罐(100)，其具有带有外罐内侧(111)和外罐外侧(112)的外罐(110)，其中，所述外罐(110)封罩罐内部(300)，该罐内部(300)能够被细分为操作介质体积(320)和补偿体积(310)，其中在所述外罐(110)上布置有结冰引导装置(150)，
特征在于
所述结冰引导装置(150)为所述外罐外侧(112)的指向所述罐内部(300)里面的至少一个凹部(151)的形式。


2.根据权利要求1所述的罐(100)，
特征在于
所述结冰引导装置(150)为所述外罐内侧(111)的至少一个突出部(152)的形式。


3...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·马特维耶夫，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US