DE102005046029A1 - A method for melting frozen motor vehicle liquids at low ambient temperatures has a starter tank provided with a heating system - Google Patents

A method for melting frozen motor vehicle liquids at low ambient temperatures has a starter tank provided with a heating system Download PDF

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Abstract

The melting system has a tank (2) containing a cleaning liquid (8) for the screens and headlamps of a motor vehicle or urea solution for the selective catalytic reduction process to which is attached a primary melting volume (16) with a heating element (13) and heat exchange fins (15) fed by a pump (4) from a liquid reservoir (5) to fill the main tank.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaltstartheizung zur Abschmelzung der für einen Flüssigkeitsverbraucher, wie beispielsweise einen SCR (selective catalytic reduction)-Katalysator oder eine Scheiben- oder Scheinwerferwaschanlage, bestimmten Flüssigkeit in Kraftfahrzeugtanks mit wenigstens einem in Betrieb wärmeerzeugenden Heizelement mit einer vorbestimmt begrenzten, maximalen Heizleistung und mit mindestens einem Wärmeverteilungselement, das wärmeleitend mit dem Heizelement in Verbindung steht und in den Tank ragende, sich vom Heizelement weg erstreckende Enteisungsflächen aufweist, über welche im Betrieb Wärme direkt in die im Tank gefrorene Flüssigkeit übertragbar ist.The The invention relates to a cold start heater for melting the for a Liquid consumer, such as a SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst or a windscreen or headlight washer, certain liquid in motor vehicle tanks with at least one heat-generating in operation Heating element with a predetermined limited, maximum heating power and with at least one heat distribution element, the heat-conducting communicating with the heating element and projecting into the tank, has deicing surfaces extending away from the heating element over which heat during operation directly into the liquid frozen in the tank is transferable.

Die Erfindung betrifft ferner einen Baukasten für ein Kaltstartheizsystem zum Abschmelzen der für einen Flüssigkeitsverbraucher, wie einen SCR-Katalysator oder eine Scheiben- oder Scheinwerferwaschanlage, bestimmten Flüssigkeit in Kraftfahrzeugtanks umfassend ein Tankmodul mit einer Aufnahmeöffnung und ein Kaltstartheizmodul, das durch die Aufnahmeöffnung entlang einer Montagerichtung in das Tankmodul einführbar und im Tankmodul wiederholt lösbar oder unlösbar anordnenbar ist sowie die Verwendung einer Kaltstartheizung zum Abschmelzen einer Flüssigkeit.The The invention further relates to a construction kit for a cold start heating system for Melt the for a Liquid consumer, such as an SCR catalytic converter or a windscreen or headlight washer system, certain liquid in motor vehicle tanks comprising a tank module with a receiving opening and a cold start heating module passing through the receiving opening along a mounting direction insertable into the tank module and repeatedly detachable in the tank module or unsolvable can be arranged and the use of a cold start for Melting off a liquid.

Bei Fluidsystemen, welche eine Flüssigkeit aus einem Reservoir durch Leitungen bis zu einem Flüssigkeitsverbraucher fördern, tritt das Problem auf, dass die Flüssigkeiten in den Tanks gefrieren, wenn die Umgebungstemperaturen unter den Gefrierpunkt der zu fördernden Flüssigkeit sinken. So erstarrt insbesondere im Winter die Reinigungslösung der Scheibenwaschanlage im Tank, so dass die Heck- und Windschutzscheiben unmittelbar nach dem Kaltstart des Kraftfahrzeuges nicht gereinigt werden können.at Fluid systems, which is a liquid a reservoir through lines to a liquid consumer promote occurs the problem on that the fluids freeze in the tanks when the ambient temperatures below the Freezing point of the to be pumped liquid decline. Thus, especially in winter, the cleaning solution of the Windscreen washer in the tank, leaving the rear and windscreens not be cleaned immediately after the cold start of the vehicle can.

Den Reinigungsflüssigkeiten von Scheiben- bzw. Scheinwerferwaschanlagen in Kraftfahrzeugen wird aus diesem Grund ein Frostschutzmittel zugesetzt. Allerdings senkt das Frostschutzmittel lediglich den Gefrierpunkt des Scheibenwischwassers auf ca.The cleaning liquids of washer systems in motor vehicles For this reason, an antifreeze added. However, lowers the antifreeze only the freezing point of the windscreen wiper water on approx.

–20°C bis –17°C, so dass die Flüssigkeit trotz Frostschutzmittels bei Temperaturen von unter –20°C im Tank und den Leitungen der Scheibenwaschanlage erstarrt.-20 ° C to -17 ° C, so that the liquid despite antifreeze at temperatures below -20 ° C in the tank and the lines of the windscreen washer system solidifies.

Um die Stickoxid-Emissionen in den Abgasen von Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise Dieselmotoren, zu senken, kann eine Abgasreinigung nach dem sogenannten SCR (selective catalytic reduction: selektive katalytische Reduktion)-Verfahren durchgeführt werden. Bei dem SCR-Verfahren werden die Stickoxide in einem Katalysator mit einem geeigneten Reduktionsmittel chemisch in die unbedenklichen Substanzen Stickstoff und Wasser umgesetzt. Als Reduktionsmittel wird dampf- bzw. gasförmiger Ammoniak verwendet, der aus einer wässrigen Harnstofflösung erzeugt und in den Abgasstrom eingebracht wird.Around the nitrogen oxide emissions in the exhaust gases of internal combustion engines, For example, diesel engines, to lower, can exhaust purification according to the so-called SCR (selective catalytic reduction: selective catalytic reduction) method carried out become. In the SCR process, the nitrogen oxides become in a catalyst with a suitable reducing agent chemically in the harmless Substances nitrogen and water reacted. As a reducing agent becomes steam or gaseous Ammonia used, which generates from an aqueous urea solution and is introduced into the exhaust stream.

Unter AdBlue® wird eine wässrige Harnstofflösung mit einem Harnstoffgehalt von 32,5 Gew.-% zur Reduzierung der Stickoxid-Emission in Kraftfahrzeugen angeboten. Auch bei AdBlue® besteht das Problem, dass diese Flüssigkeit unterhalb von –11°C im Tank der SCR-Anlage friert und nicht mehr zum Katalysator gefördert werden kann.Under AdBlue ® an aqueous urea solution with a urea content of 32.5 wt .-% is offered to reduce the nitrogen oxide emissions in motor vehicles. AdBlue ® also has the problem that this liquid freezes below -11 ° C in the tank of the SCR unit and can no longer be conveyed to the catalyst.

Daher ist es notwendig, die Kraftfahrzeugtanks von SCR-Anlagen oder Scheiben- bzw. Scheinwerferwaschanlagen mit Heizsystemen auszustatten, welche die gefrorene Flüssigkeit im Tank abschmelzen, d.h. in einen flüssigen, zum Verbraucher fließfähigen Aggregatzustand überführen.Therefore it is necessary to protect the motor vehicle tanks of SCR systems or or provide headlight washers with heating systems, which the frozen liquid melt in the tank, i. into a liquid, flowable to the consumer aggregate state.

Aus dem Stand der Technik sind Systeme bekannt, bei denen Flüssigkeitstanks in Kraftfahrzeugen von außen mit Heizfolien oder Heizmatten ummantelt sind, um die im Tank gefrorene Flüssigkeit aufzutauen.Out In the prior art systems are known in which liquid tanks in motor vehicles from the outside coated with heating foils or heating mats are frozen in the tank Thaw liquid.

Allerdings weisen außen an der Tankwand angebrachte Heizfolien oder Heizmatten nur sehr schlechte Wirkungsgrade auf, weil ein Großteil der erzeugten Wärme nicht zum Abschmelzen der gefrorenen Flüssigkeit in den Tank geleitet wird, sondern an die Tankumgebung verloren geht.Indeed show outside on the tank wall mounted heating foils or heating mats only very bad Efficiencies because a lot the heat generated not passed to the melting of the frozen liquid in the tank but gets lost to the tank environment.

Die Weiterentwicklung von Tankheizungen geht dahin, Heizschlangen im Tank unterzubringen, um die Wärmeverluste der Heizmatten zu vermeiden. Jedoch ist auch der Einsatz von Heizschlangen im Tank insofern nachteilig, als die Wärme der Heizschlangen nur auf ein relativ kleines Volumen verteilt wird. Da die Abschmelzung bei Heizschlangen hauptsächlich in unmittelbarer Nähe der Heizoberfläche stattfindet, bilden sich außerdem, wenn das Schmelzwasser abläuft, Luftschichten um den Heizkörper. Diese Luftpolster haben den Nachteil, dass sie thermisch isolierend wirken und somit der Wirkungsgrad von Heizschlangen drastisch abfällt.The Further development of tank heaters goes, heating coils in the Tank to accommodate the heat losses to avoid the heating mats. However, the use of heating coils is also in the tank so far disadvantageous, as the heat of the heating coils only on a relatively small volume is distributed. Since the melting at Heating coils mainly close the heating surface takes place as well, when the meltwater runs out, Air layers around the radiator. These air cushions have the disadvantage that they are thermally insulating act and thus the efficiency of heating coils drops drastically.

Erschwerend kommt außerdem hinzu, dass die Leistung bzw. die Temperatur der Heizelemente bei einer Entweisung nicht beliebig hoch sein darf. Übersteigt die Heiztemperatur den Siedepunkt der zu schmelzenden Flüssigkeit bzw. der Komponente der Flüssigkeit mit dem niedrigsten Siedepunkt, beispielsweise der Alkohol einer Scheibenwischerflüssigkeit, trifft in der Nähe der Heizflächen eine Verdampfung auf. Bei dieser Verdampfung entstehen Luftblasen, welche ebenfalls die Wärmeleitung und den Wirkungsgrad des Abschmelzens verringern.To make matters worse, that the power or the temperature of the heating elements must not be arbitrarily high in a deportation. If the heating temperature exceeds the boiling point of the liquid to be melted or the component of the liquid with the lowest boiling point, for example the alcohol of a windscreen wiper liquid, evaporation occurs in the vicinity of the heating surfaces. At this evaporation arise Air bubbles, which also reduce the heat conduction and the efficiency of melting.

Beim Abschmelzen von wässrigen Harnstofflösungen führen Temperaturen von über 60°C zu einer thermischen Zersetzung des Harnstoffes, so dass diese Höchsttemperatur an den wärmeabgebenden Oberflächen nicht überschritten werden darf.At the Melting of aqueous urea solutions to lead Temperatures of over 60 ° C too a thermal decomposition of urea, so that maximum temperature at the heat-emitting surfaces not exceeded may be.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, eine Vorrichtung bereitzustellen, die innerhalb einer kurzen Zeitdauer nach dem Kaltstart einer Anlage oder eines Kraftfahrzeuges trotz einer begrenzten Heizleistung ein bestimmtes Volumen einer gefrorenen Flüssigkeit gleichmäßig aufheizt und schnell abschmilzt, damit der Betrieb des Flüssigkeitsverbrauchers gewährleistet werden kann.The The object of the present invention is thus to provide a device within a short period of time after the cold start of a system or a motor vehicle despite a limited heating power uniformly heats up the volume of a frozen liquid and quickly melts to ensure the operation of the liquid consumer can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Enteisungsflächen ein Schmelzflüssigkeitsvolumen aufspannen, dessen Inhalt mindestens einem Kaltstartvolumen abgeschmolzener Flüssigkeit entspricht, das innerhalb einer definierten Kaltstartperiode dem Flüssigkeitsverbraucher zur Verfügung stehen muss.These Task is inventively characterized solved, that the deicing areas a melting fluid volume span, the contents of which melted at least one cold start volume liquid corresponds to the within a defined cold start period liquid consumer to disposal must stand.

Diese überraschend einfache Lösung hat den Vorteil, dass das benötigte Kaltstartvolumen abgeschmolzener Flüssigkeit durch die Anordnung und Verteilung der Enteisungsflächen im Schmelzflüssigkeitsvolumen schnell und gleichmäßig aufgeheizt und abgeschmolzen wird. Die erfindungsgemäße Lösung stellt somit eine hoch effiziente Kaltstartheizung bereit, die es ermöglicht, dass trotz einer limitierten Heizleistung zumindest das Erstbetriebsvolumen, welches bei der Inbetriebnahme des Flüssigkeitsverbrauchers innerhalb einer bestimmten Zeitdauer nach dem Kaltstart zur Verfügung stehen muss, verfügbar ist.This surprising simple solution has the advantage that the needed Cold start volume of molten liquid through the assembly and distribution of deicing areas in the molten metal volume heated up quickly and evenly and is melted off. The solution according to the invention thus provides a high efficient cold start heating ready, which allows it, despite a limited heating power at least the initial operating volume, which at startup of the liquid consumer be available within a certain period of time after the cold start must, available is.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung ist jedoch nicht nur auf den Kaltstartvorgang beschränkt. Ebenso ist eine erfindungsgemäße Anwendung der Heizeinrichtung beim Vereisen der Flüssigkeit im Tank auch während des Betriebes, beispielsweise, falls die Umgebungstemperatur klima- oder tageszeitlich bedingt abfällt, möglich.Of the Use of the heating device according to the invention However, it is not limited to the cold start process. As well is an application of the invention the heater during icing of the liquid in the tank during the Operation, for example, if the ambient temperature or climate declines on a daily basis, possible.

Die solchermaßen verbesserte Kaltstartheizung kann durch verschiedene, voneinander unabhängige, jeweils für sich vorteilhafte Ausgestaltungen weiterentwickelt sein, die beliebig miteinander kombiniert werden können. Auf die einzelnen Ausgestaltungen und die mit diesen Ausgestaltungen jeweils verbundenen Vorteile wird im Folgenden kurz eingegangen.The thus improved cold start heating can be different, from each other independent, each for Be advantageous developments be developed, the arbitrary can be combined with each other. On the individual embodiments and with these embodiments the advantages connected to each are briefly discussed below.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung kann der Abstand zwischen Enteisungsflächen kleiner sein als ein Schmelzabstand, der durch die größtmögliche, innerhalb der Kaltstartperiode mit der vorbestimmt begrenzten, maximalen Heizleistung des Heizelementes, komplett abschmelzbaren Eisschichtdicke der zwischen Enteisungsflächen gefrorenen Flüssigkeit einer unteren Mindesttemperatur bestimmt ist. Da der Abstand von einer wärmeabstrahlenden Enteisungsfläche bis zur nächstliegenden weiteren Enteisungsfläche den Schmelzabstand nicht überschreitet, ist gewährleistet, dass die gefrorene oder erstarrte Flüssigkeit, die zwischen diesen Enteisungsflächen liegt, innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer nach dem Kaltstart, der Kaltstartperiode, vollständig abgeschmolzen wird. Ist der Abstand zwischen den Schmelzflächen zu groß, so reicht die limitierte Heizleistung des Heizelementes nicht aus, um das Eis innerhalb des gesamten Schmelzraumes vollständig zu verflüssigen und dem Flüssigkeitsverbraucher steht nicht die zur Betriebsaufnahme notwendige Flüssigkeitsmenge zur Verfügung.According to one First embodiment, the distance between deicing areas can be smaller its as a melting distance, by the largest possible, within the cold start period with the predetermined limited, maximum heating power of the heating element, completely meltable ice layer thickness of frozen between de-icing surfaces liquid a lower minimum temperature is determined. Because the distance from a heat radiating de-icing to the nearest further deicing area does not exceed the melting distance, is guaranteed that the frozen or solidified liquid that is between them De-icing within the predetermined time after the cold start, the cold start period, completely melted off becomes. If the distance between the enamel surfaces is too large, the limited one will suffice Heating power of the heating element does not turn off the ice inside the entire melting chamber completely closed liquefy and the liquid consumer stands not the amount of liquid necessary for operation.

Andererseits sollte der Abstand zwischen den Enteisungsflächen auch nicht zu gering sein, um Material zu sparen und eine unnötige Erwärmung der abgeschmolzenen Flüssigkeit zu vermeiden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass das Abstandsverhältnis von dem Abstand zwischen Enteisungsflächen geteilt durch den Schmelzabstand größer als 0,8, vorzugsweise größer als 0,9 ist.on the other hand should the distance between the deicing areas not be too small, to save material and unnecessary heating of the molten liquid to avoid. This can be achieved by the distance ratio of the distance between deicing areas divided by the melt distance greater than 0.8, preferably greater than Is 0.9.

Ferner hat sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, die Enteisungsflächen mit einer möglichst großen wärmeübertragenen Oberfläche auszugestalten und gleichmäßig im Schmelzflüssigkeitsvolumen anzuordnen. So kann gemäß einer weiteren Ausführungsform, die wärmeübertragende Oberfläche der Enteisungsflächen in Quadratzentimeter mindestens dem Schmelzflüssigkeitsvolumen in Kubikzentimeter entsprechen. Besonders vorteilhaft ist es, falls die wärmeübertragende Oberfläche der Enteisungsflächen in Quadratzentimeter mindestens dem 1,3-fachen, vorzugsweise dem 2-fachen des Schmelzflüssigkeitsvolumens in Kubikzentimeter entspricht.Further It has been found that it is beneficial to use the deicing surfaces the largest possible heat transfer surface to design and evenly in the molten metal volume to arrange. So can according to a another embodiment, the heat transferring surface the deicing areas in square centimeters, at least the molten metal volume in cubic centimeters correspond. It is particularly advantageous if the heat-transmitting surface the deicing areas in square centimeters at least 1.3 times, preferably the 2 times the melt liquid volume in cubic centimeters.

Um ein Verdampfen oder ein Zersetzen der Flüssigkeit zu vermeiden, ist die Leistung des Heizelementes limitiert. Ein weiterer limitierender Faktor der maximalen Heizleistung kann ferner die Energiequelle des Kraftfahrzeuges, beispielsweise eine Autobatterie, sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann die vorbestimmt begrenzte, maximale Leistung der erfindungsgemäßen Kaltstartheizung kleiner sein als eine mit einem Leistungsabgabefaktor von 1,4 multiplizierte Minimalschmelzleistung, die durch die kleinstmögliche, zum Abschmelzen des Kaltstartvolumens abgeschmolzener Flüssigkeit der unteren Mindesttemperatur ausreichenden und auf die Kaltstartperiode bezogenen Wärmemenge bestimmt ist. Insbesondere vorteilhaft kann eine begrenzte, maximale Leistung sein, die kleiner als die 1,2-fache vorzugsweise kleiner als die 1,15-fache Minischmelzleistung ist.To avoid evaporation or decomposition of the liquid, the performance of the heating element is limited. Another limiting factor of the maximum heating power may also be the energy source of the motor vehicle, for example a car battery. According to a further advantageous embodiment, the predetermined limited, maximum power of the cold start heater according to the invention may be smaller than a minimum melt power multiplied by a power output factor of 1.4 by the smallest possible, for melting the cold start volume of melted liquid of the lower minimum temperature sufficient and related to the cold start period heat quantity is determined. Particularly advantageous may be a limited, maximum power that is less than 1.2 times, preferably less than 1.15 times, the minimum molten metal power.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Heizelement der Kaltstartheizung als Röhrenheizkörper oder als Kühlwasserdurchlauf ausgestaltet sein. Röhrenheizkörper sind als Standardheizelemente kostengünstig in verschiedensten Ausführungen verfügbar. Durch die Wahl des Materials und des Heizmittels kann vermieden werden, dass eine maximale Heiztemperatur, bei welcher sich Bestandteile thermolabiler Flüssigkeiten, wie beispielsweise wässrige Harnstofflösungen, zersetzen, an der Oberfläche des Heizelementes überschritten wird. Ferner liegt ein Vorteil der Ausgestaltung des Heizelementes als Heizrohr oder Durchlaufkühler darin, dass diese Heizeinrichtungen energieeffizient mit weiteren Heizkreisläufen von Kraftfahrzeugen gekoppelt werden können. Auf diese Weise kann beispielsweise die in einer Verbrennungskraftmaschine erzeugte Wärme, die beispielsweise im Abgas oder mit dem Kühlwasser abgeführt werden muss, dazu benutzt werden, die Heizleistung der Schmelzvorrichtung der erfindungsgemäßen Kaltstartheizung zur Verfügung zu stellen.In In an advantageous embodiment, the heating element of the cold start heating as a tubular radiator or as a cooling water flow be designed. Tubular radiators are as standard heating cost in different versions available. By choosing the material and the heating medium can be avoided be that a maximum heating temperature at which components thermolabile Liquids, such as aqueous Urea solutions, decompose, on the surface of the heating element exceeded becomes. Furthermore, there is an advantage of the embodiment of the heating element as Heating tube or continuous cooler in that these heaters are energy efficient with more heating circuits can be coupled by motor vehicles. This way you can For example, the heat generated in an internal combustion engine, the be discharged for example in the exhaust or with the cooling water must be used to control the heat output of the melter the cold start heating according to the invention to disposal to deliver.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Heizelement als elektrisches Heizelement ausgestaltet sein. Während bei Röhrenheizkörpern die Wärmeabstrahlfläche lediglich indirekt durch das im Rohr strömende Heizfluid erwärmt wird, werden die wärmeabgebenden Enteisungsflächen elektrischer Heizkörper direkt erwärmt. Somit ist eine elektrische Heizvorrichtung in Bezug auf den Wirkungsgrad vorteilhaft.According to one further advantageous embodiment For example, the heating element can be designed as an electrical heating element. While in tubular radiators the Heat radiation surface only indirectly through the flowing in the pipe Heating fluid is heated, become the heat-emitting De-icing electric radiator heated directly. Thus, an electric heater is in terms of efficiency advantageous.

Um eine zu starke Erwärmung der Schmelzflächen elektrischer Heizkörper und die Gefahr der thermischen Zersetzung der Flüssigkeit bzw. der Ablagerung von Kontaminationen auf den Enteisungsflächen, welche den Wärmefluss senken, zu vermeiden, kann die erfindungsgemäße Kaltstartvorrichtung in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ein Kaltleiter-Heizelement als elektrisches Heizelement aufweisen. Kaltleiter, auch PTC (positive temperature coefficient : positiver Temperaturkoeffizient)-Heizelemente heizen sich nur bis zu einer vorbestimmten Grenztemperatur auf, bei welcher sich der elektrische Widerstand des PTC-Elementes sprungartig erhöht und ein Aufheizen über die Grenztemperatur verhindert. Auf diese Weise sind PTC-Elemente selbstregulierend, so dass auf eine Temperatursteuereinrichtung verzichtet werden kann.Around too much warming the enamel surfaces electric radiator and the risk of thermal decomposition of the liquid or the deposit of contaminations on the deicing surfaces, which control the heat flow reduce, avoid, the cold start device according to the invention in a further advantageous embodiment, a PTC thermistor heating element have as an electrical heating element. PTC thermistor, also PTC (positive temperature coefficient: positive temperature coefficient) heating elements heat up only up to a predetermined limit temperature, in which the electrical resistance of the PTC element jumps elevated and a heating up over the limit temperature prevents. In this way, PTC elements are self-regulating, so that it is possible to dispense with a temperature control device.

Es ist insbesondere vorteilhaft, das Heizelement als Heizpatrone, in die ein PTC-Element eingegossen oder verpresst ist, auszugestalten. Auf diese Weise erhält man ein robustes Heizelement kompakter Bauweise, das selbstregulierend und kostengünstig sowie konstruktiv einfach zu produzieren ist. Dadurch, dass ein elektrisches Heizelement innerhalb eines Patronenmantels untergebracht ist, können auch solche Materialien als Heizleiter verwendet werden, welche normalerweise nicht mit der zu schmelzenden Flüssigkeit in Berührung kommen dürfen, weil die Patronenhülse gleichzeitig eine Schutzhülle darstellt.It is particularly advantageous, the heating element as a heating element, in which a PTC element is cast or pressed, to design. In this way receives a sturdy heating element of compact design that self-regulating and cost-effective as well as structurally easy to produce. By doing that electrical heating element housed within a cartridge shell is, can too such materials are used as heat conductors, which are normally not with the liquid to be melted in touch allowed to come because the cartridge case at the same time represents a protective cover.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das elektrische Heizelement im Wesentlichen als ein Heizstab oder als Rohrheizkörper ausgebildet sein. Unter Heizstab im Sinne der Erfindung ist ein im Wesentlichen geradliniger Heizkörper mit einer Schmelzachse, der Längsachse des Heizstabes oder -Rohres zu verstehen. Allerdings ist der Begriff Heizstab nicht ausschließlich auf gerade Heizkörper zu beschränken, sondern kann vielmehr auch gekrümmte Stäbe umfassen.In In another advantageous embodiment, the electrical Heating element designed substantially as a heating element or as a tubular heater be. Under heating element according to the invention is a substantially straight radiator with a melting axis, the longitudinal axis heating rod or pipe. However, the term is Heating element not exclusively on straight radiator restrict, but rather can be curved Bars include.

Die Ausführung mit einem stabförmigen Heizelement ist besonders vorteilhaft für eine weitere Ausgestaltung, bei welcher die Enteisungsflächen ein im Wesentlichen zylinder-, polyeder-, prisma- oder pyramidenförmiges sowie ellipsoides Schmelzflüssigkeitsvolumen aufspannen. Die aufgezählten Raumformen weisen allesamt eine Längsachse auf, welche der zentralen Symmetrie- bzw. Drehachse des Körpers entspricht und die sich in Richtung der größten, also der länglichen Ausdehnung des Schmelzflüssigkeitsvolumens erstreckt.The execution with a rod-shaped Heating element is particularly advantageous for a further embodiment, in which the deicing areas a essentially cylindrical, polyhedral, prismatic or pyramidal as well as ellipsoidal fluid volume span. The enumerated spatial forms all have a longitudinal axis which corresponds to the central axis of symmetry or rotation of the body and in the direction of the biggest, so the elongated one Expansion of the molten metal volume extends.

In einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltungen kann das Heizelement im Wesentlichen zentral im Schmelzflüssigkeitsvolumen angeordnet sein, wodurch das abzuschmelzende Volumen gleichmäßig beheizt wird. Insbesondere kann das Heizelement im Wesentlichen parallel, vorzugsweise koaxial zur Längsachse des Schmelzflüssigkeitsvolumens erstrecken. Auf diese Weise gibt das längliche Heizelement über die komplette Länge des Schmelzraumes verteilt Wärme ab. Bei der koaxialen Anordnung kommt der weitere Vorteil hinzu, dass der Heizstab zusätzlich einen annähernd konstanten Abstand, welcher der Breite des Schmelzflüssigkeitsvolumens entspricht, bis zur Mantelfläche des Schmelzflüssigkeitsvolumens besitzt. Dadurch wird erreicht, dass das komplette Schmelzflüssigkeitsvolumen gleichmäßig beheizt wird.In In an advantageous further embodiments, the heating element arranged substantially centrally in the molten liquid volume be, whereby the volume to be melted uniformly heated becomes. In particular, the heating element may be substantially parallel, preferably coaxial with the longitudinal axis of the molten metal volume extend. In this way, the elongated heating element over the complete length the melting room distributes heat from. With the coaxial arrangement, the further advantage is added that the heating element in addition an approximate constant distance, which corresponds to the width of the melt liquid volume, up to the lateral surface of the molten metal volume has. This ensures that the entire molten liquid volume heated evenly becomes.

Das Schmelzflüssigkeitsvolumen kann folglich durch im Wesentlichen zwei räumliche Komponenten, die Länge einerseits und die Breite andererseits beschrieben werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann die räumliche Ausdehnung des Schmelzflüssigkeitsvolumens eine Länge L entlang der Längsachse des Schmelzflüssigkeitsvolumens einerseits und eine Breite B, die dem Abstand von der Längsachse des Schmelzflüssigkeitsvolumens bis zu dessen Mantelfläche entspricht, andererseits betragen, wobei der Ausdehnungsquotient L/B im Bereich von 1 bis 8, vorzugsweise bei 3 bis 5 liegt.The volume of molten liquid can thus be described by essentially two spatial components, the length on the one hand and the width on the other hand. According to a further advantageous embodiment, the spatial extent of the melt liquid volume may have a length L along the longitudinal axis of the melt liquid volume on the one hand and a width B which is the distance from the longitudinal axis of the melt liquid volume on the other hand, with the expansion quotient L / B being in the range of 1 to 8, preferably 3 to 5.

Die Breite des Schmelzwasservolumens kann beispielsweise bei einer maximalen Heizleistung von 100 W bzw. 800 W 20 mm bis 35 mm, vorzugsweise 25 mm bzw. 35 mm bis 60 mm, vorzugsweise 43 mm betragen. Bei Berücksichtigung der vorteilhaften Ausdehnungsquotienten ergeben sich somit Längen des Schmelzwasservolumens von 50 mm bis 160 mm, vorzugsweise 100 mm bei 100 W maximaler Heizleistung und von 80 mm bis 260 mm, vorzugsweise 175 mm bei 800 W maximaler Heizleistung.The Width of the meltwater volume, for example, at a maximum Heating power of 100 W or 800 W 20 mm to 35 mm, preferably 25 mm or 35 mm to 60 mm, preferably 43 mm. When considering the advantageous expansion quotient thus result in lengths of the Melting water volume from 50 mm to 160 mm, preferably 100 mm at 100 W maximum heating power and from 80 mm to 260 mm, preferably 175 mm at 800 W maximum heating power.

Überschreitet der Ausdehnungsquotient den Wert 8, so ist der Schmelzwasserraum bezogen auf seine Breite unverhältnismäßig lang. Folglich muss die begrenzte Heizleistung des Heizelementes auf eine relativ große Länge verteilt abgegeben werden. Ist der Ausdehnungsquotient andererseits zu klein, d. h. das Schmelzflüssigkeitsvolumen ist relativ kurz und breit, besteht die Gefahr, dass im Schmelzflüssigkeitsvolumen ein Temperaturgradient auftritt. Ein breites Volumen bedeutet nämlich, dass die Enteisungsflächen der Wärmeverteilungselemente sich relativ weit von dem Heizelement aus in den Tank hinein erstrecken. Findet aber lediglich ein passives Beheizen der Enteisungsflächen durch das Heizelement statt, so heizen sich die Bereiche der Enteisungsflächen nahe des Heizelementes stärker auf als die weiter entfernt liegenden Abschnitte.exceeds the expansion quotient is 8, so is the melt water space disproportionately long in relation to its width. Consequently, the limited heating power of the heating element has to be relatively large Length distributed be delivered. On the other hand, if the expansion ratio is too small, d. H. the melting fluid volume is relatively short and wide, there is a risk that in the molten metal volume a temperature gradient occurs. A wide volume means that the deicing areas the heat distribution elements extending relatively far from the heating element into the tank. But finds only a passive heating of the deicing areas instead of the heating element, the areas of the deicing surfaces heat up the heating element stronger on as the more distant sections.

Um einen Temperaturgradient im Wärmeverteilungselement zu vermeiden, kann, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung, wenigstens ein Wärmeverteilungselement als wärmeerzeugendes weiteres Heizelement ausgestaltet sein. In diesem Fall wird die komplette Fläche eines direkt beheizten Wärmeverteilungselementes gleichmäßig erhitzt.Around a temperature gradient in the heat distribution element to avoid, according to another advantageous embodiment, at least one heat distribution element as a heat-producing further Be configured heating element. In this case, the complete area a directly heated heat distribution element heated evenly.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Enteisungsflächen des wenigstens einen Wärmeverteilungselementes im Wesentlichen orthogonal zur Schmelzachse des Heizstabes angeordnet sein. Bei dieser Anordnung spannen die Enteisungsflächen das größtmögliche Schmelzflüssigkeitsvolumen auf, weil sich die Enteisungsflächen mit dem größtmöglichen Abstand ausgehend von dem Heizelement in den abzuschmelzenden Tankraum erstrecken.According to one further advantageous embodiment can the deicing areas the at least one heat distribution element arranged substantially orthogonal to the melting axis of the heating element be. In this arrangement, the deicing surfaces tension the largest possible melting liquid volume because of the deicing surfaces with the largest possible Distance from the heating element in the tank space to be melted extend.

In einer weiteren Ausführung können Enteisungsflächen des wenigstens einen Wärmeverteilungselementes zueinander versetzt entlang der Schmelzachse des Heizelementes angeordnet sein. Hier ist es für eine gleichmäßige Beheizung des Schmelzflüssigkeitsvolumens vorteilhaft, wenn die Enteisungsflächen in gleichen Abständen versetzt sind. Sind die verschiedenen Enteisungsflächen parallel zueinander angeordnet, so resultiert aus dem Abstand der einzelnen Flächen zueinander auch der Abstand, welcher den Schmelzabstand nicht überschreiten darf. Alternativ kann man anstatt eines Wärmeverteilungselementes mit mehreren Enteisungsflächen auch mehrere Wärmeverteilungselemente zueinander versetzt entlang der Schmelzachse des Heizelementes anordnen.In another embodiment can De-icing the at least one heat distribution element offset from one another along the melting axis of the heating element be. Here it is for a uniform heating of the molten metal volume advantageous if the deicing areas are offset at equal intervals. Are the different deicing areas arranged parallel to each other, so results from the distance of the individual surfaces to each other and the distance, which must not exceed the melting distance. alternative you can instead of a heat distribution element with several deicing areas also several heat distribution elements Arranged offset from each other along the melting axis of the heating element.

Es ist auch möglich, die Enteisungsflächen einer oder mehrerer ärmeverteilungselemente zwar zueinander versetzt entlang des Heizstabes anzuordnen, jedoch die Neigungswinkel, welche die einzelnen Enteisungsflächen der ärmeverteilungselemente mit dem Heizstab bilden, zu variieren.It is possible, too, the deicing surfaces of a or multiple heat distribution elements Although offset from each other along the heating element to arrange, however the angles of inclination, which the individual deicing surfaces of the heat distribution elements make with the heating element, to vary.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine ärmeverteilungselement als Schmelzplatte ausgeformt sein. Der Einsatz einer Schmelzplatte bietet den Vorteil, dass Wärme über eine relativ große Enteisungsfläche direkt in die gefrorene oder erstarrte Flüssigkeit übertragen werden kann. Da die Schmelzplatte gleichzeitig eine recht geringe Dicke, beispielsweise weniger als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm, aufweisen kann, ist es möglich, die komplette Schmelzplatte sehr schnell zu erwärmen. Fertigungstechnisch vorteilhaft können Ausführungsformen sein, in denen die Schmelzplatte einen im Wesentlichen runden, elliptischen oder polygonalen Umriss aufweisen.According to one further advantageous embodiment this can be at least one heat distribution element be formed as a melting plate. The use of a melting plate offers the advantage of heat over a relatively large de-icing can be transferred directly into the frozen or solidified liquid. Because the Melt plate at the same time a fairly small thickness, for example less It may be 2 mm, preferably less than 1 mm possible, to heat the complete melting plate very fast. Manufacturing technology advantageous can Be embodiments in which the melting plate is a substantially round, elliptical or polygonal outline.

Um die Schmelzplatte wärmeleitend am Heizelement anzuordnen, kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform die Schmelzplatte eine zentrale Aufsetzöffnung aufweisen, durch welche sich das Heizelement erstreckt. Hiermit wird erreicht, dass die wärmeleitende Verbindung zwischen Heizplatte und Heizelement über den kompletten Umfang der Aufstecköffnung stattfindet. Die zentrale Anordnung der Aufstecköffnung führt dazu, dass ein gleichmäßiges Aufheizen der Enteisungsflächen der Heizplatte stattfindet. Zwar ist an dieser Stelle eine Ausführungsform mit einer zentralen Aufstecköffnung beschrieben, jedoch kann die Aufsetzöffnung selbstverständlich auch an einer beliebigen anderen Position der Heizplatte gefertigt sein.Around the melting plate thermally conductive to arrange on the heating element, according to a further advantageous embodiment the melt plate having a central Aufsetzöffnung through which the heating element extends. This ensures that the thermally conductive Connection between heating plate and heating element over the entire circumference of the attachment opening takes place. The central arrangement of the plug-in opening leads to a uniform heating the deicing areas the heating plate takes place. Although at this point an embodiment with a central plug-in opening described, but the Aufsetzöffnung can of course also be made at any other position of the heating plate.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das wenigstens eine Wärmeverteilungselement als Enteisungsband ausgebildet sein. Der Vorteil dieser Variante ist, dass lediglich ein Verteilungselement notwendig ist, welches mehrere Enteisungsflächen ausbilden kann, beispielsweise dadurch, dass das Enteisungsband mehrfach vom Heizelement weg- und wieder zurückgeführt wird.According to one another embodiment the at least one heat distribution element as Defrosting band be formed. The advantage of this variant is that only one distribution element is necessary, which several Train deicing areas can, for example, the fact that the deicing belt repeatedly from Heating element is removed and returned.

Um eine möglichst große Kontaktfläche zwischen dem Heizelement und dem Enteisungsband zu erreichen, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform das Heizband eine Heizschnecke bildend spiralförmig um das Heizelement gewickelt sein. In diesem Fall bietet es sich an, das Enteisungsband mit seinen flachen Seitenflächen am Heizelement anzubringen, damit die Bandbreite des Enteisungsbandes die wärmeabgebenden Heizflächen darstellen.To the largest possible contact area zwi In order to achieve the heating element and the deicing belt, according to another embodiment, the heating tape can be spirally wound around the heating element to form a heating screw. In this case, it is advisable to attach the defrosting belt with its flat side surfaces to the heating element, so that the bandwidth of the defrosting belt represent the heat-emitting heating surfaces.

Die Befestigung des Wärmeverteilungselementes, wie beispielsweise einer Schmelzplatte oder eines Enteisungsbandes, am Heizelement kann vorteilhafterweise formschlüssig oder stoffschlüssig erreicht werden. So kann das Wärmeverteilungselement beispielsweise auf das Heizelement aufgesteckt oder mit dem Heizelement verschweißt werden. Die Befestigung kann aber prinzipiell auf beliebige Weise geschehen und unter anderem auch durch Verpressen, Verkleben oder Verschrauben erreicht werden.The Fixing the heat distribution element, such as a melting plate or deicing belt, on the heating element can advantageously be achieved positively or cohesively become. So can the heat distribution element for example, attached to the heating element or with the heating element welded become. The attachment can, however, in principle in any way done and inter alia by pressing, gluing or Bolting can be achieved.

Um ein Enteisungsband, das um einen Heizstab gewickelt ist, mehr Stabilität zu verleihen, können stabilisierende Profilierungen in das Heizband geformt sein. Die Stabilisierungsprofile können beispielsweise in Form von Längssicken oder quer zur Längsrichtung des Bandes eingestanzte Wellenprofile sein, die sich in Längsrichtung des Bandes abwechselnd aus der Ober- und Unterseite des Heizbandes erheben bzw. absenken.Around a de-icing band wrapped around a heating rod to give more stability can stabilizing profilings be formed in the heating tape. The Stabilization profiles can for example in the form of longitudinal beads or transverse to the longitudinal direction the band be stamped wave profiles, extending in the longitudinal direction of the tape alternately from the top and bottom of the heating tape raise or lower.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können anstelle von Schmelzplatten oder Enteisungsbändern auch Verflüssigungsstäbe eingesetzt werden. Die Stäbe können so parallel nebeneinander angeordnet werden, dass sie im Wesentlichen der Form einer Heizplatte bzw. eines Enteisungsbandes entsprechen. Zwar gestaltet sich die Fertigung und Montage einer Kaltstartheizung mit Wärmestäben verglichen mit Heizplatten aufwendiger, jedoch steigt dann die effektive Enteisungsfläche und die Flüssigkeitsmenge, welche im Schmelzflüssigkeitsvolumen der Kaltstartheizung aufgenommen werden kann.According to one another embodiment may instead of melting plates or deicing belts also condensing rods are used. The bars can be arranged side by side in parallel so that they are essentially parallel the shape of a hot plate or a deicing belt correspond. Although the production and installation of a cold start heating designed compared with heat bars more expensive with hotplates, but then increases the effective deicing area and the amount of liquid which in the molten liquid volume of Cold start heating can be included.

Unabhängig von der Form und Anordnung der Wärmeverteilungselemente können die Wärmeverteilungselemente insbesondere aus Materialien gefertigt sein, die eine gute Wärmeleitfähigkeit sowie eine geringe Masse aufweisen, wie dies beispielsweise bei Aluminium oder Kupfer sowie deren Legierungen der Fall ist. Ferner ist zu beachten, dass die Wärmeverteilungselemente selbstverständlich korrosionsbeständig hinsichtlich der zu erwärmenden Flüssigkeit sein müssen. Dies ist insbesondere bei einer Kaltstartheizung für einen Flüssigharnstofftank zu berücksichtigen, da eine 32,5 %-ige Harnstofflösung leicht basisch und somit korrosiv für einige Materialien ist. In einem solchen Fall können die Wärmeverteilungselemente aus Edelstahl, beispielsweise aus legiertem Cr-Ni- oder Cr-Ni-Mo-Stahl entsprechend EN 10088-1 bis 3 bestehen.Independent of the shape and arrangement of the heat distribution elements can the heat distribution elements in particular be made of materials that have good thermal conductivity and have a low mass, as for example in Aluminum or copper and their alloys is the case. Further It should be noted that the heat distribution elements Of course corrosion-resistant with regard to the liquid to be heated have to be. This is especially for a cold start heater for a Liquid urea tank to take into account because a 32.5% urea solution is light basic and thus corrosive for some materials is. In such a case, the heat distribution elements may be made Stainless steel, for example made of alloyed Cr-Ni or Cr-Ni-Mo steel according to EN 10088-1 to 3.

Damit die Kaltstartheizung nur in den Fällen eingeschaltet wird, in denen die Flüssigkeit im Kraftfahrzeugtank gefroren ist, kann eine Ausführung mit einem Eissensor verwendet werden. Gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform kann die Kaltstartheizung eine Steuereinheit aufweisen, die mit wenigstens einem Eissensor, durch welchen der Aggregatzustand der Flüssigkeit im Tank erfassbar und ein den Aggregatzustand charakterisierendes Phasensignal an die Steuereinheit ausgebbar ist, einerseits und dem Heizelement andererseits verbunden sein, wobei durch die Steuereinheit in Abhängigkeit vom Phasensignal ein Heizsignal, welches das Heizelement aus einem Ruhezustand in den wärmeerzeugenden Betriebszustand überführt, an das Heizelement ausgebbar ist.In order to the cold start heating is switched on only in cases, in which the liquid is frozen in the motor vehicle tank, a design with a Ice sensor can be used. According to this advantageous embodiment the cold start heater may have a control unit with at least one ice sensor, by which the state of aggregation of the liquid detectable in the tank and a state of aggregation characterizing Phase signal can be output to the control unit, on the one hand and the heating element on the other hand be connected, wherein by the control unit dependent on from the phase signal a heating signal, which the heating element from a Hibernation in the heat-producing Operating state transferred, on the heating element can be dispensed.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Kaltstartheizung ein Verschlusselement aufweisen, das eine Aufnahmeöffnung des Tankes, durch welche das Schmelzflüssigkeitsvolumen der Kaltstartheizung entlang einer Einsetz- oder Montagerichtung in den Tank einführbar ist, fluiddicht verschließbar ausgestaltet. Diese Ausführung mit einem Verschlussmittel, welches die Aufnahmeöffnung des Tankmoduls verschließbar ausgestaltet, hat insbesondere bei einem modularen Baukastensystem der Kaltstartheizung den Vorteil, dass die Kaltstartheizung nicht nur die geforderte gefrorene Flüssigkeitsmenge abschmilzt, sondern auch die Aufnahmeöffnung im Tank verschließt.In a further embodiment the cold start heater may comprise a closure element having a receiving opening of the tank, through which the molten liquid volume of the cold start heating can be inserted into the tank along an insertion or mounting direction, designed fluid-tight lockable. This execution with a closure means which makes the receiving opening of the tank module lockable, has in particular in a modular system of cold start heating the advantage that the cold start heating not only the required frozen amount of liquid but also closes the receiving opening in the tank.

So kann das Verschlusselement vorzugsweise als Deckel ausgebildet sein. Die fluiddichte Verbindung des Deckels mit der Aufnahmeöffnung kann mittels bekannter Verschlussmechanismen, beispielsweise eines Schraubverschlusses, eines Bajonettverschlusses oder eines Rastverschlusses erfolgen.So the closure element may preferably be formed as a lid. The fluid-tight connection of the lid with the receiving opening can by means of known closure mechanisms, for example a screw cap, a bayonet closure or a snap closure done.

Schließlich kann es ferner vorteilhaft sein, wenn das Verschlusselement eine Entnahmeöffnung aufweist, an welche eine zum Flüssigkeitsverbraucher führende Fluidleitung anschließbar oder in die eine Entnahmevorrichtung, die sich durch die Entnahmeöffnung des Verschlussmittels hindurch in das Schmelzflüssigkeitsvolumen erstreckt, einsetzbar ist. Bei dieser Alternative ist gar keine Entnahmeöffnung im Fahrzeugtank notwendig, da die Entnahmeöffnung direkt in das Verschlusselement der Kaltstartheizung integriert ist.Finally, can Furthermore, it may be advantageous if the closure element has a removal opening, to which one to the liquid consumer premier Fluid line connectable or in the one removal device extending through the removal opening of the Closing means extends into the molten liquid volume, can be used. In this alternative, there is no removal opening in the Vehicle tank necessary, since the removal opening directly into the closure element the cold start heating is integrated.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Baukastens für ein Kaltstartheizsystem kann das Tankmodul einen Schmelztankbereich begrenzen, in dem das Schmelzflüssigkeitsvolumen des Kaltstartheizmoduls im montierten Zustand angeordnet ist und dessen Volumen im Wesentlichen dem Schmelzflüssigkeitsvolumen entspricht. Bei dieser Ausführungsform gleicht der Schmelztankbereich des Tankmoduls in etwa dem Kaltstartvolumen, welches vom Flüssigkeitsverbraucher benötigt wird. Somit kann der komplette Schmelztankbereich des Tankmoduls schnell abgeschmolzen werden, so dass dem Flüssigkeitsverbraucher die benötigte Menge abgeschmolzener Flüssigkeit innerhalb der Kaltstartperiode zur Verfügung steht.In an advantageous embodiment of the modular system for a cold start heating system, the tank module can limit a melting tank area in which the melting liquid volume of the cold start heating module is arranged in the mounted state and whose volume is substantially the Schmelzflüs volume corresponds. In this embodiment, the melting tank area of the tank module is approximately equal to the cold start volume required by the liquid consumer. Thus, the entire melt tank area of the tank module can be quickly melted off, so that the liquid consumer the required amount of molten liquid is available within the cold start period.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Baukastensystems kann das Tankmodul im Schmelztankbereich eine Entnahmeöffnung aufweisen, an die eine zum Flüssigkeitsverbrauch führende Fluidleitung anschließbar oder in die eine Entnahmevorrichtung, die sich durch die Entnahmeöffnung hindurch in das Schmelzflüssigkeitsvolumen erstreckt, einsetzbar ist, wie dies oben bereits näher erläutert wurde.According to one another embodiment of the modular system, the tank module in the melting tank area a removal opening have, to the one for the liquid consumption leading fluid line connectable or in the one removal device extending through the removal opening into the molten liquid volume extends, can be used, as has already been explained in more detail above.

Das Baukastensystem kann ebenfalls in bereits bestehende Fluidsysteme von Kraftfahrzeugen integriert werden, wenn das Tankmodul als Zusatztankmodul ausgebildet ist, das Fluidleitend mit einem Flüssigkeitstank in Verbindung steht. Damit auch in diesem Fall verschiedene Zusatztankmodule beliebig gegeneinander ausgetauscht werden können, kann, gemäß einer weiteren Ausführung, das Zusatztankmodul vom Flüssigkeitstank wiederholt lösbar, beispielsweise durch einen Befestigungsflansch, ausgestaltet sein.The Modular system can also be used in existing fluid systems be integrated by motor vehicles, if the tank module as additional tank module is formed, the fluid conductively connected to a liquid tank in connection stands. So that in this case various additional tank modules arbitrarily against each other can be exchanged, can, according to one further execution, the additional tank module from the liquid tank repeatedly detachable, be configured for example by a mounting flange.

Die beschriebene Kaltstartheizung kann insbesondere zum Abschmelzen der für einen Flüssigkeitsverbraucher, wie beispielsweise einen SCR-Katalysator oder eine Scheiben- und Scheinwerferwaschanlage, bestimmten Flüssigkeit in Kraftfahrzeugtanks verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Kaltstartheizung dazu verwendet werden, eine wässrige Harnstofflösung, vorzugsweise eine 30%ige bis 35%ige Harnstofflösung oder eine Reinigungslösung für Scheiben- und/oder Scheinwerferwaschanlagen abzuschmelzen.The described cold start heating can in particular for melting the for a liquid consumer, such as an SCR catalyst or a windscreen and headlight washer system, certain liquid used in motor vehicle tanks. Advantageously, can the cold start heater according to the invention used to make a watery Urea solution, preferably a 30% to 35% urea solution or a cleaning solution for disc and / or headlight washer systems.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale können dabei unabhängig voneinander kombiniert oder weggelassen werden, wie dies oben bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde. Es zeigen:in the The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings explained. The different characteristics can independent can be combined or omitted from each other, as stated above the individual advantageous embodiments has already been set forth. Show it:

1 eine schematische Übersichtsdarstellung einer erfindungsgemäßen Kaltstartheizung in einem Fluidsystem umfassend einen Kraftfahrzeugtank; 1 a schematic overview of a cold start heater according to the invention in a fluid system comprising a motor vehicle tank;

2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kaltstartheizung; 2 a schematic representation of a second embodiment of the cold start heater according to the invention;

3 einen Baukasten für ein Kaltstartsystem umfassend ein Tankmodul und eine erfindungsgemäße Kaltstartheizung in einer dritten Ausführungsform; und 3 a kit for a cold start system comprising a tank module and a cold start heater according to the invention in a third embodiment; and

4 ein zweites Tankmodul des Baukastensystems umfassend eine erfindungsgemäße Kaltstartheizung einer vierten Ausführungsform; 4 a second tank module of the modular system comprising a cold start heater according to the invention of a fourth embodiment;

5a bis 5c Tankmodul eines Baukastensystems gemäß weiterer Ausführungen. 5a to 5c Tank module of a modular system according to further embodiments.

In 1 ist zunächst schematisch ein Fluidsystem 1 eines Kraftfahrzeuges gezeigt. Das Fluidsystem umfasst einen Kraftfahrzeugtank 2, eine Fluidleitung 3, beispielsweise eine Schlauch- oder Rohrleitung, eine Pumpe 4 sowie einen Flüssigkeitsverbraucher 5. Der Kraftfahrzeugtank 2 weist eine Öffnung 6 zum Befüllen des Tanks 2 mit einer Flüssigkeit 8 auf. Die Einfüllöffnung 6 des Tanks 2 ist mit einem Tankdeckel 7 verschlossen. Ferner besitzt der Tank 2 eine Entnahmeöffnung 9, an welche die Flüssigkeitsleitung 3 mit Pumpe 4 angeschlossen ist. Über die Pumpe 4 kann somit die Flüssigkeit 8 durch die Entnahmeöffnung 9 aus dem Tank 2 ausfließen, falls die Pumpe 4 die Flüssigkeit 2 durch die Rohrleitung 3 zu einem Flüssigkeitsverbraucher 2 fördert.In 1 is first schematically a fluid system 1 a motor vehicle shown. The fluid system includes a motor vehicle tank 2 , a fluid line 3 For example, a hose or pipe, a pump 4 and a liquid consumer 5 , The motor vehicle tank 2 has an opening 6 for filling the tank 2 with a liquid 8th on. The filling opening 6 of the tank 2 is with a gas cap 7 locked. Furthermore, the tank has 2 a removal opening 9 to which the fluid line 3 with pump 4 connected. About the pump 4 can thus the liquid 8th through the removal opening 9 from the tank 2 flow out if the pump 4 the liquid 2 through the pipeline 3 to a liquid consumer 2 promotes.

In 1 ist die Entnahmeöffnung 9 des Kraftfahrzeugtanks 2 lediglich beispielhaft im Bodenbereich des Tanks 2 angeordnet. Selbstverständlich kann die Flüssigkeitsentnahme an jeder beliebigen Stelle des Tanks 2 erfolgen, wobei mitunter in das Tankvolumen ragende Entnahmevorrichtungen (in 1 nicht gezeigt) eingesetzt werden.In 1 is the removal opening 9 the motor vehicle tank 2 just as an example in the bottom area of the tank 2 arranged. Of course, the liquid extraction at any point of the tank 2 take place, with sometimes in the tank volume projecting removal devices (in 1 not shown).

Anwendungsbeispiele des in 1 gezeigten Fluidsystems 1 sind Anlagen zur Reinigung von Scheiben oder Scheinwerfern sowie ein Katalysatorsystem zur Reduzierung von Stickoxiden. Bei ersterer Anwendung ist die im Tank 2 aufgenommene Flüssigkeit 8 ein Reinigungsmittel für Kraftfahrzeugscheiben oder Scheinwerfer und der Flüssigkeitsverbraucher 5 ist die Scheiben- bzw. Scheinwerferwaschanlage 2, welche die Reinigungsflüssigkeit 8 zum Betrieb benötigt. Im zweiten Fall kann die Flüssigkeit 8 eine wässrige, 32,5 %-ige Harnstofflösung, die auch unter dem Namen AdBlue® bekannt ist, sein, welche von einem SCR-Katalysator benötigt wird, um Stickoxide im Abgas einer Verbrennungskraftmaschine chemisch in unbedenkliche Abgase umzuwandeln. In diesem Fall ist ein SCR-Katalysator der Flüssigkeitsverbraucher 5.Application examples of in 1 shown fluid system 1 are systems for cleaning windows or headlamps and a catalyst system for reducing nitrogen oxides. In the former application is the in the tank 2 absorbed liquid 8th a cleaner for vehicle windows or headlights and the liquid consumer 5 is the windscreen or headlight washing system 2 which the cleaning fluid 8th needed for operation. In the second case, the liquid can 8th be an aqueous, 32.5% urea solution, which is also known under the name AdBlue ®, which is required of an SCR catalyst to convert nitrogen oxides in the exhaust gas of an internal combustion engine exhaust gases into harmless chemical. In this case, an SCR catalyst is the liquid consumer 5 ,

Ein Problem von den in 1 gezeigten Fluidsystemen 1 in Kraftfahrzeugen ist, dass die Flüssigkeit 8 gefriert, wenn die Außentemperaturen unter den Gefrierpunkt TS der Flüssigkeit sinkt. In diesem Fall ist das Fluidsystem nicht mehr funktionsfähig, weil die erstarrte Flüssigkeit 8 der Eistemperatur TMIN nicht mehr zum Flüssigkeitsverbraucher 5 transportiert werden kann.A problem of the in 1 shown fluid systems 1 in motor vehicles is that the liquid 8th freezes when the outside temperatures below the freezing point T S of the liquid drops. In this case, the fluid system is no longer functional because the solidified liquid 8th the ice temperature T MIN no longer to the liquid consumer 5 can be transported.

Um die gefrorene Flüssigkeit 8 im Kraftfahrzeugtank 2 wieder fließfähig zu machen, sind somit Heizeinrichtung erforderlich. In 1 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kaltstartheizung 12 gezeigt.To the frozen liquid 8th in the motor vehicle tank 2 again to make flowable, thus heating device are required. In 1 is a first embodiment of the cold start heater according to the invention 12 shown.

Die Kaltstartheizung 12 umfasst ein Heizelement 13 sowie ein Wärmeverteilungselement 14 und ist im Bodenbereich des Innenraums des Kraftfahrzeugtanks 2 angeordnet.The cold start heating 12 includes a heating element 13 and a heat distribution element 14 and is in the bottom area of the interior of the motor vehicle tank 2 arranged.

Das Heizelement 13 der 1 ist als Röhrenheizkörper ausgebildet. An einem Ende des Röhrenheizkörpers 13 strömt eine Heizflüssigkeit 10 mit einer Eingangstemperatur T1 in den Heizkörper 13 ein, strömt im Heizelement 13 durch einen Abschnitt im Inneren des Kraftfahrzeugtanks 2 und tritt schließlich am anderen Ende des Heizrohres 13 mit einer Ausgangstemperatur T2 wieder aus. Während die Heizflüssigkeit den Rohrheizkörper 13 durchströmt, wird Wärme direkt an die im Tank 2 gefrorene Flüssigkeit 8 übertragen, da die Temperatur der Heizflüssigkeit 10 größer als die Temperatur TMIN der erstarrten Flüssigkeit 8 ist.The heating element 13 of the 1 is designed as a tubular heater. At one end of the tubular radiator 13 a heating fluid flows 10 with an inlet temperature T 1 in the radiator 13 A, flows in the heating element 13 through a section inside the motor vehicle tank 2 and finally enters the other end of the heating tube 13 with a starting temperature T 2 again off. While the heating fluid is the tubular heater 13 flows through, heat is directly to the tank 2 frozen liquid 8th transferred because the temperature of the heating fluid 10 greater than the temperature T MIN of the solidified liquid 8th is.

Ein Wärmeverteilungselement 14 steht wärmeleitend mit dem Heizelement 13 in Verbindung und weist in den Tank 2 ragende, sich vom Heizelement weg erstreckende Enteisungsflächen 15 auf. Strömt nun im Betrieb der Kaltstartheizung 12 Heizflüssigkeit 10 durch das Heizrohr 13, so findet eine Wärmeleitung vom Heizkörper 13 auf die Enteisungsflächen 15 des Verteilungselementes 14 statt, so dass über die Enteisungsflächen 15 die Wärme direkt in die im Tank 2 gefrorene Flüssigkeit 8 übertragen werden kann.A heat distribution element 14 is thermally conductive with the heating element 13 in connection and points in the tank 2 projecting defrosting surfaces extending away from the heating element 15 on. Now flows during operation of the cold start heating 12 heating fluid 10 through the heating tube 13 , so finds a heat conduction from the radiator 13 on the deicing surfaces 15 of the distribution element 14 instead of leaving the deicing areas 15 the heat directly into the tank 2 frozen liquid 8th can be transferred.

Dadurch, dass die Schmelzflächen 15 in den Tank 2 ragen, spannen sie ein Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 im Innenraum des Tanks 2 auf, welches mindestens dem Erstbetriebsvolumen VKS des Flüssigkeitsverbrauches 5 entspricht.Because of the melting surfaces 15 in the tank 2 protrude, they tension a molten metal volume 16 in the interior of the tank 2 on, which is at least the initial operating volume V KS of the liquid consumption 5 equivalent.

Bei der Ausführungsform der Kaltstartheizung 12 der 1 ist das Wärmeverteilungselement 14 als Enteisungsband ausgebildet. Das Enteisungsband 14 ist spiralförmig um den Rohrheizkörper 13 so gewickelt, dass Heizelement 13 und Wärmeband 14 eine Heizschnecke bilden, die ein Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 im Tankinnenraum aufspannt.In the embodiment of the cold start heater 12 of the 1 is the heat distribution element 14 designed as a deicing band. The de-icing tape 14 is spiral around the tubular heater 13 so wrapped that heating element 13 and heat band 14 form a heating screw, which is a volume of molten liquid 16 spans in the tank interior.

Um eine möglichst große Enteisungsfläche 15 zu erhalten, ist das Enteisungsband 14 so angeordnet, dass die flachen Seitenränder des Bandes 15 zumindest abschnittsweise an der Oberfläche des Heizkörpers 13 befestigt sind. Die Befestigung kann beispielsweise durch Verschweißen erfolgen.To have the largest possible deicing area 15 to receive is the de-icing tape 14 arranged so that the flat side edges of the tape 15 at least in sections on the surface of the radiator 13 are attached. The attachment can be done for example by welding.

Für mehr Stabilität und eine noch größere Enteisungsfläche 15 des Enteisungsbandes 14 können Profilierungen 11 in das Band gefertigt werden, welche die Stabilität des Bandkörpers 14 erhöhen. Möglich sind beispielsweise in Längsrichtung des Enteisungsbandes 14 gestanzte Sicken oder quer zur Längsachse des Bandes 15 abwechselnd zur Ober- und Unterseite herausragende Auswölbungen, die in 1 mit Bezugszeichen 11 angedeutet sind.For more stability and an even bigger defrost surface 15 of the deicing band 14 can profilings 11 made in the band, which determines the stability of the band body 14 increase. Possible, for example, in the longitudinal direction of the deicing belt 14 punched beads or transverse to the longitudinal axis of the band 15 alternately to the top and bottom protruding bulges, in 1 with reference number 11 are indicated.

Aufgabe der erfindungsgemäßen Kaltstartheizung 12 ist es, ein Kaltstartvolumen VKS möglichst schnell abzuschmelzen. Das Erstbetriebsvolumen VKS ist eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge, beispielsweise 0,2 l bzw. 1,0 l einer AdBlue®-Lösung in Personen- bzw. Lastkraftfahrzeugen, welche dem Flüssigkeitsverbraucher 5 zur Verfügung stehen muss, damit dieser betrieben werden kann.Task of the cold start heating according to the invention 12 is to melt a cold start volume V KS as quickly as possible. The initial operating volume V KS is a predetermined amount of liquid, for example, 0.2 l or 1.0 l of an AdBlue ® solution in passenger or heavy vehicles, which the liquid consumer 5 must be available so that it can be operated.

Da der Inhalt des Schmelzflüssigkeitsvolumens 16 der erfindungsgemäßen Kaltstartheizung 12 mindestens dem Betriebsstartvolumen VKS entspricht, ermöglicht die erfindungsgemäße Kaltstartheizung 12 somit ein dosiertes Abschmelzen einer für die Betriebsaufnahme des Flüssigkeitsverbrauchers 5 erforderlichen Fluidmenge.As the content of the molten liquid volume 16 the cold start heating according to the invention 12 at least equal to the operating start volume V KS , allows the cold start heater according to the invention 12 thus a metered melting one for the start of operation of the liquid consumer 5 required amount of fluid.

Da es wünschenswert ist, die gefrorene Flüssigkeit 8 innerhalb einer definierten Kaltstartperiode tKS, die sich unmittelbar an den Kaltstart des Kraftfahrzeuges anschliesst, bei einer vorbestimmten unteren Mindesttemperatur TMIM abzuschmelzen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Enteisungsflächen 15 des Heizbandes 14 möglichst gleichmäßig im Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 verteilt angeordnet sind.Since it is desirable the frozen liquid 8th Within a defined cold start period t KS , which adjoins directly to the cold start of the motor vehicle to melt at a predetermined lower minimum temperature T MIM , the invention provides that the defrosting surfaces 15 of the heating tape 14 as evenly as possible in the molten liquid volume 16 are arranged distributed.

Hierbei hat sich gezeigt, dass ein schnelles, energieeffizientes Abschmelzen des kompletten Schmelzflüssigkeitsvolumens 16 bei einer bestimmten Mindesttemperatur TMIN innerhalb einer definierten Kaltstartperiode tKS trotz einer begrenzten Heizleitung des Heizelementes 13 dann erreicht werden kann, wenn die Enteisungsflächen 15 einen Abstand D aufweisen, welcher einen Schmelzabstand DMAX nicht überschreitet.It has been shown that a fast, energy-efficient melting of the entire melt liquid volume 16 at a certain minimum temperature T MIN within a defined cold start period t KS despite a limited heating line of the heating element 13 then can be achieved if the deicing areas 15 have a distance D, which does not exceed a melting distance D MAX .

Die geometrischen Abmessungen und Ausdehnung der Kaltstartheizung sind in 1 nur angedeutet und werden in den nachfolgenden Figuren detaillierter beschrieben.The geometrical dimensions and extent of the cold start heating are in 1 only indicated and will be described in more detail in the following figures.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kaltstartheizung 12. Für Elemente, deren Aufbau und/oder Funktion identisch oder ähnlich Elementen der 1 ist, werden dieselben Bezugszeichen wie in 1 verwendet. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of the cold start heater according to the invention 12 , For elements whose structure and / or function are identical or similar Ele of the 1 is the same reference numerals as in 1 used.

2 zeigt eine beispielhafte Ausführung mit einem zylinderförmigen Schmelzflüssigkeitsvolumen 16, durch welches vorteilhafte Ausgestaltungen und Anordnungen der einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Kaltstartheizung 12 zueinander beschrieben werden. 2 shows an exemplary embodiment with a cylindrical melt liquid volume 16 , By which advantageous embodiments and arrangements of the individual components of the cold start heating according to the invention 12 be described to each other.

Das Heizelement 13 der 2 ist im Wesentlichen ein Heizstab 13, der, im Gegensatz zum Rohrheizkörper der 1, als ein elektrisches Heizelement ausgebildet ist. Das elektrische Heizelement 13 ist vorzugsweise ein Kaltleiterelement (auch PTC-Element genannt), weil PTC-Elemente temperaturregulierend sind, d.h. sich nur bis zu einer Höchsttemperatur erwärmen.The heating element 13 of the 2 is essentially a heating element 13 , which, in contrast to the tubular heater of the 1 as an electrical heating element is formed. The electric heating element 13 is preferably a PTC element (also called PTC element), because PTC elements are temperature-regulating, ie heat only up to a maximum temperature.

Das als Abstrahlkörper eingesetzte Wärmeverteilungselement 14 der 2 ist einstückig und weist eine Schmelzhülse 17 mit plattenförmigen Enteisungsflächen 15 auf.The heat distribution element used as a radiator 14 of the 2 is in one piece and has a melting sleeve 17 with plate-shaped deicing surfaces 15 on.

Die Enteisungshülse 17 ist so auf den Heizstab 13 aufgesteckt, dass der Heizkörper 13 den Innenraum der Hülse 17 ausfüllt und jeweils an den Hülsenenden herausragt. Die Hülse kann auf unterschiedlichste Weise auf dem Heizelement 13 in Richtung der Schmelzachse S des Heizstabes 13 fixiert werden. So kann die Schmelzhülse 17 beispielsweise stoffschlüssig auf den Heizkörper 13 aufgepresst werden, formschlüssig auf den Heizstab 13 aufgeschraubt werden, aber auch verklebt oder durch externe Befestigungselemente wie Befestigungsschrauben oder -ringe, welche beiderseits der Hülse angeordnet werden, gehalten werden.The de-icing sleeve 17 is so on the heating rod 13 plugged that the radiator 13 the interior of the sleeve 17 fills and protrudes at the sleeve ends. The sleeve can in many different ways on the heating element 13 in the direction of the melting axis S of the heating element 13 be fixed. So can the melting sleeve 17 for example, cohesively on the radiator 13 be pressed on, form-fitting on the heating element 13 be screwed, but also glued or held by external fasteners such as mounting screws or rings, which are arranged on both sides of the sleeve.

Alternativ kann das Wärmeverteilungselement 14 modular aufgebaut sein und eine Schmelzhülse 17 umfassen, auf welche einzelne Enteisungsplatten 15 aufgesteckt werden. Hierbei ist vorteilhaft, dass bei einem modularen Stecksystem einerseits der Abstand D zwischen den Enteisungsflächen 15 und andererseits die Form, Dicke, Größe und oder das Material der Enteisungsplatten 15 beliebig variiert und besonders einfach an die Anforderungen der Enteisung angepasst werden können.Alternatively, the heat distribution element 14 be modular and a melting sleeve 17 include on which individual deicing plates 15 be plugged. It is advantageous that in a modular plug-in system, on the one hand, the distance D between the deicing areas 15 and, on the other hand, the shape, thickness, size and or material of the deicing plates 15 can be varied as desired and can be easily adapted to the requirements of the de-icing process.

Unabhängig von der Befestigungsmethode ist es vorteilhaft, eine möglichst große Kontaktfläche zwischen der äußeren Oberfläche des Heizstabes 13 und der Innenwand des Enteisungsrohres 17 der Wärmeverteilungsfläche 14 zu erreichen, damit eine möglichst effiziente Wärmeübertragung vom Heizelement 13 auf die Hülse 17 erreicht wird.Regardless of the method of attachment, it is advantageous to have the largest possible contact surface between the outer surface of the heating element 13 and the inner wall of the deicing tube 17 the heat distribution surface 14 to achieve, thus the most efficient heat transfer from the heating element 13 on the sleeve 17 is reached.

Die Enteisungsflächen 15 der 2 sind als runde Schmelzplatten ausgeformt. Selbstverständlich ist die Form der Schmelzplatten 15 nicht auf einen runden Umfang beschränkt, sondern kann auch elliptisch oder polygonal sein. Bei der 2 weist das Wärmeverteilungselement acht Enteisungsflächen 15 auf, die im Wesentlichen orthogonal zur Schmelzachse S des Heizstabes 13 angeordnet sind. Dabei sind die einzelnen Heizflächen um einen Abstand D versetzt entlang der Schmelzachse S des Heizelementes 13 angeordnet.The deicing areas 15 of the 2 are shaped as round melting plates. Of course, the shape of the melting plates 15 not limited to a round perimeter, but may also be elliptical or polygonal. In the 2 the heat distribution element has eight deicing surfaces 15 on, which is substantially orthogonal to the melting axis S of the heating rod 13 are arranged. The individual heating surfaces are offset by a distance D along the melting axis S of the heating element 13 arranged.

Aufgrund der stabförmigen Ausgestaltung des Heizelementes 13 und der runden Enteisungsflächen 15, die senkrecht bezüglich des Heizstabes 13 angeordnet sind, spannen die Enteisungsflächen 15 der 2 ein im Wesentlichen zylinderförmiges Schmelzflüssigkeitsvolumen 16, in 2 durch die gestrichelte Linie dargestellt, auf.Due to the rod-shaped configuration of the heating element 13 and the round deicing areas 15 perpendicular to the heating element 13 are arranged, tension the deicing areas 15 of the 2 a substantially cylindrical melt liquid volume 16 , in 2 shown by the dashed line, on.

Die räumliche Ausdehnung des Schmelzflüssigkeitsvolumens 16 wird also durch zwei Parameter bestimmt. Die Länge L des Schmelzflüssigkeitsvolumens wird im Wesentlichen durch den Abstand und die Anzahl n der Enteisungsplatten 15 festgelegt. Effektiv ist die Länge L des Schmelzflüssigkeitsvolumens 16 größer als der Abstand zwischen den endständigen Enteisungsplatten 15a und 15h, weil auch die in Richtung der oberen und unteren Stirnseite des zylinderförmigen Schmelzflüssigkeitsvolumens 16 weisenden Schmelzflächen Wärme abgeben.The spatial extent of the melt liquid volume 16 is therefore determined by two parameters. The length L of the melt liquid volume is essentially determined by the distance and the number n of de-icing plates 15 established. Effective is the length L of the melt liquid volume 16 greater than the distance between the terminal deicing plates 15a and 15h because also in the direction of the upper and lower end face of the cylindrical melt liquid volume 16 pointing melting surfaces heat.

Der Abstand D benachbarter Enteisungsflächen 15 im Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 darf maximal einen Grenzabstand DMAX aufweisen, bis zu dem die gefrorene gefrorene Flüssigkeit (in 2 nicht dargestellt) auch in der Mitte zwischen den Enteisungsflächen 15 abgeschmolzen werden kann. Daher ragt das Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 an den endständigen Enteisungsflächen 15a und 15h in Richtung der Stirnseiten des Schmelzwasserzylinders 16 jeweils mindestens um die Länge D/2 hinaus.The distance D of adjacent deicing surfaces 15 in the molten metal volume 16 may not exceed a limit distance D MAX to which the frozen frozen liquid (in 2 not shown) also in the middle between the deicing areas 15 can be melted off. Therefore, the molten liquid volume protrudes 16 at the terminal deicing areas 15a and 15h in the direction of the front sides of the meltwater cylinder 16 each at least by the length D / 2 addition.

Nimmt man die Ausführung der 2, bei welcher die Enteisungsflächen 15 um den Abstand D entlang des Heizstabes angeordnet sind, entspricht die Länge L des Schmelzflüssigkeitsvolumens 16 der Anzahl n der Enteisungsflächen (hier acht), multipliziert mit dem Abstand D zwischen benachbarten Enteisungsflächen 15, also L = n • D. Die Länge L der 2 beträgt 96 mm, so dass sich ein Abstand D = 12 mm ergibt.If you take the execution of the 2 in which the deicing areas 15 are arranged by the distance D along the heating rod, corresponds to the length L of the molten liquid volume 16 the number n of defrosting surfaces (here eight) multiplied by the distance D between adjacent defrosting surfaces 15 , ie L = n • D. The length L of the 2 is 96 mm, so that there is a distance D = 12 mm.

Der zweite Parameter, welcher das Schmelzflüssigkeitsvolumen 15 charakterisiert, ist die Breite B des Schmelzzylinders 16. Die Breite entspricht im Wesentlichen dem Abstand von der Schmelzachse S des Heizelementes 13 bzw. der Längsachse LA des Schmelzwasserzylinders 16 bis zu der Mantelfläche M des Schmelzflüssigkeitsvolumens 16. Die Breite des Schmelzflüssigkeitsvolumens 16 der 2 beträgt etwa 25 mm, wobei die Schmelzhülse einen Radius von ca. 9 mm aufweist.The second parameter, which is the melt volume 15 characterized, is the width B of the melt cylinder 16 , The width substantially corresponds to the distance from the melting axis S of the heating element 13 or the longitudinal axis LA of the meltwater cylinder 16 up to the lateral surface M of the molten liquid volume 16 , The width of the melt liquid volume 16 of the 2 is about 25 mm, wherein the melting sleeve has a radius of about 9 mm.

Das Volumen des Schmelzraumes 16 berechnet sich bei der Ausführung der Kaltstartheizung 12 der 2 nach der Volumenformel für Zylinder, welche Querschnittsfläche A × Zylinderlänge L beträgt, wobei die Querschnittsfläche A beim Zylinder gleich Radius (hier Breite B)2 × π ist.The volume of the melting chamber 16 Calculated during the execution of the cold start heating 12 of the 2 according to the volume formula for cylinders, which is cross-sectional area A × cylinder length L, wherein the cross-sectional area A in the cylinder is equal to radius (here width B) 2 × π.

Das Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 der erfindungsgemäßen Kaltstartheizung 12 ist jedoch nicht auf die zylinderförmige Ausgestaltung der 2 beschränkt, sondern die Enteisungsflächen 15 können eine beliebige Raumform, beispielsweise ein im Wesentlichen hexaeder-, prisma- oder pyramidenförmiges Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 (nicht gezeigt) aufspannen. Welche räumliche Gestalt das Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 der Kaltstartheizung 12 einnimmt, hängt maßgeblich von der räumlichen Anordnung und dem Umfang der Schmelzflächen 15 ab. Würden beispielsweise anstelle der in 2 gezeigten kreisrunden Enteisungsflächen 15 quadratische Enteisungsflächen 15 verwendet, so würde sich ein hexaederförmiges Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 aufspannen.The melt volume 16 the cold start heating according to the invention 12 However, not on the cylindrical configuration of 2 limited, but the deicing areas 15 may be any spatial form, such as a substantially hexagonal, prismatic or pyramidal melt volume 16 span (not shown). Which spatial shape the molten liquid volume 16 the cold start heating 12 depends largely on the spatial arrangement and the extent of the enamel surfaces 15 from. For example, instead of in 2 shown circular deicing areas 15 square deicing surfaces 15 used, so would a hexahedral melt liquid volume 16 span.

Würden alternativ die Enteisungsflächen 15, im Gegensatz zur Ausführung der 2, bei denen alle runden Enteisungsflächen den gleichen Radius besitzen, entlang der Schmelzachse S sukzessiv kleiner werdende Radien aufweisen, so würde sich ein pyramidenförmiges Volumen aufspannen. Neben dem Umfang der Enteisungsflächen 15, welche in der Regel den Querschnitt A des Schmelzflüssigkeitsvolumens 16 bestimmen, gibt es auch andere Einflussfaktoren auf die räumliche Gestalt des Schmelzvolumens 16. Zu diesen Faktoren zählen beispielsweise der räumliche Verlauf des Heizelementes 13 oder der Neigungswinkel, unter welchem die Enteisungsflächen 15 bezüglich des Heizstabes 13, genauer dessen Schmelzachse S angeordnet sind. So kann beispielsweise anstelle eines geraden Heizstabes 13 auch ein gekrümmter oder U-förmiger Heizstab verwendet werden.Would alternatively the deicing areas 15 , unlike the execution of 2 in which all round deicing surfaces have the same radius, along the melting axis S successively smaller radii have, so a pyramidal volume would span. In addition to the scope of de-icing surfaces 15 , which is usually the cross-section A of the molten metal volume 16 There are also other factors influencing the spatial shape of the melt volume 16 , These factors include, for example, the spatial course of the heating element 13 or the angle of inclination under which the deicing surfaces 15 with respect to the heating element 13 , More specifically, the melting axis S are arranged. For example, instead of a straight heating element 13 also a curved or U-shaped heating element can be used.

Damit die von dem Heizelement 13 erzeugte Wärme zum Abschmelzen der gefrorenen Flüssigkeit möglichst gleichmäßig im Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 durch das Wärmeleitelement 14 verteilt abgegeben werden kann, ist der Heizstab 13 der 2 zentral im Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 angeordnet. Dabei erstreckt sich der Heizkörper 13 des Schmelzstabes im Wesentlichen parallel zur Längsachse LA des Schmelzflüssigkeitsvolumens 16. Genau genommen ist der Heizstab 13 im Wesentlichen koaxial der Längsachse LA des Schmelzflüssigkeitsvolumens angeordnet.So that of the heating element 13 generated heat to melt the frozen liquid as evenly as possible in the molten liquid volume 16 through the heat-conducting element 14 can be dispensed distributed, is the heating element 13 of the 2 centrally in the molten metal volume 16 arranged. In this case, the radiator extends 13 of the melt rod substantially parallel to the longitudinal axis LA of the melt liquid volume 16 , Strictly speaking, the heating element 13 arranged substantially coaxially with the longitudinal axis LA of the molten liquid volume.

Dadurch, dass die Schmelzachse S des Heizelementes 13 mit der Längsachse des Schmelzflüssigkeitsvolumens kongruent zusammenfällt, wird einerseits über die Länge L des Schmelzvolumens 16 gleichmäßig Wärme abgegeben. Zweitens findet auch über die Breite B des Schmelzflüssigkeitsvolumens 16 durch gleichmäßig Wärmeabstrahlung in den Schmelzraum 16 statt.Characterized in that the melting axis S of the heating element 13 coincides congruently with the longitudinal axis of the melt liquid volume, on the one hand over the length L of the melt volume 16 evenly released heat. Second, it also finds across the width B of the melt liquid volume 16 through uniform heat radiation into the melting chamber 16 instead of.

Auch wenn bei den bisherigen Ausführungsformen der 1 und 2 ausschließlich ebene Wärmeverteilungselemente 14 beschrieben wurden, so ist die erfindungsgemäße Kaltstartheizung 12 nicht auf ebene Wärmeverteilungselemente 14 zu begrenzen. Es können vielmehr beliebig ausgeformte Elemente, beispielsweise auch Wärmestäbe (nicht gezeigt) eingesetzt werden, welche die vom Heizelement 13 erzeugte Wärme im Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 verteilt abgeben.Although in the previous embodiments of the 1 and 2 only even heat distribution elements 14 have been described, then the cold start heating according to the invention 12 not on even heat distribution elements 14 to limit. Rather, any shaped elements, for example, heat bars (not shown) can be used, which are the heating element 13 generated heat in the molten liquid volume 16 distributed.

3 zeigt einen Baukasten für ein Kaltstartheizsystem 18, das eine erfindungsgemäße Kaltstartheizung 12 einer dritten Ausführungsform umfasst. Für gleiche Teile, deren Aufbau und/oder Funktion ähnlich oder identisch von Teilen der vorherigen Figuren ist, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede des modularen Kaltstartheizsystems 18 zu den Ausführungen der 1 und 2 eingegangen. 3 shows a kit for a cold start heating system 18 that is a cold start heater according to the invention 12 a third embodiment. For the same parts whose structure and / or function is similar or identical to parts of the previous figures, the same reference numerals are used. In the following, only the differences of the modular cold start heating system 18 to the remarks of the 1 and 2 received.

Das modulare Kaltstartheizmodul 18 der 3 umfasst ein Tankmodul 19 und eine erfindungsgemäße Kaltstartheizung 12 in einer dritten Ausführungsform.The modular cold start heating module 18 of the 3 includes a tank module 19 and a cold start heater according to the invention 12 in a third embodiment.

Das Tankmodul 19 der 3 begrenzt einen Schmelztankbereich 52 und umfasst einen Tankbehälter 20 sowie einen Tankdeckel 21. Der Tankbehälter 20 ist im Wesentlichen topfförmig ausgebildet, so dass er an einer Seite eine Aufnahmeöffnung 22 aufweist, welche durch den Deckel 21 als Verschlusselement Fluiddicht abgedichtet werden kann. Der Boden des topfförmigen Tankbehälters 20 ist nicht vollkommen eben, sondern weist ein leichtes, zur Mitte des Bodens hinlaufendes Gefälle auf, so dass er eine Trichterform besitzt.The tank module 19 of the 3 limits a melting tank area 52 and includes a tank container 20 and a fuel cap 21 , The tank container 20 is substantially cup-shaped, so that it has a receiving opening on one side 22 which is through the lid 21 As a closure element can be sealed fluid-tight. The bottom of the cup-shaped tank container 20 is not perfectly flat, but has a slight slope running towards the center of the ground, so that it has a funnel shape.

Die Aufnahmeöffnung 22 des Tanktopfes 20 ist von einem umlaufenden Rand 23 umfasst, der so ausgeformt ist, dass die Wand des Topfmantels nach außen verbreitet ist. Der Tankdeckel 21 weist am Rand seiner Unterseite eine Auflagefläche 25 auf, welche am Rand 23 des Tankbehälters 20 aufliegt, wenn der Deckel 21 den Tankbehälter 20 verschließt.The receiving opening 22 of the tank pot 20 is from a circumferential edge 23 comprises, which is shaped so that the wall of the pot shell is spread outwards. The fuel cap 21 has at the edge of its underside a support surface 25 on which edge 23 of the tank 20 rests when the lid 21 the tank container 20 closes.

Sowohl der umlaufende Rand 23 des Behälters 20 als auch die Auflagefläche 25 des Verschlussdeckels 21 sind mit Befestigungsstellen 24 bzw. 26 versehen, die zusammenfallen, wenn der Deckel 21 die Aufnahmeöffnung 22 des Tankbehälters 20 richtig verschließt. In der 3 sind die Befestigungsstellen 24 und 26 des Behälters 20 und des Deckels 21 als Bohrlöcher ausgebildet, die sich senkrecht zu der Fläche erstrecken, welche die Aufnahmeöffnung 22 aufspannt.Both the circumferential edge 23 of the container 20 as well as the bearing surface 25 the closure lid 21 are with attachment points 24 respectively. 26 provided that coincide when the lid 21 the receiving opening 22 of the tank 20 closes properly. In the 3 are the attachment points 24 and 26 of the container 20 and the lid 21 formed as bores extending perpendicular to the Extending surface, which the receiving opening 22 spans.

Liegen die Befestigungsstellen 24 und 26 übereinander, so können Befestigungsmittel 27, in der 3 Schrauben, den Tankbehälter 20 und den Tankdeckel 21 des Tankmoduls 19 fest miteinander verbinden. Die Befestigungsmittel 27 müssen selbstverständlich nicht zwangsläufig Schrauben sein, es können vielmehr beliebige Befestigungsmittel, beispielsweise auch Nieten oder Clips sowie eine Raste und Gegenraste oder ein Schraubdeckel verwendet werden. Für alle diese Befestigungen gilt, dass der Tankdeckel 21 wiederholt vom Tankbehälter 20 lösbar ist.Lie the attachment points 24 and 26 one above the other, so can fasteners 27 , in the 3 Screws, the tank container 20 and the fuel cap 21 of the tank module 19 firmly connect with each other. The fasteners 27 need not necessarily screws, of course, but it can be used any fasteners, such as rivets or clips and a detent and counter-latch or a screw cap. For all these fasteners, the gas cap applies 21 repeatedly from the tank 20 is solvable.

Auch ein Verschweißen von Tankbehälter 20 und Tankdeckel 21 ist möglich, die wiederholte Lösbarkeit entfällt dann.Also a welding of tank container 20 and gas cap 21 is possible, then the repeated solubility is eliminated.

Ferner muss die Verbindungsstelle zwischen Deckel 21 und Behälter 20 fluiddicht sein. Hierzu ist der Deckel 21 mit einem umlaufenden Kragen 30 versehen, der aus der Unterseite des Deckels 21 herausragt und im verschlossenen Zustand des Tankmoduls 19 an der Innenseite des Topfmantels im Bereich der Aufnahmeöffnung 22 anliegt. In die nach außen weisende Wand des umlaufenden Kragens 30 des Deckels 21 ist eine Nut 29 gefertigt, in welcher ein erstens Dichtmittel 28, hier ein O-Ring eingesetzt ist.Furthermore, the connection point between the lid 21 and containers 20 be fluid-tight. This is the lid 21 with a circumferential collar 30 provided from the bottom of the lid 21 protrudes and in the closed state of the tank module 19 on the inside of the pot shell in the region of the receiving opening 22 is applied. In the outward facing wall of the circumferential collar 30 of the lid 21 is a groove 29 manufactured, in which a first sealant 28 , here an O-ring is used.

Eine weitere Komponente des modularen Kaltstartheizsystems 18 ist eine erfindungsgemäße Kaltstartheizung 12. Die Ausführung der Kaltstartheizung 12 der 3 entspricht im Wesentlichen der Kaltstartheizung 12 der 2. Im Unterschied zu 2 ist das Heizelement 13 der 3 eine stabförmige Heizpatrone 13. In der Heizpatrone ist ein PTC-Element (nicht sichtbar) untergebracht, beispielsweise eingegossen oder verpresst, dem zwei Elektrodenkörper (in 3 nicht sichtbar) zugeordnet sind, die jeweils mit einem Anschlusselement 31 und 31' verbunden und an eine elektrische Energiequelle 32 angeschlossen sind.Another component of the modular cold start heating system 18 is a cold start heater according to the invention 12 , The execution of the cold start heating 12 of the 3 corresponds essentially to the cold start heating 12 of the 2 , In contrast to 2 is the heating element 13 of the 3 a rod-shaped heating cartridge 13 , In the heating cartridge is a PTC element (not visible) housed, for example, cast or pressed, the two electrode body (in 3 not visible) are assigned, each with a connection element 31 and 31 ' connected and to an electrical energy source 32 are connected.

Ein weiterer Unterschied der Kaltstartheizung 12 der 3 zu der Heizung der 12 der 2 ist, dass mehrere Wärmeverteilungselemente 14, genau acht Wärmeverteilungselemente 14 entlang der Längsachse der Heizpatrone 13 versetzt zueinander angeordnet sind. Die Enteisungsflächen 15 der einzelnen Wärmeverteilungselemente 14 weisen jeweils eine zentrale Durchgangs- oder Aufsetzöffnung 49 auf, durch welche sich die Heizpatrone 13 erstreckt, und an der die Verbindung zur Heizpatrone 13 erfolgt.Another difference of the cold start heating 12 of the 3 to the heating of the 12 of the 2 is that several heat distribution elements 14 , exactly eight heat distribution elements 14 along the longitudinal axis of the heating cartridge 13 offset from one another. The deicing areas 15 the individual heat distribution elements 14 each have a central passage or Aufsetzöffnung 49 on, through which the heating cartridge 13 extends, and at the the connection to the heating cartridge 13 he follows.

Die Enteisungsflächen 15 der einzelnen Wärmeverteilungselemente 14 sind einen Schmelzwasserraum 16 bildend mit einem Abstand D voneinander beabstandet angeordnet.The deicing areas 15 the individual heat distribution elements 14 are a meltwater room 16 forming spaced apart from each other with a distance D.

Wenn die Aufnahmeöffnung 22 des Tankbehälters 20 nicht vom Tankdeckel 21 verschlossen ist, kann das Kaltstartheizmodul 12 in einer Montagerichtung E in den Schmelztankbereich 52 des Tankmoduls 19 eingeführt werden. Anschließend wird der Tankdeckel 21 auf dem Tankbehälter 20 befestigt, was gleichzeitig eine Fixierung des Kaltstartheizmoduls 13 im Schmelztankbereich 52 des Tankmoduls 19 bewirkt.When the receiving opening 22 of the tank 20 not from the gas cap 21 is closed, the Kaltstartheizmodul 12 in a mounting direction E in the melting tank area 52 of the tank module 19 be introduced. Subsequently, the tank lid 21 on the tank container 20 attached, which at the same time a fixation of the Kaltstartheizmoduls 13 in the melting tank area 52 of the tank module 19 causes.

In Richtung seiner Längsachse ist die Kaltstartheizung 12 einerseits dadurch festgelegt, dass das in Richtung des Tankbodens des Behälters 20 zeigende Ende des Heizelementes 13 zentral am trichterförmigen Boden anstößt. Eine Fixierung senkrecht zur Längsachse des Heizelementes 13 findet am Tankboden durch eine umlaufende Wulst 33 statt, welche das Heizelement 13 seitlich umzäunt.In the direction of its longitudinal axis is the cold start heating 12 on the one hand determined by that in the direction of the tank bottom of the container 20 pointing end of the heating element 13 centrally abuts the funnel-shaped bottom. A fixation perpendicular to the longitudinal axis of the heating element 13 takes place at the tank bottom by a circumferential bead 33 instead of which the heating element 13 fenced in laterally.

Im Bereich des Tankdeckels findet die Fixierung senkrecht zur Längsachse des Heizelementes 13 dadurch statt, dass der Tankdeckel 21 eine zentrale Öffnung 34 aufweist, welche das andere Ende des Heizstabes 13 umschließt.In the area of the gas cap, the fixation is perpendicular to the longitudinal axis of the heating element 13 This takes place in that the tank lid 21 a central opening 34 which has the other end of the heating element 13 encloses.

Die Länge der Heizpatrone 13 ist so bemessen, dass, wenn das eine Ende am Boden des Tankbehälters 20 anliegt, das andere Ende der Heizpatrone 13 bündig mit der Außenseite des auf dem Behälter 20 befestigten Deckels 21 abschließt.The length of the heating cartridge 13 is sized so that if one end is at the bottom of the tank 20 is present, the other end of the heating cartridge 13 flush with the outside of the container 20 attached lid 21 concludes.

Die Fixierung der Kaltstartheizung 12 entgegen der Montagerichtung E wird durch ein Fixierelement 35 gewährleistet, welches die Befestigungsöffnung 34 fest verschließt. Das Fixierelement 35 weist zwei Öffnungen (nicht dargestellt), durch welche die Anschlussstellen 31 und 31' hindurchgehen und aus dem verschlossenen Tankmodul 19 herausragen. Die Nahtstelle zwischen Befestigungsöffnung 34 des Deckels 21 und Fixierelement 35 ist durch ein zweites Dichtelement 36, in 3 ebenfalls ein O-Ring, fluiddicht verschlossen.The fixation of the cold start heating 12 opposite to the mounting direction E is by a fixing 35 ensures which the mounting hole 34 firmly closes. The fixing element 35 has two openings (not shown) through which the connection points 31 and 31 ' go through and out of the sealed tank module 19 protrude. The seam between mounting hole 34 of the lid 21 and fixing element 35 is through a second sealing element 36 , in 3 also an O-ring, fluid-tight.

Im Schmelztankbereich 52 des Tankbehälters 20 ist ein Eissensor 37 angeordnet, durch den festgestellt werden kann, ob die Flüssigkeit im Inneren des Tankmoduls 19 gefroren ist. Erkennt der Sensor 37 gefrorene Flüssigkeit, so gibt er ein Phasensignal 38, das den Aggregatzustand der Flüssigkeit beschreibt, an eine Steuereinheit 39 aus. Die Steuereinheit 39 ist so mit der elektrischen Energiequelle 32 des Kaltstartheizmoduls 12 verbunden, dass in Abhängigkeit vom Phasensignal 38 ein Heizsignal 40 an die Energiequelle 32 übertragen werden kann. Das Heizsignal sorgt dafür, dass die Heizpatrone 13 mit Strom versorgt wird, wodurch die erstarrte Flüssigkeit im Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 abgeschmolzen wird.In the melting tank area 52 of the tank 20 is an ice sensor 37 arranged, by which can be determined, whether the liquid inside the tank module 19 is frozen. Detects the sensor 37 frozen liquid, so he gives a phase signal 38 , which describes the state of aggregation of the liquid, to a control unit 39 out. The control unit 39 is like that with the electrical energy source 32 of the cold start heating module 12 connected that in dependence on the phase signal 38 a heating signal 40 to the energy source 32 can be transferred. The heating signal ensures that the heating cartridge 13 is energized, whereby the solidified liquid in the molten liquid volume 16 is melted off.

Weitere Einflussgrößen, welche die Heizung steuern können, sind beispielsweise ein Zündsignal, ein Generatorzustand, wie etwa eine Unterspannung, oder die Drehzahl.Further Influencing factors which can control the heating, For example, an ignition signal, a Generator state, such as an undervoltage, or the speed.

Schließlich weist das modulare Kaltstartheizsysteme 18 der 3 eine Entnahmevorrichtung 41 auf, welche es ermöglicht, die abgeschmolzene Flüssigkeit aus dem geschlossenen Tankmodul 19 heraus zu einem Flüssigkeitsverbraucher (in 3 nicht dargestellt) zu fördern. Die Entnahmevorrichtung 41 der 3 ist ein im Wesentlichen gerades Entnahmerohr 41, welches achsparallel bezüglich der Längsachse des Heizmoduls 13 angeordnet ist. Das Entnahmerohr 41 mündet im Bereich des Trichterbodens des Tankbehälters 20 innerhalb des Schmelzflüssigkeitsvolumens 16. Von der Mündung ausgehend verläuft das Entnahmerohr 41 durch Durchgangsöffnungen 42 in den Enteisungsflächen 15 der einzelnen Wärmeverteilungselemente 14 achsparallel zur Heizpatrone 13 in Richtung Tankdeckel 21.Finally, the modular cold start heating systems features 18 of the 3 a removal device 41 which allows the molten liquid from the closed tank module 19 out to a liquid consumer (in 3 not shown) to promote. The removal device 41 of the 3 is a substantially straight sampling tube 41 which paraxial with respect to the longitudinal axis of the heating module 13 is arranged. The sampling tube 41 opens in the area of the hopper floor of the tank 20 within the molten bath volume 16 , Starting from the mouth, the sampling tube runs 41 through through holes 42 in the deicing areas 15 the individual heat distribution elements 14 paraxial to the heating cartridge 13 towards the gas cap 21 ,

Dadurch, dass die Durchgangsöffnungen 42 in den Enteisungsflächen 15 das Entnahmerohr 41 umschließen, findet gleichzeitig eine Beheizung des Entnahmerohres 41 statt, wenn die Heizpatrone 13 Wärme erzeugt und die Enteisungsflächen 15 beheizt.Because of the passage openings 42 in the deicing areas 15 the sampling tube 41 enclose, simultaneously finds a heating of the sampling tube 41 instead of when the heating cartridge 13 Heat is generated and the deicing areas 15 heated.

Aus dem Inneren des Tankmoduls 19 heraus nach außen erstreckt sich die Entnahmevorrichtung 41 durch eine Entnahmeöffnung 43 im Deckel 21 des Tankmoduls 19. In der Entnahmeöffnung 43 des Deckels 21 ist wiederum ein Dichtelement 44 angeordnet, welches die Öffnung einerseits abdichtet und das Entnahmerohr 41 andererseits fixiert.From the inside of the tank module 19 out to the outside, the removal device extends 41 through a removal opening 43 in the lid 21 of the tank module 19 , In the removal opening 43 of the lid 21 is again a sealing element 44 arranged, which seals the opening on the one hand and the sampling tube 41 on the other hand fixed.

Der Vorteil eines modularen Kaltstartheizsystems 18 der 3 ist, dass man verschiedene Ausgestaltungen der Tankmodule 19 und der Kaltstartheizmodule 12 gegeneinander austauschen kann und an unterschiedliche Anforderungen zum Abschmelzen einer für einen Flüssigkeitsverbraucher bestimmten Flüssigkeit anpassen kann. So kann beispielsweise der Schmelztankbereich 52 des Tankmoduls 19 etwa 0,6 Liter betragen. Das Kaltstartschmelzmodul 12 kann ein Schmelzwassermodul von 0,2 Liter aufweisen und so ausgestaltet sein, während einer Kaltstartperiode tKS von 900 Sekunden eine Flüssigkeit mit einer Mindesttemperatur Tmin, welche bis zu 30°K unter der Schmelztemperatur TS der gefrorenen Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, liegt, abzuschmelzen. Aus diesen Angaben ergibt sich eine Minimalleistung (Pmin) von ca. 87 W, die aufgebracht werden muss, um das abzuschmelzende Eis innerhalb der 900 Sekunden auf die Schmelztemperatur zu erwärmen und dann in den flüssigen Aggregatzustand zu überführen. Erfindungsgemäß kann hierzu ein Heizelement mit einer maximalen Heizleistung Pmax von 120 Watt, vorzugsweise 100 Watt, die den 1,4- bzw. 1,15-fachen Wert der Minimalleistung aufweist, verwendet werden. Der Abstand D beträgt vorzugsweise 8 mm bis 16 mm, insbesondere 12 mm.The advantage of a modular cold start heating system 18 of the 3 is that you have different designs of the tank modules 19 and the cold start heating modules 12 can exchange with each other and can adapt to different requirements for melting a liquid intended for a liquid consumer. For example, the melting tank area 52 of the tank module 19 about 0.6 liters. The cold start melt module 12 may have a melt water modulus of 0.2 liters and be designed so that during a cold start period t KS of 900 seconds a liquid with a minimum temperature T min , which is up to 30 ° K below the melting temperature T S of the frozen liquid, for example water, melt down. From this information, a minimum power (P min ) of about 87 W, which must be applied to heat the melted ice within the 900 seconds to the melting temperature and then to transfer to the liquid state of matter. According to the invention, a heating element with a maximum heating power P max of 120 watts, preferably 100 watts, which has the value of 1.4 or 1.15 times the minimum power can be used for this purpose. The distance D is preferably 8 mm to 16 mm, in particular 12 mm.

Das Fassungsvolumen des Tankmoduls 19 und das Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 der Kaltstartheizung 12 sowie die maximale Heizleistung und die Geometrie der Kaltstartheizung 12 sind selbstverständlich an die Anforderungen des Flüssigkeitsverbrauchers angepasst und können beliebig variiert werden.The capacity of the tank module 19 and the volume of the molten liquid 16 the cold start heating 12 as well as the maximum heating power and the geometry of the cold start heating 12 are of course adapted to the requirements of the liquid consumer and can be varied as desired.

4 zeigt eine schematische Ansicht eines modularen Kaltstartheizsystems 18 mit einem Zusatztank 19a als Tankmodul und einer im Zusatztank 19a montierten erfindungsgemäßen Kaltstartheizung 12 in einer vierten Ausführungsform. Für gleiche Teile, deren Aufbau und/oder Funktionen identisch von Teilen der vorherigen Figuren ist, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede der 4 zu den vorherigen Ausführungen eingegangen. 4 shows a schematic view of a modular cold start heating system 18 with an additional tank 19a as a tank module and one in the additional tank 19a mounted cold start heater according to the invention 12 in a fourth embodiment. For the same parts whose structure and / or functions are identical to parts of the previous figures, the same reference numerals are used. The following is merely to the differences of 4 to the previous comments received.

Das Tankmodul der 4 ist als Zusatztank 19a ausgebildet und umfasst eine Einlassöffnung 47 und eine Aufnahmeöffnung 22.The tank module of 4 is as an additional tank 19a formed and includes an inlet opening 47 and a receiving opening 22 ,

Die Kaltstartheizung 12 der 4 entspricht im Wesentlichen der Heizung 12 der 2. Allerdings ist bei der 4 das Heizelement 13 als Heizrohr ausgebildet, welches in einen Kühlwasserkreislauf (nicht dargestellt) integriert werden kann. Auf diese Weise können verschiedene Prozesse eines Kraftfahrzeuges miteinander gekoppelt werden. So kann beispielsweise das Kühlwasser, welches Abwärme des Verbrennungsprozesses abführt, dazu verwendet werden, die Kaltstartheizung 12 des erfindungsgemäßen Kaltstartheizsystems 18 mit beheizbarem Zusatztanks 19a der 4 zu erwärmen.The cold start heating 12 of the 4 essentially corresponds to the heating 12 of the 2 , However, at the 4 the heating element 13 designed as a heating tube, which in a cooling water circuit (not shown) can be integrated. In this way, different processes of a motor vehicle can be coupled together. For example, the cooling water, which dissipates waste heat from the combustion process, can be used for the cold start heating 12 the cold start heating system according to the invention 18 with heated additional tanks 19a of the 4 to warm up.

Die Kaltstartheizung 12 wird entlang einer Montagerichtung E durch die Aufnahmeöffnung 22 des Tankmoduls 19a in den Schmelztankbereich 52 des Tanks 19a eingeführt. Im eingebauten Zustand wird die Kaltstartheizung 12 zentral im Tankmodul 19a angeordnet und füllt den Schmelztankbereich 52 nahezu komplett aus, da der Schmelztankbereich 52 im Wesentlichen dem Schmelzflüssigkeitsvolumen 16 (in 4 nicht eingezeichnet) der Kaltstartheizung 12 entspricht.The cold start heating 12 is along a mounting direction E through the receiving opening 22 of the tank module 19a in the melting tank area 52 of the tank 19a introduced. When installed, the cold start heater 12 centrally in the tank module 19a arranged and fills the melting tank area 52 almost completely off, as the melting tank area 52 essentially the volume of molten liquid 16 (in 4 not shown) of the cold start heater 12 equivalent.

Die Aufnahmeöffnung 22 ist durch ein dem Tankdeckel 21 der 3 entsprechendes Verschlussmittel 21 verschließbar.The receiving opening 22 is through a tank lid 21 of the 3 appropriate closure means 21 closable.

In der Wand der Zusatztanks 19a, welche der Wand mit der Aufnahmeöffnung 22 gegenüberliegt, ist eine Befestigungsöffnung 48 gefertigt, durch die sich das Heizrohr 13 des Kaltstartheizers 12 der 4 erstreckt. Selbstverständlich muss dazu ein entsprechendes Dichtmittel (nicht dargestellt) die Nahtstelle zwischen Befestigungsöffnung 48 und Heizleiterrohr 13 fluiddicht verschließen. Vorzugsweise ist an dieser Stelle auch ein Befestigungsmittel 50 vorgesehen, welches die Kaltstartheizung 12 in axialer Richtung fixiert.In the wall of the additional tanks 19a which is the wall with the receiving opening 22 is opposite, is a mounting hole 48 made by which the heating tube 13 of the cold start heater 12 of the 4 extends. Of course, this requires a corresponding sealing means (not shown), the interface between the mounting hole 48 and heating conductor tube 13 close fluid-tight. Preferably, at this point, a fastening means 50 provided, which the cold start heating 12 fixed in the axial direction.

Der Deckel 21 kann auf verschiedene Weise, die Aufnahmeöffnung 22 verschließend, mit dem Tankmodul 19a verbunden werden. Beispiele der Befestigung sind ein Verschrauben, ein Bajonettverschluss, ein Schraubdeckel, Klemmen oder Clips.The lid 21 can in different ways, the receiving opening 22 closing, with the tank module 19a get connected. Examples of attachment are a screw, a bayonet, a screw, clamps or clips.

Die Einlassöffnung 47 des Zusatztankmoduls 19a nimmt eine komplette Wandfläche des Tankmoduls 19a ein und ist von einem Befestigungsabsatz 49 umgeben. Über diesen Befestigungsabsatz 49 kann der beheizte Zusatztank 45 mit einer entsprechenden Öffnung eines Flüssigkeitstanks 2 wiederholt lösbar, fluidleitend verbunden werden. So kann beispielsweise ein Flüssigkeitstank 2 eine entsprechende Entnahmeöffnung aufweisen, welche der Einlassöffnung 47 des beheizten Zusatztanks 45 entspricht, wobei der Befestigungskragen beispielsweise als Befestigungsflansch dienen kann. Selbstverständlich kann das Tankmodul 19a auch dauerhaft, d.h. nicht lösbar mit einem Flüssigkeitstank in einem Kraftfahrzeug verbunden sein. Diese beiden Ausführungsformen des Baukastensystems 18 sind in den 5a und 5b angedeutet. Beiden 5a bis c werden für die Teile, dessen Aufbau und/oder Funktion ähnlich zu Teilen der vorherigen Fig. ist, dieselben Bezugszeichen verwendet.The inlet opening 47 the additional tank module 19a takes a complete wall surface of the tank module 19a one and is from a mounting paragraph 49 surround. About this attachment paragraph 49 can the heated additional tank 45 with a corresponding opening of a liquid tank 2 repeatedly releasably connected fluid-conducting. For example, a liquid tank 2 have a corresponding removal opening, which the inlet opening 47 of the heated additional tank 45 corresponds, wherein the mounting collar can serve as a mounting flange, for example. Of course, the tank module 19a permanently, ie not be releasably connected to a liquid tank in a motor vehicle. These two embodiments of the modular system 18 are in the 5a and 5b indicated. Both 5a to c are used for the parts whose construction and / or function is similar to parts of the previous Fig., The same reference numerals.

Auf diese Weise erreicht man, dass das Volumen des Flüssigkeitstanks 2 um den Schmelztankbereich 52 des Zusatztankmoduls 19a, welches vorzugsweise dem Kaltstartvolumen VKS des Verbrauchers entspricht erweitert wird. Das Tankmodul 19a sorgt dafür, dass kurz nach dem Kaltstart ausreichend Flüssigkeit, nämlich den abgeschmolzenen Schmelztankbereich 52 für den Flüssigkeitsverbraucher in 4 verfügbar ist.In this way one achieves that the volume of the liquid tank 2 around the melting tank area 52 the additional tank module 19a , which preferably corresponds to the cold start volume V KS of the consumer is extended. The tank module 19a ensures that shortly after the cold start sufficient liquid, namely the melted melt tank area 52 for the liquid consumer in 4 is available.

Auch der Deckel 21 der 4 weist eine Entnahmeöffnung 43 auf, durch welche sich eine Entnahmevorrichtung 41 sich von außerhalb des Zusatztankmoduls 19a in dessen Schmelztankbereich 52 erstreckt. Die Entnahmevorrichtung 41 der 4 ist, im Gegensatz zur Vorrichtung der 3, nicht durch die Enteisungsflächen 16 hindurchgeführt, sondern knickt in einem Winkel von 90° knapp oberhalb der ersten Enteisungsfläche 15a ab und erstreckt sich bis zu im Boden des Zusatztanks 46.Also the lid 21 of the 4 has a removal opening 43 on, through which a sampling device 41 from outside the auxiliary tank module 19a in its melting tank area 52 extends. The removal device 41 of the 4 is, in contrast to the device of 3 , not through the deicing surfaces 16 passed, but bends at an angle of 90 ° just above the first defrosting surface 15a and extends up to the bottom of the auxiliary tank 46 ,

Eine weitere Besonderheit der Kaltstartheizung 12 der 4 ist, dass das vom Verschlusselement 21 aus betrachtete erste Wärmeverteilungselement 14a als wärmeerzeugendes weiteres Heizelement ausgestaltet ist. Ein Zuleitungspaar 51a/51b ist dazu an einem Ende mit einer elektrischen Energiequelle 32 verbunden. Die elektrischen Zuleitungen 51a/51b verlaufen auf der Oberfläche des Heizelementes 13 durch das Verschlusselement 21 bis zum Wärmeverteilungselement 14a. Wird eine Spannung an der Energiequelle 32 angelegt, so fließt ein Strom durch die elektrischen Zuleitungen 51a/51b. Das Wärmeverteilungselement 14a so in Reihe zwischen die Zuleitungen 51/51b geschaltet, dass der Strom ebenfalls durch das Verteilungselement 14a fließt und dieses aufheizt, wenn das Wärmeverteilungselement 14a aus einem Widerstandsmaterial hergestellt ist.Another special feature of the cold start heating 12 of the 4 is that of the closure element 21 from considered first heat distribution element 14a is designed as a heat-generating further heating element. A pair of leads 51a / 51b is at one end with an electrical energy source 32 connected. The electrical leads 51a / 51b run on the surface of the heating element 13 through the closure element 21 to the heat distribution element 14a , Will a voltage at the power source 32 applied, so a current flows through the electrical leads 51a / 51b , The heat distribution element 14a so in series between the supply lines 51 / 51b switched that power also through the distribution element 14a flows and this heats up when the heat distribution element 14a is made of a resistance material.

Die obigen Ausführungsformen stellen lediglich beispielhafte Ausgestaltungen dar, deren Merkmale beliebig kombiniert oder modifiziert werden können. So ist es beispielsweise möglich, sämtliche Enteisungsflächen 15 der Wärmeverteilungselemente 14 auch direkt und aktiv zu beheizen, um einen eventuellen Temperaturgradienten in den Enteisungsflächen 15 zu vermeiden. Ferner kann auch das Tankmodul 19 des Baukastensystems 18 der 3 eine Einlassöffnung 47 aufweisen, welche fluidleitend mit einer Entnahmeöffnung 9 eines Flüssigkeitstanks verbunden werden kann, wie in 5c angedeutet.The above embodiments are merely exemplary embodiments whose features can be arbitrarily combined or modified. So it is possible, for example, all deicing areas 15 the heat distribution elements 14 also to heat directly and actively to a possible temperature gradient in the deicing areas 15 to avoid. Furthermore, also the tank module 19 of the modular system 18 of the 3 an inlet opening 47 having, which fluid-conducting with a removal opening 9 a liquid tank can be connected, as in 5c indicated.

Schließlich ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung nicht nur auf den Kaltstartvorgang beschränkt. Ebenso ist eine erfindungsgemäße Funktion der Heizeinrichtung auch beim Vereisen der Flüssigkeit im Tank während des Betriebes, wie beim Absinken der Umgebungstemperatur, möglich.Finally is the use of the heating device according to the invention not limited only to the cold start process. Likewise, a function of the invention the heater also during icing of the liquid in the tank during the Operation, such as when the ambient temperature drops, possible.

Claims (39)

Kaltstartheizung (12) zur Abschmelzung der für einen Flüssigkeitsverbraucher (5), wie beispielsweise einen SCR-Katalysator oder eine Scheiben- oder Scheinwerferwaschanlage, bestimmten Flüssigkeit (8) in Kraftfahrzeugtanks (2) mit wenigstens einem im Betrieb wärmeerzeugenden Heizelement (13) mit einer vorbestimmt begrenzten, maximalen Heizleistung (Pmax) und mit mindestens einem Wärmeverteilungselement (14), das wärmeleitend mit dem Heizelement (13) in Verbindung steht und in den Tank (2) ragende, sich vom Heizelement weg erstreckende Enteisungsflächen (15) aufweist, über welche im Betrieb Wärme direkt in die im Tank (2) gefrorene Flüssigkeit (8) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Enteisungsflächen (15) ein Schmelzflüssigkeitsvolumen (16) aufspannen, dessen Inhalt mindestens einem Kaltstartvolumen (VKS) abgeschmolzener Flüssigkeit entspricht, das innerhalb einer definierten Kaltstartperiode (tKS) dem Flüssigkeitsverbraucher (5) zur Verfügung stehen muss.Cold start heating ( 12 ) for melting off the liquid consumer ( 5 ), such as an SCR catalytic converter or a windscreen or headlamp washer, certain fluid ( 8th ) in motor vehicle tanks ( 2 ) with at least one heat-generating heating element ( 13 ) having a predetermined limited, maximum heat output (P max ) and at least one heat distribution element ( 14 ), the heat-conducting with the heating element ( 13 ) and into the tank ( 2 ), extending away from the heating element deicing surfaces ( 15 ), via which, during operation, heat is transferred directly into the tank ( 2 ) frozen liquid ( 8th ) is transferable, characterized in that the deicing surfaces ( 15 ) a melt liquid volume ( 16 ) whose content corresponds to at least one cold start volume (V KS ) of molten liquid which is within a defined cold start period (t KS ) the liquid consumer ( 5 ) must be available. Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (D) zwischen Enteisungsflächen (15) kleiner ist als ein Schmelzabstand (Dmax), der durch die größtmögliche, innerhalb der Kaltstartperiode (tKS) mit der vorbestimmt begrenzten, maximalen Heizleistung (Pmax) des Heizelementes (13), komplett abschmelzbaren Eisschichtdicke der zwischen Enteisungsflächen (15) gefrorenen Flüssigkeit (8) einer unteren Mindesttemperatur (Tmin) bestimmt ist.Cold start heating ( 12 ) according to claim 1, characterized in that the distance (D) between deicing surfaces ( 15 ) is smaller than a melting distance (D max ), which by the largest possible, within the cold start period (t KS ) with the predetermined limited, maximum heating power (P max ) of the heating element ( 13 ), completely meltable ice layer thickness of between deicing surfaces ( 15 ) frozen liquid ( 8th ) a lower minimum temperature (T min ) is determined. Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsverhältnis (D/Dmax) größer als 0,8, vorzugsweise größer als 0,9 ist.Cold start heating ( 12 ) according to claim 2, characterized in that the distance ratio (D / D max ) is greater than 0.8, preferably greater than 0.9. Kaltstartheizung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeübertragende Oberfläche der Enteisungsflächen (15) in cm2 mindestens dem Schmelzflüssigkeitsvolumen (16) in cm3 entspricht.Cold start heater according to claim 1, characterized in that the heat transfer surface of the deicing surfaces ( 15 ) in cm 2 at least the molten liquid volume ( 16 ) in cm 3 . Kaltstartheizung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeübertragende Oberfläche der Enteisungsflächen (15) in cm2 mindestens dem 1,3-fachen, vorzugsweise dem 2-fachen des Schmelzflüssigkeitsvolumens (16) in cm3 entspricht.Cold start heater according to claim 4, characterized in that the heat transfer surface of the deicing surfaces ( 15 ) in cm 2 at least 1.3 times, preferably 2 times, the volume of the molten liquid ( 16 ) in cm 3 . Kaltstartheizung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmt begrenzte, maximale Leistung (Pmax) kleiner ist als eine mit einem Leistungsabgabefaktor von 1,4 multiplizierte Minimalschmelzleistung (Pmin), die durch die kleinstmögliche, zum Abschmelzen des Kaltstartvolumens (VKS) abgeschmolzener Flüssigkeit der unteren Mindesttemperatur (Tmin) ausreichenden und auf die Kaltstartperiode (TKS) bezogenen Wärmemenge bestimmt ist.A cold start heater according to claim 1, characterized in that the predetermined limited, maximum power (P max ) is less than a multiplied by a power output factor of 1.4 minimum melt power (P min ), the by the smallest possible, melted off for melting the cold start volume (V KS ) Liquid of the lower minimum temperature (T min ) is sufficient and on the cold start period (T KS ) related amount of heat is determined. Kaltstartheizung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsabgabefaktor kleiner als 1,2, vorzugsweise kleiner als 1,15 ist.Cold start heater according to claim 6, characterized that the power output factor is less than 1.2, preferably smaller is 1.15. Kaltstartheizung (12) gemäß einem der obengenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (13) als Röhrenheizkörper oder als Kühlwasserdurchlauf ausgestaltet ist.Cold start heating ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 13 ) is designed as a tubular heater or as a cooling water flow. Kaltstartheizung (12) gemäß einem der obengenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (13) als elektrisches Heizelement (13) ausgestaltet ist.Cold start heating ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 13 ) as an electrical heating element ( 13 ) is configured. Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (13) ein PTC-Heizelement ist.Cold start heating ( 12 ) according to claim 9, characterized in that the electrical heating element ( 13 ) is a PTC heating element. Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (13) ein Rohrheizkörper ist.Cold start heating ( 12 ) according to claim 9, characterized in that the electrical heating element ( 13 ) is a tubular heater. Kaltstartheizung (12) gemäß einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Heizelement (13) im Wesentlichen als Heizstab (13) ausgebildet ist.Cold start heating ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that heating element ( 13 ) essentially as a heating rod ( 13 ) is trained. Kaltstartheizung gemäß einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enteisungsflächen (15) ein im Wesentlichen zylinder-, hexaeder-, prisma- oder pyramidenförmiges Schmelzflüssigkeitsvolumen (16) aufspannen.Cold start heater according to one of the above claims, characterized in that the deicing surfaces ( 15 ) a substantially cylinder, hexahedral, prism or pyramidal melt volume ( 16 ) span. Kaltstartheizung gemäß einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (13) im Wesentlichen zentral im Schmelzflüssigkeitsvolumen (16) angeordnet ist.Cold start heater according to one of the above claims, characterized in that the heating element ( 13 ) substantially centrally in the molten liquid volume ( 16 ) is arranged. Kaltstartheizung (12) gemäß einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Heizelement (13) im Wesentlichen parallel zur Längsachse (LA) des Schmelzflüssigkeitsvolumens (16) erstreckt.Cold start heating ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 13 ) substantially parallel to the longitudinal axis (LA) of the melt liquid volume ( 16 ). Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (13) im Wesentlichen koaxial zur Längsachse (LA) des Schmelzflüssigkeitsvolumens (16) angeordnet ist.Cold start heating ( 12 ) according to claim 15, characterized in that the heating element ( 13 ) substantially coaxial with the longitudinal axis (LA) of the molten mass of fluid ( 16 ) is arranged. Kaltstartheizung gemäß einem der obengenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Ausdehnung des Schmelzflüssigkeitsvolumens (16) eine Länge (L) entlang der Längsachse (LA) des Schmelzflüssigkeitsvolumens (16) einerseits und eine Breite (B), die dem Abstand der Längsachse (LA) des Schmelzflüssigkeitsvolumens (16) bis zu dessen Mantelfläche (M) entspricht, andererseits beträgt und der Ausdehnungsquotient L/B im Bereich von 1 bis 8, vorzugsweise bei 3 bis 5 liegt.Cold start heater according to one of the above claims, characterized in that the spatial extent of the melt liquid volume ( 16 ) has a length (L) along the longitudinal axis (LA) of the melt liquid volume ( 16 ) on the one hand and a width (B), the distance of the longitudinal axis (LA) of the molten liquid volume ( 16 On the other hand, and the expansion ratio L / B is in the range of 1 to 8, preferably 3 to 5. Kaltstartheizung (12) gemäß einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wärmeverteilungselement (14a) als wärmeerzeugendes weiteres Heizelement (13) ausgestaltet ist.Cold start heating ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one heat distribution element ( 14a ) as a heat-generating further heating element ( 13 ) is configured. Kaltstartheizung (12) gemäß einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enteisungsflächen (15) des wenigstens einen Wärmeverteilungselementes (14) im Wesentlichen orthogonal zur Schmelzachse (S) des Heizelementes (13) angeordnet sind.Cold start heating ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the deicing surfaces ( 15 ) of the at least one heat distribution element ( 14 ) substantially orthogonal to the melting axis (S) of the heating element ( 13 ) are arranged. Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass Enteisungsflächen (15) des wenigstens einen Wärmeverteilungselementes (14) zueinander versetzt entlang der Schmelzachse (S) des Heizelementes (13) angeordnet sind.Cold start heating ( 12 ) according to claim 19, characterized in that deicing surfaces ( 15 ) of the at least one heat distribution element ( 14 ) offset from each other along the melting axis (S) of the heating element ( 13 ) are arranged. Kaltstartheizung (12) gemäß einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enteisungsfläche (15) als Schmelzplatte (15) ausgeformt ist.Cold start heating ( 12 ) according to one of the above claims, characterized that the deicing surface ( 15 ) as a melting plate ( 15 ) is formed. Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzplatte (15) einen im Wesentlichen runden, elliptischen oder polygonalen Umfang aufweist.Cold start heating ( 12 ) according to claim 21, characterized in that the melting plate ( 15 ) has a substantially round, elliptical or polygonal circumference. Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzplatte (15) eine zentrale Aufsetzöffnung (49) aufweist, durch welche sich das Heizelement (13) erstreckt.Cold start heating ( 12 ) according to claim 21 or 22, characterized in that the melting plate ( 15 ) a central attachment opening ( 49 ), through which the heating element ( 13 ). Kaltstartheizung (12) gemäß einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Wärmeverteilungselement (14) als Enteisungsband (14) ausgebildet ist.Cold start heating ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one heat distribution element ( 14 ) as a deicing band ( 14 ) is trained. Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Enteisungsband (14) eine Heizschnecke bildend spiralförmig um das Heizelement gewickelt ist.Cold start heating ( 12 ) according to claim 24, characterized in that the deicing belt ( 14 ) forming a heating screw spirally wound around the heating element. Kaltstartheizung (12) gemäß einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltstartheizung (12) eine Steuereinheit (39) aufweist, die mit wenigstens einem Eissensor (37), durch welchen der Aggregatzustand der Flüssigkeit (8) im Tank (2, 19, 46) erfassbar und ein den Aggregatzustand charakterisierendes Phasensignal (38) an die Steuereinheit (39) ausgebbar ist, einerseits und dem Heizelement (13) andererseits verbunden ist, wobei durch die Steuereinheit (39) in Abhängigkeit vom Phasensignal (38) ein Heizsignal (40), welches das Heizelement (13) aus einem Ruhezustand in einen wärmeerzeugenden Betriebszustand überführt, an das Heizelement (13) ausgebbar ist.Cold start heating ( 12 ) according to one of the above claims, characterized in that the cold start heating ( 12 ) a control unit ( 39 ) provided with at least one ice sensor ( 37 ), by which the state of aggregation of the liquid ( 8th ) in the tank ( 2 . 19 . 46 ) and a phase signal characterizing the state of matter ( 38 ) to the control unit ( 39 ) is dispensable, on the one hand and the heating element ( 13 ) is connected on the other hand, by the control unit ( 39 ) in dependence on the phase signal ( 38 ) a heating signal ( 40 ), which the heating element ( 13 ) transferred from a rest state into a heat-generating operating state, to the heating element ( 13 ) is dispensable. Kaltstartheizung (12) gemäß einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltstartheizung (12) ein Verschlusselement (21) aufweist, das eine Aufnahmeöffnung (22), durch welche das Schmelzflüssigkeitsvolumen (16) der Kaltstartheizung (12) entlang einer Montagerichtung (E) in den Tank einführbar ist, des Tankes fluiddicht verschließbar ausgestaltet.Cold start heating ( 12 ) according to one of the above claims, characterized in that the cold start heating ( 12 ) a closure element ( 21 ), which has a receiving opening ( 22 ), through which the molten liquid volume ( 16 ) of the cold start heater ( 12 ) along a mounting direction (E) is inserted into the tank, the tank designed fluid-tight closable. Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (21) als Deckel (21) ausgebildet ist.Cold start heating ( 12 ) according to claim 27, characterized in that the closure element ( 21 ) as a lid ( 21 ) is trained. Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (21) eine Entnahmeöffnung (43) aufweist, an welche eine zum Flüssigkeitsverbraucher (5) führende Fluidleitung (3) anschließbar oder in die eine Entnahmevorrichtung (41), die sich durch die Entnahmeöffnung (43) des Verschlusselementes (21) hindurch in das Schmelzflüssigkeitsvolumen (16) erstreckt, einsetzbar ist.Cold start heating ( 12 ) according to claim 27 or 28, characterized in that the closure element ( 21 ) a removal opening ( 43 ), to which a to the liquid consumer ( 5 ) leading fluid line ( 3 ) or in which a removal device ( 41 ) extending through the removal opening ( 43 ) of the closure element ( 21 ) into the molten liquid volume ( 16 ), is usable. Baukasten für ein Kaltstartheizsystem (18) zum Abschmelzen der für einen Flüssigkeitsverbraucher (5), wie beispielsweise einen SCR-Katalysator oder eine Scheiben- oder Scheinwerferwaschanlage, bestimmten Flüssigkeit (8) in Kraftfahrzeugtanks (2) umfassend ein Tankmodul (2, 19) mit einer Aufnahmeöffnung (22) und ein Kaltstartheizmodul (12), das durch die Aufnahmeöffnung (22) entlang einer Montagerichtung (E) in das Tankmodul (2, 19) einführbar und im Tankmodul (2, 19) wiederholt lösbar oder unlösbar anordnenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltstartheizmodul (12) als eine Kaltstartheizung (12) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 29 ausgestaltet ist.Construction kit for a cold start heating system ( 18 ) for melting the liquid consumer ( 5 ), such as an SCR catalytic converter or a windscreen or headlamp washer, certain fluid ( 8th ) in motor vehicle tanks ( 2 ) comprising a tank module ( 2 . 19 ) with a receiving opening ( 22 ) and a cold start heating module ( 12 ) passing through the receiving opening ( 22 ) along a mounting direction (E) in the tank module ( 2 . 19 ) and in the tank module ( 2 . 19 ) is repeatedly detachably or non-detachably arrangeable, characterized in that the cold start heating module ( 12 ) as a cold start heater ( 12 ) is configured according to one of claims 1 to 29. Baukasten für ein Kaltstartheizsystem, (18) gemäß Anspruch 30 gekennzeichnet durch ein Verschlussmittel (21 ), welches die Aufnahmeöffnung (22) des Tankmoduls (2, 19) verschließbar ausgestaltet ist.Construction kit for a cold start heating system, ( 18 ) according to claim 30 characterized by a closure means ( 21 ), which the receiving opening ( 22 ) of the tank module ( 2 . 19 ) is designed closable. Baukasten für ein Kaltstartheizsystem (18) gemäß Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Tankmodul (2, 19) einen Schmelztankbereich (52) begrenzt, in dem das Schmelzflüssigkeitsvolumen (16) des Kaltstartheizmoduls (12) im montierten Zustand angeordnet ist und dessen Volumen im Wesentlichen dem Schmelzflüssigkeitsvolumen (16) entspricht.Construction kit for a cold start heating system ( 18 ) according to claim 30 or 31, characterized in that the tank module ( 2 . 19 ) a melting tank area ( 52 ), in which the molten liquid volume ( 16 ) of the cold start heating module ( 12 ) is arranged in the assembled state and whose volume is substantially the molten liquid volume ( 16 ) corresponds. Baukasten für ein Kaltstartheizsystem (18) gemäß Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Tankmodul (2, 19) im Schmelztankbereich (52) eine Entnahmeöffnung (9, 43) aufweist, an die eine zum Flüssigkeitsverbrauch (5) führende Fluidleitung (3) anschließbar oder in die eine Entnahmevorrichtung (41), die sich durch die Entnahmeöffnung (43) hindurch in das Schmelzflüssigkeitsvolumen (16) erstreckt, einsetzbar ist.Construction kit for a cold start heating system ( 18 ) according to claim 32, characterized in that the tank module ( 2 . 19 ) in the melting tank area ( 52 ) a removal opening ( 9 . 43 ), to the one for liquid consumption ( 5 ) leading fluid line ( 3 ) or in which a removal device ( 41 ) extending through the removal opening ( 43 ) into the molten liquid volume ( 16 ), is usable. Baukasten für ein Kaltstartheizsystem (18) gemäß Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Tankmodul (2, 19) als Zusatztankmodul (46) ausgebildet ist, das fluidleitend mit einem Flüssigkeitstank (2) in Verbindung steht.Construction kit for a cold start heating system ( 18 ) according to claim 32 or 33, characterized in that the tank module ( 2 . 19 ) as an additional tank module ( 46 ) is formed, the fluid-conducting with a liquid tank ( 2 ). Baukasten für ein Kaltstartheizsystem (18) gemäß Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatztankmodul (46) vom Flüssigkeitstank (2) wiederholt lösbar und fluiddicht ausgestaltet ist.Construction kit for a cold start heating system ( 18 ) according to claim 34, characterized in that the additional tank module ( 46 ) from the liquid tank ( 2 ) is repeatedly detachable and fluid-tight. Verwendung einer Kaltstartheizung (12) zum Abschmelzen der für einen Flüssigkeitsverbraucher (5), wie beispielsweise einen SCR-Katalysator oder eine Scheiben- oder Scheinwerferwaschanlage, bestimmten Flüssigkeit (8) in Kraftfahrzeugtanks (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit mit einer Kaltstartheizung (12) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 29 abgeschmolzen wird.Use of a cold start heater ( 12 ) for melting the liquid consumer ( 5 ), such as an SCR catalytic converter or a windscreen or headlamp washer, certain fluid ( 8th ) in motor vehicle tanks ( 2 ), characterized in that the liquid with a cold start heating ( 12 ) according to one of Ansprü che 1 to 29 is melted. Verwendung einer Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Harnstofflösung abgeschmolzen wird.Use of a cold start heater ( 12 ) according to claim 36, characterized in that an aqueous urea solution is melted off. Verwendung einer Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass eine 30%ige bis 35%ige Harnstofflösung abgeschmolzen wird.Use of a cold start heater ( 12 ) according to claim 37, characterized in that a 30% to 35% urea solution is melted off. Verwendung einer Kaltstartheizung (12) gemäß Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungslösung für Scheiben- und/oder Scheinwerferwaschanlagen abgeschmolzen wird.Use of a cold start heater ( 12 ) according to claim 36, characterized in that a cleaning solution for disc and / or headlight washers is melted.
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