DE102009047647B4 - Heating system for a tank container - Google Patents

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Abstract

Modulares Heizsystem zum Beheizen eines Tankbehälters (2) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Heizsystem eine wählbare Anzahl voneinander unabhängiger Heizmodule (4) aufweist, die außen an dem Tankbehälter (2) anbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens ein Heizmodul (4) eine Heizendstufe (18) integriert ist.Modular heating system for heating a tank container (2) for a motor vehicle, the heating system having a selectable number of mutually independent heating modules (4) which can be attached to the outside of the tank container (2), characterized in that in at least one heating module (4) a Heating output stage (18) is integrated.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Heizsystem für einen Tankbehälter und einen beheizbaren Tankbehälter mit einem solchen Heizsystem.The invention relates to a heating system for a tank and a heatable tank with such a heating system.

Es ist bekannt, den Abgasen eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, zur Reduzierung von in den Abgasen vorhandenen Schadstoffen, wie z. B. Stickoxiden, ein Fluid, wie z. B. eine wässrige Harnstofflösung, beizufügen. Ein solches Fluid gefriert bei niedrigen Umgebungstemperaturen und der Gefrierpunkt kann durch die Zugabe von Additiven nur in einem begrenzten Bereich abgesenkt werden, ohne die Wirksamkeit des Fluids bei der Abgasnachbehandlung negativ zu beeinflussen.It is known that the exhaust gases of an internal combustion engine, in particular a diesel engine, to reduce the pollutants present in the exhaust gases, such as. B. nitrogen oxides, a fluid such. B. to add an aqueous urea solution. Such a fluid freezes at low ambient temperatures and the freezing point can only be lowered to a limited extent by adding additives without negatively influencing the effectiveness of the fluid in exhaust aftertreatment.

Um die Betriebssicherheit auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen zu gewährleisten, ist es daher erforderlich, das Fluid in einem beheizbaren Tankbehälter zu lagern. Durch Beheizen des Tankbehälters kann ein Einfrieren des Fluids verhindert werden und/oder eingefrorenes Fluid kann durch Beheizen des Tankbehälters aufgetaut werden.In order to ensure operational safety even at low ambient temperatures, it is therefore necessary to store the fluid in a heatable tank. The fluid can be prevented from freezing by heating the tank container and/or frozen fluid can be thawed by heating the tank container.

Es ist bekannt, eine elektrische Heizung zum Beheizen des Tankbehälters zu verwenden. Nachteilig bei den bekannten Heizsystemen ist, dass die maximale Heizleistung des Heizsystems bereits zu einem frühen Zeitpunkt der Produktentwicklung festgelegt werden muss. Dabei muss der höchstmögliche Bedarf an Heizleistung zu Grunde gelegt werden, so dass die Gefahr besteht, dass das Heizsystem für eine Vielzahl von Einsatzbereichen überdimensioniert und daher unökonomisch ist.It is known to use an electric heater to heat the tank container. A disadvantage of the known heating systems is that the maximum heat output of the heating system has to be specified at an early stage of product development. The highest possible demand for heat output must be taken as a basis, so that there is a risk that the heating system will be oversized for a large number of areas of application and will therefore be uneconomical.

Aus der DE 10 2008 015 599 A1 ist eine Auftauvorrichtung für ein flüssiges schadstoffverminderndes Medium mit einer Strahlenquelle bekannt.From the DE 10 2008 015 599 A1 a thawing device for a liquid pollutant-reducing medium with a radiation source is known.

Aus der DE 10 2008 001 280 A1 ist es bekannt, als Heizvorrichtung ein Flächenheizsystem vorzusehen.From the DE 10 2008 001 280 A1 it is known to provide a surface heating system as a heating device.

Die DE 10 2006 046 900 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, bei dem ein flüssiges Reduktionsmittel in einem Tank mit einem Innenbehälter und einem Außenbehälter bevorratet ist.The DE 10 2006 046 900 A1 describes a method for operating an internal combustion engine, in which a liquid reducing agent is stored in a tank with an inner container and an outer container.

Die EP 1 473 447 A1 offenbart einen Flüssigkeitsbehälter für Kraftfahrzeuge, insbesondere für eine wässrige Harnstofflösung.Offenbarung der ErfindungThe EP 1 473 447 A1 discloses a liquid container for motor vehicles, in particular for an aqueous urea solution. Disclosure of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Heizsystem für einen Fahrzeug-Tankbehälter zur Verfügung zu stellen, dessen maximale Heizleistung variabel an die jeweiligen Bedürfnisse, die sich bspw. aus dem vorgesehenen Einsatzgebiet des Fahrzeugs ergeben, anpassbar ist.It is an object of the invention to provide an improved heating system for a vehicle tank container, the maximum heating output of which can be variably adapted to the respective needs that arise, for example, from the intended area of use of the vehicle.

Die Aufgabe wird durch ein modulares Heizsystem zum Beheizen eines Tankbehälters nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Heizsystems und einen Tankbehälter mit einem solchen Heizsystem.The object is achieved by a modular heating system for heating a tank container according to independent claim 1. The dependent claims describe advantageous configurations of a heating system according to the invention and a tank container with such a heating system.

Ein erfindungsgemäßes Heizsystem weist eine wählbare Anzahl voneinander unabhängiger Heizmodule auf, die von außen an dem Tankbehälter anbringbar sind.A heating system according to the invention has a selectable number of heating modules that are independent of one another and can be attached to the tank container from the outside.

Durch den modularen Aufbau des Heizsystems mit einer variablen Anzahl an Heizmodulen ist das System in einem weiten Bereich skalierbar. Die Anzahl der Module, die an den Tankbehälter montiert werden, bestimmt sich aus der geforderten Heizleistung, die sich im Wesentlichen aus dem vorgesehenen Einsatzgebiet des Fahrzeugs ergibt. So kann bei Tankbehältern für Fahrzeuge, die in kalten Klimaregionen eingesetzt werden sollen, problemlos eine größere Anzahl an Heizmodulen verwendet werden. Bei Tankbehältern, die für Fahrzeuge vorgesehen sind, die in warmen Klimaregionen eingesetzt werden sollen, kann eine geringere Anzahl an Modulen verwendet werden, um Kosten zu sparen. Durch den modularen Aufbau ist dabei kein Neu- bzw. Redesign des Heizsystems notwendig, es können vielmehr, unabhängig von der Heizleistung des Systems, stets die gleichen Bauelemente verwendet werden, die je nach Bedarf unterschiedlich zusammengestellt werden.Due to the modular design of the heating system with a variable number of heating modules, the system is scalable over a wide range. The number of modules that are mounted on the tank container is determined by the required heat output, which essentially results from the intended area of use of the vehicle. For example, a larger number of heating modules can be used in tank containers for vehicles that are to be used in cold climate regions. For tank containers intended for vehicles intended for use in warm climate regions, a reduced number of modules can be used to save costs. Due to the modular structure, no new or redesign of the heating system is necessary. Instead, the same components can always be used, regardless of the heating capacity of the system, and they can be put together differently depending on requirements.

Dadurch, dass die Heizmodule von außen an dem Tankbehälter anbringbar sind, werden keine stromführenden Teile in das Innere des Tankbehälters, in dem sich im Betrieb ein elektrisch leitfähiges Fluid, wie z. B. eine wässrige Harnstofflösung befindet, eingebracht. Die Heizelemente und ihre elektrischen Anschlüsse müssen daher zwar gegen Spritzwasser geschützt, aber nicht vollständig fluiddicht abgeschlossen sein. Dadurch lassen sich die Kosten für die verwendeten Heizelemente reduzieren.Due to the fact that the heating modules can be attached to the tank container from the outside, no live parts get into the interior of the tank container, in which an electrically conductive fluid, such as e.g. B. is an aqueous urea solution is introduced. The heating elements and their electrical connections must therefore be protected against splashing water, but not completely fluid-tight. As a result, the costs for the heating elements used can be reduced.

Dabei ist eine Heizendstufe, die vorzugsweise eine elektrische Leistungsendstufe umfasst, in das Heizmodul integriert. Die Integration einer Heizendstufe in ein Heizmodul ermöglicht einen besonders einfachen modularen Aufbau des Heizsystems mit einer beliebigen Anzahl an Heizmodulen, da bei einer Integration der Heizendstufen in die Heizmodule keine externe Endstufenbox vorzusehen ist, die entsprechend der Anzahl der verwendeten Heizmodule dimensioniert und an die Größe des jeweiligen Heizsystems angepasst werden müsste. Heizmodule mit integrierter Heizendstufe lassen sich daher besonders einfach mit einem externen Steuergerät zu einem modularen Heizsystem beliebiger Größe kombinieren.A heating output stage, which preferably includes an electrical power output stage, is integrated into the heating module. The integration of a heating output stage in a heating module enables a particularly simple modular design of the heating system with any number of heating modules, since when the heating output stages are integrated in the heating modules, no external output stage box is to be provided that is dimensioned according to the number of heating modules used and adapted to the size of the be adapted to the respective heating system would have to. Heating modules with an integrated heating output stage can therefore be easily combined with an external control unit to form a modular heating system of any size.

Dabei kann eine Steuerschaltung, die beispielsweise einen Temperatursensor umfasst, in die Heizendstufe integriert sein, so dass das Heizmodul autonom, d.h. ohne mit einer externen Steuerung verbunden zu sein, betrieben werden kann. Dadurch wird die Kombinierbarkeit einer beliebigen Anzahl an Heizmodulen zu einem Heizsystem beliebiger Größe noch weiter vereinfacht. Auch wird die Betriebssicherheit des Heizsystems erhöht, da das Heizsystem unabhängig von einer zentralen Steuerung betreibbar ist. Da jedes der Heizmodule in einem solchen System unabhängig von den anderen Heizmodulen arbeitet, führt die Störung bzw. der Ausfall eines der Heizmodule nicht zu einem vollständigen Ausfall des Heizsystems. Der Tankbehälter ist durch die verbleibenden, nicht gestörten Heizmodule weiter beheizbar.A control circuit, which includes a temperature sensor, for example, can be integrated into the heating output stage so that the heating module can be operated autonomously, i.e. without being connected to an external controller. This makes it even easier to combine any number of heating modules into a heating system of any size. The operational reliability of the heating system is also increased since the heating system can be operated independently of a central controller. Since each of the heating modules in such a system operates independently of the other heating modules, failure of one of the heating modules does not lead to a complete failure of the heating system. The tank container can be further heated by the remaining, undisturbed heating modules.

In einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen modularen Heizsystems sind alle Heizmodule gleichartig. Ein modulares Heizsystem mit gleichartigen Heizmodulen ist besonders kostengünstig herstellbar.In a further embodiment of a modular heating system according to the invention, all heating modules are of the same type. A modular heating system with heating modules of the same type can be produced particularly inexpensively.

In einer Ausführungsform enthalten die Heizmodule jeweils wenigstens ein PTC-Element (PTC = positive temperature coefficient). PTC-Elemente stellen kostengünstige und wartungsarme Heizelemente mit einem guten Wirkungsgrad zur Verfügung.In one embodiment, the heating modules each contain at least one PTC element (PTC=positive temperature coefficient). PTC elements provide low-cost, low-maintenance heating elements with good efficiency.

In einer Ausführungsform ist das PTC-Element als PTC-Folie ausgebildet. Durch die Verwendung einer PTC-Folie lassen sich besonders flache Heizmodule herstellen, die das äußere Volumen des Tankbehälters nicht wesentlich vergrößern bzw. bei einem vorgegebenen Einbauraum, der in dem Kraftfahrzeug für den Tankbehälter zur Verfügung steht, eine Maximierung des für das Fluid zur Verfügung stehenden Tankvolumens ermöglichen.In one embodiment, the PTC element is designed as a PTC film. By using a PTC film, particularly flat heating modules can be produced that do not significantly increase the external volume of the tank container or, given a given installation space available for the tank container in the motor vehicle, maximize the space available for the fluid Allow tank volume.

In einer Ausführungsform ist zwischen dem Tankbehälter und dem PTC-Element eine Metallfolie mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit vorgesehen. Durch den Einsatz einer Metallfolie, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, kann eine gute thermische Ankopplung des PTC-Elements an den Tankbehälter bereitgestellt werden. Optional kann die Metallfolie mit einem Wärme leitenden Kunststoffüberzug versehen sein.In one embodiment, a metal foil with high thermal conductivity is provided between the tank container and the PTC element. By using a metal foil that has a high thermal conductivity, good thermal coupling of the PTC element to the tank container can be provided. Optionally, the metal foil can be provided with a thermally conductive plastic coating.

In einer Ausführungsform ist auf der von dem Tankbehälter abgewandten Seite des PTC-Elements eine thermische Isolationsschicht vorgesehen. Durch eine thermische Isolationsschicht kann die Effektivität des Heizmoduls verbessert werden, da die Abgabe von Wärme an die Umgebung des Tankbehälters verhindert oder zumindest reduziert wird.In one embodiment, a thermal insulation layer is provided on the side of the PTC element that faces away from the tank container. The effectiveness of the heating module can be improved by a thermal insulation layer, since the release of heat to the surroundings of the tank container is prevented or at least reduced.

In einer Ausführungsform ist das Heizmodul zumindest teilweise mit Kunststoff überzogen. Ein Kunststoffüberzug aus einem geeigneten Kunststoffmaterial isoliert das Heizmodul vor schädlichen äußeren Einflüssen, wie z. B. Feuchtigkeit, und kann bei einer geeigneten Ausgestaltung das Heizmodul auch vor äußeren mechanischen Einflüssen, wie z. B. Steinschlag, schützen.In one embodiment, the heating module is at least partially covered with plastic. A plastic cover made of a suitable plastic material insulates the heating module from harmful external influences, such as e.g. As moisture, and with a suitable configuration, the heating module can also be protected from external mechanical influences, such as. B. rockfall protect.

Die Erfindung umfasst auch einen Tankbehälter mit einem erfindungsgemäßen Heizsystem. Ein solcher Tankbehälter ermöglicht es, ein Fluid zu lagern und dabei ein Einfrieren des Fluids durch Beheizen des Tankbehälters zu verhindern oder eingefrorenes Fluid durch Beheizen des Tankbehälters wieder aufzutauen. Die Leistung des Heizsystems kann dabei durch den modularen Aufbau des Heizsystems sehr einfach und variabel an den jeweiligen Bedarf angepasst werden. Das Heizsystem muss nicht bereits bei der Produktentwicklung auf den größten denkbaren Bedarf an Heizleistung ausgerichtet werden.The invention also includes a tank container with a heating system according to the invention. Such a tank container makes it possible to store a fluid and thereby prevent the fluid from freezing by heating the tank container or to thaw frozen fluid again by heating the tank container. The output of the heating system can be easily and variably adapted to the respective needs thanks to the modular design of the heating system. The heating system does not have to be designed for the greatest conceivable need for heat output during product development.

In einer Ausführungsform ist wenigstens ein Heizmodul an einer Seitenwand des Tankbehälters angebracht. Durch ein seitlich an dem Tankbehälter angebrachtes Heizmodul wird ein Unterdruck bei der Fluidentnahme auch dann verhindert, wenn ein Teil des Fluids gefroren ist, da durch ein seitlich angebrachtes Heizmodul ein Auftauen gefrorenen Fluids entlang der Seitenwand des Tankbehälters bewirkt und so eine Fluidverbindung zwischen der Oberseite und der Unterseite des Tankbehälters bereitgestellt wird.In one embodiment, at least one heating module is attached to a side wall of the tank container. A heating module attached to the side of the tank container prevents negative pressure when removing fluid even if part of the fluid is frozen, since a heating module attached to the side causes frozen fluid to thaw along the side wall of the tank container and thus establishes a fluid connection between the top and the bottom of the tank container is provided.

In einer Ausführungsform ist an dem Tankbehälter wenigstens eine Halterung zur Aufnahme eines Heizmoduls vorgesehen. Durch eine an dem Tankbehälter vorgesehene Halterung zur Aufnahme eines Heizmoduls lässt sich ein Heizmodul besonders einfach und sicher an dem Tankbehälter befestigen und bei Bedarf austauschen.In one embodiment, at least one holder for accommodating a heating module is provided on the tank container. A holder provided on the tank container for accommodating a heating module allows a heating module to be attached to the tank container in a particularly simple and secure manner and replaced if necessary.

In einer Ausführungsform sind an dem Tankbehälter mehrere Halterungen zur Aufnahme jeweils eines Heizmoduls vorgesehen. Eine Anzahl von Halterungen, von denen jede zur Aufnahme jeweils eines Heizmoduls vorgesehen ist, unterstützt den modularen Aufbau des Heizsystems und ermöglicht es, genau so viele Heizmodule an dem Tankbehälter zu befestigen, wie erforderlich sind, um die gewünschte Heizleistung bereitzustellen.In one embodiment, a plurality of holders are provided on the tank container, each for accommodating a heating module. A number of holders, each of which is intended to accommodate one heating module, supports the modular design of the heating system and makes it possible to attach exactly as many heating modules to the tank container as are required to provide the desired heating output.

In einer Ausführungsform ist ein Heizmodul und/oder eine Halterung mit dem Tankbehälter verschraubt. Verschrauben ermöglicht eine besonders sichere und wieder lösbare Verbindung des Heizmoduls mit dem Tankbehälter, wodurch das Heizmodul bei Bedarf besonders einfach ausgetauscht werden kann.In one embodiment, a heating module and/or a bracket is bolted to the tank container. Screwing enables a particularly secure and detachable connection of the Heizmo duls with the tank container, which makes it particularly easy to replace the heating module if necessary.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher beschrieben. Dabei zeigt:

  • 1 einen Tankbehälter mit einem erfindungsgemäßen modularen Heizsystem;
  • 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Heizmoduls; und
  • 3 eine Schnittdarstellung eines mit Hilfe einer Halterung an einem Tankbehälter befestigten Heizmoduls.
The invention is described in more detail below with reference to the accompanying figures. It shows:
  • 1 a tank container with a modular heating system according to the invention;
  • 2 an enlarged sectional view of a heating module according to the invention; and
  • 3 a sectional view of a heating module fastened to a tank container with the aid of a holder.

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Tankbehälters 2 mit einem Heizsystem, das mehrere Heizmodule 4 aufweist. 1 shows a schematic sectional view of a tank container 2 according to the invention with a heating system that has a plurality of heating modules 4 .

Der Tankbehälter 2 wird von einer Tankbegrenzung 3 begrenzt und hat in der gezeigten Schnittansicht einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Unterhalb des Bodens 5 und damit außerhalb des Tankbehälters 2 sind drei Heizmodule 4 angebracht, deren dem Tankbehälter 2 zugewandte Oberseite jeweils im Kontakt mit dem Boden 5 des Tankbehälters 2 steht. An der in der 1 rechts dargestellten Seitenwand des Tankbehälters 2 sind übereinander zwei Heizmodule 4 angebracht, deren dem Tankbehälter 2 zugewandte Seite jeweils im Kontakt mit der rechten Seitenwand des Tankbehälters 2 steht.The tank container 2 is delimited by a tank boundary 3 and has a substantially rectangular cross section in the sectional view shown. Below the floor 5 and thus outside of the tank container 2 three heating modules 4 are attached, whose upper side facing the tank container 2 is in contact with the floor 5 of the tank container 2 in each case. At the in the 1 On the side wall of the tank container 2 shown on the right, two heating modules 4 are mounted one above the other, the side of which facing the tank container 2 is in contact with the right side wall of the tank container 2 .

Die Heizmodule 4 enthalten jeweils ein PTC-Element 6, das über in der 1 nicht gezeigte elektrische Anschlussleistungen mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Jedes der PTC-Heizelemente hat bspw. eine Leistung von 43,5 W bei einer Spannung von 13,5 V.The heating modules 4 each contain a PTC element 6, which is in the 1 not shown electrical connection services can be supplied with electrical energy. For example, each of the PTC heating elements has an output of 43.5 W at a voltage of 13.5 V.

Die Heizmodule 4 sind so aufgebaut, dass zwischen dem jeweiligen PTC-Element 6 und der Begrenzung 3 des Tankbehälters 2 eine Metallfolie 8 angeordnet ist. Die Metallfolie 8 hat eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit und ermöglicht eine gute Wärmeübertragung von dem PTC-Element 6 auf die Begrenzung 3 des Tankbehälters 2. Auf der dem Tankbehälter 2 abgewandten Seite jedes PTC-Elements 6 ist jeweils eine Isolationsschicht 10 ausgebildet, welche die von dem PTC-Element 6 an die Umgebung abgegebene Wärme, die nicht zum Beheizen des Tankbehälters 2 zur Verfügung steht und daher Verlustwärme darstellt, begrenzt. Insbesondere kann die Isolationsschicht 10 wärmereflektierend ausgebildet sein, so dass sie von dem PTC-Element nach außen abgegebene Wärme in Richtung auf den Tankbehälter 2 reflektiert und diese Wärme zusätzlich zum Beheizen des Tankbehälters 2 zur Verfügung steht.The heating modules 4 are constructed in such a way that a metal foil 8 is arranged between the respective PTC element 6 and the boundary 3 of the tank container 2 . The metal foil 8 has a particularly good thermal conductivity and enables good heat transfer from the PTC element 6 to the boundary 3 of the tank container 2. On the side of each PTC element 6 facing away from the tank container 2, an insulation layer 10 is formed, which PTC element 6 heat given off to the environment, which is not available for heating the tank container 2 and therefore represents lost heat, is limited. In particular, the insulation layer 10 can be designed to be heat-reflecting, so that it reflects the heat emitted by the PTC element to the outside in the direction of the tank container 2 and this heat is also available for heating the tank container 2 .

Die Metallfolie 8, das PTC-Heizelement 6 und die Isolationsschicht 10 bilden eine quaderförmige Schichtstruktur (Sandwich-Struktur), die an wenigstens fünf der sechs Seiten des Quaders mit einer Kunststoffschicht 12 überzogen ist. Die Kunststoffschicht 12 dichtet das Heizmodul 4 ab und schützt es vor schädlichen äußeren Einflüssen, wie z.B. Schmutz, Feuchtigkeit und/oder Steinschlag.The metal foil 8, the PTC heating element 6 and the insulating layer 10 form a cuboid layered structure (sandwich structure) which is coated with a plastic layer 12 on at least five of the six sides of the cuboid. The plastic layer 12 seals the heating module 4 and protects it from harmful external influences, such as dirt, moisture and/or stone chips.

2 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Heizmoduls 4. Das Heizmodul 4 weist eine Schichtstruktur auf, die eine Metallfolie 8, eine PTC-Heizschicht, insb. eine PTC-Heizfolie 6, und eine Isolationsschicht 10 einschließt. Das Heizelement 4 ist seitlich und auf der von der PTC-Schicht 6 abgewandten Seite der Isolationsschicht 10 mit einer Kunststoffschicht 12 überzogen, die das Heizmodul 4 vor schädlichen äußeren Einflüssen schützt. 2 shows an enlarged sectional view of a heating module 4 according to the invention. The heating element 4 is covered laterally and on the side of the insulation layer 10 facing away from the PTC layer 6 with a plastic layer 12 which protects the heating module 4 from harmful external influences.

Die von der PTC-Schicht 6 abgewandte Seite der Metallfolie 8, an der das Heizmodul 4 an der Begrenzung 3 eines Tankbehälters 2 befestigt wird, kann ebenfalls mit einem Kunststoffüberzug versehen sein, der Wärme leitend ausgebildet ist, um eine gute Übertragung der von der PTC-Schicht 6 erzeugten Wärme an den Tankbehälter 2 zu ermöglichen. Alternativ kann die Verbindung zwischen der Metallfolie 8 des Heizmoduls 4 und der Begrenzung 3 des Tankbehälters 2 ohne Kunststoffschicht ausgebildet sein, um eine besonders gute und verlustarme Wärmeübertragung von den Heizmodul 4 an den Tankbehälter 2 zu ermöglichen.The side of the metal foil 8 facing away from the PTC layer 6, on which the heating module 4 is attached to the boundary 3 of a tank container 2, can also be provided with a plastic coating which is heat-conductive in order to ensure good transmission of the heat from the PTC -Layer 6 to allow heat generated to the tank container 2. Alternatively, the connection between the metal foil 8 of the heating module 4 and the boundary 3 of the tank container 2 can be formed without a plastic layer in order to enable particularly good and low-loss heat transfer from the heating module 4 to the tank container 2 .

An dem Heizmodul 4 ist eine Heizendstufe 18 angebracht. Die Heizendstufe 18 versorgt das PTC-Element 6 mit Energie aus einer externen, nicht gezeigten Stromquelle. Über eine Steuerleitung 20 ist die Heizendstufe 18 ansteuerbar, um das PTC-Element 6 ein- und auszuschalten. Die Heizendstufe 18 kann auch so ausgebildet sein, dass die Leistung des PTC-Elementes 6 in Stufen oder stufenlos regelbar ist.A heating output stage 18 is attached to the heating module 4 . The heating output stage 18 supplies the PTC element 6 with energy from an external power source, not shown. The heating output stage 18 can be controlled via a control line 20 in order to switch the PTC element 6 on and off. The heating output stage 18 can also be designed in such a way that the power of the PTC element 6 can be regulated in steps or steplessly.

Die Integration der Heizendstufe 18 mit dem Heizmodul 4 ermöglicht einen besonders einfachen modularen Aufbau des Heizsystems mit einer beliebigen Anzahl an Heizmodulen 4, da bei einer Integration der Heizendstufen 18 in die Heizmodule 4 keine externe Endstufenbox vorzusehen ist, die an die Anzahl der verwendeten Heizmodule 4 angepasst werden müsste. Heizmodule 4 mit integrierter Heizendstufe 18 lassen sich daher besonders einfach mit einem externen Steuergerät zu einem modularen Heizsystem beliebiger Größe kombinieren.The integration of the heating output stage 18 with the heating module 4 enables a particularly simple modular construction of the heating system with any number of heating modules 4, since when the heating output stages 18 are integrated into the heating modules 4, no external output stage box needs to be provided that is adapted to the number of heating modules 4 used would have to be adjusted. Heating modules 4 with an integrated heating output stage 18 can therefore be combined particularly easily with an external control unit to form a modular heating system of any size.

Heizmodule 4 mit integrierter Heizendstufe 18 ermöglichen auch einen besonders einfachen Austausch bestehender Heizsysteme gegen ein neues, erfindungsgemäßes modulares Heizsystem. 3 zeigt in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer Halterung 14 zur Montage eines Heizmoduls 4 an der Begrenzung 3 eines Tankbehälters 2. Die Halterung 14 ist z.B. als Metall- oder Kunststoffteil mit einem im Querschnitt U-förmigen Profil ausgebildet, das so dimensioniert ist, dass ein erfindungsgemäßes Heizmodul 4 in das Profil einsetzbar ist. Am Rand des Profils sind Befestigungslaschen 15 vorgesehen, wobei in jeder der Befestigungslaschen 15 jeweils eine Öffnung zur Durchführung eines Befestigungselements 16, das z. B. eine Schraube, ein Gewindebolzen oder eine Niete ist, ausgebildet ist.Heating modules 4 with an integrated heating output stage 18 also enable existing heating systems to be exchanged particularly easily for a new, modular heating system according to the invention. 3 shows a sectional view of an embodiment of a bracket 14 for mounting a heating module 4 on the boundary 3 of a tank container 2. The bracket 14 is designed, for example, as a metal or plastic part with a U-shaped profile in cross section, which is dimensioned so that an inventive Heating module 4 can be used in the profile. At the edge of the profile fastening tabs 15 are provided, in each of the fastening tabs 15 in each case an opening for the implementation of a fastener 16, the z. B. is a screw, a threaded bolt or a rivet is formed.

In der Begrenzung 3 des Tankbehälters 2 sind geeignete Öffnungen zur Aufnahme jeweils eines der Befestigungselemente 16 vorgesehen. Durch solche Befestigungselemente 16 lässt sich ein Heizmodul 4 besonders einfach und sicher an dem Tankbehälter 2 befestigen. Insbesondere kann, wenn die Befestigungselemente 16 als lösbare Befestigungselemente 16, wie z. B. Schrauben, ausgebildet sind, das Heizmodul 4 einfach wieder von dem Tankbehälter 2 entfernt werden, z.B. wenn es gewartet und/oder ausgetauscht werden muss oder die Leistung des Heizsystem reduziert werden soll.Suitable openings for receiving one of the fastening elements 16 are provided in the boundary 3 of the tank container 2 . Such fastening elements 16 allow a heating module 4 to be fastened to the tank container 2 in a particularly simple and secure manner. In particular, if the fasteners 16 as releasable fasteners 16 such. B. screws, the heating module 4 can be easily removed from the tank container 2, e.g. if it needs to be serviced and/or replaced or the power of the heating system should be reduced.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die Heizmodule 4 durch eine nicht einfach lösbare Verbindung, wie z.B. eine hitzebeständige Klebeverbindung, dauerhaft an dem Tankbehälter 2 befestigt.In an alternative embodiment, the heating modules 4 are permanently attached to the tank container 2 by a connection that is not easily detachable, such as a heat-resistant adhesive connection.

Bei an dem Tankbehälter 2 befestigbaren Halterungen 14 gemäß dem in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es möglich, nur so viele Halterungen 14 zu verwenden und an dem Tankbehälter 2 zu befestigen, wie zur Befestigung der vorgesehenen Anzahl an Heizmodulen 4 notwendig sind. Die Produktion und Montage von Halterungen 14, die in der vorgesehenen Ausbaustufe des Heizsystems nicht verwendet werden, kann so vermieden werden und die Kosten für das Heizsystem können gering gehalten werden.When attachable to the tank 2 brackets 14 according to the in 3 In the exemplary embodiment shown, it is possible to use only as many brackets 14 and to attach them to the tank container 2 as are necessary to attach the intended number of heating modules 4 . The production and assembly of brackets 14, which are not used in the planned expansion stage of the heating system, can thus be avoided and the costs for the heating system can be kept low.

Alternativ können die Halterungen 14 bereits bei der Produktion des Tankbehälters 2 in dessen Begrenzung 3 ausgebildet werden, z.B. indem entsprechende Negativformen der Halterungen 14 in einer zur Herstellung des Tankbehälters 2 verwendeten Form ausgebildet sind. Dies hat den Vorteil, dass die Arbeitsschritte, die zur Produktion und nachträglichen Befestigung der Halterungen 14 an dem Tankbehälter 2 notwendig sind, eingespart werden können.Alternatively, the brackets 14 can already be formed in the boundary 3 of the tank container 2 during production, e.g. by forming corresponding negative molds of the brackets 14 in a mold used to manufacture the tank container 2 . This has the advantage that the work steps that are necessary for the production and subsequent attachment of the brackets 14 to the tank container 2 can be saved.

Claims (9)

Modulares Heizsystem zum Beheizen eines Tankbehälters (2) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Heizsystem eine wählbare Anzahl voneinander unabhängiger Heizmodule (4) aufweist, die außen an dem Tankbehälter (2) anbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens ein Heizmodul (4) eine Heizendstufe (18) integriert ist.Modular heating system for heating a tank container (2) for a motor vehicle, the heating system having a selectable number of mutually independent heating modules (4) which can be attached to the outside of the tank container (2), characterized in that in at least one heating module (4) a Heating output stage (18) is integrated. Modulares Heizsystem nach Anspruch 1, wobei alle Heizmodule (4) gleichartig sind.Modular heating system claim 1 , wherein all heating modules (4) are of the same type. Modulares Heizsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens ein Heizmodul (4) ein PTC-Element (6) enthält.Modular heating system claim 1 or 2 , wherein at least one heating module (4) contains a PTC element (6). Modulares Heizsystem nach Anspruch 3, wobei das PTC-Element (6) als PTC-Folie ausgebildet ist.Modular heating system claim 3 , wherein the PTC element (6) is designed as a PTC film. Modulares Heizsystem nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei zwischen dem PTC-Element (6) und dem Tankbehälter (2) eine Metallfolie (8) vorgesehen ist.Modular heating system according to one of claims 3 or 4 , A metal foil (8) being provided between the PTC element (6) and the tank container (2). Modulares Heizsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei auf der von dem Tankbehälter (2) abgewandten Seite des PTC-Elements (6) eine thermische Isolationsschicht (8) vorgesehen ist.Modular heating system according to one of claims 3 until 5 , A thermal insulation layer (8) being provided on the side of the PTC element (6) facing away from the tank container (2). Modulares Heizsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Heizmodul (4) zumindest teilweise mit Kunststoff (12) überzogen ist.Modular heating system according to one of the preceding claims, in which the heating module (4) is at least partially covered with plastic (12). Tankbehälter (2) für ein Kraftfahrzeug, wobei der Tankbehälter (2) mit einem modularen Heizsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgestattet ist.Tank container (2) for a motor vehicle, wherein the tank container (2) is equipped with a modular heating system according to one of the preceding claims. Tankbehälter (2) nach Anspruch 8, wobei an dem Tankbehälter (2) wenigstens eine Halterung (14) zur Aufnahme eines Heizmoduls (4) vorgesehen ist.Tank container (2) after claim 8 At least one holder (14) for receiving a heating module (4) is provided on the tank container (2).
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3000131B1 (en) * 2012-12-20 2017-10-13 Coutier Moulage Gen Ind DEVICE FOR DEGELING AND PULPING AN ONBOARD FLUID IN A MOTOR VEHICLE
DE102013108501A1 (en) * 2013-08-07 2015-03-05 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Method for producing a conveyor module for installation in a tank
US9957862B2 (en) 2014-04-03 2018-05-01 Robert Bosch Gmbh Secondary heating device for diesel exhaust fluid tank
WO2015157106A1 (en) 2014-04-10 2015-10-15 Illinois Tool Works Inc. Heater for electric vehicle batteries
DE102014118720A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 Continental Automotive Gmbh Device for providing a liquid additive
DE102016202718A1 (en) * 2016-02-23 2017-08-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Heatable container for a fluid
DE102016203496A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-07 Röchling Automotive SE & Co. KG Electric heater with PTC element and electrical supply lines as Wärmeleitkörper and operating fluid tank with such a heater
DE102018105201A1 (en) * 2018-03-07 2019-09-12 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg container heater
DE102018216929A1 (en) * 2018-10-02 2020-04-02 Continental Automotive Gmbh Heating device for installation in a vehicle tank for reducing agent and vehicle tank
DE102019200172A1 (en) * 2019-01-09 2020-07-09 Mahle International Gmbh Electric heater

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1473447A1 (en) 2003-04-29 2004-11-03 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Liquid container for motor vehicles, especially an aqueous urea solution
DE102006046900A1 (en) 2006-10-04 2008-04-10 Robert Bosch Gmbh Method for operating an internal combustion engine
DE102008015599A1 (en) 2008-03-26 2009-10-01 Robert Bosch Gmbh Fluid tank for receiving pollutant reducing fluid medium for reducing pollutants in exhaust gases, comprises defrosting device, which is provided for defrosting frozen pollutant reducing fluid medium
DE102008001280A1 (en) 2008-04-21 2009-10-22 Robert Bosch Gmbh Dosing device for introducing e.g. reducing agent into exhaust gas of internal-combustion engine in automobile, has heating device partially supplying heat to supply system and/or dosing module and comprising surface heating system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1473447A1 (en) 2003-04-29 2004-11-03 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Liquid container for motor vehicles, especially an aqueous urea solution
DE102006046900A1 (en) 2006-10-04 2008-04-10 Robert Bosch Gmbh Method for operating an internal combustion engine
DE102008015599A1 (en) 2008-03-26 2009-10-01 Robert Bosch Gmbh Fluid tank for receiving pollutant reducing fluid medium for reducing pollutants in exhaust gases, comprises defrosting device, which is provided for defrosting frozen pollutant reducing fluid medium
DE102008001280A1 (en) 2008-04-21 2009-10-22 Robert Bosch Gmbh Dosing device for introducing e.g. reducing agent into exhaust gas of internal-combustion engine in automobile, has heating device partially supplying heat to supply system and/or dosing module and comprising surface heating system

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