Depósito para un agente reductor con instalaciones de calefacción.

Depósito (1) para un agente reductor (2), que presenta al menos una pared lateral (3) y un fondo (4),

en el que al menos en la pared lateral (3) o en el fondo (4) está prevista al menos una instalación de de calefacción (5), en el que la instalación de calefacción está laminada o fundida dentro de la pared lateral (3) y/o dentro del fondo (4) y el fondo (4) presenta al menos un elemento del grupo bajada (7) o sumidero (8), desde el que se puede extraer agente reductor licuado, en el que la al menos una pared lateral (3) o el fondo (4) presentan una superficie (13) y sobre esta superficie (13) están configuradas, al menos parcialmente, estructuras de canal (14), que se extienden esencialmente en dirección hacia la bajada (7) o el sumidero (8) .

Depósito para un agente reductor con instalaciones de calefacción

La presente invención se refiere a un depósito para un agente reductor con al menos una instalación de calefacción.

Como consecuencia de los requerimientos crecientes planteados a la limitación de las emisiones de sustancias nocivas de los automóviles, especialmente de los automóviles de transporte de personas y de los vehículos comerciales, se construyen cada vez más sistemas SCR en los automóviles, que proporcionan una reducción de los óxidos nítricos contenidos en el gas de escape. Para estos sistemas SCR se emplea un agente reductor (también en forma de un precursor de agente reductor) , que se combina con el gas de escape. Como agente reductor se emplea especialmente una solución acuosa de urea (por ejemplo, Adblue) , que presenta un punto de congelación de aproximadamente -11ºC.

Para el agente reductor líquido está previsto regularmente un depósito en los automóviles, que posibilita, por una parte, un alcance suficiente del automóvil y, por otra parte, está diseñado para que el agente reductor líquido se pueda emplear en todos los puntos de funcionamiento del automóvil. En este caso, están previstas especialmente instalaciones de calefacción, que licuan de nuevo el agente reductor líquido a bajas temperaturas, por una parte, después de un periodo de inactividad prolongado del vehículo y, por otra parte, mantienen el agente reductor en el estado líquido durante el funcionamiento del automóvil. En este caso, estas instalaciones de calefacción han sido previstas hasta ahora solamente en la zona de los conductos del sistema SCR o en los dispositivos de extracción del depósito, es decir, en el tubo de extracción. Además, se conocen acumuladores intermedios de volumen pequeño, que presentan independientemente del volumen del depósito principal, instalaciones de calefacción propias y de esta manera se pueden calentar de manera acelerada en una medida suficiente (ver, por ejemplo, DE 10 2005 046 029 A1) . No obstante, a este respecto hay que observar que o bien solamente se pueden licuar volúmenes pequeños a través de estas instalaciones de calefacción y/o deben preverse componentes especiales de la instalación, como depósitos de almacenamiento intermedio adicionales, para preparar agente reductor líquido suficiente para la purificación de los gases de escape. Otro requerimiento importante que se plantea a tales instalaciones de calefacción es, además, que las instalaciones de calefacción consuman una cantidad de energía lo más reducida posible, para que los acumuladores de corriente o bien los alimentadores de corriente del automóvil sean cargados en la menor medida posible.

Por lo tanto, el cometido de la invención consiste en solucionar, al menos en parte, los problemas descritos con relación al estado de la técnica e indicar especialmente un depósito con una instalación de calefacción, que se puede accionada ahorrando energía y necesita el menor número posible de componentes para preparar el agente reductor en el estado líquido y, por lo tanto, preparado para el uso.

Estos cometidos se solucionan con un depósito de acuerdo con las características de la reivindicación 1 de la patente1. Otras configuraciones ventajosas de las invenciones se indican en las reivindicaciones de la patente formuladas de forma dependiente. Hay que indicar que las características indicadas individualmente en las reivindicaciones dependientes formuladas de forma dependiente se pueden combinar entre sí de cualquier manera conveniente tecnológicamente y definen otras configuraciones de la invención. Además, las características indicadas en las reivindicaciones de la patente se precisan y explican en detalle en la descripción, representando otras configuraciones preferidas de la invención.

En el presente caso, el cometido se soluciona por medio de un depósito para un agente reductor, que presenta al menos una pared lateral y un fondo, estando prevista al menos una instalación de calefacción en la pared lateral o en el fondo. El depósito puede presentar casi cualquier forma exterior discrecional, especialmente con zonas al menos parcialmente redondas o también poligonales, que están adaptadas a las relaciones espaciales del automóvil. En este caso, el depósito presenta especialmente en la zona superior un dispositivo de extracción para el agente reductor contenido en el depósito, en particular un tubo de extracción, que se extiende en el interior del depósito. Este dispositivo de extracción está dispuesto con preferencia en una zona de la parte superior del depósito, de manera que el agente reductor no puede impulsar al menos de forma duradera las juntas de obturación que son necesarias para un dispositivo de extracción.

La al menos una pared lateral del depósito está dispuesta con preferencia de forma circundante entre la zona de la pared superior y el fondo del depósito. El fondo del depósito es la zona, que está especialmente cubierta siempre con agente reductor o define, a medida que se va vaciando el depósito, al menos la última superficie cubierta del depósito.

La instalación de calefacción está fundida o laminada en el interior de la pared lateral y/o en el fondo. La instalación de calefacción está constituida con preferencia a partir de alambres calefactores, que están dispuestos dentro de la pared lateral. La pared lateral o el fondo presentan a tal fin una pared, que está realizada especialmente aislada hacia fuera y está equipada hacia el interior del depósito con un valor bueno de transmisión de calor. “En” la pared lateral o “en “ el fondo significa que la instalación de calefacción está rodeada por el material de la pared lateral / del

fondo, es decir, en particular, está incluida totalmente por este material.

A través de la disposición de la instalación de calefacción en el depósito para un agente reductor se consigue especialmente que no deba preverse ningún depósito de almacenamiento adicional entre el depósito para el agente reductor y una instalación de admisión del agente reductor en la instalación de escape de gases. A tal fin, la instalación de calefacción está dispuesta en la pared lateral y/o en el fondo, de manera que se pueden licuar de nuevo con una superficie especialmente grande las zonas próximas a la pared de un agente reductor congelado y se puede conducir al tubo de extracción. Especialmente a través de la disposición de la instalación de calefacción en la zona del fondo se calienta una superficie cubierta constantemente por agente reductor y suficientemente grande y de esta mane se prepara la cantidad necesaria de agente reductor. La disposición de superficie grande de la instalación de calefacción en la pared del depósito tiene una importancia especial con respecto a un funcionamiento constante ininterrumpido del automóvil, con lo que el agente reductor líquido se congela a intervalos cortos y se debe descongelarse de nuevo. Para tales solicitaciones no están previstas instalaciones de calefacción convencionales, que solamente pueden licuar efectivamente cantidades mínimas de agente reductor. En este caso, el volumen principal del agente reductor permanece en primer lugar congelado en el depósito y se forman alrededor de las instalaciones de calefacción dispuestas localmente, en particular alrededor del tubo de extracción, cavernas con agente reductor líquido. Después de la extracción del agente reductor licuado en estas zonas parciales, se transmite la energía térmica de las instalaciones de calefacción a través de los espacios huecos presentes entonces, sólo rellenos con aire, solamente en una medida insuficiente a las otras zonas congeladas del agente reductor dentro del depósito, de manera que no se puede preparar mas agente reductor líquido en cantidad suficiente.

La disposición de una instalación de calefacción en la pared lateral es especialmente ventajosa porque posibilita un desprendimiento del agente reductor congelado desde la pared y permite o bien fomenta de una manera correspondiente el resbalamiento del agente reductor congelado en la dirección del fondo. De esta manera, la instalación de calefacción adyacente a un dispositivo de extracción, dispuesta especialmente en el fondo, puede transmitir energía de calefacción en cantidad suficiente al agente reductor congelado, de manera que no se producen espacios huecos duraderos, sino que se posibilita una transmisión de calor regularmente buena desde la pared hacia el agente reductor congelado o bien hacia el agente reductor líquido.... [Seguir leyendo]

1. Depósito (1) para un agente reductor (2) , que presenta al menos una pared lateral (3) y un fondo (4) , en el que al menos en la pared lateral (3) o en el fondo (4) está prevista al menos una instalación de de calefacción (5) , en el que la instalación de calefacción está laminada o fundida dentro de la pared lateral (3) y/o dentro del fondo (4) y el fondo

(4) presenta al menos un elemento del grupo bajada (7) o sumidero (8) , desde el que se puede extraer agente reductor licuado, en el que la al menos una pared lateral (3) o el fondo (4) presentan una superficie (13) y sobre esta superficie (13) están configuradas, al menos parcialmente, estructuras de canal (14) , que se extienden esencialmente en dirección hacia la bajada (7) o el sumidero (8) .

2. Depósito (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el depósito (1) presenta al menos parcialmente una sección transversal (6) que se incrementa en la dirección del fondo (4) .

3. Depósito (1) de acuerdo con reivindicación 1, en el que el fondo (4) presenta al menos en zonas parciales una pendiente progresiva al menos en la dirección de la bajada (7) o del sumidero (8) .

4. Depósito (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos la pared lateral (3) o el fondo (4) presenta una nervadura (9) , que se extiende en el interior del depósito (10) y la al menos una nervadura (9) presenta una instalación de calefacción (5) .

5. Depósito (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que para la extracción de agente reductor (2) desde el depósito (1) está previsto un tubo de extracción (11) , y el tubo de extracción (11) es calentado por medio de al menos una instalación de calefacción (5) .

6. Depósito (1) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el tubo de extracción (11) presenta al menos un nervio

(12) sobre la superficie circunferencial exterior (13) , y el tubo de extracción (11) y el al menos un nervio (12) son calentados por medio de al menos una instalación de calefacción (5) .

7. Depósito (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que las instalaciones de calefacción (5) , dispuestas en al menos un elemento del grupo formado por la pared lateral (3) , el fondo (4) , la nervadura (9) , el tubo de extracción (11) , el nervio (12) son regulables de una manera independiente entre sí.

8. Depósito (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la al menos una instalación de calefacción (5) presenta un elemento PTC.

9. Depósito (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la instalación de calefacción (5) utiliza, al menos parcialmente, agua de refrigeración del motor como medio de calefacción.

10. Depósito (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 4 a 9, en el que la nervadura (9) o la el menos un nervio (12) presenta una superficie (13) y sobre esta superficie (13) están configuradas, al menos parcialmente, estructuras de canal (14) , extendiéndose especialmente también estas estructuras de canal esencialmente en dirección hacia la bajada (7) o el sumidero (8) .

11. Automóvil (15) con un depósito (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores de la patente.