DE202007007849U1 - System for conducting and tempering a urea-water solution - Google Patents
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Abstract
System (26) zum Leiten und Temperieren einer Harnstoff-Wasser-Lösung, mit einer Fluid-Leitung (28), die für die Durchströmung mit einer Harnstoff-Wasser-Lösung vorgesehen ist, und einer Isolierung (10) aus einem wärmedämmenden Material für wenigstens einen Abschnitt der Fluid-Leitung (28), die außen an dem Abschnitt anliegt, wobei in der Isolierung (10) ein Heizleiter (22) aufgenommen ist.system (26) for conducting and tempering a urea-water solution, with a fluid line (28) for the flow provided with a urea-water solution, and a Insulation (10) made of a thermally insulating material for at least a portion of the fluid conduit (28), which rests on the outside of the section, wherein in the insulation (10) a heating conductor (22) is received.
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft ein System zum Leiten und Temperieren einer Harnstoff-Wasser-Lösung.The The invention relates to a system for conducting and tempering a urea-water solution.
Bei
bestimmten flüssigen oder gasförmigen Medien ist
es notwendig, diese bei Durchströmung von Fluid-Leitungen,
wie beispielsweise Schläuchen, zu temperieren. Dies gilt
insbesondere für eine Harnstoff-Wasser-Lösung
nach
Aus dem Stand der Technik sind daher Systeme bekannt, die neben der Leitung einer Harnstoff-Wasser-Lösung auch für die Temperierung einer Harnstoff-Wasser-Lösung ausgebildet sind. Bekannte, für die Temperierung einer Harnstoff-Wasser-Lösung verwendete Temperierungsmittel sind beispielsweise Heizleiter, die innerhalb oder außerhalb einer für die Durchströmung mit einer Harnstoff-Wasser-Lösung vorgesehenen Fluid-Leitung (sog. HWL-Leitung) angeordnet sind.Out The prior art therefore systems are known in addition to the Leading a urea-water solution also for formed the temperature of a urea-water solution are. Known, for the tempering of a urea-water solution used tempering are, for example, heating conductors, the inside or outside one for the flow provided with a urea-water solution fluid line (so-called HWL line) are arranged.
Die HWL-Leitungen bekannter Systeme zum Leiten und Temperieren einer Harnstoff-Wasser-Lösung sind meist im Bereich des Partikelfilters und des Katalysators eines Fahrzeugs verlegt. Dies hat zur Folge, dass hohe Temperaturen auf die HWL-Leitungen einwirken. Dies gilt insbesondere im Bereich des Partikelfilters, der ca. alle 1000 km durch Verbrennung von eingelagerten Partikeln bei sehr hohen Temperaturen regeneriert wird. In der näheren Umgebung dieser kritischen Bereiche (unter einem Abstand von ca. 20 bis 30 cm) sind die HWL-Leitungen daher meist in Form von Metallleitungen ausgebildet.The HWL cables of known systems for conducting and tempering a Urea-water solution are mostly in the range of the particulate filter and the catalyst of a vehicle laid. As a consequence, high temperatures affect the HWL cables. this applies especially in the area of the particle filter, about every 1000 km by combustion of embedded particles at very high temperatures is regenerated. In the immediate vicinity of this critical Areas (at a distance of about 20 to 30 cm) are therefore the HWL lines usually formed in the form of metal lines.
Außerhalb dieser kritischen Bereiche kommen meist Leitungen aus einem Polyamid in Form eines PA 12 (Laurinlactam oder omega-Aminodecansäure) zum Einsatz.Outside These critical areas are usually pipes made of a polyamide in the form of a PA 12 (laurolactam or omega-aminodecanoic acid) for use.
Zwar sind die bekannten Systeme zum Leiten und Temperieren von Harnstoff-Wasser-Lösung dazu ausgebildet, die Harnstoff-Wasser-Lösung zur Vermeidung eines Einfrierens bzw. Ausflockens zu temperieren. Ein gezieltes schnelles Freihalten und Auftauen einzelner Abschnitte der HWL-Leitung ist mit den gegenwärtigen Lösungen, insbesondere im Hinblick auf vorgegebene Auftauzeiten von weniger als drei Minuten, nicht möglich. Schließlich ist auch ein wirksamer Schutz der HWL-Leitung bzw. der Harnstoff-Wasser-Lösung vor hohen, äußeren Temperaturen nicht vorgesehen.Though are the known systems for conducting and tempering of urea-water solution thereto designed to avoid the urea-water solution To temper a freezing or flocculation. A targeted fast clearing and thawing of individual sections of the HWL cable is with the current solutions, in particular with regard to predetermined thawing times of less than three minutes, not possible. Finally, it is also effective Protection of the HWL line or the urea-water solution not intended for high, external temperatures.
Zugrundeliegende AufgabeUnderlying task
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System zum Leiten und Temperieren einer Harnstoff-Wasser-Lösung anzugeben, das ein Freihalten und schnelles Auftauen einzelner Abschnitte der HWL-Leitung ermöglicht, und mit dem ferner ein wirksamer Schutz der HWL-Leitung bzw. der Harnstoff-Wasser-Lösung vor hohen Temperaturen bereitgestellt wird.Of the The invention is therefore based on the object, a system for conducting and tempering a urea-water solution indicate the keeping clear and quick thawing of individual sections of the Fiber optic cable allows, and with the more effective one Protection of the HWL line or the urea-water solution is provided before high temperatures.
Erfindungsgemäße Lösunginvention solution
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem System zum Leiten und Temperieren einer Harnstoff-Wasser-Lösung gelöst, das eine Fluid-Leitung, die für die Durchströmung mit einer Harnstoff-Wasser-Lösung vorgesehen ist, aufweist, und ferner eine Isolierung aus einem wärmedämmenden Material für wenigstens einen Abschnitt der Fluid-Leitung aufweist, die außen an dem Abschnitt anliegt, wobei in der Isolierung ein Heizleiter aufgenommen ist.These Object is according to the invention with a system for Guiding and tempering a urea-water solution, the one fluid line that is responsible for the flow is provided with a urea-water solution, and further insulation of a thermal insulating material for at least a portion of the fluid conduit, which rests on the outside of the section, wherein in the insulation a heating conductor is included.
Mittels der erfindungsgemäß bereitgestellten Isolierung aus einem wärmedämmenden Material ist es zum einen möglich, bestimmte Abschnitte der Fluid-Leitung, die zumindest zeitweise hohen Umgebungstemperaturen ausgesetzt sind, wirksam vor hohen Temperatureinwirkungen zu schützen. Ferner können mittels des in der Isolierung aufgenommenen Heizleiters eingefrorene Abschnitte der Fluid-Leitung bei niedrigen Umgebungstemperaturen, die eine Temperatur von minus 11°C unterschreiten, bei der die Harnstoff-Wasser-Lösung ausflockt/gefriert, aufgetaut bzw. freigehalten werden.through the insulation provided according to the invention From a thermally insulating material, it is on the one hand possible, certain sections of the fluid line, at least temporarily exposed to high ambient temperatures, effective before to protect against high temperature effects. Furthermore, can frozen by means of the recorded in the insulation heating element Sections of the fluid line at low ambient temperatures, which fall below a temperature of minus 11 ° C, at which flocculates / freezes the urea-water solution, thawed or kept free.
Hierbei verhindert das wärmedämmende Material bei Bestromung des Heizleiters einen übermäßigen Übergang der über den Heizleiter bereitgestellten Wärmeenergie an die Außenumgebung, insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen, wobei die Isolierung für unterschiedliche Bereiche bevorzugt unterschiedlich ausgebildete Wandstärken aufweisen kann. Insbesondere ist mit der erfindungemäßen Lösung ein schnelles Auftauen mit Auftauzeiten von unter drei Minuten möglich.in this connection prevents the heat-insulating material when energized the heat conductor has an excessive transition the heat energy provided via the heating conductor to the outside environment, especially at low ambient temperatures, wherein the isolation for different areas is preferred may have different wall thicknesses trained. In particular, with the erfindungemäßen solution a fast thawing with thawing times of less than three minutes possible.
Insgesamt betrachtet weist die erfindungsgemäße Isolierung daher zwei vorteilhafte Wirkungen auf, umfassend die Bereitstellung einer Dämmung zum Auftauen und Freihalten bei niedrigen Umgebungstemperaturen und die Isolation gegen zu hohe Umgebungstemperaturen.Overall, therefore, the insulation according to the invention has two advantageous effects, including the provision of an insulation for thawing and keeping free at low ambient temperatures and insulation against excessive ambient temperatures.
Vorteilhafte Weiterbildungen der ErfindungAdvantageous developments the invention
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Isolierung dazu ausgebildet, den Abschnitt vollständig zu ummanteln, um ein wirksames Auftauen/Freihalten des jeweiligen Leitungsabschnitts zu ermöglichen, bzw. einen wirksamen Schutz vor hohen Temperatureinwirkungen bereitzustellen.at An advantageous development of the invention is the insulation designed to completely cover the section, to effectively defrost / freeze the respective line section to allow, or an effective protection against high temperature effects provide.
Bei einer praktischen Weiterbildung der Erfindung weist die Isolierung eine erste Teil-Isolierung und eine zweite Teil-Isolierung auf, die bevorzugt gelenkig miteinander verbunden sind. Mittels dieser erfindungsgemäßen Gestaltung der Isolierung ist eine sehr praktische und bequeme Handhabung der Isolierung möglich, derart, dass die Isolierung über die gelenkige Verbindung zwischen zwei Teil-Isolierungen zusammenklappbar ausgebildet ist und somit einfach außen an dem jeweiligen Leitungsabschnitt angeordnet und auch von diesem gelöst werden kann.at a practical development of the invention, the insulation a first part insulation and a second part insulation, which are preferably hinged together. By means of this inventive design of the insulation is a very practical and comfortable handling of the insulation possible, such that the insulation over the articulated connection is formed collapsible between two part insulations and thus simply arranged on the outside of the respective line section and also be solved by this.
Bei einer weiteren praktischen Weiterbildung der Erfindung ist die Isolierung einstückig ausgebildet ist, wobei die erste Teil-Isolierung und die zweite Teil-Isolierung über einen an der ersten und der zweiten Teil-Isolierung angeformten elastischen Materialsteg schwenkbar zueinander verbunden sind. Bei dieser praktischen Weiterbildung wird über die erfindungsgemäß bereitgestellte Verschwenkbarkeit der beiden Teil-Isolierungen über einen elastischen Materialsteg die oben beschriebene zusammenklappbare Ausbildung der Isolierung ermöglicht.at Another practical development of the invention is the insulation is integrally formed, wherein the first part insulation and the second part insulation over one at the first and the second part insulation molded elastic material web are pivotally connected to each other. In this practical training is provided via the inventively provided Pivotability of the two part insulations over one elastic material web the collapsible described above Training the insulation allows.
Die einstückige Ausbildung der Isolierung ermöglicht erfindungsgemäß eine Herstellung der Isolierung über ein einfaches, kostengünstiges Formverfahren, bei dem das wärmedämmende Material und der erfindungsgemäße Heizleiter in eine Pressform eingebracht werden und anschließend Pressdruck aufgebracht wird. Hierzu weist das wärmedämmende Material bei einer weiteren praktischen Weiterbildung der Erfindung ein Elastomer auf, das bevorzugt ein Silikon ist. Silikon zeichnet sich dadurch aus, dass es unter anderem ein chemikalienbeständiges, witterungsbeständiges und feuchtigkeitsresistentes Material ist, welches sich unter anderem gut für die Verarbeitung in einer Pressform eignet.The one-piece design of the insulation allows According to the invention a preparation of the insulation a simple, inexpensive molding process in which the heat-insulating material and the invention Heating conductors are placed in a mold and then Pressing pressure is applied. For this purpose, the heat-insulating material in another practical embodiment of the invention, an elastomer which is preferably a silicone. Silicone is characterized that, among other things, it's a chemical-resistant, weather-resistant and moisture-resistant material which, among other things, is good for processing suitable in a mold.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das wärmedämmende, ein Elastomer ausweisende Material ein geschäumtes Material, vorzugsweise ein geschäumtes Silikon-Material. Die erfindungsgemäße Ausbildung des wärmedämmenden Materials in Form eines geschäumten Materials ermöglicht die Bereitstellung einer Isolierung mit einem geringen Gewicht, die sich kostengünstig unter Verwendung vergleichsweise geringer Materialmengen herstellen lässt. Weiterhin ermöglicht das geschäumte Material eine bessere Isolationswirkung.at a further advantageous embodiment of the invention is heat-insulating, an elastomer-containing material a foamed material, preferably a foamed material Silicone material. The inventive training the heat-insulating material in the form of a foamed material enables the provision of insulation with a low weight, which is inexpensive to use can produce comparatively small amounts of material. Furthermore, the foamed material allows a better insulation effect.
Bei einer praktischen Weiterbildung sind die erste Teil-Isolierung in Form eines ersten Zylinder-Stücks und die zweite Teil-Isolierung in Form eines zweiten Zylinder-Stücks ausgebildet, wobei sowohl das erste als auch das zweite Zylinder-Stück bevorzugt im wesentlichen in Form einer Zylinderhälfte ausgebildet sind. Die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbildung in Form zweier Zylinderhälften ermöglicht die Bereitstellung einer zusammenklappbar ausgebildeten Isolierung, die üblichen, in Rohrform ausgebildeten Fluid-Leitungen angepasst ist.at A practical training are the first part insulation in Shape of a first cylinder piece and the second part insulation formed in the form of a second cylinder piece, wherein both the first and second cylinder pieces are preferred formed substantially in the shape of a cylinder half are. The inventively provided training in the form of two cylinder halves allows the Providing a collapsible insulation, the usual, formed in tubular fluid lines is adjusted.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Abschnitt, an dem die Isolierung außen anliegt, ein Übergangs-Abschnitt zwischen zwei Abschnitten der Fluid-Leitung. Da insbesondere Übergangs-Abschnitte zwischen zwei Abschnitten einer Leitung meist infolge von in der Leitung ausgebildeten Unstetigkeiten, die bei Durchströmung mit der Harnstoff-Wasser-Lösung beispielsweise mit der Ausbildung von Totwasser-Zonen einhergehen, anfällig für ein schnelles Einfrieren bzw. Zusetzen sind, ist die Anordnung der erfindungsgemäßen Isolierung an den Übergangs-Abschnitten besonders vorteilhaft für ein Auftauen bzw. Freihalten dieser Übergangs-Abschnitte, wobei die Abschnitte zwischen denen der Übergangs-Abschnitt angeordnet ist beispielsweise geneigt zueinander ausgerichtet sein können. Bevorzugt erstreckt sich hierbei der Heizleiter angepasst an eine äußere Form des Übergangs-Abschnitts in der Isolierung, um ein wirksames Auftauen bzw. Freihalten des Übergangs-Abschnitts zu ermöglichen.at a development of the invention is the section where the Insulation is applied externally, a transition section between two sections of the fluid line. In particular, transitional sections between two sections of a line mostly as a result of in the Leadership trained discontinuities, the flow through with the urea-water solution, for example with the Training associated with dead water zones, prone to one are rapid freezing or clogging, the arrangement of the invention Isolation at the transition sections particularly advantageous for thawing these transitional sections, the sections between which are the transition section arranged, for example, be inclined to each other can. In this case, the heating conductor preferably extends adapted to an outer shape of the transition section in the insulation to effectively thaw the transition section to enable.
Bei einer weiteren praktischen Weiterbildung der Erfindung ist Heizleiter mit dem wärmedämmenden Material der Isolierung, bevorzugt über eine formschlüssige Verbindung, teilweise verbunden.at Another practical development of the invention is heating conductor with the insulating material of the insulation, preferably via a positive connection, partially connected.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:following Embodiments of the invention with reference to the attached Drawings explained in more detail. It shows:
In
der Isolierung
Durch
Bestromung des Heizleiters
Die
Isolierung
Über eine nicht näher dargestellte, mit der Stromquelle zusammenwirkende Regeleinrichtung kann eine geregelte Erwärmung des jeweiligen Abschnitts der HWL-Leitung erfolgen. Die Temperaturmessung kann hierbei über einen üblichen Temperatursensor (nicht näher dargestellt) erfolgen, der beispielsweise geeignet abgedichtet innerhalb der HWL-Leitung oder auch außerhalb der HWL-Leitung angeordnet sein kann.about a not shown, cooperating with the power source Control device can be a regulated heating of the respective Section of the HWL cable. The temperature measurement can in this case a usual temperature sensor (not shown in more detail) carried out, for example, suitable sealed within the fiber-optic cable or outside the HWL line can be arranged.
Die
HWL-Leitung
Die
Isolierung
- 1010
- Isolierunginsulation
- 1212
- erste Teil-Isolierungfirst Partial isolation
- 1414
- zweite Teil-Isolierungsecond Partial isolation
- 1616
- Materialstegmaterial web
- 1818
- Längsseitelong side
- 2020
- Längsseitelong side
- 2222
- Heizleiterheating conductor
- 2424
- Elektrosteckerelectric plug
- 2626
- Systemsystem
- 2828
- HWL-LeitungHWL line
- 3030
- Anbaumoduladd-on module
- 3232
- Abschnittsection
- 3434
- Abschnittsection
- 3636
- Übergangs-AbschnittTransition portion
- 3838
- Konnektorconnector
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20081113 |
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20100714 |
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R151 | Term of protection extended to 8 years | ||
R151 | Term of protection extended to 8 years |
Effective date: 20130709 |
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R152 | Term of protection extended to 10 years | ||
R071 | Expiry of right |