阅读说明：本技术 具有阻留靠近抽取口的液体的阻留构件的用于机动车的液体箱 (Liquid tank for a motor vehicle with a retaining member that retains liquid close to the extraction opening ) 是由 格洛里娅·保利 法布里齐奥·基尼 维尔纳·法里纳 米尔科·布拉加尼奥洛 菲利波·达尔阿尔梅利 于 2020-04-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种液体箱,具有由箱壁限界的可用液体填充的箱内部空间及用于从箱内部空间抽取液体的抽取口,在箱内部空间中设置有限定构件内部区域范围的阻留构件,构件内部区域的构件容积小于液体箱的箱容积,阻留构件的壁部允许液体从构件内部区域外但在箱容积内的构件外部区域穿过壁部流入构件内部区域并以流阻抵抗从构件内部区域穿过壁部流到构件外部区域中,使得壁部具有相对于在构件内部区域中液体的晃动运动的液体阻留能力,抽取口设置为,使得至少从低于阈值液位起壁部设置在抽取口和容纳在箱内部空间的构件外部区域中的液量之间。根据本发明提出,阻留构件至少部段地仅可单向从构件外部区域穿流到构件内部区域中,但不能沿相反方向穿流。(The invention relates to a liquid tank having a tank interior which is delimited by a tank wall and can be filled with liquid, and having an extraction opening for extracting liquid from the tank interior, in which tank interior a blocking member is provided which delimits a component interior region, the component volume of which is smaller than the tank volume of the liquid tank, the wall of the blocking member allowing liquid to flow from outside the component interior region but inside the tank volume through the wall into the component interior region and against the flow from the component interior region through the wall into the component exterior region with a flow resistance, so that the wall has a liquid blocking capacity with respect to a wobbling movement of the liquid in the component interior region, the extraction opening being provided such that the wall is arranged, at least from below a threshold liquid level, between the extraction opening and the liquid quantity contained in the component exterior region of the tank interior. According to the invention, it is proposed that the retaining element can flow at least in sections only in one direction from the element outer region into the element inner region, but not in the opposite direction.)

具有阻留靠近抽取口的液体的阻留构件的用于机动车的液 体箱

技术领域

本发明涉及一种液体箱，具有由箱壁限界的、可用液体填充的箱内部空间以及具有用于从箱内部空间中抽取液体的抽取口，其中在箱内部空间中设置有阻留构件，所述阻留构件限定构件内部区域的范围，其中构件内部区域的构件容积小于液体箱的箱容积，其中所述阻留构件的壁部允许液体从位于构件内部区域之外、然而位于箱容积之内的构件外部区域中穿过壁部流入构件内部区域中并且以流阻抵抗从构件内部区域中穿过壁部流到构件外部区域中，使得壁部具有相对于在构件内部区域中液体的晃动运动的液体阻留能力，其中抽取口设置为，使得至少从低于阈值液位起，壁部设置在抽取口和容纳在箱内部空间的构件外部区域中的液量之间。这种液体箱尤其考虑作为在移动的载体上的液体箱，优先考虑作为用于机动车的液体箱。

背景技术

从DE 10 2009 045 691 A1中已知这种用于机动车的液体箱。已知的阻留构件在此用于，在液体箱的填充高度低的情况下抑制离开抽取口的液量的运动。在填充高度低的情况下，在液体箱中，下面也仅称为“箱”，存在的液体在动态的行驶状态中以作用到车辆上的加速度正交于重力地加速以进行晃动运动，所述晃动运动可以短时间地使储存在箱中的很大份额的液量朝箱壁转移。因此，通过这种晃动运动可以使液体运动离开抽取口，使得其短暂抽吸也或仅抽吸气体。原本有意的液体输送由此被阻碍或甚至被禁止。这会对于依赖于连续的液体供给的装置造成短暂的功能损失或甚至造成持久的损坏。

优选地，在本申请的液体箱中考虑用于容纳含水的尿素溶液的箱。液体箱然而也可以是机动车的燃料箱和其他工作液体箱。

从DE 10 2009 045 691 A1中已知的阻留构件的阻留能力，如开头所描述，不是绝对的阻留能力，而仅是对抗晃动运动的阻留能力。这意味着，液体原则上可以从构件内部区域穿过壁部流入构件外部区域中，然而这种穿流由于由壁部形成抵抗的流阻而以每单位时间少的量进行，使得在晃动运动的持续时间内，仅少量液体可以通过晃动运动引发地穿流过阻留构件的壁部，使得绝大部分在构件内部区域中晃动的液体留在构件内部区域中，其中所述晃动运动直至衰减至低于显著性阈值至多持续数秒。

阻留构件用于抵抗在朝向构件外部区域穿流壁部时构件内部区域中的液体的相同流阻也可用于使阻留构件抵抗从构件外部区域流入构件内部区域中的液体。

发明内容

本发明的目的是，进一步改进已知的液体箱。

本发明通过开头提到类型的液体箱实现所述目的，其中阻留构件可由容纳在液体箱中的液体至少部段地仅单向地从构件外部区域穿流进入构件内部区域中，然而不可沿相反方向穿流。由此实现，之前到达构件内部区域中的液体留在那里，更确切地说与作用到液体箱从而作用到阻留构件上的力无关。

优选地，整个阻留构件仅单向地可从构件外部区域穿流到构件内部区域中。

因此，即使在持续地在圆形轨迹上运动的从而经受持续的同方向的水平加速度的车辆也可以非常长时间地将容纳在箱中的液体供应给与液体箱连接的装置，尽管在箱中的液体上由于圆形轨迹行驶持续地作用有将液体朝向侧壁挤压的离心力。

阻留构件的壁部可以在四周与抽取口间隔开地设置，以便不仅确保在构件内部区域中的足够的储存容积，而且此外保证不存在值得重视的用于晃动运动的优选方向及其对于通过抽取口抽取液体的影响。优选地，抽取口沿着围绕阻留构件的壁部的环周与壁部具有大致相同的距离。因此，抽取口优选关于可投入使用的装入状态沿水平方向大致居中地设置在阻留构件的构件内部区域中。抽取口在阻留构件中的竖直居中不是必要的，因为抽取口通常在测地学上尽可能低地设置在箱中，以便能够实现在需要重新填充箱之前将箱尽可能完全地排空。

此外，阻留构件可以为了确保在构件内部空间中的储存容积而具有笼形结构，所述笼形结构具有可透液的壁部材料部段。这种笼形结构即使在抽取口的区域和构件外部区域之间的液体中存在显著的压降时也可以维持在构件内部区域中的储存容积。笼形结构的材料通常是不透液，更确切地说是沿任何方向都不透液的。

根据本发明的至少一个实施方式，阻留构件的壁部可以至少部段地由半渗透的平面材料形成。因为这种半渗透的平面材料通常不是自稳定的，即在其本身的重力或在正常运行中预期的力下变形，所以上面提到的笼形结构与半渗透的平面材料组合是特别有利的。半渗透的平面材料使液体基本上在其延伸面上由于多孔性或/和毛细作用而单向地穿过材料本身。

根据本发明的一个改进方案，半渗透的平面材料可以包括对于液体半渗透的膜和/或对于液体半渗透的织物。可能的半渗透的平面材料例如是位于韦因海姆(德国)的Freudenberg Filtration Technologies SE&Co.KG公司的材料，其具有型号名称FE 2931NEXX AS或FE 2932NEXX。另一可能的半渗透的平面材料例如是位于阿皮亚诺真蒂莱(意大利)的SaatiS.p.A公司的材料尼龙。

为了平面材料在仅一个方向，即从构件外部区域到构件内部区域中的尽可能有效的可透液性，半渗透的平面材料仅在其背离构件内部区域的侧上具有防液覆层。

对于使用半渗透的平面材料替选地或附加地，阻留构件的壁部对于液体的仅单向的可穿透性可以通过如下方式实现，即壁部具有至少一个完全穿透壁部的阀通道，所述阀通道与可移动的或/和可变形的阀体共同作用，使得阀体允许通道从构件外部区域到构件内部区域中的穿流并且阻止沿相反方向的穿流。

因此，阀通道与阀体形成阀，所述阀仅沿一个方向，即从构件外部区域到构件内部区域中，是可穿流的。非常有效的且同时成本适宜的阀形式是唇形阀或伞阀或简单的活门止回阀，使得阀体与通道优选形成唇形阀或伞阀或活门止回阀。在优选的情况，即阻留构件的壁部具有多个单向可穿透的阀的情况下，在阻留构件上也可以设置有不同的阀形式，即优选出自上述阀类型的混合形式。

与半渗透的平面材料不同，阀形成点状的穿通部位，在所述穿通部位处阻留构件的壁部从构件外部区域到构件内部区域中是可穿透的。通过将阀设置在阻留构件上可以有针对性地确定如下区域，在所述区域中液体从构件外部区域到构件内部区域可穿透阻留构件，并且可以有针对性地形成如下区域，在该区域中阻留构件的壁部完全地，即沿两个正交于壁部的方向是不可穿透的。因此，只要在液体箱运行时存在如下区域，在所述区域中由于运行条件液体比在其他区域中更频繁地流到阻留构件上，那么在这些区域中一个或多个阀可以设置在阻留构件上。只要在液体箱运行时存在如下区域，在所述区域中液体面临比在其他区域中将更频繁地流动离开抽取口，那么在这些区域中液体壁部可以完全不可穿透地构成，以便尽可能完全地且可靠地禁止液体从构件内部区域中流出。

原则上可以考虑的是，阻留构件在箱的不同的壁区域之间延伸，例如在角部中或在楔形部中设置抽取口时，阻留构件在箱内部空间中覆盖箱的角部或壁楔形部。然而为了确保，阻留构件具有至少正交于重力作用方向在四周基本上相同的阻留作用，优选的是，在阻留构件具有封闭的、环绕的壁部。抽取口于是可以与箱的侧壁，优选与箱内部空间中的所有侧壁间隔开地设置并且甚至可以居中地设置在箱底附近。

因为抽取口通常靠近箱底地设置，所以阻留构件不需要自身的构件底部，因此为了节省材料优选的是，阻留构件不包括构件底部。

附加地或替选地，同样也不是绝对必要的是，阻留构件朝向箱盖或更普遍地朝向与阻留构件间隔开地相对置的箱壁的方向是被限定的。阻留构件具有仅一个环绕的壁部可以是足够的，因为容纳的液体的在箱中引发的晃动运动通常平行于箱底进行或正交于重力作用方向进行，这在大多数情况下是同义的。因此，为了有利地节省材料优选的是，阻留构件不具有构件盖。

在阻留构件不具有构件底部的情况下有利的是，阻留构件从箱壁部段突出，使得箱壁部段在靠近箱壁的安装侧上对阻留构件限界。阻留构件所突出的箱壁部段也是抽取口所靠近的箱壁部段。出于上文已经陈述的实际考虑，箱壁部段通常是箱底部段。

阻留构件可以与箱壁通过锁止机构连接。在阻留构件和箱壁中的两个构件之一上的锁止突起于是可以简单地锁止到阻留构件和箱壁中的相应另一构件上的相应的锁止凹部中。如果阻留构件的简单的修理或替换可能性是期望的，那么锁止机构可以可松开地或可克服地构成。替选地或附加地，阻留构件可以通过夹紧与箱壁连接，例如在从箱壁突出到箱内部空间中的连接销处。为了尽可能可靠地将阻留构件与箱壁连接，可以设有多个锁止突起和锁止凹部或/或多个连接销和围绕所述连接销的分离装置。夹紧连接优选是自锁的从而是特别可靠的。

阻留构件可以与箱壁附加地或替选地通过焊接或/和通过粘接连接。

阻留构件可以构成有液体穿过阻留构件的壁部的不同类型的单向可穿透性的区域。只要在箱中容纳更多的液体，那么例如足够的是，所述液体可以穿过上述半渗透的平面材料。所述液体可以附加地通过一个或多个阀穿流过壁部。然而，如果达到特别低的临界填充高度，那么能够有利的是，液体仅还可以穿过半渗透的平面材料或仅还可以通过一个或多个阀穿流过壁部。因此，根据本发明的一个改进方案可以提出，在低于较大的第一阈值液位之后，然而在低于较小的第二阈值液位之前，仅在穿流半渗透的平面材料和用于液体的阀通道之后能够从箱内部空间的构件外部区域到达抽取口，并且在低于较小的第二阈值液位之后仅在穿流半渗透的平面材料或用于液体的阀通道之后能够从箱内部空间的构件外部区域到达抽取口。优选地，液体可以在低于第二阈值液位之后仅还穿过至少一个阀，然而不再穿过半渗透的平面材料从构件外部区域到达构件内部区域中。

为了防止在箱上或在箱中的微生物污染，可以在阻留构件的至少一侧上设有抗微生物覆层。优选地，阻留构件的内侧设有抗微生物覆层，所述抗微生物覆层尽可能长时间地与液体形成接触。尤其，由液体穿流的半渗透的平面材料可以具有这种覆层，同样上文所述的一个或多个阀体可以具有这种覆层。附加地或替选地，阻留构件的外侧，尤其半渗透的平面材料的外侧，也可以设有这种覆层。为了相同的目的，笼形构件的材料可以用抗微生物的有效物质填充。

本发明还涉及一种具有如上文所描述的和改进的液体箱的机动车。

附图说明

下面根据附图详细阐述本发明。附图示出：

图1示出贯穿根据本发明的机动车液体箱的粗略示意的纵剖视图。

具体实施方式

在图1中，机动车液体箱的根据本发明的实施方式总体用10表示。在示出的实例中，设置在机动车V上的液体箱10包括上箱壳12和下箱壳14，所述上箱壳和下箱壳借助于径向外部环绕的连接法兰16和18彼此在形成接合面20的情况下以本身已知的方式接合成箱10。连接法兰16和18优选与上箱壳12或下箱壳14一件式地构成。

箱10在图1中粗略示意地以纵剖面示出，更确切地说在如下参考状态中示出，所述参考状态对应于箱10完全安装在置于水平的地基上的车辆中的状态。平行于图1的绘图平面的重力作用方向在图1中为了更好的理解用g表示。

箱10包括箱盖22，所述箱盖与箱底24沿重力作用方向g间隔开地相对置。箱盖22和箱底24经由箱侧壁26、28和30彼此连接。另一箱侧壁位于图1的绘图平面前方从而是未示出的。

箱10环绕地限定具有箱内部容积31的箱内部空间32，所述箱内部空间在图1中示出的参考状态中向上由箱盖22限界、向下由箱底24限界并且侧面由箱侧壁26、28和30以及由其他未示出的位于绘图平面前方的箱侧壁限界。

上箱壳12和下箱壳14分别一件式地构成，例如通过注塑成型。

箱10可以通过填充口34用工作液体B填充至最大填充高度F，所述填充口22优选在箱盖中构成。为此，工作液体B沿填充方向I穿过填充口34流入箱内部空间32中。

同样，储存在箱内部空间32中的工作液体B可以通过具有抽取口37的抽取模块36抽取，所述抽取口优选靠近在运行时测地学上处于低位的箱底24设置。于是，在抽取口37处通过在抽取模块内部的输送泵抽吸的工作液体B沿抽取方向A穿过抽取管路38从箱10中流出。抽取模块可以包含图1中未示出的功能元件，例如已经提到的输送泵、填充高度传感器、加热机构等。抽取模块36优选装入箱底24中的开口40中，并且可以具有泄放口，在所述泄放口处连接有抽取管路38，所述抽取管路通向喷入装置，以便将从箱10中抽取的液体，在此例如为含水的尿素溶液，为了进行选择性催化还原喷入载有箱10的机动车V的内燃机的燃烧室中或排气射流中。

箱10还具有浮球阀42，所述浮球阀与箱内部空间32中的工作液体B的填充高度相关地开启阀口44以使来自从工作液体B上方的气体空间46中的气体穿流，或者阻断阀口44。在阀口44上连接有通风管路45，所述通风管路引导通过阀口44泄漏的气体。

浮球阀42由此是箱10的自动填充机构的自动切断装置的部分。那么也就是在用于用来自气体空间46中的气体穿流的阀口44关闭时，在箱内部容积31中的压力在继续填充时迅速升高从而可以触发在放泄栓中的自动切断装置。由此可以避免箱10被过度填充。

浮球阀42包括管状的、在示出的实例中圆柱形-管形的阀壳体48，所述阀壳体有利地与上箱壳12一件式地构成。阀壳体48沿着虚拟的管轴线R从箱盖22仅向一侧突出，即突出到箱内部容积31中。

浮球阀体50从敞开的、远离箱盖22的阀壳体纵向端部起沿着虚拟的管轴线R引入到阀壳体48中并且锁止在其中。阀壳体48沿着与管轴线R重合的运动路径M引导浮球阀体50。

浮球阀体50在图1中以其工作位置示出，在所述工作位置中阀口44开启，用于使来自箱内部空间32中的，尤其来自气体空间46中的气体穿流。在该位置中浮球阀体50通过重力预紧。在浮力消失时，浮球阀体50通过重力转移到图1中示出的位置中。

围绕具有抽取口37的抽取模块36封闭环绕地并且与抽取模块36径向间隔开地设置有阻留构件52。在示出的实例中，阻留构件52包括基本上圆柱形的壁部54。阻留构件52本身既不具有底也不具有盖。更确切地说，所述阻留构件向上朝向箱内部空间32敞开，使得只要液体B在箱内部空间32中的填充高度高于阻留构件52的上边缘，液体B就可以无阻碍地从上方流入由阻留构件52包围的构件内部区域56中。

阻留构件52包括笼形构件58，所述笼形构件具有在上部部段60中相同地构成的穿孔62，所述穿孔完全地用半渗透的平面材料64加衬。半渗透的平面材料例如可以是型号

尼龙的纺织材料，所述纺织材料设计成液体B仅从外部围绕阻留构件52的构件外部区域66朝向构件内部区域56中穿流，然而所述纺织材料沿相反方向对于液体B而言是不可穿透的。

在阻留构件52的靠近箱底24的部段68中设置有阀70、72和74。笼形构件58本身是不透液的，更确切地说沿两个可能的方向是不透液的。笼形构件58用于提供阻留构件52的稳定的支架，以便所述阻留构件在在正常运行产生负荷的情况下保持其构型。笼形构件58可以作为一件式的注塑构件制造。

如果液体B的填充高度低于与阻留构件52的上边缘重合的第一阈值液位S1，那么液体B从构件外部区域66仅仍能够在通过穿孔62穿流半渗透的平面材料64的情况下和在穿流阀70、72和74中的至少一个阀的情况下流入构件内部区域56中。之前流入到构件内部区域52中的液体B留在构件内部区域52中，因为液体不能沿相反方向，即朝向构件外部区域66，穿流阻留构件52的壁部54。

如果液体B的填充高度低于在此与穿孔62的下棱边重合的第二阈值液位S2，那么液体B仅仍能够在穿流阀70、72和74中的至少一个阀的情况下到达构件内部区域52中。

在图1中示例性地示出适合在阻留构件52处使用的不同的阀类型。在图1中示出部分剖面的左侧的阀70是伞阀，在部分穿孔中在图1中右侧示出的阀72是唇形阀并且在阻留构件的俯视图中在中间示出的阀74是活门止回阀，所述活门止回阀具有完全贯穿壁部54的穿孔76，所述穿孔在构件内部区域56位于的侧上设有活门78。活门78可以从壁部54运动到构件内部区域56中或/和变形，从而开启穿孔76以实现进入构件内部区域56中的穿流。活门74可以是刚性的、可枢转运动的活门或者可以是由膜材料构成的可变形的活门。

在伞阀70处，穿孔80围绕伞阀体82的紧固件，所述伞阀体的伞状部在不变形的状态中覆盖穿孔80，然而在构件内部区域和构件外部区域66之间具有足够压差的情况下在开启穿孔80的情况下可以变形离开所述穿孔。唇形阀72以本身已知的方式包括其自身的穿流口84。

阻留构件52在本实例中借助于笼形构件58固定在箱底24上，例如通过在笼形构件58和箱底24中的一个构件上的锁止构造尤其突起与在相应另一构件上的锁止配合构造尤其凹部的锁止来固定。替选地，笼形构件58与箱底24例如通过超声波焊接来焊接或者可以与其粘接。还替选地，阻留构件52可以具有在图1中示出的夹紧构造，所述夹紧构造可夹紧，优选自锁地夹紧在箱底24的配合夹紧构造上。例如，夹紧构造可以具有环形件，所述环形件具有中央的穿通口，从所述穿通口起通过切口沿径向方向将环形件的靠近开口的部段分为环周区段，所述环周区段可以彼此独立地正交于作为环形件的延伸面的环形面回弹。这种环形件或夹紧环于是可以在撑开区段的情况下套在夹紧销上，所述夹紧销的直径大于环的中央穿通口的净宽。夹紧销可以整体地与箱底24一件式地构成。