本實(shí)用新型涉及車輛用液體儲箱，尤其是包含氨前驅(qū)物的儲箱 (例如尿素儲箱)。本實(shí)用新型還涉及車輛燃料儲箱。

背景技術(shù)：

已知將添加劑注入熱力發(fā)動機(jī)車輛的排放管線以減少氮氧化物并由此確保對排放氣體去除污染。為此，車輛包括水溶液形式尿素的儲箱，該尿素是氨前驅(qū)物，能夠根據(jù)需求生成氨。已知為此使用共晶尿素溶液。

共晶尿素溶液在大約-11℃下凍結(jié)。當(dāng)該溶液在儲箱中結(jié)冰時(shí)，冰會占據(jù)比液體更大的體積。因此要避免冰的形成導(dǎo)致儲箱中壓強(qiáng)上升。

本申請人名下的文檔EP-2 492 128公開了一種這樣的儲箱，該儲箱包括能夠?qū)⑷芤阂雰ο涞某溲b開孔和位于儲箱的上壁中的通氣開孔。該開孔配備有半滲透的、更具體地說對于溶液是不可滲透的但允許少量空氣和溶液蒸氣穿過壁通過的膜。在這些條件下，當(dāng)溶液完全或部分凍結(jié)時(shí)，儲箱中壓強(qiáng)的上升導(dǎo)致空氣或蒸氣逐漸地穿過該膜逸出，最終導(dǎo)致壓強(qiáng)平衡。此外，該膜禁止氣體快速排出，在充裝溶液時(shí)，如果氣體快速排出，就會存在充裝過量的風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)際上，正是通過充裝時(shí)儲箱內(nèi)部壓強(qiáng)的上升(通過為此設(shè)置的裝置)而能夠檢測到已經(jīng)達(dá)到所期望的液位。

該膜被焊接到元件上，該元件本身從儲箱外部固定到上壁上。但是，考慮到車輛上用于容置儲箱的空間的限制條件，該元件的體積導(dǎo)致其在設(shè)計(jì)時(shí)要求降低儲箱的上壁，并因此減小了儲箱內(nèi)部用于存儲溶液的可用體積

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于避免減小儲箱的容量。

為此，根據(jù)本實(shí)用新型提供了一種車輛用液體儲箱，該儲箱被布置為用于包含預(yù)定液體，該儲箱包括：

-具有開口的主要外壁，以及

-至少一張半滲透膜，該膜對于液體是密封的，并允許空氣和來自于液體的蒸氣穿過該膜和該開口，

該儲箱包括被包覆模制在該膜上的部分與遮蓋該膜的外表面的元件。

由此，該包覆模制確保通過小體積的裝置來承載膜。該固定方式因此能夠減小固定到壁上的膜支承件的體積，甚至省掉這樣的支承件。因此，不再需要為了騰出用于這樣的支承件的空間而移置儲箱的壁。由此，對于車輛中提供的同樣的空間，能夠增大儲箱內(nèi)部的可用體積。并且，該包覆模制獲得膜在儲箱上的良好固定。最后，該包覆模制留出的膜的暴露的截面是可用于氣體通過的截面。因此，能夠通過設(shè)定該截面并進(jìn)而通過選擇所允許的氣體流量來設(shè)計(jì)該儲箱和其包覆模制。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述壁被包覆模制在所述膜上。

由此，膜是在模制壁本身的時(shí)候被固定到壁上的。因此，避免了專門用于膜組裝的操作。由于不再需要設(shè)置專門用于承載膜的支承件，簡化了設(shè)計(jì)和制造，并進(jìn)一步提高了可用體積的增益。

在另一實(shí)施例中，所述儲箱包括被包覆模制在膜上并固定到壁上的支承件。

因此不再需要將膜置入模制儲箱的模具。支承件的存在方便了在模制儲箱之后將膜固定到壁上。

有利地，膜在儲箱內(nèi)部延伸，并在壁的外表面最接近膜的區(qū)域的下方延伸。

由此，膜的該位置能夠避免降低儲箱的上壁，這種降低不利于儲箱中存儲液體的可用體積。如有必要，可以從儲箱內(nèi)部將支承件附接到壁上。

優(yōu)選地，所述遮蓋膜的外表面的元件包括柵格。

所占空間不大的柵格能夠保護(hù)膜免受來自于儲箱外部環(huán)境的沖擊并免受塵埃沉積其上。

有利地，該柵格是與壁或與膜的支承件一體模制的。

可以設(shè)置所述遮蓋膜的外表面的元件包括外部蓋件。

作為前述柵格的代替或補(bǔ)充，與儲箱外部環(huán)境聯(lián)通的蓋件也能夠確保保護(hù)膜免受沖擊。

優(yōu)選地，所述儲箱包括柱體，該柱體在儲箱內(nèi)部自所述壁或所述膜的支承件延伸，并形成由膜限定的體積。

該柱體保護(hù)膜免受儲箱內(nèi)部的沖擊，尤其是可能會撞擊到膜上的冰塊所造成的沖擊。

儲箱可以設(shè)置為使得膜能夠從儲箱外部可見，尤其是以肉眼可見。

這便于在需要時(shí)檢驗(yàn)該膜的整體狀態(tài)，尤其是其潔凈度和完好性。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述壁是儲箱的水平壁。

在另一實(shí)施例中，所述壁是儲箱的側(cè)壁。

實(shí)際上，該膜并不一定必須設(shè)置在儲箱的上壁，其設(shè)置在儲箱的上部區(qū)域都可以，只要設(shè)置在該區(qū)域的膜所建立的氣體通道不會被儲箱中的冰或液體阻塞即可。

本實(shí)用新型適用于氨前驅(qū)物儲箱或燃料儲箱。實(shí)際上，燃料儲箱即使一般沒有凍結(jié)風(fēng)險(xiǎn)的顧慮，其本身也具有通風(fēng)換氣問題。

本實(shí)用新型還提供了一種用于制造車輛用液體儲箱的方法，所述儲箱被布置為用于包含預(yù)定液體，在該方法中，將儲箱的一部分包覆模制在至少一張對液體密封的半滲透膜上，并將該膜固定到儲箱的主要外壁上以使得空氣和來自于液體的蒸氣能夠穿過膜和該壁的開口。

附圖說明

現(xiàn)在將基于附圖說明本實(shí)用新型的數(shù)個(gè)實(shí)施方式，在附圖中：

-圖1示出了符合本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的氨前驅(qū)物儲箱的透視圖；

-圖2示出了圖1的儲箱的上殼體沿著豎直平面的剖視圖；

-圖3示出了膜在圖2的殼體中固定方式的放大的示意圖；

-圖4與圖3類似的、示出了符合本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的儲箱的示意圖；

-圖5示出了符合本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的儲箱的示意圖；

-圖6與圖7分別為圖5所示的實(shí)施例的不同示例的示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照圖1至圖3說明符合本實(shí)用新型的儲箱的第一實(shí)施例。

機(jī)動車儲箱2在該例子中用于存儲氨前驅(qū)物溶液，該溶液在該例子中是尿素共晶水溶液，例如以商標(biāo)銷售的尿素共晶水溶液。

該儲箱包括上殼體4和下殼體6，這兩個(gè)殼體都是通過注塑模制制成的。這兩個(gè)殼體(或半殼體)在其主要外圍邊緣處彼此組裝，以形成封閉的儲箱。

用于制造殼體的材料是熱塑性塑料，這些材料可以是均聚物或共聚物，例如聚烯烴、聚乙烯、鹵化聚乙烯(例如：聚氯乙烯(PVC))、聚氟乙烯(PVDH)，或聚酰胺(PA)。優(yōu)選地，對于該類型應(yīng)用，使用聚烯烴，例如聚乙烯(PE)，尤其是出于其化學(xué)惰性和良好的機(jī)械強(qiáng)度的原因而使用高密度聚乙烯(PEHD)。這些材料可以包含添加劑，例如穩(wěn)定劑、增強(qiáng)填料或塑化劑。上殼體4的塑料材料例如可以是 PEHD，例如以編號Lupolen GX5038銷售的PEHD。

儲箱在一側(cè)上(在此是在下殼體中)包括管路8，該管路用于連接到為儲箱充裝溶液的管道，該管路8與儲箱內(nèi)部聯(lián)通。儲箱還包括用于在該充裝期間確保儲箱通氣(即氣體(空氣和溶液蒸氣)在給儲箱充裝液體的作用下排出)的管路10。在本例中，這兩個(gè)管路布置在儲箱的側(cè)壁中，大約位于儲箱的中間高度處。

上殼體4形成儲箱的主要上壁12和主要側(cè)壁。該上壁12包括一個(gè)或多個(gè)彼此平行的水平平面部分13a、13b。由于在儲箱處于車載的使用位置并且車輛本身也是水平時(shí)，這些部分是水平的，所以稱之為水平部分。為這樣的應(yīng)用設(shè)置并布置與儲箱關(guān)聯(lián)的元件，尤其是儲箱的內(nèi)部元件。這些部分不一定是共平面的，在此處正好是這樣的，這是因?yàn)椴糠?3a相對于部分13b向儲箱內(nèi)部的方向縮進(jìn)。然而，根據(jù)本實(shí)施方式的變型，部分13a和13b是共平面的以優(yōu)化儲箱2的體積。

部分13a具有設(shè)置在壁的塑料材料中的圓形貫穿開口14。該開口由平面膜16占據(jù)，該膜例如呈盤狀。該膜的整個(gè)周邊都通過如下所述的包覆成型固定到壁上。借助于該布置并且由于膜是由半滲透材料制成的，該膜阻止液體通過開口14流到儲箱外。此外，該膜對于空氣和尿素溶液所散發(fā)的蒸氣是可滲透的。因此，該膜允許空氣和這樣的蒸氣穿過膜、然后穿過開口14。因此，該膜使儲箱內(nèi)部與大氣 (即位于車輛中的儲箱周圍的環(huán)境空氣)聯(lián)通。

膜16是由多孔層或織物形成的。該膜例如由包括聚四氟乙烯 (PTFE)(例如以商標(biāo)銷售的PTFE之一)的疏水性材料制成。但是，其它疏水性或防水材料也是合適的。

在該實(shí)施方式中，壁12被包覆成型在膜16上以使得該膜的周邊如圖3所示地完全嵌在由塑料材料制成的壁的厚度中。該膜因此被直接固定到壁12上，向著儲箱內(nèi)部的方向相對于該壁的外表面19縮進(jìn)。由于壁比膜16更厚，膜在此也相對于該壁的內(nèi)表面21縮進(jìn)。因此，壁部分13a比膜更加向儲箱內(nèi)部延伸。

為此，在通過注塑來制造上殼體4時(shí)，使用包括凸模和凹模的模具。機(jī)器人將膜16布置在凸模和凹模之間以使得凸模和凹模在合模時(shí)接觸膜的兩個(gè)分別的相對的表面，這使得能夠圍繞整個(gè)膜注射塑料材料而不完全覆蓋該膜。

在此要指出，在包覆成型時(shí)，塑料可能會在膜被包覆成型的部分處滲透入膜。但是，塑料在某些情況下可能會完全留在膜的表面處。實(shí)際上，在此不一定要追求膜的材料和壁的材料(或?qū)⒃诘诙?shí)施方式中可見的膜的支承件的材料)之間的材料熔合或焊接。該滲透取決于膜的孔隙度。由于膜的開孔一般是非常小的，儲箱的材料不能完全滲透入膜的材料。因此，主要實(shí)現(xiàn)了表面處的物理粘附。由于該固定方式屬于封裝，膜的材料和壁的材料之間的化學(xué)兼容性不是必要的。

通過在包覆成型期間在膜的整個(gè)中央部分上設(shè)置保護(hù)，該膜在注射熔融塑料材料期間不受損。

要指出的是，不需要在注射之前加熱膜。

在本例中，壁12通過柵格18在膜上方延伸，該柵格覆蓋膜的上表面，并且是與壁12的其余部分一體的。該柵格讓膜的某些區(qū)域暴露出來，以保留氣體穿過膜的通道。由于模具被成型為用于成型柵格，該柵格本身也是在注射模制操作期間實(shí)現(xiàn)的。膜的暴露的表面用于排出氣體。在設(shè)計(jì)儲箱時(shí)，相應(yīng)面積的選擇因此能夠確定在給定壓強(qiáng)下所期望的氣體排出量。由此可以選擇賦予形成膜的盤形例如25mm 的半徑(在裸件狀態(tài)下)，從而一旦被模制到儲箱中就具有減小一半的通過截面。當(dāng)用肉眼從外部上方觀察儲箱時(shí)，膜的一部分透過柵格是可見的。

膜因此直接被永久性地固定到壁上，同時(shí)完全在儲箱內(nèi)部延伸，并完全在外表面19對應(yīng)于部分13a的區(qū)域之下延伸，該區(qū)域是壁12 最接近膜的部分。

在本例中，儲箱還包括圓柱形柱體17，其上邊緣與壁12的部分 13a的內(nèi)表面21連接。該柱體在儲箱內(nèi)部向著下殼體的方向延伸。該柱體在下部部分打開，并在上部部分被膜封閉。該柱體例如本身也是在注塑期間與壁12一體成型的。該柱體有助于例如在溶液中存在冰塊的情況下保護(hù)膜免受內(nèi)部的沖擊。

在圖4中示出了符合本實(shí)用新型的儲箱的第二實(shí)施例。該儲箱在整體中包括與第一實(shí)施例相同的各個(gè)元件，因此不再重新說明共同的元件。唯一的改變在于膜在壁12上的固定方式。

這里，儲箱實(shí)際上包括承載膜16的支承件20，該支承件本身則通過在壁的注射模制之后被附接到壁上而被固定在壁12的部分13a 上。

支承件20由此包括塑料環(huán)或冠部22，其包覆成型在膜16上以使得膜以與第一實(shí)施例中占據(jù)壁12的開口14相同的方式占據(jù)該冠部的中央開口24。

該冠部，例如通過超聲焊接，貼靠著壁12的內(nèi)表面21地固定到壁12上。該冠部被布置為使得膜16能夠從開口14的下方與其正對。該膜可以選擇性地與該開口接觸或與其相距一定距離。

膜16是以與第一實(shí)施例中相同的方式來形成的。因此，該膜還是半滲透性膜，其對于溶液密封并允許空氣和來自于液體的蒸氣穿過壁。

同樣在該實(shí)施例中，可選地通過設(shè)置柱體28使冠部向下延伸，該柱體向儲箱內(nèi)部延伸并構(gòu)成一體的支承件20的一部分。

在本例中，還可設(shè)置在儲箱外部在開口14上方與開口相距一定距離地延伸的蓋件30，該蓋件例如通過焊接被固定到壁12的部分13a 的外表面19上。在本例中，該蓋件具有矩形平行六面體的形狀，但還可以具有其它形狀。蓋件包括與壁12平行的主要上壁31，該主要上壁與壁12相距一定距離，并且是完全遮蓋的，以保護(hù)開口14和膜 16免受沖擊。該上壁31在其三個(gè)側(cè)邊上延伸至固定到壁12，以使得蓋件至少在一側(cè)上是打開的，以確保儲箱外部環(huán)境和開口14(由此還與壁12)以及儲箱內(nèi)部之間的氣體聯(lián)通。該蓋件本身也是由塑料材料制成的。膜16仍是能用肉眼從儲箱上方透過蓋件的側(cè)向開口可見的。

在該實(shí)施例中，膜16因此也同樣永久性地被固定到壁12上，同時(shí)完全在儲箱內(nèi)部延伸，并完全在外表面19對應(yīng)于部分13a的區(qū)域之下延伸，該區(qū)域是壁12最接近膜的部分。膜在該例中位于部分13a 的內(nèi)表面21的下方并與該內(nèi)表面相距一定距離。

在如圖5示出的符合本實(shí)用新型的第三實(shí)施例中，膜16，與前兩個(gè)實(shí)施例中相同地，可以通過壁12的延伸部32得到保護(hù)，以免受到來自于儲箱外部環(huán)境和灰塵沉積帶來的沖擊。該延伸部形成相對于該儲箱的壁12的其余部分凸出的箱體結(jié)構(gòu)。該箱體具有矩形平行六面體的形狀，但也可以具有其它形狀。

更具體而言，該膜16由完全閉合的上壁34保護(hù)。壁12被包覆模制在該膜上；壁34在該膜16的上方延伸，并位于與該膜所在的平面平行的平面內(nèi)，且與該膜保持一定距離。壁34通過側(cè)壁36保持在這個(gè)位置上，側(cè)壁36圍繞膜16并垂直于膜16延伸。在膜16與壁 34之間設(shè)置有膜16與儲箱外部的氣體聯(lián)通。

對于這一點(diǎn)，在如圖6示出的實(shí)施例中，側(cè)壁36包括能夠建立儲箱外部與延伸部32所限定的空間37之間氣體通道的結(jié)構(gòu)，由此建立儲箱的內(nèi)部與外部之間的氣體通道。該結(jié)構(gòu)可以是例如設(shè)置于側(cè)壁 36上的柵格或任何其它能夠允許如箭頭38表示的這種氣體交換的裝置。

在圖7所示的實(shí)施例中，壁36中的至少一個(gè)被移除以建立如箭頭38表示的能夠允許氣體交換的通道。

壁12的延伸部32借助于包含在模具中的滑塊制成，該滑塊在模制完成后可滑開以取出包含延伸部32的儲箱。

當(dāng)然，能夠不超出本實(shí)用新型保護(hù)范圍地對本實(shí)用新型進(jìn)行眾多改動。

本實(shí)用新型適用于燃料儲箱。

膜也可以被固定到儲箱的側(cè)壁而不是其上壁上，只要開口14和膜16位于儲箱上部的高于最大液體充裝液位之處。如果膜被固定到側(cè)壁上并在豎直位置(例如豎直平面)中延伸，那么膜則更不易遭受塵埃和雜物的沉積。

還可以在同一儲箱的多個(gè)位置處設(shè)置多張?jiān)擃愋偷哪ぃ缍鄰埮c儲箱上殼體的不同穹頂部組合的膜(鞍形儲箱經(jīng)常是這樣的)。