(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】2021516341
(43)【公表日】20210701
(54)【発明の名称】充填レベルの容量検出を伴う作動流体容器
(51)【国際特許分類】
   G01F 23/26 20060101AFI20210604BHJP
   B65D 25/02 20060101ALI20210604BHJP
【FI】
   !G01F23/26 A
   !B65D25/02 B
【審査請求】有
【予備審査請求】有
【全頁数】23
(21)【出願番号】2020547079
(86)(22)【出願日】20190215
(85)【翻訳文提出日】20200908
(86)【国際出願番号】EP2019053794
(87)【国際公開番号】WO2019170392
(87)【国際公開日】20190912
(31)【優先権主張番号】102018203633.0
(32)【優先日】20180309
(33)【優先権主張国】DE
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】598001467
【氏名又は名称】カウテックス テクストロン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト
【住所又は居所】ドイツ連邦共和国 ボン カウテックスシュトラーセ 52
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】シュテファン・ヴィント
【住所又は居所】ドイツ・53773・ヘンネフ・ツム・ヘーナーフェルト・2
(72)【発明者】
【氏名】アクセル・バルコー
【住所又は居所】ドイツ・50354・ヒュルト・マキシミリアン−コルベ−シュトラーセ・28
【テーマコード(参考)】
2F014
3E062
【Fターム(参考)】
2F014AB02
2F014AB03
2F014AC04
2F014EA00
3E062AA06
3E062AB03
3E062AC02
3E062MA15
(57)【要約】
本発明は、作動流体タンク(1)であって、作動流体タンク(1)が、−第1の電極(10)および第2の電極(20)を備えるコンデンサ(9)であって、第1の電極(10)と第2の電極(20)との間に、作動流体タンク内部(2)に流体接続された間隙(30)が形成されている、コンデンサ(9)と、−コンデンサ(9)によって判定された測定信号によってコンデンサ(9)の容量を判定するための、コンデンサ(9)に電気的に接続された評価器(60)と、を備え、作動流体タンク(1)が、第1の電極(10)および第2の電極(20)が導電性プラスチック材料を含むことを特徴とする、作動流体タンク(1)を開示する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作動流体タンク(1)であって、前記作動流体タンク(1)が、
−第1の電極(10)および第2の電極(20)を備えるコンデンサ(9)であって、前記第1の電極(10)と前記第2の電極(20)との間に、作動流体タンク内部(2)に流体接続された間隙(30)が形成されている、コンデンサ(9)と、
−前記コンデンサ(9)によって判定された測定信号によって前記コンデンサ(9)の容量を判定するための、前記コンデンサ(9)に電気的に接続された評価器(60)と、を備え、
前記作動流体タンク(1)が、前記第1の電極(10)および前記第2の電極(20)が導電性プラスチック材料を含むことを特徴とする、作動流体タンク(1)。
【請求項2】
前記第1の電極(10)および/または前記第2の電極(20)が、導電性粒子が分散されたプラスチック材料を含むことを特徴とする、請求項1に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項3】
前記導電性粒子が、導電性すす粒子を含むことを特徴とする、請求項2または3に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項4】
前記第1の電極(10)および/または前記第2の電極(20)が、前記導電性粒子が分散された高密度ポリエチレンプラスチック材料を含むことを特徴とする、請求項2または3に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項5】
−前記第1の電極(10)が多層であるという特徴、および
−前記コンデンサ(9)の前記間隙(30)に近接する前記第1の電極(10)の電極層(16)が、前記導電性プラスチック材料から形成されているという特徴、によって特徴付けられる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項6】
前記第1の電極(10)が、外層(11)と、前記外層(11)に隣接するリサイクレート層(12)と、前記リサイクレート層(12)に隣接する第1の接着促進層(13)と、前記第1の接着促進層(13)に隣接するバリア層(14)と、前記バリア層(14)に隣接する第2の接着促進層(15)および電極層(16)と、を有し、前記電極層(16)が、前記第2の接着促進層(15)に隣接している、ことを特徴とする、請求項5に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項7】
−前記第2の電極(20)が多層であるという特徴、および
−前記コンデンサ(9)の前記間隙(30)に近接する前記第2の電極(20)の電極層(26)が、導電性プラスチック材料から形成されているという特徴、によって特徴付けられる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項8】
前記第2の電極(20)が、外層(21)と、前記外層(21)に隣接するリサイクレート層(22)と、前記リサイクレート層(22)に隣接する第1の接着促進層(23)と、前記第1の接着促進層(23)に隣接するバリア層(24)と、前記バリア層(24)に隣接する第2の接着促進層(25)および前記電極層(26)と、を有し、前記電極層(26)が、前記第2の接着促進層(25)に隣接している、ことを特徴とする、請求項7に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項9】
前記コンデンサ(9)が、前記作動流体タンク(1)のタンク壁(3、4、5)に接続されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項10】
前記作動流体タンク(1)のタンク壁(3、4、5)の少なくとも一部が、前記第1の電極(10)を形成し、かつ/または前記第2の電極(20)として形成することを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項11】
前記タンク壁(3、4、5)が外壁(3、4、5)であり、前記第1の電極(10)および/または前記第2の電極(20)が前記作動流体タンク内部(2)に面することを特徴とする、請求項9または10に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項12】
前記第1の電極(10)が、第1の部分的に中空の円筒形(10)を形成し、かつ/または前記第2の電極(20)が、第2の部分的に中空の円筒形(20)を形成することを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項13】
−前記第1の部分的に中空の円筒形(10)が、その長手方向縁部(18)を介して前記第2の電極(20)に接続されて前記間隙(30)を形成し、前記間隙(30)が、空洞(30)を形成するという特徴、および
−前記第1の部分的に中空の円筒形(10)が、電気絶縁プラスチック材料(31)によって前記第2の電極(20)に接続されているという特徴、によって特徴付けられる、請求項12に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項14】
−前記作動流体タンク(1)が、前記作動流体タンク内部(2)に流体接続で接続された予備体(40)を有し、前記予備体(40)が、前記作動流体タンク(1)のタンク基部壁(3)に接続されているという特徴、
−前記予備体(41)の壁(41)の少なくとも一部が、第1の電極(10)および/または第2の電極(20)を形成するという特徴、によって特徴付けられる、請求項1〜13のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項15】
−前記作動流体タンク内部(2)が、開口部を通る充填管(50)によって作動流体で充填され得るという特徴、
−前記充填管(50)が前記コンデンサ(9)を形成し、前記第1の電極(10)が第1の部分的に中空の円筒形(10)を形成し、前記第2の電極(20)が第2の部分的に中空の円筒形(20)を形成するという特徴、
−前記第1の部分的に中空の円筒形(10)が、その長手方向縁部(18)を介して前記第2の部分的に中空の円筒形(20)の前記長手方向縁部(28)と接続されて、前記間隙(30)を形成し、前記間隙(30)が空洞(30)を形成するという特徴、および
−電気絶縁プラスチック材料(31)が、前記第1の部分的に中空の円筒形(10)の前記長手方向縁部(18)と、前記第2の部分的に中空の円筒形(20)の前記長手方向縁部(28)との間に配置されているという特徴、によって特徴付けられる、請求項1〜14のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項16】
前記コンデンサ(9)が、前記作動流体タンクの換気装置の液分離器内に配置され、それを介して、前記作動流体タンク内部(2)が大気に少なくとも間接的に流体接続されており、それにより、前記液分離器内の作動流体が前記コンデンサ(9)によって検出可能であることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作動流体タンクの充填レベルを判定するための容量測定装置を有する作動流体タンクに関する。
【背景技術】
【0002】
自動車で使用するために設計された燃料タンク(ガソリンまたはディーゼル燃料用)として設計された作動流体タンクも以下で参照する。本発明の意義の範囲内で、作動流体タンクは、特に、自動車用の燃料タンク、排気ガスシステムに噴射される尿素を貯蔵するための尿素タンク、燃焼機関の燃焼室に噴射される水を貯蔵するための水タンク、ワッシャ水タンク、オイルタンク、補助液タンク、または自動車用の添加剤タンクであるが、これらに限定されない。上述のタイプのタンクは、多くの場合、押し出しブロー成形によって生産され、特に、HDPE(高密度ポリエチレン)が押し出しブロー成形タンクの生産に適している。さらに、射出成形プロセスによって適切な作動流体タンクを製造することができる。
【0003】
各々が作動流体上に懸吊されたフロートを有するレバーインジケータによって充填レベルが判定される作動流体タンクが、先行技術により知られている。かかるレバーインジケータは、作動流体タンク内の比較的大きな空間を必要とする。さらに、かかるレバーインジケータは、特に、水溶液を受容するように設計された作動流体タンク内で使用される場合、干渉を起こしやすい。例えば、排気ガスからNOを除去するために排気ガスシステムに噴射される尿素水溶液は、−11℃未満の温度で凍結し、その結果、駆動モードで氷塊がレバーインジケータおよびその構成要素に衝突して、それらを損傷する可能性がある。
【0004】
この問題を解決するための容量レベルセンサが、先行技術により知られている。容量レベルセンサによって、コンデンサを非接触で使用して、作動流体タンクの充填レベルを判定することができる。例えば、特許文献1は、液タンクの充填レベルが変化する第1の方向で、液タンクの外部に各々が互いに平行に配置された第1および第2の細長いレベル電極を有する容量レベルセンサを記載している。レベルセンサはまた、液タンクの外部に互いに平行な第2の方向に配置された第1および第2の細長い基準電極を有し、それによって、第2の方向が、液タンクの基部に沿って延びる。特許文献1に記載される容量レベルセンサはまた、2つのレベル電極および2つの基準電極に接続され、かつレベル電極からの信号によって液タンク内の液体のレベルを判定するように形成されている、評価器ユニットを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】独国特許出願公開第10 2010 011 638号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、作動流体タンクのレベルを判定する精度を向上させ、かつより製造しやすいレベル検出システムを備えた作動流体タンクを提供するという目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によって扱われる問題は、請求項1の特徴を有する作動流体タンクによって解決される。作動流体タンクの有利な実施形態は、請求項1に従属する請求項に記載されている。
【0008】
より正確には、本発明によって扱われる問題は、第1の電極および第2の電極を有するコンデンサを備える作動流体タンクであって、第1の電極と第2の電極との間に、作動流体タンク内部に流体接続された間隙が形成されている、作動流体タンクによって解決される。作動流体タンクは、コンデンサに電気的に接続された評価器をさらに有し、評価器は、コンデンサによって判定された測定信号によってコンデンサの容量を判定するように設計されている。本発明による作動流体タンクは、第1の電極および第2の電極が導電性プラスチック材料を有することを特徴とする。
【0009】
コンデンサの電極間の誘電定数は、コンデンサの周知の幾何学形状に基づいてコンデンサの容量を判定することによって判定することができる。
【0010】
したがって、充填された作動流体の既知の作動流体または既知の誘電定数で、作動流体タンク内部の充填レベルを判定することができる。この場合、評価器は、作動流体タンク内部の充填レベルを判定するように設計されている。
【0011】
加えて、既知の作動流体または既知の誘電定数を使用して、充填された作動流体の物理状態を判定することができる。この場合、評価器は、作動流体タンク内部の作動流体の物理状態を判定するように設計されている。
【0012】
さらに、誘電定数が作動流体の組成に依存するため、作動流体の品質特性を作動流体タンクの既知の充填レベルから推測することができる。この場合、評価器は、作動流体タンク内部における作動流体の品質特性を判定するように設計されている。
【0013】
本発明による作動流体タンクは、コンデンサの容量を判定する精度を増加させる。特に、本発明による作動流体タンクは、充填レベルを判定する精度を増加させる。これは、作動流体タンク内部または作動流体タンクの流体接続面積における第1の電極および第2の電極の位置決めにより、コンデンサの第1の電極および第2の電極の作動流体からの距離が低減されるためである。したがって、第1の電極と第2の電極との間に位置する電場は、作動流体タンクの材料と殆ど相互作用せず、作動流体タンク内部に位置する作動流体とより相互作用する。コンデンサは、任意の作動時間において作動流体のすぐ近くにあり、かつ好ましくはそれと直接接触しているため、コンデンサの判定された容量は、充填レベルにのみ依存する。したがって、作動流体の既知の電極幾何学的形状および既知の誘電導電率を考慮すると、作動流体タンク内部の充填レベルは、コンデンサの判定または測定された容量、作動流体タンクの充填レベル、または作動流体タンク内部への充填菅内の充填レベルから直接判定され得る。
【0014】
評価器は、作動流体タンク内部の充填レベルを判定するためにコンデンサの判定された容量を使用する。これは、作動流体タンク内部または充填管内の充填レベルが高いほど、コンデンサの第1の電極と第2の電極との間の電場によってより多くの作動流体が浸透するからである。コンデンサの容量Cは、作動流体として、電極の面積Aおよび分離媒体の誘電定数εに比例する。さらに、容量Cは、コンデンサの電極の互いの距離dに反比例する。コンデンサの容量Cは、以下の式に従って計算される。C=ε*ε*A/d
【0015】
本発明による作動流体タンクのさらなる利点は、長期安定性が増加したことである。これは、第1の電極および第2の電極内のプラスチック材料が腐食に供されないためである。
【0016】
作動流体タンクは、特に自動車用の作動流体タンクとして設計されている。
【0017】
作動流体タンクは、作動流体を受容および貯蔵するように設計されている。
【0018】
コンデンサの第1の電極は、コンデンサの第2の電極と電気的に分離されており、その結果、第1の電極と第2の電極との間の電気的短絡は起こり得ない。
【0019】
第1の電極および/または第2の電極は、好ましくは、導電性プラスチック材料の層を有する。
【0020】
第1の電極および/または第2の電極はまた、好ましくは、導電性プラスチック材料からなる。
【0021】
第1の電極と第2の電極との間の間隙は、好ましくは、作動流体タンク内部の中の充填レベルに応じて作動流体で充填される。
【0022】
評価器は、電子的評価器として設計されている。評価器は、コンデンサの第1の電極および第2の電極の両方に電気的に接続されている。第1の電極および第2の電極への評価器の電気接続は、好ましくは、ワイヤによって、またはトレースによって実現される。
【0023】
作動流体の誘電導電率は、作動流体の誘電率として説明することもできる。
【0024】
作動流体タンクは、好ましくは、コンデンサの第1の電極および第2の電極が各々計画に従って形成されるような方法で設計されている。第1の電極および第2の電極はまた、好ましくは、第1の電極の側縁部および第2の電極の側縁部が互いに対向し、互いに面するように、互いに対して配置されている。
【0025】
作動流体タンクは、好ましくは、第1の電極および/または第2の電極が、導電性粒子が分散されたプラスチック材料を有するように形成されている。
【0026】
有する特徴は、第1の電極および/または第2の電極が導電性粒子で充填されたプラスチック材料を有するように表現することもできる。
【0027】
導電性粒子は、好ましくは金属粒子であり、例えば、金属粉末の形態である。金属は、鉄、アルミニウム、銅、錫、亜鉛、ニッケル、銀、金、白金、または真鍮などのこれらの金属の合金であり得る。金属の選択に制限はない。
【0028】
金属粉末が分散されたプラスチック材料は、好ましくは、高密度ポリエチレン(HDPE)である。プラスチック材料はまた、好ましくは、ポリオキシメチレン(POM)である。プラスチック材料はまた、好ましくは、ポリアミド(PA)である。プラスチック材料はまた、好ましくは、ポリプロピレン(PP)である。プラスチック材料の選択に制限はない。
【0029】
作動流体タンクはまた、好ましくは、導電性粒子が導電性すす粒子を含有するような方法で設計されている。
【0030】
作動流体タンクはまた、好ましくは、電極および/または第2の電極が、導電性粒子が分散された高密度ポリエチレンプラスチック材料を有するように設計されている。
【0031】
好適に設計された作動流体タンクは、特に、シンプルで、製造の費用対効果が高い。これは、プラスチック材料からなる作動流体タンクでは、作動流体タンクが、好ましくは、高密度ポリエチレンも含むタンク壁を有するためであり、その結果、コンデンサおよびタンク壁の電極は両方とも、押し出しブロープロセスまたは射出成形プロセスで生産される。
【0032】
作動流体タンクはまた、好ましくは、第1の電極が多層であるような方法で形成され、コンデンサの間隙に隣接する第1の電極の電極層は、導電性プラスチック材料から形成されている。
【0033】
作動流体タンクはまた、好ましくは、第1の電極が、外層と、外層に隣接するリサイクレート層と、リサイクレート層に隣接する第1の接着促進層と、第1の接着促進層に隣接するバリア層と、バリア層に隣接する第2の接着促進層および電極層と、を有し、電極層が、第2の接着促進層に隣接しているように設計されている。
【0034】
外層は、好ましくは、高密度ポリエチレン(HDPE)で作製されている。
【0035】
リサイクレート層は、作動流体タンクの壁の層状材料の混合物を含む。
【0036】
第1および第2の接着促進層は、好ましくは、低密度ポリエチレン(LDPE)からなる。
【0037】
バリア層は、好ましくは、エチレンビニルアルコール(EVOH)共重合体を含む。
【0038】
電極層は、好ましくは、外層として形成され、かつコンデンサの間隙に隣接している。
【0039】
作動流体タンクはまた、好ましくは、第2の電極が多層であるような方法で形成され、コンデンサの間隙に隣接する第2の電極の電極層は、導電性プラスチック材料から形成されている。
【0040】
作動流体タンクはまた、好ましくは、第2の電極が、外層と、外層に隣接するリサイクレート層と、リサイクレート層に隣接する第1の接着促進層と、第1の接着促進層に隣接するバリア層と、バリア層に隣接する第2の接着促進層および電極層と、を有し、電極層が、第2の接着促進層に隣接しているように設計されている。
【0041】
外層は、好ましくは、高密度ポリエチレン(HDPE)で作製されている。
【0042】
リサイクレート層は、作動流体タンクの壁の層状材料の混合物を含む。
【0043】
第1および第2の接着促進層は、好ましくは、低密度ポリエチレン(LDPE)からなる。
【0044】
バリア層は、好ましくは、エチレンビニルアルコール(EVOH)共重合体を含む。
【0045】
電極層は、好ましくは、外層として形成され、かつコンデンサの間隙に隣接している。
【0046】
作動流体タンクはまた、好ましくは、コンデンサが作動流体タンクの壁に接続するような方法で設計されている。
【0047】
好適に設計された作動流体タンクは、特に、シンプルで、製造の費用対効果が高い。これは、コンデンサの電極を、押し出しブロープロセスまたは射出成形プロセスでタンク壁と一緒に生産することができるためである。さらに、タンク壁の製造プロセスの後に、電極を、特に溶接によって、さらなるプロセス工程でそれらに接続することができる。
【0048】
タンク壁は、好ましくは、作動流体タンクの側壁である。タンク壁はまた、好ましくは、作動流体タンクの基部壁である。タンク壁はまた、好ましくは、作動流体タンクの上壁である。
【0049】
作動流体タンクの設置位置において、すなわち、作動流体タンクが水平方向に位置合わせされている場合、第1の電極および第2の電極は、垂直に細長い構成要素を有する。好ましくは、作動流体タンクの設置位置における第1の電極および第2の電極の長手方向に細長い部分は、垂直であるか、または少なくとも垂直に延在する構成要素を有する。
【0050】
コンデンサをタンク壁に接続するとき、第1の電極および第2の電極は、第1の電極または第2の電極の接続面積において、第1の電極または第2の電極がタンク壁から電気的に隔離されるようにタンク壁に接続される。例えば、電気絶縁、すなわち、電気非導電性プラスチック材料が、第1の電極または第2の電極とタンク壁との間に配置される。かかる接続は、例えば、溶接によって行うことができる。
【0051】
作動流体タンクはまた、好ましくは、作動流体タンクのタンク壁の少なくとも一部が第1の電極および/または第2の電極を形成するような方法で形成されている。
【0052】
タンク壁は、好ましくは、作動流体タンクの側壁である。タンク壁はまた、好ましくは、作動流体タンクの基部壁である。タンク壁はまた、好ましくは、作動流体タンクの上壁である。
【0053】
作動流体タンクの設置位置において、すなわち、作動流体タンクが水平方向に位置合わせされている場合、第1の電極および第2の電極は、垂直に細長い構成要素を有する。好ましくは、作動流体タンクの設置位置における第1の電極および第2の電極の長手方向に細長い部分は、垂直であるか、または少なくとも垂直に延在する構成要素を有する。
【0054】
作動流体タンクはまた、好ましくは、タンク壁が外壁であり、第1の電極および/または第2の電極が作動流体タンク内部に面するような方法で設計されている。
【0055】
作動流体タンクはまた、好ましくは、第1の電極が第1の部分的に中空の円筒形を形成し、かつ/または第2の電極が第2の部分的に中空の円筒形を形成するように設計されている。
【0056】
作動流体タンクはまた、好ましくは、第1の部分的に中空の円筒形がその長手方向縁部を介して第2の電極に接続されて間隙を形成するような方法で設定され、間隙は空洞を形成し、第1の部分的に中空の円筒形は、電気絶縁プラスチック材料によって第2の電極に接続され、電気絶縁プラスチック材料は、好ましくは、高密度ポリエチレン(HDPE)を含む。
【0057】
第1の電極は、好ましくは、第1の部分的に中空の円筒形を形成し、第2の電極は、第2の部分的に中空の円筒形を形成する。このようにして、第1の部分的に中空の円筒形は、その長手方向縁部を介して、第2の部分的に中空の円筒形の長手方向縁部と接続されて間隙を形成し、間隙は空洞を形成し、電気絶縁プラスチック材料は、第1の部分的に中空の円筒形の長手方向縁部と第2の部分的に中空の円筒形の長手方向縁部との間に配置される。
【0058】
作動流体タンクはまた、好ましくは、作動流体タンクが作動流体タンク内部に流体接続された予備体を有し、予備体は、作動流体タンクの基部に接続されているような方法で設計され、予備体の壁の少なくとも一部は、第1の電極および/または第2の電極として設計されている。
【0059】
作動流体タンクはまた、好ましくは、作動流体タンク内部が開口部を通る充填管によって作動流体で充填され得るような方法で形成され、充填管はコンデンサとして構築され、第1の電極は第1の部分的に中空の円筒形として形成され、第2の電極は第2の部分的に中空の円筒形として形成される。このようにして、第1の部分的に中空の円筒形は、その長手方向縁部を介して、第2の部分的に中空の円筒形の長手方向縁部と接続されて間隙を形成し、間隙は空洞を形成し、電気絶縁プラスチック材料は、第1の部分的に中空の円筒形の長手方向縁部と第2の部分的に中空の円筒形の長手方向縁部との間に配置される。
【0060】
したがって、充填管は、第1の部分的に中空の円筒形、第2の部分的に中空の円筒形、および電気絶縁プラスチック材料が、第1の部分的に中空の円筒形の長手方向縁部と第2の部分的に中空の円筒形の長手方向縁部との間で1つの部品に作製されているような方法で形成されている。それに応じて、充填管を押し出すための押し出しヘッドは、適切な充填管の製造のために、充填管が押し出しヘッドから1つの部品として直接押し出され得るように形成されている。
【0061】
本発明のさらなる利点、詳細、および特徴は、以下の実施形態において示される。詳細は次のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【0062】
【図1】本発明の第1の実施形態による、本発明による作動流体タンクの大幅に簡略化された表現である。
【図2】コンデンサの大幅に簡略化された表現であり、電極は2つの層に配置されている。
【図3】本発明のさらなる実施形態による作動流体タンクのコンデンサの第1の電極および第2の電極の層構造の大幅に簡略化された表現である。
【図4】本発明のさらなる実施形態による、本発明による作動流体タンクの大幅に簡略化された空間表現である。
【図5】本発明のさらなる実施形態による、本発明による別の作動流体タンクの大幅に簡略化された空間表現であり、コンデンサは作動流体タンクの予備体内に配置されている。
【図6】本発明のさらなる実施形態による、本発明による別の作動流体タンクの大幅に簡略化された空間表現であり、コンデンサは作動流体タンクの充填管の一部である。
【図7】図6の作動流体タンクの充填管の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0063】
以下の説明では、同じ参照符号は同じ部分または特徴を示しており、それにより、説明の繰り返しを回避するために、1つの図の一部についての説明に対する参照は他の図にも適用される。さらに、ある実施形態に関連して説明された個々の特徴は、他の実施形態においても別々に適用可能である。
【0064】
図1は、本発明の第1の実施形態による、大幅に簡略化された作動流体タンク1の空間表現である。この場合の作動流体タンク1は、燃料タンク1として形成されている。しかしながら、本発明は、作動流体タンク1が燃料タンク1として形成されるように限定されるものではない。作動流体タンク1はまた、排気ガスシステムに噴射される尿素を貯蔵するための尿素貯蔵タンク1、または燃焼機関の燃焼室に噴射される水を貯蔵するための水タンク1、またはワッシャ水タンク1、またはオイルタンク1、または概して自動車用の補助液タンク1もしくは添加剤タンク1であってもよい。
【0065】
作動流体タンク内部2は、開口部を通る管50によって作動流体で充填され得る。作動流体タンク内部2は、タンク壁3、4、5で区切られている。図1の大幅に簡略化された作動流体タンク1において、タンク基部3は、4つの側壁4によって上壁5に接続されている。しかしながら、本発明による作動流体タンク1は、対応する単純な幾何学的配置に限定されるものではない。例えば、本発明による作動流体タンク1は、2つ以上の作動流体タンク内部を含むサドル形状を有することができ、2つ以上の作動流体タンク内部は、互いに流体接続されているか、または互いに流体分離されていてもよい。本発明による作動流体タンク1の幾何学的構成に関する制限はない。
【0066】
図1に見ることができるように、作動流体タンク1は、コンデンサ9を有し、コンデンサ9は、第1の電極10および第2の電極20を有する。間隙30は、第1の電極10と第2の電極20との間に形成され、作動流体タンク内部2に流体接続されている。第1の電極10および第2の電極20の両方は、電気接続61、62を介して電子的評価器60に電気的に接続されている。より正確には、第1の電極10は、第1の電気接続61または第1の接続ワイヤ61を介して評価器60に電気的に接続され、第2の電極20は、第2の電気接続62を介して、または第2の接続ワイヤ62を介して評価器60に電気的に接続されている。したがって、測定情報または測定データを、電極10、20から評価器60に転送することができる。
【0067】
本発明による作動流体タンク1は、第1の電極10および第2の電極20が導電性プラスチック材料から作製されていることを特徴とする。これは、第1の電極10の部分およびまた第2の電極20の部分が、導電性プラスチック材料から作製されていることを意味する。第1の電極10および第2の電極20の導電性は、導電性粒子が分散された高密度ポリエチレンプラスチック材料から作製されている。したがって、第1の電極10および第2の電極20のプラスチック材料は、導電性粒子で充填されている。
【0068】
導電性粒子は、例えば、金属粉末であってもよい。金属は、特に、鉄、アルミニウム、銅、錫、亜鉛、ニッケル、銀、金、白金、または真鍮などのこれらの金属の合金であり得る。本発明による金属の選択に制限はない。
【0069】
第1の電極10および第2の電極20のプラスチック材料を導電性にする別の方法は、プラスチック材料中に導電性のすす粒子を分散させることである。
【0070】
例えば、第1の電極10および第2の電極20中のプラスチック材料は、高密度ポリエチレンであってもよい。さらに、プラスチック材料がポリオキシメチレンであることも可能である。第1の電極10および第2の電極20として使用するのに好適な別のプラスチック材料は、ポリアミドである。第1の電極10および第2の電極20のためのプラスチック材料の選択に関して、本発明による制限はない。
【0071】
図1において、図1の左側の側壁5の一部が第1の電極10を形成していることを見ることができる。第2の電極20は、タンク基部3に接続されている。ここでは、第2の電極20とタンク基部3との間の接続は、第2の電極20がタンク基部3と電気的に分離されており、それにより、電荷が第2の電気接続62を介して第2の電極20からのみ輸送され得るような接続である。第1の電極10も同様である。第1の電極10は、その縁部面積で側壁5の残りの部分から電気的に分離されており、それにより、電荷が第1の電気接続61を介して第1の電極10からのみ輸送され得る。
【0072】
図2は、関連付けられた作動流体タンク1を含まない、大幅に簡略化されたコンデンサ9である。図2において、コンデンサ9内の第1の電極10および第2の電極20の両方は、多層である。第1の電極10は、電極層16および外層11を有する。第1の電極層16は、上述のように、導電性粒子が分散されたプラスチック材料から形成されている。外層11は、高密度ポリエチレンまたはポリアミドなどの電気非導電性プラスチック材料を含む。第2の電極20もまた、電極層26および外層21を有する。第2の電極層26もまた、導電性粒子が分散されたプラスチック材料から形成されている。外層21は、高密度ポリエチレンまたはポリアミドなどの電気非導電性プラスチック材料を含む。第1の電極層16および第2の電極層26は、コンデンサ9の間隙30で区切られている。図2において、第1の電極層16が第1の電気接続61を介して評価器60に接続され、評価器60および第2の電極層26が第2の電気接続62を介して接続されていることを見ることもできる。
【0073】
図3において、コンデンサ9の第1の電極10および第2の電極20は、評価器60と電気的に接続されている。作動流体タンク1の残りの部分は、図3には描かれていない。第1の電極10が、外層11と、外層11に隣接するリサイクレート層12と、リサイクレート層12に隣接する第1の接着促進層13と、第1の接着促進層13に隣接するバリア層14と、バリア層14に隣接する第2の接着促進層15および電極層16と、を有することを見ることができる。したがって、電極層16は、第2の接着促進層15に隣接する。図3の第1の電極10の層構造は、燃料タンクのタンク壁の層構造に対応する。したがって、第1の電極10が、タンク壁3、4、5の一部として形成され得ることを見ることができる。
【0074】
図3において、第2の電極20が、外層21と、外層21に隣接するリサイクレート層22と、リサイクレート層22に隣接する第1の接着促進層23と、第1の接着促進層23に隣接するバリア層24と、バリア層24に隣接する第2の接着促進層25および電極層26と、を有することを見ることもできる。したがって、電極層26は、第2の接着促進層25に隣接する。図3の第2の電極20の層構造は、燃料タンクのタンク壁の層構造に対応する。したがって、第1の電極20が、タンク壁3、4、5の一部として形成され得ることを見ることができる。
【0075】
さらに、図3において、第1の電極10の電極層16が第2の電極20の電極層26に面して配置されていることは明らかである。
【0076】
図4は、さらなる実施形態による作動流体タンク1を示している。図4の作動流体タンク1は、第1の電極10が側壁5の一部として形成されていない点において、図1の作動流体タンクとは異なる。第1の電極10および第2の電極20の両方がタンク基部3に接続されていることを見ることができる。図4の作動流体タンク1の構造の残りの部分は、図1の作動流体タンクの構造と同一である。
【0077】
図5は、本発明のさらなる実施形態による作動流体タンク1を示している。図5の作動流体タンク1は、予備体40を有し、予備体40の中に、作動流体を搬送するための、例えば、図5に示されないフィードポンプを配置することができる。予備体40の壁41の少なくとも一部が第1の電極10を形成していることを見ることができる。例示される実施形態において、第2の電極20は、予備体40内に配置され、タンク基部3に接続されている。加えて、予備体41は、作動流体タンク1のタンク基部3に接続されている。
【0078】
図5には描かれていないが、予備体40の壁41全体をコンデンサとして形成することができる。この目的のために、第1の電極10および第2の電極20の両方は各々、部分的に中空の円筒形10、20として形成されており、部分的に中空の円筒形10、20の長手方向縁部は、第1の電極10が第2の電極20から電気的に分離されるように、互いに電気的に接触していない。
【0079】
図6は、本発明のさらなる実施形態による作動流体タンク1を示している。図6の作動流体タンク1には、コンデンサ9を形成する充填管50があり、第1の電極10は第1の部分的に中空の円筒形10を形成し、第2の電極20)は第2の部分的に中空の円筒形20を形成している。
【0080】
図7は、図6の作動流体タンク1の充填管50の断面図を示している。第1の部分的に中空の円筒形10が、その長手方向縁部18によって、第2の部分的に中空の円筒形20の長手方向縁部28に接続され、間隙30を形成していることを見ることができる。間隙30は空洞30を形成する。図7において、電気絶縁プラスチック材料31が、第1の部分的に中空の円筒形10の長手方向縁部18と、第2の部分的に中空の円筒形20の長手方向縁部28との間に配置されており、それにより、第1の電極10が第2の電極20から電気的に分離されていることを見ることができる。
【0081】
図6には示されていないが、複数のコンデンサ9を、充填管50の長手延在方向に沿って充填管6内に配置することができる。
【符号の説明】
【0082】
1 作動流体タンク
2 作動流体タンク内部
3 (作動流体タンクの)基部壁/タンク壁
4 (作動流体タンクの)上壁/タンク壁
5 (作動流体タンクの)側壁/タンク壁
9 コンデンサ
10 (コンデンサの)第1の電極/第1の部分的に中空の円筒形
11 (第1の電極の)外層
12 (第1の電極の)リサイクレート層
13 (第1の電極の)第1の接着促進層
14 (第1の電極の)バリア層
15 (第1の電極の)第2の接着促進層
16 (第1の電極の)電極層
18 (第1の部分的に中空の円筒形の)長手方向縁部
20 (コンデンサの)第2の電極/第2の部分的に中空の円筒形
21 (第2の電極の)外層
22 (第2の電極の)リサイクレート層
23 (第2の電極の)第1の接着促進層
24 (第2の電極の)バリア層
25 (第2の電極の)第2の接着促進層
26 (第1の電極の)電極層
28 (第1の部分的に中空の円筒形の)長手方向縁部
30 (コンデンサの)間隙/空洞
31 電気絶縁プラスチック材料
40 予備体
41 (予備体の)壁
50 充填管
60 評価器
61 第1の電気接続/第1の接続ワイヤ
62 第2の電気接続/第2の接続ワイヤ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】20200108
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作動流体タンク(1)であって、前記作動流体タンク(1)の充填レベルの容量判定を伴い、前記作動流体タンク(1)が、
−第1の電極(10)および第2の電極(20)を備えるコンデンサ(9)であって、前記第1の電極(10)と前記第2の電極(20)との間に、作動流体タンク内部(2)に流体接続された間隙(30)が形成されている、コンデンサ(9)と、
−前記コンデンサ(9)によって判定された測定信号によって前記コンデンサ(9)の容量を判定するための、前記コンデンサ(9)に電気的に接続された評価器(60)であって、前記コンデンサ(9)の前記容量が、前記充填レベルの測定値を示す、評価器(60)と、を備え、
前記作動流体タンク(1)が、前記第1の電極(10)および前記第2の電極(20)が導電性プラスチック材料を含むことを特徴とする、作動流体タンク(1)。
【請求項2】
前記第1の電極(10)および/または前記第2の電極(20)が、導電性粒子が分散されたプラスチック材料を含むことを特徴とする、請求項1に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項3】
前記導電性粒子が、導電性すす粒子を含むことを特徴とする、請求項2または3に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項4】
前記第1の電極(10)および/または前記第2の電極(20)が、前記導電性粒子が分散された高密度ポリエチレンプラスチック材料を含むことを特徴とする、請求項2または3に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項5】
−前記第1の電極(10)が多層であるという特徴、および
−前記コンデンサ(9)の前記間隙(30)に近接する前記第1の電極(10)の電極層(16)が、前記導電性プラスチック材料から形成されているという特徴、によって特徴付けられる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項6】
前記第1の電極(10)が、外層(11)と、前記外層(11)に隣接するリサイクレート層(12)と、前記リサイクレート層(12)に隣接する第1の接着促進層(13)と、前記第1の接着促進層(13)に隣接するバリア層(14)と、前記バリア層(14)に隣接する第2の接着促進層(15)および電極層(16)と、を有し、前記電極層(16)が、前記第2の接着促進層(15)に隣接している、ことを特徴とする、請求項5に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項7】
−前記第2の電極(20)が多層であるという特徴、および
−前記コンデンサ(9)の前記間隙(30)に近接する前記第2の電極(20)の電極層(26)が、導電性プラスチック材料から形成されているという特徴、によって特徴付けられる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項8】
前記第2の電極(20)が、外層(21)と、前記外層(21)に隣接するリサイクレート層(22)と、前記リサイクレート層(22)に隣接する第1の接着促進層(23)と、前記第1の接着促進層(23)に隣接するバリア層(24)と、前記バリア層(24)に隣接する第2の接着促進層(25)および前記電極層(26)と、を有し、前記電極層(26)が、前記第2の接着促進層(25)に隣接している、ことを特徴とする、請求項7に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項9】
前記コンデンサ(9)が、前記作動流体タンク(1)のタンク壁(3、4、5)に接続されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項10】
前記作動流体タンク(1)のタンク壁(3、4、5)の少なくとも一部が、前記第1の電極(10)を形成し、かつ/または前記第2の電極(20)形成することを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項11】
前記タンク壁(3、4、5)が外壁(3、4、5)であり、前記第1の電極(10)および/または前記第2の電極(20)が前記作動流体タンク内部(2)に面することを特徴とする、請求項9または10に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項12】
前記第1の電極(10)が、第1の部分的に中空の円筒形(10)を形成し、かつ/または前記第2の電極(20)が、第2の部分的に中空の円筒形(20)を形成することを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項13】
−前記第1の部分的に中空の円筒形(10)が、その長手方向縁部(18)を介して前記第2の電極(20)に接続されて前記間隙(30)を形成し、前記間隙(30)が、空洞(30)を形成するという特徴、および
−前記第1の部分的に中空の円筒形(10)が、電気絶縁プラスチック材料(31)によって前記第2の電極(20)に接続されているという特徴、によって特徴付けられる、請求項12に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項14】
−前記作動流体タンク(1)が、前記作動流体タンク内部(2)に流体接続された予備体(40)を有し、前記予備体(40)が、前記作動流体タンク(1)のタンク基部壁(3)に接続されているという特徴、
−前記予備体(41)の壁(41)の少なくとも一部が、第1の電極(10)および/または第2の電極(20)として形成されているという特徴、によって特徴付けられる、請求項1〜13のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項15】
−前記作動流体タンク内部(2)が、開口部を通る充填管(50)によって作動流体で充填され得るという特徴、
−前記充填管(50)が前記コンデンサ(9)を形成し、前記第1の電極(10)が第1の部分的に中空の円筒形(10)を形成し、前記第2の電極(20)が第2の部分的に中空の円筒形(20)を形成するという特徴、
−前記第1の部分的に中空の円筒形(10)が、その長手方向縁部(18)を介して前記第2の部分的に中空の円筒形(20)の前記長手方向縁部(28)と接続されて、前記間隙(30)を形成し、前記間隙(30)が空洞(30)を形成するという特徴、および
−電気絶縁プラスチック材料(31)が、前記第1の部分的に中空の円筒形(10)の前記長手方向縁部(18)と、前記第2の部分的に中空の円筒形(20)の前記長手方向縁部(28)との間に配置されているという特徴、によって特徴付けられる、請求項1〜14のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【請求項16】
前記コンデンサ(9)が、前記作動流体タンクの換気装置の液分離器内に配置され、それを介して、前記作動流体タンク内部(2)が大気に少なくとも間接的に流体接続されており、それにより、前記液分離器内の作動流体が前記コンデンサ(9)によって検出可能であることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載の作動流体タンク(1)。
【国際調査報告】