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DE102015224822A1 - Assembly of a container for storing a liquid - Google Patents

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DE102015224822A1
DE102015224822A1 DE102015224822.4A DE102015224822A DE102015224822A1 DE 102015224822 A1 DE102015224822 A1 DE 102015224822A1 DE 102015224822 A DE102015224822 A DE 102015224822A DE 102015224822 A1 DE102015224822 A1 DE 102015224822A1
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Germany
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hollow body
sensor
aid
container
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DE102015224822.4A
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German (de)
Inventor
Matthias Burger
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

Es wird eine Baueinheit (9) eines Behälters (1) zur Bevorratung einer gefrierfähigen Flüssigkeit, insbesondere eines Hilfsmittels (15) zur Verwendung im Rahmen einer Abgasnachbehandlung, beispielsweise einer selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden, vorgeschlagen, mit einer Heizeinrichtung (17) zum bedarfsweisen Auftauen der Flüssigkeit, wobei die Baueinheit einen Meßfühler (19) zur Erfassung einer Temperatur im Behälter (1) aufweist, wobei der Meßfühler (19) derart angeordnet ist, daß der Meßfühler (19) zur Vermeidung einer chemischen Beeinflussung durch das Hilfsmittel mit dem Hilfsmittel nicht in Kontakt kommt.It is a structural unit (9) of a container (1) for storing a freezable liquid, in particular an aid (15) for use in an exhaust aftertreatment, for example, a selective catalytic reduction of nitrogen oxides, proposed with a heating device (17) for need-thawing the liquid, wherein the assembly comprises a sensor (19) for detecting a temperature in the container (1), wherein the sensor (19) is arranged such that the sensor (19) for avoiding chemical interference by the aid with the aid not comes into contact.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Baueinheit eines Behälters zur Bevorratung einer Flüssigkeit nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Es ist schon eine derartige Baueinheit aus der DE102006027487 bekannt, bei der jedoch kein Mechanismus für eine Temperaturerfassung vorgesehen ist.The invention is based on a structural unit of a container for storing a liquid according to the preamble of the independent claim. It is already such a unit from the DE102006027487 in which, however, no mechanism for temperature detection is provided.

Abgasnachbehandlungsanordnungen mit Komponenten zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden weisen einen Vorratsbehälter zur Aufbewahrung eines flüssigen Reduktionsmittels, zum Beispiel einer wässrigen Harnstofflösung, auf, welches mittels einer Tankheizung bei tiefen Außentemperaturen aufgetaut werden kann. Eine solche Tankheizung weist in bekannten Anordnungen zur Abgasnachbehandlung, wie beispielsweise in der DE102006027487 beschrieben, ein Heizelement mit einem positivem Temperaturkoeffizienten auf, um eine Eigensicherheit zu gewährleisten. Bei einem PTC-Heizer („PTC“ = (engl.) „positive temperature coefficient“) steigt der Ohmsche Widerstand mit größer werdender Temperatur des Bauteils, was einer Überhitzung desselben entgegenwirkt. Diese Eigensicherheit wird allerdings mit einer begrenzten Heizleistung und einer mangelnden Flexibilität in der geometrischen Ausgestaltung der Heizung erkauft.Exhaust gas aftertreatment arrangements with components for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides have a storage container for storing a liquid reducing agent, for example an aqueous urea solution, which can be thawed by means of a tank heater at low outside temperatures. Such a tank heater has in known arrangements for exhaust aftertreatment, such as in the DE102006027487 described, a heating element with a positive temperature coefficient in order to ensure intrinsic safety. In a PTC heater ("PTC" = (English) "positive temperature coefficient"), the resistance increases with increasing temperature of the component, which counteracts an overheating of the same. However, this intrinsic safety is bought with a limited heating capacity and a lack of flexibility in the geometric design of the heater.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Baueinheit eines Behälters zur Bevorratung einer Flüssigkeit mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil einer robusten Messung der Temperatur insbesondere im beheizten Zustand, wodurch eine zuverlässige Regelung einer Heizeinrichtung der Baueinheit ermöglicht wird.The structural unit according to the invention of a container for storing a liquid with the characterizing features of the independent claim has the advantage of a robust measurement of the temperature, in particular in the heated state, whereby a reliable control of a heater of the assembly is made possible.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Baueinheit möglich. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim unit are possible.

Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung eines Meßfühlers zur Temperaturmessung nahe der, insbesondere möglichst nahe der bzw. an der wärmsten Stelle der Heizeinrichtung, so daß in idealer Weise die maximale Temperatur der Heizeinrichtung erfaßt werden kann. Hierdurch wird es möglich, im Unterschied zu PTC-Heizelementen leistungsstarke und flexible ohmsche Heizelemente für die Heizeinrichtung einzusetzen, deren ohmscher Widerstand keine signifikante Zunahme mit steigender Temperatur aufweist. Diese Eigenschaft haben eine Vielzahl von Materialien, beispielsweise auch Stahl. Eine erforderliche Regelung des Heizstroms solcher ohmschen Heizer, die sich in ihrer Heizleistung bei hohen Temperaturen nicht selbst begrenzen und im schlimmsten Fall überhitzen würden, kann durch Erfassen der heißesten Temperatur der Heizeinrichtung optimal eingestellt werden, so daß die Baueinheit mit einer leistungsstarken Heizeinrichtung beheizt wird, ohne jedoch zu überhitzen. Particularly advantageous is an arrangement of a sensor for temperature measurement near the, in particular as close to or at the warmest point of the heater, so that in an ideal manner, the maximum temperature of the heater can be detected. This makes it possible, unlike PTC heating elements to use powerful and flexible ohmic heating elements for the heater whose ohmic resistance has no significant increase with increasing temperature. This property has a variety of materials, including steel. A required control of the heating current of such ohmic heaters, which would not limit themselves in their heat output at high temperatures and would overheat in the worst case, can be optimally adjusted by detecting the hottest temperature of the heater, so that the assembly is heated with a powerful heater, but without overheating.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigtIt shows

1 eine in einem Flüssigkeitstank integrierte Baueinheit mit einer Heizeinrichtung. 1 a built-in liquid tank assembly with a heater.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Eine in einem Vorratsbehälter 1 integrierte Tankeinbaueinheit 9 ist in 1 dargestellt; sie weist einen Einsatzboden 7 auf, der mit dem Boden 5 des Vorratsbehälters randständig verschweißt ist. Alternativ kann eine flüssigkeitsdichte Schraub- oder Flanschverbindung vorgesehen sein. Alternativ kann die Tankeinbaueinheit auch in einer Seitenwand 3 des Vorratsbehälters 1 eingebaut werden bzw. sein. Der Einsatzboden 7 trägt auf der dem Behälterinneren 2 zugewandten Seite eine Heizeinrichtung 17 zur Beheizung des gefrierfähigen, flüssigen Reduktionsmittels zur Abgasnachbehandlung einer Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise einer wässrigen Harnstofflösung 15 mit dem Handelsnamen „AdBlue“, welche in dem Behälter 1 bevorratet werden kann. Auf der dem Behälterinneren 2 abgewandten, nicht in Kontakt mit dem Hilfsmittel bzw. Reduktionmittel tretenden Seite des Einsatzbodens 7 ist ein elektronisches Steuergerät 11 montiert, welches für den Betrieb der Tankeinbaueinheit zum Zwecke der selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden im Abgasstrang eingerichtet ist, die durch ein nach Herauspumpen aus dem Vorratsbehälter erfolgendes dosiertes Einspritzen des Reduktionsmittels in den Abgastrakt erzielt wird. Das Steuergerät 11 besitzt elektrische Anschlüsse 13 zur Versorgung mit elektrischer Energie bzw. zur Verbindung mit einem Motorsteuergerät, welches sich in einem mit der Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Kraftfahrzeug befindet. Auf der dem Behälterinnern zugewandten Seite des Einsatzbodens (alternativ außerhalb des Vorratsbehälters, beispielsweise in einer zum Behälterinnern ausgerichteten Einwölbung des Einsatzbodens) befindet sich eine Förderpumpe 23 zum Herauspumpen des Reduktionsmittels aus dem Vorratsbehälter. Hierzu und zur Weiterleitung zu einem nicht näher dargestellten, am Abgastrakt angeordneten Dosiermodul zur Einspritzung in den Abgastrakt ist die Förderpumpe 23 mit einer Versorgungsleitung 25 verbunden, wobei diese hierzu am Leitungsanschluß 24 der Förderpumpe bzw. des Einsatzbodens 7 angeschlossen ist. Ein Temperaturmeßfühler 19 ist möglichst nah zur bei im Betrieb befindlicher Heizeinrichtung 17 wärmsten Stelle 16 der Heizeinrichtung 17 angeordnet. Der Meßfühler ist hierbei in einem Rohr 21 verbaut. Dieses Rohr 21 weist ein erstes Ende 211 und ein zweites Ende 212 auf, und der Meßfühler 19 ist an dem ersten Ende des Rohrs flüssigkeitsdicht verbaut. Der Meßfühler 19 befindet sich dabei im Inneren des Rohrs, wobei das Ende 211 flüssigkeitsdicht verschlossen ist. Das Rohr ist zur Durchführung in dem Zwischenraum zwischen Heizeinrichtung 17 und Förderpumpe 23 im vorliegenden Ausführungsbeispiel abgeknickt derart, daß das zweite Ende 212 sich im Bereich des Einsatzbodens 7 befindet, wo das Rohr flüssigkeitsdicht mit dem Einsatzboden verbunden ist. Die elektrische Leitung 20 des Temperaturmeßfühlers 19 ist durch das Innere des Rohrs zum zweiten Ende 212 geführt, wo es über eine elektrische Kontaktstelle 22 mit dem Steuergerät 11 verbunden ist.One in a storage container 1 integrated tank installation unit 9 is in 1 shown; she has an insert floor 7 on that with the ground 5 of the reservoir is welded marginally. Alternatively, a liquid-tight screw or flange connection can be provided. Alternatively, the tank installation unit can also be in a side wall 3 of the storage container 1 be installed or be. The insert bottom 7 bears on the container interior 2 facing side a heater 17 for heating the freezable, liquid reducing agent for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine, for example an aqueous urea solution 15 with the trade name "AdBlue", which is in the container 1 can be stored. On the inside of the container 2 facing away, not in contact with the aid or reducing agent passing side of the insert base 7 is an electronic control unit 11 mounted, which is set up for the operation of the tank installation unit for the purpose of selective catalytic reduction of nitrogen oxides in the exhaust line, which is achieved by a metered out after pumping out of the reservoir metered injection of the reducing agent in the exhaust system. The control unit 11 has electrical connections 13 for supplying electrical energy or for connection to an engine control unit, which is located in a motor vehicle driven by the internal combustion engine. On the inside of the container facing the bottom of the insert (alternatively outside of the reservoir, for example in an aligned to the container interior concavity of the insert base) is a feed pump 23 for pumping out the reducing agent from the reservoir. For this purpose and for forwarding to a not shown, arranged on the exhaust tract metering module for injection in the exhaust tract is the feed pump 23 with a supply line 25 connected, this for this purpose at the line connection 24 the feed pump or the insert tray 7 connected. A temperature sensor 19 is as close as possible to the heater in operation 17 warmest place 16 the heater 17 arranged. The sensor is here in a tube 21 installed. This pipe 21 has a first end 211 and a second end 212 on, and the probe 19 is installed liquid-tight at the first end of the tube. The sensor 19 is located inside the tube, with the end 211 is sealed liquid-tight. The tube is for passage in the space between heater 17 and delivery pump 23 bent in the present embodiment such that the second end 212 in the area of the application floor 7 located where the tube is liquid-tightly connected to the bottom insert. The electrical line 20 of the temperature sensor 19 is through the inside of the tube to the second end 212 led, where there is an electrical contact point 22 with the control unit 11 connected is.

In vorteilhafter Weise wird der Temperatursensor also in einem Rohr verbaut, das an dem Einsatzboden bzw. der Grundplatte 7, auf der die Heizeinrichtung und die Pumpe bzw. das Fördermodul 23 sitzt, flüssigkeitsdicht verschweißt oder verklebt wird. Somit sitzt der Sensor in einem abgeschlossenen Rohrstück (bzw. Schlauch), das auf der vorderen Seite, an der der Temperatursensor sitzt, verschlossen ist und dessen Rückseite mit der Grundplatte verklebt ist, so dass das Innere des Rohres nicht mit AdBlue beaufschlagt werden kann. Somit ist der Temperatursensor effektiv gegen AdBlue-Eintrag und Korrosion geschützt, während eine Kontaktierung mit dem Steuergerät bzw. Stecker einfach möglich ist. In an advantageous manner, the temperature sensor is thus installed in a pipe which is connected to the insert bottom or the base plate 7 on which the heating device and the pump or the delivery module 23 sits, liquid-tight welded or glued. Thus, the sensor sits in a sealed pipe section (or hose), which is closed on the front side, where the temperature sensor sits, and whose back is glued to the base plate, so that the inside of the tube can not be acted upon with AdBlue. Thus, the temperature sensor is effectively protected against AdBlue entry and corrosion, while a contact with the control unit or plug is easily possible.

Das Rohr bzw. der Schlauch 21 kann so ausgestaltet werden, dass dessen Innendurchmesser passgenau dem Außendurchmesser des Temperatursensors entspricht. Auf diese Weise wird der Wärmeübergang zum Sensor maximiert.The pipe or the hose 21 can be designed so that its inner diameter corresponds exactly to the outer diameter of the temperature sensor. In this way the heat transfer to the sensor is maximized.

Der Schlauch bzw. das Rohrstück kann aus einem flexiblen, für AdBlue undurchlässigen Kunststoff (z.B. PA, EPDM, HNBR) oder einem starren, für AdBlue undurchlässigen Kunststoff (HDPE) bestehen. Alternativ kann das Rohrstück aus Edelstahl aufgebaut sein. Edelstahl hat den Vorteil eines guten Wärmeüberganges. Auf diese Weise folgt der Sensor sehr schnell den Temperaturänderungen in seiner Umgebung. The tubing may be made of a flexible AdBlue impermeable plastic (e.g., PA, EPDM, HNBR) or a rigid AdBlue impermeable plastic (HDPE). Alternatively, the pipe section may be constructed of stainless steel. Stainless steel has the advantage of a good heat transfer. In this way, the sensor follows very quickly the temperature changes in its environment.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006027487 [0001, 0002] DE 102006027487 [0001, 0002]

Claims (17)

Baueinheit (9) eines Behälters (1) zur Bevorratung einer gefrierfähigen Flüssigkeit, insbesondere eines Hilfsmittels (15) zur Verwendung im Rahmen einer Abgasnachbehandlung, beispielsweise einer selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden, mit einer Heizeinrichtung (17) zum bedarfsweisen Auftauen der Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit einen Meßfühler (19) zur Erfassung einer Temperatur im Behälter (1) aufweist, wobei der Meßfühler (19) derart angeordnet ist, daß der Meßfühler (19) zur Vermeidung einer chemischen Beeinflussung durch das Hilfsmittel mit dem Hilfsmittel nicht in Kontakt kommt.Assembly ( 9 ) of a container ( 1 ) for storing a freezable liquid, in particular an auxiliary ( 15 ) for use in an exhaust aftertreatment, for example a selective catalytic reduction of nitrogen oxides, with a heating device ( 17 ) for thawing the liquid as required, characterized in that the assembly comprises a sensor ( 19 ) for detecting a temperature in the container ( 1 ), wherein the sensor ( 19 ) is arranged such that the sensor ( 19 ) does not come into contact with the aid to avoid any chemical influence by the aid. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Kontaktstelle (22) des Meßfühlers (19) zur Weiterleitung eines Temperatursignals des Meßfühlers an eine Steuer- bzw. Auswerteeinheit (11) vorgesehen ist, wobei die Kontaktstelle (22) derart angeordnet ist, daß sie zur Vermeidung einer chemischen Beeinflussung durch das Hilfsmittel mit dem Hilfsmittel nicht in Kontakt kommt.Assembly according to Claim 1, characterized in that an electrical contact point ( 22 ) of the probe ( 19 ) for forwarding a temperature signal of the sensor to a control or evaluation unit ( 11 ), the contact point ( 22 ) is arranged such that it does not come into contact with the aid to avoid chemical interference by the aid. Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit eine bzw. die Steuer- bzw. Auswerteeinheit (11) umfaßt und daß die Kontaktstelle (22) mit der Steuer- bzw. Auswerteeinheit verbunden ist zum Zwecke der Regelung eines elektrischen Heizstroms der Heizeinrichtung (17).Assembly according to Claim 1 or 2, characterized in that the structural unit has one or the control or evaluation unit ( 11 ) and that the contact point ( 22 ) is connected to the control or evaluation unit for the purpose of controlling an electrical heating current of the heating device ( 17 ). Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (19) nah zur bei im Betrieb befindlicher Heizeinrichtung (17) wärmsten Stelle (16) der Heizeinrichtung (17) angeordnet ist.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 19 ) close to the heating device in operation ( 17 ) warmest place ( 16 ) of the heater ( 17 ) is arranged. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (19) auf der dem Innern (2) des Behälters zugewandten Seite angeordnet ist und daß der Meßfühler (19) allseitig vor einem Kontakt mit dem Hilfsmittel geschützt ist.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 19 ) on the inside ( 2 ) of the container side facing is arranged and that the sensor ( 19 ) is protected on all sides from contact with the aid. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (19) in einem hohlen Körper (21) angeordnet ist.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring probe ( 19 ) in a hollow body ( 21 ) is arranged. Baueinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Innendurchmesser des hohlen Körpers (21) der Größe des Meßfühlers (19) entspricht.Assembly according to claim 6, characterized in that an inner diameter of the hollow body ( 21 ) the size of the probe ( 19 ) corresponds. Baueinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Körper (21) aus einem flexiblen und/oder starren Kunststoff und/oder Metall, insbesondere Edelstahl, vorzugsweise aus Edelstahl, aufgebaut ist.Assembly according to Claim 6 or 7, characterized in that the hollow body ( 21 ) is constructed of a flexible and / or rigid plastic and / or metal, in particular stainless steel, preferably made of stainless steel. Baueinheit nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Körper (21) eine längliche Erstreckung mit einem ersten Ende (211) und einem zweiten Ende (212) ähnlich einem Rohr oder einem Schlauch aufweist.Assembly according to Claim 6, 7 or 8, characterized in that the hollow body ( 21 ) an elongated extension with a first end ( 211 ) and a second end ( 212 ) similar to a pipe or a hose. Baueinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Körper (21) aus einem Rohr oder einem Schlauch besteht.Assembly according to claim 9, characterized in that the hollow body ( 21 ) consists of a tube or a hose. Baueinheit nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (19) im hohlen Körper (21) am ersten Ende (211) angeordnet ist, wobei das erste Ende (211) des hohlen Körpers durch eine Wandung des hohlen Körpers oder mittels eines im Bereich des ersten Endes angebrachten hilfsmitteldichten Verschlusses verschlossen ist.Assembly according to Claim 9 or 10, characterized in that the sensor ( 19 ) in the hollow body ( 21 ) at the first end ( 211 ), the first end ( 211 ) of the hollow body is closed by a wall of the hollow body or by means of an attached in the region of the first tool-tight closure. Baueinheit nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kontaktstelle (22) nahe des zweiten Endes (212) oder am zweiten Ende des hohlen Körpers angeordnet ist. Assembly according to Claim 9, 10 or 11, characterized in that the electrical contact point ( 22 ) near the second end ( 212 ) or at the second end of the hollow body. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (17) von einem Boden (7) der Baueinheit getragen bzw. gehalten wird und daß der Meßfühler (19) zumindest mittelbar an dem Boden (7) befestigt ist.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device ( 17 ) from a ground ( 7 ) of the assembly is carried and held and that the sensor ( 19 ) at least indirectly on the ground ( 7 ) is attached. Baueinheit nach Anspruch 13 und nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Meßfühlers (19) am Boden (7) über den hohlen Körper (21) erfolgt.Assembly according to Claim 13 and according to one of Claims 6 to 12, characterized in that the attachment of the probe ( 19 ) on the ground ( 7 ) over the hollow body ( 21 ) he follows. Baueinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Körper, vorzugsweise nahe des zweiten Endes (212) des hohlen Körpers, mit dem Boden (7) hilfsmitteldicht verbunden ist.Assembly according to claim 14, characterized in that the hollow body, preferably near the second end ( 212 ) of the hollow body, with the ground ( 7 ) Hilfsmitteldicht is connected. Baueinheit nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des hohlen Körpers (21) mit dem Boden (7) durch Verschweißen oder Verkleben erfolgt ist.Assembly according to claim 14 or 15, characterized in that the connection of the hollow body ( 21 ) with the ground ( 7 ) is done by welding or gluing. Behälter (1) zur Bevorratung eines gefrierfähigen Hilfsmittels (15) zur Verwendung im Rahmen einer Abgasnachbehandlung, mit einer in einer Seitenwand (3) oder einem Boden (5) des Behälters integrierten Baueinheit (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Container ( 1 ) for storing a freezing aid ( 15 ) for use in an exhaust aftertreatment, with one in a side wall ( 3 ) or a floor ( 5 ) of the container integrated unit ( 9 ) according to any one of the preceding claims.
DE102015224822.4A 2015-12-10 2015-12-10 Assembly of a container for storing a liquid Withdrawn DE102015224822A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102006027487A1 (en) 2005-09-12 2007-03-15 Robert Bosch Gmbh Vehicle tank for a liquid reducing agent, in particular for a urea solution

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