(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。
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【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ＮＯｘ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εｒ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＝ε０＊εｒ＊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】
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【図２】
2021516341.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年1月8日(2020.1.8)
【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）を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】
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