DE102015008011B4

DE102015008011B4 - Aktivkohlefiltersystem

Info

Publication number: DE102015008011B4
Application number: DE102015008011.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Giessl
Original assignee: A Kayser Automotive Systems GmbH
Current assignee: A Kayser Automotive Systems GmbH
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2020-12-17
Anticipated expiration: 2035-06-23
Also published as: DE102015008011A1; CN106256405A; CN106256405B; US20160367933A1; US9937460B2

Abstract

Filtersystem, insbesondere als Teil einer Kraftstoffdampfpuffereinrichtung zur Reduzierung von Kohlenwasserstoffemissionen mit zumindest einem Filter (15) und einem Gehäuse (2) zur Aufnahme des Filters (15), wobei das Gehäuse (2) zumindest eine erste separate oder integrale Haltevorrichtung und eine zweite separate oder integrale Haltevorrichtung zur Fixierung des Filters (15) ausweist undwobei zumindest ein Spalt bzw. ein Spaltraum (28) zwischen der Innenwandung (6) des Gehäuses (2) und dem Aussenumfang des Filters (15) vorgesehen ist, der eine Fluidverbindung zum die Emissionen verursachenden Bereich und zur Atmosphäre aufweist und strömungsdurchlässig ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass eine erste Haltevorrichtung zur Fixierung des Filters (15) im unteren Bereich der Innenwandung (6) des Gehäuses (2) in Form eines umlaufenden, ringförmigen Absatzes (10) ausgebildet ist, der den offenen Gesamtquerschnitt in diesem Bereich des Gehäuses (2) verjüngt undder ringförmige Absatz (10) eine Lagerung in Form von wenigstens drei, sich von dem ringförmige Absatz (10) nach oben erstreckenden Erhebungen (12) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filtersystem, insbesondere als Teil einer Kraftstoffdampfpuffereinrichtung zur Reduzierung von Kohlenwasserstoffemissionen.
Die in Fahrzeugen verbauten Aktivkohlefiltersysteme bzw. Kraftstoffdampfpuffereinrichtungen, in Fachkreisen als Aktivkohlefilter bezeichnet, die verhindern sollen, dass Dämpfe aus dem Kraftstofftank in die Umwelt gelangen, weisen Aktivkohlegranulat auf und müssen regelmäßig mit Frischluft durchspült bzw. regeneriert werden. Die entsprechenden Spülzyklen sowie Spülvolumina werden aber immer geringer, wodurch in der Folge im Aktivkohlefilter Kohlenwasserstoffe gebunden bleiben, die aufgrund der möglichen Spülvorgänge nicht vollständig beseitigt werden können. Zum Testen der aus einem Fahrzeug und somit auch aus dem Aktivkohlefilter austretenden Emissionen wird das Fahrzeug zunächst einem bestimmten Fahrzyklus unterworfen. Während des Fahrzyklus' finden die Spülvorgänge statt, die aber auf bestimmte Betriebszustände des Fahrzeuges beschränkt sind und in der Folge nicht mehr ausreichen, den Aktivkohlefilter genügend zu durchspülen. In der Folge können im Aktivkohlefilter Kohlenwasserstoffe gebunden bleiben. Nach Beendigung des Fahrzyklus werden die Fahrzeuge umgehend in eine sogenannte SHED-Kammer eingestellt und einem bis zu drei Tage dauernden Test unterworfen. Im Rahmen des Testes wird das Fahrzeug zwar nicht bewegt, jedoch breiten Temperaturschwankungen unterworfen. Während des SHED-Tests treten demnach aus dem gesamten Fahrzeug Kohlenwasserstoffemissionen aus, was auch Kraftstoffdämpfe aus dem Tanksystem inklusive dem Aktivkohlefilter betrifft. Es hat sich herausgestellt, daß die Problematik während des SHED-Tests nicht nur die Verdunstungen aus dem Tank sind, sondern auch die Verdunstungen der im Aktivkohlefilter verbleibenden schädlichen Kohlenwasserstoffe. Für Fahrzeuge, die auf den US-Markt kommen, sind die Grenzwerte für zulässige Kohlenwasserstoffemissionen besonders niedrig, so daß in diesem Markt sehr häufig in den Kraftstoffdampfpuffereinrichtungen zusätzlich zum Aktivkohlegranulat ein gesondertes bzw. zusätzliches Filtersystem eingesetzt werden muß.
Der Nachteil bei den bisherigen zusätzlichen Filtersystemen des Aktivkohlefilters bzw. der Kraftstoffdampfpuffereinrichtung besteht im Spülvorgang. Aktivkohlefilter und somit auch das zusätzliche Filtersystem als Teil des Aktivkohlefilters werden in der Entlüftungsleitung des Tankes angeordnet. Beim Betanken und bei temperaturbedingter Ausdehnung des Tankinhalts muß die im Tank befindliche Luft durch den Aktivkohlefilter abgeführt werden. Der Aktivkohlefilter soll also vermeiden, daß Kraftstoffdämpfe in die Atmosphäre gelangen. Nun ist es bei Aktivkohlefiltern erforderlich, daß zwischenzeitlich stets ein sogenannter Spülvorgang vorgenommen wird. Es wird also atmosphärische Luft umgedreht durch den Aktivkohlefilter hindurchgeführt, um die Kraftstoffdampfpuffereinrichtung zu regenerieren, d.h. die im Aktivkohlegranulat und im zusätzlichen Filtersystem gebundenen Kohlenwasserstoffdämpfe auszuspülen. Dabei werden auch Kraftstoffdämpfe, die nicht im Aktivkohlegranulat oder im Filter des zusätzlichen Filtersystems gebunden sind, sondern in peripheren Komponenten, wie beispielsweise Schäumen oder Dichtungen, die zur Fixierung oder Abdichtung dienen, ausgespült. Die Spülluft wird, nachdem sie die Kraftstoffdampfpuffereinrichtung passiert hat und mit Kraftstoffdämpfen angereichert ist, dem Verbrennungsprozeß im Motor zugeführt.
Bei den Aktivkohlefiltern nach dem Stand der Technik mit zusätzlichen Filtersystemen sind Dichtelemente vorhanden, wobei man festgestellt hat, daß die Spülvorgänge mittlerweile nicht mehr ausreichen, um den Aktivkohlefilter vollständig zu reinigen, weil eine effiziente Reinigung der peripheren Komponenten, wie die Schaumronde, der Schaumstreifens sowie auch die Dichtelemente nur dann vollständig erfolgen kann, wenn die Spülzeit sehr lang ist, was aber im praktischen Betrieb nicht möglich ist.
Die US 6,540,815 B1 zeigt ein Filtersystem, insbesondere als Teil einer Kraftstoffdampfpuffereinrichtung zur Reduzierung von Kohlenwasserstoffemissionen mit zumindest einem Filter und einem Gehäuse zur Aufnahme des Filters.
Die DE 10 2007 006 424 A1 zeigt einen Luftfilter, insbesondere Luftfilter für eine Brennkraftmaschine, aufweisend ein Gehäuse mit einem Rohlufteinlass und einem Reinluftauslass, wobei zwischen Rohlufteinlass und Reinluftauslass ein Filterelement dichtend angeordnet ist, wobei weiterhin ein Adsorbenspartikel aufweisendes Element an Rippen einer inneren Gehäusewandung des Gehäuses angeordnet ist, wobei das Element innerhalb eines vorgegebenen Bewegungsspielraumes relativ zur Gehäusewandung schwingend beweglich ist.
Die US 2007/0 186 904 A1 zeigt ein Sicherungssystem, das eine Kohlenwasserstofffalle in einem Luftansaugweg eines Verbrennungsmotors sichert. Die Kohlenwasserstofffalle wird in einem ersten Luftrohr untergebracht, wie zum Beispiel in einem Auslasskanal eines Reinluftfilters. Ein zweites Luftrohr, wie zum Beispiel der Einlass eines Reinluftleitungssystems, wird über einen Teil des ersten Luftrohrs geschoben, um die Kohlenwasserstofffalle in dem ersten Luftrohr zu umschließen. Eine Klemme wird sowohl über dem ersten als auch über dem zweiten Luftrohr angebracht. Eine Vielzahl von sich radial erstreckenden, in Umfangsrichtung beabstandeten Vorsprüngen, die auf einer inneren Oberfläche des zweiten Luftrohrs ausgebildet sind, führen durch eine Vielzahl von Öffnungen, die in dem ersten Luftrohr ausgebildet sind und rasten unter dem von der Klemme ausgeübten radialen Druck an einer äußeren Oberfläche der Kohlenwasserstofffalle ein, wodurch die Falle in dem ersten Luftrohr sicher befestigt wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein zusätzliches Filtersystem als Bestandteil eines Aktivkohlefiltersystems vorzuschlagen, dessen Realisierung einfach und kostengünstig ist und dessen Emissionen im Vergleich zu den herkömmlichen Aktivkohlefiltersystemen geringer gehalten werden können.
Erfindungsgemäß wird die vorstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Filtersystems sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es unter anderem, den Filter des zusätzlichen Filtersystems in seinem Gehäuse so aufzunehmen, dass Kohlenwasserstoffdämpfe, gebunden im Filter und/oder gelöst in der im Filteraufnahmebereich befindlichen Luft, beim Spülen vollständig abgeführt werden können, um die Aufnahme (Adsorption) von Kohlenwasserstoffen, nach dem Spülen des Filtersystems, der aus dem Tanksystem entweichenden Luft am Filter zu begünstigen.
Bisher ist man davon ausgegangen, daß die Dämpfe aus dem Tank keinesfalls ungefiltert nach außen treten dürfen, sondern quasi gezwungen werden müssen, letztlich auch den Filter des zusätzlichen Filtersystems zu durchströmen. In der Folge wurden deshalb Dichtungen bzw. Schäume im Gehäuse zur Aufnahme des Filters verwendet, um die Kohlenwasserstoffdämpfe keinesfalls ungefiltert an die Umwelt bzw. die Atmosphäre abzugeben. Die Verwendung von Dichtungen bzw. Schäumen hat aber wiederum zur Folge, daß in den Bereichen außerhalb des Filters schädigende Dämpfe vorhanden sind, die von einem Spülvorgang nicht vollständig entfernt werden können.
Während im Aktivkohlefilter Dichtungen oder Schäume weiterhin verwendet werden können, wird mit dem vorgeschlagenen Filtersystem der bisherige Grundgedanke verworfen und insbesondere auf die Verwendung jeglicher Dichtelemente im Filtersystem selbst verzichtet. Statt dessen wird ein vorbestimmter Spalt bzw. Spaltraum zwischen der Innenwandung des Gehäuses, in dem der Filter angeordnet ist, und der Außenwandung bzw. dem Aussenumfang des Filters geschaffen, durch den zum Teil ungefilterte Dämpfe bzw. Emissionen an die Umwelt gelangen können.
Wegen der speziellen Dimensionierung der Querschnittsfläche dieses Spaltes sind die teilweise ungefiltert nach außen tretenden Kohlenwasserstoffdämpfe hinsichtlich ihrer Menge noch im erlaubten Bereich. Erkannt wurde, daß durch den Spülvorgang die in dem Spaltraum befindlichen Kohlenwasserstoffdämpfe überraschender Weise besser beseitigt werden können, als dies vorher der Fall war. Man hat erkannt, dass sich in den Dichtungen bzw. Schäumen schädliche Emissionen festsetzen, die durch einen Spülvorgang nicht vollständig beseitigt werden können, sondern erst im Laufe der Zeit langsam aus den Dichtungen und der im Spalt befindlichen Luft austreten und somit auch an die Umwelt, was aber nicht erwünscht ist. Im Ergebnis ergeben sich mit dem vorgeschlagenen Filtersystem wesentlich günstigere Emissionswerte. Durch den Verzicht auf Dichtungen sowie Schäume können Kosten und Montagezeiten merklich herabgesetzt werden.
Bislang war man demnach der Auffassung, daß man es nicht zulassen kann, daß Kohlenwasserstoffdämpfe durch einen Spalt zwischen Gehäuse und Filter ungefiltert vorbeiströmen und somit nicht durch den Filter hindurchströmen. Man hat festgestellt, daß diese Auffassung nicht richtig ist. Versuche haben gezeigt, daß das vorgeschlagene Filtersystem wesentlich weniger Kohlenwasserstoffe an die Umwelt abgibt als die bisher bekannten Ausführungsformen. Der Spalt soll dabei aber nicht zu einem Bypass führen, der es einer zu großen Menge an Kohlenwasserstoffemissionen ermöglichen würde, an dem Filter vorbei zu strömen und somit an die Umwelt zu gelangen.
Erfindungsgemäß wird demnach ein Spalt bzw. Spaltraum zwischen der Innenwandung des Gehäuses und der Außenwandung des Filters geschaffen, der eine direkte Fluidverbindung zwischen der Umwelt bzw. Atmosphäre und dem die Kohlenwasserstoffemissionen verursachenden Bereich, beispielsweise dem Tank eines Fahrzeuges, zuläßt, die es einem Teil der Kohlenwasserstoffemissionen erlaubt, nicht durch den Filter zu strömen.
Es versteht sich dabei, dass die aus dem Tank austretenden Kohlenwasserstoffe immer zunächst durch das Aktivkohlegranulat geleitet werden, bevor sie durch das zusätzliche Filtersystem strömen. Ferner werden die im zusätzliche Filtersystem verwendeten Filter in den Fachkreisen als Wabenkörper oder auch als Aktivkohle-Wabenkörper oder Honeycombs bezeichnet. Im Regelfall bestehen die Wabenkörper aus keramisch verstärkter Aktivkohle. Die Grundstruktur weist aus Gründen der Herstellung üblicherweise eine große Anzahl parallel angeordneter Kanäle gleichen Durchmessers in Längsachsen- bzw. Durchströmungsrichtung des Filters auf, die eine definierte Strömungsführung bei niedrigen Druckverlusten ermöglichen. Andere Kanalstrukturen, d.h. ein nicht paralleler Verlauf und/oder ungleiche Kanaldurchmesser sind aber möglich. Die Querschnitte der Kanäle sind im Regelfall viereckig, können aber auch u.a. rund oder sechseckig sein. Der Filterkörper ist im Regelfall zylinderförmig, kann aber auch quaderförmig sein, und weist einen geschlossene Außenumfangsfläche auf. In entsprechender Weise ist das Gehäuse der Filterform angepaßt oder umgekehrt. In beispielhafter Weise wird die Erfindung anhand einer zylindrischen Ausgestaltung von Filter und Gehäuse beschrieben, soll aber nicht auf diese Form beschränkt sein; insbesondere ist auch eine quaderförmige Ausgestaltung von Gehäuse und Filter möglich. Die Form, Ausgestaltung und/oder das Material des Filters sind für den Kerngedanken dieser Erfindung ebenfalls ohne Belang. An dieser Stelle sei nochmals angemerkt, das dem Filter des zusätzlichen und hier beanspruchten Filtersystems stets ein Behälter mit Aktivkohlegranulat vorgeschaltet ist, durch welchen die Kohlenwasserstoffdämpfe zunächst hindurchströmen, der aber nicht Teil dieser Erfindung ist. Nachfolgend wird der Filter des beanspruchten Filtersystems teilweise auch als Wabenkörper bezeichnet.
Ein entscheidender Kerngedanke des vorgeschlagenen zusätzlichen Filtersystems besteht darin, dass bei der Anordnung des Filters bzw. Wabenkörpers in seinem Gehäuse keine Dichtungen oder Schäume zur Anwendung kommen, d.h. eine dichtungsfreie Montage des Filters im Gehäuse erfolgt. Die Anordnung des Filters soll vorzugsweise lediglich über Klemm- bzw. Spannvorrichtungen erfolgen, die beispielsweise separate Teile oder Teile des Gehäuses selbst oder an diesem zusätzlich anzuordnen sind, wobei es entscheidend ist, das diese Teile keine Dichtungen darstellen. In der Folge ist ein Ausdampfen von Kohlenwasserstoffemissionen aus Dichtungen nicht mehr vorhanden, was sich positiv auf die Gesamtemissionen von Kohlenwasserstoffen auswirkt, indem die insgesamt aus dem System austretenden Kohlenwasserstoffemissionen reduziert werden. Das Gehäuse ist vorteilhafter Weise einteilig ausgeführt und weist somit keine separat zu fertigenden und nachträglich zu montierenden Komponenten auf.
Mit Vorteil ist die Spaltquerschnittsfläche zwischen der Innenwandung des Gehäuses und der Außenwandung des Filterkörpers zur Filterkörperquerschnittsfläche so ausgelegt, dass, insbesondere während des Spülvorgangs, die Strömungsgeschwindigkeit durch den Spalt 10% bis 200%, bevorzugt 10% bis 60%, weiter bevorzugt 30% bis 150%, noch weiter bevorzugt 80% bis 150% und auch bevorzugt zwischen 100% bis 200% der Strömungsgeschwindigkeit durch den Filter beträgt. Die Strömungsgeschwindigkeit soll dabei in Längs- bzw. Durchströmungsrichtung des Filters betrachtet werden.
Es genügt dabei, wenn die Strömungsgeschwindigkeit durch den Spalt (in Längsrichtung des Filters gesehen) der Strömungsgeschwindigkeit durch den Filter anzupassen, d.h. eine exakt Übereinstimmung der beiden Strömungsgeschwindigkeiten ist nicht erforderlich, um den gewünschten Erfolg zu erreichen. Annähernd gleiche Strömungsgeschwindigkeiten reichen aus. Diese Abstimmung der Strömungsgeschwindigkeiten ist zusätzlich von Vorteil im Hinblick auf die insgesamt aus dem System austretenden Emissionen.
Von Vorteil beträgt das Verhältnis der Spaltquerschnittsfläche zwischen der Innenwandung des Gehäuses und der Außenwandung des Filters zur Filterkörperquerschnittsfläche 1,0 bis 0,001, vorzugsweise 0,5 bis 0,003 und zwar im Bereich von zumindest 50% bis 75% über die Längserstreckung des Gehäuses bzw. des Filterkörpers gesehen, zumindest jedoch an einer Stelle.
Dies hat wiederum den Vorteil, dass die insgesamt aus dem System austretenden Kraftstoffemissionen noch besser reduziert werden können. Die Herstellung des Gehäuses erfolgt regelmäßig im Spritzgußverfahren, was bedingt, dass beispielsweise eine zylindrische Ausgestaltung der Innenwandung des Gehäuses aufgrund der Art der Herstellung nicht exakt zylinderförmig ausfallen kann, sondern leicht konisch oder kegelstumpfförmig. Mit anderen Worten weitet sich der den Filter aufnehmende Hohlraum des Gehäuses vom unteren zum oberen Ende des Gehäuses in dessen Längsachsenrichtung gesehen auf oder verengt sich. Der einzubauende Filter , dessen Form dem Hohlraum des Gehäuses angepaßt und in der Folge dann auch zylinderförmig sein sollte, muß aus herstellungstechnischen Gründen ohne eine solche Konizität, im vorliegenden Fall also zylinderförmig, hergestellt werden. Wird nun der Filter bzw. Wabenkörper in den Hohlraum des Gehäuses eingesetzt, ergibt sich in einem freien Endbereich des Gehäuses ein engerer Abstand zwischen Gehäuseinnenwandung und Aussenwandung des Wabenkörpers und am anderen freien Endbereich ein größerer Abstand, jeweils senkrecht zur Längsachse des Gehäuses gesehen. Zusätzlich sind noch Herstellungstoleranzen beim Gehäuse (+/- 1 mm) sowie auch beim Wabenkörper (+/- 0,7 mm) zu berücksichtigen. Gängige Durchmesser bei zylinderförmigen Wabenkörpern betragen 29 mm bis 41 mm, bei im Querschnitt rechteckförmigen Wabenkörpern beträgt die gängige Länge/Breite des Querschnitts 25 mm bis 35 mm. Der Spalt zwischen der Innenwandung des Gehäuses und der Außenwandung des Wabenkörpers, senkrecht zur Längsachse des Gehäuses gesehen, beträgt vorzugsweise 0,05 mm bis 1,3 mm. In diesem Bereich der Spaltbreite ist der angestrebte Erfolg der Emissionsreduzierung stets vorhanden.
Schon aufgrund der Konizität des Hohlraums bzw. Filteraufnahmeraums des Gehäuses ändert sich die Spaltbreite und somit auch die Spaltquerschnittsfäche im Verlauf der Längsachse des Gehäuses bzw. des Wabenkörpers. Es versteht sich deshalb, dass das oben genannte Verhältnis über die gesamte Längsachse des Gehäuses bzw. des Wabenkörpers nicht konstant sein kann, weshalb es der Angabe eines Bereiches bedarf, welcher den gewünschten Effekt zufolge hat. Bevorzugte Spaltbreiten zwischen der Innenwandung des Gehäuses und der Aussenwandung des Wabenkörpers senkrecht zur Längsachse des Gehäuses bzw. des Wabenkörpers gesehen sind 0,05 bis 5,0 mm.
Eine erste Haltevorrichtung ist zur Fixierung des Filters im unteren Bereich der Innenwandung des Gehäuses in Form eines umlaufenden, ringförmigen Absatzes ausgebildet, der den offenen Gesamtquerschnitt in diesem Bereich des Gehäuses verjüngt.
Der Absatz kann als ringförmige Aufstandsfläche für den in das Gehäuse einzusetzenden Filter dienen, wobei der Absatz Vorrichtungen aufweist, die eine Strömung zwischen dem Absatz und der Unterseite bzw. dem Boden des Filters zulassen.
Der ringförmige Absatz weist eine Lagerung für den Filter in Form von wenigstens drei, sich von dem ringförmige Absatz nach oben, in Längsrichtung des Gehäuses gesehen, erstreckende Erhebungen auf.
Es ergibt sich somit eine vorteilhafte, statisch bestimmte Dreipunktlagerung für den Wabenkörper im Gehäuse. Die Richtungsbeschreibung „nach oben“ im Sinne dieser vorteilhaften Ausgestaltung bedeutet, sich vom Absatz, der sich in einen Endbereich des Gehäuses befindet, hin zum anderen Ende des Gehäuses erstreckend, demnach in Längsachsenrichtung des Gehäuses.
Zweckmäßigerweise sind die Oberfläche des ringförmigen Absatzes und die Auflageflächen der Erhebungen zur Mitte des Gehäuses hin schräg nach unten verlaufend, in Längsrichtung des Gehäuses gesehen, ausgebildet.
Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich zunächst eine vorteilhafte, mittige Ausrichtung und somit Zentrierung des Filters bzw. Wabenkörpers im Gehäuse bzw. im Hohlraum des Gehäuses. Im Bereich des ringförmigen Absatzes weist diese Ausführungsform der Erfindung somit einen umlaufenden Absatz in der Mantelfläche der Wabenkörperaufnahmegeometrie auf, der den Gesamtquerschnitt der Wabenkörperaufnahmegeometrie verjüngt. Dieser Absatz kann mit einer Neigung bzw. Konizität ausgeführt werden. Mit Variation des Neigungswinkels und dem Abstand der Oberfläche des Absatzes zu den Auflageflächen der Erhebungen kann die Durchströmung des Spaltes zwischen Wabenkörper und Wabenkörperaufnahmegeometrie vorteilhaft beeinflußt werden. Ist die Neigung des Absatzes beispielsweise parallel zu den Auflageflächen der Erhebungen, so ist der Abstand zwischen Absatz und Wabenkörper, von der Aussenkante des Wabenkörpers senkrecht auf die Auflagefläche der Erhebung gemessen (der Abstand kann auch als Spaltmaß senkrecht zur Oberfläche der Erhebungen bezeichnet werden), selbst dann immer konstant, wenn sich die Querschnittsfläche des Wabenkörpers aufgrund von Herstellungstoleranzen von Fall zu Fall ändert.
Wählt man einen flacheren Winkel für die Neigung der Oberfläche des Absatzes als den für die Auflageflächen der Erhebungen, so erhält man für größere Wabenkörperdurchmesser, einen kleineren Abstand zwischen der Aussenkante des Wabenkörpers und der Oberfläche des Absatzes und umgekehrt, was eine Beeinflussung des Volumenstroms, der außen am Wabenkörper vorbeiströmt, ermöglicht und zwar in Abhängigkeit des Durchmessers des Wabenkörpers.
Vorteilhafterweise kann die Neigung der Oberfläche des ringförmigen Absatzes und die Neigung der Auflageflächen der Erhebungen, zur Längsachse des Gehäuses gesehen, 45° betragen, was einen optimierten Volumenstrom erzeugt.
Der Absatz ist dann ringförmig, wenn im Gehäuse ein zylinderförmiger Filter angeordnet werden soll. Bei Verwendung eines quaderförmigen Filters wird ein Gehäuse mit rechteckigem oder quadratischen Querschnitt verwendet und in der Folge wird der ringförmige Absatz entsprechend rechteckig oder quadratisch sein. Das Gehäuse und somit auch der Absatz folgen der Geometrie des Filters und umgekehrt, wobei gewisse Unterschiede in den Geometrien aber möglich sind. So könnte das Gehäuse zylinderförmig sein und der Filter vieleckig oder umgekehrt. Die genannten Vorteile des Absatzes bleiben aber, unabhängig von der Geometrie des Filters bzw. Gehäuses, erhalten.
Mit Vorteil ist eine zweite Haltevorrichtung zur Fixierung und Zentrierung des Filters im oberen Bereich des Gehäuses in Form von mindestens drei, vorzugsweise mit dem Gehäuse integrierten Schnapphaken bzw. Rasthaken ausgebildet.
Dabei können die vorzugsweise als federnde Elemente ausgebildeten Schnapphaken bzw. Rasthaken an einem Ende des Gehäuses mit konisch zur Längsachse des Gehäuses orientierten Auflageflächen versehen sein.
Sowohl die federnden Elemente, als auch die Neigung deren Auflageflächen haben die Funktion, den Wabenkörper im Gehäuse axial zu zentrieren, wodurch ein gleichmäßiger Abstand zwischen Wabenkörper und Gehäuse hergestellt wird und somit eine gleichmäßige Spülung bzw. Strömung an der Außenfläche des Wabenkörpers möglich ist. Die federnden Elemente, insbesondere, wenn sie als Schnapphaken ausgeführt sind, stellen die Fixierung des Wabenkörpers im Gehäuse sicher. Die Rast- bzw. Schnapphaken dienen auch vorzugsweise zur Fixierung und Zentrierung des Wabenkörpers im Gehäuse.
Mit Vorteil sind die Schnapphaken an der Innenwandung des Gehäuses umlaufend auf unterschiedlichen Ebenen, in Bezug auf die Längsachse des Gehäuses gesehen, angeordnet.
Vorzugsweise sind die Auflageflächen und die federnden Elemente bzw. Schnapphaken so dimensioniert und vorzugsweise in mehrfacher Ausführung versetzt so angeordnet, dass Maßtoleranzen oder beispielsweise unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen Gehäuse und Wabenkörper ausgeglichen werden können und somit die Fixierung und Zentrierung auch über ein gegebenes Toleranzfeld sichergestellt ist.
Vorteilhafterweise können mindestens drei Längsrippen an der Innenwandung des Gehäuses zur Fixierung und Zentrierung des Filters ausgebildet sein. Die Längsrippen haben einerseits die Funktion, den Wabenkörper möglichst zentriert im Gehäuse anzuordnen und anderseits den Wabenkörper an allen Stellen bzw. in allen Bereichen von der Innenwandung des Gehäuses zu beabstanden, um den gewünschten Spalt zwischen der Innenwandung des Gehäuses und der Aussenwandung des Wabenkörpers auszubilden. Dabei können sich die Längsrippen über die gesamte Länge in Längsachsenrichtung an der Innenwandung des Gehäuses erstrecken. Es ist aber auch möglich, die Längsrippen nur abschnittsweise bzw. teilweise über die Länge in Längsachsenrichtung an der Innenwandung des Gehäuses auszubilden.
Vorzugsweise kann eine axiale Sicherung des Wabenkörper auch durch ein elastisches Element, wie beispielsweise eine Druckfeder erfolgen. Dabei kann die Druckfeder vorzugsweise oberhalb des Wabenkörpers am Gehäuse, insbesondere an einem deckelartigen Abschluß des Gehäuses angeordnet sein, so dass die Einspannung zwischen dem oberen Abschluß des Filters und dem Gehäuse erfolgt. Die Druckfeder drückt durch ihre Vorspannung den Wabenkörper in Längsrichtung des Gehäuses bzw. des Wabenkörpers in Richtung des Absatzes bzw. der Erhebungen und dient dadurch der Fixierung und Zentrierung des Wabenkörpers im Gehäuse.
Schließlich ist es auch von Vorteil, wenn ein kraftstoffdampfgängiges Geflecht oder eine kraftstoffdampfgängige verfilzte Faserstruktur aus federndem Material, das vorzugsweise keine oder zumindest nur sehr wenig Kraftstoffdämpfe aufnimmt und einen relativ geringen Strömungswiderstand aufweist, wie eine Metallgaze oder grobe Glasfaserwolle, im Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Filter zur Fixierung des Filters im Gehäuse angeordnet ist.
Die bevorzugten Materialien sind luftdurchlässig und behindern die angestrebte Strömung zwischen Gehäuse und Wabenkörper unmerklich, können jedoch Halteeinrichtungen zur Fixierung und Zentrierung des Wabenkörpers im Gehäuse ersetzen.
Der Gegenstand wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher beschreiben. Es zeigen dabei:

1: Einen Längsschnitt durch ein Gehäuse zur Aufnahme eines Filters in perspektivischer Ansicht
2: Eine Detailansicht des oberen Bereiches des Gehäuses gemäß 1 ohne eingebauten Filter
3: Die Detailansicht gemäß 2 mit eingebautem Filter
4: Eine Detailansicht des unteren Bereiches des Gehäuses gemäß 1 ohne eingebauten Filter
5: Einen Längsschnitt durch den unteren Bereich des Gehäuses gemäß 1 mit eingebautem Filter
6: Einen Längsschnitt durch das Gehäuse mit eingebautem Filter gemäß Schnitt A - A aus 10
7: Das Detail A gemäß 6 in vergrößerter Ansicht
8: Das Detail B aus 6 in vergrößerter Ansicht
9: Das Detail C gemäß 6 in vergrößerter Ansicht
10: Eine Aufsicht auf das Gehäuse gemäß 6
11: Eine Untersicht auf das Gehäuse gemäß 6

1 zeigt in einem Längsschnitt parallel zur Längsachse 1 das Gehäuse 2 eines Filtersystems zur Reduzierung von Kohlenwasserstoffemissionen in einer perspektivischen Ansicht ohne den in das Gehäuse 2 einzusetzenden Filter. Dem Gehäuse 2 vorgeschaltet ist ein nicht dargestellter Behälter mit Aktivkohlegranulat, wobei das Gehäuse 2 separat von dem Aktivkohlegranulatbehälter oder als Teil von diesem ausgebildet sein kann. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 2 eine zylinderförmige Konfiguration auf, in dessen Hohlraum 4 der gleichfalls zylinderförmige Filter bzw. Wabenkörper einzusetzen ist.
Die Wandung 6 des Gehäuses 2 verjüngt nach oben hin, wodurch sich der Hohlraum 4 des Gehäuses 2 nach oben, entlang der Längsachse 1 gesehen, aufweitet. Wie eingangs erläutert, ist der konische Verlauf des Hohlraums 4 herstellungsbedingt, da aufgrund der Herstellung im Spritzgussverfahren der Hohlraum nicht exakt zylinderförmig ausgebildet werden kann, sondern lediglich leicht konisch oder kegelstumpfförmig.
Im oberen freien Endbereich des Gehäuses 2 sind eine Mehrzahl von Rasthaken 8 am Innenumfang des Gehäuses 2 angeordnet, die vorzugsweise zusammen mit dem Gehäuse 2 im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Die Rasthaken 8 können dabei vorzugsweise um den gesamten Umfang des oberen Bereichs des Gehäuses 2, also dem oberen Abschluss des Hohlraums 4, verteilt angeordnet sein. Dabei sind - wie später näher erläutert wird - die Rasthaken 8 in Bezug auf die Längsachse 1 auf unterschiedlichen Niveaus bzw. Höhen angeordnet, d.h. im Bezug auf Längsachse 1 des Gehäuses 2 gesehen, übereinander oder untereinander. Im unteren Bereich des Gehäuses 2 bzw. im unteren freien Endbereich des Hohlraums 4 ist am Innenumfang des Gehäuses 2 ein ringförmiger Absatz 10 angeordnet. Der ringförmige Absatz 10 weist vorteilhafterweise drei Erhebungen 12 auf, die sich in Längsachsenrichtung des Gehäuses 2 gesehen, über den oberen Abschluss bzw. die Oberfläche 22 des ringförmigen Absatzes 10 erstrecken. Die Oberflächen der Erhebungen 12 können als Aufstandsflächen 24 für den hier nicht gezeigten Filter dienen. In der Folge befinden sich die Aufstandsflächen 24 der Erhebungen 12 in Längsachsenrichtung des Gehäuses 2 gesehen oberhalb der Oberfläche 22 des ringförmigen Absatzes 10.
2 zeigt den oberen Bereich des Gehäuses 2 in einem vergrößerten Detail, wiederum - wie in 1 - ohne die Anordnung des Filters im Gehäuse 2 bzw. Hohlraum 4. 2 zeigt insgesamt acht Schnapp- oder Rasthaken 8, wobei sich jeweils 4 Rasthaken in Umfangsrichtung um das Gehäuse 2 gesehen vorzugsweise eng beieinander befinden. Der Abstand zwischen den Rasthaken kann aber auch identisch sein. Zwischen den jeweils vier eng beieinander angeordneten Rasthaken 8 ist ein größerer Abstand vorhanden. Es versteht sich dabei, dass sich über den gesamten Innenumfang des Gehäuses 2 in dieser bevorzugten Ausführungform insgesamt zwölf Rasthaken 8 befinden und zwar in drei Gruppen von jeweils vier Rasthaken 8. Jeder der Rasthaken 8 weist eine zum Mittelpunkt des Gehäuses 2 weisende Anlagefläche 14 auf, die somit in Richtung des anzuordnenden Filters weist (siehe 3).
Die 3 zeigt die Darstellung gemäß 2, jedoch mit im Gehäuse 2 angeordneten Filter 15 mit wabenförmiger Struktur. Aufgrund der im Wesentlichen zylinderförmigen Konfiguration des Hohlraumes 4 des Gehäuses 2 versteht es sich, dass die Konfiguration des Filters 15 ebenfalls zylinderförmig ist.
Wie nachfolgend zu 5 näher beschrieben, steht die in 3 nicht gezeigte Unterseite 11 des Filters 15, die eine Kreisfläche bildet, auf den Erhebungen 12 auf. Um den Filter 15 hinsichtlich seiner Anordnung im Gehäuse 2 zu fixieren und auch zu zentrieren, sind die Rasthaken 8 jeder Gruppe von vier Rasthaken 8 nicht nur mit den Anlageflächen 14 versehen, sondern auch auf unterschiedlichen Niveaus angeordnet. Die zum Filter 15 weisenden Anlageflächen 14 der Rasthaken 8 verlaufen bogenförmig, d.h. nach unten sich konisch verjüngend, wodurch der obere freie Endbereich 16 der Rasthaken 8 stärker bzw. dicker ausgebildet ist als deren unterer Bereich 18 und zwar jeweils in Richtung der Längsachse 1 gesehen. Der untere Bereich 18 geht in das Gehäuse über, während der Endbereich 16 nicht mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Die Rasthaken 8 sind somit als Auskragungen ausgebildet, die sich in Längsachsenrichtung des Gehäuses 2 nach oben erstrecken. Aufgrund der konischen Ausbildung der Rasthaken 8 mit in Richtung der Längsachse 1 stärkeren bzw. dickeren oberen Endbereichen 16 neigen sich die Rasthaken 8 mit ihren freien Enden bzw. ihrem oberen Bereich 16 zur Mitte bzw. Längsachse 1 des Gehäuses 2 hin.
Wird nun der in 3 dargestellt Filter 15 in das Gehäuse 2 eingesetzt, erfolgt dies in 3 gesehen von oben nach unten. Damit der Filter 15 die auskragenden Rasthaken 8 überwinden kann, müssen diese beim Einsetzen, radial zur Längsachse 1 gesehen, nach Außen wegbewegt werden. Dabei versteht es sich, dass der durch die Rasthaken 8 freigelassene Querschnitt kleiner sein muss als der Querschnitt bzw. der untere kreisförmige Abschluss des einzusetzenden Filters 15. Die Rasthaken 8 weisen zum einfachen Einsetzen des Filters 15 in ihren oberen freien Endbereichen 16 schräg bzw. keilförmig nach unten verlaufende Flächen 20 auf, die ein leichtes Einsetzen des Filters 15 ermöglichen.
Unterschiedliche Längen des Filters 15 (verschiedene Längen des Filters 15, in Längsachsenrichtung des Gehäuses 2 gesehen, sind bedingt durch Herstellungstoleranzen) können aufgrund der zuvor beschriebenen Anordnung der Rasthaken 8 berücksichtigt werden. Unabhängig davon, auf welchem Höhenniveau sich der obere Abschluss 17 des Filters 15 befindet, ist zumindest jeweils ein Rasthaken 8 jeder Gruppe von Rasthaken 8 in der Lage, sich klemmend an die obere Kante des Filters 15 anzulegen, um den Filter 15 nicht nur innerhalb des Gehäuses 2 zu fixieren, sondern ihn auch dort zu zentrieren. Sofern die Zentrierung des Filters 15 durch die Rasthaken 8 im Vordergrund steht, ist es von Vorteil, wenn drei Gruppen von jeweils vier Rasthaken 8 am Innenumfang des Gehäuses 2 in dessen oberen Bereich angeordnet sind.
4 zeigt in einer Detailansicht den unteren Bereich des Gehäuses 2 gemäß 1 mit dem dort vorhandenen ringförmigen Absatz 10 und den, den ringförmigen Absatz 10 überragenden Erhebungen 12. Die Oberfläche 22 des ringförmigen Absatzes 10 ist, genauso wie die Oberflächen bzw. Auflageflächen 24 der Erhebungen 12, geneigt ausgebildet. Die Neigung verläuft dabei nach unten zum unteren freien Endbereich des Gehäuses 2, vorzugsweise unter einem Winkel von 45°.
5 zeigt nun, im Gegensatz zu 4, den unteren Bereich des Gehäuses 2 mit eingebauten Filtern 15 unterschiedlicher Abmessungen sowie den ringförmigen Absatz 10 und die Erhebungen 12. Der Querschnitt in 5 ist dabei so geführt, dass in dem linken unteren Bereich des Filters 15 der Schnitt (wie auch in 4 gezeigt) durch die Erhebung 12 verläuft, so dass sich die äußeren Kanten der hier in unterschiedlichen Größen dargestellten Filter 15 mit ihren unteren Eckbereichen direkt auf der Auflagefläche 24 der Erhebung 12 befinden, diese also berühren. Im Gegensatz dazu ist der rechte untere Bereich des Gehäuses 2 in 5 hinsichtlich seines Schnittes nicht durch die Erhebung 12 geführt, sondern durch den ringförmigen Absatz 10. In der Folge ergibt sich im rechten unteren Bereich ein Abstand der unteren Kante des hier gezeigten Filters 15 senkrecht zu der Oberfläche 22 des ringförmigen Ansatzes 10 gesehen. Nachfolgend wird im Hinblick auf die 9 näher auf den hier schon angesprochenen Abstand eingegangen.
6 zeigt - wie 1 - wiederum einen Längsschnitt A-A parallel zur Längsachse 1 des Gehäuses 2, jedoch mit eingebautem Filter 15. 10 zeigt dabei die Schnittführung A-A gemäß 6. Die Bezugszeichen aus den vorangehenden Figuren wurden identisch beibehalten. 6 entspricht 1, weshalb eine nähere Beschreibung der 6 an dieser Stelle unterbleiben kann.
6 weist Details A, B und C auf, die in den nachfolgenden Figuren näher beschrieben werden. Dem dargestellten zusätzlichen Filtersystem gemäß der 1 und 6 ist es gemeinsam, dass zur Anordnung des Filters 15 im Gehäuse 2 lediglich der ringförmige Absatz 10 mit den seinen Erhebungen 12 sowie die Rasthaken 8 dienen. Die sonst üblichen Dichtungen zwischen dem Filter 15 und dem Innenumfang des Gehäuses 2 sind nicht mehr vorhanden, da es unter anderem Ziel der vorliegenden Erfindung ist, auf Dichtungen innerhalb bzw. am Gehäuse 2, insbesondere zwischen Filter 15 und Gehäuse 2 vollständig zu verzichten.
7 zeigt das Detail A gemäß 6 und insoweit den rechten oberen Abschluss des Gehäuses 2 gemäß 6 unter Darstellung eines einzigen Rasthakens 8. Gemäß 7 sind drei Filter 15 mit unterschiedlichen Abmessungen gezeigt. Die unterschiedlichen Abmessungen und somit die unterschiedlichen Höhenlagen der Filter 15 ergeben sich durch Herstellungstoleranzen bei der Herstellung des Filters 15, können jedoch auch durch Herstellungstoleranzen bei der Herstellung des Gehäuses 2 bedingt sein. Wie bereits erläutert, weist der obere freie Endbereich 16 des Rasthakens 8 eine schräg nach unten zur Längsachse des Gehäuses 2 weisende keilförmige Fläche 20 auf, auf welcher die Unterseite 11 des Filters 15 beim Einsetzen in das Gehäuse 2 gleiten kann, um beim Einsetzen des Filters 15 die Rasthaken 8 nach außen, hin zur Innenwandung des Gehäuses 2, zu verschieben bzw. wegzubiegen. Sobald der Filter 15 vollständig in das Gehäuse 2 eingesetzt ist, d.h. auf den Erhebungen 12 mit seiner Unterseite 11 aufliegt, können sich die Rasthaken 8 wieder nach innen zur Mitte bzw. Längsachse 1 des Gehäuses 2 hin verbiegen, weil die Oberkante bzw. der obere Abschluss des Filters 15 nunmehr unterhalb der keilförmigen Flächen 20 an den Anlageflächen 14 anliegt. Die Rasthaken 8 wirken demnach als federnde Elemente und legen sich klemmend an das obere Ende des Filters 15. Um die Masstoleranzen des einzusetzenden Filters 15 zu berücksichtigen, befinden sich die Rasthaken 8 auf verschiedenen Höhenniveaus bezüglich der Längsachse 1 des Gehäuses 2, um sicherzustellen, dass zumindest ein Rasthaken 8 einer jeden Gruppe von Rasthaken 8 sich klemmend mit seiner Anlagefläche 14 an den oberen Eckbereich des Filters 15 anlegt.
8 zeigt das Detail B gemäß 6, nämlich den unteren rechten Randbereich aus 6 in einer vergrößerten Darstellung. Wiederum ist in beispielhafter Weise die Anordnung von drei unterschiedlich großen Filtern 15 dargestellt. Das gezeigte Detail B der 8 ist ein Schnitt durch die Erhebung 12, auf welcher der untere Kantenbereich eines jeden der Filter 15 aufsteht. An dieser Stelle berührt also der Eckbereich des eingesetzten Filters 15 die Auflagefläche 24 der Erhebung 12. Ist die untere Querschnittsfläche des Filters 15 größer, rutscht dessen Kantenbereich auf der Auflagefläche 24, in Längsrichtung der Längsachse 1 des Gehäuses 2 gesehen, nach oben.
Wie eingangs erwähnt, ist es bevorzugt, drei Erhebungen 12 auf dem ringförmigen Absatz 10 vorzusehen. In Umfangsrichtung um den ringförmigen Absatz 10 gesehen sind die drei Erhebungen 12 voneinander beabstandet, so dass zwischen den Erhebungen 12 ein Abstand zwischen dem unteren Kantenbereich des Filters 15 und der Oberfläche des ringförmigen Absatzes 10 besteht, der drei, durch die Erhebungen begrenzte Einströmquerschnitte ausbildet. Somit kann ein Teil der Emissionen aus dem nicht dargestellten Tank, die von unten in das Gehäuse eintreten, an dem äußeren Umfang des Wabenkörpers vorbeiströmen. Damit eine solche Strömung möglich ist, ist der Durchmesser des Filters 15 stets kleiner als der Durchmesser des Hohlraums 4 des Gehäuses 2. Insoweit entsteht ein im Querschnitt ringkreisförmiger Spalt 28 zwischen dem Aussenumfang des Filters 15 und der Innenwandung des Gehäuses 2.
9 zeigt schließlich das Detail C aus 6, also den linken unteren Bereich gemäß 6 und zwar in einem Längsschnitt, der durch den ringförmigen Absatz 10 und nicht - wie Detail B aus 8 - durch eine Erhebungen 12 geführt ist. Wiederum dargestellt sind drei Filter 15, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Da der Längsschnitt gemäß 9 nicht durch die Erhebung 12, sondern durch den ringförmigen Absatz 10 geführt ist, ergibt sich ein Abstand, d.h. ein Nicht-Anliegen des unteren Eckbereiches des Filter 15 an der Oberfläche 22 des ringförmigen Absatzes 10. Wie bereits erwähnt, weisen in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die gezeigten Filter 15 eine zylinderförmige Konfiguration auf, im unteren Bereich somit eine Kreisfläche mit sich daran anschließenden, nach oben erstreckenden Zylindermantel. In der Folge zeigt sich im Längsschnitt durch den unteren Bereich des Filters 15 der Übergang des Filterzylindermantels zur kreisförmigen Aufstands- bzw. Grundfläche als rechter Winkel.
Der Abstand a zwischen der unteren Ecke der Filter 15 senkrecht zur bzw. auf die Oberfläche 22 des ringförmigen Absatzes 10 ist stets gleich und zwar unabhängig davon, welche Durchmesser die Filter 15 aufweisen. Wie erwähnt, ergeben sich die unterschiedlichen Durchmesser der Filter 15 aufgrund von Herstellungstoleranzen, wobei verständlicherweise der Durchmesser der Filter 15 weder so gering sein darf, dass der Filter 15 durch das Gehäuse 2 nach unten, an den Erhebungen 12 vorbei aus dem Hohlraum 4 des Gehäuses 2 herausrutschen kann oder so groß, dass sich kein Spalt 28 zwischen dem Aussenumfang des Filters 15 und dem Innenumfang des Gehäuses 2 mehr ausbilden kann.
Der Abstand a ist jeweils nur zwischen den Erhebungen 12, jedoch nicht im Bereich der Erhebungen 12 vorhanden, da diese als Lagerstelle für die Unterseite des Filters 15 dienen und kann in räumlicher Hinsicht als Strömungseintrittsquerschnitt für die Strömung bezeichnet werden, die am Außenumfang des Filters 15 vorbei strömt und zwar von dem die Emissionen verursachenden Bereich, d.h. dem im unteren Bereich der 9 nicht gezeigten Tank, hin zur Atmosphäre (oberer Bereich der 9 bzw. oberer Austritt aus dem Gehäuse 2).
Der gleichbleibende Abstand a ermöglicht selbst bei unterschiedlichen Durchmessern der Filter 15 somit einen identischen Strömungseintrittsquerschnitt und zwar unabhängig von durch Herstellungstoleranzen unterschiedlich groß ausfallenden Filtern 15.
10 zeigt das Gehäuse 2 mit eingesetztem Filter 15 in einer Aufsicht (Ansicht von oben auf das Gehäuse 2) gemäß 6. Zu erkennen sind die drei Gruppen von jeweils vier Rasthaken 8 zur Fixierung und Zentrierung des Filter 15 im Gehäuse 2 sowie die wabenförmige Struktur des kreiszylinderförmigen Filters 15. Zwischen dem Aussenumfang des Filters 15 und dem Innenumfang des Gehäuses 2 ist der Spalt 28 zu erkennen.
11 zeigt noch die Untersicht (Ansicht von unten auf das Gehäuse 2) gemäß 6 mit im Gehäuse 2 angeordneten Filter 15. Hier sind der ringförmige Absatz 10 mit den insgesamt drei Erhebungen 12 zu erkennen, auf welchen der untere Bereich des Filters 15 aufsitzt. Aufgrund der Anzahl von drei Erhebungen 12 sowie deren schräg nach unten verlaufenden Aufstandsflächen wird der Filter 15 auch im unteren Bereich des Gehäuses 2 zentriert, d.h. mittig zur Längsachse des Gehäuses 2 ausgerichtet.
Bezugszeichenliste

1: Längsachse
2: Gehäuse
4: Hohlraum
6: Wandung
8: Rasthaken / Schnapphaken
10: Absatz
11: Unterseite des Filters
12: Erhebung
14: Anlagefläche
15: Filter
16: freier Endbereich des Rasthakens
17: oberer Abschluss des Filters
18: unterer Bereich des Rasthakens
20: keilförmige Fläche
22: Oberfläche des Absatzes
24: Auflagefläche
28: Spalt

Claims

Filtersystem, insbesondere als Teil einer Kraftstoffdampfpuffereinrichtung zur Reduzierung von Kohlenwasserstoffemissionen mit zumindest einem Filter (15) und einem Gehäuse (2) zur Aufnahme des Filters (15), wobei das Gehäuse (2) zumindest eine erste separate oder integrale Haltevorrichtung und eine zweite separate oder integrale Haltevorrichtung zur Fixierung des Filters (15) ausweist und wobei zumindest ein Spalt bzw. ein Spaltraum (28) zwischen der Innenwandung (6) des Gehäuses (2) und dem Aussenumfang des Filters (15) vorgesehen ist, der eine Fluidverbindung zum die Emissionen verursachenden Bereich und zur Atmosphäre aufweist und strömungsdurchlässig ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass eine erste Haltevorrichtung zur Fixierung des Filters (15) im unteren Bereich der Innenwandung (6) des Gehäuses (2) in Form eines umlaufenden, ringförmigen Absatzes (10) ausgebildet ist, der den offenen Gesamtquerschnitt in diesem Bereich des Gehäuses (2) verjüngt und der ringförmige Absatz (10) eine Lagerung in Form von wenigstens drei, sich von dem ringförmige Absatz (10) nach oben erstreckenden Erhebungen (12) aufweist.
Filtersystem nach Anspruch 1, bei welchem die Spaltquerschnittsfläche zwischen der Innenwandung (6) des Gehäuses (2) und der Außenwandung des Filters (15) zur Filterkörperquerschnittsfläche so ausgelegt ist, dass die Strömungsgeschwindigkeit durch den Spalt (28) dem 0,1 bis 2,0-fachen der Strömungsgeschwindigkeit durch den Filter (15) beträgt, jeweils in Längs- bzw. in Durchströmungsrichtung des Filters (15) gesehen.
Filtersystem nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Verhältnis der Spaltquerschnittsfläche zwischen der Innenwandung (6) des Gehäuses (2) und der Außenwandung des Filters (15) zur Filterkörperquerschnittsfläche im Bereich von zumindest 50% bis 75%, jedoch mindestens an einer Stelle über die Längserstreckung des Gehäuses (2) bzw. des Filters (15) gesehen, 1,0 bis 0,001, vorzugsweise 0,5 bis
Filtersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Oberfläche (22) des ringförmigen Absatzes (10) und die Auflageflächen (24) der Erhebungen (12) zur Mitte des Gehäuses (2) hin schräg nach unten verlaufend ausgebildet sind.
Filtersystem nach Anspruch 4, bei welchem die Neigung der Oberfläche (22) des ringförmigen Absatzes (10) und die der Auflageflächen (24) der Erhebungen (12) zwischen 5° und 85°, vorzugsweise 30°, weiter bevorzugt 45° und auch bevorzugt 60° beträgt.
Filtersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem eine zweite Haltevorrichtung zur Fixierung und Zentrierung des Filters (15) im oberen Bereich des Gehäuses (2) in Form von mindestens drei, vorzugsweise mit dem Gehäuse (2) integrierten Schnapphaken (8) ausgebildet ist.
Filtersystem nach Anspruch 6, bei welchem die Schnapphaken (8) an der Innenwandung (6) des Gehäuses (2) umlaufend auf unterschiedlichen Ebenen, in Bezug auf die Längsachse (1) des Gehäuses (2) gesehen, angeordnet sind.
Filtersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem ein kraftstoffdampfgängiges Geflecht bzw. eine kraftstoffdampfgängige verfilzte Faserstruktur aus federndem Material im Spalt (28) zwischen dem Gehäuse (2) und dem Filter zur Fixierung des Filters (15) im Gehäuse (2) angeordnet ist.
Filtersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem mindestens drei Längsrippen an der Innenwandung (6) des Gehäuses (2) zur Fixierung und Zentrierung des Filters (15) ausgebildet sind.