DE102016218174A1 - Vehicle container system for a resource to be treated for biological contamination - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Behältersystem für ein Betriebsmittel, insbesondere Wasser, welches im Fahrzeug zumindest einmalig hinsichtlich möglicher biologischer Verunreinigungen zu behandeln ist, wobei eine Erhitzungsvorrichtung vorgesehen ist, welche das in Behälter gelangende Betriebsmittel passiert. Bevorzugt ist eine elektrisch betriebene und nach Art eines Durchlauferhitzers gestalteten Erhitzungsvorrichtung an einer Überführleitung vorgesehen, die zwei räumlich voneinander getrennte Behälter im Fahrzeug verbindendet.The invention relates to a vehicle container system for a resource, in particular water, which is to be treated at least once in the vehicle with regard to possible biological contaminants, wherein a heating device is provided, which passes through the entering into container resources. Preferably, an electrically operated and designed in the manner of a water heater heating device is provided on a transfer line, which connects two spatially separate container in the vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Behältersystem für ein Betriebsmittel, insbesondere Wasser, welches im Fahrzeug zumindest einmalig hinsichtlich möglicher biologischer Verunreinigungen zu behandeln ist. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die
Aus verschiedenen Gründen kann vorgesehen sein, einer als Antriebsaggregat eines Fahrzeugs bzw. Kraftfahrzeugs fungierenden Brennkraftmaschine nicht nur Kraftstoff und Luft, sondern insbesondere dem zugeführten Luftstrom zumindest betriebspunktabhängig auch in geringen Mengen Wasser zuzuführen. Dieses Wasser ist ebenso wie der Kraftstoff im Fahrzeug in einem Vorratsbehälter mitzuführen, wobei über einen gewissen Mindestzeitraum gelagertes Wasser jedoch bekanntlich dazu neigt, aufgrund darin enthaltener biologischer Verunreinigungen vermehrt zu verschmutzen. Während frisches Wasser üblicherweise geeignet ist, über eine Einspritzvorrichtung oder dgl. der Brennkraftmaschine oder dem dieser zugeführten Luftstrom zugeführt zu werden, gilt dies für bspw. über mehrere Tage gelagertes Wasser nicht – es sei denn es würde ausschließlich destilliertes Wasser verwendet, was aber in der täglichen Praxis zumindest bei Personenkraftwagen nicht gewährleistet werden kann.For various reasons, it may be provided to supply not only fuel and air to an internal combustion engine functioning as a drive unit of a vehicle or motor vehicle but also, in particular, to the supplied air flow, at least as a function of operating point, in small amounts. This water is to carry as well as the fuel in the vehicle in a reservoir, but over a certain minimum period stored water, however, known to tend to pollute increasingly due to contained therein biological contaminants. While fresh water is usually suitable to be supplied via an injection device or the like. Of the internal combustion engine or the supplied air flow, this is not true for example for several days stored water - unless it would only distilled water used, but in the daily practice, at least in passenger cars can not be guaranteed.
Im eingangs genannten Stand der Technik ist vorgeschlagen, Wasser, welches auf irgend eine Weise, bspw. über einen Ultraschall-Zerstäuber letztlich der Brennkraftmaschine zugeführt wird, vorhergehend geeignet zu filtern und bspw. einer Umkehrosmose zu unterziehen, wodurch sich biologische Verunreinigungen sehr gut entfernen lassen. Bekannt ist es in diesem Zusammenhang im Übrigen auch, die den Umkehr-Osmose-Prozess steuernde Membran durch ein Aktivkohlefilter vor chemischen Beschädigungen (bspw. durch Chlor) zu schützen.In the prior art mentioned above, water, which in any way, for example. Via an ultrasonic atomizer ultimately the internal combustion engine is supplied, previously suitable filter and, for example, to undergo a reverse osmosis, which can be removed very well biological contaminants , Incidentally, it is also known in this connection to protect the membrane controlling the reverse osmosis process from chemical damage (for example by chlorine) by means of an activated carbon filter.
Wenngleich vorstehend genannte Technologie durchaus funktioniert, so ist es doch wünschenswert, eine andere oder zusätzliche wirtschaftlich einsetzbare Technologie zur Behandlung bzw. zum Unschädlichmachen biologischer Verunreinigungen in einem in einem Fahrzeug-Behältersystem befindlichen Betriebsmittel, insbesondere Wasser, zur Verfügung zu haben. Eine solche Technologie soll hiermit aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).Although the above-mentioned technology works well, it is desirable to have another or additional economically viable technology for treating or rendering harmless biological contaminants in a vehicle vessel system-based resource, particularly water. Such a technology should be pointed out hereby (= object of the present invention).
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ist durch eine Erhitzungsvorrichtung gekennzeichnet, welche das in einen Behälter gelangende Betriebsmittel passiert. Diese Erhitzungsvorrichtung ist ausgelegt, das passierende Betriebsmittel soweit zu erhitzen, dass darin enthaltene biologische Verunreinigungen weitestgehend, d. h. bestmöglich oder so weit als möglich abgetötet werden. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind Inhalt der Unteransprüche.The solution to this problem arises with the features of
Grundsätzlich könnten biologische Verunreinigungen (in Wasser) durch Abkochen des Betriebsmittels (Wassers) unschädlich gemacht worden, jedoch ist die naheliegende Lösung, nämlich sämtliches bereits im Vorratsbehälter befindliches Wasser – im Folgenden wird nur noch von Wasser gesprochen ohne damit das „Betriebsmittel” hierauf beschränken zu wollen – abzukochen, äußerst unwirtschaftlich und erforderte insbesondere eine leistungsstarke Heizvorrichtung oder Erhitzungsvorrichtung mit dann zwangsweise hohem Energiebedarf, welcher an Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen nicht einfach gedeckt werden kann. Demgegenüber erheblich wirtschaftlicher und auch weniger aufwändig ist es, lediglich dasjenige Betriebsmittel bzw. diejenige Menge von Betriebsmittel, welche einem Behälter im Fahrzeug zugeführt wird, im Zuge dieses Zuführens zu erhitzen und dabei quasi abzukochen. Das Wasser passiert also einen (im Hinblick auf das gewünschte Abtöten von Bakterien, Mikroben, Pilzen, Algen, Sporen etc., welche Beispiele für biologische Verunreinigungen sind, geeignet ausgelegten bzw. dimensionierten Durchlauferhitzer, ehe das Wasser dann geeignet behandelt in den Behälter gelangt.In principle, biological contaminants (in water) could have been rendered harmless by boiling down the equipment (water), but the obvious solution is that of all the water already in the reservoir - in the following, only water will be used without limiting the "equipment" to it want - to boil, extremely uneconomical and in particular required a powerful heater or heating device with then forcibly high energy consumption, which can not be easily covered on motor vehicles, especially passenger cars. In contrast, considerably more economical and also less expensive, it is only that resource or the amount of resources that is supplied to a container in the vehicle to heat in the course of this feeding and quasi boil it. Thus, the water passes through a properly designed or dimensioned water heater (in view of the desired killing of bacteria, microbes, fungi, algae, spores, etc., which are examples of biological contaminants before the water is properly treated and enters the vessel.
Durchlauferhitzer insbesondere für Wasser sind grundsätzlich bekannt, wobei für den vorliegenden Einsatzzweck in einem Kraftfahrzeug vorrangig ein elektrischer, d. h. aus dem elektrischen Fahrzeug-Bordnetz mit elektrischer Energie gespeister Durchlauferhitzer vorgeschlagen wird. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass der Behälter für das Wasser (bzw. Betriebsmittel) oder ggf. mehrere im Fahrzeug vorgesehene Behälter für das Wasser (hierauf wird im Folgenden noch näher eingegangen) ihrerseits beheizbar ausgebildet sein können, um das Wasser, welches in einem bei tieferen Umgebungs-Temperaturen abgestellten Fahrzeug gefriert, wieder aufzutauen, jedoch ist diese letztgenannte Heizung, welche ebenfalls als Elektroheizung ausgebildet sein kann, etwas anders als die erfindungsgemäße Erhitzungsvorrichtung. Insbesondere ist eine zuvor genannte Behälterheizung – anders als ein erfindungsgemäßer Durchlauferhitzer oder dgl. („Erhitzungsvorrichtung”) – nicht ausgelegt, das darin enthaltene Wasser so stark zu erhitzen, dass darin enthaltene biologische Verunreinigungen abgetötet werden.Water heaters in particular for water are basically known, wherein for the present application in a motor vehicle primarily an electrical, d. H. is proposed from the electrical vehicle electrical system with electrical energy powered water heater. In this context it should be mentioned that the container for the water (or equipment) or possibly provided in the vehicle container for the water (this will be discussed in more detail below) in turn can be designed to be heated to the water, which in a If the vehicle parked at lower ambient temperatures freezes, thaws again, but this latter heater, which may also be designed as an electric heater, slightly different than the heating device according to the invention. In particular, a previously mentioned container heater - unlike a water heater or the like according to the invention ("heating device") - is not designed to heat the water contained therein so much that biological contaminants contained therein are killed.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung sind im Fahrzeug räumlich voneinander getrennt zwei Behälter im Fahrzeug angeordnet sind und es ist die Erhitzungsvorrichtung an oder in einer die beiden Behältervolumina miteinander verbindenden Überführleitung vorgesehen. Insbesondere kann ein relativ kleiner Behälter nahe des Verbrauchers, also nahe der Brennkraftmaschine im sog. im Frontbereich des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Motorraum angeordnet vorgesehen sein, während sich ein größerer Behälter bspw. im Heckbereich des Kraftfahrzeugs befindet, wo mehr Bauraum zur Verfügung steht. Dabei muss der kleinere Behälter im Fzg.-Motorraum keine eigene Behälterheizung aufweisen, da darin enthaltenes gefrorenes Wasser alleine durch die Strahlungsabwärme der Brennkraftmaschine rechtzeitig, d. h. noch ehe es nach Wiederinbetriebnahme eines bei kalten Umgebungstemperaturen abgestellten Fahrzeugs benötigt wird, auftaut. Alternativ ist hier eine Behälterheizung über das Kühlmittel der Brennkraftmaschine möglich. Üblicherweise wird jedoch ein größerer bspw. im Fzg.-Heckbereich und somit verbraucherfern angeordneter Behälter eine eigene elektrische Behälterheizung aufweisen. Vorgeschlagen wird nun, eine erfindungsgemäße Erhitzungsvorrichtung an oder in einer Überführleitung zwischen den beiden Behältern vorzusehen, in welcher üblicherweise auch eine Pumpe oder allgemein Fördervorrichtung zum Fördern des Wassers aus dem größeren Behälter in den kleineren Behälter vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine Rückführleitung mit einer Rückführpumpe oder dgl. zwischen diesen beiden Behältern vorgesehen sein, in oder an welcher Rückführleitung sich eine (ggf. einzige) Erhitzungsvorrichtung befindet. Eine solche Ausbildung ist besonders vorteilhaft, da bei längeren Fahrtstrecken des Fahrzeugs zumeist auseichend zur Verfügung stehende elektrische Energie genutzt werden kann, das Wasser (bzw. Betriebsmittel) zwischen den beiden (oder allgemein mehreren) Behältern quasi umzuwälzen und dabei jeweils beim Passieren der Erhitzungsvorrichtung zu dekontaminieren, d. h. hinsichtlich biologischer Verunreinigungen geeignet zu behandeln, d. h. ausreichend zu erhitzen.According to an advantageous development, two containers are arranged in the vehicle spatially separated from each other in the vehicle and it is the heating device on or in one of the two container volumes interconnecting Transfer line provided. In particular, a relatively small container can be provided close to the consumer, ie near the internal combustion engine in the so-called engine compartment provided in the front region of the motor vehicle, while a larger container, for example, is located in the rear region of the motor vehicle, where more installation space is available. In this case, the smaller container in Fzg.-engine compartment does not have its own tank heater, as contained therein frozen water alone by the radiant heat of the engine in time, ie before it is needed after restarting a parked at cold ambient temperatures vehicle thaws. Alternatively, a container heating via the coolant of the internal combustion engine is possible here. Usually, however, a larger, for example, in the vehicle rear area and thus consumer remote arranged container will have its own electric container heating. It is now proposed to provide a heating device according to the invention on or in a transfer line between the two containers, in which usually also a pump or generally conveying device is provided for conveying the water from the larger container into the smaller container. Alternatively or additionally, a return line may be provided with a return pump or the like between these two containers, in or on which return line a (possibly single) heating device is located. Such a design is particularly advantageous, since at longer distances of the vehicle usually sufficient available electrical energy can be used to quasi circulate the water (or equipment) between the two (or more generally) containers and in each case when passing the heating device decontaminate, ie suitable to treat biological contaminants, ie sufficient to heat.
Die beigefügten Prinzipskizzen zeigen auf das wesentliche abstrahiert Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei ist mit der Bezugsziffer
Um auch dann, wenn sich das Wasser über einen längeren Zeitraum im Behälter
Beim Ausführungsbeispiel nach
Bei den Ausführungsbeispielen der
Vielmehr befindet sich beim Ausführungsbeispiel nach
Beim Ausführungsbeispiel nach
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 6698387 B1 [0001] US 6698387 B1 [0001]
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