DE102016218274A1 - Apparatus for recovering water, in particular for a water injection device of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser aus Abgas, insbesondere für eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung (1) umfasst einen ersten Raum (2), in welchen ein Abgasstrom (50) einströmbar ist, und welcher mit der Umgebung verbunden ist, in welcher ein erster Druck (p1) herrscht. Der erste Raum (2) ist zumindest teilweise mit einem Extraktionsmedium gefüllt und derart eingerichtet, dass der Abgasstrom (50) im ersten Raum (2) in Kontakt mit einem Extraktionsmedium (51) zum selektiven Aufnehmen von Wasser und/oder Wasserdampf aus dem Abgasstrom (50) durch das Extraktionsmedium (51) bringbar ist. Die Vorrichtung (1) umfasst ferner einen zweiten Raum (3), der unter einem zweiten Druck (p2) steht, der kleiner als der erste Druck (p1) ist, und mit dem ersten Raum (2) verbunden ist, so dass im Extraktionsmedium (51) aufgenommener Wasserdampf und/oder aufgenommenes Wasser im zweiten Raum (3) vom Extraktionsmedium (51) freisetzbar ist. Der zweite Raum (3) ist weiterhin mit einem Kondensator (9) verbunden, wobei der Kondensator (9) eingerichtet ist, den im zweiten Raum (3) freigesetzten Wasserdampf (52) zu kondensieren. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung von Wasser aus Abgas.The present invention relates to a device for recovering water from exhaust gas, in particular for a water injection device of an internal combustion engine. The device (1) comprises a first space (2), in which an exhaust gas flow (50) can be flowed in, and which is connected to the environment in which a first pressure (p1) prevails. The first space (2) is at least partially filled with an extraction medium and arranged such that the exhaust stream (50) in the first space (2) in contact with an extraction medium (51) for selectively receiving water and / or water vapor from the exhaust gas stream (50). 50) can be brought by the extraction medium (51). The device (1) further comprises a second space (3) which is under a second pressure (p2) which is smaller than the first pressure (p1) and connected to the first space (2), so that in the extraction medium (51) absorbed water vapor and / or absorbed water in the second space (3) from the extraction medium (51) is releasable. The second space (3) is further connected to a condenser (9), wherein the condenser (9) is arranged to condense the water vapor (52) released in the second space (3). Furthermore, the invention relates to a method for recovering water from exhaust gas.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser sowie eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und ein Verfahren zur Gewinnung von Wasser, insbesondere für eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine.The present invention relates to a device for recovering water and a water injection device of an internal combustion engine having a device according to the invention and a method for obtaining water, in particular for a water injection device of an internal combustion engine.
Zur Reduzierung einer Klopfneigung und zur Reduzierung von hohen Abgastemperaturen werden in jüngster Zeit verstärkt Vorschläge gemacht, bei Brennkraftmaschinen eine Wassereinspritzung durchzuführen. Das Wasser kann hierbei entweder direkt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine oder in einen Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine eingespritzt werden. Um derartige Wassereinspritzsysteme in Serie in Fahrzeugen einbauen zu können, muss gewährleistet sein, dass ausreichend Wasser in einem Wassertank oder dgl. vorhanden ist. Hierbei wäre es wünschenswert, wenn ein Nutzer des Fahrzeugs möglichst nicht gezwungen ist, selbsttätig Wasser, z.B. über einen Nachfüllstutzen, in den Wassertank des Fahrzeugs einzufüllen. Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser aus Abgas, insbesondere für eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass Wasser aus Abgas gewonnen werden kann, wobei das gewonnene Wasserkondensat keine korrosiven Bestandteile aufweist. Die wasserführenden Komponenten der Wassereinspritzvorrichtung und die Brennkraftmaschine selbst werden signifikant geringer belastet mit besonderem Blick auf eine Korrosionsbelastung. Dadurch ist es möglich, dass das Wasser direkt in einer Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine verwendet werden kann, ohne dass aufwendige Reinigungsarbeiten des kondensierten Wassers notwendig wären. Dabei ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr einfach und robust aufgebaut und kann problemlos über mehrere Jahre hinweg in einem Fahrzeug mit einer Wassereinspritzvorrichtung verwendet werden. Dabei sind keinerlei Wartungsarbeiten oder dgl. zur Wartung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Wassergewinnung notwendig. Dies wird erfindungsgemäß durch eine selektive Aufnahme von Wasser oder Wasserdampf aus dem Abgas mittels eines Extraktionsmediums erreicht. Dabei umfasst die Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser einen ersten Raum und einen zweiten Raum. In den ersten Raum ist ein Abgasstrom einströmbar, wobei der erste Raum mit der Umgebung verbunden ist, in der ein erster Druck herrscht. Der erste Raum ist zumindest teilweise mit einem Extraktionsmedium gefüllt und ferner derart eingerichtet, dass der Abgasstrom im ersten Raum in Kontakt mit dem Extraktionsmedium zum selektiven Aufnehmen aus dem Abgasstrom durch das Extraktionsmedium von Wasser und/oder Wasserdampf bringbar ist. Weiterhin ist der zweite Raum mit dem ersten Raum verbunden. Der zweite Raum steht unter einem zweiten Druck, der kleiner als der erste Druck ist, so dass im Extraktionsmedium aufgenommener Wasserdampf und/oder aufgenommenes Wasser im zweiten Bereich des zweiten Raums vom Extraktionsmedium freisetzbar ist. Des Weiteren ist ein Kondensator vorgesehen, der mit dem zweiten Raum verbunden ist, und eingerichtet ist, den im zweiten Raum freigesetzten Wasserdampf zu kondensieren. Das Extraktionsmedium ist vorzugsweise flüssig. Bei der Vorrichtung werden das aus dem Abgasstrom extrahierte Wasser und/oder der extrahierte Wasserdampf im ersten Raum im Extraktionsmedium gelöst. Aufgrund des zweiten Drucks, der kleiner als der erste Druck ist, sinkt die Löslichkeit von Wasser im Extraktionsmedium im zweiten Raum und Wasserdampf wird aus dem Extraktionsmedium freigegeben. Somit erfolgt bei der Erfindung keine direkte Kondensation von Wasserdampf aus dem Abgas, sondern ein zweistufiges Verfahren, wobei Wasserdampf aus dem Abgasstrom zuerst durch das Extraktionsmedium abgetrennt und im Extraktionsmedium aufgenommen wird, dann mittels des niedrigeren Drucks im zweiten Raum aus dem Extraktionsmedium freigesetzt wird, und anschließend in einem Kondensator kondensiert wird. Im Rahmen der Erfindung wird das Extraktionsmedium auch als Schleppmedium bezeichnet. Das Extraktionsmedium weist in vorteilhafter Weise eine bessere Affinität für Wasser als für andere, unerwünschte Komponenten des Abgases, wie etwa korrosive Bestandteile. Das heißt, dass die Löslichkeit von Wasser im Extraktionsmedium besser als die Löslichkeit dieser unerwünschten Komponenten im Extraktionsmedium ist. Die Gewinnung von Wasser durch die beschriebene Vorrichtung kann auch durch Betrieb oberhalb des Taupunkts von Wasser erreicht werden. The device according to the invention for recovering water from exhaust gas, in particular for a water injection device of an internal combustion engine, with the features of claim 1 has the advantage that water can be recovered from exhaust gas, wherein the recovered water condensate has no corrosive constituents. The water-bearing components of the water injection device and the internal combustion engine itself are significantly less burdened with particular attention to a corrosion load. Thereby, it is possible that the water can be used directly in a water injection device of an internal combustion engine, without expensive purification of the condensed water would be necessary. In this case, the device according to the invention is very simple and robust and can be used easily over several years in a vehicle with a water injection device. There are no maintenance or the like. For maintenance of the device according to the invention for water extraction necessary. This is inventively achieved by a selective absorption of water or water vapor from the exhaust gas by means of an extraction medium. In this case, the device for obtaining water comprises a first space and a second space. In the first space an exhaust gas stream can be flowed in, wherein the first space is connected to the environment in which a first pressure prevails. The first space is at least partially filled with an extraction medium and further arranged such that the exhaust gas flow in the first space in contact with the extraction medium for selectively receiving from the exhaust gas flow through the extraction medium of water and / or water vapor can be brought. Furthermore, the second room is connected to the first room. The second space is at a second pressure which is less than the first pressure, so that water vapor and / or absorbed water in the second area of the second space can be released from the extraction medium in the extraction medium. Furthermore, a condenser is provided which is connected to the second space and is arranged to condense the water vapor released in the second space. The extraction medium is preferably liquid. In the apparatus, the water extracted from the exhaust gas stream and / or the extracted water vapor are dissolved in the first space in the extraction medium. Due to the second pressure, which is less than the first pressure, the solubility of water in the extraction medium in the second space decreases and water vapor is released from the extraction medium. Thus, in the invention no direct condensation of water vapor from the exhaust gas, but a two-stage process, wherein water vapor is separated from the exhaust stream first by the extraction medium and taken up in the extraction medium, then released by means of the lower pressure in the second space from the extraction medium, and then condensed in a condenser. In the context of the invention, the extraction medium is also referred to as entraining medium. The extraction medium advantageously has a better affinity for water than for other undesirable components of the exhaust gas, such as corrosive constituents. That is, the solubility of water in the extraction medium is better than the solubility of these undesired components in the extraction medium. The recovery of water by the described device can also be achieved by operation above the dew point of water.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. The dependent claims show preferred developments of the invention.
Bevorzugt ist ein erstes Förderelement am zweiten Raum angeschlossen, welches den zweiten Druck (Unterdruck gegenüber Umgebungsdruck) im zweiten Raum erzeugt. Somit ist es möglich, den zweiten Druck im zweiten Raum aufrechtzuerhalten bzw. anzupassen, so dass der Wasserdampf aus dem beladenen Extraktionsmedium im zweiten Raum unter allen Bedingungen freigesetzt werden kann. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Wassereinspritzvorrichtung, um sicherzustellen, dass ausreichendes Wasser für eine Wassereinspritzung zur Verfügung steht. Dabei können vorzugsweise Drucksensoren im ersten Raum und im zweiten Raum angeordnet sein, die eingerichtet sind, den ersten Druck und den zweiten Druck zu erfassen. Durch eine Steuerung kann dann bevorzugt der Betriebspunkt des Förderelements entsprechend gewählt werden. Insbesondere ist das Förderelement als Pumpe ausgebildet.Preferably, a first conveying element is connected to the second space, which generates the second pressure (negative pressure relative to ambient pressure) in the second space. Thus, it is possible to maintain the second pressure in the second space, so that the water vapor can be released from the loaded extraction medium in the second space under all conditions. This is particularly advantageous in a water injection device to ensure that sufficient water is available for water injection. In this case, pressure sensors may preferably be arranged in the first space and in the second space, which are set up to detect the first pressure and the second pressure. By a controller can then be selected according to the operating point of the conveyor element preferably. In particular, the conveying element is designed as a pump.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ferner einen Zufuhrkanal, der mit dem ersten Raum verbunden ist, um Extraktionsmedium in den ersten Raum zuzuführen. Somit kann der erste Raum mit neuem Extraktionsmedium gefüllt werden, was zu einer erhöhten Effizienz bezüglich der Aufnahme von Wasserdampf und/oder Wasser durch das Extraktionsmedium führen kann. Preferably, the apparatus further comprises a supply channel connected to the first space for supplying extraction medium into the first space. Thus, the first space can be filled with new extraction medium, which can lead to increased efficiency in the absorption of water vapor and / or water by the extraction medium.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind ein erster Verbindungskanal und ein zweiter Verbindungskanal vorgesehen, die jeweils im ersten Raum und/oder im zweiten Raum angeordnet sind. Im ersten Verbindungskanal und/oder im zweiten Verbindungskanal ist ein zweites Förderelement zum Zuführen von Extraktionsmedium vom ersten Bereich des zweiten Raums in den ersten Raum und Zurückführen des Extraktionsmediums vom ersten Raum in den ersten Bereich des zweiten Raums angeordnet. Dadurch wird das Extraktionsmedium zwischen dem ersten Raum und dem zweiten Bereich des zweiten Raums zirkuliert. Besonders bevorzugt ist das Förderelement im ersten Verbindungkanal angeordnet, wodurch Extraktionsmedium vom ersten Bereich des zweiten Raums in den ersten Raum gefördert werden kann. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, a first connecting channel and a second connecting channel are provided, which are each arranged in the first space and / or in the second space. In the first connecting channel and / or in the second connecting channel, a second conveying element for feeding extraction medium from the first region of the second space into the first space and returning the extraction medium from the first space to the first area of the second space is arranged. Thereby, the extraction medium is circulated between the first space and the second area of the second space. Particularly preferably, the conveying element is arranged in the first connecting channel, whereby extraction medium can be conveyed from the first region of the second space into the first space.
Vorzugsweise ist ein Endbereich des Zufuhrkanals und/oder ein Endbereich des ersten Verbindungskanals als Steigrohr, insbesondere mit abgewinkelten Teilröhren, ausgebildet. Die Teilröhren sind in vorteilhafter Weise derart abgewinkelt, dass das Extraktionsmedium über den Endbereich des Zufuhrkanals und/oder den Endbereich des ersten Verbindungskanals in den ersten Raum in einer ersten Fließrichtung zugeführt wird, die im Wesentlichen gleich mit einer zweiten Fließrichtung des Abgasstromes im ersten Raum ist. Dies bedeutet, dass eine Hauptkomponente der ersten Fließrichtung parallel in gleicher Richtung zu einer Hauptkomponente der zweiten Fließrichtung ist. Besonders bevorzugt sind die Teilröhren nach unten abgewinkelt. Durch diese Ausgestaltung des Endbereichs des Zufuhrkanals und/oder des Endbereichs des ersten Verbindungskanals wird der Vorgang der selektiven Entnahme von Wasser und/oder Wasserdampf aus dem Abgasstrom durch das Extraktionsmedium verstärkt. Preferably, an end region of the supply channel and / or an end region of the first connection channel is formed as a riser tube, in particular with angled sub-tubes. The sub-tubes are advantageously angled such that the extraction medium is supplied via the end region of the feed channel and / or the end region of the first connection channel into the first space in a first flow direction that is substantially equal to a second flow direction of the exhaust gas flow in the first space , This means that a main component of the first flow direction is parallel in the same direction to a main component of the second flow direction. Particularly preferably, the partial tubes are angled downwards. This configuration of the end region of the feed channel and / or of the end region of the first connection channel enhances the process of selective removal of water and / or water vapor from the exhaust gas flow through the extraction medium.
Vorteilhafterweise ist ein Endbereich des Zufuhrkanals und/oder ein Endbereich des ersten Verbindungskanals mittig im ersten Raum angeordnet. Dadurch wird ein gleichmäßiger Kontakt zwischen dem Abgasstrom und dem Extraktionsmedium erzielt, so dass eine bessere Extraktion des Wassers und/oder des Wasserdampfes aus dem Abgasstrom möglich ist. Advantageously, an end region of the supply channel and / or an end region of the first connection channel is arranged centrally in the first space. As a result, a uniform contact between the exhaust gas stream and the extraction medium is achieved, so that a better extraction of water and / or water vapor from the exhaust gas stream is possible.
Ein Endbereich des Zufuhrkanals und/oder ein Endbereich des ersten Verbindungskanals sind bevorzugt derart ausgebildet, dass das Extraktionsmedium in den ersten Raum in einer ersten Fließrichtung gelangt, die im Wesentlichen gleich mit einer zweiten Fließrichtung des Abgasstromes im ersten Raum ist. Unter der Formulierung, dass die erste Fließrichtung des Extraktionsmediums im ersten Raum im Wesentlichen gleich mit der zweiten Fließrichtung des Abgasstromes im ersten Raum ist, ist zu verstehen, dass eine Hauptkomponente der zweiten Fließrichtung des Abgasstromes und eine Hauptkomponente der ersten Fließrichtung des Extraktionsmediums im ersten Raum parallel zueinander in der gleichen Richtung, d.h. nicht entgegengesetzt, sind. Die Folge daraus ist, dass der Kontakt zwischen dem Abgasstrom und dem Extraktionsmedium unterstützt bzw. verstärkt werden kann, da in diesem Fall die Kontaktzeit und die Kontaktfläche zwischen dem Abgas und dem Extraktionsmedium im Vergleich zu dem Fall von entgegengesetzten Fließrichtungen größer sind. An end region of the feed channel and / or an end region of the first connection channel are preferably designed such that the extraction medium enters the first space in a first flow direction which is substantially equal to a second flow direction of the exhaust gas flow in the first space. Under the formulation that the first flow direction of the extraction medium in the first space is substantially equal to the second flow direction of the exhaust gas flow in the first space, it is understood that a main component of the second flow direction of the exhaust gas flow and a main component of the first flow direction of the extraction medium in the first space parallel to each other in the same direction, ie not opposed. The consequence of this is that the contact between the exhaust stream and the extraction medium can be enhanced, since in this case the contact time and the contact area between the exhaust gas and the extraction medium are greater compared to the case of opposite flow directions.
Vorzugsweise münden der Zufuhrkanal und/oder der erste Verbindungskanal in einen ersten Bereich des ersten Raums, in dem sich kein Extraktionsmedium befindet. Bevorzugt weist der erste Raum einen zweiten Bereich auf, in dem sich das Extraktionsmedium, insbesondere das mit Wasser und/oder Wasserdampf beladene Extraktionsmedium, sammeln kann. Der erste Bereich und der zweite Bereich des ersten Raums kommunizieren miteinander. Ferner bevorzugt weist der zweite Raum einen dritten Bereich auf, der mit dem zweiten Bereich des ersten Raums kommuniziert, und in dem sich Extraktionsmedium sammeln kann. Der dritte Bereich kommuniziert mit einem vierten Bereich des zweiten Raums, in dem sich kein Extraktionsmedium befindet. Preferably, the feed channel and / or the first connection channel open into a first region of the first space in which there is no extraction medium. The first space preferably has a second area in which the extraction medium, in particular the extraction medium laden with water and / or water vapor, can collect. The first area and the second area of the first space communicate with each other. Further preferably, the second space has a third area that communicates with the second area of the first space and in which extraction medium can collect. The third region communicates with a fourth region of the second space in which no extraction medium is located.
Der erste Raum und der zweite Raum sind vorzugsweise jeweils als Tank ausgebildet. The first space and the second space are preferably each formed as a tank.
Ferner bevorzugt ist ein Absperrelement an einem Abgaseinlass des ersten Raums angeordnet. Durch das Absperrelement kann der Abgasstrom, der in den ersten Raum einströmt, geregelt werden. Das Absperrelement kann durch eine Steuerung gesteuert werden. Further preferably, a shut-off element is arranged on an exhaust gas inlet of the first space. By means of the shut-off element, the exhaust gas flow, which flows into the first space, can be regulated. The shut-off can be controlled by a controller.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Wassereinspritzvorrichtung, die eine zuvor beschriebene Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser umfasst.Furthermore, the present invention relates to a water injection device comprising a device described above for recovering water.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, die eine derartige Wasserreinspritzvorrichtung aufweist. Another aspect of the invention relates to an internal combustion engine having such a water injection device.
Die mit Bezug auf die beschriebene Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser erläuterten Vorteile sind auch bei der Wassereinspritzvorrichtung und der Brennkraftmaschine gegeben. The advantages explained with reference to the described device for obtaining water are also given in the water injection device and the internal combustion engine.
Es ist weiterhin ein Verfahren zur Gewinnung von Wasser aus Abgas, insbesondere für eine Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine, vorgeschlagen. Gemäß dem Verfahren wird ein Abgasstrom in einen ersten Raum zugeführt, der mit der Umgebung verbunden ist, in der ein erster Druck herrscht. Der Abgasstrom kommt im ersten Raum in Kontakt mit einem Extraktionsmedium zum selektiven Aufnehmen von Wasser und/oder Wasserdampf aus dem Abgasstrom durch das Extraktionsmedium. Das mit Wasser und/oder Wasserdampf beladene Extraktionsmedium wird in einen zweiten Raum zugeführt, der unter einem zweiten Druck steht, der kleiner als der erste Druck ist. So wird im Extraktionsmedium aufgenommener Wasserdampf und/oder aufgenommenes Wasser im zweiten Raum vom Extraktionsmedium freigesetzt. Der freigesetzte Wasserdampf wird dann kondensiert. So kann aus einem, als Stoffgemisch auffassbaren, Abgas der Wasserdampfanteil vor dem Kondensationsvorgang abgetrennt werden. Das führt zu reinem Wasser ohne korrosive Bestandteile, die beispielsweise die wasserführenden Komponenten einer Wassereinspritzvorrichtung beschädigen könnten. Die korrosiven Bestandteile umfassen insbesondere anorganische Säure, die aus der Verbrennung schwefelhaltiger Komponenten entstehen und Folge der Entstehung von Stickoxiden während der Verbrennung und anschließender Reaktion mit dem im Abgas stets enthalten Wasserdampf.It is also a method for recovering water from exhaust gas, in particular for a water injection device of an internal combustion engine, proposed. According to the method, an exhaust gas stream is fed into a first space, which is connected to the environment in which a first pressure prevails. The exhaust stream comes into contact with an extraction medium in the first space for selectively receiving water and / or water vapor from the exhaust stream through the extraction medium. The extraction medium laden with water and / or steam is fed into a second space which is at a second pressure which is less than the first pressure. Thus, water vapor taken up in the extraction medium and / or absorbed water in the second space is liberated from the extraction medium. The released water vapor is then condensed. Thus, the water vapor fraction can be separated off from the exhaust gas, which can be detected as a substance mixture, before the condensation process. This leads to pure water without corrosive components that could damage, for example, the water-bearing components of a water injection device. The corrosive constituents comprise, in particular, inorganic acid which arises from the combustion of sulfur-containing components and results from the formation of nitrogen oxides during combustion and subsequent reaction with the water vapor which is always present in the exhaust gas.
Vorzugsweise gelangt das Extraktionsmedium in den ersten Raum in einer ersten Fließrichtung, die im Wesentlichen gleich mit einer zweiten Fließrichtung eines Abgasstromes im ersten Raum ist. Dies bedeutet, dass eine Hauptkomponente des Abgasstromes im ersten Raum in gleicher Richtung parallel zu einer Hauptkomponente des Stromes des Extraktionsmediums im ersten Raum ist.Preferably, the extraction medium enters the first space in a first flow direction that is substantially equal to a second flow direction of an exhaust gas flow in the first space. This means that a main component of the exhaust gas flow in the first space in the same direction is parallel to a main component of the flow of the extraction medium in the first space.
Besonders bevorzugt wird das Extraktionsmedium in den ersten Raum in einem Winkel zur zweiten Fließrichtung des Abgasstromes zugeführt. Damit ist gemeint, dass der Abgasstrom mit dem Extraktionsmedium in einem Winkel zueinander kontaktiert. Dafür sind ein Ende eines Zufuhrkanals und/oder ein Ende des ersten Verbindungskanals im ersten Raum im Vergleich zur zweiten Fließrichtung des Abgasstromes im ersten Raum geneigt ausgebildet. Das Ende des Zufuhrkanals bzw. das Ende des Verbindungskanals entspricht vorzugsweise einem Ende eines Endbereichs des Zufuhrkanals bzw. einem Ende eines Endbereichs des ersten Verbindungskanals im ersten Raum. Particularly preferably, the extraction medium is supplied into the first space at an angle to the second flow direction of the exhaust gas stream. By this is meant that the exhaust gas stream contacts the extraction medium at an angle to each other. For this purpose, one end of a supply channel and / or one end of the first connection channel in the first space are inclined relative to the second flow direction of the exhaust gas flow in the first space. The end of the supply channel or the end of the connection channel preferably corresponds to one end of an end region of the supply channel or one end of an end region of the first connection channel in the first space.
Das Extraktionsmedium zirkuliert vorzugsweise zwischen dem ersten Raum und dem zweiten Raum. Somit kann das Extraktionsmedium mehrmals benutzt werden. Dadurch ist zum einen ein kompakter Aufbau möglich, da auf einen zusätzlichen Tank zum Speichern des Extraktionsmediums verzichtet wird. Zum anderen werden der Aufwand und die Kosten zum Nachfüllen von neuem Extraktionsmedium reduziert oder eliminiert.The extraction medium preferably circulates between the first space and the second space. Thus, the extraction medium can be used several times. As a result, on the one hand, a compact design is possible, since it dispenses with an additional tank for storing the extraction medium. On the other hand, the effort and costs for refilling new extraction medium are reduced or eliminated.
Besonders bevorzugt umfasst das Extraktionsmedium einen mehrwertigen Alkohol, insbesondere Glycerin. Ein mehrwertiger Alkohol bedeutet, dass das Molekül mehr als eine R-OH Gruppe besitzt. Alternativ oder zusätzlich können ionische Flüssigkeiten und/oder spezielle Öle als Extraktionsmedium verwendet werden.Particularly preferably, the extraction medium comprises a polyhydric alcohol, in particular glycerol. A polyhydric alcohol means that the molecule has more than one R-OH group. Alternatively or additionally, ionic liquids and / or specific oils may be used as the extraction medium.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
Wie aus der
In den ersten Raum
Der erste Raum
Weiterhin ist der erste Raum
Am zweiten Raum
Der zweite Druck p2 ist durch ein erstes Förderelement
Zwischen dem ersten Raum
Dabei dient der erste Verbindungskanal
Alternativ oder zusätzlich kann zum Zuführen von Extraktionsmedium in den ersten Raum
Aus der
Der Kondensator
Das zweite Förderelement
Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Zunächst wird der Abgasstrom
So wird im ersten Raum
Insbesondere wird das Extraktionsmedium
Vorzugsweise fließt das Extraktionsmedium
Das mit Wasser und/oder Wasserdampf beladene Extraktionsmedium
Durch den zweiten Druck p2 des zweiten Raums
Der zweite Druck p2 wird durch das erste Förderelement
Das Extraktionsmedium
Als Extraktionsmedium wird vorzugsweise ein mehrwertiger Alkohol, insbesondere Glycerin, benutzt. Andere Stoffe, wie beispielsweise ionische Flüssigkeiten oder spezielle Öle, sind als Extraktionsmedien auch möglich. The extraction medium used is preferably a polyhydric alcohol, in particular glycerol. Other substances, such as ionic liquids or special oils, are also possible as extraction media.
Der freigegebene Wasserdampf
Vom Kondensator
Das oben beschriebene Verfahren kann mehrmals wiederholt werden, so dass eine kontinuierliche und effiziente Gewinnung von Wasser sichergestellt wird. Bei der Vorrichtung
Es sei angemerkt, dass auch andere Konfigurationen beispielsweise in Bezug auf die Steuerung des Absperrelementes, der Förderelemente usw. möglich sind.It should be noted that other configurations are also possible, for example with regard to the control of the shut-off element, the conveying elements, etc.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012207903 A1 [0002] DE 102012207903 A1 [0002]
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