DE102019112906A1 - Wasserentsalzungsapparat, Wandstation, Kraftfahrzeug und Verwendung desselben - Google Patents

Wasserentsalzungsapparat, Wandstation, Kraftfahrzeug und Verwendung desselben Download PDF

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Christian Lohmann
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
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    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
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Abstract

Die Erfindung stellt einen Wasserentsalzungsapparat für einen Kolbenmotor mit den folgenden Merkmalen bereit: Der Wasserentsalzungsapparat (10) umfasst einen Kationen-Austauscher (10) und einen Anionen-Austauscher (10); und der Wasserentsalzungsapparat (10) ist dazu eingerichtet, in den Kolbenmotor einzuspritzendes Wasser zu demineralisieren.Die Erfindung stellt ferner eine entsprechende Wandstation, ein entsprechendes Kraftfahrzeug sowie eine Verwendung desselben bereit.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wasserentsalzungsapparat für einen Kolbenmotor. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine entsprechende Wandstation, ein entsprechendes Kraftfahrzeug sowie eine Verwendung desselben.
  • Stand der Technik
  • Ein in der Einspritztechnik bekanntes Verfahren zur Senkung der Temperatur der Verbrennung und der Abgastemperatur von Verbrennungskraftmaschinen ist die Wassereinspritzung. Sie wird zur Leistungssteigerung (Downsizing oder Tuning) sowie zur Senkung von Emissionen oder des Kraftstoffverbrauchs eingesetzt. Um die Maximaltemperatur des Abgasstrangs bei Höchstleistung nicht zu überschreiten, wird Wasser oder ein Wasser-Alkohol-Gemisch in den Ansaugtrakt oder Brennraum eines Kolbenmotors oder eines Verdichters einer Gasturbine eingespritzt. Die verdunstende Flüssigkeit hat eine kühlende Wirkung und vermindert die Verdichtungsarbeit. Bekannt ist ferner eine Einspritzung während des Arbeitstaktes zur Dampfkrafterzeugung und zur Reduktion der Abgastemperatur und damit zur Reduktion des Abgasgegendruckes.
  • Der Stand der Technik umfasst insbesondere Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge mit einer Wassereinspritzung, wobei das einzuspritzende Wasser, beispielsweise Leitungswasser, vor der Einspritzung vollentsalzt werden muss.
  • DE 10 2005 055 714 B3 offenbart eine Waschwassersammeleinrichtung mit einem als lonentauscher ausgeführten Mischbett-Vollentsalzer, wobei dem gesammelten Wasser in einer oder mehreren Stufen Mineralien und Salze entzogen werden, wobei der lonentauscher ein Kationen- und/oder ein Anionentauscher sein kann.
  • GB 2297901 A offenbart eine mobile Reinigungseinrichtung zum Reinigen eines Kraftfahrzeugs mit einem lonentauscher.
  • US 9000000 B2 offenbart eine in einem Kraftfahrzeug angeordnete Wassersammeleinheit mit einem lonentauscher zum Entsalzen des gesammelten Wassers.
  • Ionentauscher sind ferner aus Industrie, Heizungsbau und Aquaristik bekannt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt einen Wasserentsalzungsapparat für einen Kolbenmotor, eine entsprechende Wandstation, ein entsprechendes Kraftfahrzeug sowie eine Verwendung desselben gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
  • Erfindungsgemäß wird das Wasser durch eine Wasserentsalzungsanlage vollentsalzt, wobei die Wasserentsalzungsanlage ein bis zwei lonentauscher aufweist und als Wallbox für die Garage, als mobile Anlage, welche im Kofferraum transportierbar ist, oder als in dem Kraftfahrzeug integrierte Anlage ausgeführt werden kann. Auf diese Weise kann getanktes Wasser einfach entsalzt werden. Des Weiteren ist mindestens ein Kationentauscher optional vorgesehen. Bevorzugt ist insbesondere eine Kombination aus An- und Kationentuschern.
  • Ein Vorzug des erfindungsgemäßen Apparates liegt darin, dass der Fahrzeugführer darüber jederzeit selbst vollentsalztes Wasser tanken kann und nicht auf eine (derzeit noch nicht ausgebaute) Infrastruktur angewiesen ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. So können die lonentauscher bei Erschöpfung tauschbar sein und dann wieder regeneriert werden. Diese Abwicklung könnte online oder über das Kundenzentrum eines Autoherstellers erfolgen.
  • Bei einer weiter bevorzugte Ausführungsform ist ein Filtersystem zur Aufbereitung von Wasser, wie bspw. ein Aktivkohlefilter, oder eine Osmoseanlage vorgesehen, um Wasser von ausreichender Qualität bereitzustellen.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
    • 1 zeigt einen Ionenaustauscher.
    • 2 zeigt eine Garage.
    • 3 zeigt ein Kraftfahrzeug.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 illustriert einen Ionenaustauscher (10). Ein erfindungsgemäßer Wasserentsalzungsapparat (10) umfasst einen Kationen-Austauscher (10) und einen Anionen-Austauscher (10) dieser Art und ist dazu eingerichtet, in den Kolbenmotor eines Kraftfahrzeuges einzuspritzendes Wasser zu demineralisieren.
  • 2 zeigt eine in einer Garage (21) angebrachte Wandstation (20) mit einem solchen Wasserentsalzungsapparat (10).
  • 3 zeigt einen transportablen Wasserentsalzungsapparat (30) im Kofferraum (31) eines Kraftfahrzeuges (32).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005055714 B3 [0004]
    • GB 2297901 A [0005]
    • US 9000000 B2 [0006]

Claims (7)

  1. Wasserentsalzungsapparat (10, 30) für einen Kolbenmotor, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Wasserentsalzungsapparat (10, 30) umfasst einen Kationen-Austauscher (10) und einen Anionen-Austauscher (10) und - der Wasserentsalzungsapparat (10, 30) ist dazu eingerichtet, in den Kolbenmotor einzuspritzendes Wasser zu demineralisieren.
  2. Wasserentsalzungsapparat (10, 30) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - der Wasserentsalzungsapparat (10, 30) ist transportabel.
  3. Wasserentsalzungsapparat (10, 30) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - der Wasserentsalzungsapparat (10, 30) ist dazu eingerichtet, in einem Kofferraum (31) eines Kraftfahrzeuges (32) mitgeführt zu werden.
  4. Wasserentsalzungsapparat (10, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - der Wasserentsalzungsapparat (10, 30) ist derart eingerichtet, dass die Austauscher (10) bedarfsweise ausgetauscht werden können.
  5. Wandstation (20), gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Wandstation (20) umfasst einen Wasserentsalzungsapparat (10, 30) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  6. Wandstation (20) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Wandstation (20) ist dazu eingerichtet, in einer Garage (21) angebracht zu werden.
  7. Kraftfahrzeug (32), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - das Kraftfahrzeug (32) umfasst einen integrierten Wasserentsalzungsapparat (10, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, einen Kolbenmotor und einen Tank für Leitungswasser und - das Kraftfahrzeug (32) ist dazu eingerichtet, das Leitungswasser aus dem Netz zu demineralisieren, in einem Tank zwischen zu speichern und in den Kolbenmotor einzuspritzen.
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