DE4408647A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Arbeitskapazität einer Adsorberanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.

Betrachtet man den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, näm­ lich die Bestimmung der Arbeitskapazität eines Aktivkohle­ filters, wie er zur Verhinderung des Austritts von Kraftstoff­ dämpfen aus dem Kraftstoffsystem einer Kraftfahrzeug-Brennkraft­ maschine verwendet wird, so ist bekannt, die Arbeitskapazität aus der Differenz der Massen des ungefüllten Filters und des mit Kraftstoffdämpfen gefüllten Filters zu ermitteln. Zu diesem Zweck wird zunächst mittels einer Waage das Gewicht des unge­ füllten Aktivkohlefilters einschließlich Behälter ermittelt, dann über eine Leitung der Filter mit Kraftstoffdämpfen oder bestimmten Kohlenwasserstoffen bis zum Austreten von Dämpfen aus seiner Strömungsrückseite (Durchbruch) beaufschlagt, und dann das Gewicht des nunmehr gefüllten Filters erneut mittels der Waage bestimmt. Die so ermittelte Massendifferenz stellt ein Maß für die Arbeitskapazität des Filters dar.

Wie aus dieser Beschreibung folgt, ist eine eindeutige Beur­ teilung der Arbeitskapazität nur dann möglich, wenn der Durch­ bruch exakt erfaßt wird. Da dieser jedoch in Abhängigkeit von den Eigenschaften des jeweiligen Filtermaterials nicht immer sehr schnell und damit markant auftritt, sondern auch ein sich über einen längeren Zeitraum erstreckender diffuser Durchbruch vorkommen kann, versagt das beschriebene Verfahren in bestimmten Fällen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung zu schaffen, das bzw. die den Durchbruch mit guter Genauigkeit zu erfassen gestattet und demgemäß die Möglichkeit einer ebenfalls hinreichend genauen Bestimmung der Arbeits­ kapazität einer Adsorberanordnung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruchs; vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens beschreiben die Ansprüche 2 und 3, während Gegenstand der Ansprüche 5 und 6 Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind.

Die Erfindung geht also von der Bestimmung der Massen der leeren und der mit dem zur adsorbierenden Medium gefüllten Adsorberan­ ordnung ab und sieht statt dessen die meßtechnische Erfassung des Zeitpunkts der Beaufschlagung einer strömungsabwertigen Zone der Adsorberanordnung vor. Dies kann, wie in den Unteransprüchen zum Ausdruck kommt, entweder durch Erfassung einer für die Beauf­ schlagung dieser Filterzone signifikanten Temperaturänderung (Kondensationswärme) in dieser mittels eines Temperatursensors erfolgen; eine andere Möglichkeit besteht darin, laufend die Menge des Mediums, die rückseitig aus der Anordnung ausgetreten ist, nach Auffangen in einem Behälter zu wägen und das Erreichen einer vorgegebenen Masse als Indiz für das Vorliegen des Durch­ bruchs weiterzuverarbeiten.

Zwei Ausführungsbeispiele für Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so liegt ein Aktivkohlebehälter 1 im Strömungsweg 2 von Kraftstoffdämpfen oder zumindest einem definierten Kohlenwasserstoff. Dem Aktivkohlebehälter 1 strö­ mungsmäßig nachgeschaltet ist der Behälter 3, der zum Auffangen der aus der Rückseite des Aktivkohlefilters ausgetretenen Menge des das Filter beaufschlagenden Mediums dient. Das Leergewicht des Behälters 3 ist bekannt. Er befindet sich auf der Waage 4, die laufend das Behältergewicht ermittelt, dessen Zeitverlauf in diesem Ausführungsbeispiel mittels des Schreibers 5 festgehalten wird. Tritt eine signifikante Gewichtserhöhung auf oder erreicht das Behältergewicht einen vorgegebenen Wert, so wird dies als Kriterium für das Vorliegen des Durchbruchs angesehen.

Während in dem anhand Fig. 1 erläuterten Ausführungsbeispiel also das Vorliegen einer bestimmten Menge von Kraftstoffdämpfen oder einem Kohlenwasserstoff in Strömungsrichtung hinter dem Prüfling (Aktivkohlefilter) meßtechnisch erfaßt wird, sieht die Vorrichtung nach Fig. 2 als entsprechendes Kriterium den Zeit­ punkt vor, in dem das den Strömungsweg 20 durchsetzende, den Aktivkohlefilter 21 beaufschlagende Medium eine strömungsab­ wärtige Zone 22 desselben erreicht und dort eine signifikante Temperaturänderung hervorruft. Diese wird mittels des Tempera­ tursensors 23 erfaßt, und der zeitliche Verlauf der Ausgangs­ signale desselben wird wiederum mittels eines Schreibers 24 festgehalten. Dadurch kann eine für den Durchbruch bzw. das Erreichen dieser Zone 22 des Prüflings signifikante Tempera­ turänderung festgestellt und als Maß für die Arbeitskapazität des Prüfling ausgewertet werden.

Mit der Erfindung sind demgemäß ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. Vorrichtungen zu seiner Durchführung geschaffen, das bzw. die bei sehr geringem Aufwand mit relativ großer Genauigkeit reproduzierbare Aussagen über die Arbeitskapazität einer Adsorberanordnung zu gewinnen gestatten.

Claims (5)

1. Verfahren zur Bestimmung der Arbeitskapazität einer Adsorber­ anordnung nach Art eines Aktivkohlefilters für Kraftstoff­ dämpfe, bei dem die Anordnung mit dem zu adsorbierenden strö­ mungsfähigen Medium in einem Strömungsweg beaufschlagt und der Durchbruchszeitpunkt ermittelt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß die Beaufschlagung einer strömungsabwärtigen Zone (22) der Anordnung (21) mit dem zu adsorbierenden Medium meß­ technisch erfaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit ihrer Beaufschlagung verbundene Temperaturänderung dieser Zone (22) als Indiz für den Durchbruch meßtechnisch erfaßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dieser Zone austretende Menge des zu adsorbierenden Mediums laufend erfaßt und das Erreichen eines vorgegebenen Mengenwertes als Indiz für den Durchbruch ausgewertet wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der strömungsabwärtigen Zone (22) der Anordnung (21) zumindest ein Temperaturfühler (23) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg (2) hinter der Anordnung (1) ein Auffangbehälter (3) für das zu adsorbieren­ de Medium mittels einer Waage (4) gelagert ist.