WO2016119980A1 - Vorrichtung mit einem aktivkohlebehälter sowie ein kraftfahrzeug mit einer solchen vorrichtung - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a device with a charcoal filter receiving
  • Activated carbon container intended for a fuel tank of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with a device having such an activated charcoal filter.
  • Activated carbon filters for motor vehicles are already widely known from the prior art. They are typically used to filter gases that accumulate in the area of the fuel tank before they enter the environment. This is to unwanted emissions
  • the activated carbon filters are
  • the fuel contained in a vehicle tank is exposed to ambient heating, which increases the vapor pressure of the volatile hydrocarbon fuel.
  • the fuel tank vapor, the hydrocarbons with lower
  • activated charcoal canister which contains as activated carbon filter high surface area carbon granules for temporary adsorption of the fuel tank emissions.
  • activated carbon filters are understood to mean fuel vapor containers which are packed with an adsorbent which adsorbs and stores the fuel vapors.
  • Incorporated hydrocarbons can be burned, so as to avoid the release of harmful emissions into the environment.
  • plug-in hybrid vehicles mainly work with electrical energy storage, which are charged externally. Because the electric
  • the motor vehicle can be operated over a long period of time without the
  • Hydrocarbons can be achieved by the used for regeneration fresh air flow.
  • the structure is complex and requires additional energy due to the heating.
  • WO 2009/042354 A1 relates to a plug-in hybrid vehicle.
  • microwave energy is directed into the particles within the sump to heat the adsorbent particles from the inside so that adsorbed fuel vapor is expelled from the bed and returned to the cooler fuel tank.
  • the ejected vapor condenses or is held under a low fuel tank pressure.
  • DE 10 201 1 009 149 A1 relates to an activated carbon filter for a motor vehicle, in which it is provided that the activated carbon filter has a switching device and at least two
  • the two activated carbon elements are flowed through in series during filtration and during regeneration in parallel.
  • US 5,878,729 A relates to a fuel vapor container having a plurality
  • Inlets and scavenging ports regulated by respective valves.
  • the purge valves and the air intake valves are opened to supply a negative pressure from an engine air intake passage to the interior of the container.
  • the invention has the object, a device and a motor vehicle with an activated charcoal filter receiving activated carbon container of the type mentioned in such a way that thereby the unwanted escape of
  • Hydrocarbon can be kept in the environment to a minimum. It should At the same time an additional energy supply in the operation be dispensable and the design effort is kept low.
  • the first object is achieved with a device according to the features of claim 1.
  • the subclaims relate to particularly expedient developments of the invention.
  • the device has several each one activated carbon filter
  • charcoal canister enclosing charcoal canister, wherein the charcoal canisters each through
  • Connecting lines are connected in series in series, such that in each case an outlet opening of a first activated carbon container is connected to an inlet opening of another activated carbon container, wherein the outlet opening is arranged in the direction of gravity below the inlet opening, that is geodetically below the inlet opening.
  • the invention makes use of the fact that the density of the gaseous constituents, in particular of the hydrocarbons, is greater than the density of the ambient air, so that the escape of hydrocarbons is complicated by the cascade-like course of the connection of the containers. In particular, therefore, the increased pressure difference required to overcome the multiple height difference effectively prevents the gaseous exit
  • the invention is particularly without additional energy, in particular without heating the activated carbon container, so that no increased energy consumption is associated with the operation of the device.
  • Inlet opening in a near-ground area in a first activated carbon canister is located near the highest point of the activated carbon container and is connected through the connecting line with an inlet opening of a subsequent activated carbon container.
  • the line section of the connecting line serves as a usable volume for the
  • the connecting line may optionally also be equipped with an inner structuring or be equipped as a spiral tube with an increased flow resistance.
  • Connecting line has a collection point, which is arranged in a region of the connecting line below the inlet opening of the activated carbon container.
  • a particularly advantageous embodiment of the device according to the invention is also achieved in that the collection point is formed by a pipe bend, so that the relatively heavy hydrocarbon gases that collect in the lowest part of the collection point, close the cross section of the connecting line and thus the flow through the connecting line, for example Ambient air, prevent.
  • the collection point is formed by a pipe bend, so that the relatively heavy hydrocarbon gases that collect in the lowest part of the collection point, close the cross section of the connecting line and thus the flow through the connecting line, for example Ambient air, prevent.
  • the length of the connecting line preferably corresponds to at least the height of the activated carbon container or the height difference between the inlet opening and the
  • Another embodiment of the invention which is also particularly promising, is also achieved in that several activated charcoal canisters substantially coincide
  • the various activated carbon containers can be arranged at any desired location, for example in the engine compartment of the motor vehicle, in particular to allow a space-saving accommodation.
  • This design also allows a modular design, with additional Aktivkohlebehalter can be easily added.
  • an embodiment is particularly well suited for practical use, in which the inlet openings of several, in particular all charcoal containers are arranged in a common horizontal plane, wherein the activated carbon container
  • a common carrier can be connected to a unit, so as to facilitate the assembly.
  • the activated carbon container can be designed individually exchangeable or modular expandable, so as to allow, for example, for service or repair purposes, a simple assembly and disassembly.
  • the activated carbon container are designed to be identical, so as to reduce the manufacturing cost.
  • Connecting line is more than 8 mm, in particular more than 10 mm.
  • Another embodiment of the invention which is also particularly practical, is also achieved in that a plurality of activated charcoal canisters are arranged concentrically, wherein a central activated charcoal canister has a cylindrical basic shape with an annular cross-sectional area enclosing the same, and an annular gap separating the adjacent activated charcoal canisters when
  • Inlet opening of another activated carbon container is executed.
  • the supply initially takes place to the central activated carbon container, so that the outlet opening of the outer activated carbon container can have a discharge opening into the environment.
  • the outlet openings could each have a pipe socket, which with the
  • Connecting line is connected.
  • the outlet opening wherein the Aktivkohlebehalter are enclosed gas-tight by a housing.
  • the object is achieved according to the invention with a motor vehicle with a device having such an activated charcoal filter. Based on the higher relative to the ambient air density of the gaseous components, in particular so the
  • Oxygen excess can occur and thus no or only minimal emissions of undesirable substances.
  • FIG. 1 shows a device with four identical charcoal containers in a series arrangement.
  • Fig. 2 shows another device with four concentrically arranged activated carbon containers.
  • FIG. 1 shows a device 1 according to the invention with a plurality of activated charcoal containers 2, each receiving an activated charcoal filter (not shown), which are assigned to a fuel tank (also not shown). A fuel tank serving the fuel supply is vented into the charcoal canister 2, as the activated carbon filter
  • the device 1 has for this purpose a plurality of arranged in the same plane, identical charcoal canisters 2, which are connected in a series connection respectively by connecting lines 4, whereby in each case an outlet opening 5 of a first activated carbon container 2 with an inlet opening 6 of another activated carbon container 2 is connected.
  • the outlet opening 5 of the activated carbon container 2 is arranged with respect to gravity above the inlet opening 6, so that corresponding to the higher density of the
  • the multiple height difference between the inlet opening 6 and the outlet opening 5 effectively prevents the escape of the gaseous components into the environment.
  • the effect can be further optimized, for example, in that the connecting line 4 is guided in a pipe bend below the bottom level of the activated carbon container 2 and forms a collection point there, as can be seen in a dashed representation. In this case, the invention comes in particular without further energy input,
  • FIG. 2 shows a device 7 with a plurality of concentrically arranged activated charcoal containers 8, the illustration of a housing being omitted for the sake of clarity.
  • the hydrocarbons are first fed to a central, cylindrical activated carbon container 8 from below through an inlet 9.
  • Activated carbon container 8 reach the hydrocarbon gases upwards and finally by an only indicated by an arrow outlet opening 10 in an annular gap 1 1 between the first activated carbon container 8 and this concentrically enclosing annular activated carbon container 12. Through this annular gap 1 1 reach the

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) mit mehreren Aktivkohlebehältern (2). Ein der Kraftstoffversorgung dienender Kraftstofftank wird in die Aktivkohlebehalter (2) entlüftet, die als Aktivkohlefilter Kohlenstoffkörnchen mit großer Oberflächen zur vorübergehenden Adsorption der in den Kraftstofftankemissionen enthaltenen Kohlen Wasserstoff gase aufweisen. Die Regeneration erfolgt zyklisch durch Rückspülung, indem Frischluft durch einen Auslass (3) angesaugt und durch die Aktivkohlebehälter (2) hindurchgeleitet wird, um so die Kohlenwasserstoffgase in den Bereich der Verbrennungseinrichtung zurückzuführen. Die Vorrichtung (1) hat hierzu mehrere in derselben Ebene angeordnete, baugleiche Aktivkohlebehälter (2), die in einer Reihenschaltung jeweils durch Verbindungsleitungen (4) verbunden sind, wodurch jeweils eine Auslassöffnung (5) eines ersten Aktivkohlebehälters (2) mit einer Einlassöffnung (6) eines weiteren Aktivkohlebehälters (2) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist die Auslassöffnung (5) des Aktivkohlebehälters (2) bezogen auf die Schwerkraft oberhalb der Einlassöffnung (6) angeordnet, sodass entsprechend der höheren Dichte der Kohlenwasserstoffe das Überströmen in den nachfolgenden Aktivkohlebehälter (2) und schließlich auch das Entweichen durch den Auslass (3) in die Umgebung stark verzögert erfolgt. Insbesondere verhindert also die mehrfache Höhendifferenz zwischen der Einlassöffnung (6) und der Auslassöffnung (5) wirksam das Austreten der gasförmigen Bestandteile in die Umgebung.

Description

Beschreibung
Vorrichtung mit einem Aktivkohlebehälter sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem einen Aktivkohlefilter aufnehmenden
Aktivkohlebehälter, die für einen Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges bestimmt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer einen solchen Aktivkohlebehälter aufweisenden Vorrichtung.
Aktivkohlefilter für Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bereits vielfach bekannt. Sie dienen typischerweise dazu, Gase, welche im Bereich des Kraftstofftanks anfallen, zu filtern, bevor diese in die Umgebung gelangen. Dadurch sollen unerwünschte Emissionen an
Kohlenwasserstoffen in die Umgebung verhindert werden. Die Aktivkohlefilter sind
typischerweise so ausgeführt, dass sie die im Kraftstofftank anfallenden Dämpfe filtern, wenn die Brennkraftmaschine oder eine andere Verbrennungseinrichtung in dem Kraftfahrzeug nicht in Betrieb ist und daher dem Verbrennungsgas nicht beigemischt werden können.
Der in einem Fahrzeugtank enthaltene Kraftstoff ist einer Umgebungserwärmung ausgesetzt, die den Dampfdruck des flüchtigen Kohlenwasserstoffkraftstoffes erhöht. Bei den bekannten Anordnungen wird der Kraftstofftankdampf, der Kohlenwasserstoffe mit niedrigerem
Molekulargewicht umfasst, zu einem Aktivkohlebehälter entlüftet, der als Aktivkohlefilter Kohlenstoffkörnchen mit hohem Oberflächenbereich zur vorübergehenden Adsorption der Kraftstofftankemissionen enthält. Dabei werden unter Aktivkohlefiltern Kraftstoffdampfbehälter verstanden, die mit einem Adsorptionsmittel gepackt sind, das die Kraftstoffdämpfe adsorbiert und speichert.
Im Betrieb der Brennkraftmaschine oder einer anderen geeigneten Verbrennungseinrichtung in dem Kraftfahrzeug wird der Aktivkohlefilter regeneriert, wozu Frischluft durch seinen
Umgebungsanschluss angesaugt, durch den Aktivkohlefilter hindurchgeleitet und in den Bereich der Verbrennungseinrichtung geführt wird. Hierdurch werden die Kraftstoffdämpfe in den Brennkraftmaschinen-Einlasskrümmer gespült, sodass die aus dem Aktivkohlefilter
aufgenommenen Kohlenwasserstoffe verbrannt werden können, um so die Abgabe von schädlichen Emissionen in die Umgebung zu vermeiden.
Zunehmend werden Kraftfahrzeuge als Hybridfahrzeuge in sehr unterschiedlichen Bauformen realisiert. Beispielsweise arbeiten sogenannte Plug-In-Hybridfahrzeuge hauptsächlich mit elektrischen Energiespeichern, die extern geladen werden. Da die elektrische
Leistungsfähigkeit der elektrischen Energiespeicher für viele Kurzstreckenfahrten ausreicht, kann das Kraftfahrzeug über einen langen Zeitraum betrieben werden, ohne dass die
Brennkraftmaschine eingesetzt wird. In dieser Zeit kommt es zu keiner Spülung des
Aktivkohlefilters.
Aus der DE 10 2009 020 703 A1 ist ein Aktivkohlefilter für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für Hybridfahrzeuge, bekannt. Um die Regeneration zu verbessern, wird über ein sehr komplexes System von Kammern eine Beheizung des zur Regeneration genutzten Gasstromes und des mit Aktivkohle befüllten Bereiches vorgenommen, um so die Reaktivität entsprechend zu erhöhen und bei der Regeneration eine bessere Aufnahme von
Kohlenwasserstoffen durch den zur Regeneration genutzten Frischluftstrom erzielen zu können. Der Aufbau ist dabei komplex und benötigt aufgrund der Beheizung zusätzlich Energie.
Die WO 2009/042354 A1 bezieht sich auf ein Plug-In-Hybridfahrzeug. Wenn Kraftstoffdampf aus dem Sammelbehälter entnommen werden soll, wird Mikrowellenenergie in die Partikel innerhalb des Sammelbehälters geleitet, um die adsorbierenden Partikel von innen heraus zu erwärmen, sodass adsorbierter Kraftstoffdampf aus dem Bett ausgestoßen und in den kühleren Kraftstofftank zurückgetrieben wird. Dort kondensiert der ausgestoßene Dampf oder wird unter einem geringen Kraftstofftankdruck gehalten.
Die DE 10 201 1 009 149 A1 betrifft einen Aktivkohlefilter für ein Kraftfahrzeug, bei dem vorgesehen ist, dass der Aktivkohlefilter eine Schalteinrichtung und wenigstens zwei
Aktivkohleelemente aufweist. Die beiden die Aktivkohle aufweisenden Elemente werden während der Filterung seriell und während der Regeneration parallel durchströmt.
Die US 5,878,729 A bezieht sich auf einen Kraftstoffdampfbehälter mit mehreren
Einlassöffnungen und Spülöffnungen, die durch jeweilige Ventile reguliert werden. Während des Betriebes der Kraftmaschine werden die Spülventile und die Lufteinlassventile geöffnet, um einen Unterdruck von einem Kraftmaschinen-Luftansaugdurchgang in das Innere des Behälters zuzuführen. Als Ergebnis der Zufuhr des Unterdruckes wird Kraftstoffdampf vom
Kraftstoffdampfbehälter zum Einlasskrümmer der Kraftmaschine gespült.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit einem einen Aktivkohlefilter aufnehmenden Aktivkohlebehälter der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass dadurch der unerwünschte Austritt von
Kohlenwasserstoff in die Umgebung auf ein Minimum beschränkt werden kann. Dabei soll zugleich eine zusätzliche Energiezufuhr im Betrieb entbehrlich sein und der konstruktive Aufwand gering gehalten werden.
Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß weist also die Vorrichtung mehrere jeweils einen Aktivkohlefilter
einschließende Aktivkohlebehälter auf, wobei die Aktivkohlebehälter jeweils durch
Verbindungsleitungen in einer Reihenschaltung seriell verbunden sind, derart, dass jeweils eine Auslassöffnung eines ersten Aktivkohlebehälters mit einer Einlassöffnung eines weiteren Aktivkohlebehälter verbunden ist, wobei die Auslassöffnung in Richtung der Schwerkraft unterhalb der Einlassöffnung angeordnet ist, also geodätisch unterhalb der Einlassöffnung liegt. Die Erfindung macht sich zunutze, dass die Dichte der gasförmigen Bestandteile, insbesondere also der Kohlenwasserstoffe, größer ist als die Dichte der Umgebungsluft, sodass das Austreten von Kohlenwasserstoffen durch den kaskadenartigen Verlauf der Verbindung der Behälter erschwert wird. Insbesondere verhindert also die erhöhte Druckdifferenz, die erforderlich ist, um die mehrfache Höhendifferenz zu überwinden, wirksam das Austreten der gasförmigen
Bestandteile in die Umgebung. Dabei kommt die Erfindung insbesondere ohne zusätzliche Energiezufuhr, insbesondere also ohne eine Heizung der Aktivkohlebehälter aus, sodass mit dem Betrieb der Vorrichtung kein erhöhter Energieverbrauch verbunden ist.
Das aus dem Kraftstoffbehälter überströmende Kohlenwasserstoffgas tritt durch die
Einlassöffnung in einem bodennahen Bereich in einen ersten Aktivkohlebehälter ein. Die Auslassöffnung befindet sich nahe der höchsten Stelle des Aktivkohlebehälters und ist durch die Verbindungsleitung mit einer Einlassöffnung eines nachfolgenden Aktivkohlebehälters verbunden.
Ohne technisch aufwendige Konstruktionen kann durch mehrere seriell verbundene kleinere standardisierte Aktivkohlebehälter durch die Verbindungsleitung, beispielsweise eine
Rohrleitung oder eine Schlauchleitung, eine optimierte Zwischenspeicherung von
Kohlenwasserstoffen unter dem Einfluss der Schwerkraft erreicht werden. Die in den
Aktivkohlebehältern gespeicherten Kohlenwasserstoffgase sind schwerer als Luft und sammeln sich daher in den tiefsten Bereichen des Systems. Bei der Verbindung der Aktivkohlebehälter ist es wesentlich, dass die Beladung des jeweiligen Aktivkohlebehälters immer mit einer Fließrichtung von unten nach oben entgegen der
Schwerkraft erfolgt.
Dabei dient die Leitungsstrecke der Verbindungsleitung als nutzbares Volumen für die
Zwischenspeicherung der Kohlenwasserstoffdämpfe. Hierzu kann die Verbindungsleitung gegebenenfalls auch mit einer Innenstrukturierung ausgestattet sein oder als Spiralschlauch mit einem erhöhten Strömungswiderstand ausgestattet sein.
Dabei hat es sich bereits als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn zumindest eine
Verbindungsleitung eine Sammelstelle aufweist, die in einem Bereich der Verbindungsleitung unterhalb der Einlassöffnung des Aktivkohlebehälters angeordnet ist. Hierdurch wird die Höhendifferenz zwischen der tiefsten Stelle der Sammelstelle und der Auslassöffnung des Aktivkohlebehälters nochmals vergrößert und dadurch der Schutz gegen unerwünschtes Entweichen der Kohlenwasserstoffgase weiter verbessert. Insbesondere wird so der jeweils zwischen den Aktivkohlebehältern zu überwindende Höhenunterschied vergrößert, indem die Verbindungsleitung einen Bereich unterhalb des Bodenniveaus des Aktivkohlebehälters aufweist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auch dadurch erreicht, dass die Sammelstelle durch einen Rohrbogen gebildet ist, sodass die relativ schweren Kohlenwasserstoffgase, die sich im tiefsten Bereich der Sammelstelle sammeln, den Leitungsquerschnitt der Verbindungsleitung verschließen und somit die Durchströmung der Verbindungsleitung, beispielsweise von Umgebungsluft, verhindern. Hierzu kann die
Sammelstelle beispielsweise auch nach Art eines Flanschensiphons mit einem Tauchrohr ausgestattet sein, sodass auch bei Luftdruckschwankungen in der Umgebung des Fahrzeuges eine unerwünschte Verdrängung der Kohlenwasserstoffgase ausgeschlossen ist.
Dabei entspricht die Länge der Verbindungsleitung vorzugsweise zumindest der Höhe des Aktivkohlebehälters oder der Höhendifferenz zwischen der Einlassöffnung und der
Auslassöffnung.
Eine andere, ebenfalls besonders Erfolg versprechende Ausgestaltung der Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass mehrere Aktivkohlebehälter im Wesentlichen übereinstimmende
Volumina aufweisen und lediglich durch die jeweilige Verbindungsleitung miteinander verbunden sind. Dadurch können die verschiedenen Aktivkohlebehälter an einer beliebigen Stelle, beispielsweise im Motorraum des Kraftfahrzeuges angeordnet werden, um so vor allem eine platzsparende Unterbringung zu ermöglichen. Dabei gestattet diese Konstruktion auch einen modularen Aufbau, wobei zusätzliche Aktivkohlebehalter problemlos ergänzt werden können.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die Auslassöffnungen mehrerer, insbesondere aller Aktivkohlebehälter in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet sind, wobei der Schutz gegen das unerwünschte Entweichen der Kohlenwasserstoffgase durch die
Höhendifferenz zwischen den Einlassöffnungen und der Auslassöffnungen bestimmt ist.
Zudem eignet sich eine Ausgestaltungsform besonders gut für den praktischen Einsatz, bei welcher die Einlassöffnungen mehrerer, insbesondere aller Aktivkohlebehälter in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet sind, wobei die Aktivkohlebehälter
beispielsweise durch einen gemeinsamen Träger zu einer Baueinheit verbunden sein können, um so die Montage zu erleichtern.
Vorzugsweise können die Aktivkohlebehälter einzeln austauschbar oder modular erweiterbar ausgeführt sein, um so beispielsweise zu Service- oder Reparaturzwecken eine einfache Montage und Demontage zu ermöglichen.
Darüber hinaus ist es auch von Vorteil, wenn die Aktivkohlebehälter baugleich ausgeführt sind, um so die Herstellungskosten zu vermindern.
Als eine besonders zweckmäßige konstruktive Auslegung hat sich in der Praxis bereits eine Variante erwiesen, bei welcher der Durchmesser des freien Leitungsquerschnittes der
Verbindungsleitung mehr als 8 mm, insbesondere mehr als 10 mm beträgt.
Eine andere, ebenfalls besonders praxisnahe Ausgestaltung der Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass mehrere Aktivkohlebehälter insbesondere konzentrisch ineinander angeordnet sind, wobei ein zentraler Aktivkohlebehälter eine kreisförmige und der diesen einschließende Aktivkohlebehälter eine zylindrische Grundform mit einer kreisringförmigen Querschnittsfläche aufweist, wobei ein die benachbarten Aktivkohlebehälter trennender Ringspalt als
Verbindungsleitung zwischen der Auslassöffnung eines Aktivkohlebehälters und der
Einlassöffnung eines weiteren Aktivkohlebehälters ausgeführt ist. Vorzugsweise erfolgt die Zuführung zunächst zu dem zentralen Aktivkohlebehälter, sodass die Auslassöffnung des außenliegenden Aktivkohlebehälters eine Abströmöffnung in die Umgebung aufweisen kann. Die Auslassöffnungen könnten jeweils einen Rohrstutzen aufweisen, welcher mit der
Verbindungsleitung verbunden ist. Insbesondere im Falle einer konzentrischen Anordnung der Aktivkohlebehalter kann alternativ die Auslassöffnung auch als eine Überströmöffnung ausgeführt sein, wobei die Aktivkohlebehalter durch ein Gehäuse gasdicht eingeschlossen sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß noch mit einem Kraftfahrzeug mit einer einen solchen Aktivkohlebehälter aufweisenden Vorrichtung gelöst. Ausgehend von der im Verhältnis zu der Umgebungsluft höheren Dichte der gasförmigen Bestandteile, insbesondere also der
Kohlenwasserstoffe, wird das Austreten von Kohlenwasserstoffen durch die zum Auslass hin erforderliche mehrfache Überwindung einer Höhendifferenz entgegen der Schwerkraft erschwert und dadurch wirksam das Austreten der gasförmigen Bestandteile in die Umgebung vermindert. Damit lassen sich immer schärfer werdende gesetzliche Anforderungen auch für schlecht regenerierende Verbrennungsmotoren mit vertretbarem Bauraum und minimiertem Energieaufwand beim Regenerieren des Aktivkohlefilters erreichen. Durch den geringeren Druckverlust beim Regenerieren kann außerdem eine höhere Spülmenge, also ein höheres Volumen an Spülgas erreicht werden, sodass die anschließende Verbrennung der bei der Regeneration ausgetriebenen Kohlenwasserstoffe mit entsprechend hohem
Sauerstoffüberschuss erfolgen kann und dadurch keine oder nur minimale Emissionen an unerwünschten Stoffen entstehen.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt jeweils in einer Prinzipdarstellung in
Fig. 1 eine Vorrichtung mit vier baugleichen Aktivkohlebehältern in einer Reihenanordnung;
Fig. 2 eine weitere Vorrichtung mit vier konzentrisch angeordneten Aktivkohlebehältern.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit mehreren, jeweils einen nicht dargestellten Aktivkohlefilter aufnehmenden Aktivkohlebehältern 2, welche einem ebenfalls nicht dargestellten Kraftstoffbehälter zugeordnet sind. Ein der Kraftstoffversorgung dienender Kraftstofftank wird in die Aktivkohlebehälter 2 entlüftet, der als Aktivkohlefilter
Kohlenstoffkörnchen mit großer Oberfläche zur vorübergehenden Adsorption der
Kraftstofftankemissionen enthält. Die Regeneration erfolgt zyklisch durch Rückspülung, indem Frischluft durch einen Auslass 3 angesaugt und durch die Aktivkohlebehälter 2 hindurchgeleitet wird, um so vor allem Kohlenwasserstoffgase in den Bereich der Verbrennungseinrichtung zurückzuführen. Hierdurch werden die aus dem Aktivkohlefilter aufgenommenen Kohlenwasserstoffgase verbrannt, um so schädliche Emissionen in die Umgebung zu vermeiden. Die Vorrichtung 1 hat hierzu mehrere in derselben Ebene angeordnete, baugleiche Aktivkohlebehälter 2, die in einer Reihenschaltung jeweils durch Verbindungsleitungen 4 verbunden sind, wodurch jeweils eine Auslassöffnung 5 eines ersten Aktivkohlebehälters 2 mit einer Einlassöffnung 6 eines weiteren Aktivkohlebehälters 2 verbunden ist. Erfindungsgemäß ist die Auslassöffnung 5 des Aktivkohlebehälters 2 bezogen auf die Schwerkraft oberhalb der Einlassöffnung 6 angeordnet, sodass entsprechend der höheren Dichte der
Kohlenwasserstoffgase das Überströmen in den nachfolgenden Aktivkohlebehälter 2 und schließlich auch das Entweichen durch den Auslass 3 in die Umgebung stark verzögert erfolgt. Insbesondere verhindert also die mehrfache Höhendifferenz zwischen der Einlassöffnung 6 und der Auslassöffnung 5 wirksam das Austreten der gasförmigen Bestandteile in die Umgebung. Der Effekt kann beispielsweise noch dadurch optimiert werden, dass die Verbindungsleitung 4 in einem Rohrbogen unterhalb des Bodenniveaus des Aktivkohlebehälters 2 geführt ist und dort eine Sammelstelle bildet, wie dies andeutungsweise in einer gestrichelten Darstellung zu erkennen ist. Dabei kommt die Erfindung insbesondere ohne weitere Energiezufuhr,
insbesondere also ohne eine Heizung aus, sodass mit dem Betrieb der Vorrichtung 1 kein zusätzlicher Energieverbrauch verbunden ist.
Eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung 7 wird nachstehend anhand Figur 2 beschrieben, die eine Vorrichtung 7 mit mehreren konzentrisch angeordneten Aktivkohlebehältern 8 zeigt, wobei zur besseren Übersichtlichkeit auf die Darstellung eines Gehäuses verzichtet wurde. Aus dem Kraftstofftank werden die Kohlenwasserstoffe zunächst einem zentralen, zylindrischen Aktivkohlebehälter 8 von unten durch einen Einlass 9 zugeführt. Innerhalb dieses
Aktivkohlebehälters 8 gelangen die Kohlenwasserstoffgase nach oben und schließlich durch eine lediglich durch einen Pfeil gekennzeichneten Auslassöffnung 10 in einen Ringspalt 1 1 zwischen dem ersten Aktivkohlebehälter 8 und einem diesen konzentrisch einschließenden ringförmigen Aktivkohlebehälter 12. Durch diesen Ringspalt 1 1 gelangen die
Kohlenwasserstoffgase in Pfeilrichtung 13 nach unten zu einer ebenfalls durch einen Pfeil andeutungsweise dargestellten Einlassöffnung 14 des nächsten Aktivkohlebehälters 15, der von einem weiteren Aktivkohlebehälter 16 konzentrisch eingeschlossen ist. Ein Auslass 17 des äußeren Aktivkohlebehälters 16 hat eine Öffnung zur Umgebung. Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Aktivkohlebehälter
3 Auslass
4 Verbindungsleitung
5 Auslassöffnung
6 Einlassöffnung
7 Vorrichtung
8 Aktivkohlebehälter
9 Einlass
10 Auslassöffnung
1 1 Ringspalt
12 Aktivkohlebehälter
13 Pfeilrichtung
14 Einlassöffnung
15 Aktivkohlebehälter
16 Aktivkohlebehälter
17 Auslass

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 , 7) mit einem einen Aktivkohlefilter aufnehmenden Aktivkohlebehalter (2, 8, 12, 15, 16), welche einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 , 7) mehrere jeweils einen Aktivkohlefilter einschließende Aktivkohlebehalter (2, 8, 12, 15, 16) aufweist, wobei die Aktivkohlebehalter (2, 8, 12, 15, 16) jeweils durch Verbindungsleitungen (4) verbunden sind, derart, dass jeweils eine Auslassöffnung (5, 10) eines ersten Aktivkohlebehälters (2, 8, 12, 15, 16) mit einer Einlassöffnung (6, 14) eines weiteren Aktivkohlebehälters (2, 8, 12, 15, 16) verbunden ist, wobei die jeweilige Auslassöffnung (5, 10) in Richtung der Schwerkraft unterhalb der Einlassöffnung (6, 14) angeordnet ist.
2. Vorrichtung (1 , 7) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine
Verbindungsleitung (4) eine Sammelstelle aufweist, die in einem Bereich der
Verbindungsleitung (4) unterhalb der Einlassöffnung (6, 14) des Aktivkohlebehälters (2, 8, 12, 15, 16) angeordnet ist.
3. Vorrichtung (1 , 7) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Sammelstelle einen Rohrbogen aufweist.
4. Vorrichtung (1 , 7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass mehrere Aktivkohlebehälter (2, 8, 12, 15, 16) im Wesentlichen übereinstimmende Volumina aufweisen.
5. Vorrichtung (1 , 7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen (5, 10) und/oder die Einlassöffnungen (6, 14) mehrerer, insbesondere aller Aktivkohlebehälter (2, 8, 12, 15, 16) jeweils in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet sind.
6. Vorrichtung (1 , 7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Aktivkohlebehälter (2, 8, 12, 15, 16) einzeln austauschbar und/oder modular erweiterbar ausgeführt sind.
7. Vorrichtung (1 , 7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des freien Leitungsquerschnittes der Verbindungsleitung (4) mehr als 8 mm, insbesondere mehr als 10 mm beträgt.
8. Vorrichtung (7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass mehrere Aktivkohlebehalter (12, 15, 16) insbesondere konzentrisch ineinander angeordnet sind.
9. Vorrichtung (1 , 7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (5, 10) als eine Überströmöffnung ausgeführt ist.
10. Kraftfahrzeug mit einer einen solchen Aktivkohlebehalter (2, 8, 12, 15, 16) aufweisenden Vorrichtung (1 , 7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche.
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