DE10138695A1 - Vorrichtung zum Austragen von Wasser aus dem Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine und Verfahren zu deren Betrieb - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Abscheidung von Reinstwasser aus dem Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine. Diese Vorrichtung kann zum Beispiel in einen Filter (15) für den Kraftstoff eingebaut werden. Das abgeschiedene Wasser 3(3), welches am Filterelement (16) abperlt, sammelt sich in einem Sammelraum (18b) unterhalb des Filtereinsatzes (16) und wird, sobald ein Mindestniveau (35) überschritten wird, durch Öffnen des Absperrorgans (22b) durch die Membran (19b) hindurchgedrückt, wodurch sich im Auffangraum (20b) Reinstwasser sammelt, welches durch einen Ablauf (21) ausgetragen wird. Der Vorteil ist, dass bei Unterschreitung des Mindestniveaus (35), welches durch einen Sensor (22) ermittelt wird, das Absperrorgan (21) geschlossen werden kann, wodurch der Abscheideprozeß an der Membran gestoppt wird. Daher wird die Membran auf der Seite des Sammelraums (18b) immer von Wasser benetzt, wodurch einem Zusetzen durch Kraftstoffmoleküle entgegengewirkt werden kann.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen von Wasser, die in ein Kraftstoffsystem zur Versorgung einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff integriert ist, und Mittel zur Wasserabscheidung aus dem Kraftstoff aufweist, nach der Gattung des Patentanspruches 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb der genannten Vorrichtung.
• Es ist bekannt, eine Vorrichtung zur Abscheidung von Wasser in Kraftstofffilter zu integrieren. So zeigt zum Beispiel der Abstract der JP 612 34 909 einen Kraftstofffilter, der in ein Gehäuse eingebracht ist, wobei das Filtermedium gleichzeitig zur Abscheidung des im Kraftstoff befindlichen Wassers genutzt wird. Dies ist insbesondere für Dieselkraftstoff sinnvoll, der einen großen Anteil von Wasser einlagern kann. So können zum Beispiel bei einem Nutzfahrzeug mit einer jährlichen Laufleistung von 100.000 km selbst bei Verwendung von hochwertigem Dieselkraftstoff bis zu 12 Liter Wasser abgeschieden werden.
• Das abgeschiedene Wasser weist jedoch keinen genügenden Reinheitsgrad bezüglich des Kraftstoffes auf, um in die Umwelt abgelassen zu werden. Um eine aufwendige Entsorgung zu vermeiden, wird gemäß dem genannten Dokument im unteren Teil des Gehäuses für den Kraftstofffilter eine Membran integriert auf der sich aufgrund der Schwerkraft das abgeschiedene Wasser sammelt. Für dieses ist die Membran durchlässig, so dass eine vollständige Trennung des Wassers von Restbestandteilen an Öl erfolgt, indem das Wasser in einem unter der Membran vorgesehenen Sammelraum angesammelt wird. Aus diesem kann es durch einen Ablaß entfernt werden.
• Allerdings ist auch mit dieser Membran eine vollständige Abtrennung des Wassers nicht bei allen Betriebszuständen möglich. Um in ungünstigen Betriebszuständen eine Ausleitung von Wasser, welches noch durch Ölreste kontaminiert ist, zu vermeiden, ist ein Sensor im Abfluss angebracht, welcher zu einem Verschluß desselben führt, sobald das Wasser Kraftstoffreste enthält. Dieses ist insbesondere der Fall, wenn das abgeschiedene Wasser aus dem Filtergehäuse durch die Membran gedrungen ist so daß diese wieder durch Kraftstoff benetzt ist.
• Die vorgeschlagene Lösung hat jedoch den Nachteil, dass immer wieder Ölreste in den Sammelraum gelangen. Außerdem bewirkt die Benetzung der Membran mit Kraftstoff ein schnelleres Zusetzen der Membranporen, so daß deren Wirkung eingeschränkt wird. Dieses kann soweit führen, dass die Membran in regelmäßigen Abständen ausgewechselt werden muß, wodurch die Wirtschaftlichkeit der vorgeschlagenen Lösung leidet.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Austragen von Wasser aus einem Kraftstoffsystem zu schaffen, welches das Wasser mittels einer Membran reinigt, wobei diese Membran hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und Standzeit optimiert ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 sowie den weiteren unabhängigen Anspruch gelöst.
• Vorteile der Erfindung
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine eingebaut. Das Kraftstoffsystem umfaßt alle für die Speicherung und Förderung des Kraftstoffes zur Brennkraftmaschine notwendigen Baugruppen. Dies ist insbesondere der Kraftstofftank sowie die Verbindung zur Förderung des Kraftstoffes zur Brennkraftmaschine. Diese Verbindung ist also als ein Leitungssystem zu verstehen, in das verschiedene Funktionskomponenten integriert sind. Dies kann zum Beispiel die Kraftstoffpumpe sein, sowie ein Filterelement zur Filterung des Kraftstoffes. Weiterhin ist die schon genannte erfindungsgemäße Vorrichtung Teil des Kraftstoffsystems.
• Die genannte Vorrichtung selbst weist zumindest folgende Bauteile auf. Es ist ein Sammelraum vorgesehen, in den das abgeschiedene Wasser kumuliert wird. Dieses ist dann noch mit feinstverteilten Tröpfchen des Kraftstoffs kontaminiert. Der Sammelraum ist normalerweise an einem geodätisch gesehen tiefsten Punkt derjenigen Struktur vorgesehen, welche die Abscheidung des Kraftstoffs bewirkt. Dieses kann gemäß einer sinnvollen Ausgestaltung der Erfindung zum Beispiel der Kraftstofftank sein. Aber auch andere Volumina, in denen größere Mengen Kraftstoff vorhanden sind, eignen sich zur Abscheidung. Insbesondere kann dies vorteilhaft auch in einem Gehäuse geschehen, welches ein Filterelement aufweist. Dieses bewirkt eine besonders gute Abscheidung des Wassers aus dem Kraftstoff, welches anschließend im Sammelraum zusammenfließt. Das Filterelement kann dabei gesondert zu Wasserabscheidung vorgesehen sein. Vorteilhafterweise läßt sich zur Wasserabscheidung jedoch auch der Kraftstofffilter selber nutzten, welcher gleichzeitig zur Reinigung des Kraftstoffs im Kraftstoffsystem vorgesehen ist. Um eine Abscheidung am Filterelement zu gewährleisten, muß der Sammelraum auf der Rohseite des Filters angebracht sein. Damit ist derjenige Teil des Gehäuseinnenraums gemeint, der in den Einlass für den zu filternden Kraftstoff aufweist und durch das Filtermedium von der Reinseite des Gehäuses getrennt ist.
• Der Sammelraum muß mit dem im Kraftstoffsystem gespeicherten oder geförderten Kraftstoff kommunizieren. Dies muß nicht notwendig über eine Leitung erfolgen. Ein Bereich von Gehäusestrukturen wie dem Kraftstofftank oder dem Filtergehäuse, in dem die Strömung beruhigt ist, genügt, um eine Ansammlung des Wassers zu gewährleisten. Dabei kann auf die Verwendung des beschriebenen Filters verzichtet werden, wenn der natürliche Entmischungsprozess zwischen Kraftstoff und Wasser genutzt wird.
• Zur Absolutfiltration des abgeschiedenen Wassers wird eine semipermeable Membran vorgesehen. Hierbei können hydrophile Membranen zum Einsatz kommen, wie sie handelsüblich bei Firmen wie Osmotics, Pall oder Dow bezogen werden können. Dies bedeutet, daß eine Durchlässigkeit gegenüber den Wassermolekülen gegeben sein muß, während die Moleküle des Kraftstoffs zurückgehalten werden.
• Um einen Austrag von Reinstwasser zu gewährleisten, muß die semipermeable Membran mit dem im Sammelraum abgeschiedenen Wasser benetzt sein. Dies kann dadurch erfolgen, dass die semipermeable Membran eine Begrenzungswand des Sammelraums bildet. Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist es jedoch auch möglich, die Membran in einem gesonderten Abscheideraum vorzusehen, welcher über einen Verbindungskanal mit den Sammelraum verbunden ist, so daß eine Benetzung dieser Membran durch den Verbindungskanal gewährleistet ist. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß für die Membran handelsübliche Bauformen, zum Beispiel Rohrmembranen verwendet werden können, die an die Vorrichtung angeschlossen werden können. Somit ist auch ein Wechsel ohne weiteres möglich.
• Zu unterscheiden ist im Sinne der Erfindung somit zwischen abgeschiedenem Wasser und Reinstwasser. Mit abgeschiedenem Wasser ist das im Kraftstoffsystem befindliche Wasser gemeint, welches beispielsweise durch den Kraftstofffilter zurückgehalten wurde. Das Reinstwasser wird durch die Membran gewonnen und befindet sich außerhalb des Kraftstoffsystems.
• Die von dem Sammelraum für das Wasser abgewandte Seite der Membran, durch welche das vollständig gereinigte Wasser tritt, ist in ein abgeschlossenes Volumen integriert, welches einen Abfluss aufweist. Durch diesen Abfluss kann das Wasser aus dem Kraftstoffsystem ausgetragen werden. Im Abfluss ist ein Absperrorgan vorgesehen, welches zu einem Verschluß des Volumens führt. Somit kann das Wasser nur bei Öffnen des Absperrorgans aus dem Volumen ausgetragen werden.
• Gekennzeichnet ist die Erfindung dadurch, daß im Sammelraum ein Wassersensor angeordnet ist, der das Vorhandensein eines gewissen Mindestniveaus an Wasser sensiert. Dieses Mindestniveau gewährleistet eine zuverlässige Benetzung der semipermeablen Membran mit Wasser. Sobald das Wasserniveau im Sammelraum unterhalb dieses Mindestniveaus sinkt, kann das entsprechende Signal des Wassersensors dahingehend ausgewertet werden, dass das Absperrorgan geschlossen wird, wodurch ein weiterer Austrag von Wasser aus dem Kraftstoffsystem verhindert wird. Dadurch ist gewährleistet, dass die semipermeable Membran grundsätzlich durch einen Film von abgeschiedenen Wasser benetzt ist und nur mit den im abgeschiedenen Wasser befindlichen Kraftstoffresten in Kontakt kommt. Der Vorteil dabei ist, dass die Standzeit der verwendeten Membran dadurch verlängert werden kann. Der Kontakt der Membran mit Kraftstoffmolekülen kann nämlich zu einem Zusetzen der Membranporen führen, wodurch der Mengendurchsatz an Wasser beschränkt wird.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Sammelraum auf der Druckseite des Kraftstoffsystems vorgesehen werden. Die Druckseite ergibt sich durch den Aufbau eines Druckes im Kraftstoffsystem durch eine Kraftstoffpumpe, die zur Förderung desselben vorgesehen ist. Wenn der Abfluss andererseits mit einem geringeren, insbesondere atmosphärischen Druck beaufschlagt ist, so stellt sich an der Membran ein Druckunterschied ein, welcher den Durchsatz an Wasser unterstützt. Hierdurch kann der Mengendurchsatz an Wasser pro Zeiteinheit erhöht werden.
• Grundsätzlich ist Voraussetzung für einen Durchtritt des Wassers vom Sammelraum hin zum Abfluss, dass ein Partialdruckunterschied des Wassers auf beiden Seiten der Membran vorliegt. Dieser muß nicht notwendig durch einen absoluten Druckunterschied erreicht werden, es genügt theoretisch auch ein Druckunterschied der Wassermoleküle, der zum Beispiel auch aufgrund einer geringeren Konzentration der Wassermoleküle auf der Membranseite jenseits des Sammelraums erzeugt werden kann. Dies ist der Fall, wenn diese Membranseite mit Luft beaufschlagt ist. Jedoch wird der Mengendurchsatz an abgeschiedenem Wasser durch anlegen eines absoluten Druckgefälles drastisch erhöht, wodurch für das selbe Abscheideergebnis eine Membran mit wesentlich kleinerer Fläche zum Einsatz kommen kann.
• Bei der beschriebenen Variante der Erfindung kann als Absperrorgan ein Ventil verwendet werden, welches in den Abfluss eingebaut ist. Wird dieses verschlossen, so baut sich im Abfluss hinter dem Ventil nach und nach der im Kraftstoffsystem vorliegende Druck auf, wodurch der Mengendurchsatz an der Membran verringert oder sogar gestoppt wird. Ausschlaggebend für den Verschluß des Abflusses ist, wie bereits beschrieben, das Abfallen des Wasserspiegels im Sammelraum unter das durch den Wassersensor sensierte Niveau.
• Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht, wie schon erwähnt, einen Abscheideraum vor, in dem die semipermeable Membran eingebracht ist, und der über einen Verbindungskanal mit dem Sammelraum verbunden ist. Das Absperrorgan kann in diesem Fall alternativ in dem Abfluss oder in dem Verbindungskanal vorgesehen werden. Die Unterbringung im Abfluss bewirkt bei Verschluß den zuvor beschriebenen Druckausgleich zwischen beiden Membranseiten, wodurch der Mengendurchsatz an der Membran zum Stillstand kommt, ein Verschluß des Verbindungskanals wirkt sofort, da der Abscheideraum in diesem Fall nicht mehr mit dem Wasser aus dem Sammelraum versorgt wird.
• Bei Verwendung eines Abscheideraums ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich ein Rückführkanal vorgesehen wird, der von dem Abscheideraum zurück in das Kraftstoffsystem mündet. In diesem Fall kann die Membran mit dem Cross-Flow-Verfahren betrieben werden. Dies bedeutet, dass das zu reinigende Wasser an der Membran vorbeistreicht, indem es durch den Verbindungskanal in den Abscheideraum geführt wird und anschließend durch den Rückführkanal zurück in das Kraftstoffsystem geleitet wird. Dabei werden die Kraftstoffrückstände im abgeschiedenen Wasser sofort von der Membran wegtransportiert, so dass diese nicht zu einem Zusetzen der Membranporen führen können. Gleichzeitig tritt gereinigtes Wasser aus der dem Abscheideraum abgewandten Seite der Membran aus. Um einen Druckunterschied an der Membran aufbauen zu können, kann der Rückführkanal gegenüber dem Verbindungskanal gedrosselt sein, wodurch sich im Abscheideraum ein Staudruck ergibt.
• Es ist weiterhin vorteilhaft, in dem System, welches durch den Abscheideraum, den Verbindungskanal und eventuell den Rückführkanal gebildet wird, eine Förderpumpe vorzusehen. Diese kann als Umwälzpumpe ausgelegt werden, so dass sie nur einen Gleichmäßigen Fluß des abgeschiedenen Wassers an der Membran entlang bewirkt. In diesem Fall muß ein Rückführkanal vorgesehen sein, dessen Drosselwirkung nur schwach ist. Die andere Möglichkeit besteht darin, die Pumpe als Förderpumpe zur Erzeugung eines Druckunterschieds zu nutzen. In diesem Fall muß der Rückführkanal in der beschriebenen Weise gedrosselt werden. Eine andere Möglichkeit besteht in der Weglassung des Rückführkanals, wodurch die Membran im Abscheideraum als Dead-End-Filter wirkt. Dies bedeutet, dass der Förderstrom lediglich durch das die Membran durchtretende Reinstwasser gebildet wird. Allerdings sammeln sich in diesem Fall die abgeschiedenen Kraftstoffmoleküle in dem Abscheideraum an, so dass die Membran in regelmäßigen Abständen ausgewechselt werden muß.
• Ein vorteilhaftes Verfahren zum Betrieb der beschriebenen Vorrichtung sieht vor, dass an der semipermeablen Membran ein Druckunterschied von mindestens einem bar aufgebaut wird. Der höhere Druck liegt dabei selbstverständlich auf der Seite des Sammelraums an. Hierdurch ergibt sich die bereits beschriebene Verbesserung des Wirkungsgrades der Membran hinsichtlich des Mengendurchsatzes an Reinstwasser. Besonders vorteilhaft können die Verfahren ausgebildet werden, wenn der Druckunterschied durch die Kraftstoffpumpe zur Förderung des Kraftstoffes oder durch eine gesondert vorgesehene Förderpumpe aufgebaut wird. Bei der Verwendung der Kraftstoffpumpe werden kostenintensive weitere Baugruppen eingespart. Die Membran wird dann auf der Druckseite des Kraftstoffsystems hinter der Förderpumpe angeordnet. Wird das Kraftstoffsystem jedoch im Saugbetrieb verwendet, kann vorteilhaft eine zusätzliche Förderpumpe vorgesehen werden, welche für den Aufbau des Druckes an der Membran verantwortlich ist. Der Druck kann dann unabhängig von dem im Kraftstoffsystem vorliegenden Druck aufgebaut und optimal an die Verhältnisse an der Membran angepaßt werden.
• Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Zeichnung
• Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen
• Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Kraftstoffsystems und mögliche Anordnungen von Membranen,
• Fig. 2 die Anordnung einer Membran in einem Kraftstofffilter, der schematisch geschnitten dargestellt ist,
• Fig. 3 einen geschnitten dargestellten Kraftstofffilter in dem die Membran in einem zusätzlichen Abscheideraum angeordnet ist,
• Fig. 4 eine alternative Ausbildung des Abscheideraums gemäß Fig. 3, schematisch und teilweise aufgebrochen und
• Fig. 5 eine weitere alternative Ausgestaltung des Abscheideraums, schematisch und teilweise aufgebrochen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
• Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Kraftstoffsystem weist einen Kraftstofftank 10 auf welcher über einen Stutzen 11 befüllt werden kann. Der Füllstand ist angedeutet. Von dem Kraftstofftank geht weiterhin eine Verbindung 12 in Form einer Kraftstoffleitung aus, welche im Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine 13 endet. In die Verbindung ist eine Kraftstoffpumpe 14 und ein Kraftstofffilter 15 eingebaut. Der Kraftstofffilter weist ein Filterelement 16 auf, welches in ein Gehäuse 17 eingebracht ist.
• Der geodätisch tiefste Bereich des Kraftstofftanks wird als Sammelraum 18a genutzt. Der Auffangraum mündet in einen Abfluss 21, in den ein Absperrorgan 22a und eine Pumpe 100 die bei Öffnung des Absperrorgans aktiviert wird, eingebracht ist. In Abhängigkeit von einem durch einen der Wassersensoren 23 zensierten Füllstand an abgeschiedenem Wasser, angedeutet durch eine Wellenlinie im Kraftstofftank, wird das Absperrorgan 22a geöffnet oder geschlossen. Ist das Absperrorgan geöffnet, so kann das abgeschiedene Wasser aus dem Auffangraum 20a in einen Abscheideraum 26 gepumpt werden. Bei einem Verschluß des Absperrorgans 22a kommt der Pumpvorgang des abgeschiedenen Wassers durch die Membran 19b zum Erliegen.
• Ein zweiter Sammelraum 18b ist im Gehäuse 17 des Kraftstofffilters 15 vorgesehen. Auch hier ist einer der Wassersensoren 23 angeordnet, der ein Absperrorgan 22b betätigt, welches in einem Verbindungskanal 25 angeordnet ist. Der Verbindungskanal führt zu einem Abscheideraum 26, in dem eine semipermeable Membran 19b vorgesehen ist. Wird das Absperrorgan 22b geöffnet, so strömt das abgeschiedene Wasser aus dem Sammelraum 18b in den Abscheideraum 26 und durchtritt die Membran 19b. Das so gewonnene Reinstwasser wird in einen Auffangraum 20b geleitet und durch den Abfluss 21 der Auffangwanne 24 zugeführt.
• Das Wasser in der Auffangwanne weist eine Qualität auf, daß dieses ohne weiteres der Umwelt zugeführt werden kann. Alternativ kann das Wasser im zugehörigen Kraftfahrzeug verwendet werden, um zum Beispiel den Kühlwasserpegel für die Brennkraftmaschine zu regulieren. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung als Scheibenwaschwasser.
• Ein Rückführkanal 27, welcher im Verhältnis zum Verbindungskanal 25 eine Drossel für den Volumenstrom darstellt, verbindet den Abscheideraum 26 mit der Verbindung 12 zur Leitung des Kraftstoffs. Der Einleitungspunkt für das rückgeführte, mit Kraftstoffresten aufkonzentrierte Wasser erfolgt vor der Kraftstoffpumpe 14, wodurch sich zwischen dem Sammelraum 18b, aus dem das abgeschiedene Wasser entnommen wird und der Rückführungsstelle in die Verbindung 12 ein Druckgefälle ergibt. Da der Rückführkanal 27 eine Drossel darstellt baut sich somit im Abscheideraum 26 im Verhältnis zum Auffangraum 20b ein Druckgefälle auf, welches den Durchtritt von Reinstwasser durch die Membran 19b begünstigt. Um aufgrund schwankender Druckunterschiede in dem Rückführkanal keine Umkehr der Flußrichtung zu bewirken, ist zusätzlich ein Rückschlagventil 28 vorgesehen. Die betriebsgemäßen Flußrichtungen in der Verbindung 12 sowie den Kanalstrukturen zur Leitung des abgeschiedenen beziehungsweise Reinstwassers sind durch Pfeile angedeutet.
• Ein möglicher Aufbau des Kraftstoffilters 15 geht aus Fig. 2 hervor. Das Filterelement 16 ist derart angeordnet, dass ein Einlass 29 von einem Auslass 30 dichtend getrennt ist. Dadurch ergibt sich eine Rohseite 31 und eine Reinseite 32 des Filters, der unter anderem auch die Abscheidung von Wassertröpfchen 33 bewirkt.
• Aufgrund der unterschiedlichen Dichte von Wasser und Kraftstoff, sammelt sich das Wasser am Boden des Sammelraums 18b, der durch die Membran 19b gebildet wird. Durch diese tritt das Reinstwasser 34, welches durch den Abfluss 21 der Umwelt zugeführt wird, solange der Wassersensor 23 das Vorhandensein von abgeschiedenem Wasser oberhalb eines Mindestniveaus 35 anzeigt und das Absperrorgan 22b geöffnet ist.
• Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Filters gemäß Fig. 2, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Ein Unterschied ergibt sich hinsichtlich der Unterbringung der Membran 19b, welche rohrförmig ausgebildet ist und dadurch den Abscheideraum 26 bildet. Der Abscheideraum wird mit abgeschiedenem Wasser durch den Verbindungskanal 25 versorgt, in den eine Förderpumpe 36 zur Förderung des Wassers eingebaut ist. Durch den Rückführkanal 27 verläßt das mit Kraftstoffmolekülen aufkonzentrierte Wasser den Abscheideraum 26 und wird dem Sammelraum 18b wieder zugeführt.
• Der Wassersensor 23 steuert die Förderpumpe 36, das Absperrorgan 22b und ein Drosselventil 37 an. Der Druckaufbau an der Membran 19b aufgrund der Förderleistung der Förderpumpe kann durch das Drosselventil 37 beeinflußt werden. Durch Schließen des Absperrorgans 22b kann im Falle eines Absinkens des abgeschiedenen Wassers im Sammelraum unter das Mindestniveau 35 eine Beaufschlagung der Membran 19b mit reinem Kraftstoff vollständig unterbunden werden.
• Das Beispiel gemäß Fig. 4 ist wie der Kraftstofffilter gemäß Fig. 3 aufgebaut. Es ergeben sich lediglich hinsichtlich der Ausbildung der Membran 19b Unterschiede. In diesem Beispiel fehlt der Rücklaufkanal 27 sowie das Drosselventil 37. Die Förderpumpe 36 baut daher einen Druck in dem Abscheideraum 26 auf, der durch den Durchtritt von Reinstwasser durch die Membran 19b wieder abgebaut wird. Dementsprechend fördert die Förderpumpe 36 abgeschiedenes Wasser aus dem Sammelraum nach. Die Kontrolle durch den Wassersensor 23 erfolgt analog zu Fig. 3.
• Fig. 5 zeigt einen Kraftstofffilter, der im wesentlichen entsprechend Fig. 3 aufgebaut ist. Hier ist jedoch eine besonders kostengünstige Variante dargestellt. Es wird das Prinzip der Dead-End-Filtration verfolgt. Die als Rohr ausgeführte Membran 19b wird an den Verbindungskanal 25 angeflanscht und durch den statischen Druck der Flüssigkeitssäule in dem Gehäuse 17 beaufschlagt. Das ausgetretene Reinstwasser kann in den Auffangraum 20b gelangen und verläßt das Filtergehäuse durch den Abfluss 21. Durch Schließen des Absperrorgans 22b baut sich in dem Auffangraum 20b ein Gegendruck auf, der zu einem Druckausgleich auf beiden Seiten der Membran 19b führt und somit eine weitere Erzeugung von Reinstwasser unterbindet.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Austragen von Wasser aus dem Kraftstoffsystem, aufweisend einen Kraftstofftank (10) und eine Verbindung (12) zur Förderung des Kraftstoffes zu einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung
einen Sammelraum (18a, b) für das aus dem Kraftstoff abgeschiedene Wasser, welcher mit dem im Kraftstoffsystem gespeicherten und geförderten Kraftstoff kommuniziert,
eine semipermeable Membran (19a, b) welche durch das im Sammelraum (18a, b) abgeschiedene Wasser benetzt wird, undurchlässig für den Kraftstoff und durchlässig für Wasser ist,
einen Abfluss (21) für das Wasser, welches ausgehend vom Sammelraum (18a, b) die semipermeable Membran durchtritt, wobei der Abfluss (21) mit der dem Sammelraum (18a, b) abgekehrten Seite dem Membran ein abgeschlossenen Volumen bildet, und
ein Absperrorgan (22a, b), welches im geschlossenen Zustand den Austrag von Wasser aus dem Kraftstoffsystem verhindert,
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Sammelraum (18a, b) ein Wassersensor (23) angeordnet ist, derart, dass dieser das Vorhandensein von Wasser nur dann anzeigt, wenn dieses ein Niveau übersteigt, welches eine zuverlässige Benetzung der semipermeablen Membran mit Wasser gewährleistet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Sammelraum (18a, b) am geodätisch gesehen tiefsten Punkt des Kraftstofftankes (10) befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Sammelraum (18a, b) am geodätisch gesehen tiefsten Punkt eines Gehäuses (17) mit einem Filterelement (16) zur Abscheidung des Wassers aus dem Kraftstoff befindet, wobei
das Gehäuse (17) über einen Einlass (29) und einen Auslass (30) in die besagte Verbindung (12) zur Förderung des Kraftstoffes eingebunden ist,
dass Filterelement (16) eine Rohseite (31) aufweist, welche mit dem Einlass (29) des Gehäuses (17) kommuniziert, und
der Sammelraum (18a, b) das an der Rohseite (31) des Filterelementes (16) abgeschiedene Wasser aufnimmt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (18a, b) auf der Druckseite einer in der Verbindung (12) zur Förderung des Kraftstoffes angeordneten Kraftstoffpumpe (14) vorgesehen ist und der Abfluss (21) mit atmosphärischem Druck beaufschlagt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die semipermeable Membran (19a, b) in einem Abscheideraum (26) angeordnet ist, welcher über einen Verbindungskanal (25) mit dem Sammelraum (18a, b) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Abscheideraum (26) ein Rückführkanal (27) für den rückgehaltenen Kraftstoff ausgeht, der in das Kraftstoffsystem mündet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem System, welches durch den Abscheideraum (26) sowie die jeweils gemäß Anspruch 5 oder 6 vorgesehenen Kanäle (25, 27) gebildet ist, eine Förderpumpe (36) vorgesehen ist.

8. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zum Austragen von Wasser aus dem Kraftstoffsystem, aufweisend einen Kraftstofftank (10) und eine Verbindung (12) zur Förderung des Kraftstoffes an eine Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung
einen Sammelraum (18a, b) für das aus dem Kraftstoff abgeschiedene Wasser, welcher mit dem im Kraftstoffsystem gespeicherten und geförderten Kraftstoff kommuniziert,
eine semipermeable Membran (19a, b) welche durch das abgeschiedene Wasser im Sammelraum (18a, b) benetzt wird, undurchlässig für den Kraftstoff und durchlässig für Wasser ist,
einen Abfluss (21) für das Wasser, welches ausgehend vom Sammelraum (18a, b) die semipermeable Membran durchtritt, wobei der Abfluss (21) mit der dem Sammelraum (18a, b) abgekehrten Seite dem Membran ein abgeschlossenen Volumen bildet, und
ein Absperrorgan (22a, b), welches in dem Abfluss angeordnet ist,
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der semipermeablen Membran (19a, b) ein Druckunterschied von mindestens 1 bar aufgebaut wird, wobei der höhere Druck auf der Seite der Membran anliegt, die an den Sammelraum (18a, b) angrenzt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck durch eine Kraftstoffpumpe (14) aufgebaut wird, die zur Förderung des Kraftstoffes in das Kraftstoffsystem integriert ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck durch eine Förderpumpe (36) aufgebaut wird, die zur Förderung des auszutragenden Wassers in einen die semipermeable Membran (19a, b) enthaltenden Abscheideraum (26) hinein vorgesehen ist.