DE102007041925B4

DE102007041925B4 - Kohlenwasserstoffabscheideranordnung und Luftfilteranordnung mit einer Kohlenwasserstoffabscheideranordnung

Info

Publication number: DE102007041925B4
Application number: DE102007041925.4A
Authority: DE
Inventors: Anthony C. Arruda; Neville J. Bugli; Hovie J. Cassell; David Frey; Ryan Grimes; Mark D. Hellie; Jeffry M. Leffel; Christopher K. Roosen; Jacqueline L. Tomlin
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2023-12-21
Anticipated expiration: 2027-08-29
Also published as: US7763104B2; US20080053050A1; DE102007041925A1

Abstract

Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102), umfassend:eine erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68), die für die Aufnahme durch ein Gehäuse (63, 83, 107) eingerichtet ist, undein auf Kohlenstoff basierendes Medium (14, 42, 66, 86, 110), das in der ersten einkapselnden Schicht (16, 44, 68) angeordnet ist,wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) ein Schaumstoff ist, der das auf Kohlenstoff basierende Medium (14, 42, 66, 86, 110) umhüllt und an die Oberfläche des auf Kohlenstoff basierenden Mediums (14, 42, 66, 86, 110) angrenzt, wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) ausgebildet ist, Kohlenstoffstaub aufzufangen, der von dem auf Kohlenstoff basierenden Medium (14, 42, 66, 86, 110) abfällt,wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) zwischen einem ersten Rahmen und einem zweiten Rahmen (46, 88, 112) angeordnet ist, und die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) oder ein Rahmen (88, 112), das auf Kohlenstoff basierende Medium (14, 42, 66, 86, 110) umhüllt,wobei der erste Rahmen ein L-förmiges Befestigungsmerkmal (48) umfasst, das Befestigungsmerkmal (48) an einer am Rand liegenden Kante des ersten Rahmens angeordnet ist, das Befestigungsmerkmal (48) sich von dem ersten Rahmen zum zweiten Rahmen erstreckt und der zweite Rahmen durch den ersten Rahmen durch das Befestigungsmerkmal (48) abgesichert ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kohlenwasserstoffabscheideranordnung und insbesondere eine Kohlenwasserstoffabscheideranordnung zur Verwendung mit einem Reinluftfilter in einem Luftansaugsystem eines Fahrzeugs.
Allgemeiner Stand der Technik
Auf Grund von Gesetzen zur Verringerung der Kohlenwasserstoffmengen, die Kraftfahrzeuge in die Atmosphäre emittieren dürfen, ist es für Fahrzeugkonstrukteure notwendig, Systeme zum Messen und Steuern von Emissionen in Kraftfahrzeuge zu integrieren. Kohlenwasserstoffe werden sowohl in der Auspuffanlage eines Kraftfahrzeugs als auch vom Motor freigesetzt, selbst wenn der Motor nicht läuft. Diese Emissionen treten aus vielen Quellen aus dem Kraftfahrzeug aus, u. a. aus einem Luftansaugsystem.
Es wurden viele Verfahren verwendet, um die Kohlenwasserstoffmenge in der Auspuffanlage zu messen. Zum Beispiel wird die Kohlenwasserstoffmenge im Fahrzeugabgas durch Anordnen eines Kohlenwasserstoff adsorbierenden Materials im Abgasstrom des Kraftfahrzeugs gemessen. Das Kohlenwasserstoff adsorbierende Material ist mit einem Sensor verbunden. Der Sensor ist mit einem fahrzeugeigenen diagnostischen System verbunden, das die Abgasemissionen überwacht und den Fahrer des Fahrzeugs informiert, wenn die Kohlenwasserstoffmenge einen bestimmten Wert überschreitet. Dieses Verfahren senkt jedoch die Kohlenwasserstoffemissionen nicht wesentlich.
Ein Verfahren zur Verringerung der Menge der Kohlenwasserstoffemissionen besteht darin, Kohlenwasserstoffe mit Hilfe eines filterähnlichen Geräts zu adsorbierende oder abzuscheiden. Üblicherweise ist das Kohlenwasserstoff abscheidende Gerät aus einem Kohleblock gebildet, der im Luftansaugsystem von Kraftfahrzeugen angeordnet ist. Eines der Probleme eines solchen Anordnens des Kohlenwasserstoff abscheidenden Geräts im Luftansaugsystem ist das Risiko des Brechens aufgrund von Vibration oder Fehlzündungen. Neben dem Funktionsverlust des Kohlenwasserstoff abscheidenden Geräts können große Stücke des Kohleblocks in den Motor eindringen, was unerwünschte Beschädigungen verursachen kann. Ein weiteres Problem kann auftreten, wenn das adsorbierende Element mit Kohlenwasserstoffen gesättigt ist, was die Wirksamkeit wesentlich vermindern kann.
In der DE 20 2006 007 096 U1 wird eine Adsorbereinheit im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine beschrieben.
In der US 6 986 804 B2 wird ein Kombinationsfilter zum Filtern von Fluiden beschrieben.
In der US 2003 / 0 116 021 A1 wird ein Verdampfungskraftstoffadsorptionselement, das innerhalb eines Luftreingers angeordnet ist, der zum Beispiel mit einem Motor verbunden ist, beschrieben.
In der US 6 440 200 B1 wird eine Vorrichtung zum Verhindern des Austritts von verdampftem Kraftstoff beschrieben.
In der DE 10 2004 028 016 A1 wird eine Filtervorrichtung für einen Ansauggeräuschdämpfer eines Kraftfahrzeugs beschrieben.
In der JP 2002 - 004 956 A wird eine Vorrichtung zum Verhindern des Austragens von verdampftem Kraftstoff beschrieben.
In der DE 10 2004 000 048 A1 wird ein Luftfilter für eine Brennkraftmaschine beschrieben.
In der WO 2006 / 049 680 A2 wird ein Filter für Verdunstungsemissionen beschrieben.
In der US 6 309 451 B1 wird ein Luftfiltergerät für ein Automobil beschrieben.
In der US 7 160 369 B2 wird ein Adsorptionsfiltermaterial mit hoher Adsorptionskapazität und geringem Durchbruchverhalten beschrieben.
In der JP S61-183 456 U wird ein Luftreinigungselement und in der EP 1 273 789 A1 ein Luftreinigungsmittel für einen Verbrennungsmotor beschrieben.
Es wäre wünschenswert, ein Kohlenwasserstoff abscheidendes Gerät herzustellen, das die Kohlenwasserstoffadsorption maximiert, wobei Anordnung und Konstruktion des Geräts der Beschädigung des Geräts entgegenwirken und den Zugang zum Gerät zwecks Austausch erleichtern.
Kurzdarstellunq der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde überraschend ein Kohlenwasserstoff abscheidendes Gerät entwickelt, das die Kohlenwasserstoffadsorption maximiert, wobei Anordnung und Aufbau des Geräts der Beschädigung des Geräts entgegenwirken und der Zugang zum Gerät zwecks Austausch erleichtert wird.
In einer Ausführungsform umfasst eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung eine erste einkapselnde Schicht, die für die Aufnahme durch ein Luftfiltergehäuse eingerichtet ist, sowie ein auf Kohlenstoff basierendes Medium, das in der ersten einkapselnden Schicht angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung eine erste einkapselnde Schicht, eine zweite einkapselnde Schicht, die für die Aufnahme der ersten einkapselnden Schicht eingerichtet ist, wobei mindestens entweder die erste einkapselnde Schicht oder die zweite einkapselnde Schicht mindestens entweder aus einem offenporigen Schaum oder einem netzartigen Schaum gebildet ist und in der ersten einkapselnden Schicht ein auf Kohlenstoff basierendes Medium angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst eine Luftfilteranordnung ein Gehäuse, ein erstes Filtermedium und eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung, welche ein auf Kohlenstoff basierendes Medium und eine erste einkapselnde Schicht umfasst.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Das oben Erläuterte sowie andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann ohne weiteres aus der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verständlich, wenn sie im Licht der beigefügten Zeichnungen betrachtet wird. Es zeigen:

1 eine Perspektivansicht einer Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 eine Querschnittsansicht einer Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
3 eine Perspektivansicht eines Luftfilters, der eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält,
4 eine Draufsicht des in 3 dargestellten Luftfilters, der eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung enthält,
5 eine Perspektivansicht eines Luftfilters, der eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält,
6 eine Perspektivansicht einer Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und
7 eine auseinander gezogene Perspektivansicht eines Luftfilters, der die in 6 dargestellte Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung enthält.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die folgende ausführliche Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschreiben und veranschaulichen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung. Die Beschreibung und die Zeichnungen dienen dazu, den Fachmann zu befähigen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, und sollen den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise beschränken.
1 zeigt eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 10 weist im Grundriss eine allgemein rechteckige Form auf und ist für die Anordnung in einem Luftfiltergehäuse (nicht gezeigt) eines Kraftfahrzeugs eingerichtet. Es versteht sich jedoch, dass die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 10 jede geeignete Form aufweisen kann, die eine Anordnung im Luftfiltergehäuse erleichtert. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 10 enthält eine Filteranordnung 12 mit einem auf Kohlenstoff basierenden Medium 14, das von einer ersten einkapselnden Schicht 16 und einer zweiten einkapselnden Schicht 18 umhüllt ist. Bei dem auf Kohlenstoff basierenden Medium 14 kann es sich um jedes auf Kohlenwasserstoff basierende Medium handeln, das zur Adsorption von Kohlenwasserstoffgasen fähig ist, wie zum Beispiel ein Kohleblock. In der dargestellten Ausführungsform sind die erste einkapselnde Schicht 16 und die zweite einkapselnde Schicht 18 aus Schaumstoff gefertigt, der Kohlestaubauswurf auffangen kann. Günstige Ergebnisse wurden festgestellt, wenn ein offenporiger, netzartiger Schaumstoff oder netzartiger „offenporiger“ Polyurethanschaum verwendet wurde. Die Dichte des offenporigen Schaumstoffs beträgt etwa 1,75 Ib/ft³ oder 796 g/ft³ oder 28111 g/m³. Man sollte verstehen, dass der netzartige Schaum eine Porösität von etwa 97 % aufweist, was dem Luftstrom dienlich ist. Es können jedoch auch andere Materialien zur Bildung der ersten und zweiten einkapselnden Schicht 16, 18 verwendet werden, wie zum Beispiel Fasern, ohne vom Schutzumfang und Geist der Erfindung abzuweichen.
Im Gebrauch strömt Fluid durch die erste und zweite einkapselnde Schicht 16, 18. Verschmutzungen werden aus dem Fluid entfernt und in der ersten und zweiten einkapselnde Schicht 16, 18 aufgefangen. Das Fluid strömt auch durch das auf Kohlenstoff basierende Medium 14, wobei die Kohlenwasserstoffe daraus adsorbiert werden. Das Fluid fließt durch die erste und zweite einkapselnde Schicht 16, 18 auf der gegenüberliegenden Seite des auf Kohlenstoff basierenden Mediums 14. Der Kohlestaub aus dem auf Kohlenstoff basierenden Medium 14 wird aus dem Fluid entfernt und in der ersten und zweiten einkapselnden Schicht 16, 18 aufgefangen. Wenn das auf Kohlenstoff basierende Medium 14 einen festgelegten Kohlenstoffsättigungsgrad erreicht oder die erste und zweite einkapselnde Schicht 16, 18 einen festgelegten Grad der Sättigung mit Kohlestaub oder anderen Verschmutzungen erreichen, wird die Filteranordnung 12 entfernt und ersetzt.
Dementsprechend erleichtert die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 10 die Kohlenwasserstoffadsorption und das Filtern von Kohlestaub und anderen Verschmutzungen aus einem Fluid. Außerdem erleichtert die Position der Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 10 innerhalb des Luftfilters den Zugang zur Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 10 zwecks Austausch derselben.
2 zeigt eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 40 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 40 enthält ein auf Kohlenstoff basierendes Medium 42 und eine erste einkapselnde Schicht 44. Das auf Kohlenstoff basierende Medium 42 kann jedes auf Kohlenstoff basierende Medium sein, das in der Lage ist, Kohlenwasserstoffgase zu adsorbieren, wie zum Beispiel ein Kohleblock. In der dargestellten Ausführungsform ist die erste einkapselnde Schicht 44 aus Schaumstoff gefertigt, der Kohlestaubauswurf auffangen kann. Günstige Ergebnisse wurden festgestellt, wenn ein offenporiger, netzartiger Schaumstoff oder netzartiger „offenporiger“ Polyurethanschaum verwendet wurde. Die Dichte des offenporigen Schaumstoffs beträgt etwa 1,75 Ib/ft³ oder 796 g/ft³oder 28111 g/m³. Man sollte verstehen, dass der netzartige Schaum eine Porösität von etwa 97 % aufweist, was dem Luftstrom dienlich ist. Es können jedoch auch andere Materialien verwendet werden, um die erste einkapselnde Schicht 44 zu bilden, wie zum Beispiel Fasern, ohne vom Schutzumfang und Geist der Erfindung abzuweichen. Die erste einkapselnde Schicht 44 ist in einer zweiten einkapselnden Schicht oder einem Rahmen 46 angeordnet, der mehrere Befestigungsmerkmale 48 zum Verbinden des Rahmens 46 mit einem Luftfiltergehäuse (nicht gezeigt) enthält. Die Befestigungsmerkmale 48 sind dafür eingerichtet, die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 40 im Luftfiltergehäuse zu befestigen. Bei den Befestigungsmerkmalen 48 kann es sich wahlweise um Schellen, Schrauben oder andere Befestigungsmerkmale handeln.
Im Gebrauch werden die Befestigungsmerkmale 48 verwendet, um den Rahmen 46 am Luftfiltergehäuse zu befestigen. Die erste einkapselnde Schicht 44 fängt Verschmutzungen wie Kohlestaub auf, und das auf Kohlenstoff basierende Medium 42 adsorbiert Kohlenwasserstoffe aus einem Fluid, das durch den Luftfilter fließt, wie oben für 1 beschrieben. Wenn das auf Kohlenstoff basierende Medium 42 einen festgelegten Kohlenwasserstoffsättigungsgrad erreicht oder die erste einkapselnde Schicht 44 einen festgelegten Grad der Sättigung mit Kohlestaub oder anderen Verschmutzungen erreicht, werden die Befestigungsmerkmale 48 vom Luftfiltergehäuse gelöst, und die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 40 wird entfernt und ersetzt. Es versteht sich, dass, wenn der Rahmen 46 nicht beschädigt ist, das auf Kohlenstoff basierende Medium 42 aus dem Rahmen 46 entfernt und ersetzt werden kann und der Rahmen 46 wieder in das Luftfiltergehäuse eingesetzt werden kann.
Dementsprechend erleichtert die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 40 die Kohlenwasserstoffadsorption und das Filtern von Kohlestaub und anderen Verschmutzungen aus dem Fluid. Außerdem erleichtert die Position der Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 40 innerhalb des Luftfilters den Zugang zur Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 40 zwecks Austausch derselben, und die Befestigungsmerkmale 48 erleichtern ein einfaches Austauschen der Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 40.
Die 3 und 4 zeigen eine in einer Luftfilteranordnung 64 angeordnete Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 62. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 62 weist einen inneren hohlen Abschnitt 61 auf und ist im inneren hohlen Abschnitt der Luftfilteranordnung 64 angeordnet. Die Luftfilteranordnung 64 enthält ein Gehäuse 63 und ein erstes, im Gehäuse 63 angeordnetes Filtermedium 65. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 62 enthält ein von einer ersten einkapselnden Schicht 68 umhülltes, auf Kohlenstoff basierendes Medium 66. Das auf Kohlenstoff basierende Medium 66 kann jedes auf Kohlenstoff basierende Medium sein, das in der Lage ist, Kohlenwasserstoffgase zu adsorbieren, wie zum Beispiel ein Kohleblock. In der dargestellten Ausführungsform ist die erste einkapselnde Schicht 68 aus Schaumstoff gefertigt, der Kohlestaubauswurf auffangen kann. Positive Ergebnisse wurden festgestellt, wenn ein offenporiger, netzartiger Schaumstoff oder netzartiger „offenporiger“ Polyurethanschaum verwendet wurde. Die Dichte des offenporigen Schaumstoffs beträgt etwa 1,75 Ib/ft³ oder 796 g/ft³oder 28111 g/m³. Man sollte verstehen, dass der netzartige Schaum eine Porösität von etwa 97 % aufweist, was dem Luftstrom dienlich ist. Es können jedoch auch andere Materialien verwendet werden, um die erste einkapselnde Schicht 68 zu bilden, ohne vom Schutzumfang und Geist der Erfindung abzuweichen. In der dargestellten Ausführungsform enthält die erste einkapselnde Schicht 68 zwei getrennte Schaumstoffschichten. Wahlweise kann jedoch auch eine einzelne Schaumstoffschicht, die auf jeder Seite des auf Kohlenstoff basierenden Mediums 66 angeordnet ist oder das auf Kohlenstoff basierende Medium 66 umhüllt, verwendet werden. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 62 enthält eine zweite Schicht oder einen Rahmen 70, die/der für die Aufnahme in den inneren hohlen Abschnitt 61 der Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 62 eingerichtet ist.
Im Gebrauch fließt das Fluid in die Luftfilteranordnung 64 gemäß den Richtungspfeilen in den 3 und 4. Das Filtermedium 65 der Luftfilteranordnung 64 entfernt Verschmutzungen aus dem Fluid, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist. Die erste einkapselnde Schicht 68 fängt Verschmutzungen wie Kohlestaub auf und das auf Kohlenstoff basierende Medium 66 adsorbiert Kohlenwasserstoffe aus dem durch die Luftfilteranordnung 64 strömenden Fluid, wie oben für 1 beschrieben. Danach strömt das Fluid durch den Rahmen 70 in den inneren hohlen Abschnitt 61 und aus der Luftfilteranordnung 64 heraus. Wenn das auf Kohlenstoff basierende Medium 66 einen festgelegten Kohlenstoffsättigungsgrad erreicht oder die erste einkapselnde Schicht 68 einen festgelegten Grad der Sättigung mit Kohlestaub oder anderen Verschmutzungen erreicht, wird die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 62 entfernt und ersetzt. Es versteht sich, dass, wenn der Rahmen 70 nicht beschädigt ist, das auf Kohlenstoff basierende Medium 66 und die erste einkapselnde Schicht 68 aus dem Rahmen 70 entfernt und ersetzt werden können und der Rahmen 70 wieder in die Luftfilteranordnung 64 eingesetzt werden kann.
Dementsprechend erleichtert die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 62 die Kohlenwasserstoffadsorption und das Filtern von Kohlestaub und anderen Verschmutzungen. Außerdem erleichtert die Position der Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 62 innerhalb der Luftfilteranordnung 64 den Zugang zur Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 62 zwecks Austausch derselben.
5 zeigt eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 82 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In der dargestellten Ausführungsform ist die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 82 innerhalb des inneren hohlen Abschnitts einer Luftfilteranordnung 84 angeordnet ist. Die Luftfilteranordnung 84 enthält ein Gehäuse 83 und ein erstes, im Gehäuse 83 angeordnetes Filtermedium 85. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 82 ist im Wesentlichen x-förmig im Querschnitt und ist für die Anordnung im inneren hohlen Abschnitt der Luftfilteranordnung 84 eingerichtet. Es versteht sich, dass die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 82 wahlweise jede geeignete Form aufweisen kann. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 82 enthält ein auf Kohlenstoff basierendes Medium 86, das in einer ersten einkapselnden Schicht oder einem Rahmen 88 angeordnet ist. Wenn gewünscht, kann angrenzend oder rund um das auf Kohlenstoff basierende Medium 86 herum eine zweite einkapselnde Schicht (nicht gezeigt) angeordnet werden.
Im Gebrauch strömt Fluid in die Luftfilteranordnung 84 gemäß der angezeigten Pfeilrichtung. Das erste Filtermedium 83 der Luftfilteranordnung 84 entfernt Verschmutzungen aus dem Fluid, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist. Das auf Kohlenstoff basierende Medium 86 adsorbiert Kohlenwasserstoffe aus dem Fluid, das angrenzend daran, innerhalb des inneren hohlen Abschnitts der Luftfilteranordnung 84 strömt. Danach strömt das Fluid aus der Luftfilteranordnung 84 heraus. Wenn das auf Kohlenstoff basierende Medium 86 einen festgelegten Kohlenstoffsättigungsgrad erreicht, wird die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 82 entfernt und ersetzt. Es versteht sich, dass, wenn der Rahmen 88 nicht beschädigt ist, das auf Kohlenstoff basierende Medium 86 aus dem Rahmen 88 entfernt und ersetzt werden kann und der Rahmen 88 wieder in die Luftfilteranordnung 84 eingesetzt werden kann.
Dementsprechend erleichtert die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 82 die Kohlenwasserstoffadsorption in der Luftfilteranordnung 84. Da das Fluid an das auf Kohlenstoff basierende Medium 86 angrenzend strömt und nicht hindurch, wird der Fluss nicht durch das auf Kohlenstoff basierende Medium 86 behindert, und die Durchflussrate durch die Luftfilteranordnung 84 wird maximiert. Außerdem erleichtert die Position der Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 82 innerhalb der Luftfilteranordnung 84 den Zugang zur Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 82 zwecks Austausch derselben.
Die 6 und 7 zeigen eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 102 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 102 ist in einem inneren hohlen Abschnitt 104 einer Luftfilteranordnung 108 angeordnet. Die Luftfilteranordnung 108 enthält ein Gehäuse 107 und ein erstes, in dem Gehäuse 107 angeordnetes Filtermedium 109. In der dargestellten Ausführungsform weist die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 102 eine im Wesentlichen konische Form auf. Wahlweise kann jedoch die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 102 jede geeignete Form aufweisen. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 102 ist für die Aufnahme in den inneren hohlen Abschnitt 104 der Luftfilteranordnung 108 eingerichtet. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 102 enthält ein im Wesentlichen konisch geformtes, auf Kohlenstoff basierendes Medium 110, welches von einer ersten einkapselnden Schicht oder einem Rahmen 112 umhüllt ist. Es versteht sich, dass das auf Kohlenstoff basierende Medium 110 wahlweise jede geeignete Form aufweisen kann. Wenn gewünscht, kann eine zweite einkapselnde Schicht (nicht gezeigt) angrenzend oder um das auf Kohlenstoff basierende Medium 110 herum angeordnet werden.
Im Gebrauch strömt das Fluid in die Luftfilteranordnung 108 gemäß der angezeigten Pfeilrichtung. Das erste Filtermedium 109 der Luftfilteranordnung 108 entfernt Verschmutzungen aus dem Fluid, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist. Das auf Kohlenstoff basierende Medium 110 adsorbiert Kohlenwasserstoffe aus dem Fluid, das an die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 102 angrenzend innerhalb des inneren hohlen Abschnitts 104 der Luftfilteranordnung 108 strömt. Danach strömt das Fluid aus der Luftfilteranordnung 108 heraus. Wenn das auf Kohlenstoff basierende Medium 110 einen festgelegten Kohlenstoffsättigungsgrad erreicht, wird die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 102 entfernt und ersetzt. Es versteht sich, dass, wenn der Rahmen 112 nicht beschädigt ist, das auf Kohlenstoff basierende Medium 110 aus dem Rahmen 112 entfernt und ersetzt werden kann und der Rahmen 112 wieder in die Luftfilteranordnung 108 eingesetzt werden kann.
Dementsprechend erleichtert die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 102 die Kohlenwasserstoffadsorption. Da das Fluid an das auf Kohlenstoff basierende Medium 110 angrenzend strömt und nicht hindurch, wird der Fluss nicht durch das auf Kohlenstoff basierende Medium 110 behindert, und die Durchflussrate durch die Luftfilteranordnung 108 wird maximiert. Außerdem erleichtert die Position der Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 102 innerhalb der Luftfilteranordnung 104 den Zugang zur Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung 102 zwecks Austausch derselben.
Aus der vorangegangenen Beschreibung kann der Durchschnittsfachmann ohne weiteres die wesentlichen Eigenschaften dieser Erfindung ersehen und, ohne vom Geist und vom Schutzumfang derselben abzuweichen, verschiedene Änderungen und Modifikationen der Erfindung vornehmen, um sie verschiedenen Verwendungen und Bedingungen anzupassen.
Bezugszeichenliste

10: Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung
12: Filteranordnung
14: auf Kohlenstoff basierendes Medium
16: erste einkapselnde Schicht
18: zweite einkapselnde Schicht
40: Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung
42: auf Kohlenstoff basierendes Medium
44: erste einkapselnde Schicht
46: Rahmen
48: Befestigungsmerkmal
61: innerer hohler Abschnitt
62: Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung
63: Gehäuse
64: Luftfilteranordnung
65: Filtermedium
66: auf Kohlenstoff basierendes Medium
68: erste einkapselnde Schicht
70: Schaumstoffschicht, Rahmen
82: Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung
83: Gehäuse
84: Luftfilteranordnung
85: Filtermedium
86: auf Kohlenstoff basierendes Medium
88: Rahmen, erste einkapselnde Schicht
102: Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung
104: innerer hohler Abschnitt
107: Gehäuse
108: Luftfilteranordnung
109: Filtermedium
110: auf Kohlenstoff basierendes Medium
112: Rahmen

Claims

Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102), umfassend: eine erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68), die für die Aufnahme durch ein Gehäuse (63, 83, 107) eingerichtet ist, und ein auf Kohlenstoff basierendes Medium (14, 42, 66, 86, 110), das in der ersten einkapselnden Schicht (16, 44, 68) angeordnet ist, wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) ein Schaumstoff ist, der das auf Kohlenstoff basierende Medium (14, 42, 66, 86, 110) umhüllt und an die Oberfläche des auf Kohlenstoff basierenden Mediums (14, 42, 66, 86, 110) angrenzt, wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) ausgebildet ist, Kohlenstoffstaub aufzufangen, der von dem auf Kohlenstoff basierenden Medium (14, 42, 66, 86, 110) abfällt, wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) zwischen einem ersten Rahmen und einem zweiten Rahmen (46, 88, 112) angeordnet ist, und die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) oder ein Rahmen (88, 112), das auf Kohlenstoff basierende Medium (14, 42, 66, 86, 110) umhüllt, wobei der erste Rahmen ein L-förmiges Befestigungsmerkmal (48) umfasst, das Befestigungsmerkmal (48) an einer am Rand liegenden Kante des ersten Rahmens angeordnet ist, das Befestigungsmerkmal (48) sich von dem ersten Rahmen zum zweiten Rahmen erstreckt und der zweite Rahmen durch den ersten Rahmen durch das Befestigungsmerkmal (48) abgesichert ist.
Die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102) gemäß Anspruch 1, wobei das Luftfiltergehäuse (63, 83, 107) zylindrisch ist und einen inneren hohlen Abschnitt (61) aufweist und die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) angepasst ist, um in den inneren hohlen Abschnitt (61) einfügbar zu sein.
Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Luftfilter (64, 84, 108) ein zylindrischer Luftfilter ist.
Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) in einer zweiten einkapselnden Schicht (18) angeordnet ist, wobei die zweite einkapselnde Schicht (18) die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) umhüllt.
Luftfilteranordnung (64, 84, 108), umfassend: ein Gehäuse (63, 83, 107), umfassend einen inneren hohlen Abschnitt (61), ein erstes Filtermedium (65, 85, 109), angeordnet in dem Gehäuse (63, 83, 107), und eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102), umfassend ein auf Kohlenstoff basierendes Medium (14, 42, 66, 86, 110) angeordnet in einer erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68), wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) ein Schaumstoff ist, der das auf Kohlenstoff basierende Medium (14, 42, 66, 86, 110) umhüllt und an die Oberfläche des auf Kohlenstoff basierenden Mediums (14, 42, 66, 68, 110) angrenzt, wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) ausgebildet ist, Kohlenstoffstaub aufzufangen, der von dem auf Kohlenstoff basierendem Material (14, 42, 66, 86, 110) abfällt, die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102) in dem Gehäuse (63, 83, 107) angeordnet und an das erste Filtermedium (65, 85, 109) angrenzt, wobei das Gehäuse (63, 83, 107) ein zylindrisches Gehäuse mit einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche ist, das erste Filtermedium (65, 85, 109) zylindrisch ist und an die innere Oberfläche des Gehäuses (63, 83, 107) angrenzt, die erste eingekapselte Schicht (16, 44, 68) der Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102) zylindrisch ist und an das erste Filtermedium (65, 85, 109) grenzt und die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102) mit mindestens einem Befestigungsmerkmal mit dem Gehäuse (63, 83, 109) verbunden ist, wobei die Luftfilteranordnung (64, 84, 108) einen zylindrischen Rahmen (70) umfasst, der an die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) angrenzt, und der Rahmen (70) eine Grenze des inneren hohlen Abschnitts (61) der Luftfilteranordnung (64, 84, 108) definiert.
Luftfilteranordnung (64, 84, 108) nach Anspruch 5, wobei die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (62, 82, 102) vollständig in der zylindrischen Luftfilteranordnung (64, 84, 108) angeordnet ist und die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (62, 82, 102) in dem ersten Filtermedium (65, 85, 109) angeordnet ist.
Luftfilteranordnung (64, 84, 108) nach Anspruch 5, wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) in einer zweiten einkapselnden Schicht (18) angeordnet ist, wobei die zweite einkapselnde Schicht (18) die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) umgibt.
Luftfilteranordnung (64, 84, 108) nach Anspruch 7, wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) angrenzend an eine zweite einkapselnde Schicht (18) angeordnet ist, wobei die zweite einkapselnde Schicht (18) ein Rahmen (46, 70) ist, angrenzend an die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68), und die zweite einkapselnde Schicht (18) zwischen der ersten einkapselnden Schicht (16, 44, 68) und dem inneren hohlen Abschnitt (61) des Gehäuses (63, 83, 107) angeordnet ist.
Luftfilteranordnung (64, 84, 108), umfassend: ein Gehäuse (63, 83, 107), umfassend einen inneren hohlen Abschnitt (61); ein erstes Filtermedium (65, 85, 109), angeordnet in dem Gehäuse (63, 83, 107), und eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102), umfassend ein auf Kohlenstoff basierendes Medium (14, 42, 66, 86, 110), angeordnet in einer ersten einkapselnden Schicht (16, 44, 68), wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) das auf Kohlenwasserstoff basierende Medium (14, 42, 66, 86, 110) umhüllt, die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102) in einem Gehäuse (63, 83, 107) angeordnet ist und an das erste Filtermedium (65, 85, 109) angrenzt, wobei das Gehäuse (63, 83, 107) zylindrisch ist, die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102) vollständig in dem zylindrischen Gehäuse (63, 83, 107) angeordnet ist, die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102) in dem Filtermedium (65, 85, 109) angeordnet ist und die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) an das Filtermedium (65, 85, 109) angrenzt.
Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (62, 82, 102), umfassend: eine erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68), die für die Aufnahme durch ein Luftfiltergehäuse (63, 83, 107) eingerichtet ist, und ein auf Kohlenstoff basierendes Medium (14, 42, 66, 86, 110), das in der ersten einkapselnden Schicht (16, 44, 68) angeordnet ist, wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) das auf Kohlenstoff basierende Medium (14, 42, 66, 86, 110) umgibt, wobei die erste eingekapselte Schicht (16, 44, 68) zwischen einem ersten Rahmen und einem zweiten Rahmen (46, 70, 88, 112) angeordnet ist, und der erste und zweite Rahmen (46, 70, 88, 112) an entgegengesetzten Seiten der ersten einkapselnden Schicht (16, 44, 68) angrenzen, wobei der erste Rahmen ein L-förmiges Befestigungsmerkmal (48) umfasst, das Befestigungsmerkmal (48) an einer am Rand liegenden Kante des ersten Rahmens angeordnet ist, das Befestigungsmerkmal sich von dem ersten Rahmen zum zweiten Rahmen erstreckt und der zweite Rahmen durch den ersten Rahmen durch das Befestigungsmerkmal (48) abgesichert ist.
Luftfilteranordnung (64, 84, 108), umfassend: ein Gehäuse (63, 83, 107), umfassend einen inneren hohlen Abschnitt (61); ein erstes Filtermedium (65, 85, 109), angeordnet in dem Gehäuse (63, 83, 107), und eine Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102), umfassend ein auf Kohlenstoff basierendes Medium (14, 42, 66, 86, 110), angeordnet in einer ersten einkapselnden Schicht (16, 44, 68), wobei die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) das auf Kohlenstoff basierende Medium (14, 42, 66, 86, 110) umhüllt, die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102) in einem Gehäuse (63, 83, 107) angeordnet ist und an das erste Filtermedium (65, 85, 109) angrenzt, wobei das Gehäuse (63, 83, 107) ein zylindrisches Gehäuse mit einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche ist, das erste Filtermedium (65, 85, 109) zylindrisch ist und an die innere Oberfläche des Gehäuses (63, 83, 107) angrenzt, die erste eingekapselte Schicht (16, 44, 68) der Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102) zylindrisch ist und an das erste Filtermedium (65, 85, 109) grenzt und die Kohlenwasserstoffadsorptionsanordnung (10, 40, 62, 82, 102) mit mindestens einem Befestigungsmerkmal (48) mit dem Gehäuse (63, 83, 107) verbunden ist, wobei die Luftfilteranordnung (64, 84, 108) einen zylindrischen Rahmen (70) umfasst, der an die erste einkapselnde Schicht (16, 44, 68) angrenzt, und der Rahmen (70) eine Grenze des inneren hohlen Abschnitts der Luftfilteranordnung (64, 84, 108) definiert.