DE112007001857T5

DE112007001857T5 - Dampfeinschlußkanister für ein Dampfdruck-Managementsystem

Info

Publication number: DE112007001857T5
Application number: DE112007001857T
Authority: DE
Inventors: Arthur Lonedell Fink
Original assignee: Husky Corp
Current assignee: Husky Corp
Priority date: 2006-08-06
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2027-07-26
Also published as: US7578872B2; GB2455448A; WO2008018988A3; US20070266851A1; CA2660047C; CA2660047A1; DE112007001857B4; WO2008018988A2; GB2455448B; AU2007282043A1; GB0902122D0; AU2007282043B2

Abstract

Vorrichtung zur Reinigung von Kohlenwasserstoffdämpfen, umfassend einen Kanister, der Kohlenstoff enthält, einen Boden und eine gegenüberliegende Oberseite aufweist sowie einen Einlaß und einen Auslaß; wobei der Boden Kohlenwasserstoffdämpfe aus einer Kohlenwasserstoffquelle empfängt und Luft in die Kohlenwasserstoffquelle abgibt; und der Einlaß einen ersten Steuerzweig aufweist, welcher Luft in den Kanister einzieht, sobald die Kohlenwasserstoffquelle sich unter einem geringen Druck befindet, und wobei ein zweiter Steuereinlaß Luft aus dem Kanister freigibt, wenn die Kohlenwasserstoffquelle sich unter einem hohen Druck befindet; wobei ferner der Zustrom von Luft in den Kanister den Kohlenstoff des Kohlenwasserstoffes reinigt und der Luftausstrom aus dem Kanister Luft aus der Kohlenwasserstoffquelle durch den Kanister herauszieht, um den Kohlenstoff zu adsorbieren; und wobei das wiederholte Einströmen und Ausströmen der Luft durch den Kanister den Kohlenstoff regeneriert.

Description

Querreferenz zu der vorliegenden Anmeldung
Diese nicht vorläufige Patentanmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 60/97 599, die am 4. Mai 2006 eingereicht wurde. Diese nicht vorläufige Patentanmeldung bezieht sich aber auch auf die nicht vorläufige Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 11/043 526, die am 26. Januar 2005 eingereicht wurde (nunmehr US-Patent Nr. 7 011 119 ), die die Priorität der vorläufigen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 60/539 848 in Anspruch nimmt, welche am 28. Januar 2004 eingereicht worden ist.
Technisches Gebiet
Der Dampfeinschlußkanister für ein Dampfdruck-Managementsystem bezieht sich ganz allgemein auf die Dampfrückgewinnung bei einem unterirdischen Brennstoff-Lagertank und insbesondere auf das Einfangen und Reinigen von Kohlenwasserstoffdämpfen, die während der Kraftstoffbefüllung von ORVR-Fahrzeugen aus einem unterirdischen Lagertank entweichen. Ein besonderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Zurückhaltung oder das Verweilen von Kohlenwasserstoffen in den Dampfdruck-Managementkanister, während das Einströmen oder Anströmen anderer Gase ermöglicht wird, um den Kohlenstoff in dem Kanister zu regenerieren.
Hintergrund der Erfindung
Kraftstoff-Lagertanks, beispielsweise unterirdische Speichertanks, UST, die zur Lagerung von Benzin in Tankstellen dienen, sind veränderlichen Drücken ausgesetzt, die die Fähigkeit des Kraftstoffsystems und des Dampfrückgewinnungssystems beeinträchtigen, ordnungsgemäß zu arbeiten. Die Kraftstoff-Speichertanks haben beispielsweise Ventile, die überschüssigen Druck entspannen, sobald der Tank einen gewissen vorbestimmten Maximaldruck überschreitet. Zu starker Druck kann durch Vakuum unterstütztes Kraftstoff-Nachfüllen bewirkt werden, sobald mehr Dämpfe in den Tank hineingezogen werden, als Brennstoffmenge ab gegeben wird, und zwar dadurch, daß der Dampf-Rückführschlauch an den Übertragungstank nicht angeschlossen wird, sobald der Tank wieder aufgefüllt wird, oder durch örtliche atmosphärische Bedingungen, insbesondere barometrische Druckänderungen, die in Verbindung mit Wetterfronten stehen. Dazu kommt, daß ein negativer Druck oder Partial-Unterdruck in dem Lagertank dann auftreten kann, wenn mehr Kraftstoff abgegeben wird als Dämpfe, die in den Tank eingesaugt werden, beispielsweise während des Vakuum unterstützten Wiederauffüllens oder des Systemabgleichs. In dieser Situation erfordert der Tank zusätzlichen Druck oder besser, Beseitigung des Unterdrucks.
Seit dem Fahrzeug-Modelljahr 1998 wurde die an Bord befindliche Kraftstoff-Dampfrückgewinnungs-Technologie, ORVR, anfänglich in Personenautos verwendet und gegenwärtig in leichten Lastwagen. Bekanntlich betankt der Fahrzeugführer sein/ihr Fahrzeug an einer Tankstelle. Der Kraftstoff wird von einem unterirdischen Tank mit Hilfe der Ausgabevorrichtung durch einen Schlauch und eine Düse gepumpt, um den Kraftstofftank des Fahrzeugs zu befüllen. Normalerweise werden die durch das Auffüllen in dem Kraftstofftank erzeugten Dämpfe über den Dampfweg des Kraftstoffschlauches zur Ausgabevorrichtung zurückgeführt, und zwar entweder durch die Druckausgleichmethode, genannt Stufe II-Dampfrückgewinnung, oder durch eine Pumpe, und sie werden dann in den unterirdischen Lagertank zurückgeführt, um dort aufgenommen zu werden.
Entwichene Kraftstoffdämpfe führen zu Verschmutzungsbedenken und regen behördliche Vorschriften an. Kohlenwasserstoffdämpfe, beispielsweise Oktan unter der Wirkung von Sonnenlicht aus niedrigem Ozon. Derartiges Ozon beeinträchtigt die menschliche Atmung. Normalerweise arbeiten die Stufe II-Dampfrückgewinnungsstationen des Gleichgewichtstyps bei einem negativen Druck, ausgenommen bei geschlossener Station. Sobald ein mit ORVR ausgestattetes Fahrzeug betankt wird, hält das ORVR System die Dämpfe aus dem Fahrzeug-Kraftstofftank zurück und führt die Dämpfe nicht zu dem Abgabesystem zurück, wobei oftmals der Druck in dem Kraftstoff-Vorratstank gesenkt wird. Ein ORVR Fahrzeug, das an einer mit einer Stufe II ausgestatteten Station betankt wird, übt auf das System dieser Stufe II einen negativen Druck aus, der atmosphärische Luft in einen unterirdischen Kraftstofftank einzieht. Die atmosphärische Luft absorbiert dann Kohlenwasserstoffe aus dem gespeicherten Kraftstoff, und mit jedem ORVR Fahrzeug, das betankt wird, steigt der Druck in dem unterirdischen Tank an. Wenn dieser Druck eine Grenze überschreitet, entspannen Ventile die Kohlenwasserstoff halti ge Luft aus dem Tank in die Atmosphäre und tragen dadurch zur Verschmutzung bei, wenn nicht versucht wird, dies abzustellen.
Im allgemeinen fangen verschiedene Verfahren Benzindämpfe auf und führen sie dann in den unterirdischen Tank zurück. Wenn dies geschieht, verhindern die Dampfgewinnungssysteme, daß Dampf als Verschmutzungsbestandteile in die Atmosphäre entweicht. Es gibt zwei Arten von Dampfrückgewinnungssystemen. Die erste Art besteht darin, daß das Unterdruck-Unterstützungssystem den partiellen Unterdruck benutzt, der in der Düse erzeugt wird, und zwar mit Hilfe des durch die Düse während der Austeilung des Kraftstoffes fließenden Kraftstoffes, mit Hilfe einer Vakuumpumpe, und dieser partielle Unterdruck hat die Tendenz, Dämpfe in die Düse zurückzusaugen, und zwar entweder durch eine Faltenbalganordnung, die in Verbindung mit der Düsenschnauze benutzt wird, oder durch einen Kanal, der zwischen den konzentrisch angeordneten Düsenschnauzen gebildet wird, und dem partiellen Unterdruck ermöglicht, die Dämpfe in die Schnauze zurückzuziehen, um sie in den unterirdischen Lagertank zurückzuführen. Die zweite Möglichkeit besteht darin, daß das im Gleichgewicht stehende Drucksystem damit beginnt, sobald Benzin in einen Kraftstofftank des Kraftfahrzeugs gepumpt wird, Luft in die in Stellung gebrachte Düse zurückzudrücken, wobei die Kraftstoffdämpfe so eingefangen werden, daß sie in die Kraftstoffleitung und möglicherweise in den unterirdischen Lagertank zurückströmen.
Bekannte Konstruktionen vermeiden Druckbeaufschlagung und Dampfabsorption in dem unterirdischen Kraftstofftank durch zwei Klassen von Einrichtungen. Zunächst werden Düsen und andere Teile des Ausgabesystems durch einen ORVR Feststellungssensor gesteuert. Der Sensor erkennt den Druckabfall, der durch ein ORVR Fahrzeug bewirkt wird und verringert sofort den Lufteintritt auf weniger als das abgegebene Kraftstoffvolumen. Der Sensor und die Düsen führen zu einem geringfügig negativen Druck in dem unterirdischen Tank, wodurch Dampfverlust zur Atmosphäre begrenzt wird. Des weiteren steuern Membranen und Kondensierungsvorgänge den Dampf an der Quelle im unterirdischen Kraftstofftank. Die Membranen und Kondensierungsprozesse kühlen oder verflüssigen auf andere Weise Benzindämpfe und führen sie in den unterirdischen Tank zurück, wobei die gereinigte Luft in die Atmosphäre zurückgeführt wird. Obgleich die Dämpfe gesammelt werden, verlangt der Stand der Technik eine zusätzliche mechanische Einrichtung und hat höhere Installations- und Betriebskosten sowie einen höheren Energieverbrauch.
Das Patent von Healy, US Nr. 5 305 807 beschreibt eine Dampfrückgewinnungs-Vorrichtung. Diese Vorrichtung hat eine Vakuumpumpe, die an unterirdische Lagertanks angeschlossen ist, welche mit einer Magnetspule gekoppelt sind. Ein Druckschalter überwacht den Druck in dem UST und erregt die Magnetspule, so daß sich die Ventile in drei Zuständen bewegen, um einen Luftstrom in oder aus dem UST zu lenken. Die Ventile steuern die Ventile des Kohlenwasserstoffstroms und der Luft durch ein Leitungssystem. Dieses Patent offenbart eine Pumpe sowie eine Magnetspule, die in der vorliegenden Erfindung nicht vorhanden sind.
Die vorliegende Erfindung überwindet die Beschränkungen des Standes der Technik. D. h., die vorliegende Erfindung, also ein Dampfeinschlußkanister für ein Dampfdruck-Managementsystem, ermöglicht das Einschließen und Reinigen von Kohlenwasserstoffen in Kraftstoffdämpfen, während es den Durchtritt von Luft durch den Kanister des Systems zuläßt. Das Kanistersystem verwendet Druckdifferenzen, die in dem unterirdischen Tank durch ORVR Fahrzeuge erzeugt werden, um Kohlenwasserstoffe in dem Kanister zu bewegen und Luft aus dem Kanister herauszuführen, und zwar ohne aktive elektrische oder chemische Mittel. Mit anderen Worten, es werden keine Pumpen benötigt.
Somit haben bekannte Vorrichtungen nicht die Möglichkeit, Kohlenwasserstoffe in einem Kanister zu reinigen und ihre Rückführung in einen unterirdischen Kraftstofftank zu verhindern, während gleichzeitig Luft frei durch den Kanister strömen kann. Die vorliegende Erfindung macht sich die Schwäche der Wirkungsverbindung zwischen einem ORVR Fahrzeug und einem Stufen II-Austeilsystem zunutze, um Kohlenwasserstoffdämpfe zu sammeln und zu reinigen, während Luft allein in die Atmosphäre zurückgeführt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Dampfeinschlußkanister für ein Dampfdruck-Managementsystem steht mit der Rohrleitung aus einem unterirdischen Tank in Verbindung und kommuniziert mit dieser. Die vorliegende Erfindung weist einen Kanister, Kunststoff innerhalb des Kanisters und Ventile sowie Rohre auf, die mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Wenn ein ORVR Fahrzeug betankt wird, so senkt sich der Druck in einem unterirdischen Tank, wodurch Luft durch die Ventile in den Kanister eingesaugt wird. Nach dem Auftanken eines ORVR Fahrzeugs bleibt der unterirdische Tank den Umgebungsbedingungen unterworfen, die Kohlenwasserstoffdämpfe erzeugen, beispielsweise Oktan C₈H₁₈. Der barometrische Druck fällt, und der während langer Betankungszeiten verdampfte Kraftstoff erzeugt unter einem erhöhten Druck Kohlenwasserstoffdämpfe. Diese Kohlenwasserstoff reichen Dämpfe kehren dann in den Kanister zurück, wo der Kohlenstoff die Kohlenwasserstoffe bindet, während die Luft in die Atmosphäre entweichen kann. Die Betankung des nächsten ORVR Fahrzeugs zieht atmosphärische Luft ein, um die Kohlenwasserstoffe, die sich in dem Kanister befinden, zu reinigen. Dieser Zyklus von Kohlenwasserstoff-Dampfbindung und -reinigung, regenerativer Kohlenstoff-Adsorption setzt sich bei jedem ORVR Fahrzeug fort.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dampfeinschlußkanister für ein Dampfdruck-Managementsystem zu schaffen, der bzw. das in der Lage ist, Kohlenwasserstoffe aus Dämpfen zu entfernen, die aus einem unterirdischen Kraftstofftank entweichen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, mit Wasserstoff beladene Dämpfe durch Druckerhöhungen in einem unterirdischen Kraftstofftank zu sammeln.
Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, atmosphärische Luft in dem Kanister dadurch zu sammeln, daß der Druck in einem unterirdischen Kraftstofftank abnimmt, sobald ORVR Fahrzeuge aufgetankt werden.
Des weiteren soll mit der Erfindung eine Möglichkeit geboten werden, gesammelte Kohlenwasserstoffe durch gesammelte atmosphärische Luft zu reinigen, wenn die atmosphärische Luft wieder in die Atmosphäre ausgetragen wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit zu bieten, unabhängig von elektrischer oder mechanischer Energie zu arbeiten.
Darüber hinaus soll die Erfindung eine schnelle Inspektion und einen schnellen Austausch des Kohlenstoffs ermöglichen, der sich in dem Kanister befindet.
Schließlich ist es noch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine schnelle und genaue manuelle und automatische Justierung in Abhängigkeit von Druckänderungen und Reparaturen zu schaffen.
Diese und andere Aufgaben werden dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann noch verständlicher, wenn er die hier beschriebene Erfindung betrachtet und ihre bevorzugte Ausführungsform studiert, und zwar in Verbindung mit den Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Unter Bezug auf die Zeichnungen ist festzustellen, daß
1 eine Tankstelle zeigt, an der ein Fahrzeug aus einem unterirdischen Tank mit Kraftstoff betankt wird, welcher mit der bevorzugten Ausführungsform des Kanisters für ein Tankrückgewinnungssystem verbunden ist, das gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung gebaut ist;
2 eine detaillierte Ansicht des Kanisters der vorliegenden Erfindung sowie zugehöriger Ventile und Steuermechanismen zeigt; und
3 eine detaillierte Ansicht des Kanisters gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die gleichen Bezugszeichen beziehen sich in den verschiedenen Zeichnungsfiguren auf dieselben Teile.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung überwindet die Beschränkungen des Standes der Technik durch Schaffung eines Kohlenstoffkanisters und von Zubehörventilen und steuert die Reinheit von Kohlenwasserstoffdämpfen in der Luft, die aus einem unterirdischen Lagertank "UST" während der ORVR Betankung freigesetzt werden. An Tankstellen, auch Servicestationen genannt, an denen mit ORVR ausgestattete Fahrzeuge betankt werden, wird ein UST oftmals mit einem negativen Druck beaufschlagt, der atmosphärische Luft einsaugt, die sich mit in dem UST befindlichen Kohlenwasserstoffen vermischt. Wenn der UST einen ausreichend hohen Druck erreicht, so öffnen sich Entlastungsventile und lüften die Kohlenwasserstoff beladene Luft aus dem UST in die Atmosphäre. In 1 ist die bevorzugte Ausführungsform des Kanisters 1 des Dampfdruck-Managementsystems für die Rückgewinnung von Dampf gezeigt, das mit einem UST 2 (unterirdischer Lagertank 2) in einem Kraftstoff-Betankungssystem 3 verbunden ist. Der UST hat ein Lüftungsrohr 4 mit einem Eintritt, der sich im allgemeinen über der maximalen Fülllinie des UST befindet und hier gegenüber der Dampfrückgewinnung gezeigt ist. Das Lüftungsrohr steht mit dem Kanister 1 in Verbindung und weist ein Notdruck-Entlastungsventil 4a auf. Ein Schließventil 4b des Kugeltyps befindet sich in der Leitung von dem Lüftungsrohr zum Kanister. Die Leitung ist dann an den Kanister angeschlossen. Gegenüber der Leitung von dem UST hat der Kanister einen Kanister-Einlaß 5. Der Einlaß besitzt besitzt eine gesteuerte Verbindung mit der Atmosphäre. Der Einlaß nimmt unter bestimmten Bedingungen atmosphärische Luft auf oder gibt aus der Leitung unter bestimmten Bedingungen Luft ab.
2 zeigt die vorliegende Erfindung im Detail. Der Kanister 1 hat eine allgemein zylindrische Form und ist hier aufrecht gezeigt. Der Kanister hat einen Boden 1a und einen gegenüberliegenden Kopf 1b. Der Boden und der Kopf sind mit Öffnungen versehen, die eine Verbindung mit der UST-Leitung 4c bzw. dem Einlaß 5 ermöglichen. Obgleich eine zylindrische Form dargestellt bzw. beschrieben ist, kann der Kanister auch alternative Formen aufweisen, beispielsweise rechteckig, rund, sphärisch, konisch und dergleichen sein. Der Kanister hat eine Wand 1c, die mit den Umfängen des Kopfes und des Bodens in Verbindung steht, um den Kanister abzudichten. Der Kanister enthält Aktivkohle und andere Kohlenstoffmaterialien in trockener Form, die im allgemeinen den Kanister füllen. Alternativ dazu enthält der Kanister Aktivkohle in einer wäßrigen Lösung.
Der Einlaß erstreckt sich aus einem ersten Steuerabzweig 6. Der erste Steuerabzweig steht mit der Atmosphäre in Verbindung, um Luft durch den Kanister zu dem UST zu ziehen. Der erste Steuerabzweig hat einen Vakuumregler 7, der mit einem Ventil 8 verbunden ist, an das ein mit einem Sieb versehener Eintritt 9. Der Eintritt 9 läßt atmosphärische Luft in den Kanister eintreten, und zwar im allgemeinen unter einem geringen Druck und dann, wenn der Vakuumregler 7 sich öffnet.
Der Einlaß 5 hat einen zweiten Steuerzweig 10. Der zweite Steuerzweig entläßt behandelte Luft aus dem Kanister in die Atmosphäre. Der zweite Steuerzweig ist mit einem Druckregler 11 versehen, der mit einem Ventil 12 in Verbindung steht, das mit einem ein Sieb aufweisenden Austritt oder Auslaß 13 verbunden ist. Der Auslaß 13 ist hier unter dem Einlaß 9 angeordnet gezeigt, wobei jedoch auch andere Anordnungen des Auslasses möglich sind. Solche Anordnungen oder Orte werden vorteilhafterweise so getrennt, daß eine erneute Zirkulation von Kohlenwasserstoffdämpfen verhindert wird.
Zur Anwendung der vorliegenden Erfindung verbindet eine Betriebsperson die UST Leitung 4c mit dem Boden 1a des Kanisters 1. Daraufhin wird der Einlaß 5 an den Kopf 1b angeschlossen sowie der erste Steuerabzweig 6 und der zweite Steuerabzweig 10 mit dem Einlaß 5 verbunden. Im Betriebszustand steht die vorliegende Erfindung mit dem UST in Verbindung. Nach wenigen Betankungen fällt der Druck in dem UST sowie in der Leitung 4c und damit im Kanister 1. Der Vakuumregler 7 ermittelt den Druckabfall und öffnet, so daß Luft aus dem Einlaß 9 in den Kanister 1 und dann in die Leitung 4c strömen kann. Die durch den Kohlenstoff des Kanisters strömende Luft streift jegliche Kohlenwasserstoffe in dem Kanister ab und führt sie zu dem UST zurück. Sobald sich der Druck in dem UST stabilisiert, schließt der Vakuumregler, wodurch der Zustrom von Luft in den Kanister gestoppt wird.
Nach weiteren Betankungen verändert sich der barometrische Druck und der UST sammelt Kohlenwasserstoffe unter höherem Druck an. Der höhere Druck beeinfluß den Kanister des Luftdruck-Managementsystems, und der Druckregler 11 öffnet unter einem bestimmten Druck. Der offene zweite Steuerzweig 10 zieht Kohlenwasserstoff beladene Luft aus dem UST durch den Kanister. Der Kohlenstoff in dem Kanister streift die Kohlenwasserstoffe aus der UST Luft ab und hält sie auf dem Kohlenstoff zurück. Die gereinigte Luft wird dann aus dem Auslaß 13 ausgeführt. Sobald der Druck sich in dem UST wieder stabilisiert, schließt der Druckregler den zweiten Steuerzweig.
Wenn der Kanister des Systems verstopft oder in anderer Weise versagt und der UST Druck stark ansteigt, hat die Belüftung 4 ein Druckentlastungsventil 4a, das sich öffnet. Das Öffnen dieses Ventils erfolgt angenommenermaßen etwa nur einige Stunden pro Jahr. Der Zyklus der Reinigung und Zurückhaltung von Kohlenwasserstoffen wiederholt sich dann, bis der Kohlenstoff aufgebraucht ist. Der Kohlenstoff ist nach einigen Jahren aufgebraucht und muß erneuert werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht einen raschen Austausch bzw. eine rasche Erneuerung des aktivierten Kohlenstoffs oder eine andere Form von Kohlenstoff in dem Kanister. Im Betriebszustand maximiert die vorliegende Erfindung die in den UST eingeleitete Luft und minimiert jegliche Kohlenwasserstoffe, die von dem UST freigesetzt werden.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der zwei Steuerzweige mit der Atmosphäre durch denselben Einlaß in Verbindung stehen. Wie im vorigen hat der Kanister 1 eine im allgemeinen zylindrische Form, hier aufrecht stehend gezeigt, mit einem Boden 1a und einer gegenüberliegenden Oberseite 1b. Der Boden und der Kopf sind mit Öffnungen versehen, die eine Verbindung zu der UST Leitung 4c bzw. dem Einlaß 5 ermöglichen. Der Kanister hat eine Wand 1c, die mit den Umfängen der Oberseite und des Bodens in Verbindung steht, um den Kanister abzudichten. Der Kanister enthält Aktivkohle und andere Kohlenstoffmaterialien in trockener Form, die im allgemeinen den Kanister füllen. Alternativ dazu, enthält der Kanister Aktivkohle, die in einer wäßrigen Lösung suspendiert ist.
Der Einlaß läuft zu einem T 5a, das mit beiden Zweigsteuerungen verbunden ist. Die erste Zweigsteuerung steht mit der Atmosphäre in Verbindung, um durch den Einlaß 9a Luft in den Kanister einzuziehen und weiter zu dem UST. Der erste Steuerzweig hat einen Vakuumregler 7, der an ein Ventil 8 angeschlossen ist, das mit einem mit einem Sieb versehenen Einlaß 9a verbunden ist. Der Einlaß 9a ermöglicht den Zutritt von atmosphärischer Luft in den Kanister, und zwar im allgemeinen unter einem niedrigen Druck und wenn sich der Vakuumregler 7 öffnet.
In der entgegengesetzten Richtung zu dem T 5a hat der Einlaß 5 einen zweiten Steuerzweig 10. Der zweite Steuerzweig entläßt behandelte Luft aus dem Kanister in die Atmosphäre. Der zweite Steuerzweig hat einen Druckregler 11, der mit dem Ventil 8 in Verbindung steht, das dann an den mit einem Sieb versehenen Einlaß 9a angeschlossen ist. Eine Rohrleitung 11a umgibt den Regler, um statische Elektrizität von dem empfindlichen Regler abzuleiten. Der mit einem Sieb versehene Einlaß 9a ermöglicht bei der alternativen Ausführungsform sowohl den Zutritt von Luft in den Kanister als auch die Entspannung von Gasen aus dem Kanister. Da der mit einem Sieb versehene Einlaß zwei Funktionen erfüllt, verhindern die entgegengesetzten Funktionen des Vakuumreglers 10 und des Druckreglers 11 das Umwälzen von Kohlenwasserstoffdämpfen.
Ähnlich wie oben verbindet eine Betriebsperson die UST Leitung 4c mit dem Boden 1a des Kanisters 1, um die Erfindung in Betrieb zu setzen. Danach wird der Einlaß 5 an die Oberseite 1b angeschlossen, und der erste Steuerzweig 6 sowie der zweite Steuerzweig 10 werden durch das T 5a mit dem Einlaß 5 verbunden.
Im Betriebszustand arbeitet die vorliegende Erfindung mit dem UST zusammen. Nach einigen Betankungen fällt der Druck in dem UST und in der Leitung 4c und somit im Kanister 1. Der Vakuumregler 7 übermittelt den Druckabfall und öffnet, um Luft aus dem Einlaß 9a, durch das Ventil 8 und in den Kanister 1 eintreten zu lassen und daraufhin in die Leitung 4c. Die durch die Aktivkohle des Kanisters strömende Luft streift alle Kohlenwasserstoffe in der Luft ab und führt sie in den UST zurück. Sobald der Druck in dem UST sich stabilisiert, schließt der Vakuumregler, wodurch der Luftzustrom in den Kanister gestoppt wird.
Nach weiteren Betankungen ändert sich der barometrische Druck und ähnliche Vorgänge und der UST sammelt Kohlenwasserstoffe unter höherem Druck. Der höhere Druck beeinträchtigt den Kanister des Dampfdruck-Managementsystems, und der Druckregler 11 öffnet bei einem bestimmten Druck. Der offene zweite Steuerzweig 10 zieht mit Kohlenwasserstoff beladene Luft aus dem UST durch den Kanister. Die Aktivkohle in dem Kanister streift die Kohlenwasserstoffe von der UST Luft ab und hält sie auf der Aktivkohle zurück. Die gereinigte Luft wird dann aus dem Auslaß 13 abgegeben. Sobald sich der Druck in dem UST wieder stabilisiert, schließt der Druckregler den zweiten Steuerzweig.
Wenn der Kanister des Systems verstopft oder in anderer Weise versagt und der UST Druck stark ansteigt, so öffnet sich das in dem Abzug 4 vorhandene Druckentlastungsventil 4a. Das Öffnen dieses Ventils geschieht angenommenermaßen nur wenige Stunden pro Jahr. Der Zyklus von Reinigen und Zurückhalten der Kohlenwasserstoffe wiederholt sich dann so lange, bis der Kohlenstoff der Holzkohle verbraucht ist. Der Kohlenstoff der Holzkohle ist nach einigen Jahren verbraucht und muß ausgetauscht werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht das rasche Austauschen der Holzkohle, der Aktivkohle oder einer anderen Kohle in dem Kanister. Im Betriebszustand maximiert die vorliegende Erfindung die in den UST eingeführte Luft und minimiert jegliche Kohlenwasserstoffe, die aus dem UST freigesetzt werden.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß ein Dampfeinschlußkanister für ein Dampfdruck-Managementsystem dargestellt worden ist. Der Kanister des Dampfdruck-Managementsystems ist einzigartig in der Lage, Kohlenwasserstoffdämpfe aufzunehmen und sie in ein UST zurückzuführen, anstatt sie in die Atmosphäre zu entlassen. Der Kanister und das System sowie ihre verschiedenen Komponenten lassen sich aus vielen Materialien herstellen, einschließlich jedoch nicht beschränkt auf Polymere, hochdichtes Polyethylen HDPE, Polypropylen PP, Polyethylenaphtanatethylen PETE, Polyvinylchlorid PVC, Polystyren PS, Nylon, Stahl, Holzkohle, aktivierte Holzkohle, Aktivkohle, Eisen und Nichteisenmetalle, deren Legierungen und Verbindungen.
Zusammenfassung
Ein Dampfeinschlußkanister für ein Dampfdruck-Managementsystem steht mit der Rohrleitung aus einem unterirdischen Tank in Verbindung und kommuniziert mit dieser. Die vorliegende Erfindung weist einen Kanister, Kunststoff innerhalb des Kanisters und Ventile sowie Rohre auf, die mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Wenn ein ORVR Fahrzeug betankt wird, so senkt sich der Druck in einem unterirdischen Tank, wodurch Luft durch die Ventile in den Kanister eingesaugt wird. Nach dem Auftanken eines ORVR Fahrzeugs bleibt der unterirdische Tank den Umgebungsbedingungen unterworfen, die Kohlenwasserstoffdämpfe erzeugen, beispielsweise Oktan C₈H₁₈. Der barometrische Druck fällt, und der während langer Betankungszeiten verdampfte Kraftstoff erzeugt unter einem erhöhten Druck Kohlenwasserstoffdämpfe. Diese Kohlenwasserstoff reichen Dämpfe kehren dann in den Kanister zurück, wo der Kohlenstoff die Kohlenwasserstoffe bindet, während die Luft in die Atmosphäre entweichen kann. Die Betankung des nächsten ORVR Fahrzeugs zieht atmosphärische Luft ein, um die Kohlenwasserstoffe, die sich in dem Kanister befinden, zu reinigen. Dieser Zyklus von Kohlenwasserstoff-Dampfbindung und -reinigung, regenerativer Kohlenstoff-Adsorption setzt sich bei jedem ORVR Fahrzeug fort.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 7011119 [0001]
- US 5305807 [0008]

Claims

Vorrichtung zur Reinigung von Kohlenwasserstoffdämpfen, umfassend einen Kanister, der Kohlenstoff enthält, einen Boden und eine gegenüberliegende Oberseite aufweist sowie einen Einlaß und einen Auslaß; wobei der Boden Kohlenwasserstoffdämpfe aus einer Kohlenwasserstoffquelle empfängt und Luft in die Kohlenwasserstoffquelle abgibt; und der Einlaß einen ersten Steuerzweig aufweist, welcher Luft in den Kanister einzieht, sobald die Kohlenwasserstoffquelle sich unter einem geringen Druck befindet, und wobei ein zweiter Steuereinlaß Luft aus dem Kanister freigibt, wenn die Kohlenwasserstoffquelle sich unter einem hohen Druck befindet; wobei ferner der Zustrom von Luft in den Kanister den Kohlenstoff des Kohlenwasserstoffes reinigt und der Luftausstrom aus dem Kanister Luft aus der Kohlenwasserstoffquelle durch den Kanister herauszieht, um den Kohlenstoff zu adsorbieren; und wobei das wiederholte Einströmen und Ausströmen der Luft durch den Kanister den Kohlenstoff regeneriert.
Kohlenwasserstoff-Dampfreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Steuerzweig einen Vakuumregler aufweist, der mit einem Ventil in Verbindung steht sowie mit einem Eintritt, der ein Sieb aufweist, wobei der Vakuumregler sich öffnet, um Luft in den Kanister eintreten zu lassen, sobald ein niedriger Druck in der Kohlenwasserstoffquelle festgestellt wird; und daß der zweite Steuerzweig einen Druckregler aufweist, der mit einem Ventil und einem Auslaß in Verbindung steht, wobei der Druckregler sich öffnet, um von Kohlenwasserstoffdämpfen gereinigte Luft freizusetzen, sobald ein hoher Druck in der Kohlenwasserstoffquelle festgestellt wird.
Kohlenwasserstoff-Dampfreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung den Kanister mit einem Ventil verbindet, das mit einem Belüftungsrohr in Verbindung steht, welches an die Kohlenwasserstoffquelle angeschlossen ist und daß die Vorrichtung über der Leitung ein Druckentlastungsventil aufweist.
Vorrichtung zur Entfernung von Kohlenwasserstoffdämpfen aus Luft, die von einer Kohlenwasserstoffquelle unter Umgebungsdruckbedingungen abgege ben wird, gekennzeichnet durch einen Kanister, der eine Substanz enthält, die Kohlenwasserstoffdämpfe aus der Luft entfernen kann, wobei der Zustrom von Luft in den Kanister die Substanz von Kohlenwasserstoffen reinigt und der Ausstrom von Luft aus dem Kanister Dampf aus der Kohlenwasserstoffquelle durch den Kanister hindurchsaugt, um die Substanz zu adsorbieren, so daß der wiederholte Zustrom und Ausstrom von Luft durch den Kanister die Substanz regeneriert; wobei der Kanister einen Boden und eine gegenüberliegende Oberseite aufweist sowie einen Einlaß und einen Auslaß; der Auslaß Kohlenwasserstoffdämpfe von einer Kohlenwasserstoffquelle aufnimmt und Luft in die Kohlenwasserstoffquelle läßt; ein erster Steuerzweig auf den Einlaß einwirkt und Luft in den Kanister einzieht, sobald die Kohlenwasserstoffquelle sich unter einem niedrigen Druck befindet; und ein zweiter Steuerzweig, der sich in dem Einlaß befindet, Luft aus dem Kanister freigibt, sobald die Kohlenwasserstoffquelle sich unter einem hohen Druck befindet.
Kohlenwasserstoff-Entfernungsvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Vakuumregler, der mit einem Ventil und einem mit einem Filter versehenen Einlaß ausgestattet ist und sich öffnet, um Luft in den Kanister eintreten zu lassen, sobald ein niedriger Druck in der Kohlenwasserstoffquelle festgestellt wird; und daß ein Druckregler mit einem Ventil und einem Auslaß in Verbindung steht und sich öffnet, um von Kohlenwasserstoffdämpfen gereinigte Luft freizusetzen, nachdem ein hoher Druck in der Kohlenwasserstoffquelle festgestellt worden ist.
Kohlenwasserstoff-Entfernungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumregler über dem ersten Zweig angeordnet ist und der Druckregler über dem zweiten Zweig.
Kohlenwasserstoff-Entfernungsvorrichtung nach Anspruch 4, umfassend eine Leitung, die mit dem Kanister verbunden ist und dann mit einem Lüftungsrohr in Verbindung steht, das mit der Kohlenwasserstoffquelle verbunden ist und über der Leitung ein Druckentlastungsventil aufweist.
Kohlenwasserstoff-Entfernungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz aus einem der folgenden Stoffe ausgewählt wird, nämlich Kohlenstoff, Aktivkohle, Holzkohle oder aktivierte Holzkohle.
Vorrichtung zur Entfernung von Kohlenwasserstoffdämpfen aus Luft, die von einer Kohlenstoffquelle unter Umgebungsdruckbedingungen abgegeben wird, umfassend einen Kanister mit einem Boden und einer gegenüberliegenden Oberseite sowie einem Einlaß in der Oberseite, wobei der Boden von einer Kohlenwasserstoffquelle Kohlenwasserstoffdämpfe aufnimmt und Luft in die Kohlenwasserstoffquelle abgibt, wobei ferner ein erster Steuerzweig über dem Einlaß liegt und Luft in den Kanister einzieht, sobald die Kohlenwasserstoffquelle sich auf einem niedrigem Druck befindet; und ein zweiter Steuerzweig über dem Einlaß Luft aus dem Kanister freisetzt, sobald die Kohlenwasserstoffquelle sich auf einem hohen Druck befindet; ferner umfassend einen Vakuumregler; einen Druckregler; eine Leitung, die an den Kanister angeschlossen ist und zu dem Belüftungsrohr einschließlich einem Druckentlastungsventil läuft; und wobei der Kanister eine Substenz enthält, die Kohlenwasserstoffdämpfe aus Luft entfernen kann, wobei der Zustrom von Luft in den Kanister die Substanz aus Kohlenwasserstoffen reinigt und der Ausstrom von Luft aus dem Kanister Dampf aus der Kohlenwasserstoffquelle durch den Kanister hindurch zieht, um die Dämpfe durch die Substanz zu adsorbieren, so daß der wiederholte Zufluß und Abfluß von Luft durch den Kanister die Substanz regeneriert.
Kohlenwasserstoff-Entfernungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz aus einem der folgenden Stoffe ausgewählt ist, nämlich Kohlenstoff, Aktivkohle, Holzkohle und aktivierte Holzkohle.