DE3801948C1 - Activated carbon filter for fuel-tank ventilation - Google Patents

Activated carbon filter for fuel-tank ventilation

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Abstract

In order to obtain intensive and rapid regeneration of the activated carbon packet (2) in an activated carbon filter (1) for ventilating the fuel tank of a combustion engine, the intention is for the said packet to be surrounded by purge channels (3, 4) in such a manner that the purge air flows along a short path transversely through the activated carbon packet (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Aktivkohlefilter zur Kraftstofftankentlüftung eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an activated carbon filter Fuel tank ventilation of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Aktivkohlefilter ist aus der US-PS 41 73 207 bekannt, bei dem ein die Aktivkohle aufnehmen­ des Gehäuse über eine Leitung einerseits mit dem Kraftstofftank und andererseits mit dem Saugrohr ei­ nes Verbrennungsmotors in Verbindung steht. Außerdem steht das Gehäuse des Aktivkohlefilters noch über eine weitere Leitung mit dem Vergaser in Verbindung. bei der jeweils durch entsprechende Ventile gesteuer­ ten Kraftstofftankentlüftung und Regeneration des Ak­ tivkohlefilters wird das Aktivkohlepaket jeweils axi­ al durchströmt. Hierbei muß einerseits die mit Kraft­ stoff beladene Luft und andererseits die Spülluft das Aktivkohlepaket auf seiner gesamten Länge axial durchströmen, wodurch sich ein großer Durchflußwider­ stand einstellt, der sich negativ auf die Kraftstoff­ tankentlüftung und Regeneration auswirkt.Such an activated carbon filter is from US-PS 41 73 207 known, in which take up the activated carbon of the housing on the one hand with the Fuel tank and on the other hand with the intake manifold ei is connected to an internal combustion engine. Furthermore the activated carbon filter housing still protrudes another line in connection with the carburetor. in which each is controlled by appropriate valves fuel tank ventilation and regeneration of the battery The activated carbon package becomes axi tive carbon filter al flows through. Here, on the one hand, the force air laden with material and on the other hand the purge air Activated carbon package axially along its entire length flow through, resulting in a large flow resistance stood that adversely affects the fuel tank ventilation and regeneration affects.

Ausgehend von einem derartigen Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aktiv­ kohlefilter zu finden, der bei konstruktiv einfachem Aufbau eine Verbesserung der Regeneration des Aktiv­ kohlefilters, insbesondere eine Verringerung des Durchflußwiderstandes bei der Regeneration, bewirkt und der auch in der Lage ist die beim Betanken von Kraftfahrzeugen anfallenden Kraftstoffdämpfe auf­ grund seines großen Aktivkohlevolumens aufzunehmen.Starting from such a prior art it is an object of the present invention to be an active to find carbon filter that is structurally simple  Build an improvement in the regeneration of the active carbon filter, especially a reduction in Flow resistance during regeneration and who is also able to refuel Motor vehicle fuel vapors due to its large volume of activated carbon.

Eine Lösung dieser Aufgabe zeigt einen Aktivkohlefil­ ter mit den Merkmalen nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.An activated carbon film shows a solution to this problem ter with the characteristics after the characterizing part of claim 1.

Durch das Vorsehen und die bestimmte Anordnung derar­ tiger Spülkanäle durchströmt die Spülluft bei der Re­ generation das Aktivkohlepaket senkrecht zur Bela­ dungsrichtung, so daß die Spülluft nur einen geringen Weg zwischen Luftverteil- und Sammelkanal zurücklegen muß, wodurch ein geringer Durchflußwiderstand und so­ mit eine intensive und schnelle Regeneration erreicht wird.By the provision and the specific arrangement of such purge channels flows through the purge air at the Re generation the activated carbon package perpendicular to the Bela direction, so that the purge air only a small amount Travel between the air distribution duct and the collecting duct must, which means a low flow resistance and so with an intensive and fast regeneration becomes.

Weitere Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further refinements according to the invention are in contain the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfüh­ rungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigenThe invention is based on Ausfüh tion examples explained in more detail. In the drawing demonstrate

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Aktivkohlefilters
e Fig. 1 is a schematic representation of an activated carbon filter according to the invention
e

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem zylindrischen Aktivkohlepaket im Schnitt Fig. 2 shows a first embodiment with a cylindrical activated carbon package in section

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem ringförmigen Aktivkohlepaket (schematische Ansicht). Fig. 3 shows a second embodiment with an annular activated carbon package (schematic view).

Die schematische Darstellung gem. Fig. 1 zeigt einen Aktivkohlefilter 1 zur Kraftstofftankentlüftung eines Verbrennungsmotors, dessen Aktivkohlepaket 2 von Spülkanälen 3, 4 für die Spülluft zur Regeneration des Aktivkohlepakets 2 umgeben ist. Dabei ist dem Ak­ tivkohlepaket 2 der Spülkanal 3 als Luftverteilkanal 5 vor- und der Spülkanal 4 als Sammelkanal 6 nachge­ schaltet. Ein Kraftstofftank 7 steht über eine mit einem Rückschlagventil 8 versehene Leitung 9 mit dem Aktivkohlepaket 2 in Verbindung, so daß bei der Kraftstofftankentlüftung die mit Kraftstoff beladene Luft aus dem Kraftstofftank 7 über die Leitung 9 und das Rückschlagventil 8 in das Aktivkohlepaket 2 ein­ tritt und dieses axial gemäß den Pfeilen 10 durch­ strömt. Die vom Kraftstoff befreite Luft verläßt das Aktivkohlepaket 2 über eine Leitung 11, in der ein Rückschlagventil 12 vorgesehen ist und wird nach Durchströmen eines Luftfilters 13 ins Freie geleitet.The schematic representation acc. Fig. 1 shows an activated carbon filter 1 to the fuel tank venting of an internal combustion engine, the activated carbon packet 2 is surrounded by scavenging ducts 3, 4 for the scavenging air for regeneration of the activated carbon packet 2. The Ak tivkohlepaket 2 of the rinsing channel 3 upstream as the air distribution channel 5 and the rinsing channel 4 as the collecting channel 6 is switched on. A fuel tank 7 is connected via a check valve 8 line 9 with the activated carbon package 2 , so that in the fuel tank ventilation the fuel-laden air from the fuel tank 7 via line 9 and the check valve 8 enters the activated carbon package 2 and this flows axially according to the arrows 10 through. The air freed from fuel leaves the activated carbon package 2 via a line 11 in which a check valve 12 is provided and is passed outside after flowing through an air filter 13 .

Zur Regeneration des Aktivkohlepakets 2 soll dieses quer, d.h. senkrecht zur Beladungsrichtung, mit Luft durchströmt werden, wobei diese Spülluft aus dem Freien über den Luftfilter 13 angesaugt und über eine mit einem Rückschlagventil 14 versehene Leitung 15 dem Luftverteilkanal 5 zugeführt wird. Nach Durch­ strömen des Aktivkohlepakets 2 auf sehr kurzem Weg wird die mit Kraftstoff angereicherte Spülluft vom Sammelkanal 6 über eine Abführleitung 16, die mit dem Saugrohr des Verbrennungsmotors (nicht gezeichnet) in Verbindung steht, dem Verbrennungsmotor zugeführt. Diese Zuführung wird durch ein in der Abführleitung 16 vorgesehenes Taktventil 17 nach den aus der Praxis bekannten Vorgaben - insbesondere Öffnen des Taktven­ tils im Teillastbereich - gesteuert.For regeneration of the activated carbon package 2 , air is to flow through it transversely, ie perpendicularly to the direction of loading, this scavenging air being sucked in from the outside via the air filter 13 and fed to the air distribution duct 5 via a line 15 provided with a check valve 14 . After flowing through the activated carbon package 2 in a very short way, the fuel-enriched scavenging air is supplied to the internal combustion engine from the collecting duct 6 via a discharge line 16 which is connected to the intake manifold of the internal combustion engine (not shown). This supply is controlled by a clock valve 17 provided in the discharge line 16 according to the known from practice - in particular opening the Taktven valve in the partial load range - controlled.

Um insbesondere bei Aktivkohlefiltern mit großem Ak­ tivkohle-Volumen, das insbesondere auch eine ausrei­ chende Kraftstofftankentlüftung bei der Befüllung des Kraftstofftanks gewährleistet, eine partielle Regene­ ration des Aktivkohlepakets 2 durchführen zu können, ist die Leitung 15 für die Zuführung der Spülluft vor dem Luftverteilkanal 5 in mehrere voneinander beab­ standete Einzelzuführungsleitungen 18 aufgeteilt, in die jeweils ein zwangsgesteuertes Ventil 19 (gestri­ chelt gezeichnet) eingebaut ist, wodurch es ermög­ licht ist, einzelne Bereiche des Aktivkohlefilterpa­ kets 2 nacheinander durch Querströmung zu regenerie­ ren. Die zwangsweise Steuerung der Ventile 19 kann beispielsweise in Abhängigkeit von der des Taktven­ tils 17 über die Ventilanordnung 17 a (gestrichelt ge­ zeichnet) erfolgen.In order to be able to carry out a partial regeneration of the activated carbon package 2 , in particular in the case of activated carbon filters with a large volume of active carbon, which in particular also ensures a sufficient fuel tank ventilation when filling the fuel tank, the line 15 for supplying the purge air in front of the air distribution duct 5 in a plurality of spaced apart individual supply lines 18 is divided, in each of which a positively controlled valve 19 (drawn with dashed lines) is installed, which makes it possible to light individual regions of the activated carbon filter pack 2 in succession by cross flow. The forced control of the valves 19 can, for example depending on the of the Taktven valve 17 via the valve arrangement 17 a (dashed lines).

Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 besteht der Aktivkohlefilter 1 aus einem zweiteiligen Gehäuse 20, 21, das ein zylindrisches Aktivkohlepaket 2 auf­ nimmt, das bei der Kraftstofftankentlüftung (Bela­ dung) axial auf seiner gesamten Länge durchströmt wird. Bei der Regeneration (Entladung) des Aktivkoh­ lepakets 2 tritt die Spülluft über einen in dem Ge­ häuseoberteil 20 gelagerten plattenförmigen Luftfil­ ter 13 in den Raum 22 ein und wird über die Leitung 15 und das Rückschlagventil 14 in den Luftverteilka­ nal 5, in dem ein luftdurchlässiges Vlies 23 vorgese­ hen sein kann, geleitet. Nach Durchströmen des Aktiv­ kohlepakets 2 wird die mit Kraftstoff beladene Luft aus dem Sammelkanal 6 über die Abführleitung 16, in dem das Taktventil 17 angeordnet ist, dem Saugrohr des Verbrennungsmotors zugeführt.In an embodiment according to FIG. 2, the activated carbon filter 1 consists of a two-part housing 20 , 21 , which takes a cylindrical activated carbon package 2 , which is flowed through axially along its entire length in the fuel tank ventilation (loading). During the regeneration (discharge) of the Aktivkoh lepakets 2 , the purge air enters through a stored in the Ge housing upper part 20 plate-shaped Luftfil ter 13 in the room 22 and is via the line 15 and the check valve 14 in the Luftverteilka channel 5 , in which an air permeable Fleece 23 can be hen, directed. After flowing through the activated carbon package 2 , the fuel-laden air from the collecting duct 6 via the discharge line 16 , in which the clock valve 17 is arranged, is fed to the intake manifold of the internal combustion engine.

Bei einem Aktivkohlefilter mit sehr großem Aktivkoh­ len-Volumen, z.B. ab 5 Liter, wird das Aktivkohlepa­ ket 2 gemäß Fig. 3 ringförmig ausgebildet, so daß bei der Regeneration durch Querströmung die Spülluft nur sehr kurze Wege zurücklegen muß, wodurch eine inten­ sive und schnelle Entladung gewährleistet ist.In an activated carbon filter with a very large volume of Aktivkoh len, for example from 5 liters, the Aktivkohlepa ket 2 is ring-shaped as shown in FIG. 3, so that the purge air only has to travel very short distances during regeneration by cross-flow, whereby an intensive and fast Discharge is guaranteed.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem ringförmig angeordneten Aktivkohlepaket 2 gemäß Fig. 3 sind für die entsprechenden Teile die gleichen Be­ zugszeichen gewählt wie in der vorausgegangenen Be­ schreibung. Die vom Kraftstofftank (nicht gezeichnet) ausgehende, mit Kraftstoff beladene Luft wird durch die Leitung 9 dem ringförmigen Aktivkohlepaket 2 zu­ geführt, durchströmt dieses gem. den Pfeilen 24 und wird über die Leitung 11 und den Luftfilter 13 ins Freie geleitet. Bei der Regeneration des Aktivkohle­ pakets 2 wird die dem Luftverteilkanal 5 zugeführte Spülluft auf kurzem Weg gemäß den Pfeilen 25 (gestri­ chelt gezeichnet) durch das ringförmige Aktivkohlepa­ ket 2 hindurch in den Sammelkanal 6 geleitet und von dort über die Abführleitung 16 und das Taktventil 17 dem Saugrohr des Verbrennungsmotors (nicht gezeich­ net) zugeführt.In this second embodiment with an annularly arranged activated carbon package 2 according to FIG. 3, the same reference numerals are chosen for the corresponding parts as in the previous description. The outgoing from the fuel tank (not shown), fuel-laden air is fed through line 9 to the annular activated carbon packet 2 , flows through it according to. arrows 24 and is conducted via line 11 and air filter 13 to the outside. During the regeneration of the activated carbon package 2 , the purge air supplied to the air distribution duct 5 is passed over a short distance according to the arrows 25 (drawn with a broken line) through the annular activated carbon package 2 into the collecting duct 6 and from there via the discharge line 16 and the clock valve 17 Intake pipe of the internal combustion engine (not shown net) supplied.

Um den Gehalt an Luftfeuchtigkeit in dem Aktivkohle­ paket 2 so gering wie möglich zu halten - da diese die Arbeitskapazität des Aktivkohlefilters verringern würde - kann dem Luftfilter 13 ein üblicher Luft­ trockner 26 nachgeschaltet sein, so daß insbesondere bei der Regeneration die der zugeführten Spülluft an­ haftende Luftfeuchtigkeit entzogen wird.In order to keep the moisture content in the activated carbon package 2 as low as possible - since this would reduce the working capacity of the activated carbon filter - the air filter 13 can be followed by a conventional air dryer 26 , so that, in particular during regeneration, the purge air supplied adheres to it Humidity is extracted.

Mit einem derartigen Aktivkohlefilter wird durch Querströmung der Spülluft bei der Entladung des Ak­ tivkohlepakets erreicht, daß die Spülluft nur sehr kleine Wege zur Aufnahme des Kraftstoffs zurücklegen muß, wodurch eine intensive und schnelle Regeneration des Aktivkohlefilters gewährleistet ist.With such an activated carbon filter Cross flow of the purge air when discharging the Ak tivkohlepakets achieved that the purge air only very cover small distances to take up the fuel must, resulting in an intensive and rapid regeneration of the activated carbon filter is guaranteed.

Claims (8)

1. Aktivkohlefilter zur Kraftstofftankentlüftung ei­ nes Verbrennungsmotors, der leitungsmäßig einer­ seits mit dem Kraftstofftank und andererseits mit dem Saugrohr des Verbrennungsmotors in Verbindung steht, mit einem ein Aktivkohlepaket aufnehmenden Gehäuse, dessen Längserstreckung größer als des­ sen Quererstreckung ist, wobei die Kraftstofftan­ kentlüftung (Beladung) in Richtung der Längser­ streckung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivkohlepaket (2) von Spülkanälen (3, 4) derartig umgeben ist, daß die Durchflußrich­ tung der Spülluft bei der Regeneration des Aktiv­ kohlepakets (2) im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Beladung ist.1. Activated carbon filter for fuel tank ventilation of an internal combustion engine, which is connected on the one hand by line to the fuel tank and on the other hand to the intake manifold of the internal combustion engine, with a housing that accommodates an activated carbon package, the longitudinal extent of which is greater than its transverse extent, the fuel tank ventilation (loading) in the direction of the longitudinal extension, characterized in that the activated carbon package ( 2 ) is surrounded by flushing channels ( 3 , 4 ) such that the direction of flow of the purge air during the regeneration of the activated carbon package ( 2 ) is substantially perpendicular to the direction of the load . 2. Aktivkohlefilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längserstreckung des Aktivkohlepakets (2) mindestens das Zweifache der Quererstreckung ist.2. Activated carbon filter according to claim 1, characterized in that the longitudinal extent of the activated carbon package ( 2 ) is at least twice the transverse extent. 3. Aktivkohlefilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aktivkohlepaket (2) zur Regeneration ein Luftverteilkanal (5) vor- und ein Sammelkanal (6) nachgeschaltet wird.3. activated carbon filter according to claim 1 or 2, characterized in that the activated carbon package ( 2 ) for regeneration, an air distribution duct ( 5 ) upstream and a collection duct ( 6 ) is connected downstream. 4. Aktivkohlefilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführleitung (15) zum Luftverteilka­ nal (5) ein selbsttätig wirkendes Rückschlagven­ til (14) vorgesehen ist.4. Activated carbon filter according to one of the preceding claims, characterized in that an automatically acting Rückschlagven valve ( 14 ) is provided in the feed line ( 15 ) to the Luftverteilka channel ( 5 ). 5. Aktivkohlefilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitung (15) zum Luftverteilka­ nal (5) vor diesem in mehrere gegeneinander beab­ standete Einzelzuführungsleitungen (18) aufge­ teilt ist, in denen jeweils ein zwangsgesteuertes Ventil (19) vorgesehen ist.5. Activated carbon filter according to one of the preceding claims, characterized in that the feed line ( 15 ) to the Luftverteilka channel ( 5 ) upstream of this is divided into a plurality of mutually spaced individual feed lines ( 18 ), in each of which a positively controlled valve ( 19 ) is provided . 6. Aktivkohlefilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (19) über eine Ventilanordnung (17 a) in Wirkverbindung mit dem Taktventil (17) stehen.6. activated carbon filter according to claim 5, characterized in that the valves ( 19 ) via a valve arrangement ( 17 a ) are operatively connected to the clock valve ( 17 ). 7. Aktivkohlefilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivkohlepaket (2) ringförmig ausgebil­ det ist. 7. Activated carbon filter according to one of the preceding claims, characterized in that the activated carbon package ( 2 ) is annularly ausgebil det. 8. Aktivkohlefilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftfilter (13) ein Lufttrockner (26) nachgeschaltet ist.8. Activated carbon filter according to one of the preceding claims, characterized in that the air filter ( 13 ) is followed by an air dryer ( 26 ).
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