DE10126676A1

DE10126676A1 - Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums mit einem Filter zur Aufnahme von Schadstoffen in der Leitung

Info

Publication number: DE10126676A1
Application number: DE10126676A
Authority: DE
Inventors: Manfred Strohrmann; Thomas Alber; Manfred Fischer; Uwe Konzelmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2002-12-05
Also published as: WO2002099267A1; JP2004521240A; KR20030065458A; EP1397590A1; US20040003650A1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums nach dem Stand der Technik kann nicht verhindern, dass Schadstoffe aus der Leitung in die Atmosphäre gelangen können. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) hat einen Filter (30), durch den die Schadstoffe aufgenommen werden können und so nicht in die Atmosphäre gelangen können.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums bzw. von der Verwendung eines Aktivkohlefilters in einer Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 10.

Bekannte Vorrichtungen zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums weisen in der Leitung strömungsaufwärts einen Luftfilter auf, der jedoch nur Flüssigkeits- und Festkörperpartikel herausfiltert. Schadstoffe für die Atmospähre in Form von gasförmigen Emissionen, wie z. B. Kohlenwasserstoffdämpfe, aus einem Ansaugtrakt von Verbrennungsmotoren, die in die Leitung gelangen, können durch den Luftfilter nicht absorbiert werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums bzw. die erfindungsgemässe Verwendung eines Aktivkohlefilters in einer Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 10 hat demgegenüber den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise Schadstoffe nicht aus der Leitung in die Atmosphäre entweichen können.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 genannten Vorrichtung möglich.

Für die Anordnung eines Filters in der Leitung gibt es verschiedene vorteilhafte Varianten. Zum einen kann der Filter mit einer bestimmten axialen Länge an einer Innenwandung der Leitung angeordnet und rohrförmig ausgebildet sein. Der Filter muss aber nicht notwendigerweise um den ganzen Umfang der Leitung angeordnet sein, sondern kann auch nur abschnittsweise in Umfangrichtung angeordnet sein. Die Aufnahmefähigkeit eines Filters für Schadstoffe, wie z. B. Kohlenwasserstoffdämpfe, hängt u. a. von seiner Fläche ab, an der das Medium vorbeiströmt. Je nach Anwendungsfall kann also entschieden werden, welche Variante sinnvoll ist.

Um den Querschnitt der Leitung, in der das Medium strömt, im Vergleich zur Vorrichtung ohne Filter nicht zu verkleinern, ist vorteilhafterweise in einer Wandung der Leitung eine Vertiefung ausgebildet, in der der Filter angeordnet ist.

Der Filter kann auch auf vorteilhafte Weise als Steg ausgebildet sein, der beispielsweise die Länge eines Durchmessers der Leitung aufweist.

Als vorteilhafte Filter haben sich ein Aktivkohlefilter oder ein Vlies erwiesen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1a ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung, Fig. 1b einen Schnitt in radialer Richtung entlang der Linie B-B in Fig. 1a, Fig. 1c ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung, Fig. 1d einen Schnitt in radialer Richtung entlang der Linie D-D in Fig. 1c, und

Fig. 2a, 2b ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Fig. 1a zeigt, wie eine erfindungsgemässe Vorrichtung 1 mit einer Leitung 3, in der das Medium strömt, bspw. aufgebaut ist. Teil der Vorrichtung 1 zur Bestimmung zumindest eines Parameters des strömenden Mediums ist ein Gehäuse 6, das in eine Wandung 9 der Leitung 3 durch eine Einstecköffnung 12 beispielsweise steckbar eingeführt ist. Die Wandung 9 begrenzt einen Strömungsquerschnitt der Leitung 3. Beispielsweise wird in der Vorrichtung 1 ein im Gehäuse 6 angeordnetes Messelement 15 verwendet, das beispielsweise als Parameter den Volumenstrom des strömenden Mediums bestimmt. Weitere Parameter, die gemessen werden können, sind beispielsweise der Druck, die Temperatur, eine Konzentration eines Mediumbestandteils oder eine Strömungsgeschwindigkeit, die mittels geeigneter Sensoren bestimmt werden. Das Gehäuse 6 hat eine Längsachse 18 in axialer Richtung, die beispielsweise in Einbaurichtung des Gehäuses 6 in die Leitung 3 verläuft. Die Richtung des strömenden Mediums, im folgenden als Hauptströmungsrichtung bezeichnet, ist durch entsprechende Pfeile 21 in der Zeichnung gekennzeichnet und verläuft dort von links nach rechts. Das Gehäuse 6 beinhaltet einen nicht dargestellten Bypasskanal, der beispielsweise strömungsaufwärts am Gehäuse 6 eine Eintrittsöffnung 24 aufweist. Durch die Eintrittsöffnung 24 strömt das Medium in den Bypasskanal ein und strömt dort am Messelement 15 vorbei.

Strömungsaufwärts des Gehäuses 6 ist in der Leitung 3 beispielsweise zumindest ein Element zur Strömungsbeeinflussung 25 vorhanden. Das Element 25 ist beispielsweise ein Strömungsgleichrichter und/oder ein Element, das in dem Medium strömende Flüssigkeits- oder Festkörperpartikel so umlenkt, dass sie nicht in die Eintrittsöffnung 24 des Gehäuses 6 gelangen.

Ein Filter 30 ist bspw. an einer Innenwandung 28 der Leitung 3 angeordnet und erstreckt sich in axialer Richtung 21 beispielsweise strömungsaufwärts und strömungsabwärts des Gehäuses 6. Jede andere Anordnung des Filters 30 bezüglich des Gehäuses 6 ist möglich. Wenn die Leitung 3 beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt hat, ist der Filter 30 beispielsweise kreissegmentförmig ausgebildet und an der Innenwandung 28 der Leitung 3 befestigt. Soll der Querschnitt der Leitung 3 durch den Filter nicht verkleinert werden, so ist in der Wandung 9 der Leitung 3 zumindest eine Vertiefung 33 angeordnet, die den Filter 30 aufnimmt, so dass der Querschnitt der Leitung 3 strömungsaufwärts und strömungsabwärts des Filters 30 gegenüber der Vorrichtung ohne Filter 30 nicht verändert ist.

Als Filtermaterialien stehen z. B. Vlies, ein Aktivkohlefilter oder weitere bekannte Filtertypen zur Verfügung. Der Filter kann je nach bekannten Emissionen die dafür bekannten chemisorptiven Substanzen aufweisen, die die Emissionen aus der Leitung durch Chemisorption herausfiltern.

Während des Betriebs einer Verbrennungsmaschine eines Kraftfahrzeugs können z. B. Kohlenwasserstoffdämpfe eines Brennstoffs in einen Ansaugtrakt, wobei die Leitung 3 ein Teil dieses Ansaugtrakts ist, gelangen. Während des Betriebs der Verbrennungsmaschine werden die verdampften Kohlenwasserstoffe durch das strömende Medium mit in die Verbrennungsmaschine gerissen und dort verbrannt, so dass keine schädlichen Emissionen entstehen können. Wenn die Verbrennungsmaschine jedoch abgestellt ist, können gasförmige Emissionen strömungsaufwärts durch die Leitung 3 in die Atmosphäre gelangen. Um diese zu verhindern, ist der Filter 30 vorgesehen. Die gasförmigen Emissionen werden durch den Filter 30 aufgenommen, beispielsweise adsorbiert oder absorbiert. Während des Betriebs der Verbrennungsmaschine werden je nach Filterart, bspw. beim Aktivkohlefilter, die vom Filter 30 aufgenommenen Emissionen wieder an das vorbeiströmende Medium abgegeben und in der Verbrennungsmaschine verbrannt, so dass der Filter 30 wieder ganz oder zumindest teilweise gereinigt wird.

Fig. 1b zeigt einen Schnitt in radialer Richtung entlang der Linie B-B in Fig. 1a. Das Gehäuse 6 und das Element 25 wurden hier zur Vereinfachung nicht dargestellt. Zwei Filter 30 sind in zwei Vertiefungen 33 angeordnet, wobei der Durchmesser der Leitung 3 nicht verringert wurde, d. h. die Leitung 3 weist an dieser Stelle keinen Absatz auf. Die Vertiefung 33 und der Filter sind im Querschnitt kreisringsegmentförmig ausgebildet.

Fig. 1c zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung 1. Im Vergleich zur Fig. 1a ist der Filter 30 rohrförmig, bspw. kreisringförmig, ausgebildet und entlang einer Umfangslinie der Leitung 3 angeordnet. Ebenso ist die Vertiefung 33 in Umfangsrichtung der Leitung 3 kreisringförmig ausgebildet. Dies zeigt Fig. 1d in einem Schnitt in radialer Richtung entlang der Linie D-D in Fig. 1c.

Fig. 2a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung 1. Der Filter 30 ist in diesem Beispiel als Steg bspw. rechteckige Platte in der Leitung 3 angeordnet. Der Steg hat in Radialrichtung bspw. die Länge des Durchmessers der Leitung 3. Dabei kann der als Steg ausgebildete Filter 30 jede Stellung in der Leitung 3 einnehmen und auch von einer Platte abweichende Formen haben, wie rohrförmig oder oval und kann dabei bspw. auch nur im Zentrum der Leitung 3 liegen.

Fig. 2b zeigt eine Ansicht auf die erfindungsgemässe Vorrichtung 1 der Fig. 2a entgegen der Hauptströmungsrichtung 21. Der Filter 30 ist bspw. strömungsabwärts des Gehäuses 6 angeordnet. Er kann ebenso auch strömungsaufwärts des Gehäuses 6 angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, den Filter 30 am Gehäuse 6 zu befestigen, so dass der Filter 30 mit dem Einbau des Gehäuses 6 in die Wandung 9 der Leitung 3 eingebaut wird und eventuell austauschbar ist, wie in Fig. 2a gestrichelt am stromabwärtigen Teil des Gehäuses 6 angedeutet ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums, insbesondere der Ansaugluftmasse einer Brennkraftmaschine, mit zumindest einem vom strömenden Medium umströmten Messelement (15) dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (3) zumindest ein Filter (30) angeordnet ist, der für die Atmospähre schädliche Stoffe in der Leitung (3) aufnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (30) an der Innenwandung (28) der Leitung (3) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (3) zumindest eine Vertiefung (33) aufweist, in der der Filter (30) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (33) so ausgebildet ist, dass der Querschnitt der Leitung (3) strömungsaufwärts und strömungsabwärts des Filters (30) denselben Querschnitt aufweist wie im Bereich des Filters (30).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (30) rohrförmig ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (30) segmentförmig ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (30) rechteckförmig ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (30) ein Aktivkohlefilter ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (30) ein Vlies ist.

10. Verwendung eines Aktivkohlefilters (30) in einer Vorrichtung (1) zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines in einer Leitung (3) strömenden Mediums, insbesondere der Ansaugluftmasse einer Brennkraftmaschine, mit zumindest einem vom strömenden Medium umströmten Messelement (15), der in der Leitung (3) angeordnet ist, zur Aufnahme von für die Atmosphäre schädlichen Stoffen.