Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
WATER DISCHARGE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/144654
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a water discharge device (1), in particular in a fuel tank or a filtration device, comprising - a water collecting chamber (2), - at least one water sensor (3) for determining a water level (5) in the water collecting chamber (2), wherein - the at least one water sensor (3) is disposed in the bottom region of the water collecting chamber (2), - a device (4) is provided, which keeps a water level (5) artificially high in the region of the at least one water sensor (3), whereby it can be ensured that the water sensor (3) is in contact with water in all conceivable operating states. A water level (5) can thus be detected with particular accuracy, and undesirable draining of fuel as a result of a malfunction of the water sensor (3) when negotiating curves can be prevented.

Inventors:
BRAUNHEIM, Michael (Dammstrasse 10/4, Göppingen, 73035, DE)
FLAGGL, Kerstin (Glein 11, St. Stefan, A-9341, AT)
FONTANO, Markus (Wachtelweg 35, Wolfsberg, A-9400, AT)
SCHADLER, Werner (Seggauberg 187, Seggauberg, A-8430, AT)
Application Number:
EP2011/058034
Publication Date:
November 24, 2011
Filing Date:
May 18, 2011
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MAHLE INTERNATIONAL GMBH (Pragstraße 26-46, Stuttgart, 70376, DE)
BRAUNHEIM, Michael (Dammstrasse 10/4, Göppingen, 73035, DE)
FLAGGL, Kerstin (Glein 11, St. Stefan, A-9341, AT)
FONTANO, Markus (Wachtelweg 35, Wolfsberg, A-9400, AT)
SCHADLER, Werner (Seggauberg 187, Seggauberg, A-8430, AT)
International Classes:
B60K15/01; B60K15/03; F02M37/22
Attorney, Agent or Firm:
BRP RENAUD & PARTNER (Königstraße 28, Stuttgart, 70173, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1 . Wasseraustragseinrichtung (1 ), insbesondere in einem Kraftstofftank oder einer Filtereinrichtung, mit

- einem Wassersammeiraum (2),

- zumindest einem Wassersensor (3) zur Ermittlung eines Wasserstandes (5) im Wassersammeiraum (2) und zur Steuerung eines Wasserablassventils wobei

- der zumindest eine Wassersensor (3) in einem zumindest bodennahen

Bereich des Wassersammeiraums (2), oberhalb des Wasserablassventils angeordnet ist,

- eine Einrichtung (4) vorgesehen ist, die einen Wasserspiegel (5) im Bereich des zumindest einen Wassersensors (3) künstlich hochhält, wodurch gewährleistet werden kann, dass der Wassersensor (3) unter allen denkbaren Betriebszuständen mit Wasser in Kontakt steht.

2. Wasseraustragseinrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Einrichtung (4) als bodenseitige Senke (6) ausgebildet ist, in welcher der zumindest eine Wassersensor (3) angeordnet ist.

3. Wasseraustragseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Einrichtung (4) als den zumindest einen Wassersensor (3) zumindest teilweise umgebenden Wandkontur (7) gebildet ist.

4. Wasseraustragseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Wassersensor (3) zum Schalten einer Ventileinrichtung ausgebildet ist, über die im Bedarfsfall Wasser abgelassen werden kann.

5. Wasseraustragseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Wassersensor (3) im Bereich eines Wasserablasses angeordnet ist, so dass durch ein durch die Einrichtung (4) gebildetes Subvolumen stets

gewährleistet werden kann, dass kein Kraftstoff in den Wasserablass gelangt.

6. Wasseraustragseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Öffnen der Ventileinrichtung elektrisch und ein Schließen mechanisch, insbesondere mittels einer Feder, erfolgt.

7. Filtereinrichtung, insbesondere ein Öl- oder ein Kraftstofffilter, mit einer Wasseraustragseinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

Description:
Wasseraustragseinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasseraustragseinrichtung, insbesondere in einem Kraftstofftank oder in einer Filtereinrichtung. Die Erfindung betrifft außerdem eine Filtereinrichtung mit einer derartigen Wasseraustragseinrichtung.

Kraftstoff für Brennkraftmaschinen wird üblicherweise zuerst gefiltert, bevor er der eigentlichen Verbrennung zugeführt wird. Das dabei im Kraftstoff enthaltene Wasser kann bspw. durch Oxidation von Metall die Brennkraftmaschine selbst oder Teile davon, wie bspw. eine Einspritzanlage, schädigen, weshalb

üblicherweise Kraftstofffilter eingesetzt werden, die einen möglichst hohen Anteil des im Kraftstoff enthaltenen Wassers herausfiltern sollen. Dabei ist bei bekannten Kraftstofffiltern im unteren Bereich ein Wassersammeiraum

angeordnet, in welchem sich das Wasser aufgrund seiner höheren spezifischen Dichte im Vergleich zum Kraftstoff, sammelt. Zu vorgegebenen Zeiten oder aber bedingt durch das Erreichen vordefinierter Füllstände wird der

Wassersammeiraum entleert und das sich darin befindliche Wasser abgelassen. Nachteilig bei bekannten Kraftstofffiltern ist jedoch, dass es zu einer

Kontamination der Umgebung mit Kraftstoff kommen kann, sofern eine

Wasseraustragseinrichtung zum Ablassen des Wassers aus dem

Wassersammeiraum einen Wasserstand falsch erfasst.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, eine

Wasseraustragseinrichtung zu schaffen, die insbesondere das Risiko einer Kontamination der Umgebung mit Gefahrstoffen, wie bspw. Kraftstoff, reduziert. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der

unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind

Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Wasseraustragseinrichtung mit einem Wassersammeiraum und zumindest einem Wassersensor zur Ermittlung eines Wasserstandes in diesem

Wassersammeiraum, in dem zumindest ein Wassersensor derart im

Wassersammeiraum anzuordnen, dass dieser unter normalen

Betriebsbedingungen ausschließlich mit Wasser, d. h. insbesondere nie mit Kraftstoff oder Öl, in Kontakt gerät. Der zumindest eine Wassersensor ist dabei erfindungsgemäß in einem Bodenbereich des Wassersammeiraums angeordnet, wobei zugleich eine Einrichtung vorgesehen ist, die einen Wasserspiegel im Bereich des zumindest einen Wassersensors künstlich hochhält und dadurch gewährleistet, dass der Wassersensor unter normalen Betriebszuständen, bspw. auch bei Kurvenfahrten oder Schräglagen von bis zu 45°, mit Wasser in Kontakt steht. Die erfindungsgemäße Einrichtung sorgt somit dafür, dass der

Wassersensor in allen Betriebszuständen Kontakt mit Wasser hat und so insbesondere Fehlfunktionen, die ein versehentliches und unerwünschtes Ablassen von Öl- oder Kraftstoff vermeidet. Eine derartige Einrichtung kann bspw. als bodenseitige Senke ausgebildet sein, in welcher der zumindest eine Wassersensor angeordnet ist. In der bodenseitigen Senke wird dabei ein sog. Subvolumen bereitgestellt, das ausschließlich mit Wasser gefüllt ist, wodurch gewährleistet werden kann, dass der zumindest eine Wassersensor stets mit Wasser in Kontakt steht. An einem Boden der bodenseitigen Senke ist ein entsprechender Wasserablass angeordnet. Ein Ablassen des im

Wassersammeiraum gesammelten Wassers erfolgt dabei nach vordefinierten Zeitabständen und wird unmittelbar gestoppt, sofern der zumindest eine

Wassersensor den Kontakt mit Wasser verliert. Durch das in der bodenseitigen Senke noch vorhandene Wasser wird aber stets ein Restvolumen im

Wassersammeiraum bzw. respektive in der Senke vorhandenem Wasser gewährleistet, sodass sicher ausgeschlossen werden kann, dass ungewollt Kraftstoff bzw. Öl abgelassen wird und dadurch die Umwelt kontaminiert. In diesem Zusammenhang wird öfters von Kraftstoff bzw. Öl gesprochen, sodass die erfindungsgemäße Wasseraustragseinrichtung bspw. in einem Kraftstofftank oder in einer Filtereinrichtung angeordnet sein kann. Denkbar ist aber

selbstverständlich auch eine Anordnung in einer beliebigen anderen Vorrichtung, in welcher sich bodenseitig ein schwereres erstes Fluid sammelt, welches von einem darüber liegenden zweiten Fluid durch Ablassen getrennt werden soll. Alternativ zu der eben vorgeschlagenen Einrichtung, kann diese auch als den zumindest einen Wassersensor zumindest teilweise umgebende Wandkontur ausgebildet sein, wobei diese Wandkontur ebenfalls gewährleistet, dass der Wassersensor in allen denkbaren Betriebszuständen den Kontakt zum Wasser bzw. zum abzuscheidenden ersten Fluid hält. Bei Fahrt im Gelände dient die Wandkontur auch als Schwallschutz, um durch das Subvolumen das Eindringen von Kraftstoff/Diesel in eine Ablassleitung zu verhindern. Bei ruhendem

Flüssigkeitspegel besteht die Gefahr nur bei Überschreiten der Schräglage von 45°. Bei Fahrt allerdings kann die Dynamik der gesamten Flüssigkeit bei fehlender Wandkontur zum Fluten der Ablassleitung mit Diesel führen.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist der Wassersensor zum Schalten einer Ventileinrichtung ausgebildet, über die im Bedarfsfall Wasser abgelassen werden kann. Die Ventileinrichtung ist dabei bspw. als elektrisches Ablassventil ausgebildet und wird entweder in gewissen Zeitabständen oder durch das Signal eines zweiten Wassersensors geöffnet. Ein Schließen der Ventileinrichtung erfolgt dabei unmittelbar, sofern der zumindest eine Wassersensor beginnt, den Kontakt mit dem im Wassersammeiraum gesammelten Wasser zu verlieren. Ein Verlust dieses Kontaktes spricht für ein Absinken des Wasserspiegels im Wassersammeiraum unter einen vordefinierten, insbesondere kritischen, Grenzwert.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen

Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wasseraustragseinrichtung in einer

Schrägansicht,

Fig. 2 eine Darstellung wie in Fig. 1 , jedoch mit einem eingezeichneten fiktiven Wasserspiegel bei Schrägstellung der

Wasseraustragseinrichtung.

Entsprechend den Figuren 1 und 2, weist eine erfindungsgemäße

Wasseraustragseinrichtung 1 , die insbesondere in einem Kraftstofftank oder in einer Filtereinrichtung angeordnet sein kann, einen Wassersannnnelraunn 2 sowie zumindest einen Wassersensor 3 zur Ermittlung eines Wasserstandes 5 im Wassersammeiraum 2 sowie zur Steuerung eines Wasserablassventils auf. Der zumindest eine Wassersensor 3 ist dabei im Bodenbereich des

Wassersammeiraums 2, oberhalb des Wasserablassventils, bzw. eines

Wasserablasses angeordnet, wobei zugleich eine Einrichtung 4 vorgesehen ist, die einen Wasserspiegel im Bereich des zumindest einen Wassersensors 3 künstlich hochhält und dadurch gewährleistet, dass der Wassersensor 3 unter allen denkbaren Betriebszuständen mit dem abzulassenden Wasser in Kontakt bleibt.

Die Einrichtung 4 kann dabei erfindungsgemäß als bodenseitige Senke 6 ausgebildet sein, in welcher der zumindest eine Wassersensor 3 angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ kann die erfindungsgemäße Einrichtung 4 auch als den zumindest einen Wassersensor 3 wenigstens teilweise umgebende Wandkontur 7 ausgebildet sein, wobei unabhängig von der Ausbildung der Einrichtung 4 gewährleistet wird, dass der Wasserstand 5 im Wassersammeiraum 2 und insbesondere um den Wassersensor 3 herum nicht unter einen vordefinierten, unerwünschten Grenzwert fällt. Bei Fahrt im Gelände dient diese Wandkontur 7 als Schwallschutz, um durch das Subvolumen das Eindringen von Kraftstoff in eine Ablassleitung zu verhindern. Bei ruhendem Flüssigkeitspegel besteht die Gefahr nur bei Überschreiten der Schräglage von 45°. Bei Fahrt allerdings kann die Dynamik der gesamten Flüssigkeit bei fehlender Wandkontur 7 zum Fluten der Ablassleitung mit Kraftstoff führen, was zu einer ungewollten Kontamination der Umgebung führen kann.

Der zumindest eine Wassersensor 3 kann dabei zum Schalten des nicht näher gezeigten Wasserablassventils ausgebildet sein, über das im Bedarfsfall Wasser aus dem Wassersammeiraum 2 abgelassen werden kann. Denkbar ist auch, dass ein weiterer, ebenfalls nicht gezeigter, Wassersensor vorgesehen ist, der oberhalb des zumindest einen Wassersensors 3 liegt und zum Öffnen des Wasserablassventils ausgebildet ist, sofern er Wasser detektiert. Der

Ablassvorgang wird dann so lange fortgesetzt, bis der im Bodenbereich des Wassersammeiraums 2 angeordnete Wassersensor 3 beginnt, den Kontakt mit dem Wasser zu verlieren. Durch das künstlich um den Wassersensor 3 herum hoch gehaltene Wasservolumen kann zuverlässig gewährleistet werden, dass beim Schließen des zumindest einen Wasserablassventils noch kein Fluid, insbesondere noch kein Kraftstoff oder Öl, mit abgelassen wurde und dadurch eine Kontamination der Umwelt zu befürchten wäre. Die Ablassleitung, in welcher das zumindest eine Wasserablassventil angeordnet ist, ist dabei unterhalb des zumindest einen Wassersensors 3 angeordnet.

Ein Öffnen der Ventileinrichtung kann bspw. elektrisch erfolgen, wogegen ein Schließen mechanisch, insbesondere mittels einer Feder, erfolgt, wodurch ein sog. Fail-Safe-Prinzip realisiert werden kann, das gewährleistet, dass

insbesondere auch bei einem Stromausfall ein unbeabsichtigtes Ablassen und damit eine Kontamination der Umgebung zuverlässig vermieden werden kann. Die erfindungsgemäße Wasseraustragseinrichtung 1 sichert auch eine

zuverlässige Erfassung des Wasserstandes 5 während einer Kurvenfahrt oder einer Schräglage eines Fahrzeugs, sofern die erfindungsgemäße

Wasseraustragseinrichtung 1 bspw. in einem Kraftstofffilter oder einem

Kraftstofftank des Fahrzeugs angeordnet ist.

Generell wird sowohl in den Ansprüchen als auch in der Beschreibung stets von einem Wassersammeiraum 2 und einer Wasseraustragseinrichtung 1

gesprochen, wobei selbstverständlich klar ist, dass diese Einschränkung nur ein mögliches Einsatzgebiet darstellt, sodass die erfindungsgemäße

Wasseraustragseinrichtung 1 generell auch beim Trennen eines ersten, schwereren Fluids von einem zweiten, vergleichsweise dazu leichteren Fluid Verwendung finden kann. Haupteinsatzgebiet der erfindungsgemäßen

Wasseraustragseinrichtung 1 ist jedoch ein Kraftstofffilter bzw. ein Olfilter oder ein Kraftstofftank in einem Kraftfahrzeug. Die erfindungsgemäße Einrichtung 4 kann dabei kostengünstig ausgebildet werden, egal ob als Senke 6 oder als Wandkontur 7, sodass die signifikanten Vorteile der Erfindung mit

vergleichsweise geringen Kosten erzielbar sind. Insbesondere kann die Senke 6 bzw. die Wandkontur 7, d. h. die Einrichtung 4 zusammen mit dem

Wassersammeiraum 2, bspw. im Kunststoffspritzgussverfahren, hergestellt werden.