CN1035208C - 燃油箱排气用的活性炭过滤器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一个燃油箱排气用的活性炭过滤器。此过滤器有一个用活性炭包填充的外罩。此外罩一方面通过第一个管接头用管道与燃油箱连接，另一方面则通过第二个管接头与内燃机的进气管连接，以及通过第三个管接头与大气连接。外罩的第一块隔板设在通大气的管接头和通油箱的管接头之间，外罩至少还有另一块隔板，此隔板至少构成另一个滤室，其中每个滤室均用活性炭填充。
Description
本发明涉及的是燃油箱排气用的活性炭过滤器。
这类活性炭过滤器实际上是众所周知的。它们通常有一个塑料外罩，并在外罩中装填活性炭包，而外罩则分别通过管接头用管道与燃油箱、与内燃机的进气管，以及与大气连接。
德国专利DE-PS2407128业已提出过一种类似结构的吸附式过滤设备，它用一块隔板把装填吸附材料的外罩容积分成了两部分。
此外，德国专利DE-OS4124653提出了一个活性炭过滤器，其外罩呈椭圆形、用一块隔板隔开，并通过压缩弹簧对活性炭包产生预应力，以避免活性炭摇动及由此产生可能的故障。
这个活性炭过滤器的塑料内壳用一个可通过燃油蒸汽的外罩围起来，这个过滤器很昂贵，因为外罩不可能装管接头，因而必须装一个附加的盖。此外，为使可通过燃油蒸汽的内罩不把有害气体排放到周围环境中，外罩必须严密地盖住内罩。
本发明的目的在于避免上述诸弊，并提出一个在制造上简单得多而且具有高效净化程度的活性炭过滤器。
这个目的是这样实现的，燃油箱排气用的活性炭过滤器有一个用活性炭包填充的外罩，外罩分别通过第一个管接头用管道与燃油箱连接，并通过第二个管接头与内燃机的进气管连接，以及通过第三个管接头与大气连接，外罩中的第一块隔板装在通大气和通油箱的管接头之间，并在外罩中至少还装有另一块隔板，而构成至少另一个滤室，其中至少一个滤室用活性炭填充，隔板交叉设置，构成至少四个滤室，燃油蒸汽依次流经这些滤室，其中所述的燃油蒸汽被活性炭所吸附。
本发明的主要优点在于：通过至少装两块交叉的隔板构成至少四个滤室，燃油蒸汽依次流经这些滤室，从而显著提高吸附燃油蒸汽的能力。当然还可进一步增加隔板，从而可任意增加滤室的数目。业已证明，正是这种扁平结构和基本上是水平安装的过滤器具有明显的优点。因为由于活性炭的沉积而引起旁路或短路是不可能的，所以这种过滤器不需要弹簧对活性炭包施加预应力。
本发明的一个最佳结构是，隔板的造型能够强迫燃油蒸汽依次流经全部滤室。由于各滤室都有相当大的通道截面，因而流通速度缓慢，从而保证了很高的吸附能力。
根据本发明的一种结构形式，第一滤室和最后一个滤室即入口滤室和出口滤室之间的隔断是完全气密的。因此，在任何工作条件下，这两个滤室之间的气体交换是不可能的。
本发明的另一种结构形式是，活性炭端面考虑有挡板。为此，最好用所谓过滤泡沫来挡住一侧或两侧的活性炭，而且由于这种泡沫有弹性而产生一定的预应力。
本发明的又一种结构形式是，外罩一侧或两侧的活性炭挡板考虑有燃油蒸汽通道。同时，这些通道是这样设计的，即既能增加挡板的稳定性，又对活性炭或过滤泡沫起支撑作用。
与内燃机进气管连接的管接头和与燃油箱连接的管接头可啮合到外罩上，或嵌入外罩中，也可与外罩焊接，以及注塑在外罩上。外罩的盖也可与外罩摩擦焊接或熔焊连接。为了固定通道范围内的过滤泡沫或过滤纤维网，最好通过加热使这些通道表面熔化，然后把过滤纤维网或过滤泡沫贴到这种易熔的塑料上。这种连接耐振动、耐冲击。
本发明最佳结构的这些特征和其他特征除了可从各项权利要求中得知外，还可从本说明和附图中一目了然。其中，名特征均可分别单个或多个用本发明和其他范围的实施模式以再组合的形式予以实现，并可在此处申请保护的最佳结构上表现出来。
兹将本发明的几个实施例用图表示，并详细说明如下：
图1活性炭过滤器的平面示意图和三个剖面图，
图2活性炭过滤器详细结构剖面图，
图3a另一个活性炭过滤器，
图3b图3a的D-D剖面图，
图3c，d，e活性炭过滤器上装配管接头的各种方案。
图1表示活性炭过滤器的示意图。这个过滤器有一个外罩10。外罩10上的第一个管接头11与内燃机的进气管连接，第二个管接头12与燃油箱连接，燃油蒸汽即通过管接头12进入。此外，还有第三个管接头13与大气连接。
在活性炭过滤器外罩中装有第一块隔板14，此隔板与外罩10的底板15连接。另一块隔板16装在滤室17和18之间，并与盖21连接；在滤室19和20之间的范围内，隔板16既与盖21又与底15连接，这就保证了滤室19和20之间的完全隔断。滤室17和20各用一个活性炭包22、23、24、25填充，活性炭的端面装有过滤纤维网，以阻止活性炭外流。
如剖面C-C所示，经油箱管接头流入的汽油或燃油蒸汽进入活性炭包23后，向上流动、经通道进入活性炭包22、向下流动、经活性炭包24，而后流入活性炭包25。燃油蒸汽就这样依次通过全部四个滤室。炭氢化合物全部被吸附，只有剩余的新鲜空气可以排放到大气中去。
一俟内燃机投入运行，活性炭过滤器内的气体便立即通过管接头11吸走。于是新鲜空气经管接头13流入活性炭过滤器，并使活性炭再生。
图2表示活性炭过滤器详细结构的一个剖面。这个活性炭过滤器有一个外罩26，罩上装有一个盖27。罩和盖都用热塑性塑料制成。这样，盖和罩便可能例如用摩擦焊接连接。
隔板28与罩连成一体，另一块隔板29则与隔板28垂直。为图示清楚起见、只在滤室30中画出了活性炭31。
在下部范围内，通道33对面用过滤纤维网32挡住活性炭；而在上部范围内，则用过滤泡沫34挡住活性炭。过滤泡沫34紧贴在盖27的弧形隔离衬垫36上。在弧形隔离衬垫36之间考虑有通道35，以便燃油蒸汽通过。整个活性炭过滤器可用连接法兰盘37、38固定到固定装置上。
图3a和3b表示另一个活性炭过滤器。
图3a是过滤器侧视图。外罩39有一个盖40。此处的盖和罩也用热塑料性塑料作成，并焊接在一起。盖上有通道41，燃油蒸汽经通道从一个滤室流到下一个滤室。与大气、油箱和进气管连接的管接头42位于外罩39的下部。如图3b右侧所示，这些管接头可用旋转焊接法或熔焊法分别固定到外罩39的开孔处。也可直接注塑出管接头。
图3c表示输入燃油蒸汽的管接头46与外罩39啮合的第一方案。这个管接头46带有一根插入管47和一个防止活性炭流出的过滤元件48。用一个O形密封圈49实现管接头46与外罩39的密封。输入新鲜空气用的管接头50位于活性炭过滤器的右滤室，并与外罩啮合。此处不需要附加密封。
图3d表示固定管接头的第二方案。此处管接头46带有一块盖板51，此盖板用摩擦焊接法焊接在外罩39上。输入新鲜空气用的管接头50也带有一块盖板52，此盖板也用摩擦焊接法焊接在外罩39上。
图3e表示固定管接头的第三方案，全部管接头都装在一块整体盖板53上，并用摩擦焊接法把盖板一次焊接在外罩39上。
外罩39中的活性炭42、43在下部用过滤纤维网44挡住，而在上部则用过滤泡沫45挡住。过滤泡沫45有弹性，而对活性炭产生一定的预紧力，从而防止了在摇晃或振动时活性炭的相对运动。
图3a和3b所示的活性炭过滤器有两个滤室。当然，这个活性炭过滤器有可能增加到四个或更多个滤室。
Claims (10)
1.一种燃油箱排气用的活性炭过滤器，有一个用活性炭包填充的外罩(10)，外罩分别通过第一个管接头(12)用管道与燃油箱连接，并通过第二个管接头(11)与内燃机的进气管连接，以及通过第三个管接头(13)与大气连接，其中外罩(10)中的第一块隔板(14)装在通大气和通油箱的管接头(13，12)之间，并在外罩(10)中至少还装有另一块隔板，构成至少另一个滤室，至少一个滤室(17)用活性碳(22)填充，其特征在于：隔板(14，16)交叉设置，构成至少四个滤室(17，18，19，20)，燃油蒸汽依次流经这些滤室，其中所述的燃油蒸汽被活性炭所吸附。
2.根据权利要求1所述的活性炭过滤器，其特征是，至少一个滤室装有其他的机械元件，例如阀门。
3.根据权利要求1所述的活性炭过滤器，其特征是，在油箱管接头所在的滤室和通大气的管接头所在滤室之间为完全气密的隔断。
4.根据权利要求1所述的活性炭过滤器，其特征是，各滤室的活性炭在气体通过的入口和出口处都装有一块过滤泡沫、毛毡或纤维网，用以有效地阻止活性炭流出。
5.根据权利要求1所述的活性炭过滤器，其特征是，外罩的盖或底均有通道，以便燃油蒸汽流通，并将燃油蒸汽依次引导到下一个滤室。
6.根据权利要求1所述的活性炭过滤器，其特征是，管接头啮合到外罩上或嵌入外罩中。
7.根据权利要求1所述的活性炭过滤器，其特征是，管接头和(或)外罩盖均用塑料作成，并与塑料外罩焊接。
8.根据权利要求1所述的活性炭过滤器，其特征是，盖上或衬垫上的过滤泡沫、毛毡或纤维网是通过粘接或熔接到盖或衬垫上的。
9.根据权利要求1所述的活性炭过滤器，其特征是，各滤室中装填的活性炭具有不同的气孔结构。
10.根据权利要求1所述的活性炭过滤器，其特征是，各滤室具有不同的横截面或长度。
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