车辆存储系统和用于这样的系统中的转化器技术方案

本发明专利技术提出了一种车辆存储系统，其包括：适于包含蒸气或液体和蒸气的储箱(1)，以及用于将包含在储箱中的蒸气的至少一部分化学地转化成液体反应产物的气体转化器(3)；该气体转化器在使用时包含用于该蒸气转化的生物催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种车辆存储系统，该系统包括用于容纳蒸气或液体和蒸气的储箱。更具体地，本专利技术的实施例涉及一种具有压强降低装置的车辆存储系统，所述压强降低装置用于降低储箱中的压强。
技术介绍
目前，为了遵守蒸发性排放法规，从汽油燃料存储系统(用于存储尤其主要呈液体形式的燃料的储箱)中出来的碳氢化合物蒸气在存储这些蒸气的碳罐中累积，以避免这些蒸气进入大气中。该碳罐通常包括活性炭或煤过滤器。通过在车辆的内燃机中燃烧所存储的蒸气而使该碳罐定期地被净化。随着混合动力车辆、更具体地插电式混合动力车辆的引进(这些车辆被设计为使得这些车辆可能潜在地数月都不使用燃料而运行)，为了限制蒸气产生，已经进行了各种努力。为了克服该问题的第一努力在于使用密封的系统。尽管这样的系统可能可以良好地运行，但储箱中的压强可能会变得相对较高，从而要求具有增大的强度、因此具有增大的重量的储箱。由于所遇到的压强可能会升高到大约350mbar的高数值，密封的系统通常需要对储箱结构进行增强并需要调整后的构件。也已经考虑了其它解决方案。已知一种用于使蒸气冷凝并将其送回到燃料储箱的系统。冷凝系统需要冷却装置；而且，被冷凝的蒸气一旦回到储箱中或甚至在正被送回储箱时就倾向于很快地蒸发。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目的在于提供一种经改善的包括存储液体和蒸气的储箱的车辆存储系统，该系统允许在避免污染大气的同时将储箱中的压强保持在可接受的水平。根据本专利技术的第一方面，提供了一种具有蒸气控制的车辆存储系统，该系统包括用于包含蒸气的储箱和用于将来自于储箱的蒸气转化成液体反应产物的气体转化器，其中，该气体转化器被配置为在使用时包含用于蒸气转化的生物催化剂。“液体反应产物”指的是雷德蒸气压强(RVP)低于15psi、从而使得在回到储箱的流体中存在大部分液体的流体。换句话说，返回的流体的挥发性比挥发性最强的燃料低。根据本专利技术的第二方面，提供了一种气体转化器，该气体转化器包括蒸气入口和其上或其中固定有或可固定有生物催化剂的基底，所述生物催化剂用于蒸气的化学转化，其中，该基底被布置成使得流入气体转化器的蒸气需要穿过基底。由此，本专利技术的气体转化器起到化学反应器(也被称作填充床)的作用。在一个具体实施例中，本专利技术的气体转化器可仅包括一种类型的基底。在该具体实施例中，同类型的基底可被用于支承(即固定)生物催化剂和困住进入的蒸气。在另一具体实施例中，本专利技术的气体转化器可包括多种类型的基底(即至少两个不同的基底)。例如，本专利技术的气体转化器可包括适于支承生物催化剂的第一类型基底和适于困住(即留住)进入的蒸气的第二类型基底。例如，可根据相继层的布置将不同类型的基底布置在该气体转化器中。在另一例子中，可以以随机的方式将不同类型的基底散布在气体转化器中。根据第三方面，本专利技术涉及生物催化剂在来自于储箱的蒸气的化学转化中的用途，尤其是在本专利技术的车辆存储系统中。根据第四方面，本专利技术涉及一种操作包括包含蒸气的储箱的车辆存储系统的方法，所述方法包括以下步骤：-将所述蒸气转移到包括生物催化剂的气体转化器；-在该生物催化剂的催化作用下将所述蒸气化学地转化成反应产物；-从气体转化器中取出该反应产物。根据另一方面，本专利技术涉及一种车辆存储系统，包括包含蒸气的储箱和用于控制储箱中的压强的压强控制器，其中该压强控制器包括用于来自于储箱的蒸气的化学转化的气体转化器，所述气体转化器被配置成在使用时包含用于该蒸气转化的生物催化剂。根据另一方面，本专利技术涉及一种包括包含蒸气的储箱的车辆存储系统的压强控制方法，该方法包括以下步骤：感测储箱中的压强参数；以及，如果压强高于预定水平，则启动气体转化器以在生物催化剂的催化作用下化学地转化来自于储箱的蒸气。本专利技术的实施例基于这样的认识：能够借助于生物催化剂，非常有效地在气体转化器中使蒸气发生反应。这样的生物催化剂在室温温度下、尤其是在正好高于室温的温度下(例如在30至45℃的范围中)是活性的。可以合适地调节气体转化器以在想要转化时提供这些条件。而且，本专利技术人理解，该调节可能不是一直需要的。如果生物催化剂被保持在更低或更高的温度下，其催化作用可能不是有效的，可能会破坏催化剂。还可以维护催化剂以免受极端温度。而且，在一个具体实施例中，可以给气体转化器添加生物催化剂，以替换变得没有活性的生物催化剂。在一个示例性实施例中，存在被配置为用于热学地调节气体转化器的调节装置(conditioning means)。尤其是在使用生物催化剂时，将转化器中的温度调节在对于进行蒸气的气体转化合适的温度范围中会是有利的。调节装置可包括例如加热器。合适地，调节装置还包括绝热封装，使得能够在独立于外部温度和/或使用燃机时的热量产生的情况下容易地将温度保持在所想要的温度范围内。可选地，可存在冷却器，以在环境温度更高时降低气体转化器中的温度。在一个具体实施中，加热器包括阻性加热元件，其形式例如为金属加热丝(线)、柔性加热器(即包括一条或更多条被附接到膜上或布置在两层膜之间的阻性带的加热器)、或具有适于被插入气体转化器的形状、尺寸和柔性的任何其它类型阻性元件。PTC(正温度系数)元件更尤其适于加热。在另一实施例中，可从车辆内的热源(例如燃料电池、内燃机、排气管线)将热量传输给气体转化器。用于热量传输的装置本身是已知的，其包括例如热管、热泵、热交换器。在另一实施中，气体转化器设有温度传感器，并且系统设有控制装置。控制装置在此被配置为用于控制调节装置。更优选地，控制装置还被联接到(coupled to)压强传感器。由此，控制装置能够通过激活调节装置提高气体转化器中的温度来启动气体转化器的运行。在一个实施例中，控制装置还能够被配置为用于将气体转化器中的温度控制在对应于生物催化剂的保存的第二预定温度范围中，以延长其寿命。在一个具体实施中，控制装置控制气体转化器中的温度保持高于最低温度。如上所述，本专利技术的气体转化器起到化学反应器的作用。在一个具体实施例中，可将生物催化剂固定在纤维上。纤维可以被附接或维持在化学反应器中，以提高蒸气与生物催化剂接触的几率。在另一实施例中，可将生物催化剂固定在多孔支承件上和多孔支承件中，例如固定在无机多孔材料中。如本领域的技术人员所熟知的，合适的无机材料例如有沸石、氧化铝、氧化锆、二氧化硅。多孔支承件本身可被布置在可由任何合适材料制成的基底上。在另外的实施例中，可将生物催化剂固定在不同的树脂层上和膜上。在一个实施例中，使用设有孔隙和/或通道并限定气体转化器中的蒸气室的基底。更优选地横向于蒸气的流动方向来布置基底。由此，所有蒸气都被带向基底表面，在基底表面处存在生物催化剂。更优选地，使用散热基底。由此，来自于加热器的热量能够以温和的方式被传输给生物催化剂。散热基底的一个例子是例如半导体基底，例如硅基底。这样的基底是更为有利的，这是因为半导体处理工艺能够产生具有多种形状的通道和孔隙并能够沉积覆层，从而调整表面特性。而且，合适地，基底设有用于排走液体反应产物的排液通道。在一个实施例中，储箱具有蒸气出口和入口；并且，气体转化器具有连接到储箱的蒸气出口的入口和连接到储箱入口的出口。在这样的实施例中，转化器通常会位于储箱外。在另一可行的实施例中，气体转化器可被设置在储箱中，优选地被设置在储箱的上部部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆存储系统，包括：适于容纳蒸气或液体和蒸气的储箱(1)，以及：气体转化器(3)，用于将包含在所述储箱中的蒸气的至少一部分化学地转化成液体反应产物，其中所述气体转化器被配置为在使用时包含用于蒸气转化的生物催化剂，其中所述蒸气到液体反应产物的转化被控制成使得所述储箱中的压强不超出规定的极限或被降低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.01 EP 14163095.41.一种车辆存储系统，包括：适于容纳蒸气或液体和蒸气的储箱(1)，以及：气体转化器(3)，用于将包含在所述储箱中的蒸气的至少一部分化学地转化成液体反应产物，其中所述气体转化器被配置为在使用时包含用于蒸气转化的生物催化剂，其中所述蒸气到液体反应产物的转化被控制成使得所述储箱中的压强不超出规定的极限或被降低。2.权利要求1所述的车辆存储系统，其中所述气体转化器包括出口(35)，所述出口(35)被布置成使得所述液体反应产物能够从所述气体转化器流到所述储箱。3.权利要求1或2所述的车辆存储系统，其中所述压强降低气体转化器包括调节装置(33)，所述调节装置(33)被配置为用于对所述转化器进行热调节。4.权利要求1至3中任一项所述的车辆存储系统，其中所述气体转化器包括基底，所述基底上固定有或能固定有生物催化剂。5.权利要求4所述的车辆存储系统，其中所述基底被布置成使得流入所述气体转化器的蒸气必须穿过所述基底。6.权利要求4至5中任一项所述的车辆存储系统，其中所述基底包括排液通道(32)，所述排液通道(32)用于将所述液体反应产物排到所述气体转化器的所述出口(35)。7.权利要求1至6中任一项所述的车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员：JJ·范夏夫汀根，弗朗索瓦·道尼尔，
申请(专利权)人：全耐塑料高级创新研究公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE