用于控制蒸发烃排放物的涂层滤网吸附装置制造方法及图纸

技术编号:700983 阅读:166 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于回收挥发性烃的烃吸附装置,所述挥发性烃来自若干来源,并且如果未经吸附会在发动机关闭时通过汽车发动机的空气净化器释放到大气中。所述装置设置在进气系统中,以使流过发动机的所有空气都通过所述装置。所述装置包括具有空气进口和空气出口的壳体。所述壳体包括基材和涂覆在该基材表面的挥发性烃吸附材料。所述吸附材料可以是硅胶、分子筛和/或活性炭。所述材料还包含可使该材料与基材表面粘附的粘合剂。

【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用于吸附汽车进气系统中的挥发性烃燃料蒸气的装 置。这些蒸气在发动机关闭后产生,如果不吸附,则会流出空气净化器进 入大气。
技术介绍
用于捕集来自汽车燃料箱的挥发性烃类燃料蒸气的系统和方法是公知 的。这种系统基于包含可再生吸附剂(例如活性炭)的防护滤器(canister ), 通常被称作蒸发损失控制系统。吸附剂吸附挥发性烃,并且当发动机操作 条件适合燃烧被捕集的烃时,空气流通过吸附剂以使其解吸,然后将富含 经的空气流送入发动机中,在此燃烧解吸的烂。以下美国专利中公开了蒸 发损失控制系统US 4877001、 US 4750465和US 4308841。用于吸附汽车废气流中的未燃烧烃的系统和方法也是公知的。这些系 统和方法特别适用于吸附汽车发动机冷启动时排^L的未燃烧烃。例如,US 4985210涉及一种汽车废气净化装置,该装置使用三效催化 剂,在该三效催化剂上游的烃捕集器中使用Y型沸石或丝光沸石。在US 4985210的图2所示的实施方式中,在吸附剂区上游设置活性炭床层。根据废气流的温度,电磁控制阀机构起将废气流导向活性炭床层内或周围, 然后通过吸附剂区和三效催化剂的作用。US 5051244涉及一种处理发动机废气流的方法,其中在发动机操作的 冷启动阶段将气流导向通过吸附剂区的分子筛。当烃开始解吸时,气流绕 过吸附剂区直到催化剂在其操作温度下,这时再使气流流过吸附剂区,以 解吸烃并将其带至催化剂区。M. Heimrich、 L. Smith和J. Kotowski的论 文"Cold-Start Hydrocarbon Collection for Advanced Exhaust Emission Control"( SAE出版号920847 )公开了 一种装置,其功能类似于US 5051244 中的装置。US 5125231公开了一种用于减少烃排放物的发动机排气系统,包括使 用卩-沸石作为烃吸附剂。二氧化,圭/氧化铝比为70/1 ~ 200/1的沸石是优选 的吸附剂。该装置包括旁路管线和阀,用于在冷启动操作时将废气从第一 转化器直接引入第二转化器,并且在第一转化器达到点火温度时或者绕过 第二转化器或将第二转化器的流出物循环至第一转化器。US 5158753公开了一种废气净化装置,包括催化剂装置,其安装在 内燃发动机废气通路中,用于处理发动机废气;吸附装置,其安装在催化 剂装置与内燃机之间的废气通路中,用于处理发动机废气。 一种实施方式 包括热交换器,用于在从内燃机流向吸附装置的废气与从吸附装置流向催 化剂装置的废气之间进行换热。或者,催化剂装置包括固定在热交换器的 低温侧气流通道中的催化剂,并且允许从内燃机流向吸附装置的废气流至 热交换器的高温侧气流通道。US 6171556公开了一种处理包含烃和其它污染物的废气流的方法和 装置。该方法包括以下步骤使废气流流过其中包括具有第一催化剂区和 第二催化剂区的整体的催化构件,从而与第一催化剂区的催化剂接触,以将废气流中的至少一部分污染物转化为无害产物。然后将废气流从催化构 件排出,并使其流过吸附剂区,以用吸附剂组合物吸附至少一部分经污染 物。将废气流从吸附剂区排出,并使其流到第二催化剂区,以将至少一部 分污染物转化为无害产物。然后通过合适的排放途径将如此处理的废气流排入大气。优选的吸附剂是二氧化珪/氧化铝的比较高且相对Bronsted酸 度低的沸石。吸附剂组合物优选包含p-沸石。用于在车辆关闭时吸附蒸气(否则,该蒸气将从车辆的进气系统排放 到大气中)的系统也是^^知的。美国专利申请乂^开No.US2002/0043156 Al 公开了 一种固定具有空气流进口和空气流出口的空气过滤器的壳体。该空 气过滤器包含设置在载体上的过滤介质,而该载体设置在壳体内或固定在 壳体上,并且在过滤器的空气流出口端过滤介质与载体之间设置可渗透空 气的烃吸附材料。优选的烃吸附剂是活性炭滤布。EP 1110593 Al类似于上述美国专利申请公开。该欧洲专利申请公开 了一种空气过滤器组件,包括壳体和设置在壳体内的多个过滤层。其中一 个过滤层是浸有碳的聚氨酯泡沫层,用于在发动机关闭时去除通过空气进 口扩散至过滤器的烃蒸气。已发现,在发动机关闭后,在汽车发动机的进气系统中聚集了来自若 干来源的大量挥发性烃。发动机关闭后,这些烃接着排放到大气中。现有 的系统和方法对防止这种烃排放物通过发动机进气系统的关注较少,原因 在于与来自燃料系统的烃排放物以及如果未经处理则会进入大气的废气流 相比,这种排放物的量较小。然而,考虑到联邦政府及各州关于必须将大提供用于吸附这种烃的装置。因此,本专利技术的目的是提供一种用于吸附在发动机关闭过程中发动机 上游的进气系统排放的挥发性烃的装置,从而防止这种经排放到大气中。
技术实现思路
本专利技术包括一种新型装置,用于吸附在发动机关闭过程中排放到车辆 发动机进气系统中的烃。本专利技术的一个方面涉及使用烃吸附剂涂覆的多孔 基材来控制车辆的蒸发烃排放物。特别地,本专利技术涉及使用新型吸附剂涂 覆的多孔基材来控制当发动机停止运转时来自机动车的进气系统的蒸发烃 排放物。本专利技术的另 一方面涉及烃吸附剂涂覆的基材以及与所述烃吸附剂涂覆 基材相邻的至少一个保护滤网,用于控制当发动机停止运转时来自机动车 始进3慈絲.蒗齿'择;l^姥楠通过以下描述和所附权利要求来阐明本专利技术的其它目的和优点。 附图说明图1为根据本专利技术的空气净化器的部件分解图。图2为本专利技术的烃吸附装置的剖面(示出下方结构)透视图; 图3为本专利技术的烃吸附装置沿图2中的线3-3的截面图。具体实施例方式本专利技术的挥发性烃吸附装置特别适合吸附挥发性烃燃料蒸气,该蒸气 在发动机关闭时若不被吸附将从汽车发动机的进气系统排放到大气中。这 种燃料蒸气来自若干来源,例如残余燃料、胶泥(puddle)、运转后喷射 器泄漏、渗漏、来自废气循环的烃、来自PCV的油烃等。本专利技术的目标是 吸附这些燃料蒸气,以帮助满足将由California Air Resource Board强制 施行的LEV II和PZEV限制以及将由联邦政府强制施行的Tier II限制(针 对2004年车型)。在一种实施方式中,本专利技术的挥发性烃吸附装置位于进气系统中,以 使流过发动机的所有空气通过该装置。在另一种实施方式中,挥发性烃吸 附装置可位于空气通过进气系统的直接流道以外,例如挥发性烃吸附装置 可定位靠在进气系统的 一个或多个壁上。进气系统包括具有空气进口和空 气出口的壳体。壳体内包括一个或多个挥发性烃吸附装置,该吸附装置包 括基材和涂覆在基材表面的挥发性烃吸附剂材料。基材可以包含粘合剂, 该粘合剂将烃吸附剂材料粘附至基材表面。本专利技术的挥发性烃吸附装置包括容纳多孔基材和涂覆在基材表面的挥 发性烃吸附材料的框架。该多孔基材可以由本领域已知的任何材料制成, 可以是金属或聚合物。优选的金属包括不锈钢合金(例如304和316不锈钢)、Fe-Cr-Al合金、钛或铝。优选的聚合物基材包括尼龙、聚丙烯、PVC、 ABS或聚乙烯。多孔基材必须能够耐受汽车发动机罩内的环境。因此,金 属基材是优选的,并且尼龙比其它聚合物基材更优选。在一种实施方式中,多孔基材是用挥发性烃吸附剂材料涂本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用在汽车进气系统中的烃吸附装置,包括烃吸附剂涂覆的多孔基材和与所述基材相邻的至少一个保护滤网。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:JB赫克MT比洛JJ考夫曼
申请(专利权)人:巴斯福催化剂公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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