專利名稱：一種汽車碳罐的制作方法
一種汽車碳罐技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬涉及一種汽車配件，具體涉及一種控制機(jī)動車汽油蒸發(fā)汽車碳罐。
背景技術(shù)：
一般情況下，在油箱內(nèi)部貯存這驅(qū)動發(fā)動機(jī)的燃料，由于受到周邊環(huán)境等因素的影響，氣化成含有害成分的燃?xì)狻Ｈ绻虼髿庵信欧?，不僅污染大氣，而且造成能源浪費(fèi)。 對于這種問，已經(jīng)在韓國公開專利公告第2004-90740號、第2004-17053號、第2003-89139 號、第2001-36538號中公開了相關(guān)的解決方案。
方案主要是采用活性碳罐，碳罐通過流入管與燃料箱相連。當(dāng)車輛的發(fā)動機(jī)停止工作后，燃料箱中產(chǎn)生的燃?xì)?，將通過燃料箱內(nèi)部的內(nèi)壓，通過以上流入管流入到碳罐中。 碳罐的內(nèi)部，填充了能吸附燃?xì)獾幕钚蕴?。通過以上流入管(3)流入的燃?xì)?，被吸附到碳罐?nèi)部的活性碳上。未能吸附到活性碳上的燃?xì)猓ㄟ^連接在碳罐上的排放管排到大氣中。
同時，碳罐通過引導(dǎo)管連接油門管，引導(dǎo)管上配有能限制從碳罐向油門管流入燃?xì)獾目刂崎y門。以上控制閥門在發(fā)動機(jī)停止工作的狀態(tài)下，處于閉塞狀態(tài)，在發(fā)動機(jī)工作時成為開放狀態(tài)。當(dāng)啟動發(fā)動機(jī)后，空氣通過油門管進(jìn)入到發(fā)動機(jī)中。在這種狀態(tài)下，油門管的內(nèi)壓處于比普通大氣壓低的狀態(tài)。外部空氣通過排放管及碳罐經(jīng)引導(dǎo)管流入到油門管中。吸附在碳罐內(nèi)活性碳上的燃?xì)馀c流入空氣一起，通過油門管供給到發(fā)動機(jī)中。碳罐避免了汽油直接蒸發(fā)到大氣中污染環(huán)境，很大程度上減少了廢氣排放造成的大氣污染。
現(xiàn)在，人們?yōu)榱颂岣邫C(jī)動車能源利用率及環(huán)保要求，越來越多人使用電力與汽油混合動力汽車。這種混合動力車輛，先用汽油啟動發(fā)動機(jī)后，采用電來提供驅(qū)動力，這樣能減少碳罐中吸附的燃?xì)饬?。這是因為在車輛中采用電能作為動力時，發(fā)動機(jī)中不需要空氣， 所以吸附到碳罐上的燃?xì)饬恳矔攘吭黾?。因此需要為車輛安裝一種在短時間內(nèi)，使吸附在碳罐內(nèi)的燃?xì)庋杆贇饣⑤斔偷桨l(fā)動機(jī)中的高性能活性碳罐。
為了解決上述問題，美國注冊專利US6，896，852，US6，769，415及韓國公開專利 10-2007-49425號中公開過相關(guān)解決方案。
美國注冊專利US6，896，852的解決方案是加熱通過排放管吸入的空氣。該加熱器加熱流入碳罐內(nèi)部的空氣，為碳罐提供燃?xì)饨馕磻?yīng)時所需要的熱量，使吸附在活性碳上的燃料更加容易地解吸。但是，通過加熱器加熱的空氣溫度達(dá)不到100度以上，實際上， 加熱后供給活性碳上的空氣溫度，只保持在80度左右。并且，供給活性碳上的加熱過的空氣還存在著，被吸入口周邊的活性碳吸收，無法給整個活性碳上供給熱量的問題。實際上， 通過加熱后的空氣在碳罐中的解吸效率果很微弱，只能達(dá)到通過為了加強(qiáng)蒸發(fā)燃?xì)庖?guī)定 (PZEV)的測試程度的效果。
美國注冊專利US6769415的解決方案是在與排放管相對應(yīng)的位置上，向活性碳內(nèi)部插入加熱器線圈，加熱活性碳，能達(dá)到直接加熱活性碳的效果。
但是，所提供的熱量只能在與排放管相對應(yīng)的位置上傳達(dá)，只能向相應(yīng)部位的活性碳提供熱量，無法實現(xiàn)整個活性碳提供熱量。實際上碳罐中的解吸效果很微弱，只能達(dá)到能通過為了加強(qiáng)蒸發(fā)燃?xì)庖?guī)定(PZEV)的測試程度的的效果。
韓國公開專利10-2007-49425號解決方案是在碳罐內(nèi)部安裝排管，排管內(nèi)部填充了硫代硫酸鈉及磷酸鈉，先儲存通過吸附反應(yīng)獲得的熱，在解吸反應(yīng)時向活性碳提供儲存的熱，提高燃料燃?xì)獾慕馕阅?。但是，填充到排管中的蓄熱物質(zhì)所能達(dá)到的最高溫度受到限制，在燃料燃?xì)饨馕鼤r，混合型車輛中無法滿足所需要的燃?xì)饨馕臒崃康膯栴}。而且，通過加熱器進(jìn)行加熱時，采用電及汽油的混合型車輛中，加熱器會消耗過多的電力，會造成車輛燃料費(fèi)不合理的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決混合動力車中碳罐的燃?xì)饨馕什?，加熱器耗電量大且不易更換等問題，設(shè)計了一種新型汽車碳罐。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的一種汽車碳罐,包括罐體, 罐體內(nèi)部由隔斷分隔為底部相通的第一腔體和第二腔體，油門端口與油箱端口位于第一腔體頂部，第二腔體頂部開有結(jié)合管，所述碳罐還包括加熱器，加熱器內(nèi)部固定有加熱器模塊，頂部開有空氣端口，底部的分散板與結(jié)合管連接為一體。其優(yōu)點(diǎn)是在罐體內(nèi)設(shè)有隔斷，使吸附解吸路徑增加一倍，提高了汽油蒸汽的吸附和解吸效果；加熱器在空氣端口下方，提高了加熱空氣的效率，提高了解吸效率；加熱器與罐體分體連接，便于更換加熱器。
所述的汽車碳罐，所述的加熱器模塊包括PTC加熱器、固定板及電源端子，PTC加熱器與電源端子分別固定在固定板兩側(cè)，加熱器主體側(cè)壁上開有結(jié)合槽，PTC加熱器由結(jié)合槽水平插入加熱器主體內(nèi)，固定板固定在加熱器主體上。其優(yōu)點(diǎn)是PTC加熱器有熱阻小、換熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，是一種自動恒溫、省電的電加熱器；不需要專門的溫控器和熱電阻熱電偶等溫度傳感器進(jìn)行溫度反饋即能對加熱器進(jìn)行發(fā)熱控制，它的溫度調(diào)節(jié)是靠自身的材料特性，從而使本產(chǎn)品具有遠(yuǎn)大于其它加熱器的使用壽命；比較電熱管和電阻絲加熱產(chǎn)品，本產(chǎn)品是靠材料自身的特性，根據(jù)環(huán)境溫度的改變來調(diào)節(jié)自身的熱功率輸出，所以它能將加熱器的電能消耗優(yōu)化控制在最小，同時高發(fā)熱效率的材料也大幅提升了電能的利用效率。采用3-6A電流可使PTC加熱器加熱到150-180度，通過PTC加熱器的空氣可被加熱到 80-110度。不限于使用PTC加熱器，也可以采用其它良好熱效率的加熱器。
所述的汽車碳罐，PTC加熱器由若干豎直排列PTC加熱片構(gòu)成，加熱片之間的空隙形成加熱槽。其優(yōu)點(diǎn)是增大空氣與PTC加熱器接觸的面積，提高加熱效率。
所述的汽車碳罐，加熱器模塊上下兩側(cè)固定有與其平行的分散板，分散板與加熱器之間按比例間隔固定。其優(yōu)點(diǎn)是分散板與加熱器內(nèi)腔體截面形狀相同，可降低空氣流經(jīng)加熱器的速度，提高被加熱空氣溫度。
所述的汽車碳罐，分散板中心具有向上的凸起，板上開有若干通孔。其優(yōu)點(diǎn)是凸起防止空氣直接通過通孔流過分散板，起到折流作用，通孔使空氣均勻流過分散板，更加有效地通過加熱器模塊對空氣均勻地進(jìn)行加熱。
所述的汽車碳罐，結(jié)合管外圓周直徑等于分散板內(nèi)徑，且開有周向密封槽，密封槽內(nèi)鑲嵌有密封件。其優(yōu)點(diǎn)是通過結(jié)合管上的密封件實現(xiàn)罐體與外部封閉，防止吸附時燃?xì)庑孤?，以及解吸時被加熱的空氣流失。
所述的汽車碳罐，結(jié)合管外表面具有若干結(jié)合凸起，與加熱器主體底部的卡扣位置相互對應(yīng)且卡接為一體。其優(yōu)點(diǎn)是防止加熱器從罐體上脫離。


圖I是本發(fā)明一種汽車碳罐外觀示意圖。
圖2是本發(fā)明一種汽車碳罐加熱器與罐體分解示意圖。
圖3是是本發(fā)明一種汽車碳罐剖視圖。
圖4是是本發(fā)明一種汽車碳罐加熱器剖面圖。
圖5是結(jié)合本發(fā)明一種汽車碳罐與油箱結(jié)構(gòu)圖。
圖中，I、碳iig ; 11、iig體；11a、油箱端口 ；llb、油門端口 ；llc、結(jié)合管;lld、 封槽；lle、結(jié)合凸起；111、隔斷；112、第一腔體；113、第二腔體；12、下部板；13、加熱器；131、 加熱器主體；131a、空氣端口 ；131b、結(jié)合槽；131c、底座凸起；132、加熱器模塊；132a、固定板;132b、PTC加熱器；132c、加熱槽；132d、電源端子；133、分散板；133a、通孔；133b、凸起； 134、卡扣；2、油箱；3、流入管；4、排放管；5、引導(dǎo)管；6、油門管；7、控制閥門；8、連接法蘭； O、密封件。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述，如圖I所示，一種汽車碳罐1，包括罐體11，罐體內(nèi)部由隔斷111分隔為底部相通的第一腔體112和第二腔體 113，油門端口 Ilb與油箱端口 Ila位于第一腔體頂部，第二腔體頂部開有結(jié)合管11c，所述碳罐還包括加熱器13，加熱器內(nèi)部固定有加熱器模塊132，頂部開有空氣端口 131a，底部的分散板133與結(jié)合管連接為一體。加熱器模塊包括PTC加熱器132b、固定板132a及電源端子132d，PTC加熱器與電源端子分別固定在固定板兩側(cè)，加熱器主體131側(cè)壁上開有結(jié)合槽 131b，PTC加熱器由結(jié)合槽水平插入加熱器主體內(nèi)，固定板固定在加熱器主體上。PTC加熱器由若干豎直排列PTC加熱片構(gòu)成，加熱片之間的空隙形成加熱槽132c ;加熱器模塊上下兩側(cè)固定有與其平行且與加熱器主體內(nèi)部腔體截面形狀相同的分散板133 ;分散板中心具有向上凸起133b，板上開有若干通孔133a，分散板與加熱器之間按比例間隔固定；結(jié)合管外圓周直徑等于分散板內(nèi)徑，且開有周向密封槽lld，密封槽內(nèi)鑲嵌有密封件(O);結(jié)合管外表面具有若干結(jié)合凸起He，與加熱器主體底部的卡扣134位置相互對應(yīng)且卡接為一體。
圖I所示的實施例中，碳罐中具有罐體及結(jié)合在以上罐體下部的下部板12。同時還具有加熱器，在罐體內(nèi)部，雖然圖中沒有表示，還具有燃?xì)鉁p少裝置、擴(kuò)散槽、支撐過濾器、活性碳、過濾器及彈性材料等。罐體的中央部位的垂直隔斷將罐體內(nèi)部分隔為底部相通的兩個腔體，即第一腔體及第二腔體，在以上第一腔體及第二腔體中填充有活性碳。其結(jié)構(gòu)為從下部向上部寬度越來越窄的梯形。
在第一腔體的上側(cè)具有與油箱2連接的油箱端口，以及與引導(dǎo)管5連接排放燃?xì)獾挠烷T端口，在第一腔體內(nèi)部的上側(cè)，雖然在圖中沒有表示，具有擴(kuò)散槽。以上擴(kuò)散槽的目的是通過油箱端口流入的燃料燃?xì)?，最好能在更加寬大的范圍?nèi)通過活性碳。
第二腔體的上側(cè)中央部位具有為了吸入及排放空氣的結(jié)合管。在以上罐體的下端，雖然在圖中沒有表示，為了全面支撐第一及第二腔體內(nèi)填充的活性碳的過濾器。以上過濾器是將彈性材料，彈性支撐在以上下部板上。
加熱器主體下部的分散板外徑(內(nèi)徑)與結(jié)合管的外徑相同。結(jié)合管的外側(cè)周向上開有密封槽，在密封槽上鑲嵌密封件。結(jié)合管將插入加熱器底部。結(jié)合管下側(cè)外部具有多個結(jié)合突起。以上分散板的外側(cè)設(shè)有多個卡扣。插入在分散板內(nèi)的結(jié)合管，通過結(jié)合管上的密封件實現(xiàn)封閉。加熱器的卡扣與罐體的結(jié)合突起卡接，防止加熱器從罐體脫離。
第二腔體內(nèi)，雖然在圖中沒有表示，通過多個支撐過濾器，劃分為多個空間，且空間中分別填充了 13級活性碳及11級活性碳。
加熱器是由加熱器主體及加熱器模塊及安裝在加熱器模塊上部的分散板構(gòu)成。加熱器主體下側(cè)具有開口，上側(cè)形成空氣端口。還有在一側(cè)具有為了在加熱器主體上結(jié)合加熱器模塊的結(jié)合槽。在結(jié)合槽的外側(cè)，作業(yè)為額外的部件采用加熱器模塊，形成為了結(jié)合加熱器主體的多個槽。
加熱器模塊具有為了把加熱器模塊固定在加熱器主體上的固定板，固定板一側(cè)固定有PTC加熱器。固定板另一側(cè)，具有為了向PTC加熱器提供電源的電源端子。電源端子是采用與車輛發(fā)動機(jī)上連接電源線相同的電源線進(jìn)行連接。
PTC加熱器的兩側(cè)，具有為了使來自PTC加熱器的熱更加有效地與空氣接觸的加熱槽。
在以上固定板上形成有為了把固定板采用額外的連接材料固定在加熱器主體上的多個孔。固定板具有固定在加熱器主體上的螺孔。
如圖2所述，雖然沒有在圖中表示，加熱器主體與加熱器模塊之間，通過墊片連接。在加熱器模塊上具有為了控制PTC加熱器的控制模塊。
加熱器模塊結(jié)合在加熱器主體上時，PTC加熱器及加熱槽將相對于加熱器主體水平固定。同時，通過空氣端口流入的空氣將垂直通過PTC加熱器及加熱槽。
加熱器采用能發(fā)熱到150-180度左右的PTC加熱器。當(dāng)然，不限于PTC加熱器，也可以采用其它具有良好熱效率的加熱器。
電源端子通過電源線連接汽車發(fā)電電機(jī)等供電設(shè)備。在電源端子上可以合理地設(shè)定汽車發(fā)動機(jī)工作時所需要的電源。當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)開始工作時，電源向PTC加熱器供電， PTC加熱器開始工作。
分散板的外徑與加熱器主體內(nèi)部的形狀及直徑相同。分散板上開有若干通孔，中央處形成突起。分散板位于加熱器模塊的上側(cè)，通過連接件連接在加熱器主體上。
通過空氣端口流入的空氣，通過分散板上的通孔均勻地分散并通過加熱器模塊。 比直接通過空氣端口通過加熱器模塊的空氣加熱更均勻、更加有效。
分散板及加熱器模塊為了確?？諝鈹U(kuò)散的空間，以一定的間隔相互隔離安裝，在加熱器模塊及加熱器主體下側(cè)的之間，為了確?？諝獾臄U(kuò)散，加熱器模塊從加熱器主體的下側(cè)開始，以一定的間隔相互隔離安裝。
圖5是結(jié)合本發(fā)明一種汽車碳罐與油箱結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)圖5所示，在發(fā)動機(jī)停止工作的狀態(tài)下，原儲存在油箱中的汽油，因外部溫度的影響氣化，在燃料燃?xì)獾淖饔孟?，油箱?nèi)的空氣壓力會上升。氣化的燃?xì)猓诳諝鈮毫Φ淖饔孟?，通過與油箱相連的流入管3及油箱端口流入碳罐。
流入到油箱端口的燃料燃?xì)猓瑢⑼ㄟ^碳罐內(nèi)的第一腔體，向罐體底部流動，進(jìn)入到第二腔體。通過填充在碳罐內(nèi)部的活性碳時，燃料燃?xì)鈺夯笪降交钚蕴忌?，未吸附的燃料燃?xì)鈱⑼ㄟ^空氣端口向外排放。
當(dāng)啟動車輛即發(fā)動機(jī)處于工作狀態(tài)時，油門管6的空氣壓力會下降，同時，控制閥門7也處于開放狀態(tài)，外部空氣通過排放管4及空氣端口流入到碳罐后，按照與燃料流向相反的方向移動到碳罐內(nèi)部，并通過油門端口及引導(dǎo)管，流入到油門管中，并提供給發(fā)動機(jī)。
汽車發(fā)動機(jī)開始工作后，向安裝在碳罐上的PTC加熱器供電，PTC加熱器可使用 3-6A電流，加熱到約150-180度，從PTC加熱器中排放的熱，對空氣端口通過加熱槽的空氣加熱。加熱后的空氣,將通過形成在罐體上的密封槽,流入到罐體內(nèi)部。
通過空氣端口流入的空氣，被分散板分散后，通過分散板及加熱器模塊之間的空間再經(jīng)過加熱器模塊。經(jīng)過加熱器模塊的空氣將被加熱到80-110度，加熱后的空氣，將分散在加熱器模塊的下部空間后再流入到罐體中。并且PTC加熱器也會直接對填充在碳罐內(nèi)部的活性碳加熱。
從空氣端口通過PTC加熱器向碳罐內(nèi)部流入的空氣，以及PTC加熱器對活性碳提供的熱量，碳罐內(nèi)部的活性碳將被加熱到約100度左右。
活性碳的溫度上升后，活性碳上液化吸附過的汽油燃?xì)鈺苋菀妆粴饣?。在碳罐?nèi)部氣化的燃料燃?xì)?，與流入的空氣一起流動，并通過油門端口向油門管排放。
在以上實施例中，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)處于工作狀態(tài)時，會向PTC加熱器供電，并且加熱填充在碳罐內(nèi)部的活性碳以及加熱通過空氣端口流入的空氣，吸附在活性碳上的液化狀態(tài)燃料很容易重新氣化。吸附在活性碳上的大部分燃料氣化后，通過油門端口向外排放。
同時，因向碳罐提供通過加熱器加熱后的空氣，讓活性碳吸收加熱器上產(chǎn)生的熱， 更加有效地向外排放活性碳中填充的燃料燃?xì)狻?br> PTC加熱器可采用3-6A電流，用更少的電流量來加熱空氣至80-110度，有效地減少混合型車輛的耗電量，提高車輛能源利用率。
在碳罐罐體上利用結(jié)合凸起與加熱器的卡扣結(jié)合在一起，可以輕松在安裝、拆分、 替換及固定加熱器。
上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現(xiàn)了本發(fā)明的原理，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車碳罐，包括罐體(11)，罐體內(nèi)部由隔斷(111)分隔為底部相通的第一腔體(112)和第二腔體(113)，油門端口(Ilb)與油箱端口(Ila)位于第一腔體頂部，第二腔體頂部開有結(jié)合管(11c)，其特征在于，所述碳罐還包括加熱器(13)，加熱器內(nèi)部固定有加熱器模塊(132)，頂部開有空氣端口(131a)，底部的分散板(133)與結(jié)合管連接為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車碳罐，其特征在于，所述的加熱器模塊包括PTC加熱器(132b)、固定板(132a)及電源端子(132d)，PTC加熱器與電源端子分別固定在固定板兩側(cè)，加熱器主體側(cè)壁上開有結(jié)合槽(131b)，PTC加熱器由結(jié)合槽水平插入加熱器主體內(nèi)，固定板固定在加熱器主體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車碳罐，其特征在于，PTC加熱器由若干豎直排列PTC加熱片構(gòu)成，加熱片之間的空隙形成加熱槽(132c)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車碳罐，其特征在于，加熱器模塊上下兩側(cè)固定有與其平行的分散板(133 )，分散板與加熱器之間按比例間隔固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車碳罐，其特征在于，分散板中央具有向上的凸起(133b)，板上開有若干通孔(133a)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車碳罐，其特征在于，結(jié)合管外圓周直徑等于分散板內(nèi)徑，且開有周向密封槽(Ild)，密封槽內(nèi)鑲嵌有密封件(O)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車碳罐，其特征在于，結(jié)合管外表面具有若干結(jié)合凸起(He),與加熱器主體底部的卡扣(134)位置相互對應(yīng)且卡接為一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車碳罐，包括罐體，罐體內(nèi)部由隔斷分隔為底部相通的第一腔體和第二腔體，油門端口與油箱端口位于第一腔體頂部，第二腔體頂部開有結(jié)合管，所述碳罐還包括加熱器，加熱器內(nèi)部固定有加熱器模塊，頂部開有空氣端口，底部的分散板與結(jié)合管結(jié)構(gòu)對應(yīng)且連接為一體。本發(fā)明設(shè)計的汽車碳罐解決了混合動力車中碳罐的燃?xì)饨馕什睿訜崞骱碾娏看笄也灰赘鼡Q等問題。
文檔編號F02M25/08GK102979646SQ20121053594
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者金炫文, 黃泰圭, 蔡俊楊, 裴勇俊 申請人:可附特汽車零部件制造(北京)有限公司