本發(fā)明涉及一種具有容納活性碳過濾器的活性碳容器的裝置，其被確定用于機動車的燃料容器。此外，本發(fā)明涉及一種帶有具有這種活性碳容器的裝置的機動車。

背景技術(shù)：

從現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)經(jīng)常了解用于機動車的活性碳過濾器。所述活性碳過濾器典型地用于，在積累在燃料箱的區(qū)域中的氣體到達環(huán)境中之前，過濾該氣體。由此，應(yīng)防止碳氫化合物無意地排放到環(huán)境中?；钚蕴歼^濾器典型地如此實施，以至于當在機動車中的內(nèi)燃機或其它燃燒設(shè)備不運行并且因此不能混合燃燒氣體(verbrennungsgas)時，該活性碳過濾器過濾積累在燃料箱中的蒸汽。

包含在車輛油箱中的燃料經(jīng)受環(huán)境加熱，該環(huán)境加熱提高揮發(fā)的碳氫化合物燃料的蒸汽壓力。在已知的布置中，包括帶有較低的分子量的碳氫化合物的燃料箱蒸汽被排放到活性碳容器，該活性碳容器包含具有用于暫時吸收燃料箱排放物的大的表面區(qū)域的碳顆粒作為活性碳過濾器。在此，活性碳過濾器理解成這樣的燃料蒸汽容器，即，其與吸收并且儲存燃料蒸汽的吸收介質(zhì)包裝在一起。

在機動車中的內(nèi)燃機或另一合適的燃燒設(shè)備運行中，使活性碳過濾器再生，為此通過其環(huán)境聯(lián)接部吸入新鮮空氣，該新鮮空氣被引導通過活性碳過濾器并且被引導到燃燒設(shè)備的區(qū)域中。由此，將燃料蒸汽沖到內(nèi)燃機進氣歧管中，從而可使由活性碳過濾器吸收的碳氫化合物燃燒，以由此避免將有害的排放送出到環(huán)境中。

越來越多地，機動車以非常不同的結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)為混合動力車輛。例如，所謂的插電式混合動力車輛(plug-in-hybridfahrzeug)主要利用外部充電的電蓄能器工作。由于電蓄能器的電功率足夠用于多種短途行駛，機動車可在長的時間段上在不使用內(nèi)燃機的情況下運行。在該時間中，不進行活性碳過濾器的沖洗。

從文件de102009020703a1中已知一種用于內(nèi)燃機的、尤其用于混合動力車輛的內(nèi)燃機的活性碳過濾器。為了改善再生，通過非常復雜的腔室系統(tǒng)加熱用于再生的氣體流以及利用活性碳填充的區(qū)域，以由此相應(yīng)地提高活性，并且在再生時可通過用于再生的新鮮空氣流更好地吸收碳氫化合物。在此，該構(gòu)造是復雜的并且由于加熱附加地需要能量。

文件wo2009/042354a1涉及一種插電式混合動力車輛。如果應(yīng)從收集容器中取出燃料蒸汽，則將微波能量引入在收集容器內(nèi)部的顆粒中，以從內(nèi)部出來加熱吸收的顆粒，從而將被吸收的燃料蒸汽從基材(bett)中排出并且驅(qū)回到較冷的燃料箱中。被排出的蒸汽在此處液化或者被保持在低的燃料箱壓力下。

文件de102011009149a1涉及一種用于機動車的活性碳過濾器，在其中設(shè)置成，活性碳過濾器具有轉(zhuǎn)換設(shè)備(schalteinrichtung)和至少兩種活性碳元件。這兩種具有活性碳的元件在過濾期間串聯(lián)地并且在再生期間并聯(lián)地被穿流。

文件us5,878,729a涉及一種帶有多個通過相應(yīng)的閥來調(diào)節(jié)的輸入孔和沖洗孔的燃料蒸汽容器。在內(nèi)燃機運行期間，打開沖洗閥和空氣輸入閥，以將負壓從動力機器空氣吸入通過部(kraftmaschinen-luftansaugdurchgang)輸送到容器的內(nèi)部中。作為輸送負壓的結(jié)果，從燃料蒸汽容器將燃料蒸汽沖到內(nèi)燃機的進氣歧管。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在這樣的背景面前，本發(fā)明的任務(wù)在于，如此實施一種開頭提及的類型的帶有容納活性碳過濾器的活性碳容器的裝置以及機動車，即使得由此可將碳氫化合物到環(huán)境中的無意的逸出限制到最少。在此，在運行中附加的能量輸送應(yīng)同時是可有可無的并且將結(jié)構(gòu)成本保持成低的。

最先提到的任務(wù)利用根據(jù)專利權(quán)利要求1所述的特征的裝置解決。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的特別地適宜的改進方案。

因此，根據(jù)本發(fā)明，裝置具有多個分別包圍活性碳過濾器的活性碳容器，其中，活性碳容器分別通過連接管路以串聯(lián)的方式連續(xù)地連接，使得，第一活性碳容器的輸出孔分別與另一活性碳容器的輸入孔相連接，其中，輸出孔在重力的方向上布置在輸入孔之下，即，測地學上(geod?tisch)處于輸入孔之下。本發(fā)明利用，氣態(tài)的組成部分、即尤其碳氫化合物的密度大于環(huán)境空氣的密度，從而通過容器的連接部的瀑布式的走向使碳氫化合物的逸出變得困難。因此，需要用于越過多倍的高度差的提高的壓力差尤其有效地防止了氣態(tài)的組成部分逸出到環(huán)境中。在此，本發(fā)明尤其在沒有附加的能量輸送、即尤其沒有活性碳容器的加熱的情況下也行，從而提高的能量消耗不與裝置的運行聯(lián)系在一起。

從燃料容器中溢流的碳氫化合物氣體通過在底部附近的區(qū)域中的輸入孔進入到第一活性碳容器中。輸出孔位于活性碳容器的最高的部位附近并且通過連接管路與隨后的活性碳容器的輸入孔相連接。

在沒有技術(shù)上昂貴的構(gòu)架的情況下，可通過多個通過連接管路(例如硬管管路(rohrleitung)或軟管管路(schlauchleitung))串聯(lián)地相連接的更小的標準化活性碳容器實現(xiàn)在重力的影響下的碳氫化合物的最優(yōu)的中間儲存。在活性碳容器中儲存的碳氫化合物氣體比空氣更重并且因此在系統(tǒng)的最低的區(qū)域中聚集。

在連接活性碳容器時重要的是，總是利用與重力相反的從下向上的流動方向進行相應(yīng)的活性碳容器的加載。

在此，連接管路的管路段(leitungsstrecke)用作對于碳氫化合物蒸汽的中間儲存可用的體積。為此，連接管路如有可能也可裝備有內(nèi)結(jié)構(gòu)或者作為螺旋軟管裝備有提高的流動阻力。

在此，已經(jīng)證實為特別地有利的是，至少一個連接管路具有收集部位，該收集部位在連接管路的區(qū)域中布置在活性碳容器的輸入孔之下。由此，再次增大了在收集部位的最低部位和活性碳容器的輸出孔之間的高度差，并且由此進一步改善了防止碳氫化合物氣體的無意漏出的保護。尤其，通過連接管路具有在活性碳容器的底部水平面之下的區(qū)域，則增大了相應(yīng)在活性碳容器之間待越過的高度差。

根據(jù)本發(fā)明的裝置的一種特別地有利的設(shè)計方案也通過以下方式實現(xiàn)，即，收集部位通過曲管形成，從而在收集部位的最低的區(qū)域中聚集的相對重的碳氫化合物氣體封閉連接管路的管路橫截面，并且由此防止連接管路例如由環(huán)境空氣穿流。為此，收集部位例如也可根據(jù)帶有伸縮管的凸緣虹吸管(flanschsiphon)的類型設(shè)計，從而在車輛的環(huán)境中的空氣壓力波動時也排除了不期望地擠出碳氫化合物氣體。

在此，連接管路的長度優(yōu)選地至少相應(yīng)于活性碳容器的高度或在輸入孔和輸出孔之間的高度差。

另一同樣特別地保證了效果的本發(fā)明的設(shè)計方案也通過以下方式實現(xiàn)，即，多個活性碳容器基本上具有一致的體積并且僅僅通過相應(yīng)的連接管路相互連接。由此，不同的活性碳容器可布置在任意部位處、例如機動車的發(fā)動機艙中，以由此首先實現(xiàn)節(jié)省空間的安置。在此，該構(gòu)架也允許模塊化的結(jié)構(gòu)，其中，可容易地補充附加的活性碳容器。

此外特別地有利的是，多個、尤其所有活性碳容器的輸出孔布置在共同的水平的平面中，其中，通過在輸入孔和輸出孔之間的高度差確定防止碳氫化合物氣體的無意的漏出的保護。

此外，這樣的設(shè)計形式特別良好地適用于實際的使用，即，在其中，多個、尤其所有活性碳容器的輸入孔布置在共同的水平的平面中，其中，活性碳容器例如可通過共同的載體連接成一個結(jié)構(gòu)單元，以由此簡化裝配。

優(yōu)選地，活性碳容器可實施成可單個地更換或者可模塊化地擴展，以由此例如為了維護目的和修理目的實現(xiàn)簡單的裝配和拆卸。

此外，也有利的是，活性碳容器實施成結(jié)構(gòu)相同，以由此減小制造成本。

在實際中，這樣的變型方案已經(jīng)證實成特別地適宜的結(jié)構(gòu)上的設(shè)計，即，在其中，連接管路的自由的管路橫截面的直徑大于8mm、尤其大于10mm。

本發(fā)明的另一同樣特別地接近實際的設(shè)計方案也通過以下方式實現(xiàn)，即，多個活性碳容器尤其同心地彼此布置，其中，中心的活性碳容器具有圓形的基礎(chǔ)形狀，并且包圍該中心的活性碳容器的活性碳容器具有帶有圓環(huán)形的橫截面的圓柱形的基礎(chǔ)形狀，其中，使鄰近的活性碳容器分離的環(huán)形間隙實施為在一個活性碳容器的輸出孔和另一活性碳容器的輸入孔之間的連接管路。優(yōu)選地，首先輸送到中心的活性碳容器，從而處于外部的活性碳容器的輸出孔可具有到環(huán)境中的流出孔。

輸出孔可分別具有管接頭(rohrstutzen)，其與連接管路相連接。尤其，在活性碳容器的同心的布置的情況中，備選地輸出孔也可實施成溢流孔(überstr?m?ffnung)，其中，活性碳容器通過罩殼氣密地包圍。

根據(jù)本發(fā)明，該目標還利用帶有具有這種活性碳容器的裝置的機動車解決。從氣態(tài)的組成部分、即尤其碳氫化合物與環(huán)境空氣相比更高的密度出發(fā)，通過為了輸出需要克服重力多次越過高度差，使碳氫化合物的逸出變得困難，并且由此有效地減小了氣態(tài)的組成部分逸出到環(huán)境中。由此，利用合理的結(jié)構(gòu)空間和在活性碳容器再生時最小的能量消耗，對于不好地再生的內(nèi)燃機來說，也可實現(xiàn)變得越來越嚴格的法律要求。通過在再生時更小的壓力損失，此外可實現(xiàn)更高的沖洗量、即更大的沖洗氣體體積，從而可利用相應(yīng)高的氧氣過量實現(xiàn)在再生時被驅(qū)出的碳氫化合物的隨后燃燒，并且由此不會產(chǎn)生或僅僅最小地產(chǎn)生不期望的物質(zhì)的排放。

附圖說明

本發(fā)明允許多種實施形式。為了進一步闡明其基本原理，在圖紙中呈現(xiàn)了并在以下描述其中之一。其中分別以原理圖：

圖1示出了帶有四個以串聯(lián)布置方案的結(jié)構(gòu)相同的活性碳容器的裝置；

圖2示出了帶有四個同心地布置的活性碳容器的另一裝置。

具體實施方式

圖1示出了帶有多個、分別容納未呈現(xiàn)的活性碳過濾器的活性碳容器2的根據(jù)本發(fā)明的裝置1，該活性碳容器2關(guān)聯(lián)于同樣未呈現(xiàn)的燃料容器。用于燃料供給的燃料箱通到活性碳容器2中，該活性碳容器2包含帶有用于暫時吸收燃料箱排放物的大面積的碳顆粒作為活性碳過濾器。通過新鮮空氣通過輸出部3被吸入并且被引導通過活性碳容器2，以由此首先將碳氫化合物氣體引回到燃燒設(shè)備的區(qū)域中，再生以循環(huán)的方式通過反沖(rückspülung)發(fā)生。由此，使由活性碳過濾器吸收的碳氫化合物氣體燃燒，以由此避免到環(huán)境中的有害排放。為此，裝置1具有多個布置在相同的平面中的、結(jié)構(gòu)相同的活性碳容器2，其分別串聯(lián)地通過連接管路4相連接，由此，第一活性碳容器2的輸出孔5分別與另一活性碳容器2的輸入孔6相連接。根據(jù)本發(fā)明，活性碳容器2的輸出孔5基于重力布置在輸入孔6之上，從而相應(yīng)于碳氫化合物氣體的更高的密度，溢流到隨后的活性碳容器2中以及最終也通過輸出部3漏出到環(huán)境中強烈延遲地發(fā)生。因此，尤其，在輸入孔6和輸出孔5之間的多倍的高度差有效地防止氣態(tài)的組成部分逸出到環(huán)境中。例如，還可通過以下方式優(yōu)化效果，即，連接管路4以在活性碳容器2的底部水平面之下的曲管被引導，并且在此形成收集部位，如這例如以暗示的方式以虛線圖看出的那樣。在此，本發(fā)明尤其在沒有另外的能量輸送的情況下、尤其因此在沒有加熱部的情況下也行，從而裝置1的運行不帶來附加的能量消耗。

以下根據(jù)圖2描述另一根據(jù)本發(fā)明的裝置7，其示出了帶有多個同心地布置的活性碳容器8的裝置7，其中，為了更好的清晰性，省去了罩殼的圖示。首先，從燃料箱中將碳氫化合物從下方通過輸入部9輸送給中央的圓柱形的活性碳容器8。在該活性碳容器8內(nèi)部，碳氫化合物氣體向上并且最終通過僅僅通過箭頭標記的輸出孔10到達在第一活性碳容器8和同心地包圍該第一活性碳容器8的環(huán)形的活性碳容器12之間的環(huán)形間隙11中。通過該環(huán)形間隙11，碳氫化合物氣體在箭頭方向13上向下到達同樣通過箭頭以暗示的方式呈現(xiàn)的下一個活性碳容器15的輸入孔14，該活性碳容器15由另一活性碳容器16同心地包圍。外部的活性碳容器16的輸出部17具有到環(huán)境的孔。

參考符號列表

1裝置

2活性碳容器

3輸出部

4連接管路

5輸出孔

6輸入孔

7裝置

8活性碳容器

9輸入部

10輸出孔

11環(huán)形間隙

12活性碳容器

13箭頭方向

14輸入孔

15活性碳容器

16活性碳容器

17輸出部。