一种油气蒸发排放收集装置

本发明涉及一种油气蒸发排放收集装置。

背景技术：

随着发动机技术和后处理技术不断进步，汽车尾气排放得到了有效控制，而汽油蒸发排放日益凸显。汽油蒸发排放主要是汽油中易挥发组分通过昼间排放、热浸排放、运行排放、浸出排放和加油排放等途径以气态形式排入大气。

其中，加油排放产生于汽车在加油站加油过程中，由于加油枪枪管与油箱对接的部位密封不严造成的油气泄露，不仅会造成严重的能源浪费和空气环境污染，还存在引起火灾、爆炸等安全隐患。如何定量测算加油过程中油气蒸发排放量是制定科学、有效的汽车燃油蒸发排放限值标准及大气污染控制措施的根本依据。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种油气蒸发排放收集装置，以定量测算车辆加油过程中的油气蒸发排放量。

为实现上述目的，本发明油气蒸发排放收集装置的技术方案是：

油气蒸发排放收集装置，包括：

集气罩，具有集气腔，集气腔用于收集蒸发的油气，集气罩上设有枪管进口和枪管出口，枪管进口和枪管出口均与集气腔连通，枪管进口供加油枪的枪管插入，枪管出口供加油枪的枪管伸出；

输气管，用于向集气腔内输送油气，输气管的一端与枪管出口密封连接，输气管的另一端用于密封连接在油箱的进油口处；

储气容器，通过第一管路与所述集气腔连通，用于储存混合气体；

气瓶，通过第二管路与所述集气腔连通，用于向集气腔内充入气体，以将集气腔内的油气挤入储气容器内。

有益效果是：通过集气罩将蒸发的油气有效收集起来，通过气瓶维持油气收集过程中集气罩的内外压强，避免蒸发油气蒸发过快或过慢，通过储气罐对油气进行储存，以通过后续称重和实验室检测的方式得出加油过程中油气的蒸发量，从而定量得出汽车加油过程中油气的蒸发排放量，为汽车燃油蒸发排放限值标准及大气污染控制措施的制定提供依据。

进一步的，所述集气罩包括罩体和支撑架，罩体连接在支撑架上。

有益效果是：通过设计支撑架，以保证罩体的整体稳定性。

进一步的，所述罩体为柔性罩体。

有益效果是：在不使用时，罩体能够折叠起来，不仅避免集气罩占用较多的空间，而且便于集气罩的携带。

进一步的，所述支撑架上设有进气孔和排气孔，进气孔和排气孔均与集气腔连通，所述第一管路连接在排气孔处，所述第二管路连接在进气孔处。

有益效果是：这样设计，有利于进气孔和排气孔的加工。

进一步的，所述输气管远离集气罩的一端设有吸盘，吸盘密封连接在油箱的进油口处。

有益效果是：通过在输气管上设置吸盘，有利于输气管与油箱进油口的密封连接。

进一步的，所述第一管路上连接有活性炭管。

有益效果是：活性炭管能够有效吸附第一管路内的剩余油气，保证油气被充分收集，从而保证测量结果的准确性。

进一步的，所述第二管路上设有减压阀，所述集气罩上设有压力表。

有益效果是：根据集气罩内外的压力差，来调节减压阀，以保证气体流速，从而保证收集油气的过程不会促进或减弱正常加油过程中油气的蒸发速度，使得油气和气瓶的气体能够稳定进入储气罐，进而获得较准确的测量结果。

进一步的，所述输气管通过喉箍与枪管出口密封连接。

有益效果是：在实现密封的情况下，便于输气管与枪管出口的连接。

进一步的，所述第一管路上设有限流阀。

有益效果是：限流阀能够限制集气腔内的混合气体进入储气罐内的速度，延长混合气体进入储气罐的时间，保证足够的加油时间，从而保证测量结果的准确性。

进一步的，所述集气罩的内侧具有硅烷层。

有益效果是：通过在集气罩的内侧硅烷化处理，使集气罩的内侧形成硅烷层，以减少集气罩对油气的吸附，保证测量结果的准确性。

附图说明

图1为本发明油气蒸发排放收集装置的结构示意图；

图2为图1中的罩体折叠起来的结构示意图；

图3为图2中的罩体展开过程中的结构示意图；

图4为图3中的罩体完全展开的结构示意图；

图中：11-油箱；12-吸盘；13-输气管；14-罩体；15-环形支撑架；16-压力表；17-枪管；18-加油枪；19-第一管路；20-活性炭管；21-限流阀；22-储气罐；23-第二管路；24-减压阀；25-气瓶。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外，术语“上”、“下”是基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示所指的装置或部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明油气蒸发排放收集装置的实施例1：

如图1所示，油气蒸发排放收集装置包括集气罩、储气罐22以及气瓶25，集气罩具有集气腔，集气腔用于收集蒸发的油气，集气罩上设有枪管进口和枪管出口，枪管进口和枪管出口均与集气腔连通，枪管进口供加油枪18的枪管17插入，枪管出口供加油枪18的枪管17伸出。

本实施例中，储气罐22通过第一管路19与集气腔连通，用于储存油气；气瓶25通过第二管路23与集气腔连通，用于向集气腔内充入气体，以将集气腔内的油气挤入储气罐22内。其中，储气罐22构成储气容器，储气罐22为苏玛罐，苏玛罐的内壁面硅烷化处理；第一管路19和第二管路23均为硅橡胶材质。

本实施例中，气瓶25内的气体是纯氮气或按照体积比(1:3.78)配置的氧气和氮气的混合气体，以模拟空气。

本实施例中，集气罩包括罩体14和环形支撑架15，罩体14连接在环形支撑架15的内侧，集气腔由罩体14的内腔形成，其中，枪管进口和枪管出口均设置在罩体14上。在其他实施例中，罩体包括两个半球形的罩体单元，环形支撑架连接两个罩体单元，环形支撑架与两个罩体单元围成的内腔构成集气腔。在其他实施例中，集气罩可以仅包括罩体。

本实施例中，环形支撑架15整体呈圆环状，用于支撑展开的罩体14。

本实施例中，罩体14为柔性罩体，优选的，罩体14由硅橡胶制成的球形罩体；在未使用时，罩体14折叠起来，处于环形支撑架15的内部，如图2所示；在使用时，将罩体14拉开，如图3所示，罩体14完全展开的状态如图4所示。

本实施例中，罩体14的内侧硅烷化处理，以使罩体14的内侧形成硅烷层，以减少对油气的吸附。

本实施例中，环形支撑架15上设有进气孔和排气孔，进气孔和排气孔均与集气腔连通，第一管路19连接在排气孔处，第二管路23连接在进气孔处；其中，进气孔设置在环形支撑架15的中部，排气孔设置在环形支撑架15的底部。

如图1所示，第一管路19上连接有活性炭管20和限流阀21，活性炭管20能够有效吸附第一管路19内的剩余油气，保证油气被充分收集，从而保证测量结果的准确性；限流阀21能够限制集气腔内的混合气体进入储气罐22内的速度，延长混合气体进入储气罐22的时间，保证足够的加油时间。在其他实施例中，可以不设置活性炭管。

本实施例中，第二管路23上设有减压阀24，环形支撑架15的顶部设有压力表16，根据罩体14内外的压力差，来调节减压阀24，以保证气体流速，从而保证收集油气的过程不会促进或减弱正常加油过程中油气的蒸发速度，使得油气和气瓶的气体能够稳定进入储气罐22，进而获得较准确的测量结果。

本实施例中，油气蒸发排放收集装置还包括输气管13，输气管13用于向集气腔内输送油气；输气管13的一端通过喉箍与枪管出口密封连接，输气管13的另一端设有吸盘12，将吸盘12按压在油箱11的进油口处，挤出吸盘12与油箱11的进液口表面之间的空气，在外界大气压的作用下，将吸盘12按压在油箱11的进油口表面，使得吸盘12与油箱11的进油口表面紧密贴合，以达到密封固定的效果，从而实现输气管13密封连接在油箱11的进油口处。

具体使用方法如下：首先，用纯氮气对储气罐22进行多次清洗，直至内部杂质气体可以忽略不计，并抽真空至30kpa；在第一管路19上安装限流阀21；用高分辨率天平对活性炭管20称重，记录初始质量m1，打开活性炭管20的两端封帽，将其连接在第一管路19上，第一管路19的两端分别密封连接在储气罐22和环形支撑架15上；将减压阀24连接在第二管路23上，第二管路23的两端分别密封连接在气瓶25和环形支撑架15上；将压力表16安装在环形支撑架15的顶部。其次，拉开环形支撑架15上的罩体14，将加油枪18的枪管17由罩体14的枪管进口插入，并从枪管出口伸出，之后将枪管进口通过喉箍与枪管17密封连接，枪管出口通过喉箍与输气管13密封连接；然后，将吸盘12按压在油箱11的进油口处，挤出空气，以使吸盘12密封连接在油箱11的进油口处。再次，打开气瓶25和减压阀24，使气体缓慢进入罩体14，同时打开储气罐22、限流阀21和加油枪18；加油过程中根据环形支撑架15上的压力表16变化，适时调节减压阀24，以模拟空气流速，使得罩体14内外压力一定；加油结束后，关闭气瓶25和储气罐22，记录加油枪18的加油量l1和储气罐22的体积v，取下活性炭管20并盖上两端封帽，进行第二次称重，记录质量m2；利用gc-ms对储气罐22内tvoc进行定量分析，获得其浓度ρ1。最后，利用以下公式，记录加油蒸气排放因子。

式中：ef是vocs的油气蒸发排放量，mg/l；m1是活性炭管称重前的重量，mg；m2是活性炭管称重后的重量，mg；ρ1是苏玛罐实验室检测出的vocs气体浓度，μg/m³；v是苏玛罐的罐内体积，l；l1是汽车加油量，l。

本发明通过集气罩将蒸发的油气有效收集起来，通过气瓶维持油气收集过程中集气罩的内外压强，避免蒸发油气蒸发过快或过慢，通过储气罐对油气进行储存，以通过后续称重和实验室检测的方式得出加油过程中油气的蒸发量，从而定量得出汽车加油过程中油气的蒸发排放量，为汽车燃油蒸发排放限值标准及大气污染控制措施的制定提供依据。

本发明油气蒸发排放收集装置的实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，集气罩包括罩体14和环形支撑架15，罩体14连接在环形支撑架15上，其中，罩体14为柔性罩体。本实施例中，集气罩包括罩体和支撑架，罩体为柔性罩体，支撑架为十字架。在其他实施例中，罩体可以为硬质罩体。

本发明油气蒸发排放收集装置的实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，集气罩包括罩体14和环形支撑架15，环形支撑架15上设有进气孔和排气孔，进气孔和排气孔均与集气腔连通，第一管路19连接在排气孔处，第二管路23连接在进气孔处。本实施例中，基于集气罩包括罩体和环形支撑架的情况下，进气孔和排气孔设置在罩体上。

本发明油气蒸发排放收集装置的实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，输气管13远离集气罩的一端设有吸盘12，吸盘12密封连接在油箱11的进油口处。本实施例中，罩体为硬质罩体，输气管远离集气罩的一端为喇叭口结构，喇叭口的内侧设有密封垫，喇叭口通过密封垫密封连接在油箱的进油口处。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。