[发明专利]集成式气体燃料供给系统

说明书

技术领域

本申请涉及用于集成式气体燃料供给系统的系统，装置和方法。

背景技术

为了降低排放，尝试使用基本上不含碳的氢代替碳氢化合物作为燃烧燃料。当氢气(H₂)用作燃料时，没有大量的HC，CO或CO₂排放，因为燃料不包括可以转化成HC，CO或CO₂的碳。因此，目前氢燃料被认为是用于环保清洁内燃发动机的潜在的好的燃料选择。

氢也可以被许多其他设备用作能源。例如，燃料电池使用环保清洁的反应将氢转化为电能。

尽管，氢燃料系统可以是优于碳氢化合物系统的环保所需的选择，但是氢系统可能遭遇氢泄漏。具体地，氢是能够穿过材料的孔隙，非常小的系统开口，和/或密封面凹凸不平处的小分子。当设计氢燃料供给系统时(如，用于内燃发动机，燃料电池，或其他设备)，该燃料供给系统每个连接或穿过的边界可成为可能的氢泄露路径。特别地，如果氢存储为高压气体，高压连接(如，第一或第二高压减压阀，燃料压力传感器或计量器，和/或任何电动或手动关闭设备)易受到氢泄漏的影响。

过去，试图通过将燃料供给系统的一部分完全包括在封壳(capsule)中，或者通过在该燃料供给系统的连接和边界周围建立二次密封和/或密封室(containmentchamber)以减少碳氢化合物燃料泄漏。例如，6,571,978号美国专利公开一种这样的方法，用于减少释放到大气中的碳氢化合物的量。

此外，作为另一个例子，2004/0154314号美国专利公开揭露了一种设计为捕集漏出液氢燃料供给系统的氢的封壳。如与上述的碳氢化合物燃料供给系统一样，这个方法只是试图通过包含泄露而减轻泄漏的有害影响，这样泄漏的燃料可以在释放到大气之前被处理。

在此发明人已经意识到减少或限制燃料泄漏的需求，以及目前用于氢或基于气体的系统的方法的潜在缺陷。如上所述，在氢系统中的每个连接可以是潜在的氢泄漏点。此外，一些现有系统使用中间密封区域以试图控制气体燃料泄漏。然而，危险气体可能在该中间密封区域内聚集并且需要排放系统来处理泄露的气体。该中间密封封壳，排放系统，和/或这样的系统的其他方面会增加成本和/或限制空间设计的自由。此外，任何燃料泄漏会降低整体的燃料效率。

发明内容

作为一个例子，至少一些与气体燃料泄漏有关的问题可以通过一种燃料供给系统解决，该系统包括燃料会从该系统泄漏的有限的连接。作为一个例子，存储箱可用来保存气体燃料，并且燃料可通过动力装置转化为可用于驱动汽车的能量。存储在该箱中的燃料可通过不中断的通道供给到动力装置，该通道将存储箱与动力装置流体连接。在一些实施例中，压力调节系统可位于存储箱的内部。该压力调节系统可降低或增加气体燃料的压力，以便该气体燃料适于供给至动力装置。

如此，限制了在燃料箱和动力装置之间连接的数量，从而使气体燃料从该系统泄漏的机会最小。因为压力调节系统物理上位于存储箱之内，在该压力调节系统内发生的任何泄漏会回到存储箱。通过使用集成式燃料供给系统，减少了气体泄漏并且提高了燃料效率。

附图说明

图1是包括气体燃料动力系统的汽车的示例实施例的示意图。

图2是常规气体燃料供给系统的示意图。

图3是集成式气体燃料供给系统的示例实施例的示意图。

图4是集成式气体燃料供给系统的示例实施例的另一个示意图。

图5是集成式气体燃料供给系统的示例实施例的示意图。

图6是在气体燃料供给系统中减少泄漏的方法的示例实施例的流程图。

具体实施方式

图1是示出多汽缸发动机10的一个汽缸的示意图，该发动机可包括在汽车推进系统中。该发动机10的配置只是示例性的，并且此处所描述的系统和方法可在任何其他适合的发动机中实施。此外，如所述的，发动机10可包括气体燃料系统。氢气是可用于本发明的燃料供给系统的气体燃料的非限制性示例。应当注意的是氢可以是纯氢或其可以是氢和其他气体，如另一种气体燃料的混合物。此外，在一些例子中，该气体燃料，如氢，可以与液体燃料组合或混合使用，该液体燃料如汽油或柴油燃料。因此，尽管此处的例子描述氢燃料供给系统，但是，如果需要的话，其他气体燃料系统可以替代或者与氢燃料系统组合使用。