CN101245749B - 油气分离器 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆燃料系统的油气分离器，所述油气分离器包括：本体，具有入口，可与燃料箱的通气管系统连接，和蒸气出口，可与燃料蒸气处理装置连接；用于冷凝燃料油滴的冷凝空间，所述空间与所述入口和所述出口流动连通，所述冷凝空间在所述燃料系统的加油管上延伸，或与所述燃料系统的加油管流动连通。

Description

油气分离器
技术领域
本发明涉及车辆的燃料系统，特别地涉及安装在车辆燃料系统上的注油管的滤清器上部上(也称为加油管或加油通道)的这种类型的油气分离器(LVS)。
背景技术
已知在车辆和燃料系统领域，使用滤清器炭罐(燃料蒸气滤清器典型地是燃料蒸气滤清器)使燃料蒸气离开燃料箱。从燃料系统带来的燃料蒸气经常包含大量的燃料油滴，其可能对燃料蒸气滤清器的运行具有破坏效果。
已经提出多种解决办法来防止燃料油滴与燃料蒸气一起引入燃料蒸气滤清器内。
一个这种解决方案是利用油气分离器，例如在US6,405,747公开地涉及一种装置，控制燃料蒸气从车辆燃料箱内流出，该装置包括位于浮厢上和阀出口下的至少主要的和辅助的液体分离槽。所述装置包括至少一个挡板，该挡板布置为从蒸气流中拦截和引导被过滤的燃料油滴，并将液体燃料返回到燃料箱。所述主要的和辅助的液体分离腔和相联系的挡板定位以便于燃料蒸气从油箱又将液体燃料流回到油箱。
另一个处理上述问题的解决方案是膨胀油箱的形式，例如与本申请同一申请人在US6,318,398论述的，其公开了一种用于车辆燃料箱的燃料膨胀装置，所述装置包括形成有第一外壳元件和第二外壳元件的外壳，两者都由实质上防渗材料制成并被密封和彼此不渗透地附着在一起。在第一元件上形成至少一个用于燃料液体进入的入口，该至少一个入口与燃料箱流动连通，在第二元件上形成一个出口，其可连接到燃料流体处理装置。
发明内容
根据本发明，提供了一种用于汽车燃料系统的油气分离器(LVS)，包括连接到燃料箱的加油管，和蒸气管线，该蒸气管线在所述燃料箱和燃料蒸气滤清器之间提供流体流动连通，所述油气分离器包括本体，其具有入口，经由所述蒸气管线的第一部分与所述燃料箱的出口流体连通；出口，其经由所述蒸气管线的第二部分与所述燃料蒸气滤清器流体连通，和排泄孔，在所述本体和所述滤清器上部之间提供流体通道，其中所述本体适合于通过所述入口从所述燃料箱接收燃料蒸气和油滴，这样构造，当通过所述排泄孔变换油滴到所述滤清器上部的方向时，引导蒸气通过所述出口到所述燃料蒸气滤清器，由此防止所述燃料油滴抵达所述燃料蒸气滤清器，使其重新回到所述燃料箱。
本发明的布置是这样，油气分离器的入口暴露于存在于燃料箱内的压力下，液体分离器暴露于存在于加油管上的压力下，由此在所述油气分离器之间的压差导致液体燃料油滴从燃料蒸气分离，这样液体燃料可以在燃料蒸气单独处理时，通过重力朝所述燃料箱返回。
由中心性溶液进行燃料蒸气的处理(例如由加油站，因为蒸气通过加燃料喷口收回)，或由车辆的燃料蒸气处理装置(炭罐)进行燃料蒸气的处理。
根据一个实施例，油气分离器如此定位，所述入口位于出口下面并位于所述排泄孔上面，由此燃料蒸气为了通过所述出口抵达燃料蒸气滤清器应往上流，而油滴可以落下并通过排泄孔抵达所述加油管。
油气分离器作用，这样进入其中的一些燃料蒸气可以冷凝成油滴。油气分离器可以进一步适合于排泄所述油滴回到排泄孔并从那里到所述加油管。本体因此可以形成为中空外壳，在其中至少有一个隔壁，适合于为所述燃料蒸气提供曲折式流动通道(迷宫流动通道)和辅助冷凝表面。所述至少一个隔壁可以是多种形式，致使燃料蒸气的流动策略，防止通过第一出口逃脱，提供足够大的表面面积以允许蒸气收集在其上，并流入所述排泄孔。例如，其可以具有凸面，所述油滴可以从其上滴下，或具有包括若干隔行壁的迷宫，燃料流被强制在所述壁之间，使得油滴由迷宫捕获，然后朝排泄孔滴下。
燃料排泄管是这种结构，即凝结或产生的燃料基本上在地心引力的作用之下流入加油管。
油气分离器可以进一步装有翻车安全阀(ROV)，适合于在如本身已知的汽车翻转(“侧面向上”和“底部向上”和“前面向上”位置超过大约60°)的情况下防止渗漏。另一方面，当汽车处在其正常位置时，ROV可以适合于将进入其中的任何燃料油滴传给加油管。
实施中，燃料蒸气由泄流阀从燃料箱通过蒸气管线的第一部分注入燃料蒸气滤清器。所述蒸气事实上是蒸气和油滴的混合物，即混合蒸气。当混合蒸气到达油气分离器时，其通过所述入口进入中空本体，其位于所述本体的底部。燃料蒸气然后可以自由向上流动到出口以抵达燃料蒸气滤清器。另一方面，由于它们两个的重量和在所述中空本体之内一个或多个隔壁，燃料油滴沿着所述一个或多个隔壁落下或滴下，积累在油气分离器的底部，排入排泄孔，当加油管中的压力低于或等于油气分离器中的压力时，从那里返回加油管。
此外，由于流过所述蒸气管线到所述中空本体时体积轻微增加，一些燃料蒸气可以在中空本体的内壁和隔壁上凝结，并同时滴下到所述出口。
所述布置是这样，当还包含燃料油滴的燃料蒸气混合物进入阀内的大空间时，由于流动速度显著减小，压力将降低，致使燃料油滴从燃料蒸气中分离出来。
另外，在燃料箱注油(加燃料)其间，当燃料枪的喷管插入加油管时，所述排泄孔位于喷管的尖头上面，由此防止了通过所述排泄孔中空本体的溢流。
此外，加油管可以装有挡板门，由此插入燃料加注嘴可以部分地阻塞排泄孔，阻止液体燃料通过这个开口进入油气分离器。
根据本发明的系统，在油箱加燃料通风孔导管和燃料蒸气滤清器之间延伸的流动通道中，提供了到油箱加燃料通路(加油管)的连接，其用作再循环流动通道。这种布置确保了在加燃料的时候流出燃料箱的部分燃料蒸气，通过油箱加油管进行再循环，从而减少液体燃料流到燃料蒸气滤清器。在加燃料时的再循环流动通道如果必要可以由加油管的挡板门限制。
排泄孔还可以用于机载诊断系统(OBD)，克服致力于此产生出口的需要。
根据本发明的一个方面，提供一种用于车辆燃料系统的油气分离器，所述油气分离器包括：本体，其具有燃料蒸气入口，该入口延伸进入入口空间；燃料蒸气出口，其从出口空间延伸出来，以及液滴分离器，其包括至少一个隔壁，用于从燃料蒸气中分离燃料油滴和引导所述油滴到可连接到车辆燃料箱的排泄孔。
以下任何一个或多个设计和特征可以出现在根据本发明的油气分离器中：
■液滴分离器是迷宫，包括至少两个隔行壁，使得燃料流被强制在所述壁之间，其中燃料油滴由所述迷宫壁俘获，并朝所述排泄孔滴下。
■液滴分离器是曲折流动通道，包括用于所述燃料蒸气的冷凝表面。
■燃料蒸气入口适宜连接到所述燃料系统的通风系统的出口，所述燃料蒸气出口适宜连接到所述燃料系统的燃料蒸气滤清器。
■燃料蒸气流动通道在所述燃料蒸气入口和燃料蒸气出口之间延伸，所述流动通道通过所述入口空间和出口空间，并且其中所述隔壁在所述入口空间和出口空间之间延伸，用作气体膨胀空间。
■燃料蒸气入口位于燃料蒸气出口下方和所述排泄孔上方，由此燃料蒸气往上流经所述出口，在燃料蒸气内的燃料油滴朝所述排泄孔落下。
■排泄孔延伸进入所述燃料系统的加油管。
■燃料蒸气入口延伸进入作为膨胀空间的所述燃料系统的加油管，其中所述燃料蒸气出口与所述加油管流动连通。
■附着于所述加油管的油气分离器的壁形成有至少一个入口，入口孔形成在其上部，以及至少一个出口孔形成在其底部，所述至少一个入口孔与所述燃料蒸气出口流动连通，所述至少一个出口孔与所述燃料蒸气入口流动连通，所述至少一个入口孔和至少一个出口孔延伸到所述燃料系统的加油管。
■燃料蒸气入口经由外壳的膨胀空间与所述燃料蒸气出口流动连通，所述空间包括所述排泄孔，其延伸进入所述燃料系统的加油管。
本发明的另一个方面涉及一种车辆燃料系统，包括燃料蒸气滤清器，装备有加油管的燃料箱，加油管具有滤清器上部，以及油气分离器，所述油气分离器包括本体，其具有燃料蒸气入口，入口延伸进入入口空间，从出口空间延伸的燃料蒸气出口，和液滴分离器，液滴分离器包括至少一个隔壁，用于从所述燃料蒸气中析出燃料油滴，和引导所述油滴到排泄孔，而排泄孔可经由所述滤清器上部连接到车辆的燃料箱。
以下任何一个或多个设计和特征可以出现在根据本发明的车辆燃料系统中：
■燃料蒸气入口位于所述燃料蒸气出口下方和所述排泄孔上方，由此燃料蒸气往上流经所述出口，而在燃料蒸气之内的油滴朝所述排泄孔落下，由此所述油气分离器可以进一步适合于排泄所述油滴回到所述排泄孔和从那里到所述滤清器上部。
■液滴分离器是迷宫，包括至少两个隔行壁，这样燃料流被强制在所述壁之间，其中燃料油滴由所述迷宫壁俘获，并朝所述排泄孔滴下。
■燃料排泄管是这种结构，基本上在地心引力的作用下凝结或产生燃料流进所述加油管。
■液滴分离器是迷宫，其包括至少两个隔行壁，使得燃料流被强制在所述壁之间，其中燃料油滴由所述迷宫壁俘获，并朝所述排泄孔滴下。
■燃料蒸气出口连接到燃料蒸气滤清器。
■机载诊断系统连接到所述燃料蒸气出口。
■滤清器上部装备有挡板门，在常闭位置和打开位置之间可替换，其中在所述打开位置，所述挡板门与所述排泄孔部分干涉，从而减少其有效面积。
■排泄孔定位在燃料枪嘴的末端上面，燃料枪嘴插入所述滤清器上部，由此防止了所述油气分离器的溢流通过所述排泄孔。
■迷宫包括若干个隔行壁，其中燃料流被强制在所述壁之间，这样油滴由所述迷宫壁捕获，然后朝所述排泄孔滴下。
■油气分离器的入口位于所述出口的下方和所述排泄孔的上方，由此燃料蒸气为了抵达所述出口将往上流，而在燃料蒸气之内的油滴朝所述排泄孔落下，其中燃料蒸气向上流到所述出口以抵达所述燃料蒸气滤清器，燃料油滴沿着所述一个或多个隔壁落下或滴下积累在所述油气分离器的底部，排泄进入所述排泄孔，并当加油管的压力低于或等于油气分离器的压力时从那里回到所述滤清器上部。
■其中，入口空间和出口空间由隔壁分开，隔壁具有最低的边缘，在本体的底部边缘下面延伸，可连接到所述车用燃料系统的加油管。
■燃料蒸气流道在所述入口空间和出口空间之间延伸，本体进一步包括常开的密封件，用于密封所述通路，所述通路引导装料喷口进入所述车辆燃料系统的加油管。
在本说明书中公开的与油气分离器有关的其它特征，同样也适用于车辆燃料系统。
附图说明
为了理解本发明以及领会其在实践中可能如何运行，现在将通过仅是非限定的例子、参考附图说明一些实施例，其中：
附图1是装有根据本发明的油气分离器的车辆燃料系统的示意图；
附图2是根据本发明的油气分离器于附着于汽车的加油管在工作模式的概略图；
附图3是根据本发明的油气分离器于附着于汽车的加油管在翻转位置的概略图；
附图4是根据本发明的油气分离器的概略图，其附着于汽车的加油管在加燃料期间燃料喷嘴插入加油管；
附图5是装有根据本发明的油气分离器的根据其改进的车辆燃料系统的示意图；
附图6是根据本发明实施例的油气分离器的部分断面的等轴侧图；
附图7是根据本发明实施例的油气分离器的前视图；
附图8A是附图7的油气分离器的侧面截面图；
附图8B是附图7的油气分离器的局部等轴侧视图，说明了流体流动线路；
附图8C是附图7的前视图，为了形象化，移去了油气分离器的前壁；
附图9是根据本发明的另一实施例的油气分离器的等轴侧前视图；
附图10A是附图10的油气分离器的局部等轴侧视图，说明了流体流动线路；
附图10B是附图8C的油气分离器的前视图，其中为了形象化，移去了油气分离器的前壁，说明了流体流动线路；
附图11是附图10中标记X的部分的放大图；
附图12A至12C是根据本发明的油气分离器的示意图，其安装在燃料系统的加油管上，每个都包括翻车安全阀；
附图13A至13C说明了根据本发明特别设计的油气分离器阀；和
附图14A至14D是根据本发明另一种特别设计的油气分离器阀的各个视图。
具体实施方式
首先参照附图1，其说明了概括地由1示出的一种车辆的燃料系统示意图，其装有概括地由30示出的根据本发明的油气分离器(LVS)。示出的燃料系统包括燃料箱10，该燃料箱装备有用于进入燃料的燃料进口12和用于燃料流出的燃料出口14，出口14通过管道9依次连接到阀7(例如翻车安全阀)。燃料进口12连接到燃料进口线路16(加油管)，燃料进口线路16在其顶部装备有滤清器上部17，用于接收加燃料喷口60(附图4)。燃料出口14经由蒸气管线18连接到燃料蒸气滤清器(炭罐)20，蒸气管线18装备有油气分离器30，该分离器将蒸气管线分为第一部分18a和第二部分18b。
更特别地并更进一步参考附图2，第一部分18a将燃料箱10的燃料出口14与油气分离器30的入口32连接，第二部分18b将油气分离器30的出口34连接到燃料蒸气滤清器20的入口22。
油气分离器30具有排泄孔35，该排泄孔经由交换燃料排泄路线19与滤清器上部17流体连通。当转向燃料油滴沿着流动路线33反向通过加油管16进入燃料箱10时，油气分离器30适合于允许来自燃料箱10的燃料蒸气进入燃料蒸气滤清器20。
油气分离器30在这样的水平上连接到加油管16的滤清器上部17上，使得其在加燃料时与加燃料喷口60啮合(附图4)。油气分离器30具有根据一个实施例形成的如两个空心圆筒的本体31，产生出口空间31a和入口空间31b。入口空间31b经由入口管节42与入口32流动连通，入口管节42通过管部18a连接到燃料箱，出口空间31a经由入口管节44与出口34流动连通，入口管节44通过管部分18b连接到炭罐20(附图1)。
出口管部分44和入口管部分42都装有周边肋骨45和46，各自地防止连接在其上的相应管线(在附图2和3中未示出)自然脱离。
入口空间31b在其底部由底盖板43闭合，所述板与排泄出口38一起形成，排泄出口38经过燃料排泄路线19与排泄孔35流动连通。
入口空间31b和出口空间31a由隔壁39互相分开，根据一些实施例隔壁39是曲壁。隔壁39的表面设计为在其上收集和形成的任何燃料油滴将沿着其表面滴下，和朝排泄口38流动。隔壁39还提供冷凝表面，在冷凝表面上燃料蒸气可以凝结，这将在随后详细地说明。
如图附图4的实施例所示，油气分离器30在入口空间和出口空间之间装备有改进的分隔物，所述隔壁是概括地由57所示的迷宫形式，包括若干分割壁57a，57b和57c。这样的布置使得，由于迷宫壁57a，57b和57c，燃料蒸气在从入口空间31a朝出口空间31b的方向的流动被阻挡，因此油滴遇到这些壁，在箭头方向53向下排放，经过孔55通过排泄开口38排出。
可以理解，可能应用或多或少的隔壁，而且它们的形状和表面质量可以变化以增加它们的整个表面面积，因此增加与液体流有效表面接触的面积，因此基本上收集所有的液滴。
另外，根据示出所示示范性实施例，油气分离器30装备有概括地由50表示的翻车安全阀(ROV)，如本身已知的和例如与其它实施例有关的在以下公开的。应该注意，排泄口38还可以连接到机载诊断系统(OBD)，例如与燃料蒸气滤清器20串联定位的，例如在附图1中由虚线表示的元件21。OBD21起作用以产生压力(正的或负的)，通过排泄孔35产生在滤清器上部17的相应的压力/真空。
实施中，在燃料系统1正常运转的时候，与燃料油滴混合的燃料蒸气通过燃料出口14(和通风孔，未示出)和通过朝着燃料蒸气滤清器20的第一线路部分18a抽取。混合的蒸气通过入口32进入油气分离器30的中空本体31。为了抵达出口34，燃料蒸气被强制在入口空间31a和出口空间31b之间通过，越过分割壁39或迷宫57，然后只它可以朝出口34流动。
在流动的时候，燃料油滴比蒸气重，超过壁39或迷宫壁57落下，朝排泄口38排泄。从排泄口38，燃料油滴朝出口34流动，从那里进入到滤清器上部17，经由加油管16返回燃料箱10中。
另外，由于在蒸气管线18和中空本体31之间的负的体积增加，一些燃料蒸气可能在分隔壁39或迷宫壁57上凝结，变成燃料油滴，如先前所述朝排泄口38排泄。
因此，油气分离器30的中空本体31，由于其独特结构，用作用于从燃料箱流入的混合蒸气的液体收集器，阻止燃料油滴抵达燃料蒸气滤清器20。
此外，根据附图4的实施例，燃料系统装备有所述领域已知的挡板门73，所述门是常闭的，即闭合加油管16与滤清器上部17之间的流动通道。然而，当燃料注入燃料箱时，加燃料枪的喷管60插入滤清器上部17，喷管60移动挡板门73到其打开位置，在加燃料的时候，通过部分堵塞导致限制了排放口35的有效截面面积，从而减少了流体流动循环并又减少了朝燃料蒸气滤清器20的流体流动。
另外在加燃料的时候，导致在加油管17、燃料箱10和蒸气管线18之间产生压差，致使混合蒸气与燃料油滴更加饱和。油气分离器30迫使燃料油滴如前说明的那样滴回加油管17，因此促进燃料再循环。
在附图5的实施例中，是根据本发明燃料系统的改进的概略图。附图1的实施例表示装备有机载加燃料回收系统(称为ORVR系统)的车辆燃料系统，其中车辆的燃料蒸气滤清器在给车辆加燃料的时候也处理燃料蒸气。然而，附图5的实施例说明了在加油站充满燃料蒸气处理系统的位置有用的车辆燃料系统，即，加注嘴装备有抽吸系统，用于携带燃料蒸气到加油站的中心燃料蒸气滤清器(炭罐)等等。
根据本发明的油气分离器30安装在燃料箱10的加油管的滤清器上部17，然而其中油气分离器30的入口32经由管道77连接到阀门系统，例如翻车安全阀(ROV)79。燃料出口34经由第二部分18b连接到燃料蒸气滤清器20的入口22，注满限位阀81经由管83连接到加油管16的上部。
现在转到附图6，说明根据本发明的实施例的油气分离器90，其中外壳92是大概圆柱形的，包括密封环94，用于以紧密封方式连接滤清器上部(未示出)。外壳92装备有内壁98，其连同外壁100产生环形通路104(相当于在前述实施例中的入口空间)，以及排泄通路106，其在环形通路104和中心性空间107之间延伸(相当于在前述实施例中的出口空间)。外壳进一步装备有入口108(装备有入口管节109)，延伸入所述通路104，以及出口110(装备有出口管节111)，其从外壳的中心空间107在其大体顶端部分延伸。在外壳的底部形成板112。该板和基本上与所述入口108相对延伸的排泄口114一起形成。
实施中，混合的蒸气通过入口108，进入油气分离器90的环形通路104。为了到达出口110，燃料蒸气被强制经过入口空间104和出口空间107之间的空间，越过内壁98(相当于前述实施例的分隔壁)，然后只它可以朝出口110流动。
在流动的时候，比蒸气重的燃料油滴在壁98上落下，朝出口114排泄，从那里进入到滤清器上部，经由加油管返回燃料箱。
另外，由于在入口108和出口空间107之间负的体积增加，一些燃料蒸气可能凝结在分隔壁98上，变成燃料油滴，如前所述朝出口114排泄。
现在转到附图7，说明了根据本发明的实施例的油气分离器，概括地由130示出，包括大体圆柱形的外壳132(附图8a和8b)，该外壳与正面134一起形成，适合于以蒸气不可透过的方式固定到加油管(未示出)的上端，例如通过按钮/热焊熔融焊等等。外壳132装备有入口136，可连接到燃料系统的通气管系统(例如，燃料蒸气泄流阀，等等)。出口140从外壳132朝燃料蒸气滤清器(炭罐)延伸(未示出)。
进一步可以指出，外壳的前部装备有前壁142(在附图8c中为了说明而移去)，所述壁142装备有多个第一孔144，在其上部延伸，和在其下部延伸的若干孔146，这将在以下说明。此外，入口136经由L形管148延伸，在开口150终止(其在组装位置直接延伸进入加油管)。
根据本实施例的油气分离器130这样与液体入口通道一起形成，其中燃料液滴和燃料蒸气的混合物沿着流动通道137(附图8B和8C)从通气管系统(未示出)流动进入入口136，通过开口150进入由在加油管(未示出)处形成的巨大的膨胀的膨胀室。一旦流经入口通路137的混合物迅速膨胀，发生了显著的压力下降，由于燃料蒸气现在通过前板142的入口孔144进入装置130，在燃料加注(此时产生最多的燃料蒸气)沿着出口通路139(附图8b和8C)通过迷宫壁156朝出口140流动的时候产生的燃料蒸气只有蒸气的形式。通过入口孔144已经进入外壳的任何液体冷凝在迷宫壁156，将朝集水井158向下流动，这样积累的燃料液体将通过出口孔146沿着排泄通路147(图8b和8C)排泄，返回液体系统(未示出)的加油管。
人们知道如在附图7和8中说明的类型的油气分离器130尤其适合，当然不局限于车用燃料系统，其中大多数的燃料蒸气在由加燃料喷口(未示出)处理的加燃料系统期间产生适合于在加燃料期间形成的和由中心燃料蒸气处理中心处理的燃料蒸气抽吸。然而，人们知道在车辆操作(驾驶或停车时)时产生的燃料蒸气，和任何没有被加燃料喷口抽吸的剩余燃料蒸气，经由出口140引导到燃料蒸气处理系统(炭罐)。
现在转到附图9的实施例，说明了根据本发明一个实施例的油气分离器，概括地由170示出，类似于前述实施例，包括圆柱形外壳172，可连接到通气管系统(例如液体燃料泄流阀)的入口174，和出口176，也可连接到通气管系统(炭罐，未示出)。油气分离器170与前壁178一起形成，前壁178在其最低部分形成有多个孔180。装置170的正面装备有用于紧密接合到燃料系统的加油管的场所184，例如通过熔融焊等等，以气体和液体密封的方式。
根据本实施例的油气分离器170以某种方式设计，使得流过入口174的燃料油滴和燃料蒸气的混合物进入外壳172的较大的入口空间175，所述空间组成具有迷宫(labyrinth)的膨胀室，该迷宫由若干壁190A，190B，190C组成，其中液体流动经入口174，沿着路线179朝出口176的流动被所述壁挡板延迟，结果液滴冷凝在所述壁上。壁190A至190C的形状是波浪状的，从而保证在这些壁上产生的液滴将向下滴，积累在壁部分194(附图10A和11)上，最终所述燃料液体将流过出口孔180经由加油管(未示出)回到燃料箱。
进一步参考附图12A和12B，是加油管的一部分的示意图，概括地由200示出，装备有根据本发明任何上述实施例的油气分离器，概括地由224示出，所述油气分离器与液体入口226和出口228又装配在一起。
附图12A和12B的实施例在以下方面是共同的，它们包含翻车安全阀，概括地由230(附图12A的实施例)和232(附图12B的实施例)表示，其目的是防止燃料液体在车辆倾翻时进入油气分离器30，这将导致燃料流经出口228朝燃料蒸气处理滤清器(炭罐)流动。
附图12A和12B的实施例彼此不同点在于翻车安全阀230和232的各自结构，其中，附图12A的实施例包括接收在笼状物242内的导流罩(fair)240，所述笼状物242具有多个孔244，允许液体流动，和在翻车安全阀230和油气分离器224之间延伸的孔248，在正常操作下导流罩240从孔248脱离，允许液体在笼状物242的孔244和孔248之间流动。然而在倾翻的情况下，导流罩240在作用于其上的重力的影响之下啮合孔248，因此密封闭合孔248，阻止液体流入油气分离器224。
附图12B的装置类似于前述实施例的装置，然而，差别是导流罩250接收在密封膜盒252内，其又在笼状物254内可替换，还装备有密封膜256，用于在车辆倾翻的情况下有效密封孔258。
附图12C的实施例说明了概括地由270表示的翻车安全阀机构怎样与油气分离器272一起安装，油气分离器272临近漏斗口274的装油管安装。虽然油气分离器272的结构可采取说明书在这里公开的任何实施例，所述特别的设计说明了翻车安全阀机构270是怎样安装在管节278上，管节278在油气分离器272的蒸气出口280与燃料蒸气处理装置(炭罐)282前之间延伸。
翻车安全阀机构270包括容纳浮动元件288的外壳286，元件288又容纳球元件290，外壳270包括入口290和出口296，该入口从管节278延伸，该出口朝炭罐延伸。
这样的布置在正常运行时，当车辆在其停车或驾驶位置，来自油气分离器270的燃料蒸气流动过出口280，经由管节278和倾翻出口270，通过出口296进入炭罐282。然而，在车辆倾翻的情况下，出口296由于球面290代替浮动元件288而密封啮合出口296，因此阻止任何液体燃料朝炭罐282的流出。
现在转到附图13A至13D说明的实施例，说明了油气分离器的一种特别设计，概括地表示，典型地适于在加燃料时燃料蒸气被处理的国家，特别地，虽然不是单独地，由中心性溶液(例如由加油站当蒸气通过加燃料喷口被回收)，这与这些实施例相反，这些实施例中，在加燃料的时候产生的燃料蒸气主要由车辆的燃料蒸气处理装置(炭罐)处理。
油气分离器300是外壳302的形式，外壳装有凸缘304用于以不透蒸气的方式可靠地压入车辆燃料系统的加油管(未示出)，如在上文已经论述的。外壳302进一步包括入口306和出口308。入口306设计用于联结到燃料箱(未示出)的通风系统，以接收从那里通过的燃料蒸气和燃料液体，典型地是在其中流动油滴的形式，出口308设计成耦合到蒸气处理装置(例如炭罐，未示出)上。
如可以看到，尤其在附图13B和13C中，外壳302形成有隔壁312，其将外壳的内部空间分为入口空间314和出口空间316，后者显著小于前者。
这样的布置使得从车辆燃料系统进入入口空间314的液体和蒸气混合物沿着如箭头线315指示的流入路线流入加油管(未示出)的显著较大空间，凭此所述压差导致在隔壁312的内表面318产生燃料油滴，然后缓慢地滴入加油管，由此仅仅燃料蒸气然后将朝炭罐沿着由箭头线323指示的流动路线流过出口空间316。还要注意，隔壁312的底端319在外壳321的下缘317下方延伸进入加油管(未示出)。
易于理解的是，在加油管之内的压力比存在于燃料箱内的低，由于阀临近燃料箱安装在注油管的下部，防止在加油管内产生压力，至少在车辆操作的时候在燃料箱内保持压力。在加油管和油气分离器之间显著的压差导致液体燃料滴从燃料蒸气中分离，这样在燃料蒸气沿着流动通道323朝炭罐流动的同时，液体燃料可以在引力下朝燃料箱返回。
现在转到附图14A到14C公开的实施例，说明了根据本发明的进一步设计的蒸气分离器，概括地由400示出，包括外壳402，该外壳形成有环形接头配件406，用于以如在上文论述的不透蒸气密封方式可靠地装配到车辆燃料系统(未示出)的加油管上。
外壳402包括入口408，用于耦合到所述系统(未示出)的燃料箱阀上，以及出口410，用于耦合到燃料蒸气处理装置(例如炭罐，未示出)上。
开关阀容纳在外壳400内，该阀概括地由411表示，其将在下文进一步详细论述，通常地由弹簧元件412偏压入其常开位置，如附图14C的实施例。
进一步注意，在外壳之内有隔壁416，其将油气分离器的内部空间分为入口空间418和出口空间420。
开关阀411包括活塞422，通过弹簧424逆着密封板426偏压。注意，称为密封件426和活塞422的开关阀411在与外壳402集成的轴向延伸支架套筒430之内是轴向可移动的。活塞422较好地凸入加油管，这样引导装料喷口进入加油管，啮合所述活塞，致使其抽空，这将在下文进行说明。
液体入口路线在入口408和孔432之间延伸，入口408通过入口空间418，孔432形成在支架套筒上，所述入口路线由箭头线438示出，说明了油-气燃料混合物的流动通道，所述油气燃料混合物可朝燃料箱(未示出)流回。另一方面，如以上论述的，只有燃料蒸气可以通过孔432流回，经由通路423进入出口空间420，然后通过出口410朝着炭罐(未示出)流动。
然而，在加燃料时，同时引导燃料喷口(未示出)，所述喷口将遇到活塞422，致使其逆着盘簧424和412的偏压作用轴向位移，从而移动密封板426，这样它的密封靠在环形支架438上，从而防止沿着由箭头437指定的流动通道朝出口的方向流动，如图14B所示。
本领域的普通技术人员在不背离本发明的范围的前提下，可容易得到许多改变、变型和改进。

Claims (29)

1.一种用于车辆燃料系统的油气分离器，所述油气分离器包括：本体，所述本体具有燃料蒸气入口，所述燃料蒸气入口延伸进入入口空间；燃料蒸气出口，所述燃料蒸气出口从出口空间延伸；液滴分离器，所述液滴分离器包括一隔壁，以用于从燃料蒸气中分离燃料油滴和引导所述油滴到能够连接到车辆燃料箱的排泄孔；以及燃料蒸气流动通道，所述燃料蒸气流动通道在所述燃料蒸气入口和燃料蒸气出口之间延伸，所述燃料蒸气流动通道通过所述入口空间和出口空间，并且其中所述隔壁在所述入口空间和出口空间之间延伸，其特征在于，所述入口空间和所述出口空间中的至少一个用作气体膨胀空间，以使得当所述燃料蒸气进入所述膨胀空间时，所述燃料蒸气的压力下降，从而导致所述燃料油滴从所述燃料蒸气中分离出，并且其中，所述排泄孔延伸进入加油管中。
2.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述液滴分离器是迷宫，所述迷宫包括至少两个隔行的壁，使得燃料流被强制在所述壁之间，其中燃料油滴由所述迷宫的壁俘获，并朝延伸进入所述加油管的排泄孔滴下。
3.根据权利要求2所述的油气分离器，其特征在于，所述液滴分离器是曲折流动通道，所述曲折流动通道包括用于所述燃料蒸气的冷凝表面。
4.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述燃料蒸气入口用于连接到所述燃料系统的通风系统的出口，所述燃料蒸气出口用于连接到所述燃料系统的燃料蒸气滤清器。
5.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述燃料蒸气入口位于燃料蒸气出口下方和所述排泄孔上方，由此燃料蒸气往上流以通过所述燃料蒸气出口流出，同时在燃料蒸气内的燃料油滴朝所述排泄孔落下。
6.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述燃料蒸气入口延伸进入作为膨胀空间的所述燃料系统的加油管，其中所述燃料蒸气出口与所述加油管流动连通。
7.根据权利要求6所述的油气分离器，其特征在于，附着于所述加油管的油气分离器的壁形成有至少一个形成在其上部的入口孔以及至少一个形成在其底部的出口孔；所述至少一个入口孔与所述燃料蒸气出口流动连通，所述至少一个出口孔与所述燃料蒸气入口流动连通，所述至少一个入口孔和至少一个出口孔延伸到所述燃料系统的加油管。
8.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述燃料蒸气入口经由所述本体的膨胀空间与所述燃料蒸气出口流动连通，所述膨胀空间包括延伸进入所述燃料系统的加油管的所述排泄孔。
9.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述燃料蒸气入口暴露于存在于所述燃料箱之内的压力下，所述液滴分离器暴露于存在于所述燃料系统的加油管的压力下，由此在所述油气分离器之间的压差导致液体燃料油滴与燃料蒸气分离，这样液体燃料能在燃料蒸气单独处理时，通过重力朝所述燃料箱返回。
10.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述入口空间和出口空间由隔壁分开，所述隔壁具有在本体的底部边缘下面延伸的最低的边缘，所述本体能连接到所述车辆燃料系统的加油管。
11.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，本体进一步包括通常开放的密封件，以用于在所述燃料蒸气流动通道引导装料喷口进入所述车辆燃料系统的加油管时密封所述燃料蒸气流动通道。
12.一种车辆燃料系统，所述车辆燃料系统包括燃料蒸气滤清器、装备有加油管的燃料箱、和根据权利要求1所述的油气分离器，所述加油管具有滤清器上部，其中引导所述油滴到排泄孔，所述排泄孔可经由所述滤清器上部连接到车辆的燃料箱。
13.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述燃料蒸气入口位于所述燃料蒸气出口下方和所述排泄孔上方，由此燃料蒸气往上流以通过所述燃料蒸气出口流出，同时在燃料蒸气内的油滴朝所述排泄孔落下，由此所述油气分离器能进一步用于将所述油滴排回到所述排泄孔并从所述排泄孔排到所述滤清器上部。
14.根据权利要求13所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述液滴分离器是迷宫，所述迷宫包括至少两个隔行的壁，使得燃料流被强制在所述壁之间，其中燃料油滴由所述迷宫的壁俘获，并朝所述排泄孔滴下。
15.根据权利要求14所述的车辆燃料系统，其特征在于，交换的燃料排泄路径使排泄孔和滤清器上部流体连通，并且构造成使得基本上在重力的作用下凝结的或携带的燃料流进所述加油管。
16.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述液滴分离器是迷宫，所述迷宫包括至少两个隔行的壁，使得燃料流被强制在所述壁之间，其中燃料油滴由所述迷宫的壁俘获，并朝所述排泄孔滴下。
17.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述燃料蒸气出口连接到燃料蒸气滤清器。
18.根据权利要求17所述的车辆燃料系统，其特征在于，机载诊断系统连接到所述燃料蒸气出口。
19.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述滤清器上部装备有挡板门，该挡板门能在常闭位置和打开位置之间移动，其中在所述打开位置，所述挡板门与所述排泄孔部分干涉，从而减少所述排泄孔的有效面积。
20.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述排泄孔定位在燃料枪嘴的末端之上的高度，由此防止了所述油气分离器的溢流通过所述排泄孔，其中，所述燃料枪嘴插入所述滤清器上部。
21.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述油气分离器的燃料蒸气入口位于所述燃料蒸气出口的下面和所述排泄孔的上方，由此燃料蒸气为了到达所述燃料蒸气出口将往上流，而在燃料蒸气内的油滴朝所述排泄孔落下，其中燃料蒸气流动直到所述燃料蒸气出口以到达所述燃料蒸气滤清器，燃料油滴沿着所述隔壁落下或滴下，并积累在所述油气分离器的底部，然后排泄进入所述排泄孔，并当加油管中的压力低于或等于油气分离器的压力时从所述排泄孔回到所述滤清器上部。
22.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述排泄孔延伸进入所述燃料系统的加油管。
23.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述燃料蒸气入口延伸进入作为膨胀空间的所述燃料系统的加油管，其中所述燃料蒸气出口与所述加油管流动连通。
24.根据权利要求14所述的车辆燃料系统，其特征在于，附着于所述车辆燃料系统的加油管的油气分离器的壁形成有至少一个形成在其上部的入口孔以及至少一个形成在其底部的出口孔，所述至少一个入口孔与所述燃料蒸气出口流动连通；所述至少一个出口孔与所述燃料蒸气入口流动连通，所述至少一个入口孔和至少一个出口孔延伸到所述燃料系统的加油管。
25.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述燃料蒸气入口经由本体的膨胀空间与所述燃料蒸气出口流动连通，所述空间包括延伸进入所述燃料系统的加油管的所述排泄孔。
26.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述燃料蒸气入口暴露于存在于所述燃料箱之内的压力下，所述液滴分离器暴露于所述加油管的压力下，由此在所述油气分离器之间的压差导致液体燃料油滴从燃料蒸气分离，这样液体燃料能在燃料蒸气被单独处理时通过重力朝所述燃料箱返回。
27.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，所述入口空间和出口空间由隔壁分开，所述隔壁具有在本体的底部边缘下面延伸的最低的边缘，所述本体能连接到所述车辆燃料系统的加油管。
28.根据权利要求12所述的车辆燃料系统，其特征在于，燃料蒸气流动通道在所述入口空间和出口空间之间延伸，所述本体进一步包括通常打开的密封件，以用于当所述燃料蒸气流动通道引导装料喷口进入所述车辆燃料系统的加油管时密封所述燃料蒸气流动通道。
29.一种用于车辆燃料系统的油气分离器，所述油气分离器包括：本体，所述本体具有入口和蒸气出口，该入口能与燃料箱的通风系统连接，所述出口能与燃料蒸气处理装置连接；以及用于冷凝燃料油滴的冷凝空间，所述冷凝空间与所述入口和所述蒸气出口流动连通，所述冷凝空间在所述燃料系统的加油管处延伸、或与所述燃料系统的加油管流动连通；所述入口延伸进入入口空间，所述蒸气出口从出口空间延伸；所述冷凝空间包括液滴分离器，所述液滴分离器包括至少一个隔壁，以用于从燃料蒸气中析出燃料油滴，并经由排泄孔引导所述油滴经由所述加油管到车辆的燃料箱，同时燃料蒸气自由通过所述蒸气出口流出；其特征在于，所述油气分离器被构造成安装在加油管上或连接到滤清器上部。
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