CN101377176A - Dme燃料罐用浮标 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种配设在贮存DME燃料的燃料罐内、可随着DME燃料的液面高度正确且稳定地浮动的DME燃料罐用浮标。其是由PPS树脂或以此为主成分的合成树脂材料所成型的，并由比重为0.5以下且耐压强度为1.8MPa以上、包有气密性中空部(18)的中空体(12)形成。由此，具有DME燃料几乎不浸入的优良阻隔性，并且在DME燃料的液面浮动且能充分承受燃料罐(1)的内压。本发明的DME燃料罐用浮标(10)，能长时间地正确且稳定地在DME燃料的液面上浮动。

Description

DME燃料罐用浮标

技术领域

本发明涉及一种随着DME燃料的液面高度而浮动的DME燃料罐用浮标，该DME燃料罐用浮标配置在贮存DME(二甲醚)为燃料的燃料罐中所设置的液面表示装置和/或过充填防止装置中。

背景技术

例如，近几年，随着汽车等车辆的废气排放的严格控制，以低公害为目的，使用液化气燃料的车辆有增加的倾向。作为此液化气燃料，主要是液化石油气(以下，称为LPG)燃料，但也关注于二甲醚(以下，称为DME)燃料。此DME燃料，十六烷值高，并具有能使PM或NOx的排出量变得极少的优点，作为低公害对策也期望很高。并且，作为贮存DME燃料的燃料罐，例如，有专利文献1所提出的。

但是，在贮存上述LPG燃料的燃料罐中，一般安装有用于确认该LPG燃料贮存量的液面表示装置，或在燃料罐内充填LPG燃料时用于防止充填超过最大充填量的过充填防止装置。在此，作为液面表示装置，例如，如专利文献2所示，提出有配备随着贮存在燃料罐中的LPG燃料液面高度而浮动的浮标、并按照该浮标的高度位置测定LPG燃料的贮存量(液面高度)而表示的装置。在该液面表示装置的构成中，连结浮标的连动臂，随着浮标的浮动而转动，并随着其转动位置(角度位置)表示贮存量(或液面高度)。

另外，作为过充填防止装置，例如，如专利文献3所示，提出有如下的结构，即，配备有随着贮存在燃料罐中的LPG燃料液面高度而浮动的浮标，如果该浮标到达燃料罐的最大充填量的液面高度，便强制停止LPG燃料的充填。在该过充填防止装置的构成中，配备有向燃料罐内流入LPG燃料的流入口、开闭该流入口的开闭阀、连结浮标的连动臂、和通过该连动臂的倾动使开闭阀进行开闭动作的凸轮机构。在此，开闭阀被朝向关闭流入口的方向加力而设置，如为少于最大充填量的液面高度时，通过凸轮机构使开闭阀处于在抵着其反弹力打开流入口的位置。而且，在充填LPG燃料时，如达到最大充填量的液面高度时，通过已达到该液面高度位置的浮标，凸轮机构动作，从而使开闭阀处于顺着其反弹力而关闭流入口的位置。这样的过充填防止装置，在充填LPG燃料时，如达到最大充填量便强制关闭流入口从而不会过充填。

[专利文献1]特开2001-115898号公报

[专利文献1]特开2001-201390号公报

[专利文献1]特开2007-155046号公报

在上述的DME作为燃料使用时，此DME燃料因和LPG燃料是同样的高压气体，所以可活用LPG燃料的设备。在此，在LPG燃料用的燃料罐中所配设的上述液面表示装置或过充填防止装置中，浮标一般使用由低密度且高强度的发泡橡胶所成形的浮标。再有，作为此发泡橡胶，使用丁睛橡胶。

但是，在配设有配备了发泡丁睛橡胶制浮标的液面表示装置或过充填防止装置的LPG燃料用的燃料罐中，如贮存DME燃料，则随着其贮存时间的经过，液面表示装置所表示的贮存量(液面高度)或过充填防止装置的动作变得不稳定。具体的说，液面表示装置表示的贮存量比实际的贮存量少，过充填防止装置以比所规定的最大充填量少的充填量动作。再有，液面表示装置的表示不变动，或过充填装置不动作。像这样，如在LPG燃料用的燃料罐中贮存DME燃料，则随着贮存时间的经过，将发生不能正确测定贮存在该燃料罐内的DME燃料的液面高度的问题。这可以认为是由于前述的发泡丁睛橡胶制的浮标不能随着DME燃料的液面高度而稳定浮动的原因。

发明内容

本发明提出一种配设在液面表示装置或过充填防止装置中的浮标，该浮标是DME燃料罐用浮标，其即使在燃料罐中贮存DME燃料的情况下，也可以以液面表示装置或过充填防止装置能正确且稳定地测定DME燃料的液面高度的方式，随着DME燃料的液面高度而适当浮动。

本发明是一种DME燃料罐用浮标，配置在贮存DME燃料的燃料罐中所设置的液面表示装置和/或过充填防止装置中，并且随着DME燃料的液面高度而浮动，其特征在于，由PPS树脂或以此为主成分的合成树脂材料成型，并由包含有气密性中空部的中空体构成，该中空体的比重为0.5以下且耐压密度为1.8MPa以上。在本发明中，DME为二甲醚(dimethyl ether)，PPS为聚苯硫醚(polyphenylenesulfide)。

在此，作为液面表示装置或过充填防止装置中所配设的浮标，就LPG(液化石油气)燃料用的燃料罐中所使用的发泡丁睛橡胶制的浮标，对于DME燃料的适合性进行了研究，并说明结果。

在配备有该发泡丁睛橡胶制浮标的燃料罐中，贮存DME燃料，并调查该浮标变化，从其结果可确认，和贮存DME燃料前相比，浮标的重量和体积随着贮存时间的经过而增加。这是由于DME燃料浸入到发泡丁睛橡胶制的浮标内部的原因。如更详细说明，发泡丁睛橡胶制浮标，为具有许多气泡的构造，另外，DME燃料，和LPG燃料相比，分子量小且由于醚结合而具有柔软易旋转的性质。而且，在燃料罐内因常时处于规定的内压中，所以在该浮标内外产生压力差，并由于此压力差，DME燃料经凝缩从浮标的表面透过浮标的内部，并在该浮标内部扩散。由此，可认为DME燃料浸入并停留在浮标内部的许多气泡中。这样，发泡丁睛橡胶制浮标，随着DME燃料的贮存时间变长，由于该DME燃料浸入，其重量和体积一直增加。然后，因该浮标的比重增大，相对液面该浮标的浮动位置变得不稳定，或不浮动在液面而沉没，从而该液面表示装置或过充填防止装置不能正确测定液面高度位置。

再详细调查上述发泡丁睛橡胶制浮标，其结果，可确定该浮标所具有的气泡，在表层部小，在内部大。而且，作为此浮标的形态，因经由液面表示装置或过充填防止装置的各装置本体和杆状的连动臂而连结，所以一般构成为在浮标中央部分配备有用于连结该连动臂的贯通孔。在这样构造的发泡丁睛橡胶制浮标中，浸入到前述贯通孔的DME燃料比较容易浸入到存在于其孔周面的比较大的气泡中，从而易产生上述的问题。

这样，可以明了：在用于贮存LPG燃料的燃料罐中使用的发泡丁睛橡胶制的浮标，在贮存DME燃料时不能正确且稳定地测定液面高度。根据此研究结果，本发明的发明者们，对于即使贮存DME燃料也能稳定地浮动在液面上的浮标进行了研究，其锐意的钻研结果，终于发明了本发明的DME燃料罐用浮标。

本发明，是由PPS树脂或以该PPS树脂为主成分的合成树脂材料所成型。在此，PPS树脂，具有几乎不透过DME燃料的优良阻隔性，同时也具有密度比较小且强度比较高的性质。通过PPS树脂或以此为主成分的合成树脂材料，以使浮标的比重小于DME燃料的密度且具有能充分承受燃料罐内的内压的强度的方式，成型包有气密性中空部的中空体，并由该中空体构成DME燃料用浮标。

此中空体，通过形成由上述的PPS树脂或合成树脂成型的、包有气密性中空部的结构，可使比重达到0.5以下，所以小于DME燃料的密度(0.67g/cm³)而能随着DME燃料的液面浮动。而且，PPS树脂，如上所述，相对DME燃料具有优良的阻隔性，所以DME燃料不透过，DME燃料不会浸入该中空体的气密性中空部。由此中空体所成的本发明的DME燃料罐用浮标，即便在贮存DME燃料的燃料罐内使用，也不发生质量或体积的增加，并能长期稳定地在液面浮动。

并且在此，如使比重大于0.5，便有可能会导致在液面高度不能稳定地浮动。这是因为：DME燃料罐用浮标，是构成液面表示装置或过充填防止装置的部件，并介由各自的装置本体和连动臂等而连结，此连动臂等的重量因对浮标起作用，所以可以认为负荷在该浮标上的总重量增加从而不能在DME燃料的液面上浮动。

另外，中空体，因其耐压强度设定为1.8MPa以上，所以由该中空体所成的本发明的DME燃料罐用浮标，可充分承受贮存DME燃料的燃料罐内的内压。在此，DME燃料，因是上述那样的高压气体，所以为了在燃料罐内保持液化状态而在该燃料罐内加有规定的内压。从而以能充分承受此燃料罐的内压的方式设定耐压强度。

像这样，本发明的DME燃料罐用浮标，具有高耐压强度的同时，相对DME燃料因具有优良的阻隔性，所以具有在贮存DME燃料的燃料罐内，经过长时间，也能在DME燃料的液面稳定浮动的优良耐久性。

并且，作为中空体的比重，优选构成为0.2以上。如果比重小于0.2，则与DME燃料的密度相比则相当小，所以对液面的波动反应敏感而浮动。因此，在液面波动时，到该波动大致完全稳定下来之前不能正确测定正确的液面高度位置，从而产生时间的浪费。作为此中空体的比重，更优选构成为0.3以上且0.4以下。由此，在DME燃料的液面能更稳定浮动的同时，能尽量抑制前述的时间浪费。

并且，作为以本结构的PPS树脂为主成分的合成树脂材料，优选含有玻璃纤维或无机填料等强化材料而构成。而且，作为这样的强化材料，可含有单一种类，也可含有多种种类。

在上述的DME燃料罐用浮标中，提出了如下构成，即，PPS树脂或以此为主成分的合成树脂材料，是一种密度设定为1.35～1.75g/cm³且拉伸屈服强度设定为90MPa以上的材料。

通过该结构的PPS树脂或合成树脂材料成型包有气密性中空部的中空体，由此能比较容易地制得可发挥上述本发明的比重和耐压强度的中空体。而且，由该中空体所构成的DME燃料罐用浮标，可适当发挥上述的作用功效。

在此，PPS树脂，其密度的最小限度为1.35g/cm³，由于含有其他强化材料，所以其密度有增加的倾向。而且，如果大于1.75g/cm³，则必须使中空体的板厚变薄等，所以此耐压强度显示下降的倾向，从而很难将中空体的比重设定成0.5以下。从而根据这些问题，设定PPS树脂或合成树脂材料的密度。并且，通过将拉伸屈服强度设定为90MPa以上，就比较容易将中空体的耐压强度设定在1.8Pa以上。如小于90MPa，由于必须使中空体的板厚变厚，所以此比重显示增加的倾向，从而很难将耐压强度设定在1.8MPa以上。在此，作为拉伸屈服强度的最大限度值，优选设定为210MPa以下。此最大限度值，是考虑制造工序中的效率化或减低材料成本等而设定的。

作为上述的DME燃料罐用浮标，所提出的构成为；构成该浮标的中空体，形成具备圆筒形外壳主体部的中空圆筒形，其具有：形成沿着该圆筒中心轴线贯通的贯通孔的中心筒部、和从该中心筒部的外面沿着半径方向延伸至外壳主体部内面的多个肋部。

在此，作为中空体的形状，优选能容易使强度达到最大效率的球形状，但为了确保本发明的比重则要求该球形状具有比较大的直径。但是，在燃料罐的制造工程中，构成液面表示装置及过充填防止装置的浮标的中空体，穿过用于在罐中安装这些各装置所设置的安装座的开孔而放入罐内。为此，中空体的形状，要求为可穿过该安装座的开孔的尺寸。但是，在前述较大直径的球形状中空体中，不能穿过安装座的开孔。为此，中空体，必须是可穿过安装座开孔的外形尺寸，且具有本发明的比重(浮力)，作为满足此条件的中空体，使其形成为中空圆筒形，该中空圆筒形设定为在罐内不与其他构成物干涉的长尺寸。

而且，在所构成的中空体中，因是配备有中心筒部和外壳主体部的中空圆筒形，所以在该中心筒部与外壳主体部之间形成有气密性中空部。由此，本构成具有与上述本发明有关的比重，而且由于还具有数条肋条部，所以相对于外压的耐压力提高、从而充分具有本发明的耐压强度。特别是，通过设置肋条部，能使中空体板厚变薄，所以容易达到与本发明有关的比重。并且，通过中心筒部，形成有贯通孔，该贯通孔用于插通连结与液面表示装置或过充填防止装置的各装置本体连结的连动臂。通过将连动臂连结在此贯通孔中，由本构成的中空体构成浮标。然后，由于此浮标随着液面高度浮动，从而连结该浮标的连动臂上下运动，经由此连动臂的上下运动液面表示装置或过充填防止装置可稳定把握浮标浮动的液面高度位置。

并且，可跨越中空圆筒形的长度方向设置数条肋条部，由此，经由该肋条部将中空体的内部区域分割成数个，再由各分割中空区域构成气密性中空部。这样，通过在长度方向设置肋条部，可进一步提高中空体的耐压强度。

并且，这样的中空圆筒形中空体提出有如下的结构：具备圆筒形的外壳主体部和分别遮蔽其两端的遮蔽部，在一侧的遮蔽部，并列设置两个向外方突出的旋转抑止突部。

如上所述，液面表示装置或过充填防止装置，以和其各装置本体连结的连动臂插通中空体的贯通孔的方式连结该中空体。在该构成中，在中空体的遮蔽部设置的旋转抑止突部之间配置此连动臂，由此，防止中空体相对连动臂自转。在此，在假定中空体相对连动臂可自转时，通过该中空体自转在与连动臂之间产生摩擦而磨损，所以可能导致中空体的耐久性的下降。对此，在本构成中，通过在旋转抑止突部之间配置连动臂并连结，使中空体不自转，所以可抑制与前述连动臂的磨损，并能发挥所需的耐久性。

在上述的DME燃料罐用浮标中，构成该浮标的中空体提出有如下的结构：将在一端具有开口部的有底外壳筒体，和遮蔽该有底外壳筒体的开口部的盖体接合而形成。

在该构成中，通过将有底外壳筒体和盖体接合而成型中空圆筒形的中空体，并能比较容易地成型包有气密性中空部的形状。而且，因分别成型有底外壳筒体和盖体，所以容易使各自的板厚变薄，并能比较容易地获得满足本发明的比重的构成。并且，容易将上述的中心筒部或肋条部在有底外壳筒体上一体成型，例如，通过注射成型PPS树脂或合成树脂材料，便可容易且稳定地成型比较复杂的形状。并且，作为接合有底外壳筒体和盖体的接合方法，可采用超声波接合、热熔融、电感加热熔融等各种方法，但考虑制造上的效率性，优选采用超声波接合。

并且，由有底外壳筒体和盖体所形成的中空体，为配备有圆筒形外壳主体部和分别遮蔽该外壳主体部的两端的遮蔽部的构成。也就是，有底外壳筒体，是将外壳主体部和遮蔽该外壳主体部一端的遮蔽部一体设置的构成，盖体，构成遮蔽外壳主体部另一端开口部的遮蔽部。

并且，上述的有底外壳筒体，提出有如下的结构：在各肋条部之间具备有从外壳主体部的内面向内方突出的数个突出部，该突出部，在其开口部侧的端部，形成有与盖体不抵接的回避部。

在该构成中，通过在构成有底外壳筒体的外壳主体部上设置数个突出部，可提高由该有底外壳筒体所形成的中空体的强度和刚性，因此，可使中空体的板厚进一步变薄，并能降低比重。再有，突出部，构成为在其开口部侧的端部具有与盖体不对接的回避部。这是由于：在有底外壳筒体上接合盖体的状态下，如果突出部抵接该盖体，则在该抵接部位容易发生应力集中。因此，通过在突出部设置回避部，可防止应力集中，并通过该突出部能充分发挥提高强度和刚性的效果。

在本发明，通过PPS树脂或以此为主成分的合成树脂材料，以达到比重为0.5以下且耐压强度1.8MPa以上的方式，成型包有气密性中空部的中空体，并由该中空体构成DME燃料罐用浮标。PPS树脂，由于具有几乎不透过DME燃料的优良阻隔性，所以本构成的中空体，不会由于DME燃料的浸入而发生重量增加或体积增加的问题。而且，是低于DME燃料密度的比重，且具有能充分承受燃料罐内压的耐压强度。因而，由该中空体所形成的DME燃料罐用浮标，在贮存DME燃料的燃料罐内，可以长时间正确且稳定浮动在DME燃料的液面上，所以配设在液面表示装置或过充填防止装置上、能正确且稳定测定液面高度，各装置正常动作。

并且，PPS树脂或以此为主成分的合成树脂材料，其密度设定为1.35～1.75g/cm³且拉伸屈服强度设定为90MPa以上，可比较容易地制得具有上述本发明的比重和耐压强度的中空体，并能正常发挥上述本发明的作用效过。

并且，中空体形成为配备有圆筒形外壳主体部的中空圆筒形，在具有形成沿着其圆筒中心轴线贯通的贯通孔的中心筒部、和从该中心筒部的外面沿着半径方向延伸至外壳主体部的内面的数条肋条部的情况下，通过形成为中空圆筒形能够充分满足上述本发明的比重，并且在燃料罐的制造工序中，通过使用于安装各装置的安装座的孔部通过能够比较容易地配设在该罐内。并且，通过设置数条肋条部就能充分满足本发明的耐压强度。并且，经由与中心筒部的贯通孔连结的连动臂，能和液面表示装置或过充填防止装置的各装置本体连结地设置，所以通过由该中空体所构成的浮标，各装置本体能正确且稳定地测定液面高度位置，并能使其分别进行正常动作。

在此，中空体，具有圆筒形外壳主体部和分别遮蔽其两端的遮蔽部，在一侧的遮蔽部上并列设置有两个向外突出的旋转抑止突部，在这种情况下，通过在旋转抑止突部之间配设与上述装置本体连结的连动臂，可防止中空体相对于该连动臂自转，所以可抑制连动臂与中空体的磨损，并且由该中空体所构成的浮标能发挥所需的强度和刚性。

并且，上述的中空体，在接合一端具有开口部的有底外壳筒体，和遮蔽该有底外壳筒体开口部的盖体而成的情况下，可比较容易地成型上述中空圆筒形的中空体。而且，由该中空体所构成的浮标，能适当地起到上述本发明的作用效果。

在此，有底外壳筒体构成为：在各肋条部之间具备从外壳主体部的内面向内防突出的数个突出部，该突出部，在其开口部侧的端部，形成有与盖体不对接的回避部，在这样地构成的情况下，通过该突出部可提高中空体的强度和刚性，同时通过该突出部的回避部，可防止突出部和盖体对接所产生的应力集中。由此，通过突出部可充分发挥提高强度和刚性的效果。

附图说明

图1表示卡车上所搭载的燃料罐1的截面图。

图2是表示燃料罐1中所设置的机械式过充填防止装置2的(A)可充填状态、(B)充填完毕状态的说明图。

图3表示构成DME燃料罐用浮标10的中空体12的(A)纵截面图、(B)侧截面图、(C)侧面图。

图4表示用于成型中空体12的有底外壳筒体25和盖体27的(A)立体图、(B)纵截面图。

具体实施方式

以下，用附图详述本发明的实施例。

首先，作为用于研究成型本发明的DME燃料罐用浮标的材料的预备试验，进行浸渍试验，并说明试验结果。

作为在贮存LPG(液化石油气)燃料的燃料罐中所设置的液面表示装置或过充填防止装置上所配设的浮标，如上所述，一般使用发泡橡胶(发泡丁睛橡胶)的成型物。这是因为发泡橡胶具有比较低的密度且具有比较高的拉伸屈服强度，所以由发泡橡胶成型的浮标，能成型为具有低于LPG燃料密度的所需比重，和能充分承受贮存LPG燃料的燃料罐的内压的耐压强度。但是，LPG燃料的燃料罐所适用的发泡橡胶，由于会透过DME燃料，所以在发泡橡胶制浮标中，在DME燃料浸入其内部后重量或体积增加，以至于在DME燃料的液面浮动不稳定，从而不能正确测定该液面高度。因此，在贮存DME燃料的燃料罐中，不能使用在LPG燃料的燃料罐中所用的发泡橡胶制浮标。

作为不易透过DME燃料的材料，对于聚四氯乙稀(PTFE)树脂或尼龙11(PA11)树脂进行了研究。在此，聚四氯乙稀(PTFE)树脂的不透过DME燃料的性能(以下，称谓”阻隔性”)，虽然高于尼龙11树脂，但因密度为2.17g/cm³比较高，所以形成具有低于DME燃料密度的比重的浮标很困难。因此，研究了其他材料的结果，发现了PPS树脂。将此PPS树脂和尼龙11树脂的各试验片浸渍在DME燃料中进行浸渍试验。

此浸渍试验，将由PPS树脂和尼龙11树脂所成的矩形状试验片分别成型，并在DME燃料中浸渍各试验片，并测定72小时后和168小时后各自的重量变化。其结果如下述的表1所示。此浸渍试验的结果，168小时后的重量增加情况是，PPS树脂为0.007g，尼龙11为0.087g。由此可知，PPS树脂和尼龙11相比，相对于浸渍在DME燃料中之前，重量增加极少，相对DME燃料的阻隔性高。并且，PPS树脂的密度为1.35g/cm³，可成型低于DME燃料密度的低比重浮标。通过这样的浸渍试验的结果，作为成型用于贮存DME燃料的燃料罐中的浮标的材料，定为PPS树脂或以此为主成分的合成树脂。

[表1]

浸渍试验结果

                               单位(g)

 

	浸渍前重量	浸渍72小时后重量	浸渍168小时后重量
				聚苯硫醚	12.831	12.839	12.838
尼龙11	8.435	8.495	8.522

接着，说明贮存DME燃料的燃料罐1。

燃料罐1，例如横放配设在卡车上，如图1所示，由圆筒形状的主体部1a，和接合在该主体部1a的两侧开口上的半球形状的端盖部1b，1b所构成。此燃料罐1，由固定部件(图示省略)固定在车辆上，在其一边的端盖部1b上配设有阀门装置40，该阀门装置40配备有充填阀45和开闭该充填阀45的充填阀开闭手柄41。而且，在此充填阀45上，从外部配设有供给DME燃料的供给口46，在充填DME燃料时，从此供给口46充填燃料。

并且，在燃料罐1内，配设有连通上述充填阀45的气体充填管42。而且，此气体充填管42，其前端设置在燃料罐1内的上部，并且在该前端连接有过充填防止装置2。作为此过充填防止装置2，在图2中表示机械方式的结构。在此，在图2(A)中，表示过充填防止装置2处于能流入燃料的充填状态，在图2(B)中，表示过充填防止装置2处于不能流入燃料的充填完毕状态。此机械式的过充填防止装置2，配备有连通气体充填管42和燃料管1内的连通路53，同时配备有开闭设置在该连通路53上的流入口52的过充填防止阀51。此过充填防止阀51，被朝向关闭流入口52的方向弹压而配设，并可转动地设置有使该过充填防止阀51变换为打开位置(参照图2(A))和关闭位置(参照图2(B))的凸轮部件54。而且，凸轮部件54连结有杆状连动臂55，通过该连动臂55在上下方向倾动，凸轮部件54转动，从而使该过充填防止阀51变换为打开位置和关闭位置。在此连动臂55的前端部分连结有本发明的DME燃料罐用浮标10。此DME燃料罐用浮标10，随着贮存在燃料罐1内的DME燃料的液面高度而浮动。也就是，燃料罐1内的DME燃料，根据消耗或充填而增减，由此，如果DME燃料罐用浮标10随着其液面高度上下浮动，则该连动臂55在上下方向倾动、凸轮部件54转动，从而通过此转动，使过充填防止阀51动作。具体而言，在贮存在燃料罐1中的DME燃料少于该燃料罐1中可贮存的最大充填量时，如图2(A)所示，DME燃料罐用浮标10在其DME燃料的液面浮动，并通过凸轮部件54将过充填防止阀51抵抗着反弹力保持在开放位置。在过充填防止阀51保持在开放位置时，流入口52开放，从而DME燃料可从流入口52流入到燃料罐1内。另外，在充填DME燃料时，随着液面高度位置上升，DME燃料罐用浮标10浮起，如果该DME燃料达到最大充填量，则如图2(B)所示，DME燃料罐用浮标10到达表示该最大充填量的液面高度。随此，由凸轮部件54将过充填防止阀51顺着其反弹力变换到关闭位置。这样，对于过充填防止装置2，如果贮存在燃料罐1内的DME燃料达到表示最大充填量的液面高度，则关闭流入口52、强制停止DME燃料的充填，从而DME燃料不超过最大充填量而流入。

此机械式的过充填防止装置2，由配备有过充填防止阀51、凸轮部件54、流入口52等的装置本体50，和上述连动臂55以及上述的DME燃料罐用浮标10所构成。在此，装置本体50及连动臂55，可采用与贮存LPG燃料的燃料罐中所设置的结构同样的结构，有关其详细说明省略。并且，DME燃料罐用浮标10，涉及到本发明的主要部分，在后述中详细说明。

另外，在燃料罐1的主体部1a上配设有液面表示装置3(参照图1)。作为此液面表示装置3，表示液面高度的仪表部61固定在主体部1a上，从仪表部61到燃料罐1内延伸有支撑管62。而且，在此支撑管62内，以其中心轴线为旋转中心可自转地设置有动作杆(无图示)。再有，在支撑管62的前端，可上下方向转动地轴支撑有杆状连动臂65，该连动臂65和动作杆经由齿轮机构(省略图示)连结。由此，动作杆随着连动臂65上下转动而自转。而且，在连动臂65的前端部分，连结有本发明的DME燃料罐用浮标10。此DME燃料罐用浮标10，随着贮存在燃料罐1中的DME燃料的液面高度浮动，而伴随着该浮标10的浮动，连动臂65上下方向转动。也就是，连动臂65随着DME燃料的液面高度向上下方向转动，并通过该转动动作杆自转，所以与该动作杆的旋转位置(或旋转角度)相对应、由仪表部61表示DME燃料的贮存量(液面高度)。

此液面表示装置3，由配备有仪表部61、支撑管62、动作杆(图示省略)、齿轮机构(图示省略)等的装置本体60，和上述的连动臂65以及上述的DME燃料罐用浮标10所构成。在此，装置本体60及连动臂65，可采用与贮存LPG燃料的燃料罐中所使用的构成同样的构成，有关其详细说明省略。并且，DME燃料罐用浮标10，涉及到本发明的主要部分，在后述中详细说明。

并且，贮存DME燃料的燃料罐1，因该DME燃料和LPG燃料是同样的高压气体，所以可采用与贮存LPG燃料的燃料罐同样的构成。再有，作为将DME燃料从该燃料罐1输送到发动机的构成等的供给燃料系统，也可使用和LPG燃料同样的构成。有关这样的燃料罐的各构成或供给系统的详细说明省略。

接着，说明分别设置在上述过充填防止装置2及液面表示装置3上的DME燃料罐用浮标10。此DME燃料罐用浮标10由中空圆筒形的中空体12构成。也就是，此中空体12连结于过充填防止装置2及液面表示装置3的各连动臂55，65，并作为本发明的DME燃料罐用浮标10而构成。并且，在本实施例中，在过充填防止装置2及液面表示装置3上连结有同样构成的中空体12，并作为同样构成的DME燃料罐用浮标10。

构成DME燃料罐用浮标10的中空体12，如图3所示，由圆筒状的外壳主体部13和遮蔽该外壳主体部13两端的遮蔽部14，14所构成。在此中空体12上设置有中心筒部15，该中心筒部15形成有沿着其圆筒中心轴线在长度方向贯通该中空体12的贯通孔16，该贯通孔16在前述遮蔽部14，14的中心开孔。此中空体12，具有由外壳主体部13、中心筒部15、遮蔽部14，14所包围、密闭在内部的空穴。

并且，在中空体12中，从中心筒部15的外面向半径方向延伸形成并到达外壳主体部13内面的肋条部21，在周方向等间隔地形成有4个。各肋条部21，跨越该中空体12的长度方向而形成，并由四条肋条部21分割内部空穴，从而分别形成四个气密性中空部18。并且，在中空体12中，在各肋条部21之间分别设置有从外壳主体部13的内面向内方突出的突出部22。各突出部22，跨越外壳主体部13的长度方向而形成，其具有提高该中空体12的强度和刚性的作用。

中空体12的贯通孔16，其孔径设定为能够插通上述过充填防止装置2或液面表示装置3的各连动臂55.65的前端部分。并且，在中空体12的一方的遮蔽部14上，并列设置有从其外面向长度方向外方突出的旋转抑止突部23，23。该二个旋转抑止突部23，以在其之间能嵌合连动臂55，65的间隔而配设。也就是，连动臂55，65沿着中空体12一侧的遮蔽部14的外面，配置在两个旋转抑止突部23之间，进而在长度方向弯曲并插通贯通孔16。而且，贯通了贯通孔16的连动臂55，65前端，连接支持在另一侧遮蔽部14的外侧。由此，中空体12以相对于连动臂55，65不向长度方向移动、且不向周方向旋转的方式连结于该连动臂55，65。这样，通过防止中空体12的旋转或移动，便能抑制中空体12相对于连动臂55，65滑动。因此，能够抑制中空体12和连动臂55，65之间的磨损，从而能防止由于该磨损而导致的耐久性下降。因而，中空体12可发挥所需的耐久性。

根据上述浸渍试验的结果，由PPS树脂或以此为主要成分的合成树脂成型这样的中空体12。由此，中空体12，相对于DME燃料具有优良的阻隔性，即使浸渍在DME燃料中，该DME燃料也完全不会浸入气密性中空部18。

接着，说明成型上述构成的中空体12的方式。

在本实施例中，以注射成型PPS树脂或合成树脂来成型中空体12。通过此注射成型，成型在一端具有开口部26的有底外壳筒体25，和遮蔽该开口部26的圆板状盖体27(参照图4)。然后，通过在此有底外壳筒体25的开口部26上接合盖体27而形成中空体12。

在此，作为有底外壳筒体25，如图4所示，配备有圆筒状外壳主体部13和遮蔽该外壳主体部13的另一端的遮蔽部14，同时，在该外壳主体部13内部配备有中心筒部15、四条肋条部21和四个突出部22。再有，在有底外壳筒体25的遮蔽部14，如图4(B)所示，也形成有上述的旋转抑止突部23，23。并且，配备有这样的各构成元件的有底外壳筒体25，通过注射成型将而一体成型。另外，盖体27，在其中心形成有贯通厚板方向的开孔部28。此开孔部28，在有底外壳筒体25的开口部26接合盖体27时，与该有底外壳筒体25中心筒部15的端部接合，并和该中心筒部15的贯通孔16连通。

通过以超声波融合将上述有底外壳筒体25和盖体27接合，形成上述中空体12(参照图3)。作为此接合，在有底外壳筒体25开口部26的周端接合盖体27的外周端，同时在有底外壳筒体25的中心筒部15的端部接合盖体27的开孔部28的孔周端。由此，密封有底外壳筒体25的外壳主体部13和中心筒部15之间的空穴，并形成有由四条肋条部21分割的四个气密性中空部18。这样一来，形成上述本实施例的中空体12。在此，盖体27，遮蔽有底外壳筒体25的开口部26，成为中空体12的构成元件，并在和该有底外壳筒体25接合而形成的中空体12中，构成其另一方的遮蔽部14(参照图3)。

再有，在本实施例中，在有底外壳筒体25中成型的突出部22上，在其开口部侧的端部上，形成有向内倾斜的形状的回避部24。此回避部24，以突出部22的端部不接触盖体27的方式进行设置。这是为了实现如下的目的，即，如果以突出部22的端部和盖体27接触的方式形成，则将会在接触的部位出现应力集中，因而要回避此应力集中。而且，这样通过回避应力集中，可充分发挥作为中空体12的强度和刚性。

这样成型中空体12的方法，因为是注射成型有底外壳筒体25和盖体27并接合其两者的方法，所以即便是在具有比较复杂的形状的构成中，也具有能容易且稳定成型的优点。

如上所述，通过将这样成型的中空体12连结于连动臂55，65，可用作配设在过充填防止装置2或液面表示装置3上的本发明的DME燃料罐用浮标10。然后，通过将配设有此DME燃料罐用浮标10的过充填防止装置2或液面表示装置3、配设在贮存DME燃料的燃料罐1中，在该燃料罐1内，该DME燃料罐用浮标10随着该DME燃料的液面而浮动，从而可正确且稳定地测定DME燃料的液面高度。

接着，关于构成上述本实施例的DME燃料罐用浮标10的中空体12，再详细说明。

将此中空体12成型为外径40mm、长100mm、板厚1.5mm。再将中心筒部15的贯通孔16的孔径设定为3.5mm，将各肋条部21的厚度设定为1.5mm。并且，将旋转抑止突部23的突出长度设定为3mm，将两个旋转抑止突部23的间隔设定为3.5mm。

此中空体12，如上所述，通过超声波融合将由注射成型PPS树脂而制得的有底外壳筒体25和盖体27成型。在此，PPS树脂，其密度为1.35g/cm³，拉伸屈服强度为90MPa。而且，侧定此中空体12的比重为0.37，低于DME燃料的密度0.67g/cm³，因而显然在DME燃料的液面浮动。并且，如果与上述的过充填防止装置2或液面表示装置3的各连动臂55，65连结，则虽然该连动臂55，65的重量也起作用，但此中空体12的比重，因充分低于DME燃料的密度，所以也能在液面上稳定浮动。

并且，测定上述中空体12的耐压强度为3MPa以上，由此可确认该中空体12具有充分的耐压强度。在此，贮存DME燃料的燃料罐1按照高压气体安全规则，作为搭载于车辆上的产品而认可。如果按照此高压气体安全规则，则贮存DME燃料的燃料罐的耐压试验压力规定为1.8MPa以上。因此，即使在将本实施例的中空体12作为过充填防止装置2或液面表示装置3的浮标使用时，也能充分承受DME燃料罐中产生的内压。并且，中空体12的耐压强度是通过耐压试验而求得的。此耐压试验，是在规定的密闭的容器内充满水，再放入中空体12，然后，通过在该密闭容器内灌入氮气而提高内压，从而对中空体12加以外压。然后，测定中空体12毁坏时的压力，从而该压力作为中空体12的耐压强度而求得。

这样，本实施例的中空体12，通过将PPS树脂成型为上述结构，可在DME燃料的液面浮动且能充分承受燃料罐1的内压。也就是，中空体12，通过形成中空圆筒形，并设定为配备有数条肋条部21的结构，可达成所需的比重(0.5以下)和耐压强度(1.8MPa以上)。

并且，在充填了DME燃料的规定容器内浸渍上述中空体12，进行测定其重量增加的浸渍试验。在此浸渍试验中，在容器内加以1MPa的内压，并浸渍500小时后取出，再测定相对于浸渍前的重量变化。并且，为了比较，也对由上述以往的发泡丁睛橡胶构成的浮标进行浸渍试验。此浸渍试验的结果是，本实施例的中空体12，相对于浸渍前的重量几乎没有重量增加，而比较例的发泡丁睛橡胶制浮标，相对于浸渍前的重量重量增加约1.6倍。根据此浸渍试验，可明确本实施例的中空体12，具有几乎不透过DME燃料的极高的阻隔性。

由以上而知，本实施例的中空体12，在作为配设在上述过充填防止装置2或液面表示装置3上的DME燃料罐用浮标10时，经过长时间，也能在燃料罐1内的DME燃料液面上正确且稳定地浮动。在作为过充填装置2时，因通过该DME燃料罐用浮标1能稳定且正确地测定已达到最大充填量的液面高度，所以能长期准确防止充填DME燃料超过该最大充填量。并且，在作为液面表示装置3时，通过该DME燃料罐用浮标10，能稳定且正确地测定并表示燃料罐1内的DME燃料的液面高度。

在上述实施例中，通过PPS树脂成型构成DME燃料罐用浮标10的中空体12，但也能通过以PPS树脂为主成分的合成树脂成型该中空体。例如，使用PPS树脂中含有玻璃纤维而成的合成树脂，成型中空体。此种合成树脂，其玻璃纤维的含有量设定为30～50重量％，密度设定为1.57～1.75g/cm³。而且，如果通过此合成树脂成型和上述同样形状的中空体，则其比重为0.43～0.48。即使由这样的合成树脂成型的中空体，也低于DME燃料的密度，因而能在该DME燃料的液面浮动。并且，合成树脂，因以PPS树脂为主成分，所以相对于DME燃料具有高阻隔性。再有，由于含有玻璃纤维，所以拉伸屈服强度比PPS树脂高，从而中空体的耐压强度也提高。由以上而知，即便是由含有了玻璃纤维的合成树脂成型的中空体所构成的DME燃料罐用浮标，也能发挥与上述实施例同样的作用效果。

并且，作为以PPS树脂为主成分的合成树脂，除了上述的玻璃纤维以外，例如，也可含有碳纤维。即便这样的合成树脂，也能制得可发挥与上述同样作用功效的DME燃料罐用浮标。

并且，在上述的实施例中，构成DME燃料罐用浮标10的中空体12形成为中空圆筒形，在其内部配备四条肋条部21，但除此以外，也可以适当地变更肋条部的数量。例如，可构成为以均等间隔在周方向配置五条肋条部。

并且，在上述的实施例中，过充填防止装置2和液面表示装置3上所配设的中空体12为同样的构成，但在每个装置中中空体的构成也可以各不相同。也就是，在过充填防止装置2和液面表示装置3中，DME燃料罐用浮标的构成可以分别不同。

并且，在上述的实施例中，对卡车上所搭载的DME燃料用的燃料罐1进行了说明，但也能适用于乘用车或大客车那样的各种各样车辆上所搭载的燃料罐。而且，即便是搭载贮存DME燃料的燃料罐的各种车辆，也能起到与上述实施例同样的作用功效。

本发明，并不只限定于上述实施例，也能在本发明的要点范围内适当使用。例如，中空体的形状尺寸，在假定为与汽车用LPG燃料罐同形状的燃料罐时，在制造工程上，可将其设定为外径最大为45mm，长度最大为200mm的形状尺寸。而且，在中空体的板厚与上述尺寸相同(1.5mm)时，通过使外径或长度变大，中空体的比重降低，所以特别是对由含有玻璃纤维的合成树脂所成型的结构起到有利作用，在液面上浮动的稳定性进一步提高。并且，如考虑此比重降低量而增加板厚，则可使其具有更高的耐压强度。

Claims (6)

1.一种DME燃料罐用浮标，配置在贮存DME燃料的燃料罐中所设置的液面表示装置和/或过充填防止装置中，并且随着DME燃料的液面高度而浮动，其特征在于，

由PPS树脂或以此为主成分的合成树脂材料成型，并由包含有气密性中空部的中空体构成，该中空体的比重为0.5以下且耐压密度为1.8MPa以上。

2.如权利要求1所述的DME燃料罐用浮标，其特征在于，PPS树脂或以此为主成分的合成树脂材料，其密度设定为1.35～1.75g/cm³，且拉伸屈服强度设定为90MPa以上。

3.如权利要求1或权利要求2所述的DME燃料罐用浮标，其特征在于，中空体形成具备有圆筒形外壳主体部的中空圆筒形，其配备有:形成有沿着其圆筒中心轴线贯通的贯通孔的中心筒部，和从该中心筒部的外面沿着半径方向延伸至外壳主体部内面的多个肋条部。

4.如权利要求3所述的DME燃料罐用浮标，其特征在于，中空体具有圆筒形外壳主体部和分别遮蔽其两端的遮蔽部，并且在一侧的遮蔽部上并列设置有两个向外方突出的旋转抑止突部。

5.如权利要求3或权利要求4所述的DME燃料罐用浮标，其特征在于，中空体，是将在一端具有开口部的有底外壳筒体，和遮蔽该有底外壳筒体开口部的盖体接合而成的。

6.如权利要求5所述的DME燃料罐用浮标，其特征在于，该有底外壳筒体，在各肋条部之间，配备有从外壳主体部的内面向内方突出的多个突出部，该突出部，在其开口部侧的端部上形成有与盖体不抵接的回避部。

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