CN102529697B - 用于燃料箱的通风和换气的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于燃料箱的通风和换气的装置，所述装置具有燃料箱截止阀和两个燃料箱压力调节阀，其中一个燃料箱压力调节阀在燃料箱中为低压时打开，而另一个在燃料箱中为过压时打开，其中由阀中的一个或多个组成的阀单元能竖放地或平放地安装，且所述阀单元具有与燃料箱连通的燃料箱连接部和与活性炭过滤器连通的过滤器连接部。为了能在不妨碍冷凝物排出的情况下把阀单元安装为不同的安装姿态，根据本发明，两个连接部一般并行地取向，其中，所述连接部在阀单元的竖放的安装姿态中向下指向，而在阀单元的平放的安装姿态中沿侧向指向，并且布置在阀单元的下侧上或该下侧附近。

Description

用于燃料箱的通风和换气的装置
技术领域
本发明涉及一种用于燃料箱的通风和换气的装置，所述装置具有燃料箱截止阀和两个燃料箱压力调节阀，所述燃料箱压力调节阀中的一个在所述燃料箱中为低压时打开，所述燃料箱压力调节阀中的另一个在所述燃料箱中为过压时打开，其中，包括所述阀中的一个或多个的阀单元能竖放地或平放地安装，该阀单元具有与所述燃料箱连通的燃料箱连接部和与活性炭过滤器连通的过滤器连接部。
背景技术
在机动车中，在燃料箱和活性炭过滤器之间设有开头所述类型的装置，该活性炭过滤器应阻止挥发性的碳氢化合物从燃料箱不期望地逸出至机动车的周围环境中。燃料箱截止阀为可控制的阀，例如电磁阀，该电磁阀通常是关闭的，而在给燃料箱加燃料期间该电磁阀打开，以引导从燃料箱排挤出的气体混合物通过活性炭过滤器，并吸收气体混合物中所含的碳氢化合物(HC)，因此仅净化过的空气到达环境中。两个燃料箱压力调节阀为过压阀和低压阀/负压阀，这两个阀通常也是关闭的。在例如当环境温度升高时或者在发动机关闭后的后热阶段(Nachheizphase)期间由于燃料的蒸发/汽化而在燃料箱内部出现预定的过压的情况下，过压阀自动打开；而在例如当环境温度降低时燃料箱内部的燃料冷凝并因此在燃料箱中出现预定的低压/负压的情况下，低压阀自动打开。
这种类型的已知装置通常设计为阀单元或阀组件，其中燃料箱截止阀和两个设计为旁通阀的燃料箱压力调节阀组合在一起。该阀单元在结构类型上大多如此设计，即阀单元的与燃料箱连通的燃料箱连接部和与活性炭过滤器连通的过滤器连接部指向不同的方向，或者沿不同的方向突出于阀单元。由此阀单元仅在唯一一个安装姿态中保证了冷凝物的最佳排出，而在其它安装姿态中在阀单元中出现了所谓的燃料停滞区/死区，冷凝物不能再从该燃料停滞区流出。当冷凝物含有湿气时，在环境温度低时，这会导致冻结，且尤其对燃料箱截止阀来说会导致阀的损坏或毁坏。
发明内容
因此，本发明的目的在于，如此改进开头所述类型的装置，使得可以在不妨碍冷凝物排出的情况下把阀单元安装为不同的安装姿态。
根据本发明，该目的如此实现，使得两个连接部一般并行地取向，其中所述连接部在阀单元的竖放的安装姿态中向下指向，而在阀单元的平放的安装姿态中沿侧向指向，并且布置在阀单元的下侧上或阀单元的下侧附近。因为在这种情况下两个连接部在竖放的安装姿态和平放的安装姿态之间倾斜向下地指向，所以通过根据本发明的特征确保了在竖放和平放的安装姿态之间的所有安装姿态中冷凝物都不受阻碍地从阀单元中排出。
根据本发明的一种优选的设计方案，阀单元包括两个能相对彼此转动的部件，其中一个部件具有用于把阀单元固定在保持装置上的紧固件，而另一个部件具有两个连接部。因此，在阀单元的平放或倾斜的安装姿态中这两个连接部可以不管用于安装阀单元的保持装置的取向如何以简单的方式通过使具有连接部的部件相对于另一个部件转动而转入一位置中，在该位置中连接部处于转动轴线下方的最低的可能位置处。阀单元优选具有所述两个部件以之可相对彼此固定在任意的转动位置中的元件，例如夹紧环。
尤其合适的设计方案是，阀单元包括燃料箱截止阀，该燃料箱截止阀通常设计为具有阀部件和致动部件的电磁阀。在这种情况下，阀部件有利地能与两个连接部一起围绕燃料箱截止阀的纵向中轴线相对于致动部件转动，该致动部件除了紧固件外，还宜包括电磁线圈和用于致动燃料箱截止阀的衔铁。
尤其在具有燃料箱截止阀的阀单元中还如此实现了特别好的冷凝物排出，即根据本发明的另一种优选的设计方案，两个连接部中的每一个都通入阀单元的内腔中，其中无论是对燃料箱截止阀的竖放的安装姿态还是平放的安装姿态来说，连接部进入内腔的通入口都布置在相应内腔的最低部位处。为使冷凝物更容易地排出至连接部的通入口中，该通入口至少部分地被倾斜的、朝向通入口向下倾斜的面包围。在平放的安装姿态中，阀单元的两个连接部优选指向相同的方向，而在竖放的安装姿态中，它们两个都向下指向。
根据本发明的一种有利的可选方案，阀单元既包括两个燃料箱压力调节阀也包括具有两个连接部的燃料箱截止阀；两个燃料箱压力调节阀如此安装在燃料箱截止阀上，使得燃料箱压力调节阀经过燃料箱截止阀与两个连接部连通。在这种情况下，对全部三个阀来说，两个连接部就足够了。
根据本发明的另一种可选方案，阀单元仅包括燃料箱截止阀或者仅包括两个燃料箱压力调节阀，这样的优点在于，燃料箱截止阀和两个燃料箱压力调节阀可以彼此分开地安装和/或安装在不同的安装位置中，例如两个燃料箱压力调节阀安装在燃料箱内部，而燃料箱截止阀安装在燃料箱外部。
在这两个本发明的可选方案中，燃料箱压力调节阀的基本结构是相同的：每个燃料箱压力调节阀包围两个通过膜片分隔开的腔室，其中一个腔室与燃料箱连接部连通，而另一个腔室与过滤器连接部连通。该膜片具有开口，并被弹簧围绕该开口压抵在接管的自由端部上，该接管贯穿所述腔室中的一个并通过所述开口通入所述腔室的另一个中，其中弹簧位于该另一个腔室中。两个腔室与燃料箱连接部或过滤器连接部之间的连接在过压阀中和在低压阀中分别是相反的：在过压阀中，包围接管的腔室与燃料箱连通，而装备有弹簧的腔室与活性炭过滤器连通。当在燃料箱中出现超过过压阀打开压力的过压时，膜片由所述过压克服弹簧的力从接管抬起，因此两个腔室彼此连接。在低压阀中，装备有弹簧的腔室与燃料箱连通，而包围接管的腔室与活性炭过滤器连通。当在燃料箱中出现超过低压阀打开压力的低压时，膜片由所述低压克服弹簧的力从接管抬起，因此两个腔室同样彼此连接。
有利地使用具有两个燃料箱压力调节阀的阀单元，从而阀单元仅具有两个连接部就够用了。为了避免冷凝物积聚在燃料箱压力调节阀的腔室中，有利地如此设计这些腔室，使得所述腔室分别在其最低部位处通过一开口或通道与两个连接部之一连通。
附图说明
下面根据附图中示出的若干实施例进一步解释本发明。附图示出：
图1为具有燃料箱截止阀和两个燃料箱压力调节阀的阀单元的侧视图；
图2为图1的阀单元的仰视图；
图3为燃料箱截止阀沿图2中线III-III的剖视图，以说明在竖放安装时冷凝物的排出；
图4为燃料箱截止阀沿图2中线IV-IV的剖视图，以说明在竖放安装时冷凝物的排出；
图5为燃料箱截止阀的示意性的剖视图，以说明在平放安装时冷凝物的排出；
图6a和6b为两个燃料箱压力调节阀的不同的剖视图；
图7为另一个燃料箱截止阀的透视图；
图8为由两个燃料箱压力调节阀组成的阀单元的透视图；
图9为图8中阀单元的侧视图；
图10为图8和图9中阀单元的剖视图；
图11为由两个燃料箱压力调节阀组成的另一个阀单元的透视图；
图12为图11中阀单元的侧视图；
图13为图11和图12中阀单元的剖视图。
附图标记列表：
1阀单元
2燃料箱截止阀
3低压阀
4过压阀
5阀部件，燃料箱截止阀
6阀座
7阀元件
8燃料箱连接部，燃料箱截止阀
9过滤器连接部，燃料箱截止阀
10阀致动部件，燃料箱截止阀
11电磁线圈
12衔铁
13纵向中轴线
14内腔
15内腔
16斜面
17斜面
18纵向中心平面
19紧固件
20夹紧环
21膜片
22低压腔室
23另一个腔室
24过压腔室
25另一个腔室
26开口
27接管
28弹簧
29阀单元
30阀单元
31连接部件
32连接部件
33燃料箱连接部
34过滤器连接部
35管子
36倾斜底部
37通道
38管子
39另一个通道
40通道
41阀单元
具体实施方式
图1至4中示出的阀单元1用于燃料箱(未示出)的通风和换气，且被规定用于安装在燃料箱和活性炭过滤器(未示出)之间，该活性炭过滤器在燃料箱通风和换气时阻止挥发性的碳氢化合物逸出至大气或环境中。
阀单元1基本上由燃料箱截止阀2和两个彼此分隔开的、布置在燃料箱截止阀2的相反的(两)侧上的燃料箱压力调节阀3、4组成。
燃料箱截止阀2是电磁阀，包括两个以能转动的方式彼此连接的部件、即阀部件5和阀致动部件10，所述阀部件5具有阀座6、相对于阀座6可动的阀元件7和两个连接部8、9，即可与燃料箱连接的燃料箱连接部8和可与活性炭过滤器连接的过滤器连接部9，而所述阀致动部件10具有电磁线圈11和作用于阀元件7上的衔铁12。当电磁线圈11受到激励时，衔铁12使阀元件7从阀座6离开，因此两个连接部8、9彼此连通。
如最佳地在图1、3、4和5中示出的，阀单元1可以安装为不同的安装姿态，即竖放的(如图1、3和4所示)，也就是说具有竖直的纵向中轴线13，或者平放的(如图5中在不具有两个燃料箱压力调节阀3、4的情况下示意性地示出的)，也就是说具有水平的纵向中轴线13。当然，阀单元1也可以安装为竖放和平放之间的任意一种倾斜的安装姿态。
为了阻止在这些安装姿态之一中会在燃料箱截止阀2的内部积聚液态的冷凝物，如此构造燃料箱截止阀2，使得在竖放安装时，燃料箱连接部8和过滤器连接部9布置在阀部件5的下侧上、向下突出于阀部件5，并且两个连接部都向下开口，如图1、3和4所示。此外，两个连接部8、9中的每一个都如此与燃料箱截止阀2的与燃料箱连接部8或过滤器连接部9连通的内腔14或15相连接，使得在内腔14、15中冷凝的燃料蒸气完全流入连接部8、9中，该连接部无论在阀2竖放安装时还是平放安装时都从下方通入内腔14或15中，如最佳地在图3和4或5中示出的。为了便于冷凝物从内腔14、15排出至连接部8或9中，两个内腔14、15在竖放安装时(图3和4)向下由斜面16界定，而在平放安装时向下由斜面17界定，所述斜面朝着连接部8、9的通入口向下倾斜。在阀2关闭时，内腔14、15被阀元件7彼此隔开。
此外，还如此构造燃料箱截止阀2，使得两个连接部8、9布置在燃料箱截止阀2的一在竖放安装时竖直取向的纵向中心平面18(图2)的一侧上，并且阀部件5能相对于具有紧固件19的阀致动部件10围绕燃料箱截止阀2的纵向中轴线13转动和能固定在任一转动位置中，如最佳地在图1、3和4中通过夹紧环20示出的，而且使得阀部件5在平放安装时可以不管紧固件19的取向如何总是转到一位置中，在该位置中两个连接部8、9布置在纵向中心平面18的下方并朝向一侧开口，如图5所示。此外，燃料箱连接部8如此与内腔14连接而过滤器连接部9如此与内腔15连接，使得在内腔14、15中冷凝的燃料蒸气完全流入从下方通入内腔14、15中的连接部8或9中，如图5所示。因此，在竖放和平放之间的所有安装姿态中都可以避免出现燃料停滞区/死区。
两个连同燃料箱截止阀2一起形成阀单元的燃料箱压力调节阀3、4为旁通阀，其中一个是低压阀3，另一个是过压阀4。同样地，当在燃料箱中出现规定的低压时，低压阀3自动打开。当在燃料箱中出现规定的过压时，过压阀4自动打开。
如最佳地在图6a和6b中示出的，两个燃料箱压力调节阀3、4分别具有两个通过膜片21分隔开的腔室22、23；24、25，在阀单元1安装之后，其中一个腔室22；24分别与燃料箱连通，而另一个腔室23；25分别与活性炭过滤器连通。在图6a的低压阀3中，与燃料箱连通的低压腔室22背向燃料箱截止阀2，而与活性炭过滤器连通的另一个腔室23朝向燃料箱截止阀2。相反，在图6b的过压阀4中，与燃料箱连通的过压腔室24朝向燃料箱截止阀2，而与活性炭过滤器连通的另一个腔室25背向燃料箱截止阀2。如最佳地在6b中示出的，每个阀3、4的膜片21均具有开口26，且在阀3、4关闭时膜片21围绕该开口26贴靠在筒形的接管27上，在图6a的低压阀3中，低压腔室22通过该接管27与燃料箱连通，而在图6b的过压阀4中，另一个腔室25通过该接管27与活性炭过滤器连通。膜片21被弹簧28压抵在接管27的自由上端部上，并负责使两个腔室22、23；24、25在阀3、4关闭时、即在通常情况下彼此不连通。如果燃料箱中出现较强的低压，那么低压阀3的膜片21由于通过接管27与燃料箱连通的低压腔室22中的低压而克服弹簧28的力从接管27离开，因此两个腔室22、23在阀3打开的情况下彼此连接。如果燃料箱中出现较强的过压，那么过压阀4的膜片21由于过压腔室24中的压力而克服弹簧28的力从接管27离开，因此两个腔室24、25同样在阀4打开的情况下彼此连接。
过压阀4的过压腔室24和低压阀3的低压腔室22经过燃料箱截止阀2的内腔14与燃料箱连接部8连通，而过压阀4的另一个腔室25和低压阀3的另一个腔室23经过燃料箱截止阀2的内腔15与过滤器连接部9连通。
阀单元不仅可以安装为图1所示的竖放安装姿态和图5所示的平放安装姿态，而且可以安装为竖放和平放之间的任意取向，其中在所有情况下两个连接部8、9都倾斜地向下指向，并在最低部位处通入相应腔室中，从而确保良好的冷凝物排出。
图7示出的燃料箱截止阀2具有和图1、2、3和5中的燃料箱截止阀2相同的构造，然而形成单独的阀单元41，该阀单元41可以与由两个燃料箱压力调节阀3和4组成的、在图8至13中示出的阀单元29或30分开地安装，例如阀单元41安装在燃料箱外部，而两个阀单元29、30之一安装在燃料箱内部。
在图8至10中示出的阀单元29中，两个燃料箱压力调节阀即低压阀3和过压阀4具有相同的取向，且沿着连接部件31并排布置，而在图11至13中示出的阀单元30中，两个燃料箱压力调节阀3、4具有相反的取向，且布置在连接部件32的一端部上。
在这两个阀单元29、30中，低压阀3的与燃料箱连通的低压腔室22和过压阀4的同样与燃料箱连通的过压腔室24与阀单元29、30的一公共的燃料箱连接部33连接，而低压阀3的与活性炭过滤器连通的另一个腔室23和过压阀4的同样与活性炭过滤器连通的另一个腔室25与阀单元29、30的一公共的过滤器连接部34连接。
如最佳地在图10中示出的那样，在图8至10的阀单元29中，低压阀3的接管27从下方通入低压腔室22中，而该接管的下端部通过连接部件31中的在阀单元29安装后水平取向的管子35与燃料箱连接部33连通，因此冷凝的燃料可以从低压腔室22通过接管27流出至燃料箱连接部33。过压阀4的过压腔室24的下侧由倾斜的底部36界定，并在其最低部位处通过通道37与通至燃料箱连接部33的管子35相连通，因此冷凝物可以从过压腔室24同样也完全流出至燃料箱连接部33。
相反，在阀单元29中，过压阀4的接管27从下方通入另一个腔室25中，而该接管的下端部通过连接部件31中的在阀单元29安装后与管子35并行取向的管子(不可见)与过滤器连接部34相连通，因此冷凝的燃料可以从腔室25通过接管27流出至过滤器连接部34。低压阀3的另一个腔室23的下侧同样由倾斜的底部(不可见)界定，并在最低部位处通过通道(不可见)与通至过滤器连接部34的管子相连通，因此冷凝物可以从腔室23同样完全流出至过滤器连接部34。
如最佳地在图13中示出的那样，在图11至图13的阀单元30中，过压阀4的腔室25不仅通过接管27而且额外地通过位于腔室25的最低部位处的另外的通道39与连接部件32中的通至过滤器连接部34的竖直的管子38相连通，因此冷凝物可以从腔室25通过通道39和管子38流出至过滤器连接部34。过压阀4的过压腔室24和阀单元29的过压阀4中的过压腔室24类似，通过唯一的、布置在腔室24的最低部位处的通道40与连接部件32中的竖直的管子38相连接，如图12所示。
低压阀3(在图13中仅部分示出)具有相应的结构，然而其中，所述另一个腔室23通过最低部位处的通道40与通至过滤器连接部34的竖直的管子38连通，而低压腔室(不可见)通过接管27和另一个位于低压腔室最低部位处的通道39与连接部件32中的与管子38并行的、通至燃料箱连接部33的管子相连通，如最佳地在图11和12中示出的那样。

Claims (12)

1.一种用于燃料箱的通风和换气的装置，所述装置具有燃料箱截止阀和两个燃料箱压力调节阀，所述燃料箱压力调节阀中的一个在所述燃料箱中为低压时打开，所述燃料箱压力调节阀中的另一个在所述燃料箱中为过压时打开，其中，包括所述阀中的一个或多个的阀单元能竖放地或平放地安装，该阀单元具有与所述燃料箱连通的燃料箱连接部和与活性炭过滤器连通的过滤器连接部，其特征在于，所述燃料箱截止阀具有纵向中轴线，所述两个燃料箱压力调节阀在所述纵向中轴线的方向上与所述燃料箱截止阀间隔开并且在横向于所述纵向中轴线的方向上相互间隔开，所述两个连接部并行地取向并且也在横向于所述纵向中轴线的方向上相互间隔开，其中，这些连接部在所述阀单元(1；41；30)的竖放的安装姿态中向下指向，而在所述阀单元(1；29)的平放的安装姿态中沿侧向指向并布置在所述阀单元(1；41；29)的下侧上或该下侧附近。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀单元(1；41)包括两个能相对彼此转动的部件(5、10)，其中一个部件(10)配备有用于把所述阀单元固定在保持装置上的紧固件(19)，而另一个部件(5)配备有所述两个连接部(8、9)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，设有用于把所述两个部件(5、10)相对彼此固定在任意的转动位置的元件(20)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，在所述阀单元(1；41)的平放的安装姿态中，所述两个连接部(8、9)指向相同的方向。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，在所述阀单元(29)的平放的安装姿态中，所述两个连接部(33、34)指向相反的方向。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述两个燃料箱压力调节阀(3、4)中的每一个都具有通过膜片(21)分隔开的两个腔室(22、23；24、25)，所述两个腔室中的一个腔室与燃料箱连接部相连通，而另一个腔室与过滤器连接部相连通。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述腔室(22、23；24、25)分别在其最低部位处通过开口(26)或通道(37、39、40)与所述两个连接部(8、9；33、34)之一相连通。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述两个连接部(8、9)中的每一个各通入所述阀单元(1；41)的一个内腔(14、15)中，所述连接部(8、9)的进入所述内腔(14、15)中的通入口无论在竖放的安装姿态下还是平放的安装姿态下都布置在相应的内腔(14、15)的最低部位处。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述通入口至少部分地被倾斜的、朝着所述通入口向下倾斜的面(16、17)包围。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀单元(1)包括两个燃料箱压力调节阀(3、4)和配备有两个连接部(8、9)的燃料箱截止阀(2)，所述两个燃料箱压力调节阀(3、4)经过所述燃料箱截止阀(2)与所述两个连接部(8、9)相连通。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀单元(41)仅包括所述燃料箱截止阀(2)。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀单元(29、30)仅包括所述两个燃料箱压力调节阀(3、4)。
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