CN103225572A - 用于燃料箱的排气系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于燃料箱的排气系统，该排气系统可包括第一排气阀；该第一排气阀具有入口、可从燃料箱中排出的燃料蒸气所经过的出口、以及阀。第一排气阀可位于燃料箱的第一室内。第二排气阀可具有入口、可从燃料箱中排出的燃料蒸气所经过的出口、以及阀。第二排气阀可位于燃料箱的第二室内，至少在燃料箱内的某些燃料液位下该第二室与第一室分开。支架可承载燃料箱内的第一和第二排气阀，并且支架被可移动地承载于燃料箱内以便当支架相对于燃料箱移动时改变燃料箱内的第一和第二阀的高度。

Description

用于燃料箱的排气系统

技术领域

本发明总体上涉及一种用于箱的蒸气排放布置。

背景技术

用于车辆的燃料箱可包括一个或多个排气阀，燃料蒸气可经过该排气阀与蒸气罐相通，该蒸气罐从燃料蒸气中除去烃类并且/或者把燃料蒸气引导至发动机而在发动机中燃烧。排气阀也可控制在再加注事件期间可添加到燃料箱中的燃料达到的液位。

发明内容

在至少一种形式中，用于燃料箱的排气系统可包括第一排气阀、第二排气阀、和支架。第一排气阀可对燃料箱中液体燃料的液位做出响应，以便当燃料箱中液体燃料的液位引起第一排气阀关闭时防止燃料箱中的燃料蒸气经过第一排气阀被排出，并且第一排气阀可位于燃料箱的第一室内。第二排气阀可对燃料箱中液体燃料的液位做出响应，以便当燃料箱中液体燃料的液位引起第二排气阀关闭时防止燃料箱中的燃料蒸气经过第二排气阀被排出。第二排气阀可位于燃料箱的第二室内，在至少某些燃料箱内燃料液位的情况下燃料箱的第二室与燃料箱的第一室分开。支架可具有与第一排气阀和第二排气阀相通的通道，该通道接收流经第一排气阀和第二排气阀的蒸气。支架可承载燃料箱内的第一和第二排气阀，并且支架可被可移动地承载在燃料箱内以便改变燃料箱内第一和第二排气阀的高度。

在至少一种形式中，用于燃料箱的排气系统可包括第一排气阀、第二排气阀、和支架。第一排气阀可具有：入口，燃料蒸气能够经过该入口进入；出口，燃料蒸气能够经过该出口从所述燃料箱中排出；以及液体响应阀，当所述燃料箱中液体燃料的液位引起所述液体响应阀关闭时，所述液体响应阀防止燃料蒸气从所述出口排出。第一排气阀可位于燃料箱的第一室内。第二排气阀可具有：入口，燃料蒸气能够经过该入口进入；出口，燃料蒸气能够经过该出口从所述燃料箱中排出；以及液体响应阀，当所述燃料箱中液体燃料的液位引起所述液体响应阀关闭时，所述液体响应阀防止燃料蒸气从所述出口排出。第二排气阀可位于燃料箱的第二室内，在燃料箱内至少某些燃料液位的情况下燃料箱的第二室与燃料箱的第一室分开。支架可具有与第一排气阀的出口相通的第一入口、与第二排气阀的出口相通的第二入口、以及从第一和第二排气阀中的一个或两个的出口所排出的燃料蒸气可流经的出口。支架可承载燃料箱内的第一和第二排气阀，并且支架被可移动地承载在燃料箱内以便改变燃料箱内第一和第二阀的高度。

燃料箱组件可包括：燃料箱、第一排气阀、第二排气阀、和支架。燃料箱可包括：第一室、第二室、和箱壁；在至少某些燃料箱内燃料液位的情况下箱壁将第一室与第二室分开。第一排气阀可具有：入口，燃料蒸气能够经过该入口进入；出口，燃料蒸气能够经过该出口从所述燃料箱中排出；以及液体响应阀，当所述燃料箱中液体燃料的液位引起所述液体响应阀关闭时，所述液体响应阀防止燃料蒸气从所述出口排出；第一排气阀位于燃料箱的第一室内。第二排气阀可具有：入口，燃料蒸气能够经过该入口进入；出口，燃料蒸气能够经过该出口从所述燃料箱中排出；以及液体响应阀，当所述燃料箱中液体燃料的液位引起所述液体响应阀关闭时，所述液体响应阀防止燃料蒸气从所述出口排出；第二排气阀位于燃料箱的第二室内。支架可具有：与第一排气阀的出口相通的第一入口、与第二排气阀的出口相通的第二入口、以及从第一和第二排气阀中的一个或两个排气阀的出口所排出的燃料蒸气可流经的出口。支架可承载燃料箱内的第一和第二排气阀，并且支架可被可移动地承载于燃料箱内以便改变燃料箱内的第一和第二阀的高度。

用于燃料箱的排气系统可包括：第一排气阀、第二排气阀、和支架。第一排气阀可具有：入口，燃料蒸气能够经过该入口进入；出口，燃料蒸气能够经过该出口从所述燃料箱中排出；以及阀，当所述燃料箱中液体燃料的液位引起所述阀关闭时，所述阀防止燃料蒸气从所述出口排出。第一排气阀可位于燃料箱的第一室内。第二排气阀可具有：入口，燃料蒸气能够经过该入口进入；出口，燃料蒸气能够经过该出口从所述燃料箱中排出；以及阀，当所述燃料箱中液体燃料的液位引起所述阀关闭时，所述阀防止燃料蒸气从所述出口排出。第二排气阀可位于燃料箱的第二室内，在燃料箱内至少某些燃料液位的情况下燃料箱的第二室与燃料箱的第一室分开。支架可承载燃料箱内的第一和第二排气阀，并且支架可以被承载于燃料箱内以便相对于燃料箱做枢转运动，从而当支架相对于燃料箱移动时改变燃料箱内第一和第二阀的高度。

附图说明

下面参照附图对示例性实施例和最佳实施方式加以详细说明。

图1是包括排气组件的一个实施例的燃料箱的剖视图。

图2是排气组件的透视图。

图3是与图1类似的燃料箱的剖视图并且示出了排气组件处在第一位置。

图4是与图1类似的燃料箱的剖视图并且示出了排气组件处在第二位置。

图5是显示排气组件的燃料箱的剖视图。

具体实施方式

更详细地参照附图，图1-图4示出了燃料箱10；燃料箱10例如可用于容纳车辆的燃料供应，所述车辆是例如小汽车、卡车、公交车、厢式车、SUV等，但也可使用其它类型的箱和交通工具(轮船、摩托车、ATV等)。可通过在压力下把燃料箱10内的液体燃料从燃料箱中泵出并输送至车辆发动机以支持发动机工作。燃料箱10可由任何的合适材料(诸如塑料和/或金属)并且以任何合适的方式制成。如图1、3 和4中所示，燃料箱10可具有内部阻隔件12，诸如拱台（hump）、隔板（baffle）、壁、或者与燃料箱10一体或分开地形成的其它物体。内部阻隔件12可限定燃料箱10的多于一个的内部空间或部分14、16，其中至少在某些箱中燃料液位下，可将燃料分为一个或多个部分并且通常燃料不能在各个部分之间自由流动(例如当燃料液位低于阻隔件12的最低高度时)。在图示的实施例中，燃料箱是所谓的“鞍形箱”，其中阻隔件12是燃料箱的鞍形部，它为车辆的相邻部件(例如排气管或传动轴)提供间隙。当然，可使用燃料箱10的其它形状和构造。

除了液体燃料外，燃料箱10的内部空间内也可存在空气和燃料蒸气。一般来说，目前的政府法规限制燃料蒸气从燃料箱10中的排放和/或烃类从车辆中的排放。为了减小烃燃料蒸气从燃料箱10中的排放，可使用排气系统20。排气系统20可包括在燃料箱10内部的一个或多个部件和/或在燃料箱外部的一个或多个部件。在图示的实施例中，排气系统20包括：利用支架26相互连接的两个排气阀22、24，以及与排气阀22、24相通以便接收从排气阀中流出的燃料蒸气的蒸气罐28(图1)。蒸气罐28可位于燃料箱10的内部或外部，在图1中概略地显示蒸气罐28位于燃料箱的外部。蒸气罐28可具有常规的构造和操作。排气阀22、24可经过一个或多个排气管路29与蒸气罐相通，以便至少在燃料箱内某些燃料液位情况下燃料蒸气可从燃料箱10内经过排气阀22、24流到蒸气罐28。

参照图2，排气阀22、24可各自包括壳体30，壳体30具有在壳体下端的第一入口32、在第一入口上方并与第一入口间隔的第二入口34、可排出的气体物质(在下文中称为燃料蒸气)所经过的出口36、以及由壳体所承载并且可操作以选择性地关闭出口36的阀38。气体物质(例如空气和燃料蒸气)可进入至少第二入口34随后流经或流过阀38，当阀是打开时该气体物质从燃料箱10流到蒸气罐28。液体燃料可进入第一入口32，并且当燃料箱10中的燃料液位足够高时可关闭壳体30内的阀38以防止经过排气阀22或24的进一步排气。这样，阀38对液体燃料做出响应并且被液体燃料所致动，以便从打开位置移动到关闭位置并提供排气阀的机械关闭。阀38可包括浮子或漂浮体，该浮子或漂浮体至少当液体燃料作用于(例如浸没)浮子的一部分时对燃料箱中的燃料液位做出响应。排气阀22、24可包括隔板或其它屏蔽罩，用以防止或抑制液体燃料经过出口36离开阀38，即使液体燃料经过第二入口34进入排气阀壳体30。排气阀22、24的功能和构造可以如美国专利申请公开第2007/0000542A1号或者美国专利申请公开第2001/0011538A1号中所示，这些专利申请公开的全部公开内容以参考的方式并入本文中。当然，排气阀22、24可以用不同方式构造，并且可使用多于两个的排气阀。

可利用支架26把排气阀22、24安装在燃料箱内。支架26可包括具有主通道40的主体39，排气阀22、24经过主通道40而相互连通。主体39可以是刚性的，并且若需要可完全地支撑排气阀并把排气阀在燃料箱10内保持就位。支架26可具有：单独的入口42、44，入口42、44分别与排气阀22、24中的单独一个排气阀相关联；至少一个出口46，经过该至少一个出口46把燃料蒸气从主通道40引导至例如蒸气罐28。入口42、44可限定在支架26的相反端，入口42、44可包括连接设施47，连接设施47适合于接收并保持排气阀22、24的出口连接件或导管49。出口46可包括一个或多个倒钩48或其它设施，倒钩48或其它设施适合于接收使排气阀22、24与蒸气罐28相通的导管29。支架26可以是刚性的，并且支架26可将阀22与24联接到一起。支架26可被燃料箱10承载或相对于燃料箱10保持就位，并且支架26可保持燃料箱内排气阀22、24的位置。可将排气阀22与排气阀24相互隔开，使得至少一个排气阀22、24位于燃料箱10的中部鞍或阻隔件12的任一侧。换句话说，燃料箱10的每个室14、16中可有一个排气阀22、24。因此，支架26可以足够长以便横跨燃料箱的鞍部。也可使支架弯曲或将其轮廓设计成使排气阀22、24相对于燃料箱以及相对于彼此位于期望的高度。支架26可包括安装设施，例如茎杆（stem）50。在图示的实施例中，出口36和茎杆50大致垂直于主通道40地并且在相反方向上延伸，但也可使用其它布置和实施例。茎杆50可适合于联接到连接件52并且可包括向外延伸的凸缘54，凸缘54与茎杆50的自由端56间隔开。

连接件52可与燃料箱10形成为整体(例如由与燃料箱的至少一部分相同的一块材料形成)，或者连接件52可以是单独部件，该单独部件在形成燃料箱时或者之后被燃料箱承载或联接到燃料箱。当与燃料箱独立地形成时，连接件52可包括凸缘58，凸缘58适合于联接到燃料箱10和茎杆通道62，茎杆通道62在组装中接收支架26的茎杆50。茎杆50和茎杆通道62可以分别为大致圆柱形，茎杆可相对于连接件52围绕茎杆和茎杆通道的轴线64旋转。这样，排气阀22、24可围绕茎杆50旋转或枢转。保持设施可设置在连接件52上或者被连接件52所承载，以便将茎杆50保持在茎杆通道62内。在图示的实施例中，并且如图2中最佳地示出，保持指状物可包括带挂钩或钩68的指状物66。指状物66也可包括坡道（ramp）70，坡道70适合于当把茎杆50插入茎杆通道62时接合凸缘58；指状物66可以是柔性的，以便当坡道70在凸缘58上经过时指状物66可向远离茎杆通道62的轴线64的方向弯曲。在坡道70经过凸缘58后，指状物66的弹性性质使其向其未弯曲的位置恢复，在未弯曲的位置上钩68覆盖在凸缘58上从而保持支架26相对于连接件52的位置并且防止茎杆50从茎杆通道62中的意外移除。

在图示的实施例中，支架26在燃料箱10的鞍部12的区域和上方联接到燃料箱10，排气阀22、24位于茎杆50的相反侧并且位于燃料箱10的鞍部12的最高点的相反侧。燃料箱10的鞍部12的最高点限定最低燃料液位，在此最低燃料液位下，燃料箱中的燃料可流入燃料箱10的任一室14、16，或者换句话说，燃料箱10的鞍部12的最高点限定各燃料箱室之间的最高阻隔件。

如图1、图3和图4中所示，取决于燃料箱室14、16内的燃料液位，可升高或降低排气阀22、24。图1示出了各燃料箱室14、16中燃料液位相等时的情况，燃料箱10可以是满的(当不会进一步将液体燃料加入燃料箱中，即使燃料箱的一些内部空间可能还未填充有燃料时，可认为燃料箱10是满的，如下面进一步的描述)。图3示出了这样一种情况：该视图右手侧示出的室16中的燃料液位(由线75所表示)高于另一燃料箱室14中的燃料液位(由线77表示)。而图4示出了这样一种情况：该视图左手侧示出的室14中的燃料液位77高于另一燃料箱室16中的燃料液位75。因此，在这些不同的附图中示出了支架26以及阀22、24相对于燃料箱10围绕茎杆50的旋转或枢转运动。当任一室中的燃料液位达到足以使阀22、24移动的液位时，作用于排气阀的液体燃料驱动排气阀22、24以及支架26的旋转。

由于燃料的晃动、车辆的倾斜(因此其燃料箱的倾斜)，燃料箱10的一个室14或16中的燃料液位可不同于另一个室14或16。另外，可主要从一个室(图示为室16)中泵送燃料以支持发动机工作，并且/或者在用液体燃料再加注燃料箱期间也可将燃料主要地添加到燃料箱10的一个室(例如室16)中。因此，在使用中当从燃料箱10泵送出燃料或者把燃料加入燃料箱时，燃料箱室14、16中的燃料液位可能不同。

一些燃料箱系统包括虹吸管或输送泵，该虹吸管或输送泵把燃料从二级室(例如室14)传输至一级室(例如室16)，主燃料泵位于一级室中。这可帮助均衡燃料箱10的不同部分或室14、16之间的燃料液位差，或者确保二级室14(主燃料泵不位于其中)中的燃料可提供给主燃料泵和发动机。在至少一些实施例中，输送泵可以只在主燃料泵工作时才工作。因此，当车辆关闭且正在把燃料加到燃料箱10中时，输送泵可能不工作并且燃料箱10的室14、16中的燃料液位可能不同。 

在燃料箱10的再加注期间，从加燃料站(即“加油站”)的加燃料喷嘴经连接到燃料箱10的加注管72(仅图1中示出)把液体燃料释放入燃料箱中。燃料箱10内的液体燃料液位升高，直到液体燃料引起排气阀22、24内的液体致动或响应阀38(可包括漂浮构件或浮子)关闭。在排气阀关闭之前，气体(燃料蒸气、空气)被输入的燃料移走并经过排气阀22、24从燃料箱10中排出。当排气阀22、24关闭时，不再从燃料箱10中排出燃料蒸气，当仍然继续把燃料加入燃料箱时燃料箱内的压力增加。可以把燃料加到燃料箱10中，直到燃料倒退至加注管72中并且加燃料喷嘴上的传感器感测到液体燃料，从而关闭加燃料喷嘴以终止再加注事件。

在一些燃料箱中，由于燃料箱的尺寸和形状要求，可能会把燃料箱的一个部分或室加注到最大液位，其中它的排气阀被该室中的液体燃料关闭。这会例如发生在这样的情况下：鞍部高度高于燃料箱给定部分中的最大加注液位，使得燃料不经过鞍部从一个室流动到另一室，甚至当一个室足够满以致于关闭排气阀时。当发生此情况时，因为排气阀已关闭，所以不可能向燃料箱中添加额外的燃料，即使燃料箱的另一个室或部分中存在用于燃料的空间。

通过本文中所描述的枢转支架26和枢转排气阀22、24可以避免此情况。因为排气阀22、24可以在燃料箱10的室14、16内运动，所以排气阀22、24中的一个可以保持打开，甚至当另一个排气阀关闭时。这就维持了用于从燃料箱10中移出的燃料蒸气的排气通路，以便在不增加燃料箱10内压力的情况下可以把额外的燃料加到燃料箱10中直到加燃料喷嘴被关闭。例如，在图4中，虽然该图左手侧所示的室14可容纳的燃料的液位使得排气阀22通常是关闭的，但排气阀22、24以及支架 26可旋转(顺时针，如该视图中所示)使得至少排气阀24仍然是打开的。图3中示出了相反的情况，其中排气阀22、24和支架26逆时针旋转(与图1中所示的方向相比较)并且右手侧燃料箱室16中的燃料液位是满的或者几乎是满的，同时左手侧燃料箱室14则不满。这样，可避免始自燃料箱10的排气通路的提前关闭，从而允许把燃料加到燃料箱10中，甚至当燃料箱的一个或多个室是满的但一个或多个其它室是不满的时候。通过使支架或者阀与燃料箱10接合、或者与燃料箱内的一个或多个止动表面或其它部件接合，可限制支架26以及排气阀22、24的旋转或枢转运动。

如图5中所示，支架26’中的一个或多个开口可限定替代的第一和第二排气阀22’、24’。例如，支架26’的第一开口端可限定第一阀22’，支架26’的第二开口端可限定第二阀24’。排气阀22’和24’对燃料箱中液体燃料液位做出响应，至少因为它们不浸没在液体中时是打开的，而当浸没在液体中时是关闭的。因此，排气阀可以包括机械关闭，如参照图1-图4所描述的，或者更简单地，包括利用液体关闭的开口(液压关闭)，如图5中所示。支架26’可在燃料箱内枢转，如以上关于支架26所描述的，并且支架26’提供类似的操作和功能，如针对图1-图4中所示的装置所描述的。虽然限定第一和第二排气阀的开口被图示为在支架中的开口，但支架可包括具有开口(例如开口端)的排气管或者与之相关联，排气管从支架延伸或者以另外的方式被支架承载。该系统的剩余部分可构造成如图1-图4中所示和所述那样，其中相同的附图标记表示相同或类似的部件。

虽然本文中所公开的本发明的形式目前构成了优选实施例，但许多其它实施例也是可能的。本文中并非意图提及本发明的所有可能的等同形式或衍化形式。应当理解的是，本文中使用的术语只是描述性的而不是限制性的，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下可做出各种变化。

Claims (15)

1.一种用于燃料箱的排气系统，包括：

第一排气阀，燃料蒸气能够经过所述第一排气阀从所述燃料箱中排出，所述第一排气阀对所述燃料箱内的液体液位做出响应以便当所述燃料箱中液体燃料引起所述第一排气阀关闭时防止所述燃料箱中的燃料蒸气经过所述第一排气阀排出，并且所述第一排气阀位于所述燃料箱的第一室内；

第二排气阀，燃料蒸气能够经过所述第二排气阀从所述燃料箱中排出，所述第二排气阀对所述燃料箱中的液体液位做出响应以便当所述燃料箱中的液体燃料引起所述第二排气阀关闭时防止所述燃料箱中的燃料蒸气经过所述第二排气阀排出，并且所述第二排气阀位于所述燃料箱的第二室内，在所述燃料箱内至少某些燃料液位情况下所述第二室与所述燃料箱的第一室分开；以及

支架，所述支架承载所述燃料箱内的所述第一和第二排气阀，并且所述支架被可移动地承载于所述燃料箱内以便改变所述燃料箱内的所述第一和第二阀的高度。

2.如权利要求1所述的排气系统，其中，所述支架可枢转地连接到所述燃料箱以便所述支架相对于所述燃料箱围绕轴线做枢转运动， 并且当所述支架发生枢转时所述第一和第二排气阀中的一个在所述燃料箱内升高并且所述第一和第二排气阀中的另一个在所述燃料箱内下降。

3.如权利要求2所述的排气系统，其中，当液体燃料利用比作用于另一个排气阀的力更大的力作用于并移动所述排气阀中的一个排气阀时，所述支架发生枢转。

4.如权利要求1所述的排气系统，还包括连接件，所述连接件适合于被所述箱承载并且包括接收一部分所述支架的通道，所述通道限定所述支架旋转所围绕的轴线。

5.如权利要求3所述的排气系统，其中，所述支架是刚性的并且包括茎杆，所述支架围绕所述茎杆枢转。

6.如权利要求1所述的排气系统，其中，所述第一排气阀或所述第二排气阀中的至少一个排气阀由所述支架中的开口限定。

7.如权利要求1所述的排气系统，其中，所述第一排气阀包括液体致动的阀构件，所述液体致动的阀构件在被液体燃料作用时提供机械关闭。

8.如权利要求1所述的排气系统，其中，所述第二排气阀包括液体致动的阀构件，所述液体致动的阀构件在被液体燃料作用时提供机械关闭。

9.如权利要求1所述的排气系统，其中，所述支架具有与所述第一排气阀和所述第二排气阀相通的通道，所述通道接收流经所述第一排气阀和第二排气阀的蒸气。

10.如权利要求1所述的排气系统，其中，所述支架包括主通道，所述主通道具有：与所述第一排气阀的出口相通的一个入口、与所述第二排气阀的出口相通的第二入口、以及来自所述第一或第二排气阀中的至少一个排气阀的燃料蒸气流出所述主通道时所经过的出口。

11.一种燃料箱组件，包括：

燃料箱，所述燃料箱具有第一室、第二室、以及至少在所述燃料箱内的某些燃料液位下将所述第一室与所述第二室分开的箱壁；

第一排气阀，所述第一排气阀具有：入口，燃料蒸气能够经过该入口进入；出口，燃料蒸气能够经过该出口从所述燃料箱中排出；以及液体响应阀，当所述燃料箱中液体燃料的液位引起所述液体响应阀关闭时，所述液体响应阀防止燃料蒸气从所述出口排出；所述第一排气阀位于所述燃料箱的第一室内；

第二排气阀，所述第二排气阀具有：入口，燃料蒸气能够经过该入口进入；出口，燃料蒸气能够经过该出口从所述燃料箱中排出；以及液体响应阀，当所述燃料箱中液体燃料的液位引起所述液体响应阀关闭时，所述液体响应阀防止燃料蒸气从所述出口排出；所述第二排气阀位于所述燃料箱的第二室内；以及

支架，所述支架具有与所述第一排气阀的出口相通的第一入口、与所述第二排气阀的出口相通的第二入口、以及从所述第一和第二排气阀中的一个排气阀或两个排气阀的出口排出的燃料蒸气能够流经的出口；所述支架承载所述燃料箱内的所述第一和第二排气阀并且所述支架被可移动地承载于所述燃料箱内以便改变所述燃料箱内所述第一和第二阀的高度。

12.如权利要求11所述的燃料箱组件，其中，所述支架可枢转地连接到所述燃料箱以便所述支架相对于所述燃料箱围绕轴线做枢转运动，并且当所述支架发生枢转时，所述第一和第二排气阀中的一个排气阀在所述燃料箱内升高并且所述第一和第二排气阀中的另一排气阀在所述燃料箱内降低。

13.如权利要求12所述的燃料箱组件，其中，当液体燃料利用比作用于另一个排气阀的力更大的力作用于并移动所述排气阀中的一个排气阀时，所述支架发生枢转。

14.如权利要求11所述的燃料箱组件，还包括连接件，所述连接件适合于被所述燃料箱承载并且包括接收一部分的所述支架的通道，所述通道限定所述支架旋转所围绕的轴线。

15.如权利要求13所述的燃料箱组件，其中，所述支架是刚性的并且包括茎杆，所述支架围绕所述茎杆枢转。

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