CN103732434B - 用于机动车辆的液体容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于机动车辆的液体容器（1），具体是燃料容器（1），其具有至少一个填充管道（4）且具有用于操作和填充通风的装置，该用于操作和填充通风的装置包括与液体容器（1）的均衡体积连接的至少一个操作通风管线（7）和通向均衡体积的至少一个填充通风开口（9）。根据本发明的燃料容器（1）的区别在于，操作通风开口（7）在容器体积外侧连接到填充管道（4），以形成虹吸管（8），操作通风管线（7）与填充管道（4）的连接被布置成使得在每次填充操作期间液体被收集在虹吸管（8）中并且闭合操作通风管线（7）。

Description

用于机动车辆的液体容器

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的液体容器，具体是燃料容器，其具有至少一个填充管道且具有用于操作和填充通风的装置，该用于操作和填充通风的装置包括与液体容器的均衡体积连接的至少一个操作通风管线和通向均衡体积的至少一个填充通风开口。

具体地，本发明涉及由热塑性塑料制成的用于机动车辆的液体容器，例如用于液体废气添加剂的燃料容器或液体容器。

背景技术

这种类型的液体容器通常包括至少一个填充通风阀和多个操作通风阀，它们在安装位置中插入到容器的顶部壁中并且与液体容器的均衡体积连通。这应当不能够在液体容器中填充所述均衡体积，原因是该体积是需要的，以补偿温度引起的液体体积改变，该液体为例如燃料或含水尿素溶液。补偿体积通常位于液体容器的安装位置中的顶部处。在容器的顶部壁中，根据容器的几何结构，一个或更多个通风阀将在安装位置中连接到一个或更多个顶部通风点，通风阀经由通风管线路由到过滤器，尤其是燃料蒸气过滤器。经由在机动车辆操作期间在理论上可以在无压力状态下打开的通风阀，由于驱动动力学和液位上方的温度变化而累积的气体体积将经由燃料蒸气过滤器从液体容器排出到大气，该燃料蒸气过滤器被构造为活性碳过滤器。在本申请的文本中，均衡体积应当理解为在液体容器中最大可能的填充水平或液位上方保持自由的体积。

然而，在机动车辆的填充操作期间通过引入的液体而排出的体积气体流显著大于在机动车辆操作期间累积的体积气体流。所述体积气体流通常经由填充通风阀从液体容器排出。在用于欧洲销售的机动车 辆的液体容器的情况下，在填充操作期间从容器排出的体积气体流的至少大部分经由填充通风管线且经由液体容器的填充管道排出，提取装置设置在喷嘴处以用于排出的体积气体流。

在用于美国市场的机动车辆的情况下，在填充操作期间累积的整个体积气体流通常以经由燃料蒸气过滤器净化的方式排出到大气。通常提供为填充通风阀的是这样一种阀，其具有浮子本体，该浮子本体延伸到液体容器的体积中，延伸的程度使得在填充操作期间上升的液位可以提升填充通风阀中的浮子本体，结果是填充通风开口被闭合。如果继续填充操作，那么液体容器中的均衡体积将不再能够进行通风，这导致液体容器中的压力上升，并且导致填充管道中的液柱上升。如果填充管道中的液柱上升到其闭合喷嘴上的狭口孔的程度，那么喷嘴切断，填充操作终止。

仅仅当液体容器中的均衡体积不能够经由剩余的通风点/操作通风点进行通风而由此能够被填充时确保喷嘴上的切换阀和填充通风阀的功能。为此，通常需要使液体容器的操作通风阀装备有压力保持功能，结果是无论如何系统都不可能过填充。

可以例如通过弹簧加载的阀本体带来填充通风阀上的压力保持功能。还已知的是，根据机动车辆的操作状态的变化(填充或驱动操作)来切换填充通风阀。例如可以经由切换阀带来这种类型的切换，切换阀可以由喷嘴致动。

实现压力保持功能所需的闭合力是相对较小的，尤其是因为对于各种各样的原因而言，相对于大气的高压差在原理上是不期望的。因此，在已知系统的情况下，可能发生的是，在喷嘴初始切换之后，例如在均衡体积中占据主导的轻微正压被消散，结果导致少量的进一步填充，直到能够重新进行切断操作。这种类型的均衡体积的系统填充无论如何是不期望的，这样的填充还由于系统的使用者缺乏了解而频繁地发生。

最后，在已知系统的情况下，实现压力保持功能是较为复杂的。

呈燃料容器形式的液体容器例如可见于EP 0 206 874A1。EP 0 206 874A1公开了一种合成材料的用于机动车辆的燃料箱，其具有膨胀和通风系统并且由主填充体积构成，该主填充体积通过膨胀腔室向外延伸，填充管容纳在该主填充体积中。在填充管的上部部分处，突出设有气体排出管线，其包括膨胀腔室和虹吸管。一管线进一步将入口管的上部部分连接到另一个延伸腔室，以利用液压止回阀形成回路。这种燃料箱的通风系统被设计成使得燃料箱的主外壳可以完全填充有燃料，膨胀体积由封闭填充颈部的单独膨胀容器限定。

这种教导遵循完全不同的设计概念，因为对于常规燃料箱设计而言，燃料箱的膨胀体积通常设置在燃料箱的主填充体积内。至少在理论上，这种设计具有的缺陷在于，在车辆的倾斜位置中，根据燃料箱的填充水平，可能不会发生系统的通风。

包括通风系统的另一个燃料箱例如公开于DE 195 24 254 C1。该参考文献公开了一种燃料箱，其具有塑料材料的填充颈部，该填充颈部在一个端部处连接到燃料箱，并且在另一个端部处具有填充开口；从燃料箱延伸到填充开口的通风管、具有腔室开口的吸收剂腔室以及提供燃料箱与吸收剂腔室的连通的燃料蒸气管道与填充颈部在单个吹塑成型步骤中一体地形成，在填充有活性碳之后，该吸收剂腔室被盖子闭合，该盖子承载再生阀并且覆盖腔室开口。

具有类似通风系统的燃料箱例如可见于FR 2 692 207 A1、FR 2 728 200 A和GB2 188 913 A。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种液体容器，其包括用于填充水平切断的装置，在简化方面进行了改进。

操作通风管线在位于被推入到填充管道中的喷嘴的外侧端部下方的区域中连接到填充管道。填充管道在该区域中便利地构造成使得部分液体流进入到操作通风管线中，并且累积在由操作通风管线形成的虹吸管中。在机动车辆的填充操作期间，如果填充通风阀被容器中存在的液体闭合，那么容器的经由操作通风管线的通风仅仅与虹吸管中 存在的液柱相反地发生。因此，通过非常简单的手段确保了压力保持功能。根据本发明的方案完全在没有阀和其它可动部件的情况下进行控制。当填充管道中存在的液柱下降时，填充通风管线及其所形成的虹吸管的清空在机动车辆操作期间自动地发生，结果，在机动车辆操作期间，相关的填充通风管线在无压力状态下通向过滤器，例如燃料蒸气过滤器。因此，通过非常简单的手段可以实现液体容器的期望的无压力操作。通过将操作通风管线的横截面适当地选择成与填充管道的横截面成比例，可以实现包括操作通风和填充切断的系统的功能可靠性。

在各种情况下便利地设置有首先用于操作通风、然后用于填充通风的单独的通风路径，也就是单独的通风管线。

在原理上，至少一个操作通风管线可以经由不具有压力保持功能的阀连接到液体容器的均衡体积。这种类型的阀可以是例如简单的浮子阀，其在翻转(翻转阀)的情况下确保液体容器的闭合。

多个操作通风阀可以连接到单个操作通风管线，该单个操作通风管线同样通向填充管道，以形成虹吸管。在最简单的情况下，所有的填充通风阀可以被构造成不具有阀本体的管嘴。于是，在这种情况下，可以借助于操作通风收集管线中的对应的阀来确保翻转安全手段。这种类型的为翻转阀形式的翻转安全手段可以例如利用切换阀来实现，该切换阀连接在燃料蒸气过滤器的上游。这种类型的切换阀还可以连接到填充通风管线。不采用布置在液体容器中的填充通风阀，可以仅仅设有浸料管或管嘴，该浸料管或管嘴例如通过在填充操作期间上升的液位而被闭合，结果液体容器中的压力上升。

在根据本发明的液体容器的一种变型中，至少一个操作通风管线与开口管线端部连接，该开口管线端部被构造成到均衡体积的通风管嘴。

在根据本发明的液体容器的另一种变型中，多个通风管线在液体容器的不同的点处连接到所述液体容器的均衡体积，通风管线通向填充管道，以在各种情况下形成虹吸管。

填充管道可以例如经由至少一个小滴分离器和/或一个气泡容器连接到过滤器，例如燃料蒸气过滤器。作为替代形式，如上所述，填充管道可以经由至少一个切换阀连接到过滤器。

液体容器被便利地构造成燃料容器。作为替代形式，液体容器还可以例如被构造成用于液体废气添加剂的存储容器。这种类型的液体废气添加剂例如是含水尿素溶液，其在SCR(选择性催化还原)处理的情况下被注入到废气系统中。

附图说明

在下文中，将利用在附图中示出的两个示例性实施例解释本发明，其中：

图1示出了根据本发明第一示例性实施例的燃料容器的极为简化的示意图，以及

图2示出了根据本发明第一示例性实施例的燃料容器的示意图。

具体实施方式

在图1中示出的燃料容器1被构造成由热塑性塑料制成的用于机动车辆的燃料容器。在附图中用极为简化的几何结构/轮廓进行显示。本发明应当理解为使得燃料容器1可以具有较为复杂的轮廓/设计，其具有彼此连接的多个燃料体积。所述燃料体积还可以相对于机动车辆中的安装位置而布置在不同的水平上。每个燃料体积包括至少一个操作通风连接件2。

即使在例如如图所示的较为简单地设计的燃料容器1的情况下，在某些情形下也需要多个操作通风连接件2，以便例如还在机动车辆倾斜定位/侧向倾斜的情况下确保操作通风。此外，燃料容器1包括填充通风连接件3和填充管道4。填充管道4以通常的方式设置有填充头部，该填充头部包括例如用于引导喷嘴5的填充漏斗，其被称为无铅活门并且可以是接地装置。通向燃料容器1的填充管道4的端部可以例如借助止回片状阀6而被闭合，该止回片状阀在压力波动的情况 下防止燃料从燃料容器1喷涌而出。

在图1所示的燃料容器1的变型中，操作通风连接件2被构造成管嘴，管嘴连接到操作通风管线7，操作通风管线设置在燃料容器外侧。附图示出了两个操作通风连接件2，在各种情况下，这两个操作通风连接件连接到操作通风管线7。操作通风管线7彼此平行地设置，以便在各种情况下形成虹吸管8，并且在填充管道4的上部区域中、在填充管道的背离燃料容器1的一侧上连接到填充管道4。操作通风管线7与填充管道4的连接正位于喷嘴5的开口下方，该喷嘴被推入到填充管道4中，使得在填充操作期间燃料流的一部分可以进入操作通风管线7。为此，在这个区域中可能需要填充管道4的对应横截面构造。例如，填充管道4在操作通风管线7的连接区域中可以具有筛网、漏斗形构造或流动挡板，它们布置在填充管道的横截面中，结果确保了液体燃料进入到操作通风管线7中，使得液体燃料能够累积在虹吸管8中并且可以闭合相关的操作通风管线7。

填充管道4的横截面是操作通风管线7的横截面的多倍。横截面条件设定成使得确保操作通风管线7的有效填充通风切断以及接下来的排出。

在图1所示的燃料容器1的变型中，填充通风连接件3也被构造成简单的管嘴的形式，其经由填充通风管线9连接到在填充管道4的填充头部上的切换阀10。燃料蒸气过滤器11连接在切换阀10的下游。

通过将喷嘴5引入到填充管道4中而开始填充操作。于是，燃料容器1中的燃料水平上升。在这里，燃料水平上方具有的气体体积被从燃料容器1排出出去。在开始填充操作时，液体燃料已经被收集在相应的操作通风管线7的虹吸管8中，结果是操作通风管线7针对排出的体积气体流被闭合。该体积气体流经由填充通风管线9和切换阀10进给到燃料蒸气过滤器11。在这里，完整的体积气体流不必经过燃料蒸气过滤器11；其一部分可以通过填充管道4再循环和/或可以在喷嘴5处被提取。燃料容器1中的液位上升，直到其打湿/闭合管嘴和/或填充通风连接件3。填充通风连接件3布置在操作通风连接件2下 方的高度处。填充通风管线9的闭合使得在继续填充期间燃料容器中的压力上升，结果是填充管道4中液柱上升，直到其到达喷嘴5并且使得喷嘴5切断。在将喷嘴5从填充管道4的开口区域移出之后，填充管道被闭合覆盖件闭合。在这里，喷嘴5致动切换阀10。在前述情况下，切换阀是打开的，结果填充通风路径闭合。操作通风管线7经由填充管道4和切换阀10与燃料蒸气过滤器11连通，填充管道4用作液体捕集器，以用于在填充通风操作期间分离的燃料颗粒(携带有液体)。

在紧接着填充操作结束之后，液体燃料仍然存在于操作通风管线7的虹吸管8中。当由于内燃机的操作而使得燃料从燃料容器1移除时，填充管道4中的液位将下降。同样地，已经累积在操作通风管线7的虹吸管8中的液体燃料通过填充管道4中的液位下降而从操作通风管线7中被吸出，结果最终在机动车辆操作期间从操作通风连接件2经由操作通风管线7通过填充管道4到燃料蒸气过滤器11的路径在无压力状态下打开。切换阀包括浮子本体，该浮子本体确保翻转功能/翻转安全手段，以在翻转的情况下切断到燃料蒸气过滤器11的路径。

图2所示的燃料容器1的变型与图1所示的燃料容器1的变型的不同之处在于，填充通风连接件3包括具有阀本体的填充通风阀12，该阀本体被构造成浮子本体。此外，不具有切换功能的仅仅气泡容器13设置有翻转阀，该翻转阀处于填充头部上，也就是说在填充管道4的填充侧端部处。另外，图2所示的燃料容器上的通风系统的操作方法对应于图1所示的燃料容器的操作方法。

附图标记列表

1 燃料容器

2 操作通风连接件

3 填充通风连接件

4 填充管道

5 喷嘴

6 止回片状阀

7 操作通风管线

8 虹吸管

9 填充通风管线

10 切换阀

11 燃料蒸气过滤器

12 填充通风阀

13 气泡容器 。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆的液体容器(1)，所述液体容器具有至少一个填充管道(4)并且具有用于操作和填充通风的装置，该用于操作和填充通风的装置包括与液体容器(1)的均衡体积连接的至少一个操作通风管线(7)并且包括至少一个填充通风管线(9)，其中操作通风管线(7)在容器体积外侧连接到填充管道(4)，以形成虹吸管(8)，并且其中操作通风管线(7)与填充管道(4)的连接位于喷嘴的外侧端部下方，该喷嘴被推入到填充管道(4)中，使得在每次填充操作期间液体被收集在虹吸管(8)中并且闭合操作通风管线(7)，其特征在于，所述填充通风管线(9)通入到所述均衡体积中。

2.根据权利要求1所述的液体容器(1)，其特征在于，设置有首先用于操作通风、然后用于填充通风的单独的通风路径。

3.根据权利要求1或2所述的液体容器(1)，其特征在于，至少一个操作通风管线(7)经由不具有压力保持功能的阀连接到液体容器(1)的均衡体积。

4.根据权利要求1或2所述的液体容器(1)，其特征在于，至少一个操作通风管线(7)与开口管线端部连接，该开口管线端部被构造成通到均衡体积的通风管嘴，在该通风管嘴与该均衡体积之间没有阀连接。

5.根据权利要求1或2所述的液体容器(1)，其特征在于，多个操作通风管线(7)在不同的位置处连接到液体容器(1)的均衡体积，操作通风管线(7)连接到填充管道(4)，以便总是形成虹吸管(8)。

6.根据权利要求1或2所述的液体容器(1)，其特征在于，填充管道(4)经由至少一个小滴分离器和/或气泡容器(13)连接到燃料蒸气过滤器(11)。

7.根据权利要求1或2所述的液体容器(1)，其特征在于，填充管道(4)经由至少一个切换阀(10)连接到燃料蒸气过滤器(11)。

8.根据权利要求1或2所述的液体容器(1)，其特征在于，液体容器(1)被构造成燃料容器(1)。

9.根据权利要求1或2所述的液体容器，其特征在于，液体容器(1)被构造成用于液体废气添加剂的存储容器。