CN106438111B - 安装在气体容器中的过滤装置及其安装方法 - Google Patents

安装在气体容器中的过滤装置及其安装方法 Download PDF

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Abstract

一种安装在气体容器中的过滤装置及其安装方法，该过滤装置去除气体容器中与气体混合的杂质，并且该过滤装置与气体容器安装为一体，以便与现有的外部气体过滤器相比，确保气体容器的最大容量，同时提供更大的气体过滤器。

Description

安装在气体容器中的过滤装置及其安装方法
技术领域
本发明涉及气体容器的过滤装置及其安装方法，更具体地，本发明涉及去除气体容器中与气体混合的杂质的过滤装置及其安装方法。
背景技术
传统地，将天然气用作燃料的天然气车辆主要针对消耗过量生产的天然气。然而，在现今时代，已提供天然气车辆以便解决车辆，尤其是来自大型柴油车辆的废气引起的大气污染。
天然气车辆通常包括压缩天然气(CNG)车辆、液化天然气(LNG)车辆以及吸附天然气(ANG)车辆。
在这些车辆中，通过以下方式使用ANG车辆，其中，将天然气加压并存储在诸如活性炭的吸附剂中，并将这些吸附剂存储在气体容器中。
然而，当在存储吸附剂的气体容器安装至车辆的状态下驱动车辆时，吸附剂分裂，并且因此在将天然气从气体容器供应至发动机的过程中，各个功能部件以及发动机喷油器被堵塞。
为了解决这个问题，在相关技术中，在气体容器后端的部分与多功能阀之间安装用于去除杂质的气体过滤器，该多功能阀安装在相关技术中的气体容器的后端的部分。
当气体过滤器安装在气体容器后端的外部时，可以保护多功能阀和发动机喷油器远离杂质。然而，由于气体过滤器具有大尺寸，其不利之处在于气体容器的容量不可避免地减小。
在本背景技术部分中所公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景技术的理解，并且因此背景技术部分可能包含并不形成在该国中为本领域的普通技术人员所知的现有技术的信息。
发明内容
在一个方面中，本发明提供一种用于气体容器的过滤装置及其安装方法，与现有的外部气体过滤器相比，该过滤装置整体安装在气体容器中，以便确保增大气体容器容量同时提供更大的气体过滤器。
在优选实施方式中，过滤装置安装在具有开口部的密封的气体容器中，过滤装置包括：过滤器壳体，具有紧固地组装在气体容器的开口部中的闭锁部；以及过滤器体，安装在过滤器壳体的内部或外部，用于去除杂质，过滤器体被强制插入到气体容器中。
过滤器壳体可具有折叠部，折叠部整体连接至闭锁部，以便形成其外径减小的渐缩结构，并且折叠部的最大外径可以大于开口部的最小内径，使得闭锁部被按压并且安装在开口部中。
过滤器壳体可具有多个通孔，多个通孔用于允许气体燃料流过过滤器壳体。
折叠部可以由橡胶材料制成，以便当过滤器壳体被强制插入到气体容器中时可折叠。
在气体容器中，在插入并安装过滤器壳体的闭锁部的开口部中可组装多功能阀的连接部，以便使连接部邻近闭锁部，从而防止闭锁部与开口部分离。
在另一优选的实施方式中，安装在具有开口部的密封的气体容器中的过滤装置的安装方法包括：临时组装气体过滤器，使得气体过滤器的一部分插入到气体容器中，气体过滤器包括过滤器壳体和过滤器体，过滤器壳体具有紧固地组装在开口部中的闭锁部，并且过滤器体安装在过滤器壳体的内部或外部；将吸附剂插入于气体过滤器与开口部之间，使得气体容器填充吸附剂；以及将临时组装的气体过滤器插入到气体容器中，以便压缩气体容器中的吸附剂。
将气体过滤器强制插入到气体容器中直至过滤器壳体的闭锁部紧固地组装在气体容器的开口部中，并且将多功能阀的连接部组装在开口部中以便邻近闭锁部，从而在将气体过滤器插入到气体容器中的状态下，允许气体过滤器被固定地支撑。
在又一优选的实施方式中，安装在具有开口部的密封的气体容器中的过滤装置包括：固定环，紧固地组装在开口部中；以及网状件，整体连接至固定环，用于去除杂质，网状件被强制插入到气体容器中。
在又一优选的实施方式中，安装在具有开口部的密封的气体容器中的过滤装置的安装方法包括：用加压并且存储有气体燃料的吸附剂填充气体容器；将整体连接至固定环的网状件强制插入气体容器中，以便压缩气体容器填充的吸附剂，该网状件用于去除杂质，固定环紧固地组装在开口部中；以及将网状件强制插入气体容器中直至固定环紧固组装在开口部中。
在又一优选的实施方式中，安装在具有开口部的密封的气体容器中的过滤装置包括：中空外体，具有紧固地组装在气体容器的开口部中的闭锁部；中空内体，组装在外体内部以便线性地移动；以及网状件，紧固地安装在外体的端部与内体的端部之间，以用于去除杂质。
内体可具有多个通孔，多个通孔用于利用其使穿过网状件的气体燃料通过。此外，弹性构件可以安装于外体与内体之间，以便使被强制移动以朝向外体的一侧伸出的内体返回。
此外，支撑连接件可以位于网状件内部并且安装在外体与内体之间，并且当被强制移动以朝向外体的一侧伸出的内体返回时，支撑连接件可以弯曲使得网状件拉伸。
在另一优选的实施方式中，安装在具有开口部的密封的气体容器中的过滤装置的安装方法包括：准备气体过滤器，在气体过滤器中，弹性构件安装在外体与内体之间，外体具有紧固地组装在开口部中的闭锁部，内体组装在外体内部以便线性地移动以用于使内体返回；当弹性构件被强制伸长时，将移动以朝向外体的一侧伸出的内体插入到开口部中；当内体通过开口部并且位于气体容器内部时，拉伸网状件，网状件紧固地附接于外体的端部与内体的端部之间，以用于去除杂质；以及将外体强制插入到气体容器中直至外体的闭锁部紧固地定位在开口部中。
在拉伸网状件的过程中，通过穿过开口部可以使支撑连接件位于气体容器内部，并且支撑连接件在通过弹性构件的恢复力折叠的同时拉伸网状件，支撑连接件安装于外体与内体之间并且可折叠地形成于网状件内部。
本发明的其它方面和优选实施方式将在下文中进行讨论。
附图说明
现将参照下文中仅通过示例给出的附图示出的其某些示例性实施方式详细地描述本发明的上述特征和其他特征，因此并非是限制本发明，在附图中：
图1是示出了安装有根据本发明第一实施方式的过滤装置的气体容器的示意图；
图2是示出了根据本发明第一实施方式的过滤装置的示意图；
图3A至图3B是示出了根据本发明第二实施方式的过滤装置的示意图；
图4是示出了将根据本发明第一实施方式的过滤装置安装于气体容器中的过程的示意图；
图5是示出了根据本发明第三实施方式的过滤装置的示意图；
图6是示出了根据本发明第四实施方式的过滤装置的示意图；
图7是示出了将根据本发明第三实施方式的过滤装置安装于气体容器中的过程的示意图；
图8是示出了根据本发明第五实施方式的过滤装置的示意图；
图9是示出了将根据本发明第五实施方式的过滤装置安装于气体容器中的过程的示意图；
图10是示出了根据本发明第六实施方式的过滤装置的剖视立体图；
图11是图10的过滤装置被强制拉伸的状态的剖视立体图；
图12A至图12D是示出了将根据本发明第六实施方式的过滤装置安装在气体容器中的过程的视图；以及
图13是示出了根据本发明第六实施方式的过滤装置的应用状态的示例图。
应理解，附图无需按比例地绘制，而是呈现说明本发明基本原理的各种优选特征的一定程度上简化的表示。在此公开的包括诸如特定尺寸、定向、位置以及形状的本发明的具体设计特征将部分地由具体预期应用和使用环境来确定。
在图中，贯穿附图的多幅图，参考标号指代本发明的相同或等同的部件。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的各个实施方式，本发明的实例在附图中示出并且在下文中进行描述。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是将被理解的是，本说明并非旨在将本发明限制于那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖可包括在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、修改、等同物以及其他实施方式。
应理解的是，术语“车辆”或者“车辆的”或者如本文中使用的其他类似的术语总体上包含机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客汽车、包括各种船只和船舶的水运工具、飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆及其他替代燃料车辆(例如，燃料由除石油以外的资源获得)。如本文中提及的，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，汽油动力和电动力。
本文中所使用的术语仅是为了描述具体实施方式而并不旨在对本发明进行限制。除非上下文另有明确指示，否则，如本文所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”以及“所述(the)”旨在还包括复数形式。还应当理解，当术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”用于本说明书时，指示所述的特征、整体、步骤、操作、元件及/或部件的存在，但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件及/或其组合。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任何和所有组合。贯穿本说明书，除非明确描述为相反地，否则词语“包括(comprise)”以及诸如“包含(comprises)”或者“含有(comprising)”的变形应当被理解为暗示包括所述元件，但并不排除还包括任何其他元件。此外，在说明书中描述的术语“单元(unit)”、“…器(-er)”、“…装置(-or)”或者“模块(module)”意指用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可通过硬件组成部分或软件组成部分及其组合来实现。
此外，本发明的控制逻辑可体现为在计算机可读介质上的非临时性计算机可读介质，该计算机可读介质包含由处理器、控制器等等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动、智能卡以及光学数据存储装置。计算机可读介质还可分布在网络耦接的计算机系统中，以便例如通过远程通信服务器(telematics server)或控制器局域网络(CAN)以分布式方式存储和执行该计算机可读介质。
如在图1中示出的，在本发明中，用于去除杂质的气体过滤器200整体安装在包括吸附剂的气体容器100中，天然气(气体燃料)加压并且存储在吸附剂中，因此与现有气体容器和气体过滤器相比，气体容器100的容量和气体过滤器的尺寸能够增大。
在气体过滤器安装在开口部(或入口部)110中的状态下，根据本发明的过滤装置(即，气体过滤器)安装在气体容器100内，该开口部用于允许天然气流入或流出气体容器100。
首先，将参考图2至图4详细地描述根据本发明第一实施方式和第二实施方式的过滤装置(气体过滤器)。
如在图2中示出的，根据本发明第一实施方式的气体过滤器200是插入并安装在具有开口部110的密封的气体容器100中的过滤装置。气体过滤器200包括过滤器壳体210以及插入并安装在过滤器壳体210内部的过滤器体220。
参考图4，过滤器壳体210具有闭锁部212，闭锁部形成在过滤器壳体的一个侧端部处，以便通过气体容器100的开口部110闭锁并固定到该开口部中，使得过滤器壳体210紧固地组装在气体容器100中。开口部110形成有阶梯部112，阶梯部用于安装并且支撑闭锁部212。
此外，过滤器壳体210具有折叠部214，折叠部整体连接至闭锁部212，以便形成其外径减小的渐缩(倾斜)结构。折叠部214的最大外径(连接至闭锁部的部分处的外径)优选地大于开口部110的最小内径，借此闭锁部212可被按压并固定到开口部110中。
此外，过滤器壳体210具有多个通孔216，多个通孔允许天然气流过过滤器壳体210。
过滤器体220可以形成为滤网，用于去除气体所包含的杂质。在过滤器体220安装在过滤器壳体210内部的状态中，过滤器体220被强制插入到气体容器100中，以便压缩气体容器100所填充的吸附剂。
如在图3A至图3B中示出的，除了过滤器体320安装在过滤器壳体310的外部之外，根据本发明第二实施方式的气体过滤器300具有与第一实施方式的气体过滤器200相同的构造和结构。
如在图4中示出的，在包括气体过滤器200的气体容器100中，多功能阀的连接部130通过螺纹连接固定地组装到开口部110中，其中开口部中插入并且安装有过滤器壳体210的闭锁部212，从而该连接部邻近闭锁部212。因此，连接部130防止闭锁部212与开口部110分离(分开)，并且用于将闭锁部212固定至开口部110中。
现在，将参考图4描述具有以上构造的气体过滤器200的安装方法。
首先，如在图4中示出的，仅将气体过滤器200的一部分(与闭锁部相对的部分)插入并临时组装到气体容器100中，然后通过将吸附剂插入/输入气体过滤器200与气体容器100的开口部110之间而使气体容器100填充有吸附剂。
接下来，将气体过滤器200(其仅一部分插入到气体容器100中)强制插入到气体容器100中，直至通过开口部110的阶梯部112将闭锁部212闭锁，以便压缩气体容器100所填充的吸附剂。当将气体过滤器200强制插入到填充有吸附剂的气体容器100中时，吸附剂被相互挤压并且压缩。
在这种情况下，在将闭锁部212定位在开口部110的阶梯部112中的状态下，将气体过滤器200强制插入到气体容器100中，直至过滤器壳体210的闭锁部212紧固地组装到开口部110中。
通过螺纹连接将多功能阀的连接部130组装到开口部110的端部，并且使该连接部邻近闭锁部212，从而在将气体过滤器200插入且安装于气体容器100中的状态下，允许气体过滤器200被固定地支撑。
在下文中，将参考图5和图6描述根据本发明第三和第四实施方式的过滤装置(气体过滤器)。
如在图5中示出的，除了气体过滤器400具有可折叠的折叠部414之外，根据本发明第三实施方式的气体过滤器400具有与第一实施方式的气体过滤器200相同的构造和结构。
即，气体过滤器400包括过滤器壳体410以及插入且安装于过滤器壳体410内部的过滤器体420。过滤器壳体410具有闭锁部412和折叠部414，闭锁部通过开口部110的阶梯部112闭锁并且定位于该阶梯部，折叠部整体连接至闭锁部412，以具有其外径减小的渐缩结构。
这里，折叠部414由当包括过滤器体420的过滤器壳体410被强制插入气体容器100中时可弯曲和可折叠的结构或材料形成。例如，折叠部414可以由可柔性折叠的橡胶材料制成。
在过滤器壳体410中，折叠部414和除了折叠部414之外的所有部分均通过注射成型由不同的材料形成。
如在图6中示出的，除了过滤器体520安装在过滤器壳体510的外部之外，根据本发明第四实施方式的气体过滤器500具有与第三实施方式的气体过滤器400相同的构造和结构。
此外，可以通过与上述安装气体过滤器200的方法相同的过程将第三和第四实施方式的气体过滤器400和500安装在气体容器100中。然而，如在图7中示出的，当将临时组装的气体过滤器400强制插入到气体容器100中时(即，在将气体容器填充吸附剂之后强制组装气体过滤器)，折叠部414被折叠。
接下来，将参考图8和图9详细地描述根据本发明第五实施方式的过滤装置(气体过滤器)。
如在图8中示出的，根据本发明第五实施方式的气体过滤器600包括固定环610以及网状件620，固定环紧固地定位并且安装在气体容器100的开口部110中，网状件用于去除杂质并整体连接至固定环610。
固定环610具有环形形状，当固定环610定位并且安装至开口部110的阶梯部112时，固定环在其中央部是开放的，使得天然气可以流动。
网状件620整体连接至固定环610的一个侧端部并且具有在其一侧是开放的内部空间。网状件620通常具有多个过滤孔，以便过滤天然气中所包含(与天然气混合)的杂质。
在气体容器100中，多功能阀的连接部130组装在开口部110中，开口部中插入并且安装有固定环610，以使得该连接部邻近固定环610，从而防止固定环610与开口部110分离。
现在，将参考图9描述安装气体过滤器600的方法。
如在图9中示出的，使气体容器100首先通过插入吸附剂来填充吸附剂，其中天然气被加压并存储在该吸附剂中，然后将网状件620插入气体容器100中，使得压缩气体容器100所填充的吸附剂。
在这种情况下，将网状件620强制插入气体容器100中，直至固定环610通过开口部100的阶梯部112闭锁，以便紧固地组装。当将网状件620强制插入气体容器100中时，吸附剂被相互挤压并且压缩，从而防止吸附剂移动。
通过螺纹连接将多功能阀的连接部130组装到开口部110的端部，并且使该连接部邻近固定环610，从而在气体过滤器600被插入且安装于气体容器100中的状态下，允许气体过滤器600固定地支撑。
接下来，将参考图10至图13详细地描述根据本发明第六实施方式的过滤装置(气体过滤器)。
如在图10和图11中示出的，根据本发明第六实施方式的气体过滤器700是插入并安装在具有开口部110的密封的气体容器100中的过滤装置。气体过滤器700包括外体710、内体720以及网状件730。
外体710具有适于通过气体容器100的开口部110的直径并且具有中空柱形形状。外体710具有闭锁部712，闭锁部形成在外体的一个侧端部处，以便通过开口部110闭锁并且紧固地定位并固定到开口部中。
内体720具有中空柱形形状。内体720插入并组装在外体710内部(或配合在外体外部)，以便可线性地移动。弹性构件740和支撑连接件750与网状件730一起安装在外体710和内体720之间。
网状件730用作过滤器并且去除与气体燃料混合的杂质。网状件730紧固地附接在外体710的另一侧端部与内体720的另一侧端部之间。因此，通过开口部110流入气体容器100中或流出气体容器的气体燃料通过网状件730。
因此，内体720具有形成在其下端部中的多个通孔722，在内体720通过弹性构件740的压缩和恢复插入外体710中的状态中，该下端部从外体710向外伸出，使得通过网状件730的气体燃料可以流过通孔722。
在弹性构件740配合至内体720的下端部的外周面的状态中，弹性构件740安装在外体710的另一侧端部与内体720的另一侧端部(具体地，阶梯部)之间，以使得可伸长并可恢复。当内体720强制移动以从外体710向外伸出(或者以纵向伸长)时，弹性构件740伸长，从而产生弹性恢复力。
支撑连接件750形成为使得其中央部分可弯曲并可折叠。支撑连接件750位于网状件730内部，以连接并安装在外体710的另一侧端部与内体720的另一侧端部之间。当内体720移动以从外体710向外伸出时，支撑连接件750通过外力线性地拉伸。当外力去除并且内体返回时，在支撑连接件750的中央部分折叠的同时该支撑连接件弯曲。在这种情况下，网状件730在不折叠的情况下绷紧地拉伸。
这里，支撑连接件750的各个端部可旋转地耦接至外体710和内体720。
现在，将参考图12A至图12D描述安装气体过滤器700的方法。
首先，如在图12A和图12B中示出的，在将气体过滤器700插入气体容器100中之前，通过插入吸附剂使气体容器100填充有吸附剂之后，准备气体过滤器700，然后在手动拉动并移动气体过滤器700的内体720以便从外体710向外(在一个方向上)伸出的状态下，将该气体过滤器插入到气体容器100的开口部110中。
在这种情况下，当使内体720从外体710向外移动时，弹性构件740被强制伸长以产生恢复力，并且支撑连接件750被线性地拉伸。
即，在支撑连接件750线性地拉伸并且弹性构件740强制伸长的状态下，将内体720插入气体容器100的开口部110中。
在这种情况下，将弹性构件740保持为伸长的状态，直到支撑连接件750完全穿过开口部110。当支撑连接件750完全穿过开口部110并且位于气体容器100内时，在弹性构件通过弹性恢复力恢复的同时，弹性构件740使内体720朝向外体710的内部移动。
当使内体720移动并且返回至外体710内部时，支撑连接件750恢复成向外弯曲并且同时绷紧地拉伸网状件730。
换言之，如在图12C中示出的，内体720完全穿过开口部110并且位于气体容器100的内部，同时网状件730通过支撑连接件750拉伸而不折叠。
接下来，将外体710强制插入到气体容器100中，直到外体710的闭锁部712通过开口部110紧固地闭锁并安装在该开口部中。
用这种方式，当将气体过滤器700强制插入并安装在气体容器100中时，气体容器100中包括的吸附剂相互加压并且压缩。
接下来，如在图12D中示出的，通过螺纹连接将多功能阀的连接部130组装到开口部110的端部，并且使该连接部邻近闭锁部712，从而在将气体过滤器700插入并且安装到气体容器100中的状态下固定地支撑外体710。
在整体安装到气体容器100中的气体过滤器700中，流入或流出气体容器100的气体燃料通过网状件730。因此，在气体燃料通过网状件730时过滤该气体燃料中包含的杂质。
根据本发明，用于去除杂质的气体过滤器整体安装在气体容器中，并且因此，与现有的外部气体过滤器相比，能够增大并且确保气体容器的容量，并且能够使用大的气体过滤器。
已参照其优选实施方式详细描述了本发明。然而，本领域的技术人员应当理解的是，在不脱离本发明的原则和精神的情况下，可以对这些实施方式做出改变，本发明的范围在所附权利要求及其等同物中限定。

Claims (4)

1.一种安装在气体容器中的过滤装置，所述气体容器具有开口部，所述过滤装置包括：
过滤器壳体，具有紧固地组装在所述气体容器的所述开口部中的闭锁部；以及
过滤器体，安装在所述过滤器壳体的内部或外部，用于去除杂质，所述过滤器体被强制插入到所述气体容器中，
其中，所述过滤器壳体具有折叠部，所述折叠部整体连接至所述闭锁部，以便形成其外径减小的渐缩结构，并且所述折叠部的最大外径大于所述开口部的最小内径，使得所述闭锁部被按压并且安装在所述开口部中，并且
当所述过滤器壳体被强制插入到所述气体容器中时，所述折叠部是能折叠的。
2.根据权利要求1所述的过滤装置，其中，所述过滤器壳体具有多个通孔，所述多个通孔用于允许气体燃料流过所述过滤器壳体。
3.根据权利要求1所述的过滤装置，其中，所述折叠部由橡胶材料制成，以便当所述过滤器壳体被强制插入到所述气体容器中时能折叠。
4.根据权利要求1所述的过滤装置，其中，在所述气体容器中，在插入并安装有所述过滤器壳体的所述闭锁部的所述开口部中组装多功能阀的连接部，使得所述连接部邻近所述闭锁部，从而防止所述闭锁部与所述开口部分离。
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