CN108506073A - 罐用改善通气和减少溢出的系统和装置 - Google Patents

Abstract

本文公开了用于改善流体系统的通气的系统和装置。用于改善流体存储罐的通气的装置包括具有侧壁和形成在侧壁中的开口的中空构件和至少部分地延伸跨过开口的透气膜。该膜允许空气穿过膜并限制流体穿过膜。

Description

罐用改善通气和减少溢出的系统和装置

背景技术

本发明总体涉及用于流体的存储容器，且更具体地涉及用以改善存储容器的通气并减少流体溢出的装置。

汽车应用常常包括其中流体供给被提供并存储在罐或容器内的系统。然而，当在加注过程期间提供不充足的通气时，可产生流体溢出(包括从罐或容器回溢或回涌)。

期望提供一种改善通气并减少加注过程期间罐或容器的流体溢出的系统和装置。

发明内容

根据本公开的实施例提供了许多优点。例如，根据本公开的实施例通过在流体嘴进入流体存储系统时降低或减小回溢或回涌条件来改善顾客加注体验。另外，根据本公开的实施例通过允许空气在加注头经由透气膜从系统直接排出而取消流体存储罐系统的单独通气管线，诸如，例如但不限于柴油排气流体(DEF)系统。

在一个方面，用于改善气体排出和减少流体存储容器的流体溢出的系统包括具有第一端、第二端和连接第一端和第二端的主体表面的中空构件(该中空构件具有形成在主体表面中的至少一个开口)、至少部分地延伸跨过形成在中空构件的主体表面中的至少一个开口的透气膜，和密封构件。该膜允许气体穿过膜以改善流体存储容器的通气，且密封件在加注操作期间防止流体回溢。

在一些方面，中空构件是用于柴油排气流体系统的加注头。

在一些方面，密封构件至少部分地延伸跨过中空构件的第一端。

在一些方面，密封构件完全延伸跨过中空构件的第一端。

在一些方面，中空构件具有在第一端和第二端之间的长度，且开口延伸中空构件的长度的至少一半。

在一些方面，密封构件允许流体朝流体存储容器的单向流动。

在一些方面，中空构件的第一端和密封构件配置为与加注嘴接合。

在另一方面，用于改善流体存储容器的通气的装置包括具有侧壁和形成在侧壁中的至少一个开口的中空构件，和至少部分地延伸跨过至少一个开口的透气膜。该膜允许气体穿过膜并限制流体穿过膜。

在一些方面，中空构件进一步包括第一端和通过侧壁连接到第一端的第二端、形成在第一端和第二端之间的至少一个开口，且第一端、第二端和侧壁限定穿过中空构件的通路。

在一些方面，该装置进一步包括至少部分地延伸跨过中空构件的第一端的密封构件。

在一些方面，中空构件的第二端包括在中空构件的内表面上的螺纹接口，该螺纹接口配置为与流体存储系统的部件的协调螺纹接口啮合。

在一些方面，该部件是流体存储系统的加注头。

在又一方面，汽车包括流体存储罐、流体连接到存储罐的流体通道和通过流体通道流体连接到存储罐的通气系统。通气系统包括中空构件和透气膜，该中空构件具有第一端、第二端和连接第一端和第二端以限定通过中空构件的通路的主体表面，该通气膜至少部分地延伸跨过形成在中空构件的主体表面中的开口。膜允许空气穿过膜以改善流体存储容器的通气。

在一些方面，存储罐是柴油排气流体存储罐。

在一些方面，通气系统进一步包括密封构件。

在一些方面，密封构件允许流体朝流体存储容器的单向流动，并在加注操作期间防止流体回溢。

在一些方面，流体存储罐是柴油排气流体罐，且通气系统是流体连接到柴油排气流体罐的加注头。

附图说明

将结合下图描述本公开，其中相同的标号表示相同的元件。

图1是根据实施例的流体存储罐、加注管和加注头的示意图。

图2是根据实施例包括流体存储罐诸如图1的罐的车辆的部分示意图。

图3是根据实施例具有通气管线、通气膜和流体密封件的加注头的示意图。

图4是根据实施例具有通气膜和流体密封件的加注头和具有通气膜的罐的示意图。

图5是根据实施例用于具有通气膜和流体密封件的流体存储罐的加注头附件的示意图。

图6是根据实施例具有通气膜的加注限制阀的示意图。

结合附图，本公开的前述特征和其他特征将从以下描述和所附的权利要求中变得更加充分地显而易见。可以理解，根据本公开这些附图仅描述几个实施例，且不应认为限制其范围，将通过使用附图用附加特征和细节来描述本公开。附图或本文任何其他地方公开的任何尺寸仅用于示例目的。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开实施例仅仅是示例，且其他实施例可采取各种形式和备选形式。附图并不一定是成比例的；一些特征可以被放大或最小化以显示特定部件的细节。因此，在本文公开的特定结构和功能性细节不应解释为限制，而是仅仅解释为用于教导本领域技术人员以各种方式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员所理解，参照附图中的任何一个示出和描述的各种特征可以与在一个或多个其他附图中示出的特征结合以产生未明确示出或描述的实施例。所示出的特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而，符合本公开的教导的特征的各种组合和修改可以期望用于特定应用或实施方式。

某些术语可以用于以下描述中仅用于参考目的并因此不旨在限制。例如，术语诸如“上方”和“下方”是指所参照的附图中的方向。术语诸如“前”、“背面”、“左”、“右”“后”以及“侧面”描述在一致但任意参照系内的部件或元件的部分的方位和/或位置，该参照系通过参考正文和描述所讨论的部件或元件的关联附图而变得清楚。而且，术语诸如“第一”、“第二”、“第三”等可用于描述单独的部件。这样的术语可包括上面特别提到的词语、从其派生的词语和类似含义的词语。

为了加注流体存储罐(诸如用于DEF系统的罐)，流体穿过连接到该罐的加注管并替代罐内的空气。来自罐的空气经由专用通气管线或经由加注管从罐中排出。为了经由加注管使空气从罐中排出，通常使用较大直径的加注管。较宽直径的加注管的使用增加系统的制造和安装复杂性。另外，流体存常常可在加注操作期间回溢或回涌到顾客上，从而造成负面的顾客体验。

图1示出了可以安装在车辆中的流体存储系统10。在一些实施例中，流体存储系统10是可以安装在具有柴油内燃机(未示出)的车辆中的柴油排气流体(DEF)系统。系统10包括具有加注管17和加注头19的流体存储罐12。在一些实施例中，应用用于NOx的还原的DEF系统的汽车应用运送存储罐12中的流体供应。流体可以经由供应系统(未示出)流体连接到车辆的排气系统(未示出)。在一些实施例中，流体经由加注嘴(未示出)被转移到罐12。为了采用流体加注罐12，罐12必须能够呼吸，即，释放保持在罐12内的空气，这由进入流体替代。在一些实施例中，空气通过行进穿过加注管17和加注头19离开罐。然而，在许多实施例中，较大直径的加注管17用于通过加注管17有效地释放空气，同时允许流体进入罐12。在一些实施例中，如图1所示，用作通气管线18的单独管或管线从大致平行于加注管17的罐12延伸。通气管线18在加注头19处再次连接加注管17，并且随着罐12被加注流体而使罐12呼吸。然而，用以加注罐和对罐通气的两个单独管线的使用增加系统的复杂性并增加DEF系统10所需的包装空间。

现参照图2，在一些实施例中，车辆5包括DEF系统10，其类似于以上所示的DEF系统10。DEF系统10包括配置为容纳液体的存储罐12。加注管17连接到罐12并从罐12延伸用于方便用户加注。在一些实施例中，加注管17包括用以减少或防止回溢出和/或回涌条件(其可降低顾客满意度)的加注头19(诸如图3中示出的加注头19)。

在一些实施例中，在图3中示出的加注头19是允许流体经由加注管17从加注嘴24流到罐12的中空构件。在一些实施例中，加注头19是中空的圆柱形构件。在一些实施例中，加注头19是任何形状(诸如圆柱形、矩形等)的中空构件。在一些实施例中，加注头19包括加注颈或第一部分20和加注头主体或第二部分21。在一些实施例中，加注颈20具有比加注头主体21较小的直径。加注颈20和加注头主体21围绕纵向轴线A大约对称。加注颈20具有第一端和与第一端相对的第二端。在一些实施例中，密封构件诸如密封件22至少部分地径向延伸跨过加注颈20的第一端。在一些实施例中，密封件22完全延伸跨过加注颈20的第一端。加注颈20的第二端联接到加注头主体21。在一些实施例中，加注颈20和加注头主体21是整体。在一些实施例中，加注颈20和加注头主体21是通过焊接、粘接或任何其他机械连接方式连接在一起的单独件。

在一些实施例中，密封件22是在加注颈20和加注嘴24之间的密封接口。密封件22允许流体从加注嘴24经过并穿过加注颈20，同时减少或防止流体从加注颈20穿过密封件22。换言之，密封件22防止加注操作期间的流体回溢或泛滥(其可以溢出到周围部件或用户上)。在一些实施例中，密封件22由柔性材料诸如塑料、橡胶、硅胶等制成。

如上所讨论，密封构件(诸如粘附到加注颈20的密封件22)防止或减少来自加注头19的流体溢出。然而，密封件22不允许罐12的通气。在一些实施例中，通气管线18使罐12与加注头19的加注头主体21连通。在一些实施例中，加注头19包括穿过加注头主体21的侧壁或主体表面的至少一个开口(诸如开口25)。在一些实施例中，开口25延伸加注头主体21的长度的至少一半。透气膜23至少部分地径向和纵向地延伸跨过开口25并基本上覆盖开口25。膜23不是流体可渗透的，也就是，流体不能穿过膜23。膜23允许空气穿过加注头19并逸出到周围环境以在加注操作期间对罐12通气。在一些实施例中，膜23是Goretex^TM膜。在一些实施例中，膜23是透气膜，其类似于防止水或其他碎屑进入加注头19的空气过滤器。

在一些实施例中，加注头19(包括密封件22和膜23)与通气管线18结合使用。在其他实施例中，加注头19包括密封件22但不包括膜23，且具有密封件22的加注头19与通气管线18结合使用。在其他实施例中，加注头19包括密封件22和膜23且不与通气管线18结合使用，也就是，通气管线18被去除，从而降低制造复杂性并改善DEF系统10的包装。对于包括具有不与通气管线18结合使用的密封件22和膜23的加注头19的实施例，加注管17具有足够大的直径，从而允许流体从加注嘴24行进到罐12，同时允许空气从罐12传到加注头19并穿过膜23到达外部环境。

图4示出了包括罐12和加注头19的系统10的另一实施例。加注头19包括密封件22和膜23。加注头19经由加注管17连接到罐12。如以上参照图3所讨论，如果加注头19包括透气膜23，则通气管线可以从系统10去除。类似于以上参照图3讨论的实施例，图4中示出的系统10通过允许空气穿过加注管17并穿过透性膜23到达外部环境而对罐12通气。透性膜23还防止来自外部环境的水或其他碎屑进入加注头19。

在一些实施例中，包括图4中示出的实施例，罐12包括加注限制阀组件30。然而，加注限制阀组件30用作系统10的一部分不应解释为限制性，但是用以确保自动流体嘴在重新加注系统10的罐12期间关闭并阻止空气流入系统10的一种方式的代表。在其他实施例中，可以使用本领域技术人员已知的用以阻止来自系统10的空气流动的任意其他方式。阀组件30包括头部32，该头部32包括由透气膜33覆盖的开口35。膜33至少部分地径向和横向延伸跨过开口35以对罐12通气且还防止水和其他碎屑进入罐12。在一些实施例中，系统10包括加注头19(包括透气膜23)和加注限制阀组件30(包括膜33)。在其他实施例中，系统10的罐12包括具有透气膜33的阀组件30，且还包括加注头10，该加注头10包括密封件22但不包括膜23。在一些实施例中，系统10包括膜23、33二者。在其他实施例中，系统10包括膜23、33中的一个或另一个。

图5示出了通气构件119的实施例，该通气构件119类似于参照图3和4讨论的加注头19。通气构件119包括中空主体121。主体121可以是中空的圆柱形构件或者可具有任何其他中空形状诸如矩形等。主体121具有第一端和与第一端相对的第二端。密封件122(类似于参照图3和4讨论的密封件22)至少部分地延伸跨过且在一些实施例中完全地延伸跨过主体121的第一端。主体121的第二端包括形成在中空主体121的内表面上的螺纹接口。例如但不限于，螺纹接口配置为与流体存储系统的加注头129的螺纹接口啮合。在一些实施例中，通气构件119经由通气构件119沿箭头B指示的方向的旋转而与加注头129联接，使得通气构件119的螺纹接口和加注头129的螺纹接口啮合在一起。

主体121还包括开口125，其类似于参照图3和4讨论的开口25。开口125延伸穿过中空主体121的侧壁并至少部分地由透气膜123覆盖。膜123类似于参照图3和4讨论的膜23。膜123允许空气逸出到外部环境，同时防止水或其他碎屑进入通气构件119。

图6示出了加注限制阀组件130的另一实施例，其在一些实施例中与罐(诸如本文讨论的罐12)一起使用。加注限制阀组件130包括通气构件132、盖构件134和主体136。主体136是可具有圆柱形、矩形或其他形状的中空构件。通气构件132包括开口135，其类似于本文讨论的开口25、35。开口135允许空气经由主体136和盖构件134从罐(未示出)传到外部环境以在加注操作期间对罐通气。开口135至少部分地由透气膜133(类似于本文讨论的膜23、33)覆盖。透气膜133通过允许空气离开外部环境同时防止水或其他碎屑进入阀组件130而对罐通气。

另外，因为流体不能穿过膜133，一旦流体到达加注水平，流体与透气膜133一起防止空气进入连接到阀组件130的罐(未示出)。在一些实施例中，机械阀构件(未示出)装配在主体136的中空内部空间内并用作浮阀构件以在一旦流体达到加注水平时关闭阀并防止空气流入罐(未示出)。在一些实施例中，阀组件130与本文讨论的加注头19或加注头119结合使用。在一些实施例中，阀组件130单独使用，也就是不与加注头19、119之一相连。在一些实施例中，阀组件130与任何类型的流体存储系统(包括罐或其他流体存储容器)一起使用。

应当强调，可以对本文描述的实施例、被理解为在其他可接受示例其中的元件作出许多变型和修改。本文中所有这种修改和变型均应当包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。而且，本文所描述的任意步骤中可以同时执行或以不同于本文所排序的步骤的顺序执行。而且，应当明白，本文所公开的特定实施例的特征和属性可以以不同方式结合以形成附加实施例，所有的附加实施例均落入本公开的范围内。

除非另外明确说明，或另外在上下文中如使用的那样理解，本文使用的条件性语言，诸如，尤其是“可(can)”、“可(could)”、“可能(might)”、“可能(may)”、“例如(e.g.)”等通常旨在传达某些实施例包括某些特征、要素和/或条件，而其它实施例不包括某些特征、要素和/或条件。因此，这种条件性语言一般不旨在暗示特征、要素和/或条件无论如何都是一个或多个实施例所必需的，或者一个或多个实施例无论有或没有用户输入或提示都必然包括用于决定任何特定实施例中是否包括或将执行这些特征、要素和/或条件的逻辑。

而且，可以在本文使用以下术语。单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另外明确指出。因此，例如，对项目的引用包括对一个或多个项目的引用。术语“一个(ones)”是指一个、两个、或多个，并通常用于数量中的一些或所有的选择。术语“多个”是指项目中的两个或多个。术语“约”或“大约”意思是数量、尺寸、大小、构成、参数、形状以及其它特性并不需要是精确的，但可以如所希望的那样是近似的和/或更大或更小，从而反映可接受公差、换算因数、舍入、测量误差等等以及本领域技术人员已知的其它因素。术语“基本上”意思是所述特征、参数或值不需要精确地获得，但偏差或变化(包括例如公差、测量误差、测量精度限制以及本领域技术人员已知的其他因素)可以以不排除特征意欲提供的效果的量出现。

数值数据在本文可表示或表现为范围格式。应当理解，这种范围形式仅仅出于方便和简洁的目的被使用，而且因此应当被灵活地解释为不仅包括作为范围的界限明确列出的数值，而且还应解释为包括包含在所述范围之内的所有单个数值或者子范围，就像每个数值和子范围被明确列出一样。例如，“约1-5”的数值范围应当解释为不仅包括约1至约5的明确陈述的值，还应当解释为包括在所述范围内的单个数值和子范围。因此，单个值诸如2、3和4，以及子范围诸如“约1至约3”、“约2至约4”和“约3至约5”、“1至3”、“2至4”“3至5”等包括在该数值范围中。该相同原则适用于仅叙述一个数值(例如，“大于约1”)的范围并且不管所描述的范围的宽度或特征如何均适用。为了方便起见，可以在共同列表中呈现多个项目。然而，这些列表应看作列表中的各个部分独立地作为单独和唯一的部分。因此，这种列表中没有单独的成员应仅仅基于它们在普通的组中的存在而不指出反例被解释为事实上等价于相同的列表中的任何其他的成员。此外，当术语“和”和“或”与一系列项目结合使用时，他们应宽泛地解释成所列项目中的任何一个或多个可以单独使用或者与其他所列项目组合使用。术语“可选地”是指两个或多个备选之一的选择，且不旨在每次将选择限制到仅这些所列备选或者仅所列备选之一，除非上下文另外清楚地说明。

尽管以上描述了示例性实施例，但不意味着，这些实施例描述了权利要求所涵盖的所有可能形式。说明书中使用的词汇是描述性而非限定性词汇，且可以理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的前提下可以作出各种变化。如上所述，各实施例的特征可以被组合以形成可能未明确描述或示出的本公开的进一步的示例性方面。尽管各实施例可以描述为相对于一个或多个期望特征提供优点或者优于其他实施例或现有实施方式，但本领域普通技术人员认识到，一个或多个特征或特点可能受限，以获得期望总系统属性，这取决于特定应用和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用度、生存周期成本、适销性、外观、包装、大小、适用性、重量、可制造性、组装简单等。同样地，描述为相对于一个或多个特征较其他实施例或现有实施方式不太理想的实施例不在本公开的范围之外，且可期望用于特定应用。

Claims (7)

1.一种用于改善气体通气并减少流体存储容器的流体溢出的系统，包括：

中空构件，其具有第一端、第二端和连接所述第一端和所述第二端的主体表面，所述中空构件具有形成在所述主体表面中的至少一个开口；

透气膜，其至少部分地延伸跨过形成在所述中空构件的所述主体表面中的所述至少一个开口；和

密封构件；

其中所述膜允许气体穿过所述膜以改善所述流体存储容器的通气，且所述密封件在加注操作期间防止流体回溢。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述中空构件是用于柴油排气流体系统的加注头。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述密封构件至少部分地延伸跨过所述中空构件的所述第一端。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述密封构件完全延伸跨过所述中空构件的所述第一端。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述中空构件具有在所述第一端和所述第二端之间的长度，且所述开口延伸所述中空构件的所述长度的至少一半。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述密封构件允许流体朝所述流体存储容器的单向流动。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述中空构件的所述第一端和所述密封构件配置为与加注嘴接合。