CN1189341C - 特别是用于加油排气管道的安全阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种安全阀，特别是用于汽车中油箱注入接管和活性炭容器之间的加油排气管道，装到加油排气管道中的安全阀(1)设计成浮子式阀。当燃油注入到加油排气管道进而到安全阀(1)中时，安全阀(1)的出口(4)通过浮子(7)关闭。此安全阀(1)设有一个通往外界环境、常压下通过一个由一膜片(8)操纵的锁盖(6)关闭的环境接管(5)。若安全阀(1)内压力升高，此膜片(8)致使或促使环境接管(5)上的锁盖(6)打开。

Description

特别是用于加油排气管道的安全阀
已经知道，在加油站，加油管道设有排气装置，以导回加油时产生的气体而不让其到达外界环境。然而要完全避免对环境的危害这常常是不够的。此外，现有的加油站也还没有可比较的装置。因此，各国对带强制点火式发动机的汽车规定：不只是停车状态和行驶运行中从油箱中排出的碳氢化合物，还有加油时从燃油箱排出的含碳氢化合物的气体必须要在一个活性碳容器中离析出来。所以带有油箱通风系统的现代汽车中安装有相应的装置。燃油箱一般通过一个工作排气管道与活性碳容器连接，使得在行驶时和停车加油时从油箱逸出的气体在活性碳容器中沉积。
此外还设有一个横截面尺寸大得多的第二加油排气管道，将油箱注入接管与活性碳容器连接。加油时通过将油枪插入到注入接管来打开一个活门，使加油时产生的、还有由流入的燃油从油箱排出的气体流入加油排气管道进而流入到活性碳容器。所考虑的方案中在注入接管和油枪之间设有一个密封，以此来使气体在加油时不会通过注入接管经油枪到达大气中去。
然而已知加油排气管道的结构设计和布置方式不排除油枪故障时，例如油箱充满时不断开或者甚至是油箱过度地加油时，液态燃油可能通过加油排气管道进入活性碳容器的危险。液态燃油进入加油排气管道的结果是妨碍混合气的形成，也可能会危害尾气催化净化器。因此在加油排气管道中设置一个安全阀，该阀可靠地阻止液态燃油进入活性碳容器。
出于上述的现有技术，本发明目的在于创制一种特别是用于汽车中油箱注入接管和活性碳容器之间加油排气管道的安全阀，该阀可靠地阻止液态燃油进入活性碳容器。所定目的按照本发明这样来达到：装到加油排气管道中的安全阀设计成浮子式阀，燃油注入到加油排气管道进而到安全阀中时，安全阀的出口通过浮子关闭，其中此安全阀设有一个通往外界环境、常压下通过一个由一膜片操纵的锁盖关闭的接管，其中此膜片在安全阀内压力升高时致使或促使通往外界环境的锁盖打开。所以当燃油注入安全阀时，首先是阀出口对活性碳容器关闭，然后通往外界环境的锁盖由于阀内压力升高而打开，注入的燃油可逸入到外界环境中去。
浮子可绕一个在出口侧下方设置的转轴可转动并设有一个导杆，此导杆操纵阀出口上的一个蝶形阀。浮子一绕其转轴转动，蝶形阀就向其阀座移去，于是出口关闭。此蝶形阀本身可通过出口接管内的一个导轨导向。导杆可以非常简单的方式由一个与蝶形阀连接的销钉和一个与浮子连接、包围销钉的滑动槽板形成。浮子可通过一个双稳态弹簧在其终端支承。这样就阻止了浮子过早地打开蝶形阀。直到浮子的浮力由于燃油流出而降至一调定值以下时，蝶形阀才会打开。
环境接管的锁盖由一个受弹簧力作用的蝶形阀构成，此蝶形阀由阀体内设置的膜片通过一个导杆操纵。此膜片的动作取决于阀内所具的压力。关闭通向活性碳容器的出口便在阀内形成压力。此压力作用于膜片，膜片通过杠杆克服回动弹簧的力而打开环境阀。
为了使加油时安全阀和活性碳容器之间的管道的流动压力损失和活性碳容器内的节流损失不会导致环境接管上的锁盖过早打开，就需要在安全阀的阀出口和膜片上面有一个比较快的压力补偿。为此，在膜片的上面盖一个顶盖，由此在膜片和顶盖之间形成的内腔通过一个通道与通向活性碳容器的阀接管连接。如果通向活性碳容器的出口接管没有关闭，阀壳体内的压力就会通过通道传递到膜片上面，使得膜片上面和下面之间具有相同的压力。在这种情况下，阀腔内为一定压力时环境阀才打开，此时环境阀体上作用的压力超过环境阀回动弹簧的力。其中出口上的通道孔口可接入蝶形阀的密封面，使蝶形阀既关闭出口又关闭通道。
为了确保在阀溢出燃油、环境接管上的锁盖打开之后，从油箱注入接管至阀的管道内和阀内存有的燃油完全通过环境接管排出，膜片设置了缓冲功能。为此在膜片内腔接入一个带有单向阀，如伞状膜片的中间壁，并且顶盖和中间壁所形成的侧腔通过一个辅助通道与出口连接，其中伞状膜片的密封面设有至少一个节流孔。在节流孔位置的膜片还具有一定的粗糙度或孔隙度。
膜片受压时，通过伞状膜片的表面升起而将内腔的空气体积压向活性碳容器接管。环境接管上的阀打开之后，便开始在安全阀内建立压力，且燃油流到外界环境。为了能将安全阀和来自注入接管的管道完全排空，进入膜片上部空腔的空气通路通过逆止膜片或对接面的节流孔或接触面上的一定粗糙度来阻滞，使环境阀有一短时滞延才又重新关闭。
一定条件下，将阀壳体在锁盖区域设计成凹槽还是有利的，以防止环境接管打开时安全阀内存有的气体逸出，亦或许是燃油残留在里面。此凹槽能使当燃油液面降至低于这一所设的壳体边缘的水平时，气体才可逸出。
在下面的实施例中，通过附图来详细说明本发明。
图1表示安全阀的一个纵剖面
图2表示按图1中A-A剖的安全阀的一个剖面和
图3表示按图1中B-B剖的一个剖面
该安全阀1由带有入口3和出口4以及环境接管5的壳体2组成。从油箱上的注入接管出来的气体由加油排气管道输送给阀1上的入口3并通过出口4进入通向活性碳容器的管段。安全阀1的出口4可关闭，同样环境接管5在正常状态下通过锁盖6常闭。出口4在正常状态下是常开的。若燃油注入安全阀1，出口4由浮子7关闭。注入的燃油不只是使出口4通过浮子7关闭，还使安全阀1内的压力升高。升高的压力致使膜片8向上运动，从而使膜片盘9与膜片8一起从其下部进入到所示的上部位置。膜片8与一个导杆10连接，通过此导杆来打开锁盖6。
燃油通过入口3注入安全阀1时，浮子7通过一个设置于出口4侧下方的转轴11(见图2和3)转动。浮子上装有一个滑动槽板12，一个安装在关闭出口4的蝶形阀14上的销钉15设在滑动槽板12的滑动槽口13中。此蝶形阀14通过一个三腿形导轨16在出口接管17导向。浮子7设有一个双稳态弹簧18，该弹簧的一个臂19固定在浮子7上，同时另一个臂20作用于横梁21上。
同样锁盖6也设计成蝶形阀25并通过弹簧26压到阀座上。膜片盘9设有杆27，杆27的端部铰接地卡在可绕轴28转动的肘形节杆29上。此肘形节杆29驱动蝶形阀25的挺杆30。挺杆30在横梁31内导向。挺杆30设有一个从壁33下面穿过的凹弯32。壁33用作气体封挡壁，使得在液面降至封挡壁33的下缘以下时，气体才会进入到环境接管5中。公共壳体2凹槽形的结构设计也有利于此，为此将壳体设计成凹槽，在锁盖6区域为壳体最低处。
膜片8由顶盖35覆盖。顶盖35和膜片8之间形成的内腔36通过通道37与出口4连接。其中出口4处的通道孔口38接入蝶形阀的密封面39，使蝶形阀14既关闭出口4又关闭通道37。这样防止了在出口4打开之前过早关闭锁盖6。
导杆内可插入一个空行程，使得其滞后动作。那么就可取消通道37，有辅助通道43就够了。膜片8的固有刚性足以用作反作用，使导杆回压并关闭环境阀。
环境接管5的锁盖6关闭时的缓冲作用通过这样来进一步改善：在膜片8和顶盖35的内腔36内接入一个设有伞状膜片41的中间壁40。这样就在顶盖35和带伞状膜片41的中间壁40之间形成了侧腔42。此侧腔42通过辅助通道43与出口接管17连接。在中间壁40附近的伞状膜片41密封面上设有至少一个节流孔，滞延的气体可通过该节流孔从接管17流入内腔36。因此伞状膜片41使气体快速地从腔36流出，通过中间壁40内的孔44进入侧腔42并从那里通过通道43进入接管17。而沿另一方向通过通道43进入侧腔42和伞状膜片41的密封面上未详细示出的节流孔的气体流入被显著地滞延。
还要说明的是：只有在阀6关闭时，膜片8才起作用。当出口5打开时，安全阀用作直通式溢流阀。

Claims (12)

1.用于汽车中油箱注入接管和活性碳容器之间的加油排气管道的安全阀，其特征在于，装到加油排气管道中的安全阀(1)设计成浮子式阀，在燃油注入到加油排气管道进而到安全阀(1)中时，安全阀(1)的出口(4)通过浮子(7)关闭，其中此安全阀(1)设有一个通往外界环境、常压下通过一个由一膜片(8)操纵的锁盖(6)关闭的环境接管(5)，其中此膜片(8)在安全阀(1)内压力升高时致使或促使环境接管(5)上的锁盖(6)打开。
2.按照权利要求1所述的安全阀，其特征在于，浮子(7)绕一个在出口(4)侧下方设置的转轴(11)转动并具有一个导杆，该导杆操纵阀出口(4)上的一个蝶形阀(14)。
3.按照权利要求1或2所述的安全阀，其特征在于，蝶形阀(14)通过出口接管(17)内的一个导轨(16)导向。
4.按照权利要求2所述的安全阀，其特征在于，导杆由一个与蝶形阀(14)连接的销钉(15)和一个与浮子(7)连接、包围销钉(15)的滑动槽板(12)形成。
5.按照权利要求2或4所述的安全阀，其特征在于，导杆具有一个空行程区域。
6.按照权利要求1或2所述的安全阀，其特征在于，浮子(7)由一个双稳态弹簧(18)保持在其终端位置。
7.按照权利要求1或2所述的安全阀，其特征在于，环境接管(5)上的锁盖(6)由一个受弹簧力作用的蝶形阀(25)构成。
8.按照权利要求1所述的安全阀，其特征在于，膜片(8)的上面覆盖着一个顶盖(35)，且由此在膜片(8)和顶盖(35)之间形成的内腔(36)通过一个通道(37)与安全阀(1)的出口(4)连接。
9.按照权利要求8所述的安全阀，其特征在于，出口(4)处的通道(37)的通道孔口(38)接入蝶形阀的密封面(39)，使蝶形阀(14)既可关闭出口(4)又可关闭通道(37)。
10.按照权利要求8或9所述的安全阀，其特征在于，在膜片(8)和顶盖(35)之间的内腔(36)中插入一个带有单向阀，即，伞状膜片(41)的中间壁(40)，并且顶盖(35)和中间壁(40)所形成的侧腔(42)通过一个辅助通道(43)与出口接管(17)连接，其中在伞状膜片(41)的密封面上设有至少一个节流孔。
11.按照权利要求1或2所述的安全阀，其特征在于，阀壳体(2)在环境接管(5)上的锁盖(6)区域设计成凹槽。
12.按照权利要求11所述的安全阀，其特征在于，在凹槽的上面设有一个气体封挡壁(33)。
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