DE69823311T2

DE69823311T2 - Entlüftungsleitung für Flüssigkeitsbehälter

Info

Publication number: DE69823311T2
Application number: DE69823311T
Authority: DE
Inventors: Pierric Besnard; Alain Iribarne; Patrick Ganachaud
Original assignee: Inergy Automotive Systems Research SA
Current assignee: Plastic Omnium Advanced Innovation and Research SA
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1998-12-07
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2018-12-08
Also published as: EP0921026A1; US6269832B1; DE69823311D1; BR9805248A; EP0921026B1; FR2771971A1; FR2771971B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Entlüftungskreis für Flüssigkeitsbehälter, insbesondere für Kraftstoffbehälter, mit denen ein Kraftfahrzeug ausgestattet ist. Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Kraftstoffbehälter für Automobilfahrzeuge, weisen im allgemeinen einen Lüftungskreis auf. Dieser Kreis gestattet es, Luft und Gas, die beim Füllen des Behälters vorhanden sind, abzuleiten. Er mündet im allgemeinen im oberen Teil der Einfülleitung aus. Er weist häufig einen Aufnahmeraum zum Trennen von Flüssigkeit/Gas auf. Dieser ist gelegentlich mit einer Reinigungsvorrichtung versehen. Die DE 222 13 205 zeigt einen solchen Entlüftungskreis gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus Gründen des Raumbedarfes und insbesondere des Innenaufbaues des Fahrzeuges kann der Entlüftungskreis einen Abschnitt in Form eines Siphon haben. Dieser Siphon läuft Gefahr, sich mit Flüssigkeit zu füllen, bei einer vollständigen Befüllung des Behälters oder bei der Verwendung des Behälters mit einer Neigung oder der Erzeugung von Wellen in dem Behälter. Diese Flüssigkeit kann zum Aufnahmeraum für die Trennung von Flüssigkeit/Gas strömen und beim Füllen des Behälters austreten sowie das Austreten von Gas bewirken. Derartige Austritte sind für die die Befüllung vornehmende Person unerwünscht. Sie können ferner für die Sicherheit und die Umgebung nachträglich sein und zu den derzeitigen Vorbehalten hinsichtlich der Emission von Kohlenwasserstoffen durch Automobilfahrzeuge beitragen.
Das Ausströmen der im Siphon enthaltenen Flüssigkeitsreste erfordert einen Druck, der eine Funktion der Höhe der Flüssigkeit ist. Dieser Druck kann, wenn er sehr hoch ist, ein vorzeitiges Abschalten der Füllvorrichtung (z. B. einer Füllpistole) verursachen und eine unerwünschte Unterbrechung des Befüllens erzeugen.
Es ist somit notwendig, die in dem Abschnitt in Form eines Siphons der Einfülleitung enthaltene Flüssigkeit auszutragen und weder einen Flüssigkeitsaustritt noch ein unerwünschtes Abschalten der Füllvorrichtung hervorzurufen.
Gemäß der französischen Patentanmeldung 2561594 ist der untere Teil des Siphons einer Entlüftungsleitung eines Kraftstoffbehälters mit diesem Behälter auf einem niedrigen Niveau als das maximale Füllniveau des Behälters durch eine Öffnung kleinen Querschnittes verbunden. Sobald das Flüssigkeitsniveau in dem Behälter unter den unteren Punkt des Siphons absinkt, wird der gegebenenfalls im Siphon enthaltene Kraftstoff in den Behälter abgeleitet. Der Entlüftungskreis wird somit insgesamt vor jedem Füllen von der Flüssigkeit entleert. Diese Lösung ist jedoch nicht bei allen Geometrien und bei allen Anordnungen des Siphons anwendbar. Ferner besteht bei einer Verbindung der Entlüftungsleitung mit dem Behälter auf einem Niveau unterhalb des maximalen Flüssigkeitsspiegels die Gefahr eines Rückflusses der Flüssigkeit in die Entlüftungsleitung und außerdem die vorerwähnten Gefahren eines Austrittes des Kraftstoffes. Wenn ein Schwimmerventil vorgesehen wird, um das Problem zu lösen, wird die betreffende Vorrichtung für ein minimales Ergebnis sehr komplex und gestattet nicht das Austragen des im Entlüftungskreis enthaltenen Kraftstoffes während des Endes des Füllvorganges, wobei die Gefahr eines Austrittes des Kraftstoffes in diesem Augenblick bestehen bleibt.
Die Erfindung zielt darauf ab, einen Entlüftungskreis für einen Flüssigkeitsbehälter mit einem Abschnitt in Form eines Siphons und einer Aufnahme zur Abtrennung von Flüssigkeit/Gas vorzuschlagen, die mit einer Reinigungsvorrichtung ausgestattet ist, welche verbesserte Konstruktion hat und keinen Rückgriff auf ein Ventil oder irgendeinen anderen Mechanismus erfordert, um das Austragen von gegebenenfalls im Siphon enthaltender Flüssigkeit sicherzustellen.
Die Erfindung betrifft somit einen Entlüftungskreis für Flüssigkeitsbehälter mit einer Entlüftungsleitung, welche den oberen Teil des Behälters mit einem höhergelegenen Punkt nahe dem oberen Ende der Einfülleitung über einen Abschnitt in Form eines Siphons verbindet, und mit einem Raum zum Trennen von Flüssigkeit/Gas, der an seiner Basis mit einer Auslaßvorrichtung für die in der Entlüftungsleitung vorgesehene flüssige Phase versehen ist, wobei die Auslaßvorrichtung die Entlüftungsleitung und die Einfülleitung in Verbindung setzt und einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Venturi-Effektes zugeordnet ist, welcher beim Füllen das Austreiben der in der Entlüftungsleitung vorhandenen flüssigen Phase begünstigt.
Unter Entlüftungskreis versteht man die Ausbildung einer Vorrichtung, die während des Befüllens des Behälters das Austragen von in diesem enthaltenen Gas ermöglicht.
Der Entlüftungskreis kann außerhalb oder zumindest zum Teil innerhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sein.
Der Entlüftungskreis ist für beliebige Flüssigkeitsbehälter bestimmt. Mit ihm wird jedoch vorteilhaft ein Behälter für ein Kraftfahrzeug ausgerüstet. Ausgezeichnete Resultate werden erhalten, wenn der Flüssigkeitsbehälter ein Kraftstoffbehälter ist.
Der Entlüftungskreis kann aus einem oder mehreren Elementen aus einem oder mehreren Materialien bestehen, insbesondere aus einem thermoplastischen Material. In vorteilhafter Weise ist der Entlüftungskreis auf der Basis eines oder mehrerer thermoplastischer Materialien ausgebildet. Unter thermoplastischem Material versteht man eines oder mehrere thermoplastische Polymere. Die Polymere können Homopolymere, Copolymere oder ihre Mischungen sein. Als Beispiel für solche Polymere kann man beispielsweise Polyolefine, Polyamide oder Fluorpolymere zitieren. Gute Resultate werden ausgehend von einem Polyethylen hoher Dichte erzielt.
Dem thermoplastischen Material können natürlich ein oder mehrere übliche Zusätze hinzugefügt werden, wie Antioxidantien, Stabilisatoren, Pigmente od. dgl.
Der die Form eines Siphons aufweisende Abschnitt des Entlüftungskreises hat eine Geometrie, deren Ausbildung und Dimensionen in bekannter Weise den Umweltanforderungen und -konzentrationen des Behälters sowie den Funktionserfordernissen entsprechen.
Die Aufnahme zur Trennung von Flüssigkeit/Gas ist der Einfülleitung benachbart. Sie kann vorteilhaft einstückig mit dieser geformt werden. Im allgemeinen wird die Verbindung zwischen der Entlüftungsleitung und der Einfülleitung durch eine Öffnung an der Basis der Aufnahme für die Trennung von Flüssigkeit/Gas realisiert.
Die Reinigungsvorrichtung ist an der Basis der Aufnahme zur Trennung von Flüssigkeit/Dampf vorgesehen. In vorteilhafter Weise ist sie auf einem Niveau angeordnet, das höher als das maximale Füllniveau des Behälters liegt, wobei sie auf diese Weise die Reinigung der Entlüftungsleitung gestattet, auch dann, wenn der Behälter bis zu seinem Maximum gefüllt ist.
Die einen Venturi-Effekt erzeugende Vorrichtung kann auf jede bekannte Weise ausgebildet werden. Sie besteht vorteilhaft aus einer Verengung der Einfülleitung auf der Höhe ihrer Verbindung mit der Entlüftungsleitung.
Interessante Resultate werden erhalten, wenn die Entlüftungsleitung ferner zumindest ein Schwimmerventil aufweist. Diese Art von Ventil hat im allgemeinen ein Gehäuse, das den Durchtritt von Gas gestattet, und einen beweglichen Teil, der in diesem Gehäuse gleitet, um eine Verbindungsöffnung zwischen den beiden Hohlräumen zu verschließen. Wenn die Flüssigkeit in dem Hohlraum hochsteigt, in welchem der bewegliche Teil angeordnet ist, und diesen erreicht, bringt sie diesen auf der Oberfläche der Flüssigkeit zum Schwimmen und veranlaßt ihn zu einer Gleitbewegung im Gehäuse, so daß er die Verbindungsöffnung mit dem anderen Hohlraum verschließt. Eine Vorrichtung, welche die Dichtheit des Ventils in seiner Schließstellung sichert, ist dem Ventil vorzugsweise zugeordnet.
Ein Schwimmerventil kann vorteilhaft im oberen Teil des Raumes zur Trennung von Flüssigkeit/Gas oder zwischen diesem oberen Teil und der Aufnahme für die Trennung von Flüssigkeit/Gas und der oberen Verbindung zwischen der Entlüftungsleitung und der Einfülleitung angeordnet werden. Auf diese Weise wird die Gefahr eines Austrittes von Flüssigkeit beim Befüllen des Behälters oder dem Austragen des in diesem enthaltenen Gases reduziert.
Günstige Resultate sind erhalten worden, wenn das Schwimmerventil in der Nähe des Endes der Entlüftungsleitung auf der Behälterseite angeordnet ist. Auf diese Weise reduziert man die Gefahr eines Füllens des Siphons mit der Flüssigkeit beim Beenden der Behälterbefüllung oder im Gebrauch, wenn eine Neigung des Behälters auftritt oder Wellen im Behälter entstehen.
Der vorstehend beschriebene Entlüftungskreis garantiert das Befüllen des Behälters mit Flüssigkeit, ohne einem Austritt der Flüssigkeit oder einem unerwünschten Abschalten der Füllvorrichtung. Es ist somit vorteilhaft, diesen Entlüftungskreis einem Flüssigkeitsbehälter zuzuordnen.
Die Erfindung betrifft zugleich einen Flüssigkeitsbehälter, der mit einem Entlüftungskreis ausgestattet ist, wie er vorstehend definiert wurde.
Die Erfindung wird in nicht einschränkender Weise durch die 1 und 2 illustriert.
1 zeigt einen Entlüftungskreis gemäß der Erfindung, der außerhalb des Kraftstoffbehälters für ein Automobilfahrzeug angeordnet und mit zwei Schwimmerventilen ausgestattet ist.
Der Kraftstoffbehälter (1) hat einen Entlüftungskreis (2) mit einem Abschnitt in Form eines Siphons und einer Aufnahme zur Trennung von Flüssigkeit/Gas (3). Sobald das Befüllen des Behälters (1) über die Einfülleitung (4) stattfindet, wird das in dem Behälter enthaltene Gas durch den Entlüftungskreis (2) ausgetragen. Das maximale Füllniveau des Behälters ist derart, daß oberhalb des Flüssigkeitsniveaus ein ausreichendes Volumen für die Expansion des im oberen Teil des Behälters enthaltenen Gases vorhanden ist. Sobald das maximale Niveau erreicht wird, reduziert das Schwimmerventil (6), das am Ende der Entlüftungsleitung auf der Behälterseite angeordnet ist, die Gefahr eines Eindringens von Flüssigkeit in den Siphon. Außerdem reduziert das Ventil (6) im Gebrauch bei einer Neigung des/oder Wellenbildung in dem Behälters) gleichermaßen die Gefahr eines Eindringens von Flüssigkeit in den Siphon.
Trotz des Vorhandenseins des Schwimmerventils (6) kann Flüssigkeit in den Entlüftungskreis mitgerissen werden und sich in dem Siphon oder in der Aufnahme (3) für die Trennung Flüssigkeit/Gas ansammeln. Um das Austreiben dieser Flüssigkeit zu ermöglichen, ist eine Verbindung (A) an der Basis der Aufnahme (3) für die Trennung Flüssigkeit/Gas und der Einfülleitung (4) vorgesehen. Auf der Höhe dieser Verbindung (A) weist die Einfülleitung (4) eine Verengung auf, die einen Venturi-Effekt erzeugt, welcher das Austreiben der flüssigen Phase beim Befüllen des Behälters (1) begünstigt.
Ein anderes Schwimmerventil (5), das zwischen dem oberen Teil der Aufnahme für die Trennung Flüssigkeit/Gas und der oberen Verbindung zwischen der Entlüftungsleitung und der Einfülleitung (4) vorgesehen ist, reduziert die Gefahr eines Austretens von Flüssigkeit aus der Einfülleitung beim Befüllen des Behälters oder dem Austragen des in diesem enthaltenen Gases.
2 zeigt einen Entlüftungskreis gemäß der Erfindung, der innerhalb des Behälters angeordnet ist und gleichermaßen zwei Schwimmerventile aufweist.
Die vorstehend beschriebene Funktionsweise für 1 gilt in gleicher Form für die 2.

Claims

Entlüftungskreis (2) für Flüssigkeitsbehälter (1) mit einer Entlüftungsleitung, welche den oberen Teil des Behälters (1) an einem hochgelegenen Punkt nahe dem oberen Ende der Einfülleitung (4) über einen Abschnitt in Form eines Siphons verbindet, und einen Raum zum Trennen von Flüssigkeit/Gas (3), der an seiner Basis mit einer Auslaßvorrichtung für die in der Entlüftungsleitung vorgesehene flüssige Phase versehen ist, wobei die Auslaßvorrichtung (A) die Entlüftungsleitung und die Einfülleitung (4) in Verbindung setzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßvorrichtung einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Venturi-Effektes zugeordnet ist, welcher beim Füllen das Austreiben der in der Entlüftungsleitung vorhandenen flüssigen Phase begünstigt.
Entlüftungskreis (2) nach Anspruch 1, bei welchem der Flüssigkeitsbehälter (1) ein Kraftstoffbehälter ist.
Entlüftungskreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Auslaßvorrichtung auf einer Höhe angeordnet ist, die größer ist als das maximale Füllniveau des Flüssigkeitsbehälters.
Entlüftungskreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die den Venturi-Effekt erzeugende Vorrichtung aus einer Verengung der Einfülleitung (4) auf der Höhe ihrer Verbindung (A) mit der Entlüftungsleitung besteht.
Entlüftungskreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Entlüftungsleitung zumindest ein Schwimmerventil (5, 6) aufweist.
Entlüftungskreis nach Anspruch 5, bei welchem ein Schwimmerventil (5) im oberen Teil des Raumes zur Trennung von Flüssigkeit/Gas (3) vorgesehen ist, oder zwischen diesem oberen Teil des Raumes zum Trennen von Flüssigkeit/Gas (3) und der oberen Verbindung zwischen der Entlüftungsleitung und der Einfülleitung (4).
Entlüftungskreis nach Anspruch 5 oder 6, bei welchem ein Schwimmerventil (6) an oder nahe dem flüssigkeitsbehälterseitigen Ende der Entlüftungsleitung vorgesehen ist.
Flüssigkeitsbehälter mit einer Entlüftungsleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.