JP2010503574A - 液体タンク通気システム - Google Patents

Abstract

タンク内にあると共に、チャンバ内に形成された少なくとも１つの開口部（２）と、この開口部をシール／開放することができるエラストマーで形成された逆止弁（３）とを含むドレイン装置を備えたチャンバ（１）を含む液体タンク通気システムが提供される。この通気システムによれば、逆止弁は、タンク中の一定の液体レベルに起因して閉塞装置（４）により開口部の漏れを閉塞するための位置に付勢される。

Description

本発明は、液体タンク通気システム（venting system）に関する。

液体タンクは、含まれる液体と一緒に移動される可能性が高いとき、一般に、タンクが、あらゆる方向へのあらゆる振幅での動き、熱応力、圧力低下及び過大圧力といった種々の応力を受けるときに環境安全性を保証する通気システムを備えている。

このような要求は、燃料タンクである場合であって、特に自動車に搭載されるときに直面する。また、このような要求は、液体燃料の流出を防止すると共に、タンクが充填される際に液体がタンク中に保管されている時間全体にわたって高いガス圧及び体積変化を管理することとが必須であるときに直面する。

タンク中に浸漬されている安全弁であって、弁の上部分がこのタンクの壁を貫通しているものを使用する、これらの問題を解決するための解決法が開発されてきている。これらの弁は、一般に、タンクに由来する気体中に存在する液体蒸気を捕捉することができる物質を含むボックスまたはキャニスタに連通するダクトに開口している。しかしながら、このタイプのシステムが更なる問題点を有することは稀なことではない。何故なら、急激な動きまたは車両の過度に高い傾斜角等の特定の運転状況により、タンクに由来する液体が、安全弁のバリアを通過し、キャニスタに連通するダクトに入り、またはキャニスタにさえ達して、蒸気の自由な流れを阻害し得るという事実があるからである。

タンクからの液体の偶発的な飛沫同伴（entrainment）に対処するために、フロートに取り付けられた重いボールまたはバネから構成されるＲＯＶ（ロールオーバーバルブ：Roll Over Valve）装置を前記弁に設けることが考案されており、このＲＯＶは、通常、車両の転倒、振動等の場合に弁を閉じるものである。キャニスタに連通するダクトを通って漏れる液体を、デッドボリュームをこのダクトにおいて介在させることも考えられる。このデッドボリュームは、液体を回収するためのコンテナとして作用すると共に、蒸気を自由に通過させる。このデッドボリュームは、一般に、一定の限度未満にタンク中の液体レベルが低下したときに排液させる装置を備えており、前記装置は、しかも、タンク中の液体レベルがこの限度を超えているときは液体の前記容積への進入を防止する。これは、従って、ドレイン可能なコンテナ（ＤＣ：drainable container）とも呼ばれる。このようなシステム（ＲＯＶ及びＣＶ双方）は、例えば、本出願人名義による特許文献１及び特許文献２に記載されている。これらに記載のドレイン装置は、一般にエラストマーベースである傘状弁タイプの逆止弁である。

速い流速で排液されなければならず、従って、逆止弁によりシールされている比較的大きい（１つまたは複数の）開口部が設けられているコンテナまたはチャンバを用いる、従来技術からのこれらのシステムの欠点は、これらの弁での耐漏れ性が不足していることである。これは、この耐漏れ性は（本出願人名義による前述の特許文献にもあるように）エラストマーベースの「可撓性」システム（"flexible" systems）では良好であるが、弁が長時間、液体中に浸漬されたままであるときに静的な漏れが生じるからである。

欧州特許出願公開第１０２０６７０号明細書 欧州特許出願公開第１１７２３０６号明細書

本発明は、従来技術におけるシステムのものよりも著しく耐漏れ性を有する、ドレイン可能なチャンバを有する通気システムを提供することによりこの欠点を克服することを目的とする。

この目的のために、本発明は、タンク内にあると共に、チャンバ内に形成された少なくとも１つの開口部と、この開口部をシール／開放することができる、少なくとも部分的にエラストマーで形成された逆止弁とを含むドレイン装置を備えるチャンバを含む液体タンク通気システムに関する。これによれば、この逆止弁は、タンク中の一定の液体レベルに起因して、特定の装置により、開口部の漏れを閉塞するための位置に付勢される。

液体タンクは種々の形状の閉塞容積（closed volume）であり、一般に外部に対して耐漏れ性であり、種々の内部付属部品またはその壁を貫通する付属部品が設けられていてもよい。このタンクは、有機または無機液体のあらゆるタイプの液体、またはこのような液体の混合物を含有し得る。特に、これは、自動車用の燃料タンクである。特に、ガソリン及びディーゼル等といった、自動車により用いられる燃料のすべてのタイプが燃料タンク中に保管される。

タンク通気システムは、いくつかの構成部品を含む装置であり、その総括的な機能は、外部環境を望ましくない気体のいかなる漏れまたは発散からも保護しながら、タンクを、充填中に脱気させると共に、含有する液体が用いられて消費されているときに通気させることである。

本発明によれば、この通気システムは、任意の形状であって、液体及び気体に対して不浸透性の壁により包囲されているタンク内のチャンバ、すなわち閉塞容積を含む。この容積はタンク中に位置決めされており、少なくとも１つの開口部を介してタンクと連通すると共に、通気ダクト及び／または開口部により通気システムとも連通している。タンク中に存在する液体のいくらかが、従って、（そのレベルが開口部の１つに達したとき）直接的に、または（開口部の１つを介したガスの飛沫同伴により）間接的にこのチャンバに進入し得る。

従って、本発明によれば、このチャンバは、少なくとも１つの開口部及び逆止弁から構成されるドレイン装置を含む。好ましくは、開口部はタンクの低い点に位置され、弁は、タンク中の液体レベルが一定の値より下がったときに開放され得る。また、本発明によるチャンバは、同一の逆止弁またはいくつかの逆止弁によりシールされることができるいくつかの開口部を含み得る。

本発明によれば、逆止弁は、少なくとも部分的に、エラストマー、すなわち天然ゴムまたは合成ゴムで形成されている。いずれのタイプのエラストマーも好適であり得る。好ましくは、これは、ＮＢＲまたはフルオロエラストマー（フルオロシリコーン、ＦＫＭ、ＦＰＭ等）である。

いずれのタイプの逆止弁も好適であり得る。第１の改良例において、この弁は、チャンバにおいて開口部の周縁に配置されていると共に、チャンバ中に存在する液体の重量の影響下で変形することが可能である少なくとも一の部分を含み、この変形により、少なくとも部分的な開口部の開放を可能としている。逆止弁は、（液体の重量の影響下で変形することが可能であるメンブランを有する）傘状弁、または（液体の重量の影響下で分離することが可能である少なくとも２つのリップを有する）ダックビル弁（duck bill valve）であることが好ましい。

第２の改良例において、逆止弁は、開口部の下で、チャンバの下またはその延長部内に配置されている装置である。これは、例えば、予圧されたフロートまたはバネを備えるフロートであって良く、その上部が、チャンバの開口部をタンク中の液体レベルに応じてシールすることができるエラストマー性部品から構成され得る。

本発明によれば、逆止弁は、タンク中の一定の液体レベルに起因して特定の装置により漏れを閉塞する位置に付勢される。この装置は、従って、タンク中の液体レベルに応じて移動することが可能であると共に、逆止弁の可変形性部分（そのエラストマー性部品）に直接的にまたは間接的に作用してその変形を防止する閉塞フロートを含むことが好ましい。

一般に、このエラストマー性部品は傘状またはダックビル状を為す。

第１の改良例（１）によれば、この逆止弁は、チャンバの開口部上に配置された傘状弁である。

第１の副次的改良例（１Ａ）によれば、その閉塞を付勢する装置は、閉塞フロートにより動かされるレバーアームを含むと共に、タンク中の一定の液体レベルに起因して傘状弁の傘の縁部を加圧することができる少なくとも１つの突出部または支持体から構成される。この突出部は、傘の周縁部に継続的な圧力を加えることができるような、例えば環形状といったいずれの形状であってもよい。あるいは、この突出部は、タンク中の一定の液体レベルに起因して傘の周縁部に規則的な間隔で圧力を加えることができるよう円形に配置された多数のシャフトから構成されていてもよい。

第２の副次的改良例（１Ｂ）によれば、傘状弁の閉塞を付勢するこの装置は、同様に環状である尖部を備え、且つ尖部のサイズ及び位置がフロートの最上位で傘状弁の傘の縁部を押圧することができるよう構成されている環状フロートである。好ましくは、このフロートは、チャンバの下に配置されており、且つ好ましくはその開口部と同心状とされている突出部に滑入する。この突出部はまた、開放されているか、または（ドレインされることができるために）開口部を含む。

第２の改良例（２）によれば、この逆止弁は、チャンバの開口部上にも配置されているダックビル弁であり、その閉塞を付勢する装置が第２のチャンバを備え、その中に閉塞フロートが滑入すると共に、タンク中の一定の液体レベルに起因して、閉塞フロートと協働してダックビルのリップをはさむストッパまたは支持体が更に設けられている。

第３の改良例（３）によれば、この逆止弁はフロートであって、そのフロートの尖部で逆転された傘状を為すエラストマー性部品を備えるフロートである。このような弁は、チャンバを静止状態で開放させ続け、一方で、チャンバにより担持される傘状弁またはダックビル弁がこのチャンバを静止状態で閉塞する。これは、それ故、静止状態で、チャンバを自動的に空にし、従って、閉塞しているときの接触力がかなり大きくなり、その逆止機能が強化されるよう設計され得るという利点を有する。既述の傘状弁またはダックビル弁（静止状態で閉塞され、液体の一定の重量下でのみ開放する）においては、この力は、チャンバを一切ドレインすることができなくなる恐れから、より低くなければならない。上述の改良例（２Ｂ）にあるとおり、改良例（３）によるフロートは、好ましくは、開放されているかまたは開口部を含み、このチャンバの下に、好ましくはその開口部と同心状で配置されているチャンバの突出部に滑入する。

本発明による通気システムはまた、チャンバ中またはその外側に位置決めされ得る通気フロートを含む少なくとも１つの通気弁を含むことが好ましい。「フロート通気弁（float vent valve）」という記載は、タンク中に存在する液体のレベルによって生じるフロートの変位により制御される弁を用いてタンクを通気させる装置を意味すると理解される。

第１の改良例によれば、システムは、チャンバとは独立しておりこれと通気ダクトによって接続されているフロート通気弁を含む。この通気弁は、ＲＯＶまたはＦＬＶＶ（Fill Limit Vent Valve：充填制限バルブ）、または一般に最大充填レベルに達したときにタンクと通気回路との間の接続口をシールし、これによりタンク内を圧力を上昇させて、充填ノズルを離脱させることができるフロートを含む弁であり得る。

この場合、チャンバの役目は、弁のバリアを通過する可能性があり、タンクに由来するあらゆる液体の飛沫同伴を回収し保留することができるコンテナを構成することである。このコンテナの容積は、特定の状況下で、特にタンクが満タンであるか、またはその最大充填レベルに近いときに弁のバリアを通過しやすいすべての液体飛沫同伴を回収するに十分なサイズに選択される。この容積はまた、弁それ自体の寸法及び設計、並びに弁に接続されているダクトの直径にも応じる。

この場合、チャンバは、一般に、３つの開口部を含む：
タンクの内部に連通し、本発明によるドレイン装置が設けられているもの；
通気弁に接続しているもの；及び
通気システムの他の部分に接続される他のもの（例えば、キャニスタへのダクト）。
この改良例に関する完全な詳細は、その内容が参照により本出願に援用される、本出願人名義による前述の欧州特許に詳しい。

第２の改良例によれば、フロート通気弁がチャンバに組み込まれている。この場合、通気弁はＲＯＶであることが好ましい。しかしながら、これはまた、その内容が参照により本出願に援用される前述の欧州特許に記載されているようなＦＬＶＶであり得る。この場合、一般に、チャンバは、少なくとも１つのオーバーフロー開口部、本発明によるドレイン装置が設けられている少なくとも１つのパージ開口部及びこれを通気回路に接続する少なくとも１つの開口部を含む。

本発明はまた、既述の通気システムを備える燃料タンクに関する。

添付した図１〜図４の目的は、その範囲を決して限定することなく本発明を例示することである。これらの図において、同等の数字は、同等のまたは同様の構成部品を表す。

燃料タンク用に意図されると共に上述の改良例（１Ａ）の判断基準を満たす、本発明の好ましい一改良例による通気システムのチャンバ（１）における概略的断面図を表す。 本発明の好ましい一改良例による通気システムのチャンバ（１）における概略的断面図を示す。 上述の改良例（１Ｂ）の判断基準に対応するチャンバを示す。 上述の改良例（３）によるチャンバを示す。

図１は、燃料タンク用に意図されると共に上述の改良例（１Ａ）の判断基準を満たす、本発明の好ましい一改良例による通気システムのチャンバ１における概略的断面図を表す。このチャンバ１は、傘状弁である逆止弁３によりシールされるドレイン開口部２を含む。この弁は、図中において、その耐漏れ性閉塞位置で図示されており、これは、タンク中の液体レベルによりフロートが図示の位置とされているときに弁３の縁部に圧力を加えることができるよう位置決めされた支持体６を含むレバーアーム５に連結されたフロート４を用いて付勢される。

タンク中に燃料が存在しない場合、アーム５は垂直位置にあり、チャンバ１は傘状弁メンブランの変形により空にされ得る。タンク中の燃料のレベルが一定の限度に達すると、フロート４がレバーアーム５及び支持体６を持ち上げて傘の変形を防止し、従って、チャンバ１の耐漏れ性を向上させる。これがこの図中に例示されている位置である（燃料レベルのみがここに図示されていない）。

図２はまた、本発明の好ましい一改良例による通気システムのチャンバ１における概略的断面図を示すが、逆止弁３がここではダックビル弁であり、フロートはもはやレバーアームに連結されていないが、その一方で、ストッパ８が設けられている第２のチャンバ７中に滑入する。この改良例は、上述の改良例（２）の判断基準に対応する。タンク中に燃料が存在しない場合、フロート４は下位置にあり、チャンバ１は、必要な場合には、ダックビルのリップを開放することにより空にされ得る。タンク中の燃料のレベルが一定の限度に達すると、フロート４が上昇してダックビル３がフロート４とストッパ８との間に挟まれ、それ故、そのリップが開口することが防止される。この図２は、弁が、閉塞位置ではあるが耐漏れ性は有していない位置、すなわちチャンバ１中に捕捉された燃料がいくらかでもある場合には、燃料を排出することができる位置を示す。

図３は、上述の改良例（１Ｂ）の判断基準に対応するチャンバを示す。これは傘状弁３及び環状フロート４を含み、環状フロートには、同様に環状であり、サイズ及び位置がフロートの最上位で傘の縁部を押圧することができるよう構成されている尖部４’が設けられている。このフロートは、チャンバ１の下に位置されており、その開口部に関してセンタリングされており、（空にすることが可能とすべく）底を介して開口しているチャンバの突出部に滑入する。

図４は、上述の改良例（３）によるチャンバを示す。この逆止弁は、バネ４”を含むと共にその尖部で逆転している傘３の形状のエラストマー性部品が設けられているフロート４を備えている。既に説明したとおり、このようなチャンバは、静止状態で開放し、一方で他の図のものは静止状態で閉塞している。前図にあるとおり、フロート４は、チャンバ１の下に位置されると共に空にされることができるための開口部が設けられている突出部に滑入する。

１ チャンバ
２ ドレイン開口部
３ 逆止弁
４ フロート
４’ 尖部
４” バネ
５ レバーアーム
６ 支持体
７ 第２のチャンバ
８ ストッパ

Claims (13)

1. 液体タンク通気システムであって、
   前記タンク内にあり、ドレイン装置を備えたチャンバであって、
   前記ドレイン装置が、
   前記チャンバ内に形成された少なくとも１つの開口部と、
   該開口部を開閉可能な、少なくとも部分的にエラストマーで形成された逆止弁と、
   を有するドレイン装置を備えたチャンバを含む通気システムにおいて、
   前記逆止弁が、前記タンク中の一定の液体レベルに起因して閉塞装置により前記開口部の漏れを閉塞するための位置に付勢される、通気システム。
2. 前記逆止弁が、前記チャンバにおいて前記開口部の周縁部に配置されていると共に、前記チャンバ中に存在する液体の重量の影響下で変形することが可能である少なくとも一の部分を含み、当該変形により、前記開口部の開放を可能とさせることを特徴とする、請求項１に記載の通気システム。
3. 前記逆止弁が、前記チャンバの下または前記チャンバの延長部内に配置されていると共に、前記逆止弁の上部が、前記チャンバの前記開口部を前記タンク中の液体レベルに応じてシールすることができるエラストマー性部品から構成される予圧されたフロートから形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の通気システム。
4. 前記逆止弁のエラストマー性部品が、傘状またはダックビル状を為すことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の通気システム。
5. 前記閉塞装置が、前記タンク中の液体レベルに応じて移動することが可能であると共に、前記逆止弁のエラストマー性部品に直接的にまたは間接的に作用することが可能である閉塞フロートを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の通気システム。
6. 前記逆止弁が傘状弁であり、
   前記閉塞装置が、前記閉塞フロートにより動かされるレバーアームを含むと共に、前記タンク中の一定の液体レベルに起因して前記傘状弁の傘の縁部を加圧することができる少なくとも１つの突出部または支持体から構成されることを特徴とする、請求項５に記載の通気システム。
7. 前記逆止弁が傘状弁であり、
   前記閉塞フロートが、同様に環状である尖部を備え、該尖部のサイズ及び位置が前記フロートの最上位で前記傘状弁の傘の縁部を押圧することができるよう構成されている環状フロートであり、
   前記フロートは前記チャンバの底を介して開放されている突出部に滑入することを特徴とする、請求項４に記載の通気システム。
8. 前記逆止弁がダックビル弁であり、
   前記閉塞装置が第２のチャンバを備え、該第２のチャンバ内に前記閉塞フロートが滑入すると共に、前記タンク中の一定の液体レベルに起因して、前記閉塞フロートと協働してダックビルのリップをはさむストッパまたは支持体が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の通気システム。
9. 前記逆止弁がフロートであって、該フロートは、尖部で逆転された傘状を為すエラストマー性部品を備えると共に、底を介して開放されている前記チャンバの突出部に滑入していることを特徴とする、請求項４に記載の通気システム。
10. 通気フロートを含む少なくとも１つの通気弁を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の通気システム。
11. 前記通気弁が、前記チャンバとは独立しており、通気ダクトにより前記チャンバに接続されていることを特徴とする、請求項１０に記載の通気システム。
12. 前記通気弁が前記チャンバに組み込まれていることを特徴とする、請求項８に記載の通気システム。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の通気システムを備える燃料タンク。

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