RU2795714C1 - Fuel tank pressure equalization device and fuel refilling system - Google Patents
Fuel tank pressure equalization device and fuel refilling system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795714C1 RU2795714C1 RU2022135137A RU2022135137A RU2795714C1 RU 2795714 C1 RU2795714 C1 RU 2795714C1 RU 2022135137 A RU2022135137 A RU 2022135137A RU 2022135137 A RU2022135137 A RU 2022135137A RU 2795714 C1 RU2795714 C1 RU 2795714C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- channel
- air
- valve
- tank
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
[0001] Заявленное изобретение может применяться в отрасли топливной промышленности и энергетики и относится к области машиностроения и технологического оборудования, а также к системам и устройствам топливной заправки.[0001] The claimed invention can be applied in the fuel industry and energy and relates to the field of mechanical engineering and process equipment, as well as fuel filling systems and devices.
Уровень техникиState of the art
[0002] Система топливной заправки представляет собой совокупность элементов и механизмов, обеспечивающих возможность подачи и хранения жидкого топлива в резервуарах. Такие системы находят применение во многих сферах человеческой деятельности, в числе которых промышленность, строительство, геофизика, сельское хозяйство и многие другие. Данная технология в том числе применяется для заправки специализированной техники. В этом случае возникает потребность в быстрой заправке большого объема топлива в короткие сроки. [0002] The fuel filling system is a set of elements and mechanisms that enable the supply and storage of liquid fuel in tanks. Such systems are used in many areas of human activity, including industry, construction, geophysics, agriculture, and many others. This technology is also used for refueling specialized equipment. In this case, there is a need for fast refueling of a large volume of fuel in a short time.
[0003] Обычно системы для заправки в том числе включают дыхательный клапан, клапан заправки и саму топливную емкость. В процессе заправки поступающее топливо закачивается в емкость с помощью клапана заправки. Дыхательный клапан служит для отвода вытесняемого топливом воздуха для того, чтобы, во-первых, исключить повреждения бака в результате его разрыва, вызванного высоким давлением воздуха и, во-вторых, освободить место для топлива за счет удаления воздуха. Тем не менее, в ходе заправки могут возникнуть сложности ввиду переполнения топливного бака в результате, например, сбоя работы автоматического отключения заправочного пистолета. Помимо потери топлива, это может привести к затоплению воздушных фильтров или других элементов системы, невыдерживающих контакта с жидкостью. Другая проблема кроется в медленной накачке топливной жидкости в бак. Известны несколько устройств и систем, позволяющих произвести быструю заправку топливом баков техники и другого оборудования.[0003] Typically, refueling systems include a breather valve, a priming valve, and the fuel tank itself. During the refueling process, the incoming fuel is pumped into the tank using the refueling valve. The breather valve serves to remove the air displaced by the fuel in order, firstly, to prevent damage to the tank as a result of its rupture caused by high air pressure and, secondly, to make room for the fuel due to the removal of air. However, difficulties may arise during refueling due to overfilling of the fuel tank as a result of, for example, a malfunction of the automatic disengagement of the fuel nozzle. In addition to wasting fuel, this can lead to flooding of air filters or other parts of the system that cannot withstand contact with liquid. Another problem lies in the slow pumping of fuel liquid into the tank. There are several devices and systems that allow for quick refueling of tanks of machinery and other equipment.
[0004] Известно решение (US 10597284 B2; опубл. 09.04.2015; МПК: B67D7/367, B60K15/03519, F16K1/123, F16K1/126, B60K15/04, B60K2015/03368, B60K2015/0461, B60K2015/047, B60K2015/0477, B67D7/04, Y10T137/7426), раскрывающее безнапорный клапан, содержащий: трубчатый корпус, имеющий вход и выход; скользящую втулку, соединенная с выпускным отверстием, при этом внутренняя поверхность скользящей втулки и трубчатый корпус вместе образуют путь потока жидкости, при этом скользящая втулка скользит по внутренней поверхности выпускного отверстия и относительно выпускного отверстия между закрытым положением и открытым положением; пружину, расположенную между скользящей втулкой и трубчатым корпусом; проточное крепление, расположенное в трубчатом корпусе рядом со скользящей муфтой, при этом проточное крепление соединено с колбой, при этом колба сконфигурирована так, чтобы зацеплять скользящую втулку и препятствовать потоку топлива; шланг, гидравлически соединяющий безнапорный клапан с выносным топливным клапаном; и при этом проточная опора содержит множество перепускных отверстий, выполненных с возможностью отвода части потока топлива через шланг к удаленному выпускному отверстию для топлива независимо от того, находится ли скользящая втулка либо в закрытом, либо в открытом положении.[0004] A solution is known (US 10597284 B2; pub. 04/09/2015; IPC: B67D7/367, B60K15/03519, F16K1/123, F16K1/126, B60K15/04, B60K2015/03368, B60K2015/0461 B60K2015/047 B60K2015/0477, B67D7/04, Y10T137/7426), opening a non-pressure valve, comprising: a tubular body having an inlet and outlet; a sliding sleeve connected to the outlet, wherein the inner surface of the sliding sleeve and the tubular body together form a fluid flow path, the sliding sleeve sliding along the inner surface of the outlet and relative to the outlet between a closed position and an open position; a spring located between the sliding sleeve and the tubular body; a flow fixture positioned in the tubular body adjacent to the sliding sleeve, the flow fixture being connected to the bulb, the bulb being configured to engage the sliding sleeve and obstruct the flow of fuel; hose hydraulically connecting non-pressure valve with remote fuel valve; and wherein the flow support comprises a plurality of bypass openings configured to divert a portion of the fuel flow through the hose to the remote fuel outlet regardless of whether the sliding sleeve is in either a closed or open position.
[0005] К недостаткам указанного клапана относится выполнение разделения каналов отвода воздуха и топлива в аналоге недостаточно надежным. Это заключается в наличии промежутка 416, служащего для отвода воздуха. Тем не менее из представленных рисунков видно, что жидкость может попасть в вентиляционные отверстия и протечь через них. Кроме того, поплавковый элемент клапана выполнен довольно сложной формы, что усложняет конструкцию устройства.[0005] The disadvantages of this valve include the performance of the separation of the air and fuel exhaust channels in the analogue is not sufficiently reliable. This consists in the presence of a gap 416 that serves to remove air. However, you can see from the illustrations that liquid can enter and leak through the vents. In addition, the float element of the valve is made of a rather complex shape, which complicates the design of the device.
[0006] Известно другое близкое к заявляемому решение (RU 2 688043 C2; опубл. 17.05.2019; МПК: F16K 31/34), в котором раскрыт регулятор потока, содержащий: корпус клапана, определяющий перепускной канал жидкости, расположенный между впуском жидкости и выпуском жидкости; поршневой узел, расположенный по меньшей мере частично внутри перепускного канала жидкости, причем поршневой узел содержит опору поршня, к которой прикреплен с возможностью скольжения поршневой блок, открывающий и закрывающий выпуск жидкости, при этом опора поршня содержит по меньшей мере один канал отбора образцов жидкости, выполненный с возможностью пропускания жидкости под давлением из впуска жидкости к поверхности поршневого блока, расположенной вверх по потоку, причем указанная поверхность, расположенная вверх по потоку, толкается жидкостью под давлением, чтобы обеспечить открытие выпуска жидкости, чтобы позволить жидкости течь через перепускной канал жидкости; прокачной канал, содержащий по меньшей мере один кольцевой зазор между поршневым блоком и опорой поршня, причем указанный прокачной канал расположен между поршневым блоком и опорой поршня вниз по потоку канала отбора проб жидкости; вспомогательный канал жидкости, по меньшей мере частично расположенный внутри корпуса клапана, причем указанный вспомогательный канал на одном конце имеет жидкостное соединение с прокачной жидкостью, связанной с прокачным каналом, и расположен проксимально к поверхности поршневого блока вниз по потоку, а на другом конце имеет жидкостное соединение с узлом регулятора поток. [0006] Another solution close to the claimed one is known (
[0007] Также в патенте раскрыта система защиты резервуара от переполнения, содержащая: регулятор потока, приспособленный для оперативного соединения с резервуаром, заполняемым жидкостью, при этом указанный регулятор потока содержит: корпус клапана, определяющий перепускной канал жидкости, расположенный между впуском жидкости и выпуском жидкости, оперативно соединенный с резервуаром; поршневой узел, расположенный по меньшей мере частично внутри перепускного канала жидкости, при этом поршневой узел содержит опору поршня, к которой прикреплена с возможностью скольжения поршневой блок, открывающий и закрывающий выпуск жидкости, при этом опора поршня содержит по меньшей мере один канал отбора образцов жидкости, выполненный с возможностью пропускания жидкости под давлением из впуска жидкости к поверхности поршневого блока, расположенной вверх по потоку, при этом указанная поверхность вверх по потоку толкается жидкостью под давлением, чтобы обеспечить открывание выпуска жидкости, пропускающего поток жидкости через перепускной канал жидкости; прокачной канал, содержащий по меньшей мере один кольцевой зазор между поршневым блоком и опорой поршня, при этом указанный прокачной канал расположен между поршневым блоком и опорой поршня вниз по потоку от канала отбора проб жидкости; блок управления поплавковым клапаном, приспособленный для крепления к резервуару, и оперативно соединенный с регулятором потока через вспомогательный канал жидкости для управления открыванием и закрыванием регулятора потока; вспомогательный канал жидкости, по меньшей мере частично расположенный внутри корпуса клапана, при этом указанный вспомогательный канал на одном конце имеет жидкостное соединение с прокачной жидкостью, связанной с прокачным каналом, и расположен проксимально к поверхности поршневого блока вниз по потоку, а на другом конце имеет жидкостное соединение с узлом регулятора потока.[0007] Also disclosed in the patent is a tank overflow protection system comprising: a flow regulator adapted for operative connection to a tank filled with liquid, said flow regulator comprising: a valve body defining a liquid bypass channel located between the liquid inlet and the liquid outlet , operatively connected to the tank; a piston assembly located at least partially inside the liquid bypass channel, while the piston assembly contains a piston support to which a piston block is slidably attached to open and close the liquid outlet, while the piston support contains at least one liquid sampling channel, configured to pass pressurized fluid from the fluid inlet to an upstream surface of the piston assembly, said upstream surface being pushed by the pressurized fluid to open a fluid outlet allowing fluid to flow through the fluid bypass; a bleed passage comprising at least one annular gap between the piston assembly and the piston support, said bleed passage being located between the piston assembly and the piston support downstream of the fluid sampling passage; a float valve control unit adapted to be attached to the tank and operatively connected to the flow regulator through an auxiliary fluid passage to control the opening and closing of the flow regulator; an auxiliary fluid channel at least partially located inside the valve body, while the specified auxiliary channel at one end has a fluid connection with the pumping fluid associated with the pumping channel, and is located proximally to the surface of the piston block downstream, and at the other end has a liquid connection to the flow regulator assembly.
[0008] В число недостатков данного изобретения также входит отсутствие разделения каналов выхода излишков топлива и воздуха. Оно позволяет осуществлять последовательный выход сначала излишков воздуха, а затем топлива. Такое решение повышает скорость заправки транспортного средства и ее безопасность за счет последовательного выхода излишков содержимого топливного бака, а также препятствует выходу из строя газового фильтра, соединенного с воздуховодом. Еще одно отличие состоит в форме поплавков. В представленном решении они имеют сложную форму, что усложняет конструкцию устройства. [0008] The disadvantages of this invention also include the lack of separation of the exit channels for excess fuel and air. It allows for the sequential exit of excess air first, and then fuel. This solution increases the speed of refueling the vehicle and its safety due to the sequential release of excess contents of the fuel tank, and also prevents the failure of the gas filter connected to the air duct. Another difference is in the shape of the floats. In the presented solution, they have a complex shape, which complicates the design of the device.
[0009] Другое изобретение (RU 2593328 C2; опубл. 10.08.2016; МПК: G01N23/046, G01N23/20025, G01N33/241, G01N2223/616) раскрывает топливный клапан, включающий корпус клапана, содержащий гравитационный клапан (ROV), разгрузочный клапан избыточного давления (OPR) и поддерживающий давление клапан (PRV), в котором поддерживающий давление диск, в основном, выполнен с возможностью смещения по оси внутри верхней камеры корпуса клапана между нормально закрытым положением, в котором он герметично контактирует с выпускным каналом протока, и открытым положением, при этом указанный поддерживающий давление диск выполнен с вырезанной частью, по меньшей мере, частично охватывающей часть стенки канала разгрузки давления клапана. [0009] Another invention (RU 2593328 C2; pub. 08/10/2016; IPC: G01N23/046, G01N23/20025, G01N33/241, G01N2223/616) discloses a fuel valve, including a valve body containing a gravity valve (ROV), unloading an overpressure valve (OPR) and a pressure maintaining valve (PRV), in which the pressure maintaining disc is generally axially movable within the upper chamber of the valve body between a normally closed position in which it seals against the outlet passageway, and in an open position, wherein said pressure maintaining disk is made with a cut-out part at least partially enclosing part of the wall of the pressure relief channel of the valve.
[0010] Недостатки данных систем и метода также состоят в отсутствии разделения каналов выхода излишков топлива и воздуха. Оно позволяет осуществлять последовательный выход сначала излишков воздуха, а затем топлива. Такое решение повышает скорость заправки транспортного средства и ее безопасность за счет последовательного выхода излишков содержимого топливного бака, а также препятствует выходу из строя газового фильтра, соединенного с воздуховодом. [0010] The disadvantages of these systems and methods also consist in the lack of separation of the exit channels for excess fuel and air. It allows for the sequential exit of excess air first, and then fuel. This solution increases the speed of refueling the vehicle and its safety due to the sequential release of excess contents of the fuel tank, and also prevents the failure of the gas filter connected to the air duct.
[0011] Известно также другое решение (RU 2726843 C1; опубл. 15.07.2020; МПК: B60K 15/035, B60K 15/077, F16K 17/36, F16K 24/04), в котором описан поплавковый клапан для применения в жидкой среде, причем поплавковый клапан имеет вертикальную конфигурацию и перевернутую конфигурацию и содержит: корпус, определяющий по меньшей мере один впускной канал и по меньшей мере один выпускной канал; компоновку поплавка, перемещаемую внутри указанного корпуса; и вспомогательный поплавковый элемент, перемещаемый внутри указанного корпуса; где компоновка поплавка содержит основной поплавковый элемент, отличающийся от указанного вспомогательного поплавкового элемента, и пружинный элемент, основной поплавковый элемент предназначен закрывать указанный по меньшей мере один выпускной канал, если он упирается в него, причем пружинный элемент предназначен обеспечивать поджимающее пружинное усилие, прилагаемое к основному поплавковому элементу в направлении указанного по меньшей мере одного выпускного канала; где указанный вспомогательный поплавковый элемент предназначен обеспечивать результирующее выталкивающее усилие в жидкой среде в условиях полного погружения вне зависимости от того, находится ли поплавковый клапан в указанной вертикальной конфигурации или в указанной перевернутой конфигурации, где указанный основной поплавковый элемент содержит поплавковую камеру, вмещающую в себя вспомогательный поплавковый элемент. Также из теста известны топливный бак для транспортного средства, включающий указанный поплавковый клапан, и транспортное средство, включающее топливный бак с поплавковым клапаном, как определено ранее.[0011] Another solution is also known (RU 2726843 C1; publ. 07/15/2020; IPC:
[0012] Недостатки данного изобретения также состоят в том, что в клапане отсутствует разделение каналов, позволяющее осуществлять последовательный выход сначала излишков воздуха, а затем топлива. Такое решение повышает скорость заправки транспортного средства и ее безопасность за счет последовательного выхода излишков содержимого топливного бака, а также препятствует выходу из строя газового фильтра, соединенного с воздуховодом. Еще одно отличие состоит в форме поплавков. В представленном решении они имеют сложную форму, что усложняет конструкцию устройства. [0012] The disadvantages of this invention also lie in the fact that the valve does not have a separation of channels, allowing the sequential exit of first excess air, and then fuel. This solution increases the speed of refueling the vehicle and its safety due to the sequential release of excess contents of the fuel tank, and also prevents the failure of the gas filter connected to the air duct. Another difference is in the shape of the floats. In the presented solution, they have a complex shape, which complicates the design of the device.
[0013] Недостатком всех упомянутых решений является усложненная конструкция поплавковых элементов. Кроме того, разделение каналов для отвода воздуха и излишков топлива либо нераскрыто в уровне техники, либо не обладает достаточной надежностью, что также затрудняет заправку топливного бака ввиду риска затопления воздушных фильтров и других чувствительных к намоканию элементов. [0013] The disadvantage of all these solutions is the complicated design of the float elements. In addition, the separation of channels for removing air and excess fuel is either not disclosed in the prior art or does not have sufficient reliability, which also makes it difficult to fill the fuel tank due to the risk of flooding air filters and other wet-sensitive elements.
Сущность изобретения The essence of the invention
[0014] Задачей настоящего изобретения является создание топливозаправочной системы, осуществляющей быструю и надежную заправку бака, обусловленную конструкцией устройства выравнивания давления и клапана заправки, и имеющей предохранительные механизмы для вывода излишков воздуха и топлива.[0014] It is an object of the present invention to provide a refueling system that performs fast and reliable tank refueling due to the design of the pressure equalization device and the refueling valve, and having safety mechanisms to remove excess air and fuel.
[0015] Данная задача решается за счет достижения заявляемым изобретением технического результата, заключающегося в повышении безопасности заправки транспортного средства, в том числе за счет последовательного выхода излишков содержимого топливного бака, включая избыточное топливо и воздух, а также препятствия попаданию жидкого топлива в чувствительные к жидкостям элементы.[0015] This problem is solved by achieving the technical result claimed by the invention, which consists in improving the safety of refueling the vehicle, including due to the sequential release of excess fuel tank contents, including excess fuel and air, as well as preventing liquid fuel from entering fluid-sensitive elements.
[0016] Устройство выравнивания давления в топливном баке содержит канал спуска воздуха, канал сброса топлива, сообщенные с отводящим каналом, причем в отводящем канале установлен воздуховод, соединенный с держателем поплавка, в котором размещен по крайней мере один поплавок, а отводящий канал отделен от канала спуска воздуха и канала сброса топлива клапаном сброса избыточного давления.[0016] The pressure equalization device in the fuel tank comprises an air release channel, a fuel discharge channel communicated with the outlet channel, and in the outlet channel there is an air duct connected to the float holder, in which at least one float is placed, and the outlet channel is separated from the channel air bleed and fuel discharge channel with overpressure relief valve.
[0017] Канал спуска воздуха осуществляет отвод излишков воздуха из бака через воздуховод, обеспечивая тем самым процесс заправки топлива в бак за счет удаления воздуха, занимающего объем, из бака посредством вытеснения воздуха заправляемым горючим. Канал может быть соединен с линиями отвода воздуха, ведущими, например, в другую емкость или за пределы бака. Также, канал спуска воздуха защищает клапан сброса избыточного давления от внешних механических повреждений, способных нарушить его целостность и целостность других элементов, а также от воспламенения ввиду своей герметичности, что повышает тем самым надежность работы устройства. В предпочтительной реализации канал спуска воздуха может быть связан с фильтром. В зависимости от назначения и конструкции фильтр может осуществлять очистку выходящего воздуха от паров топлива в ходе заправки, что приводит к предотвращению их случайного воспламенения, обеспечивая тем самым безопасность процесса заправки, а также он автоматически очищается в ходе засасывания воздуха из атмосферы в бак, вызванного выравниванием давления снаружи и внутри, что повышает продолжительность работы этого элемента. В другом варианте фильтр может очищать входящий при опустошении бака воздух, что защищает топливо от загрязнения частицами пыли, ухудшающими качество горючего, и повышает тем самым безопасность заправки за счет сохранности двигателя. Фильтр также может очищаться быстрым потоком воздуха из бака, что повышает продолжительность его работы.[0017] The air bleed channel removes excess air from the tank through the air duct, thereby ensuring the process of refueling into the tank by removing air occupying the volume from the tank by displacing air with refueling fuel. The channel can be connected to air outlet lines leading, for example, to another container or outside the tank. Also, the air release channel protects the overpressure relief valve from external mechanical damage that can violate its integrity and the integrity of other elements, as well as from ignition due to its tightness, which thereby increases the reliability of the device. In a preferred embodiment, the air release channel may be associated with a filter. Depending on the purpose and design, the filter can clean the outgoing air from fuel vapors during refueling, which leads to the prevention of their accidental ignition, thereby ensuring the safety of the refueling process, and it is also automatically cleaned during the suction of air from the atmosphere into the tank, caused by equalization pressure outside and inside, which increases the duration of this element. In another embodiment, the filter can clean the air entering when the tank is empty, which protects the fuel from contamination with dust particles that degrade fuel quality, and thereby increases the safety of refueling due to the safety of the engine. The filter can also be cleaned with a fast flow of air from the tank, which increases the duration of its operation.
[0018] Отводящий канал осуществляет последовательную подачу сначала воздуха, а потом жидкости в канал спуска воздуха и канал сброса топлива соответственно при заправке бака, и наполнение бака воздухом также через воздуховод при его опустошении. Отводящий канал отделяется от канала спуска воздуха клапаном сброса избыточного давления, при этом во впускном канале также расположены воздуховод и держатель поплавка. Таким образом осуществляется последовательное движение вытесняемых воздуха и жидкости, что и обеспечивает безопасность заправки. В предпочтительной реализации устройства в боковой поверхности отводящего канала выполнено по крайней мере одно отверстие. Отверстие служит для ускорения тока жидкости в канал, что повышает скорость заправки и выравнивает давление внутри и вне отводящего канала, способствуя тем самым достижению технического результата.[0018] The discharge channel sequentially supplies first air and then liquid to the air release channel and the fuel discharge channel, respectively, when the tank is filled, and the tank is also filled with air through the air duct when it is empty. The outlet channel is separated from the air outlet channel by an overpressure relief valve, while the air duct and the float holder are also located in the inlet channel. Thus, the sequential movement of the displaced air and liquid is carried out, which ensures the safety of refueling. In the preferred implementation of the device, at least one hole is made in the side surface of the discharge channel. The hole serves to accelerate the flow of liquid into the channel, which increases the filling rate and equalizes the pressure inside and outside the discharge channel, thereby contributing to the achievement of the technical result.
[0019] Канал сброса топлива осуществляет отвод излишков топлива из бака, обеспечивая тем самым безопасность процесса заправки топлива в бак за счет удаления лишней жидкости. Он может быть соединен с линиями отвода жидкости, ведущими, например, в другую емкость или за пределы бака для контролируемого отвода вытекшего топлива.[0019] The fuel dump channel carries out the removal of excess fuel from the tank, thereby ensuring the safety of the process of refueling the tank by removing excess liquid. It can be connected to liquid drain lines leading, for example, to another container or outside the tank for controlled removal of leaked fuel.
[0020] Как было сказано выше, в отводящем канале установлен воздуховод. Воздуховод представляет собой трубку, расположенную в отводящем канале, по которой может перемещаться воздух из бака или в бак, что и обеспечивает выход излишков в ходе заправки. Воздуховод соединен с держателем поплавка, который обеспечивает перекрытие воздуховода при заправке бака, препятствуя тем самым непреднамеренному попаданию жидкости в воздуховод, и его открытие при опустошении бака.[0020] As mentioned above, an air duct is installed in the discharge channel. The air duct is a tube located in the outlet channel, through which air can move from the tank or into the tank, which ensures the release of excess during refueling. The air duct is connected to a float holder, which ensures that the air duct is closed when the tank is filled, thereby preventing liquid from inadvertently entering the air duct and opening it when the tank is empty.
[0021] Держатель поплавка служит для стабилизации поплавка внутри себя в ходе заполнения бака топливом. Это позволяет надежно перекрыть воздуховод при повышении уровня топлива выше уровня входного отверстия, исключая перемещение поплавка за пределы входного канала, что также обеспечивает раздельное отведение избытков воздуха и жидкости, обеспечивая безопасность заправки. Держатель должен быть проницаемым для жидкости и вместе с тем не позволять поплавку покинуть его. В частном, но не единственном выполнении держателя он выполнен пружинным. Это решение удовлетворяет упомянутым критериям держателя и вместе с тем имеет облегченную массу, что позволяет вместить в себя при надобности больше поплавков, а также имеет небольшой, но достаточный объем, что позволяет заправить в бак большее количество топлива. Форма пружины позволяет жидкому топливу беспрепятственно проникать в держатель поплавка, что увеличивает ток жидкости в него, повышая тем самым безопасность заправки за счет мгновенного перекрытия воздуховода при достижении критического уровня топлива. Критический уровень топлива означает тот объем топлива, при котором уровень жидкости в баке достигает уровня входного отверстия воздуховода.[0021] The float holder serves to stabilize the float within itself during the filling of the tank with fuel. This allows you to reliably close the air duct when the fuel level rises above the inlet level, excluding the float from moving outside the inlet channel, which also ensures separate removal of excess air and liquid, ensuring refueling safety. The holder must be liquid-permeable and at the same time prevent the float from leaving it. In particular, but not the only execution of the holder, it is made of spring. This solution satisfies the mentioned holder criteria and at the same time has a light weight, which allows you to fit more floats if necessary, and also has a small but sufficient volume, which allows you to fill more fuel into the tank. The shape of the spring allows liquid fuel to freely enter the float holder, which increases the flow of liquid into it, thereby increasing the safety of refueling by instantly shutting off the air duct when a critical fuel level is reached. The critical fuel level means the volume of fuel at which the liquid level in the tank reaches the level of the air duct inlet.
[0022] Поплавок обеспечивает перекрытие воздуховода в ходе заполнения бака топливом и его открытие при опустошении, реализуя тем самым разделение токов жидкости и воздуха из бака. Он располагается в держателе поплавка и не покидает ее пределов. Особенностями поплавка является его форма, позволяющая плотно перекрыть ток воздуха из бака при заправке и плотность, обеспечивающая плавучесть элемента в жидком топливе. Поплавком этот элемент назван ввиду того, что он обладает плавучестью в жидком топливе, перекрывая тем самым входное отверстие воздуховода при достижении критического уровня жидкости в баке и выше, а в иных условиях он покоится в держателе поплавка. В устройстве выравнивания давления может быть задействовано несколько таких элементов. Их количество влияет на скорость и качество перекрытия воздуховода, однако одного такого элемента достаточно для достижения результата. В частном виде поплавок выполнен в виде сферы. Такая форма позволяет обеспечить плотный контакт элемента с воздуховодом, исключая тем самым попадание жидкости в воздуховод, что способствует разделению потоков избытков жидкости и воздуха в баке.[0022] The float ensures that the air duct is closed during the filling of the tank with fuel and opens when empty, thereby realizing the separation of liquid and air flows from the tank. It is located in the float holder and does not leave its limits. The features of the float are its shape, which allows you to tightly block the flow of air from the tank when refueling, and the density, which ensures the buoyancy of the element in liquid fuel. This element is called a float due to the fact that it has buoyancy in liquid fuel, thereby blocking the inlet of the air duct when the critical liquid level in the tank and above is reached, and in other conditions it rests in the float holder. Several of these elements may be involved in a pressure equalization device. Their number affects the speed and quality of the overlap of the duct, however, one such element is enough to achieve the result. In private form, the float is made in the form of a sphere. This form allows for tight contact of the element with the air duct, thereby eliminating the ingress of liquid into the air duct, which contributes to the separation of excess liquid and air flows in the tank.
[0023] Клапан сброса избыточного давления обеспечивает раздельный отвод избытков топлива и воздуха, обеспечивая тем самым достижение технического результата. Более конкретно, клапан сброса избыточного давления отделяет канал спуска воздуха от отводящего канала, при этом не перекрывая воздуховод. В случае, когда уровень жидкого топлива в баке превосходит критический, топливо в результате перекрытия воздуховода поплавком поднимается выше, что приводит к повышению давления в баке. Давление действует на клапан и приподнимает его, устремляя жидкость в канал сброса топлива и отводя ее. После этого, когда уровень топлива спадет ниже критической отметки, клапан сброса избыточного давления опускается и вновь перекрывает отводящий канал. В частной, но не в единственно возможной реализации клапан сброса избыточного давления имеет пружину, которая возвращает клапан в исходное положение при спадании уровня топлива, а также плотно удерживает его в обычном положении, и имеет запорный элемент. Это повышает безопасность заправки за счет возможности повторного использования клапана при переполнении бака. Дополнительно к пружине может быть выполнена направляющая, которая обеспечивает плавный ход для пружины и обеспечивает большую жесткость фиксации пружины, предотвращающую смещение пружины от исходно заданной оси. Это также повышает безопасность заправки за счет повышения надежности срабатывания пружины. В частной реализации направляющая может разделять каналы спуска воздуха и сброса топлива.[0023] The overpressure relief valve provides separate removal of excess fuel and air, thereby achieving a technical result. More specifically, the overpressure relief valve separates the air outlet duct from the outlet duct without blocking the air duct. In the case when the level of liquid fuel in the tank exceeds the critical level, the fuel rises higher as a result of blocking the air duct by the float, which leads to an increase in pressure in the tank. Pressure acts on the valve and lifts it, rushing fluid into the fuel dump channel and diverting it. After that, when the fuel level falls below the critical level, the overpressure relief valve lowers and closes the outlet channel again. In a private, but not in the only possible implementation, the overpressure relief valve has a spring that returns the valve to its original position when the fuel level drops, and also holds it tightly in its normal position, and has a locking element. This improves filling safety by allowing the valve to be reused when the tank is full. In addition to the spring, a guide can be made, which provides a smooth running for the spring and provides a greater fixation rigidity of the spring, which prevents the spring from shifting from the initially specified axis. It also improves filling safety by improving the reliability of spring actuation. In a private implementation, the guide may separate the channels for air release and fuel discharge.
[0024] Система топливной заправки содержит по крайней мере одно устройство выравнивания давления, по крайней мере один клапан заправки и топливный бак, причем устройство выравнивания давления включает канал спуска воздуха, канал сброса топлива, сообщенные с отводящим каналом, причем в отводящем канале установлен воздуховод, соединенный с держателем поплавка, в котором размещен по крайней мере один поплавок, а отводящий канал отделен от канала спуска воздуха и канала сброса топлива клапаном сброса избыточного давления.[0024] The fuel refueling system comprises at least one pressure equalization device, at least one refueling valve and a fuel tank, wherein the pressure equalization device includes an air release channel, a fuel discharge channel communicated with the outlet channel, and an air duct is installed in the outlet channel, connected to the float holder, in which at least one float is placed, and the discharge channel is separated from the air release channel and the fuel discharge channel by an overpressure relief valve.
[0025] Устройство выравнивания давления служит для обеспечения выравнивания давления в баке, а именно отвода излишков воздуха и жидкого топлива в ходе заправки и подвода воздуха при опустошении бака. Основной особенностью конструкции является выполнение устройства с по крайней мере одним воздуховодом и каналом сброса топлива выходящими независимо друг от друга. Это позволяет организовать последовательный отвод воздуха и жидкости, что повышает безопасность, обоснованную ранее. Кроме того, заявленное решение имеет иные особенности, описанные в заявке.[0025] The pressure equalization device serves to equalize the pressure in the tank, namely, the removal of excess air and liquid fuel during refueling and the supply of air when the tank is empty. The main feature of the design is the implementation of the device with at least one air duct and a fuel discharge channel that exit independently of each other. This allows you to organize a consistent removal of air and liquid, which increases the safety justified earlier. In addition, the claimed solution has other features described in the application.
[0026] Клапан заправки осуществляет подачу топлива в бак путем соединения с устройством подачи топлива, например, топливного пистолета, т.е. напрямую обеспечивает заправку бака. Известно множество реализаций клапана заправки, одна из них представляет собой клапан заправки, который содержит корпус, крышку, по крайней мере один подвижный клапан и по крайней мере одну направляющую клапана с по крайней мере одним отверстием, причем подвижный клапан выполнен подвижным относительно направляющей. Корпус выполняет защитную функцию, а также на него крепятся остальные элементы. Крышка закрывает корпус и способствует улучшению его защитных функций от механических повреждений снаружи, что повышает безопасность заправки за счет сохранности элементов, осуществляющих ее. Подвижный клапан пропускает поток топлива при подаче на него достаточного усилия со стороны направляющей клапана. Подвижность обеспечивает отпирание и запирание канала подачи топлива, что и позволяет осуществить заправку бака и отсутствие протекания по ее завершению. Отверстие в направляющей клапана осуществляет течение топлива через него. В одной из вариаций клапана заправки подвижность реализована за счет наличия пружины. Она обеспечивает плавность хода клапана, что повышает безопасность заправки за счет предотвращения скачков давления, способных вызвать попадание жидкости в воздуховод, вызванное несвоевременным перекрытием потока топлива из устройства подачи. Кроме того, описанный клапан заправки может содержать по крайней мере один установочный элемент для крепления устройства подачи топлива. Элемент, выполненный на корпусе, позволяет осуществить надежное сцепление устройства подачи топлива с клапаном заправки, что повышает безопасность процесса заправки за счет плотного контакта устройств, обеспечивающего бесперебойность процесса наполнения бака. В предпочтительной реализации установочный элемент выполнен в виде гребня, который препятствует соскальзыванию за счет упора и зацепления за него устройства подачи, повышая тем самым безопасность заправки. [0026] The priming valve supplies fuel to the tank by connecting to a fuel supply device, such as a fuel gun, i. provides direct filling of the tank. Many implementations of the filling valve are known, one of them is a filling valve that includes a housing, a cover, at least one movable valve and at least one valve guide with at least one opening, the movable valve being movable relative to the guide. The case performs a protective function, and other elements are also attached to it. The cover closes the body and improves its protective functions from mechanical damage from the outside, which increases the safety of refueling due to the safety of the elements that carry it out. The mobile valve allows fuel to flow when sufficient force is applied to it from the valve guide. Mobility provides unlocking and locking of the fuel supply channel, which makes it possible to carry out refueling of the tank and the absence of leakage upon its completion. A hole in the valve guide allows fuel to flow through it. In one of the variations of the filling valve, mobility is realized due to the presence of a spring. It provides a smooth valve action, which increases the safety of refueling by preventing pressure surges that can cause liquid to enter the duct caused by an untimely shutoff of the fuel flow from the feeder. In addition, the filling valve described may include at least one mounting element for attaching a fuel supply device. The element made on the body allows reliable coupling of the fuel supply device with the refueling valve, which increases the safety of the refueling process due to the tight contact of the devices, which ensures the uninterrupted process of filling the tank. In a preferred embodiment, the positioning element is in the form of a ridge, which prevents slipping due to the stop and engages the feeder on it, thereby increasing the safety of filling.
[0027] Топливный бак представляет собой емкость, которая вмещает в себя жидкое топливо. Он соединяется с устройством выравнивания давления и клапаном заправки и образует систему топливной заправки. [0027] A fuel tank is a container that holds liquid fuel. It connects with a pressure equalization device and a priming valve to form a fuel refueling system.
Описание чертежей Description of drawings
[0028] Объект притязаний по настоящей заявке описан по пунктам и четко заявлен в формуле изобретения. Упомянутые выше задачи, признаки и преимущества изобретения очевидны из нижеследующего подробного описания, в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых показано:[0028] The subject matter of this application is described point by point and clearly stated in the claims. The objects, features and advantages of the invention mentioned above will be apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, which show:
[0029] На Фиг. 1 показана структурная схема устройства выравнивания давления в топливном баке.[0029] In FIG. 1 shows a block diagram of a fuel tank pressure equalization device.
[0030] На Фиг. 2 показана структурная схема системы топливной заправки.[0030] In FIG. 2 shows a block diagram of a fuel filling system.
[0031] На Фиг. 3 показана структурная схема клапана заправки.[0031] In FIG. 3 shows the block diagram of the filling valve.
[0032] Указанные чертежи поясняются следующими позициями: Устройство выравнивания давления в топливном баке – 1; Канал спуска воздуха – 2; Отводящий канал – 3; Канал сброса топлива– 4; Воздуховод – 5; Держатель поплавка – 6; Поплавок – 7; Клапан сброса избыточного давления – 8; Фильтр – 9; Отверстие в боковой поверхности отводящего канала – 10; Запорный элемент клапана сброса избыточного давления – 11; Пружина клапана сброса избыточного давления – 12; Направляющая клапана сброса избыточного давления – 13; Клапан заправки – 14; Топливный бак – 15; Корпус клапана заправки – 16; Подвижный клапан клапана заправки – 17; Направляющая подвижного клапана – 18; Пружина клапана заправки – 19; Установочный элемент клапана заправки – 20.[0032] These drawings are explained by the following positions: Pressure equalization device in the fuel tank - 1; Air release channel - 2; Outlet channel - 3; Fuel dump channel - 4; Air duct - 5; Float holder - 6; Float - 7; Excess pressure relief valve - 8; Filter - 9; Hole in the side surface of the discharge channel - 10; The shut-off element of the overpressure relief valve - 11; Overpressure relief valve spring - 12; Overpressure relief valve guide - 13; Filling valve - 14; Fuel tank - 15; Filling valve body - 16; The mobile valve of the filling valve - 17; Movable valve guide - 18; Filling valve spring - 19; Filling valve setting element - 20.
Подробное описание изобретения Detailed description of the invention
[0033] В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.[0033] In the following detailed description of an implementation of the invention, numerous implementation details are provided to provide a clear understanding of the present invention. However, one skilled in the art will appreciate how the present invention can be used, both with and without these implementation details. In other cases, well-known methods, procedures, and components are not described in detail so as not to unduly obscure the features of the present invention.
[0034] Кроме того, из приведенного изложения ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, очевидны для квалифицированных в предметной области специалистов.[0034] In addition, from the foregoing it is clear that the invention is not limited to the above implementation. Numerous possible modifications, alterations, variations, and substitutions that retain the spirit and form of the present invention will be apparent to those skilled in the art.
[0035] На Фиг. 1 показана структурная схема одного из вариантов выполнения устройства выравнивания давления 1. Устройство выравнивания давления в топливном баке 1 содержит канал спуска воздуха 2, канал сброса топлива 4, сообщенные с отводящим каналом 3, причем в отводящем канале 3 установлен воздуховод 5, соединенный с держателем поплавка 6, в котором размещен по крайней мере один поплавок 7, а отводящий канал 3 отделен от канала спуска воздуха 2 и канала сброса топлива 4 клапаном сброса избыточного давления 8. [0035] In FIG. 1 shows a block diagram of one of the embodiments of the pressure equalization device 1. The pressure equalization device in the fuel tank 1 contains an
[0036] В качестве жидкого топлива могут выступать жидкие и текучие фракции углеводородов, в том числе бензин, нефть, нефтепродукты и другие горючие вещества и смеси. Под воздухом в баке 15 понимается смесь атмосферных газов, паров жидкого топлива и прочие газы.[0036] Liquid and fluid fractions of hydrocarbons, including gasoline, oil, oil products and other combustible substances and mixtures, can act as liquid fuels. Under the air in the
[0037] Канал спуска воздуха 2 осуществляет отвод излишков воздуха из бака 15 через воздуховод 5, обеспечивая тем самым процесс заправки топлива в бак 15 за счет удаления воздуха, занимающего объем, из бака 15 посредством вытеснения воздуха заправляемым горючим. Канал 2 может быть соединен с линиями отвода воздуха, ведущими, например, в другую емкость или за пределы бака 15. Канал спуска воздуха 2 наряду с каналом сбросом топлива 4 и клапаном сброса избыточного давления 8 осуществляют разделение каналов отвода избытков воздуха и топлива, включающее независимый выход воздуховода и канала сброса топлива, что способствует достижению технического результата посредством вывода лишнего газа и жидкости по двум линиям, обеспечивая тем самым безопасность эксплуатации. Первую линию образует воздуховод 5 и канал спуска воздуха 2, а вторую – отводящий канал 3 и канал сброса топлива 4. Поскольку поплавок 7 перекрывает воздуховод 5 при достижении уровня топлива в баке 15 критического значения, то сначала из бака 15 по воздуховоду 5 выходит воздух, а затем по второй линии выходит избыток топлива, т.е. в устройстве 1 реализовано последовательное отведение избытков веществ в баке 15. Это отведение обеспечивает повышение безопасности процесса заправки, поскольку сначала из бака 15 отводится воздух, содержащий в том числе пары топлива, которые могут легко воспламениться. Отвод горючего воздуха может быть организован в безопасную область, защищенную от источников открытого огня. Кроме того, последовательное отведение воздуха может сохранить чувствительные к жидкостям и жидкому топливу устройства и приспособления за счет предотвращения их контакта с избытком жидкого топлива, вытесненным в результате переполнения бака 15, в отличие от устройств выравнивания давления, выполненных с единым каналом для излишков газообразных и жидких веществ. Это также повышает безопасность процесса заправки бака 15. Также, канал спуска воздуха 2 защищает клапан сброса избыточного давления 8 от внешних механических повреждений, способных нарушить его целостность и целостность других элементов, а также от воспламенения ввиду своей герметичности, что повышает тем самым надежность работы устройства 1, а, следовательно, и безопасность заправки. В предпочтительной реализации канал спуска воздуха 2 может быть связан с фильтром 9. В зависимости от назначения и конструкции фильтр 9 может осуществлять очистку выходящего воздуха от паров топлива в ходе заправки, что приводит к предотвращению их случайного воспламенения, обеспечивая тем самым безопасность процесса заправки, а также он автоматически очищается в ходе заполнения бака 15 топливом, вызванного выравниванием давления снаружи и внутри бака 15, что повышает продолжительность работы этого элемента. В другом варианте фильтр 9 может очищать входящий при опустошении бака воздух, что защищает топливо от загрязнения частицами пыли, ухудшающими качество горючего, и повышает тем самым безопасность заправки за счет сохранности двигателя. Как было упомянуто выше, фильтр 9 в данной реализации также может очищаться быстрым потоком воздуха из бака 15, что повышает продолжительность его работы. Канал спуска воздуха 2 может быть выполнен из металла, или сплавов, или других материалов, неподверженных коррозии, ухудшающей качество хранимого в баке 15 топлива. Возможные форма, материал, количество и расположение каналов спуска воздуха 2 в устройстве 1 очевидны специалисту.[0037] The
[0038] Отводящий канал 3 осуществляет последовательную подачу сначала воздуха, а потом жидкости в канал спуска воздуха 2 и канал сброса топлива 4 соответственно при заправке бака 15, и наполнение бака 15 воздухом также через воздуховод 5 при его опустошении. Отводящий канал 3 отделяется от канала спуска воздуха 2 клапаном сброса избыточного давления 8, при этом во отводящем клапане 3 также расположены воздуховод 5 и держатель поплавка 6, соединенный с воздуховодом 5 и расположенная вблизи его входного отверстия. Входное отверстие отводящего канала 3 расположено в полости бака 15 для доступа к нему топлива и воздуха. Воздуховод 5 позволяет избытку воздуха покинуть бак 15, а держатель поплавка 6 способствует надежности перекрытия воздуховода 5 по крайней мере одним поплавком 7 при достижении топливом критической отметки. Таким образом осуществляется последовательное движение вытесняемых воздуха и жидкости, что и обеспечивает безопасность заправки по указанной ранее причине. Возможно выполнение нескольких отводящих каналов 3 в составе одного устройства 1, что может обеспечить работу устройства при выходе из строя одного из них. Отводящий канал 3 также может быть сообщен со вспомогательными элементами, например, фильтрами, датчиками и другими устройствами, способствующими работе устройства. Отводящий канал 3 может быть выполнен из металла, или сплавов, или других материалов, неподверженных коррозии, ухудшающей качество хранимого в баке 15 топлива. Эксперту из области техники известны другие возможные формы, материал и расположение отводящего канала 3. В предпочтительной реализации устройства 1 в боковой поверхности отводящего канала 3 выполнено по крайней мере одно отверстие 10. Отверстие 10 служит для ускорения тока жидкости в канал 3, что повышает скорость заправки и выравнивает давление внутри и вне отводящего канала 3, способствуя тем самым достижению технического результата. Повышение скорости и безопасности заправки обеспечивается за счет того, что наличие отверстия 10 обеспечивает ток жидкости не только через входное отверстие отводящего канала 3, но и через себя. Таким образом повышается плавность движения жидкости внутри канала 3, что исключает непреднамеренное попадание жидкости в воздуховод 5 и повышает таким образом безопасность использования системы заправки, содержащей данное устройство 1. [0038] The
[0039] Канал сброса топлива 4 осуществляет отвод излишков топлива из бака 15, обеспечивая тем самым безопасность процесса заправки топлива в бак 15 за счет удаления лишней жидкости. Входное отверстие канала сброса топлива 4 отделено от бака 15 отводящим каналом 3 и клапаном сброса избыточного давления. Таким образом, отвод жидкости позволяет контролировать переполнение бака 15 при заправке при открытии клапана сброса избыточного давления 8. Канал сброса топлива 4 может быть соединен с линиями отвода жидкости, ведущими, например, в другую емкость, или за пределы бака, или иначе для контролируемого отвода излишков топлива, а также в него может быть вставлена заглушка, которая выбивается под давлением излишков топлива, как показано на Фиг. 1. Канал сброса топлива 4 может быть выполнен из металла, или сплавов, или других материалов, неподверженных коррозии, ухудшающей качество хранимого в баке 15 топлива. Другие возможные форма, расположение и материал канала 4 также очевидны для эксперта.[0039] The
[0040] Как было сказано выше, в отводящем канале 3 установлен воздуховод 5. Воздуховод 5 представляет собой трубку, расположенную в отводящем канале 3, по которой может перемещаться воздух из бака 15 или в бак 15, что и обеспечивает выход излишков в ходе заправки. Воздуховод 5 соединен с держателем 6, который за счет расположенных внутри него поплавков 7 обеспечивает перекрытие воздуховода 5 при заправке бака 15, препятствуя тем самым непреднамеренному попаданию жидкости в воздуховод 5, и его открытие при опустошении бака 15. Воздуховод 5 может быть выполнен из металла, или сплавов, или других материалов, неподверженных коррозии, ухудшающей качество хранимого в баке 15 топлива. Другие возможные формы, расположение и материал воздуховода 5 также очевидны для эксперта.[0040] As mentioned above, an
[0041] Держатель поплавка 6, соединенный с воздуховодом 5, служит для стабилизации по крайней мере одного поплавка 7 внутри себя в ходе заполнения бака 15 топливом. Это позволяет надежно перекрыть воздуховод 5 при повышении уровня топлива выше уровня его входного отверстия, исключая перемещение поплавка 7 за пределы отводящего канала 3, что также обеспечивает раздельное отведение избытков воздуха и жидкости, обеспечивая безопасность заправки. Держатель 6 должен быть проницаемым для жидкости и вместе с тем не позволять поплавку 7 покинуть её. Он может быть выполнен в виде перфорированного объема кубической, сферической, цилиндрической или иной формы, имеющего входные отверстия для доступа жидкости и воздуха. При этом держатель 6 должна обладать достаточной жесткостью для удержания поплавков 7 в состоянии покоя. В частном, но не единственном выполнении держателя 6 он выполнен пружинным, как показано на Фиг. 1. Это решение удовлетворяет упомянутым критериям доступности для жидкости держателя 6 и вместе с тем имеет облегченную массу, что позволяет вместить в себя при надобности больше поплавков 7, а также имеет небольшой, но достаточный объем, что позволяет заправить в бак 15 большее количество топлива. Форма пружины, имеющая интервалы между витками, позволяет жидкому топливу беспрепятственно проникать в полость держателя поплавка 6, что увеличивает ток жидкости в него, повышая тем самым безопасность заправки за счет мгновенного перекрытия воздуховода 5 при достижении критического уровня топлива. Критический уровень топлива означает тот объем топлива, при котором уровень жидкости в баке 15 достигает уровня входного отверстия воздуховода 5. Держатель 6 может быть выполнен из металла, или сплавов, или других материалов, неподверженных коррозии, ухудшающей качество хранимого в баке 15 топлива. Эксперту очевидны и другие возможные форма, материал и расположение держателя 6.[0041] The holder of the
[0042] Поплавок 7 обеспечивает перекрытие воздуховода 5 в ходе заполнения бака 15 топливом и его открытие при опустошении, реализуя тем самым разделение токов жидкости и воздуха из бака 15. Перекрытие воздуховода 5 поплавком 7 приводит к увеличению давления в баке 15, что приводит к остановке заправки. Поплавок 7 располагается в держателе поплавка 6 и не покидает его пределов для того, чтобы обеспечить надежность своего неоднократного срабатывания, повышая тем самым безопасность процесса заправки. Особенностями поплавка 7 является его форма, позволяющая плотно перекрыть ток воздуха из бака 15 при заправке, и плотность, обеспечивающая плавучесть поплавка 7 в жидком топливе. Поплавком этот элемент назван ввиду того, что он обладает плавучестью в жидком топливе, перекрывая тем самым входное отверстие воздуховода 5 при достижении критического уровня жидкости в баке 15 и выше, а в иных условиях он покоится в держателе поплавка 6, не препятствуя проходу воздуха при заправке и расходовании топлива и способствуя выравниванию давления. В зависимости от используемого топлива поплавок 7 может быть заменен на подходящий, имеющий плотность, обеспечивающую плавучесть в жидкости. В устройстве выравнивания давления 1 может быть задействовано несколько таких поплавков 7. Их количество влияет на скорость и качество перекрытия воздуховода 5, однако одного такого поплавка 7 достаточно для достижения результата. Возможна такая комбинация поплавков 7, в которой один из поплавков 7 может поднимать другой, имеющий несколько большую плотность, для более плотного контакта со входом воздуховода 5 и для создания задержки по времени между перекрытием воздуховода 5 и клапана заправки 14, используемой для контроля уровня топлива в баке 15. В частном виде поплавок 7 выполнен в виде сферы. Пересечение сферической поверхности поплавка 7 и, например, комплементарного круглого сечения входа воздуховода 5, является замкнутым контуром, описывающим форму отверстия воздуховода 5, что при приложении внешней подъемной силы обеспечивает герметичность воздуховода 5 со стороны бака 15. Таким образом, такая форма поплавка 7 позволяет обеспечить плотный контакт поплавка 7 с воздуховодом 5, исключая тем самым попадание жидкости в воздуховод 5, что способствует разделению потоков избытков жидкости и воздуха в баке 15. Эксперту очевидно, что выполнение диаметра сферы меньшим диаметром отверстия не приведет к достаточному перекрытию воздуховода 5. Эксперту также очевидны другие возможные формы, материалы и количество таких поплавков 7 для обеспечения работоспособности устройства 1. [0042]
[0043] Клапан сброса избыточного давления 8 обеспечивает раздельный отвод избытков топлива и воздуха, обеспечивая тем самым достижение технического результата. Более конкретно, клапан сброса избыточного давления 8 отделяет канал спуска воздуха 2 от отводящего канала 3, при этом не перекрывая воздуховод 5. В случае, когда уровень жидкого топлива в баке 15 превосходит критический, топливо в результате перекрытия воздуховода 5 по крайней мере одним поплавком 7 поднимается выше, что приводит к повышению давления в баке 15. Давление действует на клапан 8 и приподнимает его, устремляя жидкость в канал сброса топлива 4 и отводя ее. После этого, когда давление достаточно уменьшится, клапан сброса избыточного давления 8 опускается и вновь перекрывает отводящий канал 3. Клапан 8 может быть выполнен целиком из материала, имеющего низкую плотность для обеспечения возможности собственного поднятия при оказании жидкостью давления на него. Однако такое решение обладает недостаточной надежностью, поскольку менее плотный материал будет иметь меньшую массу при одинаковом объеме, что может привести клапан 8 к смещению от исходного рабочего положения, обеспечивающего герметичность бака 15 в отсутствие его переполнения. В частной, но не в единственно возможной реализации клапан сброса избыточного давления 8 имеет пружину 12, которая возвращает клапан 8 в исходное положение при спадании уровня топлива, а также плотно удерживает его в обычном положении, и имеет запорный элемент 11, который открывается при воздействии избыточного давления от жидкости. Это повышает безопасность заправки за счет возможности повторного использования клапана при переполнении бака 15, а также гарантированного запирания выхода отводящего канала 3 запорным элементом 11, обусловленного упругостью и жесткостью пружины 12. Пружина 12 может быть выполнена спиральной, тарельчатой или иной формы. Дополнительно к пружине 12 может быть выполнена направляющая 13, которая обеспечивает плавный ход для пружины 12 и обеспечивает большую жесткость фиксации пружины 12, предотвращающую смещение пружины 12 от исходно заданной оси. Это также повышает безопасность заправки за счет повышения надежности срабатывания пружины 12. В частной реализации, представленной на Фиг. 1, направляющая 13 также разделяет каналы спуска воздуха 2 и сброса топлива 4. Направляющая 13 может располагаться как со внешней поверхности пружины 12, так и со внутренней. Другие выполнения клапана сброса избыточного давления 8 очевидны эксперту при соблюдении раскрытых выше принципов его действия.[0043] The
[0044] На Фиг. 2 представлена система топливной заправки, которая содержит по крайней мере одно устройство выравнивания давления 1, по крайней мере один клапан заправки 14 и топливный бак 15, причем устройство выравнивания давления 1 включает канал спуска воздуха, канал сброса топлива, сообщенные с отводящим каналом, причем в отводящем канале установлен воздуховод, соединенный с держателем поплавка, в котором размещен по крайней мере один поплавок, а отводящий канал отделен от канала спуска воздуха и канала сброса топлива клапаном сброса избыточного давления. [0044] In FIG. 2 shows a fuel filling system that includes at least one pressure equalization device 1, at least one
[0045] Устройство выравнивания давления 1 служит для обеспечения выравнивания давления в баке 15, а именно отвода излишков воздуха и жидкого топлива в ходе заправки и подвода воздуха при опустошении бака 15. Помимо этого, устройство осуществляет другие вспомогательные функции, в числе которых уменьшение интенсивности испарения топлива в баке 15, обеспечение взрывобезопасности и уменьшение загрязнения за счет возможной установки фильтра 9, а также защита топлива от грязи и пыли. Таким образом устройство обеспечивает возможность заправки топлива в бак 15 и его опустошения ввиду контролирования баланса воздуха и топлива в баке 15. Устройство выравнивания технически эффективнее располагать в верхней части бака 15, поскольку расположение ниже приведет к потере полезного объема бака или к излишней сложности всей системы, связанной с организацией отвода избытков жидкости и воздуха. Особенностью конструкции является выполнение устройства 1 с по крайней мере одним воздуховодом 5 и каналом сброса топлива 4, выходящими независимо друг от друга. Это позволяет организовать последовательный отвод воздуха и жидкости, что повышает безопасность, подробно обоснованную ранее. Возможны различные варианты выполнения устройства 1, но предпочтительным является вариант, раскрытый ранее на Фиг. 1 ввиду своих преимуществ, упомянутых выше.[0045] The pressure equalization device 1 serves to equalize the pressure in the
[0046] Клапан заправки 14 осуществляет подачу топлива в бак 15 путем соединения с устройством подачи топлива, например, топливного пистолета, т.е. напрямую обеспечивает заправку бака 15 и герметичность. Клапан 14 может располагаться в любой части бака 15, но его расположение в нижней части бака, как показано на Фиг. 2, исключает деформацию днища бака 15 ввиду высокого давления жидкости, поступающей через клапан 14. Из уровня техники известно множество реализаций клапана заправки 14, одна из них представляет собой клапан заправки 14, который содержит корпус 16, крышку (не показана), по крайней мере один подвижный клапан 17 и по крайней мере одну направляющую клапана 18 с по крайней мере одним отверстием, причем подвижный клапан 17 выполнен подвижным относительно направляющей 18. Частная реализация клапана 14 представлена на Фиг. 3. Корпус 16 выполняет защитную функцию, а также на него крепятся остальные элементы клапана 14. Крышка закрывает корпус 16 и способствует улучшению его защитных функций от механических повреждений снаружи, что повышает безопасность заправки за счет сохранности элементов, осуществляющих ее. Подвижный клапан 17 пропускает поток топлива при подаче на него достаточного усилия со стороны направляющей клапана 18 и не пропускает его при отсоединении. Подвижность обеспечивает отпирание и запирание канала подачи топлива, что и позволяет осуществить заправку бака 15 и отсутствие протекания по ее завершению. Отверстие в направляющей клапана 18 осуществляет течение топлива через него. Указанные элементы могут быть выполнены из металла, или сплавов, или других материалов, неподверженных коррозии, ухудшающей качество хранимого в баке 15 топлива, и обладающих высокой прочностью. В одной из вариаций клапана заправки 14 подвижность реализована за счет наличия пружины 19. Она обеспечивает плавность хода клапана 17, что повышает безопасность заправки за счет предотвращения скачков давления, способных вызвать попадание жидкости в воздуховод 5, вызванное несвоевременным перекрытием потока топлива из устройства подачи. Подвижность также может быть обеспечена ручным механизмом открытия, например, в виде рукоятки, приводимой в действие оператором, или иначе. Кроме того, описанный клапан заправки 14 может содержать по крайней мере один установочный элемент 20 для крепления устройства подачи топлива. Элемент 20, выполненный на корпусе 16, позволяет осуществить надежное сцепление устройства подачи топлива с клапаном заправки 14, что повышает безопасность процесса заправки за счет плотного контакта устройств, обеспечивающего бесперебойность процесса наполнения бака 15. Он может быть выполнен в виде соединительных пазов и вставок, байонетного соединения или иначе. В предпочтительной реализации установочный элемент 20 выполнен в виде гребня 20, как показано на Фиг. 3, который препятствует соскальзыванию за счет упора и зацепления за него устройства подачи, повышая тем самым безопасность заправки. Зацепление устройства подачи осуществляется его выступающей частью через гребень 20 в паз, а упор приходится на сам гребень 20, что и обеспечивает надежную фиксацию. [0046] The priming
[0047] Топливный бак 15 представляет собой емкость, которая вмещает в себя жидкое топливо. Он соединяется с устройством выравнивания давления 1 и клапаном заправки 14 и образует систему топливной заправки. Расход топлива в баке 15 происходит по известным из уровня техники принципам и очевиден для специалиста. Возможные технические реализации бака 15 также известны из уровня техники и очевидны для специалиста. [0047] The
[0048] В представленной наилучшей реализации система топливной заправки работает следующим образом. От корпуса 16 клапана заправки 14 отсоединяют крышку. Затем устройство подачи топлива, например, заправочный пистолет, соединяют с клапаном заправки 14 с помощью гребня 20. Далее через пистолет подают топливо, что приводит в действие клапан 17. За счет выполнения клапана 17 подвижным с помощью пружины 19 и направляющей клапана 18 он приходит в движение и открывается, осуществляя подачу топлива в бак 15. Топливо постепенно наполняет бак 15 и вытесняет имеющийся там воздух, который по воздуховоду 5, расположенному в отводящем канале 3, поднимается к фильтру 9 и очищает его на выходе от отфильтрованных частиц пыли. Уровень топлива поднимается до критической отметки, что приводит в действие по крайней мере один поплавок 7, расположенный в держателе поплавка 6. Поплавок 7 всплывает и плотно перекрывает воздуховод 5. В результате в баке 15 начинает возрастать давление, что приводит к закрытию клапана заправки 14 за счет возвращения направляющей клапана 18 и клапана 17 в исходную позицию за счет упругости пружины 19. Если уровень топлива продолжает расти и поднимается выше критической отметки, то клапан сброса избыточного давления 8 открывается. Запорный элемент 11 приподнимается вместе со сжатием пружины 12, и в результате топливо попадает и выходит из канала сброса топлива 4. В ходе использования топливного бака 15 уровень топлива вместе с давлением, оказываемым на клапан сброса избыточного давления 8, падает, что приводит к закрытию запорного элемента 11 за счет жесткости пружины 12. При дальнейшем опустошении бака 15 уровень опускается ниже входа в воздуховод 5, что приводит к возвращению по крайней мере одного поплавка 7 в исходное положение в своем держателе 6. Это позволяет выровнять давление в баке 15 путем всасывания через фильтр 9 воздуха вне бака 15 с одновременной очисткой самого воздуха от загрязнителей.[0048] In the present best implementation, the fuel filling system operates as follows. From the
[0049] Таким образом, упомянутые элементы напрямую влияют на технический результат, заключающийся в повышении безопасности заправки транспортного средства, в том числе за счет последовательного выхода излишков содержимого топливного бака, включая избыточное топливо и воздух, а также препятствия попаданию жидкого топлива в чувствительные к жидкостям элементы. [0049] Thus, the mentioned elements directly affect the technical result, which consists in improving the safety of refueling the vehicle, including due to the sequential release of excess fuel tank contents, including excess fuel and air, as well as preventing liquid fuel from entering liquid-sensitive elements.
[0050] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки запрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов соответствующей области техники.[0050] The present application materials provide a preferred disclosure of the implementation of the claimed technical solution, which should not be used as limiting other, private embodiments of its implementation that do not go beyond the requested scope of legal protection and are obvious to specialists in the relevant field of technology.
Claims (12)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2795714C1 true RU2795714C1 (en) | 2023-05-11 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2181326C2 (en) * | 1998-03-26 | 2002-04-20 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Fuel storage device |
| RU2394696C2 (en) * | 2004-08-23 | 2010-07-20 | Равал А.К.С. Лтд. | Fuel tank dual-function valve |
| US10597284B2 (en) * | 2013-10-08 | 2020-03-24 | Flomax International, Inc. | Fuel tank vent and shutoff valve |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2181326C2 (en) * | 1998-03-26 | 2002-04-20 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Fuel storage device |
| RU2394696C2 (en) * | 2004-08-23 | 2010-07-20 | Равал А.К.С. Лтд. | Fuel tank dual-function valve |
| US10597284B2 (en) * | 2013-10-08 | 2020-03-24 | Flomax International, Inc. | Fuel tank vent and shutoff valve |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4932444A (en) | Fill neck assembly for vehicle mounted fuel vapor recovery system | |
| KR100243522B1 (en) | Vapor recovery fuel tank system | |
| US4630749A (en) | Fuel fill tube with vapor vent and overfill protection | |
| US6675779B2 (en) | Dual float valve for fuel tank vent with liquid carryover filter | |
| US5019141A (en) | Vent line separator | |
| US5623958A (en) | Low pressure relief valve | |
| RU2637586C2 (en) | Working fluid liquid medium tank with built-in vent valve and/or air relief valve | |
| US5579802A (en) | Fuel tank vapor control apparatus | |
| US5647334A (en) | Fuel vapor recovery system control valve | |
| US8464764B1 (en) | Fuel system ullage float assembly | |
| WO1994001321A1 (en) | Apparatus for preventing fuel spillage | |
| KR20070086422A (en) | Controlling vapor emission in a small engine fuel tank system | |
| JP2002115769A (en) | System for ventilating liquid tank | |
| US4798306A (en) | Fuel tank venting | |
| RU2795714C1 (en) | Fuel tank pressure equalization device and fuel refilling system | |
| CA2200034A1 (en) | Propane vehicle tank and shut-off valve | |
| US20050000590A1 (en) | Controlling vapor recirculation during refueling of a tank through a filler tube from a dispensing nozzle | |
| JP2000034958A (en) | Safety valve for liquid tank | |
| CA2408354C (en) | Safety valve, in particular for a refuelling vent line | |
| JP6399278B2 (en) | Vehicle fuel tank system | |
| JPH0250000B2 (en) | ||
| US5251661A (en) | Remote filling device for an oil tank | |
| JP2018165151A (en) | Vent valve for liquid tank having safety feature of overpressure adaptability | |
| US2989969A (en) | Method and arrangement for preventing the risk of reaction between reactive fluids | |
| KR101567234B1 (en) | Fuel tank venting device for vehicle |