РЕЗЕРВУАР ДЛЯ РАБОЧЕЙ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ, ИМЕЮЩИЙ ВСТРОЕННЫЙ ВЕТИЛЯЦИОННЫЙ КЛАПАН И/ИЛИ КЛАПАН ВЫПУСКА ВОЗДУХА
WORKING FLUID LIQUID MEDIUM TANK WITH BUILT-IN VENT VALVE AND/OR AIR RELIEF VALVE

Настоящее изобретение относится к резервуару для рабочей текучей среды, имеющему встроенный вентиляционный клапан и/или клапан выпуска воздуха, который также может называться запорный клапан, и к способу изготовления соответствующего резервуара для рабочей текучей среды.
Резервуар для рабочей текучей среды может представлять собой резервуар для текучей среды для водного раствора мочевины, требуемого для способа SCR (селективного каталитического восстановления) для снижения выбросов оксидов азота от дизельных транспортных средств, например. Этот водный раствор мочевины впрыскивается в секцию выпуска из катализатора SCR, например, посредством дозирующего насоса или инжектора.
В следующем далее тексте будет сделана ссылка на резервуар для рабочей текучей среды, выполненный в виде топливного резервуара, хотя все варианты выполнения также могут быть использованы соответствующим образом для резервуаров для текучей среды для водного раствора мочевины или более в общем для резервуаров для рабочей текучей среды.
Для заправки топливного резервуара топливом сопло топливного насоса вставляется в заправочную трубу, ведущую в топливный резервуар, вследствие этого позволяя ввод топлива в топливный резервуар. Для обеспечения беспрепятственной заправки топливного резервуара воздух в топливном резервуаре или смесь воздуха/газа в топливном резервуаре должны иметь возможность выхода из топливного бака, так как в противном случае повышение давления внутри топливного бака будет препятствовать процессу заправки.
Для вентиляции воздуха из топливного резервуара один или более вентиляционных клапанов в сообщении по текучей среде с вентиляционной линией обеспечены в топливном резервуаре, причем вентиляционная линия в свою очередь находится в сообщении по текучей среде с фильтром с активированным углем или головкой заправочной трубы. Смесь воздуха/газа, вытесненная из топливного резервуара, фильтруется с помощью фильтра с активированным углем, обеспечивая, что только небольшие количества углеводородов, если таковые имеются, высвобождаются в окружающую среду.
Вентиляционные клапаны и/или клапаны выпуска воздуха, известные из уровня техники, которые также упоминаются ниже просто как вентиляционные клапаны или запорные клапаны, содержат полый корпус клапана, который имеет по меньшей мере одно вентиляционное отверстие, посредством которого внутренняя область корпуса клапана находится в сообщении по текучей среде с его окружающей средой. Когда вентиляционный клапан установлен в топливном резервуаре, внутренняя область корпуса клапана находится в сообщении по текучей среде через вентиляционное отверстие с внутренней областью топливного резервуара, таким образом, позволяя обмен смеси паров топлива/воздуха между внутренней областью топливного резервуара и внутренней областью корпуса клапана через вентиляционное отверстие. Внутренняя область корпуса клапана находится в сообщении по текучей среде с вентиляционной линией через вентиляционное отверстие, расположенное в седле клапана. Тело клапана, которое может свободно перемещаться во внутренней области корпуса клапана и также называется поплавок, поплавковый элемент или плавучий элемент, закрывает вентиляционное отверстие на и выше заданного уровня топлива внутри топливного резервуара, таким образом, предотвращая выход газа из корпуса клапана. Ниже заданного уровня рабочей текучей среды тело клапана находится на расстоянии от вентиляционного отверстия, вследствие чего внутренняя область корпуса клапана и вентиляционная линия находятся в сообщении по текучей среде.
Расстояние между уровнем рабочей текучей среды и внутренней стенкой топливного резервуара, на которой прикреплен вентиляционный клапан, при котором тело клапана подвергается подъему топливом настолько, что оно закрывает вентиляционное отверстие, называется высотой запора.
Когда уровень рабочей текучей среды достигает высоты запора, тело клапана подвергается такому подъему из-за рабочей текучей среды, что тело клапана закрывает вентиляционное отверстие в корпусе клапана. Если вводится больше топлива, давление внутри резервуара для рабочей текучей среды поднимается, вследствие чего уровень рабочей текучей среды в заправочной трубе поднимается, и процесс заправки может быть автоматически завершен на данном уровне текучей среды внутри заправочной трубы.
В случае резервуаров для рабочей текучей среды, известных из уровня техники, вентиляционный клапан и/или клапан выпуска воздуха вводится в резервуар для рабочей текучей среды через отверстие в верхней оболочке. Корпус клапана далее соединяется с верхней оболочкой с помощью сварки, адгезивного соединения или любым другим образом. Для изготовления соответствующего резервуара для рабочей текучей среды, следовательно, всегда необходимо изготовление отверстия в верхней оболочке и далее соединение корпуса клапана с верхней оболочкой на дополнительном этапе способа. Более того, необходимо обеспечение герметичности соединения между корпусом клапана и верхней оболочкой бака.
Для достижения различных высот запора, следовательно, дополнительно необходимо использование и в связи с этим также хранение различных запорных клапанов.
EP 1 213 173 A2 описывает систему для извлечения паров топлива из бака моторного транспортного средства, содержащего трубчатый корпус, закрепленный во внутренней области топливного бака, причем трубчатый корпус образован за одно целое со стенкой топливного бака. Внутренняя область трубчатого корпуса находится в сообщении по текучей среде с коммуникационным каналом через отверстие, причем отверстие выполнено в виде сквозного отверстия через стенку топливного бака. Система дополнительно содержит поплавок, расположенный внутри трубчатого корпуса. В установленном положении топливного бака поплавок находится на расстоянии от вентиляционного отверстия, когда уровень топлива внутри топливного бака ниже запорного уровня, вследствие чего поплавок находится в открытом положении, и внутренняя область трубчатого корпуса и коммуникационный канал находятся в сообщении по текучей среде. В установленном положении топливного бака поплавок подвергается подъему из-за топлива во внутренней области трубчатого корпуса так, что поплавок находится в закрытом положении и закрывает вентиляционное отверстие, когда уровень топлива внутри топливного бака выше запорного уровня, вследствие чего внутренняя область трубчатого корпуса и коммуникационный канал не находятся в сообщении по текучей среде через вентиляционное отверстие.
US 2010/0065134 A1 описывает топливный запорный клапан, включающий в себя камеру клапана, кожух, поплавок и поглотитель удара. Кожух включает в себя корпус, цилиндр и уплотнение. Поплавок расположен в камере клапана. Поглотитель удара включает в себя седло, присоединяемое и отсоединяемое от уплотнения кожуха. Поглотитель удара соединен с кожухом посредством ящика, вставленного в направляющее отверстие кожуха таким образом, что расстояние от поглотителя удара до уплотнения кожуха является изменяемым.
DE 10 2010 004 778 A1 описывает клапан выпуска масла для управления потоком текучей среды в виде масла через отверстие конструкции вентиляции картера. Клапан выполнен в виде отдельного элемента, который не образован за одно целое с конструкцией вентиляции картера. Клапан содержит клапанную пластину, обеспеченную зацепляющими элементами, которые могут проходить через отверстие корпуса клапана.
US 2004/0231720 A1 описывает запорный клапан в особенности для узлов охладителя воды, работающий на поверхности раздела жидкости и газа, который закрывается для предотвращения существенного потока жидкости за пределы клапана, но возвращается в нормальное открытое положение при испытании незначительного вакуума от области возникновения жидкости.
Основная задача настоящего изобретения заключается в обеспечении улучшенного резервуара для рабочей текучей среды, который может быть изготовлен быстрее и проще и в котором различные высоты запора могут быть достигнуты особенно простым образом.
Кроме того, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении улучшенного способа изготовления резервуара для рабочей текучей среды, посредством которого резервуар для рабочей текучей среды может быть изготовлен с меньшим количеством этапов способа и, следовательно, более быстро и с меньшими затратами.
Согласно изобретению эта задача решается резервуаром для рабочей текучей среды, имеющим признаки, указанные в пункте 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Задача, лежащая в основе настоящего изобретения, дополнительно достигается способом изготовления резервуара для рабочей текучей среды, имеющим признаки, указанные в пункте 10 формулы изобретения.
Конкретнее, резервуар для рабочей текучей среды согласно изобретению содержит вентиляционный клапан и/или клапан выпуска воздуха, который содержит полый корпус клапана, закрепленный во внутренней области резервуара для рабочей текучей среды. Вентиляционный клапан и/или клапан выпуска воздуха также может называться просто вентиляционный клапан или запорный клапан. Внутренняя область корпуса клапана находится в сообщении по текучей среде с вентиляционной линией через вентиляционное отверстие. Внутренняя область корпуса клапана находится в сообщении по текучей среде с внутренней областью резервуара для рабочей текучей среды через по меньшей мере одно вентиляционное отверстие. Вентиляционный клапан и/или клапан выпуска воздуха дополнительно содержит тело клапана, расположенное во внутренней области корпуса клапана. В установленном положении резервуара для рабочей текучей среды тело клапана находится на расстоянии от вентиляционного отверстия, когда уровень рабочей текучей среды внутри резервуара для рабочей текучей среды ниже запорного уровня, вследствие чего тело клапана находится в открытом положении, и внутренняя область корпуса клапана и вентиляционная линия находятся в сообщении по текучей среде. С другой стороны, в установленном положении резервуара для рабочей текучей среды тело клапана подвергается подъему из-за рабочей текучей среды во внутренней области корпуса клапана так, что тело клапана находится в закрытом положение и закрывает вентиляционное отверстие, когда уровень рабочей текучей среды внутри резервуара для рабочей текучей среды выше запорного уровня, вследствие чего внутренняя область корпуса клапана и вентиляционная линия находятся в сообщении по текучей среде через вентиляционное отверстие. Резервуар для рабочей текучей среды согласно изобретению отличается тем, что корпус клапана образован за одно целое со стенкой резервуара для рабочей текучей среды, и вентиляционное отверстие выполнено в виде сквозного отверстия через стенку резервуара для рабочей текучей среды. Кроме того, тело клапана может быть введено во внутреннюю область корпуса клапана через отверстие для ввода в корпусе клапана, и, кроме того, тело клапана содержит удерживающее устройство, посредством которого тело клапана удерживается с возможностью перемещения в корпусе клапана.
Фактическое время изготовления резервуара для рабочей текучей среды согласно изобретению сокращается, так как стенка рабочего резервуара для рабочей текучей среды образована за одно целое с корпусом клапана и может быть изготовлена совместно в пределах только одного этапа способа, например процесса литьевого формования. Так как корпус клапана имеет отверстие для ввода, которое обращено от стенки рабочего резервуара, тело клапана может легко быть введено во внутреннюю область корпуса клапана через отверстие для ввода. Посредством удерживающего устройства тело клапана удерживается с возможностью перемещения в корпусе клапана. При соответственно низком уровне рабочей текучей среды внутри резервуара для рабочей текучей среды, таким образом, невозможно выпадение тела клапана из корпуса клапана, когда тело клапана подвергается небольшому подъему или не подвергается подъему.
Простой процесс вталкивания тела клапана в корпус клапана дополнительно сокращает фактическое время изготовления резервуара для рабочей текучей среды согласно изобретению. С помощью подходящего выбора тел клапана дополнительно возможно осуществление различных высот запора особенно простым образом. В зависимости от конструкции тела клапана указанное тело подвергается различной выталкивающей силе для одного уровня рабочей текучей среды внутри резервуара для рабочей текучей среды, что делает возможным достижение различных высот запора в зависимости от тела клапана. Например, тело клапана может иметь различные эффективные плотности.
По меньшей мере одно вентиляционное отверстие расположено в боковой стенке корпуса клапана. Вентиляционное отверстие может быть расположено в нижней области корпуса клапана, области, удаленной от стенки резервуара для рабочей текучей среды, и/или может быть расположено в верхней области корпуса клапана. В связи с этим отсутствуют какие-либо ограничения.
Удерживающее устройство предпочтительно содержит зацепляющее устройство, которое может проходить через вентиляционное отверстие в вентиляционную линию из внутренней области корпуса клапана в процессе, включающем упругую деформацию зацепляющего устройства. Во время этого процесса упругая деформация зацепляющего устройства возникает, когда зацепляющее устройство упирается в периферию вентиляционного отверстия и проталкивается через последнее. Когда зацепляющее устройство полностью проталкивается через вентиляционное отверстие, зацепляющее устройство, расположенное в вентиляционном отверстии, или часть зацепляющего устройства, расположенная в вентиляционном отверстии, зацепляется за стенку резервуара для рабочей текучей среды, окружающую вентиляционное отверстие.
Путем примера зацепляющее устройство может быть осуществлено посредством двух зацепляющих язычков, которые отделены друг от друга углублением в материале, вследствие чего два зацепляющих язычка толкаются по направлению к друг к другу, когда они скользят через вентиляционное отверстие. После прохождения зацепляющих язычков через вентиляционное отверстие зацепляющие язычки возвращаются в их исходное положение благодаря гибкому материалу, из которого они изготовлены, вследствие чего каждый из зацепляющих язычков частично зацепляется за стенку резервуара для рабочей текучей среды, окружающую вентиляционное отверстие.
Также возможно, что зацепляющее устройство выполнено в виде дугообразной поверхности материала, которая сжимается, когда она проталкивается через вентиляционное отверстие благодаря ее дугообразной форме. После прохождения через вентиляционное отверстие зацепляющая поверхность снова разжимается до ее исходного диаметра и зацепляется за стенку резервуара для рабочей текучей среды, окружающую вентиляционное отверстие.
В этом отношении отсутствуют ограничения относительно зацепляющего устройства.
После прохождения через вентиляционное отверстие зацепляющее устройство не может быть втянуто через вентиляционное отверстие во внутреннюю область корпуса клапана посредством вентиляционной линии, и в связи с этим тело клапана надежно удерживается подвижным образом в корпусе клапана при отсутствии подъема из-за рабочей текучей среды.
Соответствующая конструкция удерживающего устройства является особенно простой, и совокупность или узел тела клапана с корпусом клапана также является особенно простым, так как тело клапана просто должно вталкиваться во внутреннюю область корпуса клапана, и зацепляющее устройство, которое соединено с телом клапана, просто должно вталкиваться в вентиляционную линию через вентиляционное отверстие.
По меньшей мере одно зацепляющее отверстие, продолжающееся радиально через стенку корпуса клапана и выступающее через последнюю, предпочтительно обеспечено в корпусе клапана. В этом случае удерживающее устройство содержит по меньшей мере один зацепляющий выступ, соединенный с телом клапана и продолжающийся радиально от тела клапана. В этом случае тело клапана может быть введено во внутреннюю область корпуса клапана через отверстие для ввода, и зацепляющий выступ может быть зацеплен в зацепляющее отверстие в процессе, включающем упругую деформацию корпуса клапана и/или тела клапана.
Соответствующая конфигурация удерживающего устройства также представляет собой особенно простую возможность и, более того, делает возможным дальнейшее использование всего сечения вентиляционного отверстия для вентиляции и/или выпуска воздуха во внутреннюю область резервуара для рабочей текучей среды. Аксиальная свобода перемещения тела клапана может регулироваться с помощью соответствующей конфигурации зацепляющего отверстия или посредством соответствующего размера.
Резервуар для рабочей текучей среды предпочтительно содержит по меньшей мере одно перепускное вентиляционное устройство, посредством которого внутренняя область корпуса клапана и вентиляционная линия находятся сообщении по текучей среде друг с другом и/или могут быть приведены в сообщение по текучей среде друг с другом.
В этом случае перепускное вентиляционное устройство имеет такие размеры, что когда резервуар для рабочей текучей среды заправляется, и в результате рабочая текучая среда внутри резервуара для рабочей текучей среды поднимается до запорного уровня, при котором тело клапана насаживается на седло клапана и закрывает вентиляционное отверстие, давление внутри резервуара для рабочей текучей среды продолжает подниматься из-за столба рабочей текучей среды в заправочной трубе и сбрасывается так медленно через перепускное вентиляционное устройство, что столб рабочей текучей среды в заправочной трубе может подниматься, пока он не достигнет выпускного отверстия, например, в результате чего процесс заправки автоматически завершается, когда выпускное отверстие сопла топливного насоса достигается рабочей текучей средой. Давление, создаваемое в резервуаре для рабочей текучей среды столбом текучей среды в заправочной трубе, сбрасывается посредством перепускного вентиляционного устройства, снова вызывая падение столба текучей среды в заправочной трубе.
Перепускное вентиляционное устройство имеет такие размеры, что после падения уровня жидкости в заправочной трубе второе и третье добавление топлива может быть выполнено без проникновения рабочей текучей среды в вентиляционную линию или в линию выпуска воздуха через перепускное вентиляционное устройство.
Перепускное вентиляционное устройство предпочтительно содержит перепускное вентиляционное отверстие, которое образовано в стенке резервуара для рабочей текучей среды, и внутренняя область корпуса клапана находится в сообщении по текучей среде с вентиляционной линией через перепускное вентиляционное отверстие независимо положения тела клапана.
Соответственно выполненный резервуар для рабочей текучей среды может быть получен особенно простым образом, так как перепускное вентиляционное отверстие может быть получено просто посредством отверстия, имеющего соответственные размеры, в стенке резервуара.
В другом предпочтительном варианте выполнения резервуара для рабочей текучей среды перепускное вентиляционное устройство содержит перепускную вентиляционную линию, соединенную с корпусом клапана, и/или перепускную вентиляционную канавку, причем внутренняя область корпуса клапана находится в сообщении по текучей среде с вентиляционным отверстием через перепускную вентиляционную линию и/или перепускную вентиляционную канавку в закрытом положении тела клапана.
В качестве альтернативы и/или в дополнение перепускное вентиляционное устройство содержит углубление в стенке резервуара для рабочей текучей среды, окружающей вентиляционное отверстие, причем внутренняя область корпуса клапана находится в сообщении по текучей среде с вентиляционным отверстием через углубление в закрытом положении тела клапана.
В двух последних предпочтительных вариантах выполнения перепускное вентиляционное устройство действует только в закрытом положении тела клапана, т.е. когда тело клапана закрывает вентиляционное отверстие.
Тело клапана предпочтительно имеет полую конструкцию и имеет внутреннюю область тела клапана.
В предпочтительном варианте выполнения резервуара для рабочей текучей среды, имеющего полое тело клапана, по меньшей мере одно вентиляционное отверстие, через которое внутренняя область тела клапана находится в сообщении по текучей среде с внутренней областью корпуса клапана, обеспечено в теле клапана.
Эта конфигурация тела клапана позволяет регулировку высоты запора клапана выпуска воздуха и/или вентиляционного клапана, или запорного клапана особенно просто путем введения вентиляционного отверстия на соответствующей аксиальной высоте в теле клапана.
Когда уровень текучей среды поднимается внутри резервуара для рабочей текучей среды, рабочая текучая среда также поднимается внутри тела клапана до вентиляционного отверстия, так как до этого уровня смесь воздуха/газа во внутренней области тела клапана может выходить через вентиляционное отверстие. Как только рабочая текучая среда поднимается до такой степени, что она закрывает вентиляционное отверстие в теле клапана, смесь воздуха/газа, расположенная над вентиляционным отверстием, больше не может выходить через вентиляционное отверстие, вследствие чего тело клапана подвергается выталкивающей силе, пропорциональной объему газа внутри тела клапана, и тело клапана закрывает вентиляционное отверстие с заданного уровня текучей среды внутри резервуара для рабочей текучей среды.
Таким образом, возможно достижение различных высот запора с помощью одного и того же тела клапана, которое просто должно иметь вентиляционные отверстия в различных положениях. Хранение оборудование в связи с этим также является особенно простой и недорогой возможностью, так как здесь только одно тело клапана должно быть использовано для различных геометрий бака, в котором могут быть осуществлены различные высоты запора.
Лежащая в основе изобретения задача обеспечения улучшенного способа изготовления резервуара для рабочей текучей среды достигается посредством способа изготовления резервуара для рабочей текучей среды, описанного выше, причем способ содержит следующие этапы способа, на которых:
выполняют путем литьевого формования или глубокой вытяжки первую оболочку резервуара, имеющую встроенный корпус клапана, который окружает вентиляционное отверстие в оболочке резервуара;
удаляют первую оболочку резервуара из формы;
вводят тело клапана в корпус клапана через отверстие для ввода в корпусе клапана;
зацепляют удерживающее устройство тела клапана в вентиляционное отверстие в оболочке резервуара и/или в зацепляющее отверстие в корпусе клапана; и
соединяют первую оболочку резервуара со второй оболочкой резервуара для образования резервуара для рабочей текучей среды.
Дополнительные преимущества, детали и признаки изобретения станут очевидны ниже из объясненных иллюстративных вариантов выполнения.
В частности:
Фигура 1 показывает сечение через часть резервуара для рабочей текучей среды согласно изобретению в области его вентиляционного клапана и/или клапана выпуска воздуха в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения.
Фигура 2a показывает сечение через часть резервуара для рабочей текучей среды согласно изобретению в области его вентиляционного клапана и/или клапана выпуска воздуха в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения, причем вентиляционный клапан и/или клапан выпуска воздуха находится в открытом состоянии.
Фигура 2b показывает резервуар для рабочей текучей среды, проиллюстрированный на Фигуре 2a с вентиляционным клапаном и/или клапаном выпуска воздуха в закрытом состоянии; и
Фигура 3 показывает сечение через резервуар для рабочей текучей среды в соответствии со вторым вариантом выполнения с различными вариантами перепускных вентиляционных линий, которые могут подобным образом быть введены в резервуар для рабочей текучей среды в соответствии с первым вариантом выполнения.
В описании, которое следует далее, идентичные ссылочные позиции обозначают идентичные компоненты или идентичные признаки, и в связи с этим описание, приведенное в отношении одной фигуры и относящееся к одному компоненту, также применяется к другим фигурам, и в связи с этим повторное описание исключено.
Более того, в следующем далее описании сделана ссылка на топливный резервуар и стенку топливного резервуара, хотя настоящее изобретение может быть в общем применено к резервуарам для рабочей текучей среды, например, в виде резервуара для текучей среды SCR.
Фигура 1 иллюстрирует сечение через часть резервуара 1 для рабочей текучей среды согласно изобретению в области его вентиляционного клапана и/или клапана выпуска воздуха в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения. Вентиляционный клапан и/или клапан выпуска воздуха также может называться запорный клапан.
Запорный клапан содержит полый корпус 10 клапана во внутренней области резервуара для рабочей текучей среды, причем указанный корпус образован за одно целое со стенкой 2 резервуара для рабочей текучей среды. Образование за одно целое корпуса 10 клапана, который также может быть назван и выполнен просто в виде направляющей трубы 10, со стенкой 2 резервуара для рабочей текучей среды может быть достигнуто, например, путем литьевого формования или глубокой вытяжки оболочки резервуара 1 для рабочей текучей среды вместе с корпусом 10 клапана. Таким образом, корпус 10 клапана отформован на стенке 2 резервуара для рабочей текучей среды, например.
Благодаря полой конфигурации корпуса 10 клапана указанный корпус клапана имеет внутреннюю область 11 корпуса клапана, которая находится в сообщении по текучей среде через вентиляционное отверстие 3 с вентиляционной линией 5. В этом случае вентиляционное отверстие 3 выполнено в виде сквозного отверстия 3 через стенку 2 резервуара для рабочей текучей среды. Вентиляционная линия 5 образована в вентиляционном соединение 4, к которому толкается или на котором может быть закреплен вентиляционный рукав, например это позволяет указанному рукаву находиться в сообщении по текучей среде с фильтром с активированным углем или головкой заправочной трубы, например, когда резервуар 1 для рабочей текучей среды выполнен в виде топливного резервуара 1.
В показанном варианте выполнения внутренняя область 11 корпуса клапана находится в сообщении по текучей среде с внутренней областью резервуара для рабочей текучей среды через два вентиляционных отверстия 13. Вследствие этого, смесь воздуха/газа и жидкость могут обмениваться между внутренней областью 11 корпуса клапана и внутренней областью резервуара для рабочей текучей среды через вентиляционные отверстия 13.
Расположенный во внутренней области 11 корпуса клапана запорный клапан представляет собой тело 20 клапана, которое удерживается с возможностью перемещения во внутренней области 11 корпуса клапана посредством удерживающего устройства 23, причем тело 20 клапана удерживается таким образом, что оно может быть перемещено относительно корпуса 10 клапана вдоль продольной оси последнего.
Тело 20 клапана может быть введено во внутреннюю область 11 корпуса клапана через отверстие 16 для ввода, удаленное от стенки 2 резервуара для рабочей текучей среды. В проиллюстрированном варианте выполнения на Фигуре 1 зацепляющее устройство 23 осуществлено в виде двух зацепляющих язычков 23, которые отделены от друг от друга углублением в материале. Благодаря углублению в материале между двумя зацепляющими язычками 23 указанные язычки могут быть упруго деформированы по направлению друг к другу.
Когда тело 20 клапана вталкивается во внутреннюю область 11 корпуса клапана, верхняя область головки зацепляющего устройства 23 упирается в вентиляционное отверстие 3. Благодаря суженному варианту выполнения двух зацепляющих язычков 23 и благодаря суженному варианту выполнения вентиляционного отверстия 3, обращенного к внутренней области 11 корпуса клапана, два зацепляющих язычка 23 толкаются по направлению друг к другу путем вталкивания в вентиляционное отверстие, таким образом, позволяя проталкивание двух зацепляющих язычков 23 через вентиляционное отверстие 3 при упругой деформации. Когда верхняя область зацепляющих язычков 23 с ее радиально утолщенными участками проходит через вентиляционное отверстие 3, два зацепляющих язычка 23 перемещаются обратно в их исходное положение за счет их упругости. Вследствие этого зацепляющие язычки 23 зацепляются за стенку 2 резервуара для рабочей текучей среды, окружающую вентиляционное отверстие 3.
Таким образом, тело 20 клапана не может быть легко извлечено из корпуса 10 клапана, вследствие чего в случае низкого уровня рабочей текучей среды внутри резервуара для рабочей текучей среды, при котором тело клапана 20 не подвергается никакому подъему, тело 20 клапана не выпадает из корпуса 10 клапана.
Из Фигуры 1 можно увидеть, что вентиляционное отверстие 22, через которое внутренняя область 21 тела клапана находится в сообщении по текучей среде с внутренней областью 11 корпуса клапана, обеспечено в теле 20 клапана.
Запорный клапан, проиллюстрированный на фигуре 1, работает таким образом, что когда уровень текучей среды внутри резервуара 1 для рабочей текучей среды поднимается, уровень текучей среды в теле 20 клапана также поднимается, пока рабочая текучая среда не закроет вентиляционное отверстие 22. Причина заключается в том, что при условии, что вентиляционное отверстие 22 не закрыто рабочей текучей средой, смесь воздуха/газа во внутренней области 21 тела клапана может выходить через вентиляционное отверстие 22 во внутреннюю область 11 корпуса клапана. Смесь воздуха/газа во внутренней области 11 корпуса клапана отводится к фильтру с активированным углем или головке заправочной трубы через вентиляционное отверстие 3 и вентиляционную линию 5.
Когда рабочая текучая среда покрывает вентиляционное отверстие 22, смесь воздуха/газа, расположенная над вентиляционным отверстием 22, больше не может выходить, вследствие чего тело 20 клапана подвергается выталкивающей силе в зависимости от уровня текучей среды. При условии, что тело клапана 20 не закрывает вентиляционное отверстие 3, смесь воздуха/газа в резервуаре для рабочей текучей среды может отводиться через вентиляционную линию 5 во время процесса заправки указанного резервуара для рабочей текучей среды, и в связи с этим имеется заданное избыточное давление только во внутренней области резервуара для рабочей текучей среды во время процесса заправки.
После достижения заданного уровня текучей среды внутри резервуара 1 для рабочей текучей среды тело 20 клапана подвергается подъему так, что тело 20 клапана закрывает сквозное отверстие 3. С этого уровня и далее обмен текучей средой между внутренней областью 11 корпуса клапана и вентиляционной линией 5 через сквозное отверстие 3 больше не возможен. Ввод большего количества рабочей текучей среды в резервуар 1 для рабочей текучей среды через заправочную трубу вызывает повышение давления газа внутри резервуара 1 для рабочей текучей среды, вследствие чего уровень текучей среды в заправочной трубе поднимается, пока, например, он не достигнет выпускного отверстия сопла топливного насоса, таким образом, позволяя автоматическое завершение процесса заправки резервуара 1 для рабочей текучей среды.
Подъем, которому подвергается тело 20 клапана, определяется объемом внутренней области 21 тела клапана, выбором материала для тела 20 клапана и положением вентиляционного отверстия 22. Подъем, которому подвергается тело 20 клапана посредством рабочей текучей среды, может зависеть от положения вентиляционного отверстия 22, что делает возможным достижение различных высот запора.
Согласно изобретению расстояние между уровнем рабочей текучей среды и внутренней стенкой топливного резервуара, соединенной с корпусом 10 клапана, при котором тело 20 клапана подвергается подъему рабочей текучей средой настолько, что оно закрывает вентиляционное отверстие 3, называется высотой запора.
Чем выше вентиляционное отверстие 22 расположено в теле 20 клапана (в установленном положении), тем позже вентиляционное отверстие 22 закрывается рабочей текучей средой во время процесса заправки. Вследствие этого, чем выше вентиляционное отверстие 22 расположено в теле 20 клапана, тем ниже достигаемая высота запора.
Из Фигуры 1 можно увидеть, что перепускное устройство 31 в виде перепускного вентиляционного отверстия 31 образовано в стенке 2 резервуара для рабочей текучей среды. Перепускное вентиляционное отверстие 31 выполнено в виде сквозного отверстия 31 между внутренней областью 11 корпуса клапана и вентиляционной линией 5. Вследствие этого внутренняя область 11 корпуса клапана и вентиляционная линия 5 находятся в сообщении по текучей среде друг с другом независимо от положения тела 20 клапана.
Перепускное вентиляционное отверстие 31 имеет такие размеры, что когда резервуар 1 для рабочей текучей среды заправляется и когда в результате уровень рабочей текучей среды внутри резервуара 1 для рабочей текучей среды поднимается до запорного уровня, давление внутри резервуара 1 для рабочей текучей среды продолжает подниматься и сбрасывается через перепускное вентиляционное отверстие 31 только со скоростью, которая является такой медленной, что столб рабочей текучей среды в заправочной трубе может подниматься, пока он не достигнет выпускного отверстия, например, вследствие чего процесс заправки автоматически завершается, когда выпускное отверстие сопла топливного насоса достигается рабочей текучей средой. Давление, создаваемое в резервуаре 1 для рабочей текучей среды столбом текучей среды в заправочной трубе, сбрасывается через перепускное вентиляционное отверстие 31, вследствие чего столб текучей среды в заправочной трубе снова падает.
Перепускное вентиляционное отверстие 31 имеет такие размеры, что когда уровень текучей среды в заправочной трубе падает, второе и третье добавление топлива могут быть выполнены без проникновения рабочей текучей среды в вентиляционную линию 5 через перепускное вентиляционное отверстие 31.
Второй вариант выполнения резервуара 1 для рабочей текучей среды согласно изобретению проиллюстрирован на Фигурах 2a и 2b, причем только вентиляционный клапан и/или клапан выпуска воздуха имеет конструкцию, отличную от конструкции в первом иллюстративном варианте выполнения, показанном на Фигуре 1.
На Фигуре 2a вентиляционный клапан и/или клапан выпуска воздуха показан в состоянии, в котором тело 20 клапана находится на расстоянии от вентиляционного отверстия 3, вследствие чего возможен обмен текучей средой между внутренней областью 11 корпуса клапана и вентиляционной линией 5. Фигура 2b показывает тот же вентиляционный клапан и/или клапан выпуска воздуха, в котором тело 20 клапана подвергается такому подъему рабочей текучей средой, что тело 20 клапана закрывает вентиляционное отверстие 3.
В запорном клапане, показанном на Фигурах 2a и 2b, удерживающее устройство имеет конструкцию отличную от конструкции в запорном клапане, проиллюстрированном на фигуре 1. Зацепляющее устройство или удерживающее устройство содержит один или более зацепляющих выступов 24, соединенных с телом 20 клапана и продолжающихся радиально от тела 20 клапана. Некоторое количество зацепляющих отверстий 14, соответствующее количеству зацепляющих выступов 24, обеспечены в корпусе 10 клапана. Тело 20 клапана может кроме того быть введено во внутреннюю область 11 корпуса клапана через отверстие 16 для ввода и может быть зацеплено в зацепляющее отверстие 14 в процессе, включающем упругую деформацию корпуса 10 клапана и/или тела 20 клапана, и/или зацепляющих выступов 24.
В остальном режим работы идентичен резервуару 1 для рабочей текучей среды в соответствии с первым вариантом выполнения. В этом отношении внимание перемещается на соответствующие объяснения.
Резервуар 1 для рабочей текучей среды, проиллюстрированный на Фигуре 2b, показан снова в увеличенном масштабе на Фигуре 3. Из Фигуры 3 можно увидеть, что перепускное вентиляционное устройство необязательно должно быть выполнено только в виде перепускного вентиляционного отверстия 31. Перепускное вентиляционное устройство может быть выполнено в виде перепускной вентиляционной линии 32 и/или перепускной вентиляционной канавки 32, образованной с корпусом 10 клапана, например. В закрытом положении тела 20 клапана внутренняя область 11 корпуса клапана находится в сообщении по текучей среде с вентиляционным отверстием 3 через перепускную вентиляционную линию 32 и/или перепускную вентиляционную канавку 32. Вследствие этого перепускная вентиляционная линия 32 и/или перепускная вентиляционная канавка 32 действует только в закрытом положении тела 20 клапана.
В дополнение и/или альтернативно перепускному вентиляционному отверстию 31 и/или перепускной вентиляционной линии 32, и/или перепускной вентиляционной канавке 32 перепускное вентиляционное устройство также может быть выполнено в виде углубления 33 в стенке 2 резервуара для рабочей текучей среды, окружающей вентиляционное отверстие 3, причем внутренняя область 11 корпуса клапана находится в сообщении по текучей среде с вентиляционным отверстием 3 через углубление 33 в закрытом положении тела клапана.
Высказывания, относящиеся к размерам перепускного вентиляционного отверстия 31, которые были сделаны со ссылкой на Фигуру 1, также применимы к перепускной вентиляционной линии 32, перепускной вентиляционной канавке 32 и углублению 33.
Список ссылочных позиций:
1 - резервуар для рабочей текучей среды
2 - стенка резервуара для рабочей текучей среды/стенка топливного резервуара
3 - вентиляционное отверстие/сквозное отверстие (в стенке резервуара для рабочей текучей среды)
4 - вентиляционное соединение
5 - вентиляционная линия
10 - корпус клапана/направляющая труба
11 - внутренняя область корпуса клапана
13 - вентиляционное отверстие
14 - зацепляющее отверстие (корпуса клапана)
15 - седло клапана
16 - отверстие для ввода (корпуса клапана)
20 - тело клапана/плавучее тело/поплавок
21 - внутренняя область тела клапана
22 - вентиляционное отверстие
23 - удерживающее устройство/зацепляющее(защелкивающееся) устройство /зацепляющий (защелкивающийся) язычок
24 - удерживающее устройство/зацепляющее(защелкивающееся) устройство/зацепляющий(защелкивающееся) выступ
31 - перепускное вентиляционное устройство, перепускное вентиляционное отверстие
32 - перепускное вентиляционное устройство, перепускная вентиляционная линия/перепускная вентиляционная канавка
33 - перепускная вентиляционная линия, углубление.