專利名稱：具有蒸汽排放閥和集液器的組件和蒸汽控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于燃料箱蒸汽控制系統(tǒng)的組件，該組件防止液體燃料到達炭罐。
背景技術：
具有以汽油作為燃料的內燃機的現代車輛通常具有蒸汽控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)將燃料蒸汽從燃料箱蒸汽空間引導至炭罐，而不允許在加注燃料期間或者燃料箱溫度上升期間排放蒸汽。炭罐被定期地凈化以使得這些蒸汽被車輛發(fā)動機燃燒。如果這種車輛在斜坡上長時間停車，則液體燃料可能經過蒸汽排放閥到達炭罐，降低了炭罐的性能。

發(fā)明內容
一種可安裝于燃料箱且可連接于炭罐的組件包括限定出內腔的殼體。所述殼體可被稱為集液器，且具有均與內腔流體連通的第一端口和第二端口。具有入口和出口的蒸汽排放閥被構造成允許從燃料箱經蒸汽排放閥從入口到出口的流體連通。所述蒸汽排放閥可與所述殼體形成一體(例如，安裝到殼體上或者與殼體一體地形成)，或者與所述殼體分離；但在所有情況下所述蒸汽排放閥與所述內腔隔離，使得流體在不與所述內腔流體連通的情況下從入口經蒸汽排放閥流到出口。第一排放管連接蒸汽排放閥的出口與殼體的第一端口。第二排放管連接第二端口與炭罐。從燃料箱到第二排放管的流體流從而經過蒸汽排放閥、然后經過第一排放管、再然后經過殼體。本文所使用的“流體流”是指蒸汽流。第一排放管被構造成使得當組件被安裝于燃料箱且傾斜至預定角度時，第一排放管的至少一部分高于箱內的預定燃料液面。這防止了當第二排放管被可操作地連接到炭罐上時液體燃料到達炭罐。也就是，通過利用以下原理:在施加外部壓力的情況下，允許液體流入和流出淹沒元件的該元件中的液面不能高于該元件外側的液面。由于液體燃料能經蒸汽排放閥流入和流出第一排放管，所以如果第一排放管被構造成使得在第一排放管中的通路的至少一部分高于所述液面，則液體不能到達炭罐。液體燃料通到殼體內腔的僅有的路線是經過蒸汽排放閥和第一排放管?？舍槍Ω鞣N特定的燃料箱應用具體地設計第一排放管的路線和長度，從而使得當箱傾斜至預定角度時，第一排放管的至少一部分總是位于預定燃料面上方。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點從以下參考附圖對實施本發(fā)明的最佳模式的詳細描述很容易顯現。


圖1是示出具有安裝在燃料箱中的一體的集液器殼體和排放閥的組件的一部分的示意性局部剖開的不完整的側視圖；圖2是示出圖1的組件從燃料箱取下且與虛線所示炭罐相連的示意性俯視圖；圖3是示出在一個方向傾斜預定角度的燃料箱和組件的示意性局部剖開的不完整的側視圖4是示出在另一個方向傾斜預定角度的燃料箱和組件的示意性局部剖開的不完整的側視圖；圖5是示出與圖1-4的組件一起使用的集液器殼體的另一實施例的示意截面圖，其具有與殼體的側壁形成迷宮式密封的蓋子；圖6是迷宮式密封的一部分的特寫的不完整的截面圖；圖7是示出具有安裝在燃料箱中的一體的集液器殼體和排放閥的組件的另一實施例的示意性局部剖開的不完整的側視圖；圖8是示出圖1的排放閥的一個實施例的示意性截面圖。
具體實施例方式參考附圖，其中所有附圖中相同的附圖標記表示相同的元件，圖1示出用于車輛燃料箱11的蒸汽控制系統(tǒng)10的一個實施例的一部分。燃料箱11具有上壁部12，該上壁部部分地限定出內部空間14。一體的排放閥和集液器組件16在內部空間14內被安裝到上壁部12上。燃料箱11保持液體燃料。燃料蒸汽形成在燃料液面上方的蒸汽空間中，且被輸送到炭罐17(如圖2中虛線所示)，該炭罐可操作地與組件16連接以防止蒸汽排出。如本文進一步討論的，當箱11傾斜到預定的角度時，例如當安裝了箱11的車輛停放在斜坡上時，組件16排除了液體燃料到達炭罐17的可能性。組件16包括殼體18和蓋子20。通過在滿足合適的排放標準的同時保持燃料箱完整性的任何已知的方式，蓋子20被安裝在燃料箱11的上壁部12上。例如，圖1中，上壁部12可以是燃料箱的上半殼體。蓋子20可以在形成上壁部12后當上壁部12仍然相對熱和粘時壓到上壁部12上。這將使得蓋子20熔入上壁部12中，以便有效地成為熱焊接到上壁部12上。在另一些實施例中，蓋子20可具有凸緣，熱和粘的上壁部12流過凸緣將蓋子焊接到上壁部12上。在另外一些實施例中，蓋子20可形成有底切部，并且上壁部12可在仍然熱和粘時流入該底切部以將蓋子20焊接到上壁部12上。在某些應用中，蓋子20也可通過上壁部12上的開口安裝且在該開口處熱焊到上壁部12上，而不是安裝到上壁部12的內表面上。殼體18可以是注塑成型的塑料或者燃料箱11所針對的液體和蒸汽燃料不能透過的任何其他材料。殼體18包括四個側壁22、24、26、28以及底壁30。如本文進一步描述的，蓋子20密封地接合側壁22、24、26、28以使得殼體18和蓋子20 —起具有大致矩形盒狀的形狀且限定出內腔32。殼體18可具有多種其他可選的形狀。在圖1的實施例中，蓋子20用O形圈34密封到側壁22、24、26、28上。在另一些實施例中，例如下面關于圖5和圖6所示和描述的，可采用迷宮式密封。在另外一些實施例中，如圖7所示，可采用熱焊?？刹捎盟衅渌问降暮附觼韺んw18連接和密封到蓋子20上。組件16還包括一個或多個蒸汽排放閥，例如蒸汽排放閥36。在圖1-4的實施例中，蒸汽排放閥36被安裝在殼體18上，且可以與殼體18—體地形成。在另一些實施例中，蒸汽排放閥36不被安裝在殼體18上。例如，蒸汽排放閥36可以獨立地安裝在上壁部12上。然而，在所有情形中，蒸汽排放閥36和殼體18構造成使得經過蒸汽排放閥36的任何液體流都不與內腔32流體連通。蒸汽排放閥36具有開放到蒸汽空間14的入口 38。流體經蒸汽排放閥36從入口 38流到在側壁24中形成的蒸汽排放閥36的出口 40。殼體18具有附加壁結構42，其限定內部空間32的邊界以將蒸汽排放閥36與內部空間32隔離。還有另一個可能性是閥殼體44本身隔離閥36與內腔32。蒸汽排放閥36可以是任何形式的排放閥，其控制蒸汽從內部空間14到炭罐17的排放。圖8中示出了蒸汽排放閥36的一個實施例。蒸汽排放閥36具有浮子50，該浮子隨著液面而升高且最終防止液體從入口 38通到出口 40。當閥36轉動90度以上時，彈簧52幫助將浮子50保持在基本阻塞出口 40的位置。蒸汽沿浮子50的側面從入口 38通到出口40。可選地，也可以在閥殼體44的側面上開槽，該槽開口到內部空間14以越過浮子50排放蒸汽。當具有燃料箱11和組件16 (但不具有如下所述的排放管64和液體端口 60、62)的車輛長時間——例如作為非限制性示例為幾個星期——停在坡上時，即使具有浮子50和彈簧52，也可越過浮子50發(fā)生從入口 38到出口 40的一些靜態(tài)泄漏?？刹捎迷S多其他形式的蒸汽排放閥，包括隔膜閥。殼體18形成有第一端口 60和第二端口 62。在圖1_4的實施例中，第一端口 60和第二端口 62都形成在側壁22上。在另一些實施例中，第一端口 60和第二端口 62可形成在側壁22、24、26和28中的任一個上或底壁30上，且第一端口 60和第二端口 62可分別形成在不同的壁上。組件16包括使閥出口 40與第一端口 60連接的第一排放管64。第一排放管64為空心管，其提供從閥出口 40到第一端口 60的流體連通路徑，因此允許經閥36排放的流體從蒸汽空間14通到內腔32。第一排放管64可以是箱10中的燃料不能透過的塑料管或金屬管。第一排放管64具有第一部分66、與第一部分66大致平行的第二部分68、以及連接第一部分66和第二部分68的第三部分70。盡管在圖3和4中為了說明的目的而示出為在豎直方向上略有偏差，但是當箱11水平時(例如，處于與圖1中閥出口 40的中心線相同的水平面)，第一部分66和第二部分68可以彼此在相同的水平面上，且與底部30的表面71大致平行地延伸。如圖2中明顯可見，第一排放管64大致是U形的。在另一些實施例中，第一排放管64可具有其他的形狀。仍然參考圖2，組件16還包括第二排放管72，其連接到第二端口 62且延伸到炭罐17并與炭罐17相連。第二排放管72也是空心管，且提供從第二端口 62到炭罐17的流體連通路徑。第二排放管72必須經過箱11的一個壁到達炭罐17，該炭罐可位于車輛發(fā)動機附近或車輛上的其他地方。排放管72可與從箱11引導至炭罐17的不同的排放管連接，可操作地將第二排放管72與炭罐17相連。第一排放管64和第二排放管72都可以是液體和蒸汽燃料不能透過的任何材料。在一些實施例中，可以沿著第一排放管64或第二排放管72插入中間閥和孔。然而，在所有的實施例中，建立了從蒸汽空間14到炭罐17的流體連通的單個路徑都從閥入口 38經閥36到達閥出口 40，然后經第一排放管64到達殼體18的內腔32，然后經第二排放管72到達炭罐17。排放閥36和第一排放管64建立了唯一的路線，通過該路線在蒸汽空間14和內腔32之間建立流體連通。參考圖3，第一排放管64的尺寸足以使得它從箱11側面延伸足夠遠，使得當箱11從水平面位置傾斜至例如可參考底壁30的表面71或參考另一表面而被定義的預定的角度76時，第一排放管64的至少一部分74保持在箱11的燃料液面75上方。如圖4所示，當箱11在不同方向傾斜至相同角度(即預定角度76)時，第一排放管64的不同部分78保持在燃料液面75上方。在這兩種情形中，排放閥36淹沒在液體燃料中。如果燃料箱11長期保持在圖3或圖4的傾斜位置，例如當車輛停在坡上，可能發(fā)生靜態(tài)泄漏，使液體燃料經過排放閥36。然而，第一排放管64內的液體永遠不高于第一排放管64外的液體面(即燃料液面75)。如此，即使當這些部件被淹沒在燃料面75之下，液體燃料也不會到達內腔32或第二排放管72。因此液體燃料不會流到炭罐17?？梢葬槍Σ煌娜剂舷鋺脠龊蟻泶_定第一排放管64的路線和尺寸以達到這個效果。可采用多個排放閥、輸入口和輸出口。圖5是限定出內腔132的殼體118的另一實施例的局部示意圖。蒸汽排放閥可安裝在殼體118上，或者可與殼體分離，并經由第一排放管與殼體118中的第一端口(未示出)流體連通，該第一排放管在蒸汽排放閥與第一端口之間延伸。第二端口(未不出)延伸至圖2的炭罐17。蓋子120通過任何所描述的方法安裝到圖1的燃料箱11的上部12。然后蓋子120通過迷宮式密封134與殼體118密封。迷宮式密封134在圖6中更加詳細地示出且包括蓋子120的凸起180、182，所述凸起180、182在殼體118的上周邊處與殼體118的凸起184、186相互配合。在整體組件16通過任何可能的連接方式安裝到燃料箱11上之前，蓋子120組裝到殼體118上。也可在蓋子120安裝到箱11上之后當蓋子120仍然熱且粘時，使蓋子120與殼體118相互配合，以幫助將蓋子120密封到殼體118上。圖7示出組件216的另一實施例，該組件216構造成與組件16具有相同功能。在該實施例中，燃料箱210具有開口 219，在該開口處蓋子220熱焊在焊接區(qū)域234。蓋子220具有一體的第二端口 262，而不是在殼體218中的第二端口。第二端口 262與第二排放管272相連，該第二排放管與圖2的炭罐17流體連通。例如通過注塑成型，殼體218可與蓋子220 一體形成?？蛇x擇地，殼體218可通過熱焊、O型密封圈、迷宮式密封或其他方式熔入到蓋子220以形成與圖1中的內腔32相似的內腔232。帶有開口于燃料箱內部空間214的入口 38的閥36具有與上述第一排放管64相連的出口 40。閥36與內腔232隔離，使得流體在不進入腔體232的情況下從入口 38流到出口 40。在圖7中，為了說明的目的，第一排放管64稍微立體地示出。然而，如參考圖3和4所討論的，第一排放管64的平行部分66、68在一個實施例中相互水平。當箱210傾斜至預定角度時，第一排放管64具有總是處于預定的燃料液面上方的部分。已經詳細描述了用于實施本發(fā)明的最佳模式，熟知本發(fā)明相關技術的人員將認識到在所附權利要求的范圍內實施本發(fā)明的各種可選擇的設計和實施例。
權利要求
1.一種可安裝于燃料箱(11，210)且可連接于炭罐(17)的組件(16，216)，該組件包括: 殼體(18，118，218)，所述殼體限定出內腔(32，132，232)且具有均與該內腔流體連通的第一端口 (60)和第二端口 (62)； 蒸汽排放閥(36)，所述蒸汽排放閥具有入口(38)和出口(40);其中所述蒸汽排放閥被構造成當所述殼體被安裝在燃料箱上時允許從燃料箱經所述蒸汽排放閥從所述入口到所述出口的流體連通；其中所述蒸汽排放閥與所述內腔隔離，使得流體在不與所述內腔流體連通的情況下從所述入口經所述蒸汽排放閥流到所述出口 ； 第一排放管(64)，所述第一排放管使所述蒸汽排放閥的出口與所述第一端口連接； 第二排放管(72)，所述第二排放管連接到所述第二端口且構造成可操作地與炭罐相連接，從燃料箱到所述第二排放管的流體流從而經過所述蒸汽排放閥、然后經過所述第一排放管、再然后經過所述殼體； 其中，所述第一排放管被構造成使得當所述組件被安裝到燃料箱上且傾斜至預定角度(76)時所述第一排放管的至少一部分(74，78)高于箱內的預定燃料液面(75)，由此防止當所述第二排放管被可操作地連接于炭罐時液體燃料到達炭罐。
2.如權利要求1所述的組件，其中，所述殼體包括多個壁(22，24，26，28，30)和密封到所述多個壁上的蓋子(20，120，220)，使得所述多個壁和所述蓋子限定所述內腔。
3.如權利要求2所述的組件，該組件還包括:將所述多個壁密封到所述蓋子上的O形圈(34)。`
4.如權利要求2所述的組件，其中，所述蓋子形成與所述多個壁密封地接合的迷宮式密封(134)。
5.如權利要求2所述的組件，其中，所述蓋子被焊接到所述多個壁上，產生所述蓋子與所述多個壁的密封連接(234)。
6.如權利要求2所述的組件，其中，所述蒸汽排放閥安裝到所述殼體上；所述多個壁包括至少一個側壁(22,24,26,28);并且所述端口 (60,62)和蒸汽排放閥出口 (40)中的至少一個形成在所述至少一個側壁中。
7.如權利要求6所述的組件，其中，所述多個壁包括與所述至少一個側壁相連的底壁(30);其中所述蒸汽排放閥從所述底壁延伸。
8.如權利要求1所述的組件，其中，所述第一排放管￠4)具有第一部分(66)、與所述第一部分大致平行的第二部分￠8)、以及連接所述第一部分和所述第二部分的第三部分(70)，從而所述第一排放管基本形成U形。
9.如權利要求8所述的組件，其中，當所述組件安裝到燃料箱上時，所述第一排放管(64)與所述殼體的底表面(71)大致平行地從所述殼體延伸。
10.一種用于限定出內部空間(14，214)的車輛燃料箱(11，210)的蒸汽控制系統(tǒng)(10)，該蒸汽控制系統(tǒng)包括:炭iil (17)； 可安裝于燃料箱的殼體(18，118，218)，所述殼體限定出內腔(32，132，232)且具有均與該內腔流體連通的第一端口 ￠0)和第二端口(62)； 蒸汽排放閥(36)，所述蒸汽排放閥安裝到所述殼體上且具有入口(38)和出口(40)，所述入口開放于所述內部空間；其中所述蒸汽排放閥被構造成允許從燃料箱經所述蒸汽排放閥從所述入口到所述出口的流體連通，并且所述蒸汽排放閥與所述內腔隔離，使得流體在不與所述內腔流體連通的情況下從所述入口經所述蒸汽排放閥流到所述出口； 第一排放管(64)，所述第一排放管使所述蒸汽排放閥的出口與所述第一端口連接； 第二排放管(72)，所述第二排放管可操作地使所述第二端口與所述炭罐連接，從燃料箱到所述炭罐的流體流從而經所述蒸汽排放閥流到所述第一排放管、然后經所述第一排放管流到所述殼體、再然后經所述殼體流到所述第二排放管； 其中，所述第一排放管被構造成使得當所述殼體被安裝到燃料箱上且傾斜至預定角度(76)時所述第一排放管的至少一部分(74，78)高于箱內的預定燃料液面(75)，由此防止液體燃料到達所述炭罐。
11.如權利要求10所述的蒸汽控制系統(tǒng)，其中，所述殼體包括多個壁(22，24，26，28，30)和密封地連接到所述多個壁上的蓋子(20，120，220)，使得所述多個壁和所述蓋子限定所述內腔。
12.如權利要求10所述的蒸汽排放控制系統(tǒng)，其中，所述多個壁包括至少一個側壁(22，24，26，28)和底壁(30)，所述蓋子密封到所述至少一個側壁上，所述底壁與所述蓋子相對地連接到所述至少一個側壁上；其中所述蒸汽排放閥從所述底壁延伸；并且 其中所述端口和蒸汽排放閥出口中的至少一個形成在所述至少一個側壁上。
13.如權利要求10所述的蒸汽排放控制系統(tǒng)，其中，所述第一排放管￠4)具有第一部分(66)、與所述第一部分大致平行的第二部分(68)、以及連接所述第一部分和所述第二部分的第三部分(70)，從而所述第一排放管基本形成U形。
14.一種可安裝于燃料箱(11)且可連接于炭罐(17)的組件(16)，該組件包括: 殼體(118)，所述殼體具有多個壁和蓋子(120)以限定出內腔(132)，所述蓋子與所述多個壁接合以限定迷宮式密封(134)，并且所述殼體具有在所述多個壁中的第一端口(60)和第二端口 (62)； 蒸汽排放閥(36)，所述蒸汽排放閥具有入口(38)和出口(40);其中所述蒸汽排放閥被構造成當所述殼體被安裝到燃料箱上時允許從燃料箱(11)經所述蒸汽排放閥從所述入口到所述出口的流體連通；其中所述蒸汽排放閥與所述內腔隔離，使得流體在不與所述內腔流體連通的情況下從所述入口經所述蒸汽排放閥流到所述出口 ； 第一排放管(64)，所述第一排放管使所述蒸汽排放閥的出口與所述第一端口連接；其中所述第一排放管具有第一部分(66)、與所述第一部分大致平行的第二部分(68)、以及連接所述第一部分和所述第二部分的第三部分(70)，從而所述第一排放管基本形成U形且與所述殼體的底表面大致平行地從所述殼體延伸； 第二排放管(72)，所述第二排放管連接到所述第二端口且構造成可操作地與炭罐流體連通；并且 其中，所述第一排放管被構造成使得當所述組件被安裝到燃料箱上且傾斜至預定角度(76)時所述第一排放管的至少一部分(74，78)高于箱內的預定燃料液面(75)，由此防止當所述第二排放管被可操作地連接于炭罐時液體燃料到達炭罐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有蒸汽排放閥和集液器的組件和蒸汽控制系統(tǒng)?？砂惭b于燃料箱(11，210)且可連接于炭罐(17)的組件(16，216)包括限定出內腔(32，132，232)的殼體(18，118，218)。蒸汽排放閥(36)被構造成允許從燃料箱經蒸汽排放閥從入口(38)到出口(40)的流體連通，且在所有情況下蒸汽排放閥與內腔隔離，使得流體在不與內腔流體連通的情況下從入口經蒸汽排放閥流到出口。第一排放管(64)連接蒸汽排放閥的出口與殼體的第一端口(60)。第二排放管(72)連接殼體的第二端口(62)與炭罐。當組件被安裝于燃料箱且傾斜至預定角度(76)時，第一排放管的至少一部分(74，78)高于箱內的預定燃料液面(75)。
文檔編號F02M25/08GK103147883SQ20121026881
公開日2013年6月12日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權日2011年6月17日
發(fā)明者S·沃爾特 申請人:伊頓公司