CN109311387B - 用于利用气态燃料为机动车加燃料的加燃料配件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于利用气态燃料为机动车加燃料的加燃料配件(1)。该加燃料配件具有基体(2)，在该基体中布置有容纳腔(4)，该容纳腔带有用于容纳基础设施侧的加燃料设备(19)的进入开口(E)。存在至少一个用于从容纳腔(4)在排出腔(7)的方向上输送气态燃料的通道式的连接部(3a,3b)。根据本发明提出，至少一个另外的通道式的连接部(6)通到容纳腔(4)中，该至少一个另外的通道式的连接部不用于从容纳腔(4)在排出腔(7)的方向上输送气态燃料，并且通过该至少一个另外的通道式的连接部实现在容纳腔(4)和周围环境(U)之间的压力平衡。以这种方式，即使在加燃料设备(19)的密封件(22a,22b)的并非无瑕疵的状态的情形中，也可保证加燃料过程的无瑕疵的功能。

Description

用于利用气态燃料为机动车加燃料的加燃料配件

技术领域

本发明涉及一种用于利用气态燃料为机动车加燃料的加燃料配件(Betankungsarmatur，有时也称为加油配件)。

背景技术

利用这种类型的加燃料配件实现为气体运行的车辆进行加燃料。尤其天然气运行的机动车越来越获得关注，因为其相对较低的有害物排放和燃料消耗。

例如从文件EP 0 925 202 B1并且还从文件DE 102 53 684 A1中已经已知一种加燃料配件，所述加燃料配件带有基体，在所述基体中布置有容纳腔，所述容纳腔带有用于容纳基础设施侧的加燃料设备的进入开口，其中存在至少一个用于从所述容纳腔在排出腔的方向上输送所述气态燃料的通道式的连接部。在两种指明的解决方案中，加燃料配件固定在机动车的外壳的区域中并且可以以油箱盖封闭。这些解决方案应使得简单且可靠的安装成为可能，并且排除加燃料配件的污染。

然而，如下问题也可能出现，即，在将基础设施侧的加燃料设备插入到车辆侧的加燃料配件中之后，由于老化或使用引起的不密封性，在加燃料期间出现问题。具体地，在基础设施侧的加燃料设备和车辆侧的加燃料配件之间可构建有压力，该压力导致加燃料设备与加燃料配件的脱离并且由此导致加燃料过程的不期望的中断。在现有技术中未描述这种问题。

发明内容

因此，本发明基于如下任务，提供一种用于利用气态燃料为机动车加燃料的加燃料配件，在其中保证了可靠的加燃料过程(Betankungsvorgang)。

本发明从一种用于利用气态燃料为机动车加燃料的加燃料配件出发。气态燃料可尤其为天然气，但是也可设想其它气态燃料。

加燃料配件具有基体，在该基体中布置有容纳腔，该容纳腔带有用于容纳基础设施侧的加燃料设备的进入开口。在此，存在至少一个用于从容纳腔在排出腔的方向上输送气态燃料的通道式的连接部。

本发明提出，至少一个另外的通道式的连接部通到容纳腔中，所述至少一个另外的通道式的连接部不用于从容纳腔在排出腔的方向上输送气态燃料且通过所述至少一个另外的通道式的连接部可实现在容纳腔和周围环境之间的压力平衡。换句话说，虽然至少两个通道式的连接部通到容纳腔中，然而否则并不相互连接。相反地，至少一个另外的通道式的连接部直接从容纳腔中向外从基体引导出来到周围环境中。

以这种方式，可立即消除由于加燃料设备的密封件的不密封性在加燃料设备和加燃料配件之间构建的压力。因此规避了加燃料设备从加燃料配件脱离的危险。

根据本发明的第一改进方案提出，至少一个另外的通道式的连接部布置在容纳腔的底部附近、优选地紧邻的附近。由此，可最有效地避免构建这样的压力，其倾向于将加燃料设备从加燃料配件的容纳腔中压出。

在简化制造方面，非常适宜的是，至少一个另外的通道式的凹口构造成径向从容纳腔向外延伸。

有利地，容纳腔在其长度中构造成比在插接到容纳腔中的加燃料设备的插接长度更长。因此保证，在容纳腔的底部和加燃料设备的端侧的端部之间可形成用于泄漏气体的无阻碍的收集腔，所述泄漏气体可不受阻止地通过所述至少一个另外的通道式的连接部向外流出。

根据发明想法的另一、最为有利的构造方案，至少一个用于输送气态燃料的通道式的连接部至少部分区段地相对于基体的纵向轴线以这样的角度伸延，该角度大于0°且小于90°。通过这种构造方案，可避免气体流动的为90°的转向。由此，可显著改善在加燃料配件中的流动走向。在流动中产生少量涡流，这导致加燃料时间、加燃料噪声以及还有结冰倾向(Vereisungsneigung)的减少。

优选地，至少一个用于输送气态燃料的通道式的连接部至少部分区段地相对于基体的纵向轴线以这样的角度伸延，该角度为在约5°和约30°之间、特别优选地约10°和约25°之间。以这种方式，可优化流动走向。

已表明，非常有利的是，排出腔至少局部地如此构造，使得可布置或布置在该排出腔中的过滤器同心地由排出腔包围。由此可实现，最优地充分利用过滤效果并且由此有助于改善气体的清洁。

本发明的另一改进方案提出，在加燃料方向上看，在过滤器之后布置有止回阀，在加燃料过程中，该止回阀释放在排出腔和排出开口之间的连接，并且在加注过程(Tankvorgang)结束时、或通过拉出加燃料设备或者在气体供应中断时，该止回阀执行与加燃料方向相反的闭合运动。尤其地，在此，将气垫与加燃料方向相反地压到至少一个用于输送气态燃料的通道式的连接部中。以这种方式，实现了过滤器的极其有效的自清洁。由此，也在长的时间段上保证了加燃料配件的无瑕疵的功能性。

在简化的加燃料配件的装配方面有利的是，止回阀是止回单元的组成部分，该止回单元布置在与加燃料配件可旋接或旋接的罩壳部件中。

当存在环形的内凸肩(过滤器的环形的端部抵靠该内凸肩支撑)时，过滤器可以可靠地被保持在加燃料配件中。

最终，通过本发明还应该将一种机动车置于保护下，该机动车具有至少一个根据本发明的加燃料配件。

附图说明

本发明的优选的实施例在图中示出并且根据图在随后的描述中更详细阐释，其中本发明的其它优点同样还变得明显。在此，相同的附图标记涉及相同的、类似的或功能相同的构件，其中，即使当省去了重复描述时，也实现相应的或类似的性质和优点。

其中，分别示意性地：

图1显示了在第一实施方式中的加燃料配件的纵向截面图，

图2显示了加燃料配件的侧视图，

图3显示了根据来自图2的截面走向III的截面图，

图4显示了在第二实施方式中的加燃料配件的纵向截面图，

图5显示了第二实施方式的侧视图，

图6显示了根据来自图5的截面走向VI的截面图，且

图7显示了装配在机动车处的加燃料配件的示图。

具体实施方式

首先参考图1至图3。

在图中可看出加燃料配件1。加燃料配件1构建成围绕纵向轴线L旋转对称。该加燃料配件1具有空心的基体2，该基体2带有位于其中的容纳腔4。容纳腔4基本上构造成空心柱形并且具有端侧的底部4a和进入开口E。经由进入开口E可将基础设施侧的(即加燃料站侧的)加燃料设备19插入到容纳腔4中。

可识别出，加燃料设备19具有插接长度l1，该插接长度小于容纳腔4的长度l2。由此，在容纳腔4的底部4a和加燃料设备19的端侧的端部19a之间构造有距离。该距离优选地为约1mm至约8mm。优选地，加燃料设备19构造成可插接的接套(Nippel，有时也称为套管)。

如可看出的那样，加燃料设备19具有中间钻孔20，该中间钻孔通到径向向外离开的钻孔21中。具体地，存在四个错位以约90°的钻孔21。

为了使加燃料设备19相对于加燃料配件1密封，将两个在纵向轴线L的方向上错位的环形密封件22a,22b在加燃料设备19的环绕的槽中带入。具体地，环形密封件22a用于使流入的气体不会与加燃料反向B相反地又从加燃料配件1中离开。环形密封件22b用于防止进入的气体处于容纳腔4的底部4a和加燃料设备19的端侧的端部19a之间。由此，在没有对应措施(Gegenmaßnahme)的情况下，在加燃料期间可构建压力垫(Druckpolster)，该压力垫将导致加燃料设备19从容纳腔4中压出。

容纳腔4被带入到加燃料配件1的基体2中。通道式的连接部3a和3b也在容纳腔4的前部的、入口附近的区域中通入，所述通道式的连接部3a和3b建立容纳腔至排出腔7的连接。因此，通道式的连接部3a,3b用于从容纳腔4在排出腔7的方向上输送气体。在加燃料方向B上，开口区域5前置于通道式的连接部3a,3b，所述开口区域5通到容纳腔4中。

在插入加燃料设备19之后，开口区域5位于已经提及的环形密封件22a,22b之间。在正常的条件下，因此不出现泄漏，并且从钻孔21中流出的气体可无损失地到达到开口区域5中且由此到达到通道式的连接部3a,3b中。

在该实施方式的情形中引人注目的是，通道式的连接部3a以角度α相对于纵向轴线L取向，并且以该角度α在加燃料方向B上远离纵向轴线L。开口区域5的壁部同样以该角度伸延。紧接着，通道式的连接部3a碰到通道式的连接部3b上，该通道式的连接部3a与所述通道式的连接部3b处于压力技术上的连接中。通道式的连接部3b以角度β相对于纵向轴线L取向，其中，在加燃料方向B上看，该通道式的连接部3b相对于纵向轴线L的距离连续减小。在实施例中，角度α优选地为约15至25°。优选地，角度β为约10至20°。通过该设计方案，一方面使得基体2的非常紧凑的构造成为可能，另一方面，该设计方案有助于可显著改善流入的气体从加燃料设备19直到排出腔7的流动走向。

如果出于老化原因或者使用引起地应该出现环形密封件22a和尤其22b的减弱的密封作用，则流入的气体也可经由在加燃料设备19和基体2之间的周缘侧的中间空间到达直至容纳腔4的底部4a和加燃料设备19的端侧的端部19a之间形成的中间空间。为了在这种情况中可有效地防止加燃料设备19的压出，在容纳腔4的底部4a的紧邻的区域中，将通道式的连接部6带入到基体2中，其开口在周缘侧通到容纳腔4中。通道式的连接部6径向从容纳腔4向外伸延出来，并且建立在容纳腔4和周围环境U之间的连接。因此，在该区域中由于泄漏到达的气体可无障碍地流出到周围环境中，而在底部4a和端侧的端部19a之间的压力构建是不可能的。

如此外可从图1中看出的那样，通道式的连接部3b通到排出腔7中。基体2也具有螺纹14，该螺纹14用于罩壳部件10的旋入。罩壳部件10用于容纳止回单元11。在罩壳部件10的端侧的端部和排出腔7的内凸肩9a之间以夹持的方式保持有凸肩套管16b和过滤器8的环形的端部9。在过滤器8的区域中，排出腔7如此构造，以至于该排出腔7对于其长度的主要部分同心地包围过滤器8。由此，可实现过滤器8对气体的最优的过滤效果，该气体从通道式的连接部3b的流出开口3c在过滤器8的方向上离开。

此外，流出开口3c的长度同样分别在过滤器8的长度的大部分上延伸，这附加地有助于改善8的过滤作用。过滤器8构造成格栅式的。通过排出开口3c离开的气体流动穿过过滤器8并且经由通过部12到达开口15，该开口15通过球形件16封闭。球形件16通过与加燃料方向B相反的拉回力抵靠开口15挤压。

在该实施例中，通过环形磁体16a触发拉回力，该环形磁体16a作用到由金属构成的球形件16上。然而，以其它的形式和方式、例如通过弹簧力产生拉回力也是可行的。然而，流入到加燃料配件1中的气体的压力如此大(直至约200bar)，以至于球形件16与所描述的拉回力相反地在加燃料方向B上受挤压并且与开口15脱离。由此，气体可通过通过部12经过球形件16经由虚线示出的溢流通道13流动并且最终经由排出通道13a到达排出开口A。

排出开口A是罩壳部件10的固定凸出部18的组成部分，该固定凸出部18用于与未详细示出的管连接部(Rohrverbindung)旋接至在此同样未详细示出的气体容器。经由螺母17实现罩壳部件10以及由此加燃料配件1在未详细示出的机动车的壁部处的固定。因此，通过为止回单元11的组成部分的环形磁体16a、开口15和球形件16，实现止回阀的功能。

在图2中，从侧面示出了加燃料配件1。标出了基体2和与该基体2旋接的止回单元10。此外，可看出从基体2中径向离开的、通道式的连接部6。在该图中，代替加燃料设备19，可看出封闭塞23，该封闭塞23被推入到容纳腔4中并且借助于保持件23a不可丢失地保持在基体2处。

在图3中可非常良好地看出彼此分离的、通道式的连接部3b以及6。存在四个通道式的连接部3b(或3a)和四个通道式的连接部6。明显的是，一方面通道式的连接部3b(和由此同样3a)和另一方面通道式的连接部6以约90°的角度彼此错位地布置在基体2中。当通道式的连接部3a,3b沿着纵向轴线L延伸时，通道式的连接部6从容纳腔4出发向外伸延至周围环境U。

如果加燃料过程结束并且又从容纳腔4中拉出加燃料设备19，则在容纳腔4中的并且由此也在通道式的连接部3a,3b中的以及在加燃料配件1的排出腔7中的以及最终也在通过部12中的内压力突然地下降到周围环境U的外压力上。在这种情况中，在图1中偏移的球形件16由于存在的、油箱侧的背压(Gegendruck，有时也称为反压)引起地又与加燃料方向B相反地运动回来。因此，开口15又通过球形件16封闭。通过球形件16的这种运动，将位于球形件16之前的剩余体积的气体与加燃料方向B相反地压回到过滤器8中并且从该处压回到通道式的连接部3b,3a中。由此，可实现过滤器8的非常有效的自清洁。还通过以下方式支持和改善自清洁，即在通道式的连接部3a,3b的流动走向中避免90°转向。

现在，参考图4至图6更详细阐释加燃料配件100的第二实施例。加燃料配件100具有与前述实施例的工作原理类似的工作原理。该加燃料配件100同样构建成旋转对称，其带有基体102，容纳腔104被带入到该基体102中。在此，在底部104a的紧邻的区域中，四个通道式的连接部106的开口也通到容纳腔104中。通道式的连接部106径向向外延伸。容纳腔104的长度l2构造成大于加燃料设备119的插接长度l1。以这种方式，在底部104a和加燃料设备119的端侧的端部119a之间，又形成用于可能的泄漏气体的收集腔，所述可能的泄漏气体可无障碍地通过通道式的连接部106向外流出。

加燃料设备119又具有中间钻孔120和从该中间钻孔120径向离开的钻孔121。流入的气体通过这些钻孔到达到容纳腔104的开口区域105中并且从该处到达到通道式的连接部103中。在插入的加燃料设备119的情形中，又在纵向轴线L的方向上在两侧由环形密封件122a,122b密封开口区域105。如此外可看出的那样，通道式的连接部103几乎平行于纵向轴线L伸延。

在加燃料方向B上看，流入的气体在通道式的连接部103的端部处到达连接件124的圆环式的凹处107a。基体102借助于螺纹125旋入到连接件124中，该螺纹125存在于基体102的端部126上。在圆环式的凹处107a之后，流入的气体经由基体102的端部126的径向的通过开口107b到达到位于端部126中的排出腔107中。容纳腔107的一部分又同心地包围过滤器108。如也在前述实施例中那样，这有助于最优地充分利用过滤作用。

罩壳部件110又借助于螺纹114旋入到连接件124中。止回单元111被嵌入在罩壳部件110中，并且在其构造中以及在其功能中与止回单元11的那些相同。此外，在罩壳部件110和连接件124的环绕的内凸肩109a之间又保持有过滤器108的环形的端部109以及凸肩套管116b。

通过球形件116，可封闭在凸肩套管116b的通过部112的端部处的开口115。然而，仅仅当没有通过流入的气体构建背压时，是这种情况。在这种情况中，又使球形件116在加燃料方向B上运动，释放开口115，并且气体可经由溢流通道113在排出通道113a和排出开口A的方向上离开。排出开口A是具有螺纹的固定凸出部118的组成部分。通过环形磁体116a可附加地支持作用到球形件116上的闭合力。当填充压力和油箱侧的背压几乎具有相同大小时，那么这是尤其有意义的。代替通过环形磁体，也可设想以其它方式、例如通过弹簧力生成这种支持力。

应指出的是，通过通道式的连接部103平行于基体102的纵向轴线L的取向，可实现基体102的非常简单且成本适宜的制成。尤其地，通道式的连接部103在连接件124的侧上引导出去直到基体102的端侧的端部。从该处开始，能够以简单的方式实现钻孔以及由此通道式的连接部103的带入。通过由连接件124实现的加燃料配件100的多件式、尤其三件式，此外可非常简单地实现从通道式的连接部103直到排出腔107的流动引导。螺母117又用于固定止回单元110并且与其用于将整个加燃料配件100固定在未更详细示出的机动车处。

图5从侧面显示了加燃料配件100。在此，与图4相反地，代替加燃料设备119，将封闭塞123插入到容纳腔104中。封闭塞123经由保持件123a不可丢失地保持在基体102处。又可良好地看出向外引导的、通道式的连接部106。

在图6中可非常良好地看出，通道式的连接部103与通道式的连接部106分开地伸延。在该实施方式中，也存在四个通道式的连接部103和四个通道式的连接部106。当通道式的连接部103在基体102的纵向方向L上延伸时，通道式的连接部106从容纳腔104出发径向向外伸延至周围环境U。

总体来说，通过所阐释的实施方式可提供一种加燃料配件，其构建成极其紧凑、具有最优的流动走向以及带有改善的自清洁的良好的过滤作用。

最终，应根据图7简要说明，可如何实现将加燃料配件1或100固定在机动车处。因此，在机动车K处将配件腔25带入到外壳中，该配件腔25可借助于可摆动的油箱盖26(26'是经摆动的位置)覆盖。在配件腔25的壁部处，不仅固定用于液态燃料的填充接管27以及固定所描述的用于气体的加燃料配件1或100。

经由填充接管27，可将液态燃料经由管连接部30运输直到液体燃料容器28。经由加燃料配件1或100供应的气体通过管连接部31运输直到气体容器29。当在气体容器29中的气体应该一次消耗时，利用液体燃料经由填充接管27的传统的加燃料可行性可用作“紧急解决方案”。

参考符号列表

1 加燃料配件

2 基体

3a,b 通道式的连接部

3c 排出开口

4 容纳腔

4a 底部

5 开口区域

6 通道式的连接部

7 排出腔

8 过滤器

9 环形的端部

9a 内凸肩

9a 内凸肩

10 罩壳部件

11 止回单元

12 通过部

13 溢流通道

13a 排出通道

14 螺纹

15 开口

16 球形件

16a 环形磁体

16b 凸肩套管

17 螺母

18 固定凸出部

19 加燃料设备

19a 端侧的端部

20 中间钻孔

21 径向离开的孔

22a,b 环形密封件

23 封闭塞

23a 保持件

25 配件腔

26,26' 油箱盖

27 填充接管

28 液体燃料容器

29 气体容器

30 管连接部

31 管连接部

100 加燃料配件

102 基体

103 通道式的连接部

104 容纳腔

104a 底部

105 开口区域

106 通道式的连接部

107 排出腔

107a 圆环式的凹处

107b 径向的通过开口

108 过滤器

109 环形的端部

109a 内凸肩

110 罩壳部件

111 止回单元

112 通过部

113 溢流通道

113a 排出通道

114 螺纹

115 开口

116 球形件

116a 环形磁体

116b 凸肩套管

117 螺母

118 固定凸出部

119 加燃料设备

119a 端侧的端部

120 中间钻孔

121 径向离开的孔

122a,b 环形密封件

123 封闭塞

123a 保持件

124 连接件

125 螺纹

126 基体的端部

α 角度

β 角度

A 排出开口

B 加燃料方向

E 进入开口

K 机动车

L 纵向轴线

l1 插接长度

l2 容纳腔的长度

U 周围环境。

Claims (12)

1.一种用于利用气态燃料为机动车(K)加燃料的加燃料配件(1,100)，所述加燃料配件带有基体(2,102)，在所述基体中布置有容纳腔(4,104)，所述容纳腔带有用于容纳基础设施侧的加燃料设备(19,119)的进入开口(E)，其中存在用于从所述容纳腔(4,104)在排出腔(7,107)的方向上输送所述气态燃料的至少一个通道式的连接部(3a,3b;103)，其特征在于，至少一个另外的通道式的连接部(6,106)通到所述容纳腔(4,104)中，所述至少一个另外的通道式的连接部不用于从容纳腔(4,104)在所述排出腔(7,107)的方向上输送所述气态燃料，并且通过所述至少一个另外的通道式的连接部可实现在所述容纳腔(4,104)和周围环境(U)之间的压力平衡。

2.根据权利要求1所述的加燃料配件(1,100)，其特征在于，所述至少一个另外的通道式的连接部(6,106)布置在所述容纳腔(4,104)的底部(4a)附近。

3.根据权利要求1或2所述的加燃料配件(1,100)，其特征在于，所述至少一个另外的通道式的连接部(6,106)构造成径向从所述容纳腔(4,104)向外延伸。

4.根据权利要求1或2所述的加燃料配件(1,100)，其特征在于，所述容纳腔(4,104)在其长度(l2)中构造成比插接到所述容纳腔(4,104)中的加燃料设备(19,119)的插接长度(l1)更长。

5.根据权利要求1或2所述的加燃料配件(1,100)，其特征在于，所述用于从所述容纳腔(4,104)在排出腔(7,107)的方向上输送所述气态燃料的至少一个通道式的连接部(3a,3b;103)至少部分区段地相对于所述基体(2,102)的纵向轴线(L)以这样的角度(α,β)伸延，所述角度(α,β)大于零度且小于90度。

6.根据权利要求1或2所述的加燃料配件(1,100)，其特征在于，所述排出腔(7,107)至少局部地如此构造，使得布置在所述排出腔中的过滤器(8,108)同心地由所述排出腔(7,107)包围。

7.根据权利要求6所述的加燃料配件(1,100)，其特征在于，在加燃料方向(B)上看，在所述过滤器(8,108)之后布置止回阀，在加燃料过程的情形中，所述止回阀释放在所述排出腔(7,107)和排出开口(A)之间的连接，并且在加注过程结束时，所述止回阀执行与所述加燃料方向(B)相反的闭合运动，其中，将气垫与所述加燃料方向(B)相反地压到所述用于从所述容纳腔(4,104)在排出腔(7,107)的方向上输送所述气态燃料的至少一个通道式的连接部(3a,3b;103)中。

8.根据权利要求7所述的加燃料配件(1,100)，其特征在于，所述止回阀是止回单元(11,111)的组成部分，所述止回单元布置在与所述加燃料配件(1,100)旋接的罩壳部件(10,110)中。

9.根据权利要求6所述的加燃料配件(1,100)，其特征在于，存在环形的内凸肩(9a,109a)，所述过滤器(8,108)的环形的端部(9,109)抵靠所述内凸肩支撑。

10.根据权利要求5所述的加燃料配件(1)，其特征在于，所述角度(α,β)在5°和30°之间。

11.根据权利要求10所述的加燃料配件(1)，其特征在于，所述角度(α,β)在10°和25°之间。

12.一种机动车(K)，其特征在于至少一个根据前述权利要求中任一项所述的加燃料配件(1,100)。

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