车辆燃料气体预过滤单元的制作方法_2

文档序号:9893315阅读:来源:国知局
的其它导管相连通,或者车辆结构38可以是天然气储存箱自身的一部分或者通到储存箱的中间结构。
[0015]外壳22的端盖24部分地关闭或者开启壳体22的端部。具体地参见图3和图4,端盖24具有圆盘样形状,该形状可以插入壳体22开口端以便与壳体22附接。端盖24与壳体22之间附接是非永久的,使得端盖24可以与壳体22分离以便拆除和更换过滤器16以及排空蓄积的污染物,然后重新附接。可以通过不同的方式完成该附接,包括通过螺纹接合或者实现非永久附接的其它技术。另外,在端盖24的附接时可以在壳体22与端盖24之间形成密封从而阻止天然气泄漏出外壳12。
[0016]此外,在所给出的实施例中,储料室40部分地被端盖24的直立壁42和倾斜壁44所限定。储料室40提供环形空间,该环形空间是用于容纳蓄积的污染物(如水和从过滤天然气中除去的其它液体)。因为储料室40位于排出阀20的入口的下方,所以会聚集的任何液体易于沉积在储料室40中和排出阀20的附近而不是流到排出阀20的入口,其中该液体会影响流经预过滤单元1的天然气。在端盖24的分离时,可以排空储料室40的蓄积污染物。向储料室40的内部,端盖24限定排出孔46。排出孔46接纳排出阀20的部分插入,如图4和图5中最佳地示出,倾斜壁44的下侧与排出阀20紧密配合并且在两者之间形成表面-表面密封。
[0017]外壳12包括内部结构,该内部结构是用于提供承载过滤器16的额外的支撑。在这里示出的实施例中,第一平板48和第二平板50将过滤器16保持就位,套管52在第一平板48与第二平板50之间延伸。第一平板48具有一组孔眼54,这组孔眼提供用于进入过滤器16的天然气通道,第二平板50类似地具有一组孔眼56,这组孔眼提供用于离开过滤器16的天然气的通道。孔眼54、56(特别是第二平板50的孔眼)可以位于储料室40的上方,以便将除去的污染物输送进入储料室40。平板48、50具有圆盘样形状。并且套管52限定圆柱形空间58,该空间58容纳进入阀18和排出阀20的直线和往复运动。可以将采用O形圈形式的密封件60设置在平板48、50和壳体22和盖24之间,以及在其它位置。
[0018]罩盖14连接到外壳12,以便使用者可以将预过滤单元10紧固到车辆结构38和从车辆结构38中松开。参照图1和图3,罩盖14具有开放的底部62和开放的顶部64。在本实施例中,第一凸缘63邻接开放的底部62并且第二凸缘65从罩盖14的壁中突出至在开放底部与开放顶部64之间大约中间。凸缘63、65径向地向内延伸并且轴向地将包括顶壁26的外壳12的上部结构夹在中间。开放的顶部64显露出进入口28和进入阀18并且允许接近它们以便接近再加注喷嘴。与凸缘63、65相反,罩盖14具有紧固和松开时由使用者抓紧的一组夹持结构66。夹持结构66可以是设置在罩盖14周围的一组肋条,如图1中最佳地示出。
[0019]罩盖14互连到外壳12,使得当使用者抓紧罩盖并使其转动时,外壳12与罩盖14同时地转动。当外壳12达到其完全紧固状态时,弹簧与销组件32可以滑移并发出“卡塔”声,作为对使用者停止转动的指示。弹簧与销组件32可以被设计用于允许罩盖14与外壳12之间的互连以便紧固和松开预过滤单元10。换句话说,一旦外壳12被完全地紧固并且遇到对转动的对抗,组件2滑移并发出“卡塔”声并且阻止外壳12的进一步紧固,与此同时允许罩盖14与清楚的“卡塔”声一致地相对于外壳12旋转。在其它实施例中,其它的指示和相关结构是可行的。
[0020]过滤器16位于外壳12中并且被用于从通过预过滤单元10的天然气中除去污染物。基于其它考虑:其中使用预过滤单元10的用途、过滤的期望程度、通过过滤器16的天然气的流率、及在过滤期间遇到的污染物的预计量和类型,过滤器16可以具有不同的设计并且可以由不同的介质和材料构成。由过滤器16除去的污染物可包括水分(S卩,水)、硫化氢、和在压缩机润滑剂中所发现的某些戊烷以上材料(即,C5和更大的烃类)、等等。
[0021]过滤器16可包括凝聚过滤材料、干燥剂过滤器材料、或两者。这些类型的过滤材料各自从通过该过滤材料的天然气流中除去水以及其它污染物。凝聚过滤材料是使水微粒(均匀微细扩散的水微粒)聚结成较大水滴的一种材料,一旦形成则利用重力简单地下落出过滤材料。合适的凝聚过滤材料的例子包括超细纤维玻璃、硼硅酸盐玻璃、纤维素、和许多其它材料,许多的这些材料是市场上可买到的。干燥剂过滤材料是吸湿性地吸附(吸附或吸收)在其材料结构内部的水分子的材料。合适的干燥剂过滤材料的一些例子是基于二氧化硅或硅酸盐的干燥剂、以及亲水性沸石(例如ZSM-5)。如同凝聚过滤材料,干燥剂过滤材料是阀、广泛地在市场上可买到的。此外,除了凝聚过滤材料和/或干燥剂过滤材料,过滤器也可包括不一定从天然气流中除去水分的机械过滤器。
[0022]在图3-图5的实施例中,过滤器16包括多层构造。该多层构造可适合于再加注用途,其中天然气品质具有更大的不确定性,例如在家再加注,与在其中可更好地控制品质的商业加气站处的天然气相反。该多层构造也可适用于再加注用途,其中较长的再加注时间是可接受的,例如在家再加注的一夜。另外,该多层构造并不局限于这些用途。
[0023]如图所示,多层过滤器构造可包括第一过滤层68、第二过滤器层70、和第三过滤层72。可对过滤层68、70、72进行选择从而若需要提供从第一过滤层68经过第三过滤层72中移动出的相继地较微细的过滤,但不必须如此。当采用该多层构造时,天然气最初流动进入第一过滤层68,然后通过第二过滤层70,最终相遇并通过第三过滤层72。第一、第二、和第三过滤层68、70、72可由相对于彼此不同的介质和材料所构成,并且可以具有相对于彼此为不同的厚度。例如,第一过滤层68可以由玻璃纤维材料构成,第二过滤层70可以由凝聚过滤材料或干燥剂过滤器材料构成,第三过滤层72可以由另一种玻璃纤维材料或者与第一过滤层68e相同的玻璃纤维材料构成。另外,可以存在不同数量的过滤层,例如单层或两层或四层,并且不同的过滤层可以过滤不同的污染物,例如一层用于固体去除而另一个层用于润滑剂去除而再一层用于水去除。共同地,第一、第二、和第三过滤层68、70、72构成大部分的实心圆柱形形状,并且在其中具有被置于套管52周围的心圆柱形空间。在本实施例中,第一、第二、和第三层68、70、72都是介于第一平板48与第二平板50之间。
[0024]进入阀18允许和阻止天然气从再加注喷嘴流入外壳12。进入阀18可在其中天然气不流动经过进入阀18的关闭状态(图4)与其中天然气自由地通过进入阀18的开启状态(图5)之间移动。部分地基于外壳12和排出阀20的设计和结构,进入阀18可以具有不同的设计、结构、和部件。参照图3-图5,例如在这里所给出的实施例中,进入阀18具有阀头74、阀杆76、和可压缩密封件78。
[0025]阀头74与进入口28紧密接合并且就坐并抵靠进入口 28的表面80上,从而当进入阀18处于其关闭状态时在此处形成表面-表面密封。因此,阀头74的作用是在关闭状态中堵塞进入口 28。阀头74的外表面82为圆锥形并且与也为圆锥形的进入口 28的表面80—致。通过这些相互作用,壳体22的顶壁26起进入阀18的阀体的作用。在其终端处,阀头74具有稍微尖的且延伸的凸头部84,在加注期间当推动进入阀18开启时再加注喷嘴会作用于该凸头部。阀杆76从阀头74的背侧轴向地延伸。如附图中所示,阀杆76可以是阀头74的细长的初级延伸,并且可以跨越从阀头74到排出阀20的外壳12的几乎全部范围。套管52接纳经过圆柱形空间58的阀杆76。
[0026]当进入阀18移动到开启状态时,阀杆76的终端86与排出阀20通过表面-表面接合而直接地接合。接合提供大体上为并行的和相对应的在进入阀18与排出阀20之间开启和关闭运动,如下面更详细的描述。在关闭状态中,终端86无需处于与排出阀20精确对接的状态,相反可以与排出阀20略微间隔,如图4中所示。该间距在其中不完善的制造可以形成将排出阀20保持开启状态(甚至当进入阀18由于阀杆76过长而被关闭时)的阀杆76的情况下会是优选的。然而,该间距,如果是微小并且如果设置,会导致从进入阀18开始其开启运动到排出阀20开始其开启运动时的略微延迟。
[0027]在阀头74的背侧处,可压缩密封件78被插入在阀杆76的上方。密封件78可以由橡胶材料或者一些其它材料所构成,并且在阀开启期间可以被压缩和被挤压,使得密封件78不干扰阀运动。当保持就位时,密封件78阻挡气体流动经过圆柱形空间58。共同地,当气体经过外壳12从进入阀18流动到排出阀20时,密封件60与密封件78阻止天然气绕开过滤器16。这样,迫使给车辆储存箱进行再加注的天然气经过过滤器16。如果在阀杆76与排出阀20之间存在间距,则密封件78偏移并将阀头74维持在其关闭状态,即使排出阀20不推动阀杆76使其关闭。
[0028]排出阀20允许和阻止天然气流出外壳12并且向下游流动到天然气储存箱。排出阀20在其中天然气不流动经过排出阀20的关闭状态(图4)与其中天然气自由地通过过排出阀20的开启状态(图5)之间移动。部分地基于外壳12和进入阀18的设计和结构,排出阀20可以具有不同的设计、结构、和部件。参照图3-图5,例如在这里所给出的实施例中,排出阀20具有阀头88、阀体90、和弹簧92。
[0029]阀头88与提供用于体流出外壳12的离开天然气的通道的排出口94紧密配合。如图4中所示,排出口 94至少部分地是由阀
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