蓄壓系統(tǒng)及操作該蓄壓系統(tǒng)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種操作蓄壓系統(tǒng)的方法，其中具有不同允許操作壓力的至少兩個蓄壓容器，其中至少一個蓄壓容器具有低于可施加到燃油箱加油管的最大壓力的允許操作壓力，且其中具有低允許操作壓力的至少一個蓄壓容器受到至少一個上游裝置的保護(hù)以防止非允許壓力增加，該上游裝置具有由較低允許操作壓力限定的關(guān)閉壓力，并可以通過相同的燃油箱加油管同時加油。蓄壓系統(tǒng)，其中蓄壓系統(tǒng)包括燃油箱加油管、至少兩個蓄壓容器，壓力管線和至少一個排出點，其中具有低允許操作壓力的至少一個蓄壓容器受到至少一個上游裝置的保護(hù)以防止非允許壓力增加，該上游裝置具有由較低允許操作壓力限定的關(guān)閉壓力，其中上游裝置為關(guān)閉閥或者壓力關(guān)閉閥單元。
【專利說明】蓄壓系統(tǒng)及操作該蓄壓系統(tǒng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及蓄壓系統(tǒng)以及操作所述類型蓄壓系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)本發(fā)明的裝置可以以比如汽車油箱或者油箱系統(tǒng)的形式來使用，從而防止裝載有燃料的蓄壓容器在補充或者加油操作期間出現(xiàn)溢出。加油操作之后，燃料必須再次移除而使用。這種用途的各種蓄壓容器和閥的設(shè)置及其操作方法是已知的。
[0003]特別地在使用天然氣或者氫氣操作的汽車中，一方面需要較大的行走范圍，另一方面僅僅有有限的空間能用于安裝蓄壓容器，這樣對于將不同容量的多個蓄壓容器布置在機(jī)動交通工具不同位置中是非常有利的。然而，在固定工廠的情況下，特別是工作機(jī)械中，需要較長的使用壽命是正確的，但是往往受空間所限。
[0004]DE102009049687A1公開了具有多個氣體容器的氣體燃料發(fā)動機(jī)的氣體容器設(shè)置，并公開了所述類型氣體容器布置的操作方法。氣體燃料發(fā)動機(jī)的所述氣體容器布置具有多個氣體容器，其中多個容器中每一個都配置有至少一個閥裝置；一側(cè)連接到多個氣體容器，另一側(cè)連接將注油口連接到燃?xì)鈾C(jī)的通用氣體管線，以及用于驅(qū)動多個氣體容器其閥裝置驅(qū)動的控制裝置。氣體容器可選擇性地具有相同或者不同的體積。然而，DE102009049687A1中記載的設(shè)置和操作方法的優(yōu)點特別地融合了不同氣體容器體積或者氣體容器及氣體管線的非對稱設(shè)置。
[0005]DE102009049687A1的氣體容器的特征在于，控制裝置被設(shè)計為至少暫時性地驅(qū)動多個氣體容器的閥裝置，這樣第一氣體容器和第二氣體容器相互間連接，而氣體可以在在第一和第二容器之間流動，以實現(xiàn)壓力平衡。同樣在DE102009049687A1公開的該方法中，為了操作具有多個氣體容器的氣體燃料發(fā)動機(jī)的氣體容器布置，高度壓縮的氣體從至少一個儲油罐同時流入多個氣體容器。氣體容器布置的補充加工期間，第一氣體容器和第二氣體容器的閥裝置至少暫時地打開，從而將第一和第二氣體容器相互連接，這樣氣體可以在第一和第二容器之間流通，以實現(xiàn)壓力平衡。
[0006]兩個氣體容器通過共用的氣體管線連接到氣體燃料發(fā)動機(jī)，并都連接到燃油箱加油管。后者可以通過對應(yīng)的燃油膠管連接，從而使得氣體容器布置的容器加油高度壓縮的氣體，比如來自天然氣補充工廠一個或多個存儲容器的天然氣。燃油箱加油管安裝有加油口蓋開關(guān)，其檢測到燃油箱加油管加油口蓋的開合。加油口蓋開關(guān)也可選擇性地設(shè)置為檢測打開的燃油箱加油管中是否存在燃油噴嘴，且借由燃油膠管連接的電子總線連接使得加油站和機(jī)動交通工具中的控制裝置之間實現(xiàn)連通。
[0007]DE102009049687A1是組合蓄壓容器和閥裝置中多種已知系統(tǒng)的一個代表，蓄壓容器和閥布置使得蓄壓系統(tǒng)可充滿流體，而所述流體可從所述蓄壓系統(tǒng)中排出。此外，多種其他技術(shù)設(shè)備都是已知的，通過壓力測量和電磁閥的電子控制，這些設(shè)備可以讓單個蓄壓容器或者整個蓄壓系統(tǒng)的加油壓力得以監(jiān)測和限制。
[0008]在所述應(yīng)用中，在加氣過程期間，需要蓄壓容器或者蓄壓系統(tǒng)的允許操作壓力可靠地保持，因而可以保證最大操作安全性。應(yīng)該可以讓加油過程盡快執(zhí)行，并具有較低的能量損失。閥部件上的磨損應(yīng)該保持在較低水平，且對蓄壓容器和管線的損害應(yīng)得以防止。此夕卜，蓄壓容器的管道需要簡化，且壓力管線的數(shù)量和復(fù)雜性需要降低。
[0009]機(jī)動交通工具設(shè)施的蓄壓容器從設(shè)計上來說，適于跟應(yīng)用類型有關(guān)的對應(yīng)壓力容器而構(gòu)建。這致使蓄壓器，與其強度有關(guān)，對應(yīng)于操作壓力并滿足ECE準(zhǔn)則，且在高壓系統(tǒng)中，可以達(dá)到超過200bar的壓力，并占據(jù)了相應(yīng)較大的空間。具有相同允許操作壓力的小蓄壓容器在每一種情況下，或具有相等允許操作壓力的集成組裝部件蓄壓器，因而具有相對較大的結(jié)構(gòu)并相對較貴，因此迄今仍未制造得出。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，未有可靠的技術(shù)方案，使得具有不同允許操作壓力的蓄壓容器從相同的燃油箱加油管進(jìn)行同時加油。
[0010]根據(jù)目前施行的法律法規(guī)，系統(tǒng)的所有蓄壓容器必須配置為具有相同的允許操作壓力(最大操作壓力)?，F(xiàn)今也禁止在加油壓力(供油壓力)超出安裝在汽車中的蓄壓容器最大工作壓力的加油站進(jìn)行加油。
[0011]從這個意義上說，本發(fā)明的目的在于改善蓄壓系統(tǒng)，及具體地確定組合閥裝置，到某個程度上，在不具有電動部件和電子部件的情況下，該組合閥裝置保證具有不同允許操作壓力的蓄壓容器系統(tǒng)的安全性。
[0012]本發(fā)明的目的還在于規(guī)定一種操作蓄壓系統(tǒng)的改進(jìn)型方法，該方法增加了操作安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]通過一種操作蓄壓系統(tǒng)的方法來實現(xiàn)本發(fā)明的所述目的，其中至少兩個蓄壓容器具有不同允許操作壓力，其中至少一個蓄壓容器具有低于最大壓力的允許操作壓力，該最大壓力可施加到燃油箱加油管上，且其中具有較低允許操作壓力的至少一個蓄壓容器可通過至少一個上游裝置保護(hù)其允許操作壓力不上升，該上游裝置具有由較低允許操作壓力限制的關(guān)閉壓力，該蓄壓容器通過相同的注油口實現(xiàn)同時加油。
[0014]為了驅(qū)動和解除驅(qū)動，借助機(jī)械驅(qū)動關(guān)閉閥、壓力關(guān)閉閥單元、止回閥以及電磁閥的使用，能夠在不同蓄壓系統(tǒng)或者蓄壓系統(tǒng)的部件中實現(xiàn)任意所需的水平的允許操作壓力，這樣，可以使用較小，或者壁較薄、較為便宜的蓄壓器。此外，這種情況下，除了主蓄壓器之外，可以使用自由形式的蓄壓器，利用機(jī)動交通工具或工作設(shè)備中或之上的現(xiàn)有空間，由此增加了機(jī)動交通工具形式范圍或者操作壽命。
[0015]所述目的還可以借助蓄壓系統(tǒng)來實現(xiàn)，其中蓄壓系統(tǒng)具有燃油箱加油管、至少兩個蓄壓容器、壓力管線和至少一個排出點，其中至少一個蓄壓容器具有比在燃油箱加油管處施加的最大壓力要低的允許操作壓力，其中具有較低允許操作壓力的至少一個蓄壓容器可通過至少一個上游裝置保護(hù)其允許操作壓力不上升，該上游裝置具有由較低允許操作壓力限制的關(guān)閉壓力。所述上游裝置可比如為關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元或者電磁驅(qū)動切斷閥，它們與電子壓力測量裝置控制單元(300)相互作用，或者該上游裝置為可上游連接的所述裝置的組合。
[0016]僅通過監(jiān)測僅通過機(jī)械手段限定的關(guān)閉壓力的裝置其使用，其中所述裝置固定地可操作性地連接到單個蓄壓容器和/或蓄壓系統(tǒng)的分區(qū)，對錯誤加油進(jìn)行高水平保護(hù)，并為單個蓄壓容器中允許壓力的提高提供了保護(hù)。僅通過電子手段執(zhí)行監(jiān)測的系統(tǒng)可由于錯誤的壓力測量和/或電磁閥中的開合而致使蓄壓系統(tǒng)處于危險狀態(tài)。在根據(jù)本發(fā)明的蓄壓系統(tǒng)中，機(jī)械和電氣/電子部件作為額外的安全單元優(yōu)選地一起使用。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明的目的可通過操作蓄壓系統(tǒng)的方法來實現(xiàn)，其中具有不同的允許壓力的至少兩個蓄壓容器通過相同的燃油箱加油管同時加油。
[0018]所述燃油箱加油管優(yōu)選地具有外觀尺寸和/或其他編碼裝置，這樣燃油箱加油管可以連接到所有的加油裝置，這些裝置提供燃料/介質(zhì)直到達(dá)到加油站或者其他加油設(shè)施中可達(dá)到的最大加油壓力(比如下文的700到900bar)。連接到燃油箱加油管下游和蓄壓系統(tǒng)上游的裝置(比如關(guān)閉閥/壓力關(guān)閉閥單元)保護(hù)具有較低允許壓力的蓄壓容器中允許壓力不升高。
[0019]根據(jù)本發(fā)明其他方面，本發(fā)明的目的可通過操作蓄壓系統(tǒng)的方法來實現(xiàn)，其中，為了使得介質(zhì)從蓄壓容器中排出，根據(jù)關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元總限定的關(guān)閉壓力，隨著蓄壓容器中壓力下降，連接到具有較低允許操作壓力的蓄壓容器上游的關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元自動打開。
[0020]通過合適地布置關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元(參見示例性附圖)，在不具有電子壓力測量和控制的情況下可以使得介質(zhì)/燃料從具有不同允許操作壓力的蓄壓系統(tǒng)中排出。
[0021]本發(fā)明的改進(jìn)之處在獨立權(quán)利要求中、說明書以及附圖中進(jìn)行了說明。
[0022]具有由較低允許操作壓力限定的關(guān)閉閥的優(yōu)選上游裝置，比如介質(zhì)蓄壓容器的關(guān)閉閥，其中閥殼體具有包含了進(jìn)給開口和面對著蓄壓容器的出口開口的閥腔室、可移動活塞、以及軸向連接導(dǎo)管并由設(shè)置在閥腔室中至少兩個密封元件以可軸向移動方式引導(dǎo)，其中第一活塞主動表面，面對著閥腔室、活塞和的入口區(qū)域，且密封主體或者閥殼體形成了閥座，且其中，作為蓄壓區(qū)域中壓力變化的結(jié)果，第一活塞主動表面緊鄰腔室的第二活塞主動表面，該活塞可軸向移動，且設(shè)置在進(jìn)給開口和出口開口之間的通道開口可逆反地打開和關(guān)閉，其中在未加壓的狀態(tài)下，通道開口通過彈簧保持打開。
[0023]其結(jié)果是，當(dāng)壓力超過某值之時，只有機(jī)械關(guān)閉閥由于設(shè)定的彈力而密封地封閉通道開口，且在進(jìn)給開口中壓力進(jìn)一步增加或者壓力降到負(fù)壓的情況下，都不會打開，且因而總是保持關(guān)閉。介質(zhì)的排出發(fā)生在蓄壓系統(tǒng)中一個或多個其他位置。
[0024]具有由較低允許操作壓力限定的關(guān)閉閥的其他優(yōu)選上游裝置，比如介質(zhì)蓄壓容器的關(guān)閉閥單元，其中閥殼體具有包含了進(jìn)給開口和面對著蓄壓容器的出口開口的閥腔室、可移動活塞、以及軸向連接導(dǎo)管并由設(shè)置在閥腔室中至少兩個密封元件以可軸向移動方式引導(dǎo)，其中第一活塞主動表面，面對著閥腔室、活塞和的入口區(qū)域，且密封主體或者閥殼體形成了閥座，且其中，作為蓄壓區(qū)域中壓力變化的結(jié)果，第一活塞主動表面緊鄰腔室的第二活塞主動表面，該活塞可軸向移動，且設(shè)置在進(jìn)給開口和出口開口之間的通道開口可逆反地開合，其中在未加壓狀態(tài)下，通道開口通過彈簧保持打開，且其中閥腔室的蓄壓區(qū)域設(shè)置為可以通過排出管道和排出閥連接到入口。
[0025]其結(jié)果是，當(dāng)壓力超過某值之時，只有機(jī)械關(guān)閉閥，由于設(shè)定的彈力，密封地封閉通道開口，且在進(jìn)給開口中壓力進(jìn)一步增加或者壓力降到負(fù)壓的情況下，都不會打開，且因而總是保持關(guān)閉。
[0026]介質(zhì)從蓄壓容器中排出可通過排出管道和排出閥來實現(xiàn)，該排出閥設(shè)置為可以連接到入口區(qū)域，或者連接到蓄壓系統(tǒng)中的一個或多個其他位置。
[0027]在加油期間根據(jù)本發(fā)明所述機(jī)械壓力關(guān)閉閥單元的優(yōu)點在于，不管壓力關(guān)閉閥的上游壓力為多少，且不具有電磁驅(qū)動器的情況下，下游蓄壓系統(tǒng)只會到達(dá)所需壓力，壓力關(guān)閉閥總是保持可靠地閉合，并因此可靠地保持住下游蓄壓系統(tǒng)中的壓力，且不會使得壓力因為介質(zhì)隨之流入而引起壓力增加。所述閥實施例中的其他優(yōu)點在于，盡管下游蓄壓系統(tǒng)在活塞和密封主體或者閥殼體之間的密封座發(fā)生泄漏的情況下，會遭受不良的壓力增加，但是出口側(cè)上壓力的增加使得活塞在密封主體或者閥殼體上的壓力增加，并且因此會再次減小泄漏。
[0028]由如下事實可以獲得更特別有利的效果，在未加壓的狀態(tài)下，通道開口借由彈簧的彈力而保持打開。據(jù)此，介質(zhì)可以無阻礙地流入蓄壓容器直到加油階段的尾聲，且閥腔室的區(qū)域中發(fā)生的損害性震動得以避免。
[0029]如果進(jìn)給開口中壓力降到小于蓄壓區(qū)域的壓力，排出閥可以打開，且介質(zhì)從蓄壓區(qū)域通過排出管道流到進(jìn)給開口。這種情況下，介質(zhì)從下游蓄壓容器或者系統(tǒng)，借助進(jìn)給管線排出是可以發(fā)生的。這便于額外蓄壓容器的使用，并大大地簡化了蓄壓系統(tǒng)的管道。
[0030]優(yōu)選地，壓力關(guān)閉閥單元的排出閥為球形閥或者錐形閥的形式，并在未加壓的狀態(tài)下通過驅(qū)動彈簧保持關(guān)閉，其中驅(qū)動彈簧設(shè)置在面對入口區(qū)域的排出閥其一側(cè)。這種情況下，當(dāng)進(jìn)給開口中出現(xiàn)過壓之時排出閥借助驅(qū)動彈簧關(guān)閉，且排出閥在未加壓的狀態(tài)下也通過所述驅(qū)動彈簧永久地閉合。如果進(jìn)給開口中的壓力降到蓄壓區(qū)域中的壓力之下，可以，取決于驅(qū)動彈簧的彈力，將排出閥打開，而介質(zhì)從蓄壓區(qū)域通過排出管道流回進(jìn)給開□。
[0031]在壓力關(guān)閉閥單元的具體優(yōu)選實施例中，驅(qū)動彈簧的彈力可通過彈簧固定螺釘調(diào)整。該設(shè)置的極大優(yōu)點在于，透過彈力調(diào)整的可能性，排出閥再次在壓力低于，在所需程度上，壓力關(guān)閉閥單元中的關(guān)閉壓力之時打開。然而，因此也可以，設(shè)定時間，閥腔室中的蓄壓區(qū)域中壓力水平，在壓力關(guān)閉閥單元打開的位置。
[0032]在壓力關(guān)閉閥單元的其他具體優(yōu)選實施例中，彈簧固定螺釘與驅(qū)動彈簧通州設(shè)置，并具有形成為節(jié)流閥的軸向管道。這使得流經(jīng)彈簧固定螺釘導(dǎo)管中節(jié)流點處而從閥腔室的蓄壓區(qū)域流到進(jìn)給開口的介質(zhì)形成受抑制的激活，并因此在蓄壓區(qū)域中形成緩慢的壓力消散。進(jìn)給開口區(qū)域中的壓力峰值得以避免。
[0033]在一優(yōu)選實施例中，排出管道和排出閥設(shè)置為與閥腔室一體。在其他優(yōu)選實施例中，排出管道和排出閥設(shè)置為與活塞一體。這形成了節(jié)約空間的設(shè)計，且產(chǎn)量和組裝以及蓄壓系統(tǒng)中壓力關(guān)閉閥單元的安裝都得到簡化。
[0034]優(yōu)選地，第一活塞主動表面和密封主體或者關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元的閥腔室要設(shè)計成，當(dāng)活塞處于關(guān)閉位置，密封活動在第一活塞主動表面的外緣其區(qū)域中的密封邊緣處產(chǎn)生。
[0035]此處，外緣指從活塞軸線方向上看，徑向地位于外側(cè)?；钊饩壉热纾诘谝换钊鲃颖砻娴膮^(qū)域中，可傾斜地倒角。第一活塞主動表面也可以在外緣上具有凸起的小珠，從而在所述區(qū)域中局部實現(xiàn)密封操作。
[0036]這種情況下，如果關(guān)閉壓力超出或者如果壓力升高超出關(guān)閉壓力，那么活塞不再在相反于活塞關(guān)閉方向上對其施加阻力。根據(jù)本發(fā)明的關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元的關(guān)閉壓力和關(guān)閉行動，因而獨立于進(jìn)給開口中的壓力。此外，當(dāng)閥關(guān)閉之時，設(shè)置在進(jìn)給開口中壓力升高的情況下，沒有軸向阻力通過進(jìn)給開口中壓力施加到活塞上，且即便是極端壓力沖擊的情況下，關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元保持安全的關(guān)閉。
[0037]此外，可以保證，關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元甚至在進(jìn)給開口中的壓力降到活塞先前已經(jīng)打開的關(guān)閉壓力之下之時，仍然保持關(guān)閉，因為現(xiàn)在持續(xù)作用的關(guān)閉阻力基本上僅通過在閥腔室的蓄壓區(qū)域中、作用在活塞主動表面上的壓力減去彈簧彈力而確定。
[0038]因為進(jìn)給開口變?yōu)殚y腔室入口區(qū)域，該入口區(qū)域優(yōu)選地位于活塞主動表面徑向外偵牝因此額外地保證了沒有軸向力可以通過進(jìn)給開口中的壓力而施加到活塞上。
[0039]第二活塞主動表面優(yōu)選地形成為，比第一活塞主動表面面積大。通過相對較大的第二活塞主動表面，關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元的關(guān)閉壓力能夠?qū)崿F(xiàn)具有較小值。
[0040]特別優(yōu)選地的是，活塞是柱狀，且在其外側(cè)具有位于至少兩個區(qū)域中的滑動表面，且該兩個區(qū)域具有優(yōu)選為不同的直徑。
[0041]特別優(yōu)選地,至少兩個密封元件設(shè)置在閥殼體中對應(yīng)的凹穴中。最經(jīng)濟(jì)有效的變形可以為，密封元件容納在活塞中每一槽中。設(shè)置活塞槽中的密封元件被證實在非常高的壓力下(200到IOOObar)會造成問題。作為壓力的作用，可變阻力施加到活塞上，因而影響到關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元的關(guān)閉壓力。由于閥殼體中凹穴或者槽中設(shè)置密封件，特別是在閥腔室的柱狀部分中設(shè)置，介質(zhì)壓力不會對活塞施加可變阻力，關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元仍然保持可靠地閉合。
[0042]密封主體和/或活塞優(yōu)選地由彈性變形材料制成。通過選擇適于高壓(200到IOOObar)的材料，密封活動得以優(yōu)化，且閥座上的磨損得以避免。特別地，事宜的材料包括塑料，如PEEK和PAS或者陶瓷材料，如氧化鋁和二氧化硅，或者其他特殊鋼以及其他金屬。關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元不需要分離的密封主體。也可以使得活塞直接抵住閥殼體而實現(xiàn)密封活動。優(yōu)選的材料組合對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的。
[0043]閥腔室的釋放區(qū)域優(yōu)選地在該至少兩個密封元件之間具有釋放開口，其中所述釋放區(qū)域設(shè)置在入口區(qū)域和閥腔室的蓄壓區(qū)域之間。這種情況下，在密封元件之一泄漏而逸出介質(zhì)的情況下，不會致使閥腔室的其他區(qū)域中出現(xiàn)壓力增加。
[0044]在本發(fā)明特別優(yōu)選的實施例中，釋放開口連接到用以排放逸出介質(zhì)的管線。這種情況下，任意逸出的(可燃)介質(zhì)可直接從關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元附近直接移除，并在不危及人們的情況下在適宜地點在低壓下進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0045]在優(yōu)選實施例中，關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元的關(guān)閉壓力基本通過彈簧彈力和活塞主動表面來確定。彈簧彈力的大小為，與活塞主動表面相匹配，這樣，當(dāng)蓄壓區(qū)域中壓力升高，超過關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元的預(yù)定關(guān)閉壓力的時候，可靠地關(guān)閉并保持關(guān)閉狀態(tài)。密封元件在密封原件上形成的摩擦力也同樣決定了彈簧彈力大小。
[0046]在一實施例中，彈簧彈力可已通過蓋子擰入的深度來調(diào)整。這種情況下，比如，像由制造容差造成的，活塞和密封元件之間的摩擦力，在組裝過程中得以補償。
[0047]在關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元的其他實施例中，墊片提供在閥殼體的蓋子上，或者對應(yīng)的凹穴提供在活塞的第二活塞主動表面上。活塞第二活塞主動表面上良好的壓力分布便是由此獲得。
[0048]如果閥殼體，在其端部具有出口開口，至少部分地向蓄壓容器的開口內(nèi)突起，并因而固定地連接到蓄壓容器，這也是有利的。在這個實施例中，關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元以節(jié)約空間方式設(shè)置，且從而在蓄壓容器內(nèi)部受到保護(hù)不承受機(jī)械阻力。可選地，出口開口可通過壓力管線固定地連接到蓄壓容器。這種情況下，關(guān)閉閥或壓力關(guān)閉閥單元的安裝位置，比如在燃油箱加油管中，基本上獨立于蓄壓容器的安裝位置而形成。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元的其他實施例中，出口開口設(shè)置為，可以通過具有閥保持塊或者至少具有以額外閥的蓄壓閥塊連接到蓄壓容器。蓄壓閥塊在現(xiàn)有技術(shù)是公知的，且它們都是在緊湊的可體內(nèi)集合多種閥功能的結(jié)構(gòu)性單元，且可以固定地連接到蓄壓容器的開口。在這種情況下，能夠以模塊化和節(jié)約空間的方式，使得用于防止過度加油的關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元其關(guān)閉功能增強到具有其他功能。
[0050]在關(guān)閉閥或壓力關(guān)閉閥單元的其他優(yōu)選實施例中，過壓閥設(shè)置在閥腔室的蓄壓區(qū)域和釋放區(qū)域之間，過壓閥的打開壓力在關(guān)閉閥或壓力關(guān)閉閥單元的壓力之上。在其他實施例中，過壓閥設(shè)置為與活塞一體。蓄壓系統(tǒng)的操作壓力以此方式增加。由于關(guān)閉閥或壓力關(guān)閉閥單元保持關(guān)閉，比如因為外部阻力的作用或者其他外部影響的作用而引起壓力升高，比如通過加熱引起介質(zhì)過熱，蓄壓容器中相關(guān)容器升高，將在不提供這樣的過壓閥的情況下，導(dǎo)致蓄壓容器或單個下游部件的損壞。共用殼體中關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元的組合是特別優(yōu)選的。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的關(guān)閉閥和壓力關(guān)閉閥單元特別適于各種介質(zhì)，如氫氣、甲烷、天然氣或者氫氣和天然氣的混合。通過相應(yīng)的改進(jìn)，使用液化氣(LPG)和其他業(yè)態(tài)介質(zhì)也是可以的。
[0052]使用本發(fā)明的關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元，就它們本身來說，以及與電磁驅(qū)動的切斷閥結(jié)合使用，具有不同允許操作壓力的多個蓄壓容器可以連接，以致為保護(hù)各個蓄壓容器不會出現(xiàn)過度加油，因此具有低于(相對較高)加油壓力的允許操作壓力的那些蓄壓容器是傳統(tǒng)形式的，或者為整個系統(tǒng)設(shè)置的關(guān)閉閥連接到上游，該關(guān)閉閥針對各個蓄壓容器或者壓力關(guān)閉閥單元的各自允許操作壓力而設(shè)計的。
[0053]這用于提供在加油過程中增加對過度加油的抵抗，且可以使用具有較低允許壓力水平的額外、更為有效的蓄壓容器。然而，這種情況下，在現(xiàn)有系統(tǒng)中，利用附屬系統(tǒng)和更高的壓力水平，蓄壓系統(tǒng)所提供的存儲容量以節(jié)約成本的方式大大增加。
[0054]蓄壓系統(tǒng)優(yōu)選地設(shè)計為，至少一個蓄壓容器具有低于蓄壓系統(tǒng)中至少其他一個蓄壓容器的允許操作壓力。具有較低允許操作壓力的蓄壓容器比具有更高允許操作壓力的蓄壓容器更為成本有效。
[0055]在其他優(yōu)選實施例中，蓄壓系統(tǒng)具有至少一個壓力關(guān)閉閥單元，其包括關(guān)閉閥、止回閥以及過壓閥，其中所述閥優(yōu)選地設(shè)置為共用的閥殼體中。特別地，這可以使得比如機(jī)動交通工具中，蓄壓系統(tǒng)的安裝節(jié)約空間。
[0056]在蓄壓系統(tǒng)的優(yōu)選實施例中，至少一個關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元相對于彼此連續(xù)地設(shè)置。在蓄壓系統(tǒng)的其他優(yōu)選的實施例中，至少一關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元相互平行設(shè)置。兩個實施例都可以，在結(jié)合分支壓力管線的情況，獲得外延蓄壓系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)。
[0057]在蓄壓系統(tǒng)的另一優(yōu)選實施例中，至少一關(guān)閉閥和/或壓力關(guān)閉閥單元會保護(hù)具有至少兩個蓄壓容器的蓄壓系統(tǒng)其下游分區(qū)，其中所述至少兩個蓄壓容器相對于彼此平行和/或連續(xù)地設(shè)置，防止允許壓力升高。此處“連續(xù)地設(shè)置”值，的那個蓄壓容器裝有介質(zhì)或者介質(zhì)從蓄壓容器中排出之時，所述介質(zhì)連續(xù)地流經(jīng)一個或多個其他蓄壓容器。所述實施例，也結(jié)合分支壓力管線，形成外延蓄壓系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)。
[0058]在蓄壓容器的其他優(yōu)選實施例中，至少一個蓄壓容器指定有至少一個電磁驅(qū)動的切斷閥，該閥可受控制單元控制。電磁驅(qū)動的切斷閥特別有利地為自動氣缸閥(ACV)。
[0059]自動氣缸閥是電力驅(qū)動(通常通過磁體)且可以打開和閉合的閥。在這樣的蓄壓系統(tǒng)中，所述閥通常被稱為“關(guān)閉閥”，或者氣壓關(guān)閉閥。閥布置中的電磁驅(qū)動切斷閥通常用作打開和關(guān)上蓄壓容器。所述電磁驅(qū)動切斷閥通常設(shè)計為，在它們的驅(qū)動機(jī)構(gòu)處于斷電狀態(tài)之時，是關(guān)閉的。本文所用表達(dá)(ACV-自動氣缸閥)源自在所述類型閥中使用這種表達(dá)的ECE準(zhǔn)則。ACV可以關(guān)閉/打開獨立于主要壓力的下游蓄壓容器，且保證蓄壓系統(tǒng)工作期間的附加安全。
[0060]優(yōu)選地，如果蓄壓系統(tǒng)中，至少一個壓力關(guān)閉閥單元(PSV)設(shè)置在至少一電磁驅(qū)動切斷閥和配置有至少一電磁驅(qū)動切斷閥的蓄壓容器之間。此處，也是，電磁驅(qū)動切斷閥特別優(yōu)選地為自動氣缸閥(ACV)。ACV使得連接到壓力關(guān)閉閥單元的蓄壓容器可選擇性地連接和斷開，并保證了附加安全。不與壓力管線相交的PSV和ACV的直接連續(xù)連接獲得了節(jié)約空間的結(jié)構(gòu)。
[0061]在其他實施例中，至少一電子壓力測量裝置設(shè)置在注油口和排出點之間的蓄壓系統(tǒng)中至少一個位置上，其中至少一個電子壓力測量裝置通過電子測量管線，功能性地連接到控制單元。通過電子壓力測量裝置特別是通過高壓傳感器進(jìn)行的壓力測量，使得可以使用(更簡單的)關(guān)閉閥而不是壓力關(guān)閉閥單元，并不僅僅提供在蓄壓系統(tǒng)中不同位置處當(dāng)前壓力的測量值，還提供了整個系統(tǒng)(比如機(jī)動交通工具或者工作機(jī)器)中更高級控制的測量數(shù)據(jù)。
[0062]涉及多個蓄壓容器的“加油過程”特別包括了某時間段，該時間段中高度壓縮的氣體被輸送到蓄壓容器?！巴瑫r加油”，比如，在天然氣補充設(shè)備(補充站)的一個加油泵處進(jìn)行的，不同于蓄壓容器按順序加油的，對多個蓄壓容器進(jìn)行加油。據(jù)此，多個蓄壓容器的加油通過平行的、連接到共用注油口 /燃油箱加油管的平行進(jìn)給管線進(jìn)行，這樣高度壓縮的氣體可以同時/平行于與多個蓄壓容器而進(jìn)給，且，當(dāng)受到SV和PSV保護(hù)的蓄壓容器其各自的允許操作壓力達(dá)到之時，所述管線位置封鎖。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0063]參考附圖，通過下方的示例對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0064]圖1是主蓄壓器和輔助蓄壓器中不同壓力水平的線路圖。
[0065]圖2示出了對輔助蓄壓器進(jìn)行壓力限制的、具有不同關(guān)閉壓力的關(guān)閉閥其系列連接。
[0066]圖3示出了對具有主蓄壓器和輔助蓄壓器的蓄壓系統(tǒng)進(jìn)行壓力限制的、具有不同關(guān)閉壓力的關(guān)閉閥其系列連接，且一個關(guān)閉閥與燃油箱加油管單元一體。
[0067]圖4示出了用于保護(hù)各種子蓄壓器的壓力切斷閥單元的平行連接。
[0068]圖5示出了在具有兩個平行設(shè)置的蓄壓容器S以及定位于在蓄壓閥塊上游的關(guān)閉閥SV的應(yīng)用中，具有關(guān)閉閥SV的蓄壓系統(tǒng)。[0069]圖6示出了在具有兩個平行設(shè)置的、具有不同允許操作壓力的蓄壓容器S的應(yīng)用中，具有壓力關(guān)閉閥單元PSV的蓄壓系統(tǒng)。
[0070]圖7為在加油壓力為700bar下在加油站對機(jī)動交通工具加油的其他裝置其示意性顯示，包括了包含具有不同允許操作壓力的兩個壓力容器的蓄壓系統(tǒng)。
[0071]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的關(guān)閉閥SV其具體實施例的截面圖。
[0072]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力關(guān)閉閥單元PSV的截面圖，示出了根據(jù)圖8的安裝有額外閥體的關(guān)閉閥。
【具體實施方式】
[0073]在圖1通過示例示出了主蓄壓器和輔助蓄壓器中不同壓力水平的路線圖。該系統(tǒng)包括具有相對較高允許操作壓力和具有自動氣缸閥ACVl的主蓄壓器SI，以及具有相同允許操作壓力并具有自動氣缸閥ACV2和ACV3的兩個輔助蓄壓器S2，輔助蓄壓器的允許操作壓力低于主蓄壓器的允許操作壓力。
[0074]系統(tǒng)加油時的初始情況為，壓力關(guān)閉閥單元PSV中的壓力關(guān)閉閥210，因為彈力211按照所需方式設(shè)定，因此在流動方向上是打開的，且因而介質(zhì)可以留到下游的蓄壓系統(tǒng)。在蓄壓容器上，使用到蓄壓容器中的ACVs，具有在斷電狀態(tài)下可進(jìn)行加油的內(nèi)部旁通，但又不允許從蓄壓容器中排出。當(dāng)控制管線243中達(dá)到限定的壓力，關(guān)閉閥關(guān)閉源自壓力管線241的流入路徑，相反于設(shè)定彈力211。主蓄壓器SI的加油繼續(xù)進(jìn)行。壓力監(jiān)測通過壓力傳感器P和控制單元300執(zhí)行。壓力管線241中的壓力顯著大于管線242中以及輔助蓄壓器S2中的主要壓力。相對于關(guān)閉閥的流動導(dǎo)管平行設(shè)置的是彈簧加載的止回閥230，其因為彈力而在初始狀態(tài)下永久地被關(guān)閉，且因此在加油期間也是關(guān)閉的。
[0075]為了排出存儲的介質(zhì)，ACVl電力地打開，且介質(zhì)可以流入排出管線。如果主蓄壓器SI中的壓力，因為介質(zhì)排出的關(guān)系而降到低于輔助蓄壓器的壓力之下，止回閥230打開。當(dāng)管線242中的壓力降到小于與彈力211相對應(yīng)的設(shè)定值時，關(guān)閉閥也是打開的，并再次打開與管線241的連接。借助壓力傳感器P對主蓄壓器SI中壓力水平進(jìn)行測量，ACV2和/或ACV3可以電力打開，并因而介質(zhì)流出輔助蓄壓器S2，從而被排出。
[0076]為了在關(guān)閉閥210或排出閥230中發(fā)生泄漏的情況下，沒有產(chǎn)生不允許操作壓力升高，過壓閥220結(jié)合到管線242中，這樣當(dāng)壓力超過與設(shè)定彈力221相對應(yīng)的值之時，所述過壓閥打開，并打開了與釋放管線240的連接。因此，蓄壓容器S2受到保護(hù)，壓力不會增加到高于允許操作壓力。
[0077]圖2示出了用于對輔助蓄壓器進(jìn)行壓力限制的具有不同關(guān)閉壓力的壓力關(guān)閉閥單元PSV其系列連接。在所示中，控制被配置為，在加油過程中，當(dāng)超過抽樣獲取的系統(tǒng)壓力200bar時，壓力關(guān)閉閥單元PSV(關(guān)閉壓力為200bar)機(jī)械地關(guān)閉，且具有自動氣缸閥ACV的下游輔助蓄壓器S3(允許操作壓力200bar)不承受壓力的任意進(jìn)一步增加。當(dāng)蓄壓系統(tǒng)其余部分的壓力達(dá)到比如350bar之時，第二壓力關(guān)閉閥單元PSV (關(guān)閉壓力350bar)關(guān)閉，并保護(hù)下游輔助蓄壓器S2 (允許操作壓力350bar)，以及PSV (關(guān)閉壓力200bar)，不會進(jìn)一步增加壓力。主蓄壓器SI (本例中允許操作壓力700)加油，直到加油站400的測量系統(tǒng)和/或來自傳感器P的信號觸發(fā)了停止。
[0078]根據(jù)ECE準(zhǔn)則R110，在加油過程中，自動氣缸閥ACVl到3在斷電狀態(tài)下是關(guān)閉的，且蓄壓器通過旁通(盡在蓄壓容器的流動方向上打開的止回閥)閥加油。當(dāng)機(jī)動交通工具啟動，只有ACVl電力打開，且氣體255允許在低壓方向上借助排出。如果主蓄壓器中的壓力降到比如350bar，機(jī)械PSV(關(guān)閉壓力350bar)因為壓力條件而打開。此外，借助壓力傳感器P，壓力得到測量，滿足蓄壓容器S2的可能系統(tǒng)是相同的，且通過控制單元300，ACV2電力地驅(qū)動并打開。因而氣體從蓄壓容器SI和/或S2排出。在壓力進(jìn)一步下降到低于比如200bar的情況下，機(jī)械PSV (關(guān)閉壓力3200bar)打開，且在電子驅(qū)動下，ACV3打開，且存儲的介質(zhì)可以從所有的蓄壓容器中排出，其中多個ACV也可以單個開閉。其它蓄壓容器僅僅在存儲介質(zhì)的需求增加的情況下才會驅(qū)動。
[0079]圖3示出了用于具有主蓄壓器和輔助蓄壓器的蓄壓系統(tǒng)進(jìn)行壓力限制的不同關(guān)閉閥的系列連接，且一個關(guān)閉閥與燃油箱加油管單元270 —體。一個關(guān)閉閥與燃油箱加油管單元270內(nèi)的燃油箱加油管265 —體的結(jié)果是，整個系統(tǒng)可以受到保護(hù)不會過度加油，且加油可以精確地在整個蓄壓系統(tǒng)的允許操作壓力下進(jìn)行，其中在系統(tǒng)中額外地安裝為了進(jìn)一步減少單個子蓄壓器中最大可能壓力的關(guān)閉閥。
[0080]在此例中，自動氣缸閥ACV3和輔助蓄壓器S3 (允許操作壓力200bar)之間的壓力關(guān)閉閥單元PSV(關(guān)閉壓力200bar)整合到蓄壓閥塊225中。這提供了一個優(yōu)點，在加油過程中，最大加油壓力包含此在ACV3和PSV(允許操作壓力200bar)之間，直到ACV3電力地驅(qū)動并打開。只有那時，PSV其開口在設(shè)定壓力下降之際也可以為200bar。
[0081]如圖4所示那樣的、用以保護(hù)各種子蓄壓器的壓力關(guān)閉閥單元的平行連接大致對應(yīng)于附圖1中的示例，，但兩個獨立的壓力關(guān)閉閥單元PSV和蓄壓容器S2、S3具有平行布置。燃油箱加油管265設(shè)置來在具有350bar燃料壓力的加油站T進(jìn)行加油。
[0082]作為在蓄壓系統(tǒng)中實現(xiàn)不同壓力水平的可能性結(jié)果，可以使用不同形狀的油箱，且蓄壓容器的類型，可以選擇對應(yīng)于各自壓力水平的最經(jīng)濟(jì)有效的、可能蓄壓容器。
[0083]圖5通過示例示出了，在具有兩個平行設(shè)置的蓄壓容器S以及定位于在蓄壓閥塊50上游的關(guān)閉閥SV的應(yīng)用中，具有關(guān)閉閥SV的蓄壓系統(tǒng)。燃油箱加油管單元270安裝在機(jī)動交通工具主體60中并具有燃油箱加油管265。加油過程中，介質(zhì)流經(jīng)過濾器29以及止回閥28，流入分支壓力管線266。壓力管線266的一個分支借助安裝有止回閥28的蓄壓閥塊50通入允許操作壓力為700bar的蓄壓容器S。為了讓介質(zhì)排出，第一蓄壓閥塊50額外地具有調(diào)壓器。其他分支通入設(shè)計為關(guān)閉壓力為200bar的關(guān)閉閥SV的入口開口 10，該入口開口徑向地設(shè)置。從關(guān)閉閥SV的出口開口 11開始，介質(zhì)在200bar的最大壓力下借助第二蓄壓閥塊50流動，同樣該閥塊也具有排出介質(zhì)用的調(diào)壓器，介質(zhì)流入允許加油壓力為200bar的第二蓄壓容器S中。借助與第二蓄壓容器S的允許操作壓力相配合的關(guān)閉閥SV的關(guān)閉壓力(200bar)，以及機(jī)動交通工具中部件的永久連接布置，不管加油站的加油壓力為多少，可靠地加油都得到了保證。此外，這種情況下，低壓的時候，不管它們是否具有不同的允許壓力水平，介質(zhì)可以導(dǎo)入獨立的消費者，同時從兩個蓄壓容器S中每一個排出。
[0084]圖6通過示例的方式示出了蓄壓系統(tǒng)，其中壓力管線266在沒有分支的情況下，從燃油箱加油管單元270通往第一蓄壓容器S(允許操作壓力700bar)的蓄壓閥塊50。從蓄壓閥塊50的出口區(qū)域開始，其他壓力管線267通往下級次要第二蓄壓容器S (允許操作壓力350bar)，其中具有與其一體的排出閥的壓力關(guān)閉閥單元PSV，也就是本發(fā)明的主體，通過這樣的事實來保護(hù)蓄壓系統(tǒng):壓力關(guān)閉閥單元PSV在達(dá)到350bar預(yù)設(shè)關(guān)閉壓力的時候關(guān)閉。
[0085]壓力關(guān)閉閥單元PSV僅僅在第一蓄壓容器中、以及也因而在蓄壓容器之間的連接管線中的壓力，由于介質(zhì)排出而降到壓力關(guān)閉閥單元PSV的關(guān)閉壓力(350bar)之下之時打開。
[0086]該蓄壓系統(tǒng)透過調(diào)壓器排空，該調(diào)壓器整合到蓄壓閥塊50中，并經(jīng)過壓力管線255。
[0087]圖6中所示蓄壓系統(tǒng)具有非常少量的分離部件，且壓力管線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也很簡單。
[0088]圖7通過示例的方式示出了蓄壓系包括了具有不同允許操作壓力的兩個蓄壓容器S具有平行設(shè)置的應(yīng)用中，關(guān)閉閥SV與電磁驅(qū)動閥的組合。
[0089]燃油箱加油管單元270 (對應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù))安裝在機(jī)動交通工具的主體60中并具有燃油箱加油管265，介質(zhì)流經(jīng)過濾器29和止回閥28進(jìn)入到分支壓力管線266。
[0090]壓力管線266的一個分支經(jīng)由具有安裝好的安全閥和止回閥28的蓄壓閥塊53，通入到允許操作壓力為700bar的第一蓄壓容器S中。為了排出介質(zhì)，第一蓄壓閥塊53額外具有壓力管線267，其中壓力管線267作為排出管線，通到調(diào)壓器52。
[0091]壓力管線266的其他分支通入關(guān)閉壓力為350bar的關(guān)閉閥SV的入口開口 10，該開口在這種情況下是徑向設(shè)置的，該關(guān)閉閥SV借助出口開口 11直接連接到允許填充壓力為350bar的第二蓄壓容器S中。圖7中所示關(guān)閉閥SV額外地具有，在密封主體區(qū)域中，連接到電磁驅(qū)動切斷閥51的開口。電磁驅(qū)動切斷閥51是電磁閥，可以電力地開閉。調(diào)壓器52連接到電磁驅(qū)動切斷閥51的下游。從第一蓄壓容器S延伸出來的連接管線變型為電磁驅(qū)動切斷閥51和調(diào)壓器52之間的連接管線。前一個連接管線具有壓力傳感器P。電磁驅(qū)動切斷閥51允許在連接管線中壓力降至低于關(guān)閉閥SV其關(guān)閉壓力之下之時，介質(zhì)從允許加油壓力為350bar的第二蓄壓容器中排出。
[0092]在圖8所示示例實施例中，根據(jù)本發(fā)明，關(guān)閉閥通過閥保持塊27設(shè)置在蓄壓容器S的開口中。此處，“關(guān)閉閥”指根據(jù)本發(fā)明的控制加油過程的壓力關(guān)閉閥單元中部件的整體。在閥殼體20中，安裝有活塞22，活塞22具有兩個具有不同外直徑D2和D3的部分，以及連接通道14，其被設(shè)計為中空孔，并具有內(nèi)直徑Dl?；钊?2在過渡為較大外直徑D3的地方借助支撐表面A3，通過彈簧23支撐在閥殼體20上，結(jié)果活塞22保持與蓋子24抵接，且通道開口 13因而在未加壓的安裝的狀況下保持在打開位置。
[0093]在所示實施例中，柱狀活塞具有包含不同外直徑D2和D3的兩個部分。第一活塞部分具有相對于活塞22的軸線正交的第一活塞主動表面Al，密封邊緣在活塞一邊緣上倒直角，且第一滑動表面的外直徑為D2。第二活塞部分具有第二活塞主動表面A2，用于彈簧23的支撐表面A3，具有外直徑為D3的第二滑動表面。連接導(dǎo)管14形成長度為跨過活塞22總長的軸向孔，并具有內(nèi)直徑為D1。連接導(dǎo)管14連接兩活塞主動表面Al，A2，且對應(yīng)于閥殼體20的實施例以及壓力關(guān)閉閥單元的操作狀態(tài)，介質(zhì)流經(jīng)所述連接通道。
[0094]在具有不同外直徑D2，D3的兩個部分中，活塞22通過密封元件41，42密封，這樣所述密封件之間和彈簧23形成的空間可以通過排氣口 12自由地“呼吸，，大氣壓力。密封元件41，42可選擇性地安裝在活塞22中，或者如所示，安裝在閥殼體20中。密封件43相對于閥殼體20輔助可調(diào)整蓋子24。[0095]在加油過程中，比如，蓄壓容器設(shè)置在出口開口 11處，介質(zhì)可流經(jīng)閥腔室入口區(qū)域17中的進(jìn)給開口 10，經(jīng)過通道開口 13，再通過連接管道14流入閥腔室的蓄壓區(qū)域19，然后再經(jīng)出口開口 11進(jìn)入到下游蓄壓容器S。如果整個蓄壓系統(tǒng)中的壓力升高到彈簧23克服了由壓力施加到活塞22其活塞主動表面A2和Al而引起的阻力之時，活塞22被推抵密封主體21。關(guān)閉閥關(guān)閉。這個壓力對應(yīng)于關(guān)閉壓力。
[0096]為了達(dá)到不再有壓力阻力施加到活塞上，活塞在外直徑D2上提供相對于密封主體21的密封活動因此是有利的。在入口區(qū)域17中壓力升高的情況下，關(guān)閉閥還是保持關(guān)閉，因為壓力的增加不再作用于第一活塞主動表面Al。當(dāng)入口開口 10中壓力降至活塞關(guān)閉的壓力之下，閥仍然保持關(guān)閉，因為由出口開口 11中作用于活塞主動表面A2的壓力減去彈簧23的彈力確定了關(guān)閉阻力，且這個狀態(tài)并未改變。因此，負(fù)壓有可能在不會造成閥打開的情況下，作用到入口側(cè)10。彈簧23的彈力可額外地通過蓋子24擰入的深度來調(diào)整。為了在第二活塞主動表面A2之上獲得良好的壓力分布，有必要在蓋子24上提供墊片25，或者在活塞上提供對應(yīng)的凹穴。
[0097]圖9通過示例示出了根據(jù)本發(fā)明的完整壓力關(guān)閉閥單元。其主要包括了圖8中所示的關(guān)閉閥所有部件，其中這些部件使用了相同附圖標(biāo)記。該例中的改良閥殼體通過附圖標(biāo)記26表示，并具有示例性地示出的位于蓄壓區(qū)域19和進(jìn)給開口 10之間的排出導(dǎo)管15，且還設(shè)置了排出閥30，其根據(jù)壓力條件打開和關(guān)閉。如果排出閥30是機(jī)械球形閥就能獲得有利的實施例，其中在未加壓的狀況下，球形閥通過彈簧31永久地關(guān)閉。如果進(jìn)給開口 10中的壓力降至蓄壓區(qū)域19中的壓力之下，并因此低于排出導(dǎo)管15，15c中壓力，排出閥30可承擔(dān)彈力31的功能，且介質(zhì)從蓄壓區(qū)域19借助排出導(dǎo)管15以及彈簧固定螺釘32中的導(dǎo)管16再次流回進(jìn)給開口 10。假設(shè)下游蓄壓系統(tǒng)不再具有其他排出裝置，只有在這種情況下，介質(zhì)從下游蓄壓系統(tǒng)中排出是可能實現(xiàn)的。作為進(jìn)一步的結(jié)果，蓄壓區(qū)域19中的壓力大量減少，且因為彈簧23的彈簧遲滯性作用以及密封元件41和42的摩擦力，關(guān)閉閥的活塞22被向下推，通道開口 13在時間延遲之后打開。結(jié)果，除了流經(jīng)排出閥30，介質(zhì)從蓄壓區(qū)域19通過直徑為D4的連接管道14可以返回到進(jìn)給開口 10。這樣，在閥腔室的蓄壓區(qū)域19和進(jìn)給開口 10之間產(chǎn)生壓力平衡，并且由于制動彈簧31的彈力，排出閥30在此關(guān)閉。進(jìn)給流速和返回流速可以根據(jù)孔徑D4的需求來調(diào)整。
[0098]密封件48相對于閥主體26封住排出閥30，該閥通過螺接組裝。排出閥也可以結(jié)合電磁閥以及傳感器使用，用來對壓力關(guān)閉閥單元的開口進(jìn)行任意時間控制。
[0099]擰入蓋子24的固定，以及因此關(guān)閉壓力的可靠限定，可通過技術(shù)上的傳統(tǒng)裝置來實現(xiàn)，比如通過夾緊螺釘35來實現(xiàn)。必要的孔可以相對于外側(cè)利用螺釘以及密封彈簧33和34密封，如傳統(tǒng)技術(shù)所用。
[0100]理想的增強效果為壓力關(guān)閉閥單元和在排出管道15的線路和釋放區(qū)域18之間的共用閥殼體26中的過壓閥36組合而得到，該釋放區(qū)域用作彈簧23的墊片，具有釋放開口
12。逸出介質(zhì)的可靠移除，消除了其他任意重要的安全隱患。
[0101]關(guān)閉閥僅僅在出口開口 11中壓力因為介質(zhì)通過下游系統(tǒng)中的單獨位置排出而下降時打開，且因此該壓力降至關(guān)閉壓力之下。關(guān)閉閥因為消費者使得介質(zhì)從蓄壓容器排出而令蓄壓區(qū)域19中的壓力關(guān)閉閥的關(guān)閉壓力之下而打開，或者通過圖9所示以及設(shè)置在排出通道15，15a中的排出閥30而打開。[0102]未在附圖中示出的、本發(fā)明關(guān)閉閥SV的其他變形構(gòu)成了圖8中所示實施例的變形。出口開口 11，在圖8中設(shè)置在蓋子24中，再次定位在閥殼體20中密封主體23下面，與活塞22的移動軸線對齊。蓋子24，不具有出口開口，現(xiàn)在將閥腔室密閉地封住。通過與閥殼體20中新出口開口的軸線對齊的密封主體23中的軸向孔，能夠在閥座打開的時候，使得介質(zhì)流經(jīng)通道開口 13以及密封主體23和與活塞22的移動軸線對齊的新出口開口，流入固定連接到所述出口開口的蓄壓容器S。連接導(dǎo)管14，也是與活塞的運動軸線對齊，使得介質(zhì)與第二活塞主動表面A2氣力或者液力連通，并具有當(dāng)預(yù)定關(guān)閉壓力達(dá)到時關(guān)閉閥關(guān)閉的效果。根據(jù)本發(fā)明關(guān)閉閥的所述設(shè)計變形，可以以特別節(jié)省空間的方式執(zhí)行。也即，利用排出導(dǎo)管和排出閥的適宜配置，適于包括對應(yīng)于圖9的壓力關(guān)閉閥單元。該需求改良對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的。
[0103]在所有使用密封主體21的實施例中，出于安全考慮，密封主體21必須相對于閥殼體20密封，從而不會有其他阻力形成并作用于活塞22的密封邊緣上。
[0104]本發(fā)明適用于在靜態(tài)下操作的蓄壓系統(tǒng)中，也適合于機(jī)動車中的蓄壓系統(tǒng)中。在本發(fā)明中，“機(jī)動車”包括，比如，機(jī)動車輛，軌道交通和船只及飛機(jī)。所有的規(guī)定壓力值是示例性的，且不構(gòu)成限制本發(fā)明以及本發(fā)明中限定的壓力范圍。
[0105]附圖標(biāo)記列表
[0106]10 入口開口
[0107]11 出口開口
[0108]12釋放開口
[0109]13通道開口
[0110]14連接管道
[0111]15,15a排出管道
[0112]16 通道
[0113]17閥腔室，入口區(qū)域
[0114]18閥腔室，釋放區(qū)域
[0115]19閥腔室，蓄壓區(qū)域
[0116]20 閥殼體
[0117]21 密封主體
[0118]22 活塞
[0119]23 彈簧
[0120]24 蓋子
[0121]25 墊片
[0122]26 閥殼體
[0123]27閥保持擋塊
[0124]28止回閥
[0125]29過濾器
[0126]30 排出閥
[0127]31調(diào)整彈簧
[0128]32 彈簧固定螺釘[0129]33，34閉合元件
[0130]35 夾緊螺釘
[0131]36壓力控制閥
[0132]39 密封邊緣
[0133]41，42，43 密封元件
[0134]48 密封件
[0135]50 具有調(diào)壓器的蓄壓閥塊
[0136]51電磁驅(qū)動切斷閥
[0137]52調(diào)壓器
[0138]53 具有安全閥的蓄壓閥塊
[0139]55 通向用戶的壓力管線
[0140]60機(jī)動交通工具主體
[0141]200 壓力關(guān)閉閥單 元(PSV)
[0142]210 關(guān)閉閥
[0143]211 彈簧彈力
[0144]220 過壓閥
[0145]221 彈力
[0146]225 結(jié)合 ACV 的 PSV
[0147]230 排出閥(比如彈簧加載的球形閥)
[0148]240 釋放管線
[0149]241，242 壓力管線
[0150]243 控制管線
[0151]255 排出點
[0152]265 燃油箱加油管
[0153]2冊，267壓力管線
[0154]268 電子管線
[0155]270 燃油箱加油管單元
[0156]300 控制單元
[0157]400 測量系統(tǒng)，加油站
[0158]Al, A2第一和第二活塞主動表面
[0159]A3 支撐表面
[0160]D1，D4內(nèi)直徑，連接管道
[0161]D2，D3外直徑，活塞段
[0162]PSV 壓力關(guān)閉閥單元
[0163]P 壓力傳感器
[0164]S, SI, S2, S3 蓄壓容器
[0165]SV 關(guān)閉閥
[0166]T 加油站(加油裝置)
[0167]ACVl, ACV2, ACV3,自動氣缸閥
【權(quán)利要求】
1.一種操作蓄壓系統(tǒng)的方法，其特征在于: 具有不同允許操作壓力的至少兩個蓄壓容器(S，SI，S2，S3)，其中至少一個蓄壓容器(S，S1，S2，S3)具有低于可施加到燃油箱加油管(265)的最大壓力的允許操作壓力，且其中具有低允許操作壓力的至少一個蓄壓容器(S，S1，S2，S3)受到至少一個上游裝置的保護(hù)抵抗不允許壓力的增加，該上游裝置具有由較低允許操作壓力限定的關(guān)閉壓力，并可以通過相同的燃油箱加油管(265)同時加油。
2.一種蓄壓系統(tǒng)，它包括燃油箱加油管(265)、至少兩個蓄壓容器(S，S1，S2，S3)，壓力管線(266,267)和至少一個排出點(55，255)，其特征在于: 至少一個蓄壓容器(S，SI，S2，S3)具有允許工作壓力，該允許工作壓力小于可以施加在燃油箱加油管(265)上的最大壓力，其中具有較小允許工作壓力的該至少一個蓄壓容器(S、S1、S2、S3)借助至少一個上游裝置來保護(hù)以防止不允許的壓力上升，該上游裝置具有關(guān)閉壓力，該關(guān)閉壓力由較小的允許工作壓力來限定出，其中，該上游裝置是關(guān)閉閥(SV，210)、或者壓力關(guān)閉閥單元(PSV，200)、或者與電子壓力測量裝置和控制單元(300)相互作用的電磁驅(qū)動切斷閥、再或在上游處可以連接起來的所述裝置的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 至少一個蓄壓容器(S，SI，S2，S3)具有低于蓄壓系統(tǒng)中至少一其他蓄壓容器(S，SI，S2, S3)的允許操作壓力的允許操作壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 關(guān)閉閥(SV，210)具有閥殼體(20)，具有包括了入口開口(10)和面對蓄壓容器(S)的出口開口(11)的閥腔室`，可移動活塞(22)，以及至少一個彈簧(23)，其中活塞(20)具有至少一個連接管道(14)并且以可軸向移動的方式由閥腔室中設(shè)置的至少兩個密封件(41，42)引導(dǎo)，其中活塞(22)的、面對著閥腔室入口區(qū)域(17)的第一活塞主動表面(Al)、密封主體(21)或者閥殼體(20)形成閥座，且其中，通過改變閥腔室的蓄積區(qū)域(19)中的壓力，所述蓄積區(qū)域相鄰于第二活塞主動表面(A2)，活塞(22)可軸向移動，且設(shè)置在入口開口(10)和出口開口(11)之間的通道開口(13)可逆反地閉合及打開，其中，在未加壓的狀態(tài)下，通道開口(13)借助彈簧(23)保持打開。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 關(guān)閉閥(SV，210)具有閥殼體(20)，具有包括了入口開口(10)和面對蓄壓容器(S)的出口開口(11)的閥腔室，可移動活塞(22)，以及至少一個彈簧(23)，其中活塞(22)具有至少一個連接管道(14)并且以可軸向移動的方式由閥腔室中設(shè)置的至少兩個密封件(41，42)引導(dǎo)，其中活塞(22)的、面對著閥腔室入口區(qū)域(17)的第一活塞主動表面(Al)、密封主體(21)或者閥殼體(20)形成閥座，且其中，通過改變相鄰于第二活塞主動表面(A2)的閥腔室其蓄積區(qū)域(19)中的壓力，活塞(22)可軸向移動，且設(shè)置在入口開口(10)和出口開口(11)之間的通道開口(13)可逆反地閉合及打開，其中，在未加壓的狀態(tài)下，通道開口(13)借助彈簧(23)保持打開，且其中閥腔室的蓄壓區(qū)域(19)設(shè)置為通過排出管道(15，15a)和排出閥(30)連接到閥腔室入口區(qū)域(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 第一活塞主動表面(Al)和密封主體(21)或者至少一上游關(guān)閉閥(SV，210)和/或至少一壓力關(guān)閉閥單元(PSV，200)的閥殼體(20)設(shè)置為，當(dāng)活塞(22)處于關(guān)閉位置，密封作用在第一活塞主動表面(Al)外緣的區(qū)域中在密封邊緣(39)上實現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 至少一個上游關(guān)閉閥(SV，210)和/或至少一壓力關(guān)閉閥單元(PSV，200)的關(guān)閉壓力，基本上由彈簧(23)的彈力和活塞主動表面(A1，A2)確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 壓力關(guān)閉閥單元(PSV，200)包括關(guān)閉閥(SV，210)，止回閥(230)，以及過壓閥(220)，其中所述這些閥優(yōu)選地設(shè)置在共用的殼體中。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 至少一關(guān)閉閥(SV，210)和/或至少一壓力關(guān)閉閥單元(PSV，200)相對于彼此連續(xù)地設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 至少一關(guān)閉閥(SV，210)和/或至少一壓力關(guān)閉閥單元(PSV，200)相對于彼此平行地設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 至少一關(guān)閉閥(SV，210)和/或至少一壓力關(guān)閉閥單元(PSV，200)利用至少兩個蓄壓容器(S，SI，S2，S3)保護(hù)蓄壓系統(tǒng)的下游分區(qū)不會出現(xiàn)允許壓力增加，其中所述至少兩個蓄壓容器(S，SI，S2，S3)相互平行和/或連續(xù)設(shè)置。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 至少一個蓄壓容器(S，S1，S2，S3)配置有至少一個可以由控制單元(300)控制的電磁切斷閥。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 至少一個壓力關(guān)閉閥單元(PSV，200)設(shè)置在至少一個電磁驅(qū)動切斷閥和一配置有至少一電磁驅(qū)動切斷閥的蓄壓容器(S，SI，S2，S3)之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄壓系統(tǒng)，其特征在于 至少一電子壓力測量裝置設(shè)置在蓄壓系統(tǒng)中燃油箱加油管(265)和排出點(255)之間的至少一個位置處，其中至少一個電子壓力測量裝置功能性地連接到控制單元(300)。
15.一種操作根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓系統(tǒng)的方法，其特征在于 具有不同允許操作壓力的至少兩個蓄壓容器(S，SI，S2，S3)通過相同的加油嘴(265)同時加油。
16.一種操作根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓系統(tǒng)的方法，其特征在于 為了從蓄壓系統(tǒng)中排出介質(zhì)，具有較低允許操作壓力的上游關(guān)閉閥(SV，210)和/或壓力關(guān)閉閥單元(PSV，200)根據(jù)各個關(guān)閉閥(SV，210)和/或壓力關(guān)閉閥單元(PSV，200)限定的關(guān)閉壓力，針對蓄壓系 統(tǒng)中 壓力下降，自動打開。
【文檔編號】F16K17/10GK103863096SQ201310757342
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月5日
【發(fā)明者】G·巴特羅克, F·梅爾 申請人:馬格納斯泰爾汽車技術(shù)兩合公司