CS156692A3 - System, for reuse of a fuel vapours in fuel filling devices - Google Patents

Description

i

Systém pro opětovné zužitkování výpana plnění pohonných hmot

-O

Oblast techniky

I

Vynález se týká systému pro opětovné zužitkovánívýparů paliva u zařízení na plnění pohonných hmot, kte-rý dosahováním efektivnější a rychlejší opětovné kon-denzace zpět nasátých výparů jak v podzemní nádrži,tak i v odvětrávacím potrubí, jakož i dosahováním pod-statně klesající hustoty odlučování směsi výparů palivase vzduchem v uvedeném odvětrávacím potrubí umožňujeefektivnější a úplnější zpětné zužitkování veškerýchvýparů paliva, obsažených v nádrži motorového vozidla,která je plněna pohonnými hmotami, a to bez nebezpečívýbuchu nebo nežádoucího přetlakování podzemní nádržea bez použití dalších přídavných rekondenzačních neboodlučovacích jednotek.

Dosavadní stav techniky

Tento vynález zdokonaluje zejména systém pro opě-tovné zužitkování výparů paliva podle předchozího USpatentu č. 5 038 838 ze dne 13. srpna 1991 téhož přihla-šovatele. U tohoto známého řešení je opětovného zužitkovánívýparů paliva dosaženo použitím plnicí trubice bez těs-nicích členů vůči plnicímu potrubí palivové vozidlovénádrže, která je plněna, spolu s řízeným nasáváním vzni-kající směsi výparů paliva se vzduchem, a to objemovýmčerpadlem s proměnným dopravovaným množstvím, jehož rych-lost je kontinuálně regulována v závislosti na objemovéprůtokové rychlosti plněného paliva tak, aby bylo čerpá-no stejné objemové množství směsi výparů paliva se vzdu-chem' jako je objemové množství plněného paliva včetně 2 případného přebytku vzduchu, závisejícího na teplotě podzemní nádrže a plněné palivové nádrže vozidla.

Zpětné výtlačné potrubí objemového čerpadla jeprotaženo až ke dnu podzemní nádrže, takže probublávánísměsi výparů paliva se vzduchem kapalným palivem, usklad-j něným v podzemní nádrži, má za následek promísení teplot, takže jeho objem se rychle.přizpůsobí teplotě v podzemní nádrži.

Kromě toho je pro přebytek výparů paliva, vznikajícív kopuli podzemní nádrže, použito nákladné rekondenzačníjednotky. Tento přebytek vzniká zejména tehdy, když zpět-ně zužitkovávané výpary paliva mají nižší teplotu, nežjaká je v podzemní nádrži, k čemuž dochází napříkladběhem zimního období.

Toto známé uspořádání umožňuje účinné opětovné zu-žitkování směsi výparů paliva se vzduchem v otevřeném:systému, neboř průtok směsi je průběžně přizpůsobovánobjemovému průtoku plněného paliva a teplotám uvedenýchnádrží.

Toto známé řešení však není schopno opětovně .zužit-kovat přebytek výparů paliva, vytvářející se v palivovénádrži vozidla působením tak zvaného "šampaňského efektu",který dosud nikdy nebyl u běžných rekondenzačních systé-mů brán v úvahu, a který vzniká v důsledku nevyhnutelnéhoprudkého narážení plněného paliva o stěny plnicího potru-bí a o stěny palivové nádrže motorového vozidla, a vdůsledku směšování plněného paliva se zbylými pohonnýmihmotami, obsaženými v palivové nádrži vozidla, což způ-sobuje tvorbu Četných okamžitých bublinek nebo pěny,takže se zvyšuje plocha pro sdílení tepla a nastává zvý-šené odpařování. Tento přebytek závisí zejména na složenípaliva, na jeho teplotě a na intenzitě plnění nádrže til iW'H · ............. ;i·»·· li II" I * '< í I 11 iirtiirrrwi. <· ίι- i,,,,.» vozidla.

Experimentální testy prokázaly, že uvedené bublinkynebo pěna způsobují nadměrné odpařování, přičemž vznikají-cí výpary mohou představovat až o 40 % větší objem, nežje objem plněného paliva. 3 S ohledem na tuto skutečnost nemohou být použitímsystému, řízeného stávajícím způsobem, přebytečné výparynasávány plnicí hubicí, takže unikají plnicím potrubímvozidla do atmosféry.

Pokud by však uvedené přebytečné výpary byly zpětnězužitkovány přiměřeným zvýšením kapacity objemového čer-padla, došlo by stejně k .nevyhnutelným ztrátám výparůdo atmosféry prostřednictvím odvětrávání podzemní nádrže. -P.odS-ta-ta_V-ynále.Z-U_ Účelem tohoto vynálezu je odstranit uvedené nedos-tatky, a to vytvořením systému pro opětovné zužitkovánívýparů paliva u zařízení na plnění pohonných hmot, kte-ré vždy provádí kompletní nasávání veškerých výparů doplnicí trubice i přesto, že největší přebytek výparůvzniká v důsledku působení tak zvaného "šampaňskéhoefektu".

Uvedeného účelu je v podstatě dosaženo zvýšenímprůtokové rychlosti objemového čerpadla . s proměnným do-pravovaným. množstvím nad efektivní průtokovou; rychlosts případným korigováním teploty a zintenzívněním nasává-ní směsi výparů paliva se vzduchem, které odpovídá maxi-málně možnému "šampaňskému efektu”.

Aby nebylo nutno dosahovat nepřetržitě vyššího výko-nu Čerpadla, způsobujícího přetlakování podzemní nádrženebo únik výparů do atmosféry, musí být maximalizovánarekondenzace výparů tím, že tyto výpary probublávajíode dna podzemní nádrže.

Pro tyto účely je konec výtlačného potrubí z obje-mového čerpadla s proměnným dopravovaným množstvím, kte-rýžto konec dosahuje až ke dnu podzemní nádrže zařízenína plnění pohonných hmot, připojen k uzavřené trubici,která je protažena podél dna podzemní nádrže a je po-rézní za účelem vytváření velmi jemných bublinek. Tímto způsobem vysoký poměr plochy k objemu u těch- 4 to velmi malých bublinek, probublávajxcích přes poréz-ní stěny uvedené uzavřené trubice, a tím i velká teplo-směnná plocha mezi výpary, obsaženými uvnitř bublinek,a okolním kapalným palivem v podzemní nádrži zajistujeefektivní a spolehlivou rekondenzaci výparů, ke kterédále přispívá i dostatečná doba, po kterou bublinky zů-stávají ve styku s kapalným palivem v důsledku jejichpomalého stoupání vzhůru k hladině.

Navržené uspořádání je velice výhodné pro opětovné'zužitkování i velmi velkého přebytku výparů paliva, vzni-kajícího působením "šampaňského efektu", avšak neřešíproblém nasávání dodatečného množství přebytečného vzdu-chu, které by bylo v rovnováze v podzemní nádrži, k če-muž. dochází někdy za určitých teplotních podmínek, na-příklad tehdy, je-li teplota plněného paliva nižší, nežje teplota, pro kterou je zařízení na plnění pohonných·.'hmot seřízeno. K vyřešení tohoto problému je odvětrávací potrubípodzemní' nádrže upraveno tak, že kromě rekondenzace vý-parů ze směsi· výparů paliva se .vzduchem je tato směsrovněž vhodně separována za podmínek její klesající hus-toty, a to tak, že horní část odvětrávacího potrubí ob-sahuje pouze vzduch, který je posléze vypouštěn do at-mosféry, když je do podzemní nádrže převeden přebytekuvedené směsi, což umožňuje obejít se bez dalších přídav-ných jednotek pro rekondenzaci nebo separaci výparůpaliva.

Uvedené separace podle klesající hustoty je v pod-statě docíleno optimalizací geometrie odvětrávacího potru-bí zá účelem dosažení pomalého a/nebo laminárního proudě-ní směsi výparů paliva se vzduchem, a to , za. jakýchkolivprovozních podmínek, včetně těch nejnepříznivějších.

Konkrétně jde jednak o zredukování rychlosti směsipříslušným zvětšením průtokového průřezu potrubí, a jed-nak o snížení tak zvaného hydraulického. průměru potrubítím, že je opatřeno vhodnými přepážkami, umístěnými'.uvnitřodvětrávacího potrubí. 5 K usnadnění kondenzace směsi v odvětrávacím potrubíjejím ochlazováním při vnější teplotě ovzduší nižší,než je teplota uvnitř potrubí a tedy i nižší, než jeteplota směsi, je vnější povrch odvětrávacího potrubíopatřen teplosměnnými žebry pro odvádění tepla.

Takže systém pro opětovné zužitkování výparů pa-liva u' zařízení na plnění pohonných hmot, obsahujícízpětnou hadici pro navracení směsi výparů paliva se vzdu-chem z plnicí hubice, vložené do plnicího potrubí plněnépalivové nádrže motorového vozidla, zpět do podzemní-nádrže—zařízení—na—plnění—pohonných—hmot—prostřednic fev-ím-elektromotorem poháněného objemového, čerpadla s. proměn-ným dopravovaným množstvím, jehož výtlačné potrubí dosa-huje svým koncem až ke dnu podzemní nádrže, a obsahujícídále odvětrávaci potrubí podzemní nádrže, se podle tohotovynálezu vyznačuje tím, že rychlost objemového čerpadlaje zvýšena natolik, že čerpadlo je schopno nasávat veške-ré množství přebytečných výparů paliva, obsažených vplnicím potrubí palivové nádrže motorového vozidla, při-čemž konec výtlačného potrubí čerpadla je připojen kuzavřené trubici, která je protažena podél dna podzemnínádrže a je porézní za účelem vytváření .velmi, drobnýchbublinek, a přičemž odvětrávaci potrubí podzemní nádržemá velký průřez a je uvnitř opatřeno přepážkami.

Podle výhodného provedení vynálezu je uzavřená tru-bice, připojená ke konci výtlačného potrubí objemovéhočerpadla, která je protažena podél dna podzemní nádržea jejíž stěny jsou porézní za účelem vytváření velmidrobných bublinek, tvořena uzavřenou trubkou, opatřenouna svém povrchu otvory, která je pokryta velmi hustětkanou kovovou nebo plastikovou sířovinou nebo tkaninou,pod níž může být případně ještě vložena tkanina se širo-kými oky, která umožňuje rozvádět směs výparů palivase vzduchem k vnitřnímu povrchu hustě tkané obalové sí-řoviny nebo tkaniny, přičemž ponořená trubice může býtzatížena proti jejímu vynoření například· sérií olověnýchobjímek, uspořádaných podél její délky. - 6 - f

Aby bylo usnadněno vkládání uzavřené trubice dopodzemní nádrže . bez nutnosti její příslušné úpravy nebovyprázdnění této nádrže, je podle dalšího výhodného pro-vedení vynálezu uzavřená trubice vyrobena z ohebnéhopružného materiálu. Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude v dalším blíže vysvětlen s poukazemna přiložené výkresy, které zobrazují výhodné provedenípodle vynálezu, uvedené pouze jako příklad, v jehož uspo-řádání mohou být uplatňovány, technické či konstrukčnímodifikace, aniž by byl opuštěn rozsah tohoto vynálezu.

Obr. 1 znázorňuje schematický řez zařízením na plně-ní pohonných hmot, u nějž je použito systému pro opětovnézužitkování výparů paliva podle vynálezu.

Obr. 2 znázorňuje příčný řez podle čáry A-A z obr.l.

Obr. 3 znázorňuje příčný řez podle čáry B-B z obr.l. Příklady provedení vynálezu

Na obrázcích výkresů je vztahovou značkou 1_ označenčerpadlový stojan zařízení na plnění pohonných hmot avztahovou značkou 2 podzemní nádrž tohoto zařízení. Pali-vo 2 nasávané čerpadlem z podzemní nádrže 2 přívodnímpotrubím _4 je dále vedeno napájecí hadicí 5, opatřenouplnicí hubicí £. Tato plnicí hubice je rovněž opatřenadruhým pevným kanálem ]_ Pro nasávání a následné opětov-né zužitkování směsi paliva se vzduchem z neznázorněnéhopotrubí palivové nádrže motorového vozidla.

Druhý pevný kanál T. Íe přes lapač J3 plamene připo-jen ke zpětné hadici % kterou je směs výparů palivase vzduchem dopravována působením objemového čerpadla10 s proměnným dopravovaným množstvím, poháněného moto-rem 11, až ke dnu podzemní nádrže 2 přes filtrační vlož-ku 12, zpětný ventil 13 a další lapač 14 plamene výtlaČ- ným potrubím 15.

Ponořený konec 151 výtlačného potrubí 15 je připo-jen k uzavřené a pokud možno ohebné trubici 16, kteráje protažena podél dna podzemní nádrže 2 a je porézníza účelem vytváření velmi malých bublinek 17 opětovnězužitkovávané směsi paliva se vzduchem, jejichž probublá-vání směřuje vzhůru ke kopuli 18 podzemní nádrže 2.

Uzavřená trubice 16 sestává z uzavřené..trubky 15,opatřené na svém povrchu otvory 20 a pokryté velmi hus-tě tkanou kovovou nebo plastikovou sítovinou 21, podníž-může-bý-t^-jeě-tě-v-r-st-va-tkani-ny722_se—širokými“oky:- Série těžkých objímek 25/ například olověných, udr-žuje ohebnou trubici 16 u dna podzemní nádrže 2,

Kopule 18 podzemní nádrže 2 je spojovací trubkou24 propojena s odvětrávacím potrubím 25, které má velkýprůřez o průměru zhruba dvakrát až třikrát větším, nežje průměr běžně užívaných odvzdušňovacích potrubí.

Odvzdušňovací potrubí 25 je uvnitř opatřeno přepáž-kami 26 a na svém vnějším povrchu je opatřeno žebry 27pro odvádění tepla.

Claims (8)

1. 8 x * 1 Tř -s PATENTOVÉ

   í { r'i i

   1. Systém pro opětovné zužitkování výparů paliva u zaří-zení na plnění pohonných hmot, obsahující zpětnouhadici pro navracení směsi výparů paliva se vzduchemz plnicí hubice, vložené do plnicího potrubí plněnépalivové nádrže motorového vozidla, zpět do podzemnínádrže zařízení na plnění pohonných hmot prostřednic-tvím elektromotorem poháněného objemového čerpadlas proměnným dopravovaným množstvím, jehož výtlačnépotrubí dosahuje svým koncem až ke dnu podzemní nádrže,a obsahující dále odVětrávací potrubí podzemní nádrže,vyznačující se tím , že rychlostobjemového čerpadla (10) je zvýšena natolik, že čer- #·padlo (10) je schopno nasávat veškeré množství přeby-tečných výparů paliva, obsažených v plnicím potrubípalivové nádrže motorového vozidla, přičemž konec(15') výtlačného potrubí (15) čerpadla (10, je připo-jen k uzavřené trubici (16), která je protažena podéldna podzemní nádrže (2) a je porézní za účelem vy-tváření velmi drobných bublinek (17), a přičemž od-větrávací potrubí (25) podzemní nádrže (2) má velkýprůřez a je uvnitř opatřeno přepážkami (26).
2. 2. Systém pro opětovné zužitkování výparů paliva podlebodu 1 vyznačující se tí m , žeodvětrávací potrubí (25) je na své vnější straně opa-třeno žebry (27) pro odvádění tepla.
3. 3. Systém pro opětovné zužitkování výparů paliva podlebodu 1 vyznačující se'tím , žeuzavřená trubice (16) , připojená k ponořenému konci(15') výtlačného potrubí (15) objemového čerpadla(10), která je protažena podél dna podzemní nádrže(2) a jejíž stěny jsou porézní za účelem vytváření 9 velmi drobných bublinek, sestává z uzavřené trubky(19), opatřené na svém povrchu otvory (20), kteráje pokryta velmi hustě tkanou sířovinou (21), při-čemž mezi trubku (19) a sítovinu (21) je dále po-případě vložena tkanina (22) se širokými oky. Λ i ΕΓ
4. 4. Systém pro opětovné zužitkování výparů paliva podlebodu 1 vyznačující se tí m , žeuzavřená trubice (16), připojená k ponořenému kon-ci (15') výtlačného potrubí (15) objemového čerpad- _la_(10-)_,—která—je—protažena—podé-1—dna—podzemní—ná---- drže (2) a jejíž, stěny jsou porézní za účelem vytvá-ření velmi drobných bublinek, sestává z uzavřené trub-ky (19), opatřené na svém povrchu otvory (20), kteráje pokryta velmi hustě tkanou tkaninou (21), přičemžmezi trubku (19) a tkaninu (21) je dále popřípaděvložena tkanina (22) se širokými oky.
5. 5. Systém pro opětovné zužitkování výparů paliva podle bodu 3 vyznačující se tí m , že velmi hustě tkaná sítovina (21) je z kovového ma-teriálu. .. .. .. ............... .
6. 6. Systém pro opětovné zužitkování výparů paliva podlebodu 3 vyznačující se tím , ževelmi hustě tkaná sítovina (21) je z plastického ma-teriálu.
7. 7. Systém pro opětovné zužitkování výparů paliva podlelibovolného z předcházejících bodů v y z n a č ující se tím , že uzavřená trubice (16)je podél své délky opatřena sérií závaží (23) . .
8. 8. Systém pro opětovné zužitkování výparů paliva podlelibovolného z předcházejících bodů vyzná.-čuj ící se tí m že uzavřená trubice (16)je vyrobena z ohebného pružného materiálu.