ITTO960793A1

ITTO960793A1 - FUEL VAPOR INTERCEPTION AND RECOVERY SYSTEM FOR A REFUELING NOZZLE, PARTICULARLY FOR VEHICLES.

Info

Publication number: ITTO960793A1
Authority: IT
Inventors: Giacomo Cravero; Nicola Fiore
Original assignee: Fiat Auto Spa
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-03-27
Also published as: IT1284832B1

Description

D E S C R I Z IO N E DESCRIPTION

di Brevetto per Invenzione Industriale of Patent for Industrial Invention

La presente invenzione si riferisce a un sistema di intercettazione e recupero dei vapori di carburante per una bocchetta di rifornimento, particolarmente per autoveicoli, del tipo in cui sono previsti dei mezzi per impedire il riflusso e il diffondersi dei vapori di carburante nell'atmosfera, quando il tappo di chiusura viene rimosso, per fare un rifornimento di carburante per mezzo di una pistola erogatrice. The present invention relates to a fuel vapor interception and recovery system for a refueling nozzle, particularly for motor vehicles, of the type in which means are provided to prevent the backflow and diffusion of fuel vapors into the atmosphere, when the sealing cap is removed, to make a refueling by means of a dispensing gun.

Attualmente nelle bocchette di rifornimento del carburante, particolarmente sugli autoveicoli, all'apertura del tappo di chiusura si produce una forte emissione nell'atmosfera di vapori di carburante, contenuti nel serbatoio e nel tubo di carico sotto una certa pressione causata dagli scuotimenti e dall'aumento di temperatura del carburante dopo ogni rifornimento . Currently in the fuel filler vents, particularly on motor vehicles, when the closing cap is opened a strong emission of fuel vapors into the atmosphere, contained in the tank and in the loading pipe under a certain pressure caused by shaking and fuel temperature rise after each refueling.

Oltre a provocare un inquinamento dell'ambiente, i vapori di carburante possono provocare intossicazioni a chiunque respiri in quantità rilevante questi vapori, aprendo il tappo di chiusura, ma soprattutto rappresentano, per la loro elevata concentrazione intorno alla bocchetta, un grave pericolo di esplosione . In addition to causing environmental pollution, fuel vapors can cause poisoning to anyone who breathes these vapors in significant quantities by opening the cap, but above all they represent, due to their high concentration around the nozzle, a serious danger of explosion.

Lo scopo della presente invenzione consiste nel realizzare un sistema di intercettazione per impedire automaticamente la fuoriuscita verso l'ambiente esterno di vapori dalla bocchetta di rifornimento di carburante, particolarmente del serbatoio di autoveicoli, ogni volta che il tappo di chiusura viene tolto, per qualsiasi motivo. The object of the present invention consists in realizing an interception system to automatically prevent the escape of vapors to the external environment from the refueling nozzle, particularly from the vehicle tank, every time the closure cap is removed, for any reason. .

Un altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare un sistema di recupero atto a convogliare i vapori presenti nella bocchetta di rifornimento nel dispositivo di aspirazione predisposto a bordo della pistola erogatrice, ogni volta che la pistola erogatrice viene inserita nella bocchetta per fare rifornimento di carburante. Another object of the invention is to provide a recovery system suitable for conveying the vapors present in the refueling nozzle into the suction device arranged on board the dispensing gun, each time the dispensing gun is inserted into the nozzle to refuel. .

Pertanto in accordo con gli scopi prefissati, viene proposto un sistema di intercettazione e di recupero dei vapori di carburante per una bocchetta di rifornimento, particolarmente in un serbatoio di un autoveicolo, in cui detta bocchetta comprende un manicotto collegato da un lato a detto serbatoio e atta ad accogliere attraverso una imboccatura opposta un apparecchio erogatore di carburante, Therefore, in accordance with the intended purposes, a fuel vapor interception and recovery system is proposed for a refueling nozzle, particularly in a tank of a motor vehicle, in which said nozzle comprises a sleeve connected on one side to said tank and able to receive a fuel dispensing device through an opposite opening,

c a r a t t e r i z z a t o dal fatto che detto sistema di intercettazione comprende mezzi mobili di intercettazione di detti vapori atti ad assumere una prima posizione di intercettazione in cui detti vapori sono trattenuti dentro detto manicotto, e atti ad essere azionati da detto apparecchio erogatore, introdotto in detto manicotto, per assumere una seconda posizione, in cui detti vapori possono defluire da detto manicotto. c a r a t t e r i z z a t o by the fact that said interception system comprises mobile means for intercepting said vapors able to assume a first interception position in which said vapors are retained inside said sleeve, and able to be activated by said dispensing apparatus, introduced in said sleeve, for assume a second position, in which said vapors can flow out of said sleeve.

Queste ed altre caratteristiche dell'invenzione verranno illustrate più in dettaglio dalla descrizione seguente di una forma preferita di realizzazione, fatta a titolo esemplif icativo, ma non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, dei quali : These and other characteristics of the invention will be illustrated in more detail by the following description of a preferred embodiment, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, of which:

- la figura 1 rappresenta una bocchetta di rifornimento di carburante incorporante il sistema di intercettazione e recupero secondo la presente invenzione, in condizione non operativa, chiusa da un tappo ; Figure 1 shows a fuel refueling opening incorporating the interception and recovery system according to the present invention, in non-operative condition, closed by a cap;

- la figura 2 rappresenta la bocchetta di rifornimento di figura 1, in condizione operativa, con una pistola erogatrice introdotta per un rifornimento di carburante . Figure 2 shows the refueling nozzle of Figure 1, in operating condition, with a dispensing gun introduced for refueling.

Con riferimento alla figura 1, una bocchetta 1 di rifornimento di carburante per un serbatoio di un autoveicolo, non rappresentato per semplicità, è inserita in un vano 2 rientrante della carrozzeria 3 del veicolo,· la bocchetta 1 è costituita da un manicotto 4 sostanzialmente cilindrico, sostenuto a una estremità 6 da una tubazione di carico 7 collegata al serbatoio, e alla estremità opposta 9 alla carrozzeria 3 per mezzo di una sede cilindrica 10 e di un collare di battuta 12. With reference to Figure 1, a refueling opening 1 for a tank of a motor vehicle, not shown for simplicity, is inserted in a recess 2 recess of the vehicle body 3, the opening 1 is constituted by a substantially cylindrical sleeve 4 , supported at one end 6 by a loading pipe 7 connected to the tank, and at the opposite end 9 to the bodywork 3 by means of a cylindrical seat 10 and an abutment collar 12.

Il collegamento tra il manicotto 4 e la tubazione di carico 7 è reso stabile per mezzo di un elemento anulare 14 forzato sulla parete esterna della tubazione 7, sporgente parzialmente sul manicotto 4 e agganciato a quest'ultimo a scatto con dei denti periferici 15. L'imboccatura esterna 16 del manicotto 4 è conformata con una superficie 17 anulare, frontale, piana per costituire una superficie di battuta 17, a tenuta di fluidi, sia per un tappo di chiusura 18 (fig.l), sia per una pistola erogatrice 20 (fig.2). The connection between the sleeve 4 and the loading pipe 7 is made stable by means of an annular element 14 forced on the external wall of the pipe 7, partially protruding on the sleeve 4 and snap-hooked to the latter with peripheral teeth 15. L 'external mouth 16 of the sleeve 4 is shaped with an annular, front, flat surface 17 to form a stop surface 17, sealed against fluids, both for a closure cap 18 (fig. 1) and for a dispensing gun 20 (fig. 2).

Il principio di funzionamento del sistema di intercettazione e recupero, secondo l'invenzione, si basa sul fatto che un organo mobile di intercettazione è atto a mantenere sempre chiuso il passaggio all'interno del manicotto 4, finché non viene inserita la pistola erogatrice 20, la quale aziona l'organo di intercettazione per consentire il deflusso dei vapori dal serbatoio verso il dispositivo di aspirazione della pistola stessa, attraverso una valvola ausiliaria di by-pass comandata dall'organo di intercettazione; inoltre è prevista una valvola di sfogo mantenuta aperta dal tappo della bocchetta per consentire lo sfiato dei vapori in eccesso, quando la bocchetta è chiusa dal tappo stesso. The operating principle of the interception and recovery system, according to the invention, is based on the fact that a mobile interception member is able to keep the passage inside the sleeve 4 always closed, until the dispensing gun 20 is inserted, which activates the interception member to allow the outflow of the vapors from the tank towards the suction device of the gun itself, through an auxiliary by-pass valve controlled by the interception member; in addition, a vent valve is provided which is kept open by the cap of the nozzle to allow the venting of excess vapors, when the nozzle is closed by the plug itself.

A tale scopo, all'interno del manicotto 4 è disposta una struttura di separazione 21 atta a dividere lo spazio interno del manicotto 4 in due camere 22 e 23 adiacenti, delle quali la camera 22, posteriore comunica liberamente con il condotto di carico 7 e con il serbatoio,· la camera 23 anteriore comunica con l'esterno in assenza del tappo 18, o, in altri termini è delimitata dal tappo 18 in posizione di chiusura; le due camere 22 e 23 possono comunicare tra loro attraverso una apertura 24 della struttura di separazione 21; secondo una forma preferita di attuazione, l'apertura 24 è ricavata in una porzione cilindrica 25 della struttura 21, in asse sostanzialmente con l'apertura della bocchetta 1, e atta ad accogliere il tubo a becco 26 della pistola erogatrice 20; l'apertura 24 è atta ad essere chiusa da un organo di intercettazione 27 mobile, normalmente tenuto in una posizione di chiusura "C" (fig.l) da un elemento elastico 28 di richiamo. For this purpose, a separation structure 21 is arranged inside the sleeve 4 to divide the internal space of the sleeve 4 into two adjacent chambers 22 and 23, of which the rear chamber 22 communicates freely with the loading duct 7 and with the tank, the front chamber 23 communicates with the outside in the absence of the cap 18, or, in other words, it is delimited by the cap 18 in the closed position; the two chambers 22 and 23 can communicate with each other through an opening 24 of the separation structure 21; according to a preferred embodiment, the opening 24 is formed in a cylindrical portion 25 of the structure 21, substantially in axis with the opening of the nozzle 1, and adapted to receive the beak tube 26 of the dispensing gun 20; the opening 24 is adapted to be closed by a movable interception member 27, normally held in a closed position "C" (Fig. 1) by an elastic return element 28.

Secondo una forma preferita di esecuzione non limitativa, l'organo di intercettazione 27 è costituito da una paletta piana 29 fissata su una leva 30 a bilanciere incernierata su un perno 31, portato da una aletta di supporto 32 solidale alla struttura 21; l'organo di intercettazione 27 è atto ad essere ruotato in una posizione di apertura "A" (fig.2) dal tubo a becco 26 della pistola erogatrice 20, quando quest 'ultima viene introdotta nel manicotto 4 per effettuare un rifornimento di carburante. According to a preferred non-limiting embodiment, the interception member 27 consists of a flat blade 29 fixed on a rocker lever 30 hinged on a pin 31, carried by a support flap 32 integral with the structure 21; the interception member 27 is able to be rotated into an opening position "A" (Fig. 2) by the beak tube 26 of the dispensing gun 20, when the latter is introduced into the sleeve 4 to carry out a refueling.

La leva 30 si prolunga da parte opposta al perno 31 con un braccio di attuazione 33, cooperante con una valvola a sportello 34 di by-pass, incernierato sulla struttura 21; la valvola 34 è atta ad aprire/chiudere selettivamente un passaggio ausiliario 39 della struttura 21 di comunicazione tra le camere 22 e 23; in particolare lo sportello 34 è collegato di pezzo con la struttura 21 e può ruotare rispetto a quest'ultima con una flessione elastica intorno ad una zona di cerniera, ottenuta per mezzo di una sezione sottile 35 della stessa struttura 21, posta in prossimità della porzione 25; la valvola a sportello 34 è normalmente chiusa per effetto dell'elasticità del materiale plastico della sezione sottile 35, ed è atta ad essere aperta verso la camera 23, ossia ruotata in senso orario nelle figure, fino alla posizione indicata con "D" in figura 2, azionata dal braccio 33, quando il tubo a becco 32, introdotto nella apertura 24, fa ruotare in senso orario intorno al perno 31 la paletta 29 dell'organo di intercettazione 27. The lever 30 extends on the opposite side to the pin 31 with an actuation arm 33, cooperating with a by-pass door valve 34, hinged on the structure 21; the valve 34 is adapted to selectively open / close an auxiliary passage 39 of the communication structure 21 between the chambers 22 and 23; in particular, the door 34 is connected integrally with the structure 21 and can rotate with respect to the latter with an elastic flexion around a hinge area, obtained by means of a thin section 35 of the same structure 21, placed in proximity to the portion 25; the door valve 34 is normally closed due to the elasticity of the plastic material of the thin section 35, and is able to be opened towards the chamber 23, i.e. rotated clockwise in the figures, up to the position indicated by "D" in the figure 2, operated by the arm 33, when the beak tube 32, introduced into the opening 24, causes the blade 29 of the interception member 27 to rotate clockwise around the pin 31.

Poiché l'apertura 24 è dimensionata con un diametro di poco maggiore del diametro del tubo a becco 32, i vapori sono costretti a passare attraverso il passaggio ausiliario 39, lasciato aperto dallo sportello 34, non potendo defluire liberamente nella camera 23, attraverso la apertura 24. Since the opening 24 is sized with a diameter slightly greater than the diameter of the spout 32, the vapors are forced to pass through the auxiliary passage 39, left open by the door 34, not being able to flow freely into the chamber 23, through the opening 24.

Pertanto fino a quando la pistola erogatrice 20 non è inserita in profondità nella bocchetta l, la paletta piana 29 dell'organo di intercettazione 27 mantiene chiusa l'apertura di comunicazione 24 tra la camera 22 e la camera 23 e di conseguenza lo sportello 34 rimane chiuso a sua volta, elasticamente, essendo lasciato libero dal braccio 33; ih questa situazione i vapori di carburante presenti nel condotto di carico 7 rimangono trattenuti nella camera posteriore 22. Therefore, as long as the dispensing gun 20 is not inserted deep into the mouth l, the flat blade 29 of the interception member 27 keeps the communication opening 24 between the chamber 22 and the chamber 23 closed and consequently the door 34 remains closed in turn, elastically, being left free by the arm 33; In this situation, the fuel vapors present in the loading duct 7 remain trapped in the rear chamber 22.

Nel momento in cui la pistola erogatrice 20 viene inserita nella bocchetta 1, e il suo becco 32 è introdotto nella apertura 24, l'organo di intercettazione 27 e la valvola by-pass 34 vengono aperti simultaneamente, consentendo ai vapori di carburante, trattenuti nella camera posteriore 22, di defluire nella camera anteriore 23 e di qui, attraverso l'imboccatura 16 del manicotto 4, nel dispositivo di recupero, noto in sé, presente sulla pistola 20. When the dispensing gun 20 is inserted into the nozzle 1, and its spout 32 is introduced into the opening 24, the interception member 27 and the by-pass valve 34 are opened simultaneously, allowing the fuel vapors, retained in the rear chamber 22, to flow into the anterior chamber 23 and from there, through the mouth 16 of the sleeve 4, into the recovery device, known per se, present on the gun 20.

In particolare la pistola erogatrice 20 è provvista di un collare 36 (fig.2) di gomma morbida, circondante il tubo a becco 32 in vicinanza dell'impugnatura, non visibile nei disegni; durante l'erogazione di carburante, il collare 36 è tenuto premuto contro l'imboccatura 16 della bocchetta 1, a tenuta di fluido,· il collare 36 è attraversato da alcuni condotti 37 assiali e comunicanti con un soffietto elastico 38, mantenuto, durante l'erogazione del carburante, in leggera depressione dal dispositivo di recupero, il quale allontana in modo noto i vapori dalla bocchetta 1. In particular, the dispensing gun 20 is provided with a collar 36 (fig.2) of soft rubber, surrounding the beak tube 32 near the handle, not visible in the drawings; during the delivery of fuel, the collar 36 is kept pressed against the mouth 16 of the nozzle 1, in a fluid-tight manner, the collar 36 is crossed by some axial ducts 37 and communicating with an elastic bellows 38, maintained during the delivery of the fuel, in slight depression from the recovery device, which removes the vapors from the nozzle 1 in a known way.

Il sistema di intercettazione e recupero dei vapori di carburante, secondo la presente invenzione comprende inoltre un dispositivo automatico di sfogo dei vapori in eccesso, attivo quando il tappo 18 chiude ermeticamente la bocchetta 1; infatti nelle normali condizioni d'uso, a causa degli scuotimenti e/o dell'aumento di temperatura del carburante nel serbatoio, si genera una sovrapressione dei vapori, la quale può raggiungere valori pericolosi; attualmente secondo un noto dispositivo di sfogo, tali vapori in eccesso sono scaricati all'esterno per mezzo di un tubo munito di una valvola di sicurezza e collegato nella parte più alta della bocchetta e comunicante con l'esterno in un punto del veicolo lontano da sorgenti di calore, oppure, in altra versione, attraverso una valvola di sicurezza montata nel corpo del tappo. The fuel vapor interception and recovery system, according to the present invention, further comprises an automatic device for venting excess vapors, active when the cap 18 hermetically closes the mouth 1; in fact, under normal conditions of use, due to the shaking and / or the temperature increase of the fuel in the tank, an overpressure of the vapors is generated, which can reach dangerous values; currently according to a known venting device, these excess vapors are discharged to the outside by means of a tube equipped with a safety valve and connected in the highest part of the nozzle and communicating with the outside at a point of the vehicle far from sources or, in another version, through a safety valve mounted in the body of the cap.

Questo dispositivo di sfogo non impedisce lina forte emissione di vapori dalla bocchetta, ogni volta che il tappo viene aperto. This vent device does not prevent the strong emission of vapors from the nozzle each time the cap is opened.

Pertanto, secondo l'invenzione, è prevista una valvola di sfogo 40 (fig.l), posta sulla struttura 21, atta ad essere attuata dal tappo 18, e mantenuta aperta quando il tappo 18 è inserito a chiusura della bocchetta 1. Therefore, according to the invention, a relief valve 40 (fig. 1) is provided, placed on the structure 21, able to be actuated by the cap 18, and kept open when the cap 18 is inserted to close the mouth 1.

Il tappo 18, il quale può essere avvitato sulla bocchetta 1 e bloccato con un lucchetto 41, è provvisto di un piano inclinato 42 sporgente all'interno dell'imboccatura 16, quando il tappo viene posto in posizione di chiusura; la valvola di sfogo 40 è costituita da un corpo conico 43, premuto da una molla 44 contro una sede conica complementare 45 ricavata in una parete 46 della struttura 21, separante la camera 22 dalla camera 23; il corpo conico 43 è provvisto di una appendice 47 atta a cooperare a interferenza con il piano inclinato 42 del tappo 18. The cap 18, which can be screwed onto the mouth 1 and locked with a padlock 41, is provided with an inclined plane 42 protruding inside the mouth 16, when the cap is placed in the closed position; the relief valve 40 consists of a conical body 43, pressed by a spring 44 against a complementary conical seat 45 formed in a wall 46 of the structure 21, separating the chamber 22 from the chamber 23; the conical body 43 is provided with an appendix 47 able to cooperate by interference with the inclined plane 42 of the cap 18.

Quando il tappo 18 è inserito a chiusura della bocchetta 1, la valvola 40 è sollevata realizzando una comunicazione tra la camera 22 e la camera 23; i vapori di carburante pertanto, se superano una predeterminata pressione, possono essere scaricati all'esterno in modo noto attraverso a una valvola di sicurezza montata di norma nel corpo del tappo 18, e non rappresentata nei disegni . When the plug 18 is inserted to close the mouth 1, the valve 40 is raised, realizing a communication between the chamber 22 and the chamber 23; therefore, if the fuel vapors exceed a predetermined pressure, they can be discharged to the outside in a known way through a safety valve normally mounted in the body of the cap 18, and not shown in the drawings.

Non appena il tappo 18 viene rimosso, la valvola 40 si chiude per l'azione della molla 44, impedendo la fuoriuscita di grandi quantità di vapori dalla bocchetta 1, poiché l'organo di intercettazione 27 e lo sportello 34 sono e rimangono chiusi indipendentemente dalla presenza o mancanza del tappo 18. dl Risulta chiaro dalla descrizione che precede, che il sistema di intercettazione e recupero dei vapori di carburante secondo l'invenzione impedisce l'emissione di grosse quantità di vapori all'apertura della bocchetta di rifornimento, e contemporaneamente permette il recupero dei vapori uscenti dal serbatoio, As soon as the cap 18 is removed, the valve 40 closes by the action of the spring 44, preventing the escape of large quantities of vapors from the nozzle 1, since the interception member 27 and the door 34 are and remain closed independently of the presence or absence of the cap 18. dl It is clear from the above description that the fuel vapor interception and recovery system according to the invention prevents the emission of large quantities of vapors when the refueling nozzle is opened, and at the same time allows the recovery of the vapors coming out of the tank,

durante il rifornimento di carburante, attraverso il when refueling, through the

dispositivo di recupero di dotazione della pistola erogatrice . recovery device supplied by the dispensing gun.

Claims

CLAIMS 1. System for interception and recovery of fuel vapors for a refueling nozzle (1) in a tank, particularly of a motor vehicle, in which said nozzle (1) comprises a sleeve (4) connected on one side (6 ) to said tank and able to receive, through an opposite mouth (16), a fuel dispensing device (26), c a r a t t e r i z z a t or by the fact that said interception system comprises mobile means for intercepting (27,34) of said vapors able to take a first interception position (C), in which said vapors are retained inside said sleeve (4), and adapted to be operated by said dispensing device (26), introduced into said sleeve (4), to assume a second position (A , D), in which said vapors can flow out of said sleeve (4).

2. Interception and recovery system according to claim 1, c a r a t t e r i z z a t or by the fact that said mobile interception means (27, 34) are mounted on a separation structure (21) inserted in said sleeve (4) and able to separate a first chamber (22) communicating with said tank from a second chamber (23) communicating with said mouth (16), said separation structure (21) being provided with an opening (24) and with an auxiliary passage (39) for communication between said first and second chamber (22,23), said interception means (27,34) being able to simultaneously open said opening (24) and said auxiliary passage (39), when said dispensing apparatus (26) is introduced into said opening ( 24) and respectively to simultaneously close said opening and said auxiliary passage, in the absence of said dispensing apparatus (26).

3. Interception and recovery system according to claim 2, c a r a t t e r i z z a t o by the fact that said mobile interception means (27,34) consist of a flat blade (29) and a door (34) both hinged on said separation structure (21), said flat blade (29) being carried by a rocker arm (32) pivoted on said separation structure (21) and cooperating with said door (34), when said dispensing device (26), introduced into said opening (24), keeps said blade (29) open.

4. Interception and recovery system according to claim 3, c a r a t t e r i z z a t o by the fact that said flat blade (29) is provided with an elastic element (28) able to keep said blade in the closed position (C) of said opening (24).

5. Interception and recovery system according to claim 3, or 4, c a r a t t e r i z z a t o by the fact that said door (34) is connected integrally with said separation structure (21) by means of a reduced section area (35), operating as an elastic hinge, able to elastically keep said door (34) in position closing of said auxiliary passage (39).

6. Interception and recovery system according to one of the preceding claims c a r a t t e r i z z a t o by the fact that said mouth (16) is adapted to cooperate with a sealing element of said dispensing apparatus (26) to transfer said fuel vapors into said dispensing apparatus.

7. Interception and recovery system according to claim 2, c a r a t t e r i z z a t o by the fact that said separation structure (21) comprises a relief valve (40,43), normally closed, arranged between said first chamber (22) and said second chamber (23), and that said mouth (16) is suitable to be closed by a closure cap (18) delimiting said second chamber (23) and provided with an inclined plane (42), adapted to cooperate with said valve (43), to keep the latter open and to allow said vapors of fuel to occupy said second chamber (23), when said mobile interception means (27,34) are in their respective closed positions.

8. Interception and recovery system according to claim 7, c a r a t t e r i z z a t or by the fact that said closing cap (18) is provided with a safety device for discharging said fuel vapors present in said second chamber (23) to the outside.

9. Fuel vapor interception and recovery system for a refueling nozzle (1), particularly in a tank of a motor vehicle, substantially as described, with reference to the attached drawings.