JP4563176B2 - 液体燃料タンク用安全システム - Google Patents

Description

本発明は、液体燃料タンク用の安全システムに関する。

燃料タンクに関する多くの安全システムが文献記載されており、かかる安全システムは、一般に、タンクを満たしたときのタンクのガス抜き、更にエンジンが休止状態にあるとき及びエンジンが稼働していてこの燃料を消費しているときの通常の期間中におけるガスの逃がし又は放出と関連した問題を解決することを目的としている。これら問題に加えて、環境上の配慮を目的として上述の作動中に出る蒸気を回収する一方で大気中への漏出を最小限に抑える要件がますます重要になっている。

米国特許第５，１８３，０８７号明細書から、充填管、キャニスタに連結されたガス抜き及び放出弁及びタンクの上方部分を充填管の入口のところに位置したガイドに連結する小径パイプを備えた燃料タンクをガス抜きすることが知られており、かかるガイドは、ノズルを介する燃料の供給を止める機能を有している。このガイドは、密封装置を備え、パイプは、密封装置の下流側で終端している。このシステムでは、ガス抜きは、もっぱらキャニスタに連結された弁によって行われる。この弁は、休止位置では常閉であり、タンク内の或る大きさの圧力の影響下でのみ開く。

しかしながら、公知システムには、以下のような多くの欠点がある。
・タンク内の過剰圧力の制御が困難であり、その結果、充填中に偶発的な跳ねやこぼれが生じること。
・ノズルを介する蒸気回収に対するシステムの適合性が低いこと。
・過剰充填分が０．２１（リットル）未満である場合、ノズルを介する燃料供給を停止させることができないこと。

本発明の目的は、公知システムの欠点を解決し、以下の特徴を実現できるシステムを提供することにある。
・タンク内に圧力を生じさせることなく充填できること。
・燃料のこぼれや跳ねがないこと。
・種々のタイプの燃料及び種々のタイプの蒸気回収法に合わせて充填管の高さを標準化できること。
・システムのサイズを減少できること。
・逆流及び過剰充填を阻止するための弁が不要になること。
・大型玉弁システムを不要にすることによりガス放出の際に生じる蒸気のブラストを無くすこと。
・価格が現時点において存在する従来型システムと同等又はそれ以下であること。

この目的のため、本発明は、液体燃料タンク用の安全システムであって、
ａ）タンク内で終端する充填管を有し、管の入口オリフィスは、外部環境に対して封止を行う密封装置を備えたノズルのガイドを有し、
ｂ）タンクに取り付けられていて、燃料の充填作業中タンクをガス抜きし、更にタンクが通常の使用状態にある期間中、ガス放出を行うことができる弁を有し、
ｃ）また、タンク内の最大液体燃料レベルを規定する蒸気ブリーザパイプを有する安全システムにおいて、
パイプは、その端部のうちの一方がタンクの頂部内に出現し、パイプは、この頂部を充填管の上方部分に連結し、その他端部がタンクに向いた側で密封装置の下流側に位置した箇所に出現し、パイプは、タンクと充填管の両方の内部に完全に配置されている、安全システムに関する。

本発明は、燃料タンク用の安全システムに関し、即ち、燃料をユーザと環境の両方について安全な仕方で貯蔵したり使用することができるシステムに関する。
かかるシステムは、外部環境中への液体の漏れ又は望ましくないガスの発生を防ぎながらユーザを何らかの危険な状況、特に爆発、爆縮、燃焼又は汚染（どのような種類のものであるかは問わない）の恐れから保護する。

本発明のシステムが利用されるタンクは、一般に外部に対して密閉された種々の形状の閉鎖チャンバから成り、かかるタンクは、種々の内部付属品又はチャンバの壁を貫通する付属品を備えている場合がある。タンクは、任意のタイプの液体燃料を収容することができる。特に、かかるタンクは、自動車の内燃機関に充填される燃料、特にガソリン及びディーゼル油を収容することができる。そして更には、タンクは、電流を発生させるようになった燃料電池に供給される燃料及び（又は）酸化剤として使用することができる任意の有機液体を収容することもでき、その目的は、この種のエネルギを消費する１以上のエンジンに供給することにある。

本発明のシステムは、液体燃料システムを製作するために用いられる任意適当な材料で作られたものであるのがよい。これら材料の例は、種々の金属及びプラスチックである。本発明のシステムは、２以上の特定の材料から成るものであってもよい。

好ましくは、本発明の安全システムは、プラスチックで作られる。「プラスチック」という用語は、少なくとも１つの合成樹脂ポリマーから成る任意の材料を意味するものと解される。
全てのタイプのプラスチックが適している。非常に適したプラスチックは、熱可塑性樹脂のカテゴリーに属する。

「熱可塑性樹脂」という用語は、熱可塑性エラストマーを含む任意の熱可塑性ポリマーを意味し、更にその配合物を意味する。「ポリマー」という用語は、ホモポリマーとコポリマー（特に、２成分コポリマー又は３成分コポリマー）の両方を意味する。かかるコポリマーの非限定的な例は、ランダムコポリマー、線状ブロックコポリマー、他のブロックコポリマー及びグラフトコポリマーである。

融点が分解温度未満の任意のタイプの熱可塑性ポリマー又はコポリマーが適している。融点範囲が少なくとも１０℃以上にわたる合成熱可塑性樹脂が特に適している。かかる材料の例としては、分子量において多分散性を示す材料が挙げられる。

特に、ポリオレフィン、ポリハロゲン化ビニル（polyvinyl halides ）、熱可塑性ポリエステル、ポリケトン、ポリアミド及びそのコポリマーを用いるのがよい。ポリマー又はコポリマーの配合物も又使用でき、ポリマー材料と無機、有機及び（又は）天然充填剤、例えば、炭素、塩及び他の無機誘導体、天然繊維、ガラス繊維及びポリマー繊維（これらには限定されない）の配合物も同様である。また、互いに接合された積重ね層から成る多層構造体を用いることが可能であり、かかる多層構造体は、上述のポリマー又はコポリマーのうち少なくとも１つを含む。
一般的に、ポリハロゲン化ビニル及びポリオレフィンが好ましい。

用いられることが多いポリマーは、ポリエチレンである。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で優れた結果が得られた。

本発明のシステムの充填管は、タンクのすぐ近くには位置していない箇所から液体の漏れ無くタンクを充填することができる機能を有する。例えば、自家用車の場合、比較的接近が難しく且つ充填管を介して入口オリフィスに連結される箇所に燃料タンクを配置するのが普通であり、入口オリフィスは、自動車の車体上の容易に接近できる箇所に配置されていて、キャップによって閉鎖できる。

本発明によれば、充填管は、その入口オリフィスのところに、外部環境に対して密封を行う装置を備えた充填ノズルのガイドを備えている。
ノズルは、特に自動車用の燃料を供給するようになったガソリンスタンドのポンプに取り付けられたノズルである。

本発明によれば、ガイドは、外部環境に対して密封を行う装置を備えている。この密封装置は、ノズルを充填管に挿入してかかるノズルが上記ガイドを貫通してもタンクの内部の雰囲気及び充填管の内部雰囲気を周囲大気から隔離することができる。「隔離」という用語は、本明細書においては、タンクの使用の際に漏れを僅かしか許容しないことを意味するものと解される。許容できる漏れレベルは、密封装置を装備している場合、大気圧に対して４０ミリバールの試験圧力下において、漏れが毎時２０ｌを超えず、好ましくは毎時１２ｌを超えないよう設定される。

タンクを液体で充填する作業は必然的に、タンク内の内部圧力の増大を伴う。タンクがガス抜き回路を備えている場合、タンク内に新たに導入された液体により生じる僅かな過剰圧力は、タンクを占有していたほぼ同じ量のガスの逃げ出しにより除かれる傾向がある。揮発性の液体の場合、逃げ出るガスは、充填前にタンク内に存在しているガスと導入された液体の部分気化から生じた蒸気の幾分均質な混合物であろう。

さらに、タンクの通常の使用の際、液体燃料の量は、燃料が多少規則的に且つ（或いは）連続的に抜かれるので減少する。したがって、作動中の液体の損失を補償し、かくしてタンク内の真空の生成及びこの状況に付きものの危険性の発生を防止するよう空気取入れを可能にする装置をタンクに設けたり装備することが必要である。

かかる危険に対する保護を行おうとするためには、タンクに設けられる弁の役割は、本発明のシステムによれば、安全弁の役割、即ち、タンク内のガスを逃がすことができ、或いは、換言すると、２つの互いに異なる機能、即ち、タンクの充填の際のガス抜き及びタンクの収容している燃料が消費されているとき又は或る期間にわたって貯蔵された場合にタンク内に残されているときにおける通常の使用中におけるタンクのガス放出を実施するようなプログラムされた仕方で開くことができる安全弁の役割である。

本発明のシステムは、充填中におけるタンク内の最大液体燃料レベルを規定する蒸気ブリーザパイプを更に有する。本発明によれば、このパイプは、タンク及び充填管によって境界付けられた容積部の両方の内部に完全に配置される。

ブリーザ／最大レベル規定パイプは、タンクの頂部を充填管の上方部分に連結し、タンク内に存在しているガスの量の大部分（好ましくは、全て）を除去することができ、即ち、かかるパイプは、タンク内部にそれほど大きな過剰圧力を生じさせることなくガスが逃げることができるようにするのに十分な直径を有する。

このパイプは、その端部のうちの一方が満杯のときのタンク内の燃料の最大許容上方レベルに対応した高さ位置でタンクの頂部内に出現する。パイプはその他端部が、充填管の頂部のところに位置するノズルガイドを密封する装置の下流側に位置した箇所に出現する。「下流側」という用語は、本明細書においては、タンク寄りに位置する密封装置の側を意味しているものと解されるべきである。

ブリーザ／最大レベル規定パイプは、タンクの頂部内に直接出現するのがよい。変形例として、このパイプは、ガス抜き／放出弁とは別のフロート弁を介してこの頂部内に出現してもよい。後者の場合、蒸気の流れは、開放状態の弁を通して生じ、フロートは、タンク内で最大液体レベルに達すると通路を閉鎖するよう設計されている。

充填管がタンクの低い箇所でタンクに連結されている特定の場合、これまた液体燃料の最大レベルを規定するブリーザパイプは一般に、タンク内部に配置されたサイホンの形態をしている。この状況では、このパイプを２つの部分、即ち、タンク内に位置する第１の部分と充填管の内部に位置する第２の部分に分けるのが有利である。２つの部分は、充填管がタンクに接合する箇所（これは、ネックとも呼ばれる）のところで互いに接合する。逆止弁をネック内に配置するのが特に有利であり、かかる逆止弁は、充填管内への液体の逆流を阻止する。この逆止弁は、ブリーザ／最大レベル規定パイプの２つの部分を固定する受け具を有する。有利には、かかる逆止弁を設けたことにより、パイプは、管とタンクの両方の内部で動かないようになる。

好ましくは、本発明の液体燃料タンク用安全システムのガス抜き／放出弁は、フロート弁であり、即ち、シャフト内で摺動することができる可動装置であり、かかる可動装置は、タンク内に存在する液体レベルがシャフト内のフロートの下方休止位置に達するや否やかかる燃料レベルに追随する。かかる弁は、安全システムの他の構成部品と協働して、これが取り付けられたタンクをユーザにとって安全な状態に保つのを助け、即ち、ユーザは、危険な状況、特に爆発、爆縮、燃焼又は汚染（どのような種類のものであるかは問わない）から保護され、しかも外部環境は、望ましくないガスの発生又は液体の漏れから保護される。

このフロート弁は、タンクの充填作業中と、このタンクが閉鎖され、燃料が消費されており又は或る貯蔵期間にわたりタンク内に残されているときのタンクの通常の使用期間中の両方において通常の状況では開いたままであるのが有利である。

かかる弁のフロートのフロートラインは、弁が２つの状況でのみ閉じられるよう設定される。これら状況のうちの第１は、タンクを所定の限度を超えて傾けられ又は完全にひっくり返ったときに生じる。第２の状況は、振幅が或る特定の所定値を超える燃料の一時的な運動中に生じる。

本発明のシステムに非常に適したフロート弁の一例は、一方がフロートを有し、他方が弁から漏れ出る蒸気により同伴される液体燃料を捕捉できる容器として役立つ容積部となる２つのチャンバを備えたフロート弁である。かかる弁は、フランス国特許出願公開第２０００／０９２８６号明細書に記載されている。

この実施形態では、上述の安全システムは、種々のタイプの地理学的状況及び（又は）ガソリンスタンドで見掛ける種々のタイプの燃料の送出しノズルに適している。
例えば、これは、北米方式に好適であり、燃料蒸気は、炭化水素吸収材料入りの大容量キャニスタ内に回収される。
これは又、「能動」型ノズルと呼ばれているノズル、即ち、それ自体燃料蒸気を吸い上げてこれを安全システムで自動車から離して貯蔵する共に（或いは）回収する弁による燃料蒸気の除去及び回収に特に好適である。蒸気ブリーザ／最大レベル規定パイプは好ましくは、この場合、タンク内に存在するガスの全てをノズルで吸い上げることができるのに十分な直径を有する。かかるシステムは、主として欧州で見掛けられる。

本発明の安全システム用の密封装置は、タンクと燃料ノズルの注ぎ口がタンクを貫通した場合を含む外部環境との間に適正な密封が得られるようにすることができる任意の材料で作られたものであるのがよい。「密封」という用語は、本明細書においては、ノズルをガイド内に挿入した状況において上述したのと同等レベルの僅かな漏れを許容することを意味するものと解される。

良好な結果をもたらした本発明の安全システムの特定の一実施形態は、密封装置が環状シールを有する形態である。好ましくは、この環状シールは、エラストマーで作られた少なくとも１つのリップを有し、このリップは、ノズルの注ぎタイプの外面周りに折り返される。２つの環状リップを有する装置により良好な結果が得られた。

上述の安全システムの特定の実施形態の好ましい変形例は、密封装置がノズルの端部と接触することにより生じる圧力の影響下で開くことができるストッパを環状リップの下流側に更に有する形態である。

ストッパの取り得る一実施形態は、多くの半径に沿ってその中心から見て星の形態にスリットが入れられたエラストマー製の平らな円形部分であり、かかる多数の半径は、円の部分又は扇形の形態をした層板を構成するが、それにもかかわらず、これらが１つずつ互いに当接した状態で閉鎖された休止位置にあるときにガス密を保証する。１／４ずつの状態で４枚の層板から成るストッパは、優れた結果をもたらした。「密封」という用語はこの場合も又、本明細書において上述したのと同一の意味を有している。

ストッパは、リップ及びストッパから成る単一の構成部品を形成するよう密封システムと一体化したものであるのがよい。このストッパは又、密封システムのリップと協働するが、密封システムとは独立の部材を構成してもよい。かかるストッパの取り得るもう１つの例は、公知のストッパと類似していて、ばねにより閉鎖位置に保持された金属又は硬質プラスチックフラップであり、フラップの開放は、ノズルの端部によりその表面に加わる圧力によって制御される。「硬質プラスチック」という用語は、本明細書においては、弾力の無いプラスチックを意味すると解される。

先の実施形態と組み合わせることができる本発明の安全システムのもう１つの特定の実施形態では、このシステムは、タンク内に過度の過剰圧力が生じた場合にのみ外気に向かって開くことができる安全弁を更に有する。この安全弁は、充填管の内部をタンクの外部の大気に連通させ、管の内部の液体及び（又は）ガスがノズルの付近でこの外気に向かって逃げ出ることができるようにする通路を形成する。

この弁は、例えば発火又は爆発が生じた場合の極端に異常な状況、例えば温度の急激且つ高温への上昇の際及び更にノズルの自動化引外しシステムの故障の場合にタンクが破裂するのを阻止する機能を有する。

安全弁を任意適当な手段として構成できる。非常に適切な一手段は、管の入口オリフィス側で密封装置の上流側の延長部をなすエラストマー製の環状リップである。

有利には、環状リップの端部のうち一方は、密封装置に締結され、他方の端部は、弾性力で、通路を境界付ける硬質（又は剛性）要素に当接する。「硬質（又は剛性）」という用語は、上記において既に説明したのと同一の意味を有している。開放位置では、リップは、オリフィスを露出させ、それにより液体及び（又は）ガスが送出しノズルの軸線に垂直な初期方向に流れることができる。

変形例として、安全弁は、密封システムとは無関係に密封システムの近くでノズルのガイド内に配置された逆止弁から成っていてもよい。かかる弁の一例は、ダイヤフラムがノズルの近くでガイドに形成されたオリフィス内に配置される傘の形状をしているダイヤフラム弁である。

既に説明した実施形態と組み合わせることができる本発明の安全システムの別の有利な実施形態では、ブリーザ／最大レベル規定パイプは、導電性材料で作られ、電気導体を介して、金属製接地用導体、例えばタンクが取り付けられている車両の金属製接地用導体に接続される。この実施形態によれば、パイプは、全体が導電性材料で作られたものであるのがよい。パイプは又、導電性材料で作られた外側表面層だけを有していてもよい。適当な導電性材料の例は、カーボンブラック入りプラスチックである。

上述の全ての実施形態と組み合わせることができる本発明のシステムの第１の変形例は、燃料蒸気吸引装置を備えたノズル（これは、「能動型」ノズルとも呼ばれる）に好適である。この第１の変形例では、弁の出口の１つは、一方において、燃料蒸気を吸収する材料入りのキャニスタに連結され、蒸気抜きパイプが、他方において、弁の別の又は第２の出口をノズルの吸引装置の近くの箇所においてガイドの密封装置の上流側で充填管の上方部分に連結している。この蒸気抜きパイプは、タンクの充填作業中、タンクから逃げ出たガス量の大部分（好ましくは全て）を除去できる。

このシステムは、タンクが揮発性の高い燃料を貯蔵するようになった場合に非常に適している。特に、このシステムは、能動型ノズルが充填の行われる管の上方オリフィスを包囲できるスリーブを有する吸引装置を備えたタイプのものである場合に有利である。この種のノズルは、北米よりも欧州において見掛けられる場合が多い。
「揮発性の高い燃料」という用語は、軽い燃料、例えば重油を除く種々のパイプのガソリン、例えばガス油又は別のディーゼルエンジン用燃料を意味するものと解される。

問題の弁の出口は、一方において、通常の作動期間中、ガス放出又は逃がしを行うガス放出回路のガス出口であり、他方において、充填中ガス抜きを行うガス抜き回路のガス出口である。後者の出口は例えば、同伴された液体燃料を捕捉する容器が使用される弁内に取り付けられている場合、かかる容器のガス出口のところに設けられるのがよい。
「ガスの大部分、好ましくは全てを除去することができる」という表現は、ブリーザパイプの場合に上記において説明した意味と同一の意味を有する。

燃料蒸気吸引システムを備えていないノズルの場合、本発明のシステムの第２の変形例は、第１の変形例の場合と同様、燃料蒸気を吸収する材料入りのキャニスタに連結された弁を有する。しかしながら、この第２の変形例の特定の場合、弁は、第２の出口を備えず、キャニスタの容積、弁のサイズ及び弁をキャニスタに連結するパイプの直径は、キャニスタがそれ自体で、充填作業中タンクから逃げ出たガス量の大部分を保持できるよう設計されている。この状況において、通常の使用中にタンク内のガスの逃がしを行う際にガスを吸収することに加えて、キャニスタは又、充填の時点でタンクから出るガスを吸収する。このシステムは、タンクが揮発性の高い燃料を貯蔵するようになった場合に非常に適している。この状況は、主として北米で見られる。

燃料蒸気吸引システムを備えていないノズルに非常に適した本発明のシステムの第３の変形例は、燃料蒸気を吸収する材料入りのキャニスタ内に出口が開口した弁を有する。このシステムは、タンクが揮発性の高い燃料を貯蔵するようになった場合に適している場合がある。この場合、一般に、弁のたった１つの出口が、追加の蒸気吸収装置、例えば第１のキャニスタと直列に配置された第２のキャニスタに接続され、第２のキャニスタの機能は、第１のキャニスタが飽和するたびに燃料蒸気を保持することにある。このシステムは、欧州と北米の両方で見られる。

揮発性の低い燃料及び燃料蒸気吸引システムを備えていないノズルの場合、第３の変形例の別の手段としての第４の変形例は、弁の出口がキャニスタを通るのではなく、大気中に開口する形態である。この変形例は、欧州のシステムに特に適している。大気への出口は、弁それ自体の直接的な出口であるのがよい。これは又、タンク内への固体粒子の入り込みを阻止する装置を通り又は他の適当な装置、例えば排出回路又はパイプ（どのような種類のものであるかは問わない）を通ってもよい。

第３及び第４の変形例の別の手段としての本発明のシステムの第５の変形例では、蒸気抜きパイプは、弁の第２の出口を、ノズルに設けられた吸引装置の近くの箇所でガイドを密封する装置の上流側において充填管の上方部分に連結し、これは、タンクを充填している作業中にタンクから逃げ出たガスの量の大部分を除去することができる。

「密封」及び「上流側」という用語並びに「タンクから逃げ出たガス量の大部分を除去することができる」という表現の意味はこの場合も又、本明細書においては上記において説明した意味と同一である。

図１は、欧州の国々に適した形態の液体燃料タンク用安全システムを概略的に示す図である。
この図では、液体燃料（オクタン価９５の無鉛ガソリン）を収容した高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で作られたタンク（１）が、フロート（１１）を有するガス抜き／放出弁（７）を備えたＨＤＰＥ充填管（２）及びＨＤＰＥパイプ（１９）を介して活性炭入りのキャニスタ（１８）に連結されると共にパイプ（４０）を介して外気（１７）に連結された液体捕捉容器（３０）を備えている。蒸気ブリーザ／最大レベル規定パイプ（８）が、タンク（１）のオーバーヘッドを管（２）の領域（１０）に連結し、この領域は、密封装置（６）のすぐ下流側に位置している。この密封装置（６）は、２つのリップを備えた可撓性シールを有する。パイプ（８）は、全体が管（２）の容積部及びタンク（１）内に設けられ、垂直部分（９）を介してタンク内に許容される最大液体燃料レベルを規定するレベルまでタンク（１）のオーバーヘッド内に浸漬されている。パイプ（８）は、逆止弁（３１）によって２つの部分に分離されており、この逆止弁（３１）は、これが管（２）に接合する箇所で（１）のネック内に配置され、液体がタンク（１）から逃げ出るのを防止し、特に、このタンクがタンク／充填管の連結部の破損の場合に液体の流出を起こすのを阻止する。図１は、ガソリンスタンドの送出しノズル（５）のガイド（４）を更に示しており、この送出しノズル（５）は、管（２）の頂部内に嵌まり、送出し注ぎ口の端部が上記密封装置の下流側に位置するような仕方で密封装置（６）を貫通している。

図１に示すシステムの作用について以下に詳細に説明する。タンク（１）が充填管（２）に取り付けられたクロージャキャップ（図示せず）によって閉鎖され、タンクが通常の休止状態にあり、燃料が抜かれていない初期状況から始まり、充填管（２）の入口（３）を閉鎖しているキャップを開いてガソリンの補給作業を行う。

次に、ノズル（５）をガイド（４）の入口（３）に挿入し、これが密封装置（６）のシールを突き通るように機械的に力を加える。このノズル（５）は、密封装置（６）のシールの下流側で管（２）に挿入されたその注ぎ口の端部のところに、燃料の流入を断つためのセンサとして役立つ入口オリフィスを有している。密封装置（６）のシールにより、周囲空気はノズル（５）のトリガシステムのオリフィスにはもはや到達できない。

次に、ユーザがノズル（５）を開く取っ手を操作してガソリンをタンク（１）内に送り出すのを開始する。ノズル（５）は、ガソリンの流入を妨げたり断つことはないので、空気及び（又は）ガソリン蒸気は、密封装置（６）の下流側の領域（１０）の蒸気ブリーザ／最大レベル規定パイプ（８）の頂部を介してタンク（１）の頂部内に浸漬されているパイプ（８）の部分（９）に自由に入り、タンク（１）内の液体燃料レベルの上に位置するガスポケット、弁（７）、ガス抜きパイプ（４０）及び入口（３）の近くのタンク（１）外部の大気に流れる。
それと同時に、管（２）を介して導入されたガソリンの量は、タンク（１）のガスポケット内に存在しているガスの量に取って代わる。このような量のガスは、上述したように、弁（７）及びガス抜きパイプ（４０）を経て逃げ出る。

弁（７）のパイプ（４１）を出たところにベンチュリ装置が設けられ、このベンチュリ装置は、弁（７）とキャニスタ（１８）との間の連結部に或る程度の損失水頭を導入してパイプ（８）及びパイプ（４０）内を流れる量よりも実質的に少ないほんの少量のガスがキャニスタまで通って流れることができるようにする。この構成により、キャニスタ（１８）を満たしている活性炭を充填作業中、不必要に飽和させないようにすることができる。

充填中、タンク（１）内部の過剰圧力は、大気圧に対して非常に低いままであり、弁（７）の開放通路及びガス抜きパイプ（４０）の低損失水頭特性によってのみ定められる。

タンク内のガソリンレベルが上昇し、パイプ（９）のオリフィスと面一をなした状態で終わる。この時点で、ノズル（５）は、タンク（１）内のガソリンレベルの上方に位置するポケットから到来する空気又はガスをもはや受け入れず、ノズル（５）の注ぎ口の入口オリフィスは、僅かな圧力不足状態になり、それによりこのノズル（５）に設けられた自動圧力不足感応型装置を作動させ、ガソリンの流入を断つ。

図２は、３つの部分図２ａ，２ｂ，２ｃに分割された状態で逆止弁（３１）を詳細に示している。部分図２ａは、この弁の平面図である。部分図２ｂは、端面図であり、部分図２ｃは軸線ＡＡにおける断面図である。この図は、軟質可撓性材料で作られた環状リップ（５０）を示し、その一端部は、管（５１）に締結され、パイプ（８）の２つの部分は、上記管（５１）の端部に接合されている。このリップ（５０）は、管（２）から到来した液体の圧力を受けて変形してこの液体がタンク（１）に流入できるようにする。しかしながら、タンク（１）内に存在する液体は、これが圧力をリップ（５０）に及ぼし、これを逆止弁（３１）のベース（５２）に圧接した状態に保つので管（２）に戻るのが阻止される。

図３は、図１の変形例、即ち、欧州の国々に適したバージョンの液体燃料タンク用の安全システムを示している。この図では、液体捕捉容器（３０）を含むガス抜き／放出弁（７）が、パイプ（１９）を介してタンク（１）の外部に配置された活性炭入りキャニスタ（１８）に連結されると共にガス抜きパイプ（６０）を介して充填管（２）の上方オリフィス（３）に連結されている。パイプ（６０）は、タンク（１）を充填している期間中、ガス抜きを行う。

弁（７）は開いたままなので、充填中にタンク内に存在する非常に僅かな過剰圧力は、ガス抜きパイプ（６０）及び出口（３）を介して大気圧によりバランスが取られる。管（２）のオリフィスをクロージャキャップで閉鎖した後、タンク内の圧力は、引き続きパイプ（１９）及びキャニスタ（１８）を介してバランスが取られ続ける。

充填中、管の入口（３）のところで大気中に出るガスは、能動型システムによって吸い上げられ、この能動型システムは、ノズル（５）の頂部及び入口（３）を包囲していて、ガスが集められるガソリンスタンドの吸引ポンプに連結されたスリーブ（図示せず）を有している。

図４は、北米に適したバージョンの液体燃料タンク用安全システムを概略的に示している。
この図では、液体燃料（オクタン価９５の無鉛ガソリン）を収容したＨＤＰＥタンク（１）が、フロート弁（１１）を含むガス抜き／放出弁（７）を備えたＨＤＰＥ充填管（２）及びパイプ（１９）を介してタンク（１）の外部に位置する活性炭入りのキャニスタ（１８）に連結された液体捕捉容器（３０）を備えている。ＨＤＰＥで作られた蒸気ブリーザ／最大レベル規定パイプ（８）が、タンク（１）のオーバーヘッドを管（２）の領域（１０）に連結し、この領域は、密封装置（６）のすぐ下流側に位置している。この密封装置（６）は、２つのリップを備えた可撓性シールを有する。蒸気ブリーザ／最大レベル規定パイプ（８）は、全体が管（２）の容積部及びタンク（１）内に設けられ、垂直部分（９）を介してタンク内に許容される最大液体燃料レベルを規定するレベルまでタンク（１）のオーバーヘッド内に浸漬されている。パイプ（８）は、逆止弁（３１）によって２つの部分に分離されており、この逆止弁（３１）は、これが管（２）に接合する箇所で（１）のネック内に配置され、液体がタンク（１）から逃げ出るのを防止する。図４は又、燃料を送り出すガソリンスタンドのノズル（５）を示しており、このノズルは、管（２）の頂部内に嵌まり、送出し注ぎ口の端部が密封装置のシール（６）の下流側に位置するような仕方で密封装置（６）を貫通している。

図４に示す安全システムの作用について以下に詳細に説明する。タンク（１）が充填管（２）に取り付けられたクロージャキャップ（図示せず）によって閉鎖され、タンクが通常の休止状態にあり、燃料が抜かれていない初期状況から始まり、充填管（２）の入口（３）を閉鎖しているキャップを開いてガソリンの補給作業を行う。

次に、ノズル（５）を管（２）の入口（３）に挿入し、ノズルが密封装置（６）のシールを突き通るよう機械的に力を加える。このノズル（５）は、密封装置（６）のシールの下流側で管（２）に挿入されたその注ぎ口の端部のところに、燃料の流入を断つためのセンサとして役立つ入口オリフィスを有している。密封装置（６）のシールにより、周囲空気はノズル（５）のトリガシステムのオリフィスにはもはや到達できない。

次に、ユーザがノズル（５）を開く取っ手を操作してガソリンをタンク（１）内に送り出すのを開始する。ノズル（５）は、ガソリンの流入を妨げたり断つことはないので、空気及び（又は）ガソリン蒸気は、密封装置（６）の下流側の領域（１０）の蒸気ブリーザ／最大レベル規定パイプ（８）の頂部を介してタンク（１）の頂部内に浸漬されているパイプ（８）の部分（９）に自由に入り、タンク（１）内の液体燃料レベルの上に位置するガスポケット、弁（７）、パイプ（１９）、キャニスタ（１８）及び大気に通じる出口（４０）に流れる。
それと同時に、管（２）を介して導入されたガソリンの量は、タンク（１）のガスポケット内に存在しているガスの量に取って代わる。このような量のガスは、上述したように、弁（７）及びキャニスタ（１８）を経て逃げ出る。

充填中、タンク（１）内部の過剰圧力は、大気圧に対して非常に低いままであり、弁（７）の開放通路及びキャニスタ（１８）の低損失水頭特性によってのみ定められる。
タンク（１）内の液体燃料のレベルの上方に位置するガスポケットから到来した蒸気は、ブリーザパイプ（１９）を介して放出され、大容量キャニスタ（１２）内に吸収される。

タンク内のガソリンレベルが上昇し、パイプ（９）のオリフィスと面一をなした状態で終わる。この時点で、ノズル（５）は、タンク（１）内のガソリンレベルの上方に位置するポケットから到来する空気又はガスをもはや受け入れず、ノズル（５）の注ぎ口の入口オリフィスは、僅かな圧力不足状態になり、それによりこのノズル（５）に設けられた自動圧力不足感応型装置を作動させ、ガソリンの流入を断つ。

弁（７）は開いたままなので、充填中にタンク内に存在する非常に僅かな過剰圧力は、パイプ（１９）及びキャニスタ（１８）を介して大気圧とのバランスが取られる。

図５は、図１及び図４の充填管（２）の頂部を詳細に示しており、かかる頂部内では、２つの可撓性リップ（１２，１３）の形態をしたそのシールを備え、ストッパ（１４）が捕捉された密封装置（６）を識別認識できる。

図６は、図５の変形例を示しており、かかる変形例では、安全弁（１５）がタンク（１）に燃料を補給しているときに偶発的な過度の過剰圧力が生じた場合に大気（１７）に開くことができる。

本発明の範囲を何ら限定することなく本発明を説明することを目的とする図である。 図２ａ〜２ｃは、本発明の範囲を何ら限定することなく本発明を説明することを目的とする図である。 本発明の範囲を何ら限定することなく本発明を説明することを目的とする図である。 本発明の範囲を何ら限定することなく本発明を説明することを目的とする図である。 本発明の範囲を何ら限定することなく本発明を説明することを目的とする図である。 本発明の範囲を何ら限定することなく本発明を説明することを目的とする図である。

Claims (9)

1. 液体燃料タンク（１）用の安全システムであって、
   ａ）タンク（１）で終端する充填管（２）を有し、該管（２）の入口オリフィス（３）がノズル（５）用ガイド（４）を備え、該ガイド（４）が外部環境に対してシールするための密封装置（６）を持ち、
   ｂ）燃料の充填作業中前記タンク（１）をガス抜きし、前記タンクが通常使用状態にある期間中、通気することができる、タンク（１）に取り付けられた弁（７）と、
   ｃ）前記タンク（１）内の最大液体燃料レベルを規定する蒸気ブリーザパイプ（８）と
   を有し、
   前記パイプ（８）は、
   その両端部のうちの一方の端部（９）がタンク（１）の頂部に達し、
   この頂部を前記充填管（２）の上方部分に接続し、
   他方の端部（１０）が、前記充填管（２）の上方部分において、前記密封装置（６）の下流に位置する箇所に達し、
   前記パイプ（８）が、前記タンク（１）と前記充填管（２）の両方の内部に完全に配置され、
   前記タンク（１）内に過度の過剰圧力が生じた場合にのみ外気（１７）に向かって開くことができ、充填管の内部（１６）をノズル（５）の付近で外気（１７）に連通させる安全弁（１５）を有し、該安全弁（１５）が、前記密封装置（６）の周囲で前記ガイド（４）内に形成され、前記充填管（２）と外気（１７）とを連通する通路と、前記密封装置（６）の上流側の延長部をなし、外気（１７）に隣接した前記通路の開口部を塞ぐエラストマー製の環状リップ（１５）とを有する、
   安全システム。
2. 前記パイプ（８）は、フロート弁を介して前記タンク（１）の頂部内に出現している、
   請求項１記載のシステム。
3. 前記弁（７）は、フロート（１１）を有し、前記弁は、前記タンク（１）を充填しているとき及び前記タンク（１）の通常の使用期間中、常態では開いており、前記フロ−ト（１１）のフロートラインは、前記タンク（１）が所定の限度を超えて傾けられ又は完全に逆さまになった場合及び振幅が所定値を超える燃料の一時的な運動中の場合にのみ、前記弁（７）が閉じられるようになっている、請求項１又は２記載のシステム。
4. 前記密封装置（６）は、軟質エラストマーで作られた少なくとも１つの円形リップ（１２）を有し、前記ノズル（５）の注ぎ口の周囲に当たるようになった環状シールを有する、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のシステム。
5. 前記密封装置（６）は、前記リップ（１２）の下流側にストッパ（１４）を更に有し、
   該ストッパ（１４）は、前記ノズル（５）の注ぎ口の端部との接触により生じる圧力の影響を受けて開くことができる、請求項４記載のシステム。
6. 前記安全弁（１５）は、前記管（２）の前記入口オリフィス（３）に向いた側において前記密封装置（６）の上流側の延長部をなすエラストマー製の環状リップである、請求項１記載のシステム。
7. 前記パイプ（８）の少なくとも１つの外面層は、導電性であり、このパイプは、電気導体を介してタンク（１）が取り付けられた車両の金属製接地用導体に接続されている、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のシステム。
8. 燃料蒸気吸引システムを備えていないノズル（５）に適合した請求項１〜６のうちいずれか一に記載のシステムであって、弁（７）は、燃料蒸気を吸収する材料で満たされたキャニスタ（１８）に連結され、キャニスタ（１８）の容積、弁（７）の寸法及び弁をキャニスタ（１８）に連結するパイプ（１９）の直径は、充填作業中、タンク（１）から逃げ出るガス量の大部分を排出できるよう設計されている、システム。
9. 前記弁（７）の出口は、キャニスタを通過することなく外気（１７）に向かって開口している、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のシステム。

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