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燃油滤清器装置

阅读:614发布:2020-05-15

专利汇可以提供燃油滤清器装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 燃油滤清器 和蒸气分离器装置,具有至少一个限定了至少一个基本封闭的空腔的液体燃油可渗透性材料的层。这种可渗透性材料具有至少一个开孔,其为空腔内的液体燃油和空腔外的高压燃油 泵 的入口提供了 流体 连通。相对于空腔设置了喷射泵和/或燃油蒸气的排气口,以便于消除燃油蒸气流入到 高压燃油泵 中。,下面是燃油滤清器装置专利的具体信息内容。

1.一种用于汽车燃油箱的燃油滤清器装置,包括:
限定了封闭的空腔的可渗透性材料的外层,其具有至少一个穿过所述外层的开孔;
延伸穿过其中一个所述开孔的管状连接器,其具有位于所述空腔内的入口,以及位于所述空腔外的出口;和
邻近于外腔的喷嘴,其具有用于接受处于压下的燃油的入口和用于分配燃油的出口,所分配的燃油阻止了燃油蒸气进入所述管状连接器的入口。
2.根据权利要求1所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括与所述喷嘴轴向对齐并位于所述喷嘴下游的文丘里管。
3.根据权利要求2所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述文丘里管与所述空腔流体连通。
4.根据权利要求3所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述文丘里管连接在所述外层上。
5.根据权利要求4所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述文丘里管具有位于所述空腔之外的出口。
6.根据权利要求2所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述外层具有带开孔的下壁,所述开孔用于容纳与所述喷嘴轴向对齐的文丘里管。
7.根据权利要求6所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述文丘里管连接在所述下壁的开孔中。
8.根据权利要求2所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述文丘里管是L形的,所述文丘里管具有纵向轴线,并具有从所述纵向轴线中侧向延伸出来且与所述喷嘴流体连通的入口。
9.根据权利要求8所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述入口靠在所述外层上。
10.根据权利要求8所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括连接在所述外层中的开孔内的管状连接器,并且所述文丘里管具有设置成在所述连接器中形成了间隙配合连接的自由端。
11.根据权利要求8所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括从所述文丘里管中延伸至自由端的管状延伸部分,其设置成与所述高压燃油的出口可操作地相连。
12.根据权利要求11所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述喷嘴容纳在所述文丘里管上游的所述管状延伸部分内。
13.根据权利要求11所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述管状延伸部分穿过所述外层。
14.根据权利要求8所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括至少部分地封闭了所述文丘里管的不可渗透的材料层。
15.根据权利要求8所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述文丘里管处于由所述外层限定的空腔之外。
16.根据权利要求15所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括连接在所述外层上的管状连接器,所述连接器具有内径,所述文丘里管具有比所述连接器的内径更小的外径,并容纳在所述连接器的内径中,从而在所述文丘里管和连接器之间建立了间隙配合连接。
17.根据权利要求2所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括在由所述外层所限定的空腔内限定了另一封闭的空腔的可渗透性材料的内层,所述文丘里管容纳在由所述内层限定的空腔内。
18.根据权利要求17所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述喷嘴的入口终止于靠着所述内层的自由端。
19.根据权利要求17所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括在由所述内层限定的空腔内限定了具有封闭端的凹穴的不可渗透的材料层,所述文丘里管至少部分地容纳在所述凹穴内。
20.根据权利要求19所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述文丘里管具有面向所述凹穴的封闭端的出口。
21.根据权利要求2所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括连接在所述外层中的开孔上的管状连接器,所述连接器具有内径,所述文丘里管具有比所述连接器的内径更小的外径,并容纳在所述连接器的内径中,从而在所述文丘里管和连接器之间建立了间隙配合连接。
22.根据权利要求21所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括连接在所述外层中的另一开孔上的另一管状连接器。
23.根据权利要求1所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述喷嘴被携带在所述空腔内。
24.根据权利要求1所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述外层具有上壁和下壁,其中至少一个所述开孔穿过所述上壁并容纳了所述连接器。
25.根据权利要求1所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括可渗透性材料的内层,其限定了与由所述外层限定的空腔分隔开的另一个封闭的空腔。
26.根据权利要求25所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括处于所述外层内的排放口,以允许燃油蒸气从所述另一个空腔向外流。
27.根据权利要求25所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述内层与所述外层分隔开,并由所述外层完全包围。
28.根据权利要求25所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述内层具有外周边,所述内层在邻近所述外周边处与所述外层相连。
29.根据权利要求25所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述喷嘴被携带在所述另一个封闭的空腔内。
30.根据权利要求25所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述内层通过弹簧而被偏压成远离所述外层。
31.根据权利要求25所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述内层和外层由织造材料构成,所述外层具有一个平均孔隙度,而所述内层具有比所述外层的平均孔隙度更大的另一平均孔隙度。
32.根据权利要求25所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括与所述内层间隔开并在由所述内层限定的空腔内形成了凹穴的不可渗透的材料层。
33.根据权利要求32所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括与所述喷嘴轴向对齐并位于所述喷嘴下游的文丘里管。
34.根据权利要求33所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述文丘里管至少部分地容纳在所述凹穴内。
35.一种用于汽车燃油箱的燃油滤清器装置,包括:
限定了封闭的外腔的可渗透性材料的外层,其具有一对穿过所述外层的开孔;和限定了封闭的内腔的可渗透性材料的内层,所述内腔被所述外腔封闭,并且所述开孔之一延伸到所述内腔中。
36.根据权利要求35所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括穿过所述开孔延伸到所述内层中的管状连接器,其具有与所述内腔流体连通的入口。
37.根据权利要求36所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述管状连接器提供了对外腔的内燃油来说为不可渗透的连续障碍。
38.根据权利要求35所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括处于所述外层内的排放口,所述排放口允许所述外腔内的燃油蒸气流出所述外腔,同时防止液体燃油经由所述排放口进入所述外腔。
39.根据权利要求38所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括喷嘴,其具有用于接受处于压力下的燃油的入口和用于分配所述处于压力下的燃油的出口。
40.根据权利要求38所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述燃油滤清器装置还包括文丘里管,其具有用于接受从所述喷嘴的出口排出的至少部分燃油和来自所述外腔的燃油蒸气。
41.根据权利要求35所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述内层由织造材料构成,所述织造材料具有一定的孔隙度,该孔隙度的大小允许液体燃油从所述外腔进入所述内腔,但不允许气泡流入到所述内腔。
42.根据权利要求35所述的燃油滤清器装置,其特征在于,所述外层由织造材料构成,所述内层由织造材料构成,所述外层的织造材料的孔隙度小于所述内层的织造材料的孔隙度。

说明书全文

燃油滤清器装置

技术领域

[0001] 本发明大体上涉及挥发性燃油系统的燃油滤清器,更具体地涉及用于燃油箱中的燃油的燃油滤清器和蒸气分离器装置。

背景技术

[0002] 汽车中的燃油箱通常具有位于燃油箱内且为汽车发动机供应燃油的高压燃油泵。然而在使用中,发动机通常无法利用高压泵所提供的所有燃油。因此,某些汽车装备了回油管,以便将未使用的燃油引回到燃油箱中以便再循环。所返回的燃油通常已经受热,并在释放到燃油箱中时导致形成了气泡。气泡出现在燃油箱中是不合适的,尤其是在气泡被吸入到高压燃油泵中时,这会对燃油泵的效率和输送到发动机中的燃油流率产生负面影响。
[0003] 为了消除气泡进入燃油泵的机会,已经作出了各种尝试。在授予Hashimoto等人的美国专利No.5728292中,将从发动机返回的燃油引入到燃油滤清器的回油腔中。回油腔由带孔过滤材料构成,回油腔的一个壁形成了与主滤室共用的壁。回油腔具有带止回的上壁,其允许燃油蒸气离开止回阀而进入燃油箱中的大量燃油中。回油腔中的返回燃油可自由流过共用壁而进入主滤室,从而进入高压燃油泵的入口。另外,除回油腔中的燃油之外,围绕着主滤室的燃油可自由地直接流入主滤室,而后进入高压燃油泵的入口。因此,’292专利中的燃油滤清器依赖于主滤室和回油腔之间的共用壁来将燃油蒸气与供应至高压燃油泵和发动机中的燃油分离。

发明内容

[0004] 一种用于汽车燃油箱的燃油滤清器和蒸气分离器装置,其具有限定了基本封闭的空腔的可渗透性材料的外层、至少一个穿过该外层的开孔,以及延伸穿过外层中的开孔以提供位于空腔内的入口和位于空腔外的出口的管状壁,其中该出口与高压燃油泵的入口相通。在一个当前优选的实施例中,喷嘴设置在外层的附近,其具有用于接受处于压下的燃油的入口,并具有用于分配燃油以阻止燃油蒸气进入高压燃油泵入口的出口。在另一实施例中,喷射泵从高压燃油泵的入口中抽走燃油蒸气。
[0005] 由本发明的一个或多个实施例所包含或实现的某些目的、特征和优点包括提高汽车发动机的运行效率,消除燃油蒸气到燃油泵的流动,改进泵的热燃油运行性能,增加燃油滤清器的过滤能力,增加发动机可用的液体燃油,减少滤清器装置的外形高度,减少燃油系统内的零部件数量,改进燃油系统的装配效率,提供设计、制造和装配都很经济的滤清器装置,并且提供具有较长使用寿命的滤清器装置。附图说明
[0006] 从以下优选实施例和最佳方式、所附权利要求和附图中将清楚这些和其它目的、特征和优点,其中:
[0007] 图1是根据本发明的一个实施例构造而成的用于汽车燃油箱中的燃油滤清器装置的局部侧剖视图;
[0008] 图2是根据本发明的第二实施例构造而成的燃油滤清器装置的局部侧剖视图;
[0009] 图3是根据本发明的第三实施例构造而成的燃油滤清器装置的局部侧剖视图;
[0010] 图4是根据本发明的第四实施例构造而成的燃油滤清器装置的局部侧剖视图;
[0011] 图5是根据本发明的第五实施例构造而成的燃油滤清器装置的局部侧剖视图;
[0012] 图6是根据本发明的第六实施例构造而成的燃油滤清器装置的局部侧剖视图;
[0013] 图7是根据本发明的第七实施例构造而成的燃油滤清器装置的局部侧剖视图;
[0014] 图8是根据本发明的第八实施例构造而成的燃油滤清器装置的局部侧剖视图;
[0015] 图9是根据本发明的第九实施例构造而成的燃油滤清器装置的局部侧剖视图;
[0016] 图9A是图9所示燃油滤清器装置的排气口的端视图;
[0017] 图10是根据本发明的第十实施例构造而成的燃油滤清器装置的局部侧剖视图;
[0018] 图11是显示了根据本发明的第十一实施例构造而成的燃油滤清器装置且其中已移开了一部分的局部侧剖视图;
[0019] 图12是根据本发明的第十二实施例构造而成的燃油滤清器装置的局部侧剖视图;
[0020] 图13是根据本发明的一个实施例所述的与过滤材料层整体形成的喷射泵的至少一部分的侧剖视图。

具体实施方式

[0021] 详细参考这些附图,图1显示了根据发明的一个当前优选实施例构造而成的燃油滤清器装置10,其适合于与优选由电动机驱动并设置在燃油箱16中的高压燃油泵14的入口12相连。滤清器装置10便于从燃油泵14的入口12附近的液体燃油中去除燃油蒸气。因此,燃油泵14能够高效率地将液体燃油泵送至汽车的发动机(未示出),从而最大限度地提高汽车发动机和燃油泵的运行性能。
[0022] 仍然来看图1,滤清器装置10具有至少一层液体燃油可渗透的材料,在下文中称为可渗透性材料的外层18,其形成了基本封闭的空腔20。外层18优选由一对围绕其周边密封在一起而其它部分优选间隔开的壁来限定,在下文中称为上壁22和下壁24。液体燃油可渗透的材料的外层18可由细网格材料或其他多孔材料制成,这些材料具有受控的孔隙尺寸,其允许液体燃油从中穿过,但可阻止大于预定尺寸的污染物和气泡穿过外层18而进入空腔20。材料优选具有小于约100微米的平均孔隙尺寸,例如优选在约20到80微米的范围内。材料优选是织造材料如织造尼龙,并可构造成单层,然而应当理解,可以采用多层材料来构造上壁22和下壁24。还应当理解,可采用许多种材料来构造上壁22和下壁24,而尼龙只是可以使用的其中一种材料。
[0023] 上壁22具有至少一个开孔,在此处显示为具有一对开孔26,28。入口连接器30延伸穿过其中一个开孔26,并且通常是具有管状壁的管状形式,优选通过如胶粘剂或热焊接头而连接或粘结在开孔26中。入口连接器30的大小优选制成为使其可紧密地容纳在高压燃油泵14的入口12中,并可压配在其上,或者与合适的接头或扣进行卡扣配合,或者通过热焊或以其它方式连接到入口12上。
[0024] 可为圆柱形管的喷射泵连接器36延伸穿过外层18中的另一开孔28,并以大致与入口连接器30相同的方式而连接或粘结在开孔28上。喷射泵连接器36通过例如恰当的摩擦配合、卡扣配合、粘结、热焊或其它合适的方式连接到喷射泵42上。为了便于将喷射泵42连接到连接器36上,喷射泵42可包括下垂的环形凸缘54。
[0025] 喷射泵42具有带高压入口44的主体43,高压入口可接收用以驱动喷射泵42的驱动流体,例如增压燃油。驱动流体可通过与高压燃油泵14所释放的增压燃油相连或相通的燃油管线47来提供。入口44优选与高压燃油泵14的出口46相通,在这里显示为从燃油泵14的底部或下部48中延伸出来。应当理解,流入入口44的高压燃油可来源于除燃油泵14的出口46以外的位置,例如来源于可操作地与高压燃油泵14相连而与之流体连通的辅助燃油管线50。
[0026] 喷射泵42还优选包括低压入口58、喷嘴60以及与喷嘴60大致对齐的文丘里管66。驱动流体(在这个实施例中为增压燃油)被接收到入口44中并流经喷嘴60,并且通过喷嘴60释放到文丘里管66中。驱动流体的这种流动在低压入口58的区域内产生了压力降,其倾向于将流体从空腔20夹带或移动到喷射泵42中。所夹带的流体加入到从喷嘴
60释放出来的驱动流体中,并与其一起穿过文丘里管66。文丘里管66可包括收敛式入口
70和/或扩散式出口72。例如可通过胶粘剂、焊接接头或摩擦配合来将喷嘴60固定在主体43上,或者喷嘴60可整体地形成为主体43的一个部分(未示出)。图中所示的文丘里管66形成为喷射泵42的主体43的一个整体部分,然而应当理解,文丘里管66可构造成单独的部件(未示出),而后利用如胶粘剂、焊接接头或压配合来将其装配在主体43上。
[0027] 在使用中,空腔20中的燃油蒸气通常将流向或收集在上壁22的附近,并朝向喷射泵入口58迁移,这是因为当处于燃油箱16中的正常位置时,上壁22通常位于燃油泵入口12的垂直上方。当将增压燃油输送给喷射泵42时,喷射泵42的泵送动作将空腔20中的至少某些燃油蒸气从高压燃油泵14的入口12中抽走。这便阻止或减少了进入高压燃油泵
14或由高压燃油泵14吸收的燃油蒸气的流率或流量,从而减少了被泵送至汽车发动机中的燃油的流率损失。因而,高压燃油泵14能够更高效地泵送液体燃油,并为发动机提供更恒定流量的液体燃油。而且,喷射泵42还有助于使燃油移动或抽吸到空腔20中,燃油在空腔20中可立即为高压燃油泵14所用。
[0028] 参见图2,其显示了滤清器装置110的第二实施例,其中采用相同的标号来描述与上述实施例中相同的部件。燃油滤清器装置110类似于上述第一实施例中的燃油滤清器装置10,然而该装置具有可渗透性材料的第二层即内层111,其在空腔20中限定了另一基本封闭的空腔113。材料内层111具有至少一个、在此处显示为一对的大致间隔开但围绕其周边相连的壁,在下文中称为上壁115和下壁117。上壁115和下壁117优选与材料外层18的上壁22和下壁24向内间隔开,并由外层18完全包围起来,然而,可以至少一部分基本上设置在外层18的最低点处的方式来提供下壁117。材料内层111的孔隙度优选在尺寸上大于外层18的孔隙度。因此,通过仔细地选择用于构造过滤材料内层111和外层118的材料的相对孔隙度,便可控制针对液体燃油的过滤程度。通过使内层111具有比外层18更大的孔隙度,就可以减少当液体燃油流经上壁115和下壁117时形成蒸气的倾向。另外,上壁115和下壁117还适合提供毛细密封,以阻止蒸气流过内层111,从而减少燃油泵14所吸取的蒸气。而且,尤其在低油位的情况下,由上壁115和下壁117所提供的毛细作用可有利地增强用液体燃油填充燃油泵14,有时称为“芯吸”。因此,可阻止空腔20中的任何蒸气流入到燃油泵14中,并可有利地通过喷射泵42将其从空腔20中抽走。
[0029] 入口连接器30延伸穿过材料外层18中的开孔26和材料内层111中的开孔119,并优选通过如胶粘剂或焊接接头而连接在材料层18,111上。入口连接器30的自由端32优选延伸到由材料内层111限定的空腔113中,使得空腔113通过入口连接器30与高压燃油泵14的入口12相通。入口连接器30优选具有不允许燃油从中穿过的实心或连续的外表面121。因此,液体燃油在进入入口连接器30之前必须流入由材料内层111限定的空腔113内。因此,为了使液体燃油进入高压燃油泵14的入口12,液体燃油必须分别穿过过滤材料的外层18和内层111。这样,在被高压燃油泵14吸收和泵送到汽车发动机中之前,液体燃油经过了两次过滤,并且通过这两层18和111来分离任何燃油蒸气。在其它方面,滤清器装置110与上述装置10类似地起作用,因此并不做进一步描述。
[0030] 在图3中显示了滤清器装置210的第三实施例,其中采用相同的标号来描述与上述实施例中类似的部件。滤清器装置210具有在其中限定了空腔220的过滤材料的外层218。外层218具有上壁222和下壁224,开孔226延伸穿过上壁222。入口连接器30延伸穿过开孔226,从而提供大致位于空腔220中的入口232。如前述实施例中所述,材料外层
218由具有所需孔隙度的过滤材料构成,以阻止燃油气泡从中穿过并进入空腔220。
[0031] 为了进一步阻止燃油蒸气进入空腔220,高压燃油泵14具有出口46,其设置成可搅动处于入口12附近的任何燃油蒸气,从而导致燃油蒸气大致离开入口12。出口46优选从高压燃油泵14的底部或下部248中延伸出来,并设置成与喷嘴260相通。大致L形的管状体或弯管261具有大小适合于与出口46相连并将喷嘴260容纳在其内的通道263。应当理解,可以使用任何合适机理来将管状体261连接在出口46上,例如压配合。类似地应当理解,喷嘴260的尺寸适合于通过使用例如胶粘剂、焊接接头或压配合而牢固地连接在管状体261的通道263中。
[0032] 在使用中,增压燃油经由高压燃油泵14的出口46而释放到喷嘴260之外,喷嘴260优选设置成背向高压燃油泵14的入口12。因此,当增压燃油离开喷嘴260时,周围的液体燃油和燃油蒸气受到搅动,并通常被引导而离开高压燃油泵14的入口12。这又导致悬浮在液体燃油中的燃油蒸气上升到液体燃油的表面上,并离开高压燃油泵14的入口12。
为了在高压燃油泵14的入口12附近保持液体燃油,并阻碍或控制那个区域内的燃油流动,可在大致包围了燃油滤清器装置210的燃油箱16中结合防漩流箱265。
[0033] 在图4中显示了滤清器装置310的第四实施例,其中采用相同的标号来描述与上述实施例中相同的部件,然而标号加上了300。
[0034] 燃油滤清器装置318具有与图3所示滤清器装置218中大致相同的特征,因此下文中的讨论限于所增设的喷射泵342,其具有位于喷嘴360下游的文丘里管366。喷射泵342具有优选与管状延伸部分或弯管361形成一体的主体343,其中弯管361从文丘里管366中延伸出来以携带喷嘴360。弯管361优选设置成与高压燃油泵的出口46直接相连。文丘里管366优选具有颈缩或收敛式的入口370和扩散式出口372,其中入口370处于喷嘴360的下游并与之轴向间隔开地对齐。主体343具有大致侧向地从中延伸出来的入口354,其具有与喷射泵342的贯穿通道345流体连通的开孔358。
[0035] 在使用中,液体燃油在压力下从高压燃油泵14的出口46释放到喷嘴360中。高压燃油流经喷嘴360并进入文丘里管的入口370,并且大致在入口354的区域产生了压力降。该压力降导致入口354的区域中的流体穿过入口354并进入文丘里管366,在此处流体与喷嘴360释放的燃油混合且一起流动。然后,燃油穿过喷嘴342的出口372,其通常背向高压燃油泵14的入口12。这样,离开出口372的燃油会搅动出口372周围的燃油,以减少被吸入到高压燃油泵14的入口12中的燃油的挥发性,从而允许高压燃油泵14在减少气蚀损失和很少或不含燃油蒸气的条件下泵送燃油。
[0036] 在图5中显示了滤清器装置410的第五实施例,其中采用相同的标号来描述与上述实施例中相同的部件,然而标号加上了400。
[0037] 燃油滤清器装置410具有液体燃油可渗透的材料的外层418,其限定了具有上壁422和下壁424的空腔420。上壁422具有一对开孔426,428,下壁422具有开孔429。大致管状的入口连接器430容纳在其中一个开孔426中,并利用如胶粘剂或焊接接头而安装在该开孔内。入口连接器430设置成可操作地连接在高压燃油泵14的入口12上。喷射泵连接器436容纳在另一开孔428中,并以与入口连接器430大致相似的方式连接在开孔428中。
[0038] 喷射泵连接器436具有大小适合于在其中容纳喷嘴460的孔431。喷嘴460优选固定在喷射泵连接器436的孔431中。喷嘴460优选延伸到喷射泵连接器436之外而进入空腔420中,并且具有用于连接文丘里管主体435的外表面433。喷嘴460具有尺寸优选适合于连接高压燃油源的孔437,如此处所示高压燃油泵14的出口46。
[0039] 文丘里管主体435可与喷嘴外壳439形成一体,喷嘴外壳439具有尺寸适于连接在喷嘴460的外表面433上的孔441。主体435具有多个从外壳439中轴向延伸出来的肋条443,在肋条443之间限定了空间、窗口或入口445。这些肋条443优选在其背离喷嘴外壳439而延伸时径向向外地彼此散开,并终止于文丘里管主体435内的文丘里管466处。文丘里管466具有位于空腔420中的入口470,并穿过开孔429而延伸至出口472。为了便于将文丘里管主体435可操作地连接在下壁424上,可在开孔429中将尺寸适合于固定文丘里管主体435的大致管状的连接器447连接在下壁424上。
[0040] 在使用中,高压燃油经由高压燃油泵14的出口46和喷嘴460进行释放。高压燃油流入文丘里管466中,这样就在文丘里管466的入口470的区域内产生了压力降。因此,经由肋条443之间的入口445可将空腔420中的任何燃油蒸气抽吸或吸入到从喷嘴460中释放出来的燃油流中,并流经文丘里管466。之后燃油蒸气被携带穿过文丘里管466且释放到空腔420之外,并且通常离开高压燃油泵14的入口12。结果,高压燃油泵14接收到基本上不含燃油气泡的液体燃油。因此,燃油泵14能够有效地将液体燃油泵送至汽车的发动机中。
[0041] 在图6中显示了滤清器装置510的第六实施例,其中采用相似但加上了500的标号来描述与上述实施例中相同的部件。滤清器装置510具有材料外层518,其带有在其中限定了空腔520的上壁522和下壁524。上壁522优选具有包括大致相对的侧壁527,529的抬高部分525,这些侧壁527,529具有可在其中容纳喷射泵542的开孔531,533。
[0042] 喷射泵542具有通过其中一个开孔531而连接在壁527上的喷嘴560,使得喷嘴560的入口564大致位于空腔520之外,而喷嘴560的出口562位于空腔520内且大致面向另一开孔533。喷射泵542还具有带通道545的主体535,通道545从主体535的一端549延伸到主体535的另一端551。通道545具有文丘里管部分566,其在入口570和出口572之间优选具有颈缩部分或喉部568。
[0043] 文丘里管主体535在一端549处优选是敞开的,以在其中容纳喷嘴560的出口562。喷嘴560设置在文丘里管主体535中,使得喷嘴560的出口562与文丘里管566的入口570轴向间隔开,并且优选与之轴向对齐。主体535具有至少一个延伸穿过主体535的侧壁的入口554,其大致位于喷嘴560的出口562和文丘里管566的入口570之间。入口
554优选通向空腔520,并优选设置成大致面向过滤材料的下壁524的方向。
[0044] 主体535优选经由开孔533而延伸到空腔520之外。多个出口573穿过主体535的侧壁,并大致设置成面向过滤材料的上壁522。文丘里管主体535还具有大致毗邻其末端551的蒸气和燃油出口575。蒸气和燃油出口575优选定向成背向过滤材料的上壁522。
[0045] 上壁522具有可在其中容纳入口连接器30的另一开孔526。入口连接器30优选通过如胶粘剂或焊接接头而连接到上壁522上。入口连接器30具有尺寸适合于可操作地连接在高压燃油泵14的入口12上的出口534,以及敞开的自由端32。
[0046] 在使用中,喷嘴562从高压燃油源如高压燃油泵14中接受处于压力下的液体燃油,液体燃油经由喷嘴560的出口564释放。当燃油从喷嘴560流经文丘里管566时,在文丘里管566的入口570的区域将建立低压或压力降。因此,空腔520中的任何燃油蒸气将进入或被抽吸到入口554中,而后由从喷嘴560中释放出来的液体燃油携带,穿过文丘里管566,并到达文丘里管566的出口572之外。当液体燃油和燃油蒸气通过文丘里管566而离开空腔520时,液体燃油通常可自由地向下穿过主体535中的多个出口573,其通常面向过滤材料的上壁522。燃油蒸气在主体552中倾向于上升并经由蒸气出口575而离开,这样,燃油蒸气(通常与某些液体燃油一起)通常离开滤清器装置510而流动,从而离开高压燃油泵14的入口12。
[0047] 在图7中显示了滤清器装置610的第七实施例,其中采用相似但加上了600的标号来描述与上述实施例中相同的部件。滤清器装置610具有过滤材料的外层618,其具有在其中限定了空腔620的上壁622和下壁624。上壁622具有一对开孔26,28,入口连接器30延伸穿过开孔26,而喷射泵连接器636延伸穿过开孔28。入口连接器30具有延伸到空腔620中的入口端32,并在其另一端34处连接到高压燃油泵14的入口12上。喷射泵连接器636具有与高压燃油泵14的出口46相通的入口638。喷射泵连接器636具有位于空腔
620中并与喷射泵642相连或通向喷射泵642的出口640。
[0048] 喷射泵642具有带文丘里管666的主体643,以及保持在主体643内且与文丘里管666的上游轴向对齐的喷嘴660。为了便于将喷嘴660保持在文丘里管666的上游,主体643具有与主体643形成一体的喷嘴外壳639。喷嘴外壳639具有孔641,其尺寸适合于容纳喷嘴660,以便将喷嘴660牢固地连接在孔641中。喷嘴外壳639还具有尺寸适合于可操作地连接在弯管673上的外表面671,弯管673的一端连接在连接器636上,其另一端连接在主体643上。
[0049] 主体643具有至少一个、优选多个通常位于文丘里管666和喷嘴660之间且围绕主体643的周边周向间隔开的端口645。优选将具有预定孔隙度的网眼或多孔材料647连接在文丘里管主体643的周边上,以便遮盖住端口645,从而阻止蒸气或污染物在文丘里管666所形成的抽吸力下流过端口645。
[0050] 上壁622具有与管状连接器651相连的另一开孔649。连接器651优选具有从中延伸出来的挡板或偏转板653。连接器651具有大小通常适合于紧密地容纳在主体643中的孔655。主体643优选连接在连接器651中,使得文丘里管666的出口672与偏转板653的端壁657轴向间隔开。因此,当燃油离开文丘里管666的出口672时,燃油与端壁657相接触,并通常向上偏转且离开滤清器装置610的上壁622。
[0051] 在使用中,高压燃油从高压燃油泵14的出口46流经燃油管线673,并进入且穿过喷嘴660,而后进入并穿过文丘里管666,从而大致在喷嘴660和文丘里管666之间产生压力降。这样,流体如液体燃油和燃油蒸气将运动穿过端口645,并与从高压燃油泵14中流出的燃油结合或夹杂在一起穿过文丘里管666。当液体燃油和燃油蒸气离开文丘里管666的出口672时,其与偏转板653的端壁657接触。因此,燃油蒸气上升而离开滤清器装置610,并离开高压燃油泵14的入口12。因此,高压燃油泵14可吸收不含燃油蒸气的液体燃油,从而最大限度地提高了高压燃油泵14的效率。
[0052] 应当理解,除使用连接器651之外,还可将文丘里管主体643连接在过滤材料的外层618上。例如,如图13所示,为了便于将其它的管状通道如文丘里管、入口管和出口管可操作地连接在过滤材料的上壁1222上,连接器1230可与过滤材料、如此处所示与上壁1222形成一体。喷嘴1260可与文丘里管连接器1230整体地形成并与成一体。喷嘴1260和文丘里管连接器1230模制在或以其它方式连接在过滤材料的上壁1222上,从而形成整体式的子组件。在喷嘴1260和文丘里管连接器1230之间延伸的多个轴向延伸的肋条1243在相邻的肋条1243之间限定了空间或入口。文丘里管连接器1230为大致环形,其具有尺寸适合于连接在文丘里管主体1231的外表面上的孔。喷嘴1260具有尺寸适合于连接在燃油管线1273上的外表面1275上,其中燃油管线1273可为喷嘴1260供应高压燃油。过滤材料的上壁1222优选模制成可遮盖肋条1243之间的空间,以防止污染物进入到文丘里管主体1231中。应当理解,虽然在图中显示出与连接环1231形成一体且多个肋条1243在其之间延伸的喷嘴1260与过滤材料1218整体地形成,然而根据需要,可使上述实施例中所讨论的任何管状壁和连接器与过滤材料形成一体。在其它方面,包含嵌入模制的喷嘴1260和文丘里管连接器1230的滤清器组件的操作功能与上面实施例中所介绍的基本相同,因此并不做进一步描述。
[0053] 在图8中显示了滤清器装置710的第八实施例,其中采用相似但加上了700的标号来描述与上述实施例中相同的部件。滤清器装置710与上面图7中所描述的实施例相似,其具有带上壁722和下壁724的过滤材料的外层718,然而,限定了文丘里管766的文丘里管主体743设置成与高压燃油泵14的出口46轴向对齐。文丘里管主体743优选具有与主体743形成一体的管状延伸部分或喷嘴外壳745,其与文丘里管766的上游轴向对齐。喷嘴外壳745优选容纳在喷射泵连接器736中,该连接器736连接在过滤材料和燃油泵出口46上。利用这种结构,可以在相对较浅的燃油箱16内使滤清器装置710和高压燃油泵14相对于垂直轴线749倾斜,从而使燃油箱和滤清器装置710呈现出高度较小的外形。在其它方面,图8所示的实施例710以与图7所示的实施例610基本相同的方式来工作,因而并不做进一步的详细描述。
[0054] 在图9中显示了滤清器装置810的第九实施例,其中采用相似但加上了800的标号来描述与上述实施例中相同的部件。滤清器装置810具有多孔材料的外层818,其具有在其中限定了外腔820的上壁822和下壁824。多孔材料的内层811围绕其周边825连接在上壁822和下壁824的其中一个壁上,在此处显示为上壁822,从而限定了至少部分地位于空腔820中的内腔813。
[0055] 上壁822具有可容纳管状入口连接器830从中穿过的开孔826。入口连接器830连接在上壁822上,其具有设置在空腔820中的入口端832,并在其另一端834处与高压燃油泵14的入口12相连。多孔滤清器如滤网815保持在入口连接器830的大致位于入口832和出口834之间的贯穿通道817中。
[0056] 上壁822具有另一开孔828,其用于容纳连接在上壁822上的管状喷射泵连接器836。为了便于与高压燃油源如高压燃油泵14相连,优选将喷射泵连接器836的入口端838设置在空腔813之外。喷射泵连接器836的出口端840优选设置在空腔813内,并设置成用于与喷射泵842的主体843相连。
[0057] 主体843通常具有带文丘里管866的贯穿通道845,文丘里管866具有入口870和出口872。主体843优选具有与文丘里管866形成一体并与文丘里管866的上游轴向对齐的喷嘴外壳847。为了将喷嘴外壳847牢固地连接在喷射泵连接器836上,喷嘴外壳847具有大小适合于容纳喷射泵连接器836的出口840的外表面849。喷嘴外壳847还具有尺寸适合于与喷嘴860相连的孔851。
[0058] 喷射泵842具有大致位于喷嘴外壳847和文丘里管866之间的入口854。入口854与主体843的贯穿通道845流体连通,并且尤其与从喷嘴860中释放出来的燃油连通。入口854的自由端853优选靠在渗透性材料的内层811上,并可利用如胶粘剂或焊接接头而连接在该内层811上。
[0059] 下文中称为偏转板855的不可渗透性的材料层至少部分地包围了文丘里管866的出口872。偏转板855通常向内与外层818和内层811间隔开,并向外与文丘里管主体843间隔开,从而限定了大致位于偏转板855和主体843之间的部分封闭的空腔或凹穴857。凹穴857具有封闭端875,其便于使从出口872释放出来的液体燃油和燃油蒸气重新定向,使得液体燃油和燃油蒸气在偏转板855和主体843之间流动,并流到凹穴857的开孔859之外。因此,文丘里管主体843至少部分地容纳在形成于内腔813内的凹穴857中,使得文丘里管的出口872大致面向凹穴857。
[0060] 为了便于使偏转板855和主体843保持间隔开的关系,在偏转板855和主体843之间可容纳具有贯穿通道863(图9A)的间隔环861。为了便于将偏转板855与主体843保持大致固定的关系,通过如胶粘剂、压配合或焊接接头来将间隔环861连接在偏转板855和/或主体843上。
[0061] 为了便于保持渗透性材料的外层818远离渗透性材料的内层811,可在这两层818,811之间使用至少一个、优选一对弹性件865。通过偏压外层818使之大致背离内层
811,就可保持液体燃油在空腔820中的流动,从而保证高压燃油泵14的入口12接受到优化的液体燃油供应。
[0062] 为了便于抽吸燃油蒸气,渗透性材料的外层818具有可与管状排气口867相连的另一开孔869。排气口867优选定位在处于偏转板855和主体843之间的开孔859的附近。因此,从开孔859离开空腔857的任何燃油蒸气通常都可自由地穿过排气口867,并流出空腔813。
[0063] 在使用中,高压燃油经由喷嘴860进入内腔813。燃油从喷嘴860流入文丘里管866,从而在文丘里管866的入口870区域中产生了压力降。因此,外腔820中的液体燃油和任何燃油蒸气经由入口854而抽吸到文丘里管866的入口870中。从喷嘴860流出的组合液体燃油和流进入口854的流体穿过文丘里管866,并从文丘里管866的出口872离开。
在离开文丘里管866的出口872时,液体燃油和燃油蒸气被偏转板855的封闭端875重新定向到与燃油流经文丘里管866的方向大致相反的方向上。然后燃油和任何蒸气流经间隔环861中的通道863而离开空腔857的开孔859。在离开空腔857时,任何燃油蒸气可自由地朝着材料外层818的上壁822上升,并最终经由排气口867从内腔813中向外流出。离开空腔857的液体燃油可自由地流向与高压燃油泵14的入口12相连的入口连接器830的入口832。而后液体燃油可自由地进入工作中的高压燃油泵14的入口832。当燃油流经入口连接器830时,入口连接器830中的滤网815保证了任何残余的燃油蒸气或污染物无法流入高压燃油泵14的入口12。滤网815可设置在入口832的上方,或设在连接器830上或沿着连接器830的别处。因此,在使用中可保证高压燃油泵14具有充足的不含污染物和燃油蒸气的液体燃油供应,从而提高了高压燃油泵14的运行性能和效率,并因此最大限度地提高了与高压燃油泵14流体连通的发动机的运行性能。
[0064] 在图10中显示了滤清器装置910的第十实施例,其中采用相似但加上了900的标号来描述与上述实施例中相同的部件。滤清器装置910具有过滤材料的外层918,其具有上壁922和下壁924,其大致围绕着壁922,924的周边925连接,从而限定了空腔920。上壁922具有容纳了入口连接器30并通过如胶粘剂或焊接接头而将其连接在上壁922上的开孔926。上壁922具有另一对开孔931,933,在其中连接了一对管状喷射泵连接器935,937。喷射泵连接器935,937各自具有孔939,941,其直径大致适于容纳喷射泵942的一对自由端943,953。
[0065] 喷射泵942具有一个设置成通过燃油管线947而与高压燃油源如高压燃油泵14流体连通的入口912。燃油管线947可来源于源自燃油泵14的辅助管线,或者例如可将其连接在燃油泵14的出口46上,如虚线所示。喷射泵942的入口912如上面实施例中描述的那样容纳了喷嘴962,其中喷嘴962可与喷射泵942形成一体,或作为单独的部件而连接在喷射泵942上。
[0066] 喷射泵942具有基本上保持在空腔920之外的大致L形的主体943。主体943具有外表面949和限定了文丘里管966的贯穿通道。文丘里管966具有设置在空腔920之外并与喷嘴962的下游轴向对齐的入口970,以及出口972。毗邻自由端953的外表面949具有比孔941的直径更小的直径,从而在连接器937中的外层918的附近处建立优选是间隙配合的连接。这样,在外表面949和连接器937之间优选形成了间隙951。因此,如下文中更详细讨论的那样,空腔920中的任何燃油蒸气可经由间隙951而自由地离开空腔920。
[0067] 喷射泵942具有大致侧向地从文丘里管966的纵向轴线973中延伸出来的大致管状入口954。入口954设置成与文丘里管966流体连通,并大致位于文丘里管966的入口970和喷嘴962之间。入口954的外表面949的尺寸优选适合于与连接器935形成液密连接。
[0068] 滤清器装置910优选具有大致不可渗透的材料层,在下文中称为偏转板955,其包围了至少一部分过滤材料的外层918。偏转板955优选与外层918保持为间隔关系,以允许液体燃油和燃油蒸气在偏转板955和外层918之间大致自由地流动。偏转板955具有提供了开孔959的外围自由边957,该开孔959可使液体燃油和燃油蒸气从外层918和偏转板955之间离开。开孔959优选面向汽车的前端(未示出),例如由包含滤清器装置910的箭头980所示。
[0069] 在使用中,高压燃油流经喷嘴962并进入文丘里管966,从而在文丘里管966的入口970处建立了压力降。因此,液体燃油和燃油蒸气从空腔920中经由入口954被抽吸,并与从喷嘴962流出的液体燃油相结合。然后,液体燃油和燃油蒸气流经文丘里管966,并流出文丘里管966的出口972。之后,流经文丘里管966的出口972的任何燃油蒸气可经由排气口间隙951而自由地离开空腔918。同时,优选将液体燃油大致朝向高压燃油泵14的入口12来引导。
[0070] 另外,在汽车的加速期间,偏转板955将液体燃油保持在高压燃油泵14的入口12的附近。这起因于偏转板955的定向,其优选包围了空腔920的后部。这样就可进一步保证高压燃油泵14具有充足的液体燃油供应,最大限度地提高了燃油泵14的运行效率,从而最大限度地提高了汽车发动机的运行效率。
[0071] 在图11中显示了滤清器装置1010的第十一实施例,其中采用相似但加上了1000的标号来描述与上述实施例中相同的部件。滤清器装置1010具有过滤材料的外层1018,其带有限定了空腔1020的上壁1022和下壁1024。上壁1022和下壁1024在空腔1020的一侧连接在一起,以形成侧壁1025。两个大致管状的入口连接器1030,1031通过如胶粘剂或焊接接头而连接在侧壁1025上。入口连接器1030,1031具有优选由过滤材料层、例如过滤材料外层1018的一部分所遮盖住的入口孔1032,1033,从而进一步对通过连接器1030,1031而抽吸的任何液体燃油进行过滤。
[0072] 上壁1022具有用于将喷射泵连接器1036可操作地连接于其中的开孔1028。喷射泵连接器1036具有自由端1037,其设置成与高压燃油源如高压燃油泵1014流体连通。
[0073] 高压燃油泵1014具有基部1039,其带有从中纵向延伸出来的一对入口1012,1013和至少部分地构造成喷射泵1042的出口1015。其中一个入口1012设置成使液体燃油路由至燃油泵1014,从而在压力下输送到发动机(未示出)中,而另一入口1013设置成与喷射泵1042流体连通,以便于从空腔1020中抽吸燃油蒸气。
[0074] 基部1039具有可在入口连接器1027和喷射泵1042之间提供流体连通的大致中空的腔1041,其中优选至少部分地将喷射泵构造在基部1039之内。喷射泵1042具有优选容纳在基部1039中并与高压燃油泵1014所供应的液体燃油流体连通的喷嘴1060,以及设置成与从基部1039中轴向延伸出来的管状文丘里管主体1043大致轴向对齐的出口。文丘里管主体1043具有优选连接在基部1039上的一端1047,以及尺寸优选适合于与喷射泵连接器1036形成间隙配合连接而在它们之间限定了大致周向的排气口间隙1051的另一端1049。文丘里管主体1043具有文丘里管1066,其具有与喷嘴1060轴向对齐的入口1070和出口1072。因此,泵1014设置成可将液体燃油经由出口(未示出)泵送至汽车发动机,并经由喷嘴1060泵送至文丘里管1066。
[0075] 在使用中,液体燃油在压力下从高压燃油泵1014经由喷嘴1060分配至文丘里管1066中。在文丘里管1066的入口1070处产生了低压,从而通过连接器1031从空腔1020内抽吸燃油蒸气。然后燃油蒸气流经空腔1041,并与从喷嘴1060中释放出来的流经文丘里管1066的液体燃油相结合。在离开文丘里管1066的出口1072时,燃油蒸气倾向于离开过滤材料的外层1018而上升,穿过排气口间隙1051,从而上升离开高压燃油泵1014的入口
1012。然而,经由文丘里管1066的出口1072分配的液体燃油可自由地流过液体可渗透的过滤材料的外层1018而重新进入空腔1020。因此,空腔1020中的任何燃油蒸气将被逐出空腔1020,而液体燃油则返回空腔。这样,可以保证高压燃油泵1014具有充足的不含燃油蒸气的液体燃油供应,从而最大限度地提高燃油泵1014和发动机的运行效率。
[0076] 在图12中显示了滤清器装置1110的第十二实施例,其中采用相似但加上了1100的标号来描述与上述实施例中相同的部件。滤清器装置1110具有液体燃油可渗透的材料的外层1118,其具有在其中限定了外腔1120的上壁1122和下壁1124。上壁1122具有一个用于在其中容纳入口连接器1130的开孔1126,以及用于在其中容纳排气口连接器1136的另一开孔1128。在使用中,开孔1128优选相对于连接器1130的入口1132抬高。优选通过例如胶粘剂或焊接接头来将连接器1130,1136分别连接在开孔1126,1128内。外壁1118优选由多孔材料如织造尼龙织物制成,并具有大致允许液体燃油流入外腔1120中的预定孔隙度,例如25-35μm。
[0077] 滤清器装置1110具有液体燃油可渗透的材料的内层1119,其与过滤材料的外层1120大致间隔开,使得内层1119优选被外层1118基本上包围住。内层1119具有在其中限定了内腔1121的上壁1123和下壁1125。上壁1123具有优选设置成与外层1118中的开孔1126轴向对齐的开孔1127。入口连接器1130从开孔1126延伸穿过开孔1127,并提供位于内腔中的入口孔1132,以及通常位于外腔1120之外的出口孔1134。连接器1130连接在内层1119上。在入口连接器1130在开孔1126,1127之间延伸的情况下,管状壁1131呈现为针对外腔1120中的燃油的大致连续且不可渗透的障碍。因此,燃油流出内腔1121的优选路径是穿过内腔1121中的入口孔1132。这样,离开内腔1121至高压燃油泵1114的入口1112的任何液体燃油在进入高压燃油泵1114之前经过了两次过滤。内壁1119优选由多孔材料如织造尼龙织物制成,并具有通常比外层1118的孔隙度更大的预定孔隙度,例如70-100μm,从而允许液体燃油流入内腔1121,但阻止任何燃油蒸气和污染物流入内腔
1121。
[0078] 虽然内层1119的上壁1123和下壁2225优选与外层1120的上壁1122和下壁1124大致间隔开,然而可将内层1119的下壁1125保持在外层1120的下壁1124附近。这样,内层1119和尤其下壁1125可用作芯管,以抽吸汽车燃油箱中的任何液体燃油。因此,滤清器装置1110通常将燃油箱内的任何液体燃油抽向高压燃油泵1114的入口1112,以保证燃油系统的最佳效率。
[0079] 滤清器装置具有构造成止回阀、球阀或甚至喷射泵的排气阀,如大致由标号1141所示。排气阀1141通常构造成容纳在排气口连接器1136中,并优选用作单向阀,以允许燃油蒸气离开外腔1120,但阻止液体燃油从中穿过而进入外腔1120。这保证了外腔1120内的任何液体燃油在进入外腔前1120之前已经经过了过滤材料外层1118的过滤。由于开孔1128通常高于入口孔1132,所以对于外腔1118中的任何燃油蒸气而言均建立了毗邻开孔
1128的蒸气顶室1143。
[0080] 在使用中,液体燃油流经过滤材料的外层1118和内层1119。当液体燃油通过外层1118时,在外腔1120内形成了一些燃油蒸气。然而,当将燃油蒸气抽向过滤材料的内层1119时,内层1119的多孔性阻止了任何燃油蒸气进入内腔1121,但允许液体燃油流入内腔
1121。由内层1121阻止流入内腔1121的任何燃油蒸气倾向于迁移至毗邻单向排气阀1141的蒸气顶室1143。因此,由于外腔1120中的压力增加,燃油蒸气离开排气阀1141。这样,高压燃油泵1114接收到大致不含蒸气的经过两次过滤的液体燃油,并将其泵送至汽车的发动机。
[0081] 应当理解,在阅读本说明书时,本领域中的普通技术人员可容易地领会到与本文所公开的不同的实施例,这些实施例也属于所附权利要求的范围内。因此,本说明书是示例性而非限制性的。本发明的范围由下述权利要求限定。
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