與噴射泵一體的集液器的製作方法

2023-10-29 01:55:02 4

本申請是2012年12月17日在中國專利局提交的申請號為201210548228.5、名稱為「與噴射泵一體的集液器」的專利申請的分案申請。

本發明大體上包括經由噴射泵可以被排空的集液器。

背景技術：

能夠使用燃料箱蒸汽和排放控制系統來控制來自於車輛燃料箱的燃料蒸汽的流動，並且也可以控制燃料箱的相對壓強。蒸汽可以被通到炭罐中或者其他類似的蒸汽回收控制結構並且被存儲在那裡，直到將此蒸汽提供給發動機。

技術實現要素：

提供一種組件，所述組件將集液器和噴射泵集合在一起從而排乾蒸汽流(諸如來自於燃料箱的蒸汽)中的液態燃料。該組件包括殼體，所述殼體具有集液器，所述集液器構造為收集流進所述殼體的蒸汽中攜帶的液體。所述噴射泵具有文丘裡噴嘴並且選擇性地與所述集液器流體連通從而使得液體流過所述文丘裡噴嘴並導致排空所述集液器。

閥門能夠包含在所述殼體中。所述閥門被構造為：當由流經所述文丘裡噴嘴的液體產生的壓強差處於預定水平之下時，防止所述集液器被所述噴射泵排空，當所述壓強差處於預定水平之上時，使得所述噴射泵和所述集液器之間流體連通。所述閥門在防止液態燃料經由殼體中的開口進入到集液器中的同時，能夠經由該開口將液體從所述集液器排空到所述噴射泵。

減壓器能夠位於所述文丘裡噴嘴的上流。所述減壓器構造為降低壓力並且增加流向所述文丘裡噴嘴的液體流速。所述減壓器可以包括一系列插塞(plug)，所述插塞定位成限定流向所述文丘裡噴嘴的液體的彎曲的流路，因此降低壓強並且增大液體流速。

參考附圖，從下文中對用於執行本公開的最好的實施方式的詳細說明中，本公開的上述特徵和優點以及其他特徵和優點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是沿圖2的線1-1截取的帶有集液器和集成的噴射泵的集液器組件的示意性剖視圖。

圖2是圖1的集液器的組件的示意性立體圖。

圖3是從頂面觀察的圖1的集液器組件在去掉蓋的情況下的示意性立體圖。

圖4是從側面觀察的圖1的集液器組件的示意性立體圖。

圖5是沿圖7的線5-5截取的用於圖1的集液器組件的噴射泵的替代實施例的示意性剖視圖。

圖6是形成圖5中的噴射泵中的減壓器的插塞的示意性立體圖。

圖7是沿圖5的線7-7截取的圖5和圖6的噴射泵的示意性立體剖面圖。

圖8是包括圖1的集液器組件的車輛燃料系統的示意圖。

具體實施方式

參考附圖，相同的附圖標記在幾個視圖中表示類似的組件，圖1示出了集液器組件10，其有效地排空從蒸汽中收集到的液體。集液器組件10具有殼體12。殼體12具有標記蒸汽進口14的第一埠和標記蒸汽出口16(在圖2中示出)的第二埠，其中蒸汽進口14和蒸汽出口16與由殼體12的至少一部分形成的內部腔體18連通。蒸汽從蒸汽進口14通過腔體18而流向蒸汽出口16。由蒸汽流攜帶的液體被收集在集液器20中，其中集液器20由殼體12形成並位於殼體12的底部。出口16能夠由出口閥代替，或者殼體12可以沒有出口。以下說明的殼體12和蓋32兩者或者兩者之一(在具有蓋32的實施例中)可以具有促進液體和蒸汽分離的特徵，諸如擋流板以及肋板。

集液器組件10能夠用在很多產品中。在本文中說明的產品中，集液器組件10能夠用於如圖8示意性地示出的車輛上的燃料蒸汽回收系統。車輛可以是柴油車、也可以是汽油車或者是混合動力車。蒸汽經由蒸汽通氣閥26從包括液態燃料的燃料箱22中排出，其中蒸汽通氣閥26可以提供減壓、翻車(滾翻)截流(rollovershutoff)以及其他的功能。蒸汽經由進口14從蒸汽通氣閥26流向集液器組件10並且經由出口16排出到蒸汽回收設備，諸如裝有碳粒的炭罐28。使用炭罐28定期地對發動機30進行清潔。示出的集液器組件10安裝在燃料箱22中。或者，集液器組件10能夠處於燃料箱22的外部。

圖2示出了閉合圖1的腔體18的頂部的蓋32，在蓋32的耳部(tab)34保持在殼體12的固位件37中的情況下，將蓋32連接至殼體而閉合腔體18。殼體12可以是不帶有獨立的蓋32的一體的組件。殼體12在鄰近集液器20的側壁處形成第一開口35。通過止回閥36(checkvalve)選擇性地關閉開口35。任意類型的閥門能夠用於關閉開口35，或者在開口35處可以沒有閥門。如圖4最好地示出了開口35，在該圖4中移除了圖1的止回閥36。止回閥36包括閥體38和彈簧40，其中彈簧40將閥體38偏置到第一開口35中從而閉合開口35並且將腔體18和集液器20與閥腔42隔離，其中如在本文中說明的那樣，彈簧40和閥體18是可移動的。當止回閥36閉合開口35時，也防止液體經由開口35進入集液器20。閥體38大體是環形的，並且具有延伸到室18中的大致圓錐形的端部。彈簧40具有與大致環形的閥體38的內部配合的直徑。能夠使用具有不同形狀的閥體。例如，能夠使用球閥以閉合開口35。

集液器組件10包括噴射泵44。噴射泵44的第一元件45包括彼此一體地形成的入口部47(其形成具有入口46的通道)、文丘裡噴嘴48以及端板50。第一元件45的端部處的槽52的端面和殼體12的延伸部54形成了迷宮式密封56(labyrinthseal)，如下所述，該迷宮式密封56實質上使得液體和蒸汽除了可以經由第二開口62排出到閥腔42外部，不能從其他地方排出到閥腔42之外。在圖4中也示出了延伸部54。在第一元件45和殼體12的凸緣60之間的另一個環形密封58進一步地防止了液體和蒸汽從殼體12中逸出。雖然已經示出了迷宮式密封56和環形密封58，但是也可以使用其他類型的密封。在替代的密封方式中，第一元件45可以焊接或者以其它方式連接到殼體12。在殼體12的下部的第二開口62在臨近噴嘴48的迷宮式密封56中形成了一個間隙。連接到殼體12的噴射泵44的第一元件45關閉閥腔42，並且提供彈簧40所能靠置的表面64。液體和蒸汽離開閥腔42的唯一出口是開口62。

如下文所述，殼體12的下部形成了噴射泵44的一部分，該部分包括圍繞也與開口62流體連通的噴嘴48的腔體66。殼體12也形成噴射泵44的出口部68，該出口部68帶有處於腔體66和出口70之間的通道67。出口部68的通道67能夠設計為起到擴散器(diffuser)的作用從而增加壓強和降低流體的速度。可以連接構造為起擴散器作用的管體從而接收來自腔體66的流體，而不是由殼體12來形成起到擴散器作用的通道67。腔體66和通道67用作噴嘴48的出口處的混合室。

蒸汽進口14、第二埠16、入口46和出口70分別由倒鉤式連接器69a，69b形成，從而能夠簡化與圖8的燃料蒸汽系統21的其他組件的連接。例如，形成進口14的倒鉤式連接器69a被連接到與蒸汽通氣閥26連通的蒸汽管道。形成出口16的倒鉤式連接器69b經由作為蒸汽出口的管道連接到炭罐28。也可以使用用於形成連接的其他類型的連接器或結構，諸如快速連接埠，從而替代倒鉤式連接器。噴射泵44的入口46經由管道76連接到浸沒在液態燃料73中的燃料泵72。燃料泵72還經由燃料排出管道71連接到發送機30。燃料從處於相對高壓的燃料泵72經由燃料排出管道71排出。管道76從燃料排出管道71中分出，從而提供流向入口部46的相對高壓的液態燃料。

再次參考圖1，噴嘴48的流體流出在臨近開口62的腔體66中產生了一個真空區域或者至少一個相對低壓區域。由於腔體6中的真空或低壓，在腔體42中的壓強也降低，因為腔體42中的壓強比腔體18中的壓強低，從而在閥門體36中創造了壓強差。當壓強差達到預定的程度，從而使得閥體38的暴露在腔體18的區域處的壓強差產生一個力，並且該力比使得止回閥36保持關閉的力(在本例中為彈簧40的力)大，閥體38將移向端板50的表面64，使得彈簧40壓縮並且在集液器20和開口62之間建立流體連通。由於壓強差和噴射動作，噴射泵44是具有推進機構的燃料排出組件，從而將集液器20中的液態燃料排出到燃料箱22。

噴射泵44使用來自燃料泵72的高壓流體，該高壓流體以高速流經噴嘴48。流經噴嘴48的流量被稱為初級液流或者初級流動。離開噴嘴48的高速流體在臨近噴嘴48的區域產生了低壓或者真空環境，諸如在開口62處。在離開噴嘴48的高壓流體和腔體66的臨近噴嘴48的部分之間的壓強差導致液流，諸如通過開口62的液流，該液流稱為次級液流或者次級流動。液體的壓強隨著液流流經腔體66而逐漸增加。在噴射泵44的一些實施例中，帶有通道67的出口部68設計為起擴散器的作用從而增加壓強並且降低流體流速。很多因素影響噴射泵44的性能和效率，包括流體分子量、進給溫度、噴嘴48的位置、喉徑、運動速度、雷諾數、壓強比、比熱容比、以及原動的流動和導致的流動之間的角度。

圖5示出了能夠用於代替圖1的噴射泵44的噴射泵144的另一個實施例。噴射泵144具有安裝面172，噴射泵144設計為在此安裝面172被固定到殼體12。因此，在該實施例中，圖1的端板50能夠是與噴射泵144分離的組件，並且端板50能夠修改為包括與圖7中示出的噴射泵144的固定件開口174對齊的固定件開口。或者，噴射泵144能夠與殼體12和端板50一體的製成。

噴射泵144具有減壓器178，該減壓器178位於由處於入口146的下遊和噴嘴148的上遊的入口部147形成的通道中。替代地，減壓器178能夠位於噴射泵144的更加上遊的地方，諸如引導至噴射泵144排出管線中。減壓器178降低從入口146到噴嘴148的壓強以及流體流動的體積流量，同時增加流經噴嘴148的液流的速度。減壓器178能夠是位於入口部147中的一系列插塞180。在示出的實施例中，插塞180通常是圓柱體，但是也可以具有其他的截面形狀。各個插塞180具有彼此流體連通的軸向開口182和扇區開口184(sectoropening)。圖6中的各個插塞180的下側具有另一個軸向開口(未示出)，該另一個軸向開口與插塞180和另一個下遊插塞180之間的間隙186流體連通。該間隙186然後與上遊插塞180的軸向開口182和扇區開口184流體流通。在此方式下，通過流體在交錯的方向上從各個插塞180的軸向開口182流向扇區開口184從而達到噴嘴148，由入口部147中的減壓器178形成了彎曲流路。彎曲流路沿著軸向前進經過軸向開口182，然後順時針沿著圓形的一部分前進經過扇區開口184，然後再次軸向前進經過該插塞180的後側的軸向開口182，然後垂直於下一個插塞180的軸向開口182，以到達下一個扇區開口184，等等。帶有減壓器178的噴射泵144通過增強噴射作用而增加圖1的集液器20的排液率。

再次參考圖5，噴射泵144的出口部168在腔體166和出口170之間具有通道167。腔體166臨近於噴嘴148。出口部168的通道167能夠設計為起擴散器的作用從而增加壓強並且降低流速。通道167在噴嘴148的出口處用作混合室。通道167在流動的方向上在遠端部169向外擴口從而起擴散器的作用，以進一步降低流體的速率和壓強。

通過使用噴射泵144，因為利用較高的噴射作用能夠達到較高的壓強降，所以能夠使得圖1的集液器20的排出能力提高。此外，減壓器178和由遠端部169形成的擴散器通過降低壓強能夠有助於降低流體中的氣穴現象(cavitation)的產生的可能性。因為由減壓器178減低了流速，噴嘴148的頂部的開口能夠更大，但是還是可以達到期望的流速和壓強降。更大直徑的噴嘴頂部有助於防止流動的阻塞。

雖然已經詳細地說明了實施本發明的很多方面的最好的示例，但是熟悉本發明的領域的技術人員能夠認識到所附權利要求的範圍內的用於實現本發明的多種替代方式。