Устройство подачи топлива
Изобретение может быть использовано в топливных системах двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено устройство подачи топлива, содержащее корпус 14 топливного бака, включающий в себя несколько топливных отсеков, средство подачи топлива из корпуса 14 топливного бака, включающее в себя трубу 44 подачи, проходящую наружу из основного топливного отсека 38M и топливный насос 42. Также предусмотрена возвратная труба 64, отводящая часть топлива, проходящего через топливный насос 42 во вспомогательный топливный отсек 38S и канал 52 перекачки топлива, проводящий топливо из отсека 38S в отсек 38M. Предусмотрена связывающая часть, сообщающая канал 52 с возвратной трубой 64 таким образом, что часть текучей среды из канала 52 может перемещаться в возвратную трубу 64. Технический результат заключается в уменьшении габаритов топливного насоса и снижении потребления электроэнергии. 5 з.п. ф-лы, 19 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству подачи топлива и, в частности, к устройству подачи топлива, выполненному с возможностью подачи топлива из топливного бака в двигатель или т.п.
Уровень техники
В качестве устройства подачи топлива, выполненного с возможностью подачи топлива из топливного бака во внешнее устройство, такое как двигатель или т.п., имеется устройство подачи топлива с конструкцией, в которой топливный бак снабжен несколькими отсеками для размещения топлива. Например, в публикации заявки на патент Японии № 2008-121454 (JP 2008-121454 A) (далее - Патентный документ 1) описано устройство подачи топлива, включающее в себя первый отсек хранения топлива и второй отсек хранения топлива. Модуль подачи топлива, включающий в себя топливный насос, расположен в первом отсеке хранения топлива. Эжекторный насос приводится в действие потоком топлива в обратном канале, ответвляющемся от канала бака подачи топлива, для возврата возвратного топлива в первый топливный отсек и для перекачки топлива во втором отсеке хранения топлива в первый отсек хранения топлива.
В конструкции, описанной в публикации, при высоком давлении топлива и низком напряжении, закрывается регулирующий клапан для закрытия обратного канала и остановки эжекторного насоса, при этом получают уменьшение габаритов топливного насоса и уменьшение потребления электроэнергии. Вместе с тем, в случае использования конструкции, в которой возвратное топливо возвращается не в первый отсек хранения топлива (здесь именуется "основной бортовой топливный отсек"), а во второй отсек хранения топлива (здесь именуется "вспомогательный бортовой топливный отсек"), объем топлива во вспомогательном бортовом топливном отсеке увеличивается. Поскольку топливный насос не расположен во вспомогательном бортовом топливном отсеке, данная конструкция не является предпочтительной по условиям подачи топлива во внешнее устройство, что обуславливает увеличение габаритов топливного насоса и увеличение потребления электроэнергии.
Задача, решаемая изобретением
С учетом описанного выше, задачей настоящего изобретения является создание устройства подачи топлива, выполненного с возможностью возврата части топлива, подаваемого на внешние устройства с приведением в действие топливного насоса, в топливный отсек, не снабженный топливным насосом, при этом обеспечивая уменьшение габаритов топливного насоса.
Средство решения задачи
Устройство подачи топлива согласно первому аспекту изобретения включает в себя основной корпус топливного бака с множеством отсеков, выполненных с возможностью размещения в них топлива; средство подачи топлива за пределы основного корпуса топливного бака, причем средство подачи включает в себя трубу подачи, проходящую наружу из основного бортового топливного отсека, который является одним из топливных отсеков, и топливный насос, оборудованный в трубе подачи; возвратную трубу, выполненную с возможностью возврата части топлива, проходящего через средство подачи с помощью приведения в действие топливного насоса, во вспомогательный бортовой топливный отсек, не снабженный средством подачи; канал перекачки топлива, выполненный с возможностью перекачки топлива из вспомогательного бортового топливного отсека в основной бортовой топливный отсек; и средство изменения площади сечения для изменения площади сечения канала возвратной трубы.
В устройстве подачи топлива первого аспекта средство подачи оборудовано в одном из нескольких отсеков, выполненных с возможностью размещения в них топлива. Топливный отсек, снабженный средством подачи, является основным бортовым топливным отсеком, и отсек, не снабженный средством подачи, является вспомогательным бортовым топливным отсеком. Топливо в основном бортовом топливном отсеке подается на внешнее устройство (двигатель или т.п.) по трубе подачи с приведением в действие топливного насоса средства подачи.
Дополнительно, в устройстве подачи топлива возможна перекачка топлива из вспомогательного бортового топливного отсека в основной бортовой топливный отсек по каналу перекачки топлива. В сравнении с конфигурацией, где топливо не перекачивается в основной бортовой топливный отсек, больше топлива размещается в основном бортовом топливном отсеке, снабженном средством подачи, что является предпочтительным для подачи топлива из основного корпуса топливного бака во внешние устройства.
Дополнительно, возможен возврат части топлива, проходящего через средство подачи, во вспомогательный бортовой топливный отсек по возвратной трубе. Площадь сечения канала возвратной трубы может меняться средством изменения площади сечения канала. То есть можно уменьшить объем возврата топлива из возвратной трубы во вспомогательный бортовой топливный отсек с помощью средства изменения площади сечения канала (в том числе возможно полное закрытие возвратной трубы). Это позволяет сохранить увеличенный объем топлива для подачи на внешние устройства из средство подачи, в то же время получая уменьшение габаритов топливного насоса и уменьшение потребления им электроэнергии.
Следует отметить, что в случае, когда возвратная труба полностью закрывается средством изменения площади сечения канала, объем возврата топлива становится нулевым, при этом дополнительно получают уменьшение габаритов топливного насоса и уменьшение потребления им электроэнергии.
Кроме того, устройство подачи топлива согласно первому аспекту дополнительно включает в себя связывающую часть, выполненную с возможностью поддержания связи канала перекачки топлива с возвратной трубой, при которой часть текучей среды в канале перекачки топлива может перемещаться в возвратную трубу.
Связывающая часть обеспечивает перемещение части текучей среды в канале перекачки топлива в возвратную трубу. Например, в случае, когда в канале перекачки топлива имеется газ, возможна подача газа из связывающей части в возвратную трубу и дополнительно подача газа во вспомогательный бортовой топливный отсек. То есть возможно сдерживание подачи газа в основной бортовой топливный отсек.
В третьем аспекте: устройство подачи топлива первого аспекта включает в себя эжекторный насос, оборудованный в возвратной трубе и соединенный со связывающей частью.
Соответственно, создается отрицательное давление в эжекторном насосе топливом, проходящим через возвратную трубу, так что отрицательное давление действует на канал перекачки топлива через связывающую часть, что обеспечивает эффективное перемещение части текучей среды (например, газа) канала перекачки топлива в возвратную трубу.
Когда эжекторный насос приводится в действие, принимается, что поток топлива из основного бортового топливного отсека во вспомогательный бортовой топливный отсек возникает в канале перекачки топлива. Поток топлива имеет направление, обратное первичному потоку топлива в канале перекачки топлива (здесь именуется просто "обратным потоком"). Когда площадь сечения канала возвратной трубы уменьшается средством изменения площади сечения канала, движущая сила эжекторного насоса уменьшается, что обеспечивает сдерживание обратного потока. Это обеспечивает эффективную подачу топлива средством подачи топлива, при этом получают уменьшение габаритов топливного насоса и экономию потребляемой им энергии.
В третьем аспекте выполнено следующее: по первому аспекту, средство изменения площади сечения канала уменьшает площадь сечения с помощью подъема уровня жидкости в канале перекачки топлива.
То есть в случае, когда в канале перекачки топлива имеется газ и снижается уровень жидкости, площадь сечения канала сохраняется достаточной, что обеспечивает эффективное перемещение газа в канале перекачки топлива из связывающей части в возвратную трубу.
В состоянии, когда газ отсутствует в канале перекачки топлива (или состоянии, где объем газа уменьшен), средство изменения площади сечения уменьшает площадь сечения канала возвратной трубы. Это обеспечивает сдерживание перемещения топлива из канала перекачки топлива в возвратную трубу (предпочтительно, перемещение топлива является нулевым), что делает возможной эффективную перекачку топлива в основной бортовой топливный отсек. При этом можно получить как удаление газа из канала перекачки топлива, так и эффективную перекачку топлива из вспомогательного бортового топливного отсека в основной бортовой топливный отсек по каналу перекачки топлива.
В четвертом аспекте выполнено следующее: по третьему аспекту средство изменения площади сечения канала является поплавковым клапаном, включающим в себя поплавок, плавающий в топливе в канале перекачки топлива; и корпус клапана, выполненный с возможностью изменения площади сечения при перемещениях поплавка вверх и вниз.
То есть, когда уровень жидкого топлива в канале перекачки топлива поднимается, корпус клапана уменьшает площадь сечения канала возвратной трубы с использованием характеристики поплавка, который плавает в топливе. Возможно выполнение средства изменения площади сечения канала простой конструкции с использованием поплавка и корпуса клапана.
В пятом аспекте выполнено следующее: по третьему или четвертому аспекту канал перекачки топлива соединяется с топливным насосом так, что топливо перекачивается из вспомогательного бортового топливного отсека в основной бортовой топливный отсек с приведением в действие топливного насоса.
Соответственно, даже в состоянии, когда газ имеется в канале перекачки топлива, когда основной топливный насос приводится в действие, эжекторный насос также приводится в действие топливом, проходящим через возвратную трубу, при этом обеспечивая перемещение газа внутри канала перекачки топлива в возвратную трубу. Когда уровень жидкого топлива в канале перекачки топлива поднимается, площадь сечения канала возвратной трубы уменьшается. При этом, если газ отсутствует в канале перекачки топлива (или в состоянии, когда объем газа уменьшен), то возможно сохранение увеличенного объема подачи топлива во внешние устройства из средства подачи.
В шестом аспекте выполнено следующее: устройство подачи топлива любого аспекта с первого по пятый включает в себя множество топливных фильтров, выполненных в форме пакета и расположенных соответственно в множестве топливных отсеков, причем каждый из множества топливных фильтров выполнен с возможностью удаления посторонних веществ из топлива, когда топливо проходит внутри фильтра, и образования масляной пленки топлива на своей поверхности в состоянии, когда каждый из множества топливных фильтров частично или полностью погружен в топливо, при этом труба перекачки расположена так, что топливо можно перекачивать между множеством топливных фильтров; и труба подачи расположена с возможностью подачи топлива из по меньшей мере одного из множества топливных фильтров.
Когда топливо проходит через топливный фильтр, посторонние вещества из него удаляются. Благодаря трубе перекачки, возможна перекачка топлива между множеством топливных фильтров. Дополнительно, возможна подача топлива во внешние устройства из по меньшей мере одного из топливных фильтров по трубе подачи.
В состоянии, когда часть или весь топливный фильтр является погруженным в топливо, масляная пленка топлива образуется на поверхности топливного фильтра, так что топливо в топливном фильтре не выходит из него. Это позволяет сдерживать расход топлива и подавать топливо во внешние устройства.
В седьмом аспекте выполнено следующее: по любому аспекту с первого по шестой средство изменения площади сечения канала уменьшает площадь сечения по истечении заданного времени от пуска в работу топливного насоса.
Сразу после пуска привода топливного насоса, устанавливается большая площадь сечения канала возвратной трубы. По истечении заданного времени площадь сечения уменьшается для перемещения газа внутри канала перекачки топлива в возвратную трубу. После этого объем возврата топлива из возвратной трубы во вспомогательный бортовой топливный отсек может уменьшаться. При этом возможно получение как выпуска газа из канала перекачки топлива, так и подачи топлива с приведением в действие топливного насоса.
Кроме того, не требуется выполнять, например, обнаружение уровня жидкости в трубе перекачки для изменения площади сечения канала возвратной трубы, и можно менять площадь сечения канала возвратной трубы с использованием простой конфигурацией.
Предпочтительный эффект изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает уменьшение габаритов топливного насоса в конфигурации, в которой часть топлива, подаваемого на внешние устройства с приведением в действие топливного насоса, возвращается в отсек не снабженный топливным насосом.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - сечение устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, причем показана общая конфигурация основного корпуса топливного бака;
Фиг. 2A - увеличенное сечение части 2A с Фиг. 1 для иллюстрации устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения Фиг. 1;
Фиг. 2B - увеличенное сечение части 2B с Фиг. 1 для иллюстрации эжекторного насоса и смежной с ним области, входящего в состав устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда поплавковый клапан открыт;
Фиг. 2C - увеличенное сечение по линии 2C-2C с Фиг. 2B для иллюстрации эжекторного насоса и смежной с ним области, входящего в состав устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда поплавковый клапан открыт;
Фиг. 2D - увеличенное сечение по линии 2D-2D с Фиг. 2B для иллюстрации эжекторного насоса и смежной с ним области, входящего в состав устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2E - увеличенное сечение эжекторного насоса и смежной с ним области, входящего в состав устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда поплавковый клапан закрыт;
Фиг. 2F - увеличенное сечение по линии 2F-2Fс Фиг. 2E для иллюстрации эжекторного насоса и смежной с ним области, входящего в состав устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда поплавковый клапан закрыт;
Фиг. 3 - увеличенное сечение первой вспомогательной чашки устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4A - увеличенное сечение второй вспомогательной чашки устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4B - сечение горизонтальной секции поплавкового клапана, созданной во второй вспомогательной чашке устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 5 - сечение устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда объем топлива во втором отсеке является небольшим, причем показана общая конфигурация основного корпуса топливного бака;
Фиг. 6 - сечение устройства подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда объем топлива во втором отсеке является небольшим, причем показана общая конфигурация основного корпуса топливного бака;
На Фиг. 7A - план с сечением части эжекторного насоса и смежной с ним области, входящего в состав устройства подачи топлива согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда поплавковый клапан открыт;
Фиг. 7B - увеличенное сечение по линии 7B-7B с Фиг. 7A для иллюстрации эжекторного насоса и смежной с ним области, входящего в состав устройства подачи топлива согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда поплавковый клапан открыт;
Фиг. 7C - увеличенное сечение эжекторного насоса и смежной с ним области, входящего в состав устройства подачи топлива согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда поплавковый клапан закрыт;
Фиг. 8A - план с сечением части эжекторного насоса и смежной с ним области, входящего в состав устройство подачи топлива согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда поплавковый клапан открыт;
Фиг. 8B - увеличенное сечение по линии 8B-8B с Фиг. 8A для иллюстрации эжекторного насоса и смежной с ним области, входящего в состав устройства подачи топлива согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда поплавковый клапан открыт;
Фиг. 8C - увеличенное сечение эжекторного насоса и смежной с ним области, входящего в состав устройства подачи топлива согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда поплавковый клапан закрыт; и
Фиг. 9 - сечение устройства подачи топлива согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения, причем показана общая конфигурация основного корпуса топливного бака.
Способы осуществления изобретения
На Фиг. 1 схематично показана конфигурация устройства 12 подачи топлива согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Дополнительно, на Фиг. 2A-4B показаны с увеличением части устройства 12 подачи топлива. На Фиг. 2B-4B, топливо не показано для удобства иллюстрирования. Вместе с тем, на практике, топливо GS имеется в основном корпусе 14 топливного бака должным образом.
Устройство 12 подачи топлива включает в себя основной корпус 14 топливного бака в котором размещается топливо GS. Основной корпус 14 топливного бака настоящего варианта осуществления включает в себя две нижних части 34A, 34B, созданные с обеих сторон в направлении по ширине; и верхнюю часть 36, выполненную между нижними частями 34A, 34B и поднятую относительно нижних частей 34A, 34B. То есть, основной корпус 14 топливного бака выполнен так, что нижние части 34A, 34B выполнены с обеих сторон одной верхней части 36, так что основной корпус 14 топливного бака выполнен по типу седловидного топливного бака, в общем включающего в себя первый топливный отсек 38M и второй топливный отсек 38S.
Следует отметить, что настоящий вариант осуществления является примером в котором первый топливный отсек 38M выполнен c размером больше второго топливного отсека 38S. Вместе с тем, величина отношения их объемов конкретно не ограничена, и первый топливный отсек 38M и второй топливный отсек 38S могут иметь равные объемы. Ниже в описании в случае, если нет необходимости отличать первый топливный отсек 38M от второго топливного отсека 38S, их просто именуют топливным отсеком 38.
Впускная труба (не показана) оборудована в верхней части на стороне первого топливного отсека 38M для выполнения заправки топливом первого топливного отсека 38M.
Элемент, такой как ведущий мост, являющийся составной частью автомобиля, располагается между первым топливным отсеком 38M и вторым топливным отсеком 38S (под верхней частью 36), и таким образом, пространство между ними эффективно используется.
Первая вспомогательная чашка 15M расположена в первом топливном отсеке 38M, а вторая вспомогательная чашка 15S расположена во втором топливном отсеке 38S. Первая вспомогательная чашка 15М и вторая вспомогательная чашка 15S имеют разные размеры согласно емкостям первого топливного отсека 38M и второго топливного отсека 38S, но имеют в общем одинаковую, по существу, конфигурацию. Ниже в описании в случае, если не требуется отличать первую вспомогательную чашку 15M от второй вспомогательной чашки 15S, их называют вспомогательной чашкой 15.
Вспомогательная чашка 15 включает в себя топливный фильтр 16. Ниже в описании первый топливный фильтр 16M первой вспомогательной чашки 15M отличается от второго топливного фильтра 16S второй вспомогательной чашки 15S по необходимости. Вместе с тем, в случае, если не требуется отличать фильтры друг от друга, их называют просто топливным фильтром 16.
Показанный на Фиг. 3 и 4A топливный фильтр 16 выполнен в общем в форме пакета из материала (например, тканого материала, нетканого материала, пористого полимера, или т.п.), имеющего характеристики, обеспечивающие проход топлива GS через топливный фильтр 16 снаружи внутрь (см. стрелки F1 и F2) с удалением посторонних веществ в топливе, препятствуя проходу посторонних веществ в топливный фильтр 16. Таким образом, топливо GS, проходящее через топливный фильтр 16, может накапливаться внутри фильтра.
Дополнительно, в состоянии, когда по меньшей мере часть топливного фильтра 16 погружена в топливо в топливном отсеке 38, масляная пленка LM топлива GS образуется и поддерживается на поверхности топливного фильтра 16.
В частности, в настоящем варианте осуществления только периферийные части двух нетканых материалов, имеющих одинаковую форму (например, форму многоугольника, такую, как квадрат, круглую или овальную форму или т.п.), соединяются вместе, и ткань 16U верхнего фильтра и ткань 16L нижнего фильтра имеют искривленные формы, так что ткань 16U верхнего фильтра и ткань 16L нижнего фильтра соответственно выступают вверх и вниз. Соответственно, пространство, вмещающее топливо GS, образуется между тканью 16U верхнего фильтра и тканью 16L нижнего фильтра.
Материал для ткани 16U верхнего фильтра и ткани 16L нижнего фильтра не ограничен нетканым материалом, и ткань 16U верхнего фильтра и ткань 16L нижнего фильтра могут являться ткаными материалами, губчатыми элементами, сетчатыми элементами или т.п.
Топливный фильтр 16 (в частности, ткань 16L нижнего фильтра) расположен вдоль днища 14B основного корпуса 14 топливного бака, в общем параллельно днищу. При этом, как показано стрелками F1 на Фиг. 1, 3 и 4A, возможна подача топлива GS в топливный фильтр 16 через зазор между топливным фильтром 16 и днищем 14B. Кроме того, поскольку топливный фильтр 16 создан проходящим вдоль днища 14B, даже если объем топлива GS в топливном отсеке 38 уменьшился или сместился к одной стороне, возможно более надежно поддерживать состояние, где часть топливного фильтра 16 погружена в топливо GS.
В частности, в настоящем варианте осуществления ткань 16U верхнего фильтра и ткань 16L нижнего фильтра выполнены из различных материалов, и материалы ткани фильтра выбраны такими, что потеря давления на ткани 16U верхнего фильтра больше потери давления на ткани 16L нижнего фильтра.
Термин "потеря давления" здесь означает разность между давлениями топлива GS до и после прохода через ткань 16U верхнего фильтра или ткань 16L нижнего фильтра (например, до и после приведения в действие основного блока 42 топливного насоса, описано ниже). Соответственно, ткань 16L нижнего фильтра выполнена такой, что топливо GS проходит через ткань, испытывая сопротивление меньше, чем при проходе через ткань 16U верхнего фильтра.
В настоящем варианте осуществления для создания такой разницы в потере давления ткань 16U верхнего фильтра выполнена с общей площадью пор нетканого материала меньше, чем у ткани 16L нижнего фильтра. Следует отметить, что ткань 16U верхнего фильтра и ткань 16L нижнего фильтра могут иметь равные потери давления.
Образующий зазор элемент 46 расположен между тканью 16U верхнего фильтра и тканью 16L нижнего фильтра. Образующий зазор элемент 46 включает в себя верхний несущий элемент 46U и нижний несущий элемент 46L, расположенные на верхней стороне и на нижней сторон пространства между ними. Благодаря образующему пространство элементу 46, первый топливный фильтр 16M первой вспомогательной чашки 15M поддерживает такую форму, в которой ткань 16U верхнего фильтра искривлена и выступает вверх, а ткань 16L нижнего фильтра искривлена и выступает вниз, при этом между ними надежно сохраняется, пространство, в котором скапливается топливо GS.
Дополнительно, в частности во втором топливном фильтре 16S второй вспомогательной чашки 15S, как показано на Фиг. 4A, благодаря опоре 46P, проходящей вниз от верхнего несущего элемента 46U, верхний несущий элемент 46U значительно дистанцирован от нижнего несущего элемента 46L. Здесь образован зазор между тканью 16U верхнего фильтра и тканью 16L нижнего фильтра, увеличенный в сравнении с первым топливным фильтром 16M первой вспомогательной чашки 15M.
Накопительный элемент 18 создан над топливным фильтром 16. Ниже в описании первый накопительный элемент 18M первой вспомогательной чашки 15M отличается от второго накопительного элемента 18S второй вспомогательной чашки 15S, по необходимости, но в случае, если не требуется отличать элементы друг от друга, их описывают просто как накопительные элементы 18.
Показанный на Фиг. 3 и 4A накопительный элемент 18 настоящего варианта осуществления включает в себя трубу 20 боковой стенки, проходящую перпендикулярно наружной краевой части топливного фильтра 16. Нижний торец трубы 20 боковой стенки соединяется (например, сваркой) с наружной периферийной частью топливного фильтра 16. Вспомогательную чашку 15 образуют топливный фильтр 16 и накопительный элемент 18. Труба 20 боковой стенки служит в качестве периферийной части накопительного элемента 18.
В настоящем варианте осуществления соединительная деталь 26 выполнена в нижней части трубы 20 боковой стенки. Соединительная деталь 26 обеспечивает увеличение соединительной площади между трубой 20 боковой стенки и топливным фильтром 16 для улучшения прочности соединения, и перемещение вверх топливного фильтра 16 предотвращается, когда топливо GS проходит в топливный фильтр 16 через ткань 16L нижнего фильтра. Следует отметить, что соединительную деталь 26 можно исключить.
Дополнительно, плоская крышка 22 проходит от верхнего конца трубы 20 боковой стенки к центру на виде в плане. Накопительный элемент 18 образован тканью 16U верхнего фильтра топливного фильтра 16 в дополнение к трубе 20 боковой стенки и плоской крышке 22. Другими словами, нижняя часть накопительного элемента 18 образована тканью 16U верхнего фильтра.
В накопительном элементе 18 топливо GS может накапливаться над топливным фильтром 16. По центру плоской крышки 22 выполнено приточное окно 24, проходящее через плоскую крышку 22 в направлении толщины. Показанное стрелками F3 на Фиг. 3 и 4A, топливо GS в первом топливном отсеке 38M и втором топливном отсеке 38S проходит в первый накопительный элемент 18M и второй накопительный элемент 18S через приточное окно 24.
Как показано на Фиг. 1, модуль 32 топливного насоса оборудован над первой вспомогательной чашкой 15M первого топливного отсека 38M. Модуль 32 топливного насоса включает в себя основной блок 42 топливного насоса. Труба 44A всасывания топлива проходит вниз от основного блока 42 топливного насоса. Нижний конец трубы 44A всасывания топлива вставлен в приточное окно 24 первого накопительного элемента 18M и дополнительно проходит через ткань 16U верхнего фильтра первого топливного фильтра 16M, открываясь в топливном фильтре 16.
Как показано на Фиг. 3, в первой вспомогательной чашке 15M первого топливного отсека 38M размер проема приточного окна 24 больше наружного диаметра трубы 44А всасывания топлива. При этом край приточного окна 24 не входит в контакт с всасывающей топливо трубой 44A, так что топливо GS может проходить в первый накопительный элемент 18M через зазор 28 между ними, как показано стрелками F3.
Дополнительно, выпускающая топливо труба 44B проходит вверх от основного блока 42 топливного насоса. Выпускающая топливо труба 44B проходит наружу через верхнюю стенку 14T основного корпуса 14 топливного бака. С приведением в действие основного блока 42 топливного насоса топливо всасывается всасывающей топливо трубой 44A, и топливо GS подается в двигатель (не показано) из трубы 44B выпуска топлива. Подающая топливо труба 44 настоящего варианта осуществления выполнена включающей в себя трубу 44A всасывания топлива и трубу 44B выпуска топлива.
В середине трубы 44B выпуска топлива расположен регулятор 48 давления. Регулятор 48 давления регулирует давление так, что давление топлива GS, подаваемого из основного блока 42 топливного насоса, находится в заданном диапазоне и подает топливо GS внешнему потребителю (двигатель или т.п.).
Верхний конец возвратной трубы 50 соединяется с регулятором 48 давления. Излишек топлива GS при регулировании давления возвращается, как возвратное топливо в основной корпус 14 топливного бака по возвратной трубе 50. В частности, в настоящем варианте осуществления нижний конец возвратной трубы 50 размещается в первом накопительном элементе 18M первого топливного отсека 38M. При этом возвратное топливо возвращается в первый накопительный элемент 18M, что обеспечивает более надежное поддержание состояния, где топливо GS накапливается в первом накопительном элементе 18M.
Тройник 44J установлен в промежуточной части трубы 44А всасывания топлива. Тройник 44J соединяется со вторым топливным фильтром 16S второго топливного отсека 38S трубой 52 перекачки топлива. То есть труба 52 перекачки топлива соединяется с отверстием всасывания топлива (не показано) основного блока 42 топливного насоса с помощью части трубы 44А всасывания топлива. По существу, канал перекачки топлива настоящего изобретения образован трубой 52 перекачки топлива и частью трубы 44А всасывания топлива, которая расположена ближе к первому топливному фильтру 16M (нижняя сторона), чем тройник 44J.
Поскольку труба 52 перекачки топлива (канал перекачки топлива) соединяется с отверстием всасывания топлива основного блока 42 топливного насоса таким образом, возможно всасывание топлива GS во второй топливный фильтр 16S по трубе 52 перекачки топлива с помощью приведения в действие основного блока 42 топливного насоса. Затем всасываемое топливо GS встречает трубу 44A всасывания топлива тройника 44J. При этом соответственно становится возможной перекачка топлива GS во второй топливный фильтр 16S второго топливного отсека 38S, в первый топливный фильтр 16M первого топливного отсека 38M и подача топлива GS во внешнее устройство по трубе 44B выпуска топлива.
Показанное на Фиг. 4A приточное окно 24 также выполнено во втором накопительном элементе 18S второго топливного отсека 38S. Размер проема приточного окна 24 больше наружного диаметра трубы 52 перекачки топлива. При этом край проема приточного окна 24 не входит в контакт с трубой 52 перекачки топлива, так что топливо GS может проходить во второй накопительный элемент 18S через зазор 28 между ними, как показано стрелками F3.
Потеря давления трубы 44A всасывания топлива (в частности, участка от нижнего конца трубы 44A всасывания топлива до тройника 44J) устанавливается превышающей потерю давления трубы 52 перекачки топлива. Другими словами, сопротивление потоку топлива GS в трубе 44A всасывания топлива больше сопротивления потоку топлива в трубе 52 перекачки топлива. Соответственно, в случае, когда топливо GS может всасываться из первого топливного фильтра 16M и второго топливного фильтра 16S, благодаря приведению в действие основного блока 42 топливного насоса, топливо GS вначале предпочтительно всасывается из второго топливного фильтра 16S.
Поплавковый клапан 54 расположен в части трубы 52 перекачки топлива, размещенной внутри второго топливного фильтра 16S. Как также показано на Фиг. 2A, поплавковый клапан 54 включает в себя поплавковую часть 54F с относительной плотностью, обеспечивающей поддержание на плаву поплавковой части 54F в топливе GS во втором топливном фильтре 16S, и клапанную часть 54B в форме диска, расположенную сверху поплавковой части 54F. Клапанная часть 54B соединяется с поплавковой частью 54F соединительной частью 54C.
Клапанное седло 58 выполнено в трубе 52 перекачки топлива, и сквозное отверстие 56 выполнено по центру клапанного седла 58. Соединительная часть 54C вставляется в сквозное отверстие 56, и клапанная часть 54B размещается над клапанным седлом 58. Как показано на Фиг. 2A, в состоянии, когда объем топлива GS во втором топливном фильтре 16S больше заданного, поплавковая часть 54F плавает в топливе GS, так что клапанная часть 54B отделяется от клапанного седла 58. Когда поплавковый клапан 54 открывается, топливо может перемещаться в трубу 52 перекачки топлива из второго топливного фильтра 16S.
Следует отметить, что как специально показано на Фиг. 4A и 4B, множество выступов 60 выполнены на верхней поверхности поплавковой части 54F. Выступы 60 предотвращают вход поплавковой части 54F в плотный контакт с нижней поверхностью клапанного седла 58, даже если поплавковая часть 54F плавает. При этом зазор выполнен между поплавковой частью 54F и клапанным седлом 58 так, что топливо GS может проходить через него. Множество выступов 60 отделены друг от друга, и в состоянии, когда поплавковая часть 54F поднимается, топливо GS перемещается через зазоры между выступами 60.
С другой стороны, когда объем топлива GS во втором топливном фильтре 16S равен или меньше заданного (в том числе, при отсутствии топлива GS), поплавковая часть 54F перемещается вниз, так что клапанная часть 54B входит в плотный контакт с верхней поверхностью клапанного седла 58. Поскольку поплавковый клапан 54 закрыт, газовый компонент во втором топливном фильтре 16S не перемещается в трубу 52 перекачки топлива.
Следует отметить, что термин "заданный объем" указывает пороговое значение, при котором газовый компонент может перемещаться в трубу 52 перекачки топлива в случае, где газовый компонент имеется во втором топливном фильтре 16S.
Трубчатый направляющий элемент 62 выполнен в образующем зазор элементе 46 второго топливного отсека 38S. Направляющий элемент 62 окружает по периметру поплавковую часть 54F и направляет поплавковую часть 54F для предотвращения ненадлежащего смещения в боковом направлении, когда поплавковая часть 54F перемещается в направлении вверх и вниз. Перепускное отверстие 62H выполнено в направляющем элементе 62, так что топливо GS может перемещаться снаружи внутрь направляющего элемента 62 и обратно.
Показанный на Фиг. 1 основной блок 42 топливного насоса снабжен окном выпуска пара (не показано), выполненным с возможностью выпуска части топлива GS в основном блоке 42 топливного насоса (вместе с паром если пар или газообразный компонент образуется вследствие декомпрессии, кипения или т.п.). Один конец трубы 64 выпуска пара соединяется с окном выпуска пара.
Другой конец трубы 64 выпуска пара размещается во втором накопительном элементе 18S (над тканью 16U верхнего фильтра), как специально показано на Фиг. 4A. Соответственно, часть топлива в основном блоке 42 топливного насоса выпускается во второй накопительный элемент 18S. Таким образом, труба 64 выпуска пара настоящего варианта осуществления обеспечивает возврат части топлива в основном блоке 42 топливного насоса во второй топливный отсек 38S и является примером возвратной трубы настоящего изобретения.
Как показано на Фиг. 1, в настоящем варианте осуществления труба 64 выпуска пара размещена над трубой 52 перекачки топлива в зоне над верхней частью 36. Дополнительно, промежуточная часть трубы 52 перекачки топлива размещена вблизи промежуточной части трубы 64 выпуска пара, и в близкой части 66 (в самом высоком месте трубы 52 перекачки топлива) труба 52 перекачки топлива сообщается с трубой 64 выпуска пара через связывающую часть 74.
Труба 64 выпуска пара снабжена эжекторным насосом 68, размещенным над связывающей частью 74. Как специально показано на Фиг. 2B, эжекторный насос 68 включает в себя часть 70 большого диаметра, в которой труба 64 выпуска пара локально увеличена в диаметре в близкой части 66. Часть трубы 64 выпуска пара, которая размещена ближе к основному корпусу 42 топливного насоса, чем часть 70 большого диаметра, проходит внутри части 70 большого диаметра, и уменьшенная часть 72 выполнена в ее выступающем конце.
Так же, как показано на Фиг. 2B, когда текучая среда (пар и топливо), проходящая через трубу 64 выпуска пара в направлении стрелки F5, достигает имеющей части 70 большого диаметра из уменьшенного проема 72H уменьшенной части 72, отрицательное давление создается в части 70 большого диаметра. Отрицательное давление действует на трубу 52 перекачки топлива через связывающую часть 74. Вследствие указанного, когда топливо GS во втором топливном фильтре 16S всасывается трубой 52 перекачки топлива, не только всасывающая сила основного блока 42 топливного насоса, но также и всасывающая сила вследствие отрицательного давления эжекторного насоса 68 действует на топливо GS во втором топливном фильтре 16S.
Дополнительно, часть текучей среды в трубе 52 перекачки топлива может перемещаться в трубу 64 выпуска пара по связывающей части 74. В частности, в случае, когда газ имеется в трубе 52 перекачки топлива, газ перемещается в трубу 64 выпуска пара благодаря всасыванию вследствие отрицательного давления эжекторного насоса 68.
Дополнительно, даже если газовый компонент, такой как воздушные пузырьки, имеется в топливе GS, подлежащем перекачке в трубе 52 перекачки топлива в направлении стрелки F6, поскольку труба 64 выпуска пара размещена над трубой 52 перекачки топлива, возможно перемещение воздушных пузырьков или т.п. в трубу 64 выпуска пара через связывающую часть 74. Газ, таким образом перемещающийся в трубу 64 выпуска пара, выпускается во второй накопительный элемент 18S по трубе 64 выпуска пара.
В частности, в настоящем варианте осуществления часть сближенных между собой трубы 52 перекачки топлива и трубы 64 выпуска пара создается в самом высоком месте трубы 52 перекачки топлива, и связывающая часть 74 размещается в сближенной части. То есть эжекторный насос 68 оборудуется в самом высоком месте трубы 52 перекачки топлива. Это обеспечивает эффективное перемещение газа в трубе 52 перекачки топлива в трубу 64 выпуска пара.
Как специально показано на Фиг. 2B-2F, поплавковый клапан 76 размещен в связывающей части 74. Поплавковый клапан 76 включает в себя поплавок 76F с относительной плотностью, обеспечивающей поддержание на плаву поплавка 76F в топливе GS, и корпус 76B клапана, выступающий вверх от верхней поверхности поплавка 76F.
Как показано на Фиг. 2B и 2C, в состоянии, когда топливо GS отсутствует в связывающей части 74, и поплавок 76F перемещается вниз, корпус 76B клапана открывает уменьшенный проем 72H уменьшенной части 72. В этом состоянии поток текучей среды (топлива GS) проходит в трубе 64 выпуска пара в направлении стрелки F5, так что эжекторный насос 68 выполняет свою первичную функцию.
С другой стороны, как показано на Фиг. 2E-2F, в состоянии, когда уровень жидкого топлива GS поднимается в связывающей части 74, и поплавок 76F перемещается вверх (плавая в топливе GS), корпус 76B клапана закрывает уменьшенный проем 72H уменьшенной части 72. При этом поток текучей среды (топлива GS) в направлении стрелки F5 останавливается в трубе 64 выпуска пара, так что эжекторный насос 68 не работает.
Таким образом, поплавковый клапан 76 имеет функцию изменения площади сечения канала трубы 64 выпуска пара и является примером "средства изменения площади сечения канала" настоящего изобретения.
В связывающей части 74 выполнена камера 78 размещения поплавка 76F. Боковая стенка 78S камеры 78 размещения поплавка окружает боковую поверхность поплавка 76F и выполняет функцию направляющей поплавка 76F для перемещения вверх и вниз без отклонения вбок. Днище 78B камеры 78 размещения поплавка поддерживает поплавок 76F, перемещающийся вниз.
На верхней поверхности 76T поплавка 76F выполнен кольцевой уплотняющий участок 80, окружающий корпус 76B клапана. Показанный на Фиг. 2E и 2F уплотняющий участок 80 входит в плотный контакт с верхней стенкой 74T связывающей части 74 в состоянии, когда корпус 76B клапана закрывает уменьшенный проем 72H вследствие подъема поплавка 76F. При этом предотвращается проход потока текучей среды (топлива GS) из трубы 52 перекачки топлива через зазор между верхней поверхностью 76T поплавка 76F и верхней стенкой 74T связывающей части 74.
Далее описано функционирование устройства 12 подачи топлива настоящего варианта осуществления.
Как показано на Фиг. 1, в состоянии, когда достаточный объем топлива GS имеется в основном корпусе 14 топливного бака (например, в состоянии, когда уровень LS жидкого топлива выше верхней части 36), топливо GS проходит в накопительный элемент 18 через зазор 28 как в первом топливном отсеке 38M, так и втором топливном отсеке 38S, так что топливо GS накапливается в накопительном элементе 18. Дополнительно, в этом состоянии, как показано на Фиг. 2A, поскольку объем топлива GS больше заданного имеется во втором топливном фильтре 16S второй вспомогательной чашки 15S, поплавковый клапан 54 перемещается вверх. Это обеспечивает перемещение топлива GS из топливного фильтра 16 в трубу 52 перекачки топлива, как показано стрелками F7.
Здесь, когда основной блок 42 топливного насоса приводится в действие, топливо GS в первом топливном фильтре 16M всасывается через трубу 44A всасывания топлива, как показано стрелкой F0 на Фиг. 3. Одновременно, как показано стрелкой F6 на Фиг. 2A, топливо GS во втором топливном фильтре 16S всасывается из трубы 52 перекачки топлива для передачи через тройник 44J и трубу 44A всасывания топлива. Затем топливо GS подается в двигатель или т.п. (не показано) из трубы 44B выпуска топлива. В это время в каждой первой вспомогательной чашке 15M и второй вспомогательной чашке 15S посторонние вещества в топливе удаляются топливным фильтром 16.
В частности, в настоящем варианте осуществления потеря давления ткани 16L нижнего фильтра ниже (меньше) потери давления ткани 16U верхнего фильтра, так что больше топлива GS, по существу, проходит через ткань 16L нижнего фильтра для прохода в топливный фильтр 16, как показано стрелками F2. Дополнительно, как показано стрелками F3, топливо GS в основном корпусе 14 топливного бака проходит в накопительный элемент 18 через зазор 28.
В это время, если по меньшей мере часть топливного фильтра 16 погружена в топливо, поддерживается масляная пленка LM на его поверхности. Вследствие поверхностного натяжения масляной пленки, энергия, требуемая для выдачи топлива, имеет такое соотношение (всасывание газа из паровой фазы)>(всасывание топлива из жидкой фазы), что только топливо GS жидкого компонента всасывается для подачи в топливный фильтр 16. В таких состояниях с приведением в действие модуля 32 топливного насоса возможна подача топлива GS в топливном фильтр 16 на внешнее устройство.
Дополнительно, в настоящем варианте осуществления потеря давления трубы 44A всасывания топлива устанавливается превышающей потерю давления трубы 52 перекачки топлива. Соответственно, с приведением в действие основного блока 42 топливного насоса, топливо GS всасывается предпочтительно из второго топливного фильтра 16S вместо первого топливного фильтра 16M. Поскольку топливо GS во второй вспомогательной чашке 15S предпочтительно подается на внешние устройства вместо топлива GS в первой вспомогательной чашке 15M, по существу, возможно более надежное удержание топлива GS в первом топливном отсеке 38M, чем во втором топливном отсеке 38S.
В случае, когда топлив GS в основном корпусе 14 топливного бака перемещается на одну сторону, и уровень LS жидкого топлива становится наклонным вследствие прохода транспортным средством по уклону, ускорения или торможения транспортного средства, поворота транспортного средства, или т.п., относительно большой объем топлива GS остается в первом топливном отсеке 38M, так что можно более эффективно предотвращать случай, когда топливо израсходовано в момент времени, когда уровень жидкого топлива является наклонным.
Как описано выше, когда топливо GS подается предпочтительно из второго топливного отсека 38S, принимается, что объем топлива второго топливного отсека 38S становится меньше объема топлива первого топливного отсека 38M, как показано на Фиг. 5. Вместе с тем, когда по меньшей мере часть второго топливного фильтра 16S (ткани 16L нижнего фильтра в настоящем варианте осуществления) погружена в топливо GS, масляная пленка LM топлива GS образуется и поддерживается на поверхности второго топливного фильтра 16S.
Дополнительно, нижнюю часть второго накопительного элемента 18S образует ткань 16U верхнего фильтра топливного фильтра 16. То есть в настоящем варианте осуществления, если топливо имеется во втором накопительном элементе 18S, поддерживается состояние, где часть второго топливного фильтра 16S погружена в топливо GS. При этом масляная пленка LM образующаяся на поверхности второго топливного фильтра 16S, поддерживается постоянно. Соответственно, создается препятствие исчезновению масляной пленки LM во втором топливном фильтре 16S во второй вспомогательной чашке 15S, и топливо GS в накопительном элементе 18 проходит в него.
Таким образом, в устройстве 12 подачи топлива настоящего варианта осуществления возможно более надежное поддержание масляной пленки LM во втором топливном фильтре 16S второй вспомогательной чашки 15S, при этом ограничивая неконтролируемый проход газа во второй топливный фильтр 16S. То есть, возможна подача большего объема (предпочтительно, всего объема) топлива GS во втором топливном отсеке 38S с приведением в действие основного блока 42 топливного насоса.
Кроме того, например, даже в случае, когда топливо GS перемещается из первого топливного отсека 38M во второй топливный отсек 38S в то время, когда уровень жидкого топлива является наклонным, возможно поддержание текучей среды в герметичном состоянии (состояние, когда отсутствует газовый компонент) в пути от второго топливного фильтра 16S второго топливного отсека 38S в основной блок 42 топливного насоса. Если a газовый компонент имеется, требуется выпускать газовый компонент во время приведения в действие основного блока 42 топливного насоса. Это может вызывать задержку времени подачи топлива (скорость реагирования уменьшается). Вместе с тем, в настоящем варианте осуществления возможна подача топлива GS на внешнее устройство за короткое время с приведением в действие основного блока 42 топливного насоса (скорость реагирования для подачи топлива высокая).
Здесь, например, принимают начальное состояние (в момент времени отгрузки заводом-изготовителем или т.п.) автомобиля, снабженного устройством 12 подачи топлива. Состояние, показанное на Фиг. 6, может обуславливаться тем, что топливо GS имеется только в первом топливном отсеке 38M, и топливо GS отсутствует во втором топливном отсеке 38S (внутри второй вспомогательной чашки 15S, включающей в себя топливный фильтр 16) и трубе 52 перекачки топлива. Соответственно, показанный на Фиг. 2B и 2C поплавковый клапан 76 перемещается вниз, и корпус 76B клапана открывает уменьшенный проем 72H.
Поскольку топливо GS имеется в первом топливном фильтре 16M, когда основной блок 42 топливного насоса приводится в действие в таком состоянии, топливо GS может подаваться на внешние устройства. Часть топлива проходит из основного блока 42 топливного насоса в трубу 64 выпуска пара, как показано стрелкой F5, и затем проходит во второй накопительный элемент 18S. При этом топливо GS накапливается во втором топливном фильтре 16S за короткое время, так что масляная пленка LM образуется на поверхности второго топливного фильтра 16S также за короткое время. Это обеспечивает сдерживание всасывания газового компонента из второго топливного фильтра 16S по трубе 52 перекачки топлива.
Дополнительно, в настоящем варианте осуществления, поплавковый клапан 54 расположен в части трубы 52 перекачки топлива, размещенной внутри второго топливного фильтра 16S. В состоянии, когда больше заданного объема топлива GS имеется во втором топливном фильтре 16S, поплавковый клапан 54 открывается (см. Фиг. 2A), но в состоянии, когда топливо GS во втором топливном фильтре 16S имеет объем меньше или равный заданному, поплавковый клапан 54 перемещается вниз, так что нижний конец трубы 52 перекачки топлива закрывается, как показано на Фиг. 4A. Соответственно, в упомянутом начальном или т.п. состоянии возможно более надежное сдерживание всасывания газового компонента из второго топливного фильтра 16S по трубе 52 перекачки топлива.
Дополнительно, поплавковый клапан 54 расположен в самой нижней концевой части трубы 52 перекачки топлива, размещенной внутри второго топливного фильтра 16S. Если поплавковый клапан 54 оборудован в другом месте, не в самой нижней концевой части, создается возможность присутствия газового компонента на участке между самой нижней концевой частью и поплавковым клапаном 54 (часть труба перекачки топлива 52), и газовый компонент может подаваться в основной блок 42 топливного насоса, как так называемый аварийный газ. Вместе с тем, в настоящем варианте осуществления, также можно сдерживать возникновение такого аварийного газа.
Следует отметить, что даже в случае, когда сдерживается подача газового компонента в трубу 52 перекачки топлива, по существу, в период времени упомянутого выше начального состояния (отгрузки с завода-изготовителя) или в период времени, когда объем топлива во втором топливном отсеке 38S становится чрезвычайно мал, принимается, что газовый компонент присутствует в трубе 52 перекачки топлива.
В устройстве 12 подачи топлива настоящего варианта осуществления поплавковый клапан 76 расположен в связывающей части 74. Показанный на Фиг. 2B и 2C в состоянии, когда топливо GS отсутствует в трубе 52 перекачки топлива (связывающей части 74), поплавковый клапан 76 перемещается вниз, так что корпус 76B клапана открывает уменьшенный проем 72H (сохраняется достаточная площадь сечения канала в возвратной трубе 50).
Соответственно, эжекторный насос 68 функционирует вследствие прохода топлива GS через трубу 64 выпуска пара в направлении стрелки F5, что обеспечивает перемещение газа внутри трубы 52 перекачки топлива в трубу 64 выпуска пара через связывающую часть 74. Это обеспечивает сдерживание подачи газового компонента из второго топливного отсека 38S в основной блок 42 топливного насоса, при этом увеличивая скорость реагирования в то время, когда топливо подается на внешнее устройство.
В частности, связывающая часть 74 расположена в самом высоком участке трубы 52 перекачки топлива. Это обеспечивает эффективное перемещение газа внутри трубы 52 перекачки топлива в трубу 64 выпуска пара.
В то же время в нормальном состоянии достаточный объем топлива GS имеется в трубе 52 перекачки топлива, так что поплавковый клапан 76 перемещается вверх, и корпус 76B клапана закрывает уменьшенный проем 72H, как показано на Фиг. 2E и 2F. Поэтому эжекторный насос 68 не работает. То есть, топливо не проходит через уменьшенный проем 72H, так что функция основного блока 42 топливного насоса по приведению в действие эжекторного насоса 68 становится ненужной, что обеспечивает уменьшение габаритов основного блока 42 топливного насоса и потребление им электроэнергии.
Кроме того, когда корпус 76B клапана закрывает уменьшенный проем 72H как таковой, поток топлива в трубе 64 выпуска пара в направлении стрелки F5 останавливается. При этом топливо не возвращается во второй топливный отсек 38S с приведением в действие основного блока 42 топливного насоса, и топливо в полном объеме подается на внешние устройства, в результате, даже при малых габаритах основного блока 42 топливного насоса, возможно сохранение объема топлива, продаваемого на внешние устройства.
Дополнительно, в устройстве 12 подачи топлива настоящего варианта осуществления в состоянии, когда поплавок 76F перемещается вверх, кольцевой уплотняющий участок 80 входит в плотный контакт с верхней стенкой 74T связывающей части 74. При этом предотвращается перемещение (см. стрелку F8) топлива в трубу 64 выпуска пара из трубы 52 перекачки топлива через связывающую часть 74. Например, возможно предотвращение обратного прохода топлива в первом топливном фильтре 16M в трубе 52 перекачки топлива в направлении противоположном стрелке F6, при этом эффективно реализуется подача (первичная перекачка топлива) топлива из второго топливного фильтра 16S в первый топливный фильтр 16M, как показано стрелкой F6.
Следует отметить, что, когда закрывается уменьшенный проем 72H (или уменьшается площадь сечения проема 72H) вследствие подъема поплавка 76F, возможно уменьшение габаритов и потребления электроэнергии основного блока 42 топливного насоса и сохранение объема топлива, подаваемого на внешние устройства. При этом уплотняющий участок 80 можно не оборудовать, упрощая конструкцию поплавка 76.
На Фиг. 7A-7C частично показано с увеличением устройство 112 подачи топлива согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления конструкциями связывающей части и поплавкового клапана. Вместе с тем, в общем и в целом конфигурация устройства подачи топлива является одинаковой с устройством 12 подачи топлива первого варианта осуществления и поэтому здесь не показана.
Как показано на Фиг. 7B и 7C, во втором варианте осуществления труба 64 выпуска пара расположена в направлении сверху вниз на участке пересечения между трубой 52 перекачки топлива и трубой 64 выпуска пара. На участке пересечения топливо GS, выпущенное из основного блока 42 топливного насоса, проходит от верхней стороны к нижней стороне, как показано стрелкой F5 во втором варианте осуществления.
Как показано на Фиг. 7A, цилиндрическая камера 114 размещения поплавка, окружающая трубу 64 выпуска пара, создана в верхней части трубы 52 перекачки топлива. Кольцевой поплавок 116F, окружающий трубу 64 выпуска пара, расположен в камере 114 размещения поплавка.
Корпус 116B клапана прикреплен к верхней поверхности поплавка 116F. Корпус 116B клапана второго варианта осуществления включает в себя центральную стволовую часть 116T, вставляющуюся в уменьшенный проем 72H уменьшенной части 72 с нижней стороны для закрытия уменьшенного проема 72H; и несколько ветвей 116S (три в примере Фиг. 7A), радиально ответвляющихся от нижнего конца центральной стволовой части 116T в боковом направлении и дополнительно загнутых вниз. Оконечность (нижний конец) ветви 116S приклеивается к верхней поверхности поплавка 116F. Соответственно, корпус 116B клапана устойчиво крепится к поплавку 116F в нескольких частях. Во втором варианте осуществления поплавковый клапан 116 образован поплавком 116F и корпусом 116B клапана.
В устройстве 112 подачи топлива второго варианта осуществления, выполненном таким образом, можно получить результат работы, аналогичный получаемому в устройстве 12 подачи топлива первого варианта осуществления. В частности, в состоянии, когда газ имеется в трубе 52 перекачки топлива, поплавковый клапан 116 перемещается вниз, как показано на Фиг. 7B для открытия уменьшенного проема 72H, что обеспечивает перемещение газа в трубе 52 перекачки топлива в трубу 64 выпуска пара через связывающую часть 74 (газ, перемещенный в трубу 64 выпуска пара выпускается во второй топливный фильтр 16S).
С другой стороны, в случае, когда в трубе 52 перекачки топлива имеется топливо GS, поплавковый клапан 116 перемещается вверх, и корпус 116B клапана закрывает уменьшенный проем 72H, показанный на Фиг. 7C, так что топливо GS не проходит через уменьшенный проем 72H. При этом функция основного блока 42 топливного насоса по приведению в действие эжекторного насоса 68 становится ненужной, что обеспечивает уменьшение габаритов и потребления электроэнергии основного блока 42 топливного насоса. Кроме того, когда корпус 76B клапана закрывает уменьшенный проем 72H, поток топлива GS в трубе 64 выпуска пара в направлении стрелки F5 останавливается. Соответственно, с малогабаритным основным блоком 42 топливного насоса возможно сохранение объема топлива, подаваемого на внешние устройства.
Дополнительно, даже во втором варианте осуществления в состоянии, когда поплавок 116F перемещается вверх, кольцевой уплотняющий участок 80 входит в плотный контакт с верхней стенкой 74T связывающей части 74, так что перемещение топлива к трубе 64 выпуска пара из трубы 52 перекачки топлива через связывающую часть 74 предотвращается. При этом возможна эффективная реализация подачи топлива (первичная перекачка топлива) из второго топливного фильтра 16S в первый топливный фильтр 16M, как показано стрелкой F6.
На Фиг. 8A-8C частично показано с увеличением устройство 132 подачи топлива согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Третий вариант осуществления также отличается от первого варианта осуществления конструкциями связывающей части и поплавкового клапана. Вместе с тем, в общем и в целом конфигурация устройства подачи топлива является одинаковой с устройством 12 подачи топлива первого варианта осуществления и поэтому здесь не показана.
Как показано на Фиг. 8B и 8C, в третьем варианте осуществления труба 64 выпуска пара расположена в направлении сверху вниз на участке пересечения между трубой 52 перекачки топлива и трубой 64 выпуска пара. Вместе с тем, в отличие от второго варианта осуществления топливо GS, выпускаемое из основного блока 42 топливного насоса проходит на участке пересечения от нижней стороны к верхней стороне, как показано стрелкой F5 в третьем варианте осуществления.
Как показано на Фиг. 8A, поплавок 136F расположен в цилиндрической камере 114 размещения поплавка аналогично второму варианту осуществления. Корпус 136B клапана прикреплен к верхней поверхности поплавка 136F. Корпус 136B клапана третьего варианта осуществления включает в себя центральную стволовую часть 136T, вставляющуюся в уменьшенный проем 72H уменьшенной части 72 с нижней стороны для закрытия уменьшенного проема 72H; и несколько ветвей 136S (три в примере Фиг. 8A), радиально ответвляющихся от нижнего конца центральной стволовой части 136T в боковом направлении и дополнительно загнутых вниз. Оконечность (нижний конец) ветви 136S приклеивается к верхней поверхности поплавка 136F аналогично второму варианту осуществления. Соответственно, корпус 136B клапана устойчиво крепится к поплавку 136F в нескольких частях.
В то же время, на участке наконечника центральной стволовой части 136T выполнена коническая часть 136W большого диаметра, который постепенно увеличивается, постоянно вставленная в уменьшенную часть 72. В состоянии, когда поплавок 136F перемещается вниз, внешняя периферийная поверхность части 136W большого диаметра отделена от внутренней периферийной поверхности уменьшенной части 72, как показано на Фиг. 8B. С другой стороны, в состоянии, когда поплавок 136F перемещается вверх, внешняя периферийная поверхность части 136W большого диаметра входит в плотный контакт с внутренней периферийной поверхностью уменьшенной части 72. В третьем варианте осуществления поплавковый клапан 136 образован поплавком 136F и корпусом 136B клапана.
В устройстве 132 подачи топлива третьего варианта осуществления, выполненном таким образом, можно получить результат работы, аналогичный получаемому в устройстве 12 подачи топлива первого варианта осуществления и устройстве 112 подачи топлива второго варианта осуществления. В частности, в состоянии, когда газ имеется в трубе 52 перекачки топлива, поплавковый клапан 136 перемещается вниз, как показано на Фиг. 8B для открытия уменьшенного проема 72H, что обеспечивает перемещение газа в трубе 52 перекачки топлива в трубу 64 выпуска пара через связывающую часть 74.
С другой стороны, в случае, где топливо GS имеется в трубе 52 перекачки топлива, поплавковый клапан 116 перемещается вверх, и корпус 136B клапана закрывает уменьшенный проем 72H, показанный на Фиг. 8C, так что топливо GS не проходит через уменьшенный проем 72H. При этом функция основного блока 42 топливного насоса по приведению в действие эжекторного насоса 68 становится ненужной, что обеспечивает уменьшение габаритов и потребления электроэнергии основного блока 42 топливного насоса. Кроме того, когда корпус 76B клапана закрывает уменьшенный проем 72H, поток топлива GS в трубе 64 выпуска пара в направлении стрелки F5 останавливается. Соответственно, с малогабаритным основным блоком 42 топливного насоса возможно сохранение объема топлива, подаваемого на внешние устройства.
Дополнительно, в третьем варианте осуществления в состоянии, когда поплавок 116F перемещается вверх, кольцевой уплотняющий участок 80 входит в плотный контакт с верхней стенкой 74T связывающей части 74, так что перемещение топлива к трубе 64 выпуска пара из трубы 52 перекачки топлива через связывающую часть 74 предотвращается. При этом возможна эффективная реализация подачи топлива (первичная перекачка топлива) из второго топливного фильтра 16S в первый топливный фильтр 16M, как показано стрелкой F6.
Следует отметить, что выше описан пример, в котором труба 64 выпуска пара для выпуска топлива GS из основного блока 42 топливного насоса выполнена с возможностью выпуска топлива GS во второй топливный фильтр 16S, то есть труба 64 выпуска пара образует возвратную трубу настоящего изобретения. Вместе с тем, настоящее изобретение не ограничено данной конфигурацией.
Например, в устройстве 152 подачи топлива четвертого варианта осуществления, показанном на Фиг. 9, наконечник возвратной трубы 50 для выпуска возвратного топлива из регулятора 48 давления может размещаться во втором накопительном элементе 18S. В данной конфигурации возвратное топливо накапливается во втором накопительном элементе 18S, и топливо GS из основного блока 42 топливного насоса выпускается по трубе 64 выпуска пара в первый накопительный элемент 18M. То есть возвратная труба 50 образует возвратную трубу настоящего изобретения.
Следует отметить, что в примере, показанном на Фиг. 9, применимой является любая из конфигураций согласно вариантам осуществления с первого по третий для связывающей части и поплавкового клапана.
Дополнительно, в настоящем изобретении, как ясно из приведенного выше описания, эжекторный насос 68 оборудуется трубе 64 выпуска пара, и когда газ имеется в трубе 52 перекачки топлива, газ выпускается в трубу 64 выпуска пара с приведением в действие эжекторного насоса 68, и когда газ отсутствует (имеется объем газа меньше заданного) в трубе 52 перекачки топлива, эжекторный насос 68 останавливается. Соответственно, можно должным образом комбинировать данную по существу конфигурацию с упомянутыми выше различными конфигурациями (например, конфигурацией, в которой открывающий/закрывающий клапан (поплавковый клапан 54) оборудуется в трубе 52 перекачки топлива; конфигурацией, в которой потеря давления трубы 44A всасывания топлива установлена превышающей потерю давления трубы 52 перекачки топлива; и конфигурацией, в которой эжекторный насос 68, на который действует отрицательное давление из трубы 64 выпуска пара, оборудуется в трубе 52 перекачки топлива) и не обязательно всеми конфигурациями.
Каждый из описанных выше вариантов осуществления является примером, в котором при перемещении поплавкового клапана вверх в состоянии, когда топливо GS имеется в трубе 52 перекачки топлива, труба выпуска пара полностью закрыта. Вместе с тем, можно использовать конфигурацию, в которой площадь сечения канала трубы выпуска пара уменьшается (труба выпуска пара не полностью закрыта). Когда труба выпуска пара полностью закрыта, объем возврата топлива становится нулевым, что обеспечивает дополнительное уменьшение габаритов и экономию электроэнергии для основного блока 42 топливного насоса.
Вместо упомянутого выше поплавкового клапана, можно оборудовать электромагнитный клапан, выполненный с возможностью открытия и закрытия канала трубы 64 выпуска пара (или изменения площади сечения канала).
В конфигурации, где канал трубы 64 выпуска пара открывается и закрывается (или площадь сечения канала изменяется) электромагнитным клапаном, объем топлива в трубе 52 перекачки топлива можно обнаруживать с помощью датчика объема топлива для управления электромагнитным клапаном на основе полученных данных. Вместо указанного, например, можно выполнять регулирование по времени, при котором электромагнитный клапан открывается во время пуска эжекторного насоса 68 (то есть основного блока 42 топливного насоса); и по истечении заданного времени от пуска, принимается, что газ выпускается из трубы 52 перекачки топлива, и электромагнитный клапан открывается. В данном случае датчик объема топлива становится ненужным. В каждой из конфигураций вариантов осуществления с первого по четвертый клапан в конечном счете закрывается по истечении заданного времени после пуска, приводящего в действие эжекторный насос 68 (основного блока 42 топливного насоса), при этом реализуется конфигурация, в которой датчик объема топлива не нужен.
Дополнительно, каждый из описанных выше вариантов осуществления имеет конфигурацию, в которой топливный фильтр 16 оборудован в каждом из топливных отсеков основного корпуса 14 топливного бака, но также применим для конфигурации, в которой топливный фильтр 16 не оборудуется. В данном случае, например, концевая часть трубы 44A всасывания топлива может открываться в нижней части первого топливного отсека 38M, и концевая часть трубы 52 перекачки топлива может открываться в нижней части второго топливного отсека 38S.
В конфигурации, в которой топливный фильтр 16 не оборудуется в топливных отсеках основного корпуса 14 топливного бака, элемент для удаления посторонних веществ в топливе можно оборудовать в приемлемом месте в трубе 44A всасывания топлива или трубе 52 перекачки топлива, по необходимости.
Основной корпус топливного бака настоящего изобретения не ограничен топливным баком в форме седла, включающим в себя первый топливный отсек 38M и второй топливный отсек 38S, как описано выше. Кратко, в конфигурации, где создается несколько топливных отсеков, по меньшей мере один из топливных отсеков может служить "основным бортовым топливным отсеком", и другой отсек может служить "второстепенной бортовым топливным отсеком". "Основной бортовой топливный отсек" является отсеком, снабженным средством подачи, включающим в себя топливный насос и подающую трубу, размещенные внутри, и "вспомогательный бортовой топливный отсек" является отсеком, не снабженным средством подачи, размещенным внутри. Соответственно, отсеки можно выполнять в виде отличающихся элементов коробчатой формы. В конфигурации, в которой часть топлива, проходящая через средство подачи, возвращается в вспомогательный бортовой топливный отсек по возвратной трубе, если эжекторный насос оборудован в возвратной трубе, возможно применение настоящего изобретения.
В дополнение, в конфигурации не снабженной трубой 52 перекачки топлива, если топливо возвращается во вспомогательный бортовой топливный отсек по трубе 64 выпуска пара, возможно применение настоящего изобретения. В данной конфигурации, если средство подачи топлива также оборудовано во вспомогательном бортовом топливном отсеке, например, возможна подача топлива из вспомогательного бортового топливного отсека средством подачи топлива.
Дополнительно, соотношение накопительного элемента 18, касающееся трубы 44A всасывания и трубы 52 перекачки топлива, также не ограничивается упомянутым выше соотношением. Например, в первом топливном отсеке 38M, труба 44A всасывания топлива может быть выполнена проходящей через плоскую крышку 22 на месте, отличающемся от приточного окна 24 плоской крышки 22. Аналогично, во втором топливном отсеке 38S труба 52 перекачки топлива может быть выполнена проходящей через плоскую крышку 22 на месте, отличающемся от приточного окна 24 плоской крышки 22.
Дополнительно, накопительный элемент 18 может выполняться не закрывающим часть топливного фильтра 16 (на виде сверху часть топливного фильтра 16 выступает наружу от накопительного элемента 18). В данном случае, если труба 44A всасывания топлива или труба 52 перекачки топлива соединяется с выступающей частью топливного фильтра 16 (часть снаружи накопительного элемента 18), возможно выполнение трубы 44A всасывания топлива или трубы 52 перекачки топлива, не проходящей через плоскую крышку 22.
Перечень ссылочных позиций
12 - устройство подачи топлива;
14 - основной корпус топливного бака;
16 - топливный фильтр;
38 - топливный отсек;
42 - основной блок топливного насоса (средство подачи);
44 - труба подачи топлива (средство подачи);
48 - регулятор давления (средство подачи);
52 - труба перекачки топлива (канал перекачки топлива);
68 - эжекторный насос;
74 - связывающая часть;
76 - поплавковый клапан;
76F - поплавок;
76B - корпус клапана;
112 - устройство подачи топлива;
116 - поплавковый клапан;
116F - поплавок;
116B - корпус клапана;
132 - устройство подачи топлива;
136 - поплавковый клапан;
136B - корпус клапана.
1. Устройство подачи топлива, содержащее:
основной корпус топливного бака, включающий в себя множество топливных отсеков, выполненных с возможностью размещения в них топлива;
средство подачи топлива за пределы основного корпуса топливного бака, включающее в себя трубу подачи, проходящую наружу из основного бортового топливного отсека, который является одним из топливных отсеков, и топливный насос, расположенный в трубе подачи;
возвратную трубу, выполненную с возможностью выпуска части топлива, проходящего через средство подачи, посредством приведения в действие топливного насоса во вспомогательный бортовой топливный отсек, не снабженный средством подачи;
канал перекачки топлива, выполненный с возможностью перекачки топлива из вспомогательного бортового топливного отсека в основной бортовой топливный отсек;
средство изменения площади сечения канала для изменения площади сечения канала возвратной трубы; и
связывающую часть, выполненную с возможностью обеспечения сообщения канала перекачки топлива с возвратной трубой таким образом, что часть текучей среды в канале перекачки топлива может перемещаться в возвратную трубу;
при этом канал перекачки топлива соединен с топливным насосом таким образом, что топливо перекачивается из вспомогательного бортового топливного отсека в основной бортовой топливный отсек посредством приведения в действие топливного насоса.
2. Устройство по п. 1, содержащее эжекторный насос, расположенный в возвратной трубе и соединенный со связывающей частью.
3. Устройство по п. 1, в котором средство изменения площади сечения канала уменьшает площадь сечения посредством подъема уровня жидкости в канале перекачки топлива.
4. Устройство по п. 3, в котором средство изменения площади сечения канала является поплавковым клапаном, включающим в себя:
Поплавок, выполненный с возможностью плавания в топливе в канале перекачки топлива; и
корпус клапана, выполненный с возможностью изменения площади сечения при перемещениях поплавка вверх и вниз.
5. Устройство по любому из пп. 1-4, содержащее множество топливных фильтров, выполненных в форме пакета и расположенных соответственно в множестве топливных отсеков, причем каждый из множества топливных фильтров выполнен с возможностью удаления посторонних веществ из топлива, когда топливо проходит внутри фильтра, и образования масляной пленки топлива на своей поверхности в состоянии, когда каждый из множества топливных фильтров частично или полностью погружен в топливо, при этом:
канал перекачки топлива расположен таким образом, что топливо можно перекачивать между множеством топливных фильтров; и
труба подачи расположена с возможностью подачи топлива из по меньшей мере одного из множества топливных фильтров.
6. Устройство по любому из пп. 1-4, в котором средство изменения площади сечения канала уменьшает площадь сечения по истечении заданного времени от пуска топливного насоса.
