СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ФЛЮИДА И ФОРСУНКА ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
METHOD OF FLUID DISTRIBUTION AND DISTRIBUTION ATOMISER

Область техники
Настоящее изобретение направлено на создание форсунки для распределения топлива.
Предпосылки к созданию изобретения
На типичной заправочной станции или в другой системе заправки, топливо накачивают из складского резервуара в топливный бак автомобиля через колонку для заправки топливом. Форсунка установлена на конце колонки для заправки топливом и может выполнять множество функций, в том числе: 1) безопасное и эффективное распределение флюида; 2) рекуперация из топливного бака автомобиля паров, которые возникают при заправке; 3) обеспечение автоматического отключения, так что поток топлива прекращается, когда топливный бак автомобиля достаточно заполнен; 4) обеспечение точного дозирования небольших количеств флюида; 5) предотвращение неправильной работы колонки для заправки топливом; 6) создание форсунки низкого профиля; 7) временное удержание форсунки в открытом положении (в положении дозирования) для облегчения работы; 8) создание долговечной, дешевой, эргономичной и легкой в использовании форсунки; 9) наличие дисплея и/или других органов индикации; и 10) создание форсунки, простой и дешевой в изготовлении и сборке.
Раскрытие изобретения
В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается форсунка для распределения флюида, которая содержит корпус форсунки, имеющий жидкостный (далее - флюидный) канал, который предназначен для приема флюида, и паровой канал, который предназначен для приема пара. Форсунка дополнительно содержит главный флюидный клапан, расположенный во флюидном канале, чтобы регулировать поток протекающего через него флюида, причем главный флюидный клапан содержит пружину главного флюидного клапана, выполненную с возможностью смещения главного флюидного клапана в его открытое или закрытое положение. Форсунка дополнительно содержит главный паровой клапан, расположенный в паровом канале, чтобы регулировать поток протекающего через него пара. Главный паровой клапан содержит пружину главного парового клапана, выполненную с возможностью смещения главного парового клапана в его открытое или закрытое положение. По меньшей мере часть пружины главного флюидного клапана или пружины главного парового клапана расположена соответственно внутри пружины главного парового клапана или пружины главного флюидного клапана, так что пружина главного флюидного клапана и пружина главного парового клапана по меньшей мере частично перекрываются в осевом направлении.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 схематично показана заправочная станция, на которой используют множество колонок для заправки топливом.
На фиг.1A показана с увеличением область в кружке на фиг.1.
На фиг.2 показан вид сбоку форсунки системы, показанной на фиг.1.
На фиг.3 показан вид сверху форсунки, показанной на фиг.2
На фиг.4 показан вид сбоку в разрезе форсунки, показанной на фиг.2.
На фиг.5 показан разрез по линии 5-5, показанной на фиг.4.
На фиг.6 показан разрез по линии 6-6, показанной на фиг.4.
На фиг.6A показан разрез по линии 6-6, показанной на фиг.4, с открытым вторичным флюидным клапаном.
На фиг.7 показан разрез по линии 6-6, показанной на фиг.4, с открытыми вторичным флюидным клапаном, главным флюидным клапаном и главным паровым клапаном.
На фиг.8 показан вид сбоку в разрезе форсунки, показанной на фиг.4, с рычагом в его поднятом положении и трубкой Вентури в ее открытом положении.
На фиг.9A показан вид сбоку в разрезе клапана «нет давления, нет расхода» потока, показанного на фиг.4, в первой конфигурации.
На фиг.9 В показан вид сбоку в разрезе клапана «нет давления, нет расхода», показанного на фиг.4, во второй конфигурации.
На фиг.9C вид сбоку в разрезе клапана «нет давления, нет расхода», показанного на фиг.4, в третьей конфигурации.
На фиг.10 показано перспективное изображение с пространственным разделением деталей клапана «нет давления, нет расхода», показанного на фиг.9A-9C.
На фиг.11 показан вид сбоку в разрезе корпуса форсунки, показанной на фиг.4, причем вставка форсунки и уплотнительные кольца показаны в разобранном виде.
На фиг.12 показан вид спереди в перспективе корпуса форсунки, вставки форсунки и уплотнительных колец, показанных на фиг.11.
На фиг.13 показан вид спереди в перспективе форсунки, показанной на фиг.2, с оболочкой, расположенной вокруг форсунки в разобранном виде.
На фиг.14 показан вид сбоку форсунки, показанной на фиг.2, с альтернативной оболочкой, расположенной вокруг форсунки в разобранном виде.
На фиг.15 показан вид спереди форсунки, показанной на фиг.14, с альтернативной оболочкой, расположенной вокруг форсунки в собранном виде.
На фиг.16 показан вид сзади в перспективе форсунки, показанной на фиг.2, с еще одной альтернативной оболочкой, расположенной вокруг форсунки в частично разобранном виде.
На фиг.17 показан вид сбоку форсунки, показанной на фиг.16, с оболочкой, расположенной вокруг форсунки в собранном виде.
На фиг.18 показан вид сбоку форсунки, показанной на фиг.17, с крышкой, частично поднятой вверх.
На фиг.19 показан вид сбоку в разрезе альтернативной форсунки.
На фиг.20 показан вид сзади в перспективе с пространственным разделением деталей устройства защиты руки форсунки, показанной на фиг.2.
Подробное описание изобретения
Обзор системы
На фиг.1 схематично показана заправочная станция 10, на которой используют множество колонок 12 для заправки топливом. Каждая колонка 12 для заправки топливом содержит корпус 14 колонки для заправки топливом, шланг 16, соединенный с корпусом 14 колонки для заправки топливом, и форсунку 18, расположенную на дистальном конце шланга 16. Каждый шланг 16 является гибким и сгибаемым, что позволяет устанавливать шланг 16 и форсунку 18 в удобное положение заправки, желательное для пользователя/оператора.
Каждая колонка 12 для заправки топливом имеет флюидную связь с баком или резервуаром 22 для хранения топлива/флюида. Например, флюидный трубопровод 26 идет от каждой колонки 12 для заправки топливом в бак 22 хранения, и паровой трубопровод 24 идет от каждой колонки 12 для заправки топливом в бак 22 хранения. На фиг.1 схематично показаны соединения между форсунками 18, колонками 12 для заправки топливом, паровыми трубопроводами 24, флюидными трубопроводами 26 и баком 22 для хранения топлива. Однако следует иметь в виду, что форсунки 18, паровые трубопроводы 24, флюидные трубопроводы 26, колонки 12 для заправки топливом и бак 22 для хранения топлива могут иметь самые различные конфигурации, средства соединения и схемы расположения, известные специалистам в данной области.
Бак 22 для хранения содержит топливный насос 28 или соединен с топливным насосом 28, который позволяет отсасывать флюид из бака 22 для хранения 22 через трубу 30. Бак 22 для хранения дополнительно содержит паровой насос или всасывающий источник 32, имеющий флюидную связь с паровым трубопроводом 24 и с незаполненным объемом бака 22 для хранения.
Каждая колонка 12 для заправки топливом/форсунка 18 содержит паровой/газовый канал, причем канал 34 протекания пара или рекуперации пара идет от форсунки 18, а затем проходит через шланг 16 и паровой трубопровод 24 в паровой насос 32 и незаполненный объем бака 22 для хранения. Аналогично, каждая колонка 12 для заправки топливом/форсунка 18 содержит топливный/жидкостной или флюидный канал 36, идущий от форсунки 18, который затем проходит через шланг 16 и флюидный трубопровод 26 в топливный насос 28/ бак 22 для хранения. Паровой канал 34 и флюидный канал 36 могут быть в целом функционально и/или геометрически параллельными, но флюидно изолированными друг от друга. Например, как это показано на фиг.1A, в одном варианте осуществления, паровой канал 34 шланга 16 коаксиально введен во флюидный канал 36 шланга 16, однако при желании эта конфигурация может быть обратной.
Во время заправки, как это показано при помощи колонки 12′ для заправки топливом, показанной на фиг.1 (в которой форсунка 18 находится в положении распределения топлива), форсунка 18 вставлена в заливную трубу 38 топливного бака 40 автомобиля. Топливный насос 28 приведен в действие, чтобы нагнетать топливо из бака 22 для хранения в форсунку 18 и в топливный бак 40 автомобиля. В это время также может быть приведен в действие вакуумный насос 32, для рекуперации паров. Когда топливо поступает в топливный бак 40 автомобиля, пары из внутреннего пространства топливного бака 40 откачиваются из топливного бака 40, и поступают в паровой канал 34. Паровой насос 32 создает всасывающую силу в паровом канале 34, помогающую захватывать пары и направлять их в незаполненный объем бака 22 для хранения.
Следует иметь в виду, что схема расположения насосов 28, 32 и бака 22 для хранения может отличаться от показанный на фиг.1. В одном специфическом примере, паровой насос 32 и/или топливный насос 28 вместо этого могут быть предусмотрены у каждой соответствующей колонки 12 для заправки топливом, в так называемой системе ′′всасывания′′, использованной вместо системы давления, показанный на фиг.1. Более того, следует иметь в виду, что раскрытая здесь система 10 может быть использована для хранения/распределения самых различных флюидов, жидкостей или видов топлива, в том числе (но без ограничения) видов топлива на базе нефти, таких как бензин, дизельное топливо, природный газ, биотопливо, пропан, нефтепродукты и т.п., или топливо на основе этилового спирта. Более того, несмотря на то, что система 10 и форсунка 18 часто упоминаются здесь вместе с характеристиками рекуперации пара, следует иметь в виду, что многие описанные здесь признаки и функции могут быть использованы в системе 10 / форсунке 18, которые не имеют функции рекуперации пара.
Коаксиальные пружины и амортизатор для главных клапанов
Как это лучше всего показано на фиг.4-6, форсунка 18 содержит корпус 42 форсунки, имеющий в целом цилиндрический впуск 44, соединенный с соответствующим шлангом 16, например, при помощи резьбового соединения. Корпус 42 форсунки, содержащий впуск 44, может быть изготовлен из жестких материалов, таких как металл и т.п., которые не являются коррозионными и совместимы с указанными здесь выше видами топлива. Корпус 42 форсунки имеет выпуск 46, в который введен переходник 48 наконечника. В переходник 48 наконечника, в свою очередь, по резьбе введен наконечник 50, который служит для распределения протекающей через него жидкости. Колпак 52 рекуперации пара соединен с наконечником 50 и переходником 48 наконечника, и идет коаксиально рядом с ними, чтобы образовать впуск в паровой канал 34, в который поступают пары, выделяющиеся при заправке. Главный флюидный клапан 54 расположен во флюидном канале 36, чтобы регулировать поток жидкости, протекающей через него и через форсунку 18. Аналогично, главный паровой клапан 56 расположен в паровом канале 34, чтобы регулировать поток пара, протекающей через него и через форсунку 18.
Как это лучше всего показано на фиг.6, главный флюидный клапан 54 содержит главную или первичную тарелку 58 (или корпус клапана), которая смещена пружиной в ее закрытое (нижнее) положение, с уплотнением на седле 60 первичной тарелки или близко от него. Главный флюидный клапан 54 также содержит вторичную тарелку 62 (или корпус клапана), которая смещена пружиной в ее закрытое (нижнее) положение, с уплотнением на седле 64 вторичной тарелки или близко от него. Вторичная тарелка 62 содержит уплотняющий диск 37, расположенный между фиксатором 39 и юбкой 41 и выполненный с возможностью входа в зацепление с седлом 64 вторичной тарелки в положении уплотнения (то есть сверху от седла 64 тарелки).
Вторичная тарелка 62 установлена в амортизаторе 66 в виде чаши, который может быть соединен с седлом 64 вторичной тарелки или выполнен в виде единого целого с ним. Амортизатор 66 установлен со скольжением относительно штока 68 главного флюидного клапана и несет седло 64 вторичной тарелки. Амортизатор 66 соединен с и установлен над уплотнением 69, которое является частью первичной тарелки 58. Амортизатор 66 содержит одно или несколько радиально идущих сквозных отверстий 84, через которые протекает флюид, когда главный флюидный клапан 54 открыт.
Пружина 70 главного флюидного клапана сжата, введена в зацепление со вторичной тарелкой 62 и толкает вторичную тарелку 62 вниз, в герметичное зацепление с седлом 64 вторичной тарелки. Уплотняющий диск 37 расположен радиально снаружи выше седла 64 вторичной тарелки, и перемещается вертикально, для входа в плотный контакт с седлом 64 вторичной тарелки или выхода из этого контакта. Уплотняющий диск 37 установлен на штоке 68, который не выступает радиально за седло 64 вторичной тарелки, и который содержит юбку 41. Пружина 70 главного флюидного клапана также толкает вниз первичную тарелку 58 / уплотнение 69, через вторичную тарелку 62 и седло 64 вторичной тарелки, в герметичное зацепление с седлом 60 первичной тарелки или близко от него.
Главный паровой клапан 56 содержит тарелку 72 главного парового клапана (или корпус 72 клапана), которая смещена пружиной в ее закрытое (нижнее) положение, с уплотнением на седле 74 главного парового клапана. Тарелка 72 главного парового клапана содержит шток 76, идущий от нее вниз, и пружинный фиксатор 78 в виде гриба, введенный по резьбе в основание штока Пружина 80 главного парового клапана сжата и введена в зацепление с цилиндрической головкой пружинного фиксатора 78, чтобы смещать главный паровой клапан 56 в его закрытое (нижнее) положение. Таким образом, главный паровой клапан 56 смещен вниз при помощи его пружины 80, которая расположена ниже парового канала 34, и во флюидном канале 36.
Основание штока 68 главного флюидного клапана входит в зацепление с ручкой, рычагом или исполнительным механизмом 82 форсунки 18 (см. фиг.4), который может быть вручную поднят или приведен в действие пользователем. Таким образом, когда рычаг 82 поднят, тогда рычаг 82 входит в зацепление со штоком 68 главного флюидного клапана и поднимает шток 68 главного флюидного клапана вверх (при подходящих условиях, как это описано далее более подробно). Движение вверх штока 68 главного флюидного клапана поднимает вторичную тарелку 62 от седла 64 вторичной тарелки, как это показано на фиг.6A, за счет чего сжимается (или дополнительно сжимается) пружина 70 главного флюидного клапана, что позволяет флюиду протекать через флюидный канал 36.
Форсунка 18 может быть выполнена так, что небольшое движение вверх штока 68 главного флюидного клапана открывает только вторичную тарелку 62; первичная тарелка 58 (и, в некоторых случаях, первичный паровой клапан 56) не открывается. В частности, как это лучше всего показано на фиг.6, шток 68 главного флюидного клапана имеет выступающую радиально наружу губку 86, входящую в зацепление с первичной тарелкой 58. Однако, когда шток 68 главного флюидного клапана полностью втянут, имеется осевой зазор G1 между губкой 86 и первичной тарелкой 58. Таким образом, этот зазор G1 создает холостой ход, так что небольшое движение вверх штока 68 главного флюидного клапана открывает вторичную тарелку 62, но не открывает первичную тарелку 58. Вторичная тарелка 62 может иметь отверстие меньшего размера чем первичная тарелка 58, что позволяет дозировать и точно контролировать распределение небольших количеств флюида через вторичную тарелку 62. Первичная тарелка 58 и вторичная тарелка 62 функционально расположены параллельно друг другу, так что флюид может протекать через указанную вторичную тарелку 58 и не протекать через указанную первичную тарелку 58; и наоборот.
Когда рычаг 82 / шток 68 главного флюидного клапана полностью поднят, тогда вторичная тарелка 62, первичная тарелка 58 и тарелка 72 главного парового клапана полностью открыты, как это показано на фиг.7. В частности, когда рычаг 82 полностью поднят, тогда губка 86 штока 68 главного флюидного клапана входит в зацепление и поднимает первичную тарелку 58 в ее открытое положение, показанное на фиг.7, смещенное по оси от седла 60. Кроме того, вторичная тарелка 62 входит в зацепление с пружинным фиксатором 78 главного парового клапана 72, перемещает главный паровой клапан 72 вверх в его открытое положение (со смещением от седла 74) и сжимает (или дополнительно сжимает) пружину 80 главного парового клапана.
В одном случае, первые 10% (ориентировочно) перемещения рычага 82, когда рычаг 82 поднимается, открывают только вторичную тарелку 62, а остальные 90% (ориентировочно) перемещения открывают первичную тарелку 58 и первичный паровой клапан 56. Флюидные тарелки 58, 62 движутся главным образом в том же направлении, что и паровая тарелка 72, при перемещении из их закрытого положения в открытое положение (или наоборот).
Когда рычаг 82 / главный флюидный клапан 54 поднят в его полностью открытое положение и затем быстро освобождается (то есть когда срабатывает автоматический механизм запирания, например, при помощи описанного ниже клапана 100 «нет давления, нет расхода», или когда главный флюидный клапан 54 закрывается иным образом), амортизатор 66 помогает демпфировать движение закрывания главного флюидного клапана 54 и уменьшает линейные удары в системе. В частности, когда главный флюидный клапан 54 закрыт и движется вниз, амортизатор 66 также движется вниз. Движение вниз амортизатора 66 создает низкое давление выше (внутри) амортизатора 66, что побуждает флюид стремиться прорваться в амортизатор 66. Однако, узкие проходы, созданные отверстиями 84 амортизатора 66, ограничивают скорость течения флюида в амортизатор 66, что замедляет движение вниз амортизатора 66 и главного флюидного клапана 54, демпфируя резкое закрывание клапана 54. Амортизатор 66 содержит корпус 58 главного флюидного клапана 54, или непосредственно связан с ним, а также содержит седло 64 для вторичной тарелки 62, причем по меньшей мере часть пружины 70 главного флюидного клапана и/или часть пружины 80 главного парового клапана расположены в амортизаторе 66.
В показанном варианте осуществления, пружина 70 главного флюидного клапана и пружина 80 главного парового клапана находятся в состоянии сжатия, чтобы смещать соответствующие главные клапаны 54, 56 в их закрытые положения. Обе пружины 70, 80 дополнительно сжимаются, когда соответствующие клапаны 54, 56 открываются (то есть перемещаются в их верхние положения), как это показано на фиг.7. Более того, пружина 80 главного парового клапана расположена соосно с пружиной 70 главного флюидного клапана и введена (вставлена) в нее, так что пружина 80 главного парового клапана и пружина 70 главного флюидного клапана перекрываются в осевом направлении. В одном варианте осуществления, по меньшей мере 50%, или по меньшей мере 90% пружины 80 главного парового клапана перекрываются с пружиной 70 главного флюидного клапана в осевом направлении, когда соответствующие клапаны 54, 56 закрыты и/или открыты. В еще одном варианте осуществления, пружина 80 главного парового клапана полностью находится внутри пружины 70 главного флюидного клапана; то есть пружина 80 главного парового клапана не выступает по оси за пружину 70 главного флюидного клапана в любом направлении.
Соосное (коаксиальное) расположение пружин 70, 80 позволяет экономить пространство. Более конкретно, в некоторых известных ранее конфигурациях, главный паровой клапан 56 смещают в его закрытое положение за счет сжатия пружины, расположенной выше главного парового клапана 56. Такая схема расположения требует наличия дополнительно выступающего наружу участка форсунки 18, расположенного выше тарелки 72 главного парового клапана, чтобы иметь место для размещения пружины 80 главного парового клапана. В отличие от этого, в варианте осуществления, показанном на фиг.4, 6, 6A и 7, соосное расположение пружин 70, 80 позволяет создать схему расположения с низким профилем, а также уменьшить выступы форсунки, что уменьшает вероятность застревания форсунки в частях автомобиля, в участках корпуса колонки для заправки топливом, и т.п.
По желанию, конфигурация пружин может быть обратной, так что пружина 70 главного флюидного клапана может быть расположена внутри пружины 80 главного парового клапана. Более того, по желанию, пружины 70, 80 могут быть выполнены так, чтобы смещать один или оба соответствующие клапаны 56, 58 в их открытые, а не в закрытые положения.
Управление точным дозированием
Как уже было указано здесь выше, небольшое или начальное движение вверх штока 68 главного флюидного клапана служит для того, чтобы вызывать открывание вторичной тарелки 62, в то время как первичная тарелка 58 остается закрытой. Осевой зазор G1 (фиг.6) создает холостой ход, так что небольшое движение вверх штока 68 главного флюидного клапана не открывает первичную тарелку 58, но открывает вторичную тарелку 62, что позволяет дозировать и точно регулировать распределение небольших количеств флюида.
Однако, в некоторых случаях, когда пытаются дозировать небольшие количества флюида, давление флюида в амортизаторе 66 в области выше вторичной тарелки 62 (например, в области 65 на фиг.6A) будет выше, чем давление флюида в амортизаторе 66 в области ниже вторичной тарелки 62 (например, в области 67 на фиг.6A). Это расхождение давлений может быть вызвано тем фактом, что, если не принять соответствующих мер предосторожности, флюид, входящий в область 67, быстро ′′дренирует′′ вниз через зазор между штоком 68 главного флюидного клапана и седлом 64 вторичной тарелки. В этом случае, затем, когда шток 68 главного флюидного клапана немного поднимают, чтобы дозировать небольшое количество флюида, амортизатор 66 (с седлом 64 вторичной тарелки) ′′следует′′ за вторичной тарелкой 62 и движется вверх вместе со вторичной тарелкой 62. Таким образом, в этом сценарии вторичная тарелка 62 не открывается (в отличие от ситуации, показанной на фиг.6А), что не позволяет производить любое небольшое дозирование флюида через вторичную тарелку 62.
Для решения этой проблемы, вторичная тарелка 62 может быть выполнена так, чтобы образовывать малый зазор с седлом 64 вторичной тарелки, в положении непосредственно рядом с положением (ниже по течению, в одном случае), в котором вторичная тарелка 62 с уплотнением входит в зацепление с седлом 64 вторичной тарелки. В частности юбка 41 вторичной тарелки 62 может идти радиально наружу, так что круговая внешняя поверхность 43 юбки 41 (фиг.6А) расположена непосредственно рядом с (и с небольшим радиальным смещением, в одном варианте осуществления) сужением 45, образованным при помощи седла 64 вторичной тарелки. В одном случае, юбка 41 / шток 68 клапана образует узкое отверстие или зазор (то есть круговой или диаметральный зазор между внешним диаметром юбки 41 / штока 68 клапана и внутренним диаметром седла 64 вторичной тарелки / сужения 45), составляющий ориентировочно меньшем чем 0.0100′′ в одном случае, или ориентировочно меньше чем 0.0045′′ в другом случае, или в некоторых случаях ориентировочно меньше чем 0.1% или около 0.005% диаметра седла 64 вторичной тарелки.
Узкое отверстие может иметь площадь поверхности, которая составляет ориентировочно меньше чем 70%, или ориентировочно меньше чем 50%, или ориентировочно меньше чем 30%, или ориентировочно меньше чем 10% площади поверхности, образованной при помощи вторичной тарелки 62, при первоначальном или полном открывании (то есть площадь поверхности между уплотняющим диском 37 и седлом 64 клапана), чтобы обеспечивать желательный баланс между ограничением течения (чтобы предотвратить движение амортизатора 66) и разрешенным течением (чтобы позволить пользователю дозировать флюид с желательной скоростью). В некоторых случаях, узкое отверстие может присутствовать вне зависимости от того, закрыта или открыта вторичная тарелка 62.
Малый зазор (жесткие допуски) между юбкой 41 и сужением 45 / седлом 64 вторичной тарелки помогает ограничить дренирование флюида из области 67, чтобы давление флюида в области 67 было главным образом равно давлению в области 65. Таким образом, малый зазор (жесткие допуски) помогает обеспечивать баланс давления в амортизаторе 66. Улучшенный баланс давления гарантирует, что амортизатор 66 не будет следовать за вторичной тарелкой 62, когда вторичная тарелка 62 немного открывается, как это показано на фиг.6А, и гарантирует, что небольшие количества флюида могут быть точно выпущены из форсунки 18. Контроль точного дозирования может быть особенно желателен для пользователей, которые желают контролировать цену заправленного топлива до последнего цента (доллара, евро и т.п.). Вместо этого или в дополнение к этому, малый зазор/узкое отверстие могут быть предусмотрены в других местах, например, между штоком 68 клапана и другими участками сужения 45.
Верхний участок 71 штока 68 главного клапана (то есть участок рядом с седлом 64 вторичной тарелки, введенный во вторичную тарелку 62) может быть конусным, так что верхний участок может иметь большую толщину (или большую площадь поперечного сечения), чем нижний участок. Эта конусность штока 68 главного клапана создает переменное отверстие для флюида, дренирующего из области 67 для дозирования. В частности, в этой схеме расположения, чем больше шток 68 главного клапана поднят, тем больше размер отверстия, что позволяет дренировать больше флюида из области 67 и обеспечивать большее дозирование. Эта конусность верхнего участка 71 штока 68 главного клапана помогает улучшить контроль дозирования пользователем, и обеспечивает нелинейный контроль дозирования. Отверстие переменного размера расположено со смещением и ниже по течению от линии уплотнения, образованной седлом 64 вторичной тарелки при ее входе в зацепление с уплотняющим диском 37.
Однако, конусность верхнего участка 71 штока 68 главного клапана желательно иметь небольшой, чтобы размер отверстия не увеличивался намного и флюид не вытекал из области 67 слишком быстро, что могло бы приводить к дисбалансу давления в амортизаторе 66, как уже было указано здесь выше. В одном случае, верхний участок 71 штока 68 главного клапана имеет угол конусности ориентировочно от 0.5° до 2.5°, например, около 1.5°, причем более толстые участки штока 68 главного клапана расположены вертикально над более тонкими участками. Дополнительно или вместо этого, внешняя круговая кромка 43 юбки 41 может быть конической в осевом направлении, так что верхняя кромка юбки 41 шире чем ее нижняя кромка. В этом случае, круговая кромка 43 может быть образована под углами, указанными здесь выше для штока 68 главного клапана. Таким образом, участок ниже по течению вторичной тарелки 62 (в показанном случае, шток 68 главного клапана и/или юбка 41) будут иметь конусность относительно направления движения вторичной флюидной тарелки 62, чтобы создавать переменное отверстие, что помогает обеспечивать точное дозирование при работе вторичной флюидной тарелки 62. Альтернативно или дополнительно, седло 64 вторичной тарелки, сужение 45, или участки флюидного канала ниже по течению от седла 64 вторичной тарелки, могут иметь конусность, чтобы обеспечивать такую же или аналогичную функцию.
В некоторых случаях, шток 76 тарелки парового клапана/пружинный фиксатор 78 расположены непосредственно выше вторичный тарелки 62 (не показано), так что любое движение вверх вторичной тарелки 62 также поднимает тарелку 72 главного парового клапана на соответствующее расстояние, что позволяет производить рекуперацию пара через паровой канал 34. Альтернативно, в других случаях, зазор расположен между штоком 76 тарелки парового клапана/пружинным фиксатором 78 и вторичной тарелкой 62 (показанный как зазор G2 на фиг.6). В этом случае, первоначальное движение вверх вторичной тарелки 62 не поднимает тарелку 72 главного парового клапана, так как капельный поток флюида, проходящий через вторичную тарелку 62, может быть достаточно малым, так что рекуперация пара не требуется. Кроме того, зазор G2 помогает гарантировать полное закрывание главного парового клапана 56, когда форсунка 18 не работает.
Угловой шток главного флюидного клапана
Главный флюидный клапан 54 установлен на штоке 68 главного флюидного клапана, идущем от него вниз, и/или приводится в действие с его помощью. Как это лучше всего показано на фиг.4, шток 68 клапана (и, таким образом, оси главного парового клапана 56 и главного флюидного клапана 54) расположен под углом (то есть не перпендикулярно) к оси впуска 44, и/или к вертикали (когда форсунка 18 находится в своем положении дозирования, и/или флюидный канал 36/паровой канал 34 находятся при таком расположении главных клапанов 54, 56). Это угловое расположение дополнительно снижает выступ главного парового клапана 56 и уменьшает полный профиль форсунки 18. В отличие от этого, во многих известных ранее конструкциях, шток 68 главного флюидного клапана идет вертикально, что приводит к тому, что главные клапаны 54, 56 или по меньшей мере главный паровой клапан 56, выступают наружу из остальной части корпуса 42 форсунки.
Клапан «нет давления, нет расхода»
Как уже было указано здесь выше, основание штока 68 главного флюидного клапана входит в зацепление с рычагом 82, который может быть вручную поднят или приведен в действие пользователем. При эксплуатации, когда пользователь поднимает рычаг 82, (при выполнении соответствующих условий, как это описано далее более подробно), рычаг 82 входит в зацепление со штоком 68 клапана и поднимает его, что приводит к открыванию главного парового клапана 56 и главного флюидного клапана 54, что видно из сравнения фиг.4 и 8 (и из сравнения фиг.6 и 7).
Тарелка 88 Вентури установлена в переходнике 48 наконечника и расположена во флюидном канале 36. Пружина 90 тарелки Вентури входит в зацепление с тарелкой 88 Вентури и перемещает тарелку 88 Вентури в закрытое положение, в котором тарелка 88 Вентури входит в зацепление с кольцом 92 седла. Когда флюид с достаточным давлением присутствует во флюидном канале 36 (то есть во время операций дозирования), усилие пружины 90 тарелки Вентури будет преодолено за счет протекающего флюида и тарелка 88 Вентури перемещается в открытое положение, как это показано на фиг.8.
Когда тарелка 88 Вентури открыта и жидкость протекает между тарелкой 88 Вентури и кольцом 92 седла, создается эффект Вентури во множестве идущих радиально проходах (не показаны), проходящих через кольцо 92 седла и сообщающихся с кольцевой камерой 94, образованной между переходником 48 наконечника, корпусом 42 форсунки и кольцом 92 седла. Кольцевая камера 94 имеет флюидную связь с проходом 96 Вентури, образованным в корпусе 42 форсунки, который, в свою очередь, имеет флюидную связь с центральной камерой или камерой 98 Вентури клапана 100 «нет давления, нет расхода», который будет описан далее более подробно. Кольцевая камера 94 также имеет флюидную связь с трубкой 102, расположенной внутри наконечника 50. Трубка 102 заканчивается отверстием 104 и имеет флюидную связь с отверстием 104, расположенным на обратной стороне наконечника 50 или поблизости от его дистального конца.
Таким образом, во время операций дозирования, тарельчатый клапан 88 Вентури открыт и флюид протекает через флюидный канал 36, создавая давление Вентури или отрицательное давление в кольцевой камере 94. Эффект Вентури всасывает воздух через отверстие 104 и трубку 102, за счет чего устраняется отрицательное давление. Однако, когда отверстие 104 блокировано, например, когда жидкость в баке автомобиля дошла до заданного уровня и покрывает кончик наконечника 50, эта жидкость не позволяет воздуху всасываться через него. Это приводит к снижению давления в кольцевой камере 94, при этом давление в центральной камере 98 клапана 100 «нет давления, нет расхода» значительно снижается. Этот эффект Вентури описан более подробно в патенте США No.3,085,600, который полностью включен в данное описание в качестве ссылки.
Как это показано на фиг.9A-9C и 10, клапан 100 «нет давления, нет расхода» содержит колпак или крышку 106, которая окружает корпус клапана/пластину 108 основания клапана. Первая или верхняя диафрагма 110 расположена между колпаком 106 и пластиной 108 основания. Направляющая/опора 112 верхней диафрагмы расположена с обратной стороны верхней диафрагмы 110, так что между ними расположена опорная чашка 114. Опора 112 верхней диафрагмы обычно имеет форму гриба, с головкой 112а и ножкой 112b, идущей от нее вниз. Пружина 116 сжатия верхней диафрагмы расположена в пластине 108 основания и входит в зацепление с опорой 112 верхней диафрагмы, чтобы толкать верхнюю диафрагму 110 в ее верхнее положение.
Участок 112b ножки опоры 112 верхней диафрагмы является полым и содержит множество идущих по оси пазов 118 (фиг.10), за счет чего образуется множество пальцев (штырей) 120. Некоторые, или все, пальцы 120 имеют идущий радиально внутрь кончик 122 у основания своего конца. Участок 112b ножки опоры 112 верхней диафрагмы введен в отверстие 124 пластины 108 основания, чтобы направлять вертикальное движение опоры 112 верхней диафрагмы.
Имеющий форму гриба соединитель 126 нижней диафрагмы введен в участок 112b ножки опоры 112 верхней диафрагмы, и имеет головку 126а и ножку 126b, идущую от нее вниз. Штырьковый соединитель 128 по резьбе или иным образом соединен с ножкой 126b соединителя 126 нижней диафрагмы, а другой конец штырькового соединителя прикреплен к штырю 130. Головка 126a соединителя 126 выступает радиально наружу и перекрывает, в радиальном направлении, идущие радиально внутрь кончики 122 пальцев 120 опоры 112 верхней диафрагмы.
Клапан 100 «нет давления, нет расхода» содержит вторую или нижнюю диафрагму 132, расположенную рядом с пластиной 108 основания. За счет этого, клапан 100 «нет давления, нет расхода» содержит центральную камеру 98 или камеру Вентури, расположенную между верхней диафрагмой 110 и нижней диафрагмой 132; верхнюю или герметизированную камеру 134, которая расположена над верхней диафрагмой 110; и нижнюю ′′камеру′′ 136 (не обязательно герметизированную), расположенную под нижней диафрагмой 132 и имеющую давление окружающей среды. Верхняя камера 134 получает давление флюида (выше по течению от главного флюидного клапана 54) при помощи трубопровода 140, который флюидо связан с флюидным каналом 36. Как уже было указано здесь выше, центральная камера 98 имеет давление (такое как давление Вентури), равное давлению в кольцевой камере 94.
Нижняя диафрагма 132 захвачена между нижней опорой 142, которая соединена со штырьковым соединителем 128, и шайбой 144, расположенной на противоположной (верхней) стороне нижней диафрагмы 132. Пружина 146 сжатия нижней диафрагмы расположена в нижней камере 166 пластины 108 основания, и расположена между пластиной 108 основания и шайбой 144, чтобы смещать нижнюю диафрагму 132 в ее нижнее положение. Пружина 116 верхней диафрагмы имеет большую жесткость пружины чем пружина 146 нижней диафрагмы. Колпак 106, пластина 108 основания и другие компоненты клапана 100 «нет давления, нет расхода» могут быть изготовлены из различных материалов, таких как алюминий, полимеры, пластики и т.п., которые являются достаточно прочными и стойкими к воздействию флюидов, распределяемых при помощи форсунки 18.
Как это лучше всего показано на фиг.4 и 5, штырь 130 идет вниз через корпус клапана 100 «нет давления, нет расхода» и выходит наружу из него. Нижний конец штыря 130/штырькового соединителя 128 введен в зажимной плунжер 150, который идет вниз через корпус 42 форсунки и выходит наружу из него. Нижний конец плунжера 150 шарнирно соединен с дистальным концом рычага 82 в шарнирном соединении 152. Комплект из трех шариков 154 (один из которых показан на фиг.5) установлен в проходах в верхнем конце зажимного плунжера 150, причем шарики смещены радиально друг от друга на 120 градусов. Штырь 130 установлен с возможностью скольжения внутри плунжера 150, а плунжер 150 установлен с возможностью скольжения в корпусе 42 форсунки. Плунжер 150 смещен в свое верхнее положение при помощи пружины 154, которая имеет меньшую жесткость чем объединенная жесткость пружин 70, 80 главных клапанов 54, 56.
Когда штырь 130 и штырьковый соединитель 128 движутся вниз из положения, показанного на фиг.4 и 5, шарики 154 толкаются радиально наружу или не могут двигаться радиально внутрь, что не позволяет плунжеру 150 двигаться вниз. В отличие от этого, когда штырь 130 и штырьковый соединитель 128 находятся в их верхних положениях, как это показано на фиг.4, 5 и 9А, верхнее расположение штыря 130 и штырькового соединителя 128 позволяет устанавливать более тонкий конец штыря 130 или штырькового соединителя 128 между шариками 154, так что шарики 154 могут двигаться радиально внутрь, что позволяет зажимному плунжеру 150 двигаться вниз. Это взаимодействие между штырем 130 и зажимным плунжером 150 показано и описано более подробно в патенте США No.2,582,195, который полностью включен в данное описание в качестве ссылки.
Ранее начала работы форсунки 18, клапан 100 «нет давления, нет расхода» типично находится в состоянии, показанном на фиг.9A. В этом состоянии, верхняя диафрагма 110 смещена в ее верхнее положение при помощи пружины 116 верхней диафрагмы. Более того, выступающие внутрь кончики 122 пальцев 120 опоры 112 верхней диафрагмы входят в зацепление с выступающей наружу головкой 126a соединителя 126, за счет чего штырь 130 и нижняя диафрагма 132 поднимаются в их верхние положения. Так как штырь 130 и штырьковый соединитель 128 находятся в их верхних положениях, зажимной плунжер 150 может свободно двигаться вниз с преодолением действия его пружины 154. Таким образом, когда пользователь пытается дозировать флюид за счет подъема рычага 82, рычаг 82 совершает поворот относительно точки, в которой рычаг 82 входит в зацепление со штоком 68 главного флюидного клапана (фиг.4), и тянет зажимной плунжер 150 вниз с преодолением действия пружины 154. Когда рычаг 82 отпускают, зажимной плунжер 150 возвращается в его положение, показанное на фиг.4. Таким образом, в этом состоянии, форсунка 18 не может быть приведена в действие, так как любое перемещение рычага 82 оператором не позволяет открыть главные клапаны 54, 56. Таким образом, форсунка 18 не может работать, когда отсутствует топливо под давлением.
В отличие от этого, когда топливо под давлением присутствует в форсунке 18 (то есть когда включен насос 28), в верхней камере 134 клапана 100 «нет давления, нет расхода» создается давление при помощи трубопровода 140. Это давление побуждает верхнюю диафрагму 110 двигаться вниз с преодолением действия пружины 116 верхней диафрагмы, как это показано на фиг.9В. При нахождении в этом положении, нижняя диафрагма 132 также движется в ее нижнее положение, под действием пружины 146 нижней диафрагма, как это показано на фиг.9С (фактически, промежуточная операция, показанная на фиг.9В, может не происходить в этом состоянии, так как клапан 100 может просто мгновенно сдвигаться из положения, показанного на фиг.9A, в положение, показанное на фиг.9С, так что состояние на фиг.9В показано в первую очередь просто для пояснения). Такое движение вниз нижней диафрагма 132 в положение, показанное на фиг.9C, побуждает штырь 130 и штырьковый соединитель 128 двигаться вниз, что приводит к тому, что шарики 154 движутся радиально наружу, и/или не могут двигаться радиально внутрь, блокируя любую попытку движения вниз зажимного плунжера 150. Блокирование такого движения вниз зажимного плунжера 150 гарантирует, что когда оператор тянет вверх рычаг 82, тогда рычаг 82 совершает поворот относительно конца зажимного плунжера 150. Таким образом, поворот рычага 82 поднимает шток 68 главного флюидного клапана, открывает главный паровой клапан 56 и главный флюидный клапан 54, и за счет этого позволяет заливать флюид в бак 40 автомобиля и производить рекуперацию паров, как уже было описано здесь выше.
Когда рычаг 82 поднят и главные клапаны 54, 56 открыты, флюид под давлением входит в зацепление, открывает тарелку 88 Вентури и выходит из наконечника 50. Когда флюид протекает через тарелку 88 Вентури, создается эффект Вентури в кольцевой камере 94, который побуждает воздух всасываться через отверстие 104 наконечника 50, как уже было описано здесь выше. Таким образом, в этом состоянии может происходить нормальная заправка, так как клапан 100 «нет давления, нет расхода» находится в конфигурации, показанной на фиг.9C.
Однако, если отверстие 104 наконечника 50 закрыто за счет достаточно высокого уровня жидкости в баке 40 автомобиля, тогда отрицательное давление, созданное за счет тарелки 88 Вентури, будет непосредственно приложено к центральной камере 98 клапана 100 «нет давления, нет расхода». Увеличение отрицательного давления превышает жесткость пружины 146 нижней диафрагмы, и побуждает нижнюю диафрагму 132 подниматься вверх. Таким образом, в этом случае, клапан 100 «нет давления, нет расхода» переходит в состояние, показанное на фиг.9В. Когда нижняя диафрагма 132 получает положение, показанное на фиг.9 В, тогда нижняя диафрагма 132 тянет штырь 130 вверх, что позволяет плунжеру 150 двигаться вниз. Тогда плунжер 150 движется вниз, под действием пружин главного парового клапана 56 и главного парового клапана 54, что воздействует на рычаг 82 и побуждает закрываться главные паровой и флюидный клапаны 54, 56.
В показанном варианте осуществления, рычаг 82 содержит зажим 160, который позволяет удерживать рычаг 82 в его верхнем положении во время операций дозирования, так что оператору не нужно удерживать рычаг 82 открытым. Конфигурация и работа зажима 160 будут описаны далее более подробно. Однако, в некоторых случаях, рычаг 82 может удерживаться открытым при помощи зажима 160, а давление во флюидном канале 36 может падать, когда насос 28 прекращает работать (то есть когда пользователь оплатил некоторый объем бензина, и этот оплаченный объем достигнут). В этом случае, флюид под давлением не поступает в форсунку 18 и поэтому падает давление в верхней камере 134 клапана 100 «нет давления, нет расхода».
Пружина 116 верхней диафрагма затем толкает опору 112 верхней диафрагмы, вместе с верхней диафрагмой 110, в их верхнее положение. При этом, выступающие радиально внутрь кончики 122 пальцев 120 опоры 112 верхней диафрагмы входят в зацепление с головкой 126а соединителя 126, втягивая соединитель 120, нижнюю диафрагму 132 и штырь 130 в их верхние положения. Поднимающийся штырь 130 побуждает плунжер 150 опускаться, что, в свою очередь, освобождает зажим 160 и побуждает рычаг 82 поворачиваться в его нижнее положение, под действием пружин 70, 80 главного парового и главного флюидного клапанов 54, 56. Таким образом, в этой схеме расположения, клапан 100 «нет давления, нет расхода» закрывает главные клапаны 54, 56, когда работа насоса 28 закончена, чтобы исключить пролив жидкости или нечаянное срабатывание форсунки 18 (следующим пользователем).
В описанном выше сценарии, в котором давление насоса 28 снижают, чтобы уменьшить или устранить давление во флюидном канале 36, тарелка 88 Вентури закрывается за счет действия пружины 90 тарелки Вентури. Однако пружина 146 верхней диафрагмы клапана 100 «нет давления, нет расхода» может быть недостаточно мощной, чтобы вытолкнуть флюид из верхней полости 134, особенно если нет прохода для выпуска флюида из верхней полости 134. Поэтому в этом случае могут быть образованы стравливающие проходы (не показаны) в кольцевой полости 94 или вокруг нее, позволяющие снижать давление в верхней полости 134, что позволяет пружине 146 верхней диафрагмы толкать верхнюю диафрагму 110 в ее верхнее положение. Работа клапана 100 «нет давления, нет расхода» описана здесь в соответствии с описанным в патенте США No.4,453,578, который полностью включен в данное описание в качестве ссылки, причем этот клапан может быть частью автоматического механизма отключения, который может автоматически отключать систему 10/форсунку 18 при полном заполнении бака 40 или другого резервуара.
Клапан 100 «нет давления, нет расхода» содержит различные компоненты, которые плотно установлены так, что этот клапан имеет низкий профиль. В частности, выполненный в виде одной детали колпак 106 соответствует по форме пластине 108 основания и при надевании на нее позволяет захватывать между ними верхнюю диафрагму 110. Колпак 106 также содержит трубопровод 140 и сквозной проход 96 Вентури. Как колпак 106, так и пластина 108 основания содержат выступающие радиально наружу фланцы 162 (см. фиг.10), через которые пропущены крепежные детали 164, позволяющие стягивать вместе колпак 106 и пластину 108 основания и закреплять клапан 100 по месту. При этом крепежные детали не проходят через верхнюю диафрагму 110, так что верхняя диафрагма 110 сохраняет свою прочность и целостность. Более того, один и тот комплект крепежных деталей 164 позволяет стягивать вместе компоненты 106, 108 и закреплять клапан 100 на форсунке 18.
Кроме того, когда колпак 106 установлен поверх пластины 108 основания и закреплен, колпак 106 оказывает давление на опору 112 верхней диафрагмы и сжимает пружину 116 верхней диафрагмы до желательного натяжения. Это позволяет создавать предварительное натяжение пружины 116 верхней диафрагмы точным и воспроизводимым образом. Более того, когда колпак 106 натягивают на пластину 108 основания, тогда колпак 106 и пластина 108 основания перекрываются в осевом направлении, что дополнительно снижает высоту/профиль клапана 100 «нет давления, нет расхода».
Кроме того, пружины 116, 146 являются соосными и значительно перекрываются в осевом направлении. В частности, пластина 108 основания содержит относительно глубокое углубление 165 для приема пружины 116 верхней диафрагмы и относительно высокую камеру 166 для приема пружины 146 нижней диафрагмы. Таким образом, в одном варианте осуществления, по меньшей мере 25%, или по меньшей мере 50% пружины 146 нижней диафрагмы перекрываются с пружиной 116 верхней диафрагмы в осевом направлении, когда обе диафрагмы 110, 132 находятся в их верхних положениях. Клапан 100 также работает с относительно небольшим осевым перемещением диафрагм 110, 132, а в некоторых случаях с таким малым перемещением как 100/1000 дюйма, что также способствует созданию конструкции клапана 100 с низким профилем.
Сила, воздействующая на верхнюю диафрагму 110 за счет флюида, может значительно изменяться, так как давление в линии нагнетания насоса 28 может значительно изменяться. Поэтому движение верхней диафрагмы 110 вниз с удалением от колпака 106 ограничено за счет входа в зацепление промежуточной губки 168 опоры 112 верхней диафрагмы с верхней поверхностью 170 отверстия 124 пластины 108 основания, как это показано на фиг.9C.
Пружина 116 верхней диафрагмы может иметь форму ′′песочных часов′′, как это лучше всего показано на фиг.10, в которой центральные витки пружины 116 имеют меньший диаметр чем витки на осевых ее концах. За счет этого, пружина 116 верхней диафрагмы имеет уменьшенную высоту в сжатом состоянии, так как когда пружина 116 верхней диафрагмы полностью сжата, витки пружины 116 могут перекрываться в радиальном и осевом направлении, что позволяет уменьшить глубину углубления 160, в которое входит пружина 116 верхней диафрагмы, и дополнительно снизить профиль клапана 100 «нет давления, нет расхода». Пружина 116 верхней диафрагмы сконфигурирован так, что когда опора 112 верхней диафрагмы доходит до ее нижнего положения, как это показано на фиг.9С, пружина 116 верхней диафрагмы не имеет ее высоту в сжатом состоянии, так что пружина 116 верхней диафрагмы не ограничивает движение опоры 112 верхней диафрагмы.
Верхняя диафрагма 110 подвержена действию давления флюида от насоса 28, и поэтому может испытывать относительно высокие давления. Поэтому колпак 106 может иметь кольцевую выемку 172, в которую входит внешняя губка 174 верхней диафрагмы 110, чтобы безопасно принимать верхнюю диафрагму 110 за счет посадки с натягом.
Верхняя поверхность 176 пластины 108 основания, которая входит в зацепление с обратной стороной верхней диафрагмы 110, также может быть выполнена так, чтобы безопасно захватывать диафрагму 110. В частности, верхняя поверхность 176 может иметь множество выступов, ребер, зубцов и т.п., позволяющих осторожно погружаться в диафрагму 110 и удерживать диафрагму 110 на месте. Выступы могут быть выполнены так, чтобы захватывать диафрагму 110 и предотвращать ее радиальное перемещение, однако они не являются такими острыми, чтобы разорвать диафрагму 110. Верхняя диафрагма 110, если ее вовремя не заменять, может приводить к отказу системы, особенно за счет усталости, возникающей при воздействии топлива с агрессивными добавками. Более того, утечка или повреждение верхней диафрагмы 110 могут приводить к значительной утечке топлива через форсунку 18. Таким образом, раскрытая здесь система, в которой верхняя диафрагма 110 надежно удерживается на месте, позволяет свести к минимуму вероятность повреждения верхней диафрагмы.
Клапаны 100 «нет давления, нет расхода» могут быть по меньшей мере частично предварительно собраны. В частности, колпак 106 и пластина 108 основания могут быть защелкнуты вместе. В частности, колпак 106 может быть со скольжением надет на пластину 108 основания, вместе с верхней диафрагмой 110, опорой 112 верхней диафрагмы, чашкой 114 опоры верхней диафрагмы и пружиной 116 верхней диафрагмы, захваченными между ними. Более того, соединитель 126 может быть введен в опору 112 верхней диафрагмы и закреплен в ней. Колпак 106 и пластина 108 основания могут быть введены в зацепление, постоянное или с возможностью разъединения, например, за счет посадки с защелкиванием, когда колпак 106 со скольжением надевают на пластину 108 основания, за счет чего пружина 116 верхней диафрагмы сжимается в желательной степени.
Подсборка колпака 106 и пластины 108 основания затем может быть соединена со штырем 130 с использованием штырькового соединителя 128, так что нижняя диафрагма 132, шайба 144 и пружина 146 нижней диафрагмы будут захвачены между ними. Комплект винтов может быть пропущен через внешние фланцы 162 колпака 106 и/или пластины 108 основания, чтобы надежно присоединить подсборку к корпусу 42 форсунки. Таким образом, может быть произведена предварительная сборка, позволяющая получить подсборку колпака 106 и пластины 108 основания, которая легко может быть заменена на другую такую подсборку в образованной модульной конструкции.
Как уже было указано здесь выше, только некоторые из пальцев 120 опоры 112 верхней диафрагмы могут иметь выступающие радиально внутрь кончики 122. В частности, в показанном варианте осуществления, чередующиеся пальцы 120 имеют кончики 122. Эта конфигурация позволяет легче (но надежно) вводить головку 126a соединителя 126 в опору 122 диафрагмы, что позволяет упростить процесс сборки.
Клапан 100 «нет давления, нет расхода» может работать в широком диапазоне температур, например, начиная ориентировочно от -40°С. Например, диафрагмы 110, 132 могут быть изготовлены из материала, который сохраняет гибкость при низких температурах, например, из такого материала, как фторсиликон. Кроме того, соединитель 126 может иметь переменную осевую длину, чтобы входить в зацепление с шариками 154 и компенсировать любую усадку материалов, когда на клапан 100 «нет давления, нет расхода» воздействуют очень низкие температуры. Добавочная длина соединителя 126 гарантирует, что штырь 130 будет выступать вниз в достаточной степени для того, чтобы фиксировать зажимной плунжер 150 на месте, когда нижняя диафрагма 132 перемещается в свое нижнее положение. В некоторых случаях, эти характеристики хладоустойчивости (то есть диафрагмы 110, 132 из фторсиликона и увеличенная длина соединителя 126) могут быть специально приданы клапанам 100 «нет давления, нет расхода», когда ожидается воздействие низких температур.
Система зажимного плунжера
Как это показано на фиг.4 и 5, зажимной плунжер 150 введен в расточку или в полость 180, которая идет вертикально (когда форсунка находится в своем положении дозирования), пересекает флюидный канал 36 и паровой канал 34, и проникает в их (и в конечном счета образует их часть). Как это лучше всего показано на фиг.11 и 12, цилиндрическая втулка (или вкладыш) 182 с уплотнением введена в полость 180. Втулка 182 помогает уплотнять флюидный канал 36 и паровой канал 34 и поддерживать их целостность, а также создает поверхность для направления и приема зажимного плунжера 150.
Втулка 182 содержит нижнюю губку 185a и среднюю губку 185b, выступающие радиально наружу, причем каждая губка 185а, 185b имеет плоскую поверхность в радиальной плоскости. Втулка 182 также содержит верхнюю кольцевую канавку 187. Нижнее и среднее уплотнительные кольца 184 и 186 установлены рядом с губками 185a, 185b, соответственно на нижнем и среднем участках втулки 182, чтобы закрывать флюидный канал 36 и флюидно уплотнять его. Верхнее уплотнительное кольцо 188 введено в верхнюю канавку 187 втулки 182, и взаимодействует со средним уплотнительным кольцом 186, чтобы уплотнять паровой канал 34. Крепежные детали (не показан) могут быть пропущены через выступающие радиально наружу фланцы 190 втулки 182, чтобы закрепить втулку 182 на месте в корпусе 42 форсунки. Корпус 42 форсунки содержит комплект из трех смещенных по оси губок 189, в которые упираются соответствующие уплотнительные кольца 184, 186, 188.
Эта схема расположения, в которой единственная прямолинейная осевая расточка идет непосредственно через флюидный канал 36 и паровой канал 34, отличается от многих уже известных конструкций, в которых полость 180 для приема зажимного плунжера 150 образована (при помощи механической обработки) отдельно и флюидно изолирована от флюидного канала 36 и парового канала 34, так что втулку не используют. В отличие от этого, в данной схеме расположения не требуется отдельно образовывать полость 180 зажимного плунжера, которая флюидно изолирована от флюидного канала 36 и парового канала 34, что значительно упрощает конструкцию и облегчает изготовление.
В показанном варианте осуществления, зажимной плунжер 150 и полость 180 зажимного плунжера расположены главным образом вертикально (то есть главным образом перпендикулярно к впуску 44, или к флюидному каналу 36/паровому каналу 34), причем, как уже было указано здесь выше, плунжер 68 главного флюидного клапана идет под углом. Эта конфигурация возможна за счет низкого профиля клапана 100 «нет давления, нет расхода». В частности, даже когда он идет главным образом вертикально (по сравнению с угловой конфигурацией в некоторых других системах), клапан 100 «нет давления, нет расхода» не выступает значительно вверх.
Эта система также позволяет производить ′′сухую′′ проверку системы рекуперации пара. В частности, может быть, желательно, проверить систему рекуперации пара в сухом состоянии, когда флюид не дозируют. Чтобы провести такую сухую проверку, клин, такой как плоский кончик отвертки и т.п., может быть заклинен между зажимным плунжером 150 и втулкой 182, что блокирует зажимной плунжер 150 на месте и не позволяет плунжеру 150 втягиваться вниз, даже когда в верхней камере 134 клапана 100 «нет давления, нет расхода» нет повышенного давления. Рычаг 82 затем может быть поднят, что побуждает шток 68 главного флюидного клапана также подниматься, открывая главные паровой и флюидный клапаны 54, 56. Затем могут быть проведены операции сухой проверки, такие как A/L тесты, в которых исследуют отношение рекуперированного пара к нагнетаемому флюиду, которые могут быть проведены без реального пропускания флюида через форсунку 18.
Жесткая оболочка
Как это показано на фиг.13, форсунка 18, и особенно корпус 42 форсунки, могут иметь защитную оболочку 200 по меньшей мере у верхнего/переднего участков, чтобы защищать различные форсунки 18, улучшать возможность чистки и повышать эргономичность форсунки 18. Показанная оболочка 200 закрывает и окружает весь корпус 42 форсунки, идет от впуска 44 до наконечника 50, и позволяет закрывать/окружать главный паровой клапан 56, главный флюидный клапан 54, клапан 100 «нет давления, нет расхода» и зажимный плунжер 50.
Оболочка 200, в варианте осуществления, показанном на фиг.13, состоит из двух частей 200а, 200b оболочки, которые скреплены друг с другом вдоль верхней/нижней кромок форсунки 18, так что корпус 42 форсунки находится между ними, причем их форма соответствует форме форсунки 18/корпуса 42 форсунки. Более конкретно, одна часть оболочки 200 может иметь охватываемые зажимные участки, а другая часть оболочки 200 может иметь соответствующие охватывающие зажимные участки, которые защелкиваются или плотно входят в зацепление друг с другом, чтобы закрепить оболочку 200 на месте. Оболочка 200 может быть изготовлена из различных материалов, которые являются относительно твердыми и жесткими, таких как найлон, наполненный стекловолокном, полимеры, неметаллические материалы и т.п. Например, в одном варианте осуществления, оболочка 200 изготовлена из материала, который имеет твердость по Роквеллу, составляющую по меньшей мере 50 единиц или по меньшей мере около 100 единиц, который является главным образом не эластичным.
Раскрытая здесь оболочка 200 отличается от многих стандартных крышек форсунки, которые часто делают из мягкого каучука. Например, материал оболочки является относительно твердым, так что материал оболочки не может быть растянут или деформирован пользователем, в отличие от крышек из мягкого каучука. Относительно жесткая оболочка 200 имеет приятный внешний вид, ее легче чистить, легче производить на ней печать (с учетом повышенной впитываемости и повышенной твердости), причем она придает жесткость форсунке 18 и улучшает ее защиту. Известно, что грязь, пыль и мусор легко прилипают к стандартным крышкам из мягкого каучука за счет их склонности к накоплению статических зарядов. В отличие от этого, твердый материал оболочки не имеет склонности к накоплению статических зарядов и поэтому грязь, пыль и мусор не прилипают к нему. По желанию, некоторые участки оболочки 200 могут быть относительно мягкими и изготовленными из каучука, отформованного или отлитого на ней, чтобы улучшить захват форсунки 18 рукой. Оболочка 200 может быть расположена в непосредственном контакте с корпусом 42 форсунки, при отсутствии промежуточного слоя, более мягкого чем внешняя оболочка 200, расположенного между корпусом 42 форсунки и оболочкой 200.
Относительно жесткий материал оболочки 200 не позволяет растягивать оболочку 200, чтобы надеть ее на форсунку аналогично крышкам из каучука. Поэтому оболочка 200 может состоять из двух или нескольких частей, которые надевают на форсунку 18 и плотно соединяют друг с другом. В этом случае, следует тщательно проектировать области крепления, чтобы оболочка 200 была надлежащим образом соединена с форсункой 18, но обеспечивала относительное движение всех внешних подвижных частей форсунки 18. В некоторых случаях, оболочка 200 может иметь устройство 202 защиты руки, которое проходит вокруг и ниже рычага 82, чтобы защищать рычаг 82 и руку пользователя.
Конструкция оболочки 200 из двух соединяемых защелкиванием частей позволяет устанавливать оболочку 200 на форсунку 18 и снимать ее с нее относительно быстро и легко. В отличие от этого, стандартные неразъемные крышки из мягкого каучука необходимо значительно растянуть и деформировать, чтобы натянуть такую крышку на форсунку 18, что затрудняет операции монтажа и демонтажа. Более того, легкость замены оболочки 200 позволяет пользователю легче переделывать форсунки 18. Например, оболочки 200 другого цвета, с другим рисунком, другим нанесенным текстом и т.п. могут быть установлены на различные форсунки, чтобы улучшить эргономику форсунок, предназначенных для дозирования различных видов топлива, различных марок топлива или топлива от специфического поставщика, для рекламирования и т.п.
Несмотря на то, что оболочка 200 показана и описана как состоящая из двух отдельных частей 200а, 200b, по желанию оболочка 200 может быть изготовлена из нескольких отдельных частей, что может улучшить легкость сборки/демонтажа оболочки 200. Оболочка 200 также может иметь область нанесения информации на верхней передней поверхности 204 и/или сверху на клапане 100 «нет давления, нет расхода», на которой может быть напечатан текст или нанесена другая информация. Область нанесения информации может иметь такую информацию как торговый знак топлива, тип или марка топлива, рекламная или другая информация. В некоторых случаях, область нанесения информации может индицировать информацию электронным образом и может получать питание от небольшой внутренней батарейки.
На фиг.14 и 15 показан альтернативный вариант осуществления оболочки 200′. В этом варианте осуществления, оболочка 200′ содержит нижний участок 250, верхний участок 252, передний участок 254 и участок 256 крышки (корпус зацепления или приемный корпус). Верхний участок 252 и нижний участок 250 соединены друг с другом с возможностью разъединения, причем корпус 42 форсунки при их соединении будет захвачен между ними. Верхний участок 252 и нижний участок 250 могут быть соединены друг с другом, с возможностью разъединения, за счет посадки с защелкиванием, за счет геометрий взаимного зацепления, охватываемых/охватывающих шпонок или участков взаимоблокировки, и т.п., как в случае оболочки 200, показанной на фиг.13. Однако, в отличие от варианта осуществления, показанного на фиг.13, в котором швы образованы сверху и снизу, оболочка 200′, показанная на фиг.14 и 15, имеет швы по бокам корпуса 42 форсунки. Оболочку 200′ легче изготавливать, собирать и/или разбирать.
Передний участок 254 оболочки 200′ содержит отверстие 258 для пропускания через него наконечника 50 и позволяет ввести гайку 206 наконечника. Передний участок 254 выполнен с возможностью взаимоблокировки с верхним участком 252 и нижним участком 250, аналогично взаимоблокировке верхнего участка 252 и нижнего участка 250 друг с другом (то есть с использованием шпонок взаимоблокировки и т.п.) Верхний участок 252 и нижний участок 250 также могут иметь губки 236, которые могут заходить под губку 239 устройства 202 защиты руки (которое описано здесь ниже), чтобы дополнительно блокировать компоненты оболочки 200′ друг относительно друга и крепить их к корпусу 42 форсунки. Наконец, крышка 256 может иметь губку 255, которая заходит под передний участок 254. Таким образом, различные участки 250, 252, 254, 256 имеют взаимоблокировку друг с другом, что позволяет создать прочную, жесткую цельную оболочку 200′.
Крышка 256 может быть постоянно или с возможностью разъединения соединена с верхним участком 252 при помощи пары винтов 260, однако следует иметь в виду, что крышка 256 может быть соединена с верхним участком 252 при помощи любых других подходящих средств или механизмов, имеющих посадку с защелкиванием и т.п. В одном случае, крышка 256 изготовлена из прозрачного или полупрозрачного материала, так что вставка 257 (например, бумага, картон, пластик, и т.п.) с индикацией, такой как реклама, название фирмы, информация относительно дозируемого флюида (то есть марка топлива и т.п.), может быть расположена между крышкой 256 и верхним участком 252, так что вставка 257/индикация видна пользователям. Альтернативно, крышка 256 может быть непрозрачной, при этом вставку 257 не используют.
Когда вставку 257 используют, и когда желательно получить доступ к вставке 257, тогда гайку 206 наконечника отвинчивают и снимают передний участок 254. Верхний участок 252 и нижний участок 250 разъединяют и отвинчивают винты 260, чтобы получить доступ к вставке 257. Оболочка 200′ легко может быть собрана в обратном порядке.
Следует иметь в виду, что форма и размер крышки 256 (и соответствующие области верхнего участка 252) могут быть изменены, так что в оболочку 200′ могут быть введены вставки различных форм и размеров, в том числе вставки для различных фирм-производителей форсунок. Например, крышка 256 и вставка 257 (и соответствующие области верхнего участка 252) могут быть расширены и могут выходить наружу за корпус 42 форсунки. Оболочки 200, 200′ также могут иметь размеры и форму, позволяющие принимать поощрительные жетоны, которые обычно используют на заправочных станциях.
Различные участки 250, 252, 254, 256 оболочки 200′ могут быть изготовлены из различных материалов, имеющих различную текстуру, цвет, цветные рисунки, или другие различные визуальные признаки, позволяющие придать оболочке 200′ приятный внешний вид. Например, нижний участок 250 и передний участок 254 могут иметь один цвет, а верхний участок 252 может иметь другой цвет, причем эти два цвета соответствуют схеме цветов поставляющей топливо компании. Само собой разумеется, что могут быть использованы различные другие схемы цветов, что не выходит за рамки настоящего изобретения.
На фиг.16-18 показан еще один альтернативный вариант осуществления оболочки. В этом варианте осуществления, оболочка 200′′ аналогична оболочке 200′, описанной здесь выше и показанной на фиг.14 и 15. Однако в этом случае участок 256′ крышки (корпус зацепления) может отличаться от участка 256 крышки варианта осуществления, показанного на фиг.14 и 15. В частности, участок 256′ крышки имеет выемку 259, которая может быть закрыта съемной крышкой 261, причем участок 256′ крышки непосредственно связан только с верхним участком корпуса 42 форсунки. Вставка 257 может быть установлена в выемке 259 и зажата между крышкой 261 и участком 256′ крышки. Крышка 261 может быть прозрачной или полупрозрачной, так что вставка 257 и нанесенная на нее информация видны через крышку 261. Участок 256′ крышки может быть постоянно прикреплен к форсунке 18/верхнему участку 252, например, при помощи винтов и т.п. Таким образом, участок 256′ крышки не может быть снят без разборки форсунки 18, что позволяет исключить подделку данных на вставке 257 или ее удаление пользователем/оператором.
В одном варианте осуществления, крышка 261 содержит переднюю шпонку (не показана), которая входит в соответствующий паз 263 в участке 256′ крышки. Крышка 261 также может иметь пару вертикальных боковых стопорных шпонок 264, которые входят в соответствующие пазы 265 в участке 256′ крышки. Крышка 261 может иметь выемку 267 на задней кромке, которая совмещается с соответствующей выемкой 269 участка 256′ крышки, когда крышку 261 надевают на участок 256′ крышки.
Крышка 261 может быть снята с участка 256′ крышки за счет отгиба шпонок 264 внутрь вручную и/или при помощи инструмента (такого, как отвертка), или за счет ввода пальца в выемки 267/269 и приложения достаточного давления вверх на крышку 261, так что крышка 261 поднимается вверх (фиг.18). Крышка 261 затем может быть полностью снята с оболочки 200′′, что обеспечивает полный доступ к выемке 259 и к введенной в нее вставке 257. Крышка 261 может быть вновь прикреплена к участку 256′ крышки за счет ввода передней шпонки и боковых запорных шпонок 264 в соответствующие пазы. Таким образом, крышка 261 позволяет легко заменять вставку 257, что дает некоторые преимущества по сравнению со вставкой 257 для описанной здесь выше оболочки 200′. Все другие признаки и преимущества описанных здесь выше оболочек 200, 200′ применимы к оболочке 200′′, показанной на фиг.16-18.
Варианты осуществления, показанные на фиг.14-15 и 16-18, можно считать аналогичными, за исключением различных конфигураций участков 256, 256′ крышки и введения крышки 261 в вариант осуществления, показанный на фиг.16-18. Таким образом, варианты осуществления, показанные на фиг.14-15 и 16-18, позволяют создать модульную конструкцию, упростить изготовление и снизить стоимость деталей, причем, по желанию, можно переходить от одной конфигурации к другой.
Интеграция характеристик рекламы/индикации за счет использования вставки 257, как было описано здесь выше, является предпочтительной, так как в этом случае характеристики рекламы/индикации имеют интегрированный, изящный внешний вид и не выдаются наружу/вверх относительно окружающих участков форсунки. Характеристики рекламы/индикации достаточно трудно удалить, при этом они не мешают работе или хранению форсунки 18.
В частности, корпус 256′ зацепления (участок крышки) может иметь периметр в виде сверху, и образовывать гладкий переход в корпус 42 форсунки, или в другие участки внешней оболочки 200′′, во всех положениях относительно периметра. За счет этого корпус 256′ зацепления придает единый внешний вид форсунке 18. Например, корпус 256′ зацепления может иметь стык с корпусом 42 форсунки/другими участками внешней оболочки 200′′ у периметра корпуса 256′ зацепления, причем части корпуса 256′ зацепления и корпуса 42 форсунки/внешней оболочки 200′′ на каждой стороне стыка/периметра могут образовывать плоскую поверхность на каждой стороне или непрерывную кривую, так что корпус 256′ зацепления будет гладко объединен с остальной частью форсунки и не будет образовывать острых углов или линий разделения между корпусом 256′ зацепления и остальной частью форсунки 18/оболочки 200′′.
Наконечник из двух деталей
Как это показано на фиг.19, в одном варианте осуществления, наконечник 50 состоит из двух деталей 50а, 50b. В частности, наконечник 50 содержит верхний участок 50а, введенный по резьбе в переходник 48 наконечника, и нижний участок 50b, введенный по резьбе в верхний участок 50а. В некоторых случаях, верхний участок 50а наконечника образует изгиб/угол и/или имеет искривление, что сложнее и более дорого в изготовлении, а нижний участок 50b является главным образом прямым. Таким образом, за счет использования наконечника 50 из двух деталей, необходимо только в небольшой части наконечника (то есть в его верхнем участке 50а) иметь угол, изгиб или радиус. Это позволяет сделать нижний участок наконечника 50b прямым, из трубчатого материала, что упрощает изготовление.
Кроме того, использование наконечника 50 из двух деталей позволяет изготавливать верхний участок 50а и нижний участок 50b из различных материалов. Например, нижний участок 50b наконечника по желанию или при необходимости может быть изготовлен из более дорогого и/или более прочного материала, такого как нержавеющая сталь, так как нижний/дистальный участок 50b вводят в топливный бак автомобиля и поэтому он больше подвержен воздействию топлива и паров топлива. При этом, верхний участок 50а наконечника 50, который непосредственно не подвержен воздействию топлива и паров топлива, может быть изготовлен из более дешевого материала и/или из материала более легкого в изготовлении, такого как литой алюминий.
Наконечник 50, а более конкретно верхний участок 50а наконечника (в показанном варианте осуществления), может иметь множество выступов 204, образованных на его нижней стороне. В показанном варианте осуществления эти выступы 204 образованы в виде единого целого с верхним участком 50а наконечника (то есть отлиты вместе с ним). Выступы 204 расположены и выполнены так, чтобы входить в зацепление с заливной трубой 38 топливного бака 40 автомобиля, так чтобы форсунка 18 не могла случайно отделиться от заливной трубы 38 во время заправки. Во многих случаях, такую функцию выполняет пружина, установленная на верхнем участке наконечника. Однако, выполненные в виде единого целого выступы упрощают изготовление и позволяет экономить материал. Как это показано на фиг.4, в другом варианте осуществления, выступы 204 могут быть образованы на обратной стороне колпака 52 рекуперации пара, в виде единого целого с ним.
Гайка наконечника
Как это лучше всего показано на фиг.19, наконечник 50 по резьбе введен в отверстие корпуса 42 форсунки. Наконечник 50 также может удерживаться на месте при помощи радиально идущего винта (не показан), пропущенного через корпус 42 форсунки и форсунку 18, позволяющего дополнительно закрепить наконечник 50 на месте.
Форсунка 18 также может иметь цилиндрическую гайку 206 наконечника с резьбой 207 на внутренней поверхности. Гайка 206 наконечника по резьбе входит в зацепление с резьбой 209 на внешней поверхности корпуса форсунки 42, что позволяет закрепить гайку 206 наконечника на месте. По желанию, гайка 206 наконечника может иметь вставку 208, которая идет радиально внутрь и входит в зацепление с наконечником 50 и дистальным концом переходника 48 наконечника. За счет этого гайка 206 наконечника идет радиально внутрь и контактирует с наконечником 50 по его окружности, чтобы удерживать наконечник 50 на месте. Альтернативно, гайка 206 наконечника и вставка 208 гайки наконечника могут быть выполнены в виде единого целого из одного куска материала.
Гайка 206 наконечника может быть выполнена так, что вставка 208 гайки наконечника фрикционно входит в зацепление с наконечником 50, так что вставка 208 гайки наконечника помогает удерживать наконечник 50 на месте при ввинчивании гайки 206 наконечника и создает некоторый уровень избыточности. Более того, тот факт, что наконечник 50 и вставка 208 по отдельности соединены с корпусом 42 форсунки, позволяет отвинчивать гайку 206 наконечника (например, для проведения ремонта, замены, осмотра и т.п.), в то время как наконечник 50/вставка 208 остаются на месте, соединенными с корпусом 42 форсунки.
Гайка 206 наконечника имеет дистальный конец, удаленный от наконечника 50, содержащий кольцевую губку 210. Губка 210 принимает цилиндрический конец оболочки 200 и закрывает стык гайки 206 наконечника и оболочки 200, что придает гладкий, законченный внешний вид форсунке 18 и устраняет любые зазоры. Таким образом, гайка 206 наконечника обеспечивает некоторый уровень избыточности при креплении наконечника 50 на месте, а также улучшает внешний вид форсунки 18 и помогает снизить загрязнение форсунки 18.
Так как гайку 206 наконечника просто ввинчивают в форсунку 18, то гайка 206 наконечника также может быть использована для упрощения изменения внешнего вида форсунки 18. Например, гайка 206 наконечника может иметь различные цвета, рисунки или тексты для рекламы или для повышения привлекательности, чтобы можно было отличить форсунки, дозирующие различные виды топлива, различные марки топлива, идентифицировать поставщика топлива, и т.п. Гайка 206 наконечника также легко может быть заменена при ее выходе из строя или для чистки.
Устройство защиты руки
Как это лучше всего показано на фиг.4, 19 и 20, форсунка 18 может иметь устройство 202 защиты руки, которое идет вокруг рычага 82, чтобы защищать рычаг 82 от случайного срабатывания и защищать руку пользователя при использовании форсунки 18. Как это показано на фиг.20, устройство 202 защиты руки содержит в целом L-образный нижний участок 212, имеющий изгиб ориентировочно на 90 градусов. Нижний участок 212 имеет горизонтальный участок 212а, идущий в заднем направлении от наконечника 50, и вертикальный участок 212b, идущий вверх к впуску 44 форсунки. Устройство 202 защиты руки также содержит в целом цилиндрический верхний участок или участок 214 соединения, охватывающий впуск 44 форсунки 18.
Как можно понять из сравнения фиг.4 и 19, устройство 202 защиты руки может быть соединено с форсунками, имеющими впуски 44 различных размеров. Например, впуск 44 форсунки 18, показанной на фиг.4, имеет относительно большой внешний радиус/периметр, так как эта форсунка 18 содержит систему рекуперации пара, для которой необходим шланг 16 большого диаметра. В отличие от этого, форсунка 18, показанная на фиг.19 имеет впуск 44 с меньшим радиусом/периметром и предназначена для использования со шлангом/системой, не имеющей рекуперации пара.
Таким образом, устройство 202 защиты руки может содержать верхние участки 214, имеющие различные внутренние радиусы/периметры. В частности, верхний участок 214, показанный на фиг.19, имеет относительно небольшой внутренний диаметр, и может плотно охватывать впуск 44 форсунки 18, показанной на фиг.19. В отличие от этого, верхний участок 214, показанный на фиг.4 имеет относительно большой внутренний диаметр, и может плотно охватывать впуск 44 форсунки 18, показанной на фиг.4.
Как это показано на фиг.20, верхний участок 214 устройства 202 защиты руки может быть прикреплен к нижнему участку 212 с возможностью разъединения. Верхний участок 214 содержит направляющую 216 и пару идущих вниз противоположных зажимных или присоединительных участков 218. Каждый зажим 218 может быть введен в соответствующее отверстие 220 нижнего участка 212, для входа в зацепление с нижним участком 212, с возможностью разъединения. Болт 222 может быть пропущен через совмещенные отверстия 224 верхнего участка 214 и нижнего участка 212 и введен по резьбе в гайку 226, чтобы скрепить участки 212, 214 вместе. Верхний участок 214 устройства 202 защиты руки также может иметь идущие радиально внутрь выступы 228 (фиг.4), входящие в кольцевую канавку 230 на впуске 44 форсунки, чтобы фиксировать верхний участок 214 в желательном осевом положении. Это позволяет создать модульную систему 202 защиты руки, в которой один и тот же нижний участок 212 может быть использован с различными верхними участками 214, что позволяет использовать устройство 202 защиты руки для различных форсунок 18. Альтернативно, по желанию, устройство 202 защиты руки может быть выполнено в виде одной детали.
Устройство 202 защиты руки также имеет гладкий, законченный внешний вид. Например, может быть использован болт 232 (фиг.4 и 19), расположенный в заглубленной стенке 234 устройства 202 защиты руки и ввинченный в корпус 42 форсунки, чтобы соединить устройство 202 защиты руки с корпусом 42 форсунки на ее переднем конце. Более того, передний конец верхнего участка 214 может иметь губку 236 (фиг.13), вводимую под губку 238 (фиг.13) жесткой оболочки 200, чтобы создать законченный внешний вид и снизить вероятность поступления загрязнений под устройство 202 защиты руки, а также обеспечить взаимоблокировку устройства 202 защиты руки и оболочки 200 для повышения прочности.
Цилиндрический участок 214 устройства 202 защиты руки может полностью или почти полностью охватывать впуск 44 форсунка (охватывать по меньшей мере ориентировочно на угле 300° в одном случае; на угле 360° в показанном варианте осуществления), чтобы надежно закреплять задний/верхний конец устройства 202 защиты руки. Так как цилиндрический участок 214 устройства 202 защиты руки расположен у впуска 44 форсунки, более конкретно, у верхнего участка впуска 44 форсунки (то есть поверх участка впуска 44 форсунки, расположенного с противоположной стороны от рычага 82), то любые направленные вниз усилия, приложенные к устройству 202 защиты руки, передаются к верхней поверхности впуска 44 форсунки, что создает большую силу сопротивления. В некоторых других устройствах 202 защиты руки, верхний/задний участок устройства 202 защиты руки прикреплен к нижней части впуска 44 форсунки при помощи винта. Однако, в таком варианте осуществления, винт может самопроизвольно вывинчиваться, когда направленные вниз усилия приложены к устройству 202 защиты руки, или же устройство 202 защиты руки может сломаться. В отличие от этого, описанный здесь устройство 202 защиты руки распределяет указанные усилия по верхнему участку/впуску 44 форсунки, что снижает воздействие направленных вниз усилий на устройство 202 защиты руки.
Устройство удержания в открытом состоянии
Как это показано на фиг.4, фиксатор 160 удержания в открытом состоянии может быть шарнирно соединен с задним/дистальным участком 82 рычага (в точке 240 поворота). Фиксатор 160 удержания в открытом состоянии имеет угловую нижнюю поверхность 242. Вертикально идущий нижний участок 212b устройства 202 защиты руки может иметь отверстия, в которые введены множество упоров 244.
Для того чтобы удерживать рычаг 82 в его открытом положении, рычаг 82 сначала поднимают, и фиксатор 160 поворачивают относительно точки 240 поворота, пока один из упоров 244 не будет расположен ниже угловой нижней поверхности 242. Рычаг 82 затем опускают, пока упор 244 фрикционно не войдет в зацепление с нижней поверхностью 242 фиксатора 160, удерживая рычаг 82 на месте, как это показано на фиг.8. На фиг.8 показан фиксатор, введенный в зацепление с верхним упором 244, однако следует иметь в виду, что фиксатор 160 может входить в зацепление с любым расположенным ниже упором 244, когда желателен более низкий дозированный расход. Таким образом, описанная система фиксации позволяет противодействовать суммарному действию пружин 70, 80 главных клапанов 54, 56 и удерживать рычаг 82 открытым, освобождая руки оператора для выполнения других задач.
Фиксатор 160 удержания в открытом состоянии расположен ниже рычага 82, на противоположной стороне от впуска 44 и на той же самой стороне, где находятся пальцы пользователя. Это позволяет пользователю, когда он поднимает рычаг 82, использовать свои пальцы для захвата рычага 82, но при этом его мизинец или безымянный палец, в отличие от других пальцев, могут свободно поворачиваться, когда он захватил рычаг 82, чтобы повернуть фиксатор 160 в его положение зацепления. Таким образом, фиксатор 160 удержания в открытом состоянии может быть приведен в действие одной рукой. Угловая нижняя поверхность 242 выполнена так, что фиксатор 160 удержания в открытом состоянии освобождается, когда зажимной плунжер 150 смещается вниз под действием пружины (то есть когда бак 40 автомобиля заполнен или когда поток флюида под давлением прекращен).
Эта схема построения фиксатора 160 удержания в открытом состоянии также позволяет вводить его в зацепление с вертикальной или задней поверхностью 212b устройства 202 защиты руки. Следует иметь в виду, что в некоторых других системах, фиксатор 160 удержания в открытом состоянии входит в зацепление с нижней или горизонтальной поверхностью 212a устройства 202 защиты руки. В отличие от этого, раскрытое здесь построение схемы удержания в открытом состоянии позволяет устанавливать вдоль нижнего участка 212а устройства 202 защиты руки датчики или другие компоненты, которые могут быть использованы, например, вместе с герконом, который взаимодействует с корпусом 14 колонки для заправки топливом, когда форсунка 18 хранится в корпусе 14 колонки для заправки топливом.
Приведенное описание позволяет понять, что заявленная форсунка 18 может обеспечивать безопасное и эффективное дозирование флюида и рекуперацию паров, а также может обеспечивать точное дозирование небольших количеств флюида и предотвращать неправильную работу колонки для заправки топливом, причем низкий профиль форсунки позволяет временно удерживать форсунку в открытом положении, что упрощает работу, при этом заявленная форсунка является долговечной, дешевой, эргономичной и простой в эксплуатации, причем она позволяет индицировать рекламную и/или другую информацию, является простой и дешевой для изготовления и сборки, а также имеет другие описанные здесь преимущества.