ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ТОПЛИВОПРОВОДА
FUEL PIPELINE CONNECTING ASSEMBLY

Настоящее изобретение относится к присоединению топливопровода, с помощью которого работающий на топливе отопитель транспортного средства может быть подключен к топливному резервуару или который может направлять протекающее от топливного резервуара топливо в отопитель.
Такого рода присоединение известно из заявки на патент DE 10 2017 123 046. Это известное присоединение топливопровода содержит дискообразный корпус присоединения, который расположен или может быть расположен в соответствующем отверстии корпуса отопителя. На обращенной от внутреннего пространства корпуса отопителя стороне от корпуса присоединения проходит присоединительная область выпускного топливопровода. Для направления топлива в направлении к предусмотренной в зоне сгорания пористой среде испарителя к ней может быть подключен выпускной топливопровод, ведущий вовнутрь отопителя к зоне сгорания. На свободно расположенной снаружи стороне корпуса присоединения в противоположном прохождению присоединительной области выпускного топливопровода направлении от корпуса присоединения проходит присоединительная область питающего топливопровода. К ней может быть подключен проходящий питающий топливопровод, направляющий топливо от резервуара.
Задачей настоящего изобретения является создание присоединения топливопровода для работающего на топливе отопителя транспортного средства, которое поддерживает улучшенную функциональность отопителя транспортного средства при компактном конструктивном исполнении.
В соответствии с изобретением эта задача решается с помощью присоединения топливопровода для работающего на топливе отопителя транспортного средства, содержащего размещаемый на корпусе отопителя транспортного средства корпус присоединения, отступающую от корпуса присоединения присоединительную область выпускного топливопровода для присоединения выпускного топливопровода, ведущего к камере сгорания, и отступающую от корпуса присоединения присоединительную область питающего топливопровода для присоединения питающего топливопровода, причем в корпусе присоединения предусмотрен, по меньшей мере, один конструктивный узел для воздействия на поток топлива в объеме потока топлива, образованном в корпусе присоединения.
За счет встраивания функционального узла в присоединение топливопровода возможно влияние на характеристику потока топлива, проходящего через присоединение топливопровода, без необходимости предусмотрения для этого в другом месте соответствующего функционального узла. Это ведет, с одной стороны, к экономии пространства для встраивания и, с другой стороны, позволяет реализовать создаваемую такого рода функциональным узлом функцию вблизи отопителя транспортного средства.
Особо предпочтительным образом этот эффект может быть использован в том случае, если, по меньшей мере, один функциональный узел содержит пульсационный демпфер. Таким образом, достигают возможности сглаживания или устранения таким пульсационным демпфером колебаний давления топлива в непосредственной близости от места, в котором топливо выдают в зону сгорания.
В случае одного несложно реализуемого исполнения пульсационный демпфер может содержать объем выравнивания давления и гибкий сепарирующий орган, отделяющий в корпусе присоединения объем выравнивания давления от объема потока топлива. Для встраивания в присоединение топливопровода может быть предусмотрено, что пульсационный демпфер содержит корпус пульсационного демпфера, образующий объем выравнивания давления, причем гибкий сепарирующий орган закреплен на корпусе пульсационного демпфера, запирая объем выравнивания давления, причем, далее, предпочтительно в корпусе присоединения может быть выполнена крепежная выемка демпфера для крепления пульсационного демпфера.
В случае исполнения иного типа, по меньшей мере, один функциональный узел может содержать топливный клапан. Таким образом, подвод или выдача топлива или паров топлива могут быть прерваны или возобновлены в непосредственной близости от зоны сгорания отопителя транспортного средства такого рода.
В случае исполнения, предпочтительного, в частности, для предотвращения газовыделения, предложено, что топливный клапан содержит обратный клапан, запирающий присоединение топливопровода в отношении протекания потока в направлении от присоединительной области выпускного топливопровода к присоединительной области питающего топливопровода.
При этом для несложного встраивания такого рода обратного клапана в корпус присоединения может быть предусмотрено, что обратный клапан содержит опирающийся о первую часть корпуса присоединения орган предварительного натяжения, предпочтительно пружину, создающую предварительное натяжение, и прижатый на второй части корпуса присоединения органом предварительного натяжения к седлу клапана орган клапана, предпочтительно шарик клапана.
Далее, осуществляемое в соответствии с требуемым режимом работы деблокирование потока топлива может быть осуществлено за счет того, что топливный клапан содержит клапан переключения, управляемый для деблокирования и запирания пути прохождения потока от присоединительной области питающего топливопровода к присоединительной области выпускного топливопровода.
В случае следующего варианта исполнения, по меньшей мере, один функциональный узел может содержать топливный насос.
Топливный насос содержит, например, неподвижно укрепленный на корпусе присоединения электромагнитный блок и движущийся линейно возвратно-поступательно в рабочей камере насоса поршень насоса и предусмотренный на поршне насоса якорь для магнитного взаимодействия с электромагнитным блоком, причем поршень насоса с помощью электрического возбуждения электромагнитного блока может перемещаться в направлении выталкивания топлива из рабочей камеры насоса и с помощью органа предварительного натяжения, предпочтительно пружины предварительного натяжения, перемещаться насосом в направлении приема топлива в рабочей камере. Такого рода топливный насос выполнен в виде дозировочного насоса, в случае которого действующий в качестве органа насоса поршень насоса перемещается для транспортировки топлива под приводным действием электромагнитного приводного блока. Альтернативно такого рода топливный насос может содержать в качестве приводного блока пьезоэлемент, который при электрическом возбуждении изменяет свою форму и действует при этом как орган насоса или перемещает орган насоса для транспортировки топлива.
В случае следующего варианта исполнения, по меньшей мере, один функциональный узел может содержать топливный фильтр.
Для обеспечения возможности достижения хода органа насоса, необходимого для подачи топлива, или необходимого для этого конструктивного пространства предложено, что присоединительная область питающего топливопровода и присоединительная область выпускного топливопровода расположены относительно друг друга соосно.
В случае реализуемого особо несложным образом исполнения корпус присоединения может быть выполнен интегрально с присоединительной областью питающего топливопровода и присоединительной областью выпускного топливопровода, то есть, например, в виде цельного блока материала, с помощью метода литья под давлением.
Далее, изобретение относится к работающему на топливе отопителю транспортного средства, содержащему встроенное в корпус отопителя присоединение топливопровода с соответствующей изобретению конструкцией.
Настоящее изобретение описано ниже со ссылкой на приложенные фигуры. Фигуры показывают:
Фиг. 1 показывает в продольном сечении вид на присоединение топливопровода для работающего на топливе отопителя транспортного средства;
Фиг. 2 показывает изображенное частично принципиально исполнение присоединения топливопровода;
Фиг. 3 показывает следующее частично принципиальное изображение альтернативного исполнения присоединения топливопровода;
Фиг. 4 показывает присоединение топливопровода с обратным клапаном, встроенным в корпус присоединения;
Фиг. 5 показывает присоединение топливопровода с дозировочным насосом, встроенным в корпус присоединения.
На фиг. 1 присоединение топливопровода для работающего на топливе отопителя транспортного средства обозначено в общем ссылочным обозначение 10. Присоединение 10 топливопровода содержит дискообразный корпус 12 присоединения, который вставлен в приданное ему отверстие 14 корпуса 16 отопителя 18. Для достижения герметичного запирания область корпуса 12 присоединения в его обращенной к внутреннему пространству 20 корпуса 16 отопителя может быть окружена уплотнительным элементом 22, который может быть натянут между ней и корпусом 16 отопителя. Для обеспечения прочной связанности корпуса 16 отопителя с присоединением 10 топливопровода на корпусе 12 присоединения предусмотрен фиксатор 24, который с вхождением в зацепление с выемкой 26 под фиксатор корпуса 16 отопителя захватывает фиксаторный выступ 28 и, тем самым, предотвращает отделение или выпадение присоединения 10 топливопровода из отверстия 14. На периметре образованного с дискообразной формой корпуса 12 присоединения могут быть предусмотрены несколько фиксаторов 24 такого рода.
На стороне 30 корпуса 12 присоединения, которая должна быть позиционирована обращенной к внутреннему пространству 20 корпуса 16 отопителя, в направлении от него проходит присоединительная область 32 выпускного топливопровода. Эта выполненная по типу патрубка присоединительная область 32 выпускного топливопровода содержит в своем внутреннем пространстве канал 34 топлива, который, с одной стороны, открыт в направлении выполненного в корпусе 12 присоединения объема 36 потока топлива и, с другой стороны, содержит в расширенной концевой области 38, например, два уплотнительных элемента 40. В концевой области 38 укреплен выполненный в виде воронки, удерживающий уплотнительные элементы 40 в канале 34 топлива крепежный элемент 42, сквозь который может быть введен выпускной топливопровод, проходящий во внутреннем пространстве 20 корпуса 16 отопителя. После введения выполненный, например, в виде стационарного топливопровода из металлического материала выпускной топливопровод вследствие зажимного действия уплотнительных элементов 40 соединен с защитой от выхода топлива с областью 32 выпускного топливопровода.
На приданной, ориентированной наружу стороне 44 от корпуса 12 присоединения со смещением относительно присоединительной области 32 проходит присоединительная область 46 питающего топливопровода. Она также выполнена в виде патрубка и образует в своем внутреннем пространстве открытый в направлении объема 36 в корпусе 12 присоединения потока топлива канал 48 топлива. Для направления протекающего от топливного резервуара топлива в объем 36 потока топлива и, через него, в канал 34 топлива, на присоединительную область 46 питающего топливопровода может быть насажен топливопровод, выполненный, например, в виде гибкого шланга.
Корпус 12 присоединения изготовлен интегрально с присоединительной областью 32 выпускного топливопровода, присоединительной областью 46 питающего топливопровода и фиксатором или фиксаторами 24, то есть в виде цельного блока материала, например, методом литья под давлением и, например, из полимерного материала.
На корпусе 12 присоединения 10 топливопровода предусмотрен функциональный узел, обозначенный в общем ссылочным обозначением 50. В показанном примере функциональный узел 50 выполнен в виде пульсационного демпфера и содержит укрепленный в выемке 51 крепления демпфера имеющий форму горшка корпус 54, в котором образован заполненный, например газом, таким как, например, воздух, объем 56 выравнивания давления. Объем 56 выравнивания давления заперт в направлении объема 36 потока топлива гибким, например, имеющим форму мембраны, сепарирующим органом 58, стационарно укрепленным на корпусе 54 пульсационного демпфера.
Вследствие гибкости сепарирующего органа 58 и сжимаемости присутствующего в объеме 56 выравнивания давления газа могут быть сглажены и – в идеальном случае - исключены колебания давления в топливе, протекающем через объем 36 потока топлива, с деформацией сепарирующего органа 58 и сжатием присутствующего в объеме 56 выравнивания давления.
Для достижения прочной связанности корпус 54 пульсационного демпфера может быть запрессован в корпус 12 присоединения и/или может быть закреплен на нем или в нем посредством замыкания материала, в частности, склеивания или сварки. Сепарирующий орган 58 также может быть стационарно соединен с корпусом 54 пульсационного демпфера, например, с помощью склеивания или сварки.
Описанные еще более детально формы исполнения присоединений топливопроводов изображены на фиг. 2 и 3. В изображенной на фиг. 2 форме исполнения в корпусе 12 присоединения в качестве функционального узла 50 расположен топливный клапан, обозначенный в общем ссылочным обозначением 60. Он может отпирать или запирать соединение по потоку между каналами 48, 34 топлива для воспрепятствования, тем самым, входу топлива в отопитель 18 транспортного средства или предотвращения выделения паров топлива из зоны сгорания отопителя 18 транспортного средства.
В случае показанной на фиг. 3 формы исполнения в качестве функционального узла 50 в корпусе 12 присоединения 10 топливопровода расположен топливный насос 62. С помощью топливного насоса 62 поступаемое из топливного резервуара жидкое топливо можно транспортировать в направлении зоны сгорания отопителя 18 транспортного средства.
Фиг. 4 показывает исполнение присоединения 10, в случае которого в качестве конструктивного узла 50 в корпусе 12 присоединения предусмотрен топливный клапан 60, в частности, обратный клапан 64.
В случае этой формы исполнения корпус 12 присоединения выполнен двухсекционным. Первая часть 66 корпуса присоединения содержит присоединительную область 32 выпускного топливопровода с образованным в ней каналом 34 топлива, внутренний конец которого образует также часть или одну часть объема 36 потока топлива. Первая часть 66 корпуса 12 присоединения описанным выше образом подлежит установке в отверстие 14 корпуса 16 отопителя и содержит, например, также фиксатор 24.
Вторая часть 68 корпуса присоединения соединена по среде с помощью уплотнительного элемента 70 в виде кольца круглого сечения с первой частью 66 корпуса присоединения и содержит присоединительную область 46 с образованным в ней каналом 48 топлива. Из фиг. 4 видно, что присоединительная область 32 выпускного топливопровода и присоединительная область 46 питающего топливопровода расположены относительно друг друга соосно, в результате чего выполненные в них каналы 34, 38 топлива проходят со взаимным осевым продолжением в направлении оси К канала и без бокового смещения относительно оси К канала.
На второй части 68 корпуса присоединения выполнено имеющее, например, коническую форму седло 72 клапана, на которое может быть насажен орган 74 клапана, выполненный в виде шарика клапана. Орган 76 предварительного натяжения, выполненный в виде пружины, создающей предварительное натяжение, опирается, с одной стороны, об участок 78 первой части 66 корпуса присоединения, который также позиционирован в зацеплении со второй частью 68 корпуса присоединения и при этом прижимает орган 74 клапана к его седлу 72 клапана. За счет этого, несмотря на то, что при подготовке соответствующего давления топлива в канале 48 топлива со сжатием органа 76 предварительного натяжения возможно протекание топлива через канал 48 топлива, объем 36 топлива и канал 34 топлива в направлении зоны сгорания отопителя транспортного средства, поток в противоположном направлении или также выход газов топлива, присутствующих в зоне сгорания прерывают, однако, с помощью обратного клапана 64.
Фиг. 5 показывает присоединение 10 топливопровода, в случае которого в усовершенствовании принципиально изображенного на фиг. 3 исполнения в качестве функционального узла 50 предусмотрен топливный насос 62, называемый в общем также дозировочным насосом.
Топливный насос 62 содержит в корпусе 12 присоединения вставку 80 рабочей камеры насоса с рабочей камерой 82 насоса, продольно ориентированной в направлении оси К канала. Вставка 80 рабочей камеры насоса окружена корпусом 84 насоса, который укреплен с промежуточным креплением уплотнительного элемента 86 на корпусе 12 присоединения и вместе с продольной областью вставки 80 рабочей камеры насоса образует открытый через отверстия 88 в направлении рабочей камеры 82 насоса питающий объем 90 с кольцевой формой.
В рабочей камере 82 насоса орган 94 насоса, образующий поршень 92 насоса, может возвратно-поступательно двигаться в направлении оси К канала, причем в случае показанной на фиг. 5 формы исполнения необходимо также отметить, что оба канала 34, 48 топлива расположены относительно друг друга соосно в направлении оси К канала.
В расположенной вне вставки 80 рабочей камеры насоса области поршня 92 насоса расположен якорь 96. О вставку 80 рабочей камеры насоса, с одной стороны, и якорь 96, с другой стороны, опирается выполненный в виде винтовой пружины сжатия орган 98 предварительного натяжения, который обеспечивает, тем самым, предварительное натяжение поршня 92 насоса в направлении из рабочей камеры 82 насоса и с прилеганием к части 10 присоединения топливопровода, образующей присоединительную область 46 присоединения 10 топливопровода.
На или в корпусе 12 присоединения в качестве части блока 101 привода стационарно укреплен электромагнитный блок 102 с электрически возбуждаемым устройством 104 катушек. За счет возбуждения устройства 104 катушек происходит магнитное взаимодействие с якорем 96, которое нагружает его в направлении внутрь электромагнитного блока 102 и, таким образом, перемещает поршень 92 насоса в направлении уменьшения заполненного топливом объема рабочей камеры 82 насоса для выталкивания топлива. Здесь следует указать на то, что для определенного подвода топлива вниз по потоку от рабочей камеры 82 насоса, например, в начале канала 34 топлива, может быть предусмотрен обратный клапан, допускающий прохождение потока топлива лишь в направлении в канал 34 топлива, и также соответствующим образом вверх по потоку от рабочей камеры 82 насоса, например, на конце канала 48 топлива, может быть предусмотрен обратный клапан, допускающий прохождение потока топлива лишь в направлении к рабочей камере 82 насоса.
За счет чередующегося возвратно-поступательного движения топливо соответственно чередующимся образом подают через канал 48 топлива в рабочую камеру 82 насоса и выталкивают его из рабочей камеры 82 насоса в канал 34 топлива. При каждом таком движении поршня 92 насоса происходит выталкивание определенного объема топлива из рабочей камеры 82 насоса и его подача в направлении к зоне сгорания отопителя, в результате чего за счет регулировки рабочей частоты такого рода топливного насоса 62 может быть осуществлено перекачивание дозированного количества топлива, подлежащего подаче к зоне сгорания.
В завершение следует указать на то, что в такого рода присоединении топливопровода могут быть предусмотрены также функциональные блоки с другим исполнением, которые воздействуют на поток топлива и, тем самым, на транспортируемое топливо. Так, возможно, например, встраивание в корпус присоединения топливного фильтра с сетчатым фильтрующим элементом, за счет чего топливо, протекающеее через канал 48 топлива, должно сначала пройти через этот сетчатый фильтрующий элемент и затем, будучи по возможности очищенным от возможно захваченных частиц, может протекать далее в канал 34 топлива.