颗粒捕集装置及燃料供应系统的制作方法

本发明涉及一种用于燃料箱的颗粒捕集装置及燃料供应系统。

背景技术：

通常，车辆的燃料箱由上半部和下半部金属壳体焊接在一起。在焊接过程中，一些金属颗粒会形成并且留在燃料箱中。燃料泵通常位于燃料箱内用于将燃料箱内的燃料泵送到发动机。因此，在发动机运转期间，金属颗粒可能会被燃料泵吸入，潜在地磨损燃料泵和发动机。现有技术中通常采用在燃料箱底部放置磁铁来捕集金属颗粒。由于燃料箱较大，需要放置较多的磁铁才能达到效果，因而成本较高。

技术实现要素：

根据本发明一方面，提供一种位于燃料箱内的颗粒捕集装置，包含：具有倾斜角的进口管道设置以接受所述燃料箱的燃料；与所述第一管道连接并成角度的出口管道；连接在所述第一管道和所述出口管道交接处下方并与所述进口管道和所述出口管道流体连接的捕集槽；及连接至所述捕集槽的磁铁。

在一个实施例中，进口管道和所述出口管道为一体成型。

在另一个实施例中，捕集槽包括底壁以及连接至所述底壁和所述进口管道的第一侧壁和连接至所述底壁和所述出口管道的第二侧壁。

在另一个实施例中，第一侧壁为倾斜壁，所述第二侧壁为倾斜壁。

在另一个实施例中，出口管道包括扩大部和出口部，所述扩大部邻近所述捕集槽，所述扩大部和所述出口部的过渡区形成倾斜并且朝向所述捕集槽的第三侧壁。

在另一个实施例中，磁铁位于所述捕集槽的所述底壁上。

在另一个实施例中，颗粒捕集装置进一步包括位于所述捕集槽顶部的过滤元件。

在另一个实施例中，过滤元件为网状部件，网孔大小设计为减轻所述流体在所述捕集槽内的涡流。

在另一个实施例中，捕集槽大致为倒梯形状。

在另一个实施例中，进口管道和所述出口管道之间的角度大约在90度至180度之间。

根据本发明的另一方面，提供一种燃料供应系统，包含：用于存储燃料的燃料箱；位于所述燃料箱内的燃料存储器；位于所述燃料存储器内用于输送燃料存储器内的燃料的燃料泵；连接至所述燃料泵以将所述燃料从燃料箱吸入到所述燃料存储器内的射流泵；及位于所述燃料存储器内并且流体连接至所述射流泵的颗粒捕集装置。其中颗粒捕集装置包括：捕集槽；连接至所述捕集槽的进口管道和出口管道；以及连接至所述捕集槽的磁铁。其中所述进口管道和所述出口管道位于所述捕集槽的上方并且并互相成角度设置。

在一个实施例中，射流泵包括具有开口端的射流泵管道，所述开口端邻近并指向所述捕集槽的进口管道的入口以使燃料箱的燃料经由所述颗粒捕集装置流入所述燃料存储器，其中所述射流泵的开口端和所述颗粒捕集装置的进口管道的进口部位于所述所述燃料存储器内。

在另一个实施例中，射流泵包括具有开口端的射流泵管道，所述开口端邻近并指向所述捕集槽的进口管道的入口以使燃料箱的燃料经由所述颗粒捕集装置流入所述燃料存储器，其中所述射流泵的开口端和所述颗粒捕集装置的进口管道的进口部位于所述所述燃料存储器外。

在另一个实施例中，进口管道与所述出口管道之间形成v形结构。

在另一个实施例中，出口管道的截面积大于所述进口管道的截面积。

在另一个实施例中，捕集槽包括底壁以及连接至所述底壁的倾斜的第一侧壁和倾斜的第二侧壁。

在另一个实施例中，进口管道的入口为漏斗形。

在另一个实施例中，出口管道包括扩大部和出口部，所述扩大部邻近所述捕集槽，所述扩大部和所述出口部的过渡区形成倾斜的第三侧壁；其中所述第三壁使随燃料碰撞到其上的颗粒落入所述捕集槽中。

在另一个实施例中，颗粒捕集装置进一步包括位于所述捕集槽内并顶部的过滤元件。

在另一个实施例中，过滤元件为网状部件，网孔大小设计为减轻所述流体在所述捕集槽内的涡流。

在另一个实施例中，磁铁位于所述底壁、所述第一侧壁以及所述第二侧壁中至少一个上。

结合附图根据下面详细描述的一个或多个实施例，本发明的一个或多个特征和或优点会显而易见。

附图说明

图1描述了根据本发明的一个或多个示例实施例的燃料系统的示意图，显示了燃料系统连接至发动机。

图2描述了根据本发明的另一实施例的燃料系统的示意图。

图3描述了图1和2中所示的颗粒捕集装置的立体示意图。

图4描述了图3中的颗粒捕集装置的截面示意图。

图5描述了替代实施例的颗粒捕集装置。

具体实施方式

根据需要，本说明书中公开了本发明具体的实施例；但是，应理解公开的实施例仅为本发明的示例并且可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。

图1描述了根据本发明的一个或多个示例实施例的燃料系统100的示意图，显示燃料系统100连接至发动机102。在一个或多个实施例中，燃料系统100包括用于存储燃料的燃料箱104、位于燃料箱104内的燃料存储器106、位于燃料存储器106内用于输送燃料存储器106内的燃料的燃料泵108、连接至燃料泵108以将燃料从燃料箱104吸入到燃料储存器106内的射流泵110。在一个或多个实施例中，燃料存储器106位于燃料箱104内并且为独立于燃料箱104的容器。当燃料箱104内的燃料液面水平高于燃料存储器106的顶部时，燃料箱104内的燃料会由于重力自动流入燃料存储器106内。然而，当燃料箱104内的燃料液面水平低于燃料存储器106的顶部，则通过射流泵110将燃料从燃料箱104输送至燃料存储器106内。由于燃料存储器106具有小的体积，在燃料箱104内的燃料量较少时，燃料存储器106的液面也能保持一定高度使燃料泵108至少部分浸入燃料中。

在一个或多个实施例中，燃料泵108通过燃料供应管道112将加压燃料供应至发动机102并且通过射流泵管道114将加压燃料供应至射流泵110，通过文氏管效应而将燃料箱104内的燃料经由吸入管116供应至燃料存储器106内。在一个或多个实施例中，射流泵管道114上可设置有阀门118从而响应于燃料存储器106内的燃料水平有选择地打开。例如，当燃料存储器106内的燃料水平低于预定水平时，阀门118可打开以运转射流泵110。当燃料存储器106内的燃料水平高于预定水平时，阀门118可关闭以停止运转射流泵110。这样可以在必要的时候运转射流泵110以节约能量。在一个或多个实施例中，吸入管116可连接在燃料存储器106的底壁117上并通过底壁117的通孔与燃料箱104的燃料流体连接。吸入管116可设置有止回阀120以仅允许燃料从燃料箱104流至燃料存储器106而阻止燃料从燃料存储器106流至燃料箱104。

在一个或多个实施例中，燃料箱104由第一金属壳体122和第二金属壳体124焊接在一起。在焊接过程中，一些金属颗粒会形成并且留在燃料箱104中。因此，在发动机102运转期间，金属颗粒可能会被燃料泵108吸入，潜在地磨损燃料泵108和发动机102。因此，本发明的燃料系统进一步包括位于燃料储存器106内并且流体连接至射流泵110的颗粒捕集装置126。本申请中，流体连接是指颗粒捕集装置126设置为接受射流泵110流出的燃料。在一个或多个实施例中，颗粒捕集装置126可经由任何合适的方式例如支架127而固定在燃料存储器106内。支架127可以任何合适的方式连接颗粒捕集装置226，例如焊接，螺栓连接和卡扣连接。

进一步参考图3及图4，图3描述了图1和2中所示的颗粒捕集装置126的截面示意图。图4描述了图3中的颗粒捕集装置126的立体示意图。在一个或多个实施例中，颗粒捕集装置126包括捕集槽128、连接至捕集槽128的进口管道130和出口管道132以及连接至捕集槽128的磁铁134。在一个或多个实施例中，捕集槽128包括底壁136以及连接至底壁136和进口管道130的第一侧壁138和连接至底壁136和出口管道132的第二侧壁140。在图示的实施例中，第一侧壁138为倾斜壁，并且第二侧壁140为倾斜壁。捕集槽128可大致为倒金字塔形。应该理解地是，在其它实施例中，捕集槽128可以为任何可利于流体和颗粒流入的形状例如倒截头圆锥形。在一个或多个实施例中，磁铁134位于捕集槽128的底壁136上。在其它实施例中，磁铁134可位于第一侧壁138以及第二侧壁140中至少一个上。磁铁134可位于捕集槽128内或位于捕集槽128外。

在一个或多个实施例中，进口管道130设置为接收从射流泵管道142的开口端144流出的燃料。开口端144可邻近捕集槽128的入口147或部分位于捕集槽128的进口部146中。由于射流泵具有一定流速，其开口端144射出的燃料基本进入进口管道130中。即，射流泵管道142的开口端144与捕集槽128的进口管道流体连接。在图1所示的实施例中，射流泵管道142的开口端144与捕集槽128的进口部146仅流体连接并没有物理连接或接触。部件的分离设置可方便维修和更换。进口管道130的进口部146可为漏斗形以利于接收来自射流泵的燃料。可选地，射流泵管道142的开口端144与捕集槽128的进口部146可物理连接，例如通过螺栓，卡扣等物理连接。进一步地，在一个或多个实施例中进口管道130相对与水平位置具有倾斜角β。其中，在一个或多个实施例中，倾斜角β例如但不限于15度至45度之间。倾斜的进口管道130有利于流体流向捕集槽128，另外由于一些颗粒包括金属颗粒和非金属颗粒的质量大于燃料，使带有速度的燃料中的非金属颗粒及金属颗粒更容易冲向捕集槽128的底部。

出口管道132设置为将接收的燃料排出到燃料存储器106。在一个或多个实施例中，进口管道130和出口管道132位于捕集槽128的上方并且并互相成角度设置。在一个或多个实施例中，进口管道130和出口管道132之间的角度α大约为90度至180度之间。如图所示，进口管道130与出口管道132连接并形成具有角度α的v形结构。出口管道132相对与水平位置具有倾斜角γ。倾斜的出口管道132进一步使逸出捕集槽128的颗粒由重力作用落回捕集槽128。

捕集槽128可连接在进口管道130和出口管道132交接处下方。这种结构设计有利于引导流体，例如燃料冲向捕集槽128以实现高效的颗粒捕集。应该理解地是，进口管道130并不必须与出口管道132直接连接。在替代实施例中，进口管道130和出口管道132之间可以具有连接部或过渡部(未图示)。在一个或多个实施例中，进口管道130和出口管道132可以一体成型，并且例如经由紧固件或焊接而连接至捕集槽128以提高制造效率。

在射流泵110运转期间，燃料箱104内的燃料通过射流泵110而被供应至燃料存储器106内。在一个或多个实施例中，射流泵110包括具有开口端144的射流泵管道142，其中开口端144邻近并指向颗粒捕集装置126的进口管道130的入口146以使燃料箱104的燃料经由颗粒捕集装置126流入燃料储存器106。在一个或多个实施例中，为了更好地引导燃料流，第一管道130的进口部146为漏斗形。燃料流从颗粒捕集装置126的进口管道130流至捕集槽128，如果燃料中携带有金属颗粒，则会被磁铁134捕集并保留在捕集槽128的底部。这样，可避免颗粒进入燃料泵108和发动机102。由于射流泵110间歇性运转，出口管道132的载面积s2可设置为大于进口管道130的截面积s1以减低流速避免流体从进口管道130流至出口管道132期间带来的冲击。此外，由于来自射流泵110的燃料速度较快并且进口管道130可相对于水平方向的倾斜设置，流体在到达捕集槽128处时容易形成涡流。在一个或多个实施例中，为了减轻涡流，颗粒捕集装置126进一步包括位于捕集槽128顶部的过滤元件148。在一个或多个实施例中，过滤元件148为网状部件，网孔大小设计为减轻流体在捕集槽128内的涡流并且足以让颗粒物质通过。

参考图5，图5描述了替代实施例的颗粒捕集装置526。在一个或多个实施例中，在一个或多个实施例中，颗粒捕集装置526包括捕集槽528、连接至捕集槽528的进口管道530和出口管道532以及连接至捕集槽528的磁铁534。在一个或多个实施例中，捕集槽528包括底壁536以及连接至底壁536和进口管道530的第一侧壁538和连接至底壁536和、出口管道532的第二侧壁540。在一个或多个实施例中，颗粒捕集装置526进一步包括位于捕集槽528顶部的过滤元件548以减轻涡流。在一个或多个实施例中，出口管道532包括扩大部550和出口部552，其中扩大部550邻近捕集槽528。扩大部550的截面积s3大于出口部552的截面积s2。在一个或多个实施例中，进口管道530的截面积s1小于出口管道532的出口部552的截面积s2，因此s3>s2>s1。进一步地，扩大部550和出口部552的过渡区形成倾斜并且朝向捕集槽528的第三侧壁554。这样，在进口管道530内的流体中的颗粒冲击到第二侧壁540上并向上运动时会受到第三侧壁554的反弹而回到捕集槽528内。图5还示出了射流泵的射流泵管道142及射流泵管道142的开口端144邻近颗粒捕集装置526的进口管道530。

返回参考图2，其中图2描述了根据本发明的另一实施例的燃料系统200的示意图。在一个或多个实施例中，燃料系统200包括用于存储燃料的燃料箱204、位于燃料箱204内的燃料存储器206、位于燃料存储器206内用于输送燃料存储器206内的燃料的燃料泵208、连接至燃料泵208以将燃料从燃料箱204吸入到燃料储存器206内的射流泵210。在一个或多个实施例中，本发明的燃料系统200进一步包括至少部分位于燃料储存器206内并且流体连接至射流泵210的颗粒捕集装置226。颗粒捕集装置226包括捕集槽228、连接至捕集槽228的进口管道230和出口管道232以及连接至捕集槽228的磁铁234。如图所示，捕集装置226的捕集槽228和出口管道232位于燃料存储器206内，而进口管道230具有延伸出燃料存储器206的进口部246。在一个或多个实施例中，射流泵210包括位于燃料存储器206内的射流泵管道214以及位于燃料存储器206外面并且具有开口端244的射流泵管道242。在一个或多个实施例中，开口端244邻近并指向颗粒捕集装置226的进口管道230的入口248以使燃料箱204的燃料经由颗粒捕集装置226流入燃料储存器206。在一个或多个实施例中，为了更好地引导燃料流，捕集槽228的进口管道230的进口部246为漏斗形。在图示的实施例中，进口管道230可为具有弯折的管道部分以适合射流泵管道242的设置。可选地，捕集槽228可位于燃料储存器206之外。出口管道232连接到捕集槽228或出口管道232部分位于捕集槽228内。在图2所示的实施例中，射流泵管道242的开口端244与捕集槽228的进口部246仅流体连接并没有物理连接或接触。这样设置的好处在于能够更好地将射流泵管道242的开口端244周围的燃料箱204内流体带入捕集槽228的进口部246。

与图1所示的燃料系统100类似，燃料系统200射流泵管道214上可设置有阀门218从而响应于燃料存储器106内的燃料水平有选择地打开。

本发明提供的颗粒捕集装置的结构有利地利用流入液体的动能捕集金属和非金属颗粒。另外，磁铁位于燃料的流动路径中能够进一步捕集金属颗粒。本发明使用一个磁铁能达到期望的结果，因而能够降低成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。