CN102330624B - 一种燃油箱内的燃油加热器总成 - Google Patents
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Abstract
一种燃油箱内的燃油加热器总成属于机动车燃油系统的配套装置；以汇集法兰(5)将出油管(1)、改造后的新回油管(2)、燃油加热器(3)及其电源引导管(4)以及油域限位装置(6)组合为一个整体呈总成一体化式结构，油域限位装置(6)是能在燃油箱(7)中围成一定的几何空间——即油域、并能限制油域内的燃油晃动式来回流动的程度的装置，油域限位装置(6)为燃油过滤装置(8)和/或限位筒(15)；能使燃油加热器(3)正常起作用，保证出油管(1)对外的供油温度，充分有效的利用回流燃油的高温热量，保证整体燃油系统正常运行，结构简单、成本低、易实施，便于维护、节约能源，提高经济效益，宜于标准化。
Description
技术领域
本发明属于机动车燃油系统的配套装置技术领域，涉及一种燃油箱内的燃油加热器总成。
背景技术
现有技术中，中国专利ZL200920109399·1及中国专利申请201010271547·7分别公开了两种不同结构的燃油箱内的燃油加热器，前者在应用配装中燃油加热管“固定在燃油箱出油管的下端头部位”，后者在应用安装时，其“电源引导管与吸油管共同装在燃油箱的顶部法兰上”——即燃油加热器也是位于出(吸)油管的下端头部位近旁，之所以如此，在于使出(吸)油管能及时将已被加热的燃油吸走，保证供油温度及正常供油，以避免因燃油箱容积大，加上机动车运行中燃油箱内的燃油存储状态不稳定而造成的不能及时吸走已被加热的燃油；共同的不足之处在于，尽管燃油加热器位于出(吸)油管的下端头部位的近旁，也达不到预期的效果，事实上机动车运行中造成的燃油箱内的燃油晃动式来回剧烈流动，存储状态极不稳定，难以保证已被加热的燃油能被出油管及时吸走，再加上燃油箱内的燃油加热器的功率较小，因此，也就难以保证出(吸)油管对外的供油温度，以至影响整体燃油系统的正常运行；另外，在柴油车的供油系统中，经高压油泵、高压轨及喷油器回流的燃油量比较大，大型车辆怠速下每分钟回流量4～5升左右，而且回流燃油的温度较高，为40～60℃左右，因此，对于燃油系统中配备燃油加热装置的柴油车而言，为充分有效的利用回流燃油的高温热量，中国专利ZL200920109400·0公开了一种与燃油系统的燃油加热装置配套应用的燃油回油管路上的短路装置，其功能之一是使具有高温热量的回流燃油自动优先进入燃油供给管内，而不通过传统做法中经装在燃油箱上的原回油管接口回流至燃油箱内，从而避免其由热变凉造成无谓的能源消耗，不足之处在于，会使具有高温热量的回流燃油中所夹带的气体被直接带入燃油供给管内并很快解析而出形成气泡，从而会影响正常供油。
发明内容
解决的技术问题：
提供一种燃油箱内的燃油加热器总成，以带油域限位装置的总成一体化式结构将燃油箱内的燃油加热器、出油管及新回油管固装在一起，能克服现有技术中存在的不足，既能有效保证已被加热的燃油被及时吸走对外供油，也能使具有高温热量的回流燃油将其中所夹带的气体及时自动解析后被及时吸走对外供油，从而保证燃油系统的正常运行，同时结构简单、整体性强，易于制作、配装及维护。
采用的技术方案：
一种燃油箱内的燃油加热器总成，包括出油管、新回油管、燃油箱内的燃油加热器及其电源引导管，其特征在于：还具有能可卸性的装在燃油箱的顶部接口法兰盖上的汇集法兰，出油管、新回油管及燃油箱内的燃油加热器的电源引导管的顶端的对外接口均固装在汇集法兰上；另有油域限位装置，该装置与汇集法兰、出油管、新回油管、所述的燃油加热器及其电源引导管呈位置相对固定的总成一体化式结构，并且油域限位装置将出油管、新回油管、所述的燃油加热器及其电源引导管均包围在其中。
有益效果：
本发明中，由于油域限位装置与汇集法兰、出油管、新回油管、所述的燃油加热器及其电源引导管呈总成一体化式结构，并且油域限位装置将出油管、新回油管、所述的燃油加热器及其电源引导管均包围在其中，因此，一方面能减少、减轻油域限位装置中的燃油的晃动式来回剧烈流动，减少油域内的热量与域外交换，并因此能集中的将已被所述燃油加热器加热的燃油保持在油域限位装置中被挨在所述燃油加热器近旁的出油管及时吸走，从而保证出油管对外的供油温度，保证整体燃油系统的正常运行，同理，来自新回油管(其下端口高于出油管的下端口)的具有高温热量的回流燃油于油域限位装置中及时自动解析出所夹带的气体后，能与已被所述燃油加热器加热的燃油一起被出油管及时吸走，使回流燃油的高温热量能充分有效的得到利用；另方面，整体性强，便于配装及维护，结构简单、成本低、易实施，使用方便，应用效果好，有利节约能源及提高经济效益，同时还宜于标准化。
附图说明
图1、总体组装结构示意图；
图2、燃油加热器3的电路结构原理图；
图3、燃油回油管路装置图；
图4、双金属温控器ZK分体式设置示意图。
具体实施方式
结合附图进一步详加说明；图中箭头示为燃油流动方向；
如图1～3所示，一种燃油箱内的燃油加热器总成，包括出油管1、新回油管2、燃油箱7内的燃油加热器3及其电源引导管4，其特征在于：还具有能可卸性的装在燃油箱7的顶部接口法兰盖28上的汇集法兰5，出油管1、新回油管2及燃油箱7内的燃油加热器3的电源引导管4的顶端的对外接口均固装在汇集法兰5上；另有油域限位装置6，该装置与汇集法兰5、出油管1、新回油管2、所述的燃油加热器3及电源引导管4呈位置相对固定的、总成一体化式结构，并且油域限位装置6将出油管1、新回油管2、所述的燃油加热器3及其电源引导管4均包围在其中。
如图1所示，油域限位装置6为燃油过滤装置8，其具体结构为，具有塑盖9同时 锁紧固定在出油管1、新回油管2及所述燃油加热器3的电源引导管4上，还有不锈钢过滤筒11，其具有与其一体化注塑成型的带密封底12的尼龙骨架13，尼龙骨架13通过其顶部的锁口圆环14与塑盖9密封又可卸性的互锁式相互固连在一起；所述燃油加热器3的底端面与出油管1的下端口平齐，出油管1的下端口距密封底12的顶面的高度h1为4～8mm、距燃油箱7的底面高h2为10～20mm，新回油管2的下端口高于出油管1的下端口，以利于回流燃油及时自动解析出所夹带的气体；不锈钢过滤筒11的直径为30～50mm，其高度依据所述燃油加热器3的高度设定，为80～200mm，其滤孔的规格50～60目；此种结构适宜于冬季不十分冷的南方地区。所述尼龙骨架13通过其顶部的锁口圆环14与塑盖9密封又可卸性的互锁式相互固连在一起的结构为，塑盖9的外周壁上具有均布的外凸锁台10，尼龙骨架13的锁口圆环14上具有与外凸锁台10配套对应的条孔式锁眼29，在外力的作用下，二者能相互锁定在一起或相互分离。
如图1所示，油域限位装置6为燃油过滤装置8，所述燃油过滤装置8还具有外套的限位筒15，限位筒15的具体结构为，限位筒15能自由套在燃油过滤装置8外，限位筒15的外螺纹上端口16螺接在汇集法兰5的内凸式内螺纹接口17上，限位筒15的上部靠近其外螺纹上端口16附近的周壁上均布透气孔18，限位筒15的下端口19插承在带下吸盘21的橡胶底座20的承插槽22中，下端口19插承就位后，以锁紧钉或卡环24将承插槽22固连在下端口19上，以免拆卸时橡胶底座20脱落在燃油箱7中，橡胶底座20具有中央透油孔23；限位筒15的内径为40～60mm，其底端口与燃油过滤装置8中的密封底12的底面平齐，并且距燃油箱7的底面的高h3为8～15mm；此种结构适宜于严寒冬季的北方地区。
如图1所示，油域限位装置6为限位筒15，其外螺纹上端口16螺接在汇集法兰5的内凸式内螺纹接口17上，其上部靠近其外螺纹上端口16附近的周壁上均布透气孔18，其下端口19插承在带下吸盘21的橡胶底座20的承插槽22中，下端口19插承就位后，以锁紧钉或卡环24将承插槽22固连在下端口19上，橡胶底座20具有中央透油孔23；限位筒15的内径为40～60mm，其底端口距燃油箱7的底面的高h3为8～15mm；所述燃油加热器3的底端面与出油管1的下端口平齐，并且比限位筒15的底端口高4～8mm；此种结构中，出油管1的底端口上单独装有一只小型普通过滤器，类同传统做法。
对于上述限位装置6中具有限位筒15的两种结构而言，其中的限位筒15可以采用与所述燃油箱7内的燃油加热器总成分体式设置，即将预设计的限位筒15事先固装在燃油箱7内，或者与燃油箱7一体式加工而成，但必须保证限位筒15的规格、固装位置与汇集法兰5及其上固装的出油管1、新回油管2及燃油箱7内的燃油加热器3的电源引导管4配套对应、与汇集法兰5的装卸配套对应，不仅能使结构简化，成本降低，而且使用更方便。
如图3所示，与燃油系统中的燃油加热装置配套应用的燃油回油管路装置为，回油总管L0通过阀门调控装置FTK引出两路接管，一路接管L1接燃油箱7的传统的原回油管接口30，将回流燃油引入燃油箱7内，二路接管L2通过新回油管2将回流燃油引至燃油箱7内的燃油加热器3及出油管1的近旁，本发明中，新回油管2的下端口应高于出油管1的下端口，以保证回流燃油能及时自动解析出所夹带的气体；一路接管L1用于寒冬以外的季节及备用回油，二路接管L2用于寒冬。阀门调控装置FTK为二位三通换向阀，或者为一个三通接口之后，接两只独立的阀门。
如图2所示，所述燃油箱7内的燃油加热器3的电路结构为，加热电路中的热敏电阻加热片PTC被夹紧在两块传热兼电极板G之间，一块传热兼电极板G通过电极引线L接电源负极，另一块传热兼电极板G通过电极引线L串联双金属温控器ZK之后接电源正极，燃油温度低于7℃或达到24℃时，双金属温控器ZK则自动接通或断开电源，实现开始或停止对燃油加热，双金属温控器ZK即串接在电源正极中的温控开关；实际应用中，加热电路中的每块热敏电阻加热片PTC及其对应的传热兼电极板G、电极引线L为一个加热单元，每组加热器的加热电路由多个加热单元规则的并联和/或串联构成，每组加热器所用热敏电阻加热片PTC的总合功率应与燃油箱7的盛燃油量及整体燃油系统的正常运行适配；每组加热器的加热电路在电源正极中只串接一只双金属温控器ZK，并且双金属温控器ZK依据需要与相应的加热电路封装为一体，或者与相应的加热电路分体式设置，并且在所述的两种结构形式中，双金属温控器ZK的感温面均必须浸没在燃油中；对于封装为一体的结构形式，必须保证，加热器提供的热量不能、或者尽可能减少通过固相介质直接传导给双金属温控器ZK，并且加热器提供的热量也不能过于就近急骤升温并迅速通过燃油传导给双金属温控器ZK，否则，会导致双金属温控器ZK不能感知燃油的正常温度，会由于频繁感知高温而频繁断开电源，使得加热电路不能正常工作，不能连续对外提供热量，并因此，不能保证出油管1对外的供油温度，也就不能保证整体燃油系统的正常运行，因此，无论那种结构形式，均必须保证双金属温控器ZK于所处位置所感知的温度能恰当合理的反映燃油的正常温度，双金属温控器ZK以其所感知的温度去控制加热电路接通或断开电源，能使加热器正常工作，能连续对外提供热量，能保证出油管1对外的供油温度，保证整体燃油系统的正常运行；采用哪种结构形式以及采用分体式设置的结构形式时双金属温控器ZK具体置放的位置，应依据加热器在燃油箱7内所处的位置及其周围环境，通过试验确定。就本发明而言，所述燃油加热器3竖直放置，其相应的双金属温控器ZK在燃油中的浸没深度与所述燃油加热器3的底端部位相当；对于所述油域限位装置6为燃油过滤装置8的结构而言，所述燃油加热器3的电路结构中，双金属温控器ZK与相应的加热电路封装为一体，并且双金属温控器ZK位于所述燃油加热器3的底端部位上，由于处在燃油过滤装置8中的燃油晃动式流动阻力较小，加热器提供的热量不会就近急骤升温并迅速通过燃油传导给双金属温控器ZK，双金属温控器ZK能感知燃油的正常温度，能使加热电路正常工作，能连续对外提供热量，能保证出油管1对外的供油温度，保证整体燃油系统的正常运行， 当然在这种油域限位装置6的结构中，也可以采用双金属温控器ZK与相应的加热电路分体式设置的结构形式；对于所述油域限位装置6中具有限位筒15的两种结构而言，所述燃油加热器3的电路结构中，双金属温控器ZK与相应的加热电路分体式设置，因为在这两种结构中，由于处在限位筒15中的燃油晃动式流动阻力大，加热器提供的热量会就近急骤升温，采用分体式设置的结构形式，双金属温控器ZK距加热器较远，其不会由于频繁感知高温而频繁断开电源，因此，能保证双金属温控器ZK感知燃油的正常温度，能使加热电路正常工作，能连续对外提供热量，能保证出油管1对外的供油温度，保证整体燃油系统的正常运行，当然在这两种油域限位装置6的结构中，也可以采用双金属温控器ZK与相应的加热电路封装为一体的结构形式。
如图4所示，所述燃油加热器3的电路结构中，双金属温控器ZK与相应的加热电路分体式设置的具体结构为，双金属温控器ZK串接在电源接线中之后封装在正极电源线引导管或者简称正极导管27的底端上，正极导管27的顶端对外接口可卸性的装在燃油箱7的顶部接口法兰盖28上，并引出两根电源接线25，电源引导管4的顶端的对外接口引出两根电极接线26；双金属温控器ZK在燃油中的浸没深度与所述燃油加热器3的底端部位相当，双金属温控器ZK距油域限位装置6的外围边界的水平距离为20～120mm；配装时，其中任一根电源接线25与其中任一根电极接线26相互连接在一起，另一根电源接线25、电极接线26分别接电源的正、负极。
所述油域限位装置6，是指能在燃油箱7中围成一定的几何空间——即油域、并能限制处在该油域中的燃油的晃动式来回流动的程度的装置，同时能减少油域内的热量与域外交换，并因此能维持处在油域内的燃油的温度；油域的具体结构、总体规格尺寸，依据燃油箱7的大小、机动车情况及处在油域中的燃油箱7内的燃油加热器3而决定，以能保证出油管1对外的供油温度，保证整体燃油系统的正常运行为原则，同时也能使回流燃油的高温热量得到充分有效的利用。
所述总成一体化式结构，主要是指将原本分散的出油管1、新回油管2、燃油加热器3及其电源引导管4以及油域限位装置6通过汇集法兰5组合为一个整体，能整体性的装卸，既便于检查维护，又节约能源，提高经济效益，并且结构简单、成本低、易实施、使用方便，同时宜于标准化。
有的机动车的暖风机具有单独的供油管，此时出油管1应为两根，且其顶端的对外接口均固装在汇集法兰5上，并且均被围在油域限位装置6中。
Claims (10)
1.一种燃油箱内的燃油加热器总成，包括出油管、新回油管、燃油箱内的燃油加热器及其电源引导管，还具有能可卸性的装在燃油箱的顶部接口法兰盖上的汇集法兰，出油管、新回油管及燃油箱内的燃油加热器的电源引导管的顶端的对外接口均固装在汇集法兰上；另有油域限位装置，该装置与汇集法兰、出油管、新回油管、所述的燃油加热器及其电源引导管呈位置相对固定的总成一体化式结构，并且油域限位装置将出油管、新回油管、所述的燃油加热器及其电源引导管均包围在其中，其特征在于：油域限位装置(6)为燃油过滤装置(8)，其具体结构为，具有塑盖(9)同时锁紧固定在出油管(1)、新回油管(2)及所述燃油加热器(3)的电源引导管(4)上，还有不锈钢过滤筒(11)，其具有与其一体化注塑成型的带密封底(12)的尼龙骨架(13)，尼龙骨架(13)通过其顶部的锁口圆环(14)与塑盖(9)密封又可卸性的互锁式相互固连在一起；所述燃油加热器(3)的底端面与出油管(1)的下端口平齐，出油管(1)的下端口距密封底(12)的顶面的高度h1为4～8mm、距燃油箱(7)的底面高h2为10～20mm，新回油管(2)的下端口高于出油管(1)的下端口；不锈钢过滤筒(11)的直径为30～50mm，其高度依据所述燃油加热器(3)的高度设定，为80～200mm，其滤孔的规格50～60目。
2.根据权利要求1所述的一种燃油箱内的燃油加热器总成，其特征在于：油域限位装置(6)为燃油过滤装置(8)，所述燃油过滤装置(8)还具有外套的限位筒(15)，限位筒(15)的具体结构为，限位筒(15)能自由套在燃油过滤装置(8)外，限位筒(15)的外螺纹上端口(16)螺接在汇集法兰(5)的内凸式内螺纹接口(17)上，限位筒(15)的上部靠近其外螺纹上端口(16)附近的周壁上均布透气孔(18)，限位筒(15)的下端口(19)插承在带下吸盘(21)的橡胶底座(20)的承插槽(22)中，下端口(19)插承就位后，以锁紧钉或卡环(24)将承插槽(22)固连在下端口(19)上，橡胶底座(20)具有中央透油孔(23)；限位筒(15)的内径为40～60mm，其底端口与燃油过滤装置(8)中的密封底(12)的底面平齐，并且距燃油箱(7)的底面的高h3为8～15mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种燃油箱内的燃油加热器总成，其特征在于：所述燃油箱(7)内的燃油加热器(3)的电路结构为，加热电路中的热敏电阻加热片PTC被夹紧在两块传热兼电极板G之间，一块传热兼电极板G通过电极引线L接电源负极，另一块传热兼电极板G通过电极引线L串联双金属温控器ZK后接电源正极，每块热敏电阻加热片PTC及其对应的传热兼电极板G、电极引线L为一个加热单元，每组加热器的加热电路由多个加热单元规则的并联和/或串联构成，并且在电源正极中只串接一只双金属温控器ZK，双金属温控器ZK与相应的加热电路封装为一体，或者与相应的加热电路分体式设置。
4.根据权利要求3所述的一种燃油箱内的燃油加热器总成，其特征在于：双金属温控器ZK与相应的加热电路分体式设置的具体结构为，双金属温控器ZK串接在电源接线中之后封装在正极电源线引导管或者称正极导管(27)的底端上，正极导管(27)的顶端对外接口可卸性的装在燃油箱(7)的顶部接口法兰盖(28)上，并引出两根电源接线(25)，电源引导管(4)的顶端的对外接口引出两根电极接线(26)；双金属温控器ZK在燃油中的浸没深度与所述燃油加热器(3)的底端部位相当，双金属温控器ZK距油域限位装置(6)的外围边界的水平距离为20～120mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种燃油箱内的燃油加热器总成，其特征在于：尼龙骨架(13)通过其顶部的锁口圆环(14)与塑盖(9)密封又可卸性的互锁式相互固连在一起的结构为，塑盖(9)的外周壁上具有均布的外凸锁台(10)，尼龙骨架(13)的锁口圆环(14)上具有与外凸锁台(10)配套对应的条孔式锁眼(29)。
6.根据权利要求3所述的一种燃油箱内的燃油加热器总成，其特征在于：尼龙骨架(13)通过其顶部的锁口圆环(14)与塑盖(9)密封又可卸性的互锁式相互固连在一起的结构为，塑盖(9)的外周壁上具有均布的外凸锁台(10)，尼龙骨架(13)的锁口圆环(14)上具有与外凸锁台(10)配套对应的条孔式锁眼(29)。
7.根据权利要求4所述的一种燃油箱内的燃油加热器总成，其特征在于：尼龙骨架(13)通过其顶部的锁口圆环(14)与塑盖(9)密封又可卸性的互锁式相互固连在一起的结构为，塑盖(9)的外周壁上具有均布的外凸锁台(10)，尼龙骨架(13)的锁口圆环(14)上具有与外凸锁台(10)配套对应的条孔式锁眼(29)。
8.一种燃油箱内的燃油加热器总成，包括出油管、新回油管、燃油箱内的燃油加热器及其电源引导管，还具有能可卸性的装在燃油箱的顶部接口法兰盖上的汇集法兰，出油管、新回油管及燃油箱内的燃油加热器的电源引导管的顶端的对外接口均固装在汇集法兰上；另有油域限位装置，该装置与汇集法兰、出油管、新回油管、所述的燃油加热器及其电源引导管呈位置相对固定的总成一体化式结构，并且油域限位装置将出油管、新回油管、所述的燃油加热器及其电源引导管均包围在其中，其特征在于：油域限位装置(6)为限位筒(15)，其外螺纹上端口(16)螺接在汇集法兰(5)的内凸式内螺纹接口(17)上，其上部靠近其外螺纹上端口(16)附近的周壁上均布透气孔(18)，其下端口(19)插承在带下吸盘(21)的橡胶底座(20)的承插槽(22)中，下端口(19)插承就位后，以锁紧钉或卡环(24)将承插槽(22)固连在下端口(19)上，橡胶底座(20)具有中央透油孔(23)；限位筒(15)的内径为40～60mm，其底端口距燃油箱(7)的底面的高h3为8～15mm；所述燃油加热器(3)的底端面与出油管(1)的下端口平齐，并且比限位筒(15)的底端口高4～8mm。
9.根据权利要求8所述的一种燃油箱内的燃油加热器总成，其特征在于：所述燃油箱(7)内的燃油加热器(3)的电路结构为，加热电路中的热敏电阻加热片PTC被夹紧在两块传热兼电极板G之间，一块传热兼电极板G通过电极引线L接电源负极，另一块传热兼电极板G通过电极引线L串联双金属温控器ZK后接电源正极，每块热敏电阻加热片PTC及其对应的传热兼电极板G、电极引线L为一个加热单元，每组加热器的加热电路由多个加热单元规则的并联和/或串联构成，并且在电源正极中只串接一只双金属温控器ZK，双金属温控器ZK与相应的加热电路封装为一体，或者与相应的加热电路分体式设置。
10.根据权利要求9所述的一种燃油箱内的燃油加热器总成，其特征在于：双金属温控器ZK与相应的加热电路分体式设置的具体结构为，双金属温控器ZK串接在电源接线中之后封装在正极电源线引导管或者称正极导管(27)的底端上，正极导管(27)的顶端对外接口可卸性的装在燃油箱(7)的顶部接口法兰盖(28)上，并引出两根电源接线(25)，电源引导管(4)的顶端的对外接口引出两根电极接线(26)；双金属温控器ZK在燃油中的浸没深度与所述燃油加热器(3)的底端部位相当，双金属温控器ZK距油域限位位置(6)的外围边界的水平距离为20～120mm。
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- 2011-07-15 CN CN 201110198164 patent/CN102330624B/zh active Active
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