CN105008269A - 用于燃料分配系统的具有检查元件的过滤器装置 - Google Patents

Abstract

用于燃料分配系统中的过滤器装置的实施例能够包括允许视觉观察系统内流动的燃料的检查元件。过滤器装置能够包括具有形成过滤器室的壁的主体。所述壁能够具有一个或多个孔口，其与燃料入口和燃料出口耦接，以允许燃料流动到过滤室中以及其周围。在一个实施例中，主体包括凸起构件，所述凸起构件具有穿透壁以暴露过滤器室的孔。检查元件包括装配在所述孔内的光学元件，以及包括固定到凸起构件以将光学元件保持在凸起构件中的保持元件。

Description

用于燃料分配系统的具有检查元件的过滤器装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月10日提交的美国临时专利申请序列号61/699, 165和2013年1月16日提交的美国专利申请号13/743121的优先权权益，二者标题均为“Filter Device and Fuel Dispensing System comprised thereof”，二者的内容整体地结合于本文中。

技术领域

本文所公开的主题涉及用于燃料分配系统中的过滤器和过滤器装置。

背景技术

燃料分配系统将流体（例如，汽油、柴油等）从储存箱传送到容器，例如，车辆上的燃料罐和/或燃料箱。这些系统包括分配单元，在一些示例中，所述分配单元包含泵、喷嘴、一个或多个等级选择器以及完成交易的支付部件。在操作期间，最终用户（例如，顾客）与分配单元进行交互。这种交互作用能够激活泵从储存箱抽取燃料并且从喷嘴排出所述燃料。

这些系统易受故障的影响，无论是与延长使用和/或环境情况有关的故障，还是由于在系统的制造、组装和安装期间发生的组装和零部件的缺陷引起的故障。这些故障能够导致泄漏。这些泄漏能够允许燃料和其它流出物流失到分配系统周围的环境中。这种流出物能够引起广泛的环境破坏，并且产生用于清理、整治以及可能的罚款的极大成本。

此外，因为在泵单元的操作期间渗透到系统中的空气，所以泄漏可能使分配系统无效。所述空气与燃料混合。此产生的混合物能够导致对系统分配到例如最终用户的燃料量的不准确测量。如果保留不修理，则这些问题能够导致对最终用户的相对于系统分配的实际燃料量而言不准确（例如，更高）的收费。

定期检查和维护燃料分配系统能够有助于识别泄漏。常规的检查技术可以利用专门设计的压力计和/或使用摄像机，摄像机提供对视觉检查而言不容易获得的那些部件（例如，管道、阀等）的图像。这些装置能够帮助诊断燃料分配系统中的问题。但是，为了部署这些技术，系统可能被关闭和采取离线。因为直到检查完成燃料分配系统都是不可操作的，所以这种状况能够导致丧失生产能力和收入。

其它燃料分配系统可以包含在燃料分配系统的操作期间提供现场泄漏检测的装置。例如，喷嘴可以包含为技术人员提供视觉检查点的部件。但是，此特征通常不在指示空气渗透的位置中，这是因为视觉检查点处于空气分离器和/或在燃料到达喷嘴之前从所述燃料去除空气的其它部件的下游。在其它示例中，燃料分配系统能够包括监测燃料的属性（例如，可以指示存在泄漏的压差）的传感器。但是，在许多情况下，发生在燃料分配系统中的泄漏最初是很小的，并且因此，不会记录属于相对应的传感器的测量范围内的压差。

发明内容

本公开描述了对燃料分配系统的改进，以在初始阶段预先诊断系统中的泄漏，而无需使分配系统离线。这些改进利用了在泄漏和将空气引入到燃料中的其它故障存在时普遍存在的流体情况（例如，泡状物）。如在下文中更多阐述的，本公开的燃料系统包含处于泵单元的上游或泵单元的吸入侧上的过滤器装置。在操作期间，泵单元激活以产生从储存箱抽取燃料的真空。燃料在进入泵单元之前传送通过所述过滤器装置，其后燃料流动到喷嘴以便供给到最终用户。所述过滤器装置的示例允许视觉检查所述燃料，以识别泡状物的存在和/或所述过滤器装置中燃料液位的其它改变。

附图说明

现在简略地参考附图，附图中：

图1描绘了作为燃料分配系统的一部分的过滤器装置的示例性实施例；

图2描绘了与泵单元耦接的过滤器装置的示例性实施例，所述泵单元是燃料分配系统的一部分；

图3描绘了图2所示的过滤器装置的透视分解组装图；

图4描绘了见于图2所示的过滤器装置上的过滤器壳体的透视图；

图5描绘了图4所示的过滤器壳体的侧视截面图；

图6描绘了见于图2所示的过滤器装置上的检查元件的透视分解组装图；以及

图7描绘了图2所示的过滤器装置的侧视截面图。

在适用的情况下，遍及这些视图，相同的附图标记标示相同或相对应的部件和单元，这些视图未按比例绘制，除非另外指示。

具体实施方式

图1描绘了图示本公开的过滤器装置100的示例性实施例的示意图。过滤器装置100是包括燃料储存箱104和燃料分配器单元106的燃料分配系统102（也称为“系统102”）的一部分。管道108将燃料分配器单元106设置成与燃料储存箱104流通连接。燃料分配器单元106包括喷嘴110以及各种控制和操作元件（例如，等级选择器112、显示器114和支付装置116）。燃料分配器106还包括存在于分配器单元106的隔室中的泵单元118。在一个实施例中，过滤器装置100耦接在泵单元118的上游。在操作期间，对喷嘴110的促动将使泵单元118从燃料储存箱104抽取流体。燃料进入过滤器装置100，其后它流动到喷嘴110，在喷嘴110处燃料分配到例如车辆的燃料箱中。

将过滤器装置100耦接在泵单元118的上游为最终用户（例如，技术人员）在系统102的安装之后和/或在排定的和未排定的维护以及服务工作期间检查泄漏提供了方便的方式。例如，泄漏能够发生在形成流体路径（例如，从储存箱104到喷嘴110）的部件和相互连接中和之间。随着泵单元118在流体路径中构建真空，这些泄漏能够允许空气从系统102外侵入到燃料中。此外，当泵单元118空闲（例如，在多个顾客之间未激活）时，泄漏能够导致流体路径中的真空损失。因为泵单元118将需要重新构建失去的压力，所以在空闲时间期间的这种真空损失能够延长分配燃料所必需的时间。

如在下文中更多阐述的，用于过滤器装置100的设计包含将视线提供到过滤器装置100中的特征。所述视线暴露过滤器装置100的内部，以视觉观察在其中流动的燃料的特性。这些特性包括由于在泵单元118的操作期间抽取到流体路径中的入侵空气而引起的燃料中泡状物的存在。尽管气泡的大小能够变化，但这些气泡中的许多对于人眼而言是可见的。所述特性还包括过滤器装置100中流体的液位。例如，由泄漏产生的真空损失将表现为过滤器装置100中流体液位的改变。在一个示例中，燃料从系统102中流出能够使过滤器装置100中燃料的液位例如从第一液位改变到小于第二液位的第二液位。第一液位和第二液位之间的差异对于人眼而言是可见的。

在维护期间，技术人员移除一个或多个盖以暴露燃料分配器106的内部中的过滤器装置100。然后，技术人员能够通过所述视线观察过滤器装置中的燃料。燃料中泡状物的存在和/或燃料从第一液位到第二液位的改变能够提示技术人员在系统102中存在一个或多个泄漏以及采取适当的措施以避免进一步的损害。

图2图示了处于一种配置中的过滤器装置200的示例性实施例的透视图，所述配置形成了观察燃料的特性的视线。过滤器装置200包括过滤器壳体220以及使用一个或多个紧固件224固定到过滤器壳体220的盖222。过滤器壳体220具有分别允许燃料进入和离开过滤器装置200的燃料入口228和燃料出口226。燃料出口226与泵单元218的歧管的吸入侧耦接。过滤器装置200还包括固定到过滤器壳体220的外部的检查元件230。

在一个实现中，过滤器装置200在泵单元218上的定向将检查元件230定位于供例如最终用户来视觉检查的位置中。此位置可以被定位成例如紧邻燃料分配器（例如，图1的燃料分配器106）上的通路盖板和/或检修门。最终用户能够移除此通路盖板并且观察过滤器壳体220内的燃料。在燃料分配器的操作期间，泵单元218产生经由燃料入口228将燃料抽取到过滤器壳体220中的真空压力。燃料传送通过过滤器壳体220，其中过滤器装置200的部件去除微粒和碎片，并且燃料经由燃料出口226移动到泵单元218中。如上文中所讨论的，由于泄漏而形成在燃料中的任何泡状物也将随着燃料一起运输到过滤器壳体220中。检查元件230允许观察燃料的特性，以便例如确定是否存在任何泡状物。

图3以分解的形式并且在为清楚而移除了某些部件的情况下示出了图2的过滤器装置200。如图3的示例中所示，过滤器装置200包括一个或多个流部件（例如，过滤器组件232和阀组件234）。流部件232、234安装到过滤器壳体220中。盖222和检查元件230固定到过滤器壳体220，以便气密密封过滤器壳体220的内部。此气密密封在例如泵单元218（图2）的操作期间维持燃料的压力。

过滤器组件232被配置成去除微粒和碎片，包括可以进到燃料流中的灰尘微粒和金属沉淀物。过滤器组件232的示例能够去除这些微粒，从而防止它们从过滤器壳体220中移出。这个功能是非常重要的，因为这些微粒如果足够大则可以阻塞及损坏燃料分配器（例如，图1的燃料分配器106）的部件和/或降低对分配到例如车辆的燃料量进行测量的计量器的精度。此外，如果在填充期间传送，则这些微粒还可以阻塞和损坏车辆的燃料系统和发动机部件。

阀组件234防止“燃料入口排放”，这能够发生在燃料分配器（例如，图1的燃料分配器106）分配燃料的操作之间。使用阀组件234还能够降低燃料系统压力下降的风险。燃料入口压力的变化可以引起分配器部件的加速磨损，并且还可以引起填充期间的流量变化。阀组件234的示例能够包含这样的结构，例如，弹簧和弹性元件、促动的一个或多个阀体、以及密封件和/或O型环，所述结构的组合管制到过滤器壳体220中的燃料的进出。在一个示例中，阀组件234包括防止燃料沿至少一个方向（例如，从过滤器壳体220和/或泵送单元通过燃料入口228）流动的阀。此配置维持整个系统中的真空压力。

图4和图5图示了过滤器壳体220，其中为清楚起见移除了过滤器200的其余物件。在图4中，过滤器壳体220具有圆筒形的主体构件236，其具有中心轴线238、底部240和围绕中心轴线238的壁242。壁242形成能够接收过滤器组件（例如，图3的过滤器组件232）的过滤器室244。在一个示例中，过滤器壳体220还具有分别与燃料出口226和燃料入口228相对应的第一管状结构246和第二管状结构248。第一管状结构246具有安装接口250，在安装接口250处，过滤器装置200与泵送单元（例如，图1的泵送单元118）耦接。

如同样在图4中示出的，过滤器壳体220具有凸起构件252，其具有形成内匹配表面256的第一孔254。第一孔254具有内孔表面258，内孔表面258具有在其上周向隔开的一个或多个支座元件（standoff elements）260。凸起构件252还具有外匹配表面262，其具有一个或多个开口264。

过滤器壳体220的示例能够包含对于燃料和其它腐蚀性流体是惰性的或化学性质不活跃的各种材料。这些材料可以适合于与针对本文所公开的过滤器装置200以及燃料分配器和系统的一个或多个部分的成本和时间标准相称的特定的制造技术（例如，模制和铸造）。过滤器壳体220的一个或多个部分可以整体地形成和/或形成为单一结构，例如，主体236形成了第一管状结构246、第二管状结构258和凸起构件252中每一个。在其它示例中，过滤器壳体220的部件可以由一个或多个单件形成，这些单件使用已知的紧固技术（例如，螺钉、螺栓、焊接、粘合剂等）组装在一起。

尽管以特定的形状因素示出，但必要时，过滤器壳体220的部件中的一个或多个可以采用其它的形状和/或配置。例如，根据需要，用于过滤器壳体220的其它形状因素可以包括正方形、矩形和立方体的形状因素。同样，管状结构246、248可以包含大致圆筒形的构建，如所示的那样，以及视需要可以采用其它圆整的（例如，椭圆的）和正方形的以及矩形的截面。

图5示出了过滤器装置200的侧视截面图，并且更具体而言，示出了在图4的线5-5处所取的壳体220的侧视截面图。如图5中所示，凸起构件252能够具有围绕内匹配表面256的周边设置的槽266。壁242包括多个孔口（例如，第一孔口268、第二孔口270和第三孔口272）。孔口268、270、272贯穿壁242的材料，以将过滤器室244暴露于环境。在一个实施例中，第一孔254与第一孔口268耦接，以允许对过滤器室244视觉访问。第一管状结构248能够具有与第二孔口270流通连接的出口孔274。出口孔274能够从固定到壁242的第一管状结构246的第一端276延伸到终止于安装接口250处的管状结构的第二端278。第二管状结构248具有与第三孔口272流通连接的阀孔结构280。阀孔结构280能够具有配置成接收和支承阀组件（例如，图3的阀组件234）的一系列孔特征。

图6图示了具有过滤器壳体220和以分解的形式示出的检查元件230的过滤器装置200。在图6的示例中，检查元件230包括光学元件282、密封元件284（例如，O型环）和保持元件286。在一个示例中，检查元件230能够包括一个或多个紧固件288。保持元件286包括具有第一侧292、第二侧294和开口296的板290。

光学元件282具有允许到过滤器室244中的视线的光学特性。光学元件282的示例可以包括光学透明和/或部分光学透明的材料。这些材料还可以具有被选择成在泵单元（例如，泵单元218）的操作期间承受过滤器室244内的压力的机械属性（例如，强度和刚度）。合适的材料包括玻璃和聚碳酸酯，但是本公开设想了与本文预期的视觉属性和机械属性相称的任何种类的材料和成分。

板290能够由金属（例如，钢、铝等）以及可在燃料室244中燃料的压力下不变形的其它材料制成。用于板290的示例性配置能够包括图6中所示的大致正方形的形状。但是，如上文中所讨论的，用于包括板290的任何部件结构的形状因素都能够在本公开的范围和精神内变化。

现在转到图7，此图图示了在图2的线7-7处所取的过滤器装置200的侧视截面图。在图4的示例中，过滤器装置200的构建形成了视线298，视线298穿过过滤器壳体220和检查元件230。视线298允许最终用户（大致示出并且利用字母A来标识）观察过滤器壳体220的内部。

在一个实现中，过滤器装置200的组装将密封元件284的至少一部分定位在槽266中。光学元件282滑动到孔254中，并且在一个示例中，接触一个或多个支座元件（例如，图4的支座元件260）。光学元件282能够接触密封元件284，从而形成围绕光学元件282的周边边缘的不透流体的密封。保持元件286与光学元件282的暴露的表面匹配。在一个示例中，板290（图6）的第一表面292（图6）接触光学元件282和凸起构件252。紧固件288接合开口（例如，图4的开口264）以将板290（图6）固定就位，并且将开口296（图6）定位成暴露光学元件282的一部分。

所述过滤器装置的其它实施例能够与管道耦接，例如，在燃料分配系统（例如，图1的系统102）和分配器（例如，图1的燃料分配器106）中运送燃料的管道。这些过滤器装置能够利用本公开的检查元件（例如，检查元件230）来暴露壳体的内部，用于视觉检查存在于壳体内部中的燃料。这些实施例能够与存在于本文所设想的整个燃料分配系统的燃料管线串联地耦接。所述燃料管线的示例能够与燃料分配系统和燃料分配器的泵单元、过滤器装置和/或其它部件耦接，所述燃料分配系统和所述燃料分配器的示例在本文中公开。

如本文中所用的，以单数形式陈述的以及利用用语“一”、“一个”或“一种”陈述的元件或功能应当被理解为不排除不止一个的所述元件或功能，除非明确陈述这样的排除。此外，对所要求保护的发明的“一个实施例”的引用不应被解释为排除同样包含所陈述的特征的另外的实施例的存在。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围通过权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有与权利要求的字面语言没有差异的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等同的结构元件，则它们被认为处在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种燃料分配器，包括：

具有过滤器室的过滤器装置，所述过滤器装置具有暴露所述过滤器室的孔以及与所述过滤器室耦接的检查元件，所述检查元件包括形成了穿过所述孔到所述过滤器室中的视线的光学元件。

2.如权利要求1所述的燃料分配器，其特征在于，所述过滤器装置位于泵送单元的上游。

3.如权利要求2所述的燃料分配器，其特征在于，过滤器室具有固定到所述泵送单元的出口。

4.如权利要求2所述的燃料分配器，还包括设置在到所述过滤器室的入口中的阀，以管制燃料从所述过滤器室向外的流动。

5.如权利要求1所述的燃料分配器，其特征在于，所述过滤器装置在所述光学元件的第一侧上包括保留元件，所述保留元件固定到所述过滤器室，以将所述光学元件保持在所述孔之上的位置中。

6.如权利要求5所述的燃料分配器，其特征在于，所述过滤器装置在所述光学元件的第二侧上包括在所述光学元件和所述过滤器室之间形成密封的密封元件。

7.如权利要求1所述的燃料分配器，其特征在于，所述孔具有能够接收所述光学元件的第一尺寸。

8.一种燃料分配器，包括：

具有吸入侧的泵单元；以及

处于所述吸入侧的上游的过滤器装置，所述过滤器装置包括：主体，其形成内容积，并且具有形成了到所述内容积中的视线的孔口；阀，其与所述主体耦接，以管制从所述内容积向外的流体流动；以及过滤器元件，其设置在所述主体中，以从所述流体过滤微粒。

9.如权利要求8所述的燃料分配器，其特征在于，所述过滤器装置在所述吸入侧处固定到所述泵单元的歧管。

10.如权利要求8所述的燃料分配器，其特征在于，所述过滤器装置包括设置在所述孔口中的光学元件。

11.如权利要求8所述的燃料分配器，其特征在于，所述主体包括底部以及与所述底部耦接的壁，所述壁围绕中心轴线以形成过滤器室，所述过滤器室具有包含所述阀的入口以及允许燃料从所述过滤器室流动到所述泵单元的吸入侧的出口。

12.如权利要求11所述的燃料分配器，其特征在于，所述出口与所述泵单元的吸入侧耦接。

13.一种用于泵单元的过滤器装置，包括：

圆筒形的主体，其包括底部以及与所述底部耦接的壁，所述壁围绕中心轴线以形成过滤器室，所述壁具有允许从所述壁的外部到所述过滤器室中的进出的第一孔口和第二孔口；

设置在所述壁上并且与所述第一孔口对齐的第一管状结构，所述第一管状结构具有从固定到所述壁的所述第一管状结构的第一端延伸到所述管状结构的第二端的第一孔，所述管状结构的第二端将所述圆筒形的主体固定在所述泵单元的吸入侧上；以及

设置在密封所述第二孔口的位置中的检查元件，所述检查元件包括形成了穿过所述孔口到所述内容积的视线的光学元件。

14.如权利要求13所述的过滤器装置，还包括与所述圆筒形的主体的底部上的第三孔口对齐的第二管状结构，所述第二管状结构在沿所述中心轴线的方向上从所述底部轴向地延伸，所述第二管状结构具有允许流体进入所述过滤器室的第二孔。

15.如权利要求13所述的过滤器装置，还包括设置在所述孔中以管制所述流体到所述内容积中的流动的阀。

16.如权利要求13所述的过滤器装置，其特征在于，所述检查元件包括与所述壁以及与所述光学元件匹配的密封元件，所述密封元件围绕所述第二孔口。

17.如权利要求13所述的过滤器装置，其特征在于，所述壁形成凸起构件，所述凸起构件具有接收所述光学元件的至少一部分的孔。

18.如权利要求17所述的过滤器装置，其特征在于，所述检查元件包括具有板的保持元件，所述板具有第一表面、第二表面以及开口，并且其中，所述第一表面与所述凸起构件匹配，以将所述开口定位成暴露所述光学元件的一部分。

19.如权利要求13所述的过滤器装置，其特征在于，所述第一孔口和所述第二孔口在所述壁上分别具有第一位置和第二位置，并且其中，所述第一位置与所述第二位置是直径上相对的。

20.如权利要求13所述的过滤器装置，其特征在于，所述管状结构终止在与所述泵单元匹配的安装板处。