DE112016002713T5

DE112016002713T5 - Autoablasssystem für vakuum- und druckseitigen Kraftstoff-Wasserabscheider

Info

Publication number: DE112016002713T5
Application number: DE112016002713.3T
Authority: DE
Inventors: Amit Shashikant Wankhede; Peter K. Herman; Arun P. Janakiraman; Christopher E. Holm; Prashant Wani; Abhijit Shimpi
Original assignee: Cummins Filtration IP Inc
Current assignee: Cummins Filtration IP Inc
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2016-08-16
Publication date: 2018-03-01
Also published as: CN107850019A; CN111779604A; US20180216588A1; CN107850019B; BR112018001321A2; CN111779604B; WO2017031128A1; US11318403B2

Abstract

Eine automatische Ablassvorrichtung ist zur Verwendung mit einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem konfiguriert. Die automatische Ablassvorrichtung umfasst eine Magnetspule, einen Wasser-in-Kraftstoff-Sensor und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um die automatische Ablassvorrichtung durch Aktivieren der Magnetspule als Reaktion auf ein Signal aus dem Wasser-in-Kraftstoff-Sensor zu betreiben. Die automatische Ablassvorrichtung kann mit ansaugseitigen und druckseitigen Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystemen verwendet werden. Die automatische Ablassvorrichtung arbeitet unabhängig von einer Benutzereingabe.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Prioritätsvorteil der vorläufigen U.S. Patentanmeldung Nr. 62/205,888, eingereicht am 17. August 2015, deren Inhalt hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme mitumfasst ist.
GEBIET
Die vorliegende Anmeldung betrifft allgemein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersysteme.
HINTERGRUND
Kraftstoff-Wasserabscheiderfilter, die Kraftstoff filtrieren, beispielsweise Dieselkraftstoff, und auch Wasser aus dem Kraftstoff abscheiden, bevor der Kraftstoff dem Motor zugeführt wird, sind bekannt. Verschiedene Kraftstoff-Wasserabscheider-Filterkonstruktionen sind beispielsweise in den U.S. Patentschriften 7,857,974 und 7,935,255 beschrieben. Im Allgemeinen ist regelmäßiges Ablassen des Wassers, das durch den Kraftstoff-Wasserabscheiderfilter aus dem Kraftstoff abgeschieden wird, erforderlich.
ZUSAMMENFASSUNG
Ausführungsformen dieser Offenbarung betreffen im Allgemeinen ein automatisches Ablasssystem für Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersysteme. Genauer betreffen die Ausführungsformen ein automatisches Ablasssystem, das elektronische Sensoren inkludiert, um Wasser aus einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem automatisch, ohne aktives Zutun des Benutzers, ablaufen zu lassen.
In einer Ausführungsform kann das automatische Ablasssystem eine Magnetspule, eine elektronische Steuerung und einen Wasser-in-Kraftstoff-Sensor inkludieren. Das automatische Ablasssystem kann als getrennte Komponente oder integral mit einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem ausgebildet sein.
Eine automatische Ablassvorrichtung zur Verwendung mit einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem ist in einer Ausführungsform bereitgestellt. Die automatische Ablassvorrichtung umfasst ein Gehäuse, einen Wasser-in-Kraftstoff-Sensor, eine Magnetspule und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist zur Aktivierung der Magnetspule als Reaktion auf ein Signal aus dem Wasser-in-Kraftstoff-Sensor konfiguriert. Die Aktivierung der Magnetspule versetzt die automatische Ablassvorrichtung in einen Zustand, so dass Fluid in die automatische Ablassvorrichtung fließen kann.
Das Gehäuse kann ein oberes Gehäuse, das eine Einlassöffnung umfasst, die das Fließen von Fluid in einen inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung ermöglicht, ein unteres Gehäuse, das mindestens eine Öffnung umfasst, und ein Innengehäuse, das eine Ablassöffnung umfasst, inkludieren. Das Innengehäuse ist zwischen dem oberen Gehäuse und dem unteren Gehäuse angeordnet, und der innere Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung ist zwischen dem oberen Gehäuse und dem Innengehäuse ausgebildet. Das obere Gehäuse kann zusätzlich ein Luftloch inkludieren, das konfiguriert ist, um den Luftaustausch aus dem Inneren der automatischen Ablassvorrichtung zu ermöglichen. Das Luftloch kann auf einer Verlängerung des oberen Gehäuses platziert sein, so dass das Luftloch auf einem höheren Flüssigkeitsniveau als die Einlassöffnung liegt, wenn die automatische Ablassvorrichtung in das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem eingebaut ist. Die automatische Ablassvorrichtung kann zusätzlich ein Sieb inkludieren, das mit dem oberen Gehäuse im Eingriff steht, um zu verhindern, dass Schmutz in die automatische Ablassvorrichtung gelangt. Die automatische Ablassvorrichtung kann ein saugfähiges Medium inkludieren, das im unteren Gehäuse angeordnet ist. Das Innengehäuse kann mit dem oberen Gehäuse in dichtenden Eingriff gebracht sein. Das obere Gehäuse kann direkt am unteren Gehäuse angebracht sein. Das obere Gehäuse kann durch Gewindeeingriff am unteren Gehäuse angebracht sein. Das obere Gehäuse kann direkt am Innengehäuse angebracht sein, und das Innengehäuse kann direkt am unteren Gehäuse angebracht sein, so dass das obere Gehäuse indirekt am unteren Gehäuse angebracht ist. Das obere Gehäuse kann am Innengehäuse durch Gewindeeingriff angebracht sein. Das obere Gehäuse kann zusätzlich einen Befestigungsmechanismus inkludieren, der zum Anbringen der automatischen Ablassvorrichtung an dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem konfiguriert ist. Die automatische Ablassvorrichtung kann zusätzlich eine Einlassöffnungsdichtung und eine Ablassöffnungsdichtung inkludieren. Die Einlassöffnungsdichtung kann auf der Magnetspule angeordnet sein. Die Einlassöffnungsdichtung kann auf dem oberen Gehäuse angeordnet sein. Die Ablassöffnungsdichtung kann auf der Magnetspule angeordnet sein. Die Ablassöffnungsdichtung kann auf dem Innengehäuse angeordnet sein. Die Magnetspule kann am oberen Gehäuse angebracht sein. Die Steuereinheit kann im oberen Gehäuse angebracht oder angeordnet sein.
Die automatische Ablassvorrichtung kann zusätzlich eine Spannfeder inkludieren, die konfiguriert ist, um die Magnetspule in einer Stellung zu halten, die verhindert, dass Fluid in die automatische Ablassvorrichtung hineinfließt, wenn die Magnetspule nicht aktiviert ist. Die Magnetspule kann eine Doppelanker-Magnetspule sein. Die automatische Ablassvorrichtung kann zusätzlich eine obere Magnetspule-Verlängerung und eine auf der oberen Magnetspule-Verlängerung angeordnete Luftlochdichtung inkludieren. Die obere Magnetspule-Verlängerung kann einen Luftdurchlasskanal inkludieren, und die Luftlochdichtung kann konfiguriert sein, um Luftausstrom aus einem Luftloch des Gehäuses zu verhindern, wenn die Magnetspule nicht aktiviert ist.
In einer anderen Ausführungsform ist ein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem bereitgestellt. Das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem schließt ein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filterelement, ein Filtergehäuse, einschließlich ein Wassersumpf, und eine automatische Ablassvorrichtung, die konfiguriert ist, um Wasser aus dem Wassersumpf abzulassen, ein. Die automatische Ablassvorrichtung schließt ein Gehäuse, einen Wasser-in-Kraftstoff-Sensor, eine Magnetspule und eine Steuereinheit ein. Die Steuereinheit ist zur Aktivierung der Magnetspule als Reaktion auf ein Signal aus dem Wasser-in-Kraftstoff-Sensor konfiguriert. Die Aktivierung der Magnetspule versetzt die automatische Ablassvorrichtung in einen Zustand, so dass Fluid aus dem Wassersumpf in die automatische Ablassvorrichtung fließen kann. Die automatische Ablassvorrichtung kann jede der vorstehend beschriebenen Formen annehmen.
In noch einer anderen Ausführungsform ist ein Verfahren zum automatischen Ablassen von Wasser aus einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem bereitgestellt. Das Verfahren schließt das Empfangen eines Hinweises auf Wasserdetektion aus einem in einem Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems angeordneten Wasser-in-Kraftstoff-Sensor, das Aktivieren einer Magnetspule, so dass Wasser aus dem Wassersumpf in das Innere einer automatischen Ablassvorrichtung abgelassen wird, die in fluidleitender Verbindung mit dem Wassersumpf steht, wenn die Magnetspule aktiviert ist, das Deaktivieren der Magnetspule nach einem vorbestimmten Zeitraum, so dass verhindert wird, dass Fluid aus dem Wassersumpf in das Innere der automatische Ablassvorrichtung hineinfließt, und das Austreten lassen des Wassers aus der automatischen Ablassvorrichtung nach außen. Das Verfahren kann automatisch erfolgen und erfordert keine Benutzereingabe. Das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem kann jedes der vorstehend beschriebenen Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersysteme sein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es wird auf die Begleitzeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Offenbarung sind und die die Ausführungsformen veranschaulichen, in denen die in diesem Dokument beschriebenen Systeme und Verfahren praktisch umgesetzt werden können. Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines ansaugseitigen automatischen Ablasssystems gemäß einer Ausführungsform.
2 eine Querschnittsansicht des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 1 in einem geschlossenen Zustand.
3 eine Querschnittsansicht des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 1 in einem offenen Zustand.
4 eine Auftragung der Massendurchflussrate von Wasser aus einem Inneren eines Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems als eine Funktion der Zeit, wenn in einer Umsetzung ein ansaugseitiges automatisches Ablasssystem eingesetzt wird.
5 eine rechnerische Fluiddynamik-Darstellung der Luft-Wassergrenzfläche unter Anwendung des Volumens des Fluidverfahrens, wenn ein ansaugseitiges automatisches Ablasssystem in einer offenen Stellung vorliegt.
6 eine Querschnittsansicht eines ansaugseitigen automatischen Ablasssystems gemäß einer Ausführungsform.
7 eine Querschnittsansicht im Detail eines Abschnitts des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 6.
8 eine perspektivische Explosionsansicht des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 6.
9 eine Explosionsansicht im Querschnitt des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 6.
10 eine Querschnittsansicht eines ansaugseitigen automatischen Ablasssystems, gemäß einer anderen Ausführungsform.
11 eine Querschnittsansicht im Detail eines Abschnitts des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 10.
12 eine perspektivische Explosionsansicht des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 10.
13 eine Explosionsansicht im Querschnitt des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 10.
14 eine Querschnittsansicht des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 10 in einer geschlossenen Stellung, eingebaut in ein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem.
15 eine Querschnittsansicht des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 10 in einer offenen Stellung, eingebaut in ein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem.
16 eine Seitenansicht des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 10, eingebaut in ein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem.
17 eine perspektivische Ansicht des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 10.
18 eine Ansicht von oben nach unten des unteren Gehäuses des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 10.
19 eine perspektivische Ansicht des unteren Gehäuses des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 10.
20 eine Querschnittsansicht des unteren Gehäuses des ansaugseitigen automatischen Ablasssystems von 10.
21 eine Querschnittsansicht eines druckseitigen automatischen Ablasssystems, eingebaut in einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem gemäß einer Ausführungsform.
22 eine Querschnittsansicht des druckseitigen automatischen Ablasssystems von 21 in einer geschlossenen Stellung.
23 eine Querschnittsansicht des druckseitigen automatischen Ablasssystems von 21 in einer offenen Stellung.
24 eine Querschnittsansicht eines druckseitigen automatischen Ablasssystems, eingebaut in ein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem gemäß einer Ausführungsform.
25 eine Querschnittsansicht im Detail eines Abschnitts des druckseitigen automatischen Ablasssystems von 24.
26 ist eine perspektivische Explosionsansicht des druckseitigen automatischen Ablasssystems von 24.
27 ist eine Explosionsansicht im Querschnitt des druckseitigen automatischen Ablasssystems von 24.
28 eine Querschnittsansicht des druckseitigen automatischen Ablasssystems von 24 in einer geschlossenen Stellung, eingebaut in einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem.
29 eine Querschnittsansicht des druckseitigen automatischen Ablasssystems von 24 in einer offenen Stellung, eingebaut in einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem.
30 ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb eines beispielhaften automatischen Ablasssystems darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die hierin beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen ein automatisches Ablasssystem für ein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem. Genauer, betreffen die Ausführungsformen ein automatisches Ablasssystem, das eine Magnetspule, eine elektronische Steuerung und einen Wasser-in-Kraftstoff-Sensor umfasst.
In einer Ausführungsform ist das automatische Ablasssystem zur Verwendung mit einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem konfiguriert, das auf einer Ansaug-, Niederdruckseite einer Kraftstoffpumpe angeordnet ist. In weiteren Ausführungsformen ist das automatische Ablasssystem zur Verwendung mit einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem konfiguriert, das auf einer Hochdruckseite einer Kraftstoffpumpe angeordnet ist.
Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersysteme erfordern regelmäßiges Ablassen von Wasser, das aus dem Kraftstoff entfernt und in einem Wassersumpf gelagert wird. Ein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem kann ein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filterelement und ein Filtergehäuse, einschließlich des Wassersumpfs inkludieren. Das Fehlschlagen des Ablassens des abgeschiedenen Wassers kann zu Systemfehlern mit den damit zusammenhängenden Reparatur- und Wartungskosten führen. Automatische Ablasssysteme zur Verwendung mit Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystemen, wie hierin beschrieben, arbeiten unabhängig von der Benutzer-Steuerung, das Wasser aus einem Kraftstoff-Wasserabscheider abzulassen, und schließen damit aus, dass es bei einem Benutzerfehler beim Ablassen des Wassers aus einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem zu erhöhten Wartungs- und Reparaturkosten kommen kann. Zusätzlich ermöglicht ein automatisches Ablasssystem, wie hierin beschrieben, das Ablassen von Wasser aus einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem, während das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem aktiv in Gebrauch ist, wie zum Beispiel dann, wenn ein mit dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem ausgestatteter Motor in Betrieb ist.
Unter Bezugnahme auf die 1–3 wird eine automatische Ablassvorrichtung 100 zur Verwendung mit einem Kraftstoff-Wasserabscheiderfilter, der auf einer Ansaugseite einer Kraftstoffpumpe angeordnet ist, veranschaulicht. Die automatische Ablassvorrichtung 100 schließt ein unteres Gehäuse 110 und ein oberes Gehäuse 120 ein. Ein Innengehäuse 130 ist innerhalb und zwischen dem oberen Gehäuse 120 und dem unteren Gehäuse 110 angeordnet. Eine Steuerung 150 ist in der automatischen Ablassvorrichtung 100 eingeschlossen und ist mit einer Magnetspule 140 verbunden. Die automatische Ablassvorrichtung 100 kann einen Verbindungsmechanismus zur Verbindung der automatischen Ablassvorrichtung mit einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem inkludieren, so dass eine Wasserablassöffnung des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems in fluidleitender Verbindung mit der automatischen Ablassvorrichtung steht.
Das obere Gehäuse 120 schließt mindestens eine Ablassöffnung 122 ein. Die Ablassöffnung 122 ermöglicht das Fließen von Fluid, wie Wasser, aus dem Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheiders zu einem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 100. Es ist auch mindestens eine Luftloch 124 im oberen Gehäuse 120 bereitgestellt, so dass Luft aus dem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 100 an das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem weitergeleitet werden kann. Das Luftloch 124 kann so angeordnet sein, dass es sich auf einem höheren Flüssigkeitsniveau als die Ablassöffnung 122 befindet, wenn die automatische Ablassvorrichtung 100 in das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem eingebaut ist. In einigen Ausführungsformen kann eine Luftloch-Verlängerung 126 im oberen Gehäuse 120 ausgebildet sein, um die gewünschte relative Lage der Ablassöffnung 122 und des Luftlochs 124 zu schaffen. Die relative Lage der Ablassöffnung 122 und des Luftlochs 124 und der niedrige relative Druck innerhalb des ansaugseitigen Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems stellen sicher, dass Wasser durch die Ablassöffnung aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem herausfließt und dass Luft durch das Luftloch in das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem einströmt.
Das untere Gehäuse 110 kann eine oder mehr Öffnungen 112 umfassen, die das Innere des unteren Gehäuses nach außen hin exponieren. Die Öffnungen 112 können so konfiguriert sein, dass im Inneren des unteren Gehäuses vorhandener Wasserdampf oder Gas nach außen austreten kann. Das Innere des unteren Gehäuses 110 kann ein saugfähiges Medium 114 umfassen. Das saugfähige Medium 114 kann jedes geeignete Material, wie Schwamm oder Aktivkohle, sein. Das saugfähige Medium 114 kann zum Aufsaugen von Fluid dienen, das aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die automatische Ablassvorrichtung abgelassen wird, so dass das Fluid über einen längeren Zeitraum durch die Öffnungen 112 verdunsten kann. Das saugfähige Medium 112 kann die Verunreinigung des Bereichs, der die automatische Ablassvorrichtung 100 umgibt, durch aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem freigesetztes Fluid reduzieren. Das saugfähige Medium 114 kann ein Material zur Behandlung, wie eine chemische Behandlung, des aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem entfernten Fluids inkludieren.
Das Innengehäuse 130 greift in das obere Gehäuse 120 ein, so dass ein innerer Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 100 zwischen dem oberen Gehäuse und dem Innengehäuse ausgebildet wird. Das Innengehäuse 130 schließt eine Ablassöffnung 132 ein, die das Abfließen von Fluid, wie Wasser, aus dem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 100 in das Innere des unteren Gehäuses 110 ermöglicht. Das Volumen des inneren Abschnitts der automatischen Ablassvorrichtung 100 definiert das maximale Volumen von Wasser, das aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem in einem einzigen Ablassvorgang abgelassen werden kann. Das Innengehäuse 130 kann mit dem oberen Gehäuse 120 in dichtendem Eingriff stehen. Die Dichtung zwischen dem Innengehäuse 130 und dem oberen Gehäuse 120 kann durch einen O-Ring oder eine andere elastische Dichtung erzeugt werden. In einigen Ausführungsformen kann das Innengehäuse 130 zwischen dem oberen Gehäuse 120 und dem unteren Gehäuse 110 eingeklemmt sein. Zum Beispiel können das untere Gehäuse 110 und das obere Gehäuse 120 durch einen Gewindeeingriff verbunden sein, und die Verbindung des unteren Gehäuses mit dem oberen Gehäuse kann das Innengehäuse 130 in der gewünschten relativen Lage festklemmen.
Die Magnetspule 140 kann jede geeignete Magnetspule sein. In einigen Ausführungsformen kann die Magnetspule 140 einen Doppelanker 142 inkludieren. Der Doppelanker 142 der Magnetspule 140 kann eine obere Ablassdichtung 145 und eine untere Ablassdichtung 148 inkludieren, die jeweils an entgegengesetzten Enden des Doppelankers angeordnet sind. Die obere Ablassdichtung 145 ist konfiguriert, um Fluidabfluss durch die Ablassöffnung 122 in dem oberen Gehäuse 120 zu verhindern, wenn die Magnetspule 140 in der geschlossenen Stellung vorliegt. Eine obere Magnetspulenkolbenverlängerung 144 kann am gleichen Ende des Magnetspulenkolbens 142 wie die obere Ablassdichtung 145 bereitgestellt sein. Eine Luftlochdichtung 146 kann auf der oberen Magnetspulenkolbenverlängerung 144 angeordnet sein, und die Luftlochdichtung 146 ist konfiguriert, um Luftausstrom durch das Luftloch 124 zu verhindern, wenn die Magnetspule 140 in der geschlossenen Stellung vorliegt. Die obere Magnetspulenkolbenverlängerung 144 kann mindestens einen Luftkanal 147 inkludieren, der konfiguriert ist, um zu ermöglichen, dass Luft in das Innere der Luftloch-Verlängerung 126 des oberen Gehäuses 120 einströmt. Die untere Ablassdichtung 148 ist konfiguriert, um Fluidabfluss durch die Ablassöffnung 132 im Innengehäuse 130 zu verhindern, wenn die Magnetspule 140 in der offenen Stellung vorliegt. Die obere Ablassdichtung 145, die Luftlochdichtung 146 und die untere Ablassdichtung 148 können aus jedem geeigneten Material gebildet sein, wie ein Elastomer oder ein anderes elastisches Polymermaterial. In weiteren Ausführungsformen können die obere Ablassdichtung, die Luftlochdichtung und die untere Ablassdichtung am oberen Gehäuse und Innengehäuse fixiert sein, so dass der Doppelanker in die Dichtungen eingreifen und den Fluss durch die zugehörigen Öffnungen verhindern kann. Die Magnetspule 140 kann am oberen Gehäuse 120 durch mindestens eine Verbindungsapparatur 128, wie Schrauben, befestigt sein.
Ein Spannelement 170 ist bereitgestellt, um den Magnetspulenkolben 142 in der geschlossenen Stellung zu halten, außer wenn die Magnetspule 140 aktiviert ist. Das Spannelement 170 kann eine Spiralfeder oder eine andere Form von Feder in verschiedenen Ausführungsformen sein. Das Spannelement 170 stellt eine Spannkraft bereit, die den Magnetspulenkolben 142 in einer geschlossenen Stellung hält, so dass die obere Ablassdichtung 145 und die Luftlochdichtung 146 das Ausfließen durch die Ablassöffnung 122 bzw. das Luftloch 124 verhindern. Die Aktivierung der Magnetspule 140 wirkt der Spannkraft des Spannelements 170 entgegen, so dass sich der Magnetspulenkolben in die offene Stellung bewegt und der Fluss durch die Ablassöffnung 122 und das Luftloch 124 ermöglicht wird. Eine solche Anordnung stellt sicher, dass im Falle eines Ausfalls der Magnetspule 140 die automatische Ablassvorrichtung 100 durch die Spannkraft des Spannelements 170 in einer geschlossenen Stellung gehalten wird.
Die Steuerung 150 kann an oder in dem oberen Gehäuse 120 angebracht sein. Die Steuerung 150 kann mit einem unteren Wasser-in-Kraftstoff(WIF)-Sensor 152 und einem oberen WIF-Sensor 154 in elektronischer Verbindung stehen. Die Steuerung 150 ist konfiguriert, um die Magnetspule 140 auf Basis der aus mindestens dem unteren WIF-Sensor 152 erhaltenen Information zu betreiben. Die Steuerung 150 kann einen Prozessor und einen Speicher inkludieren, und kann speziell programmiert sein, um den gewünschten Betrieb der automatischen Ablassvorrichtung 100 zu erzielen. Die Verbindungen zwischen der Steuerung 150, dem Magnetspule 140, dem unteren WIF-Sensor 152 und dem oberen WIF-Sensor 154 können ohne die Verwendung externer Verdrahtung bewerkstelligt werden, so dass die Verbindungen vollständig in der automatischen Ablassvorrichtung 100 enthalten sind. Die Steuerung 150 kann auch mit einem elektronischen Steuermodul (ECM) eines Fahrzeugs oder einer anderen Maschine, in der das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem eingeschlossen ist, verbunden sein, so dass die Aktivitäten der automatischen Ablassvorrichtung 100 durch das ECM überwacht und Fehlermeldungen aus der Steuerung 150 an das ECM weitergeleitet werden können.
Die Steuerung 150 kann so programmiert sein, dass, wenn der untere WIF-Sensor 152 die Gegenwart von Wasser detektiert, die automatische Ablassvorrichtung 100 aktiviert wird. Das Detektieren von Wasser durch den unteren WIF-Sensor 152 gibt an, dass das Wasserniveau im Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems einen Stand erreicht hat, wo Ablassen erforderlich ist. Die Steuerung aktiviert dann die Magnetspule 140 durch Senden eines elektrischen Signals, so dass der Magnetspulenkolben 142 aus der geschlossenen Stellung, wie in 2 gezeigt, in die offene Stellung, wie in 3 gezeigt, bewegt wird. Die Aktivierung der Magnetspule 140 durch die Steuerung kann nach dem Detektieren von Wasser durch den unteren WIF-Sensor 152 um eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert werden. Der Magnetspulenkolben 142 wird für eine vorbestimmte Zeitdauer in der offenen Stellung gehalten, so dass eine gewünschte Menge an Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die Ablassöffnung 122 in den zwischen dem oberen Gehäuse 120 und dem Innengehäuse 110 ausgebildeten inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 100 abgelassen wird. Nachdem die gewünschte Menge an Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem abgelassen ist, unterbricht die Steuerung 150 die Aktivierung der Magnetspule 140, und der Magnetspulenkolben 142 kehrt durch die Spannkraft des Spannelements 170 in die geschlossene Stellung zurück. Das Wasser, das im inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 100 vorliegt, fließt dann durch die Ablassöffnung 132 und in den inneren Abschnitt des unteren Gehäuses 110, so dass das Wasser durch das saugfähige Medium 114 absorbiert wird. Das in dem saugfähigen Medium 114 enthaltene absorbierte Wasser kann dann durch die Öffnungen 112 nach außen hin abgegeben werden.
Der Aufbau der automatischen Ablassvorrichtung 100 erzeugt eine im Wesentlichen konstante Massendurchflussrate von Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheiderfilter in die automatische Ablassvorrichtung. Wie durch das in 4 gezeigte fluiddynamische Rechenmodell veranschaulicht, wird in weniger als 0,5 Sekunden nach Aktivierung der Magnetspule, um die automatische Ablassvorrichtung in eine offene Stellung zu versetzen, eine im Wesentlichen konstante Massendurchflussrate entwickelt. Dieses Merkmal der automatischen Ablassvorrichtung ermöglicht die exakte Steuerung der Menge an aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider entferntem Wasser durch Steuerung des Zeitraums, in dem die automatische Ablassvorrichtung in der offenen Stellung vorliegt. Die Fließmerkmale der automatischen Ablassvorrichtung in der offenen Stellung wurden unter Anwendung eines Volumens aus dem Fluid-Messverfahren der Fluiddynamikberechnung, wie in 5 gezeigt, angepasst. In einem offenen Zustand strömt Luft 240 durch die Luftlochdichtung 146 und durch das Luftloch 124 in den Wassersumpf 230 des Kraftstoff-Wasserabscheiders hinein. Dieser Strom von Luft trägt zur Entwicklung einer im Wesentlichen konstanten Massendurchflussrate aus dem Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems heraus bei, indem er das Volumen des aus dem Wassersumpf entfernten Fluids mindestens teilweise ersetzt.
Unter Bezugnahme auf die 6–9 wird eine andere automatische Ablassvorrichtung 400 zur Verwendung mit einem auf einer Ansaugseite einer Kraftstoffpumpe angeordneten Kraftstoff-Wasserabscheiderfilter veranschaulicht. Die automatische Ablassvorrichtung 400 umfasst ein unteres Gehäuse 410 und ein oberes Gehäuse 420. Ein Innengehäuse 430 ist innerhalb und zwischen dem oberen Gehäuse 420 und dem unteren Gehäuse 410 angeordnet. Eine Steuerung 450 ist in der automatischen Ablassvorrichtung 400 eingeschlossen und ist mit einer Magnetspule 440 verbunden. Die automatische Ablassvorrichtung 400 kann einen Verbindungsmechanismus zur Verbindung der automatischen Ablassvorrichtung mit einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem inkludieren, so dass eine Wasserablauföffnung des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems in fluidleitender Verbindung mit der automatischen Ablassvorrichtung steht.
Das obere Gehäuse 420 schließt mindestens eine Ablassöffnung 422 ein. Die Ablassöffnung 422 ermöglicht das Fließen von Fluid, wie Wasser, aus dem Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheiders zu einem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 400. Es ist auch mindestens ein Luftloch 424 in dem oberen Gehäuse 420 bereitgestellt, so dass Luft aus dem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 400 mit dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem ausgetauscht werden kann. Das Luftloch 424 kann so angeordnet sein, dass es auf einem höheren Flüssigkeitsniveau als die Ablassöffnung 422 vorliegt, wenn die automatische Ablassvorrichtung 400 in das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem eingebaut ist. In einigen Ausführungsformen kann eine Luftloch-Verlängerung 426 in dem oberen Gehäuse 420 ausgebildet sein, um die gewünschte relative Lage der Ablassöffnung 422 und des Luftlochs 424 zu erzielen. Die relative Lage der Ablassöffnung 422 und des Luftlochs 424 und der niedrige relative Druck innerhalb des ansaugseitigen Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems stellen sicher, dass Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die Ablassöffnung herausfließt und dass Luft in das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch das Luftloch einströmt.
Das obere Gehäuse 420 kann in ein Siebelement 480 eingreifen. Das Siebelement 480 kann konfiguriert sein, um zu verhindern, dass in dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem vorhandene Ablagerungen in die automatische Ablassvorrichtung 400 gelangen. Solche Ablagerungen können zu einer Verstopfung der Ablassöffnungen oder zur Beeinträchtigung der Dichtung der Ablassöffnungen führen, was die gewünschten Betriebsmerkmale der automatischen Ablassvorrichtung 400 verhindert. Das Sieb 480 kann eine käfig- oder rahmenartige Struktur inkludieren, d.h. Öffnungen, in denen ein Filtriermedium bereitgestellt ist. Das Filtriermedium des Siebs 480 kann jedes geeignete Filtriermedium sein, wie ein Draht- oder Polymersieb. Das Sieb 480 kann aus der automatischen Ablassvorrichtung 400 zur Reinigung oder zum Austausch herausnehmbar sein.
Das untere Gehäuse 410 kann ein oder mehrere Öffnungen 412 inkludieren, die das Innere des unteren Gehäuses nach außen hin exponieren. Die Öffnungen 412 können so konfiguriert sein, im Inneren des unteren Gehäuses vorhandener Wasserdampf oder Gas nach außen austreten kann. Das Innere des unteren Gehäuses 410 kann ein saugfähiges Medium 414 inkludieren. Das saugfähiges Medium 414 kann jedes geeignete Material, wie Schwamm oder Aktivkohle, sein. Das saugfähiges Medium 414 kann zur Absorption von Fluid dienen, das aus dem aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die automatische Ablassvorrichtung abgelassen wird, so dass das Fluid über einen längeren Zeittraum durch die Öffnungen 412 verdunsten kann. Das saugfähiges Medium 412 kann die Verunreinigung des Bereichs um die automatische Ablassvorrichtung 400 durch aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem freigesetztes Fluid reduzieren. Das saugfähiges Medium 414 kann ein Material zur Behandlung, wie eine chemische Behandlung, des aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem entfernten Fluids inkludieren.
Das Innengehäuse 430 ist mit dem oberen Gehäuse 420 im Eingriff, so dass ein innerer Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 400 zwischen dem oberen Gehäuse und dem Innengehäuse ausgebildet wird. Das Innengehäuse 430 umfasst eine Ablassöffnung 432, die das Herausfließen von Fluid, wie Wasser, aus dem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 400 in das Innere des unteren Gehäuses 410 ermöglicht. Das Volumen des inneren Abschnitts der automatischen Ablassvorrichtung 400 definiert das maximale Volumen von Wasser, das aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem in einem einzigen Ablassvorgang abgelassen werden kann. Das Innengehäuse 430 kann mit dem oberen Gehäuse 420 in dichtendem Eingriff stehen. Die Dichtung zwischen dem Innengehäuse 430 und dem oberen Gehäuse 420 kann durch einen O-Ring oder eine andere elastische Dichtung 434 erzeugt werden. In einigen Ausführungsformen kann das Innengehäuse 430 durch einen Gewindeeingriff am oberen Gehäuse 420 angebracht werden.
Die Magnetspule 440 kann jede geeignete Magnetspule sein. In einigen Ausführungsformen kann die Magnetspule 440 einen Doppelanker 442 inkludieren. Der Doppelanker 442 der Magnetspule 440 kann eine obere Ablassdichtung 445 und eine untere Ablassdichtung 448 inkludieren, die jeweils auf gegenüberliegenden Enden des Doppelankers angeordnet sind. Die obere Ablassdichtung 445 ist konfiguriert, um Fluidabfluss durch die Ablassöffnung 422 in dem oberen Gehäuse 420 zu verhindern, wenn die Magnetspule 440 in der geschlossenen Stellung vorliegt. Eine obere Magnetspulenkolbenverlängerung 444 kann am gleichen Ende des Magnetspulenkolbens 442 wie die obere Ablassdichtung 445 bereitgestellt sein. Eine Luftlochdichtung 446 kann auf der oberen Magnetspulenkolbenverlängerung 444 angeordnet sein, und die Luftlochdichtung 446 ist konfiguriert, um Luftausstrom durch das Luftloch 424 zu verhindern, wenn die Magnetspule 440 in der geschlossenen Stellung vorliegt. Die untere Ablassdichtung 448 ist konfiguriert, um Fluidabfluss durch die Ablassöffnung 432 in dem Innengehäuse 430 zu verhindern, wenn die Magnetspule 440 in der offenen Stellung vorliegt. Die obere Ablassdichtung 445, das Luftlochdichtung 446 und die untere Ablassdichtung 448 können aus jedem geeigneten Material, wie einem Elastomer oder einem anderen elastischen Polymermaterial, gebildet sein. In weiteren Ausführungsformen können die obere Ablassdichtung, die Luftlochdichtung und die untere Ablassdichtung am oberen Gehäuse und Innengehäuse fixiert sein, so dass der Doppelanker in die Dichtungen eingreifen und den Fluss durch die zugehörigen Öffnungen verhindern kann.
Ein Spannelement 470 ist bereitgestellt, um den Magnetspulenkolben 442 in der geschlossenen Stellung zu halten, außer wenn die Magnetspule 440 aktiviert ist. Das Spannelement 470 kann eine Spiralfeder oder eine andere Form von Feder in verschiedenen Ausführungsformen sein. Das Spannelement 470 stellt eine Spannkraft bereit, die den Magnetspulenkolben 442 in einer geschlossenen Stellung hält, so dass die obere Ablassdichtung 445 und die Luftlochdichtung 446 einen Fluss durch die Ablassöffnung 422 bzw. das Luftloch 424 verhindern. Die Aktivierung der Magnetspule 440 wirkt der Spannkraft des Spannelements 470 entgegen, so dass sich der Magnetspulenkolben in die offene Stellung bewegt und ein Fluss durch die Ablassöffnung 422 und Luftloch 424 ermöglicht wird. Eine solche Anordnung stellt sicher, dass im Falle eines Ausfalls der Magnetspule 440 die automatische Ablassvorrichtung 400 durch die Spannkraft des Spannelements 470 in einer geschlossenen Stellung gehalten wird.
Die Steuerung 450 kann an oder in dem oberen Gehäuse 420 montiert sein. Die Steuerung 450 kann in elektronischem Datenaustausch mit einem oder mehreren WIF-Sensoren 454 vorliegen. Die Steuerung 450 ist zum Betrieb der Magnetspule 440 auf Basis der aus den WIF-Sensoren 454 empfangen Informationen konfiguriert. Die Steuerung 450 kann einen Prozessor und einen Speicher inkludieren, und kann speziell programmiert sein, um den gewünschten Betrieb der automatischen Ablassvorrichtung 400 zu erzielen. Die Verbindungen zwischen der Steuerung 450, der Magnetspule 440, und den WIF Sensoren 454 kann ohne Verwendung externer Verdrahtung hergestellt werden, so dass die Verbindungen vollständig in der automatischen Ablassvorrichtung 400 enthalten sind. Die Steuerung 450 kann auch durch einen elektronischen Verbinder 493 mit einem elektronischen Steuermodul (ECM) eines Fahrzeugs oder anderen Maschine verbunden sein, in der das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem eingeschlossen ist, so dass die Aktivitäten der automatischen Ablassvorrichtung 400 durch das ECM überwacht und Fehlermeldungen von der Steuerung 450 an das ECM übermittelt werden können. Das obere Gehäuse 420 kann eine Öffnung 429 inkludieren, die zur Aufnahme des elektronischen Verbinders 493 konfiguriert ist, so dass der Verbinder 493 in die Steuerung 450 eingreifen kann.
Die Steuerung 450 kann so programmiert sein, dass wenn der WIF-Sensor 454 die Gegenwart von Wasser detektiert, die automatische Ablassvorrichtung 400 aktiviert wird. Die Detektion von Wasser durch den WIF-Sensor 454 gibt an, dass der Wasserstand in dem Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems ein Niveau erreicht hat, wo Ablassen erforderlich ist. Die Steuerung aktiviert dann die Magnetspule 440 durch Senden eines elektrischen Signals, so dass der Magnetspulenkolben 442 aus der geschlossenen Stellung bewegt wird. Der Magnetspulenkolben 442 wird für eine vorbestimmte Zeitdauer in der offenen Stellung gehalten, so dass eine gewünschte Menge an Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die Ablassöffnung 422 in den zwischen dem oberen Gehäuse 420 und dem Innengehäuse 410 ausgebildeten inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 400 abgelassen wird. Nachdem die gewünschte Menge an Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem abgelassen ist, unterbricht die Steuerung 450 die Aktivierung der Magnetspule 440, und der Magnetspulenkolben 442 kehrt durch die Spannkraft des Spannelements 470 in die geschlossene Stellung zurück. Das im inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 400 vorhandene Wasser fließt dann durch die Ablassöffnung 432 und in den inneren Abschnitt des unteren Gehäuses 410, so dass das Wasser durch das saugfähige Medium 414 absorbiert wird. Das absorbierte Wasser, das in dem saugfähigen Medium 414 enthalten ist, kann dann durch die Öffnungen 412 nach außen hin freigesetzt werden.
Das obere Gehäuse 420 kann einen Befestigungsmechanismus, wie Außengewinde, inkludieren, das in einen entsprechenden Abschnitt 491 des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems eingreift. Der Befestigungsmechanismus erzeugt eine Dichtung zwischen der automatischen Ablassvorrichtung 400 und dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem. Ein Dichtungselement 492 kann auf dem oberen Gehäuse 420 bereitgestellt, um sicherzustellen, dass eine fluiddichte Dichtung zwischen der automatischen Ablassvorrichtung 400 und dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem ausgebildet ist.
Unter Bezugnahme auf die 10–20 wird eine weitere automatische Ablassvorrichtung 500 zur Verwendung mit einem auf einer Ansaugseite einer Kraftstoffpumpe angeordneten Kraftstoff-Wasserabscheiderfilter veranschaulicht. Die automatische Ablassvorrichtung 500 schließt ein unteres Gehäuse 510 und ein oberes Gehäuse 520 ein. Ein Innengehäuse 530 ist innerhalb und zwischen dem oberen Gehäuse 520 und dem unteren Gehäuse 510 angeordnet. Eine Steuerung 550 ist in der automatischen Ablassvorrichtung 500 eingeschlossen und ist mit einer Magnetspule 540 verbunden. Die automatische Ablassvorrichtung 500 kann einen Verbindungsmechanismus zur Verbindung der automatischen Ablassvorrichtung mit einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem inkludieren, so dass eine Wasserablauföffnung des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems in fluidleitender Verbindung mit der automatischen Ablassvorrichtung steht.
Das obere Gehäuse 520 umfasst mindestens eine Ablassöffnung 522. Die Ablassöffnung 522 ermögliche das Fließen von Fluid, wie Wasser, aus dem Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheiders zu einem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 500. Mindestens ein Luftloch 524 ist ebenfalls im oberen Gehäuse 520 bereitgestellt, so dass Luft aus dem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 500 mit dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem ausgetauscht werden kann. Das Luftloch 524 kann so angeordnet sein, dass es auf einem höheren Flüssigkeitsniveau als die Ablassöffnung 522 vorliegt, wenn die automatische Ablassvorrichtung 500 in das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem eingebaut ist. In einigen Ausführungsformen kann eine Luftloch Verlängerung 526 in dem oberen Gehäuse 520 ausgebildet sein, um die gewünschte relative Lage der Ablassöffnung 522 und des Luftlochs 524 zu realisieren. Das relative Lage der Ablassöffnung 522 und des Luftlochs 524 und der niedrige relative Druck innerhalb des ansaugseitigen Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems stellen sicher, dass Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die Ablassöffnung herausfließt und Luft durch das Luftloch in das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem einströmt.
Das obere Gehäuse 520 kann in ein Siebelement 580 eingreifen. Das Siebelement 580 kann konfiguriert sein, um zu verhindern, dass Ablagerungen, die in dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filterstem vorhanden sind, in die automatische Ablassvorrichtung 500 gelangen. Solche Ablagerungen können zu der Verstopfung der Ablassöffnungen führen oder die Dichtung der Ablassöffnungen beeinträchtigen, was die gewünschten Betriebsmerkmale der automatischen Ablassvorrichtung 500 verhindert. Das Sieb 580 kann eine käfig- oder rahmenartige Struktur inkludieren, d.h. Öffnungen, in denen ein Filtriermedium bereitgestellt ist. Das Filtriermedium des Siebs 580 kann jedes geeignete Filtriermedium sein, wie ein Draht- oder Polymersieb. Das Sieb 580 kann aus der automatischen Ablassvorrichtung 500 zur Reinigung oder zum Austausch herausnehmbar sein.
Das untere Gehäuse 510 kann ein oder mehrere Öffnungen 512 inkludieren, die das Innere des unteren Gehäuses gegenüber der äußeren Umgebung aussetzen. Die Öffnungen 512 können so konfiguriert sein, dass Wasserdampf oder Gas, das im Inneren des unteren Gehäuses vorliegt, nach außen entweichen kann. Das Innere des unteren Gehäuses 510 kann ein saugfähiges Medium 514 inkludieren. Das saugfähiges Medium 514 kann jedes geeignete Material, wie Schwamm oder Aktivkohle, sein. Das saugfähige Medium 514 kann dazu dienen, aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die automatische Ablassvorrichtung abgelassenes Fluid zu absorbieren, so dass das Fluid über einen längeren Zeitraum durch die Öffnungen 512 verdunsten kann. Das saugfähige Medium 512 kann die Verunreinigung des Bereichs um die automatische Ablassvorrichtung 500 durch aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem freigesetztes Fluid reduzieren. Das saugfähiges Medium 514 kann ein Material zur Behandlung, wie eine chemische Behandlung, des aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem entfernten Fluids inkludieren. Wie in den 19 und 20 gezeigt, kann das untere Gehäuse 510 einen Verbindungsvorsprung 513 inkludieren, der zum Eingriff in das Innengehäuse 530 konfiguriert ist. Der Verbindungsvorsprung 513 kann Innengewinde oder andere entsprechende Eingriffsmechanismen inkludieren, die zum Verbinden des unteren Gehäuses 510 mit dem Innengehäuse 530 konfiguriert sind.
Das Innengehäuse 530 greift in das obere Gehäuse 520 ein, so dass ein innerer Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 500 zwischen dem oberen Gehäuse und dem Innengehäuse ausgebildet wird. Das Innengehäuse 530 umfasst eine Ablassöffnung 532, die es ermöglicht, dass Fluid, wie Wasser, aus dem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 500 heraus und in das Innere des unteren Gehäuses 510 fließt. Das Volumen des inneren Abschnitts der automatischen Ablassvorrichtung 500 definiert das maximale Volumen von Wasser, das aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem in einem einzigen Ablassvorgang abgelassen werden kann. Das Innengehäuse 530 kann mit dem oberen Gehäuse 520 in dichtendem Eingriff stehen. Die Dichtung zwischen dem Innengehäuse 530 und dem oberen Gehäuse 520 kann durch einen O-Ring oder eine andere elastische Dichtung 534 erzeugt werden. In einigen Ausführungsformen kann das Innengehäuse 530 durch einen Gewindeeingriff mit dem oberen Gehäuse 520 angebracht sein.
Die Magnetspule 540 kann jede geeignete Magnetspule sein. In einigen Ausführungsformen kann die Magnetspule 540 einen Doppelanker 542 inkludieren. Der Doppelanker 542 der Magnetspule 540 kann eine obere Ablassdichtung 545 und eine untere Ablassdichtung 548 inkludieren, die jeweils an gegenüberliegenden Enden des Doppelankers angeordnet sind. Die obere Ablassdichtung 545 ist konfiguriert, um Fluidabfluss durch die Ablassöffnung 522 in dem oberen Gehäuse 520 zu verhindern, wenn die Magnetspule 540 in der geschlossenen Stellung vorliegt. Eine obere Magnetspulen-Abschlusskappe 547 kann am oberen Ende des Magnetspulenkolbens 542 bereitgestellt sein, und eine Stütze für die obere Ablassdichtung 545 bereitstellen. Eine obere Magnetspulenkolbenverlängerung 544 kann am gleichen Ende des Magnetspulenkolbens 542 wie die obere Ablassdichtung 545 bereitgestellt sein. Eine Luftlochdichtung 546 kann auf der oberen Magnetspulenkolbenverlängerung 544 angeordnet sein, und die Luftlochdichtung 546 ist konfiguriert, um Luftausstrom durch das Luftloch 524 zu verhindern, wenn die Magnetspule 540 in der geschlossenen Stellung vorliegt. Die untere Ablassdichtung 548 ist konfiguriert, um Fluidabfluss durch die Ablassöffnung 532 in das Innengehäuse 530 zu verhindern, wenn die Magnetspule 540 in der offenen Stellung vorliegt. Die obere Ablassdichtung 545, die Luftlochdichtung 546 und die untere Ablassdichtung 548 können aus jedem geeigneten Material, wie ein Elastomer oder ein anderes elastisches Polymermaterial, gebildet sein. In weiteren Ausführungsformen können die obere Ablassdichtung, die Luftlochdichtung und die untere Ablassdichtung am oberen Gehäuse und Innengehäuse fixiert sein, so dass der Doppelanker in die Dichtungen eingreifen und den Fluss durch die zugehörigen Öffnungen verhindern kann.
Ein Spannelement 570 ist bereitgestellt, um den Magnetspulenkolben 542 in der geschlossenen Stellung zu halten, außer wenn die Magnetspule 540 aktiviert ist. Das Spannelement 570 kann eine Spiralfeder oder eine andere Form von Feder in verschiedenen Ausführungsformen sein. Das Spannelement 570 stellt eine Spannkraft bereit, die den Magnetspulenkolben 542 in einer geschlossenen Stellung hält, so dass die obere Ablassdichtung 545 und die Luftlochdichtung 546 den Fluss durch die Ablassöffnung 522 bzw. das Luftloch 524 verhindern. Die Aktivierung der Magnetspule 540 wirkt der Spannkraft des Spannelements 570 entgegen, so dass sich der Magnetspulenkolben in die offene Stellung bewegt und der Fluss durch die Ablassöffnung 522 und das Luftloch 524 ermöglicht wird. Eine solche Anordnung stellt sicher, dass bei einem Ausfall der Magnetspule 540 die automatische Ablassvorrichtung 500 durch die Spannkraft des Spannelements 570 in einer geschlossenen Stellung gehalten wird.
Ein Spannelement 572 ist zwischen der Magnetspulen-Abschlusskappe 547 und der Magnetspule-Verlängerung 544 bereitgestellt. Das Spannelement 572 ermöglicht das Greifen sowohl der oberen Ablassdichtung 545 als auch der Luftlochdichtung 546 an ihren jeweiligen Öffnungen auch dann, wenn kleinere Differenzen in der Beabstandung der Ablassöffnung 522 und des Luftlochs 524 auftreten. Solche Differenzen in der Beabstandung können von Fertigungstoleranzen herrühren. Das Spannelement 572 kann eine Spiralfeder oder eine andere Form von Form von Feder in verschiedenen Ausführungsformen sein. Das Spannelement 572 stellt eine Spannkraft bereit, die die Luftlochdichtung 546 in dichtendem Eingriff mit dem Luftloch 524 hält, wenn der Magnetspulenkolben in der geschlossenen Stellung vorliegt und die Magnetspule-Verlängerung 544 mit der Magnetspulen-Abschlusskappe im Eingriff ist, wenn die Magnetspule in der offenen Stellung vorliegt.
Die Steuerung 550 kann am oder im oberen Gehäuse 520 montiert sein. Die Steuerung 550 kann mit einem oder mehreren WIF-Sensoren 554 im elektronischen Datenaustausch stehen. Die Steuerung 550 ist konfiguriert, um die Magnetspule 540 auf Basis der aus den WIF-Sensoren 554 empfangenen Informationen zu betreiben. Die Steuerung 550 kann einen Prozessor und einen Speicher inkludieren und kann speziell programmiert sein, um den gewünschten Betrieb der automatischen Ablassvorrichtung 500 zu realisieren. Die Verbindungen zwischen der Steuerung 550, der Magnetspule 540 und den WIF-Sensoren 554 kann ohne Verwendung von äußerer Verdrahtung erfolgen, so dass die Verbindungen vollkommen innerhalb der automatischen Ablassvorrichtung 500 enthalten sind. Die Steuerung 550 kann auch durch einen elektronischen Verbinder 593 mit einem elektronischen Steuermodul (ECM) eines Fahrzeugs oder einer anderen Maschine verbunden sein, in der das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem eingeschlossen ist, so dass die Aktivitäten der automatischen Ablassvorrichtung 500 durch das ECM überwacht und Fehlermeldungen aus der Steuerung 550 an das ECM übermittelt werden können. Das obere Gehäuse 520 kann eine Öffnung 529 inkludieren, die zur Aufnahme des elektronischen Verbinders 593 konfiguriert ist, so dass der Verbinder 593 in die Steuerung 550 eingreifen kann.
Die Steuerung 550 kann programmiert sein, so dass, wenn der WIF-Sensor 554 die Gegenwart von Wasser detektiert, die automatische Ablassvorrichtung 500 aktiviert wird. Die Detektion von Wasser durch den WIF-Sensor 554 gibt an, dass das Wasserniveau in dem Wassersumpf 230 des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems 200 einen Stand erreicht hat, wo Ablassen erforderlich ist. Ein Zustand, in dem der Wassersumpf 230 Kraftstoff 248 und Wasser enthält, während die automatische Ablassvorrichtung in der geschlossenen Stellung vorliegt, ist in 14 gezeigt. Die Steuerung aktiviert dann die Magnetspule 540 durch Senden eines elektrischen Signals, so dass der Magnetspulenkolben 542 aus der geschlossenen Stellung bewegt wird. Der Magnetspulenkolben 542 wird für eine vorbestimmte Zeitdauer in der offenen Stellung gehalten, so dass eine gewünschte Menge an Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die Ablassöffnung 522 in den zwischen dem oberen Gehäuse 520 und dem Innengehäuse 510 ausgebildeten inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 500 abgelassen wird. Ein Zustand, in dem die automatische Ablassvorrichtung 500 in der offenen Stellung vorliegt und Wasser 232 aus dem Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems 200 zum inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 500 abläuft, ist in 15 gezeigt. Nachdem die gewünschte Menge an Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem abgelassen ist, unterbricht die Steuerung 550 die Aktivierung der Magnetspule 540, und der Magnetspulenkolben 542 kehrt durch die Spannkraft des Spannelements 570 in die geschlossene Stellung zurück. Das Wasser, das im inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 500 vorhanden ist, fließt dann durch die Ablassöffnung 532 und in den inneren Abschnitt des unteren Gehäuses 510, so dass das Wassere durch das saugfähige Medium 514 absorbiert wird. Das absorbierte Wasser, das in dem saugfähigen Medium 514 enthalten ist, kann dann durch die Öffnungen 512 an die äußere Umgebung freigesetzt werden.
Das obere Gehäuse 520 kann einen Befestigungsmechanismus inkludieren, wie Außengewinde, die in einen entsprechenden Abschnitt 591 des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems eingreifen. Der Befestigungsmechanismus erzeugt eine Dichtung zwischen der automatischen Ablassvorrichtung 500 und dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem. Ein Dichtungselement 592 kann auf dem oberen Gehäuse 520 bereitgestellt sein, um sicherzustellen, dass eine fluiddichte Dichtung zwischen der automatischen Ablassvorrichtung 500 und dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem ausgebildet ist.
Unter Bezugnahme auf die 21–23 wird eine automatische Ablassvorrichtung 300 zur Verwendung mit einem auf einer Druckseite einer Kraftstoffpumpe angeordneten Kraftstoff-Wasserabscheiderfilter veranschaulicht. Die automatische Ablassvorrichtung 300 umfasst ein unteres Gehäuse 310 und ein oberes Gehäuse 320. Ein Innengehäuse 330 ist innerhalb und zwischen dem oberen Gehäuse 320 und dem unteren Gehäuse 310 angeordnet. Eine Steuerung 350 ist in der automatischen Ablassvorrichtung 300 eingeschlossen und ist mit einer Magnetspule 340 verbunden. Die automatische Ablassvorrichtung 300 kann einen Verbindungsmechanismus 390 zur Verbindung der automatischen Ablassvorrichtung mit einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem 200 inkludieren, so dass ein Wassersumpf 230 des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems in fluidleitender Verbindung mit der automatischen Ablassvorrichtung steht. Der Verbindungsmechanismus 390 der automatischen Ablassvorrichtung 300 kann in einen entsprechenden Verbindungsmechanismus 210 des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems 200 eingreifen. In einigen Ausführungsformen kann der Verbindungsmechanismus 390 der automatischen Ablassvorrichtung 300 ein Gewinde sein, und der Verbindungsmechanismus 210 des Kraftstoff-Wasserabscheider-Systems 200 kann ein Gewinde sein, das zum Eingriff in das Gewinde der automatischen Ablassvorrichtung konfiguriert ist. Eine Dichtung 220 kann auf dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem 200 oder auf der automatischen Ablassvorrichtung 300 bereitgestellt sein, um zwischen diesen Komponenten eine fluiddichte Dichtung zu erzeugen. Die Dichtung 220 kann jede geeignete Dichtung, wie ein O-Ring, sein.
Das obere Gehäuse 320 umfasst mindestens eine Ablassöffnung 322. Die Ablassöffnung 322 ermöglicht das Fließen von Fluid, wie Wasser, aus dem Wassersumpf 230 des Kraftstoff-Wasserabscheiders zu einem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 300.
Das untere Gehäuse 310 kann ein oder mehrere Öffnungen 312 inkludieren, die das Innere des unteren Gehäuses gegenüber der äußeren Umgebung exponieren. Die Öffnungen 312 können so konfiguriert sein, dass Wasserdampf oder Gas, die im Inneren des unteren Gehäuses vorhanden sind, nach außen ausströmen können. Das Innere des unteren Gehäuses 310 kann ein saugfähiges Medium 314 inkludieren. Das saugfähige Medium 314 kann jedes geeignete Material, wie Schwamm oder Aktivkohle, sein. Das saugfähige Medium 314 kann zur Absorption von Fluid dienen, das aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die automatische Ablassvorrichtung abgelassen wurde, so dass das Fluid über einen längeren Zeitraum durch Öffnungen 312 verdunsten kann. Das saugfähiges Medium 312 kann die Verunreinigung des Bereichs um die automatische Ablassvorrichtung 300 durch aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem freigesetztes Fluid reduzieren. Das saugfähiges Medium 314 kann ein Material zur Behandlung, wie eine chemische Behandlung, des aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem entfernten Fluids inkludieren.
Das Innengehäuse 330 ist mit dem oberen Gehäuse 320 im Eingriff, so dass ein innerer Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 300 zwischen dem oberen Gehäuse und dem Innengehäuse ausgebildet wird. Das Innengehäuse 330 umfasst eine Ablassöffnung 332, die das Fließen von Fluid, wie Wasser, aus dem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 300 zum Innerem des unteren Gehäuses 310 ermöglicht. Das Volumen des inneren Abschnitts der automatischen Ablassvorrichtung 300 definiert das maximale Volumen von Wasser, das aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem in einem einzigen Ablassvorgang abgelassen werden kann. Das Innengehäuse 330 kann in dichtendem Eingriff mit dem oberen Gehäuse 320 sein. Die Dichtung zwischen dem Innengehäuse 330 und dem oberen Gehäuse 320 kann durch einen O-Ring oder eine andere elastische Dichtung erzeugt werden. In einigen Ausführungsformen kann das Innengehäuse 330 an dem oberen Gehäuse 320 und dem unteren Gehäuse 310 angebracht sein. Zum Beispiel können das Innengehäuse 330 und das obere Gehäuse 320 durch einen Gewindeeingriff angebracht sein, und das Innengehäuse 330 kann direkt am unteren Gehäuse 330 angebracht sein. Das untere Gehäuse 310 kann am oberen Gehäuse 320 durch das Innengehäuse 330 indirekt angebracht sein.
Die Magnetspule 340 kann jede geeignete Magnetspule sein. In einigen Ausführungsformen kann die Magnetspule 340 einen Doppelanker 342 inkludieren. Der Doppelanker 342 der Magnetspule 340 kann eine auf einem Ende des Doppelankers neben der Ablassöffnung 332 angeordnete untere Ablassdichtung 348 inkludieren. Die untere Ablassdichtung 348 ist konfiguriert, um Fluidabfluss durch die Ablassöffnung 332 in das Innengehäuse 330 zu verhindern, wenn die Magnetspule 340 in der offenen Stellung vorliegt. Eine obere Ablassdichtung 345 kann auf dem oberen Gehäuse 320 angeordnet und konfiguriert sein, um Fluidabfluss durch die Ablassöffnung 322 zu verhindern, wenn die Magnetspule 340 in der geschlossenen Stellung vorliegt und ein oberer Abschnitt des Magnetspulenkolbens 342 in die obere Ablassdichtung 345 eingreift. Die obere Ablassdichtung 345 und untere Ablassdichtung 348 können aus jedem geeigneten Material, wie einen Elastomer oder ein anderes elastisches Polymermaterial, gebildet sein. In weiteren Ausführungsformen kann die obere Ablassdichtung am oberen Ende des Magnetspulenkolbens 342 fixiert sein, so dass die obere Ablassdichtung Fluidabfluss durch die obere Ablassöffnung 322 verhindern kann, wenn der Doppelanker in der geschlossenen Stellung vorliegt. In noch einer weiteren Ausführungsformen kann die untere Ablassdichtung an dem Innengehäuse so fixiert sein, dass der Doppelanker 342 in die untere Ablassdichtung eingreifen kann, um einen Fluss durch die untere Ablassöffnung 332 zu verhindern, wenn der Magnetspulenkolben in der offenen Stellung vorliegt. Die Magnetspule 340 kann am oberen Gehäuse 320 durch mindestens einen Befestigungsmechanismus 328, wie Schrauben, befestigt sein.
Ein Spannelement 370 ist zum Halten des Magnetspulenkolbens 342 in der geschlossenen Stellung bereitgestellt, außer wenn die Magnetspule 340 aktiviert ist. Das Spannelement 370 kann eine Spiralfeder oder eine andere Form von Feder in verschiedenen Ausführungsformen sein. Das Spannelement 370 stellt eine Spannkraft bereit, die den Magnetspulenkolben 342 in einer geschlossenen Stellung hält, so dass die obere Ablassdichtung 345 und der Magnetspulenkolben 342 einen Fluss durch die Ablassöffnung 322 verhindern. Die Aktivierung der Magnetspule 340 wirkt der Spannkraft des Spannelements 370 entgegen, so dass sich der Magnetspulenkolben in die offene Stellung bewegt und ein Fluss durch die Ablassöffnung 322 ermöglicht wird. Eine solche Anordnung stellt sicher, dass im Falle eines Ausfalls der Magnetspule 340 die automatische Ablassvorrichtung 300 durch die Spannkraft des Spannelements 370 in einer geschlossenen Stellung gehalten wird.
Die Steuerung 350 kann am oder im oberen Gehäuse 320 montiert sein. Die Steuerung 350 kann mit einem unteren Wasser-in-Kraftstoff(WIF)-Sensor 352 und einem oberen WIF-Sensor 354 in elektronischem Datenaustausch vorliegen. Die Steuerung 350 ist konfiguriert, um die Magnetspule 340 auf Basis der aus mindestens dem unteren WIF-Sensor 352 empfangen Informationen zu betreiben. Die Steuerung 350 kann einen Prozessor und Speicher inkludieren und kann speziell programmiert sein, um den gewünschten Betrieb der automatischen Ablassvorrichtung 300 zu realisieren. Die Verbindungen zwischen der Steuerung 350, der Magnetspule 340, dem unteren WIF-Sensor 352 und dem oberen WIF-Sensor 354 kann ohne Verwendung von äußerer Verdrahtung erfolgen, so dass die Verbindungen vollkommen innerhalb der automatischen Ablassvorrichtung 300 enthalten sind. Die Steuerung 350 kann auch mit einem elektronischen Steuermodul (ECM) eines Fahrzeugs oder einer anderen Maschine verbunden sein, in der das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem eingeschlossen ist, so dass die Aktivitäten der automatischen Ablassvorrichtung 300 durch das ECM überwacht und Fehlermeldungen von der Steuerung 350 an das ECM übermittelt werden können.
Die Steuerung 350 kann programmiert sein, so dass wenn der untere WIF-Sensor 352 die Gegenwart von Wasser detektiert, die automatische Ablassvorrichtung 300 aktiviert ist. Die Detektion von Wasser durch den unteren WIF-Sensor 352 gibt an, dass das Wasserniveau in dem Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems einen Stand erreicht hat, wo Ablassen erforderlich ist. Die Steuerung aktiviert dann die Magnetspule 340 durch Senden eines elektrischen Signals, so dass der Magnetspulenkolben 342 aus der geschlossenen Stellung, wie in 22 gezeigt, in die offene Stellung, wie in 23 gezeigt, bewegt wird. Der Magnetspulenkolben 342 wird für eine vorbestimmte Zeitdauer in der offenen Stellung gehalten, so dass eine gewünschte Menge an Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die Ablassöffnung 322 in den inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 300, der zwischen dem oberen Gehäuse 320 und dem Innengehäuse 310 ausgebildet ist, abgelassen wird. Der Fluss von Wasser aus dem Wassersumpf 230 zur automatischen Ablassvorrichtung 300 wird durch den relativ hohen Druck in dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem Im Vergleich zur automatischen Ablassvorrichtung bewirkt. Nachdem die gewünschte Menge an Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem abgelassen ist, unterbricht die Steuerung 350 die Aktivierung der Magnetspule 340, und der Magnetspulenkolben 342 kehrt durch die Spannkraft des Spannelements 370 in die geschlossene Stellung zurück. Das Wasser, das im inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 300 vorhanden ist, fließt dann durch die Ablassöffnung 332 und in den inneren Abschnitt des unteren Gehäuses 310, so dass das Wasser durch das saugfähige Medium 314 absorbiert wird. Das in dem saugfähigen Medium 314 enthaltene absorbierte Wasser kann dann durch die Öffnungen 312 an die äußere Umgebung freigesetzt werden.
Unter Bezugnahme auf die 24–29 wird eine weitere automatische Ablassvorrichtung 600 zur Verwendung mit einem auf einer Druckseite einer Kraftstoffpumpe angeordneten Kraftstoff-Wasserabscheiderfilter veranschaulicht. Die automatische Ablassvorrichtung 600 umfasst ein unteres Gehäuse 610 und ein oberes Gehäuse 620. Ein Innengehäuse 630 ist innerhalb und zwischen dem oberen Gehäuse 620 und dem unteren Gehäuse 610 angeordnet. Eine Steuerung 650 ist in der automatischen Ablassvorrichtung 600 eingeschlossen und mit einer Magnetspule 640 verbunden. Die automatische Ablassvorrichtung 600 kann einen Verbindungsmechanismus zur Verbindung der automatischen Ablassvorrichtung mit einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem 200 inkludieren, so dass ein Wassersumpf 230 des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems mit der automatischen Ablassvorrichtung in fluidleitender Verbindung steht. Der Verbindungsmechanismus der automatischen Ablassvorrichtung 600 kann in einen entsprechenden Verbindungsmechanismus 210 des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems 200 eingreifen. In einigen Ausführungsformen kann der Verbindungsmechanismus der automatischen Ablassvorrichtung 600 ein Gewinde sein, und der Verbindungsmechanismus 210 des Kraftstoff-Wasserabscheider-Systems 200 kann ein zum Eingriff in das Gewinde der automatischen Ablassvorrichtung konfiguriertes Gewinde sein. Eine Dichtung 220 kann auf dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem 200 oder auf der automatische Ablassvorrichtung 600 bereitgestellt sein, um zwischen diesen Komponenten eine fluiddichte Dichtung zu erzeugen. Die Dichtung 220 kann jede geeignete Dichtung, wie ein O-Ring, sein.
Das obere Gehäuse 620 umfasst mindestens eine Ablassöffnung 622. Die Ablassöffnung 622 ermöglicht es, dass Fluid, wie Wasser, aus dem Wassersumpf 230 des Kraftstoff-Wasserabscheiders zu einem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 600 fließt. Das obere Gehäuse 620 kann eine Öffnung 629 inkludieren, die zur Aufnahme eines elektronischen Verbinders 693 konfiguriert ist, so dass der Verbinder 693 in die Steuerung 650 eingreifen kann.
Das obere Gehäuse 620 kann mit einem Siebelement 680 im Eingriff sein. Das Siebelement 680 kann konfiguriert sein, um zu verhindern, dass im Kraftstoff-Wasserabscheidersystem vorliegende Ablagerungen in die automatische Ablassvorrichtung 600 gelangen. Solche Ablagerungen können zur Verstopfung der Ablassöffnungen führen, oder sie beeinträchtigen das Abdichten der Ablassöffnungen, was die gewünschten Betriebsmerkmale der automatischen Ablassvorrichtung 600 verhindert. Das Sieb 680 kann eine käfig- oder rahmenartige Struktur inkludieren, d.h. Öffnungen, die mit einem Filtriermedium ausgestattet sind. Das Filtriermedium des Siebs 680 kann jedes geeignete Filtriermedium sein, wie ein Draht- oder Polymersieb. Das Sieb 680 kann aus der automatischen Ablassvorrichtung 400 zur Reinigung oder zum Austausch herausnehmbar sein.
Das untere Gehäuse 610 kann ein oder mehrere Öffnungen 612 inkludieren, die das Innere des unteren Gehäuses gegenüber der äußeren Umgebung exponieren. Die Öffnungen 612 können so konfiguriert sein, dass Wasserdampf oder Gas, die im Inneren des unteren Gehäuses vorhanden sind, nach außen ausströmen können. Das Innere des unteren Gehäuses 610 kann ein saugfähiges Medium 614 inkludieren. Das saugfähiges Medium 614 kann jedes geeignete Material, wie Schwamm oder Aktivkohle, sein. Das saugfähige Medium 614 kann zur Absorption von aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die automatische Ablassvorrichtung abgelassenem Fluid dienen, so dass das Fluid über einen längeren Zeitraum durch Öffnungen 612 verdunsten kann. Das saugfähige Medium 612 kann die Verunreinigung des Bereichs um die automatische Ablassvorrichtung 600 durch aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem freigesetztes Fluid reduzieren. Das saugfähige Medium 614 kann ein Material zur Behandlung, wie eine chemische Behandlung, des aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem entfernten Fluids inkludieren.
Das Innengehäuse 630 ist mit dem oberen Gehäuse 620 im Eingriff, so dass ein innerer Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 600 zwischen dem oberen Gehäuse und dem Innengehäuse ausgebildet wird. Das Innengehäuse 630 umfasst eine Ablassöffnung 632, die es ermöglicht, dass Fluid, wie Wasser, aus dem inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 600 zum Inneren des unteren Gehäuses 610 fließt. Das Volumen des inneren Abschnitts der automatischen Ablassvorrichtung 600 definiert das maximale Volumen von Wasser, das aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem in einem einzigen Ablassvorgang abgelassen werden kann. Das Innengehäuse 630 kann mit dem oberen Gehäuse 620 in dichtendem Eingriff stehen. Die Dichtung zwischen dem Innengehäuse 630 und dem oberen Gehäuse 620 kann durch einen O-Ring oder eine andere elastische Dichtung 634 erzeugt werden. In einigen Ausführungsformen kann das Innengehäuse 630 am oberen Gehäuse 620 und am unteren Gehäuse 610 angebracht sein. Zum Beispiel können das Innengehäuse 630 und das obere Gehäuse 620 durch einen Gewindeeingriff angebracht sein, und das Innengehäuse 630 kann am unteren Gehäuse 610 angebracht sein. Das untere Gehäuse 610 kann durch das Innengehäuse 630 indirekt am oberen Gehäuse 620 angebracht sein.
Die Magnetspule 640 kann jede geeignete Magnetspule sein. In einigen Ausführungsformen kann die Magnetspule 640 einen Doppelanker 642 inkludieren. Der Doppelanker 642 der Magnetspule 640 kann eine untere Ablassdichtung 648 inkludieren, die an einem Ende des Doppelankers an die Ablassöffnung 632 angrenzend angeordnet ist. Die untere Ablassdichtung 648 ist konfiguriert, um Fluidabfluss durch die Ablassöffnung 632 in das Innengehäuse 630 zu verhindern, wenn die Magnetspule 640 in der offenen Stellung vorliegt. Eine obere Ablassdichtung 645 kann auf dem oberen Gehäuse 620 angeordnet und konfiguriert sein, um Fluidabfluss durch die Ablassöffnung 622 zu verhindern, wenn die Magnetspule 640 in der geschlossenen Stellung vorliegt und ein oberer Abschnitt des Magnetspulenkolbens 642 in die obere Ablassdichtung 645 eingreift. Die obere Ablassdichtung 645 und untere Ablassdichtung 648 können aus jedem geeigneten Material, wie ein Elastomer oder ein anderes elastisches Polymermaterial, gebildet sein. In weiteren Ausführungsformen kann die obere Ablassdichtung am oberen Ende des Magnetspulenkolbens 642 fixiert sein, so dass die obere Ablassdichtung Fluidabfluss durch die obere Ablassöffnung 622 verhindern kann, wenn der Doppelanker in der geschlossenen Stellung vorliegt. In noch weiteren Ausführungsformen kann die untere Ablassdichtung am Innengehäuse fixiert sein, so dass der Doppelanker 642 in die untere Ablassdichtung eingreift, um einen Fluss durch die untere Ablassöffnung 632 zu verhindern, wenn der Magnetspulenkolben in der offenen Stellung vorliegt. Die Magnetspule 640 kann durch jeden geeigneten Befestigungsmechanismus am oberen Gehäuse 320 befestigt sein.
Ein Spannelement 670 ist bereitgestellt, um den Magnetspulenkolben 642 in der geschlossenen Stellung zu halten, außer wenn die Magnetspule 640 aktiviert ist. Das Spannelement 670 kann eine Spiralfeder oder eine andere Form von Feder in verschiedenen Ausführungsformen sein. Das Spannelement 670 stellt eine Spannkraft bereit, die den Magnetspulenkolben 642 in einer geschlossenen Stellung hält, so dass die obere Ablassdichtung 645 und der Magnetspulenkolben 642 einen Fluss durch die Ablassöffnung 622 verhindern. Die Aktivierung der Magnetspule 640 wirkt der Spannkraft des Spannelements 670 entgegen, so dass sich der Magnetspulenkolben in die offene Stellung bewegt und Fluss durch die Ablassöffnung 622 möglich ist. Eine solche Anordnung stellt sicher, dass im Falle eines Ausfalls der Magnetspule 640 die automatische Ablassvorrichtung 600 durch die Spannkraft des Spannelements in einer geschlossenen Stellung 670 gehalten wird.
Die Steuerung 650 kann am oder im oberen Gehäuse 620 montiert sein. Die Steuerung 650 kann mit einer oder mehreren Wasser-in-Kraftstoff (WIF) Sensoren 654 im elektronischen Datenaustausch stehen. Die Steuerung 650 ist konfiguriert, um die Magnetspule 640 auf Basis der aus dem WIF-Sensor 654 empfangenen Informationen zu betreiben. Die Steuerung 650 kann einen Prozessor und Speicher inkludieren, und kann speziell programmiert sein, um den gewünschten Betrieb der automatischen Ablassvorrichtung 600 zu realisieren. Die Verbindungen zwischen der Steuerung 650, der Magnetspule 640 und dem WIF-Sensor 654 kann ohne Verwendung von äußerer Verdrahtung erfolgen, so dass die Verbindungen vollkommen innerhalb der automatischen Ablassvorrichtung 600 enthalten sind. Die Steuerung 650 kann auch durch den elektronischen Verbinder 693 mit einem elektronischen Steuermodul (ECM) eines Fahrzeugs oder einer anderen Maschine verbunden sein, in der das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem eingeschlossen ist, so dass die Aktivitäten der automatischen Ablassvorrichtung 600 durch das ECM überwacht und Fehlermeldungen aus der Steuerung 650 an das ECM übermittelt werden können.
Die Steuerung 650 kann programmiert sein, so dass, wenn der WIF-Sensor 652 die Gegenwart von Wasser detektiert, die automatische Ablassvorrichtung 600 aktiviert ist. Die Detektion von Wasser durch den WIF-Sensor 652 gibt an, dass das Wasserniveau in dem Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems ein Niveau erreicht hat, wo Ablassen erforderlich ist. Die Steuerung aktiviert dann die Magnetspule 640 durch Senden eines elektrischen Signals, so dass der Magnetspulenkolben 642 aus der geschlossenen Stellung, wie in 28 gezeigt, in die offene Stellung, wie in 29 gezeigt, bewegt wird. Der Magnetspulenkolben 642 wird für eine vorbestimmte Zeitdauer in der offenen Stellung gehalten, so dass eine gewünschte Menge an Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem durch die Ablassöffnung 622 in den zwischen dem oberen Gehäuse 620 und dem Innengehäuse 610 ausgebildeten inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 600 abgelassen wird. Der Fluss von Wasser 232 aus dem Wassersumpf 230 zur automatischen Ablassvorrichtung 600 wird durch den relativ hohen Druck in dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem im Vergleich zu der automatischen Ablassvorrichtung bewirkt. Nachdem die gewünschte Menge an Wasser 232 aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem abgelassen ist, unterbricht die Steuerung 650 die Aktivierung der Magnetspule 640, und der Magnetspulenkolben 642 kehrt durch die Spannkraft des Spannelements 670 in die geschlossene Stellung zurück. Die Menge an Wasser 232, die aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider entfernt wird, wird gewählt, um sicherzustellen, dass kein Kraftstoff 248 aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem 200 in die automatische Ablassvorrichtung 600 gelangt. Das Wasser 232, das im inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung 600 vorhanden ist, fließt dann durch die Ablassöffnung 632 und in den inneren Abschnitt des unteren Gehäuses 610, so dass das Wassere durch das saugfähige Medium 614 absorbiert wird. Das in dem saugfähigen Medium 614 enthaltene absorbierte Wasser kann dann durch die Öffnungen 612 an die äußere Umgebung freigesetzt werden.
Ein beispielhaftes Ablaufdiagramm zum Betrieb der hierin beschriebenen automatischen Ablassvorrichtungen ist in 30 bereitgestellt. Der Betrieb der automatischen Ablassvorrichtung umfasst erstens eine Überprüfung durch die Steuerung der Vorrichtung, um zu bestimmen, ob ein Schlüssel des Fahrzeugs oder der Maschine, in der die Vorrichtung angeordnet ist, in der Ein-Stellung vorliegt. Eine solche Bestimmung kann auf Basis eines durch die Steuerung empfangenen elektrischen Signals erfolgen, und kann grundsätzlich davon unabhängig sein, ob das Fahrzeug oder die Maschine in Betrieb ist. Zum Beispiel kann der Schlüssel eines Fahrzeugs, das die automatische Ablassvorrichtung umfasst, in der Ein-Stellung vorliegen, aber der Motor des Fahrzeugs braucht nicht zu laufen. Alternativ kann der Schlüssel eines Fahrzeugs, das die automatische Ablassvorrichtung umfasst, in der Ein-Stellung vorliegen, während der Motor des Fahrzeugs läuft. Wenn der Schlüssel in der Ein-Stellung vorliegt, bestimmt die Steuerung, ob der obere WIF-Sensor nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung Wasser detektiert.
Falls der obere WIF-Sensor kein Wasser-Detektionssignal liefert, geht die Steuerung weiter dazu über, den Zustand des unteren WIF-Sensors zu bestimmen. Wenn der untere WIF-Sensor kein Wasser detektiert, startet die Steuerung das Verfahren von neuem. Wenn der Zustand des unteren WIF-Sensors angibt, dass Wasser vorhanden ist, sendet die Steuerung ein Aktivierungssignal an die Magnetspule, um die automatische Ablassvorrichtung in die offene Stellung zu versetzen. Die Steuerung hält die Magnetspule in einem aktiven Zustand, bis eine vorbestimmte Wasserablass-Zeitverzögerung verstrichen ist. Die Wasserablass-Zeitverzögerung kann gewählt werden, um der Zeit zu entsprechen, die erforderlich ist, um ein Innenvolumen der automatischen Ablassvorrichtung mit Wasser aus dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem zu befüllen. Nach der Deaktivierung der Magnetspule kehrt die automatische Ablassvorrichtung in die geschlossene Stellung zurück und das im Inneren der automatischen Ablassvorrichtung enthaltene Wasser kann an die Umgebung freigesetzt werden, wie durch Verdunsten, nach dem Absorbieren durch ein in der automatischen Ablassvorrichtung enthaltenes saugfähiges Medium. Die Steuerung startet dann das Verfahren nach einer entsprechenden Zeitverzögerung von neuem.
Wenn der obere WIF-Sensor indiziert, dass Wasser detektiert wurde, verzögert die Steuerung für einen vorbestimmten Zeitraum und prüft dann erneut den oberen WIF-Sensor. Wenn nach der Verzögerung der obere WIF-Sensor nicht indiziert, dass Wasser detektiert wurde, geht die Steuerung zur Überprüfung des Status des unteren WIF-Sensors über, wie vorstehend beschrieben. Falls der obere WIF-Sensor immer noch indiziert, dass Wasser nach der Verzögerung detektiert wurde, sendet die Steuerung ein Fehlersignal an das ECM des Fahrzeugs oder der Maschine, in der die automatische Ablassvorrichtung angeordnet ist. Das ECM kann dann einen Benutzer über einen Fehler und das Erfordernis informieren, den Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheiders manuell abzulassen. Das ECM kann den Benutzer durch jedes geeignete Verfahren über den Fehler informieren, wie eine Lichtanzeige oder eine Statusmeldung an einer Benutzerschnittstelle. Die Detektion von Wasser am oberen WIF-Sensor kann eine Fehlfunktion der automatischen Ablassvorrichtung anzeigen.
Die hierin gemäß verschiedenen Ausführungsformen beschriebene automatische Ablassvorrichtung vermeidet Umstände, die auftreten, wenn ein Benutzer sich der Anforderung nicht bewusst ist, dass ein Wassersumpf eines Kraftstoff-Wasserabscheiders regelmäßig abzulassen ist. Der automatische Charakter der Ablassvorrichtung befreit den Benutzer von der Abhängigkeit des Ablassens, und kann Fehlfunktionen und Schaden im Zusammenhang mit einem Ausfallen des Ablassens des Wassersumpfs vermeiden. Zusätzlich ermöglicht die automatische Ablassvorrichtung, dass der Wassersumpf abgelassen wird, während das Kraftstoff-Wasserabscheidersystem in Betrieb ist. Zum Beispiel ermöglicht es die automatische Ablassvorrichtung, dass der Wassersumpf abgelassen wird, während ein durch das Kraftstoff-Wasserabscheidersystem gespeister Motor in Betrieb ist.
Die automatische Ablassvorrichtung kann eine eigenständige Einheit sein, so dass die Vorrichtung in Verbindung mit den bereits existierenden Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystemen verwendet werden kann. Die Steuerung der Vorrichtung kann zum vollautarken Betrieb in der Lage sein, so dass keine Modifikationen an einem ECM eines durch das Kraftstoff-Wasserabscheidersystem gespeisten Motors erforderlich sind. In solchen Ausführungsformen darf die automatische Ablassvorrichtung keinerlei äußere Verdrahtung oder Verbindungen mit einem Kabelbaum inkludieren. Zusätzlich ermöglicht es der unabhängige Charakter der automatischen Ablassvorrichtung, dass die Vorrichtung sowohl mit elektronisch als auch mechanisch gesteuerten Motorsystemen eingesetzt wird. In weiteren Ausführungsformen kann die Steuerung der Vorrichtung zum Anschluss an ein ECM eines elektronisch gesteuerten Motorsystems konfiguriert sein, so dass das ECM die Ablass-Aktivitäten der Vorrichtung überwachen kann und die Vorrichtung dem ECM Fehlermeldungen zur Benutzerbenachrichtigung zuführen kann.
Der zweistufige Charakter des durch die automatische Ablassvorrichtung eingesetzten automatischen Ablassverfahrens ermöglicht das Ablassen einer exakten und reproduzierbaren Menge an Wasser aus dem Wassersumpf, trotz veränderlicher Bedingungen im Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem. Wie vorstehend beschrieben, erzeugt der Aufbau der Vorrichtung eine im Wesentlichen konstante Massendurchflussrate von Wasser aus dem Wassersumpf, so dass ein Hochdruck-Ablassen von Fluid vermieden wird und die Massendurchflussrate in sowohl bei druckseitigen als auch ansaugseitigen Anwendungen Siphon-begrenzt ist. Dies ermöglicht es, dass die aus dem Wassersumpf entfernte Menge an Wasser durch einfaches Steuern des Zeitbetrags, in dem die automatische Ablassvorrichtung in einer offenen Stellung gehalten wird, kontrolliert wird. Zusätzlich wirkt das Volumen des Inneren der automatischen Ablassvorrichtung als Deckelung auf der Menge an Wasser, die aus dem Wassersumpf abgelassen werden kann. Der Zweistufencharakter des Verfahrens ermöglicht einen Fluss entweder in oder aus dem Inneren der automatischen Ablassvorrichtung. Als Ergebnis ist die maximale Menge an Wasser, die aus dem Wassersumpf in einem einzigen Betrieb entfernt werden kann, gleich dem freien Volumen des Inneren der automatischen Ablassvorrichtung, da Wasser nur so lange aus dem Inneren der Vorrichtung herausfließt, bis der Fluss von Wasser in die Vorrichtung unterbrochen wird. Diese Merkmale ermöglichen unabhängig die exakte Kontrolle der Menge an Wasser, die aus dem Wassersumpf entfernt wird, so dass genau die gewünschte Menge an Wasser reproduzierbar aus dem Wassersumpf entfernt wird, unabhängig von der Kraftstoffbeladung über dem im Wassersumpf enthaltenen Wasser. In einigen Ausführungsformen kann das Volumen des Inneren der automatischen Ablassvorrichtung, und damit das Volumen des abgelassenen Wassers, etwa 30 ml betragen.
Umsetzungsformen, die in dieser Spezifikation beschrieben sind, können in digitaler elektronischer Schaltung oder in Computer-Software, Firmware oder Hardware, darunter die in dieser Spezifikation offenbarten Strukturen und ihre Strukturäquivalente oder in Kombinationen aus einem oder mehreren von ihnen implementiert werden. Die in dieser Spezifikation beschriebenen Umsetzungsformen können als ein oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, d. h. als ein oder mehrere Module von Computerprogramm-Anweisungen, die auf einem oder mehreren Computer-Speichermedien zur Ausführung durch oder zur Steuerung des Betriebs von Datenverarbeitungsgeräten codiert sind. Alternativ oder zusätzlich können die Programmanweisungen in einem künstlich erzeugten verbreiteten Signal, z. B. einem maschinell erzeugten elektrischen, optischen oder elektromagnetischen Signal codiert sein, das erzeugt wird, um Informationen zum Übertragen auf eine geeignete Empfängervorrichtung zur Ausführung durch ein Datenverarbeitungsgerät zu codieren. Ein Computer-Speichermedium kann Folgendes sein oder darin eingeschlossen sein: eine computerlesbare Speichereinheit, ein computerlesbares Speichersubstrat, ein(e) serielle(r) oder dynamische(r) Schreib-Lese-Speicher oder -vorrichtung oder eine Kombination aus einem oder mehreren davon. Ferner kann, obgleich ein Computer-Speichermedium kein übertragenes Signal ist, ein Computer-Speichermedium eine Quelle oder ein Bestimmungsort von Computerprogramm-Anweisungen sein, die in einem künstlich erzeugten verbreiteten Signal codiert sind. Das Computer-Speichermedium kann auch eine oder mehrere separate Komponenten oder Medien (z. B. mehrere CDs, Platten oder andere Speichervorrichtungen) sein oder kann darin eingeschlossen sein. Demnach ist das Computer-Speichermedium sowohl greifbar als auch nicht flüchtig.
Die in dieser Beschreibung beschriebenen Vorgänge können durch eine Steuerung oder ein Datenverarbeitungsgerät mit Daten durchgeführt werden, die auf einem oder mehreren Computer-lesbaren Speichermedien gespeichert sind oder aus anderen Quellen erhalten werden. Der Begriff „Datenverarbeitungsgerät“ oder „Steuerung“ umfasst alle Arten von Geräten, Vorrichtungen und Maschinen zur Datenverarbeitung, darunter zum Beispiel ein programmierbarer Prozessor, ein Computer, ein System auf einem Chip, oder mehrere oder Kombinationen der Vorgenannten. Die Vorrichtung kann eine logische Spezial-Schaltung, z. B. ein FPGA (Universalschaltkreis) oder eine ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) inkludieren. Die Vorrichtung kann zudem zusätzlich zur Hardware Code beinhalten, der eine Ausführungsumgebung für das betreffende Computerprogramm erzeugt, z. B. Code, der Prozessorfirmware, einen Protokollstapel, ein Datenbankverwaltungssystem, ein Betriebssystem, eine plattformübergreifende Laufzeitumgebung, eine virtuelle Maschine oder eine Kombination aus einem oder mehreren davon darstellt. Die Vorrichtung und Ausführungsumgebung können verschiedene Rechnermodell-Infrastrukturen realisieren, wie Web-Dienste, verteilte Rechner- und räumlich verteilte Rechner-Infrastrukturen.
Ein Computerprogramm (auch bekannt als Programm, Software, Software-Applikation, Skript oder Code) kann in jeder Form von Programmiersprache geschrieben sein, darunter kompilierte oder interpretierte Sprachen, deklarative oder Prozesssprachen, und es kann in jeder Form eingesetzt werden, darunter als ein eigenständiges Programm oder als Modul, Komponente, Subroutine, Objekt oder andere Einheit, die zur Verwendung in einer Rechnerumgebung geeignet ist. Ein Computerprogramm kann, muss jedoch nicht, einer Datei in einem Dateisystem entsprechen. Ein Programm kann in einem Abschnitt einer Datei, der weitere Programme oder Daten enthält (z. B. ein oder mehrere in einem Auszeichnungssprachendokument gespeicherte Skripte) in einer einzelnen dedizierten Datei für das fragliche Programm oder in mehreren koordinierten Dateien (z. B. Dateien, in denen ein oder mehrere Module, Unterprogramme oder Teile eines Codes gespeichert sind) gespeichert sein. Ein Computerprogramm kann so abgesetzt werden, dass es auf einem Computer oder auf mehreren Computern ausgeführt wird, der/die an einem Ort oder über mehre Orte verteilt und durch ein Datenübertragungsnetz miteinander verbunden lokalisiert sind.
Prozessoren, die zur Ausführung eines Computerprogramms geeignet sind, schließen beispielsweise sowohl allgemeine als auch spezielle Mikroprozessoren ein, und einen oder mehrere Prozessoren jeder Art von Digitalcomputer. Allgemein empfängt ein Prozessor Anweisungen und Daten aus einem schreibgeschützten Speicher oder einem Direktzugriffsspeicher oder beiden. Die wesentlichen Elemente eines Computers sind ein Prozessor zur Durchführung von Vorgängen gemäß Anweisungen und eine oder mehrere Speichervorrichtungen zur Speicherung von Anweisungen und Daten. Im Allgemeinen umfasst ein Computer auch eine oder mehrere Massenspeichervorrichtungen zur Speicherung von Daten oder ist für Empfang oder Übertragung von Daten, oder beidem, funktionsfähig mit solchen gekoppelt, z. B. magnetischen, magnetoptischen Platten oder optischen Platten. Allerdings muss ein Computer diese Vorrichtungen nicht aufweisen. Einheiten, die zur Speicherung von Computerprogramm-Anweisungen und Daten geeignet sind, schließen alle Formen von nichtflüchtigem Speicher, Medien und Speichervorrichtungen ein, darunter zum Beispiel Halbleiter-Speichervorrichtungen, z. B. EPROM, EEPROM, und Flash-Speichervorrichtungen; Magnetplatten, z. B. interne Festplatten oder Wechselplatten; magnetoptische Platten; und CDROM-und DVD-ROM-Platten. Der Prozessor und der Speicher können durch logische Spezialschaltung ergänzt oder darin integriert sein.
Die in dieser Beschreibung beschriebenen funktionellen Einheiten können als Module angesehen werden, um noch stärker ihre umsetzungsmäßige Unabhängigkeit zu betonen. Beispielsweise kann ein Modul als Hardware-Schaltung implementiert sein, die benutzerdefinierte VLSI-Schaltungen oder Universalschaltkreise, gebrauchsfertige Halbleiter, wie logische Chips, Transistoren oder andere diskrete Komponenten aufweist.
Ein Modul kann auch in programmierbaren Hardware-Einheiten implementiert sein, wie feldprogrammierbare Universalschaltkreise, programmierbare logische Schaltungen, programmierbare logische Einheiten oder dergleichen. Module können auch in Software zur Ausführung durch verschiedene Typen von Prozessoren implementiert sein. Ein identifiziertes Modul von ausführbarem Code kann zum Beispiel einen oder mehrere physische oder logische Blöcke von Computer-Anweisungen aufweisen, die beispielsweise als Objekt, Prozess, Prozedur oder Funktion organisiert sein können. Dennoch müssen die ausführbaren Dateien eines identifizierten Moduls nicht physisch zusammen lokalisiert sein, können jedoch grundverschiedene Anweisungen aufweisen, die an verschiedenen Orten gespeichert sind, die, wenn sie logisch miteinander verknüpft werden, das Modul aufweisen und den angegebenen Zweck für das Modul erreichen.
Tatsächlich kann ein Modul von computerlesbarem Programmcode eine Einzelanweisung sein, oder es können viele Anweisungen sein und können gleichmäßig über mehrere verschiedene Code-Abschnitte über verschiedene Programme und über mehrere Speichervorrichtungen verteilt sein. Gleichermaßen können Betriebsdaten hierin innerhalb von Modulen identifiziert und veranschaulicht werden, und können in jeder geeigneten Form ausgeprägt und innerhalb jedes geeigneten Typs von Datenstruktur organisiert sein. Die Betriebsdaten können als einzelne Datenreihe gesammelt werden, oder können über verschiedene Orte, darunter verschiedene Speichervorrichtungen, verteilt sein und können mindestens teilweise hauptsächlich als elektronische Signale auf einem System oder Netzwerk existieren. Wo ein Modul oder Teile eines Moduls in Software implementiert sind, kann der computerlesbare Programmcode in einem oder mehreren computerlesbaren Medium/Medien gespeichert und/oder verbreitet werden.
Die Begriffe „gekoppelt“, „verbunden“ und dergleichen bedeuten im hierin verwendeten Sinne das direkte oder indirekte Verbinden zweier Elemente miteinander. Diese Verbindung kann stationär (z. B. permanent) oder beweglich (z. B. entfernbar oder lösbar) geschehen. Diese Verbindung kann dadurch erreicht werden, dass die beiden Elemente oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente untereinander integral als ein einheitlicher Körper ausgebildet sind, oder dadurch, dass die beiden Elemente oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente aneinander befestigt sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Aufbau und die Anordnung der verschiedenen, beispielhaften Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen. Obwohl nur einige Ausführungsformen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, erkennt die Fachwelt beim Lesen dieser Offenbarung unschwer, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Größen, Dimensionen, Strukturen, Formen und Abschnitten der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Orientierungen usw.), ohne erheblich von den neuen Lehren und Vorteilen des hierin beschriebenen Gegenstands abzuweichen. Zusätzlich versteht es sich, dass Merkmale aus einer hierin offenbarten Ausführungsform mit Merkmalen von anderen hierin offenbarten Ausführungsformen kombiniert werden können, wie es einem Fachmann bekannt ist. Weitere Ersetzungen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können ebenfalls in der Konstruktion, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der verschiedenen, beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Obgleich diese Beschreibung viele spezielle Ausführungseinzelheiten enthält, sollten diese nicht als Einschränkung des Umfangs aller Erfindungen oder der Ansprüche gedacht sein, jedoch vielmehr als Beschreibungen von Merkmalen, die für bestimmte Ausführungen von bestimmten Erfindungen spezifisch sind. Bestimmte, in dieser Beschreibung im Kontext separater Ausführungen beschriebene Merkmale können auch in Kombination in einer einzigen Ausführung umgesetzt werden. Im Gegensatz dazu können verschiedene, im Kontext einer einzigen Ausführung beschriebene Merkmale auch in mehreren Ausführungen separat oder in einer beliebigen, geeigneten Unterkombination umgesetzt werden. Zudem können, obwohl vorstehende Merkmale so beschrieben sein können, dass sie in bestimmten Kombinationen fungieren und auch anfänglich als solche beansprucht sind, ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination in manchen Fällen aus der Kombination ausgesondert werden, und die beanspruchte Kombination kann auf eine Unterkombination oder Variation einer Unterkombination gerichtet sein.

Claims

Automatische Ablassvorrichtung zur Verwendung mit einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem, Folgendes umfassend: ein Gehäuse; einen Wasser-in-Kraftstoff-Sensor; eine Magnetspule; und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, die Magnetspule als Reaktion auf ein Signal aus dem Wasser-in-Kraftstoff-Sensor zu aktivieren, wobei die Aktivierung der Magnetspule die automatische Ablassvorrichtung in einen Zustand versetzt, so dass Fluid in die automatische Ablassvorrichtung fließen kann.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse Folgendes umfasst: ein oberes Gehäuse, das eine Einlassöffnung umfasst, die es ermöglicht, dass Fluid in einen inneren Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung fließt; ein unteres Gehäuse, das mindestens eine Öffnung umfasst; und ein Innengehäuse, das eine Ablassöffnung umfasst, wobei das Innengehäuse zwischen dem oberen Gehäuse und dem unteren Gehäuse angeordnet ist, wobei der innere Abschnitt der automatischen Ablassvorrichtung zwischen dem oberen Gehäuse und dem Innengehäuse ausgebildet ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das obere Gehäuse außerdem ein Luftloch umfasst, das konfiguriert ist, um zu ermöglichen, dass Luft aus dem Inneren der automatischen Ablassvorrichtung abgeführt wird.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Luftloch auf einer Verlängerung des oberen Gehäuses angeordnet ist, so dass das Luftloch auf einem höheren Flüssigkeitsniveau als die Einlassöffnung angeordnet ist, wenn die automatische Ablassvorrichtung in das Kraftstoff-Wasserabscheidersystem eingebaut ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, außerdem umfassend ein Sieb im Eingriff mit dem oberen Gehäuse, um zu verhindern, dass Ablagerungen in die automatische Ablassvorrichtung gelangen.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein saugfähiges Medium in dem unteren Gehäuse angeordnet ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Innengehäuse in dichtendem Eingriff mit dem oberen Gehäuse steht.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das obere Gehäuse direkt am unteren Gehäuse angebracht ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das obere Gehäuse am unteren Gehäuse durch einen Gewindeeingriff angebracht ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das obere Gehäuse direkt am Innengehäuse angebracht ist, und das Innengehäuse direkt am unteren Gehäuse angebracht ist, so dass das obere Gehäuse indirekt am unteren Gehäuse angebracht ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das obere Gehäuse am Innengehäuse durch einen Gewindeeingriff angebracht ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das obere Gehäuse außerdem einen Befestigungsmechanismus umfasst, der konfiguriert ist, um die automatische Ablassvorrichtung an dem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem anzubringen.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 2, außerdem umfassend eine Einlassöffnungsdichtung und eine Ablassöffnungsdichtung.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Einlassöffnungsdichtung auf der Magnetspule angeordnet ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Einlassöffnungsdichtung auf dem oberen Gehäuse angeordnet ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Ablassöffnungsdichtung auf der Magnetspule angeordnet ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Ablassöffnungsdichtung auf dem Innengehäuse angeordnet ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Magnetspule am oberen Gehäuse angebracht ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit an dem oberen Gehäuse angebracht ist oder darin angeordnet ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem umfassend eine Vorspannfeder, die konfiguriert ist, die Magnetspule in einer Stellung zu halten, die einen Fluidfluss in die automatische Ablassvorrichtung verhindert, wenn die Magnetspule nicht aktiviert ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Magnetspule eine Doppelanker-Magnetspule ist.
Automatische Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem Folgendes umfassend: eine obere Magnetspule-Verlängerung; und eine auf der oberen Magnetspule-Verlängerung angeordnete Luftlochdichtung, wobei die obere Magnetspule-Verlängerung einen Luftdurchlasskanal umfasst, und die Luftlochdichtung konfiguriert ist, um zu verhindern, dass Luft aus einem Luftloch des Gehäuses ausströmt, wenn die Magnetspule nicht aktiviert ist.
Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem, Folgendes umfassend: ein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filterelement; ein Filtergehäuse, einschließlich eines Wassersumpfs; und eine automatische Ablassvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aktivierung der Magnetspule die automatische Ablassvorrichtung in einen Zustand versetzt, so dass Fluid aus dem Wassersumpf in die automatische Ablassvorrichtung fließen kann.
Verfahren zum automatischen Ablassen von Wasser aus einem Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem, Folgendes umfassend: Empfangen eines Hinweises auf die Detektion von Wasser aus einem in einem Wassersumpf des Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystems angeordneten Wasser-in-Kraftstoff-Sensor; Aktivieren einer Magnetspule, so dass Wasser aus dem Wassersumpf in das Innere einer automatischen Ablassvorrichtung, die in fluidleitender Verbindung mit dem Wassersumpf steht, abgelassen wird, wenn die Magnetspule aktiviert ist; Deaktivieren der Magnetspule nach einem vorbestimmten Zeitraum, um Fluidabfluss aus dem Wassersumpf zum Inneren der automatischen Ablassvorrichtung zu verhindern und zu ermöglichen, dass das Wasser aus dem Inneren der automatischen Ablassvorrichtung herausfließt.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Verfahren automatisch ist und keine Benutzereingabe erfordert.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Kraftstoff-Wasserabscheider-Filtersystem Folgendes umfasst: ein Kraftstoff-Wasserabscheider-Filterelement; ein Filtergehäuse, das den Wassersumpf inkludiert; und eine automatische Ablassvorrichtung, die zum Ablassen des Wassers aus dem Wassersumpf konfiguriert ist, Folgendes umfassend: ein Gehäuse; den in dem Wassersumpf angeordneten Wasser-in-Kraftstoff-Sensor; die Magnetspule; und eine Steuereinheit, die zur Aktivierung der Magnetspule als Reaktion auf ein Signal aus dem Wasser-in-Kraftstoff-Sensor konfiguriert ist.