專利名稱：用于燃料再循環(huán)管線的閥組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于燃料再循環(huán)管線的閥組件。
背景技術(shù)：
燃料系統(tǒng)包括蒸氣碳罐，蒸氣碳罐構(gòu)造成用于捕集經(jīng)燃料系統(tǒng)排出的蒸氣。如果流體進入蒸氣碳罐，則蒸氣碳罐不會正常工作且通常需要更換。為了防止流體進入蒸汽碳罐，在系統(tǒng)中設(shè)置機械閥組件。該機械閥組件包括一運動閥部，該運動閥部移動以在燃料系統(tǒng)中的壓力作用下開啟，以允許蒸氣逸出，同時防止流體流入碳罐中。

發(fā)明內(nèi)容
一種燃料系統(tǒng)構(gòu)造成用于給燃料箱加注一定量的流體。該燃料系統(tǒng)包括注入頭、 燃料箱、蒸氣碳罐和閥組件。注入頭構(gòu)造成與燃料箱流體連通。注入頭構(gòu)造成使得流體從注入頭流向燃料箱。蒸氣碳罐構(gòu)造成用于將蒸氣吸收在其中。再循環(huán)管線構(gòu)造成在燃料箱與注入頭之間流體地延伸。蒸氣管線構(gòu)造成在燃料箱與蒸氣碳罐之間流體地延伸。閥組件可操作地沿蒸氣管線或再循環(huán)管線布置。該閥組件包括具有膜的過濾器，該膜不可透過流體但可透過蒸氣，從而防止流體流經(jīng)膜進入蒸氣碳罐中，但允許蒸氣流經(jīng)膜進入蒸氣碳罐中。在另一個實施例中，燃料系統(tǒng)包括燃料箱、注入頭、蒸氣碳罐和閥組件。燃料箱構(gòu)造成用于接收一定量的流體。注入頭與燃料箱流體連通。注入頭構(gòu)造成使得流體從注入頭流向燃料箱。蒸氣碳罐構(gòu)造成用于將蒸氣吸收在其中。再循環(huán)管線在燃料箱與蒸氣碳罐之間流體地延伸。蒸氣管線在燃料箱與注入頭之間流體地延伸。閥組件可操作地沿蒸氣管線或再循環(huán)管線布置。該閥組件包括殼體和過濾器。殼體具有入口側(cè)和出口側(cè)并在其中限定一蒸氣通路。過濾器可操作地布置在蒸氣通路內(nèi)并且附接到殼體的入口側(cè)。該過濾器包括膜，該膜具有包圍流體腔室的內(nèi)壁和與流體腔室相對的外壁。該過濾器構(gòu)造成使得允許流體和蒸氣從入口側(cè)進入流體腔室。膜構(gòu)造成允許蒸氣通過、但防止來自流體腔室的液體經(jīng)其通往蒸氣通路。內(nèi)壁大體呈圓筒形。外壁可包括多個波紋(undulation)，各波紋延伸到波峰，并且在各波紋之間限定有溝槽。在另一個實施例中，一種燃料系統(tǒng)包括燃料箱、注入頭、蒸氣碳罐和閥組件。該燃料箱構(gòu)造成用于接收一定量的流體。注入頭與燃料箱流體連通。注入頭構(gòu)造成使得流體從注入頭流向燃料箱。蒸氣碳罐構(gòu)造成用于將蒸氣吸收在其中。再循環(huán)管線流體地連接燃料箱與注入頭。蒸氣管線流體地連接燃料箱與蒸氣碳罐。閥組件可操作地沿蒸氣管線或再循環(huán)管線布置。閥組件包括具有膜的過濾器，該膜不透過流體但可透過蒸氣。因此，防止了流體流經(jīng)膜進入蒸氣碳罐，但允許蒸氣流經(jīng)膜進入蒸氣碳罐。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其它特征和優(yōu)點易于從下文結(jié)合附圖對用于實施本發(fā)明的最佳模式的詳細描述而顯而易見。


圖1A-1C是燃料系統(tǒng)的不同實施例的示意圖，燃料系統(tǒng)內(nèi)具有位于不同位置的閥組件；圖2A是圖1A-1C的閥組件的示意性截面?zhèn)纫晥D；圖2B是圖1A-1C的閥組件的另一實施例的示意性局部剖視的透視圖；圖2C是圖1A-1C的閥組件的又一實施例的示意性局部剖視的透視圖；以及圖3是燃料系統(tǒng)的注入頭的示意性剖視側(cè)視圖，示出了與燃料系統(tǒng)流體連通的圖 2A的閥組件。
具體實施方式
參照附圖，其中同樣的標號指代同樣的構(gòu)件，圖1A-1C示出了其中具有布置在不同位置的閥組件12的燃料系統(tǒng)10。更具體而言，燃料系統(tǒng)10包括燃料箱14、注入頭16、蒸氣碳罐18和閥組件12。加注管20將注入頭16與燃料箱14互相流體地連接，以使得流體從注入頭16流入燃料箱14中。通氣管22從燃料箱14流體地延伸到接合部24。再循環(huán)管線26在燃料箱14與注入頭16之間流體地延伸。更具體而言，再循環(huán)管線26可在接合部 24處的通氣管22與注入頭16之間流體地延伸。蒸氣管線28在燃料箱14與蒸氣碳罐18 之間流體地延伸。更具體而言，蒸氣管線28可在位于接合部24處的通氣管22與蒸氣碳罐 18之間流體地延伸。燃料系統(tǒng)10是車載油氣回收(ORVR)系統(tǒng)的一部分。ORVR系統(tǒng)是在加注燃料期間從燃料箱14和/或再循環(huán)管線26捕集燃料蒸氣V的車輛排放控制系統(tǒng)。燃料箱14和注入頭16構(gòu)造成使得當對車輛(未示出)加注燃料時，燃料箱14中的燃料蒸氣V 移動經(jīng)過通氣管22和蒸氣管線28并進入吸收蒸氣V的蒸氣碳罐18。當車輛的發(fā)動機(未示出)運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機將燃料蒸氣V吸入發(fā)動機進氣歧管(未示出)以被用作用于發(fā)動機的燃料。蒸氣碳罐18可以是包裝有活性碳的碳罐或本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的任何其它蒸氣碳罐18。為了在加注燃料期間提供燃料系統(tǒng)10內(nèi)的壓力平衡，空氣和/或蒸氣V離開燃料箱14并移動經(jīng)過通氣管22，經(jīng)過通往蒸氣碳罐18的蒸汽管線28和通往注入頭16的再循環(huán)管線26兩者。燃料箱14構(gòu)造成用于接收一定量/體積的流體F。加注頸構(gòu)造成使得流體F從注入頭16經(jīng)加注管20流向燃料箱14。此外，孔口 30限定在注入頭16中，通往再循環(huán)管線 26。閥組件12可操作地布置在注入頭16與蒸氣碳罐18之間，以防止流體F進入蒸氣碳罐 18，同時允許蒸氣V流入蒸氣碳罐18中。在圖IA所示的實施例中，閥組件12沿再循環(huán)管線26布置在注入頭16附近。在圖IB所示的實施例中，閥組件12沿再循環(huán)管線26布置成使得閥組件12與注入頭16和接合部24間隔開。在圖IC所示的實施例中，閥組件12沿蒸氣管線28布置在蒸氣碳罐18附近。應(yīng)理解，閥組件12并不限于圖1A-1C所示的位置，而是可以如本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的那樣沿再循環(huán)管線26和蒸汽管線28布置在任何其它位置，從而防止流體F進入蒸氣碳罐18。在加注燃料期間，如圖3所示，燃料管嘴32插入注入頭16中，并且燃料流入燃料箱14中。當燃料流入燃料箱14中時，燃料箱14內(nèi)的一部分蒸氣V移動并進入注入頭16。 一旦蒸氣V進入注入頭16，蒸氣V就被正在離開管嘴的高速流體F夾帶。然而，蒸氣V和一部分流體F可能經(jīng)由注入頭16中的孔口 30溢流到再循環(huán)管線26中。如果來自再循環(huán)管線26的液體要進入，則蒸氣碳罐18可能受到負面影響。此外，如果允許流體F經(jīng)閥組件12進入再循環(huán)管線26，則液體可能對流體蒸氣V通往蒸氣碳罐18造成障礙、或者液體可能影響蒸氣V流經(jīng)再循環(huán)管線26，從而導(dǎo)致不良的加注質(zhì)量和不良的ORVR系統(tǒng)性能。參照圖2A-2C和圖3，閥組件12包括殼體34和過濾器36。殼體34包括入口側(cè)38 和出口側(cè)40。殼體34限定一在入口側(cè)38與出口側(cè)40之間操作地延伸的蒸氣通路42。過濾器36可操作地附接到入口側(cè)38，以使得過濾器36可操作地布置在殼體34的蒸氣通路 42內(nèi)。過濾器36包括膜44，該膜44具有包圍流體腔室48的內(nèi)壁46和與流體腔室48相對的外壁50。過濾器36構(gòu)造成允許流體F和蒸氣V從殼體34的入口側(cè)38進入流體腔室 48。膜44由微孔元件形成，以使得膜44有液體識別力并防止流體F的流動穿過。更具體而言，膜44構(gòu)造成允許蒸氣V通過并防止流體F通過。作為結(jié)果，僅允許蒸氣V從入口側(cè) 38經(jīng)由過濾器36通往出口側(cè)40。此外，膜44構(gòu)造成使得閥組件12在其中不存在任何運動部件的情況下操作。如果允許流體F穿過膜44并進一步進入再循環(huán)管線26，則可能對系統(tǒng)性能造成不利影響，影響范圍為從流體F加注問題到碳罐永久損壞，從而使車輛不能滿足排放要求。參照圖2A-2C和圖3，過濾器36具有大體圓筒形的輪廓。具體參照圖2A和3所示的實施例，內(nèi)壁46和外壁50具有大體均勻的厚度t和多個波紋52。各個波紋52之間限定有溝槽54。波紋52形成多個間隔開地徑向包圍流體腔室48、并且彼此成大體平行關(guān)系的環(huán)56。各環(huán)56延伸到波峰58，并且溝槽54限定在相鄰的環(huán)56之間。波峰58與溝槽54 可以彼此互補，以使得內(nèi)壁46和外壁50提供大體正弦曲線形的輪廓。然而，如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員公知的那樣，可以使用其它輪廓。參照圖2B和2C所示的實施例，內(nèi)壁46大體呈圓筒形，而外壁50包括多個波紋 52。各個波紋52之間限定有溝槽54。具體參照圖2B所示的實施例，波紋52包括多個間隔開地徑向包圍內(nèi)壁46、并且彼此大體成平行關(guān)系的盤片62。在該實施例中，各環(huán)56延伸到波峰58，并且各溝槽54被限定在相鄰的盤片62之間，以使得各溝槽54徑向地包圍膜44。具體參照圖2C所示的閥組件12的過濾器36的實施例，波紋52包括多個彼此成徑向地間隔開的關(guān)系、沿外壁50線性地延伸的脊部60。各脊部60徑向地延伸到波峰58， 并且溝槽54被限定在相鄰的脊部60之間。在此實施例中，各波峰58大體呈U形，并且各溝槽54大體呈V形。V形溝槽54允許脊部60彼此成徑向地間隔開的關(guān)系地徑向地包圍內(nèi)壁46。應(yīng)理解，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的那樣，可以使用其它形狀的波峰58和溝槽54。參照圖2B和2C，膜44具有一被限定在內(nèi)壁46與外壁50之間的不均勻的厚度。 更具體而言，在波峰58處，各個波紋52具有被限定在內(nèi)壁46與外壁50之間的最大厚度 tmax。類似地，在溝槽54處，最小厚度tmin被限定在內(nèi)壁46與外壁50之間。參照圖2A-2C和圖3，膜44由微孔元件形成，并構(gòu)造成使得膜44可透過蒸氣而不透過流體。這意味著膜44允許蒸氣V流經(jīng)，而防止流體F流經(jīng)，如圖3所示。過濾器36包括蓋64，該蓋64與殼體34的入口側(cè)38和出口側(cè)40成間隔開關(guān)系地跨流體腔室48 的一部分延伸。蓋64構(gòu)造成徑向向外地引導(dǎo)蒸氣V或流體F的流動，以使得僅蒸氣V經(jīng)膜44徑向流出、進入蒸氣通路42。一旦蒸氣V到達蒸氣通路42中，蒸氣V便從蒸氣通路42流出， 經(jīng)過出口側(cè)40，并進入再循環(huán)管線26。然后，蒸氣V移動經(jīng)過再循環(huán)管線26，并被捕集在蒸氣碳罐18內(nèi)。應(yīng)理解，膜44還構(gòu)造成使得當蒸氣V或空氣從殼體34的出口側(cè)40移動進入蒸氣通路42時，蒸氣V或空氣能夠流經(jīng)膜44，進入流體腔室48，經(jīng)過殼體34的入口側(cè)38，并進入再循環(huán)管線26或蒸氣管線28?？梢酝ㄟ^焊接、粘合、熱密封、嵌件模壓或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它方法將過濾器36固定在殼體34上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解特定殼體34和過濾器36布置所需的適當附接。再次參照圖3所示的實施例，閥組件12可操作地布置在注入頭16的孔口 30處。 在該實施例中，閥組件12布置在注入頭16與再循環(huán)管線26之間，以使得注入頭16的孔口 30通往閥組件12內(nèi)。當流體F流入注入頭16中時，流體F和蒸氣V可能飛濺并進入與注入頭16流體連通的閥組件12。閥組件12構(gòu)造成防止流體F流入再循環(huán)管線26中，同時允許蒸氣V經(jīng)膜44流入再循環(huán)管線26中。將閥組件12布置在注入頭16處防止了流體F進入再循環(huán)管線26的有效部分。此外，為了防止流體F蓄積在閥組件12內(nèi)，閥組件12傾斜， 使得進入過濾器36的流體F向外回流并進入注入頭16。盡管已詳細描述了用于實施本發(fā)明的最佳模式，但熟悉本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認識到在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)實施本發(fā)明的各種替代設(shè)計和實施例。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)造成用于給燃料箱(14)加注一定量的流體(F)的燃料系統(tǒng)(10)，所述燃料系統(tǒng)(10)包括 注入頭(16)，其與所述燃料箱(14)流體連通，其中，所述注入頭(16)構(gòu)造成使得流體(F)從所述注入頭(16)流向所述燃料箱(14); 蒸氣碳罐(18)，其構(gòu)造成用于將蒸氣(V)吸收在其中； 再循環(huán)管線(26)，其構(gòu)造成在所述燃料箱(14)與所述注入頭(16)之間流體地延伸； 蒸氣管線(28)，其構(gòu)造成在所述燃料箱(14)與所述蒸氣碳罐(18)之間流體地延伸； 閥組件(12)，其沿所述蒸氣管線(28)和所述再循環(huán)管線(26)之一以可操作的方式布 置； 其中，所述閥組件(12)包括過濾器(36)，所述過濾器(36)具有由微孔元件形成的膜(44)。
2.如權(quán)利要求I所述的燃料系統(tǒng)(10)，其中，所述過濾器(36)具有大體圓筒形的輪廓。
3.如權(quán)利要求I所述的燃料系統(tǒng)(10)，其中，所述微孔元件不透過流體但能夠透過蒸氣，從而防止流體(F)流經(jīng)并進入所述蒸氣碳罐(18)，但允許蒸氣(V)流經(jīng)并進入所述蒸氣碳罐(18)。
4.如權(quán)利要求2所述的燃料系統(tǒng)(10)，其中，所述閥組件(12 )包括入口側(cè)(38 )和出口偵儀40)，且所述過濾器(36)以可操作的方式附接到所述入口側(cè)(38)； 其中，所述過濾器(36 )構(gòu)造成使得流體(F )和蒸氣(V )從所述入口側(cè)(38 )進入所述膜(44)，并且僅蒸氣(V)流經(jīng)所述膜(44)并經(jīng)所述出口側(cè)(40)離開所述閥組件(12)。
5.如權(quán)利要求4所述的燃料系統(tǒng)(10)，其中，所述膜(44)具有包圍流體腔室(48)的內(nèi)壁(46)和與所述流體腔室(48)相對的外壁(50)； 其中，所述過濾器(36 )構(gòu)造成使得流體(F )和蒸氣(V )從所述入口側(cè)(38 )進入所述流體腔室(48)，并且僅蒸氣(V)流經(jīng)所述膜(44)并經(jīng)所述出口側(cè)(40)離開所述閥組件(12)。
6.如權(quán)利要求4所述的燃料系統(tǒng)(10)，其中，所述過濾器(36)包括限定于所述內(nèi)壁(46)與所述外壁(50)之間的、大體一致的厚度(t)。
7.如權(quán)利要求4所述的燃料系統(tǒng)(10)，其中，所述過濾器(36)包括限定于所述內(nèi)壁(46)與所述外壁(50)之間的、大體不一致的厚度(t)。
8.如權(quán)利要求5所述的燃料系統(tǒng)(10)，其中，所述外壁(50)具有多個延伸到波峰(58)的波紋(52)和限定于各波紋(52)之間的溝槽(54)。
9.如權(quán)利要求8所述的燃料系統(tǒng)(10)，其中，每個所述波紋(52)在各波峰(58)處具有限定于所述內(nèi)壁(46)與所述外壁(50)之間的最大厚度(t_)，并且在各溝槽(54)處具有限定于所述內(nèi)壁(46)與所述外壁(50)之間的最小厚度(tmin)。
10.如權(quán)利要求9所述的燃料系統(tǒng)(10)，其中，所述波紋(52)包括多個彼此成間隔開關(guān)系地徑向包圍所述內(nèi)壁(46)的盤片(62)。
11.如權(quán)利要求9所述的燃料系統(tǒng)(10)，其中，所述波紋(52)包括多個彼此成徑向間隔開關(guān)系地沿所述外壁(50 )線性地延伸的脊部(60 )。
12.如權(quán)利要求5所述的燃料系統(tǒng)(10)，其中，所述過濾器(36)包括與所述過濾器(36 )的所述入口側(cè)(38 )成間隔開關(guān)系地跨所述流體腔室(48 )延伸的蓋(64); 其中，所述蓋(64)構(gòu)造成防止蒸氣(V)或流體(F)流經(jīng)并使蒸氣(V)轉(zhuǎn)向，以使得蒸氣(V )僅徑向地經(jīng)所述膜 (44 )流向所述出口側(cè)(40 )。
全文摘要
燃料系統(tǒng)(10)包括燃料箱(14)、注入頭(16)、蒸氣碳罐(18)和閥組件(12)。注入頭(16)與燃料箱(14)流體連通。流體(F)從注入頭(16)流向燃料箱(14)。蒸氣碳罐(18)將蒸氣(V)吸收在其中。再循環(huán)管線(26)在燃料箱(14)與注入頭(16)之間流體地延伸。蒸氣管線(28)在燃料箱(14)與蒸氣碳罐(18)之間流體地延伸。閥組件(12)沿蒸氣管線(28)或再循環(huán)管線(26)操作地布置。閥組件(12)包括具有由不透過流體但可透過蒸氣的微孔元件形成的膜(44)的過濾器(36)。防止流體(F)流經(jīng)膜(44)進入蒸氣碳罐(18)，但允許蒸氣(V)流經(jīng)膜(44)進入蒸氣碳罐(18)。
文檔編號B60K15/035GK102712251SQ201080062086
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者M·D·盧瑟爾, M·L·厄德曼 申請人:伊頓公司