CN106401817A - 单向阀装置及蒸汽燃料供应系统 - Google Patents

Abstract

一种单向阀装置(3)，所述单向阀装置包括可弹性形变的阀部(31)，以通过与阀座(342)的接触或分离来防止或允许蒸汽燃料单向流过流体通道(341)。上游通道形成构件(34)具有阀座及位于所述阀部上游的流体通道。下游通道形成构件(72)包括端部(720)，所述端部容纳在上游通道形成构件中并具有下游通道(724)。收缩通道(727、1727、2727)设在所述端部的内部、或者设在所述上游通道形成构件与所述端部之间。所述收缩通道的横截面积设定为小于所述流体通道和所述下游通道中的任一个。

Description

单向阀装置及蒸汽燃料供应系统

技术领域

本公开涉及单向阀装置，适用于汽车中由筒向进气管线供应蒸汽燃料的系统；还涉及包括该单向阀装置的蒸汽燃料供应系统。

背景技术

作为传统单向阀装置的例子，已知了专利文献1(JP2005-172206A，对应于US2005-0126649A1)公开的一种装置。专利文献1的单向阀装置通过橡胶阀元件的密封部的上游侧的外圆周边缘与分隔壁的圆形边缘之间的线接触获得密封效果，并防止逆流。阀元件是这样一个部件：具有伞形密封部的阀部与垂直于该阀部延伸的轴部彼此形成整体。分隔壁包括：用于支撑所述阀元件的轴部的支撑部，以规则间距布置在所述支撑部周围的多条流体通孔，以圆形围绕所述多条流体通孔外侧的圆形边缘。所述圆形边缘构成了阀座，所述阀座形成为与所述密封部的上游侧的外圆周边缘相匹配的大小。

在传统单向阀装置中，使用了具有伞形且由橡胶制成的阀元件。在该情况下，阀元件可能会根据施加在阀元件上的压力的变化重复地弹性形变和突然形变。阀元件重复的突然形变，可能在阀元件上重复生成应力。因此，可能会降低阀元件的耐用性。

发明内容

本公开的目标是提供一种单向阀装置或一种蒸汽燃料供应系统，其能够改善阀部的耐用性。

根据本公开的一个方面，单向阀装置能够限制蒸汽燃料单向流过流体通道。该单向阀装置包括阀部、上游通道形成构件、下游通道形成构件、和收缩通道。阀部由阀轴径向向外延伸，且阀部根据蒸汽燃料的压力方向可弹性形变。该阀部配置为根据阀部的弹性形变通过与位于流体通道下游的阀座接触或分离以防止或允许蒸汽燃料流过流体通道。上游通道形成构件包括流体通道和阀座，并支撑所述阀轴。下游通道形成构件包括端部，在端部中具有下游通道，从流体通道中流出的蒸汽燃料通过该下游通道流向下游。当所述端部容纳在所述上游通道形成构件中时，下游通道形成构件连接至所述上游通道形成构件。收缩通道设在所述端部的内部或者设在所述上游通道形成构件的内壁表面而非所述阀座与所述端部的外圆周表面之间。所述收缩通道的横截面积设定为小于所述流体通道和所述下游通道中的任一个。

因此，由于具有横截面积小于流体通道和下游通道中的任一个的收缩通道位于流体通道和阀部的下游，流体通道与下游通道之间的压差的骤减可以限制在当阀部与阀座分离时阀打开的瞬间。在阀打开的瞬间从流体通道流出的蒸汽燃料流过横截面积比流体通道小的收缩通道。这样，流体通道中的压力相对于下游通道的压力可以保持较高。因此，流体通道与下游通道之间的压差可以维持一会儿，且该压差可以逐渐降低。降低压差减小的速率可以改善阀部的状况，这样，阀部就不会通过阀部的回复力向着阀座通过弹性形变剧烈恢复至其起始形状。因此，可以降低阀闭合与阀打开之间阀部的弹性形变的交替频率，从而可以限制阀部上重复的冲击应力。可以提供能够改善阀部的耐用性的单向阀装置。

附图说明

通过下述说明、所附权利要求书和附图能够更好地理解本公开及其其它目标和特征及优势，其中：

图1为示出了根据本公开第一实施例所述的、包括单向阀装置的蒸汽燃料供应系统的示意图；

图2为示出了根据第一实施例所述的、处于阀闭合状态的单向阀装置的剖视图；

图3为示出了根据第一实施例所述的、处于阀打开状态的单向阀装置的剖视图；

图4为沿图2的IV-IV线剖开、并示出了根据第一实施例所述的单向阀装置的部件的剖视图；

图5为沿图2的V-V线剖开、并示出了根据第一实施例所述的单向阀装置的部件的剖视图；

图6为沿图2的VI-VI线剖开、并示出了根据第一实施例所述的单向阀装置的部件的剖视图；

图7为示出了根据本公开的第二实施例所述的、处于阀闭合状态的单向阀装置的剖视图；

图8为示出了根据第二实施例所述的、处于阀打开状态的单向阀装置的剖视图；

图9为沿图7的IX-IX线剖开、并示出了根据第二实施例所述的单向阀装置的部件的剖视图；

图10为示出了根据本公开的第三实施例所述的、处于阀闭合状态的单向阀装置的剖视图；

图11为示出了根据第三实施例所述的、处于阀打开状态的单向阀装置的剖视图；

图12为示出了根据本公开的对比例所述的、处于阀闭合状态的单向阀装置的剖视图；和

图13为示出了根据对比例所述的、处于阀打开状态的单向阀装置的剖视图。

具体实施方式

将参照图12和13描述根据本公开的对比例所述的用于蒸汽燃料供应系统的单向阀装置9中的阀元件的耐用性退化的原理。当发动机的进气压力增加时，下游通道93相对于上游通道92呈负压。当上游通道92与下游通道93之间的压差变大时，阀元件90的伞形阀部91弹性形变以向下游移动。因此，阀部91与阀座94分离，从而生成了供应流，这样，蒸汽燃料被供应到发动机。由于上游通道92与下游通道93之间的压差较大，压差引起的外力作用在阀部91上使阀部91剧烈形变。因此，阀部91紧密贴合到形成下游通道93的端口95的开口圆周表面96上。

如图13所示，阀部91弹性形变并高度形变以贴合开口圆周表面96。阀部91与阀座94因此被充分分离。在该情况下，蒸汽燃料就会由上游通道92流向下游通道93，同时上游通道92与下游通道93之间的压差减小。由于压差减小了，使阀部91向着开口圆周表面96弹性形变的外力减小了。因此，如图12所示，阀部91通过其回复力剧烈弹性形变并靠近阀座94。最终，阀部91恢复到其起始形状并处于阀闭合状态。阀部91的闭合关闭了蒸汽燃料由上游通道92供应到下游通道93。当由于发动机的进气压力，下游通道93相对于上游通道92再次为负压时，阀部91如上所述向着下游弹性形变。因此，生成流至发动机的蒸汽燃料的供应流。随后，重复上述现象。这样，阀部91向着开口圆周表面96和阀座94剧烈且频繁地交替弹性形变。因此，阀部91重复经受冲击应力，这样阀元件90的耐用性可能会退化。

下文将参照附图描述本公开的实施例。在各实施例中，对应于在先实施例所描述物件的部件可以被指派相同的附图标记，对该部件的多余的解释可以省略。当在一个实施例中只描述了配置的一个部件时，其它在先实施例可以应用到该配置的其它部件。即使没有明确描述各部件可以相互组合，但这些部件是可以组合使用的。即使没有明确描述各实施例可以相互组合，但这些实施例是可以部分组合的，条件是组合中没有损害。

(第一实施例)

将参照图1-6描述根据本公开第一实施例所述的单向阀装置及包括该单向阀的蒸汽燃料供应系统。

引入到发动机的进气系统1的蒸汽燃料与从喷油器等供应到发动机的燃烧燃料相混合。与燃烧燃料相混合的蒸汽燃料在发动机的汽缸中燃烧。发动机的进气系统1包括进气管线10，该进气管线具有一个通过喉阀21连接至发动机的进气歧管20的端侧。通过在进气管线10中设置过滤器13、涡轮增压器12和中冷器11来配置进气系统1。通过经由管线81、管线71和管线72将燃料罐80和筒70连接至进气歧管20来配置蒸汽燃料吹扫系统2。

过滤器13位于进气管线10的最上游，捕捉进气中所含的灰尘。涡轮增压器12包括用于提高进气的加载效率的进气压缩机。涡轮增压器12在进气流中位于过滤器13的下游侧，或者位于邻近进气歧管20。涡轮增压器12包括压缩机，该压缩机与由发动机的排气能操作的涡轮机同时工作。涡轮增压器12的压缩机压缩从过滤器13流出的进气，并将压缩的进气供应到进气歧管20。

中冷器11为用于冷却的热交换器。中冷器11位于涡轮增压器12的下游侧。在中冷器11中，在由涡轮增压器12压缩的进气与外部空气之间进行热交换，从而冷却进气。喉阀21为进气调节阀，与加速踏板协同起来调节进气歧管20的入口部的开度，并调节引入到进气歧管20的进气量。进气按顺序流过过滤器13、涡轮增压器12、中冷器11和喉阀21，并流入进气歧管20。进气与从喷油器等注射的燃烧燃料按预定的空气-燃料比相混合，并在汽缸中燃烧。

燃料罐80为储存诸如汽油的燃料的容器。燃料罐80经由管线81连接至筒70的流入部70a。筒70为其中含有吸附剂的容器，该吸附剂比如为活性炭。筒70经由流入部70a从管线81吸走燃料罐80中生成的蒸汽燃料，并临时将蒸汽燃料吸附到吸附剂上。筒70包括抽吸部70b，通过该抽吸部从外部吸收新鲜空气。由于筒70包括抽吸部70b，大气压作用在筒70的内部。筒70能够通过所吸收的新鲜空气易于解吸吸附到吸附剂上的蒸汽燃料。

筒70包括流出部70c，从吸附剂上解吸的蒸汽燃料从该流出部流出。流出部70c连接至管线71的一端侧。管线71的另一端侧连接至阀装置4的流入部。管线71的通道也被称为燃料流入通道，燃料通过该燃料流入通道流入阀装置4。阀装置4和单向阀装置3通过中间通道73相连，并彼此连通。单向阀装置3的流出侧连接至管线72的一端侧。管线72的通道也被称为燃料流出通道，从阀装置4中流出的燃料流过该燃料流出通道。管线72的另一端侧连接至进气歧管20的流入部。

阀装置4为开-闭装置，打开或闭合蒸汽燃料供应通道，即中间通道73和管线71内部的燃料流入通道。阀装置4能够允许或阻止蒸汽燃料由筒70供应到发动机。阀装置4例如由电磁阀装置构成，包括阀元件、电磁线圈和弹簧。阀装置4根据由电磁线圈的电感生成的电磁力和弹簧的推力打开或闭合蒸汽燃料供应通道。

阀装置4通常保持蒸汽燃料供应通道闭合。当电磁线圈由控制装置通电时，电磁力克服弹簧的弹性推力，然后打开蒸汽燃料供应通道。控制装置通过控制占空周期(占空比)来使电磁线圈通电，占空周期为接通时间与由通电的接通时间和断开时间构成的一个周期时间的比值。阀装置4也被称为占空控制阀。根据对通电的控制，规定流过蒸汽燃料供应通道的蒸汽燃料的流速。

单向阀装置3设在从筒70到进气管线10之间的蒸汽燃料的供应通道上的阀装置4与进气管线10或进气歧管20之间。供应通道上的单向阀装置3允许蒸汽燃料的原始流从燃料流入通道流到燃料流出通道，并防止蒸汽燃料由燃料流出通道逆流到燃料流入通道。单向阀装置3包括由树脂制成的阀元件，并因蒸汽燃料的原始流而打开供应通道，因蒸汽燃料的逆流而闭合供应通道。

当车辆运行期间没有操作涡轮增压器12时(即处于正常吹扫状态时)，在由活塞的抽吸作用所产生的进气歧管20的负压与通过控制装置打开阀装置4而作用在筒70上的大气压力之间产生了压差。该压差使得吸附到筒70中的蒸汽燃料流过燃料流入通道、阀装置4、中间通道73、单向阀装置3和燃料流出通道，并被抽吸到进气歧管20中。

抽吸到进气歧管20中的蒸汽燃料与由喷油器等供应到发动机的燃烧燃料相混合，并在发动机的汽缸中燃烧。在发动机的汽缸中，空气-燃料比为燃烧燃料与进气之间的混合比，被控制为预定的空气-燃料比。控制装置通过执行阀装置4的打开时间周期与闭合时间周期的占空控制来调节蒸汽燃料的吹扫量，以便即使当吹扫蒸汽燃料时也能维持预定的空气-燃料比。

当车辆运行期间操作涡轮增压器12时(即处于涡轮增压吹扫状态时)，由于压缩的进气，进气歧管20中的压力变为正压。因此，蒸汽燃料不能通过阀装置4被供应到内燃机。此外，该正压可能导致蒸汽燃料逆流并释放到大气。为了防止逆流，设置了单向阀装置3。单向阀装置3需要具有足够的耐用性以禁得起长时间使用及大量的动作。单向阀装置3在长时间使用后满足原始的防逆流功能，例如在实际使用15年后或者在车辆运行了150000英里后。

接下来，将参照图2-6描述单向阀装置3的配置。图2为示出了当单向阀装置闭合时单向阀装置3的剖视图。图3为示出了当单向阀装置3打开时单向阀装置3的剖视图。单向阀装置3设置在限定了中间通道73和燃料流出通道的管线和壳体的内部。限定中间通道73的壳体34及限定燃料流出通道的管线72如图2所示彼此连接，且中间通道73和燃料流出通道作为顺序的通道彼此连通。设在壳体34的端部的凸缘部及设在管线72的端部的凸缘部彼此接合。壳体34和管线72以足以防止蒸汽燃料泄露到外部的程度的密封性能彼此连接。作为一个例子，壳体34用作上游通道形成构件，该上游通道形成构件限定了诸如蒸汽燃料等流体流过其中的上游通道。作为一个例子，管线72用作下游通道形成构件，从壳体34内部流出的蒸汽燃料通过该下游通道形成构件被引入到位于更下游的通道。

管线72包括端口720，该端口作为由凸缘部向着单向阀装置3的阀元件突出的末端端口。端口720包括位于阀元件下游的下游通道724，和与下游通道724相连通的多条支路通道723。下游通道724为构成一部件的通道、或者燃料流出通道、或者连接至燃料流出通道的通道。当阀元件为打开状态时，下游通道724形成一个从多条支路通道723流出的多道蒸汽燃料流在其中彼此合并的通道。

多条支路通道723围绕端口720内部的下游通道724在圆周方向上以规则间距布置。多条支路通道723在端口720的径向方向上由下游通道724径向向外延伸。多条支路通道723的每一条与邻近的一条多条支路通道723通过分隔壁725相分隔。分隔壁725的数量与支路通道723的数量相同。在第一实施例中，分隔壁725的数量与支路通道723的数量均为4。端口720可以具有圆柱形形状，且多条支路通道723可以垂直于端口720的轴向在端口720的径向上延伸。

端口720进一步包括在面向阀元件或向下的端面上的开口部726，且开口部726与下游通道724相连通。开口部726和下游通道724布置在管线72的轴线方向上。从开口部726的开口边缘径向延伸的、端口720的开口圆周表面721面向阀元件的阀部31。阀部31从阀元件的阀轴部30径向向外延伸，并且具有伞形形状。开口圆周表面721为垂直于端口720的轴向的端面，且开口圆周表面721面向阀座342和阀部31。端口720的外圆周表面可以是垂直于开口圆周表面721的侧面，或者可以是与开口圆周表面721相交的侧面。

壳体34的通道壁包括多条流体通道341和阀座342。多条流体通道341构成了一条蒸汽燃料从中间通道73穿过该通道到达燃料流出通道的通道。多条流体通道341围绕由壳体34的通道壁所支撑的阀元件的阀轴部30以规则间距布置为环形模式。在第一实施例中，如图6所示，例如流体通道341的数量为6。阀元件的阀轴部30固定到通道壁，该通道壁包括与端口720相对、面向阀部31侧的阀座342。阀座342可以是位于以规则间距环形布置的多条流体通道341的径向内侧和径向外侧的通道壁的表面。

端口720进一步包括通道收缩部722，该通道收缩部从分隔壁725的外圆周端面径向向外突出。通道收缩部722在端口72的轴向上或者阀元件的轴向上具有预定长度。通道收缩部722要比端口720的外圆周表面而不是通道收缩部722的外圆周表面更靠近围绕端口720圆周的壳体34的内壁表面343。端口720的外圆周表面为设置为完全围绕或部分围绕端口720的中心轴的、端口720的外表面，且面向壳体34的内壁表面343而不是阀座342。

通道收缩部722在端口720的整个圆周上从分隔壁725的外圆周端面径向向外突出。因此，在端口720的外圆周表面而不是通道收缩部722与内壁表面343之间限定的通道具有大于在通道收缩部722与内壁表面343之间限定的通道的横截面积。

因此，通道收缩部722构成了使从流体通道341通往至下游通道724的通道的横截面积局部减小的收缩部。在通道收缩部722与围绕端口720圆周的壳体34的内壁表面343之间限定的收缩通道727配置为具有小于多条流体通道341的总横截面积的横截面积。因此，收缩通道727为位于阀元件的下游的通道部，且在上游通道的多条流体通道341与下游通道之间局部收缩。收缩通道727的横截面积小于位于设置有阀元件和阀座342的通道上游的通道的横截面积。在多条流体通道341到下游通道724的通道中，收缩通道727具有最小的横截面积。收缩通道727可以在燃料蒸汽的流向上位于流体通道341和下游通道724之间。收缩通道727可以与端口720同轴。收缩通道727可以与阀座342同轴。收缩通道727可以与阀部31同轴。

单向阀装置3包括阀元件，该阀元件沿着其中心轴线性往复运动以便与阀座342接触或分离，阀座配置在至少在多条流体通道341的径向外侧上。阀元件为至少包括阀轴部30、与阀轴部30一体形成且从阀轴部30的下游端部径向向外延伸的阀部31的阀。阀元件整体具有伞形形状。阀轴部30固定到壳体34的通道壁，且由通道壁支撑，以防止在阀部31的线性往复移动过程中阀轴部30移动。

单向阀装置3的阀元件进一步包括止动部32和大直径轴部33，止动部32具有较大的直径，设置在与阀部31相对、在阀轴部30的上游端部上，并且定向为朝向中间通道73，大直径轴部33设置为靠近阀部31在阀轴部30的下游端部上。阀轴部30布置为沿着通过多条流体通道341的蒸汽燃料流。阀轴部30的上游端部在燃料蒸汽流上位于通道壁的上游侧，而阀轴部30的下游部在燃料蒸汽流上位于通道壁的下游侧。因此，阀元件由橡胶制成，其中，阀轴部30、阀部31、止动部32和大直径轴部33是一体的。

例如，止动部32和大直径轴部33的每一个均为具有从阀轴部30向外突出的外形的环形突出部。阀轴部30由通道壁支撑，同时，该通道壁保持在靠近中间通道73的通道壁一侧上的止动部32与靠近燃料流出通道的通道壁一侧上的大直径轴部33之间。因此，阀元件连接到通道壁。在阀元件的这样的连接状态中，只有阀元件中的阀部31根据蒸汽燃料的压力进行弹性形变，该蒸汽燃料为流体。

通过向金属模具中注入预定材料并固化该材料可以形成阀元件。例如，阀元件可以由包括各种橡胶的弹性体制成。阀元件可以由橡胶类的硅树脂系列合成树脂的硅橡胶制成，或者可以由含氟橡胶或氟硅橡胶制成。阀元件需要具有在低温和高温下的耐用性。

阀部31具有从基部径向向外延伸到外圆周边缘310的圆形板形状，基部与大直径轴部33为一体。在图2所示的阀闭合状态或无载荷状态，阀部31在基部与外圆周边缘310之间的横截面上具有曲线形状以便靠近阀座342。阀部31可以具有向着外圆周边缘310逐渐减小的尾端渐缩的形状。外圆周边缘310与位于流体通道341径向外侧的阀座342部分线接触。外圆周边缘310在整个圆周上与阀座342接触。外圆周边缘310可以制成为薄的且尖的，以便减小阀座342与外圆周边缘310之间的接触面积，同时集中从外圆周边缘310施加到阀座342上的力。

根据作用在阀部31上的流体压力的方向，基部与外圆周边缘310之间的阀部31的中间部分弹性形变以向着阀座342移动，或者外圆周边缘310弹性形变以远离阀座342移动。如图2所示，在无载荷状态下或者在相对低压以逆流方向作用在阀部31上的低压状态下，阀部31不会弹性形变或者轻微形变。在上述两种状态下，外圆周边缘310均与阀座342接触，阀部31从而与阀座342线接触。

在外圆周边缘310在整个圆周上与阀座342接触的状态下，当生成了从进气歧管20到筒70的逆流时，阀部31的表面被按压并弹性形变以向着阀座342移动。通过弹性形变，外圆周边缘310进一步被按压抵靠着阀座342，由外圆周边缘310与阀座342之间的线接触产生的密封力比无载荷状态下进一步增加了。因此，当低压在逆流方向上作用在阀部31的表面上时，通过外圆周边缘310与阀座342之间的线接触可以确定关闭流过流体通道341的流体，可以限制低压状态下的泄漏。

例如，当由于正常吹扫状态下活塞的抽吸作用在进气歧管20中生成负压时，作用在阀部31的上游表面上的压力变得比作用在阀部31下游表面上的压力大。在该情况下，如图3所示，阀部31完全弹性形变并易于远离阀座342移动。这样，外圆周边缘310与阀座342分离并与之远离。阀元件的移动使得流体通道341打开，且中间通道73和燃料流出通道彼此相连通。阀元件从而允许流体流过流体通道341。吸附到筒70中的蒸汽燃料穿过阀装置4并从中间通道73流入到流体通道341。随后，蒸汽燃料穿过阀座342与外圆周边缘310之间的间隙，且经由燃料流出通道被吸入到进气歧管20。吸入到进气歧管20的蒸汽燃料与待被供应到发动机的燃烧燃料相混合。蒸汽燃料与燃烧燃料的混合物在发动机的汽缸中燃烧。

当蒸汽燃料供应到发动机，位于阀元件下游的下游通道724相对于位于阀元件上游的流体通道341为负压。因此，下游通道724与作为上游通道的流体通道341之间的压差变大了。因为流体通道341与下游通道724之间的压差较大，由压差产生的外力作用在阀部31上。因此，阀部31弹性形变以贴到端口720的开口圆周表面721。

如图3所示，蒸汽燃料穿过在流体通道341到下游通道724的路径中的收缩通道727。因此，流体通道341中的压力在单向阀装置3的阀刚打开后那一刻变得没有那么低于阀打开前那一刻。因此，流体通道341与下游通道724之间的压差可以保持很大，使阀部31向着开口圆周表面721弹性形变的外力不会剧烈减小。该外力与使阀部31恢复起始形状的、阀部31的回复力相对。这样，阀部31不会快速返回至阀闭合状态，可以限制阀部31的形状快速改变。因此，阀部31从阀打开状态相对缓慢地变化至阀闭合状态。阀部31弹性形变以便逐渐接触阀座342并阻断蒸汽燃料从上游通道的流体通道341供应到下游通道724。

随后，当由于发动机的进气压力，下游通道724相对于流体通道341再次变为负压时，阀部31如上述那样弹性形变以向着下游侧移动。这样，生成了供应到发动机的蒸汽燃料流。在此之后，上述现象重复发生。换言之，通过非剧烈的形状改变交替重复阀部31向着开口圆周表面721的移动和阀部31向着阀座342的移动。因此，可以避免阀部31经受冲击应力。

另一方面，在车辆运行过程中操作涡轮增压器12的涡轮增压状态中，由于压缩的进气，进气歧管20中的压力变为正的。这样，作用在阀部31的下游表面上的压力变得比作用在阀部31的上游表面上的压力更高。在该情况中，阀部31完全弹性形变以向着阀座342移动。尤其是，面向流体通道341的阀部31部分大力形变以与流体通道341的内圆周边缘相接触。阀部31大力形变以致基部与外圆周边缘310之间的阀部31部分在逆流方向中被凹进去了，并闭合流体通道341。

如上所述，在无涡轮增加状态(即正常吹扫状态)下，当蒸汽燃料从阀装置4流到进气歧管20生成供应方向的流动时，作用在阀部31的上游表面上的流体压力使阀部31在供应方向上弹性形变，并且打开了流体通道341。因此，蒸汽燃料穿过流体通道341，并流到燃料流出通道和进气歧管20。

另一方面。在涡轮增压状态下，进气歧管20中具有高的正压，这样，流体压力主要在与供应方向相对的方向上作用在单向阀装置3上。因此，蒸汽燃料很可能会逆流流向阀装置4，但单向阀装置3阻断了蒸汽燃料的逆流。也就是，由于进气歧管20的正压，流体压力作用在阀部31的下游表面上，并使阀部31在逆流方向上弹性形变。因此，阀部31紧密地与阀座342接触并阻止流体穿过流体通道341。蒸汽燃料不会由单向阀装置3流入到阀装置4，可以避免在涡轮增压状态下蒸汽燃料排放到大气。

接下来，将描述第一实施例的单向阀装置3的作用和效果。单向阀装置3为能够限制蒸汽燃料流以一个方向穿过流体通道341的装置。单向阀装置3包括阀部31、作为上游通道形成构件的一个实例的壳体34、作为下游通道形成构件的一个实例的管线72、以及收缩通道727。阀部31具有像伞一样从阀轴部30向外突出的形状，并且根据蒸汽燃料的压力的方向弹性形变。阀部31的弹性形变使阀部31与位于流体通道341下游的阀座342接触或者与之分离，从而阻止或允许流体流过流体通道341。

壳体34具有流体通道341和阀座342，并支撑阀轴部30。管线72包括端口720，在该端口中具有下游通道724，流出流体通道341的蒸汽燃料通过下游通道流向下游。管线72连接到壳体34，同时端口720容纳在壳体34中。收缩通道727设在壳体34而不是阀座342的内壁表面343与端口720的外圆周表面之间。收缩通道727具有比流体通道341和下游通道724中任一个都小的横截面积。

根据该配置，通道横截面积设定为比流体通道341和下游通道724中任一个均小的收缩通道727位于流体通道341和阀部31的下游。因此，当阀部31打开时，可以阻止流体通道341与下游通道724之间的压差剧烈降低。因为一旦打开阀部31，流出流体通道341的蒸汽燃料穿过横截面积小于流体通道341的收缩通道727，收缩通道727有助于保持流体通道341中的压力高于下游通道724中的压力。

因此，流体通道341与下游通道724之间的压差可以维持一会，从而可以使压差逐渐减小。因为压差减小的速率被降低了，可以阻止阀部31由于回复力而剧烈弹性形变并剧烈恢复至其起始形状以便接触阀座342。可以减少打开状态和闭合状态之间的阀部31的弹性形变的交替频率。可以防止阀部31重复经受冲击应力。这样，本实施例的单向阀装置3能够限制阀部31的耐用性的退化。此外，单向阀装置3能够限制阀部31在打开状态与闭合状态之间转换时的剧烈形变。因此，可以阻止阀部31振动，可以限制由于振动导致的噪音。

收缩通道727设在壳体34的内壁表面343与端口720的外圆周表面之间，而不是阀座342与端口720的外圆周表面之间。这样，阀座342不会直接面向收缩通道727。因此，可以避免收缩通道727影响阀部31的弹性形变，从而可以提供在阀打开或阀闭合时不会阻碍阀部31移动的单向阀装置3。

单向阀装置3能够在较长时间内阻止由打开状态和闭合状态之间的重复转换而引起的阀部31的局部退化。单向阀装置3能够获得较长时间的高耐用性和高密封性能。

由于根据第一实施例所述的蒸汽燃料供应系统包括上述能够降低耐用性退化的单向阀装置3，该蒸汽燃料供应系统能够在很长一段时间内提供所需的性能。

与端口720的外圆周表面相交或与之垂直的端口720的开口圆周表面721面向阀座342和阀部31。在通道收缩部722与壳体34的内壁表面343之间形成收缩通道727，通道收缩部722设在端口720的外圆周表面上，并且要比端口720的其它部分向着壳体34的内壁表面更加突出。

根据该配置，通道收缩部722可以设在没有面向阀座342和阀部31的端口720的外圆周表面上。因此，可以设置不会对阀部31的行为产生任何障碍的通道收缩部722。

(第二实施例)

在第二实施例中，将参照图7-9作为第一实施例的单向阀装置3的改进对单向阀装置103进行描述。在各附图中，具有与第一实施例相同配置的部件可以指派相同的标记，并执行相同的作用和效果。在第二实施例中没有特别提及的配置、作用或效果均与第一实施例相同。下文只描述了与第一实施例不同的部分。具有与第一实施例相似配置的第二实施例中的该部分被认为执行与第一实施例相似的作用和效果。单向阀装置103可以适用于第一实施例的燃料蒸汽供应系统。

图7为示出了当单向阀装置103闭合时单向阀装置103的剖视图。图8为示出了当单向阀装置103打开时单向阀装置103的剖视图。第二实施例的单向阀装置103的收缩通道1727不同于第一实施例的单向阀装置3的收缩通道727。单向阀装置103的端口1720包括收缩通道1727，该收缩通道从端口1720的内壁表面穿过端口1720延伸到端口1720的外圆周表面。收缩通道1727的上游端与在端口1720的外圆周表面和壳体34的内壁表面343之间形成的通道相连通。收缩通道1727的下游端与端口1720内部形成的下游通道724相连通。

单向阀装置103包括多条收缩通道1727。多条收缩通道1727围绕下游通道724以环形形式以规则间距布置。在第二实施例中，例如，如图9所示，收缩通道1727的数量为4条。下游通道724形成一通道，当阀元件在阀打开状态时，从多条收缩通道1727流出的蒸汽燃料在该通道中彼此合并。多条收缩通道1727可以与端口1720同轴布置。多条收缩通道1727可以与阀座342同轴布置。多条收缩通道1727可以与阀部31同轴布置。

多条收缩通道1727的总横截面积小于端口1720的外圆周表面与内壁表面343之间形成的通道的横截面积。多条收缩通道1727的总横截面积设定为小于多条流体通道341的总横截面积以及下游通道724的横截面积。多条收缩通道1727形成了在多条流体通道341到下游通道724的区域中具有最小横截面积的通道。因此，多条收缩通道1727为位于阀元件的下游的通道部，且在下游通道724与上游通道的多条流体通道341之间局部收缩。

在第二实施例的单向阀装置103中，收缩通道1727为穿过端口1720延伸的通道，并且具有上游端，从多条流体通道341流出的蒸汽燃料流进该上游端，并且，收缩通道1727的下游端连接到下游通道724。根据该配置，阀座342不与收缩通道1727直接接触。这样，可以防止收缩通道1727影响阀部31的弹性形变，从而可以提供在阀打开或阀闭合中不会阻碍阀部31的单向阀装置103。

(第三实施例)

在第三实施例中，将参照图10-11作为第一实施例的单向阀装置3的改进描述单向阀装置203。在图10和图11中，具有与第一实施例相同配置的部件将指派相同的标记并执行相同的作用和效果。在第三实施例中没有特别提及的配置、作用或效果均与第一实施例相同。下文只描述与第一实施例不同的部分。具有与第一实施例相似配置的第三实施例中的该部分被认为执行与第一实施例相似的作用和效果。单向阀装置203可以适用于第一实施例的燃料蒸汽供应系统。

图10为示出了当单向阀装置203闭合时单向阀装置203的剖视图。图11为示出了当单向阀装置203打开时单向阀装置203的剖视图。限定了第三实施例的单向阀装置203的收缩通道2727的通道收缩部344不同于限定了第一实施例中的单向阀装置3的收缩通道727的通道收缩部722。壳体134包括通道收缩部344，该通道收缩部从壳体135的内壁表面343径向向内突出。通道收缩部344在壳体134或者阀元件的轴向上具有预定长度。通道收缩部344要比内壁表面343的其它部分更靠近管线72的端口720。

通道收缩部344在圆周方向上在内壁表面343的整个圆周上从内壁表面343径向向内突出。因此，在内壁表面343而不是通道收缩部344与端口720的外圆周表面之间限定的通道在内壁表面343的整个圆周上的横截面积要大于在通道收缩部344与端口720的外圆周表面之间限定的通道的横截面积。

通道收缩部344局部减小了从流体通道341通往到下游通道724的通道的横截面积。在通道收缩部344与端口720的外圆周表面之间限定的收缩通道2727配置为其横截面积小于多条流体通道341的总横截面面积。因此，收缩通道2727为位于阀元件下游的通道部，并在上游通道的多条流体通道341与下游通道724之间局部收缩。收缩通道2727的横截面积小于位于设置有阀元件和阀座342的通道上游的通道的横截面积。收缩通道2727可以具有在多条流体通道341到下游通道724的通道中最小的横截面积。收缩通道2727可以与端口720同轴。收缩通道2727可以与阀座342同轴。收缩通道2727可以与阀部31同轴。

根据第三实施例的单向阀装置203，在通道收缩部344与端口720的外圆周表面之间限定了收缩通道2727，通道收缩部344要比内壁表面343的其它部分从壳体34的内壁表面343向着端口720的外圆周表面更加突出。根据该配置，阀座342不与收缩通道2727直接接触。因此，可以防止收缩通道2727影响阀部31的弹性形变，从而可以提供在阀打开或阀闭合时不会阻碍阀部31移动的单向阀装置203。

尽管已经参照附图并结合其优选实施例详细描述了本公开，但本公开并不限于这些实施例，应注意的是，下述各种变型和改进对本领域技术人员是显而易见的。

在上述实施例中，上游通道形成构件为壳体34，下游通道形成构件为管线72，但这些通道形成构件并不限于这些实施例。例如，上游通道形成构件可以由壳体34或管线形成，下游通道形成构件可以由管线72或壳体形成。

在上述实施例中，阀元件整个由橡胶制成，但形成阀元件的材料并不限于该实施例。例如，至少阀元件可以由能够使阀部31根据流体压力产生弹性形变的材料形成。因此，阀轴部31等可以不由橡胶制成。在该情况下，阀轴部30与由弹性形变材料制成的阀部31可以通过例如双色成型一体形成。

在上述实施例中，阀部31具有从基部到外圆周边缘310逐渐更加靠近阀座342的截面形状。阀部31可以具有在从基部到外圆周边缘310的区域中局部倒弧或者局部弯曲的横截面形状。

在上述实施例中，端口720包括向着阀元件的阀轴部30开口的开口部726，但端口720可以不包括开口部726。壳体34的流体通道341在不绕过收缩通道727的情况下经由收缩通道727连接到下游通道724。

本领域技术人员很容易想到额外的优势和改进。因此以其更广泛术语的本公开不限于所示和所述的特定细节、代表性设备和示意性实施例。

Claims (10)

1.一种单向阀装置，所述单向阀装置能够限制蒸汽燃料单向流过流体通道(341)，其特征在于，所述单向阀装置包括：

阀部(31)，所述阀部从阀轴(30)径向向外延伸，所述阀部根据蒸汽燃料的压力方向可弹性形变，所述阀部配置为根据所述阀部的弹性形变通过与位于所述流体通道下游的阀座(342)接触或分离来防止或允许蒸汽燃料流过所述流体通道；

上游通道形成构件(34)，所述上游通道形成构件包括所述流体通道和所述阀座，并且支撑所述阀轴；

下游通道形成构件(72)，所述下游通道形成构件包括端部(720)，所述端部的内部具有下游通道(724)，从所述流体通道流出的蒸汽燃料通过所述下游通道流向下游，当所述端部容纳在所述上游通道形成构件中时，所述下游通道形成构件连接至所述上游通道形成构件；和

收缩通道(727、1727、2727)，所述收缩通道设置在所述端部的内部、或者设置在所述上游通道形成构件的内壁表面(343)与所述端部的外圆周表面之间，而非设置在所述阀座的内壁表面与所述端部的外圆周表面之间，所述收缩通道的横截面积设定为小于所述流体通道和所述下游通道中的任一个。

2.根据权利要求1所述的单向阀装置，其特征在于，

所述端部具有与所述端部的外圆周表面相交或垂直的端面(721)，所述端面面向所述阀座和所述阀部；以及

所述收缩通道(727)形成于所述上游通道形成构件的内壁表面与设置在所述端部的外圆周表面上的通道收缩部(722)之间，所述通道收缩部要比所述外圆周表面的另一部分向着所述上游通道形成构件的内壁表面突出更多。

3.根据权利要求1所述的单向阀装置，其特征在于，

所述收缩通道(1727)为延伸穿过所述端部的通道，具有上游端和下游端，蒸汽燃料由所述流体通道流入所述上游端，所述下游端连接至所述下游通道。

4.根据权利要求1所述的单向阀装置，其特征在于，

所述端部具有与所述端部的外圆周表面相交或者垂直的端面(721)，所述端面面向所述阀座和所述阀部；以及

所述收缩通道(2727)设置在所述端部的外圆周表面与设置在所述下游通道形成构件的内壁表面上的通道收缩部(344)之间，所述通道收缩部要比所述下游通道形成构件的内壁表面的另一部分向着所述端部的外圆周表面突出更多。

5.根据权利要求1-4任一项所述的单向阀装置，其特征在于，所述收缩通道在所述蒸汽燃料的流向上位于所述上游通道形成构件的流体通道与所述下游通道形成构件的下游通道之间。

6.根据权利要求2或4所述的单向阀装置，其特征在于，所述收缩通道设置在所述端部的整个圆周上，以具有连续围绕所述端部的环形。

7.根据权利要求6所述的单向阀装置，其特征在于，所述收缩通道与所述阀部同轴。

8.根据权利要求3所述的单向阀装置，其特征在于，围绕所述下游通道以规则间距以环形模式设置多条收缩通道。

9.根据权利要求8所述的单向阀装置，其特征在于，所述多条收缩通道与所述阀部同轴布置。

10.一种蒸汽燃料供应系统，其特征在于，所述蒸汽燃料供应系统包括：

燃料罐(80)，用于储存燃料；

筒(70)，当蒸汽燃料被引入所述筒时，所述筒吸附所述燃料罐中生成的蒸汽燃料，所述筒能够解吸附所吸收的蒸汽燃料；

内燃机的进气歧管(20)，所述内燃机使燃烧燃料和从所述筒中解吸附的蒸汽燃料混合并燃烧；

电磁阀装置(4)，所述电磁阀装置能够允许或禁止从所述筒向所述内燃机供应所述蒸汽燃料；

根据权利要求1-4任一项所述的单向阀装置(3、103、203)，所述单向阀装置限制所述蒸汽燃料从所述内燃机回流至所述电磁阀装置；以及

过滤器(13)、涡轮增压器(12)和中冷器(11)，设置在连接至所述进气歧管的进气管线(10)中。