CN112005005B - 具有释放构件的燃料-水分离器自动排水阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于燃料‑水分离器(FWS)碗的排水管。所述排水管可包括：阀元件，所述阀元件被构造成在第一流体中漂浮并且在第二流体中不漂浮，其中所述阀元件在所述排水管的阀元件室中，其中所述阀元件室包括开口，所述开口被构造成从所述阀元件室排出所述第一流体，并且其中，所述阀元件在所述排水管处于打开位置时且在所述第一流体已从所述阀元件室排出时密封所述开口；以及构件，所述构件被构造成在所述排水管处于关闭位置时从所述开口开封所述阀元件。

Description

具有释放构件的燃料-水分离器自动排水阀
技术领域
本公开大体上涉及过滤器系统，且更具体地涉及具有释放构件的燃料-水分离器自动排水阀。
背景技术
具有流体分离器过滤器的罐过滤器系统用在具有内燃发动机的设备上，所述设备是例如建筑设备、采矿设备和其它类型的工业机器。一个此类过滤器系统是燃料-水分离器(FWS)，所述燃料-水分离器可从待由内燃发动机使用的燃料过滤水(其可能对内燃发动机的操作有害)。FWS可包括FWS碗，该FWS碗可积聚已从燃料过滤的水。在一些情况下，FWS碗还可收集一定量的燃料或污染物(例如，污垢、水、灰尘、金属颗粒、其它有害碎屑)。
操作者可能需要排空FWS碗，使得水不会达到水进入内燃发动机的液位。为此，许多FWS碗设置有允许排出所收集的水的排水管。出于环境和监管原因，重要的是在排水时燃料不会逸出FWS碗。一些排水管使用在水中漂浮并且在燃料中不漂浮的阀元件，以在水位降低到将阀元件置于排水管的排水管开口的液位时自动密封排水管。这可以被视为自动排放系统。
在2013年4月2日颁布给Abdalla的美国专利号8,409,446(“‘446专利”)中公开了一种提供从过滤器排放流体(例如，水)的自动排放系统的尝试。具体来说，‘446专利公开了一种用于过滤器的自动排放系统。该自动排放系统包括浮阀和螺线管阀。浮阀容纳在与贮槽流体连通的隔室(例如，浮阀隔室)内。另外，浮阀具有小于第一流体的密度且大于第二流体的密度。螺线管阀具有与隔室流体连通且与过滤器的过滤介质流体连通的开口。当第一流体达到贮槽中特定液位时，打开螺线管阀的开口，这允许第一流体通过螺线管阀的开口传递到过滤介质，直到浮阀密封螺线管阀的开口并防止第二流体进入过滤介质。
尽管‘446专利的自动排放系统可能公开了一种阀元件，该阀元件在浮阀隔室填充有第一流体时处于浮动位置，从而允许第一流体通过浮阀开口，并且在浮阀隔室未填充有第一流体时处于密封位置，‘446专利的阀元件可能在第一流体排出之后不可靠地从浮阀脱离。例如，来自残留在浮阀隔室中的流体的压力、来自排放的第一流体的压力等等即使在排水管关闭之后也可以使阀元件保持在浮阀开口中。因此，可能阻碍了后续的排空过滤器的尝试。本公开的具有释放构件的自动排水阀解决了上述问题中的一个或多个问题和/或现有技术中的其他问题。
发明内容
在一些方面，本公开涉及一种用于FWS碗的排水管，其包括：阀元件，所述阀元件被构造成在第一流体中漂浮且在第二流体中不漂浮，其中所述阀元件在所述排水管的阀元件室中，其中所述阀元件室包括开口，所述开口被构造成从所述阀元件室排出所述第一流体，并且其中所述阀元件在所述排水管处于打开位置时且在所述第一流体已从所述阀元件室排出时密封所述开口；以及构件，所述构件被构造成在所述排水管处于关闭位置时从所述开口开封所述阀元件。
在一些方面，本公开涉及一种FWS碗，其包括：排水管；以及阀元件，所述阀元件被构造成在第一流体中漂浮且在第二流体中不漂浮，其中所述阀元件在所述排水管的阀元件室中，其中所述阀元件室包括开口，所述开口被构造成从所述阀元件室排出所述第一流体，并且其中所述阀元件在所述排水管处于打开位置时且在所述第一流体已从所述阀元件室排出时密封所述开口；以及构件，所述构件被构造成在所述排水管处于关闭位置时从所述开口开封所述阀元件。
在一些方面，本公开涉及一种设置在FWS碗中的排水管，其包括：阀元件，所述阀元件被构造成在第一流体中漂浮且在第二流体中下沉，其中，所述阀元件在所述排水管的阀元件室中，其中所述阀元件室包括开口，所述开口被构造成从所述阀元件室排出所述第一流体，并且其中所述阀元件在所述排水管处于打开位置时且在所述第一流体已从所述阀元件室排出时密封所述开口；构件，所述构件被构造成在所述排水管处于关闭位置时从所述开口开封所述阀元件；以及排水管元件，所述排水管元件用以将所述排水管置于打开位置或关闭位置，其中，所述构件附接到所述排水管元件或者是所述排水管元件的一部分。
附图说明
图1是用于包括具有释放构件的自动排水阀的FWS碗的示例性排水管的图；以及
图2是包括图1的排水管的示例性FWS过滤器的图。
具体实施方式
本公开涉及一种用于FWS的自动排水阀。自动排水阀对利用这种FWS的任何机器都具有普遍适用性。术语“机器”可以指包括将水从燃料分离的内燃发动机和/或包括用于将水从燃料分离的过滤器的任何机器。
图1是用于FWS碗的示例性排水管100的图。结合图2示出且更详细地描述了FWS碗。示出了示例性排水管处于打开位置110和关闭位置120。如图1中所示，排水管100可包括阀元件130。阀元件130可具有使阀元件130在第一流体中漂浮而在第二流体中不漂浮的密度。在一些实施方式中，第一流体可为水，且第二流体可为燃料，但本文中所描述的实施方式不限于此。例如，第一流体可以是任何流体，并且第二流体可以是任何其它流体。
在图1中，阀元件130示出为圆形的。在一些实施方式中，阀元件130可为球形或大体上球形的。在一些实施方式中，阀元件130可为圆柱形或大体上圆柱形的。在一些实施方式中，阀元件130可以是允许密封下文所描述的开口150的不同形状。
阀元件130可封闭在阀元件室140内。在一些方面，阀元件室140可具有一个或多个窗口145。窗口145可具有不允许阀元件130逸出阀元件室140的大小和形状，且可允许流体(例如，第一流体和第二流体)到达阀元件130和开口150。在一些实施方式中，且如图1中所示，窗口145可设置在阀元件室140的侧壁中。在一些实施方式(未示出)中，窗口145可设置在阀元件室140的顶壁(例如，开口150远侧的壁，此处用左上到右下的对角影线填充示出)中。
开口150可被构造成从阀元件室140排出流体(例如，第一流体)。开口150可具有可由阀元件130密封的形状。例如，当阀元件130为球形时，开口可为圆形的和/或可具有倾斜(例如，成角度、有斜度等)侧155。当阀元件130为圆柱形(未示出)时，开口可为圆形的和/或可具有用以接收阀元件130的肩部。开口150可以与排水管元件170流体连通，在下文更详细地描述。在打开位置110，阀元件130不密封开口150。一旦第一流体(未示出)的至少部分已从阀元件室140排出，阀元件可向下移动到开口150，且可密封开口150，从而防止第二流体排出。例如，在打开位置110，构件160可不接触阀元件130。
构件160可被构造成在排水管处于关闭位置120时从开口开封阀元件130。如可看出的，在打开位置110，即使阀元件130已密封开口150，构件160也可能不接触阀元件130。在关闭位置120，(当阀元件130未密封开口150时)构件160可防止阀元件130密封开口150，或(当阀元件130已密封开口150时)可从开口150开封阀元件130。构件160可从排水管元件170突出。在一些实施方式中，构件160可以是任何形状或材料。例如，构件160可以是杆、环、块等等。在一些实施方式中，构件160可以是排水管元件170的一部分。在一些实施方式中，构件160可附接到排水管元件170。
排水管元件170可将排水管置于打开位置110或关闭位置120。例如，排水管元件170可通过螺纹连接185连接到排水管外壳180。当旋转排水管元件170时，排水管元件170可朝向开口150移动(至关闭位置120)或远离开口150移动(至打开位置110)。在一些实施方式中，排水管元件170可以通过与螺纹连接185不同类型的连接(例如，带槽的连接、轨道连接、套筒连接等)连接到排水管外壳180。在一些实施方式中，排水管元件170可以不连接到排水管外壳180。可以使用手动装置或自动装置来致动排水管元件170。
排水管元件170可以包括通道175。通道175可允许已经通过开口150排出的流体进入，并沿排水管元件170的轴向下排出(使用白色填充示出)。例如，流体可以通过排水管元件170的底部处的开口排出。在一些实施方式中，排水管元件170的开口可以设置在排水管元件170的除排水管元件170的底部之外的一侧上。在一些实施方式中，排水管元件170可以包括单个通道175。在一些实施方式中，排水管元件可包括多个通道175。
排水管外壳180可以至少部分地包围排水管元件170。开口150可以设置在排水管外壳180中。在一些实施方式中，阀元件室140可连接到排水管外壳180。在一些实施方式中，阀元件室140可以是排水管外壳180的一部分。在一些实施方式中，排水管外壳180可以是FWS碗的一部分。例如，排水管外壳180可在FWS碗中形成。在一些实施方式中，排水管外壳180可与FWS碗分离。
如上所述，以图1为例。其它实例是可行的，且可以与结合图1所描述的实例不同。
图2是包括图1的排水管100的示例性FWS过滤器200的图。FWS过滤器200可包括过滤器外壳210、FWS碗220、过滤介质230和过滤器中心管240。过滤器外壳210可以由诸如金属、塑料、玻璃纤维等等的任何材料形成。
FWS碗220可收集由FWS过滤器200过滤的流体、碎屑等等。在一些实施方式中，FWS碗220可由与过滤器外壳210相同的材料形成。在一些实施方式中，FWS碗220可由与过滤器外壳210不同的材料形成。在一些实施方式中，FWS碗220可由不透明材料形成。在一些实施方式中，FWS碗220可以由透明或半透明材料形成。
如图所示，排水管100可设置在FWS碗220中。在一些实施方式中，排水管100的排水管外壳180可形成为FWS碗220的一部分。在一些实施方式中，排水管100可连接到FWS碗220。例如，排水管100(例如，和/或排水管外壳180)可包括连接器，使得排水管100可从FWS碗220移除。在一些实施方式中，排水管100可设置在FWS碗220的中心、FWS碗220的一侧等等中。
待过滤的流体可在过滤器外壳210与过滤介质230之间进入FWS过滤器200。过滤介质230可以允许第一流体(例如，燃料)传递到过滤器中心管240中，并且可以阻止通过的杂质和第二流体(例如，水)进入过滤器中心管240中。过滤器中心管240可以被构造成提供供内燃发动机使用的经过滤的流体(例如，第一流体、燃料)。例如，并且如图所示，过滤器中心管240可以包括孔、通道等等，以提供供内燃发动机使用的经过滤的流体。
如上所述，以图2为例。其它实例是可行的，且可以与结合图2所描述的实例不同。
工业适用性
所公开的具有构件160的排水管100可以提供在不排出燃料的情况下从FWS碗220排出水，并且构件160可在排水完成时释放阀元件130。这可防止开口150的非预期密封(例如，由于流体压力、污染物等等)，同时提供水的及时排放，并防止燃料的不希望排放。因此，在要重复使用排水管100的情况下，可改进排水管100的操作效率。
此外，通过使阀元件130自动地密封且从开口150开封，排水管100使得能够对FWS碗220使用不透明材料。例如，可使用透明材料形成一些FWS碗220，使得操作者可确定何时关闭开口150以及阀元件130何时意外地密封了开口150。然而，透明材料可能就磨损和耐用性而言不具有理想的性质。例如，透明材料可能比一些不透明或半透明材料弹性更小或可能磨损更快。通过使阀元件130自动地密封和开封开口150，消除了操作者对查看排水管100的需要。因此，不透明材料可用于FWS碗220，其与透明材料相比可提供改善的磨损和弹性。
如本文所使用，冠词“一(a)”和“一(an)”旨在包括一个或多个物品，且可与“一个或多个”互换使用。此外，如本文中所使用，术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”等旨在为开放式术语。此外，短语“基于”意图表示“至少部分地基于”。
以上公开提供了说明和描述，但并不意图为详尽的或将实施方式限制为所公开的精确形式。修改和变化根据以上公开内容是可能的，或者可从实施方式的实践中获取。说明书旨在仅被认为是示例性的，本公开的真实范围由下文的权利要求书及其等同物限定。即使特征的特定组合在权利要求书中叙述和/或在说明书中公开，这些组合也并非旨在限制可能的实施方式的公开内容。尽管下面列出的每个从属权利要求可直接从属于仅一个权利要求，但可能的实施方式的公开内容包括每个从属权利要求与权利要求集中的每个其它权利要求的组合。

Claims (10)

1.一种用于燃料-水分离器碗(220)的排水管(100)，包括：
阀元件(130)，所述阀元件被构造成在第一流体中漂浮并且在第二流体中不漂浮，
其中所述阀元件(130)在所述排水管(100)的阀元件室(140)中，
其中所述阀元件室(140)包括开口(150)，所述开口被构造成从所述阀元件室(140)排出所述第一流体，并且
其中所述阀元件(130)在所述排水管(100)处于打开位置(110)时并且在所述第一流体已从所述阀元件室(140)排出时密封所述开口(150)；
构件(160)，所述构件被构造成在所述排水管(100)处于关闭位置(120)时并且在所述第一流体已从所述阀元件室(140)排出时从所述开口(150)开封所述阀元件(130)，以及
排水管元件(170)，所述排水管元件用以将所述排水管(100)置于所述打开位置或所述关闭位置，
其中所述构件(160)从所述排水管元件(170)突出，且
其中所述排水管元件(170)包括一个或多个通道。
2.根据权利要求1所述的排水管(100)，其中，所述构件(160)在所述排水管(100)处于所述关闭位置(120)时延伸通过所述开口(150)。
3.根据权利要求1所述的排水管(100)，其中，所述阀元件(130)是大体上球形的。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的排水管(100)，
其中所述构件(160)附接到所述排水管元件(170)或者是所述排水管元件的一部分。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的排水管(100)，其中，所述阀元件室(140)包括至少一个窗口(145)。
6.根据权利要求5所述的排水管(100)，其中，所述至少一个窗口(145)设置在所述阀元件室(140)的侧壁上。
7.根据权利要求5所述的排水管，其中，所述至少一个窗口(145)设置在所述阀元件室(140)的与所述开口(150)相对的顶部上。
8.一种燃料-水分离器碗(220)，包括：
排水管(100)，所述排水管包括被构造成将所述排水管置于打开位置或关闭位置的排水管元件(170)，其中所述排水管元件包括一个或多个通道；
阀元件(130)，所述阀元件被构造成在第一流体中漂浮并且在第二流体中不漂浮，
其中所述阀元件(130)在所述排水管(100)的阀元件室(140)中，
其中所述阀元件室(140)包括开口(150)，所述开口被构造成从所述阀元件室(140)排出所述第一流体，并且
其中所述阀元件(130)在所述排水管(100)处于打开位置(110)时并且在所述第一流体已从所述阀元件室(140)排出时密封所述开口(150)；以及
构件(160)，所述构件被构造成在所述排水管(100)处于关闭位置(120)时且所述第一流体已从所述阀元件室(140)排出时从所述开口(150)开封所述阀元件(130)，
其中所述构件(160)从所述排水管元件(170)突出，
其中所述一个或多个通道允许所述第一流体进入并顺排水管元件排出。
9.根据权利要求8所述的燃料-水分离器碗(220)，其中，所述燃料-水分离器碗(220)是不透明的或基本上不透明的材料。
10.根据权利要求8-9中任一项所述的燃料-水分离器碗(220)，其中，所述排水管元件(170)至少部分地由排水管外壳(180)包围，并且其中所述开口(150)设置在所述排水管外壳(180)中。
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