CN1659373B - 螺线管燃料排泄阀中的相关改进 - Google Patents

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Abstract

一种螺线管燃料排泄阀(2)包括具有排泄孔(20)和空气进入口(22)的阀体(4)、螺线管线圈(10)和活塞，排泄孔(20)具有排泄入口(20)和排泄出口(15)，活塞设置于阀体(4)内以便可在关闭状态与打开状态之间运动，在关闭状态中，排泄孔(20)和空气进入口(22)密封住，而在打开状态中，排泄孔(20)和空气进入口(22)打开，活塞的运动受到螺线管(10)的控制。

Description

螺线管燃料排泄阀中的相关改进
技术领域
本发明涉及螺线管燃料排泄阀，特别但并不专限于用于机动车燃料系统中的螺线管排泄阀。
背景技术
燃料系统通常包括用于从燃料中除去水及其它污染物的燃料过滤器。燃料过滤器基本上为封闭系统的一部分。优选地定期从燃料过滤器中除去水和其它污染物。
这可以通过使用手工燃料排泄阀来实现。手工燃料排泄阀的操作者通过旋转排泄阀定期放出水及其它污染物。当空气通过阀中的另一个孔进入燃料过滤器时，水和污染物可以借助于通过阀中的第一孔排泄而得以放出。
手工燃料排泄阀并不方便，因为燃料过滤器通常置于机动车发动机中的使用不便的位置上，并且不容易接近。
作为替代方案，已经开发出了螺线管启动的燃料排泄阀。螺线管燃料排泄阀电动操作。螺线管燃料排泄阀可通过例如发动机控制系统自动地进行控制，或者例如由操作者通过启动开关以机械方式进行控制。
为了操作螺线管燃料排泄阀，启动螺线管线圈以便造成柱塞被从关闭位置拉至打开位置。为了容许水和其它污染物能够被从燃料过滤器放出，必须对燃料系统加压。在某些设置中，当打开螺线管时，来自燃料系统的残余压力就为水和其它污染物流过排泄阀提供了足够的压力。在其它设置中，可以将燃料过滤器安装于燃料箱下方以便产生所需的压力差。否则，除了螺线管燃料排泄阀之外，必须提供加压燃料系统的装置，以便保证当由螺线管打开阀时，水和其它污染物通过阀排泄。
特别地，在机动车发动机中，常常不可能将燃料过滤器设置于燃料箱下方，并且提供附加的加压装置对制造和维护成本增加了不希望的费用。
发明内容
本发明的优选实施例的一个目的是提供一种改进型螺线管燃料排泄阀。
本发明提供了一种螺线管燃料排泄阀，其包括具有排泄孔和空气进入口的阀体、螺线管线圈和活塞，排泄孔具有排泄入口和排泄出口，活塞设置于阀体内以便可在关闭状态与打开状态之间运动，在关闭状态中，排泄孔和空气进入口密封住，而在打开状态中，排泄孔和空气进入口打开，活塞的运动受到螺线管的控制。
阀体可为单一主体。替代地，阀体可包括多个连接在一起以便使用的单元。例如，阀体可包括螺线管壳体和螺线管适配器，该螺线管适配器连接于螺线管壳体上。
阀体适当地限定了内室，排泄孔和空气进入口向着该内室开口。阀体还适当地包括附连装置，用于将螺线管燃料排泄阀连接于燃料过滤器上以便使用阀。阀体可包括一个或多个转矩限制器，以便在附连于其上以便使用的过程中防止将阀体过度压在燃料过滤器上。
阀体可还包括空气通道，用于将空气进入口连接于空气源上。空气源可通过将空气进入口通向阀体的外部而提供。
阀体可包括多于一个空气进入口。提供多于一个空气进入口有利地便于沿着车辆的非水平位向排泄。每个空气进入口可通过空气通道连接于空气源上。每个空气进入口可包括分离的空气通道，或者两个或更多空气进入口可共享部分至少一个空气通道。
如果阀体包括多于一个空气进入口，则每个这些空气进入口适当地绕着阀体彼此等距相隔。
应当指出，对空气进入口以及空气通道和空气源的引用并非意欲将本发明限定于只能使用大气。本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，本发明可以使用任何流体，优选气体，其适用于燃料过滤器。
阀体可还包括排泄通道，用于将排泄入口与排泄出口相连接。
部分或全部排泄通道可通过位于阀体内的排泄管提供。
适当地，在使用根据本发明的阀时，阀被设置成使得空气入口位于排泄出口上方。
活塞适当地包括杆和头部。头部可附连于杆上。替代地，头部可与杆相分离并且通过杆来运动。
头部可适当地适于提供用于在活塞处于关闭状态时密封着排泄孔和空气进入口中的至少一个的装置。头部可适于密封排泄孔和一个或多个空气进入口中的每一个。
活塞可包括两个或更多个头部，每个头部可独立地附连于杆上或与杆相分离。例如，活塞可包括两个头部，当活塞处于关闭状态时，一个设置用于密封排泄孔，一个设置用于密封一个或多个空气进入口。
阀可适于使得在使用时，通过将活塞从关闭状态移动至打开状态，排泄阀和一个或多个空气进入口同时被打开，反之亦然。替代地，阀可适于使得在使用时，当活塞从关闭状态移动至打开状态时，排泄阀和一个或多个空气进入口顺序地被打开，反之亦然。
活塞可设置于阀体中以便使得至少部分杆延伸穿过排泄孔。如果阀体包括排泄通道，则活塞适当地设置于阀体中以便使得至少部分杆延伸穿过至少部分排泄孔。
适当地，根据本发明的螺线管排泄阀还包括附连于活塞上的由可磁化材料制成的螺线管衔铁。优选地，螺线管衔铁连接于活塞杆上。螺线管衔铁和活塞适当地设置成使得通过螺线管的激励和去激励来实现衔铁的运动，其又引起活塞运动。衔铁适当地至少部分位于螺线管线圈内。
根据本发明的阀可还包括由可磁化材料制成的螺线管柄杆。螺线管柄杆和螺线管衔铁适当地设置于阀内以便使得通过螺线管线圈的激励来在螺线管柄杆中和螺线管衔铁中感应产生磁场。在这个实施例中，螺线管衔铁随后被吸向螺线管柄杆，并且实现活塞的运动。
根据本发明的阀可还包括用于将活塞偏压于打开或关闭状态中的偏压装置。在这种情况下，螺线管就被适当地设置成用于随着激励而产生足够的力来克服偏压力，以便于使得活塞运动。
偏压装置适当地为一个或多个弹簧。可以使用任何适当形式的弹簧。
一个或多个弹簧适当地设置成作用于活塞的头部上。如果活塞包括两个或更多头部，则阀优选地包括用于每个头部的一个弹簧。
根据本发明的螺线管燃料排泄阀可还包括保持表面，其设置成用于提供一个表面，偏压装置可作用于该表面上以便提供偏压力。
在使用根据本发明的螺线管燃料排泄阀时，当螺线管线圈未激励时，活塞适当地处于关闭状态。当发动机并未运行时，阀可打开以便容许水和其它污染物离开燃料过滤器。
在使用时，螺线管线圈优选地由发动机电池来激励。螺线管线圈的激励就在线圈内部产生了磁场。磁场的产生就引起活塞在阀体内运动。
活塞的运动就实现了将排泄孔和一个或更多空气进入口打开。
螺线管的去激励就引起活塞从打开状态移动至关闭状态，并且因此引起排泄孔和一个或多个空气进入口被关闭。
螺线管燃料排泄阀可与水探头结合使用，该水探头适当地安置于燃料过滤器中并且检测燃料过滤器中的水位。发动机控制系统就可被设定成用于当在燃料过滤器中检测到预定水位时启动螺线管燃料排泄阀，或者向操作者显示应当启动。替代地，螺线管燃料排泄阀可设定成适当地定期运行。
附图说明
现在将参看以下附图仅仅通过实例来对本发明进行描述，图中：
图1为本发明的第一实施例的剖视侧视图；
图2、3和4示出了图1的实施例的一部分的放大图，示出了排泄孔和空气进入口打开的不同阶段；
图5为本发明的第二实施例的剖视侧视图，示出了处于关闭状态中的排泄孔和空气进入口，以及
图6示出了图5的实施例，其中排泄孔和空气进入口处于打开状态。
具体实施方式
图1至4示出了具有阀体4的螺线管燃料排泄阀2，阀体4包括螺线管壳体6和螺线管适配器8。
螺线管壳体6包含螺线管线圈10，并且包括穿过其中的通道12，通道12提供了部分排泄通道。排泄管14位于螺线管壳体6的通道12中。排泄管14具有阶梯状构型，如图1中所示。位于螺线管适配器8末端的管14的端部提供了排泄出口15。
螺线管适配器8通过适当的装置连接于螺线管壳体6上，例如通过将螺线管壳体6连接于燃料滤杯(未示出)的转矩限制器和螺钉(未示出)，其中螺线管适配器8夹在其间；密封件16提供于阀体4的两个部分之间。
螺线管适配器8还包括提供了部分排泄通道的通道18。当螺线管壳体6和螺线管适配器8连接在一起时，通道18与螺线管壳体6的通道12相连接。通道18也具有阶梯状构型。
位于螺线管壳体末端的通道18的端部提供了排泄出口20。
螺线管适配器8还包括两个空气进入口22。每个空气进入口22通过空气通道24与阀体4的外部相连接。
空气通道24的直径大于空气入口22的直径。这种设置的一个优点在于减少了空气通道24被可能经过空气进入口22的任何水或其它污染物堵塞的可能性。
螺线管适配器8限定了内室26，排泄入口20和空气进入口22向着该内室开口。
螺线管燃料排泄阀2还包括具有杆28的活塞，杆28延伸穿过由通道12和18所限定的排泄通道和排泄管14，并且进入螺线管适配器8的内室26中。活塞具有两个头部，一个头部包括附连于杆28上的头部密封件30，而另一个头部包括头部罩31和头部密封件32，与杆28相分离。杆28具有从其延伸并且接合着位于螺线管壳体6末端的第一头部密封件30的凸缘50。
在完全关闭位置中，如图1和2中所示，第一头部密封件30与排泄入口20保持密封接触，第二头部密封件32与两个空气进入口22保持密封接触。
第一和第二头部密封件30、32通过由螺旋弹簧34和36施加于其上的偏压力而被保持于关闭位置。每个弹簧34、36的一端作用于保持装置38上。第一弹簧34的另一端作用于活塞杆28上以便将第一头部密封件30偏压于对着排泄入口20的关闭位置上。第二弹簧36的另一端作用于头部罩31上以便将第二头部32偏压于对着空气进入口22的关闭位置上。
保持装置38适当地包括带有夹头状臂40的板状元件，夹头状臂40从其延伸以便将保持装置38附连于螺线管适配器8的相应凸脊42上。优选地，保持装置38包括位于其中的开口(未示出)，开口基本上延伸跨过保持装置38的整个表面。这就容许在使用时，空气通过空气进入口22而进入螺线管适配器8，穿过保持装置38并进入装置所附连于的燃料滤杯(未示出)，而不会引起显著的堵塞。
阀2还包括由可磁化材料制成的主体，其用作螺线管柄杆44，位于由通道12和18所限定的排泄通道中。此外，用作螺线管衔铁46的由可磁化材料制成的主体通过例如E型夹而附连于活塞的杆28上。螺线管衔铁46还相对于位于活塞头部密封件30、32末端的螺线管柄杆44沿着活塞杆28位于更远的位置。
密封件提供于螺线管柄杆44与排泄管14之间、螺线管柄杆44与螺线管适配器8之间、排泄管14与螺线管壳体6之间、以及螺线管适配器8的外侧上以便当阀2处于使用位置上时在螺线管适配器8与燃料滤杯之间密封。
在操作图1至4的阀时，当螺线管线圈10未激励时，活塞处于关闭位置(如图1和2中所示)。
当发动机并未运行时，可以打开阀2。为了打开阀2，适当地通过发动机电池将线圈10激励。这就在螺线管柄杆44中和螺线管衔铁46中感应产生磁场。
螺线管衔铁46就被吸向螺线管柄杆44，因此螺线管衔铁46就向着螺线管柄杆44运动。螺线管衔铁46的这种运动引起杆28克服第一弹簧34的力而运动，并且移动第一头部密封件30脱离与排泄入口20的密封接触。因此排泄入口20就被打开，如图3所示。
螺线管衔铁46和活塞的动量，加上随着螺线管衔铁46b与螺线管柄杆44之间的距离的减小而逐渐增大的力，引起杆28继续运动直到杆28的凸缘50与附连于第二头部密封件32上的头部罩31接触为止(如图3和4所示)。杆的继续运动就引起活塞克服第二弹簧36的力而运动并且移动第二头部密封件32脱离与空气进入口22的密封接触。因此空气进入口22就被打开，如图4所示。
当螺线管线圈10去激励时，螺线管柄杆44和螺线管衔铁46中的感应磁场将会消散，衔铁46与柄杆44之间的吸引力将会被第一和第二弹簧34、36的力所克服。
活塞因此将会被推回至关闭位置。第二头部密封件32将会首先接触空气进入22并且提供由第二弹簧36保持的与其的密封接合。杆的继续运动将会引起凸缘50与第二头部的头部罩31脱离接触。随后，第一头部密封件30将会接触排泄入口20并且提供由第一弹簧34保持的与其的密封接合。
附图中的图5和6示出了本发明的第二实施例，包括螺线管燃料排泄阀，其具有螺线管适配器102、活塞104和螺线管106。
螺线管106可为由任意制造商提供的现成产品。
在使用时，螺线管适配器102拧入燃料过滤器的杯108中，而且还具有两个将螺线管106紧固于其上的连接螺钉110。
活塞104包括杆112和附连于杆112的一端上的头部114。头部114设计成用于在活塞104处于关闭状态(如图5中所示)时与螺线管适配器102的排泄入口116和空气入口118形成密封接合。活塞104从排泄入口116向排泄出口126在延伸穿过阀体100的排泄通道124内滑动。
活塞104还包括螺线管衔铁122，其附连于杆112的位于头部114末端的端部上。还提供了螺线管柄杆(未示出)。
空气入口118为将空气入口118与阀100的外部相连接的空气管120的开口。
弹簧128作用于活塞104上以便将活塞偏压于关闭状态中，这时头部114与空气入口118和排泄入口116处于密封接合。
当电压施加于螺线管线圈上时，就会产生磁场，引起活塞104克服弹簧128的力被拉向燃料滤杯108，如图6中所示。因此，活塞头部114与空气入口118和排泄入口116之间的密封就会被打破。
然后空气就被引入空气管120中，通过空气入口118并进入滤杯108中。这就打破了燃料系统中的气塞，从而容许流体和其它污染物离开燃料杯108进入螺线管适配器102并从排泄出口126排出。
空气可进入系统中并且克服气塞的原因是因为空气入口118相对于排泄出口126的定位。空气入口118安置于高于排泄管的最低点的位置上。高度上的差别就产生了压头，从而容许空气进入空气管120然后流体排泄掉。
当断开加于线圈上的电压时，磁场就会消失。然后弹簧128的力就引起活塞104返回以便与空气入口118和排泄入口116重新形成密封。这就阻止了所有的流体运动并且将螺线管燃料排泄阀100关闭。
在上述本发明的两个实施例中，密封都安置于排泄孔和一个或多个空气进入口之上，并且偏压弹簧向下作用于密封头部上。从过滤器排泄出的流体将会向下作用于密封头部上。
然而，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，密封头部和弹簧设置可以倒置以便沿相反方向作用。在这种情况中，当阀设置于使用状态时，密封头部将会位于排泄孔和/或一个或多个空气孔之下。另外，在阀使用时，偏压弹簧将会沿相反方向作用，即向上进入从燃料过滤器排泄出的流体流。在这种情况中，螺线管衔铁和螺线管柄杆的位向也需要倒置，以便使得在线圈激励时，衔铁背离排泄孔和一个或多个空气进入口而朝着螺线管柄杆向下运动。

Claims (21)

1.一种用于燃料系统的螺线管燃料排泄阀，该螺线管燃料排泄阀包括具有排泄孔和空气进入口的阀体、螺线管线圈和活塞，排泄孔具有排泄入口和排泄出口，活塞设置于阀体内以便可在关闭状态与打开状态之间运动，在关闭状态中，排泄孔和空气进入口密封住，而在打开状态中，排泄孔和空气进入口打开，允许空气进入该系统以便于从该系统的排放，活塞的运动受到螺线管的控制。
2.根据权利要求1所述的螺线管燃料排泄阀，其中阀体限定了内室，空气进入口和排泄孔向着该内室开口。
3.根据权利要求1或2所述的螺线管燃料排泄阀，其中阀体包括空气通道，用于将空气进入口连接于空气源上。
4.根据权利要求1所述的螺线管燃料排泄阀，其中阀体包括排泄通道，用于将排泄入口与排泄出口相连接。
5.根据权利要求1所述的螺线管燃料排泄阀，其中阀体包括多于一个空气进入口。
6.根据权利要求1所述的螺线管燃料排泄阀，其中活塞包括杆和头部。
7.根据权利要求6所述的螺线管燃料排泄阀，其中头部附连于杆上。
8.根据权利要求6所述的螺线管燃料排泄阀，其中头部与杆相分离并且通过杆来运动。
9.根据权利要求6、7或8所述的螺线管燃料排泄阀，其中头部适于提供用于密封着排泄孔和空气进入口中的至少一个的装置。
10.根据权利要求9所述的螺线管燃料排泄阀，其中头部适于密封排泄孔和空气进入口。
11.根据权利要求6所述的螺线管燃料排泄阀，其中活塞包括两个或更多个头部，每个头部可独立地附连于杆上或与杆相分离。
12.根据权利要求11所述的螺线管燃料排泄阀，其中活塞包括附连于杆上的第一头部和与杆相分离但通过杆来运动的第二头部。
13.根据权利要求12所述的螺线管燃料排泄阀，其中杆包括凸缘，凸缘从杆延伸以便与使用中的第二头部互相作用并且在杆运动时实现第二头部的运动。
14.根据权利要求6、7或8所述的螺线管燃料排泄阀，其中活塞设置于阀体中以便使得至少部分杆延伸穿过排泄孔。
15.根据权利要求1所述的螺线管燃料排泄阀，包括附连于活塞上的由可磁化材料制成的螺线管衔铁。
16.根据权利要求15所述的螺线管燃料排泄阀，其中螺线管衔铁和活塞设置成使得通过螺线管的激励和去激励来实现螺线管衔铁的运动，其又引起活塞运动。
17.根据权利要求15或16所述的螺线管燃料排泄阀，包括由可磁化材料制成的螺线管柄杆。
18.根据权利要求17所述的螺线管燃料排泄阀，其中螺线管柄杆设置于阀体内以便使得通过螺线管线圈的激励来在螺线管柄杆中和螺线管衔铁中感应产生磁场。
19.根据权利要求1所述的螺线管燃料排泄阀，包括用于将活塞偏压于打开或关闭位置中的偏压装置。
20.根据权利要求19所述的螺线管燃料排泄阀，其中偏压装置为一个或多个弹簧。
21.根据权利要求19或20所述的螺线管燃料排泄阀，其中阀还包括保持表面，偏压装置作用于该表面上以便提供偏压力。
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