CN204371522U - 一种三通单向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三通单向阀，包括阀体，阀体中设有进气通道(1)和两个排气通道(2)，进气通道(1)分别和两个排气通道(2)之间设有单向阀(5，5')，能够使气体由进气通道(1)向排气通道(2)流动，同时阻止气体反向流动。此种三通单向阀应用到燃油蒸汽排放控制系统中，能够在双向回收燃油蒸汽的同时直接阻止燃油蒸汽的回流，不仅可以实现燃油充分燃烧，提高燃油使用的经济性；而且能避免燃油蒸汽排放到大气中，起到环保的作用；另外这种将单向阀集成设计到三通阀内部的结构，使得整体结构紧凑且便于安装。

Description

一种三通单向阀

技术领域

本实用新型涉及阀技术领域，尤其涉及一种三通单向阀。

背景技术

目前汽车上均配备有燃油蒸汽排放控制系统(EVAP)，目前常见的比较简单的燃油蒸汽排放控制系统主要包括：燃油箱、活性碳罐、碳罐控制电磁阀及各种汽车管路总成(也称脱附管)等，脱附管总成起到联接碳罐和发动机的作用。该系统能够存储燃油系统产生的燃油蒸汽(HC)，阻止燃油蒸汽泄露到大气中，同时将收集的燃油蒸汽适时地送入进气歧管，与正常混合气混合后进入发动机燃烧，使燃油得到充分利用。在此燃油蒸汽排放控制系统中需要安装一种三通单向阀，一端可直接安装在发动机上，另一端通过与进气歧管相连，中间段与碳罐电子阀相连，可以双向保证燃油蒸汽流向发动机并充分燃烧，阻止燃油蒸汽回流，对燃油蒸汽排放控制系统起到有效的保障和补充作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种三通单向阀，能够在双向回收燃油蒸汽的同时，阻止燃油蒸汽回流。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种三通单向阀，包括：包括阀体，所述阀体中设有进气通道1和两个排气通道2，所述进气通道1分别和两个所述排气通道2之间设有单向阀5，5'，能够使气体由所述进气通道1向所述排气通道2流动，同时阻止气体反向流动。

进一步地，所述单向阀5，5'包括：支撑部件、运动部件和密封部件，所述进气通道1和所述排气通道2之间设有连通腔室，所述支撑部件设置在所述进气通道1靠近所述连通腔室的一侧；所述密封部件设置在所述排气通道2靠近所述连通腔室的一侧；

所述运动部件设置在所述支撑部件和所述密封部件之间，能够在气体压差的推动下运动，当所述进气通道1的气压高于所述排气通道2时，所述运动部件顶靠在所述支撑部件上，形成供气体流动的通道；当所述进气通道1的气压低于所述排气通道2时，所述运动部件顶靠在所述密封部件上，隔断气体流动的通道。

进一步地，所述运动部件通过变形实现顶靠在所述支撑部件或者所述密封部件上。

进一步地，所述阀体包括：设有所述进气通道1的中壳3和设有所述排气通道2的两个上半壳4，所述中壳3分别与两个上半壳4固定连接。

进一步地，所述连通腔室由所述中壳3和所述上半壳4围合形成，所述支撑部件为设置在所述连通腔室内靠近所述排气通道2一侧的支撑锥6，所述支撑锥6与所述上半壳4的内壁之间设有间隙，所述密封部件为设置在所述中壳3上靠近所述连通腔室一侧的凸缘8，所述运动部件为贴合在所述凸缘8上的阀片7；

当所述进气通道1的气压高于所述排气通道2时，所述阀片7通过变形贴合在所述支撑锥6上，形成供气体流动的通道；当所述进气通道1的气压低于所述排气通道2时，所述阀片7贴合在所述凸缘8上，隔断气体流动的通道。

进一步地，所述上半壳4上设有凸台，所述中壳3上设有与所述凸台相配合的凹槽，所述上半壳4与所述中壳3在所述凸台和所述凹槽的配合处固定。

进一步地，两个所述上半壳4和所述中壳3采用超声波焊接固定。

进一步地，进气通道1和两个所述排气通道2对应的外壁上设有竹节倒刺，能够与输气管密封连接。

进一步地，所述阀片7的材料为铍青铜或65锰。

进一步地，所述阀体的材料为聚己二酰己二胺或聚酰胺9T。

基于上述技术方案，本实用新型实施例的三通单向阀，通过分别在进气口和两个排气口之间设置单向阀，能够使气体由进气通道向排气通道流动，同时阻止气体反向流动。此种三通单向阀应用到燃油蒸汽排放控制系统中，能够在双向回收燃油蒸汽的同时直接阻止燃油蒸汽回流，不仅可以实现燃油的充分燃烧，提高燃油使用的经济性；而且能避免燃油蒸汽排放到大气中，起到环保的作用；另外这种将单向阀集成设计到三通阀内部的结构，使得整体结构紧凑且便于安装。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型三通单向阀的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型三通单向阀的一个实施例的工作原理示意图；

图3为本实用新型三通单向阀的一个实施例的气体流向示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

在燃油蒸汽排放控制系统中，为了使燃油蒸汽双向流向发动机充分燃烧，并阻止燃油蒸汽回流，本实用新型提供了一种三通单向阀，能够对燃油蒸汽排放控制系统起到有效的保障和补充作用。图1为本实用新型三通单向阀的一个实施例的结构示意图，包括阀体，阀体中设有进气通道1和两个排气通道2，进气通道1分别和两个排气通道2之间设有单向阀5和单向阀5'，能够使气体由进气通道1向排气通道2流动，同时阻止气体反向流动。

此种三通单向阀可以应用到任何一输入两输出，且能阻止介质逆向流动的管路连接中，本实用新型以下的实施例主要以其在燃油蒸汽排放控制系统中的应用为例进行说明。

如图2所示的三通单向阀的工作原理图，进气通道1与燃油管路11相连，两个排气通道2分别与发动机歧管12和进气歧管13相连，在该阀的进气通道1和两个排气通道2之间分别设置两个单向阀5和单向阀5'，可以根据实际情况将这两个单向阀设置为完全相同的形式，也可以设置为结构或参数有所不同的形式。其中，燃油管路所在的通路安装真空助力器，发动机一侧为真空源方向或空滤方向，这种阀能够保证燃油蒸汽从真空助力器方向向真空源方向或空滤方向流动，并且阻止燃油蒸汽从真空源方向或空滤方向向真空助力器方向流动。根据两个排气路径中单向阀5和单向阀5'两端真空度的大小，这两个单向阀可以实现同时开启、同时关闭或者一开一关。

可见，本实用新型的三通单向阀能够在双向回收燃油蒸汽的同时直接阻止燃油蒸汽的回流，不仅可以实现燃油充分燃烧，提高燃油使用的经济性；而且能避免燃油蒸汽排放到大气中，起到环保的作用；另外这种将单向阀集成设计到三通阀内部的结构，使得整体结构紧凑且便于安装。由于本实用新型实施例的三通单向阀具备上述优点，因而能够对燃油蒸汽排放控制系统起到有效的保障和补充作用。

在本实用新型的一个实施例中，单向阀5或单向阀5'包括：支撑部件、运动部件和密封部件，进气通道1和排气通道2之间设有连通腔室，支撑部件设置在进气通道1靠近连通腔室的一侧；密封部件设置在排气通道2靠近连通腔室的一侧；运动部件设置在支撑部件和密封部件之间，能够在气体压差的推动下运动，当进气通道1的气压高于排气通道2，即进气通道1的真空度高于排气通道2时，运动部件顶靠在支撑部件上，形成供气体流动的通道；当进气通道1的气压低于排气通道2，即进气通道1的真空度低于排气通道2时，运动部件顶靠在密封部件上，隔断气体流动的通道。

其中，运动部件有多种方式来实现单向阀正向接通反向阻断的功能，它既可以通过变形实现顶靠在所述支撑部件或者所述密封部件上，也可以通过移动的方式顶靠在所述支撑部件或者所述密封部件上。下面将给出一种通过运动部件的变形来实现单向阀功能的实施例。

在这个具体的实施例中，为了便于加工、装配和拆卸，将三通单向阀的阀体设计为分体式结构，如图1所示，该阀体包括：设有进气通道1的中壳3和设有排气通道2的两个上半壳4，中壳3分别与两个上半壳4固定连接。

进一步地，连通腔室由中壳3和上半壳4围合形成，支撑部件为设置在连通腔室内靠近排气通道2一侧的支撑锥6，支撑锥6与上半壳4的内壁之间设有间隙，密封部件为设置在中壳3上靠近连通腔室一侧的凸缘8，运动部件为贴合在凸缘8上的阀片7；当进气通道1的气压高于排气通道2，即进气通道1的真空度高于排气通道2时，阀片7通过变形贴合在支撑锥6上，形成供气体流动的通道；当进气通道1的气压低于排气通道2，即进气通道1的真空度低于排气通道2时，阀片7贴合在凸缘8上，隔断气体流动的通道。

由于单向阀5和单向阀5'独立设置，使得三通单向阀的设计和应用更为灵活。优选地，这两个单向阀可以设置为结构和参数完全相同的形式，也可以根据实际情况选取不同的结构形式和参数。

优选地，阀片7的材料为铍青铜或65锰，工程人员可以根据气体的压差和阀片7需要的变形量选择合适的弹性材料，并设计合理的结构。而且，阀片7可以在原位发生变形使边缘部分贴合在支撑锥6上，也可以在气体压差的作用下运动到支撑锥6的位置，再发生弹性变形使边缘部分贴合在支撑锥6上。

优选地，所述支撑锥6可以设计为圆锥形结构，且靠近阀片7一端的直径小于靠近输出通道2一侧的直径。但是支撑锥6的结构不限于此，只要能对阀片7进行支撑限位即可。

这一实施例的工作原理如图2所示，该三通单向阀的进气通道1与燃油管路11连接，两个排气通道分别与发动机歧管12和进气歧管13连接，进气通道1和两个排气通道2对应的外壁上设有竹节倒刺，能够与这些管路密封连接。当然，也可以设计其它的管路连接接头，只要能保证密封、固定可靠和易于安装即可。

结合图3所示的三通单向阀的气体流向示意图可以看出，单向阀5和单向阀5'通过阀片7与支撑锥6和凸缘8的贴合来实现单向功能的开启和关闭，使得燃油蒸汽只能从燃油管路一侧的真空助力器方向流向真空源方向流动，同时阻止燃油蒸汽回流。如图1所示，中壳3和上半壳4之间围合形成连通腔室，正常状态下阀片7贴合在凸缘8上，凸缘8的中心设有与进气通道1连通的进气孔；支撑锥6固定在排气通道2中，并与上半壳4的内壁之间设有间隙，供气体流出。该结构的三通单向阀可以有以下四种工作状态：

(1)当进气通道1的气压均高于两个排气通道2，即单向阀5和单向阀5'上端的真空度相等且大于各自阀体内部真空度时，阀片7通过变形贴合在支撑锥6上，支撑锥6与上半壳4内壁之间的间隙能保证气体能顺利的通过，这时单向阀5和单向阀5'同时打开，形成供气体流动的通道，燃油蒸汽可以双向流入发动机内充分燃烧。

(2)当进气通道1的气压均低于两个排气通道2，即单向阀5和单向阀5'上端的真空度均低于各自阀体内部真空度时，阀片7通过变形贴合在凸缘8上，保证了上半壳4的密封要求，这时单向阀5和单向阀5'同时关闭，隔断气体流动的通道。

(3)当进气通道1的气压高于单向阀5对应的排气通道2，但是低于单向阀5'对应的排气通道2，对应单向阀5上部的真空度大于该阀体内的真空度，单向阀5'上部的真空度低于该阀体内的真空度时，单向阀5打开，单向阀5'关闭，燃油蒸汽通过单向阀5进入发动机内充分燃烧。

(4)当进气通道1的气压高于单向阀5'对应的排气通道2，但是低于单向阀5对应的排气通道2，对应单向阀5'上部的真空度大于该阀体内的真空度，单向阀5上部的真空度低于该阀体内的真空度时，单向阀5'打开，单向阀5关闭，燃油蒸汽通过单向阀5'进入发动机内充分燃烧。

在其它的实施例中，单向阀5或单向阀5'中的运动部件不需要通过变形实现单向功能，而是通过弹簧将运动部件压紧在进气通道2中的凸缘上，使其隔断气体的流通，当进气通道1的气压大于排气通道2时，气体压差推动运动部件移动，从而在运动部件和凸缘之间产生间隙，形成气体流通的通道。其中，运动部件即为单向阀的阀芯，可以根据进气通道1的截面形状设计为球形或其它能阻碍气体流通的形状。

本实用新型的三通单向阀将单向阀5和单向阀5'融合到三通结构中，具备结构紧凑和便于在燃油蒸汽排放控制系统中安装的优点，具备较好的操作性。在阀体为分体设计的实施例中，阀体包括：设有进气通道1的中壳3和设有排气通道2的两个上半壳4，中壳3分别与两个上半壳4固定连接。为了快速地实现三通单向阀的定位装配，可以在上半壳4上设有凸台，中壳3上设有与凸台相配合的凹槽，凸台嵌合在凹槽中，再通过紧固件固定，从而实现两个上半壳4与中壳3的连接固定。另外，作为一种推荐的方式，两个上半壳4和中壳3采用超声波焊接实现固定，不仅省去了紧固件，结构更为美观，而且使得三通单向阀能够达到更好的密封效果。

另外，由于本实用新型的三通单向阀安装在发动机附近，其工作的环境温度很高，机械振动也较强，且安装在易燃区域，考虑到这些环境因素，整个燃油蒸汽三通阀通体使用塑料材质，优选地，阀体的材料为聚己二酰己二胺或聚酰胺9T，工程人员在设计时也可以选取其它材料，但是材料的耐受温度要包容整个环境温度区间，保证三通单向阀在-40℃至150℃之间能正常使用，而且要具备耐燃性和较好的机械特性。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种三通单向阀，其特征在于，包括阀体，所述阀体中设有进气通道(1)和两个排气通道(2)，所述进气通道(1)分别和两个所述排气通道(2)之间设有单向阀(5，5')，能够使气体由所述进气通道(1)向所述排气通道(2)流动，同时阻止气体反向流动。

2.根据权利要求1所述的三通单向阀，其特征在于，所述单向阀(5，5')包括：支撑部件、运动部件和密封部件，所述进气通道(1)和所述排气通道(2)之间设有连通腔室，所述支撑部件设置在所述进气通道(1)靠近所述连通腔室的一侧；所述密封部件设置在所述排气通道(2)靠近所述连通腔室的一侧；

所述运动部件设置在所述支撑部件和所述密封部件之间，能够在气体压差的推动下运动，当所述进气通道(1)的气压高于所述排气通道(2)时，所述运动部件顶靠在所述支撑部件上，形成供气体流动的通道；当所述进气通道(1)的气压低于所述排气通道(2)时，所述运动部件顶靠在所述密封部件上，隔断气体流动的通道。

3.根据权利要求2所述的三通单向阀，其特征在于，所述运动部件通过变形实现顶靠在所述支撑部件或者所述密封部件上。

4.根据权利要求2所述的三通单向阀，其特征在于，所述阀体包括：设有所述进气通道(1)的中壳(3)和设有所述排气通道(2)的两个上半壳(4)，所述中壳(3)分别与两个上半壳(4)固定连接。

5.根据权利要求4所述的三通单向阀，其特征在于，所述连通腔室由所述中壳(3)和所述上半壳(4)围合形成，所述支撑部件为设置在所述连通腔室内靠近所述排气通道(2)一侧的支撑锥(6)，所述支撑锥(6)与所述上半壳(4)的内壁之间设有间隙，所述密封部件为设置在所述中壳(3)上靠近所述连通腔室一侧的凸缘(8)，所述运动部件为贴合在所述凸缘(8)上的阀片(7)；

当所述进气通道(1)的气压高于所述排气通道(2)时，所述阀片(7)通过变形贴合在所述支撑锥(6)上，形成供气体流动的通道；当所述进气通道(1)的气压低于所述排气通道(2)时，所述阀片(7)贴合在所述凸缘(8)上，隔断气体流动的通道。

6.根据权利要求4所述的三通单向阀，其特征在于，所述上半壳(4)上设有凸台，所述中壳(3)上设有与所述凸台相配合的凹槽，所述上半壳(4)与所述中壳(3)在所述凸台和所述凹槽的配合处固定。

7.根据权利要求4所述的三通单向阀，其特征在于，两个所述上半壳(4)和所述中壳(3)采用超声波焊接固定。

8.根据权利要求1所述的三通单向阀，其特征在于，进气通道(1)和两个所述排气通道(2)对应的外壁上设有竹节倒刺，能够与输气管密封连接。

9.根据权利要求5所述的三通单向阀，其特征在于，所述阀片(7)的材料为铍青铜或65锰。

10.根据权利要求1所述的三通单向阀，其特征在于，所述阀体的材料为聚己二酰己二胺或聚酰胺9T。