JP6097753B2 - Valve device and secondary air introduction device - Google Patents
Valve device and secondary air introduction device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6097753B2 JP6097753B2 JP2014531524A JP2014531524A JP6097753B2 JP 6097753 B2 JP6097753 B2 JP 6097753B2 JP 2014531524 A JP2014531524 A JP 2014531524A JP 2014531524 A JP2014531524 A JP 2014531524A JP 6097753 B2 JP6097753 B2 JP 6097753B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- flow path
- opening
- main
- drive rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 claims description 32
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 30
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 17
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/126—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like
- F16K31/1266—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like one side of the diaphragm being acted upon by the circulating fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
- F01N3/227—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using pneumatically operated valves, e.g. membrane valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
- F01N3/34—Arrangements for supply of additional air using air conduits or jet air pumps, e.g. near the engine exhaust port
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Description
本発明は、たとえばガソリンエンジンの排気ガス浄化対策のための二次空気導入装置と、それに用いられる弁装置とに関する。 The present invention relates to a secondary air introducing device for exhaust gas purification measures of, for example, a gasoline engine, and a valve device used therefor.
ガソリンエンジンの排気ガス浄化対策のために、排気ガス中に二次空気を供給し、排気ガス中に含まれる未燃焼成分を再燃焼させる二次空気導入装置が知られている。このような二次空気導入装置に用いられる弁装置では、排気系中における排気ガス流の脈動を利用してリード弁が開き二次空気の供給を行うようにしてある。 2. Description of the Related Art A secondary air introduction device that supplies secondary air into exhaust gas and reburns unburned components contained in the exhaust gas is known as a countermeasure for exhaust gas purification of a gasoline engine. In the valve device used in such a secondary air introduction device, the reed valve is opened using the pulsation of the exhaust gas flow in the exhaust system to supply the secondary air.
従来の二次空気導入装置では、高速高負荷運転時の場合などのように、二次空気の供給により排気系部分の過熱が生じる可能性がある場合には、排気ガス流の脈動に係わらず、二次空気を供給しないようになっている。しかしながら、このように二次空気を全く供給しないと、二次空気の流れによる冷却作用がなくなり、リード弁などは、排気熱の伝導や輻射により過熱されて耐久性に欠けるようになり、しかもエミッションも悪化する。 In the conventional secondary air introduction device, when there is a possibility of overheating of the exhaust system due to the supply of secondary air, such as during high-speed and high-load operation, regardless of the pulsation of the exhaust gas flow, The secondary air is not supplied. However, if no secondary air is supplied in this way, there will be no cooling effect due to the flow of secondary air, and the reed valve will be overheated due to the conduction and radiation of exhaust heat, resulting in poor durability, and emissions. It gets worse.
そこで、下記の特許文献1に示すように、リード弁の過熱を防ぐために、絶えず少量の空気をリード弁方向に流す小孔を設けることが提案されている。 Therefore, as shown in Patent Document 1 below, in order to prevent overheating of the reed valve, it has been proposed to provide a small hole through which a small amount of air constantly flows in the direction of the reed valve.
しかしながら、このような従来の装置では、少量であっても絶えず空気が流れているため、リード弁の冷却には都合が良いが、いわゆるアフターバーンが発生しやすい状況では、アフターバーンを有効に防止することが困難であった。 However, such a conventional device is convenient for cooling the reed valve because air is constantly flowing even in a small amount, but in the situation where so-called afterburn is likely to occur, afterburn is effectively prevented. It was difficult to do.
また、特許文献2および特許文献3に示すように、リード弁の二次空気供給側に圧力シリンダで動作する弁構造を有する二次空気制御装置が知られている。
Further, as shown in
ところが、このような構成の場合には、二次空気の供給を停止している場合に、排気ガスが逆流すると、リード弁付近に排気濃縮水が貯まり、リード弁が腐食したり、既に閉じている弁部をさらに押し上げようとしてシール部を劣化させるおそれがある。シール部が劣化すると、シール性が悪くなり、二次空気の供給側に装着してあるエアクリーナーを腐食させるおそれがある。 However, in such a configuration, when the supply of secondary air is stopped and the exhaust gas flows backward, exhaust concentrated water accumulates near the reed valve, and the reed valve is corroded or already closed. There is a possibility that the seal portion is deteriorated in an attempt to further push up the valve portion. When the seal portion is deteriorated, the sealing performance is deteriorated, and there is a possibility that the air cleaner mounted on the secondary air supply side is corroded.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、二次空気の供給を停止している場合に、排気ガスが逆流しても、排気ガスの逆流による不都合を低減することができる弁装置および二次空気導入装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to reduce inconvenience due to the backflow of exhaust gas even if the exhaust gas flows backward when the supply of secondary air is stopped. It is to provide a valve device and a secondary air introduction device.
上記目的を達成するために、本発明に係る弁装置は、
主要流体が導入される入口ポートと、前記主要流体が排出される出口ポートと、前記入口ポートおよび出口ポートを連絡する連絡流路が具備してあるケーシングと、
前記ケーシング内部で前記連絡流路の出口ポート側に設けられたリード弁部と、
前記ケーシング内部で前記連絡流路の入口ポート側に設けられたシャット弁部と、を有するバルブ装置であって、
前記シャット弁部が、
ダイヤフラムに一端が接続されて当該ダイヤフラムにより仕切られている第1圧力室および第2圧力室の圧力差に応じて軸方向に移動自在になっている駆動ロッドと、
前記ロッドに固定されて前記ロッドと共に軸方向に移動するシャット弁本体と、を有し、
前記ケーシングの内部には、
前記駆動ロッドが軸方向に沿って前記入口ポート側に最大限に移動した第1閉位置で、前記シャット弁本体の第1弁部が当接して前記連絡流路を全閉にする第1弁座と、
前記駆動ロッドが軸方向に沿って前記第2圧力室側に最大限に移動した第2閉位置で、前記シャット弁本体の第2弁部が当接して前記連絡流路の少なくとも主流路を全閉にする第2弁座と、が形成され、
前記第1閉位置と前記第2閉位置との中間に位置する前記駆動ロッドの軸方向位置では、前記シャット弁本体が、前記連絡流路を全開にするようになっており、
前記第2弁座よりも前記リード弁部側に位置する前記連絡流路と前記第2圧力室とを連絡する貫通孔が前記ケーシングに形成してあり、
前記駆動ロッドが前記第1閉位置にある時に、前記出口ポートからの流体圧が前記第2圧力室に作用し、前記駆動ロッドを前記第2閉位置に強制的に移動可能に構成してあることを特徴とする。In order to achieve the above object, a valve device according to the present invention comprises:
An inlet port into which the main fluid is introduced, an outlet port through which the main fluid is discharged, and a casing having a communication flow path connecting the inlet port and the outlet port;
A reed valve portion provided on the outlet port side of the communication flow path inside the casing;
A valve device having a shut valve portion provided on the inlet port side of the communication flow path inside the casing,
The shut valve portion is
A drive rod having one end connected to the diaphragm and movable in the axial direction in accordance with a pressure difference between the first pressure chamber and the second pressure chamber partitioned by the diaphragm;
A shut valve main body fixed to the rod and moving in the axial direction together with the rod,
Inside the casing,
A first valve that fully closes the communication flow path when the first valve portion of the shut valve body abuts at a first closed position in which the drive rod has moved to the inlet port side to the maximum along the axial direction. Zodiac,
At the second closed position where the drive rod has moved to the second pressure chamber side to the maximum along the axial direction, the second valve portion of the shut valve body abuts and at least the main flow path of the communication flow path is completely removed. A second valve seat that is closed,
In the axial position of the drive rod located between the first closed position and the second closed position, the shut valve body is configured to fully open the communication flow path,
A through hole is formed in the casing to connect the communication flow path located on the reed valve portion side with respect to the second valve seat and the second pressure chamber;
When the drive rod is in the first closed position, fluid pressure from the outlet port acts on the second pressure chamber, and the drive rod can be forcibly moved to the second closed position. It is characterized by that.
本発明に係る弁装置は、排気ガス浄化対策用の二次空気導入装置として好適に用いることができる。すなわち、出口ポートから排気ガス系に、二次空気(主要流体の一例)を比較的多量に送り込み、排ガスの浄化を促進したい場合には、駆動ロッドを軸方向に移動させてシャット弁本体を全開位置にする。 The valve device according to the present invention can be suitably used as a secondary air introduction device for exhaust gas purification measures. That is, when a relatively large amount of secondary air (an example of the main fluid) is sent from the outlet port to the exhaust gas system to promote exhaust gas purification, the drive rod is moved in the axial direction to fully open the shut valve body. To position.
また、排気系においてアフターバーンが生じる可能性が高い場合などには、駆動ロッドを軸方向に移動させて第1閉位置に移動させ、シャット弁本体を全閉位置にする。そのことにより、排気系への空気の供給が完全に遮断され、アフターバーンが生じる可能性をきわめて低くすることができる。 Further, when there is a high possibility that afterburning will occur in the exhaust system, the drive rod is moved in the axial direction to the first closed position, and the shut valve body is brought to the fully closed position. As a result, the supply of air to the exhaust system is completely shut off, and the possibility of afterburning can be greatly reduced.
しかも、本発明に係る弁装置では、入口ポートからの二次空気の流入を停止させるために、駆動ロッドが前記第1閉位置にある時に、出口ポートからの排気ガスの逆流などが生じたとしても、出口ポートからの流体圧が貫通孔を通して第2圧力室に作用し、駆動ロッドを第2閉位置に強制的に移動させる。 Moreover, in the valve device according to the present invention, in order to stop the inflow of the secondary air from the inlet port, when the drive rod is in the first closed position, the backflow of exhaust gas from the outlet port has occurred. In addition, the fluid pressure from the outlet port acts on the second pressure chamber through the through hole, forcibly moving the drive rod to the second closed position.
その結果、入口ポートからの主要流体である二次空気の流入を防止できるが、駆動ロットが第1閉位置から第2閉位置に移動する過程において、弁が開き、主要流体である二次空気の出口ポートへの流入を許容する。そのため、出口ポートから逆流してくる排気ガスなどの濃度を低下させることができると共に、逆流を押し返す効果も期待できる。 As a result, inflow of secondary air, which is the main fluid from the inlet port, can be prevented, but in the process in which the drive lot moves from the first closed position to the second closed position, the valve is opened, and the secondary air, which is the main fluid. Allowed to flow into the outlet port. Therefore, it is possible to reduce the concentration of exhaust gas that flows backward from the outlet port, and to expect the effect of pushing back the backward flow.
したがって、本発明の弁装置によれば、出口ポートから排気ガスなどの逆流が生じたとしても、排気ガスの濃度を低下させるために、リード弁の腐食を防止することができる。また、排気ガスの逆流を押し返してから入口ポートと出口ポートとの連通を遮断するので、シール部の劣化は少なく、シール性に優れ、入口ポートに接続してあるエアクリーナーなどを腐食させない。 Therefore, according to the valve device of the present invention, even if a backflow of exhaust gas or the like occurs from the outlet port, corrosion of the reed valve can be prevented in order to reduce the concentration of exhaust gas. Further, since the communication between the inlet port and the outlet port is shut off after the exhaust gas is pushed back, the seal portion is hardly deteriorated, has excellent sealing properties, and does not corrode the air cleaner connected to the inlet port.
本発明では、前記ケーシングの内部には、前記入口ポートから前記リード弁部に至る前記連絡流路の途中で、前記主流路を構成する主開口部と、当該主開口部よりも開口面積が小さく前記副流路を構成する副開口部とが設けられても良く、
前記シャット弁本体の第2弁部が前記第2弁座に当接する位置では、前記副開口部の副流路を通して前記入口ポートから前記リード部への流体の流れを許容するようになっていてもよい。In the present invention, inside the casing, in the middle of the communication flow path from the inlet port to the reed valve portion, a main opening constituting the main flow path and an opening area smaller than the main opening. A sub-opening that constitutes the sub-channel may be provided,
In the position where the second valve portion of the shut valve main body abuts on the second valve seat, the flow of fluid from the inlet port to the lead portion is allowed through the sub flow path of the sub opening. Also good.
このように構成することで、排気系においてアフターバーンが生じる可能性はあるがその可能性が低い場合、あるいはリード弁部の温度が設定温度を上回った場合には、駆動ロッドを第2閉位置に軸方向に移動させてシャット弁本体を少量流通位置にすることができる。そのことにより、少量の空気をリード弁部方向に流すことが可能になり、リード弁部の過熱を防止することが容易になる。 With this configuration, there is a possibility that afterburn may occur in the exhaust system, but if this is not possible, or if the temperature of the reed valve part exceeds the set temperature, the drive rod is moved to the second closed position. It is possible to move the shut valve main body to a small flow position by moving it in the axial direction. This makes it possible to flow a small amount of air in the direction of the reed valve, and it is easy to prevent overheating of the reed valve.
好ましくは、主開口部の外側に第2弁座が形成してある。 Preferably, a second valve seat is formed outside the main opening.
第1実施形態
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図1A〜図1Cに示す弁装置2は、図2に示すガソリンエンジン60の排気系配管64中の排気ガスを浄化するための二次空気導入装置100として用いられる。車両などに搭載されるエンジン60の吸気ポート61には、吸気系配管62が接続され、排気ポート63には、排気系配管64が接続される。 First Embodiment Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.
The
弁装置2は、入口ポート6と出口ポート8とを有し、出口ポート8が二次空気供給配管70を通して排気系配管64に接続してある。図示省略してあるエアクリーナなどで浄化された外気は、入口ポート6から弁装置2の内部に導入され、弁装置2の弁動作により、排気系配管64内の排気脈動に応じて、出口ポート8を通して排気系配管64内に二次空気を選択的に供給するようになっている。
The
図1A〜図1Cに示すように、弁装置2は、入口ポート6から出口ポート8へと至る連絡流路10を内部に構成するケーシング4を有する。ケーシング4は、内部に連絡流路10が形成されたケーシング本体4aと、そのケーシング本体4aに取り付けられ、入口ポート6を構成する入口ポートカバー4bと、出口ポート8を構成する出口ポートカバー4cと、連絡流路10とは区別された圧力室14を構成する圧力室カバー4dとを有する。
As shown in FIGS. 1A to 1C, the
本実施形態では、入口ポート6の軸芯と出口ポート8の軸芯とが略直交するように連絡流路10が設けられている。出口ポート8を構成する出口ポートカバー4cがケーシング本体4aに取り付けられる接続部付近には、リード弁部12が設けられ、リード弁部12と入口ポート6との間の連絡流路10には、シャット弁部16が設けられている。
In the present embodiment, the
リード弁部12は、図2に示す排気系配管64中における排気ガス流の脈動に応じて開き、入口ポート6から取り入れた二次空気を、出口ポート8および二次空気供給配管70を通して排気系配管64に供給する。シャット弁部16については後述する。
The
ケーシング本体4aの内部では、入口ポート6から出口ポート8へと至る連絡流路10の途中に、主開口部10aを形成するための隔壁4fが形成してある。
Inside the
主開口部10aの中心は、駆動ロッド30の軸芯と略一致し、しかも、入口ポート6の軸芯と略一致するように、主開口部10aを含む連絡流路10の内部に駆動ロッド30が軸受け32により軸方向に移動自在に装着してある。軸受け32は、ケーシング本体4aの内部に一体的に設けられた仕切り壁4eに固定してある。仕切り壁4eは、圧力室14と連絡流路10とを仕切るようになっている。
The center of the
駆動ロッド30における軸方向の第1端部30aには、円盤状のダイヤフラム20の中央部が、ダイヤフラム20を挟持する一対の円盤状のリテーナ18の中央部と共に固定してある。ダイヤフラム20の外縁は、圧力室カバー4dがケーシング本体4aの上端に取り付けられる連結部に固定してあり、ダイヤフラム20は、圧力室14を、第1圧力室14aと第2圧力室14bとに分離してある。
The central portion of the disk-shaped
第1圧力室14aを覆うように具備してある圧力室カバー4dには、接続管16が接続してある。接続管16の先端には、絞り孔18が形成してある。接続管の絞り孔18は、図示省略してある配管を通して図2に示す吸気系配管62に連通してあり、吸気系配管62の内部圧力が、第1圧力室14aに導入され、第2圧力室14bとの圧力差により、ダイヤフラム20を、図1A〜図1Cに示すように変形させ、駆動ロッド30を軸方向に移動させるようになっている。
A connecting
なお、絞り孔18は、図2に示す吸気系配管62ではなく、流体圧制御装置などに接続しても良い。また、第2圧力室14bは、本実施形態では密閉空間となっているが、大気圧に連通させたりしても良い。
The
図1A〜図1Cに示すように、駆動ロッド30の下端である第2端部30bには、シャット弁部16を構成する円盤状のシャット弁本体40の中央部が固定してある。シャット弁本体40は、一対のリテーナ41により駆動ロッド30の第2端部に固定してあり、上側のリテーナ41には、コイル状スプリング34の下端が当接している。スプリング34の上端は、ケーシング本体4aの仕切り壁4eの下面に当接し、このスプリング34のスプリング力により、ケーシング本体4aに対して相対的に、弁本体40を駆動ロッド30と共に軸方向下方向に押圧可能になっている。
As shown in FIGS. 1A to 1C, a central portion of a disc-shaped shut valve
弁本体40の外周側下面には、第1弁部としてのリング状第1凸部42が形成してある。図1Bに示すように、第1圧力室14aの圧力が第2圧力室14bの圧力に比較して最大限に大きくなり、駆動ロッド30が軸方向の最下端位置まで移動させられた状態では、弁本体40のリング状第1凸部42は、入口ポートカバー4bの内面に形成してある第1弁座52に圧接し、入口ポート6と連絡流路10との連通を完全に遮断する(第1閉位置での全閉)ようになっている。
A ring-shaped first
弁本体40の外周側上面には、第2弁部としてのリング状第2凸部44が形成してある。図1Cに示すように、第1圧力室14aの圧力が第2圧力室14bの圧力に比較して最大限に小さくなり、駆動ロッド30が軸方向の最上端位置まで移動させられた状態では、弁本体40のリング状第2凸部44は、前述した主開口部10aを構成する隔壁4fの下面に形成してある第2弁座54に圧接し、主開口部10aの主流路を閉塞する(第2閉位置での全閉)ようになっている。
A ring-shaped second
図1Aに示すように、第1圧力室14aと第2圧力室14bとの圧力が釣り合っている状態では、ダイヤフラム20に連結してある駆動ロッド30の弁本体40は、第1弁座52と第2弁座54との中間位置に位置する。そのため、弁本体40は、主開口部10aを開くと共に、入口ポート6も開口し、入口ポート6から取り入れた空気は、リード弁部12の開閉に応じて、出口ポート8から図2に示す排気系配管64の内部に最大限の流量で二次空気を供給可能になる。
As shown in FIG. 1A, in the state where the pressures of the
本実施形態では、弁装置2を構成する各部材の材料は、特に限定されず、金属、ゴム、合成樹脂などで構成される。ただし、好ましくは、ダイヤフラム20は、金属薄板、合成樹脂あるいはゴムなどの可撓性部材で構成され、弁本体40は、合成樹脂あるいはゴムなどの弾性部材で構成され、カバー4b,4c,4dは、金属などで構成される。
In this embodiment, the material of each member which comprises the
本実施形態では、ケーシング本体4aの内部に一体的に設けられた仕切り壁4eには、第2弁座54とリード弁部12との間でリード弁部12の近くに位置する連絡流路10と、圧力室14の第2圧力室14bとを連絡する貫通孔50が形成してある。貫通孔50は、単一でも複数でも良いが、貫通孔50の内径は、リード弁部の孔径に対して1.6〜8.6%の大きさであることが好ましい。
In the present embodiment, the
本実施形態に係る弁装置2は、図2に示す排気ガス浄化対策用の二次空気導入装置100として好適に用いることができる。すなわち、出口ポート8から排気系配管70に、二次空気を比較的多量に送り込み、排ガスの浄化を促進したい場合には、第1圧力室14aに中圧力を導入し、図1Aに示すように、第1圧力室14aと第2圧力室14bとにおける圧力を釣り合わせ、シャット弁本体40を全開位置にする。
The
また、図2に示す排気系配管64においてアフターバーンが生じる可能性が高い場合などには、第1圧力室14aに、前記中圧力よりも高い圧力を導入する。その結果、図1Bに示すように、第1圧力室14aから第2圧力室14bに向けてダイヤフラム20を押し下げ、駆動ロッド30を軸方向に移動させてシャット弁本体40を第1閉位置(全閉)にする。そのことにより、入口ポート6が完全に塞がれ、出口ポート8を通しての排気系配管64への空気の供給が完全に遮断され、アフターバーンが生じる可能性をきわめて低くすることができる。
Further, when there is a high possibility of afterburning in the
また、この状態で、出口ポート8からリード弁部12を通して、ケーシング4の内部への排気ガスの逆流が生じたとしても、出口ポート8からの排気ガスの逆流に基づく流体圧が貫通孔50を通して第2圧力室14bに作用し、図1Cに示すように、駆動ロッド30を第2閉位置に強制的に移動させる。そのため、弁本体40のリング状第2凸部44は、主開口部10aを構成する隔壁4fの下面に形成してある第2弁座54に圧接し、主開口部10aの主流路を閉塞する(第2閉位置での全閉)。
In this state, even if a backflow of the exhaust gas from the
その結果、入口ポート6からの主要流体である二次空気の流入を防止できるが、駆動ロッド30が第1閉位置から第2閉位置に移動する過程において、シャット弁が開き、主要流体である二次空気の出口ポート8への流入を許容する。そのため、出口ポート8から逆流してくる排気ガスなどの濃度を低下させることができると共に、逆流を押し返す効果も期待できる。
As a result, inflow of secondary air, which is the main fluid, from the
したがって、本実施形態の弁装置2によれば、出口ポート8から排気ガスなどの逆流が生じたとしても、排気ガスの濃度を低下させるために、リード弁12の腐食を防止することができる。また、排気ガスの逆流を押し返してから入口ポート6と出口ポート8との連通を遮断するので、シール部であるリング状第2凸部44の劣化は少なく、シール性に優れ、入口ポート6に接続してあるエアクリーナーなどを腐食させない。
Therefore, according to the
第2実施形態
図1Dに示すように、本実施形態では、主開口部10aを形成するための隔壁4fには、主開口部10aの他に、副開口部10bが、第2弁座54の外周位置に形成してある以外は、第1実施形態と同様であり、以下に示す以外は同様な作用効果を奏する。隔壁4fに形成してある副開口部10bは、主開口部10aの開口面積の1/28〜1/34の開口面積を有し、主開口部10aに比較して十分に小さい。副開口部10bも単一である必要な無く、複数形成しても良い。また、副開口部10bの開口面積は、貫通孔50よりも小さいことが好ましい。 Second Embodiment As shown in FIG. 1D, in this embodiment, the
この実施形態においても、出口ポート8からリード弁部12を通して、ケーシング4の内部への排気ガスの逆流が生じたとしても、出口ポート8からの排気ガスの逆流に基づく流体圧が貫通孔50を通して第2圧力室14bに作用し、図1Dに示すように、駆動ロッド30は第2閉位置に強制的に移動させられる。そのため、弁本体40のリング状第2凸部44は、主開口部10aを構成する隔壁4fの下面に形成してある第2弁座54に圧接し、主開口部10aの主流路を閉塞する(第2閉位置)。
Also in this embodiment, even if a backflow of exhaust gas from the
ただし、その状態では、隔壁4fに形成してある副開口部10bは主開口部10aの外側(しかも弁本体40の外側)に形成してあることから弁本体40により閉塞されず、その副開口部10bを通して、入口ポート6からリード弁12に向かう連絡流路10の連通は確保される。
However, in this state, the sub-opening 10b formed in the
その結果、本実施形態では、副開口部10bのみが開口して、シャット弁本体40を少量流通位置にする。そのことにより、入口ポート6から副開口部10bを通して少量の空気をリード弁部12方向に流すことが可能になり、リード弁部12の過熱を防止することが容易になると言う効果もある。
As a result, in the present embodiment, only the sub-opening 10b is opened, and the shut valve
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、本発明に係る弁装置2は、図2に示す二次空気導入装置100に限らず、その他の装置にも適用することができる。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention.
For example, the
本発明に係る弁装置は、たとえばガソリンエンジンの排気系配管中の排気ガスを浄化するための二次空気導入装置として用いられる。 The valve device according to the present invention is used, for example, as a secondary air introduction device for purifying exhaust gas in exhaust system piping of a gasoline engine.
2… 弁装置
4… ケーシング
4a… ケーシング本体
4b… 入口ポートカバー
4c… 出口ポートカバー
4d… 圧力室カバー
4f… 隔壁
6… 入口ポート
8… 出口ポート
10… 連絡流路
10a… 主開口部
10b… 副開口部
12… リード弁部
14… 圧力室
14a… 第1圧力室
14b… 第2圧力室
16… シャット弁部
20… ダイヤフラム
30… 駆動ロッド
34… スプリング
40… シャット弁本体
50… 貫通孔
52… 第1弁座
54… 第2弁座
60… エンジン
62… 吸気系配管
64… 排気系配管
70… 二次空気供給配管
100… 二次空気導入装置DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ケーシング内部で前記連絡流路の出口ポート側に設けられたリード弁部と、
前記ケーシング内部で前記連絡流路の入口ポート側に設けられたシャット弁部と、を有するバルブ装置であって、
前記シャット弁部が、
ダイヤフラムに一端が接続されて当該ダイヤフラムにより仕切られている第1圧力室および第2圧力室の圧力に応じて軸方向に移動自在になっている駆動ロッドと、
前記駆動ロッドに固定されて前記駆動ロッドと共に軸方向に移動するシャット弁本体と、を有し、
前記ケーシングの内部には、
前記入口ポートから前記リード弁部に至る前記連絡流路の途中で主流路を構成する主開口部と、当該主開口部の外側に配置され、当該主開口部よりも開口面積が小さく副流路を構成する副開口部とが設けられた隔壁と、
前記駆動ロッドが軸方向に沿って前記入口ポート側に最大限に移動した第1閉位置で、前記シャット弁本体の第1弁部が前記入口ポートの内面に当接して前記連絡流路を全閉にする第1弁座と、
前記駆動ロッドが軸方向に沿って前記第2圧力室側に最大限に移動した第2閉位置で、前記シャット弁本体の第2弁部が前記隔壁に当接して前記主開口部の主流路を閉塞するが前記副開口部は閉塞しない第2弁座と、が形成され、
前記シャット弁本体が前記第2弁座に当接する位置では、前記副開口部の副流路を通して前記入口ポートから前記リード弁部への流体の流れを許容するようになっており、
前記第1閉位置と前記第2閉位置との中間に位置する前記駆動ロッドの軸方向位置では、前記シャット弁本体が、前記連絡流路を全開にするようになっており、
前記第2弁座よりも前記リード弁部側に位置する前記連絡流路と前記第2圧力室とを連絡する貫通孔が前記ケーシングに形成してあり、
前記駆動ロッドが前記第1閉位置にある時に、前記出口ポートからの流体圧が前記第2圧力室に作用し、前記駆動ロッドを前記第2閉位置に強制的に移動可能に構成してあることを特徴とする弁装置。 An inlet port into which the main fluid is introduced, an outlet port through which the main fluid is discharged, and a casing having a communication flow path connecting the inlet port and the outlet port;
A reed valve portion provided on the outlet port side of the communication flow path inside the casing;
A valve device having a shut valve portion provided on the inlet port side of the communication flow path inside the casing,
The shut valve portion is
A drive rod having one end connected to the diaphragm and being movable in the axial direction according to the pressure of the first pressure chamber and the second pressure chamber partitioned by the diaphragm;
Anda shutoff valve body to move axially with said drive rod is fixed to the drive rod,
Inside the casing,
A main opening that constitutes a main flow path in the middle of the communication flow path from the inlet port to the reed valve portion, and a sub flow path that is disposed outside the main opening and has a smaller opening area than the main opening. A partition wall provided with a sub-opening that constitutes
The first valve portion of the shut valve body abuts against the inner surface of the inlet port at the first closed position where the drive rod has moved to the inlet port side along the axial direction to the maximum extent, and the communication flow path is entirely A first valve seat to be closed;
The second valve portion of the shut valve main body abuts against the partition wall at the second closed position where the drive rod has moved to the second pressure chamber side to the maximum along the axial direction, and the main flow path of the main opening portion And a second valve seat that does not close the sub-opening ,
In the position where the shut valve main body abuts on the second valve seat, fluid flow from the inlet port to the reed valve portion is allowed through the sub flow path of the sub opening,
In the axial position of the drive rod located between the first closed position and the second closed position, the shut valve body is configured to fully open the communication flow path,
A through hole is formed in the casing to connect the communication flow path located on the reed valve portion side with respect to the second valve seat and the second pressure chamber;
When the drive rod is in the first closed position, fluid pressure from the outlet port acts on the second pressure chamber, and the drive rod can be forcibly moved to the second closed position. A valve device characterized by that.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012183272 | 2012-08-22 | ||
JP2012183272 | 2012-08-22 | ||
PCT/JP2013/064325 WO2014030401A1 (en) | 2012-08-22 | 2013-05-23 | Valve device and secondary air introduction device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2014030401A1 JPWO2014030401A1 (en) | 2016-07-28 |
JP6097753B2 true JP6097753B2 (en) | 2017-03-15 |
Family
ID=50149719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014531524A Active JP6097753B2 (en) | 2012-08-22 | 2013-05-23 | Valve device and secondary air introduction device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6097753B2 (en) |
CN (1) | CN104204437B (en) |
WO (1) | WO2014030401A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT201800005897A1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-01 | Valve for fluids, preferably for gas |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5717050Y2 (en) * | 1976-07-24 | 1982-04-09 | ||
JPS6113689Y2 (en) * | 1980-01-28 | 1986-04-28 | ||
JPS6111451Y2 (en) * | 1980-04-28 | 1986-04-11 | ||
JPS58104316A (en) * | 1981-12-16 | 1983-06-21 | Toyota Motor Corp | Secondary air control for internal-combustion engine |
JP3871844B2 (en) * | 2000-02-10 | 2007-01-24 | 興国インテック株式会社 | Secondary air control device |
CN100385097C (en) * | 2002-12-26 | 2008-04-30 | 株式会社三国 | Diaphragm air valve and secondary air-controlling device for internal combustion engine |
TW200415314A (en) * | 2002-12-26 | 2004-08-16 | Mikuni Kogyo Kk | Diaphragm valve and secondary air control device of internal combustion engine |
-
2013
- 2013-05-23 JP JP2014531524A patent/JP6097753B2/en active Active
- 2013-05-23 CN CN201380019093.6A patent/CN104204437B/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-05-23 WO PCT/JP2013/064325 patent/WO2014030401A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014030401A1 (en) | 2014-02-27 |
JPWO2014030401A1 (en) | 2016-07-28 |
CN104204437A (en) | 2014-12-10 |
CN104204437B (en) | 2018-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4200003B2 (en) | Metering valve | |
US9261005B2 (en) | Exhaust gas heat recovery device | |
JP6544114B2 (en) | Check valve device and evaporated fuel supply system | |
JP6379997B2 (en) | Fluid control valve device | |
WO2016098395A1 (en) | Valve device and exhaust heat recovery device | |
JP6097753B2 (en) | Valve device and secondary air introduction device | |
JP4619959B2 (en) | Composite valve and engine blow-by gas reduction device including the composite valve | |
JP2015148173A (en) | Check valve device and evaporated fuel supply system with the same | |
JP5598456B2 (en) | gasket | |
US10526938B2 (en) | Arrangement and method for controlling a flow of crankcase gases from an internal combustion engine prior to oil separation | |
JP2010236682A (en) | Flow passage opening/closing valve | |
JP6031101B2 (en) | Valve device and secondary air introduction device | |
JP4127694B2 (en) | Multi-purpose valve | |
CN214197389U (en) | Valve device | |
JP2005520097A5 (en) | ||
KR101268980B1 (en) | check valve | |
CN218935397U (en) | Improved bypass valve structure | |
CN216618664U (en) | Valve clack structure and stop check valve | |
JP3196931U (en) | Fluid control valve | |
CN218267423U (en) | Air inlet and outlet valve of cooling system | |
JP7211059B2 (en) | Check valve device and evaporative fuel supply system | |
CN101713350B (en) | A cylinder lid connection structure | |
KR101028233B1 (en) | Cooler protecting device for exhaust gas recirculation | |
JP2006052656A (en) | Engine exhaust device | |
JP2016080133A (en) | Double poppet valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160816 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161014 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170131 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6097753 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |