CN103362705A - 一种燃油箱保护阀及具有该保护阀的燃油箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种燃油箱保护阀，包括阀体、通过弹性件可活动安装在阀体上的阀芯、与所述阀芯相配合可封闭或者开启的油气阀口及与油气阀口相连通的油气通道，油气通道与活性炭罐相连通，对应油气阀口加装保护阀，限制油箱内油蒸气的排放，本发明还提供了一种燃油箱，燃油箱通过安装了所述燃油保护阀，在发动机对活性炭罐进行脱附时候，当燃油箱内部处于负压时，气压调节阀口开启，外界气体通过油气通道进入燃油箱保护阀，再通过气压调节阀口进入燃油箱，对燃油箱内进行气压补偿，有效地防止负压过大导致燃油箱变形甚至破裂的情况发生。

Description

一种燃油箱保护阀及具有该保护阀的燃油箱

技术领域

本发明涉及一种燃油箱保护阀及具有该保护阀的燃油箱。

背景技术

中国发明专利申请公开说明书中申请号“200720131287.7”公开了一种燃油箱翻车阀，阀体内通过内盖设置上、下两个腔体，在上、下两个腔体内分别设置通道，在内盖上设置连通上、下两个腔体通道的阀口，在阀口下方布置阀芯，所述阀芯通过大弹簧支撑在下腔体内。在阀芯中轴处设置连通于上、下两个腔体通道的中心通道，在中心通道下方布置浮子，所述浮子的下方设置阀芯盖，所述阀芯盖固定连接在阀芯上，在阀芯盖和中心通道下端面之间布置小弹簧。当车子倾斜角度过大或出事故翻车，导致油箱内压力过大时，浮子能与中心通道的下端面分离，打开下通道，达到卸荷减压，从而保障***安全，避免引起***。 

这种翻车阀虽然解决了车辆出现事故后油箱内压力过大问题，但是不能很好的控制油蒸气的排放，另外，炭罐电磁阀开启，发动机给活性炭罐脱附，油箱容易负压过大导致变形、破裂出现严重的事故。

发明内容

本发明的一个目的在于克服现有技术中油箱控制油蒸气排放效果不好的不足，提供了一种有效控制油蒸气排放的燃油箱保护阀，本发明的另一个目的还提供了一种具有所述燃油箱保护阀的的燃油箱。

一种燃油箱保护阀，包括阀体、通过弹性件可活动安装在阀体上的阀芯、与所述阀芯相配合可封闭或者开启的油气阀口及与油气阀口相连通的油气通道，所述阀体分为第一空腔及第二空腔，所述阀芯位于第一空腔，所述油气阀口与油气通道之间形成第二空腔，所述第一空腔与第二空腔之间设有分隔壁，所述油气阀口位于所述分隔壁上，所述燃油箱保护阀还包括保压阀，所述保压阀安装在位于第二空腔的一侧的分隔壁上，所述保压阀设有根据气压实现开关的气压调节阀口，所述气压调节阀口与第二空腔相通，所述保压阀的端面上还设有通气孔，所述通气孔与油气阀口相连通，所述保压阀通过第一弹簧压紧在所述分隔壁上。

进一步地，环绕所述油气阀口在所述分隔壁位于第二空腔内的一侧上设有圆环凸起，所述保压阀的端面抵靠在圆环凸起上，所述通气孔位于所述圆环凸起环绕范围之内。

进一步地，所述气压调节阀口包括轻质球及限位孔，所述限位孔与第二空腔相通，所述轻质球的直径大于限位孔的内径，所述轻质球位于保压阀内。

进一步地，所述分隔壁上环绕所述圆环凸起还设有用于限位的环形立壁，所述保压阀位于环形立壁内并可沿保压阀轴向方向往复移动。

进一步地，所述第一弹簧的一端固定在第二空腔的顶壁上，所述第一弹簧的另一端安装在保压阀上。

进一步地，所述阀体还设有用于安装所述油气通道的安装部，所述安装部通过花键孔与油气通道相连通，所述花键孔内壁沿轴向方向设有至少一条凹槽。

进一步地，所述花键孔与油气通道之间还设有保护阀片及用于保护阀片移动的导向孔），所述保护阀片可封闭所述油气通道，所述保护阀片与油气通道之间设有用于复位的第二弹簧，所述保护阀片通过第二弹簧抵靠所述花键孔。

进一步地，所述油气通道上设有用于安装第二弹簧的套管，所述套管与油气通道的轴线共线，所述第一弹簧套设在所述套管上。

进一步地，所述油气通道包括安装接头，所述安装接头通过倒扣结构连接到安装部上，所述安装接头与安装部之间还设有密封圈。

一种燃油箱，所述燃油箱设有保护阀，所述保护阀与燃油箱相连通，所述保护阀为上述的燃油箱保护阀。

本发明提供的一种燃油箱保护阀，包括阀体、通过弹性件可活动安装在阀体上的阀芯、与所述阀芯相配合可封闭或者开启的油气阀口及与油气阀口相连通的油气通道，油气通道与活性炭罐相连通，对应油气阀口加装保护阀，限制油箱内油蒸气的排放。

附图说明

图1是本发明燃油箱保护阀的一种实施例的结构示意图。

图2是本发明燃油箱保护阀的一种实施例的保压阀的结构示意图。

图3是本发明燃油箱保护阀的一种实施例的保护阀片与油气通道连接处的结构示意图。

图4是本发明燃油箱保护阀的一种实施例的油气通道的剖视图。

图5是本发明燃油箱保护阀的一种实施例的保护阀片的剖视图。

图6是本发明燃油箱保护阀的一种实施例的花键孔的径向结构图。

其中：阀体1，弹性件2，阀芯3，油气阀口4，油气通道5，分隔壁6，第一空腔7，第二空腔8，第一弹簧9，第二弹簧10，套管11，保压阀12，环形立壁13，圆环凸起14，通气孔15，花键孔16，凹槽17，安装部18，密封圈19，导向孔20，保护阀片21，限位孔22，轻质球23，阀盖24，连通孔25。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供的一种燃油箱保护阀，包括阀体1、通过弹性件2可活动安装在阀体1上的阀芯3、与所述阀芯3相配合可封闭或者开启的油气阀口4及与油气阀口4相连通的油气通道5，所述阀体1分为第一空腔7及第二空腔8，所述阀芯3位于第一空腔7，所述油气阀口4与油气通道5之间形成第二空腔8，所述第一空腔7与第二空腔8之间设有分隔壁6，所述油气阀口4位于所述分隔壁6上。

所述阀芯3通过弹性件2支撑在第一空腔7内，油气通道5与活性炭罐（图中未示出）相连通，根据使用要求，正常行驶时，阀芯3的重量大于液体浮力和弹性件2的弹力，所以阀芯3没有封住所述油气阀口4，油蒸气自动经过油气阀口4和油气通道5排出油箱被活性炭罐吸收。当车辆发生倾斜或者翻车时候，使得油箱发生倾斜或者倒置，阀芯3的重力沿阀体1轴线方向的分力小于弹性件2的弹力和液体浮力之和，阀芯3将油气阀口4封闭，防止燃油由油气通道5溢出导致事故。

结合图2所示，为了克服现有技术中油箱不能控制油蒸气的排放，本发明提出了保压的技术方案，在燃油箱保护阀上加装保压阀12，保压阀12安装在位于第二空腔8一侧的分隔壁6上，所述保压阀12设有根据气压实现开关的气压调节阀口，所述气压调节阀口与第二空腔8相通，所述保压阀12的端面上还设有通气孔15，所述通气孔15与油气阀口4相连通，所述保压阀12通过第一弹簧9压紧在所述分隔壁6上，由油气阀口4排出的油蒸气直接通过通气孔15进入保压阀12，再由保压阀12进入第二空腔8内。

所述气压调节阀口包括轻质球23及限位孔22，限位孔22与第二空腔8相通，所述轻质球23的直径大于限位孔22的内径，所述轻质球23位于保压阀12内，从通气孔15进入保压阀12内部的油蒸气再由限位孔22进入第二空腔8。

所述轻质球23的质量应该尽量小甚至可以忽略重量，应选择材质较轻的材料制成，轻质球23需要满足当油蒸气产生一点压力的时候，轻质球23即可浮起堵住限位孔22，这样即可起到保压的作用。

当油蒸气压力增大到保压阀12可以克服第一弹簧9的弹力作用时候，保压阀12可以在气压的作用下与分隔壁6分离，排出高压的油蒸气；当油箱中产生负压，即油箱内气压小于油箱外气压时候，轻质球23在重力的作用下自动下落，气压调节阀口开启，油箱通过保压阀12进行补气。

为了使得保压阀12抵靠在分隔壁6上，所述第一弹簧9的一端固定在第二空腔8的顶壁上，所述第一弹簧9的另一端安装在保压阀12上，所述第一弹簧9在轴向方向上作用在所述保压阀12上。

为了使得保压阀12与分隔壁6之间的更好的抵紧，提高气密性，环绕所述油气阀口4在所述分隔壁6位于第二空腔8内的一侧上设有圆环凸起14，所述保压阀12的端面抵靠在圆环凸起14上。

为了使得保压阀12在与分隔壁6分离后能够准确复位，所述分隔壁6上环绕所述圆环凸起14还设有用于限位的环形立壁13，所述环形立壁13与圆环凸起14呈同心圆设置，所述保压阀12与环形立壁13之间间隙配合，所述保压阀12位于环形立壁13内并可沿轴向方向往复移动，为了便于保压阀12移动，所述环形立壁13与分隔壁6垂直。

结合图3所示，所述阀体1还设有用于安装所述油气通道5的安装部18，所述安装部18通过花键孔16与油气通道5相连通，所述花键孔16内壁沿轴向方向设有至少一条凹槽17。

结合图4所示，所述油气通道5上设有用于安装第一弹簧9的套管11，所述套管11与油气通道5的轴线共线，所述第一弹簧9套设在所述套管11上，所述油气通道5还包括安装接头，所述安装接头通过倒扣结构连接到安装部18上，所述安装接头与安装部18之间还设有密封圈19。

结合图5和图6所示，所述花键孔16与油气通道5之间还设有保护阀片21及用于保护阀片21移动的导向孔20，所述保护阀片21可封闭所述油气通道5，为了使得保护阀片21更好的利于气流的推动，所述保护阀片21的两侧分别设有锥形面，所述保护阀片21与油气通道5之间设有用于复位的第二弹簧10，所述保护阀片21通过第二弹簧10抵靠所述花键孔16，由于花键孔16中凹槽17的存在，保护阀片21抵靠在在花键孔16上也可以正常通气，保护阀片21起到了限制气体流量的作用。

对于第二弹簧10的弹性系数，发动机对活性炭罐脱附时会对与活性炭罐相连的油气通道5产生很大吸附力，使得油箱安全阀内的气体流动加快，为了防止油箱内的气体过分的被吸出，当流速达到一定值时候需要及时关闭油气通道5，根据流体力学原理，需要对第二弹簧10给定一个弹性系数，预先设定一个安全值，通过计算得出安全值所对应的保护弹簧弹性系数，根据现有技术可知，第二弹簧10的弹力F1，流体的升力F2计算公式：F2=Cp*ρ*V2*A/2，

其中，Cp是阻力系数，查表可以得到近似值，跟阀片形状有关；

ρ=P/RT，ρ为密度，P为绝对压力，R为气体常数，T为绝对温度，A为花键孔的面积；

弹性系数大小跟升力大小直接相关，安全值对应的第二弹簧10弹性系数K1应当满足：

K1<F2/Δh，

其中Δh是第二弹簧10形变量。

保护阀片21工作过程：当发动机对碳罐进行脱附时，与活性炭罐连接油气通道5会受到较大吸力，因气体快速流动，此时保护阀片21受到气体升力和第二弹簧10阻力作用，但气流流速达到安全值后，保护阀片21受到的升力大于弹簧弹力，开始油气通道5方向移动，直到将油气通道5堵住，对油箱起到保护作用，当发动机停止脱附时，保护阀片21受到第二弹簧10弹力作用又回到初始位置。

当油箱内压力大于第一弹簧9的弹力作用时，保护阀与分隔壁6分离，油蒸气通过花键孔16排出，当活性炭罐的电磁阀开启时，发动机给活性炭罐脱附，发动机的吸附力使得油箱内部气压降低产生负压，当，根据流体力学原理，设置保护弹簧的安全值，当吸附的压力大到安全值时，负压增大到安全值时，即对应流体的升力大于保护弹簧的弹力，使保护阀片21沿着导向孔20向油气通道5的排气方向移动直至将油气通道5堵住，防止因为负压过大引起油箱变形或者破裂的情况，对油箱起到了保护作用，当活性炭罐的电磁阀关闭后，在第二弹簧10的作用下，保护阀片21回位。

本发明还提供了一种燃油箱，燃油箱上安装有保护阀，所述保护阀采用本发明中提出的燃油箱保护阀，所述燃油箱保护阀还设有阀盖24，所述阀芯3通过弹性件2可活动的支撑在所述阀盖24上，所述阀盖24上还设有与燃油箱相通连通孔25，燃油箱中的燃油或者油蒸气通过连通孔25进入燃油箱保护阀内部，燃油箱通过安装了燃油保护阀，在发动机对活性炭罐进行脱附时候，当燃油箱内部处于负压时，气压调节阀口开启，外界气体通过油气通道进入燃油箱保护阀，再通过气压调节阀口进入燃油箱，对燃油箱内进行气压补偿，有效地防止负压过大导致燃油箱变形甚至破裂的情况发生。

本发明提供的一种燃油箱保护阀，包括阀体、通过弹性件可活动安装在阀体上的阀芯、与所述阀芯相配合可封闭或者开启的油气阀口及与油气阀口相连通的油气通道，所述阀体分为第一空腔及第二空腔，所述阀芯位于第一空腔，所述油气阀口与油气通道之间形成第二空腔，所述第一空腔与第二空腔之间设有分隔壁，所述油气阀口位于所述分隔壁上，所述阀芯通过弹性件支撑在第一空腔内，油气通道与活性炭罐相连通，对应油气阀口加装保护阀，限制油箱内油蒸气的排放，位于保护阀内的轻质球可以适时调节保护阀的开启和关闭，当油箱内部处于负压时，轻质球在重力作用下，开启保护阀，对油箱内进行补气；通过在油气通道和阀体之间安装保护阀片，当活性炭罐的电磁阀开启时，发动机给活性炭罐脱附，发动机的吸附力使得油箱内部气压降低产生负压，当负压增大到安全值时，保护阀片可以及时堵住油气通道，防止了油箱因为负压过大发生变形或者破裂的情况。

   以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃油箱保护阀，包括阀体（1）、通过弹性件（2）可活动安装在阀体（1）上的阀芯（3）、与所述阀芯（3）相配合可封闭或者开启的油气阀口（4）及与油气阀口（4）相连通的油气通道（5），所述阀体（1）分为第一空腔（7）及第二空腔（8），所述阀芯（3）位于第一空腔（7），所述油气阀口（4）与油气通道（5）之间形成第二空腔（8），所述第一空腔（7）与第二空腔（8）之间设有分隔壁（6），所述油气阀口（4）位于所述分隔壁（6）上，其特征在于，所述燃油箱保护阀还包括保压阀（12），所述保压阀（12）安装在位于第二空腔（8）的一侧的分隔壁（6）上，所述保压阀（12）设有根据气压实现开关的气压调节阀口，所述气压调节阀口与第二空腔（8）相通，所述保压阀（12）的端面上还设有通气孔（15），所述通气孔（15）与油气阀口（4）相连通，所述保压阀（12）通过第一弹簧（9）压紧在所述分隔壁（6）上。

2.根据权利要求1所述的燃油箱保护阀，其特征在于，环绕所述油气阀口（4）在所述分隔壁（6）位于第二空腔（8）内的一侧上设有圆环凸起（14），所述保压阀（12）的端面抵靠在圆环凸起（14）上，所述通气孔（15）位于所述圆环凸起（14）环绕范围之内。

3.根据权利要求1所述的燃油箱保护阀，其特征在于，所述气压调节阀口包括轻质球（23）及限位孔（22），所述限位孔（22）与第二空腔（8）相通，所述轻质球（23）的直径大于限位孔（22）的内径，所述轻质球（23）位于保压阀（12）内。

4.根据权利要求3所述的燃油箱保护阀，其特征在于，所述分隔壁（6）上环绕所述圆环凸起（14）还设有用于限位的环形立壁（13），所述保压阀（12）位于环形立壁（13）内并可沿保压阀（12）轴向方向往复移动。

5.根据权利要求4所述的燃油箱保护阀，其特征在于，所述第一弹簧（9）的一端固定在第二空腔（8）的顶壁上，所述第一弹簧（9）的另一端安装在保压阀（12）上。

6.根据权利要求1所述的燃油箱保护阀，其特征在于，所述阀体（1）还设有用于安装所述油气通道（5）的安装部（18），所述安装部（18）通过花键孔（16）与油气通道（5）相连通，所述花键孔（16）内壁沿轴向方向设有至少一条凹槽（17）。

7.根据权利要求6所述的燃油箱保护阀，其特征在于，所述花键孔（16）与油气通道（5）之间还设有保护阀片（21）及用于保护阀片（21）移动的导向孔（20），所述保护阀片（21）可封闭所述油气通道（5），所述保护阀片（21）与油气通道（5）之间设有用于复位的第二弹簧（10），所述保护阀片（21）通过第二弹簧（10）抵靠所述花键孔（16）。

8.根据权利要求5所述的燃油箱保护阀，其特征在于，所述油气通道（5）上设有用于安装第二弹簧（10）的套管（11），所述套管（11）与油气通道（5）的轴线共线，所述第一弹簧（9）套设在所述套管（11）上。

9.根据权利要求5所述的燃油箱保护阀，其特征在于，所述油气通道（5）包括安装接头，所述安装接头通过倒扣结构连接到安装部（18）上，所述安装接头与安装部（18）之间还设有密封圈（19）。

10.一种燃油箱，所述燃油箱设有保护阀，所述保护阀与燃油箱相连通，其特征在于，所述保护阀为上述权利要求1-9任意一项所述的燃油箱保护阀。

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