CN1892015A - 回流阀 - Google Patents

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Abstract

本发明的回流阀具有与燃料箱(21)和发动机(20)流体连通的燃料供应通道(23)、与发动机(20)和燃料箱(21)流体连通的返回通道(24)、与燃料供应通道(23)和返回通道(24)流体连通的连通通道(37)。温度敏感位移装置(60)设在燃料供应通道(23)中根据燃料温度进行位移。双位阀(65)根据温度敏感位移装置(60)的位移开闭连通通道(37)。特别地，当燃料供应通道(23)中的燃料温度在第一给定温度以上时，双位阀(65)关闭连通通道(37)，当所述燃料温度在第二给定温度以下时，双位阀(65)打开连通通道(37)。由此将返回通道(24)中的一部分燃料与来自燃料箱(21)的燃料一起通过燃料滤清器(22，70)供应到发动机(20)。

Description

说明书 回流阀
技术领域
本发明涉及一种回流阀，该回流阀将供应到例如汽车等的发动机的剩余燃料返回到连通燃料箱与发动机的燃料供应通道。
背景技术
图5中示出了根据现有技术的一种汽车燃料***的回流阀。一般而言，多于所需量的燃料从燃料箱3通过燃料供应通道5供应到发动机2，并且剩余燃料从返回通道6返回到燃料箱3。如图5所示，在发动机2与燃料箱3之间设置有回流阀1。
回流阀1包括连通燃料箱3与燃料滤清器4的燃料供应通道5。如箭头(1)所示，来自燃料箱3的燃料通过回流阀1，经过燃料滤清器4发送到发动机2。用于从发动机2返回剩余燃料的返回通道6返回到燃料箱3。连通通道7设置在燃料供应通道5与返回通道6之间。在返回通道6与连通通道7的汇合部分处形成环形空间8。
在环形空间8中，返回侧喷嘴8a和连通通道侧喷嘴8b被设置成彼此相对。双金属圆盘10布置在返回侧喷嘴8a和连通通道侧喷嘴8b之间，并由沿其圆周设置的多个保持件9保持在合适位置。双金属圆盘10具有弯曲形状，并且当燃料的温度在给定温度以下时，该双金属圆盘10如图所示向上弯曲，以关闭返回侧喷嘴8a并同时打开连通通道侧喷嘴8b。但是，当燃料温度超过给定温度时，双金属圆盘10在相反方向上向下弯曲，并且打开返回侧喷嘴8a并同时关闭连通通道侧喷嘴8b。
当燃料温度在给定温度以下时，来自发动机2的剩余燃料从箭头(2)所示的方向进入环形空间8，并在箭头(3)和(4)的方向上通过连通通道侧喷嘴8b和连通通道7流到燃料供应通道5。将剩余燃料与要发送到发动机2的燃料混合有助于提高燃料的温度。因此，很好地进行了发动机2的暖机(预热)操作。
当发动机2的暖机操作完成且发动机2已被暖机时，返回到燃料箱3的剩余燃料的温度被升高。当该温度超过给定温度时，环形空间8的双金属圆盘10向下弯曲。于是，打开返回侧喷嘴8a并同时关闭连通通道侧喷嘴8b。因此，如箭头(5)和(6)所示，剩余燃料通过返回侧喷嘴8a和返回通道6返回到燃料箱3。结果，加热的燃料未被发送到发动机2，从而可以防止发动机2的温度过度升高(参见德国专利No.3427396)。
于是，在根据现有技术的回流阀中，当燃料的温度超过给定温度时，所有的剩余燃料通过返回通道6返回到燃料箱。因此，紧接着阀的切换操作之后，来自燃料箱3的燃料在未与剩余燃料混合而被加热的情况下通过燃料滤清器4直接供应到发动机2。
同时，对于用作发动机2的燃料的柴油，已知当外部温度在约-5℃以下时，柴油中的蜡可能固化。因此，当上述传统回流阀1用于外部温度在约-5℃以下的寒冷地方时，会出现下面将描述的问题。当燃料的温度超过给定温度时，所有的剩余燃料通过返回通道6返回到燃料箱3。但是，在阀的切换操作之后的短时间内，可能已经在保持于约-5℃以下的温度下的燃料中固化的任何蜡也通过燃料供应通道5流到燃料滤清器4。在此情况下蜡粘附到燃料滤清器4的表面，这可能堵塞燃料滤清器4。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够实现发动机的良好暖机操作且即使在低温时也不会导致燃料滤清器堵塞的回流阀。
为了实现上述目的，本发明采取了以下几种结构。
一种根据本发明的回流阀包括与燃料箱和发动机流体连通的燃料供应通道、与发动机和燃料箱流体连通的返回通道、以及与燃料供应通道和返回通道流体连通的连通通道。温度敏感(热敏)位移部分设置在燃料供应通道中并根据燃料温度进行位移。双位阀(开关阀)根据温度敏感位移部分而打开和关闭连通通道，其中，当燃料供应通道中的燃料温度在第一给定温度以上时，双位阀关闭连通通道，而当燃料供应通道中的燃料温度在第二给定温度以下时，双位阀打开连通通道。由此，将流过返回通道的一部分剩余燃料与来自燃料箱的燃料在通过燃料滤清器之前混合。
在此，温度敏感位移部分可以是双金属构件。而且，通过在双位阀中具有阀杆，可以根据该阀杆的运动来进行连通通道的打开和关闭。而且，第一给定温度可以等于第二给定温度。另外，双位阀可以形成为销形。
根据上述结构，当燃料供应通道中的燃料温度在给定温度以上时，连通通道被关闭，而当其在给定温度以下时，连通通道被打开，由此将返回通道的一部分燃料与来自燃料箱的燃料一起通过燃料滤清器供应到发动机。这有助于即使在外部温度变得在约-5℃以下的寒冷地方也可以很好地进行发动机的暖机操作，防止了燃料中的蜡固化而堵塞燃料滤清器。于是，使得可以防止蜡堵塞燃料滤清器。结果，可以提高燃料滤清器和发动机两者的可靠性。
前述回流阀可以与燃料滤清器形成一体。
根据上述结构，通过将回流阀与燃料滤清器形成一体，就不必特别考虑回流阀的布置，可以减小部件数量，并且还可以降低制造成本。
此外，前述回流阀可以用于汽车燃料***中。
根据上述结构，通过在汽车燃料***中使用回流阀，可以防止由于燃料滤清器堵塞导致的有害后果，例如发动机故障。
而且，通过上述结构，即使在外部温度变成在约-5℃以下的寒冷地方，当从燃料箱发送的燃料的温度是给定值，例如在约20℃以下时，一部分剩余燃料总是与来自燃料箱的燃料混合并发送到燃料滤清器，由此燃料中的蜡将不会固化而堵塞燃料滤清器。
附图说明
从下面参照附图对优选实施例的说明中，本发明的前述和/或其它目的、特征和优点将变得更加清楚，在这些附图中使用相同的标号代表相同的元件，在这些附图中：
图1是包括本发明回流阀的燃料供应***的示意图；
图2是当燃料温度低时本发明的回流阀的放大剖视图；
图3是当燃料温度高时本发明的回流阀的放大剖视图；
图4是当燃料温度低时本发明的另一回流阀的放大剖视图；以及
图5是包括根据现有技术的回流阀的燃料供应***的示意图。
具体实施方式
在以下说明中，将按照示例性实施例更详细地描述本发明。
图1示出了包括根据本发明的回流阀的燃料供应***的示意图。图2示出了该回流阀的放大剖视图，其中示出了当燃料温度低时的燃料流。图3示出了该回流阀的放大剖视图，其中示出了当燃料温度高时的燃料流。本发明的回流阀可以用于任何类型的燃料***。但是，下面描述在汽车燃料***中使用的回流阀。
一般而言，过量的燃料由未示出的泵通过燃料供应通道23和燃料滤清器22供应到发动机20。剩余的燃料从返回通道24返回到燃料箱21。如图1所示，回流阀30布置在发动机20与燃料箱21之间。
如图2和图3所示，回流阀30由阀主体31、衬套(spacer)构件40、板构件50、双金属圆盘60和双位阀65等构成。阀主体31是形成回流阀30轮廓的铝制构件，并且在该阀主体31的上部中形成返回通道部分32。另外，管构件33压配合在阀主体31的两侧上，并且返回通道24的一部分由返回通道部分32和管构件33形成。
在阀主体31的中心部分中形成具有开口的环形槽34。在环形槽34中形成有在径向上且平行于返回通道部分32的燃料供应通道部分35，并且管构件36压配合在其两侧上，以通过燃料供应通道部分35和管构件36形成燃料供应通道23的一部分。在环形槽34与返回通道部分32之间设置有连通通道37，该连通通道37具有允许将一部分剩余燃料引入环形槽34中的小直径。
衬套构件40可以是具有开口底部的铝制圆筒构件，其具有底部41、圆筒部42和圆筒末端部43。底部41的外径稍小于环形槽34的内径，并且圆筒部42的外径小于底部41的外径。圆筒末端部43被设置成在图中的圆筒部42下方延伸，并且其外径与圆筒部42的外径相同且内径大于圆筒部42的内径。
如图所示，在衬套构件40中，具有小直径以将剩余燃料返回到燃料供应通道部分35的连通通道44，被设置在从底部41的上表面到圆筒部42的外周表面的中空部分45的范围上。另外，用于将燃料箱21的燃料发送到发动机20的横向长孔46，设置在从圆筒部42到圆筒末端部43的范围上的同一圆周上。另外，在垂直方向上贯通的阀孔47设置在底部41的中心，后面将描述的双位阀65通过该阀孔47***。
板构件50可以是具有开口上部的近似圆筒状的铝制构件，其具有圆筒部51、凸缘52和环形突起53。圆筒部51的外径稍小于环形槽34的内径，并与衬套构件40的底部41的外径相同。凸缘52从圆筒部51的下端部水平突出。环形突起53垂直于圆筒部51的上表面，并且该环形突起53的外径稍小于衬套构件40的圆筒末端部43的内径。
三个横向长的凹入部分54形成在板构件50的环形突起53上的同一圆周上。通过将衬套构件40的圆筒末端部43压配合到环形突起53的外周上的凹入部分54中，使三个凹入部分54和衬套构件40的三个孔46重合，并形成燃料的流入/流出端口。而且，用于燃料密封的O型环55布置在圆筒部51的外周上。
双金属圆盘60是通过温度变形的温度敏感位移装置，其具有以下特性，即当燃料的温度在例如30℃以上时如图3所示向上弯曲约0.5mm，而当燃料的温度在例如20℃以下时如图2所示向下弯曲约0.5mm。具体地，双金属圆盘60在此情况下具有20℃和30℃两个位移温度。换言之，双金属圆盘60的位移温度在燃料温度升高的情况与燃料温度降低的情况之间具有10℃的迟滞。这里，30℃对应于本发明的第一给定温度，而20℃对应于第二给定温度。当衬套构件40的圆筒末端部43被压配合在板构件50的环形突起53的外周上时，双金属圆盘60就被夹在板构件50的环形突起53的末端部分与台阶部分56之间，该台阶部分56形成在衬套构件40的圆筒末端部43的内周表面与圆筒部42的内周表面之间。尽管双金属圆盘60的位移温度具有迟滞，但并不必须具有迟滞。位移温度可以在表现出本发明作用效果的范围内按需要适当地变化。
当双金属圆盘60被夹在衬套构件40与板构件50之间时，销形双位阀65的阀头65a抵靠在双金属圆盘60上，并且阀杆65b***衬套构件40的阀孔47中。用于在双金属圆盘60的方向上推压双位阀65的弹簧66被置于衬套构件40与阀头65a之间。
回流阀30如下这样被组装。首先，将管构件33压配合到阀主体31的返回通道部分32，并将管构件36压配合到燃料供应通道部分35。
接着，按以下方式将衬套构件40和板构件50组装成一体。首先，将衬套构件40开口端向上布置，并绕阀孔47布置弹簧66。接着，***双位阀65的阀杆65b，从而将弹簧66置于底部41与阀头65a之间。之后，将双金属圆盘60布置在形成于圆筒末端部43的内周表面与圆筒部42的内周表面之间的台阶部分56上。注意在布置双金属圆盘60时，双金属圆盘60可以在任何方向上弯曲。
之后，将板构件50压配合到衬套构件40，使得板构件50的环形突起53的外周表面抵靠在圆筒末端部43的内周表面上，并且双金属圆盘60被台阶部分56和环形突起53的末端部夹在中间。在一体形成衬套构件40和板构件50之后，形成内部空间68。内部空间68通过孔46与外周上的中空部分45连通。
接着，如此形成一体的衬套构件40和板构件50被***阀主体31的环形槽34中，并且凸缘52由两个螺钉67紧固和固定。在此情况下，因为O型环被安装到圆筒部51的外周，所以可以防止燃料的泄漏。
下面将解释燃料在组装好的回流阀30中的流动。当来自燃料箱21的燃料的温度升高到30℃以上的温度时，双金属圆盘60如图3所示向上弯曲(注意当组装过程中双金属圆盘60处于弯曲状态时不发生位移)，并且双位阀65的阀杆65b的末端关闭连通通道37。然后，如图3所示，来自燃料箱21的燃料经过箭头(1)所示、内部空间68中的箭头(2)和(3)所示、以及箭头(4)所示的线路，并通过燃料滤清器22供应到发动机20。如箭头(5)所示，来自发动机20的全部剩余燃料返回到燃料箱21，而不通过连通通道37返回到内部空间68。
当燃料箱21中的燃料的温度由于外部温度而从30℃以上降低到20℃以下时，双金属圆盘60如图2所示向下弯曲(注意当组装过程中双金属圆盘60处于弯曲状态时不发生位移)，并且双位阀65通过自身重量和弹簧66的作用而向下移动，且阀杆65b的末端打开连通通道37。
如图2所示，来自燃料箱21的燃料沿着箭头(1)所示、内部空间68中的箭头(2)和(3)所示、以及箭头(4)所示的线路流动，并通过燃料滤清器22供应到发动机20。如箭头(8)所示，来自发动机20的剩余燃料通过返回通道部分32返回到燃料箱21。但是，因为双位阀65打开了连通通道37，所以流过返回通道部分32的一部分剩余燃料通过连通通道37(箭头(5)所示)、连通通道44(箭头(6)所示)和中空部分45流到管构件36(箭头(7)所示)，并与流过内部空间68的燃料混合。结果，加热的燃料通过燃料滤清器22被发送到发动机20，从而很好地进行发动机20的暖机操作。此外，例如即使当在诸如寒冷环境之类的地方，外部温度下降到约-5℃以下时，燃料中的蜡也不会固化，因为发送到燃料滤清器22的燃料的温度在蜡开始固化的温度以上。因此，防止了由于蜡的沉积而导致的燃料滤清器22的堵塞。
图4示出了当燃料温度低时回流阀的修改示例。在此修改示例中，回流阀30和燃料滤清器70被形成一体。注意回流阀30的结构与图1至图3的结构相同，因此省略了解释。
此处所述的燃料滤清器70与前述燃料滤清器22基本相同。燃料滤清器70由壳部71和盖部72构成。壳部71是具有开口上部的圆筒构件，并且元件73安装到内侧上部，而在元件73的下部中形成下部空间74。而且，管构件75悬挂在元件73的中央，并且回流阀30和下部空间74被连通。下部空间74是用于分离存储燃料中的水等的空间，并且按需要设置未示出的水位传感器和放泄塞。
盖部72是在壳部71中容纳元件73之后封闭壳部71的开口上部的构件，并且盖部72在配合装入其中后通过紧固构件一体固定在壳部71中。如上所述，图1至图3所示的回流阀30被一体形成在盖部72中。与图1至图3所示的回流阀的不同之处在于，与燃料滤清器70连通的管构件36被向后折回而直接连接到管构件75。
下面将解释在组装之后燃料的流动。通过改变外部温度，当燃料箱21中的燃料的温度从30℃以上降低到20℃以下时，双金属圆盘60如图所示向下弯曲，并且双位阀65通过自身重量和弹簧的作用而移动，且阀杆65b的末端打开连通通道37。
然后，来自燃料箱21的燃料经过箭头(1)所示的线路、回流阀30和箭头(2)所示的线路，并通过管构件75流到壳部71下部的下部空间74。流到下部空间74的燃料如下部空间74中的箭头(3)所示被反转而向上引导。但是，此时燃料中的水等被分离。分离了水等的燃料在元件73中从下部到上部经过以除去杂质例如废物，并如箭头(4)和(5)所示从流出管76流出而发送到发动机20。
如图2中所解释的，来自发动机20的一部分剩余燃料通过连通通道37、连通通道44和中空部分45流动到管构件36。结果，加热的燃料通过燃料滤清器70发送到发动机20。因此，发动机20的暖机操作很好地进行。另外，例如即使当在诸如寒冷环境之类的地方，外部温度在约-5℃以下时，燃料中的蜡也不会固化，因为发送到燃料滤清器70的燃料的温度在蜡开始固化的温度以上。因此，防止了由于蜡的沉积而导致的燃料滤清器70的堵塞。
此外，当燃料箱21中的燃料的温度升高且该温度到达30℃以上时，双金属圆盘60如图3所示向上弯曲，并且双位阀65的阀杆65b的末端关闭连通通道37。然后，如箭头(6)所示，来自发动机20的全部剩余燃料返回到燃料箱21，而不通过连通通道37在内部空间68中回流(再流通)。
本发明的结构并不限于上述实施例，可以在不偏离本发明要旨的范围中对设计进行合适地修改。

Claims (7)

1.一种回流阀，该回流阀具有与燃料箱(21)和发动机(20)流体连通的燃料供应通道(23)、与所述发动机(20)和所述燃料箱(21)流体连通的返回通道(24)、与所述燃料供应通道(23)和所述返回通道(24)流体连通的连通通道(37)、设置在所述燃料供应通道(23)中并根据燃料温度进行位移的温度敏感位移装置(60)、以及根据所述温度敏感位移装置(60)的位移而打开和关闭所述连通通道(37)的双位阀(65)，所述回流阀的特征在于：
当所述燃料供应通道(23)中的燃料温度在第一给定温度以上时，所述双位阀(65)关闭所述连通通道(37)，而当所述燃料供应通道(23)中的燃料温度在第二给定温度以下时，所述双位阀(65)打开所述连通通道(37)，从而将所述返回通道(24)中流动的一部分剩余燃料与来自所述燃料箱(21)的燃料一起通过燃料滤清器(22，70)供应到所述发动机(20)。
2.如权利要求1所述的回流阀，其中所述温度敏感位移装置(60)是双金属构件。
3.如权利要求1或2所述的回流阀，其中所述双位阀(65)具有阀杆(65b)，并且根据所述阀杆的运动来进行所述连通通道(37)的打开和关闭。
4.如权利要求1或2所述的回流阀，其中所述第一给定温度等于所述第二给定温度。
5.如权利要求1或2所述的回流阀，其中所述双位阀(65)形成为销形。
6.如权利要求1或2所述的回流阀，其中所述回流阀与所述燃料滤清器(22，70)一体地形成。
7.如权利要求1或2所述的回流阀，其中所述回流阀用于汽车的燃料***中。
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