CN204025858U - 阀及柴油机废气处理液箱 - Google Patents

阀及柴油机废气处理液箱 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种阀。阀体配置成接收流体的供给，阀体包括入口，腔室限定于阀体内。底座部件设置在腔室内，底座部件包括限定流体流动路径为从入口进入腔室的孔。柱塞设置成穿过阀体并与腔室流体连通。柱塞包括限定穿过其中的导管的管状壁。浮子连接至柱塞的远端，柱塞和浮子配置成在打开位置和关闭位置之间，相对于阀体和底座部件移动，在底座部件中的孔位于柱塞的管状壁的径向外侧。本实用新型的技术方案具有结构简单、节省成本，当箱内的DEF液位超过预定阈值时，切断至箱供给以保证安全可靠的优点。

Description

阀及柴油机废气处理液箱
技术领域
本实用新型涉及一种阀，尤其涉及存在于储液箱或储液箱上的阀。
背景技术
一种与发动机的后处理***相关的柴油机废气处理液（称为DEF）箱可用加压填充***进行填充。然而，当存在于箱内的DEF凝固时，DEF的体积膨胀可能引起箱受损。在一些情况下，这可能会导致箱的破裂。
美国公开申请号2012/0186677涉及一种与柴油机相关的废气后处理***，包括柴油机废气处理液储存单元。储存单元包括柴油机废气处理液箱和通风***，通风***结合至箱上并配置成调节进入箱的空气和从箱中流出的流体蒸气的流量。
发明内容
在本实用新型的一方面中，提供了一种阀。阀的阀体配置成接收流体供给。阀体包括入口。阀体内限定了腔室。腔室内设置了底座部件。底座部件包括限定流体流动路径为从入口进入所述腔室的孔。柱塞设置成穿过阀体并与腔室流体相通。柱塞包括限定穿过其中的导管的管状壁。浮子附接至柱塞的远端。柱塞和浮子配置成在打开位置和关闭位置之间，相对于阀体和底座部件移动。在底座部件中的孔位于柱塞的管状壁径向外侧。
还包含定位于所述底座部件上的密封表面，所述密封表面配置成在所述关闭位置中与所述柱塞配合。　　　　　　
所述腔室的尺寸设计成大于所述柱塞的尺寸，从而使得限定于所述阀体内的所述腔室围绕设置在所述阀体内的所述柱塞的一部分。
所述阀体包含上部分和下部分，其中所述上部分和所述下部分螺纹连接，并且所述底座部件固定在所述阀体的上部分和所述阀体的下部分之间。
当所述柱塞处于所述关闭位置时，所述柱塞导管与所述腔室隔离。
所述孔以沿周向间隔一定距离的布置设置在邻近所述底座部件的周边。
还包含结合至所述阀体的接收元件，所述接收元件配置成将流体提供至所述阀。
所述浮子还包含围绕所述柱塞远端的环形通道。   
另一方面，本实用新的型提供了一种柴油机废气处理液（DEF）箱。阀位于所述箱的顶面。阀具有配置成接收DEF供给的入口。阀包括阀体，阀体限定在阀体内的腔室。底座部件设置在腔室内。底座部件包括限定DEF流动路径为从入口进入腔室的孔。柱塞设置成穿过阀体并与腔室流体相通。柱塞包括限定穿过其中的导管的管状壁。浮子附接至柱塞的远端。柱塞和浮子配置成在打开位置和关闭位置之间，相对于阀体和底座部件移动。底座部件中的孔位于柱塞管状壁的径向外侧。
所述阀体连接接收元件，所述接收元件接收来自柴油机废气处理液供给源的柴油机废气处理液进入所述箱。
附图说明
由以下说明书和附图，本实用新型公开的其它特征和方面将显而易见。
图1是根据本实用新型公开的一个实施例的示例性柴油机废气处理液（DEF）箱的透视图；
图2是图1的箱的横截面视图，箱具有附接至箱并处于打开位置的阀；
图3是图2 的阀的横截面视图，阀处于关闭位置；和
图4是根据本实用新型公开的另一实施例的阀的另一种结构的横截面视图。
具体实施方式
在任何可能的方面，在附图中使用相同的参考数字表示相同或相似的零件。本实用新型涉及一种与发动机的后处理模块（未示出）相关的还原剂输送和供给***100。后处理模块可用于处理离开发动机的废气流。废气流通常包含排放物，排放物可能包括氮氧化物（NOx）、未燃烧的烃和颗粒物质。后处理模块通常设计成在废气流从发动机释放之前减少NOx、未燃烧的烃、颗粒物质、或其它成分的含量。
还原剂输送和供给***100可包括储存箱或柴油机废气处理液（DEF）箱、定量模块（未示出）和用于将还原剂（例如DEF）供给至后处理模块的其它组件。可供选择的液体还原剂可包括氨或任何其它还原剂。图1示出了根据本实用新型公开一个实施例的示例性的DEF箱102（以下称为箱102）的透视图。箱102可位于机器（未示出）内。箱102可通过孔口104流体连接至定量模块，以用于将DEF供给至发动机的废气流中。箱102可由聚合物、金属或任何其它已知的材料制成。与箱102有关的参数（例如，箱102的形状、尺寸、使用材料和位置）可依据***要求而变化。
接收元件106可附接至箱102，以用于接收来自DEF供给外源（未示出）进入箱102的DEF。在一个实施例中，接收元件106可位于箱102的顶面上。接收元件106可流体地连接至位于机器的框架（未示出）上的接收器108。可使用在其内限定了DEF流进入接收元件106的导管的软管110、柔性管道或任何其它填充管线来形成在接收元件106和接收器108之间的连接。接收器108配置成接收在其内的DEF供给源，以便提供进入箱102的DEF流。在一个实施例中，供给源可包括来自外源的喷嘴（未示出）。本领域的普通技术人员将认识到，也可使用任何其他已知的方法填充箱102而不受任何限制。
图2示出了箱102的横截面视图。阀202结合至接收元件106，使得阀202流体连接接收元件106和箱102。在一个实施例中，阀202可位于接收器孔口204内，接收器孔口204位于箱102的顶部表面上。如图2所示，阀202可连接至接收元件106并通过接收器孔口204延伸至箱102内。接收器孔口204可被焊接、铜焊或钎焊至箱102。可替代地，接收器孔口204可被螺纹结合至箱102，如示例性实施例所示。接收器孔口204和箱102之间的连接类型可基于分别用于形成接收器孔口204和箱102的材料。例如，当箱102由金属制成时，则接收器孔口204可焊接在箱102的顶部表面上。
阀202可包括阀体206，阀体206具有限定了阀202的纵向轴线X-X的上部分208和下部分210。如附图2所示，阀202的上部分208可结合至接收元件106。例如，阀202的上部分208可被螺纹结合至接收元件106。如图2所示，接收元件106内表面上设有的螺纹可配置成与阀202的上部分208一端外表面上设有的相应螺纹配合。在一个实施例中，密封环212可设在接收元件106和阀体206的上部分208之间，用于防止其间DEF的泄漏。
而且，阀体206的上部分208可结合至接收器孔口204，以用于将阀202保持在箱102的顶部表面上的适当位置。可通过本领域中任何已知的方法将阀202的上部分208的另一端容纳并结合至接收器孔口204。如图2所示，阀202的上部分208可被螺纹结合至接收器孔口204。在一个实施例中，在阀202的上部分208的外表面和箱102之间可设有密封环214，以用于相对于箱102密封阀202。
上部分208可包括轴环216，轴环216配置成定位于邻近接收器孔口204的顶部表面，并且当阀202被组装至箱102内时，轴环216设置在接收器孔口204的顶部表面上。此外，阀体206的上部分208可限定在其内的入口218。入口218可定位成沿着纵向轴线X-X。当填充箱102时，阀体206的入口218可配置成接收来自接收元件106的DEF流。阀体206的上部分208可结合于阀体206的下部分210。例如，阀体206的上部分208可螺纹结合至下部分210。可选地，上部分208和下部分210可通过任何其他已知的方法进行结合，或成为整体形成阀体206的部分。因此，阀体206的下部分210可部分地位于阀体206的上部分208内，并且可进而延伸至箱102内。
阀体206的下部分210可具有中空结构，以使腔室220限定在阀体206的下部分210内。在一个实施例中，阀体206的下部分210可具有大致圆筒形的结构。本领域的普通技术人员将认识到，阀体206的上部分208和下部分210的形状和尺寸可根据应用而变化。而且，阀体206的上部分208和下部分210可由金属、塑料、复合物、或任何其它合适的材料制成。
底座部件222设置在阀202的阀体206内。更具体地，底座部件222位于阀体206的腔室220内。例如，底座部件222可位于阀体206的上部分208和下部分210结合的位置。在另一个实施例中，底座部件222位于阀体206的下部分210内。底座部件222可由橡胶、金属、塑料、或任何其它合适的材料制成。在一个实施例中，底座部件222可装配在腔室220内，并且保持在阀202的阀体206内设有的台阶、槽、倒角或任何其它锁定装置内的适当位置处。在一个实施例中，底座部件222可具有基本为圆形的结构，以使底座部件222可在阀202的阀体206内形成良好的配合。
穿过底座部件222设有多个孔230。这些孔230可为DEF流体限定从阀体206的入口218进入阀体206的下部分210的腔室220的流动路径。孔230可沿周向间隔一定距离的布置设在邻近底座部件222的周边。在一个实施例中，孔230可具有肾脏形的设计。可替代地，孔230可具有圆形形状或任何其它结构。
此外，在阀202的阀体206内设置有柱塞232。更具体地，柱塞232可设置在阀体206的下部分210内并且可延伸至箱102内。柱塞232可具有管状壁234，管状壁234限定了在柱塞232内的导管236，用于流体连接阀202的腔室220与箱102。柱塞232可位于阀体206的相对于接收元件106的远端，并且可基于阀202的位置，选择性地允许DEF从阀的202腔室220流至箱102内。
如附图2所示，腔室220的尺寸设计成大于柱塞232的尺寸以使得限定在阀202的阀体206内的腔室220围绕设置在阀体206内的柱塞232的一部分。在一个实施例中，外圆角237可从阀体206的下部分210延伸至箱102内。外圆角237可从阀体206的下部分210开始逐渐变细并且形成围绕封闭于其中的柱塞232的一部分的形状。外圆角237可引导柱塞232相对于阀体206的腔室220运动。外圆角237的尺寸可设计成防止DEF在阀体206的下部分210与柱塞232之间泄漏。
容纳于阀202的腔室220中的柱塞232的一端可包括从管状壁234沿圆周延伸的唇部238。当阀202处于打开位置时，唇部238可作为一止动件，用于将柱塞232保持在阀体206的腔室220内。浮子240可固定至柱塞232的远端。浮子240配置成位于箱102内并且可围绕柱塞232的远端。而且，柱塞232可配置成穿过浮子240，这样限定了通过柱塞232的导管236流入箱102的流体流动路径。
现在详细描述阀202的操作。参照图2，示出了处于打开位置的阀202。 DEF可从接收器108通过软管110供给至接收元件106。进而，DEF可流入阀202的阀体206的入口218。然后DEF可通过穿过限定在底座部件222内的孔230进入阀体206的腔室220。DEF可经腔室220流入柱塞232的导管236从而进入箱102。图2中所示的箭头表示DEF流动的方向。
随着箱102内DEF的液位增加，箱102内部的DEF可能与设置在箱102内的浮子240接触。 DEF的浮力可引起柱塞232与浮子240相对于阀202的阀体206和底座部件222移动。更具体地，柱塞232和浮子240可在垂直向上的方向移动进入阀体206的腔室220。在一个实施例中，柱塞232在腔室220内的移动可由阀体206的下部分210在打开位置和关闭位置之间的一部分引导。
图3是根据本实用新型公开的一个实施例，处于关闭位置的阀202的横截面视图。当处于关闭位置时，柱塞232可接触并且密封底座部件222的下部分。在一个实施例中，密封表面302，例如垫圈，可位于底座部件222的下部分上。当阀202关闭时，此密封表面302可定位成使得配合柱塞232的唇部238。密封表面302可通过任何已知方法附接至底座部件222。
此外，柱塞232相对于底座部件222的位置是这样的，以使得柱塞232限定的导管236与处于关闭位置的阀202的腔室220是分离或流体断开的。当阀202处于关闭位置时，因为DEF通过阀202的入口218被接收，DEF可穿过孔230流动并且积累在阀202的腔室220中，阀202的腔室220围绕容纳在阀体206的柱塞232的一部分。应当注意，设在底座元件222内的孔230以这样的方式定位，以使得孔230铺设在设置在阀体206内的柱塞232的一部分的管状壁的234的径向外侧。基于柱塞232对底座部件222的密封，可防止积累在阀202的腔室220内的DNF进入箱102。 积累在阀202的腔室220内的DNF可施加垂直于纵向轴线X-X的径向压力，并且因此不向柱塞232施加向下的力，向柱塞232施加向下的力会通过将柱塞232移动入箱102内而易于打开阀202。
图4出示了根据本实用新型公开的阀202'的另一个实施例的横截面视图，在此实施例中，阀体206'的上部分208'的形状与图2和图3所示的形状不同。接收元件（未示出）***并结合在阀体206'的入口218'内。此外，底座部件222'位于阀体206'的下部分210'内。而且，导向部件402固定地附接至阀体206'的下部分210'的下表面。导向部件402具有中空结构并且尺寸设置成围绕延伸至箱102内的柱塞232的一部分。导向部件402配置成引导柱塞232和浮子240'相对于阀202'的阀体206'和底座部件222'的移动。浮子240'可包括围绕柱塞232远端的周向通道以用于将接收在其内的DEF。阀202'的工作如同结合图2和图3所描述的那样。
应该注意的是，阀202、202'的组件例如上部分208、208'，下部分210、210'、底座部件222、222'，柱塞232与浮子240、240'可为单一的组件，一体化的组件或其基于***要求的任何组合。
工业实用性
现有技术设计的箱，箱内DEF固化时的膨胀可能导致箱的破裂。本文公开的阀202、202'可提供简单和节省成本的解决方案，用于当箱102内的DEF液位超过预定阈值时，切断至箱102 的DEF供给。因此，可提供箱102中的空间以允许DEF的膨胀，而不会造成对箱102的损坏，而且，阀202、202'相对于箱102的安装位置是这样的，以使得阀202、202'的阀体206不与存在于箱102内的DEF接触，从而避免相对于箱102可能产生的冰冻损坏担忧和额外泄漏路径。考虑到组装和拆卸的容易性，阀202、202'可从箱102外部附接。阀202、202'可与通过已知的加压填充***填充过的任何储存单元连接使用，用于控制储存单元中流体的填充液位。
参考上面的实施例，虽然已经详细地说明和描述了本实用新型公开的方面，本领域中的那些普通技术人员可理解，通过修改本实用新型公开的机器、***和方法，可构想出各种附加的实施例，而不脱离本实用新型公开的精神和范围。这些实施例应当被理解为落入基于权利要求及其任何等同物所确定的本实用新型保护范围内。

Claims (10)

1.一种阀，其特征在于，包含：
阀体，配置成接收流体的供给，所述阀体包括入口并限定所述阀体内的腔室；
底座部件，设置在所述腔室内，所述底座部件包括限定流体流动路径为从所述入口进入所述腔室的孔；
柱塞，设置成穿过所述阀体并与所述腔室流体连通，所述柱塞包括限定穿过其中的导管的管状壁；和
浮子，附接至所述柱塞的远端，其中所述柱塞和所述浮子配置成在打开位置和关闭位置之间，相对于所述阀体和所述底座部件移动，并且，其中，所述底座部件中的所述孔位于所述柱塞管状壁的径向外侧。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，还包含定位于所述底座部件上的密封表面，所述密封表面配置成在所述关闭位置中与所述柱塞配合。
3.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述腔室的尺寸设计成大于所述柱塞的尺寸，从而使得限定于所述阀体内的所述腔室围绕设置在所述阀体内的所述柱塞的一部分。
4.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀体包含上部分和下部分，其中，所述上部分和所述下部分螺纹连接，并且所述底座部件固定在所述阀体的上部分和所述阀体的下部分之间。
5.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，当所述柱塞处于所述关闭位置时，所述柱塞导管与所述腔室隔离。
6.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述孔以沿周向间隔一定距离的布置设置在邻近所述底座部件的周边。
7.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，还包含结合至所述阀体的接收元件，所述接收元件配置成将流体提供至所述阀。
8.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述浮子还包含围绕所述柱塞远端的环形通道。
9.一种柴油机废气处理液箱，其特征在于，包含：
阀，其位于所述箱的顶面，所述阀具有配置成接收DEF供给的入口，所述阀包含：
阀体，所述阀体内限定了腔室；
底座部件，设置在所述腔室内，所述底座部件包括限定柴油机废气处理液箱流动路径为从入口进入所述腔室的孔；
柱塞，设置成穿过所述阀体并与所述腔室流体连通，所述柱塞包括限定穿过其中的导管的管状壁；和
浮子，附接至所述柱塞的远端，其中，所述柱塞和所述浮子配置成在打开位置和关闭位置之间，相对于所述阀体和所述底座部件移动，并且，其中，所述底座部件中的所述孔位于所述柱塞管壁的径向外侧。
10.根据权利要求9所述的柴油机废气处理液箱，其特征在于，所述阀体连接接收元件，所述接收元件接收来自柴油机废气处理液供给源的柴油机废气处理液进入所述柴油机废气处理液箱。
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