具有蒸汽滲透膜的填注限制排氣閥的制作方法
【專利摘要】一種構(gòu)造成與還原劑容器一起使用的填注限制排氣閥包括閥體、浮子和蒸汽滲透膜。閥體可以限定內(nèi)腔并具有閥出口。浮子具有浮體，該浮體構(gòu)造成接納在所述內(nèi)腔中并構(gòu)造成密封地接合閥體。蒸汽滲透膜可以構(gòu)造成允許蒸汽通過而阻止液體通過。浮子可以在如下位置之間移動(dòng):(i)打開位置，其中蒸汽沿著第一流徑經(jīng)過閥內(nèi)腔流動(dòng)并且流出閥體；和(ii)關(guān)閉位置，其中浮子密封地接合閥體并且阻止蒸汽沿著第一流徑流動(dòng)，而允許蒸汽沿著第二流徑經(jīng)過蒸汽滲透膜流動(dòng)并且流出閥體。
【專利說明】具有蒸汽滲透膜的填注限制排氣閥
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本發(fā)明要求2013年12月19日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/918，297的權(quán)益。上述申請(qǐng)的內(nèi)容通過引用結(jié)合在本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大體上涉及用于儲(chǔ)存液體還原劑的容器，更具體地涉及一種構(gòu)造在容器上并包含蒸汽滲透膜的填注限制(fi 11 limit)排氣閥。
【背景技術(shù)】
[0004]壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)有時(shí)使用選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)減少排出氣流中的氮氧化物。SCR系統(tǒng)需要在排出氣流中使用還原劑，諸如無水氨、氨水或尿素。在一些系統(tǒng)中，柴油被化學(xué)再形成以產(chǎn)生氨。就此而言，當(dāng)不從發(fā)動(dòng)機(jī)的主燃料得到還原劑時(shí)，在將還原劑注入排氣系統(tǒng)之前，使用單獨(dú)的容器儲(chǔ)存還原劑。
[0005]這里提供的【背景技術(shù)】說明是出于大體上介紹本發(fā)明的背景的目的。在該【背景技術(shù)】部分中描述的范圍內(nèi)的當(dāng)前命名的發(fā)明人的工作以及在提交時(shí)沒有以其它方式作為現(xiàn)有技術(shù)的本說明書的方面既不明確也不隱含地被認(rèn)為是相對(duì)本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]—種構(gòu)造成在選擇性催化還原系統(tǒng)上與還原劑容器一起使用的填注限制排氣閥包括閥體、蒸汽滲透膜和浮子。閥體具有在上部容器安裝端和相對(duì)端之間延伸的周壁。閥體限定閥體座、至少一個(gè)閥孔和閥內(nèi)腔。蒸汽滲透膜布置成與至少一個(gè)閥孔相鄰，并且構(gòu)造成允許蒸汽經(jīng)過蒸汽滲透膜并進(jìn)入至少一個(gè)閥孔中，而阻止液體還原劑從中經(jīng)過。浮子具有構(gòu)造成被接納在閥內(nèi)腔中的浮體。浮子還包括構(gòu)造成密封地接合閥體座的浮子密封件。浮子可以在如下位置之間移動(dòng):(i)打開位置，其中蒸汽沿著第一流徑流動(dòng)經(jīng)過閥內(nèi)腔并且流出閥體;和(ii)關(guān)閉位置，其中浮子密封件密封地接合閥體座并且阻止蒸汽沿著第一流徑流動(dòng)。允許蒸汽沿著第二流徑流動(dòng)經(jīng)過蒸汽滲透膜、至少一個(gè)閥孔并且流出閥體。
[0007]根據(jù)附加特征，閥體包括延伸到閥內(nèi)腔中的環(huán)形唇部。環(huán)形唇部可以為浮子限定上部行程界限。環(huán)形唇部可以限定中心孔。第一流徑沿著第一流徑流經(jīng)中心孔。閥體座在環(huán)形唇部上形成。閥體包括環(huán)形凸緣。貫通環(huán)形凸緣形成至少一個(gè)閥孔。
[0008]根據(jù)其它特征，填注限制排氣閥還可以包括夾緊件，該夾緊件在上部容器安裝端處圍繞閥體的周壁安裝。夾緊件可以圍繞蒸汽滲透膜對(duì)齊。夾緊件還可以包括從其上延伸出的一系列指形部。指形部可以包括夾緊遠(yuǎn)端部分。閥體可以包括突出脊部，該突出脊部具有在其上形成的相應(yīng)的斜坡部分。指形部的夾緊遠(yuǎn)端部分構(gòu)造成在斜坡部分上滑動(dòng)直到越過突出脊部，于是指形部被定位到裝配位置。閥體還可以包括邊緣，該邊緣具有在其中形成的凹口。夾緊件可以包括定位突片，該定位突片構(gòu)造成在裝配位置定位在凹口中以阻止夾緊件旋轉(zhuǎn)。
[0009]—種構(gòu)造成與還原劑容器一起使用的填注限制排氣閥包括閥體、浮子和蒸汽滲透膜。閥體可以限定內(nèi)腔并具有閥出口。浮子具有浮體，該浮體構(gòu)造成被接納在所述內(nèi)腔中并構(gòu)造成密封地接合閥體。蒸汽滲透膜可以布置在排氣閥中。蒸汽滲透膜可以構(gòu)造成允許蒸汽通過而阻止液體通過。浮子可以在如下位置之間移動(dòng):(i)打開位置，其中蒸汽沿著第一流徑流動(dòng)經(jīng)過閥內(nèi)腔并且流出閥體;和(ii)關(guān)閉位置，其中浮子密封地接合閥體并且阻止蒸汽沿著第一流徑流動(dòng)。允許蒸汽沿著第二流徑流動(dòng)經(jīng)過蒸汽滲透膜并且流出閥體。
[0010]根據(jù)其它特征，閥體具有在上部容器安裝端和相對(duì)端之間延伸的周壁。閥體限定閥體座和至少一個(gè)閥孔。蒸汽滲透膜布置成與至少一個(gè)閥孔相鄰。浮子還包括構(gòu)造成密封地接合閥體座的浮子密封件。閥體限定閥體窗。浮子限定浮子窗。在關(guān)閉位置，允許蒸汽經(jīng)過閥體窗、經(jīng)過浮子窗和經(jīng)過蒸汽滲透膜。
[0011]根據(jù)附加特征，填注限制排氣閥還包括圍繞閥體安裝的夾緊件。夾緊件圍繞蒸汽滲透膜對(duì)齊。夾緊件還包括從其上延伸出的一系列指形部，該指形部包括夾緊遠(yuǎn)端部分。閥體包括突出脊部，該突出脊部具有在其上形成的相應(yīng)的斜坡部分。指形部的夾緊遠(yuǎn)端部分構(gòu)造成在所述斜坡部分上滑動(dòng)直到越過突出脊部，于是指形部被定位到裝配位置。閥體還可以包括邊緣，該邊緣具有在其中形成的凹口。夾緊件包括定位突片，該定位突片構(gòu)造成在裝配位置定位在凹口中以阻止夾緊件旋轉(zhuǎn)。
【附圖說明】
[0012]從詳細(xì)描述和附圖中將更加完全地理解本發(fā)明，其中:
[0013]圖1是包含根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例構(gòu)造的填注限制排氣閥的還原劑容器的示意圖；
[0014]圖2是圖1的填注限制排氣閥的分解圖，該填注限制排氣閥包含閥體、蒸汽滲透膜、夾緊件和浮子；
[0015]圖3是圖2的填注限制排氣閥的剖視圖，示出浮子處于常開位置，允許沿著第一排氣路徑圍繞浮子和流出閥出口連接器體的排氣；
[0016]圖4是圖3的填注限制排氣閥的剖視圖，示出浮子向上移動(dòng)到關(guān)閉位置，其中蒸汽沿著第二排氣路徑經(jīng)過蒸汽滲透膜排出，該蒸汽滲透膜阻止液體從中經(jīng)過；
[0017]圖5A是本發(fā)明的填注限制排氣閥的閥體、膜和夾緊件的局部透視圖，示出夾緊件處于未裝配位置；
[0018]圖5B是圖5A的閥體、膜和夾緊件的局部透視圖，示出處于裝配位置；
[0019]圖6是根據(jù)本發(fā)明的其它特征構(gòu)造的填注限制排氣閥的剖視圖；
[0020]圖7是圖6的填注限制排氣閥的剖視圖，示出浮子處于常開位置，允許沿著第一排氣路徑圍繞浮子和經(jīng)過閥出口連接器體離開的排氣；
[0021]圖8是圖7的填注限制排氣閥的剖視圖，示出浮子處于關(guān)閉位置，其中蒸汽沿著第二排氣路徑經(jīng)過蒸汽滲透膜排出，該蒸汽滲透膜阻止液體從中經(jīng)過;和
[0022]圖9是圖8的填注限制排氣閥的剖視圖，示出在翻轉(zhuǎn)情況期間不允許液體經(jīng)過閥出口連接器體。
【具體實(shí)施方式】
[0023]現(xiàn)在首先參照?qǐng)D1，示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例構(gòu)造的填注限制排氣閥，并一般地以附圖標(biāo)記10標(biāo)識(shí)。填注限制排氣閥10作為選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)12的一部分示出，該系統(tǒng)12大體上包括具有填注頸22的液體還原劑容器20。填注頸22在圖1中被示出成具有在其中接納的填注噴嘴24。
[0024]填注限制排氣閥10布置成貫通車輛液體還原劑容器20的頂壁。填注限制排氣閥10包括通過蒸汽再循環(huán)管線48連接的出口 30。蒸汽再循環(huán)管線48可以在第一端部流體連接至填注頸22的上端并且在相對(duì)端連接至出口 30。蒸汽再循環(huán)管線48可以提供從出口 30流出的一部分蒸汽的蒸汽再循環(huán)。在再填注期間，可以通過在填注頸22中的液體還原劑流動(dòng)的吸氣效應(yīng)促進(jìn)再循環(huán)。
[0025]繼續(xù)參考圖1并現(xiàn)在附加地參考圖2，將更加詳細(xì)地描述填注限制排氣閥10。填注限制排氣閥1大體上包括閥體50、浮子54、蒸汽滲透膜56、夾緊件58、塞子60和閥出口連接器體62。浮子密封件66可以布置在浮子54上。浮子54構(gòu)造成在閥體50中在常開位置(圖3)和關(guān)閉位置(圖4)之間移動(dòng)。如從下文的討論中將認(rèn)識(shí)到的，蒸汽滲透膜56可以構(gòu)造成允許蒸汽從中經(jīng)過，而阻止液體從中經(jīng)過。蒸汽滲透膜56可以是單個(gè)環(huán)形件或可以包括具有兩個(gè)或多個(gè)部段的分置膜。
[0026]現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述閥體50。閥體50大體上包括細(xì)長(zhǎng)體70，該細(xì)長(zhǎng)體70具有在上部容器安裝端74和相對(duì)端76之間延伸的外周壁72。外周壁72限定接納浮子54的閥內(nèi)腔80。上部容器安裝端74還可以包括邊緣82、內(nèi)環(huán)形凸緣84、外環(huán)形凸緣86和居間環(huán)形凸緣88。邊緣82可以限定其上的定位凹口 89。環(huán)形唇部90可以延伸到閥內(nèi)腔80中并為浮子54限定上部行程界限。環(huán)形唇部90可以具有閥體座94并限定中心孔96。內(nèi)環(huán)形凸緣84可以限定流體連接至填注限制排氣閥1的出口 30的閥體出口 102。
[0027]閥體50的相對(duì)端(下端)76可以限定凹孔104，該凹孔104構(gòu)造成接納塞子60。塞子60可以具有腿部106，該腿部106構(gòu)造成接合閥體50上的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)。塞子60可以限定塞子通道 108。
[0028]大體上在上部容器安裝端74處限定貫通閥體50的閥孔110。在所示具體示例中，閥孔110貫通環(huán)形唇部90和內(nèi)環(huán)形凸緣84形成。在一種構(gòu)型中，閥體50上設(shè)置有四個(gè)閥孔110，然而，可以包括更多或更少的閥孔110。如這里將更加充分描述地，閥孔110構(gòu)造成對(duì)齊為用于與蒸汽滲透膜56協(xié)作，從而允許蒸汽從中經(jīng)過。在所示示例中，蒸汽滲透膜56大體上抵靠閥孔110在上部容器安裝端附近圍繞閥體50的外周壁72安裝。
[0029]—系列突出脊部112靠近上部容器安裝端74從閥體50向外延伸出。各突出脊部112可以包括斜坡表面116和保持凸臺(tái)118。如這里將描述地，突出脊部112可以將夾緊件58定位在突出脊部112和邊緣82之間的位置。夾緊件58由此能夠在膜56外側(cè)圍繞上部容器安裝端74環(huán)形地嵌套。就此而言，夾緊件58可以包圍和保護(hù)蒸汽滲透膜56。
[0030]現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述浮子54。浮子54可以由剛性塑料材料形成，并且構(gòu)造成如圖3和4所示基于與液體還原劑的接觸沿著上下方向響應(yīng)或浮動(dòng)。浮子54可以大體上包括浮體120，該浮體120包括外周部分122和內(nèi)周部分124。從浮體120的上端130延伸出突起128。突起128限定將浮體密封件66保持在其上的頸部134。
[0031 ] 現(xiàn)在參考圖2和3，將更加詳細(xì)地描述閥出口連接器體62。閥出口連接器體62可以大體上包括下連接凸緣140和環(huán)形裙緣142。閥出口連接器體62可以附加地包括內(nèi)定位圈144和外定位圈146。
[0032]具體參考圖5A和5B，將更加詳細(xì)地描述夾緊件58。如上所述，夾緊件58構(gòu)造成定位在閥體50的突出脊部112和邊緣82之間(圖5B)。夾緊件58包括從其上延伸出的一系列指形部152。指形部152包括夾緊遠(yuǎn)端部分154。定位突片158從夾緊件58延伸出并構(gòu)造成定位在邊緣82的凹口 89處(圖5B)。定位突片158和凹口 89協(xié)作以阻止夾緊件58旋轉(zhuǎn)。夾緊遠(yuǎn)端部分154可以構(gòu)造成在突出脊部112的相應(yīng)的斜坡表面116上滑動(dòng)(逐漸向外變形)，直到越過脊部112，此時(shí)指形部152可以塑性扣合就位到裝配位置。脊部112的相應(yīng)凸臺(tái)118可以約束和/或接合遠(yuǎn)端部段154以將夾緊件保持在裝配位置(圖5B)。
[0033]現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例的填注限制排氣閥10的工作。首先參考圖3，填注限制排氣閥10在常開位置被示出。在常開位置，允許還原劑蒸汽沿著第一流徑Fl從液體還原劑容器20的內(nèi)側(cè)經(jīng)過塞子通道108、圍繞浮子54、經(jīng)過中心孔96流動(dòng)并且流出閥體出口102。在常開位置，還允許蒸汽沿著第二流徑F2經(jīng)過蒸汽滲透膜56、閥孔110流動(dòng)并且流出閥體出口 102。
[0034]現(xiàn)在參考圖4，填注限制排氣閥10在關(guān)閉位置被示出。在關(guān)閉位置，浮子54在閥內(nèi)腔80中向上移動(dòng)。當(dāng)已經(jīng)向液體還原劑容器20添加液體還原劑并且液體還原劑容器20達(dá)到“注滿”水平時(shí)，可以導(dǎo)致浮子54向上移動(dòng)。在關(guān)閉位置，浮子密封件66獲得與閥體座94的密封位置。浮子密封件66和閥體座94由此堵塞液體還原劑和蒸汽經(jīng)過中心孔96的流動(dòng)。然而，仍然允許蒸汽沿著流徑F2逸出還原劑容器20。具體地，允許蒸汽流經(jīng)蒸汽滲透膜56、流經(jīng)閥孔110和流出閥體出口 102。在翻轉(zhuǎn)情況下或當(dāng)還原劑容器倒置時(shí)，浮體54將保持在關(guān)閉位置，并且將阻止液體還原劑經(jīng)過閥體出口 102泄露。
[0035]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6-9，將描述根據(jù)本發(fā)明的其它特征構(gòu)造的填注限制排氣閥410。填注限制排氣閥410大體上包括閥體450，該閥體450具有閥出口 452、浮子454和蒸汽滲透膜456。閥體450限定內(nèi)腔458和閥體窗460。浮子454限定浮子窗462。浮子454還限定下部凹進(jìn)部分470和上部凹進(jìn)部分472。上部凹進(jìn)部分472與蒸汽滲透膜456—起限定上部腔478。
[0036]在常開位置(圖7)，允許蒸汽沿著流徑F5圍繞浮子454流動(dòng)并且流出閥出口452。在關(guān)閉位置(圖8)，浮子454向上移動(dòng)以密封地接合閥體454。在關(guān)閉位置，允許蒸汽沿著流徑F6經(jīng)過閥體窗460、浮子窗462、蒸汽滲透膜456流動(dòng)并且流出閥出口452。需要注意，液體還原劑不能經(jīng)過蒸汽滲透膜456?？梢宰枞喜壳?78中的液體進(jìn)一步移出填注限制排氣閥410。在翻轉(zhuǎn)位置(圖9)，浮體454密封地接合閥體450并且阻止液體還原劑經(jīng)過閥出口 452離開。
[0037]用于闡述和說明的目的提供了對(duì)示例的上述說明。其并非旨在窮盡或限制本發(fā)明。具體示例的各個(gè)元素或特征通常不受限于特定示例，而是可以在可適用的示例中互換并且可以在所選示例中使用，即使沒有具體示出或描述。示例也可以通過多種方式變化。這些變型不被認(rèn)為是背離本發(fā)明，并且這些修改全部都意在被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種構(gòu)造成與還原劑容器一起使用的填注限制排氣閥，該填注限制排氣閥包括: 閥體，該閥體具有在上部容器安裝端和相對(duì)端之間延伸的周壁，該閥體限定閥體座、至少一個(gè)閥孔和閥內(nèi)腔； 蒸汽滲透膜，該蒸汽滲透膜布置成鄰近所述至少一個(gè)閥孔，并且構(gòu)造成允許蒸汽通過蒸汽滲透膜并進(jìn)入所述至少一個(gè)閥孔中，而阻止液體從蒸汽滲透膜通過； 浮子，該浮子具有構(gòu)造成被接納在閥內(nèi)腔中的浮體，該浮子還包括構(gòu)造成密封地接合閥體座的浮子密封件;并且 該浮子能夠在如下位置之間移動(dòng):(i)打開位置，其中蒸汽沿著第一流徑流動(dòng)經(jīng)過閥內(nèi)腔并且流出閥體;和(ii)關(guān)閉位置，其中浮子密封件密封地接合閥體座并且阻止蒸汽沿著第一流徑流動(dòng)，其中，允許蒸汽沿著第二流徑流動(dòng)經(jīng)過蒸汽滲透膜、所述至少一個(gè)閥孔并且流出閥體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填注限制排氣閥，其中，閥體包括延伸到閥內(nèi)腔中的環(huán)形唇部，該環(huán)形唇部為浮子限定上部行程界限。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的填注限制排氣閥，其中，環(huán)形唇部限定中心孔，第一流徑沿著第一流徑流經(jīng)該中心孔。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的填注限制排氣閥，其中，閥體座在環(huán)形唇部上形成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的填注限制排氣閥，其中，閥體包括環(huán)形凸緣，貫通所述環(huán)形凸緣形成所述至少一個(gè)閥孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填注限制排氣閥，還包括: 夾緊件，該夾緊件在上部容器安裝端處圍繞閥體的周壁安裝，該夾緊件圍繞蒸汽滲透膜對(duì)齊。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的填注限制排氣閥，其中，夾緊件還包括從夾緊件上延伸出的一系列指形部，該指形部包括夾緊遠(yuǎn)端部分。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的填注限制排氣閥，其中，閥體包括突出脊部，所述突出脊部具有在突出脊部上形成的相應(yīng)的斜坡部分，其中，指形部的夾緊遠(yuǎn)端部分構(gòu)造成在所述斜坡部分上滑動(dòng)直到越過突出脊部，由此指形部定位到裝配位置。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的填注限制排氣閥，其中，閥體還包括邊緣，所述邊緣具有在邊緣中形成的凹口，其中，夾緊件包括定位突片，該定位突片構(gòu)造成在裝配位置定位在凹口中以阻止夾緊件旋轉(zhuǎn)。10.—種構(gòu)造成與還原劑容器一起使用的填注限制排氣閥，該填注限制排氣閥包括: 閥體，該閥體限定內(nèi)腔并具有閥出口； 具有浮體的浮子，該浮體構(gòu)造成被接納在所述內(nèi)腔中并且構(gòu)造成密封地接合閥體； 蒸汽滲透膜，該蒸汽滲透膜布置在排氣閥中，該蒸汽滲透膜構(gòu)造成允許蒸汽通過而阻止液體通過;并且 該浮子能夠在如下位置之間移動(dòng):(i)打開位置，其中蒸汽沿第一流徑流動(dòng)經(jīng)過閥內(nèi)腔并且流出閥體;和(ii)關(guān)閉位置，其中浮子密封地接合閥體并且阻止蒸汽沿著第一流徑流動(dòng)，其中，允許蒸汽沿著第二流徑流動(dòng)經(jīng)過蒸汽滲透膜并且流出閥體。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的填注限制排氣閥，其中，閥體具有在上部容器安裝端和相對(duì)端之間延伸的周壁，該閥體限定閥體座和至少一個(gè)閥孔。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的填注限制排氣閥，其中，蒸汽滲透膜布置成鄰近所述至少一個(gè)閥孔。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的填注限制排氣閥，其中，浮子還包括構(gòu)造成密封地接合閥體座的浮子密封件。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的填注限制排氣閥，其中，閥體限定閥體窗。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的填注限制排氣閥，其中，浮子限定浮子窗，其中在關(guān)閉位置，允許蒸汽通過閥體窗、通過浮子窗和通過蒸汽滲透膜。16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的填注限制排氣閥，還包括: 圍繞閥體安裝的夾緊件，該夾緊件圍繞蒸汽滲透膜對(duì)齊，其中，該夾緊件還包括從夾緊件上延伸出的一系列的指形部，該指形部包括夾緊遠(yuǎn)端部分。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的填注限制排氣閥，其中，閥體包括突出脊部，該突出脊部具有在突出脊部上形成的相應(yīng)的斜坡部分。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的填注限制排氣閥，其中，指形部的夾緊遠(yuǎn)端部分構(gòu)造成在所述斜坡部分上滑動(dòng)直到越過突出脊部，由此指形部定位到裝配位置。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的填注限制排氣閥，其中，閥體還包括邊緣，該邊緣具有在邊緣中形成的凹口。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的填注限制排氣閥，其中，夾緊件包括定位突片，該定位突片構(gòu)造成在裝配位置定位在所述凹口中以阻止夾緊件旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】B60K13/04GK105829154SQ201480069285
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月18日
【發(fā)明人】M·邁莫, C·T·莫伊, V·K·米爾斯
【申請(qǐng)人】伊頓公司