旁通止回阀以及具有该旁通止回阀的文丘里装置的制造方法
【专利说明】旁通止回阀以及具有该旁通止回阀的文丘里装置
[0001]相关申请
[0002]本申请要求递交于2014年4月4日的美国临时申请第61/975，542号的权益，该申请的全文通过引用方式合并于本文中。
技术领域
[0003]本申请涉及利用文丘里效应和止回阀来产生真空的吸气器中的噪声衰减，更特别地涉及其中具有更快速密封的、具有改善的空气流通性的旁通止回阀。
【背景技术】
[0004]例如车辆发动机的发动机在很久以前已经包含了吸气器和/或止回阀。通常，吸气器用来通过引导一些发动机空气穿过文丘里间隙，而产生比发动机歧管真空低的真空。吸气器中可以包括止回阀，或者系统可以包括单独的止回阀。
[0005]在吸气器或止回阀的大多数运行状态期间，流被分类为湍流。这意味着，除了空气的牵连运动之外，还存在叠加的涡流。这些涡流是流体力学领域公知的。取决于运行状态，这些涡流的数量、物理尺寸和位置持续地变化。这些涡流存在的一个结果是，它们产生流体中的压力波。这些压力波是在一系列频率和量值上产生的。当这些压力波穿过连接孔而到达使用该真空的装置时，会开始激励不同的固有频率。这些固有频率是空气或周围结果的振荡。如果这些固有频率在可听范围内且具有足够的量值，会听到湍流产生的噪声，或者在防护罩下方，和或在乘客隔室中。这种噪声是不期望的，需要新的吸气器和/或止回阀来消除或减小由于湍流气流产生的噪声。
[0006]发明概述
[0007]通过本文公开的各个实施例克服了在此描述的旁通止回阀中的密封部件的噪声问题和非均匀闭合。旁通止回阀具有:壳体，该壳体限定了内空腔，该内空腔具有第一座和第二座；以及密封部件，其位于内空腔内，能够在抵靠第一座的闭合位置与抵靠第二座的打开位置之间平移。第二座限定了支撑结构和下游侧，该支撑结构具有预定高度的中间区域，所述下游侧具有比中间区域的预定高度短的高度。密封部件能够抵靠第二座安置，使其下游部分比其上游部分更远离第一座。
[0008]在一个实施例中，第二座还可以包括上游侧，所述上游侧的高度比中间区域的高度小而大于下游侧的高度。在一个实施例中，密封部件能够在抵靠第一座的大致平面型闭合位置与抵靠第二座的弓形位置之间偏转。而在另一实施例中，密封部件可以为大致刚性的且相对于限定旁通止回阀的第一座的表面成一角度地抵靠第二座安置。
[0009]中间区域具有将密封部件定位成比预定距离更靠近第一座的高度，并且支撑结构包括多个指形件，其绕止回阀的出口端口沿周向间隔开地延伸进入内空腔。多个指形件具有不同的高度和以下布置:(i)限定中间区域的至少两个沿直径相对的指形件；(ii)在中间区域的上游侧的一个或多个中等高度指形件，其具有比限定中间区域的指形件的总高度小大约10%至大约30%的高度；以及(iii)在中间区域的下游侧的一个或多个较短指形件，其具有比中等高度指形件的高度小的高度。
[0010]支撑结构还可以包括一个或多个第四高度指形件，其定位成相对于一个或多个中等高度指形件接近支撑结构的与中间区域相对的一侧。这些第四高度指形件具有比所述中等高度指形件的高度小而比所述一个或多个较短指形件的高度大的高度。此外，支撑结构可以包括一个或多个第五高度指形件，其定位成相对于较短指形件接近支撑结构的与中间区域相对的一侧。这些第五高度指形件可以具有比所述较短指形件小的高度。
[0011 ] 在一个实施例中，壳体可以包括延伸进入内空腔的销、贯通密封部件的孔，销被接纳在孔中以使密封部件沿销平移。
[0012]在另一方案中，在文丘里装置中可以包括此处描述的旁通止回阀，用来控制流体流经布置于文丘里间隙下游的旁通端口且绕过文丘里间隙。文丘里装置可以包括控制流体流经与文丘里间隙流体连通的抽吸端口的第二止回阀，以及布置在文丘里间隙与旁通止回阀的第二端口之间的流体路径中的第一消声部件，和/或连接到进入旁通止回阀的入口端口上游的第二消声部件。第一消声部件可以容纳在双腔室罐中，所述双腔室罐形成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室容纳所述消声部件，所述第二腔室围绕所述排放部的从所述第一腔室上游远离所述文丘里间隙的至少一部分，第二消声部件可以布置在导管或壳体内，其将所述消声部件布置在与所述旁通止回阀流体连通的流体流路内，且可以为与第一消声部件相似的单腔室或双腔室。
【附图说明】
[0013]图1是用于衰减来自湍流气流的噪声的吸气器的第一实施例的侧视立体图。
[0014]图2是图1的吸气器的侧视纵向剖视平面图。
[0015]图3A是用于衰减来自湍流气流的噪声的吸气器的第二实施例的侧视立体图。
[0016]图3B是图3A的吸气器的侧视纵向剖视平面图。
[0017]图4A是消声部件的一个实施例的俯视立体图。
[0018]图4B是消声部件的另一实施例的俯视立体图。
[0019]图4C是消声部件的另一实施例的俯视平面图。
[0020]图5A是用于衰减来自湍流气流的噪声的吸气器的第三实施例的侧视立体图。
[0021]图5B是图5A的吸气器的侧视纵向剖视平面图。
[0022]图6A是用于衰减来自湍流气流的噪声的吸气器的第四实施例的侧视立体图。
[0023]图6B是图6A的吸气器的侧视纵向剖视平面图。
[0024]图7是用于衰减来自湍流气流的噪声的吸气器的第五实施例的侧视纵向剖视平面图，其中吸气器包括改进的旁通止回阀。
[0025]图8A和8B分别是图7所示的旁通止回阀的下部阀座部分的端视立体图和侧视平面图。
[0026]图9是用于衰减来自湍流气流的噪声的吸气器的第六实施例的侧视纵向剖视平面图，其中吸气器包括改进的旁通止回阀。
[0027]发明详述
[0028]下面的发明详述将图示说明本发明的一般性原理，其示例另外在附图中图示出。在附图中，相似的附图标记表示相同或功能上相似的元件。
[0029]此处使用的“流体”可以是指任何液体、悬浮液、胶体、气体、等离子体或其组合。
[0030]图1是用于例如车辆发动机的发动机中的吸气器-止回阀组件的外部视图，通常由附图标记100来表示。发动机可以是内燃机，车辆或发动机可以包括需要真空的装置。止回阀和/或吸气器通常连接到内燃机，位于发动机节流阀之前以及发动机节流阀之后。除了包括代表本文所标识的发动机的具体组件的几个框之外，发动机及其全部组件和/或子系统未显示在图中，应当理解的是发动机组件和/或子系统可以包括任何常见于车辆发动机中的发动机组件和/或子系统。虽然图中的实施例因为动力端口 108连接到大气压而在本文称为吸气器，但是实施例不限于此。在其他实施例中，动力端口 108可以连接到增压后的压力，例如由于涡轮增压器生成的增压空气所产生的压力，因此现在“吸气器-止回阀组件”优选地称为喷射器，或者两者一般地称为文丘里装置。
[0031]本文公开的吸气器-止回阀组件可以具有可替代的实施例，例如图1和图2、图3A和3B、图5A和5B、图6A和6B、以及图7的实施例。每个吸气器-止回阀组件，如图2所示，能够连接到需要真空的装置102且通过使空气流流经被设计成产生文丘里效应的通道144而产生用于所述装置102的真空，该通道144大致延伸吸气器-止回阀组件的一部分的长度。吸气器-止回阀组件包括壳体101，如图所示，其由壳体上部104和壳体下部106构成。上部和下部的指定是相对于页面上定向的图，用于说明的目的，当在发动机系统中使用时不限于图示的定向。优选地，壳体上部104通过超声焊接、加热或用于在它们之间形成气密密封的其他常规方法与壳体下部106相接合。
[0032]仍参考图1-2，壳体下部106限定了通道144，该通道包括多个端口，一些端口能够连接到发动机的组件或子系统。所述端口包括:(1)动力端口 108，其供应来自发动机进气滤清器170的清洁空气，当用作吸气器时，通常从发动机节流阀的上游获得；(2)抽吸端口110，其能够经由止回阀111连接到需要真空的装置102 ; (3)排放端口 112，其连接到位于发动机节流阀下游的发