专利名称：双向阀与活性碳罐的一体化装置及其与油箱间的组合体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种一体化装置，特别是将双向阀与活性碳罐整合在一中空罐体内所组成的装置，本发明也包含将该中空罐体装设于油箱上以构成组合体的技术。
现有技术坊间为了解决车辆油箱内挥发油气(Fuel gas)容易外泄的问题，一般皆会在油箱(Fuel Tank)上增设一油气导引管道，借助引擎进气端所产生的负压，将油气导引回收至内燃引擎的进气端，供应引擎使用，并可以此防止油气外泄至大气中造成空气污染。
在上述油气导引管道上，业者会配置一活性碳罐(Carbon Canister，C/N)，用以吸附(或暂时储存)油箱内挥发的油气。同时，为了调节油箱内的膨胀压力或真空压力的问题，业者也会在油气导引管道上装设一双向阀(Two-Way Valve，TWV)，使油箱内部能够维持与大气压力相对等的状态。此外，业者也会在相邻于油箱的油气导引管道上串接一定压阀(By Pass，BP)，以防止因上述阀件、器具或其油气通路堵塞时，且遇油箱内油气挥发的膨胀压力过大时，可通过定压阀来宣泄膨胀压力，防止油箱发生爆裂或变形，借以保护油箱。
且知，在传统设计中，上述连结于油箱与引擎进气端之间的油气导引管道，是使用若干软管分别连接双向阀(TWV)及活性碳罐(C/N)，或是连接双向阀(TWV)、活性碳罐(C/N)及定压阀(BP)而成。只是，该等软管的串连长度愈长或软管串接数量愈多时，回收管道内的阻抗就愈大，以至于抵减了管道内的真空压，故愈不利于顺畅的回收油气；再者，传统所见的双向阀(TWV)、活性碳罐(C/N)及定压阀(BP)等各个单体构件，在产制及装配上均较为耗费工时与成本，再加上各软管之间容易招致相互牵绊，且不利于缩减组置空间等问题，皆亟需加以改善。
发明内容
本发明目的在于提供一种双向阀与活性碳罐的一体化装置，同时本发明也提供将上述一体化装置简易地装设在油箱上的技术，据以减少软管达到精简组件数量及降低组装工时与成本的目的。
为达上述目的，本发明提供的双向阀与活性碳罐的一体化装置，包括有一中空罐体，配置在油箱与引擎进气端之间，以回收油箱内挥发的油气至引擎进气端；该中空罐体内部分隔成第一腔室与第二腔室；该第一腔室内设有一底孔与顶孔，底孔内设有一油气接管，且顶孔内设有一油气通道连通至第二腔室内；一活动式阀座，设于第一腔室内；阀座上至少设有一阀孔及另一沟槽，用以调节油箱内的膨胀压与真空压；一上弹簧，设于阀座与第一腔室的顶壁之间，借以向下推触阀座；一下弹簧，设于阀座与第一腔室的底壁之间，借以向上推触阀座；一盘状阀件，设于阀孔与下弹簧之间，借以开启或关闭阀孔；及若干不织布及活性碳，装设于第二腔室内；且第二腔室上至少设有一油气回收管，连接至引擎进气端。
本发明将一中空罐体内部分隔成第一腔室及第二腔室，将第一腔室构筑形成一双向阀，可定压宣泄油箱内产生的膨胀压力或真空压力，以避免油箱发生收缩变形或爆裂的现象；同时并将第二腔室构筑形成一活性碳罐，用以吸附及暂时储存油箱内挥发的油气。
另一方面，本发明在第一腔室内通过设置连通于油箱的油气接管以及另一连通至第二腔室的油气通道，该油气接管可导引油箱中挥发的油气至第一腔室内，并通过双向阀调节油箱内压；该油气通道可将油气导引至第二腔室的活性碳罐内吸附(或暂时储存)；同时，本发明在第二腔室上设的油气回收管，可传送油气至引擎的油气进气端，供应引擎再利用。此外，第二腔室上附加形成的另一通气管，使与大气相连通，可经过滤组件的阻隔而作为油气回收管道连通至大气的通气口，以避免油箱或油气回收管道内集结了油气的膨胀压或阻碍油气供应的真空压。
本发明另涉及在油箱的壳体上开设一组装孔，以便将上述油气接管嵌入于组装孔内，促使中空罐体能够简易地被装设在油箱上，回收油箱内挥发的油气。
再者，本发明也涉及在上述中空罐体的油气通道内增设一定压阀，当上述通气管遭遇堵塞而导致油箱内集结油气的膨胀压力过大时，令定压阀开阀，以避免油箱爆裂或变形。
图1揭示出第一实施例的俯视剖示图，说明该中空罐体内部有第一腔室与第二腔室，于该第一腔室内装设有活动式阀座、上弹簧、下弹簧与阀件。
图2揭示出图1中A-A断面的剖示图，说明该第一腔室底部具有一底置型油气接管，且该第一腔室内具有一连通至第二腔室的油气通道。
图3揭示出图1中B-B断面的剖示图，说明以第二腔室作为活性碳罐，并具通气管及油气回收管。
图4揭示出本发明第二实施例的剖示图，说明将横置型中空罐体装设于油箱蒸发气室顶部，使油气接管嵌入于该组装孔内，形成中空罐体与油箱的组合体。
图5揭示出本发明一动作示意图，说明当油箱内形成膨胀压时，会推升阀座上移，导引油气通过第一及第二腔室以供应引擎回收使用，据以调节油箱内的膨胀压。
图6揭示出本发明另一动作示意图，说明当油箱内形成真空压时，会吸引阀件下移并开启阀孔，导引外界大气压力进入油箱内调节其真空压。
图7揭示出本发明第三实施例的剖示图，说明一垂置型的中空罐体使用一连接管将油气导入第二腔室内。
图8揭示出本发明第四实施例的剖示图，说明将一垂置型中空罐体装设于油箱端侧，使油气接管嵌入于该组装孔内，形成中空罐体与油箱的组合体。
图9揭示出本发明第五实施例的剖示图，说明在垂置型中空罐体的油气通道上具一延伸通道连通至第二腔室内。
图10揭示出本发明第六实施例的剖示图，说明在油气通道上设有一定压阀，可降低油箱内油气的膨胀压力。
具体实施例方式首观如图1至图3所示，示出本发明第一实施例的配置状态，主要是在一横置型的中空罐体1内分成左、右间隔的第一腔室2与第二腔室3；其中
第一腔室2内设有一底孔21与顶孔23(如图1及图2所示)；底孔21内有一油气接管22外露，可连通至油箱4内(如图4所示)，且顶孔23内有一油气通道24，可连通至第二腔室3内；同时，第一腔室2内容设有一活动式阀座7，且第一腔室2的底孔21周围设有一软性垫圈79；该阀座7上具有杯罩形的上阀槽71与下阀槽72；上、下阀槽71及72之间具有一阀壁70相间隔，且阀壁70的中心有至少一阀孔73，可连通于上阀槽71和下阀槽72；一上弹簧74容置于上阀槽71与第一腔室2的顶壁之间，能对阀座7施加一向下的作用力；一下弹簧75容置于下阀槽72与第一腔室2的底壁之间，且一盘状阀件76容设于阀孔73一侧与下弹簧75之间；该下弹簧75能对阀座7及阀件76施加一向上的作用力，且下弹簧75能控制阀件76开启或关闭阀孔73；同时，阀座7的外壁周边上形成有环形凸肋77，足以导引阀座7于第一腔室2内活动位移，凸肋77上设有若干沟槽78，导通阀座7周围的第一腔室2内的油气；据以构筑形成本发明位在横置型中空罐体1内的双向阀。
上述上弹簧74的簧压必须大于下弹簧75。且，上述盘状阀件76，可由一盘状弹簧座的座面上设置软性阀塞而制成，因此当阀塞阀件76受迫紧时，能通过软性阀塞紧闭阀孔73。
第二腔室3内装设有若干不织布51及活性碳50(如图2及图3所示)，该等不织布51可以阻隔活性碳50外漏，不织布51与活性碳50并可一同作为滤除油气中杂质的过滤组件；再者，第二腔室3上至少连通有一油气回收管32(如图1及图3所示)，可连接至内燃引擎进气端，以供应回收的油气；此外，第二腔室3上亦可附加另一通气管31，使与外界大气相连通，可调节油箱4的内压(膨胀压或真空压)；据以将第二腔室3构筑成可吸附(或暂时储存)油气的活性碳罐，并使与上述双向阀一体形成于中空罐体1内，以制成本发明的一体化装置。
上述横置型中空罐体1上的油气接管22，可通过软管衔接至油箱内，以回收油气；或者采用本发明介绍于后的第二实施例，使横置型中空罐体1与油箱4一同装设结合成一组合体，将可免除软管的衔接。
本发明第二实施例包含将上述横置型中空罐体1与油箱之间简易装设成一组合体的技术(如图4所示)，其中油箱4上设有一加油口44，可注入油液41于油箱4内，油箱4内的油液41表面上方形成有一蒸发气室42，本发明在油箱4顶面的壳体上开设出一组装孔43，使与蒸发气室42相连通；该组装孔43可供上述油气接管22嵌入，使中空罐体1能够简易地装设在油箱4的蒸发气室42顶部，据以制成本发明的组合体。
依据上述结构，当引擎未启动，引擎进气端的负压吸力没有进入中空罐体)的第二腔室3内吸取油气时，第一腔室2内不受负压作用，且阀座7被上弹簧74向下推移至使下弹簧75能迫紧阀件76紧闭阀孔73的状态(如图4所示)，同时阀座7的下阀槽72底端的槽壁能抵触垫圈79，阻隔下阀槽72内部气室与第一腔室2相连通，因此能防止油箱4内的油气外泄。
另如上述引擎未启动状态下，油箱4内因外界气温升高至使油气挥发至蒸发气室42内集结而产生膨胀压时，会推升阀座7上移并压缩上弹簧74，以开启一油气门25(如图5所示)；此刻，油箱4内挥发的油气便可经由油气接管22、底孔21、油气门25、沟槽78及油气通道24而传送至第二腔室3内，供应引擎回收油气使用，借以调节油箱4内的膨胀压。
再如上述引擎未启动状态下，因油液面或外界气温的下降至使油箱4内产生真空压时，一旦真空压大于下弹簧75的簧压作用力时，会吸着阀件76下降以压缩下弹簧，使阀件76脱离阀座7并开启阀孔73(如图6所示)，此刻外界大气压力可透过通气管31及第二腔室3进入第一腔室2内，并由阀孔73、下阀槽72、底孔21及油气接管22而导引进入油箱4内，借以调节油箱4内的真空压。
另当启动引擎而使油箱4正常供油状态下，引擎进气端的负压吸力会经油气回收管32(如图3所示)主动吸取中空罐体1第二腔室3内的油气，其间负压会进入第一腔室2内吸引承受上弹簧74簧压的阀座7向上位移(如图5所示)，开启下阀槽72与第一腔槽2间的油气门25，至使产生与上述图5所示的相同状态，亦即使油箱4内挥发的油气能够以较低阻抗的方式顺畅的导入第二腔室3内，以利回收至引擎进气端，并与新生成的燃气相混合，进而供应引擎使用。
除上述以外，本发明也延伸出第三实例的装配形态(如图7所示)，与上述实施例不同之处在于将该中空罐体10设计成垂置型式，使垂置型的中空罐体10内形成有上、下间隔的第一腔室20与第二腔室30；第一腔室20的油气通道24上连通有外接管241，且第一腔室20的油气接管220延伸至第一腔室20端侧，而形成侧置的外露形式；同时，第二腔室30上增设一导引管33，使外接管241与导引管33之间使用一连接管27相连通，可将第一腔室20内的油气导引至第二腔室30内，其余皆与上述实施例相同。
本发明并揭示另一第四实施例(如图8所示)，主要是将上述第三实施例的垂置型中空罐体10装设在油箱40的端侧；其中，组装孔430设于油箱40的端侧壳体上，并与蒸发气室420相连通，以便将上述侧置形式的油气接管220嵌入于油箱40端侧的组装孔430内，促使垂置型中空罐体10能够简易的组装在油箱40的端侧壳体上，其余实施内容皆与上述实施例相同，据以形成本发明组合体的另一实施形态。
再者，本发明也由上述第三、四实施例中延伸出另一第五实施例(如图9所示)，与上述不同之处在于将上述垂置型中空罐体10内的油气通道24直接延伸至第一腔室20底部，以形成一延伸通道242而与第二腔室30相连通，以便在垂置型中空罐体10内直接将第一腔室20内的油气导引至第二腔室30内，其余内容皆与上述实施例相同，并可简易组装在上述第四实施例的油箱40的端侧壳体上。
又本发明第六实施例揭示出在上述一至五施例中，包含横置型或垂置型中空罐体1或10内的油气通道24上穿设一泄压孔28，并连结一定压阀6而与外界大气相通(如图10所示)；该定压阀6可包含一锁组在中空罐体1或10上的锁栓61，锁栓61内设有一与泄压孔28相连通的透气孔63及弹簧容置孔62；该容置孔62内设有一弹簧64顶持另一圆珠65，以封闭或开启泄压孔28，且该透气孔63连通至外界大气；据此，当油箱4或40内的油气膨胀压力过大无法宣泄时(例如超过4Psi时)，油气通道24内的油气会推抵定压阀6内的圆珠65打开泄压孔28，以便在危急时立即泄除油箱4或40内的膨胀压力。
由上述可知，因为本发将双向阀与活性碳管组装在一中空罐体内，且该中空罐体也能装设于油箱上，因此可有效减少软管的使用量，以避免造成牵绊，且具备可降低回收油气时的阻抗，精简结构组件数量、进而有效减轻制造与组装成本。
综上所述，已详细说明本发明的技术内容，但本发明并不局限于此，凡依据上述内容而作出简略修饰的等效技术均应隶属于本发明的应用范畴，并予陈明。
权利要求
1.一种双向阀与活性碳罐的一体化装置，其特征在于，包括有一中空罐体，配置在油箱与引擎进气端之间，以回收油箱内挥发的油气至引擎进气端；该中空罐体内部分隔成第一腔室与第二腔室；该第一腔室内设有一底孔与顶孔，底孔内设有一油气接管，且顶孔内设有一油气通道连通至第二腔室内；一活动式阀座，设于第一腔室内；阀座上至少设有一阀孔及另一沟槽，用以调节油箱内的膨胀压与真空压；一上弹簧，设于阀座与第一腔室的顶壁之间，借以向下推触阀座；一下弹簧，设于阀座与第一腔室的底壁之间，借以向上推触阀座；一盘状阀件，设于阀孔与下弹簧之间，借以开启或关闭阀孔；及若干不织布及活性碳，装设于第二腔室内；且第二腔室上至少设有一油气回收管，连接至引擎进气端。
2.如权利要求1所述双向阀与活性碳罐的一体化装置，其特征在于，其中该阀座上有一阀壁，该阀孔设于该阀壁上。
3.如权利要求1所述双向阀与活性碳罐的一体化装置，其特征在于，其中该阀座的外壁周边上设有环形凸肋，该沟槽设于凸肋上。
4.如权利要求1所述双向阀与活性碳罐的一体化装置，其特征在于，其中该上弹簧设在阀座的上阀槽内，且该下弹簧设在阀座的下阀槽内。
5.如权利要求1所述双向阀与活性碳罐的一体化装置，其特征在于，其中该第一腔室的底孔周围设有一软性垫圈，供下阀槽底端的槽壁相抵触，以阻隔下阀槽内部气室与第一腔室相连通。
6.如权利要求1所述双向阀与活性碳罐的一体化装置，其特征在于，其中该中空罐体内的油气通道设有外接管，且第二腔室上增设一导引管，外接管与导引管之间具有一连接管相连通。
7.如权利要求1所述双向阀与活性碳罐的一体化装置，其特征在于，其中该中空罐体内的油气通道直接延伸至第一腔室底部，以形成一延伸通道而与第二腔室相连通。
8.如权利要求1所述双向阀与活性碳罐的一体化装置，其特征在于，其中第二腔室上设有一通气管，与外界大气相连通。
9.如权利要求1所述双向阀与活性碳罐的一体化装置，其特征在于，其中该油气通道上具一泄压孔，并连结一定压阀而与外界大气相通。
10.如权利要求9所述双向阀与活性碳罐的一体化装置，其特征在于，其中该定压阀包含一锁组在中空罐体上的锁栓，锁栓内具一透气孔及弹簧容置孔，分别与外界大气及泄压孔相连通，该容置孔内具有弹簧顶持一圆珠，以封闭或开启泄压孔。
11.一种权利要求1至10任一所述双向阀与活性碳罐的一体化装置与油箱的组合体，其特征在于所述油箱壳体上具有一组装孔，使与油箱内的油液表面上方的蒸发气室相连通，且上述双向阀与活性碳罐的一体化装置的油气接管嵌入组装孔内，导引油箱内的油气进入第一腔室。
全文摘要
一种双向阀与活性碳罐的一体化装置及与油箱间的组合体，包含一中空罐体，内部具有一可调节油箱内压的第一腔室与另一内设有活性碳罐的第二腔室，第一腔室内至少有一可连通于油箱的油气接管以及另一连通至第二腔室的油气通道，同时第二腔室内至少有一油气回收管；据以形成一整合双向阀与活性碳罐的一体化装置，并将该中空罐体装设于油箱的一侧端壁上，使该油气接管能嵌组于油箱上形成一组合体。
文档编号B60K15/03GK1896487SQ200610000950
公开日2007年1月17日 申请日期2006年1月16日 优先权日2005年7月12日
发明者王炤程, 黃俊超 申请人:上海钊辉科技有限公司