专利名称：用于自通气排泄阀的设备、系统和方法
技术领域：
本发明涉及液体排泄阀，且更明确地说，涉及用于在各种压力下排泄液体的自通 气排泄阀。
背景技术：
许多应用都要求将累积的液体从容器中排出。举例来说，与许多类型的柴油机引 擎一起使用的燃料_水分离器将水从燃料供应移除，将水收集在容器中。为了使燃料_水 分离器继续将水从燃料供应移除，累积的水必须被排泄。令事情更为复杂的是，泵可在引擎 运转时对燃料供应进行加压，但在引擎不运转时是不起作用的。已知的排泄解决方案通常过分复杂，涉及弹簧、立管、杠杆、活塞、柱塞等。这些系 统制造和维护起来较难且较昂贵。许多排泄解决方案都被设计成在特定压力条件下起作 用，且可能不允许液体在其它压力下排泄。被设计成在压力下排泄液体的排泄阀通常难以 在大气压力下排泄液体，而形成气封。被设计成在大气压力下排泄液体的排泄阀在液体处 于大气压力以上时会不规律地泄漏或喷射液体。从以上论述来看，应明白，需要一种在各种压力条件下排泄液体的设备、系统和方 法。有利的是，此设备、系统和方法制造和维护起来将相对较简单。
发明内容
根据技术现状，且特别是根据此项技术中尚未被当前可用的排泄阀完全解决的问 题和需要，而开发本发明。因此，已开发本发明以提供一种克服许多或所有在上文所论述的 此项技术中的缺点的用于自通气排泄阀的设备、系统和方法。所述用以排泄液体的设备具备多个元件，其经配置以在功能上执行在各种压力下 排泄液体的必要步骤。所描述的实施例中的这些元件包含内部排泄主体、内部液体出口、 空气入口、外部排泄主体、外部液体出口、下部密封件、上部密封件和紧固构件。在一个实施例中，所述内部排泄主体安置在容器上。内部排泄主体具有内部液体 出口和空气入口。在一个实施例中，所述空气入口安置成与内部液体出口径向偏离，且在内 部液体出口上方。在另一实施例中，空气入口的横截面面积小于内部液体出口的横截面面 积。在一个实施例中，空气入口的横截面面积约小于内部液体出口的横截面面积的四分之 一。在另一实施例中，空气入口包括挡水表面。外部排泄主体安置在内部排泄主体周围和下方。在一个实施例中，外部排泄主体 包括外部液体出口。外部排泄主体可以可调整地耦合到内部排泄主体。在一个实施例中， 外部排泄主体的接触下部密封件和上部密封件中的至少一者的一个或一个以上边缘经圆 化。在另一实施例中，内部液体出口和外部液体出口垂直定向，使得液体沿大体上垂直的轴 排泄。在一个实施例中，内部排泄主体和外部排泄主体中的至少一者包括金属。所述金属 可选自由锌和铝组成的群组。在另一实施例中，内部排泄主体和外部排泄主体中的至少一 者包括聚合物。
在一个实施例中，下部密封件安置在内部液体出口下方，且在内部排泄主体与外 部排泄主体之间。在一个实施例中，下部密封件啮合下部密封表面。在一个实施例中，下部 密封件包括限定内部排泄主体的下部部分的0形环，所述下部部分在内部液体出口下方延 伸。在另一实施例中，下部密封件包括面密封件。在一个实施例中，上部密封件限定内部液体出口和空气入口。在一个实施例中，上 部密封件安置在内部排泄主体与外部排泄主体之间。在另一实施例中，上部密封件包括限 定内部排泄主体的上部部分的0形环，所述上部部分安置在空气入口的至少一部分上方。 在一个实施例中，上部密封件包括面密封件。在一个实施例中，紧固构件可以可调整地将外部排泄主体耦合到内部排泄主体。 在另一实施例中，紧固构件导引外部排泄主体，使得下部密封件在上部密封件打开之前打 开。在另一实施例中，紧固构件包括外部排泄主体的内部面上的螺纹以及内部排泄主体的 外部面上的螺纹。在另一实施例中，紧固构件包括一个或一个以上直角转弯紧固件。基于本发明的系统可以使水与燃料分开且排泄水。所述系统可由燃料-水分离器 和自通气排泄阀来体现。明确地说，在一个实施例中，所述系统可包含水传感器、燃料箱、升 液泵、燃料泵和/或内燃引擎。一种方法和多种额外设备将被说明，其包括与上文所揭示大 体上类似的元件和步骤。本说明书中对特征、优点或类似语言的参考并不暗示可用本发明实现的所有特征 和优点应在或在本发明的任一单个实施例中。相反，涉及特征和优点的语言应被理解为表 示结合一实施例而描述的具体特征、优点或特性包含在本发明的至少一个实施例中。因此， 本说明书中对特征和优点的论述以及类似语言可(但不一定)涉及同一实施例。此外，可在一个或一个以上实施例中，以任何合适方式来组合本发明所描述的特 征、优点和特性。相关领域的技术人员将认识到，本发明可在无特定实施例的具体特征或优 点中的一者或一者以上的情况下实践。在其它例子中，额外特征和优点可在某些实施例中 认出，但可能不存在于本发明的所有实施例中。本发明的这些特征和优点将从以下描述内容和所附权利要求书变得更完全明了， 或可通过如下文所陈述的本发明的实践而习得。
为了使本发明的优点将容易理解，将参考在附图中说明的特定实施例来再现对上 文简要描述的本发明的更明确描述。在理解这些图仅描绘本发明的典型实施例且因此将不 被视为限制本发明的范围的情况下，将通过使用附图，用额外的特殊性和细节来描述并阐 释本发明，其中图1是说明根据本发明的自通气排泄系统的一个实施例的示意性框图；图2A是说明根据本发明的处于完全关闭位置的自通气排泄阀的一个实施例的示 意性框图；图2B是说明根据本发明的处于完全打开位置的自通气排泄阀的一个实施例的示 意性框图；图3A是说明根据本发明的处于完全关闭位置的自通气排泄阀的一个实施例的示 意性框图3B是说明根据本发明的处于部分打开位置的自通气排泄阀的一个实施例的示 意性框图；图3C是说明根据本发明的处于完全打开位置的自通气排泄阀的一个实施例的示 意性框图；图4是说明根据本发明的液体排泄方法的一个实施例的示意性流程图；以及图5是说明根据本发明的液体排泄方法的一个实施例的示意性流程图。
具体实施例方式本说明书中对“一个实施例”、“一实施例”或类似语言的参考意味着结合所述实施 例而描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，本说明书中短 语“在一个实施例中”、“在一实施例中”以及类似语言的出现可(但不一定)全部涉及同一 实施例。此外，可在一个或一个以上实施例中，以任何合适方式来组合本发明所描述的特 征、结构或特性。在以下描述中，提供大量具体细节，以确保对本发明实施例的全面理解。然 而，所属领域的技术人员将认识到，可在无所述具体细节中的一者或一者以上的情况下，或 用其它方法、组件、材料等等来实践本发明。在其它例子中，未详细展示或描述众所周知的 结构、材料或操作，以避免模糊本发明的方面。图1描绘用于将液体(例如水)从容器、器皿等(例如燃料_水分离器106)排出 的系统100。在所说明的实施例中，系统100包括箱102、升液泵104、燃料-水分离器106、 自通气排泄阀110、高压泵112以及引擎114。鉴于本说明书，将明显看到，大体上类似于图 1的自通气排泄阀110的自通气排泄阀可用于将液体从其它容器、器皿等排出。在所描绘的实施例中，燃料箱102经配置以储存液体(例如基于碳氢化合物的燃 料)和将所述液体分配给系统100。所述液体可包括基于饱和碳氢化合物或烷烃的燃料，且 可从天然存在的石油或生物材料得到，或可以合成方式创造等。在所说明的实施例中，液体 包括例如柴油或生物柴油等燃料，其经配置以在引擎114中使用。燃料箱102可能易受水 冷凝作用影响，水冷凝可能将液态水引入基于碳氢化合物的燃料中。由于水相对于基于碳 氢化合物的燃料的较高密度，因此水可与燃料分离，沉到燃料下方。在所说明的实施例中，燃料箱102与升液泵104流体连通。升液泵104将液体从 燃料箱102经由燃料-水分离器106转移到高压泵112。在一个实施例中，升液泵104可经 配置以抽吸液体，使其经过一个或一个以上过滤器(未图示)。所述一个或一个以上过滤器 可与燃料箱102、升液泵104、燃料-水分离器106和/或高压泵112整合，或可与系统100 的其它部件分离，但与其流体连通。升液泵104可为能够将液体从燃料箱102经由系统100 抽吸到高压泵112的机械泵、电泵或另一满足此要求的泵。升液泵104可经配置以使用隔 板或类似物来抽吸燃料。可使用凸轮轴凸角或通过另一构件来以电方式、机械方式致动隔 板。在一个实施例中，升液泵104可包括用以将空气从系统100放出的构件，例如手动抽 吸杠杆；或用以以电方式使升液泵104在引擎114运转之前运转的构件。在某些实施例中， 箱102可处于远离升液泵104的位置，且升液泵104可经配置以从远处位置提升燃料，所述 燃料可大体上在升液泵104下方或成切线地从升液泵104移除。燃料-水分离器106经配置以使水与燃料分离。水可能已在箱燃料102中冷凝时
7被引入燃料中(如上文所述)，或可能在进入燃料箱102之前已存在于燃料中。燃料-水 分离器106可使用燃料与水的密度之间的差异来使水与燃料分离。燃料_水分离器106可 使水与燃料分离，使得水集中在燃料-水分离器106的下部部分中。在另一实施例中，燃 料_水分离器106包括一个或一个以上燃料过滤器。在所描绘的实施例中，燃料-水分离器106包括水传感器108。水传感器108向用 户、操作者、技师等警告燃料-水分离器106中水的存在。水传感器108可向用户警告任何 水的存在，或水传感器108可在存在预定量的水之后警告用户。水传感器108可为磁性浮 子传感器、机械浮子传感器、电容或射频(RF)液面传感器、电传感器或能够检测水的存在 或者水或水位的预定量的另一类型的传感器。水传感器108可通过触发告警灯(未图示)、 使铃发出声音等来警告用户。告警灯可并入仪表盘、仪表面板、方向盘中，或以其它方式安 置，使得用户有可能看到告警灯。在所说明的实施例中，燃料-水分离器106包括自通气排泄阀110。图2A、图2B、 图3A、图3B和图3C更详细地论述自通气排泄阀110。一般来说，自通气排泄阀110具有 完全关闭位置，其中自通气排泄阀110大体上被密封；部分打开位置，其中下部密封件被打 开，从而允许液体在处于来自升液泵104的压力下时退出自通气排泄阀110 ；以及完全打开 位置，其中下部密封件和上部密封件都被打开，从而允许空气进入自通气排泄阀110且形 成虹吸，其允许液体在大气压力下退出自通气排泄阀110。在一个实施例中，用户可如关于 图5和图6更详细地描述那样操作自通气排泄阀110以排泄液体。高压泵112将燃料注入到引擎114中。高压泵112为燃料泵，例如管道高压燃油 喷射泵(inline jerk pump)、分油泵或另一燃料注入器型泵。高压泵112在较低压力下接 收燃料，且在较高压力下将燃料抽吸到引擎114。高压泵112根据注入时序来抽吸燃料，从 而基于注入时序将精确量的燃料传递到引擎114中的多个燃料注入器中的每一者。高压泵 112经配置以承受极端压力、温度和其它引擎条件。高压泵112可包括储油器或类似物，以 润滑高压泵112的一个或一个以上内部组件。高压泵112可包括一个或一个以上柱塞、圆 筒等。在一个实施例中，高压泵112可包括单个高压柱塞和圆筒，其使用旋转阀组合件或类 似物将燃料分配到引擎114的每一汽缸。在另一实施例中，高压泵112针对引擎114的每 一汽缸包括一柱塞和一圆筒。在所说明的实施例中，引擎114包括柴油机引擎或以碳氢化合物作为燃料的另一 内燃引擎。引擎114接收来自高压泵112的燃料。引擎114可使用压缩点火来从燃料产生 动力。引擎114可为例如汽车、摩托艇、飞机等交通工具、发电机、重型机械等提供动力。图2A说明处于完全关闭位置的自通气排泄阀200的一个实施例。自通气排泄阀 200可大体上类似于图1的自通气排泄阀110。在所说明的实施例中，自通气排泄阀200包 括内部排泄主体202、外部排泄主体204、上部密封件206、下部密封件208以及一个或一个 以上紧固件210。内部排泄主体202可形成于容器、器皿、箱、贮存器等上或以其它方式耦合到容 器、器皿、箱、贮存器等，使得用户、操作者或技师可将液体从容器等排出。内部排泄主体202 可包括合成聚合物(例如尼龙或另一塑料)或金属(例如锌、铝等)。在一个实施例中，内 部排泄主体202形成为容器壁的连续部分。在另一实施例中，内部排泄主体202与容器单 独形成，但使用例如粘合剂、焊接、螺纹等紧固件以可移除或不可移除方式耦合到容器。内部排泄主体202可为压铸的、注入模制的，或以其它方式制造。在所描绘的实施例中，内部 排泄主体202的上部部分具有半径斜面。半径斜面提高液体退出内部排泄主体202的流动 速率，且辅助液体流的自动定心。在所说明的实施例中，内部排泄主体202大体上为圆柱形，且包括空气入口 212和 内部液体出口 214。空气入口 212包括开口、通道、通路、孔等，其提供从内部排泄主体202 的外侧到内部排泄主体202的内侧的流体连通。在所描绘的实施例中，空气入口 212大体上 为圆锥形，但在其它实施例中，空气入口 212可为圆柱形、矩形、楔形，或可具有另一形状。 可选择形状以方便制造、优化空气流动，或为了其它设计考虑。在一个实施例中，空气入口 212的表面是防水的。如果空气入口 212的表面以燃料浸润，那么空气入口 212的表面可变 为防水的。在另一实施例中，内部排泄主体202包括类似于空气入口 212的多个空气入口。 在一个实施例中，空气入口 212安置在径向上距内部液体出口至少2毫米处。内部液体出口 214包括一个或一个以上开口、通道、通路、孔等，其提供从内部排 泄主体202的内侧到内部排泄主体202的外侧的流体连通。在所描绘的实施例中，内部液体 出口 214包括多个开口，使得下部密封件208支撑在所述开口之间。内部液体出口 214可包 括围绕中央下部密封件支撑件成大体上圆形配置的多个开口，其中一个或一个以上条、支 柱、柱、托梁、托架、拉杆、支架或其它支撑件安置在开口之间，所述支撑件将下部密封件208 连接到内部排泄主体202的一个或一个以上侧壁。中央下部密封件支撑件在内部液体出口 214下方延伸。在一个实施例中，空气入口 212的横截面面积或多个空气入口的总横截面面 积约小于内部液体出口 214的横截面面积的四分之一。外部排泄主体204通过一个或一个以上紧固件210可调整地耦合到内部排泄主体 202。外部排泄主体204可包括合成聚合物(例如尼龙或另一塑料)或金属(例如锌、铝 等)。外部排泄主体204可为压铸的、注入模制的，或以其它方式制造。外部排泄主体204 可包括与内部排泄主体202相同的材料，或不同材料。在所描绘的实施例中，外部排泄主体204大体上为圆柱形，且包括外部液体出口 216。外部液体出口 216大体上在内部液体出口 214下方，使得其垂直定向，且液体从内部 液体出口 214沿垂直轴排泄到外部液体出口 216。外部排泄主体204相对于内部排泄主体 202具有至少三个位置完全关闭位置、部分打开位置和完全打开位置。在一个实施例中， 当外部排泄主体204处于完全关闭位置时，外部液体出口 216的下部边缘在空气入口 212 的下部边缘下方约25毫米处。在另一实施例中，当外部排泄主体204处于完全打开位置时， 外部液体出口 216的下部边缘在空气入口 212的下部边缘下方约30毫米处。在一个实施 例中，外部液体出口 216的宽度约在4毫米与8毫米之间。外部液体出口 216可朝出口吸 出，以保存表面张力的吸入高度达最低可能位置。 上部密封件206经配置以密封空气入口 212，使得当外部排泄主体204处于完全关 闭位置或部分打开位置时，液体不从空气入口 212排出，且外部空气不进入空气入口 212。 当外部排泄主体204处于完全打开位置时，上部密封件206允许空气进入空气入口 212。在 所描绘的实施例中，上部密封件206包括0形环型密封件，其限定内部排泄主体202的上部 部分，从而径向密封空气入口 212。当外部主体204处于完全关闭位置或部分打开位置时， 上部密封件206安置在内部排泄主体202与外部排泄主体204之间。在另一实施例中，上 部密封件206包括面密封件、多相密封件或另一类型的密封件。在一个实施例中，外部排泄
9主体204的接触上部密封件206的上部的边缘经圆化，以防止损坏上部密封件206。外部排 泄主体204的接触上部密封件206的部分包括上部密封表面。下部密封件208经配置以密封内部液体出口 214，使得当外部排泄主体204处于 完全关闭位置时，液体不从内部液体出口 214排出。当外部排泄主体204处于部分打开位 置或完全打开位置时，下部密封件208允许液体从内部液体出口 214排出。在所描绘的实 施例中，下部密封件208包括0形环型密封件，其限定内部排泄主体202的下部部分，从而 径向密封外部液体出口 216，使其与内部液体出口 214不连通。当外部主体204处于完全 关闭位置时，下部密封件208安置在内部排泄主体202与外部排泄主体204之间。在另一 实施例中，下部密封件208包括面密封件、多相密封件或另一类型的密封件。在一个实施例 中，外部液体出口 216的接触下部密封件208的上部的边缘经圆化，以防止损坏下部密封件 208。外部排泄主体204的接触下部密封件208的部分包括下部密封表面。下部密封表面 可短于上部密封表面，使得当用户操作或调整外部排泄主体204时，下部密封件208在上部 密封件206分开或打开之前分开或打开。一个或一个以上紧固件210将外部排泄主体204耦合到内部排泄主体202，使得 用户、操作者等可在完全关闭位置、部分打开位置和完全打开位置之间移动外部排泄主体 204。在所说明的实施例中，所述一个或一个以上紧固件210包括内部排泄主体202的外部 面上的螺纹，以及外部排泄主体204的内部面上的对应螺纹，使得内部排泄主体202与外部 排泄主体204以螺纹旋拧方式彼此耦合。螺纹可包括标准螺纹、偏梯形螺纹、梯形螺纹或另 一螺纹类型。在另一实施例中，所述一个或一个以上紧固件210包括一个或一个以上直角 转弯紧固件，或其它多相紧固件。图2B说明处于完全打开位置的自通气排泄阀220的一个实施例。自通气排泄阀 220可大体上类似于图1的自通气排泄阀110，且大体上与图2A的自通气排泄阀200相同， 只是处于完全打开位置。在所描绘的实施例中，用户、操作者等已使外部排泄主体204从图 2A中所描绘的完全关闭位置，经由部分打开位置扭转到完全打开位置。当用户使外部排泄 主体204从完全关闭位置扭转时，下部密封件208分开，从而在不使上部密封件206分开的 情况下提供从内部液体出口 214到外部液体出口 216的流体连通。如果液体处于大于大气压力下，那么液体可排泄经过内部液体出口 214且从外部 液体出口 216排出。如果液体处于大气压力下，那么表面压力可防止液体退出内部液体出 口 214和/或外部液体出口 216，从而形成气封、真空等。当用户使外部排泄主体204从部 分打开位置扭转到完全打开位置时，上部密封件206分开，从而允许周围空气进入空气入 口 212，从而破坏表面张力、形成虹吸，且允许液体经由内部液体出口 214和外部液体出口 216退出。在一个实施例中，一个或一个以上紧固件210经配置以使落到空气入口 212外的 某一量的液体穿过所述一个或一个以上紧固件210且从外部液体出口 216出来。图3A说明处于完全关闭位置的自通气排泄阀300的一个实施例。自通气排泄阀 300可大体上类似于图1的自通气排泄阀110。在所说明的实施例中，自通气排泄阀300包 括内部排泄主体302、外部排泄主体304、上部密封件306、下部密封件308以及一个或一个 以上紧固件310。内部排泄主体302包括内部液体出口 314。内部排泄主体302和内部液体出口 314 可比图2A和图2B的内部排泄主体202和内部液体出口 214宽，使得内部液体出口 314还
10可在外部排泄主体304处于完全打开位置时充当空气入口。在另一实施例中，内部排泄主 体302包括安置在上部密封件306下方的单独空气入口(未图示)。外部排泄主体304包括外部液体出口 316和一个或一个以上外部主体间隙312。 外部液体出口 316大体上类似于图2A和图2B的外部液体出口 216。所述一个或一个以上 外部主体间隙312经配置以在外部排泄主体304处于完全关闭位置或部分打开位置时定位 在上部密封件306上方，且在外部排泄主体304处于完全打开位置时定位在上部密封件306 下方。当外部排泄主体304处于完全打开位置时，空气可穿过一个或一个以上外部主体间 隙312，且进入空气入口(未图示)或内部液体出口 314中，以破坏表面张力，且允许液体从 内部液体出口 314排出，即使在液体处于大气压力下也是如此。上部密封件306和下部密封件308大体上类似于图2A和图2B的上部密封件206 和下部密封件208。在所描绘的实施例中，下部密封件208还包括紧固件，使得下部密封件 208对外部液体出316的压力将外部排泄主体304固持在完全关闭位置，直到用户在外部 排泄主体304上拉动，将其从完全关闭位置移动到部分打开位置为止。在所说明的实施例 中，所述一个或一个以上紧固件310包括一个或一个以上相对的缘、突出部分、凹座、通道 等，其经配置以彼此啮合，且将外部排泄主体204从完全关闭位置导引到部分打开位置，到 完全打开位置，且返回完全关闭位置。图3B说明处于部分打开位置的自通气排泄阀300的一个实施例。在所描绘的实 施例中，下部密封件308不与外部液体出口 316接触，从而允许液体流经内部液体出口 314， 且流经外部液体出口 316，从而退出自通气排泄阀300。如果液体不处于大于大气压力下， 那么当外部液体主体304处于部分打开位置时，液体的表面张力可防止其退出外部液体出 口 316，因为一个或一个以上外部主体间隙312在上部密封件306上方。一个或一个以上紧 固件310被啮合，从而将外部排泄主体304固持在部分打开位置。图3C说明处于完全打开位置的自通气排泄阀300的一个实施例。在所描绘的实 施例中，一个或一个以上紧固件310处于完全打开位置。在一个实施例中，所述一个或一个 以上紧固件310包括一个或一个以上直角转弯紧固件，或类似物。当外部排泄主体304旋 转约四分之一转或九十度时，一个或一个以上紧固件310中的一个或一个以上间隙或通道 允许外部排泄主体304向下移动，直到一个或一个以上紧固件310中的至少一者啮合上部 密封件306，或啮合一个或一个以上紧固件310中的另一者为止。在另一实施例中，一个或 一个以上紧固件310经配置以弯曲或以其它方式让位，使得一个或一个以上紧固件310可 在彼此上拉动，从而使一个或一个以上紧固件310中的至少一者与上部密封件306或一个 或一个以上紧固件310中的另一者接触。一个或一个以上外部主体间隙312的宽度以及其 间的距离可影响一个或一个以上紧固件310可弯曲的程度。当外部排泄主体304处于完全 打开位置时，一个或一个以上外部主体间隙312定位于上部密封件306下方，从而提供周围 空气与内部液体出口 314之间或周围空气与空气入口(未图示)之间的流体连通。随着空 气进入内部排泄主体302，液体的表面张力被破坏，从而允许虹吸形成，且允许液体在大气 压力或大于大气压力下排泄。随后的示意性流程图通常被陈述为逻辑流程图。由此，所描绘的次序和标记的步 骤指示所呈现方法的一个实施例。可设想其它步骤和方法在功能、逻辑或效果上与所说明 的方法的一个或一个以上步骤或其部分是等效的。另外，所使用的格式和符号是为了阐释
11方法的逻辑步骤而提供，且被理解为不限制所述方法的范围。尽管可在流程图中使用各种 箭头类型和线类型，但它们被理解为不限制对应方法的范围。实际上，可使用一些箭头或其 它连接符来仅指示方法的逻辑流。举例来说，箭头可指示所描绘方法的所列举步骤之间的 未指定持续时间的等待或监视周期。另外，特定方法发生的次序可或可不严格遵守所示的 对应步骤的次序。图4是说明液体排泄方法400的一个实施例的示意性流程图。方法400开始 (402)。用户、操作者、技师等将外部排泄主体204打开(404)到部分打开位置，从而使下部 密封件208分开。用户可通过扭转外部排泄主体204、通过旋转外部排泄主体204四分之一 转且向下拉动外部排泄主体204、通过向下拉动外部排泄主体204或通过其它步骤(视所使 用的紧固件而定)来打开(404)外部排泄主体204。用户检测(406)液体是否正经由外部 液体出口 216排泄。如果液体不在排泄，那么用户将外部排泄主体204打开(408)到完全 打开位置，从而使上部密封件206分开。如果液体正在排泄，那么用户等待(410)，直到液 体完成排泄为止。在燃料_水分离器应用中，用户检测(410)何时水已大体上完成排泄，且 燃料正主要地排泄。在其它应用中，用户可等待(410)，直到液体停止排泄为止，或直到预 定量的液体已排泄为止。用户关闭(412)外部排泄主体204，从而使其返回完全关闭位置。 方法400完成(414)。图5是说明液体排泄方法500的一个实施例的示意性流程图。方法500开始 (502)。水传感器108检测(504)燃料-水分离器106中是否存在水。如果水传感器108 在燃料-水分离器106中检测到(504)水，那么水传感器108向用户、操作者、技师等发送 (506)水存在信号。水存在信号可为视觉信号(例如灯)、听觉信号(例如铃)或另一类型 的信号。响应于水存在信号，用户将外部排泄主体204打开(508)到部分打开位置，从而使 下部密封件208分开。用户可将容器放置在外部液体出口 216下面，以容纳所排泄的水。用 户检测(510)水是否正经由外部液体出口 216排泄。如果水不在排泄，那么用户将外部排 泄主体204打开(512)到完全打开位置，从而使上部密封件206分开。如果水正在排泄，那 么用户等待(514)，直到水已大体上完成排泄且燃料正主要地排泄为止。用户关闭(516)外 部排泄主体204，从而使其返回完全关闭位置。如果用户疏忽，未使外部排泄主体204返回 到完全关闭位置，那么燃料将继续排泄，从而降低引擎114的性能，阻止升液泵104积累压 力，且浪费燃料。方法400返回到水检测步骤504。本发明可在不脱离其精神或本质特性的情况下以其它特定形式体现。所描述的实 施例在所有方面将仅被视为说明性的，而不是限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要 求书而不是由前面的描述内容指示。在所附权利要求书的意义和等效性范围内的所有改变 都将包含在权利要求书的范围内。
1权利要求
一种用以排泄液体的设备，所述设备包括内部排泄主体，其安置在容器上；内部液体出口，其位于所述内部排泄主体的下部部分中；空气入口，其安置成与所述内部液体出口径向偏离，且安置在所述内部液体出口上方，所述空气入口的横截面面积小于所述内部液体出口的横截面面积；外部排泄主体，其安置在所述内部排泄主体周围和下方，所述外部排泄主体可调整地耦合到所述内部排泄主体；外部液体出口，其位于所述外部排泄主体中，所述外部液体出口大体上安置在所述内部液体出口下方；下部密封件，其安置在所述内部液体出口下方，且在所述内部排泄主体与所述外部排泄主体之间，所述下部密封件啮合下部密封表面；以及上部密封件，其限定所述内部液体出口和所述空气入口，所述上部密封件安置在所述内部排泄主体与所述外部排泄主体之间，所述上部密封件啮合上部密封表面，相较于所述下部密封表面延伸超过所述下部密封件，所述上部密封表面延伸超过所述上部密封件较多。
2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括紧固构件，所述紧固构件可调整地将所 述外部排泄主体耦合到所述内部排泄主体。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述紧固构件包括所述外部排泄主体的内部面上 的螺纹以及所述内部排泄主体的外部面上的螺纹。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述紧固构件包括直角转弯紧固件。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述下部密封件包括O形环，其限定所述内部排泄 主体的下部部分，所述内部排泄主体的所述下部部分，所述下部部分在所述内部液体出口 下方延伸。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述上部密封件包括O形环，其限定所述内部排泄 主体的上部部分。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述下部密封件包括面密封件。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述空气入口的所述横截面面积约小于所述内部 液体出口的所述横截面面积的四分之一。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述外部排泄主体的内面向边缘经圆化。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述内部液体出口和所述外部液体出口垂直定 向，使得所述液体沿大体上垂直的轴排泄。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述空气入口的内部表面是挡水的。
12.根据权利要求1所述的设备，其中所述内部排泄主体和所述外部排泄主体中的至 少一者包括金属。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述金属选自由锌和铝组成的群组。
14.根据权利要求1所述的设备，其中所述内部排泄主体和所述外部排泄主体中的至 少一者包括聚合物。
15.一种用以使水与燃料分开且排泄水的系统，所述系统包括燃料-水分离器；自通气排泄阀，其包括内部排泄主体，其安置在所述燃料-水分离器上； 内部液体出口，其位于所述内部排泄主体的下部部分中；空气入口，其安置成与所述内部液体出口径向偏离，且安置在所述内部液体出口上方， 所述空气入口的横截面面积小于所述内部液体出口的横截面面积；外部排泄主体，其安置在所述内部排泄主体周围和下方，所述外部排泄主体可调整地 耦合到所述内部排泄主体；外部液体出口，其位于所述外部排泄主体中，所述外部液体出口大体上安置在所述内 部液体出口下方；下部密封件，其安置在所述内部液体出口下方，且在所述内部排泄主体与所述外部排 泄主体之间，所述下部密封件啮合下部密封表面；以及上部密封件，其限定所述内部液体出口和所述空气入口，所述上部密封件安置在所述 内部排泄主体与所述外部排泄主体之间，所述上部密封件啮合上部密封表面，相较于所述 下部密封表面延伸超过所述下部密封件，所述上部密封表面延伸超过所述上部密封件较^^ o
16.根据权利要求15所述的系统，其进一步包括水传感器，所述水传感器确定所述燃 料-水分离器中何时存在预定量的水，且响应于所述预定量的水的存在而发送警告信号。
17.根据权利要求15所述的系统，其进一步包括储存基于碳氢化合物的燃料的燃料 箱，且进一步包括升液泵，所述升液泵将所述基于碳氢化合物的燃料从所述燃料箱抽吸到 所述燃料-水分离器。
18.根据权利要求15所述的系统，其进一步包括燃料泵，所述燃料泵将所述基于碳氢 化合物的燃料从所述燃料_水分离器抽吸到内燃引擎。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述基于碳氢化合物的燃料包括柴油机燃料， 且所述内燃引擎包括压缩点火引擎。
20.一种用以排泄液体的自通气排泄阀，所述自通气排泄阀包括 大体上圆柱形的内部排泄主体，其形成于容器壁中；内部液体出口，其位于所述内部排泄主体的下部部分中；空气入口，其安置成与所述内部液体出口径向偏离，且安置在所述内部液体出口上方， 所述空气入口的横截面面积小于所述内部液体出口的横截面面积；大体上圆柱形的外部排泄主体，其安置在所述内部排泄主体周围和下方，所述外部排 泄主体以螺纹旋拧方式啮合所述内部排泄主体；外部液体出口，其位于所述外部排泄主体中，所述外部液体出口大体上安置在所述内 部液体出口下方；安置在所述内部排泄主体的外部部分上的螺纹，以及安置在所述外部排泄主体的内部 部分上的对应螺纹，所述螺纹经配置以可调整地将所述外部排泄主体耦合到所述内部排泄 主体；下部0形环密封件，其限定所述内部排泄主体的在所述内部液体出口下方延伸的部 分，所述下部0形环密封件啮合安置在所述外部液体出口的内面上的下部密封表面；以及 上部0形环密封件，其限定所述内部排泄主体的在所述空气入口的至少一部分上方的部分，所述上部O形环密封件啮合安置在所述外部排泄主体的内面上的上部密封表面，相 较于所述下部密封表面延伸超过所述下部O形环密封件，所述上部密封表面延伸超过所述 上部O形环密封件较多。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述外部排泄主体是可调整的，使得所述外部 液体出口的下部边缘在所述空气入口的下部边缘下方从约25毫米到约30毫米变动。
22.根据权利要求20所述的设备，其中所述空气入口安置成径向上距所述内部液体出 口至少2毫米。
23.根据权利要求20所述的设备，其中所述外部液体出口的宽度约在4毫米与8毫米 之间。
24.一种用于从容器排泄液体的方法，所述方法包括打开下部液体密封件，从而提供容器的内部与所述容器的外部之间经由液体出口的流 体连通；打开上部通气孔密封件，从而提供所述容器的所述内部与所述容器的所述外部之间经 由通气孔的流体连通；将周围空气从所述容器的所述外部经由所述通气孔通气到所述容器的所述内部中； 将所述液体从所述容器的所述内部经由所述液体出口排泄到所述容器的所述外部； 密封所述上部通气孔密封件；以及 密封所述下部液体密封件。
25.一种用以排泄液体的设备，所述设备包括 用于密封上部通气孔的构件；用于密封下部液体出口的构件；用于打开所述下部液体出口从而提供容器的内部与所述容器的外部之间经由所述液 体出口的流体连通的构件；用于打开所述上部通气孔从而提供所述容器的所述内部与所述容器的所述外部之间 经由所述通气孔的流体连通的构件；以及用于确保所述下部液体密封件在所述上部通气孔密封件打开之前打开的构件。
全文摘要
本发明揭示一种用于排泄液体的设备、系统和方法。内部排泄主体(202)安置在容器(106)上，其中内部液体出口(214)位于其下部部分中，且空气入口(212)在所述内部液体出口上方且与所述内部液体出口径向偏离。外部排泄主体(204)安置在所述内部排泄主体周围和下方，且可调整地耦合到所述内部排泄主体。外部液体出口(216)安置在所述外部排泄主体中。下部密封件(208)安置在所述内部液体出口下方，且在所述内部排泄主体与所述外部排泄主体之间，啮合下部密封表面。上部密封件(206)限定所述内部液体出口和所述空气入口，且安置在所述内部排泄主体与所述外部排泄主体之间，啮合上部密封表面，相较于所述下部密封表面延伸超过所述下部密封件，所述上部密封表面延伸超过所述上部密封件较多。
文档编号B01D35/00GK101854995SQ200880115636
公开日2010年10月6日 申请日期2008年11月7日 优先权日2007年11月7日
发明者彼得·K·赫尔曼, 沃森·阿达拉 申请人:康明斯过滤Ip公司