[发明专利]具有可枢转内门的流体流动调整门

说明书

技术领域

本说明书整体涉及用于流体流动系统的门的方法和系统。

背景技术

诸如发动机排气系统的流体流动系统通常包括被配置成将流体从流体源引导到流体流动出口的多个流体通道。一些流体通道也可被配置成将流体(例如，气体)引导朝向耦接到流体流动系统的一个或多个部件或系统。在发动机排气系统的示例中，排气可被引导到排气热回收(EGHR)系统。EGHR系统可包括热交换器，所述热交换器被配置成从第一排气通道接收热排气，并且通过第二排气通道将冷却的排气返回到排气系统。第一排气通道可形成具有被配置成使气体流动绕过热交换器的旁路通道的接合部，并且被配置成控制排气流的方向的装置可定位在接合部内。在一些示例中，该装置可包括一个或多个孔，所述一个或多个孔被配置成打开或关闭，以便增加或减少流过装置的气体的量，从而调整通过排气系统并且到热交换器的气体的流速。

解决调整通过流体流动系统的气体的流速的其他尝试包括利用多个流控制门。Knafl等人在美国专利7，921，828中示出了一个示例方法。其中公开了机动车辆的热交换器，其中热交换器包括可由控制系统调整的多个流控制门。控制系统可增加或减少每个流控制门的打开量，以控制流入热交换器的气体的量。

但是，本文的发明人已经认识到这种系统的潜在问题。作为一个示例，流入(诸如上述的那些)热交换器的气体可将热交换器入口处的气体背压的量增加超过用于发动机操作的背压的可接受的量。为了减少气体背压，可降低进入热交换器的气体的流速，同时可增加通过热交换器周围的旁路通道的气体的流速(在一个示例中，通过调整上述流控制门的打开量)。然而，当背压和/或流速足够高时，用于调整流控制门的开度的力的量可超过流控制门的致动器能够产生的最大量。换句话说，流控制门的致动器可由于背压而不能够调整流控制门的打开量，并且流控制门可能会卡在其位置，从而减少控制系统对通过热交换器的气流的控制的量。因此，发动机性能可降低。

发明内容

在一个示例中，上述问题可通过一种用于流体流动系统的门的方法来解决，所述门包括：在第一枢转位置处耦接到流体通道的可枢转外门；以及定位在外门内并且可相对于外门枢转的内门，其中内门在第二枢转位置处耦接到外门。以这种方式，外门可在第一方向上枢转，同时内门可在第二方向上独立于外门枢转。

作为一个示例，门可定位在旁路流体通道和活动(active)流体通道之间的接合部处。门可从对应于旁路位置的第一位置枢转到对应于活动位置(active position)的第二位置。在旁路位置中，门的位置可增加通过旁路流体通道的流体流动，减少通过活动流体通道的流体流动。在活动位置中，门可增加通过活动流体通道的流体流动，并且减少通过旁路流体通道的流体流动。如果门的第一侧面处的第一流体压力和门的第二侧面处的第二流体压力之间的压力差超过阈值差，则内门可相对于外门枢转，以增加通过外门的孔的流体流。

以这种方式，在门处于活动位置的同时压力差超过阈值差时，通过增加外门的孔的打开量，内门可枢转以引导流体远离活动流体通道，并且引导到旁路通道中，从而减小压力差。通过减小压力差，门的致动器然后可以以减小的气力(effort)将门从活动位置移动到旁路位置，从而减少门卡在活动位置的可能性。因此，门的可靠性增加，并且可利用具有较小尺寸和/或成本的门致动器。

应当理解，上面的发明内容被提供是为了以简化的形式介绍在详细描述进一步描述的一些概念。这并不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由随附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了包括排气系统的发动机系统，其中门定位在排气系统内。

图2示出了包括耦接到外门的滚珠(ball)和耦接到内门的止动器(detent)的示例门的透视图。

图3A-图3B示出了门的滚珠和止动器的侧视图，其中图3A示出了与滚珠耦接(couple)的止动器，并且3B示出了与滚珠脱离(decouple)的止动器。

图4示出了耦接到排气系统的排气接合部的门的侧视图，其中门处于旁路位置。

图5示出了处于旁路位置和活动位置之间的位置的门的侧视图。

图6示出了处于活动位置的门的侧视图。

图7示出了处于活动位置的门的侧视图，其中内门处于完全打开和完全关闭之间的位置。