流體循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種流體循環(huán)系統(tǒng)，所述流體循環(huán)系統(tǒng)被構(gòu)造成用于將流體從流體容器循環(huán)到一機(jī)械并且返回至流體容器。流體循環(huán)系統(tǒng)包括具有泵入口和泵出口的第一流體泵送設(shè)備。入口與流體容器連通。該系統(tǒng)還包括用于至少部分地容納所述機(jī)械的殼體。殼體與泵出口連通。另外地，返回導(dǎo)管被定位成允許流體從殼體流動(dòng)到流體容器。該系統(tǒng)進(jìn)一步地包括被構(gòu)造成用于將空氣引入流體中的空氣引入設(shè)備。流體循環(huán)系統(tǒng)沒(méi)有或未設(shè)置第二流體泵送設(shè)備。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
流體循環(huán)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及流體循環(huán)系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明涉及在未使用專(zhuān)用栗送設(shè)備的情況下用于返回流體的流體循環(huán)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種流體循環(huán)系統(tǒng)，該流體循環(huán)系統(tǒng)被構(gòu)造成用于將流體從流體容器循環(huán)到一機(jī)械并且返回至流體容器。流體循環(huán)系統(tǒng)包括具有栗入口和栗出口的第一流體栗送設(shè)備。所述入口與流體容器連通。該系統(tǒng)還包括用于至少部分地容納所述機(jī)械的殼體。殼體與栗出口連通。另外地，返回導(dǎo)管被定位成允許流體從殼體流動(dòng)到流體容器。該系統(tǒng)進(jìn)一步地包括被構(gòu)造成用于將空氣引入流體中的空氣引入設(shè)備。流體循環(huán)系統(tǒng)沒(méi)有或未設(shè)置第二流體栗送設(shè)備。
[0003]在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種流體循環(huán)系統(tǒng)，該流體循環(huán)系統(tǒng)被構(gòu)造成用于將流體從流體容器循環(huán)到一機(jī)械并且返回至流體容器。流體循環(huán)系統(tǒng)包括具有栗入口和栗出口的流體栗送設(shè)備。所述入口與流體容器連通。殼體被包括以用于至少部分地容納所述機(jī)械。殼體與栗出口連通。該系統(tǒng)還包括被構(gòu)造成用于允許流體從栗出口流動(dòng)至殼體的第一導(dǎo)管。返回導(dǎo)管被構(gòu)造成用于允許流體從殼體流動(dòng)到流體容器。并且，空氣引入設(shè)備定位在第一導(dǎo)管處。第二導(dǎo)管被連接在空氣引入設(shè)備和空氣源之間。
[0004]在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種將流體從流體容器循環(huán)到一機(jī)械并且返回至流體容器的方法。該方法包括將流體從流體容器移動(dòng)到至少部分地容納所述機(jī)械的殼體，以及在流體移動(dòng)到殼體時(shí)將空氣引入流體中。該方法還包括在流體進(jìn)入殼體中時(shí)將空氣從流體分離，并且從而增加殼體中的內(nèi)壓力。此外，該方法包括在殼體中的流體中潤(rùn)滑所述機(jī)械的部分，以及通過(guò)所述內(nèi)壓力將流體從殼體排出到流體容器。
[0005]通過(guò)考慮詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的其它方面將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是具有空氣引入設(shè)備的流體循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。
[0007]圖2是具有圖1的空氣引入設(shè)備的另一流體循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。
[0008]圖3是具有另一空氣引入設(shè)備的流體循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。
[0009]圖4是具有又一空氣引入設(shè)備的流體循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。
[0010]圖5是具有多個(gè)殼體和空氣引入設(shè)備的流體循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。
[0011]圖6是具有多個(gè)殼體和空氣引入設(shè)備的另一流體循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]在任一實(shí)施例被具體地描述之前，應(yīng)該理解，在其應(yīng)用上，本發(fā)明不被限制到在下文描述中闡述或在下文附圖中圖示的部件的布置和構(gòu)造的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠支持其它實(shí)施例并且以各種方式被實(shí)踐或被執(zhí)行。
[0013]圖1和2示意性地圖示了用于將流體12(例如，油或另一潤(rùn)滑/冷卻介質(zhì))從流體容器18循環(huán)到一機(jī)械的流體循環(huán)系統(tǒng)10，所述機(jī)械例如為往復(fù)或轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械(例如，馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī))或要求潤(rùn)滑或冷卻的其它機(jī)械，所述機(jī)械至少部分地被包封在殼體14中，殼體14被密封以容納內(nèi)壓力。流體循環(huán)系統(tǒng)10可以包括一個(gè)或多個(gè)流體栗送設(shè)備22。如圖所示，流體栗送設(shè)備22(如，栗)和空氣引入設(shè)備26定位在流體容器18和殼體14之間。栗22具有包括入口的吸入側(cè)30和包括出口的排放側(cè)34。入口導(dǎo)管或入口管道38將流體容器18與栗22的吸入側(cè)30連接。排放導(dǎo)管或排放管道42在栗22的排放側(cè)34和殼體14之間延伸。返回導(dǎo)管或返回管道46將殼體14與流體容器18連接，并且包括回流阻止裝置或止回閥50。
[0014]流體容器18限定部分地填充有流體12和部分地填充有空氣的體積或空間，并且包括與返回導(dǎo)管46連通的入口 64和與入口導(dǎo)管38連通的出口 68。
[0015]可以成文丘里管式注射器形式的空氣引入設(shè)備26定位在排放導(dǎo)管42中，并且經(jīng)由輔助導(dǎo)管72與流體容器18連通，輔助導(dǎo)管72被構(gòu)造成具有回流阻止裝置或止回閥76。輔助導(dǎo)管72將空氣引入設(shè)備26連通到流體容器18中的空氣?？商鎿Q地，導(dǎo)管72可以連接到獨(dú)立的清潔干燥空氣源。在圖1和2的實(shí)施例中，作為常規(guī)文丘里管式注射器的空氣引入設(shè)備26包括入口、出口和在入口以及出口之間的縮頸部，所述縮頸部具有用于連接到導(dǎo)管72的吸入孔。
[0016]殼體14具有與排放導(dǎo)管42連通的入口 124和與返回導(dǎo)管46連通的出口 128。在圖1的實(shí)施例中，入口 124大致定位在殼體14的上部132處或附近，并且出口 128定位在殼體14的下部136處，位于殼體基部138上方的高度H處，下文將更詳細(xì)地描述該布置的意義。
[0017]在操作中，栗22通過(guò)流體容器18的出口 68將流體12栗送進(jìn)入第一導(dǎo)管38中。栗22增加流體壓力并且將流體12引導(dǎo)到排放導(dǎo)管42。當(dāng)流體12進(jìn)入空氣引入設(shè)備入口中時(shí)，空氣引入設(shè)備26減少流體12在縮頸部處的靜壓力，如所已知。低壓流體12將大氣中的空氣從流體容器18(或從另一源)引入導(dǎo)管72中并且通過(guò)導(dǎo)管72，其中空氣被夾帶在通過(guò)的流體12中以形成空氣-流體混合物。在設(shè)備26中，空氣-流體混合物恢復(fù)失去的部分靜壓力并且流動(dòng)到殼體14的入口 124。
[0018]當(dāng)空氣-流體混合物進(jìn)入殼體14中時(shí)，夾帶的空氣從流體分離并且，由于密度差，空氣聚集在殼體14的上部132中，同時(shí)流體12潤(rùn)滑和/或冷卻轉(zhuǎn)動(dòng)部件并且聚集在下部136中。隨著額外的空氣隨著進(jìn)入的空氣-流體混合物而進(jìn)入殼體14中，殼體14中的壓力積累，該壓力對(duì)殼體中的體積或空間加壓并且因此對(duì)聚集的流體12加壓。一旦殼體14中的內(nèi)壓力達(dá)到足夠的強(qiáng)度，則聚集的流體通過(guò)出口 128從殼體14排出并且進(jìn)入返回導(dǎo)管46中。具體地，通過(guò)定位在基部138上方高度H處的出口 128，流體12聚集在殼體14中，直到流體12達(dá)到高度H，在該點(diǎn)處，具有足夠的施加的壓力，流體12抵抗返回導(dǎo)管46中的背壓或反壓力(backpressure)而被推壓通過(guò)出口 128。在一些實(shí)施例中，出口 128可以連接到殼體14中的汲取管，汲取管從出口 128向下延伸小于或等于高度H的距離?？商鎿Q地，出口 128可以定位在殼體14的基部138處，如圖2所示。
[0019]在任一構(gòu)造中，I)存在于返回導(dǎo)管46中的背壓或反壓力(該背壓或反壓力通常為容器18在出口 128上方的高度D和本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它因素的函數(shù))、2)相對(duì)于下部136中聚集的流體的液位的出口(或汲取管的開(kāi)口)高度H、和3)在殼體14中出現(xiàn)的、通過(guò)引入空氣而生成的壓力之間的關(guān)系，將表示聚集的流體12將開(kāi)始在返回導(dǎo)管46中流動(dòng)以返回至流體容器18的條件。舉例，在一個(gè)實(shí)施例中，出口 128可以被定位在殼體14的基部138處(見(jiàn)圖2)，流體12仍將首先聚集在下部136中，并且僅當(dāng)通過(guò)引入和收集空氣而在殼體14中出現(xiàn)的壓力超過(guò)返回管線(xiàn)46中的背壓或反壓力時(shí)，流體被從殼體14驅(qū)動(dòng)。在一些應(yīng)用中，在殼體14中出現(xiàn)的壓力可以大于5鎊/平方英寸，并且更具體地可以大于10鎊/平方英寸，和/或可以在從約5鎊/平方英寸至15鎊/平方英寸的范圍。在操作過(guò)程中通過(guò)注射器26引入的空氣的速度可以小于十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每小時(shí)，并且更具體地，該速度可以在從約七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每小時(shí)到十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每小時(shí)的范圍內(nèi)。
[0020]返回至流體容器18的流體12保持在流體容器18中以用于再循環(huán)，并且流體冷卻器或其它的流體調(diào)節(jié)設(shè)備(未示出)可以被用于18容器18中或容器18外，以處理流體12。
[0021]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，流體循環(huán)系統(tǒng)10僅包括一個(gè)流體栗送設(shè)備22，并且在未在返回導(dǎo)管46或殼體14中使用單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備(例如，返回栗或掃氣栗)的情況且另外地在沒(méi)有使用基于重力的排水裝置的情況下，該系統(tǒng)通過(guò)在殼體14中生成壓力作為驅(qū)動(dòng)力，完成流體12的再循環(huán)。在循環(huán)流體需要較少的活動(dòng)部件的情況下，該系統(tǒng)提供了減少的安裝和維護(hù)成本。另外地，如本文中討論，從殼體14排出流體在系統(tǒng)1中減少了與流體相關(guān)的阻力損耗(即，由于往復(fù)機(jī)械或轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械至少部分地在流體容器中移動(dòng)而造成的損耗)。在其它的實(shí)施例中，流體循環(huán)系統(tǒng)10可以包括多個(gè)流體栗送設(shè)備22。
[0022]其它的空氣引入技術(shù)可以用于將空氣引入流體流中。參見(jiàn)圖3，在栗22的排放側(cè)34與排放導(dǎo)管42連通的壓縮機(jī)200用作替換的空氣引入設(shè)備?？梢詮娜鐖D示的流體容器18中的空氣，或從另一源，得到用于壓縮機(jī)200的源空氣。處于高于排放導(dǎo)管42中的靜壓力的壓力下的壓縮空氣可以被引入或以其它方式分布進(jìn)入流體12中，以產(chǎn)生前述的空氣-流體混合物。
[0023]在其它的實(shí)施例中，空氣可以被引入在栗22的吸入側(cè)30處的入口導(dǎo)管38。例如并且如圖4所示，單獨(dú)的導(dǎo)管204可以從流體容器18或其它的空氣源延伸至栗22的入口處的一位置，該入口在操作過(guò)程中處于足夠低壓力下以引起來(lái)自空氣源的流動(dòng)。在一些應(yīng)用中，根據(jù)可在栗處獲得的入口壓力并且鑒于可能出現(xiàn)的操作栗的問(wèn)題(例如，氣穴現(xiàn)象問(wèn)題)，文丘里管式注射器可以定位在栗22的吸入側(cè)30。多個(gè)空氣引入設(shè)備因此可以被構(gòu)造成用于在栗22的吸入側(cè)30或排放側(cè)34使流體12與空氣混合，以產(chǎn)生上述空氣-流體混合物。
[0024]然而，除了空氣如何引入流體12中的不同，圖3和4的系統(tǒng)如上關(guān)于圖1和2描述的那樣操作。
[0025]在其它的實(shí)施例中(圖5和6)，往復(fù)機(jī)器或回轉(zhuǎn)機(jī)器可以向齒輪組或其它的減速裝置輸出動(dòng)力，使得殼體14被聯(lián)接或連接到第二殼體208。舉例，第二殼體208可以包括行星齒輪裝置(未不出)。雖然未在圖5和6中不出，但是驅(qū)動(dòng)軸在殼體14和第二殼體208之間延伸，以在其中的裝置之間傳輸動(dòng)力。高壓密封件210密封殼體14與第二殼體208，并且減少流體12從殼體14至第二殼體208的泄漏。
[0026]在圖5的實(shí)施例中，定位在排放導(dǎo)管42中的空氣引入設(shè)備26經(jīng)由輔助導(dǎo)管212與第二殼體208連通，輔助導(dǎo)管212直接地延伸到殼體208中或經(jīng)由附接至出口 220的被單獨(dú)地連接的汲取管216延伸到殼體208中。汲取管被定位成與殼體208的基部230離開(kāi)一距離(H’)，該距離對(duì)應(yīng)于殼體208中需要的流體的最大液位。附加的導(dǎo)管234通過(guò)入口 238將流體容器18(或另一空氣源)中的空氣連通到第二殼體208的內(nèi)部。
[0027]在圖5的系統(tǒng)的操作過(guò)程中，預(yù)期流體12可以從具有較高壓力的殼體14泄漏并且聚集在殼體208中。在設(shè)備26的縮頸部處出現(xiàn)的較低壓力通過(guò)導(dǎo)管212或汲取管216將第二殼體208的內(nèi)容物(所述內(nèi)容物可以包括流體12和空氣)的一部分引入設(shè)備26中，并且進(jìn)入排放導(dǎo)管42中，其中該部分被夾帶在經(jīng)過(guò)的流體12中以形成空氣-流體混合物。具體地，通過(guò)定位在基部230上方高度H’處的汲取管216，流體12聚集在第二殼體208中，直到流體12達(dá)到高度H’，在高度H’處，流體12經(jīng)由引入作用被從第二殼體208有效地被排除或移除并且通過(guò)空氣引入設(shè)備26最終被再引入循環(huán)系統(tǒng)中。從殼體208移除的流體/空氣的體積由通過(guò)導(dǎo)管234的空氣替代。
[0028]在另一實(shí)施例中(圖6)，代替地，排放導(dǎo)管42在設(shè)備26的下游分開(kāi)，并且進(jìn)入兩個(gè)殼體14和208中，其中殼體208現(xiàn)在被密封以容納內(nèi)壓力。來(lái)自每個(gè)殼體14、208的出口導(dǎo)管250、254都分別地包括單獨(dú)的回流阻止裝置或止回閥258、262，并且將相應(yīng)的殼體14、208連接到返回管線(xiàn)46。還參照?qǐng)D6，出口220可以定位在殼體208的基部230處，但是在其它的實(shí)施例中，出口220可以在基部230上方的高度(例如，高度H”)處定位在上部266和下部270之間，在構(gòu)造上類(lèi)似于圖1圖示的殼體14的出口 128。
[0029]除了空氣-流體混合物進(jìn)入殼體14、208二者中之外，圖6的系統(tǒng)的操作類(lèi)似于上文關(guān)于圖1和2描述的操作(考慮圖5的往復(fù)機(jī)械或轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械和所連接的齒輪組)，其中如前所述，壓力增加出現(xiàn)，以抵抗返回導(dǎo)管46中的背壓或反壓力而從殼體14、208排出流體12。該系統(tǒng)不必被構(gòu)造成使得在殼體14、208中的每一個(gè)中出現(xiàn)相同的壓力。
[0030]在以下權(quán)利要求中闡述本發(fā)明的多個(gè)特征和優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種流體循環(huán)系統(tǒng)，所述流體循環(huán)系統(tǒng)被構(gòu)造成用于將流體從流體容器循環(huán)到一機(jī)械并且返回至流體容器，所述流體循環(huán)系統(tǒng)包括: 第一流體栗送設(shè)備，所述第一流體栗送設(shè)備具有栗入口和栗出口，所述入口與流體容器連通； 殼體，所述殼體用于至少部分地容納所述機(jī)械，所述殼體與所述栗出口連通； 返回導(dǎo)管，所述返回導(dǎo)管定位成允許流體從殼體流動(dòng)到流體容器;和空氣引入設(shè)備，所述空氣引入設(shè)備被構(gòu)造成用于將空氣引入所述流體中，其中所述流體循環(huán)系統(tǒng)未設(shè)置第二流體栗送設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述空氣引入設(shè)備定位在栗出口和殼體之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述空氣引入設(shè)備定位在流體容器和栗入口之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述空氣引入設(shè)備與流體容器流體連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述空氣引入設(shè)備是文丘里管式注射器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述空氣引入設(shè)備包括壓縮機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二殼體，所述第二殼體用于至少部分地容納連接到所述機(jī)械的齒輪組，所述第二殼體的內(nèi)部與栗出口連通。8.—種流體循環(huán)系統(tǒng)，所述流體循環(huán)系統(tǒng)被構(gòu)造成用于將流體從流體容器循環(huán)到一機(jī)械并且返回至流體容器，所述流體循環(huán)系統(tǒng)包括: 流體栗送設(shè)備，所述流體栗送設(shè)備具有栗入口和栗出口，所述入口與流體容器連通； 殼體，所述殼體用于至少部分地容納所述機(jī)械，所述殼體與栗出口連通； 第一導(dǎo)管，所述第一導(dǎo)管被構(gòu)造成用于允許流體從栗出口流動(dòng)至殼體； 返回導(dǎo)管，所述返回導(dǎo)管被構(gòu)造成用于允許流體從殼體流動(dòng)到流體容器； 空氣引入設(shè)備，所述空氣引入設(shè)備被定位在第一導(dǎo)管處;和 第二導(dǎo)管，所述第二導(dǎo)管被連接在空氣引入設(shè)備和空氣源之間。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流體循環(huán)系統(tǒng)，其中，空氣引入設(shè)備是文丘里管式注射器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體循環(huán)系統(tǒng)，其中，文丘里管式注射器包括連接到第二導(dǎo)管的吸入口。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流體循環(huán)系統(tǒng)，其中，空氣源是壓縮空氣。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流體循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述流體栗送設(shè)備是流體循環(huán)系統(tǒng)中僅有的栗送設(shè)備。13.—種用于將流體從流體容器循環(huán)到一機(jī)械并且返回至所述流體容器的方法，所述方法包括下述步驟: 將流體從流體容器移動(dòng)到至少部分地容納所述機(jī)械的殼體中； 在所述流體移動(dòng)至殼體時(shí)，將空氣引入所述流體中； 在所述流體進(jìn)入殼體中時(shí)將空氣從流體分離，從而增加殼體中的內(nèi)壓力； 通過(guò)殼體中的流體潤(rùn)滑所述機(jī)械的部分；以及 通過(guò)所述內(nèi)壓力將所述流體從殼體排出至流體容器。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，在所述流體移動(dòng)至殼體時(shí)將空氣引入流體中的步驟包括使用文丘里管式注射器將空氣引入所述流體中。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，在所述流體移動(dòng)至殼體時(shí)將空氣引入流體中的步驟包括將壓縮空氣引入所述流體中。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中將所述流體從流體容器移動(dòng)至殼體的步驟包括通過(guò)栗移動(dòng)所述流體，并且其中在所述流體移動(dòng)至殼體時(shí)將空氣引入所述流體中的步驟包括將空氣引入鄰近所述栗的吸入側(cè)的流體中。17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中將空氣引入所述流體中的步驟包括從流體容器引起氣流。18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過(guò)所述內(nèi)壓力將所述流體從殼體排出至流體容器的步驟包括通過(guò)大于5鎊/平方英寸的內(nèi)壓力將所述流體從殼體排出。19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中將空氣引入所述流體中的步驟包括以小于10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每小時(shí)的速度將空氣引入所述流體中。
【文檔編號(hào)】F17D1/12GK106051461SQ201610201068
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日 公開(kāi)號(hào)201610201068.5, CN 106051461 A, CN 106051461A, CN 201610201068, CN-A-106051461, CN106051461 A, CN106051461A, CN201610201068, CN201610201068.5
【發(fā)明人】史蒂文·弗萊爾曼
【申請(qǐng)人】迪爾公司