TW201135070A - Integrated air/oil reservoir cooler and noise reduction system - Google Patents

Description

201135070 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 更具體而言，本 器及噪音降低系 本發明係大致關於一儲存槽冷卻器。 發明係關於一整合式氣/油儲存槽冷卻 統0 【先前技術】 當空氣係為較佳的功率來源或當電力並非容易取得 時，則使μ氣/液職。再者，此等系理想地用於石化 及礦業應用及易燃且爆炸性的環境中^具有高性能的栗 能為了讓工具操作更為快速而一貫地提供高液壓流及壓 力。 在使用期間，儲存槽中的液壓流體可被加熱且必須被 冷卻下來以便用於有效率地㈣E n 統並非如所需的實行且栗被運轉得過熱。再者，系的馬 達通常包括消音系統以降低噪音，消音系統在操作期間 常常因為由周遭空氣中的水汽所造成的冰;東而被束結。 因此’值得需要的1，提供包括一能執行所需要求之 冷卻系統的一泵，並包括一噪音降低系統，及可抵抗冰 束。 【發明内容】 上述需求，能藉由本發明而大幅度地被滿足，其中在 201135070 一個態樣中提供包括—冷卻系統的某些實施例。容納一 工作流體及一間隙的—内部槽建立於内部槽及一外部槽 之間 擔板被佈置於間隙中以阻尼由一冷卻流體導入 間隙中所造成的噪音及任何振盪。冷卻流體將會冷卻内 邓槽中的工作流體，及由擋板及外部殼體逸散的熱量。 根據本發明的一個實施例，提供一種用於一泵的冷卻 系統’其可包括容納用於泵的一液壓流體的一内部槽、 圍繞著内部槽的一外部槽、形成於内部槽的一外部表面 及外部槽的一内部表面之間的一間隙及佈置於間隙中 的一擋板，其中擋板將一冷卻流體的一流改向，導致導 入間隙中的流減少，且可維持一具冷卻能力的整合式關 係（integrated relationship)。 根據本發明的另一實施例’提供一種用於一泵的冷卻 系統，其可包括容納由泵所使用的—操作流體的一第一 收容構件、圍繞著第一收容構件的一第二收容構件、形 成於第一收容構件的一外部表面及第二收容構件的一内 部表面之間的一間隙、及佈置於間隙中的一阻尼構件， 其中阻尼構件降低導入間隙中的一冷卻流體的一流。 仍根據本發明的另一實施例，提供—種冷卻一内部槽 中的—液體的方法，其可包括以下步驟：在内部槽中收 容工作流體，將一冷卻流體導入由内部槽及一外部槽所 建立的一間隙中，藉由將冷卻流體流過内部槽及搞合至 内部槽的一擋板而以冷卻流體在内邹槽中冷卻工作流 體，及以擋板來阻尼一嗓音。 201135070 因此在此簡略而非廣泛地，敘述本發明的某些實施 例，以便能更加瞭解以下的詳細說明，且以便更加理解 本發明對技術領域的貢獻。以下當然將說明本發明的額 外實施例’且將形成隨附的申請專利範圍的標的。 因此’在詳細解釋本發明的至少一個實施例之前，應 瞭解本發明並非限於此說明書以下說明或圖示於圖式中 的架構的細節及元件的安排。本發明能夠包含此等所說 明的及以各種方式被實施及執行的實施例以外的實施 例。而且’應瞭解此處所利用的措辭及術語，以及摘要， 係用於說明的目的且不應視為限制。 如此.技藝人士將理解基於此處所揭示的内容可輕易 地用於設計執行本發明的數種目的之其他結構、方法及 系統的基礎。因此，若不悖離本發明的精神及範疇，則 申請專利範圍某種程度上被視為包括此等均#架構係為 重要的 【實施方式】 所有圖式中類似的元件

本發明現將參考圖式作說明 符號代表類似的部件。根據太 間降低噪音。 工作流體可為任何流體 舉例而言，包括液壓流體、 201135070 油、潤滑劑、水、璘酸鹽醋類（phosphate ester )、基於 水的乙二醇化合物、及石夕氧流體（silicone fluids)。液壓 液體的三種最常見的類型係為基於石化性、合成耐火 性、及基於水的财火性。工作流體可為合成的、自然發 生的或其結合。應注意’任何工作流體可與本發明一起 使用’且液壓流體係僅為可與本發明一起使用的一個範 例.體。當在工作流體儲存槽中降低熱量之同時，冷卻 系統結合一噪音及振盪消除系統。 第1圖根據本發明的一實施例，圖示具有一冷卻系統 的一泵的一液壓流體儲存槽10()的一剖面圖。液壓流體 儲存槽100包括-内部槽110、一外部槽15〇及藉由内 部及外部槽110、150界定的一間隙170。内部槽110包 含需要被冷卻的液壓流體，使得$可在—段較長的時段 維持可操作。 J田巴枯热得導材料的仗叼柯料作成 Μ㈣可藉由„ 17G中的—冷卻流體冷卻。舉例市 二Γ㈤110可由鋼、金屬、鋼、紹、錫及其他類仏 的傳導熱量的材料作忠。s .A 作成再者，只要其可收容液壓流體 内部槽11 0可為# h ^ 可形狀，包括正方形、長方形、三角 形及類似的形狀。 内部槽11〇可句紅认士 α 上。才 ；耦&至泵本身的一上部表面11ί 上在一個貫施例中，内邱播， 泵。 内邛槽110係透過孔112拴接至 艰孔112可容納各 螺帽及猫, 閂鎖凡件，例如一螺栓、螺絲、 哚ΐ目及類似元件。再 内部槽110可被焊接、膠合、 201135070 ::耦合至泵。内部槽110及外部槽15〇可被建構使其 L至易地取代|的現存流體儲存槽’使得使用者無須購 貝新的泵即可得到此處所述的本發明的益處。 卜p槽150圍繞著内部槽11 〇。在—個實施例中，外 部槽w圍繞著内部槽的所有側。舉例而言，若栗係附 加至内部# 110的—側，則外部槽150可圍繞著其他剩 餘的側。在其他實施例中，外部肖150部份圍繞著内部 槽11 〇 ’例如圍繞著—側、兩側、三個側、四個側、及 五個側等等。由與内部槽相關的外部槽所覆蓋的側將 會視所需的冷卻量且基於所f的熱量傳輸速率及表面積 外部槽150可以任何材料作成，包括熱傳導材料或熱 隔絕材料或其結合。舉例而言，外部槽15〇可由鋼、： 屬、銅、鋁 '錫及其他類似的傳導熱量的材料作成。在 另-範例中’外部槽可由玻璃纖維、聚胺酿海綿體 (polyurethane f0am)及類似的熱隔絕材料作成。再者， 内部槽110可為任何形狀，包括正方形、長方形三角 形及類似的形狀。外部槽150亦可經塑型成與内部槽㈣ 相同或不同的形狀。此外，只要其可收容液壓流體内 部及外部槽110、15〇可為耐久的或有彈性的。 外部槽150包括與内部槽接觸的—上部表面155。外 部槽150的上部表面155可與内部槽11〇的上部表面I。 具有相同的高度。取而代之的，外部肖15〇的上部表面 !55可比内部槽H0的上部表面115更低或更高。：丄個 201135070 實施例中，外部槽15〇的上部表面155可與内部槽110 一起形成一封口。藉由形成一封口，冷卻流體可更佳地 收容於間隙170中。 外部槽150的上部表面155包括—流體開口 16〇，使 知諸如一冷卻流體的一流體可被導入間隙丨7〇中。可存 在者不只一個流體開口 160，或如特定應用所需般多的 開口。流體開口越多，液壓流體可被冷卻得越快。冷卻 流體可包括一冷媒、包括經壓縮的空氣及空氣馬達排放 的二氣、甘醇（glyC〇ls )、水及其他冷卻流體。冷卻流體 將會流至間隙中以冷卻内部槽或可單純地滯留於間隙 170中。冷卻流體可流至間隙17〇中直到其離開間隙（未 顯示）。 若使用空氣，則可使用經壓縮的冷空氣，且其進入之 處（於流體開口 160)係為具有一最大溫度落差之處。 當使用經壓縮的空氣時，當其被導入間隙中時可建立紊 流，且會建立破壞性的噪音及振盪。因此，噪音及振盪 必須被減輕（以下將討論）。 形成於外部槽及内部槽之間的間隙造成需要冷卻的區 域的-壓力落差。壓力的落差在間隙中建立—溫度的落 差，從而造成内部槽中的液壓流體冷卻下來。 擋板180係放置或形成於間隙17〇中。播板18〇被建 構且設計成實行至少兩個功能一個功能係為將熱量轄 射或傳導至可藉由冷卻媒介冷卻的間$ 17〇中。擋板18〇 對内部槽提供額外的表面積以將熱量傳導離開其本身， 201135070 且用於將冷卻媒介與熱量接觸。如第1及2圖中所顯示， 在一個實施例中’擋板丨80包括彼此相失大約9〇度角的 兩個70件。然而’根據本發明的實施例，諸如45、60、 120度及其他的角度亦可作用。在另—實施例中擋板 180可以一整片方式形成或與内部槽或外部槽整合而形 成。 擋板1 80的第二個功能係為阻尼或減輕冷卻流體可造 成的噪音。藉由彎曲擋板18〇，間隙丨7〇中冷卻流體的 流被減少，其導致冷卻系統中較少的噪音及振盪。擋板 可改向整體冷卻流體的流或冷卻流體部份的流而導致降 低的流。舉例而言，在擋板18〇及外部槽15〇之間的任 何空間可完全流動。藉由減少冷卻流體的流，在冷卻系 統中造成較少的噪音及振盪。 在一個實施例中，擋板180可放置於内部及外部槽 U0、150之間。擋板180可透過摩擦而在内部及外部槽 110、150之間支承於適當的地方，且可置放於間隙 中的任何位置。在另一實施例中，擋板18〇可被焊接、 膠合或者輕合至内部槽110或外部槽15〇。仍在另—實 施例中’可將擋板180形成為内部或外部槽的部份◎撞 板180可以用與内部槽11〇或外部槽15〇相同或不同的 材料作成。擋板180可被放置於内部槽n〇靠近流體開 口的一側，或如所需的在内部槽的許多側上。在另—實 施例中，在一特定側上可具有不只_個擋板。在一給定 側上的擋板可麵合在一起或彼此分開。在一個範例中， 201135070 系統中各流體開口可具有一擋板，以減緩於進入點流至 間隙170申的流體，或（流體開口對擋板）可具有不同 的比率，例如0.5、1.5、2.0等等。擋板可被放置於冷卻 流體被導入之處之後。 第2圖根據本發明的一實施例，圖示具有冷卻系統1〇〇 的内部槽11G。内部槽11G可充滿由泵所使用的—工作流 體例如一液壓流體。在泵的使用期間液壓流體將被加 熱且將需要被冷卻，以使得泵能繼續被使用。在此視圖 中，外部槽150圍繞著内部槽u 〇的五個側。再者，外 邛槽1 50的上部部份丨55比内部槽i丨〇的上部部份⑴ 的高度較低。然而’上部部份155與内部槽一起形成一 封口，使得冷卻流體係收容於由内部及外部槽ii〇、MO 所形成的間隙170中。 擋板180係放置於内部槽 的流作用。在此實施例中， 顯示）所提供的經壓縮的冷 介係為經壓縮的排放冷空氣 提供的。經壓縮的空氣可於 且以箭頭190顯示的方向行 入間隙180時’驟然改變的 能量且變冷。當經壓縮的空 兩個方向行進。一個方向係 擋板的角度而減慢流。第二 甚至内部槽（在某些實施例 110的一側，以對冷卻媒介 冷卻媒介可為由壓縮機（未 空氣。更具體而言，冷卻媒 ’其係由空氣馬達驅動泵所 流體開口 160進入間隙17〇 進。當經壓縮的排放空氣進 容積造成經壓縮的空氣釋放 氣碰撞擋板180時，其可以 /σ著擋板的表面，其中因為 方向係為以擋板及外部槽或 中）之間的開口方向。第二 10 201135070 方向可以或不可減慢冷卻流體的流。 圖式中的箭頭190圖示冷卻流體的一範例流。如所顯 示，冷卻流體在間隙中流動且冷卻内部槽中的液壓济 體。冷卻流體可如箭頭195所顯示於外部槽的一側離 開。冷卻流體可如使用者所欲沿著外部槽的一侧的任何 地方離開。再者，冷卻流體無須連續地流動以冷卻内部 槽，且可在間隙中於一段預先決定的時間内保持著停滯 狀態。 在操作中’冷卻流體可於流體開口導入間隙中。流體 將會四處流動及/或沿著擋板流動，且亦沿著内部槽的側 流動。當冷卻流體正在流動時，内部槽中的液壓流體可 被冷卻。因為擋板提供的增加的表面積，所以液壓流體 更快被冷卻。 擋板將冷卻流體改向，且結果亦減慢冷卻流體，使得 在冷卻系統的操作期間噪音及振盪被減少。冷卻流體可 接著於一預先決定的地點離開外部槽。 因為本發明的實施例，所以使用者將因降低的噪音及 振盪而較不易疲勞。再者，因為液壓流體藉由本發明而 更有效率地被冷卻，所以使用者可操作泵一段更長的時 間。再者，冑因於在使用者的接觸點處熱量的降低，液 壓流體的冷卻提供更安全的装。再者，此處所揭示的實 施例可被整合至現存的栗設計中，從而可讓使用者免於 購買不同的泵。 本發明的許多特徵及優點可從詳細的說明書中顯而易 201135070 見，且因此，吾人欲藉由隨附的申請專利範圍以涵蓋本 發明的所有此等特徵及優點，其皆落入本發明的真實精 神及範疇中。再者，因為為數眾多之修改及改變對技： 人士而言能很輕易地達成，故本發明並未意圖限制將本 發明在此所述及所圖示的精確架構及操作内，且因此， 所有適當的修改及均等物可訴諸落入本發明的範疇中。 【圖式簡單說明】 第1圖圖示根據本發明的—實施例的具有一冷卻系統 的一泵的一液壓儲存槽的一剖面圖。 第2圖圖示根據本發明的—實施例的具有冷卻系統的 内部槽。 【主要元件符號說明】 100液壓流體儲存槽 110 内部槽 112孔 11 5上部表面 150外部槽 155上部表面 160流體開口 170間隙 180擋板 12 201135070 190箭頭 195箭頭 13

Claims (1)

1. 201135070 七、申請專利範圍： 1 · 一種用於一系的冷卻系統，包含： 一内部槽，其容納由該泵所使用的一液壓流體 (hydraulic fluid ); 一外部槽，其圍繞著該内部槽； 一間隙，其形成於該内部槽的一外部表面及該外部槽 的一内部表面之間；及 一擋板，其佈置於該間隙中，其十該擋板將一冷卻流 體的一流改向，導致被導入該間隙中的該冷卻流體的該 流降低’且可維持一具冷卻能力之整合式關係 (integrated relationship)。 2. 如申請專利範圍第1項之冷卻系統，其中該擋板降低 由在該間隙中該冷卻流體的該流所建立的噪音及任何奮 流。 3. 如申凊專利範圍第1項之冷卻系統，其中該擋板包括 一第一元件及一第二元件，其彼此夾一角度而相關聯。 4. 如申請專利範圍第1項之冷卻系統，其中該外部槽進 一步包含一流體開口，其用於將該冷卻流體導入該間隙 中〇 201135070 5·如申請專利範圍第丨項之冷卻系統，其中該冷卻流體 係為經壓縮的空氣。 6.如申請專利範圍第丨項之冷卻系統，其中該擋板係定 位於該冷卻流體進入該間隙中的一進入點之後。 7_如申請專利範圍第1項之冷卻系統，其中該外部槽進 一步包括一上部表面，其與該内部槽的一部份形成一封 口 〇 8. 如申請專利範圍第i項之冷卻系統，其中在該冷卻系 統中的一最大溫度落差係發生於設計成將冷卻流體接收 至該間隙中的該流體開口處。 9. 一種用於一泵的冷卻系統，包含： 一第一收容構件，其容納由該泵所使用的一操作流 體， 一第二收容構件，其圍繞著該第一收容構件； 一間^隙，其形成於該第一收容構件的一外部表面及該 第二收容構件的一内部表面之間；及 -阻尼構件’其佈置於該間隙中，其中該阻尼構件降 低導入該間隙中的一冷卻流體的—流。 U).如申請專利範圍第9項之冷卻系統，其中該阻尼構 15 201135070 牛降低由在該間隙中該冷卻流體的該流所建立的嗓音及 任何紊流。 如申"月專利範圍帛9項之冷卻系統，其中該阻尼構 件匕括-第一兀件及—第二元件’其彼此夾一角度而相 關聯。 2.如申清專利範圍第9項之冷卻系統，其中該第二收 谷構件進—步包含—流體開口，其用於將該冷卻流體導 入該間隙中。 如申印專利範圍第9項之冷卻系統，其中該冷卻流 體係為經壓縮的空氣。 如申。月專利範圍第9項之冷卻系統，其中該阻尼構 件係疋位於該冷卻流體進入該間隙中的一進入點之後。 如申請專利範圍第9項之冷卻系統，其中該第二收 #構件it -步包括—上部表面，纟與該第一&容構件的 —部份形成一封口。 系、如申明專利範圍帛9項之冷卻系統，其中在該冷卻 ' ’、中的最大溫度落差係發生於設計成將冷卻流體接 收至該間隙中的該流體開口處。 16 201135070 該方法包含 17. —種在—内部槽中冷卻一液體的方法 以下步驟： 在該内部槽中收容一工作流體； 外部槽所建立的 將一冷卻流體導入由該内部槽及一 一間隙中； 藉由將該冷卻流體流過該内部槽及耦合至該内部槽 的擔板之方式’用该冷卻流體在該内部槽中冷卻該工 作流體；及 以該擋板來阻尼一噪音。 18. 如申請專利範圍第I?項之冷卻的方法，進一步包含 以下步驟：從該外部槽的一側將該冷卻流體退出。 19. 如申請專利範圍第I?項之冷卻的方法，其中該冷卻 流體係為經壓縮的空氣。 2 0.如申请專利範圍第1 7項之冷卻的方法，進一步包含 以下步驟：以該擋板阻尼一振盡。 17