TW201233890A - Internally supplied air jet cooling for a hydraulic pump - Google Patents

Description

201233890 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體而言係關於一種用於機械之氣動件之冷卻 系統。更特定言之，本發明係關於一種使用來自氣動機 之廢氣來冷卻機器之系統。 【先前技術】 與標準幫浦相比，高效能液壓幫浦能夠產生額外功。 來自咼效能液壓幫浦之一些未使用功轉換為熱。所得熱 可傳遞至液壓系統之組件n實例中，不希望系統 之操作員暴露於熱組件中。另外，即使系統之操作員不 暴路於熱兀件’對元件加熱亦可導致不良結果。 一些尚效能液壓幫浦為氣動操作的。在壓縮空氣用於 驅動馬達之後’該壓縮空氣之壓力仍大於環境空氣或大 氣空乳，因此當廢氣排至外部時，該廢氣為加壓的。當 廢氣膨脹達到環境壓力時，該廢氣會冷卻。 軋動液壓幫浦有時合併電動風扇來冷卻，，然而，此舉 需要氣動連接及電氣連接至f浦。跑需提供-種具有較 ’、 或不鴂電也來冷卻的液壓幫浦，但仍執行典型 液壓幫浦之相同功能的液壓幫浦。 201233890 【發明内容】 根據本發明之實施例，能在很大程度上達到前述的需 求’、中在—悲樣中提供了一種農置，該裴置使液壓 幫浦之熱組件冷卻，而無需使用電風扇來完成冷卻。 根據本發明之一實施例’提供了一種壓縮氣體動力 機。該機ϋ包括：出Π及中空部件，該中空部件流體連 接至出口且該中空部件經設置以接收從機器經由出口排 出之氣體，中冑部件界定孔’該等孔經定向以允許中空 部件中含有的氣體吹至機器之各種零件上。 根據本發明之另一實施例，亦可提供—種冷卻機器之 方法。該方法可包括以下步驟：將壓縮氣體從機器輸出 至中空部件中，將氣體導引至期望位置，及將氣體排出 至欲冷卻之各種組件上。 根據本發明之另一實施例，提供了一種壓縮氣體動力 機。該機器可包括：用於排出氣體之構件；以及用於導 Ρ氣流之構件’該構件流體地連接至出口構件且該構件 焱叹置以接收從機器經由出口構件排出（expend)之氣 體’導引構件界定孔，該等孔經定向以允許導引構件中 3有的氣體排出至欲冷卻之特徵結構上。 為更能理解本文中本發明之實施例之詳細描述，且為 ^能瞭解本發明對此項技術所作貢獻，對本發明之某些 貧施例進行了相畲廣泛的概述。當然：，下文將對本發明 之額外實施例進行描述且該等額外實施例將構成本發明 201233890 所附申清專利範圍之標的。 就此而言，在詳細闡釋本發明之至少一個實施例之 刚，應瞭解，本發明之應用不局限於在以下描述中所闞 明或在圖式中所圖示之構造之詳情及組件之配置。除所 描述實施例之外’本發明亦可實施於其他實施例，且可 以多種方式實現且執行本發明^又，應瞭解本文及摘要 中所使用之用語及術語均為達成描述之目的且不應視為 限制。 因而，熟習此項技術者將瞭解本揭示案所基於之概念 可易於用作設計用於執行本發明之若干目的之其他結 構、方法及系統之基礎。因此，重要的是在均等構造不 脫離本發明之精神及範疇範圍之情況下，申請專利範園 應視為包括該等均等構造。 【實施方式】 現將描述一種用於裝備之氣動件之冷卻系統。在本發 明之一些實施例中，在壓縮^氣用於運轉氣動機之後， 該壓縮空氣之壓力仍大於機器所處環境中之環境空氣或 大氣空氣。因此，當氣動空氣操作機器且輸出至大氣時， 該氣動s氣膨脹且冷卻。另外，此空氣之快速膨服會有 噪音。在一些實例中，可藉由使用消音器來抑制該嗓音。 為利用廢氣膨脹至大氣壓力時之冷卻，本發明之一些實 201233890 施例包括藉由使排出的壓缩*齑 缩二巩膨脹且將該壓縮空氣導 引至氣動機之各種零件上央冷么 令卞上术冷郃氣動機之零件。 典型機器中之該等冷卻功能 寸7丨力此可錯由使用諸如風扇及類 似物之電動設備來完成。一此每 二κ %例可消除一些氣動動 力機對電源之需求。根據本發 奴/3之其他虱動動力機仍可 使用電力以進行一些功能。雜紗士 — 雖“、、、本文所描述之氣動機為 液麗幫浦，但是本發明又& 本發明不局限於液壓幫浦，根據本發明 之原則可應用於其他廣動拖 、— 他孔動機下文所描述之液壓幫浦僅 叙為不例ί±的’且不以任何方式限制本發明之範嘴。 第1圖圖示根據本發明之氣動液壓幫浦50。液壓幫浦 5〇包括基座52。液壓幫 之垄常浦50亦包括軋條（roll bar) 54。 軋條54圍繞馬達％乃& @ # .占^ 墊幫浦5 0之相關組件，且若液 壓幫浦5 0向侧而办备t #，丨牡 U面傾斜或其他裝備撞擊液壓幫浦5〇，則 軋條5 4可對液壓螫者 幫浦50拨供一些保護。液壓幫浦5〇 包括用於排出壓縮办€ < 、’、工軋（或其他流體）之出口 58，該壓 細空氣（或其他〉Ά科、β 4 • 他"1體）用於驅動與液壓幫浦50有關之氣 動馬達56。出口 58車 逑接至配件60。配件60將從出口 58排出之墨縮空氣導引至中空軋條54中。在一些實例 中 由出口 58排出之壓縮空氣多於冷卻液壓幫浦50 之各種組件所愛+两、μ & _ 塾、％二氣。在該等實例中，配件6 〇 亦可連接至消立哭 立 曰盗64。空氣可在消音器64中膨脹且排 出立器64減少與壓縮空氣膨脹且排出出口 58相關 之噪音。配件60可藉由夾具62附接軋條54。在一些實 ^ “ 62亦可用來將消音器64附接至軋條54。 201233890 第2圖為根據本發明之實施例之液壓幫浦5〇之 圖。如第2圖所示’液壓幫浦5〇包括配件6。，該配件 ㈣夾具62連接至軋條54。第2圖亦圖示札條^ 如何附接於基座52。軋條54包括附接平板％。附接平 :9〇可包括孔88。附接平板9〇可經由扣件％附接於 基座52。 、 第3圖圖示根據本發明之另一實施例。第3圖為液壓 幫浦5〇之俯視圖。如第3圖所示，“ 58可附接於軟 官配件94,該軟管配件94將流出出口 58之排出氣體導 引至軋條54中。軟管配件94取決於特定應用之個別需 ，可為換性或剛性部件。第4圖圖示根據本發明之另— 實施例。液壓幫浦50包括座落於基座52頂部之軋條 條54中之孔96係以虛線圖示，顯示出孔％位於 軋條54在第4圖中所示之-側的相對側，因此孔96朝 向液壓幫浦5G之組件78 ’而欲將冷空氣吹在該等纪件 78上。 第5圖圖示液壓幫浦5〇之另一實施例。第$圖圖示了 液壓幫浦50之俯視示意圖。出口 58連接至撓性軟管 95。在—些實施例中，可使用剛性管。撓性軟管95具有 孔96 ’孔96朝向液壓幫浦50之欲進行冷卻的組件78。 從出口 5 8排出之氣體會膨脹且進而冷卻。此冷卻氣體流 X撓丨生軟管9 5且從孔9 6流出，進而冷卻液壓幫浦5 〇 之組件78。 第6圖為第5圖所示實施例之側視圖。液麗幫浦5 〇 201233890 配備有撓性軟管95,該繞性軟管％具有孔％ =向液壓幫U之組件78，該等組件Μ欲藉由從孔 流出且流至液壓幫浦5〇之相杜l <組件78上之氣體來冷卻。 壓幫浦50座落於基座52 夜 ^ 在本發明之一些實施例中， 撓性軟管95可不必為撓性的 規性的而亦可為沿所需方向置放 之剛性組件。在本發明之直 八他實鉍例中，特徵結構95 可為挽性軟管且可^向至使用者所需之多個方向。第5 圖及第6圖所示之實施例可與或可不與軋條μ —起使 用0 第7圖及第8圖圖示根據本發明之另一實施例。在一 些實施例中’可能欲將乾條54 $行修改以包括把手 _可以㈣把手⑽之尺寸使結構上足夠結實，以為 使用者提供用以抓住且升起或移動液壓幫浦5〇之點。如 第7圖所示’圖示了軋條54之把手區域％。軋條μ包 括裂口 98。把手旁通管100繞過裂口 98且連接或形成 連續的軋條54。可調整把手⑽之尺寸以足夠結實來允 許使用者抓住把手100且升起或移動液壓幫浦5〇。 在本發明之一些實施例中，如第8圖所示，多孔管1〇2 可安裝於裂口 98 °多孔管1〇2可包括冷卻孔96，如上所 述，該等冷卻孔96將位於軋條54内之冷卻空氣或流體 導引至液壓幫浦50之欲冷卻組件78上。多孔管1〇2可 為剛性結構或可為撓性軟管。多孔管1〇2可藉由夾具84 附接於軋條5 4。 根據本發明之一些實施例，移動穿過軋條54之空氣可 201233890 僅穿過夕孔管102。在其他實施例中，空氣可既穿過多 孔管102又穿過把手ι〇〇。 第9圖圖示根據本發明之實施例之另一液壓幫浦5〇。 液壓幫浦5〇包括圍繞液壓幫浦50之軋條54。液壓幫浦 50安置在基座52上。出口 58連接至調節閥2〇〇，可調 節該調節閥200以允許從出口 58流出之壓縮流體流至札 條54、消音器64中之任一者，或軋條54及消音器64 之組合。 第10圖為第9圖所示之液壓幫浦50之部分之特寫。 出口 58圖示為流體連接至調節閥200、配件2〇4及軋條 54。配件202將出口 58與消音器64(在第1〇圖中未圖 不）連接起來。調節閥2〇〇配備有調節鈕2〇1，該調節 鈕201允許使用者調節將多少量的來自出口 “之壓縮氣 體傳送至軋條5 4或消音器6 4。 第11 帛10圖所示之液壓幫浦之部分橫截面圖。 如第11圖所示，調節閥200包括内部通道，該内部通道 使來自出口 58(在第u圖中未圖示）之壓縮氣體流入 配件204且最終流入軋條54之内部212中。在本發明之 一些實施例中，配件204至軋條54配備有應變釋放件 208 ’違應變釋放件2〇8有助於減少配件204至軋條5 4 之應變。然而，根據本發明之其他實施例可不包括應變 釋放件208。 如第11圖所示’將調節閥200及配件204至該軋條之 通道2 1 〇調整至相對較小之尺寸，因此，使經由出口 5 8 201233890 排出之氣體直到經由配件2G4之末端排出至軋條μ 之内部212中時，才可完全膨脹。 如眾所周知的，當允許壓縮氣體突然膨脹時’壓縮氣 體會冷卻。使用該原則，軋條54之内部212中含有之氣 體可比¥境空氣冷並可用以有效冷卻液壓幫浦之各 種部分。配件204至軋條54可為剛性管或可為撓性軟管。 第丨2圖為液壓幫浦之部分之局部橫截面圖。如第a 圖所不’軋條54 g己備有孔96 ’該等孔96朝向液壓幫浦 5〇之欲冷卻之各種部分78。如圖所示，孔96為對準的'， 本發明之其他貫施例中，孔96可為不對準的。孔96 使得乾條54之内冑212與軋條54之外部流體地連通。 因為軋條54之内冑212内之壓力大於軋條54外部之壓 力所以軋條54之内部2 1 2中含有之流體經由冷卻孔 96排出或噴射至液壓幫浦5〇之欲進行冷卻的部分Μ 第13圖為軋條54之局部橫截面圖。第以圖圖示半個 軋條54之橫截面。為更佳地圖示軋條54之態樣，移除 了液壓幫浦50。軋條54包括附接平板90。附接平板9〇 具有孔88。附接平板9〇亦包括扣件孔2丨5，扣件％ (如 第2圖所示）經由該等扣件孔215將附接平板9 土 2。如第13圖所示’軋條54亦包括入口 214。入 ° 第圖所示之配件2〇4通過入口 214並進入軋 {冬 5 4 > A·» " 内部212。亦圖示出冷卻孔96。在本發明之一些 實施》例Φ ’可如圖所示設置冷卻孔96。在其他實施例

S 10 201233890 中’冷卻孔96可設置於軋條54上之其他位置。一習知 技藝者在閱覽本案之後將理解在何處置放冷卻孔96以 實現特定應用之目標。 第14圖以透視圖圖示了軋條54。為更佳地圖示軋條 54之態樣’移除了液壓幫浦50。在第14圖所示之實施 例中，軋條54配備有外部冷卻控制套管2丨6。 第1 5圖為軋條54及外部冷卻控制套管2 1 6之局部特 寫圖。冷卻控制套管216配備有槽218。槽218可具有 棋开> 件220。外部冷卻控制套管2丨6可依如第1 5圖箭頭 A所示之任一方向旋轉。設置外部冷卻控制套管216以 使槽218與冷卻孔96對準。如第16圖至第18圖所示， 外部冷卻控制套管216可在軋條54上旋轉以選擇地暴露 或隱藏冷卻孔96。槽218之幾何形狀可隨冷卻孔96變 化以達成所需的受控制的順序效應^ 在第16圖中，藉由在軋條54上旋轉之外部冷卻控制 套e' 2 1 6將些冷卻孔9 6部分地隱藏’以使槽21 8與冷 卻孔96不對準且隱藏冷卻孔96之部分。 在第17圖中’進—步旋轉外部冷卻控制套管216,以 使槽218與冷卻孔96更加不對準。-些冷卻孔96由控 制套管216完全覆蓋，而其他冷卻孔％部分地由控制套 管216隱藏。 如第18圖所示，進一步旋轉冷卻控制套冑⑴以完全 :藏冷卻孔96。如第18圖所示槽218與冷卻孔外完 不對準可由使用者來旋轉冷卻控制套管2 1 6，以藉 201233890 由在軋條54上祐結人 ^ 疋轉冷卻控制套管216,來改變冷卻孔96 轭加至液壓幫浦5〇 之各種組件7 8之冷卻量。 第19圖及第2〇 .. _马軋條54之局部橫截面圖’圖示了 徑向方向上之外部控制套管216。…9圖所 不、，槽218與冷卻孔96對準，且如第20圖所示，槽218 、P孔96不對準。當設置冷卻控制套管2 16使槽21 6 與冷卻孔96對準時，對札條54之内部Μ内之空氣或 流體提供了至軋條54之外部的路徑。因此，内部212 軋條54内之流體會冷卻液壓幫浦$〇之組件π。 相反，當設置冷卻控制套管216經定向以使槽218與 冷卻孔96不對準時，不會對幸〔條54之内部212内之流 體提供從軋條54之内部212經由冷卻孔％喷射以冷卻 液壓幫浦50之各種組件78之通路。一習知技藝者在閱 覽本案之後應理解，當孔與槽218部分地對準時，藉由 部分地收縮由孔96提供之流動路徑，在第19圖及第2〇 圓中所示那些位置之中間位置將允許達成減量的冷卻。 楔形件220(如第15圖至第18圖所示）提供額外優點： 允許冷卻控制套管216提供使用者所需的中間冷卻量。

S 在本發明之其他實施例t，可使用允許控制施加於液 麼幫浦50之冷卻量之其他可調節構件。舉例而言，在第 21圖至第23圖中描述了可調節構件。在第21圖中已圖 示乾條5 4。為更佳地圖示乾條5 4之態樣，移除了液壓 幫浦50。乳條54配備有槽224 ’冷卻控制紐222延伸穿 過該槽224。 12 201233890 第22圖為第21圖所示之軋條54之部分之橫截面圖。 如第22圖所示’内部冷卻控制套管226位於軋條54之 内部212内°内部控制套管226配備有槽228。根據本 發明之一些實施例，該槽228可具有楔形件230。内部 冷卻控制套管226附接於延伸穿過軋條54之槽224之控 制钮222。使用者可旋轉穿過軋條54之槽224之控制免 222 ’此舉使得内部冷卻控制套管226旋轉。類似於以上 針對第14圖至第20圖所述，内部冷卻控制套管226之 旋轉可使得控制槽228與冷卻孔96選擇性地對準。可將 控制鈕222移動至槽224内之多種位置以旋轉内部冷卻 控制套管226，使控制槽228與冷卻孔96對準、部分對 準，或完全不對準。移動控制鈕222允許使用者控制允 許有夕y空氣或冷卻流體從軋條5 4之内部2 12流至液壓 幫浦5 0之組件7 8。 應瞭解，亦可將廢氣導引至可不位於氣動機上之位 置。舉例而言，可期望冷卻氣動機附近之區域。可將廢 氣導引至氣動機附近之區域。 本發明之許多特徵及優點從詳細制書來看為顯而易 見的，因此，後附的申請專利範圍意欲涵蓋落入本發明 之真實精#及範冑之本纟明之所有肖等特冑結構及優 點。另外，由於熟習此項技術者將易於思及許多修改及 變型，故不欲將本發明限制於所說明及描述之精確構造 及操作，因此，可採用落人本發明之料之所有適當修 改及均等物。 13 201233890 【圖式簡單說明】 第1圖為根據本發明之實施例之液壓幫浦之前視圖。 第2圖為第1圖所示之液壓幫浦之俯視圖。 第3圖為根據本發明之實施例之液壓幫浦之俯視圖。 第4圖為根據本發明之實施例之液壓幫浦之後視圖。 第5圖為根據本發明之實施例之液壓幫浦之俯視示意 圖。 第6圖為根據本發明之實施例之液壓幫浦之前視圖。 第7圖為用於液壓幫浦之滚柱罩（r〇u cage)之部分之 俯視圖。 第8圖為用於液壓幫浦之滚柱罩之部分之俯視圖。 第9圖為根據本發明之液壓幫浦之透視圖。 第1 〇圖為根據本發明之實施例之液壓幫浦之部分之 放大透視圖。 1 1 圖為根據本發明之實施例之液壓幫浦之一些態 樣之局部橫截面圖。 圖為根據本發明之實施例之液壓幫浦之一些組 件之局部橫截面圖。 第13圖為根據本發明之一些實施例之用於液壓幫浦 之滾柱罩之局部料面圖。 第 14 圖为 馬用於本發明之一些實施例之滾柱罩之透視 201233890 第 15 1H i 马用於本發明之一些實施例之滾柱罩之透視 特寫局部視圖。 , 圖為用於本發明之一些實施例之滾柱罩之 視圖之透視特寫。 ° 1 7圖為用於根據本發明之一些實施例之滾柱罩透 視特寫局部視圖。 第1 8圖為用於本發明之一些實施例之滾柱罩之透 局部特寫圖。 第19圖為用於本發明之一些實施例之滾柱罩之局部 橫截面圖。 ° 第2〇圖為用於本發明之一些實施例之滚柱罩之局部 橫截面圖。 第2 1圖為根據本發明之一些實施例所使用之滾柱罩 之透視圖。 第22圖為根據本發明之—些實施例所使用之滾桎罩 之部分之放大橫截面圖。 第23圖為根據本發明之一些實施例所使用之滾柱罩 之部分之放大橫截面圖。 【主要元件符號說明】 °A 氣動液壓幫浦 52 基座 4 軋條 56 馬達 15 201233890

58 62、84 78 88 92 95 98 102 201 208 212 215 218、224、 222 A 出口 夾具 組件/部分 孔 扣件 60 64 86 90 94 202 ' 204 撓性軟管/特徵結96 構 裂口 100 件 放 管鈕釋 孔 孔節變部件 多調應内扣 0 6 0 4 6 η,ρϋ ΤΑ 2 2 2 2 2 228 槽 220 > 230 冷卻控制鈕 226 箭頭 配件 消音器 把手區域 附接平板 軟管配件 冷卻孔 把手/把手旁 通管 調節閥 末端 通道 入口 外部冷卻控 制套管 楔形件 内部冷卻控 制套管 S： 16

Claims (1)

1. 201233890 七、申請專利範圜： 1· 一種壓縮氣體動力機，該壓縮氣體動力機包含： 一出口；以及 —中空部件，该中空部件流體地連接至該出口且該 中空部件經設置以接收從該機器經由該出口排出之氣 體，其中該中空部件界定孔，該等孔經定向以允許該中 空部件中所含有的該氣體吹至該機益之各種零件上。 2，如請求項1所述之機器’其中該機器為一液壓幫浦。 3.如請求項1所述之機器’該機器進一步包含一配件，兮 配件經設置以提供該中空部件與該出口之間的流體連 通’且該中空部件為一軋條。 4·如請求項3所述之機器’其中該配件經設置亦提供從該 出口至一消音器之氣體。 5.如請求項4所述之機器，其中該配件為可調節的，以改 變提供至該消音器與該中空部件之氣體的比率。 6‘如請求項3所述之機器，其中該軋條包括： 一旁通部分；以及 '把手部分’該把手部分經設置以允許使用者藉由 S 17 201233890 抓取該把手部分並將—力作用在該把手部分上以移動該 機器，其中該旁通部分經設置使該氣體流經該旁通部分。 7.如清求項6所述之機器，其中該旁通部分界定孔，該等 孔經定向將空氣導引至一期望位置。 8·如請求項i所述之機器，其中該出口與該中空部分之一 内部腔室之相對尺寸係經設置以允許來自該出口之加麼 氣體在該中空部分之該腔室中膨脹並進而冷卻。 9.如請求項i所述m中該中空料為撓性的且可 由一使用者將該中空部件環繞該機器。 =請求項i所述之機器，其中該機器由壓縮空氣供應能 里，且已為該機器供應能量之空氣在進入該中空部件之 刖在該機器之該出口處之一壓力大於環境空氣壓力。 種冷卻一機器之方法，該方法包含以下步驟： 從該機器輸出一壓縮氣體至_中空部件中； 將該氣體導引至一期望位置；以及 將該氣體排出至欲冷卻之各種組件上。 !2.如請求項U戶斤述之方法，該方法進—步包含以下步驟: 在該中空部件中排出並進而冷卻該氣體。 S 18 201233890 13·如請求項11所述之方法，其中該中空部件為與該機。。 有關之一軋條，且該方法進一步包含 益 ’ 1少鄉·在該札 ’該等孔經定向將該氣體導引至該機器：各 條中形成孔 種組件上。 匕3以下步驟·•在兮圭丨 以笠：?丨姑☆ a攸& & «褒軋 步包含以下步驟 14.如請求項η所述之方法，該方法進— 使用該壓縮氣體運轉該機器。 少包含以下步驟 1 5 ·如請求項i i所述之方法，該 w 〜、 Γ . 在該中空部件中形成孔，該等孔經定向將該氣體導引至 該機器之各種組件上。 16. 如請求項u所述之方法，其中該氣體為空氣。 17. 如請求項U所述之方法，該方法進一步包含以下步驟. 繞過該中空部件之一部分旁通該氣體，該中空部件之該 部分經設置為^手柄。 18. 如請求項1]t所述之方法’該方法進一步包含以下步驟： 將一部分該氣體分流以流入一消音器而非該中空部件。 19. 如請求項丨丨所述之方法，其中該中空部件為具有孔之 一撓性軟管，該方法進一步包含以下步驟：設置該等 p 19 201233890 孔以將該氣體導引至該機器之各種零件或該機器附近之 一物品上。 20.—種壓縮氣體動力 故！难軋體動力機包含 用於排出一氣體之一構件；以及 用於導引一氣流之一構件，該構件流體地連接至該 出口構件且該構件經設置以接收從該機器經由該出 件排出之氣體，該導^丨播土 導引構件界疋孔，該等孔經定向以允 ' 引構件中含有的該氣體排向欲冷卻之特徵結構。 S 20