[发明专利]配置为从流体中移除携入空气的流体储罐

说明书

技术领域

本发明大致上涉及流体储罐，且更特别地涉及从被储存在流体储罐内的流体中移除携入空气和热量的流体储罐。

背景技术

许多装置使用流体作为一种手段来给其它装置动力。例如，诸如卡车、重型设备、建筑设备、农场设备等的许多装置会利用使用受压液压流体(一般为油)的液压系统来使液压发动机运行、驱动液压缸等。

遗憾的是，来自液压系统的回流液压流体包含着形式为微气泡的携入空气。这种空气可来源于多个位置，诸如液压缸活塞杆的密封处、液压泵和液压发动机轴的密封处、以及储存器自身内的紊流。传统上，处理这种污染的方法是将储存器制造得足够大，以增加储罐内的液压流体和空气之间的表面接触。具有较大表面面积和尺寸的储罐使得在油返回到泵入口之前携入空气就通过移动到储存器的表面而离开。

此外，随着液压流体循环流经系统，所述流体将具有热量。遗憾的是，较大尺寸的储罐一般都需要提取出这种过剩的热量。

本发明涉及对现有技术的改进。

发明内容

本发明的实施例涉及新的和改进的流体储罐。更特别地，本发明的实施例涉及这样一种新的和改进的流体储罐，其用于从被储存在所述流体储罐内并流经所述流体储罐的流体中移除携入空气。甚至更特别地，本发明的实施例涉及这样一种新的和改进的流体储罐，其用于从被储存在所述流体储罐内的流体中移除携入空气，所述流体储罐利用了促使流体内的携入空气发生集结的装置，以提高移除率。

在一个实施例中，提供了一种具有改进的提取空气能力的流体储罐。所述流体储罐包括形成有集结槽的集结板，所述集结槽使很小的携入气泡集结成或凝结成更大的气泡，所述更大的气泡具有足够的浮力来克服作用在气泡上的流动力。

在更优选的实施例中，所述集结槽是锯齿形槽，其具有增大集结槽的集结表面的多个峰部和谷部，以促使微气泡合并成更大的气泡。

在更优选的实施例中，锯齿形槽的表面具有在约40和70Ra之间的表面粗糙度Ra，以进一步促使微气泡被捕集到集结槽的表面上。

在一个实施例中，当沿下游方向移动时，集结表面优选相对于流体储罐内的流体的顶表面向下成角度。这将引导流体流动远离储罐的表面，以抑制储罐的流体表面处产生紊流，从而抑制另外的空气被携入。另外，包括这些集结槽在内的集结板优选相对于流体的顶表面成角度。所述角度优选在约30度和60度之间、并更优选在约40度和50度之间。所述角度也导致形成在集结槽的顶表面上的流体气泡被压入顶表面、而不是被压离顶表面，使得合并气泡从集结表面上离开将更加困难，从而允许更大尺寸的气泡形成。但是，其它实施例可以具有小于135Ra的表面粗糙度。

在其它实施例中，集结表面可以相对于流体的顶表面向上成角度。这种构型降低了流体的流阻(即反压力)，从而允许流体以较低的速率流经槽。一般而言，这些构型的角度在约120度和150度之间、并更优选在130度和140度之间、并优选约135度。

引导流体朝着流体的顶表面流动也促使了气泡形成。已被发现的是，气泡在流动的流体内以较快的速率于较高的位置形成。这是由于靠近流体表面的压力减小，从而防止了气泡形成。因此，由于这些原因，通过引导流体朝着顶表面流动可以促使气泡形成。

但是，所述角度可以根据流体流经流体储罐的流速和流体的物理特性而改变。因此，申请人保留要求在30度和60度之间、以及在120度和150度之间的角度α处于任何特别范围或单值的权利。

在另一实施例中，槽的高度在约1/16英寸和1/2英寸之间，所述高度即指与流经槽的流体相垂直的高度。更优选地，所述高度约是1/8英寸。所述高度在锯齿形表面的峰部或谷部处测量得到。

在另一实施例中，流体储罐至少包括入口区域和空气提取区域。入口区域紧邻集结槽的上游，而空气提取区域紧邻集结槽的下游。入口区域的顶部在竖直方向上低于空气提取区域的顶部。另外，在操作中，液压流体的水位的深度一直被维持为高于入口区域的顶部。这防止了在入口区域内产生空气-液压流体界面，从而降低由于液压流体在进入入口区域时所产生的紊流而导致的携入空气的量。

另一实施例包括紧邻空气提取区域下游的变向区域。所述变向区域导致流体在空气提取区域内的流动方向发生改变。这种变向方式允许被扩大的气泡从流动的流体中排出。类似地，在一个实施例中，流体储罐包括在变向区域下游的出口区域。流动的流体在离开变向区域并进入出口区域时又一次被变向。优选地，进入和离开变向区域所导致的方向改变将在约150度-180度之间。