[发明专利]液压装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括具有旋转轴线的压力交换器和增压泵的液压装置，所述压力交换器和所述增压泵彼此连接，其中在所述压力交换器和所述增压泵之间设置单个连接法兰，并且所述法兰包括所述压力交换器的低压入口和连接所述压力交换器的高压出口和所述增压泵的低压入口的高压通道。

背景技术

这样的液压装置可以用于例如反渗透系统中。在这样的反渗透系统中，被污染的水或盐水在高压下被泵送通过隔膜。一部分水穿透隔膜并且能够作为净化水被获得。剩下部分的水仍然处在相对高的压力下，不得不浪费掉。然而，为了不损失太多的能量，这部分水的压力应当被恢复。为了这个目的，使用压力交换器来将浪费的水的压力至少部分地转移给新鲜的水。由于一些压力损失是不可避免的，因此增压泵用来将新鲜的水提升到反渗透系统所需的压力水平。

上述类型的液压装置例如从DE 10 2011 116 862 A1已知。压力交换器沿着与增压泵相同的旋转轴线布置，其中所述增压泵与压力交换器通过中间壳体部连接。来自所述压力交换器的高压出口的流体通过平行于所述旋转轴线的通道引导向所述增压泵的入口。

发明内容

本发明的目的是获得具有较好效率的这样的液压装置。

通过在一开始描述的液压装置中所述压力交换器的所述高压出口和所述增压泵的所述低压入口在所述压力交换器的旋转方向上相对于彼此偏离，上述目标得以实现。

这样的构造具有许多优点。由于仅单个连接法兰而不是堆叠的板用于压力交换器和增压泵之间，因此在堆叠的板的边缘会发生的压力损失可以被避免。此外，单个连接法兰可以比具有相同厚度的堆叠板沿厚度方向制造得更稳定，这改进了液压装置的泄漏性能。更低的泄漏带来更好的效率。而且，所述法兰包括所述压力交换器的低压入口和连接所述压力交换器的高压出口和所述增压泵的低压入口的高压通道。单个连接法兰可用于两个目的。为此，仅需要在连接法兰中设置相应的通道和开孔。此外，所述压力交换器的所述高压出口和所述增压泵的所述低压入口在所述压力交换器的旋转方向上相对于彼此偏离。压力交换器具有设置在旋转缸筒中的多个缸。缸中的液体已经具有沿旋转方向定向的分速度。该分速度可以用来将从压力交换器流入的液体供给至增压泵中，通常，该增压泵也具有旋转元件，液体压力通过该旋转元件被进一步增大。因此，可以使用沿增压泵的沿周向方向的方向分量将流入的液体供给至增压泵中，因为可以减少用于沿旋转方向加速液体的能量，所以节省了能量。

优选地，所述高压通道沿压力交换器的旋转轴线扭曲。这样保持了在高压通道中的低压损失。高压通道的扭曲允许从压力交换器流出的液体按照在旋转方向上的运动分量流至增压泵，从而保持运动能量或动能。

在优选的实施例中，所述增压泵在其低压入口处具有入口区域，该入口区域具有沿径向方向的宽度，所述宽度沿旋转方向增大。该入口区域例如可以通过增压泵的静端口板中的一种肾形开孔或凹部形成。当该宽度沿旋转方向增大时，该区域中的流动阻力沿旋转方向减小，从而使得可以在不浪费太多能量的情况下减小所述入口区域中的用于所述液体的流动阻力。因此，当进入增压泵的位移元件中时进入增压泵的液体可以在旋转方向上具有相当大的速度分量。例如，当增压泵为叶片单元泵时，将被增压至高压水平的液体必须沿周向方向或旋转方向运动。由于液体已经具有沿该方向的速度分量，所以这是有利的。

在优选的实施例中，所述压力交换器在其高压出口具有出口区域，所述入口区域在旋转方向上比所述出口区域更长。出口区域也可以由压力交换器的静端口板中的肾形开孔形成。当入口区域在旋转方向上比出口区域更长时，从压力交换器移动至增压泵的液体的流动阻力可以被优化。

优选地，所述高压通道具有横截面，所述横截面沿从所述压力交换器至所述增压泵的方向增大。以此方式，可以减小高压通道长度上的流动阻力的差别，以使得从压力交换器朝向增压泵流动的液体不会被减速，而是可以以尽可能高的速度进入增压泵。

此外，优选的，所述高压通道具有沿径向方向的方向分量。以此方式，当缸围绕轴旋转时可以利用作用在压力交换器的缸中的液体上的离心力，以将液体从压力交换器泵送至增压泵，从而保持所需的能量较低。

此外，优选地，所述压力交换器的所述低压入口具有方向分量，该方向分量相对于围绕所述旋转轴线的圆形线相切地设置。以此方式，由于进入压力交换器的流入液体沿与压力交换器的缸相同的方向运动，所以可以利用所述流入液体的动能。当所述液体流入缸中时仅需要较少的能量来沿旋转方向加速所述流入液体。