具有波浪抑制板的容器的制造方法
【專利摘要】一種新的且改進的包括波浪抑制板的流體儲存容器被提供。所述波浪抑制板通過在流體儲存容器中阻止流體?空氣交界面處的波浪形成以及流體飛濺來阻止空氣夾帶至在流體儲存容器中儲存的流體中。所述波浪抑制板被配置成阻止處于所述波浪抑制板下方的具有較低的空氣夾帶量的流體部分和處于所述波浪抑制板上方的具有較高的空氣夾帶量的流體部分之間的混合。
【專利說明】
具有波浪抑制板的容器
技術領域
[0001 ]本發明大體上涉及流體儲存容器，并且特別地涉及被配置成將向儲存于流體儲存容器中的流體中的空氣夾帶減小的流體儲存容器。
【背景技術】
[0002]很多機器利用流體進行操作。例如，許多拖拉機、卡車或其他種類的移動設備通常包括用于向被所述機器控制的裝置供能并操作所述裝置的液壓系統。
[0003]這些機器中的很多機器將遭受大的振動和沖擊，這將導致液壓流體在流體儲存容器中飛濺并產生波浪。由于因機器運動而產生的飛濺和波浪，很多流體并且特別是液壓流體通常將在流體表面處夾帶空氣。帶有被夾帶的空氣的流體隨后還將與流體儲存容器中的流體的其余部分完全混合。
[0004]遺憾的是，被夾帶的空氣通常將影響液壓系統中的各種部件(例如使用或者處理液壓流體的液壓栗、液壓缸或液壓馬達)的性能和可操作性。
[0005]本發明提供了對流體儲存容器的改進，以減少被夾帶的空氣的量和/或阻止夾帶空氣的流體與流體儲存容器中的流體的其余部分混合。
【發明內容】
[0006]本發明的實施例涉及一種新的且改進的流體儲存容器。更特別地，本發明的實施例涉及一種新的且改進的流體儲存容器，所述流體儲存容器包括波浪抑制板，以由于在流體儲存容器中阻止流體-空氣交界面處的波浪形成以及流體飛濺而阻止空氣夾帶至在流體儲存容器中儲存的流體中。附加的益處在于，所述波浪抑制板防止或者阻止處于所述波浪抑制板下方的具有較低的空氣夾帶量的流體部分和處于所述波浪抑制板上方的具有較高的空氣夾帶量的流體部分之間的混合。
[0007]在一個實施例中，提供了一種包括罐體和波浪抑制板的流體儲存容器。所述罐體限定流體可儲存于其中的流體儲存腔。所述罐體限定底部和頂部。所述波浪抑制板被定位于所述底部和所述頂部之間并且從所述頂部和所述底部偏移，從而將所述流體儲存腔分隔為處于所述波浪抑制板上方的頂部部分和處于所述波浪抑制板下方的底部部分。所述波浪抑制板具有至少一個開口，所述開口允許流體在所述頂部部分和所述底部部分之間流動。
[0008]在另一實施例中，所述罐體包括入口和出口。所述入口和所述出口被定位于所述波浪抑制板下方并且與所述流體儲存腔的底部部分直接流體連通。
[0009]在一個實施例中，所述波浪抑制板中的所述至少一個開口具有處于所述出口的整個表面積的約50 %和125 %之間的表面積。
[0010]在一個實施例中，所述至少一個開口包括多個開口，所述多個開口中的每個開口具有與直徑在約0.1英寸和0.256英寸之間的圓相等的橫截面面積。
[0011]在一個實施例中，預定體積的流體被儲存于所述流體儲存腔中，從而限定流體-空氣交界面。所述波浪抑制板被定位于所述流體-空氣交界面下方。在一備選實施例中，所述波浪抑制板被定位于所述流體-空氣交界面上方。
[0012]在一個實施例中，所述波浪抑制板在所述流體-空氣交界面下方40和140mm之間定位。
[0013]在一個實施例中，所述多個開口基本上等間隔。
[0014]在一個實施例中，次級板從所述波浪抑制板處偏移并且定位于所述波浪抑制板和所述罐體的頂部之間，其中所述次級板被定位于所述頂部部分中。
[0015]在一個實施例中，所述次級板以如下方式與所述至少一個開口交疊，即所述次級板覆蓋所述至少一個開口的表面積的至少75%。
[0016]在一個實施例中，所述次級板沿著大體上與通過所述至少一個開口的流體的流動方向垂直的方向、超過所述至少一個開口的外周至少I /4英寸地向外延伸。
[0017]在一個實施例中，所述次級板與所述波浪抑制板以距離Dl間隔開。所述次級板沿著大體上與通過所述至少一個開口的流體的流動垂直的方向、以至少等于距離Dl的距離向外延伸。
[0018]在一個實施例中，所述至少一個開口包括多個開口。
[0019]在一個實施例中，提供了一種在流體儲存容器中阻止空氣夾帶的方法。所述方法包括利用波浪抑制板將由流體儲存容器的罐體限定的流體儲存腔分隔為頂部部分和底部部分，所述波浪抑制板具有將所述頂部部分與所述底部部分流體連通的至少一個開口。
[0020]在一個方法中，所述方法包括在流體從所述底部部分流動至所述頂部部分之后使用與所述波浪抑制板間隔開的次級板重定向所述流體的流動。所述次級板在所述頂部部分中并且在所述波浪抑制板和所述罐體的頂部之間定位。
[0021]在一個方法中，所述方法包括通過所述罐體的至少一個出口將流體抽出所述罐體，所述至少一個開口具有為所述至少一個出口的橫截面面積的至少50%的橫截面面積。
[0022]在一個方法中，所述波浪抑制板在所述罐體中定位于流體-空氣交界面上方140mm和下方140mm之間。
[0023]當結合附圖來考慮時，本發明的其他方面、目的和優點將從以下詳細說明中變得更加顯而易見。
【附圖說明】
[0024]結合在說明書中并形成說明書的一部分的附圖顯示了本發明的若干方面，并且與說明書一起用于解釋本發明的原理。在附圖中:
[0025]圖1是根據本發明的實施例的流體儲存容器的簡化立體圖；
[0026]圖2是圖1的流體儲存容器的簡化橫截面視圖；
[0027]圖3是流體儲存容器的又一實施例的局部橫截面視圖；
[0028]圖4和圖5是圖3中的實施例附加的局部橫截面視圖；
[0029]圖6是流體儲存容器的又一實施例的局部橫截面視圖。
[0030]雖然本發明將聯系某些優選的實施例來進行描述，但是并未意在將本發明限制于那些實施例。相反，意在覆蓋包含在如所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍內的所有備選方案、變型和等同方案。
【具體實施方式】
[0031 ]圖1是根據本發明的教導的流體儲存容器100的實施例的簡化視圖。流體儲存容器100被配置成儲存被下游系統使用的流體。在一特定的實施例中，流體儲存容器100被配置成用于儲存液壓流體的流體儲存容器100。
[0032]另外參考圖2，流體儲存容器100包括罐體102，所述罐體102限定了其中可儲存流體的流體儲存腔104。所述罐體102包括頂部106和與頂部108垂直地間隔開的底部108。所示罐體大體上是棱柱形的并且包括側壁110，所述側壁110大體上在頂部106和底部108之間延伸并且至少部分地包圍流體儲存腔104。在一些實施例中，所述罐體可以是球形的或者具有可以是圓頂形或碗形的底部或頂部，以使得圓頂形狀或球形形狀大體上提供所述罐體的側部、頂部和/或底部，這種設計仍將被認為具有頂部、底部和側部。在一優選實施例中，所述罐體102大體上由一對U形包裝部分形成，所述一對U形包裝部分被耦接在一起以形成并封閉所述流體儲存腔104。
[0033]在所示實施例中，流體儲存容器100包括流體入口 112和流體出口 114。流體入口112和流體出口 114允許流體儲存容器100被連接至外部系統，例如液壓系統或燃料系統。典型地，流體將從流體出口 114抽出并經過所述系統。典型地，返回至流體儲存容器100的流體將在運行期間通過入口 112進入。雖然未示出，但是流體儲存容器100可以包括其他用于在初始設置期或在維修間隔期填充或排空流體儲存容器100的入口端口和出口端口。附加的流體入口和流體出口可以以尺寸、數量或位置的任意配置存在。
[0034]流體儲存容器100包括呈波浪抑制擋板的形式的波浪抑制裝置，其顯示為在底部108和頂部106之間水平地定位的波浪抑制板120。所述波浪抑制板120從頂部106和底部108兩者垂直地偏移。所述波浪抑制板120將流體儲存腔104分隔成處于波浪抑制板120上方的頂部部分122和處于波浪抑制板120下方的底部部分124。
[0035]所述波浪抑制板120包括多個貫通延伸的開口126，其允許流體在頂部部分122和底部部分124之間流動。然而，開口 126的引入阻止了頂部部分122和底部部分124中的流體的容易混合。所述波浪抑制板120充當偽頂部并且減小了流體的整個體積對流體-空氣交界面130(示意性示出)的總體暴露，所述流體-空氣交界面130是流體與儲存在流體儲存容器100中的空氣相遇的表面。
[0036]理想地，流體儲存容器沒有儲存于其中的空氣，以便完全地避免在儲存于其中的流體中夾帶(混入)空氣的可能性。然而，除了其他因素之外還由于流體的使用、流體的泄漏、不精確的填充以及流體的膨脹和收縮，而導致流體儲存容器幾乎總是在其中具有一些空氣。所述波浪抑制板120限制流體儲存容器100中的波浪動作和飛濺動作的量，以便使夾帶至儲存于流體儲存容器中的流體中的空氣的量最小化。所述波浪抑制板120還限制罐體中流體混合的量，以使得處于波浪抑制板120上方的暴露于流體-空氣交界面的流體不會輕易地與處于波浪抑制板120下方的流體混合。因此，波浪抑制板允許流體儲存容器100稍微大于所述系統中恰好需要的流體體積，以便補償所述系統中流體體積的改變，同時限制由儲存于流體儲存容器中的一定體積的空氣所導致的空氣夾帶的不利影響。
[0037]優選地，將開口 126的尺寸設置成允許流體在頂部部分122和底部部分124之間流動、但阻止兩個部分之間的顯著混合以及還起到防止底部部分124中的顯著運動或飛濺的作用。
[0038]由于這種配置，入口112和出口 114被顯示成與處于波浪抑制板120下方的底部部分124直接流體連通，以使得從流體儲存容器抽出的流體優選地為具有最少量的夾帶空氣的流體。
[0039]在該實施例中，優選的是，所述開口足夠小，以至少部分地阻止流體儲存腔104的兩個部分之間的容易混合。在一個實施例中，每個開口具有與直徑在約0.1英寸和0.256英寸之間(優選約0.16英寸)的圓相等的橫截面面積。在一些實施例中，開口 126的總橫截面面積不小于全部出口端口(也稱為抽吸端口)的總橫截面面積的50%。優選地，開口 126的總橫截面面積不大于全部出口端口的總橫截面面積的125%。
[0040]優選地，所述波浪抑制板120在當流體儲存容器100和其中的流體靜止時(例如在初始將流體填充至所述系統中時)的流體-空氣交界面130上方40mm和140mm之間定位或者下方40mm和140mm之間定位(優選下方)。此外，多個開口 126優選地基本上等間隔。
[0041]波浪抑制板120優選地被定位成使得，不多于20%(更優選地不多于15%、以及甚至更優選地不多于10%)的流體體積在頂部部分120中處于波浪抑制板120的上方。同樣地，波浪抑制板120優選地被定位成使得，在流體-空氣交界面和板120的底部之間存在的空隙小于罐體1 2中的流體體積總量的2 O %、更優選地不多于罐體1 2中的流體體積總量的15%、以及甚至更優選地不多于罐體102中的流體體積總量的10%。
[0042]圖3顯示了根據本發明的實施例的流體容器200的又一實施例。該實施例包括波浪抑制裝置219，所述波浪抑制裝置219包括波浪抑制板220和次級(二級)板221。
[0043]在該實施例中，波浪抑制板220包括一對擴大的開口 226，所述一對擴大的開口 226被配置成允許流體在流體儲存腔204的頂部部分222和底部部分224之間轉移。
[0044]次級板221與波浪抑制板220間隔開并被定位在頂部206和波浪抑制板220之間。優選地，波浪抑制板220和次級板221之間的間距Dl使得，從流體儲存腔204的底部部分224進入頂部部分222的流體被水平向外朝向儲存罐體202的側壁210引導，如箭頭223所示。
[0045]在一個實施例中，Dl不大于3英寸，優選地Dl不大于2英寸，并且更加優選地，Dl不大于I英寸。此外，優選地，Dl足夠大以防止在流體儲存腔204的底部部分224中產生不必要的背壓。例如，Dl被配置成防止流體通過開口 226流體連通至頂部部分222的其余部分。優選地，Dl為至少1/8英寸，更優選地至少1/4英寸。
[0046]在一些實施例中，波浪抑制板220和次級板221被安裝成使得，當系統被填充并且流體處于靜止時(例如在系統的初始流體填充時)，兩個部件都處于流體-空氣交界面的下方。在一些實施例中，兩個部件都被定位于當流體處于靜止時的流體-空氣交界面的上方。在其他實施例中，當流體靜止時，波浪抑制板220位于流體-空氣交界面下方，而次級板221位于流體-空氣交界面上方。典型地，這是在流體還處在約50和80華氏溫度之間的標準溫度下時測得的。
[0047]在該實施例中，次級板221整體地在流體罐體204的兩個相對側壁210之間延伸。鄰近側部210的板221的兩個邊緣225將板221附接至側壁210。在邊緣225之間延伸的次級板221的兩個邊緣227與相鄰側部210間隔開，以允許流體流動至流體儲存腔204的頂部部分224的其余部分中。次級板221壓制波浪動作。這種方向上的改變有助于減少罐體202中的波浪動作并有助于減少空氣夾帶。
[0048]所期望的是，開口226的表面積的至少75%被次級板221覆蓋。優選地，次級板221與全部開口 226的全部表面積完全交疊。此外，優選的是，開口 226被次級板221以如下方式覆蓋，即次級板221超過開口 226的外周至少距離Dl地向外延伸。該區域在圖3中以虛線示出并且具有尺寸D2。優選地，D2大于或等于D1。在一些實施例中，次級板221向外延伸超過每個開口的外周的距離(例如，尺寸D2)大于1/4英寸，更優選地大于1/2英寸。
[0049]圖6示出了流體容器300的又一實施例。該實施例類似于附圖3-5中的實施例。該實施例不包括先前實施例中的次級板。相反，該實施例僅僅包括限定開口 326的波浪抑制板320，所述開口 326允許流體儲存腔304的頂部部分322和底部部分324之間的流體連通。
[0050]本文所引用的所有參考物(包括出版物、專利申請和專利)在此通過引用結合至與如同每個參考物都被逐一地和具體地指示成通過參考來結合并且以其整體在本文中提出相同的程度。
[0051]在描述本發明的語境(特別是在以下權利要求的語境)中使用的術語“一”、“一個”、“所述”及類似指示物將被理解成覆蓋單數和復數兩者，除非本文中另有指示或者與語境明顯抵觸。術語“包括”、“具有”、“包含”和“容納”將被理解為開放式術語(即，意味著“包含但不限于”)，除非另作說明。本文中數值范圍的敘述僅僅意欲用作逐一涉及每個落入所述范圍內的單獨數值的簡寫方法(除非本文中另有指示)，并且每個單獨數值都被結合到說明書中，如同其在本文中被逐一地敘述過。本文中所述的所有方法可以以任何合適的順序來執行，除非本文中另有指示或者與語境明顯抵觸。本文中所提出的任何和所有實例或者示例性語言(例如，“諸如”)的使用僅僅旨在更好地闡明本發明并且未對本發明的范圍造成限制，除非另有主張。說明書中的語言不應當被理解為將任何未主張的元件指示成實踐本發明所必需的元件。
[0052]在本文中描述了本發明的優選實施例，其包括發明人已知的用于實現本發明的最佳方式。當閱讀前述說明時，這些優選實施例的變型對于本領域的普通技術人員來說會變得顯而易見。發明人期待熟練的技術人員適當采用所述變型，并且發明人打算以與本文中所具體描述的不同的方式來使本發明得以實踐。因此，本發明包含適用法律所允許的此處所附權利要求中所述的主題的所有改進和等同物。此外，本發明包含處于其所有可能變型中的上述元件的任意組合，除非本文中另有指示或者與語境明顯抵觸。
【主權項】
1.一種流體儲存容器，所述流體儲存容器包括: 罐體，所述罐體限定流體可儲存于其中的流體儲存腔，所述罐體限定底部和頂部；以及 波浪抑制板，所述波浪抑制板被定位于所述底部和所述頂部之間并且從所述頂部和所述底部偏移，從而將所述流體儲存腔分隔為處于所述波浪抑制板上方的頂部部分和處于所述波浪抑制板下方的底部部分，所述波浪抑制板具有至少一個開口，所述至少一個開口允許流體在所述頂部部分和所述底部部分之間流動。2.根據權利要求1所述的流體儲存容器，其特征在于，所述流體儲存容器還包括入口和出口，所述入口和所述出口被定位于所述波浪抑制板下方，并且與所述流體儲存腔的底部部分直接流體連通。3.根據權利要求2所述的流體儲存容器，其特征在于，所述波浪抑制板中的所述至少一個開口具有處于所述出口的整個表面積的約50 %和125 %之間的表面積。4.根據權利要求1所述的流體儲存容器，其特征在于，所述至少一個開口包括多個開口，所述多個開口中的每個開口具有與直徑在約0.1英寸和0.256英寸之間的圓相等的橫截面面積。5.根據權利要求1所述的流體儲存容器，其特征在于，所述流體儲存容器還包括儲存于所述流體儲存腔中從而限定流體-空氣交界面的預定體積的流體，所述波浪抑制板被定位于所述流體-空氣交界面下方。6.根據權利要求5所述的流體儲存容器，其特征在于，所述波浪抑制板在所述流體-空氣交界面下方40和140mm之間定位。7.根據權利要求1所述的流體儲存容器，其特征在于，所述多個開口基本上等間隔。8.根據權利要求1所述的流體儲存容器，其特征在于，每個開口具有與直徑在約0.1英寸和0.256英寸之間的圓相等的橫截面面積。9.根據權利要求1所述的流體儲存容器，其特征在于，所述流體儲存容器還包括次級板，所述次級板從所述波浪抑制板處偏移并且定位于所述波浪抑制板和所述罐體的頂部之間，并且所述次級板被定位于所述頂部部分中。10.根據權利要求9所述的流體儲存容器，其特征在于，所述次級板以如下方式與所述至少一個開口交疊，即所述次級板覆蓋所述至少一個開口的表面積的至少75%。11.根據權利要求10所述的流體儲存容器，其特征在于，所述次級板沿著大體上與通過所述至少一個開口的流體的流動方向垂直的方向、超過所述至少一個開口的外周至少1/4英寸地向外延伸。12.根據權利要求10所述的流體儲存容器，其特征在于，所述次級板與所述波浪抑制板以距離Dl間隔開，其中所述次級板沿著大體上與通過所述至少一個開口的流體的流動垂直的方向、以至少等于距離Dl的距離向外延伸。13.根據權利要求1所述的流體儲存容器，其特征在于，所述至少一個開口包括多個開□ O14.一種在流體儲存容器中阻止空氣夾帶的方法，所述方法包括: 利用波浪抑制板將由流體儲存容器的罐體限定的流體儲存腔分隔為頂部部分和底部部分，所述波浪抑制板具有將所述頂部部分與所述底部部分流體連通的至少一個開口。15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在流體從所述底部部分流動至所述頂部部分之后使用與所述波浪抑制板間隔開的次級板重定向所述流體的流動，所述次級板在所述頂部部分中并且在所述波浪抑制板和所述罐體的頂部之間定位。16.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括通過所述罐體的至少一個出口將流體抽出所述罐體，所述至少一個開口具有為所述至少一個出口的橫截面面積的至少50%的橫截面面積。17.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述波浪抑制板在所述罐體中、在流體-空氣交界面上方140mm和下方140mm之間定位。
【文檔編號】B65D90/52GK105873835SQ201480058756
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年10月24日
【發明人】M·施密特, R·匡特, R·E·布羅曼, R·奧康納
【申請人】赫格森工業公司