專利名稱：氣流轉(zhuǎn)向器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及冷卻系統(tǒng)，更具體地，涉及使冷卻氣流向一封閉動(dòng)力 源室轉(zhuǎn)向。
背景技術(shù)：
機(jī)械，包括業(yè)務(wù)用車輛(vocationalvehicle)、越野拖運(yùn)卡車、自行式 平地機(jī)、輪式裝載機(jī)和與例如建筑和采礦業(yè)相關(guān)的任何類型的大型機(jī)械， 一般由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。內(nèi)燃機(jī)一般容納在半封閉或全封閉發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)，其主 要目的是保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)及其關(guān)聯(lián)部件不受該機(jī)械工作所在的環(huán)境、通常是惡 劣環(huán)境的影響。在某些操作中，殼體對于保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)使其與碎屑隔離而言 也是很重要的。
在工作中，內(nèi)燃機(jī)和其它動(dòng)力源產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致熱量在封閉動(dòng)力 源室內(nèi)聚積，相應(yīng)地溫度升高。該聚積的熱量，有害于動(dòng)力源本身，而且 還會(huì)造成其它問題，特別是當(dāng)動(dòng)力源在多塵或多碎屑的環(huán)境(例如垃圾填 埋地)中工作時(shí)。例如，在碎屑被吸入和被允許聚積在動(dòng)力源室內(nèi)的情況 下，可能會(huì)出現(xiàn)這樣的問題動(dòng)力源室起火。
因此，特別重要的是，迅速從動(dòng)力源和周圍空氣中除去廢熱，使碎屑 在動(dòng)力源室中的積聚最小化。為此，動(dòng)力源已設(shè)有一個(gè)或多個(gè)封閉系統(tǒng)流 體冷卻裝置以及用于動(dòng)力源的各式各樣的氣流。該氣流可用各種方式向動(dòng) 力源提供，例如，其中用一風(fēng)扇使冷卻空氣在流過一熱交換器(例如散熱 器)后被吹到動(dòng)力源上和四周的"壓風(fēng)"系統(tǒng)；其中該風(fēng)扇在動(dòng)力源室中 生成一低壓梯度、由此通過可用的通風(fēng)孔(例如設(shè)計(jì)好的開口、裝配接縫
和其它通風(fēng)孔)將空氣吸入使其進(jìn)入動(dòng)力源室的"抽風(fēng)"系統(tǒng)，和/或其中從一排氣管排出的高溫廢氣造成在該排氣管中生成低壓梯度、由此經(jīng)可用 的通風(fēng)孔抽出動(dòng)力源室中的空氣的文丘里系統(tǒng)。但是，這些系統(tǒng)的每一系 統(tǒng)都會(huì)由于一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)的氣流而導(dǎo)致額外的碎屑和灰塵被引入動(dòng)力源 室中。
授予Rudert的美國專利No.4，059，080 ('080專利)中描迷了一種用于 封閉發(fā)動(dòng)機(jī)室的通風(fēng)系統(tǒng)。'080專利公開了一種布置在一帶翅片的環(huán)形殼 體內(nèi)的空氣推進(jìn)器，該殼體具有一設(shè)計(jì)用于將氣流從該空氣推進(jìn)器導(dǎo)入到 發(fā)動(dòng)機(jī)室中的空氣引導(dǎo)殼體。該裝置允許來自空氣推進(jìn)器的壓縮氣流在流 入發(fā)動(dòng)機(jī)室的低壓區(qū)之前在一油冷卻器和一可選的燃料冷卻器上節(jié)流。
盡管'080專利中的系統(tǒng)可對發(fā)動(dòng)機(jī)室進(jìn)行通風(fēng)，^旦該裝置存在若干問 題。首先，該裝置需要多個(gè)氣流部件，包括至少一個(gè)對發(fā)動(dòng)機(jī)室進(jìn)行通風(fēng) 的離心推進(jìn)器以及用于冷卻與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的流體的單獨(dú)氣流部 件。此外，由于'080專利中的系統(tǒng)使用離心式風(fēng)扇，因此與出口空氣關(guān)聯(lián) 的壓力高，但體積小。這會(huì)導(dǎo)致氣流不足以足夠迅速地取代動(dòng)力源室空氣， 從而無法避免熱量聚積和潛在的碎屑吸入，特別是當(dāng)與 一文丘里冷卻系統(tǒng) 協(xié)同使用時(shí)。這種運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況，導(dǎo)致?lián)p壞和/ 或發(fā)動(dòng)機(jī)室起火等等。

發(fā)明內(nèi)容
在一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于向與動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的外殼提供氣流 的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括設(shè)計(jì)用于基本上封閉動(dòng)力源的動(dòng)力源外殼和位于該 動(dòng)力源外殼外部的冷卻裝置，該冷卻裝置包括設(shè)計(jì)用于生成流經(jīng)該冷卻裝 置的氣流的氣流供應(yīng)器。該系統(tǒng)還可包括設(shè)計(jì)用于接收由該氣流供應(yīng)器生 成的氣流的一部分的氣流轉(zhuǎn)向器，其中，該氣流轉(zhuǎn)向器還設(shè)計(jì)用于使該部 分氣流轉(zhuǎn)向，從而將該部分氣流供應(yīng)給所述動(dòng)力源外殼。
在另 一 實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于向與動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的外殼供應(yīng)氣 流的方法。該方法可包括沿遠(yuǎn)離與該動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的外殼的方向生成氣流， 通過氣流轉(zhuǎn)向器接收該氣流的一部分，使該部分氣流轉(zhuǎn)向，使得該部分氣流被供應(yīng)給與該動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的外殼。
在又一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種冷卻氣流能力得到提高的機(jī)器。該 機(jī)器可包括機(jī)架、動(dòng)力源、與該動(dòng)力源和該機(jī)架可操作地連接的一個(gè)或多 個(gè)牽引裝置和設(shè)計(jì)用于基本上封閉該動(dòng)力源的動(dòng)力源外殼。該機(jī)器還可包
括位于該動(dòng)力源外殼外部的冷卻裝置，該冷卻裝置包括構(gòu)造用于生成流 經(jīng)該冷卻裝置的氣流的氣流供應(yīng)器；和設(shè)計(jì)用于接收由該氣流供應(yīng)器生成 的氣流的至少一部分的氣流轉(zhuǎn)向器，其中，該氣流轉(zhuǎn)向器還設(shè)計(jì)用于使該 部分氣流轉(zhuǎn)向，從而將該部分氣流供應(yīng)給該動(dòng)力源外殼。


圖1A為本發(fā)明機(jī)器一例示性實(shí)施例的立體示意圖； 圖1B為才艮據(jù)本發(fā)明一例示性實(shí)施例的具有以不同方式定位的冷卻系 統(tǒng)的機(jī)器的立體示意圖2為與本發(fā)明一實(shí)施例一致的氣流轉(zhuǎn)向器的例示性實(shí)施例；以及 圖3為示出 一 種利用本發(fā)明系統(tǒng)的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A為機(jī)器10的一例示性實(shí)施例的立體示意圖。機(jī)器一詞在本文中 指的是任意執(zhí)行與特定行業(yè)如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)等相關(guān)的某類操作并在工 作環(huán)境(例如建筑工地、垃圾填埋地、礦區(qū)、發(fā)電廠等)之間和之中運(yùn)行 的機(jī)械。機(jī)器的非限制性例子包括商用機(jī)器如卡車、起重機(jī)、土方運(yùn)輸車 輛、礦用車輛、挖掘機(jī)、物料搬運(yùn)機(jī)械、農(nóng)用設(shè)備、海運(yùn)船只、飛機(jī)和在 工作環(huán)境中運(yùn)行的任何類型的機(jī)械。
機(jī)器10可包括機(jī)架9、動(dòng)力源12、動(dòng)力轉(zhuǎn)換單元14、牽引裝置20、 冷卻裝置30、形成動(dòng)力源室35的動(dòng)力源外殼34和文丘里通風(fēng)組件38。盡 管機(jī)器10示為一輪式裝載機(jī)，^a^幾器10可為包括動(dòng)力源12的任何類型的 機(jī)械。
動(dòng)力源12可為構(gòu)造成用于向機(jī)器10提供動(dòng)力的任何類型的機(jī)械部件。動(dòng)力源12可包括可操作以產(chǎn)生動(dòng)力輸出的機(jī)械部件如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā) 動(dòng)機(jī)、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)或燃料電池?；蛘?，動(dòng)力源12也可包括 構(gòu)造用于接收來自外接輸電系統(tǒng)如電車觸輪系統(tǒng)的電能的動(dòng)力拾取系統(tǒng)。
動(dòng)力源12可封閉在動(dòng)力源外殼34內(nèi)，從而動(dòng)力源12基本上位于封閉 的動(dòng)力源室35內(nèi)。動(dòng)力源外殼34可包含任何適合于形成具有期望外形的 外殼的材料，還可包括設(shè)計(jì)用于使動(dòng)力源外殼34的外部區(qū)域與動(dòng)力源室 35之間的聲音和/或空氣傳輸最小化的各種材料。例如，動(dòng)力源外殼34可 包括鋼質(zhì)材料，使得動(dòng)力源12基本上封閉，動(dòng)力源12四周的組裝接縫最 小，從而使經(jīng)這些接縫流入動(dòng)力源室35的氣流最少。可協(xié)同動(dòng)力源外殼 34使用其它額外材料如橡膠、塑料和/或其它合適材料，以限制動(dòng)力源室 35與其外部之間的空氣/聲音傳輸。例如，可沿動(dòng)力源外殼34的邊緣和接 縫使用橡膠密封件，該橡膠密封件設(shè)計(jì)成相對機(jī)架9基本密封。此外，在 動(dòng)力源外殼34上可設(shè)置有允許進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)室/動(dòng)力源室35的各種通道門或 其它裝置。
動(dòng)力源外殼34還可包括與動(dòng)力源室35和大氣流體連通的文丘里通風(fēng) 組件38。文丘里通風(fēng)組件38還可與排氣系統(tǒng)(未示出)流體連通，該排
文丘里通風(fēng)組件38可包括形狀合適的管道或管道系統(tǒng)(例如有錐形限流部 的管子)，該管道系統(tǒng)構(gòu)造成在暴露于某種氣體流時(shí)產(chǎn)生文丘里效應(yīng)。因 此，文丘里通風(fēng)組件38可設(shè)計(jì)用于接收來自排氣系統(tǒng)(未示出)的廢氣氣 流，促使廢氣加速流過文丘里通風(fēng)組件38內(nèi)的錐形限流部，廢氣壓力減小 (但氣流加速)，從而在文丘里通風(fēng)組件38內(nèi)形成局部真空。該真空或"文 丘里效應(yīng)，，可設(shè)計(jì)用于使得壓力更高的空氣氣流從動(dòng)力源室35經(jīng)文丘里通 風(fēng)組件38抽出，與廢氣氣流一起排出到大氣中。動(dòng)力源外殼34可根據(jù)需 要包括或多或少的組件。例如，可在動(dòng)力源外殼34的外部設(shè)置一通風(fēng)管以 將增壓空氣從大氣直接供給動(dòng)力源12。
在一實(shí)施例中，動(dòng)力轉(zhuǎn)換單元14可與動(dòng)力源12可操作地聯(lián)接。動(dòng)力 轉(zhuǎn)換單元l4可為任何類型的用于將動(dòng)力源12提供的動(dòng)力輸出的至少一部分轉(zhuǎn)換成可用于牽引裝置20的形式的裝置。例如，動(dòng)力轉(zhuǎn)換單元14可為 一機(jī)械傳動(dòng)裝置，包括構(gòu)造用于改變與動(dòng)力轉(zhuǎn)換單元14關(guān)聯(lián)的齒輪傳動(dòng)比 的行星齒輪。在另一實(shí)施例中，動(dòng)力轉(zhuǎn)換單元14可包括將動(dòng)力源12的動(dòng) 力輸出的至少一部分轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電機(jī)。動(dòng)力轉(zhuǎn)換單元14也可為將動(dòng)力 源12的動(dòng)力輸出的至少一部分轉(zhuǎn)換成加壓流體流的液壓泵或^^何其它動(dòng) 力轉(zhuǎn)換裝置。
多個(gè)牽引裝置20可與動(dòng)力轉(zhuǎn)換單元14可操作地聯(lián)接并構(gòu)造用于推進(jìn) 機(jī)器10。盡管牽引裝置20示為輪子，但它們也可為履帶單元或任何其它 的適合用于從動(dòng)力轉(zhuǎn)換單元14接收動(dòng)力的裝置。
冷卻裝置30可位于動(dòng)力源外殼34的外部，也可位于機(jī)器10上的任何 部位。例如，冷卻裝置30可位于機(jī)器10的前面、背面或側(cè)面上。冷卻裝 置30可包括氣流供應(yīng)器40、 一個(gè)或多個(gè)流體冷卻熱交換器42、 一個(gè)或多 個(gè)冷卻管線44和氣流轉(zhuǎn)向器48。冷卻裝置30的局部可流體連接到與動(dòng)力 源12關(guān)聯(lián)的冷卻系統(tǒng)并構(gòu)造用于冷卻與動(dòng)力源12關(guān)聯(lián)的冷卻流體。流體 冷卻熱交換器42可包括管殼式熱交換器、板式熱交換器、盤管式熱交換器、 回?zé)崾綗峤粨Q器和/或任何其它合適的熱交換器。此外，可使用一個(gè)或多個(gè) 流體冷卻熱交換器，例如，冷卻裝置30內(nèi)可設(shè)置有增壓空氣冷卻器、油冷 卻器和散熱器等。例如，流體冷卻熱交換器42可經(jīng)冷卻管線44流體連接 到動(dòng)力源12的水套，使得冷卻流體在動(dòng)力源12與流體冷卻熱交換器42 之間流動(dòng)。流體冷卻熱交換器42還包括通道，該通道構(gòu)造用于允許空氣氣 流在流過這些通道的同時(shí)接觸與冷卻流體關(guān)聯(lián)的其它通道?？諝鈿饬髟诮?觸流體冷卻熱交換器42的各表面時(shí)該氣流可從冷卻流體中吸收熱量。
氣流供應(yīng)器40可包括一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇如軸流式風(fēng)扇和/或任何其它的 構(gòu)造用于賦予周圍空氣一速度的裝置。氣流供應(yīng)器40可具有一高壓部41 (例如風(fēng)扇的排氣側(cè))和一低壓部43 (例如風(fēng)扇的抽氣側(cè))，由此允許氣 流供應(yīng)器40實(shí)現(xiàn)壓風(fēng)(push)或抽風(fēng)(pull)型氣流。圖1A示出氣流供 應(yīng)器40的抽風(fēng)型構(gòu)型，而圖1B示出氣流供應(yīng)器40的壓風(fēng)型構(gòu)型。氣流 供應(yīng)器40可位于動(dòng)力源外殼34的外部并設(shè)計(jì)用于形成氣流，氣流被引導(dǎo)流過冷卻裝置30和被導(dǎo)致與一個(gè)或多個(gè)流體冷卻熱交換器42接觸。換言 之，氣流供應(yīng)器40的低壓部43可與動(dòng)力源外殼34相鄰，氣流供應(yīng)器40 的高壓部41背離動(dòng)力源外殼34 。由氣流供應(yīng)器40生成的空氣流速可大大 高于(例如約50倍)來自動(dòng)力源室35經(jīng)由文丘里通風(fēng)組件38形成的空氣 流速。此外，可用壓風(fēng)或抽風(fēng)型布置使由氣流供應(yīng)器40形成的氣流接觸流 體冷卻熱交換器42。例如，流體冷卻熱交換器42可安裝在氣流供應(yīng)器40 的低壓部43上并經(jīng)成形罩45流體連接，從而氣流供應(yīng)器40形成的氣流首 先抽過流體冷卻熱交換器42，然后流入氣流供應(yīng)器40的低壓部43?；蛘撸?流體冷卻熱交換器42也可安裝在氣流供應(yīng)器40的高壓部41上，從而氣流 可進(jìn)入氣流供應(yīng)器40的低壓部43,接著流出氣流供應(yīng)器40的高壓部41， 被推至穿過流體冷卻熱交換器42。以任一方式使用氣流都可使流體冷卻熱 交換器42實(shí)現(xiàn)流過冷卻裝置30的空氣的過濾。
一個(gè)或多個(gè)冷卻管線44可與動(dòng)力源12和流體冷卻熱交換器42流體連 接，并構(gòu)造用于傳送與動(dòng)力源12關(guān)聯(lián)的冷卻流體。冷卻管線可包括橡膠軟 管、金屬管和任何其他合適的用于傳送流體的材料。例如，水和防凍劑的 混合物可經(jīng)一個(gè)或多個(gè)由鋼管制成的冷卻管線44在與動(dòng)力源12關(guān)聯(lián)的水 套與流體冷卻熱交換器42之間流動(dòng)。可用各種配件和/或夾緊機(jī)構(gòu)確保在 動(dòng)力源12工作時(shí)該流動(dòng)保持基本不間斷。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)意識到， 在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可使用各種材料制造冷卻管線44 。
氣流轉(zhuǎn)向器48可位于氣流供應(yīng)器40的高壓部41附近，可在流體冷卻 熱交換器42之前或之后。氣流轉(zhuǎn)向器48可構(gòu)造用于接收至少一部分由氣 流供應(yīng)器40形成的氣流并改變該部分氣流的方向，使得該氣流被供應(yīng)給由 動(dòng)力源外殼34形成的動(dòng)力源室35。
圖2為與本發(fā)明一實(shí)施例一致的一氣流轉(zhuǎn)向器48的一例示性實(shí)施例。 氣流轉(zhuǎn)向器48可包括分流/轉(zhuǎn)向裝置52、篩濾部54、氣流控制部60和導(dǎo) 管部58。導(dǎo)管部58可包括一內(nèi)部通道，可從氣流供應(yīng)器40高壓部41附 近的一位置處伸展到動(dòng)力源室35。導(dǎo)管部58的內(nèi)部通道因此可用于將空 氣從氣流供應(yīng)器40的高壓部41傳送到動(dòng)力源室35內(nèi)的一位置處。此夕卜，導(dǎo)管部58可設(shè)計(jì)成使得氣流中的邊界層阻力最小，從而使通過導(dǎo)管部58 的流量/流速最大。因此，導(dǎo)管部58可包括金屬片或其它材料，它們的形 狀設(shè)計(jì)成使得在流量/流速最大化的同時(shí)順利地繞過動(dòng)力源室35與氣流供 應(yīng)器40的高壓部41之間的障礙物。
轉(zhuǎn)向裝置52可構(gòu)造用于在由氣流供應(yīng)器40生成的冷卻氣流接觸流體 冷卻熱交換器42之后接收或捕獲該氣流的至少一部分。轉(zhuǎn)向裝置52可用 于在氣流供應(yīng)器40上施加最小背壓的同時(shí)捕獲由氣流供應(yīng)器40提供的該 部分氣流。因此，轉(zhuǎn)向裝置52可包括玻璃纖維和/或金屬材料，與轉(zhuǎn)向裝 置52關(guān)聯(lián)的幾何形狀可隨氣流供應(yīng)器40的類型和流型而變?？蓪θ魏嗡?期望的氣流供應(yīng)器40進(jìn)行流動(dòng)分析，從而確定針對轉(zhuǎn)向裝置52的設(shè)計(jì)。 或者，在需要時(shí)也可使用與所示相同的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員 會(huì)意識到，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可使用各式各樣的設(shè)計(jì)以在捕 獲一部分氣流的同時(shí)使與氣流供應(yīng)器40關(guān)聯(lián)的背壓最小。轉(zhuǎn)向裝置52可 與導(dǎo)管部58接觸和/或附裝在導(dǎo)管部58上。在一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向裝置52 可構(gòu)造成樞轉(zhuǎn)和/或"轉(zhuǎn)離，，導(dǎo)管部58。例如，轉(zhuǎn)向裝置可用一銷或旋軸(未 示出)和一鎖定裝置(未示出)與導(dǎo)管部58可操作地連接。鎖定裝置松開 時(shí)，轉(zhuǎn)向裝置可從導(dǎo)管部58轉(zhuǎn)開和/或移開。這一構(gòu)型可允許便于對氣流 轉(zhuǎn)向器48的部件進(jìn)行打掃和其它工作。
轉(zhuǎn)向裝置52還可設(shè)計(jì)用于將從氣流供應(yīng)器40接收的該部分空氣引入 到導(dǎo)管部58中。這由此可實(shí)現(xiàn)來自氣流供應(yīng)器40的氣流的"轉(zhuǎn)向，，。在 一實(shí)施例中，這一轉(zhuǎn)向可造成氣流轉(zhuǎn)向約180° ，包括在導(dǎo)管部58內(nèi)實(shí)現(xiàn) 的轉(zhuǎn)向。這一轉(zhuǎn)向可導(dǎo)致該部分氣流-皮供應(yīng)到動(dòng)力源室35內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù) 人員會(huì)意識到，在設(shè)計(jì)氣流轉(zhuǎn)向器48的各部件時(shí)可使用/考慮其它因素。 例如，轉(zhuǎn)向裝置52還可設(shè)計(jì)成使得轉(zhuǎn)向的發(fā)生具有特定的效率，從而造成 所期望的一部分空氣轉(zhuǎn)向流入導(dǎo)管部58。
氣流控制部60可設(shè)計(jì)用于控制與氣流轉(zhuǎn)向器48關(guān)聯(lián)的體積和/或其它 氣流控制。氣流控制部60可包括3殳計(jì)用于對由轉(zhuǎn)向裝置52轉(zhuǎn)向的氣流進(jìn) 行控制的橡膠、金屬和/或其它合適材料。氣流控制部60可構(gòu)造成響應(yīng)一控制器(未示出)發(fā)出的信號而樞轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)。例如，氣流控制部60可 與一控制器(未示出)通訊連接，該控制器設(shè)計(jì)用于確定經(jīng)導(dǎo)管部58流到 發(fā)動(dòng)機(jī)室35的氣流流量。該控制器(未示出)還可基于算法、通過文丘里 通風(fēng)裝置38的流和/或其它因素確定所期望的流到發(fā)動(dòng)機(jī)室35的氣流。氣 流控制部60因此可接收來自該控制器(未示出)的信號和通過樞轉(zhuǎn)或其它 動(dòng)作響應(yīng)以控制流入導(dǎo)管部58的氣流。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)意識到，在不脫 離本發(fā)明范圍的情況下，可使用各種其它的用于控制流到發(fā)動(dòng)機(jī)室35的氣 流的方法和裝置。
此外，轉(zhuǎn)向裝置52與導(dǎo)管部58交界處可存在有篩濾部54以對剩余在 流過流體冷卻熱交換器42后的氣流中的較小粒子進(jìn)行過濾。篩濾部54可 包括剛性或柔性篩狀材料(例如鋁篩、玻璃纖維篩等)以從由轉(zhuǎn)向裝置52 捕獲和轉(zhuǎn)向的氣流中分離出微小粒子。此外，篩濾部54可位于導(dǎo)管部58 內(nèi)的任何部位，可包括任何合適的篩子或篩網(wǎng)材料。這類材料可具有高流 動(dòng)特性，從而限制由篩濾部54造成的流量減小，同時(shí)使過濾效果最佳。
工業(yè)應(yīng)用
本發(fā)明可用于任何包括一產(chǎn)生熱量的動(dòng)力源12的機(jī)器。本發(fā)明系統(tǒng)和 方法具體可用于這樣的場合其中，這類動(dòng)力源由一動(dòng)力源外殼封閉，以 防止噪聲或碎屑4曼入動(dòng)力源12內(nèi)和四周，設(shè)置有文丘里通風(fēng)系統(tǒng)以冷卻動(dòng) 力源室35。例如，用作垃圾壓實(shí)機(jī)的機(jī)器，由于氣流經(jīng)文丘里通風(fēng)組件38 流出動(dòng)力源室35造成的真空條件，碎屑特別容易突破動(dòng)力源外殼34。因 此，該機(jī)器的動(dòng)力源室35由于高溫和碎屑聚積發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性很高。通 過使用本發(fā)明系統(tǒng)和方法，向動(dòng)力源室35供應(yīng)補(bǔ)償氣流一一其中與氣流轉(zhuǎn) 向器48關(guān)聯(lián)的流速約等于或大于經(jīng)文丘里通風(fēng)組件38流出動(dòng)力源室35 的空氣的出口流速，從而可減小該危險(xiǎn)性。
圖3為示出^f吏用本發(fā)明系統(tǒng)的一種方法的例示性流程圖300。引導(dǎo)空 氣以使其從氣流供應(yīng)器40的低壓部43流到氣流供應(yīng)器40的高壓部41。 該氣流沿遠(yuǎn)離與動(dòng)力源12關(guān)聯(lián)的動(dòng)力源外殼34的方向流動(dòng)(步驟305)。位于氣流供應(yīng)器40的高壓部41附近的轉(zhuǎn)向裝置52然后接收至少一部分由 氣流供應(yīng)器40形成的氣流。可使該氣流在被轉(zhuǎn)向裝置52接收之前經(jīng)壓風(fēng) 或抽風(fēng)型流動(dòng)與流體冷卻熱交換器42接觸。例如，流體冷卻熱交換器42 可安裝在氣流供應(yīng)器40的低壓部43上經(jīng)由一罩或其它裝置連接，使得吸 入氣流供應(yīng)器40的低壓部43的空氣先流過流體冷卻熱交換器42。這樣， 流體冷卻熱交換器42可對氣流進(jìn)行過濾(例如，類似于濾網(wǎng)或篩子)。由 轉(zhuǎn)向裝置52接收后，結(jié)合導(dǎo)管部58，該部分氣流接著轉(zhuǎn)向，使得所接收 的部分氣流被供應(yīng)到由動(dòng)力源外殼34形成的動(dòng)力源室35內(nèi)。
由轉(zhuǎn)向裝置52接收、經(jīng)導(dǎo)管部58轉(zhuǎn)向的該部分空氣可設(shè)計(jì)成約等于 或大于與文丘里通風(fēng)組件38關(guān)聯(lián)的氣流。此外，可通過所公開系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向 裝置52、導(dǎo)管部58、篩濾部54、控制部60和其它部件的設(shè)計(jì)和變型來調(diào) 節(jié)和/或控制該氣流。
通過使用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，可由單個(gè)氣流供應(yīng)器使氣流轉(zhuǎn)向流到 與動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的室。這可致使冷卻系統(tǒng)部件數(shù)量減少，從而降低成本，提 高可靠性。此外，由于本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可設(shè)計(jì)成接收由氣流供應(yīng)器形 成的一部分氣流和4吏該部分氣流轉(zhuǎn)向，因此可使用一定量的氣流，使得基 于所期望的構(gòu)型動(dòng)力源室可保持在中性壓力、正壓或負(fù)壓下。通過使動(dòng)力 源室內(nèi)保持中性壓力或正壓，可顯著限制碎屑被吸入動(dòng)力源室。
本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可在不脫離本發(fā)明范圍的情況下對所公開的用于 提供改進(jìn)氣流的系統(tǒng)和方法做出種種修正和改動(dòng)。此外，閱讀本說明書后， 所公開的用于提供改進(jìn)氣流的系統(tǒng)和方法的其它實(shí)施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說是顯而易見的。應(yīng)該指出，本說明書和所舉例子只是例示性的，本發(fā) 明的真正范圍由后附權(quán)利要求及其等同方案示出。
權(quán)利要求
1.一種向與動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的外殼提供氣流的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括設(shè)計(jì)用于基本封閉動(dòng)力源(12)的動(dòng)力源外殼(34)；位于所述動(dòng)力源外殼外部的冷卻裝置(30)，該冷卻裝置包括設(shè)計(jì)用于形成通過該冷卻裝置的氣流的氣流供應(yīng)器(40)；以及氣流轉(zhuǎn)向器(48)，該氣流轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)用于接收由該氣流供應(yīng)器形成的氣流的一部分，其中，該氣流轉(zhuǎn)向器還設(shè)計(jì)用于使該部分氣流轉(zhuǎn)向，使得該部分氣流被供應(yīng)給所述動(dòng)力源外殼。
2. 按權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括 與所述動(dòng)力源外殼流體連通的文丘里通風(fēng)組件；以及與所述動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的并設(shè)計(jì)用于引導(dǎo)廢氣流通過該文丘里通風(fēng)組件的 排氣組件。
3. 按權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，該至少一部分氣流的第 一流速約等于或大于第二空氣流的第二流速。
4. 按權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣流被致使在被所 述氣流轉(zhuǎn)向器接收之前接觸與所述動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的流體冷卻熱交換器。
5. 按權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣流轉(zhuǎn)向器包括 設(shè)計(jì)用于接收所述至少一部分氣流的轉(zhuǎn)向裝置；以及導(dǎo)管裝置，該導(dǎo)管裝置與該轉(zhuǎn)向裝置流體連接并設(shè)計(jì)用于將所述至少 一部分氣流引導(dǎo)至所述動(dòng)力源外殼。
6. —種用于向與動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的外殼供應(yīng)氣流的方法，該方法包括 沿遠(yuǎn)離與該動(dòng)力源(12)關(guān)聯(lián)的外殼(34)的方向生成氣流； 氣流轉(zhuǎn)向器(48)接收該氣流的至少一部分；以及使該至少一部分氣流轉(zhuǎn)向，使得該至少一部分氣流被供應(yīng)給與該動(dòng)力 源關(guān)聯(lián)的外殼。
7. 按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括通過文丘 里效應(yīng)引導(dǎo)第二空氣流流出與該動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的外殼。
8. 按權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該至少一部分氣流的流 速約等于或大于第二空氣流的流速。
9. 按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括使氣流在 被氣流轉(zhuǎn)向器接收之前接觸與該動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的流體冷卻熱交換器。
10. —種冷卻氣流能力得到提高的機(jī)器，該機(jī)器包括 機(jī)架(9 );動(dòng)力源(12);與所述動(dòng)力源和所述機(jī)架可操作地連接的一個(gè)或多個(gè)牽引裝置(20); 按權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)。
全文摘要
一種用于向與動(dòng)力源關(guān)聯(lián)的外殼提供氣流的系統(tǒng)包括設(shè)計(jì)用于基本封閉動(dòng)力源(12)的動(dòng)力源外殼(34)和位于該動(dòng)力源外殼外部的冷卻裝置(30)，該冷卻裝置包括設(shè)計(jì)用于形成流過該冷卻裝置的氣流的氣流供應(yīng)器(40)。該系統(tǒng)還包括設(shè)計(jì)用于接收由該氣流供應(yīng)器形成的氣流的一部分的氣流轉(zhuǎn)向器(48)，其中，該氣流轉(zhuǎn)向器還設(shè)計(jì)用于使該部分氣流轉(zhuǎn)向，從而將該部分氣流供應(yīng)給所述動(dòng)力源外殼。
文檔編號F01P5/06GK101563531SQ200780046874
公開日2009年10月21日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者D·R·沙特斯, S·A·波茲, S·P·麥克迪, 金培彤 申請人:卡特彼勒公司