低溫泵法蘭的制作方法
【專利摘要】一種用于泵的法蘭包括第一面和第二面以及從所述第一面向所述第二面延伸的用于工藝流體管的通道。所述通道包括具有第一直徑的第一部分和具有大于所述第一直徑的第二直徑的第二部分。當(dāng)所述工藝流體管延伸穿過所述通道時，在所述通道的所述第二部分的內(nèi)壁與所述工藝流體管之間存在間隙。與所述第二直徑等于所述第一直徑的布置相比，所述間隙增加所述工藝流體管與所述法蘭之間的熱阻，從而減少所述泵的暖端的冷卻。
【專利說明】
低溫泵法蘭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請涉及一種用于減少低溫泵組件的法蘭周圍的濕氣的冷凝、霜與冰的聚積以及泵驅(qū)動裝置的凍結(jié)的布置，所述凍結(jié)可能另外通過流過所述法蘭的低溫流體引起。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)氣體以液化形式儲存時，可以以高得多的密度來儲存。與以氣體形式儲存的壓縮氣體相比，如果氣體在其沸點以下或沸點(如對于天然氣的典型摻混物，在約-161.50C以下)以液化形式儲存，那么就可以在相對低的壓力下儲存氣體。在本公開中，“低溫”用于描述處在這類低的溫度下流體和如“低溫泵”的設(shè)備，其被設(shè)計來在低溫下操縱低溫流體。
[0003]已知低溫泵是用于從絕熱儲存容器輸送低溫流體。這類低溫泵具有本文中稱為“冷端”的浸入所述低溫流體中的部分。通常，低溫流體是靠重力從泵送低溫流體的地方饋送到貯槽中，或冷端可以包括被安置在由儲存容器本身所界定的致冷劑空間內(nèi)的泵組件。用于這種低溫泵的驅(qū)動裝置在本文中稱為“暖端”，并且它通常位于儲存容器外部以避免從驅(qū)動裝置向由儲存容器界定的致冷劑空間中引入熱量。暖端通常也與冷端和從儲存容器伸出的輸送管相間隔地分開定位和/或與它們絕熱，以便防止驅(qū)動裝置中的凍結(jié)，特別是在驅(qū)動裝置是使用液壓流體壓力來致動低溫泵的液壓驅(qū)動機(jī)時如此。
[0004]由于用于安裝燃料系統(tǒng)的空間有限，在車輛應(yīng)用中往往存在空間限制，并且因此優(yōu)選更緊湊的布置。因此，將驅(qū)動裝置固定在密封開口的法蘭上或靠近法蘭固定是有利的，泵組件是穿過所述開口來安裝。此外，希望減少致冷劑空間與周圍環(huán)境之間的傳熱路徑的數(shù)目，因此優(yōu)選使輸送管穿過相同的法蘭。然而，這可能導(dǎo)致液壓驅(qū)動機(jī)中的液壓流體凍結(jié)。
[0005] 申請人:已設(shè)計并商品化了一種不同類型的低溫泵，其包括與泵組件整合的汽化器，如美國專利號7，607，898所公開。因為汽化的流體比低溫流體熱，所以使用這種布置時，在暖端處沒有將驅(qū)動裝置固定在輸送管通過的相同法蘭上的問題。
[0006]然而，對于不使用與汽化器整合的低溫泵的系統(tǒng)，存在對緊湊布置的需要，所述布置允許暖端帶有固定在輸送管通過的相同法蘭上或靠近所述法蘭固定的驅(qū)動裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]—種用于泵的改進(jìn)法蘭，其包括第一面和第二面以及從所述第一面向所述第二面延伸的用于輸送管的通道。所述通道包括具有第一直徑的第一部分和具有大于所述第一直徑的第二直徑的第二部分。當(dāng)所述輸送管具有小于所述第二直徑的外徑時，在所述輸送管與所述輸送管通過所述第二部分所處的所述通道之間形成間隙。所述輸送管可以與通道的第一部分的內(nèi)壁接觸。所述泵可以是用于從固定有法蘭的儲存容器泵送低溫流體的低溫栗。
[0008]在優(yōu)選實施方案中，所述間隙是環(huán)形。所述通道可以與所述第一面和所述第二面中的至少一個成斜角。在所述通道的所述第一部分與所述第一面的相交處形成第一開口，并且在所述通道的所述第二部分與所述第二面的相交處形成第二開口。優(yōu)選的是，與所述第二開口相比，所述第一開口離驅(qū)動裝置的固定位置的縱軸更遠(yuǎn)。所述第二開口可以位于由套管圍繞的區(qū)域內(nèi)，在安裝時，所述泵被插入所述套管內(nèi)。
[0009]一種用于泵的改進(jìn)法蘭組件包括工藝流體管和法蘭。所述法蘭包括第一面、第二面以及從第一面向第二面延伸的用于工藝流體管的通道。所述通道包括具有第一直徑的第一部分和具有第二直徑的第二部分，借以所述第二直徑大于所述第一直徑。當(dāng)所述工藝流體管延伸通過所述通道時，在所述通道的所述第二部分的內(nèi)壁與工藝流體管之間存在間隙。
[0010]在一個優(yōu)選實施方案中，所述法蘭包括孔，所述孔從所述第一面向所述第二面延伸并且具有等于所述第二直徑的直徑。所述法蘭組件進(jìn)一步包括環(huán)，所述環(huán)具有等于所述第一直徑的內(nèi)徑。所述通道是通過將所述環(huán)插入所述孔中來形成。
[0011]所述工藝流體管可以被焊接至法蘭。在一個優(yōu)選實施方案中，所述法蘭是圓盤形，但是在其它實施方案中可能是其它形狀。所述通道可以與所述第一面和所述第二面中的至少一個成斜角。在所述通道的所述第一部分與所述第一面的相交處形成第一開口，并且在所述通道的所述第二部分與所述第二面的相交處形成第二開口。在一個優(yōu)選實施方案中，與所述第二開口相比，所述第一開口離所述法蘭的縱軸更遠(yuǎn)。
[0012]一種用于(a)連接至儲存容器上的對應(yīng)法蘭上，(b)用于支撐泵組件并且(C)用于固定液壓驅(qū)動裝置的改進(jìn)多功能法蘭，其包括第一面、第二面以及從所述第一面向所述第二面延伸的用于輸送管的通道。所述通道包括具有第一直徑的第一部分和具有大于所述第一直徑的第二直徑的第二部分。當(dāng)所述輸送管具有小于所述第二直徑的外徑時，在所述輸送管與所述輸送管通過所述第二部分所述的所述通道之間形成間隙。所述輸送管可以與所述通道的所述第一部分的內(nèi)壁接觸。在一個優(yōu)選實施方案中，所述多功能法蘭包括與所述液壓驅(qū)動裝置流體連通的至少一個液壓流體通道。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是低溫泵的示意圖。
[0014]圖2是圖1的泵插入套管中的雙壁低溫容器的橫截面局部視圖。
[0015]圖3是圖1的泵的暖端組件的簡化橫截面視圖。
[0016]圖4是根據(jù)第一實施方案的圖1的泵的法蘭的橫截面視圖。
[0017]圖5是根據(jù)第二實施方案的圖1的泵的法蘭組件的橫截面視圖。
[0018]圖6是圖4的法蘭組件的分解圖。
[0019]圖7和圖8是圖4的法蘭組件的環(huán)的示意圖。
[0020]圖9是沿線8-8，截取的圖8的環(huán)的橫截面視圖。

【具體實施方式】
[0021]參閱圖1，展示出包括暖端組件20和冷端組件30的低溫泵10。工藝流體管40 (也稱為輸送管)通過暖端組件20中的法蘭50輸送從冷端組件30泵送的低溫流體。管40與向另一個低溫容器(當(dāng)系統(tǒng)正在轉(zhuǎn)移低溫流體時，例如當(dāng)裝灌車輛的燃料箱時)或向外部汽化器(當(dāng)?shù)蜏亓黧w以氣體形式被終點使用者使用時，例如當(dāng)?shù)蜏亓黧w是用于向內(nèi)燃機(jī)加燃料來驅(qū)動車輛的天然氣時)輸送低溫流體的外部管(未示出)連接。參閱圖1和圖3，展示了用于靠近法蘭50固定的液壓驅(qū)動裝置的緊湊布置，液壓流體通道60和70用于以引起活塞80產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動的眾所周知的方式向汽缸75內(nèi)外輸送液壓流體。接頭90和100將通道60和70連接至外部液壓導(dǎo)管(未示出)。
[0022]現(xiàn)在參閱圖3和圖4，在法蘭50中提供通道110，所述通道從面52中的開口 125延伸至面54中的開口 135。通道110包括第一部分120和第二部分130，它們在這個實施方案中是圓柱形的孔。第一部分120的直徑小于第二部分130的直徑。當(dāng)工藝流體管40被組裝到通道110中時，它與第一部分120的內(nèi)壁145接觸，但是在管與第二部分130的內(nèi)壁150之間存在間隙140。在其它實施方案中，在管40與通道110的至少圍繞管的外表面的一部分的第一部分120之間可以存在有限的空間。在本實施例中，間隙140是環(huán)形間隙。工藝流體管40是通過焊縫160緊固到法蘭50上。取決于應(yīng)用要求，在其它實施方案中可能采用機(jī)械布置或粘合劑將管40緊固到法蘭50上，或可以采用其它已知技術(shù)。
[0023]因為管與法蘭之間的接觸面積減少，所以間隙140使工藝流體管40與法蘭50之間的熱阻升高。通常管40和法蘭50均由金屬制成，金屬相比充滿空氣的間隙140是更好的熱導(dǎo)體。間隙使低溫流體流過管40引起的法蘭50上的冷卻作用降低，從而減少液壓流體凍結(jié)的可能性并且減少暖端組件20周圍的濕氣的冷凝和霜/冰堆積。
[0024]通道110與面52和54均成斜角，以使得開口 125比開口 135離縱軸15更遠(yuǎn)?，F(xiàn)在參閱圖2，當(dāng)?shù)蜏乇?0被安裝在儲存容器25中時，如圖2所示，其大部分長度優(yōu)選容納在套管35中，從而使開口 135位于套管內(nèi)，在套管內(nèi)所述泵不直接暴露于致冷劑空間中。儲存容器25是包括外壁26和內(nèi)壁27的雙壁容器。在優(yōu)選實施方案中，真空空間45提供在套管35與致冷劑空間55之間的額外熱絕緣。通道110的斜角具有的優(yōu)點是使管40與通道110的內(nèi)壁145之間的接觸面遠(yuǎn)離通道60和70以及汽缸75中的液壓流體。這起到使管40中的液壓流體和低溫流體之間的熱路徑的熱阻升高的作用。在其它實施方案中，與開口 135相比，開口 125可以位于距離軸15相同的距離或更近的位置。在一個優(yōu)選實施方案中，工藝流體管40通過焊封160緊固到法蘭50上，以使得套管35與泵10之間的氣體燃料蒸氣不會逃逸到外部環(huán)境。與開口 135相比，優(yōu)選管40在開口 125焊接到法蘭50上，開口135傾向于使管40和汽缸75與通道70之間的熱傳遞增加。
[0025]現(xiàn)在參閱圖5至圖9，展示出另一個實施方案，其中與前一個實施方案的相同部分具有相同參考數(shù)字并且即使有的話可能也不會詳細(xì)討論。法蘭50包括從面52向面54延伸的孔200。環(huán)210通常呈中空圓柱形管的形式，其被插入孔200中從而形成通道110以及第一 120和第二部分130。環(huán)210可以用多種方式緊固到法蘭50上。作為非限制性實施例，環(huán)210可以被壓入孔200中或過盈配合到孔200中，滑動配合到孔中并且通過粘合劑或焊接來緊固，通過這些技術(shù)的組合或通過其它已知技術(shù)將各部分機(jī)械地緊固在一起。
[0026]雖然已經(jīng)展示和描述了本發(fā)明的具體元件、實施方案和應(yīng)用，但是應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所述的具體元件、實施方案和應(yīng)用，因為在不脫離本公開的范圍、尤其是依據(jù)前述教導(dǎo)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于泵的法蘭，其包括: 第一面； 第二面； 用于輸送管的通道，其從所述第一面向所述第二面延伸，所述通道包括具有第一直徑的第一部分和具有大于所述第一直徑的第二直徑的第二部分； 其中當(dāng)所述輸送管具有小于所述第二直徑的外徑時，借以在所述輸送管與所述輸送管通過所述第二部分所處的所述通道之間形成間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的法蘭，其中所述輸送管與所述通道的所述第一部分的內(nèi)壁接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的法蘭，其中所述泵是用于從固定有所述法蘭的儲存容器泵送低溫流體的低溫泵。
4.如權(quán)利要求1所述的法蘭，其中所述間隙是環(huán)形。
5.如權(quán)利要求1所述的法蘭，其中所述通道與所述第一面和所述第二面中的至少一個成斜角。
6.如權(quán)利要求1所述的法蘭，其中在所述通道的所述第一部分與所述第一面的相交處形成第一開口，并且在所述通道的所述第二部分與所述第二面的相交處形成第二開口，與所述第二開口相比，所述第一開口離驅(qū)動裝置的固定位置的縱軸更遠(yuǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的法蘭，其中所述第二開口位于由套管圍繞的區(qū)域內(nèi)，在安裝時，所述泵被插入所述套管內(nèi)。
8.一種用于泵的法蘭組件，其包括: 工藝流體管； 法蘭，其包括: 第一面； 第二面； 用于所述工藝流體管的通道，其從所述第一面向所述第二面延伸，所述通道包括具有第一直徑的第一部分和具有第二直徑的第二部分，借以所述第二直徑大于所述第一直徑； 其中當(dāng)所述工藝流體管延伸通過所述通道時，在所述通道的所述第二部分的內(nèi)壁與所述工藝流體管之間存在間隙。
9.如權(quán)利要求8所述的法蘭組件，其中所述法蘭包括孔，所述孔從所述第一面向所述第二面延伸并且包括等于所述第二直徑的直徑，所述法蘭組件進(jìn)一步包括環(huán)，所述環(huán)包括等于所述第一直徑的內(nèi)徑，所述通道通過將所述環(huán)插入所述孔中來形成。
10.如權(quán)利要求8所述的法蘭組件，其中所述工藝流體管被焊接在所述法蘭上。
11.如權(quán)利要求8所述的法蘭組件，其中所述法蘭是圓盤形。
12.如權(quán)利要求8所述的法蘭組件，其中所述間隙是環(huán)形。
13.如權(quán)利要求8所述的法蘭組件，其中所述通道與所述第一面和所述第二面中的至少一個成斜角。
14.如權(quán)利要求8所述的法蘭組件，其中在所述通道的所述第一部分與所述第一面的相交處形成第一開口，并且在所述通道的所述第二部分與所述第二面的相交處形成第二開口，與所述第二開口相比，所述第一開口離所述法蘭的縱軸更遠(yuǎn)。
15.一種用于(a)連接至儲存容器上的對應(yīng)法蘭，(b)用于支撐泵組件并且(C)用于固定液壓驅(qū)動裝置的多功能法蘭，所述多功能法蘭包括: 第一面； 第二面； 用于輸送管的通道，其從所述第一面向所述第二面延伸，所述通道包括具有第一直徑的第一部分和具有大于所述第一直徑的第二直徑的第二部分； 其中當(dāng)所述輸送管具有小于所述第二直徑的外徑時，借以在所述輸送管與所述輸送管通過所述第二部分所處的所述通道之間形成間隙。
16.如權(quán)利要求15所述的多功能法蘭，其包括與所述液壓驅(qū)動裝置流體連通的至少一個液壓流體通道。
【文檔編號】F04B37/08GK104279140SQ201310293540
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】R·A·薩恩斯, 任子元 申請人:西港能源有限公司