专利名称：流体净化液位控制装置及方法
技术领域：
本发明涉及流体净化系统的运行，包括运行控制系统及方法、安全系统及方法、温 度控制系统及方法、电源控制系统及方法、流体抽送系统及方法、以及空气过滤及流体移除 系统及方法。具体而言，流体净化运行系统及方法涉及用于在各种环境中控制并实现流体 净化系统的安全运行的系统及方法。
背景技术：
美国专利申请案第11/948，210号以及第11/948，256号中揭露了可与本发明的流 体净化运行装置、系统及方法一起使用的流体净化装置、系统及方法。据信，这些流体净化 装置、系统及方法中的某些将会通过改进运行及控制系统及方法而受益。
流体净化装置、系统及方法有时会在极端条件下或在变化的环境中运行。例如，某 些流体净化装置及系统在车辆中使用并经受极端寒冷的温度。因此，据信，需要提供在寒冷 温度下保持流体净化运行的装置、系统及方法。
其他流体净化装置及系统在车辆中使用，使流体净化装置及系统包括用于安全运 行的电路将会更好地伺服这些车辆。因此，据信，需要提供使流体净化装置能在各种应用中 安全运行的器件、系统及方法。
有时在流体净化装置及系统中使用压力限制器件。例如，在将水从流体分离及移 除的流体净化装置中，常常降低压力以将流体引入蒸发器室中，使空气通过蒸发器室进行 循环。此种压力限制器件可能会将流体净化装置的出口处的压力降至不可取的程度。因此， 据信，需要提供用于从流体净化装置抽送流体和用于将从进入流体净化装置的加压流体所 获取的能量施加至离开流体净化装置的流体的装置、系统及方法。
流体净化装置、系统及方法有时还在使用流体存储箱(例如液压流体箱)的系统 中使用，并且这些流体存储箱有时通向大气。因此，据信，需要提供用于处理进入或离开此 一流体存储箱的大气气体的改进的器件、系统及方法。发明内容
本发明涉及用于净化流体的系统、方法及装置。根据本流体净化发明的一个实施 例，提供一种流体净化装置，该流体净化装置具有过滤器室、蒸发器室、旁通阀以及液位传 感器。蒸发室邻近过滤器室设置，并具有用于接纳流体的空腔。旁通阀具有耦接至流体净 化装置的过滤器室与蒸发器室其中之一的第一端口、耦接至通向流体净化装置的流体入口 管线的第二端口、以及耦接至来自流体净化装置的流体出口管线的第三端口。液位传感器 设置于蒸发器室的空腔中并被耦接成能致动旁通阀，从而当蒸发器室中的液位不适合于蒸 发器室的运行时将旁通阀定位成防止流体流过蒸发器室、而当蒸发器室中的液位适合于蒸发器室的运行时则将旁通阀定位成使流体流过蒸发器室。
在另一实施例中，一种流体净化装置包括过滤器室；蒸发器室，邻近过滤器室设 置，蒸发器室具有用于接纳流体的空腔；预热器，设置于过滤器室、蒸发器室、及流体入口管 线其中之一上，流体入口管线用于将流体引导至流体净化装置；以及液位传感器，设置于蒸 发器室的空腔中并被耦接成当蒸发器室中的液位不适合于蒸发器室的运行时对预热器通 电、而当蒸发器室中的液位适合于蒸发器室的运行时，将预热器断电。
在又一实施例中，提供一种防止流体净化装置的蒸发器室充满流体的方法。该方 法包括感测蒸发器室中的流体的液位；以及如果蒸发器室中的流体的液位高于期望的液 位，则致动预热器与旁通阀其中的至少一者。
本发明的过滤装置及方法所提供的优点可包括改善来自加压流体系统中的减压 过滤装置的流体流动。
因此，本发明提供解决方案以克服现有技术过滤装置、系统及方法的缺点。流体净 化领域中的普通技术人员将容易理解，通过阅读以下对本发明较佳实施例的详细说明，本 发明的上述这些细节以及其他细节、特点及优点将更加显而易见。
并入本文中并构成本说明书的一部分的附图包括本发明的一或多个实施例，并且 与上文给出的大体说明以及下文给出的详细说明一起用于根据用于实施本发明的最佳模 式来揭露本发明的原理。
图1为流体净化装置的实施例的剖面图2为用于流体净化装置的安全及控制系统的实施例的示意图3为压力驱动泵的俯视剖面图4为图3所示压力驱动泵的侧视剖面图；以及
图5为包括空气过滤器件的液压箱的侧视剖面图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的较佳实施例，这些较佳实施例的实例于附图中示出。应 理解，本文中所包含的本发明的图式及说明对与本发明具有特定相关性的元件进行例示及 说明，然而为清楚起见，省略了在通常的系统中所具有的与流体过滤装置、系统及方法一起 使用的其他元件。
每当在本说明书中提到“一个实施例”或“实施例”时，均意味着结合该实施例所述 的特定特点、结构或特征包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中的不同地方多 次出现例如“在一个实施例中”等短语不一定全部是指同一实施例。此外，当提到“或”时， 均旨在为包含性的，因此“或”可表示“或”所说明的各项中的一者或另一者、或多于一者。
图1例示流体净化装置100的实施例的剖面图。流体净化装置100包括过滤器室 102、蒸发器室104以及过滤器底座105。
过滤器室102包括过滤器空腔110以及过滤器筒(filter canister) 112。过滤器 或过滤介质156可例如通过以下步骤放置于过滤器空腔中将过滤器筒112从底座105旋 下(unscrew),将过滤介质156放置于过滤器筒112中，并将过滤器筒112旋回到底座105上的适当位置。图1所示的过滤器室102还包括具有穿孔115的穿孔管114。穿孔管114 被放置成穿过过滤介质156中的中心圆柱开口，使得流体可流动至过滤器室102中、穿过过 滤介质156进入穿孔管114中、并从穿孔管114经由内室开口 111进入蒸发器室104中。在 一个实施例中，过滤器室102为微粒过滤器室并用于从流体中移除微粒。
蒸发器室104包括加热器接线入口 134、加热器130、蒸发管132、蒸发器气体入口 129、以及蒸发器气体出口 126。液位传感器210 (例如浮动开关或其他液位传感器)以及温 度传感器214 (例如高温开关或其他温度传感器)可设置于蒸发器室104的空腔103中或 邻近蒸发器室104设置。
在图1所示的实施例中，蒸发管132安装在加热器130周围，并且流体从过滤器室 102经由流体加热通道136进入蒸发器室104中，流体加热通道136形成于加热器130与蒸 发管132的内表面138之间。受热流体在穿过流体加热通道136之后从蒸发管132的蒸发 器端147流出。然后，受热流体在蒸发管132的外表面140上方通过并进入蒸发室104中， 在蒸发室104中，受热流体的某些挥发物(例如水及未燃烧的燃料)变成气体并经由蒸发 器气体出口 126从蒸发器室104排出。
蒸发管132可与分隔件(divider) 116接触，并且还可连结至分隔件116或与分隔 件116形成一体。蒸发管132还可成型有圆锥形外表面140,圆锥形外表面140在蒸发管 132与分隔件116交会之处收缩141。从流体加热通道136流出的流体可沿蒸发管132的 外表面140流动至蒸发器室104中的流体贮存器152中。
底座105包括分隔件116，分隔件116至少部分地将过滤器室102与蒸发器室104 分开。底座105还可包括圆形壁118，圆形壁118从分隔件116延伸以至少部分地包围蒸 发器室104。蒸发器室顶盖120可连结至底座105，以罩盖蒸发器室104的入口并允许进入 此入口。蒸发器室顶盖120可根据需要连结至底座105，并且可例如通过螺钉进行连结，这 些螺钉延伸贯穿蒸发器室顶盖120中的孔119并被拧到形成于圆形壁118中的螺纹孔121 中。
螺纹圆形部122也可从底座105的与圆形壁118相对的分隔件116部分延伸出， 以连结过滤器筒112。
在图1所示的实施例中，高温开关214位于流体净化装置100的底座105上。作 为另外一种选择，高温开关214也可位于蒸发器室104中或其他位置，以感测蒸发器室104 中的流体的温度或蒸发器室104附近的温度。高温开关214可直接接至加热器130的电源， 从而当高温开关214所感测的温度超过高温开关214的设定点时将加热器130断电。作为 另外一种选择，与用于控制加热器130的运行的控制器或继电器相耦接的任何类型的温度 传感器均可包括高温开关214或与高温开关214包含在一起。
并且，在图1所示的实施例中，在寒冷条件下，预热器204缠绕在底座105或过滤 器筒112周围以加热流体。作为另外一种选择或除此之外，预热器204可被定位成在流体 进入流体净化装置100之前加热流体。
图1所示的流体净化装置100包括通向过滤器室102的入口 106以及从蒸发器室 104导出的出口 108。泵206、旁通阀208以及压力传感器212被显示为在入口 106及出口 108附近邻近流体净化装置100。作为另外一种选择，这些组件206、208及212中的一或多 者可被并入流体净化装置100中或安装在流体入口管线146或流体出口管线148中。
流体净化装置100可用于各种应用(包括各种类型发动机中的润滑剂的过滤)以 及加压流体应用(例如液压流体系统)中。油、液压流体或另一种流体可连续地以任意顺 序通过过滤器室102与蒸发器室104，或可分别地或并行地通过过滤器室102或蒸发器室 104。
图2例示用于流体净化装置控制系统的实施例的控制电路200。控制电路200显 示由液位传感器210、压力传感器212、温度开关214、泵继电器216、蒸发器继电器218以及 过滤器加热器继电器220控制的蒸发器室加热器130、预热器204、泵206以及旁通阀208。
在图2所示的实施例中，当耦接有流体净化装置100的系统正在运行时，为控制电 路200供电。举例来说，如果流体净化系统耦接至由钥匙起动的车辆，则当钥匙被转至接通 位置时被接通的电源也可为控制电路200供电。作为另外一种选择，可通过来自流体净化 装置100所耦接到或经由传感器(例如系统压力传感器213)所耦接到的该系统的期望电 路的电源对控制电路200通电，系统压力传感器213可为压力开关或传感器/控制器布置 形式以用于指示流体处于压力之下且据此指示使用该流体的系统正在运行中。
当系统压力传感器213对控制电路200通电时，该系统压力传感器213可在正常 系统运行中位于向流体施加压力的任何地方，例如位于靠近系统流体泵(图未示出)的或 靠近流体净化装置100的入口 106的流体管线中。
在一个实施例中，流体净化装置或系统包括流体净化装置(例如图1所示的流体 净化装置100)以及电路(例如图2所示的控制电路200)。在此一实施例中，可能期望仅当 使用流体净化装置100所伺服的系统正在运行时对控制电路200通电。举例来说，当流体 净化装置100正在对发动机中的油进行处理时，可能期望仅当发动机正在运行时才运行流 体净化装置100。作为另外一种选择，当流体净化装置100用于伺服液压流体系统时，可能 期望仅当液压流体系统正在运行时才运行流体净化装置100。为仅当流体净化装置100所 伺服的系统正在运行时完成流体净化装置100的运行，可使用仅当流体净化装置100所伺 服的系统正在运行时才接通的系统电源来为流体净化装置100供电。作为另外一种选择， 可使用传感器来感测流体净化装置100所伺服的系统的运行，从而使用此传感器通过该系 统的控制电路200对流体净化装置100通电。
在实施例中，系统压力传感器213用于感测流体净化装置100所伺服的系统的运 行，并通过其控制电路200对流体净化装置100进行通电及断电。图1所示实施例中的系统 压力传感器213被设置成感测邻近流体净化装置100的入口 106的流体压力，并通过例如 接线而被耦接成当流体的压力低于期望的水平时将控制电路200断电、而当流体的压力高 于期望的水平时对控制电路200通电。系统压力传感器213可具有用于控制控制电路200 的运行的开关，或者可为传感器控制器类型，并且可根据需要对一或多个继电器(例如继 电器216、218及220)进行操作。此外，系统压力传感器213可利用磁滞现象(hysteresis) 运行，并且可具有固定的或可调的设定值。
在图2所示的实施例中，加热器130加热流体净化装置的蒸发器室(例如图1所 示流体净化装置100的蒸发器室104)中的流体。加热器130加热流体，以使流体中的挥发 物(例如水)蒸发，使得挥发物一旦被分离便可从流体中移除。然而，如果出现过热，流体 便可能会被损坏或劣化。因此，将温度开关214包含于图2所示的控制系统电路200中，从 而当蒸发器室104中的温度超过温度开关214的设定值时将加热器130断电。
在实施例中，使用双金属温度控制器(例如恒温温度控制器)作为温度开关214， 从而当流体变得太热时将加热器130断电。温度控制器型温度开关214可具有位于受热流 体附近的热敏元件(temperature sensitive element)(例如双金属元件)，并且可具有接 点，该接点直接地或通过继电器(例如图2所示的蒸发器继电器218)控制加热器130的运 行。在其中温度开关214包括电接点且电接点的额定值适合于加热器130的供电电压及电 流的实施例中，该接点可由热敏元件根据元件温度进行致动，并可与加热器130串联接线。 在实施例中，温度开关214包括设定值调节器，以调节接点断开及闭合时的温度。在另一实 施例中，温度控制器型温度开关214具有固定设定值，接点在该固定设定值处断开及闭合。
温度开关214可利用磁滞现象运行，使得温度开关214的接点在一个温度下断开 而在较低温度下闭合。例如，在实施例中，温度开关214的接点在温度超过98°C时断开，而 在温度下降至95°C以下时闭合。
温度开关214的元件可被放置成与例如蒸发器室104中的流体直接接触。作为另 外一种选择，例如通过使用井(图未示出)、或通过将温度开关214粘合或以其他方式固定 在流体净化装置100附近的表示流体温度的位置中，可将温度开关214的元件邻近流体放 置。此外，该元件可包含于温度开关214中或者可以刚性或柔性方式连结至温度开关214。
在某些实施例中，可能期望当蒸发器加热器(例如图1所示的加热器130)被通电 时使流体流经流体净化系统(例如图1所示的流体净化装置100)。可通过各种方式感测流 体流经流体净化装置100的迹象，这些方式包括使用与流经流体净化系统的流体进行流体 连通的流量传感器或开关。作为另外一种选择，可使用与流经流体净化系统的流体进行流 体连通的压力传感器或开关，来指示流体正流经流体净化装置100。在图2所示的实施例 中，使用压力传感器212来感测流经流体净化装置100的流体，压力传感器212可为压力开 关或另一种器件。压力传感器212可位于流体净化装置100的入口 106处、流体净化装置 100的出口 108处、流体净化装置100内部、或以其他方式与流经流体净化装置100的流体 进行流体连通。
压力传感器212可被设定成使得当流体压力低于设定值(此设定值可为期望的水 平)时压力传感器212中的接点断开、而当流体压力高于设定值时接点闭合。这样，当压力 传感器212的接点断开时，加热器130被断电；而当压力传感器212的接点闭合时，加热器 130被通电。
压力传感器212或213可利用磁滞现象运行，使得压力传感器212或213的接点 在一个压力下断开且在略微不同的压力下闭合。例如，在实施例中，压力传感器212或213 其中之一的接点在压力超过5psi时闭合，而在压力降回至4. 5psi以下时断开。
在图1及图2所示的实施例中，压力传感器212或另一压力传感器控制器布置形 式被设置成与流经过滤器室102及蒸发器室104的流体进行流体连通。压力传感器212处 于该流体连通中，以使压力传感器感测过滤器室102或蒸发器室104内或附近某一位置处 (例如流体净化装置100的入口 106中)的流体压力。举例来说，在图1所示的实施例中， 压力传感器212感测流体净化装置100的入口 106中的压力，其中流体从入口 106开始经由 过滤器室102及蒸发器室104而在出口 108处流出流体净化装置100。该压力传感器212 经由过滤器加热器继电器220接线至加热器130，从而当入口 106处的流体压力高于期望 的水平时对加热器130通电、而当入口处的流体压力低于期望的水平时将加热器130断电。可注意到，可将例如温度开关214等可被称为安全器件的其他器件与压力传感器212连接 在一起，以防止加热器130在运行条件不适合于加热器130的运行时运行。此类运行条件 可包括低流量或高温条件、及/或其他不可取的运行条件。
在一个实施例中，压力传感器被进一步接线成将流体净化装置的所有电性组件断 电。当流体不流经流体净化装置100时，压力传感器可将所有电性组件断电。
如可在图2所示的实施例中看出，压力传感器212与温度开关214可串联接线，从 而当施加有单元操作电源、压力高于压力传感器212的设定值且温度低于温度开关214的 设定值时对蒸发器继电器218通电。当蒸发器继电器218被通电时，蒸发器继电器218上 的接点关闭且加热器130被通电。因此，在本实施例中，当单元被加电、蒸发器室104中或 附近的温度低于可能会使流体受损或劣化的温度且流体正流经流体净化装置100时，的加 热器130被通电。
液位传感器210 (例如浮动开关或另一液位传感器/控制器)可位于蒸发器室104 中，如图1所示。当蒸发器室104中的液位适合于运行时，液位传感器210可被致动以容许 流体流动至蒸发器室104中。举例来说，在实施例中，当液位等于或低于高液位限值时，液 位传感器210可被致动以容许流体流过蒸发器室104。作为另外一种选择，当蒸发器室中的 液位不适合于蒸发器室104的运行时，液位传感器可致动旁通阀208。举例来说，在实施例 中，当蒸发器室104中的液位高于液位传感器210的高液位限值时，可能不适合于对蒸发器 室104进行操作，因此液位传感器210可致动旁通阀208以对围绕蒸发器室104流动的流 体进行旁通。
在大规模液压流体应用的实施例中，液位传感器210可在蒸发器室104中的液位 不大于半满时容许流体流动至蒸发器室104中，而在蒸发器室104中的液位大于半满时阻 止流体流动至蒸发器室104中。
已发现，当流体温度特别低时，例如当液压流体低于25°C时，流体趋于不会完全地 流出蒸发器室104，且因此积聚于蒸发器室104中。
在图2所示的实施例中，当液位低于高限值液位时对液位传感器210进行的致动 会使与液位传感器210相关联的电接点闭合，进而利用仅当使用该流体的系统正在运行时 才提供的电源对过滤器加热器继电器220通电。过滤器加热器继电器220继而控制预热器 204及旁通阀208的运行。
预热器204可用于在流体进入蒸发器室104中之前对正被净化的流体进行加热。 在图1及图2所示的实施例中，预热器204包括可缠绕的加热元件，例如用于缠绕在物体周 围的柔性加热带(heat tape)型加热器。此一柔性加热带型加热器可缠绕在过滤器筒112 周围、通向过滤器室102的入口管线周围、或根据需要缠绕在其他部位周围。作为另外一种 选择，可提供另一类型的加热器，以在流体进入蒸发器室104之前加热流体。
当蒸发器室中的液位升高至高于会致动液位传感器210的液位时，预热器204被 通电以加热过滤器室102中的流体。应注意，作为另外一种选择，预热器204可位于蒸发室 104、流体入口管线146或其他位置以加热任一期望位置处的流体。
流体净化装置100的实施例包括过滤器室102以及邻近过滤器室102设置的蒸发 器室104。蒸发器室104进一步包括用于接纳流体的空腔103，液位传感器210设置于空腔 103中。预热器204设置于过滤器室102、蒸发器室104或用于将流体引导至流体净化装置100的流体入口管线146上。液位传感器210设置于蒸发器室的空腔103中并被耦接成当 蒸发器室104中的液位不适合于蒸发器室104的运行时对预热器204通电、而当蒸发器室 104中的液位适合于蒸发器室104的运行时则将预热器204断电。在一个实施例中，当蒸发 器室104中的液位高于预定液位时，该液位适合于蒸发器室104的运行并且因此液位传感 器210将对预热器204通电。
旁通阀208可如图1所示位于流体出口管线148中，或根据需要位于流体入口管 线146中。旁通阀208可具有三个端口，共用端口 241、常开端口 242以及常闭端口 243。此 外，为实现故障防护(failsafe)运行或出于另一原因，旁通阀208可根据需要在其断电状 态中对于流体净化装置100为常开的或在其断电状态中对流体入口管线146为常开的。
图1及图2所示的旁通阀208在被断电时对于流体入口管线146开启，使得流体 从流体入口管线146直接流动至流体出口管线148。图1及图2所示的旁通阀208在被通 电时对于流体净化装置100开启，使得流体从流体入口管线146经由流体净化装置100而 流动至流体出口管线148。当流体净化装置100所伺服的流体系统正在运行且液位传感器 210感测蒸发器室104中的液位低于高限值液位时，过滤器加热器继电器220对旁通阀208 通电。
其他旁通布置形式也是可能的，包括如下的旁通阀208 :其从过滤器室102接纳流 体并对蒸发器室104进行旁通，进而将流体从过滤器室102直接引导至系统中，而不是将流 体从过滤器室102引导至蒸发器室104中然后引导至系统中。此外，在图2所示的实施例 中，无论流体是否流经旁通阀208，流体均被泵206泵送至系统中，尽管也可设想其中泵206 被断电且旁通阀208也对泵206进行旁通的实施例。
在实施例中，流体净化装置100包括旁通阀208，旁通阀208具有耦接至过滤器室 102与蒸发器室104其中之一的第一端口 243、耦接至流体入口管线146的第二端口 242、以 及耦接至流体出口管线148的第三端口 241。该流体净化装置100还包括液位传感器210， 液位传感器210设置于蒸发器室104的空腔103中并被耦接成用于致动旁通阀208，从而 当蒸发器室104中的液位不适合于蒸发器室104的运行时将旁通阀208定位成防止流体流 过蒸发器室104、而当蒸发器室104中的液位适合于蒸发器室104的运行时则将旁通阀208 定位成使流体流过蒸发器室104。
可以电性方式、气动方式或根据需要致动旁通阀208。旁通阀208可为电磁型阀 门，该电磁型阀门移动至两个不同的位置，或可被调制成容许来自两个不同源的流体流相 混合或容许流体流转向至两个不同的目的地。
旁通阀208的端口可根据需要进行排列。举例来说，在一个实施例中，旁通阀208 的第一端口 243是共用端口且耦接至流体净化装置100的流体入口管线146。在另一实施 例中，旁通阀208的第一端口 243是共用端口且耦接至流体净化装置100的流体出口管线 148。
旁通阀208可对流体流进行旁通，使得当蒸发器室104中的液位不适合于蒸发器 室104的运行时，没有流体流经流体净化装置100的蒸发器室104或过滤器室102。当蒸 发器室104中的液位不适合于蒸发器室104的运行时，旁通阀208还可将流体流从流体入 口管线146引导至流体出口管线148。相反，当蒸发器室104中的液位适合于蒸发器室104 的运行时，旁通阀208可将流体流从流体入口管线146经由流体净化装置100的室102与104 二者而引导至流体出口管线148。
在实施例中，当蒸发器室104中的液位不适合于蒸发器室104的运行时，旁通阀 208将流体流从过滤器室102引导至流体出口管线148。在实施例中，当蒸发器室104中的 液位适合于蒸发器室104的运行时，旁通阀208将流体流从过滤器室102经由蒸发器室104 而引导至流体出口管线148。
还设想了一种防止蒸发器室充满流体的方法。该方法的实施例包括感测蒸发器 室104中的流体的液位；以及如果蒸发器室104中的流体的液位高于期望的液位，则致动预 热器204与旁通阀208其中的至少一者。
还设想了一种控制流体净化装置100中的流体压力的方法。该方法的实施例包 括例如用压力传感器212感测流体的压力；当流体的压力低于期望的水平时，将设置于流 体净化装置100的过滤器室102中的加热器130断电；以及当流体的压力高于期望的水平 时，对加热器130通电。在该方法的实施例中，可在过滤器室102或与过滤器室102流体连 通的入口 106中感测流体的压力。该方法可进一步包括当没有流体流经流体净化装置100 时，将流体净化装置100的一或多个电性组件(例如所有电性组件)断电。该方法可进一 步包括当流体净化装置100的蒸发器室104中的流体的温度低于设定值时并且可能还当 过滤器室102中的流体的压力高于期望的压力水平时，升高蒸发器室104中的流体的温度。
泵206在如图1及图2所示的一个实施例中可为回流泵(fluid return pump),并 且可用于对离开流体净化装置100的流体加压。当流体系统被通电时，泵206在图2所示 的控制电路200中被通电以保持流体系统中的流体流。
在某些过滤装置中，可无需对离开过滤装置的流体加压。举例来说，当流体净化 装置100位于系统上方且流体正被排入至该系统中时，流体可通过重力自流进料(gravity feed)而从流体净化装置100流至流体系统中。然而,在其他实施例中，当例如流经流体净 化装置100的流体受到限制时，可能期望增大离开流体净化装置100的流体压力。
在图1所示的实施例中，使用泵206来推动来自流体净化装置100的流体。泵206 可例如为电动离心叶轮泵。在某些实施例中，可使用吸入泵(intake pump)(图未示出) 来推动流体进入流体净化装置100。吸入泵也可为例如电动离心叶轮泵，或者可为脉冲泵 (pulse pump)或另一期望类型的泵。
图2例示其中泵206在系统电源接通时通电的实施例。在某些实施例(例如图2 所示的这一个实施例)中，可使用继电器(例如泵继电器216)来为泵206供电。
图3例示流体驱动泵300的实施例的顶部剖面图，并且图4例示图3所示流体驱 动泵300的侧视剖面图。流体驱动泵300可被安装成使得在入口 106处或附近进入流体 净化装置100的流体被推动穿过流体驱动旋转入口器件(fluid driven rotating inlet device) 310，并且离开流体净化装置100的流体受到耦接至流体驱动旋转入口器件310的 出口叶轮320的推动。
提供图3及图4所示的流体驱动泵300，以利用来自进入流体净化装置100的流 体的压力对离开流体净化装置100的流体进行加压。流体驱动泵300包括与流体净化装置 100的入口 106流体连通的流体驱动旋转入口器件310以及与流体净化装置100的出口 108 流体连通的出口叶轮320。出口叶轮320是由流体驱动旋转入口器件310驱动，以使进入流 体净化装置100的流体的压力被施加至离开流体净化装置100的流体，进而将流体抽送出流体净化装置100。
图3及图4所示的流体驱动泵300包括外壳311、流体驱动旋转入口器件310以及 输出叶轮320，流体驱动旋转入口器件310可包括一对互相啮合的入口齿轮312与314，输 出叶轮320可包括一对互相啮合的出口齿轮322与324。该对互相啮合的入口齿轮312与 314被定位成与流体净化装置100的入口 106流体连通，并且该对互相啮合的出口齿轮322 与324被定位成与流体净化装置100的出口 108流体连通。出口齿轮322及324是由入口 齿轮312及314驱动，进而使用进入流体净化装置100的流体的压力来将流体抽送出流体 净化装置100。
在这一实施例中，进入流体净化装置100的加压流体是通过入口通道316进行引 导，在入口通道316中第一入口齿轮312与第二入口齿轮314的齿相啮合。因此，进入流体 净化装置100的加压流体的压力会驱动或旋转入口齿轮312及314。
第一出口齿轮322可位于具有第一入口齿轮312的共用轴330上，并且第二出口 齿轮324可位于具有第二入口齿轮314的共用轴332上。这样，出口齿轮322及324是由入 口齿轮312及314驱动。此外，入口 106可与出口 108沿轴向对齐，以容许将入口齿轮312 及314堆放在出口齿轮322及324上，进而易于由共用轴330及332来耦接这些齿轮。由 于出口齿轮322及324位于流体净化装置100的出口 108处，因而出口齿轮322及324继 而将流体抽送出流体净化装置100。
当不期望使用共用轴330或332时，可通过机械连接而非共用轴330或332将第 一出口齿轮322耦接至第一入口齿轮312或将第二出口齿轮324耦接至第二入口齿轮314。
进一步设想了其中入口齿轮是由进入流体净化装置100的加压流体驱动以及其 中入口齿轮驱动出口齿轮或叶轮以对离开流体净化装置100的流体进行加压的替代实施 例。举例来说，在实施例中，单一齿轮可由加压流体驱动，或单一齿轮或叶轮可由入口齿轮 驱动。
图5例示用于与图1所示的流体净化装置100结合使用的液压箱布置形式400的 实施例。液压系统常常包含液压箱402，以用于容纳当前在液压系统404中不被使用的过 量液压流体。通常，当液压系统404需要额外的流体时，液压系统404从液压箱402中抽出 液压流体；并且过量的液压流体当在液压系统404中不被使用时会被返回至液压箱402中。 液压箱402包括呼吸孔(breather) 406，从而当液压流体被从液压箱402移除时容许空气进 入液压箱402以填充所留下的空闲空间、而当空气被返回至液压箱402的液压流体置换时 则容许空气从液压箱402逸出。然而，据信，每当空气进入液压箱402时，空气均会将不可 取的颗粒及物质载送至液压箱402中。因此，在图5所示液压箱402的呼吸孔406处提供 过滤器。
在图5所示的实施例中，过滤器是干燥剂型过滤器420，其通过将水从进入液压箱 402的空气中移除来对该空气进行干燥。各种已知类型的干燥剂过滤器中的任一种均可用 于该应用中，包括多种筒型干燥剂干燥器(cartridge desiccant dryer)以及自干燥干燥 剂过滤器(self-drying desiccant filter)。已发现液压流体会破坏某些类型的市售干燥 剂材料，并且已认识到，仅需对进入液压箱402的空气进行干燥便能保护液压箱402中的液 压流体。因此，已设计出一种止回阀(check valve)系统，以将离开液压箱402的空气直接 引导至大气并经由干燥器过滤器420引导进入液压箱的空气。
此止回阀系统包括三通管410，三通管410具有耦接至液压箱402的呼吸孔406 的第一支管412、耦接至干燥器过滤器420的第二支管414、以及通向大气的第三支管416。 第一止回阀422耦接在三通管410的第二支管414与干燥剂过滤器420之间，使得第一止 回阀422容许空气从干燥剂过滤器420流动至液压箱402。第二止回阀424耦接至三通管 410的第三支管416，使得第二止回阀424容许空气从液压箱402流至大气中。这样，空气 经由干燥剂过滤器420被抽到液压箱402中，进而对进入液压箱402的空气进行干燥；并且 空气直接从液压箱402排放至大气中，进而防止从液压箱402所排放的空气接触干燥剂过 滤器420。
上文阐述了大量具体细节来提供对本发明实施例的透彻理解。然而，应理解，可在 不具有这些具体细节的条件下实施这些实施例。在其他情形中，未详细地说明众所周知的 操作、组件及电路，以避免淡化这些实施例。应理解，这些具体的结构及功能细节只是代表 性的而未必限制本发明实施例的范围。因此，尽管已如上所述对本发明实施例的某些特点 进行了说明，然而所属领域的技术人员将会联想出许多种修改、替换、改变及等效形式。因 此，应理解，随附权利要求书旨在涵盖仍属于本发明实施例的真正精神范围内的所有这些 修改及改变。
权利要求
1.一种流体净化装置，包括 过滤器室； 蒸发器室，邻近所述过滤器室设置，所述蒸发器室具有用于接纳流体的空腔； 旁通阀，具有耦接至所述流体净化装置的所述过滤器室与所述蒸发器室其中之一的第一端口、耦接至流体入口管线的第二端口、以及耦接至流体出口管线的第三端口 ；以及 液位传感器，设置于所述蒸发器室的所述空腔中并被耦接成致动所述旁通阀，从而当所述蒸发器室中的液位不适合于所述蒸发器室的运行时将所述旁通阀定位成防止流体流过所述蒸发器室、而当所述蒸发器室中的所述液位适合于所述蒸发器室的运行时则将所述旁通阀定位成使所述流体流过所述蒸发器室。
2.如权利要求1所述的流体净化装置，其特征在于，所述旁通阀是电磁型阀门。
3.如权利要求1所述的流体净化装置，其特征在于，所述旁通阀的所述第一端口耦接至所述流体净化装置的入口。
4.如权利要求1所述的流体净化装置，其特征在于，所述旁通阀的所述第一端口耦接至所述流体净化装置的出口。
5.如权利要求1所述的流体净化装置，其特征在于，当所述蒸发器室中的所述液位不适合于所述蒸发器室的运行时，所述旁通阀对流体流进行旁通，以使得没有流体流经所述蒸发器室且没有流体流经所述过滤器室。
6.如权利要求5所述的流体净化装置，其特征在于，当所述蒸发器室中的所述液位不适合于所述蒸发器室的运行时，所述旁通阀将流体流从所述流体入口管线引导至所述流体出口管线。
7.如权利要求1所述的流体净化装置，其特征在于，当所述蒸发器室中的所述液位适合于所述蒸发器室的运行时，所述旁通阀将流体流从所述流体入口管线经由所述过滤器室以及所述蒸发器室而引导至所述流体出口管线。
8.如权利要求1所述的流体净化装置，其特征在于，当所述蒸发器室中的所述液位不适合于所述蒸发器室的运行时，所述旁通阀将流体流从所述过滤器室引导至所述流体出口管线。
9.如权利要求1所述的流体净化装置，其特征在于，当所述蒸发器室中的所述液位适合于所述蒸发器室的运行时，所述旁通阀将流体流从所述过滤器室经由所述蒸发器室而引导至所述流体出口管线。
10.如权利要求1所述的流体净化装置，其特征在于，当所述蒸发器室中的所述液位不适合于所述蒸发器室的运行时，所述液位传感器进一步对预热器通电。
11.如权利要求1所述的流体净化装置，其特征在于，当所述蒸发器室中的所述液位低于高液位限值时，所述液位适合于所述蒸发器室的运行。
12.如权利要求1所述的流体净化装置，其特征在于，当所述蒸发器室中的所述液位高于高液位限值时，所述液位不适合于所述蒸发器室的运行。
13.一种流体净化装置，包括 过滤器室； 蒸发器室，邻近所述过滤器室设置，所述蒸发器室具有用于接纳流体的空腔； 预热器，设置于所述过滤器室、所述蒸发器室、及流体入口管线其中之一上，所述流体入口管线用于将流体引导至所述流体净化装置；以及 液位传感器，设置于所述蒸发器室的所述空腔中并被耦接成当所述蒸发器室中的液位不适合于所述蒸发器室的运行时对所述预热器通电、而当所述蒸发器室中的所述液位适合于所述蒸发器室的运行时，将所述预热器断电。
14.如权利要求13所述的流体净化装置，其特征在于，所述预热器是用于缠绕在物体周围的柔性加热带型加热器。
15.如权利要求13所述的流体净化装置，其特征在于，当所述蒸发器室中的所述液位高于预定液位时，所述预热器被通电。
16.一种防止流体净化装置的蒸发器室充满流体的方法，所述方法包括 感测所述蒸发器室中的流体的液位；以及 如果所述蒸发器室中的所述流体的所述液位高于期望的液位，则致动预热器与旁通阀其中的至少一者。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括如果所述蒸发器室中的所述流体的所述液位高于期望的液位，则致动所述预热器与所述旁通阀二者。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，当所述流体的所述所感测液位低于所述期望的液位时，所述旁通阀引导所述流体流过所述蒸发器室。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，当所述流体的所述所感测液位高于所述期望的液位时，所述旁通阀阻止所述流体流过所述蒸发器室。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述预热器在所述流体进入所述蒸发器室之前加热所述流体。
全文摘要
本发明提供用于在流体净化装置中进行液位控制的装置及方法。这些装置及方法包括流体净化装置以及液位传感器，此液位传感器调节流体净化装置的运行。液位传感器还可对旁通阀或加热器进行操作。
文档编号B01D1/30GK103037947SQ201080051635
公开日2013年4月10日 申请日期2010年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者肯尼思L·盖革 申请人:新时代过滤系统公司