CN101291716B - 具有过滤单元的冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷却装置，包括一个可由待冷却的流体、特别是液压油流过的冷却单元(10)和一个用于过滤流体的过滤元件(12)，其中过滤元件(12)沿冷却单元(10)的纵向侧面延伸并且在过滤单元(12)与冷却单元(10)之间设置一流体汇集空间(16)。由此，流体汇集空间(16)具有一相同形状的通流横截面并且至少部分地由一凹形弯曲的分界壁(36)相对于过滤单元(12)封闭，达到一优化的流体导向，其导致速度分布的均匀性，同时避免气穴和紊流，从而在这方面利用本发明的冷却装置达到一无干扰的在能量上有利的操作是可能的。

Description

具有过滤单元的冷却装置
技术领域
本发明涉及一种冷却装置，包括一个可由待冷却的流体、特别是液压油流过的冷却单元和一个用于过滤流体的过滤单元，其中过滤单元沿冷却单元的一纵向侧面延伸并且在过滤单元与冷却单元之间设置一流体汇集空间。
背景技术
上述冷却装置(US-A-4 295 964、CH 533 246A)对于大量的应用情况是可使用的并且可以极不同的实施形式买到。但至今可在市场上自由买到的冷却装置系统全部主要地包括一在冷却单元上法兰连接的过滤单元或在冷却单元上连接的贮罐单元，其中相应的贮罐单元则容纳过滤元件。已知的冷却装置因此由若干构件组成，同时独立的冷却单元经由一相应的管路与独立的过滤单元相互连接而制造冷却装置。由于所说的管路在传送流体时导致流动引起的损耗，这妨碍已知的冷却装置的在能量上有利的操作，也并不排除在管路的区域内发生泄漏，这损害功能可靠性。
由DE 196 35 777A已知一种冷却装置，包括一个可由待冷却的流体流过的冷却单元和一个用于过滤流体的过滤单元，其中冷却单元和过滤元件相互连接成一件的并且过滤单元与冷却单元一起设置于一装置壳体中。由上述文件还已知，作为冷却单元使用一板形的片状冷却器并且过滤元件在已知的方案中这样容纳于一过滤器壳体中，即过滤器壳体是装置壳体的整体的组成部分。
由US-A-5 159 821还已知一种冷却装置，包括一沿轴向方向小的构成的过滤板作为过滤元件，其设置于一装置壳体中也容纳一板形的片式冷却器作为冷却单元。沿流动方向在过滤元件之前在装置壳体内延伸一干燥介质，其中过滤元件板，其在片状冷却器前面连接在其一纵向侧面上，在那里只占据一小的安装长度。在该已知的方案中也导致在过滤装置操作时的流动损耗，这可以导致小的过滤效率。也只可部分地很难地用一新元件替换一使用过的过滤元件。
由EP 1 261 809 B1已知一同一种的冷却装置，包括一个可由待冷却的流体、特别是液压油流过的冷却单元和一个用于过滤流体的过滤单元，其中冷却单元和过滤单元相互连接成一件的，其与冷却单元一起设置于一装置壳体中，其中冷却单元作为板形的片状冷却器实施等待的冷却目的。过滤单元沿待冷却的流体的流动方向设置在板形的片状冷却器之前，其优点是，从流体流中滤去可能出现的污染而可以不损害冷却单元的可靠的功能。在该已知方案中过滤单元基本上沿片状冷却器的一纵向侧面延伸，其中在过滤单元与冷却单元之间连接一流体汇集空间。所述流体汇集空间具有不同的横截面积，特别是横截面向冷却装置的底面的方向变宽，从而可以调节不利的流动状况包括气穴形成，这对于已知的冷却装置的无干扰的节能的运行是不利的并且特别已表明，在流体的很小的流速时其从流体汇集空间向冷却单位的分配导致不均匀的分配状况，这影响流体的有效的冷却。在这方面该已知解决在制造上也是昂贵的和耗费很大的。
发明内容
从该现有技术出发本发明的目的在于，如下进一步改进已知的冷却装置，使其总体上能够实现一改进的操作，在小的流速时也尤其如此。一种具有以下特征的冷却装置总体上达到所述目的，即：所述冷却装置包括一个能够由待冷却的流体流过的冷却单元和一个用于过滤流体的过滤单元，其中过滤单元在冷却单元的一纵向侧面上延伸并且在过滤单元与冷却单元之间设置一第一流体汇集空间，所述第一流体汇集空间具有一相同形状的通流横截面并且至少部分地由一凹形弯曲的分界壁相对于过滤单元封闭，过滤单元具有一过滤元件，该过滤元件容纳于一具有圆柱形安装空间的过滤器壳体中，第一流体汇集空间在中心具有另一分界壁，所述另一分界壁将第一流体汇集空间分成两个分空间，其中一个分空间具有一与过滤器壳体的流体连接，冷却单元构造成板形的片状冷却器，第一流体汇集空间的横截面构成半圆形的，它的平面的连接横截面作用在片状冷却器的端面上，第一流体汇集空间的其中一个分空间经由冷却单元流体连接到所述另一个分空间中，所述另一个分空间具有一排出口，用以排出经过滤的和冷却的流体。
流体汇集空间具有一相同形式的通流横截面并且至少部分地由一凹面弧形的分界壁相对于过滤单元封闭，从而达到一优化的流体导向，其导致速度分布的均匀性而避免气穴和紊流，从而在这方面利用本发明的冷却装置达到一无干扰的在能量上有利的运行是可能的。
特别是在流体汇集空间中的自由的流动横截面匹配于过滤单元的区域内的自由的通流横截面，其中优选设定，流体汇集空间的横截面构成半圆形的，过滤单元具有一过滤元件，其容纳于一具有圆柱形安装空间的过滤器壳体中。因此在流体汇集空间中可以采纳和保留在过滤器壳体内的自由的通流横截面，从而虽然在过滤器壳体与流体汇集空间之间的过渡区域内的转向的流动仍达到一在相当大程度上无干扰的流体传送。
在本发明的冷却装置的一特别优选的实施形式中设定，流体汇集空间在中心具有另一分界壁，其将流体汇集空间分成两个分空间，其中一个分空间具有一与过滤器壳体的流体连接而另一个分空间具有一排出口，用以排出经过滤的和冷却的流体。由于在流体汇集空间中的该另一分界壁可以分配流体流量，此时将首先来自过滤单元的一分流量供给冷却单元的一部分，其向相反方向并通过冷却单元的另一部分冷却后重新流入通过流体汇集空间的另一分界壁分界的分空间，以便从那里经过滤和冷却后离开冷却装置。上述设置在待引导的具较小速度的流体流动中是特别有利的。通过分配和通过经由相应的分界壁的隔离在这方面造成冷却和传送的功率是“可部分化的”，这利用已知的描述的方案是达不到的。
附图说明
以下借助一个实施例按照附图更详细地说明的本发明的冷却装置。对此在原理性的和不按比例的视图中示出：
图1冷却装置整体部分地纵剖视图，部分地透视的俯视图；
图2朝图1看去的方向在左边设置的过滤器壳体和流体汇集空间的壳体结构，未装入过滤元件。
具体实施方式
图中所示的冷却装置具有一个可由待冷却的流体、特别是液压油流过的冷却单元10和一个用于过滤该流体的过滤单元12。冷却单元10构成为板形的片状冷却器，亦即为了冷却空气导向，片状冷却器具有许多成曲折形折叠的薄片(未示出)，它们的中间限定许多流体导向通道14，其用于待冷却的流体的传送。通过冷却单元10的空气导向方向垂直于图1的图平面延伸并且流体传送方向因此横向于它位于图平面内。此外各上下相叠设置的流体导向通道14在两侧通向流体汇集空间16、18。所述片状冷却器总的来看是通用的，从而在这方面对其不再更详细地讨论。冷却单元10的装置壳体可以由一铝铸件等构成，但也可以在传统上由金属薄板件成箱形地组成并且经由焊缝连接组成一整个壳体。这是较简单的视图因为未示出汇集空间16的上面的和下面的端接壁。
在朝图7看去的方向上，过滤单元12沿冷却单元10的左纵向侧面延伸并且过滤单元12具有一过滤器壳体20，包括一在中心的圆柱形安装空间22用以容纳一圆柱形通用结构形式的过滤元件24。所述的过滤元件24由通用的过滤材料构成并且包括例如一打褶的空心圆柱形的多层的过滤垫，其围绕一中心的未示出的支承管。在朝图1看去的方向上，过滤器壳体20在其上端部具有一进口26，用于至少部分地被污染和加热的流体。这样经由进口26供给的流体从外向内流过过滤元件24并且通过一间隔层30的底面排出孔28在中心从过滤元件24中排出滤过的流体。所述的间隔层30利用各个支持杆33支承在一弓状的或壳状的支持装置32上，其又支承在过滤器壳件的一底面元件34上。所述底面元件34可以向下流体密封地封闭过滤单元12，亦即在底面封闭，但也可以用于容纳一未更详细示出的旁通阀，以便例如通过过滤单元12清除污染的流体而不为冷却目的供给冷却单元10，并从装置中导走，这例如在滤过的流体的温度仍不或只部分地需要冷却时则可以是合理的。
借助于支持装置32和间隔层30有可能在一个和同一个冷却装置中装入安装长度不同的过滤元件24，以便在实际中胜任如此变化的过滤任务。但优选的是，如按图1的视图所示，将过滤元件24的结构长度选择成使其沿轴向方向只使用过滤器壳体20的安装空间22的约一半，从而在这方面在过滤元件24的下方形成一圆柱形容纳空间，其有助于在过滤后在过滤器壳体20中流体流动的均匀性。
如另外图1所示，在过滤单元12与冷却单元10之间设置一流体汇集空间16，其轴向延伸长度按照连续可能性适应于作为冷却单元10的片状冷却器的纵向侧面。所述流体汇集空间16具有一相同形式的通流横截面并且由一凹面弧形的分界壁36相对于过滤单元12封闭。所述状况特别清楚地表示于图2中。这样对于流体汇集空间16构成一半圆管的形式，其以其平面的连接横截面作用在片状冷却器的端面上。优选在片状冷却器的另一纵向侧面上另一或第二流体汇集空间18具有一可比较的半管形结构，但在这里也具有这种可能性，即：选择另一特别是正方形的横截面。此外设定，流体汇集空间18具有向冷却单元10的各流体导向通道14的直通的连接可能性。在图中所示的实施形式中，流体汇集空间16在大致中心由另一分界壁38平分，其将流体汇集空间16流体密封地分成两个分空间40、42。
一优选孔形式的横通口44用于下面的分空间40的供应，其为过滤元件24导流地将分空间40连接于过滤器壳体20的内部、特别是连接于安装空间22内。因此这样将滤过的流体经由横通口44导入分空间40并且接着从左向右流过各流体导向通道14，同时通过冷却单元10在其下半的区域内促使其冷却。这样冷却的流体或介质接着流入另一流体汇集空间18，在朝图1看去的方向上向上上升并且接着从右向左横截面上面的区域内、特别在冷却单元10的上半部内的各流体导向通道14。这样接着完全冷却的流体介质流入第二或上面的分空间42并且从那里这样滤过的和冷却的流体经由排出口46离开流体装置，该排出口具有如进口26的同一轴向方向(参见按图2的部分视图)。
通过这样描述的结构不仅在过滤单元12中而且在冷却单元10中以及在两流体汇集空间16、18中达到流体流动的一最大程度的均匀性。特别缓慢流动的流体可以这样无干扰的过滤和冷却并且由于保持恒定的横截面分布利用本发明的冷却装置达到一在能量上有利的过滤和冷却操作是可能的。如特别是图2所示的，过滤单元12与流体汇集空间16可以制成一件的，例如以压铸件的形式，以便接着将这样制成的组合部件借助于一通用的焊接方法与其他的冷却单元10在其一端面上流体密封地相焊接。如果取消另一分界壁38，则利用所述的本发明的冷却装置也可以可靠地控制快速流动的介质，其中则优选在第二流体汇集空间18的区域内设置一排出口(未示出)用以排出滤过的和冷却的流体。利用本发明的冷却装置提供一很紧凑构成的装置，其可灵活地匹配于不同的过滤和冷却任务，而不需要改变冷却装置的基本的结构，这有助于节省成本。此外本发明的冷却装置在维护和安装上是方便的，这又有助于节省成本。

Claims (5)

1.冷却装置，包括一个能够由待冷却的流体流过的冷却单元(10)和一个用于过滤流体的过滤单元(12)，其中过滤单元(12)在冷却单元(10)的一纵向侧面上延伸并且在过滤单元(12)与冷却单元(10)之间设置一第一流体汇集空间(16)，所述第一流体汇集空间(16)具有一相同形状的通流横截面并且至少部分地由一凹形弯曲的分界壁(36)相对于过滤单元(12)封闭，过滤单元(12)具有一过滤元件(24)，该过滤元件容纳于一具有圆柱形安装空间(22)的过滤器壳体(20)中，第一流体汇集空间(16)在中心具有另一分界壁(38)，所述另一分界壁将第一流体汇集空间(16)分成两个分空间(40、42)，其中一个分空间(40)具有一与过滤器壳体(20)的流体连接(44)，其特征在于，冷却单元构造成板形的片状冷却器，第一流体汇集空间(16)的横截面构成半圆形的，它的平面的连接横截面作用在片状冷却器的端面上，第一流体汇集空间(16)的其中一个分空间(40)经由冷却单元(10)流体连接到所述另一个分空间(42)中，所述另一个分空间(42)具有一排出口(46)，用以排出经过滤的和冷却的流体。
2.按照权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，过滤元件(24)在过滤器壳体(20)中的安装长度大致相当于两个分空间(40、42)的分界壁(38)与所述另一个分空间的端部的间距。
3.按照权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，在冷却单元(10)的对置于过滤元件(12)的纵向侧面上设置第二流体汇集空间(18)。
4.按照权利要求1至3之一项所述的冷却装置，其特征在于，过滤器壳体(20)与第一流体汇集空间(16)一起构成一单件的组合部件，该组合部件可与作为另一组合部件的冷却单元(10)相连接。
5.按照权利要求1至3之一项所述的冷却装置，其特征在于，过滤元件(24)在过滤器壳体(20)内支承在一间隔层(30)上，该间隔层由一支持装置(32)支持，该支持装置又支承在过滤器壳体(20)的底面元件(34)上。
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