JP2001518172A - 流体冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、換気ホィール（２）と油圧ポンプ（14）とを駆動するモータ（10）を有するモジュール式ユニットの形をした流体冷却装置に関し、この油圧ポンプは、オイルリザーバ（16）から流体を取り入れ、油圧仕事回路（18）に流体を配給し、そこで流体が加熱され、熱交換器（20）へと送り込み、そこから流体は冷却されてオイルリザーバ（16）へと戻している。オイルリザーバ（16）は、樋のような形をしていて、モータ（10）と油圧ポンプ（14）との少なくとも一部を包囲しており、かつ貝の片側のような方法で高い壁部（24）を有しており、その結果、流体冷却装置の一部がコンパクトで、省空間の構造であるにもかかわらず、かなり大容量のオイルリザーバにすることができる。オイルリザーバが前記流体冷却装置の部分を、少なくとも部分的に収容しているという事実によって、このように空間を節約できる。

Description

【発明の詳細な説明】 流体冷却装置 本発明は、ファンホィールと流体ポンプとを駆動するモータをもつモジュール 式ユニットとしての流体冷却装置であって、このポンプは、オイルリザーバから 流体を取り出し、この流体を加熱して熱交換器に供給し、そこから流体が冷却さ れてオイルリザーバへと戻る油圧仕事サイクルに流体を運ぶ流体冷却装置に関す る。 空気冷却器とも称されているそのような流体冷却装置は、小型のモジュールユ ニット（ドイツ国公開特許第4400487号(DE4400487A1)）として、プラントや機械 の油圧回路又は液体回路に組み込まれている。液体冷却は、こうして一般には液 体と大気との異なる入力温度や、体積流量及び空気の流量に頼っている。多重の 作用（マルチ−レイヤードオペレーション）及びより高い空気温度の結果として 起きる加熱の問題が、必然的に防止されている。もっと大規模な油圧の仕事サイ クルに対して、そのような流体冷却装置を使用可能とするには、オイルリサーバ を対応した大きさの容量にまで大きくする必要がある。 油圧装置において、オイルリザーバ容量の拡大に対して、油圧装置のモータと ポンプユニットの周りを一種の中空カプセルで囲むことが、既にドイツ国特許公 開第4337131号(DE4337131A1)で示唆されているが、これは明らかにフリーな通路 、例えば組立と保守の目的のための外部から油圧装置のモータとポンプユニット への通路を複雑にしている。 この技術状況に鑑み、本発明の目的は、コンパクトな構造で形成されているに もかかわらず、かなり大容量の液体又は油のリザーバ に利用でき、保守及び組立に適応できるように公知の流体冷却装置を一層改良す ることである。このような目的は、請求項１に開示された特徴をもつ流体冷却装 置によって達成される。 請求項１の特徴部分によれば、オイルリザーバが、樋状の構造物からなり、か つ貝の片側のように上方に立ち上げられた樋縁部を有し、少なくとも部分的にモ ータと流体ポンプを囲んでいるという事実のおかげで、流体冷却装置の構成要素 部分である、かなり大容量のモジュール式オイルリザーバが得られる上、コンパ クトなモジュール方法で依然として空間を節約しており、かつこのオイルリザー バは、冷却装置の部分を少なくとも部分的に取り囲んでいる一方で、空間を節約 している。樋縁部によって開放された状態になっている構造上の空間により、モ ータと流体ポンプの構造ユニットは、組立と保守のための立入りが保証されてい る。 本発明の流体冷却装置の好適な実施の形態では、ファンホィールを保持し、流 体が運ばれる熱交換器に対する空気循環路（シャフト）を形成するハウジング部 分が、オイルリザーバの立ち上っている樋縁部間に配置されている。好ましくは 靴の形をした足部分が、オイルリザーバの下のハウジング部分の延長上に配置さ れ、この装置の固定を高めており、靴の底は、少なくとも靴底の長さの一部を越 えて外方に延在している固定フランジを有している。足部分のこの記載に基づい て、全体の流体冷却装置を静止したモジュール部分及びハウジング壁に、省空間 で、しっかりと固定するのが容易となる。 足部分の靴状構造によって、その固定はほとんど振動を起こさず、かつハウジ ング部分の左右に固定されたモジュール式構成要素部分が、ハウジング部分上及 びその結果足部分上で、一種の平衡体として流体冷却装置に係合している。 更に流体冷却装置のコンパクトな構造に加えて、この冷却装置の材料成分が均 一に分配され、それにより特徴のある動きや振動に対応している作動中でさえ、 安定状態が固定の靴のお蔭で得られる。平衡を得るために従来用いられた別の手 段は、削除され、これがまたモジュール寸法の目標とした縮小を考慮するのに有 利である。 他の有利な構造は、独立形式請求項の対象となっている。 以下に図面に示されるような実施の形態に関連して、流体冷却装置を一層詳細 に説明する。 図１は、流体冷却装置の斜視図である。 図２と４は、正面図及び裏面図である。 図３は、図２の線III−IIIに沿う断面図である。 図５は、回路記号で示された流体冷却装置の基本的な回路図である。 流体冷却装置は、ファンホィール12と流体ポンプ14とを駆動する電動モータ10 を有している。流体ポンプ14は、オイルリザーバ16から流体を取り出し、油圧仕 事サイクル18へと流体を運んでおり、この油圧ラインの関連は、従来の省略記号 で図５に示されている。この流体は、油圧仕事サイクル18で適当に加熱され、流 体冷却装置によって所定の温度にまで冷却される。熱交換器20がこのために用い られ、そこから流体が冷却されてオイルリザーバ16へと戻される。流体ポンプ14 の流体の吐出方向は、図２に示される矢印22の方向である。 特に図１に示されるように、オイルリザーバ16は、立ち上げられた樋縁部24を もつ、一種の貝の片側を形成する樋のような形にされている。この形によりモー タ10と流体ポンプ14が少なくとも部分的に底部から包囲されている。ファンホィ ール12を保持し、熱交換器20のための空気循環路28を形成しているハウジング部 分26が、オイ ルリザーバ16の立ち上げられた樋縁部24間に配置され、熱交換器を通って流体が 循環している。 足部分30が、ハウジング部分26からオイルリザーバ16の下方に延在して配置さ れており、この足部分は、装置を安定させるために靴32の形に構成され、その靴 底34は、少なくともその底の長さ部分を越えて外方に延在している２つの固定フ ランジを有し、これらは互いに向い合って配置され、流体冷却装置と長手方向に 一列に並んでいる。特に図１と３に示されるように、当該の固定の靴32は、中空 の箱の形をしており、靴のつま先部分38は、モータ10の方向に先がとがっている 。こうして固定の靴32は、樋状のオイルリザーバ16の長手方向の配置に対して横 方向に、中空の箱状の貝構造で配置され、オイルリザーバに結合している。流体 冷却装置の作動中に生じる振動は、適切な垂直のハウジング装置か又は大地へと 、固定の靴32を通じて安全にそらされる。そのような固定の靴32は、座屈（バッ クリング）に対する抵抗をもつようにされ、かつ靴のつま先38と、水平に走行し ている樋状オイルリザーバ６の底部に対する搭載面との間の傾斜固定部分が、流 体冷却装置を囲んでいる領域に安定した、耐振動性の力を発生させることを可能 としている。 オイルリザーバ16は、流体ポンプ14の下に位置するオイルリザーバ16の比較の 断面よりも、モータ10の領域内でモータの下の樋状断面がより小さな寸法になっ ている。こうして異なる断面積を有するオイルリザーバ16の室が得られる。ファ ンホィール12は、駆動軸40が挿入されるか、又は衝合でこの駆動軸にしっかりと 連結されており、この駆動軸40は、一種の中空の軸としてモータ10の駆動シャフ ト42を包み込んでおり、かつ流体ポンプ14の駆動車軸44をもまた駆動している。 この結果、車軸及び軸の配置は、流体冷却装置の長手方向の軸46と同軸方向であ る。この正確な割合は、特に図３の断面 図から明らかである。 油圧仕事サイクル18は、例えばダイヤフラム式リザーバの形をした冷却装置の 油圧リザーバ48に流通接続しており、圧力偏差に対して圧力又は仕事サイクルを 保護し、流量の損失を補償している。これに関してのもっと単純なものは、図３ で削られた油圧リザーバ48である。油圧リザーバ48に開口している熱交換器20の 供給ライン50はまた、モータ10の下に配置されているオイルリザーバ16の部分に 開口しており、それにより流体ポンプ14へと導く送給ライン52は、その底部に配 置されたオイルリザーバ16内に開口している。細部では、流体冷却装置は、圧力 を監視する従来の圧力計や、流体をろ過する少なくとも１つのろ過装置56や、オ イルリザーバ16の液位を監視する少なくとも１つの指示装置58を有している。オ イルリザーバ16にも流体の充填フィルター60が設けられている。 理解を深めるために、流体冷却装置の作用を図５の回路図に関して更に詳細に 説明する。電動モータ10が作動状態にされると、軸配列番号42，44を通じて、モ ータは流体ポンプ14とファンホィール12の両者を同方向で駆動する。送給ライン 52により流体ポンプ14は、流体、通常は油圧オイル、をオイルリザーバ16から受 け入れ、これをろ過装置56を通って油圧仕事サイクル18の接続口Ｐの方向に送る 。そのとき圧力計54で油圧仕事サイクル18の圧力を監視し、油圧リザーバ48は、 システム内の圧力偏差を補償する。油圧仕事サイクル18で加熱された流体は、接 続口Ｔを越えて流体冷却装置へと戻り、熱交換器20内の供給ライン50を進み、そ こから適度に冷却されて、次のサイクルのためにオイルリザーバ16に戻ってくる 。空気冷却装置と油圧仕事サイクルの両者に、更なる利用者の接続口Ａ，Ｂ，Ｍ ，MS，TI及びPIを設けることもできる。従来のリミット圧力弁と同様に絞り装置 は、油圧回路を過負荷から守っている。 前述の流体冷却装置であり、また非常にコンパクトなモジュール式構造によれ ば、高流量の流体が樋状のオイルリザーバ内に貯蔵され、したがってこの装置の 作動中の低振動の安定した状態が、冷却装置の足部分により達成できる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年１月２３日（１９９９．１．２３） 【補正内容】 本発明は、請求項１の特徴部分に記載された特徴によれば、ファンホィールと 流体ポンプとを駆動するモータをもつモジュール式ユニットとしての流体冷却装 置であって、このポンプは、オイルリザーバから流体を取り出し、この流体を加 熱して熱交換器に供給し、そこから流体が冷却されてオイルリザーバへと戻る油 圧仕事サイクルに流体を運ぶ流体冷却装置に関する。 空気冷却器とも称されているそのような流体冷却装置は、小型のモジュールユ ニット（ドイツ国公開特許第4400487号(DE4400487A1)）として、プラントや機械 の油圧回路又は液体回路に組み込まれている。液体冷却は、こうして一般には液 体と大気との異なる入力温度や、体積流量及び空気の流量に頼っている。多重の 作用（マルチ−レイヤードオペレーション）及びより高い空気温度の結果として 起きる加熱の問題が、必然的に防止されている。もっと大規模な油圧の仕事サイ クルに対して、そのような流体冷却装置を使用可能とするには、オイルリザーバ を対応した大きさの容量にまで大きくする必要がある。 油圧装置において、オイルリザーバ容量の拡大に対して、油圧装置のモータと ポンプユニットの周りを一種の中空カプセルで囲むことが、既にドイツ国特許公 開第4337131号(DE4337131A1)で示唆されているが、これは明らかにフリーな通路 、例えば組立と保守の目的のための外部から油圧装置のモータとポンプユニット への通路を複雑にしている。 この技術状況に鑑み、本発明の目的は、コンパクトな構造で形成されているに もかかわらず、かなり大容量の液体又は油のリザーバに利用でき、保守及び組立 に適応できるように公知の流体冷却装置を一層改良することである。このような 目的は、請求項１に開示された特徴をもつ流体冷却装置によって達成される。 請求項１の特徴部分によれば、かなり大容量のモジュール式オイルリザーバが 得られる上、コンパクトなモジュール方法で依然として空間を節約しており、か つこのオイルリザーバは、冷却装置の部分を少なくとも部分的に取り囲んでいる 一方で、空間を節約している。樋縁部によって開放された状態になっている構造 上の空間により、モータと流体ポンプの構造ユニットは、組立と保守のための立 入りが保証されている。 本発明の流体冷却装置では、ファンホィールを保持し、流体が運ばれる熱交換 器に対する空気循環路（シャフト）を形成するハウジング部分が、オイルリザー バの立ち上っている樋縁部間に配置されている。 請求の範囲 1. ファンホィール（12）と流体ポンプ（14）とを駆動するモータ（10）をも つモジュール式ユニットとしての流体冷却装置であって、該流体ポンプがオイル リザーバ（16）から流体を取り出して、油圧仕事サイクル（18）へと送り込み、 そこで該流体が加熱されて、熱交換器へと送られ、そこから該流体が冷却された 状態でオイルリザーバ（16）へ戻る流体冷却装置であって、オイルリザーバ（16 ）が、立ち上げられた樋縁部（24）をもつ樋のような形にされていて、一種の貝 の片側のように、モータ（10）と流体ポンプ（14）とを少なくとも部分的に包囲 している流体冷却装置において、 ファンホィール（12）を保持し、熱交換器（20）のための空気循環路（28）を 形成するハウジング部分（26）が、この立ち上げられた樋縁部（24）間に配置さ れ、熱交換器を通って該流体が循環することを特徴とする流体冷却装置。 2. ハウジング部分（26）の延長としてオイルリザーバ（16）の下に、足部分 （30）が配置され、この足部分は、装置の安定に役立つように一種の靴（32）の 形をしており、この靴底（34）は、少なくとも靴底の長さ部分を越えて外方に対 向して分配された固定フランジ（36）を有していることを特徴とする請求項１に 記載の流体冷却装置。 3. 固定の靴（32）は、中空で箱のような形をしており、靴のつま先（38）が モータ（10）の方向に先がとがっていることを特徴とする請求項２に記載の流体 冷却装置。 4. オイルリザーバ（16）が、流体ポンプ（14）の下に配置されたオイルリザ ーバ（16）の比較領域よりも、モータ（10）の下のオイルリザーバ（16）の領域 の方が、樋状の断面がより小さい寸法に なっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体冷却装置 。 5. ファンホィール（12）が、流体ポンプ（14）の駆動車軸（44）と同様にモ ータ（10）の駆動シャフト（42）を一種の中空の軸のように被装している駆動軸 （40）により挿嵌されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記 載の流体冷却装置。 6. 油圧仕事サイクル（18）が、冷却装置の油圧リザーバ（48）と連通接続し ていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体冷却装置。 7. 油圧リザーバ（48）に開口している熱交換器（20）の供給ライン（50）が 、モータ（10）の下に配置されているオイルリザーバ（16）の部分にもまた開口 しており、かつ流体ポンプ（14）へ導く送給ライン（52）が、流体ポンプの下に 配置されたオイルリザーバ（16）に開口していることを特徴とする請求項１〜６ のいずれか一項に記載の流体冷却装置。 8. 圧力を監視する圧力計（54）と、流体をろ過するための少なくとも１つの ろ過装置と、オイルリザーバ（16）の液位を監視するための少なくとも１つの指 示装置（58）とを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の 流体冷却装置。 9. オイルリザーバ（16）に流体を充填するための充填フィルター（60）が設 けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の流体冷却装 置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャバッハ，ボルフガンク ドイツ連邦共和国，デー―66123 ザール ブリュッケン，シュバルツェンベルクシュ トラーセ 36

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. ファンホィール（12）と流体ポンプ（14）とを駆動するモータ（10）をも つモジュール式ユニットとしての流体冷却装置であって、該流体ポンプがオイル リザーバ（16）から流体を取り出して、油圧仕事サイクル（18）へと送り込み、 そこで該流体が加熱されて、熱交換器へと送られ、そこから該流体が冷却された 状態でオイルリザーバ（16）へ戻る流体冷却装置において、 オイルリザーバ（16）が、立ち上げられた樋縁部（24）をもつ樋のような形に されていて、一種の貝の片側のように、モータ（10）と流体ポンプ（14）とを少 なくとも部分的に包囲していることを特徴とする流体冷却装置。 2. ファンホィール（12）を保持し、熱交換器（20）のための空気循環路（28 ）を形成するハウジング部分（26）が、この立ち上げられた樋縁部（24）間に配 置され、熱交換器を通って該流体が循環することを特徴とする請求項１に記載の 流体冷却装置。 3. ハウジング部分（26）の延長としてオイルリザーバ（16）の下に、足部分 （30）が配置され、この足部分は、装置の安定に役立つように一種の靴（32）の 形をしており、この靴底（34）は、少なくとも靴底の長さ部分を越えて外方に対 向して分配された固定フランジ（36）を有していることを特徴とする請求項２に 記載の流体冷却装置。 4. 固定の靴（32）は、中空で箱のような形をしており、靴のつま先（38）が モータ（10）の方向に先がとがっていることを特徴とする請求項３に記載の流体 冷却装置。 5. オイルリザーバ（16）が、流体ポンプ（14）の下に配置されたオイルリザ ーバ（16）の比較領域よりも、モータ（10）の下のオ イルリザーバ（16）の領域の方が、樋状の断面がより小さい寸法になっているこ とを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体冷却装置。 6. ファンホィール（12）が、流体ポンプ（14）の駆動車軸（44）と同様にモ ータ（10）の駆動シャフト（42）を一種の中空の軸のように被装している駆動軸 （40）により挿嵌されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記 載の流体冷却装置。 7. 油圧仕事サイクル（18）が、冷却装置の油圧リザーバ（48）と連通接続し ていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体冷却装置。 8. 油圧リザーバ（48）に開口している熱交換器（20）の供給ライン（50）が 、モータ（10）の下に配置されているオイルリザーバ（16）の部分にもまた開口 しており、かつ流体ポンプ（14）へ導く送給ライン（52）が、流体ポンプの下に 配置されたオイルリザーバ（16）に開口していることを特徴とする請求項１〜７ のいずれか一項に記載の流体冷却装置。 9． 圧力を監視する圧力計（54）と、流体をろ過するための少なくとも１つ のろ過装置と、オイルリザーバ（16）の液位を監視するための少なくとも１つの 指示装置（58）とを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載 の流体冷却装置。 10．オイルリザーバ（16）に流体を充填するための充填フィルター（60）が設 けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の流体冷却装 置。