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EP2649399A1 - Fluid cooling apparatus - Google Patents

Fluid cooling apparatus

Info

Publication number
EP2649399A1
EP2649399A1 EP11773405.3A EP11773405A EP2649399A1 EP 2649399 A1 EP2649399 A1 EP 2649399A1 EP 11773405 A EP11773405 A EP 11773405A EP 2649399 A1 EP2649399 A1 EP 2649399A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
cooling
air
fluid
belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11773405.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Guiseppe Zeolla
Davide Rini
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydac AG
Original Assignee
Hydac AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydac AG filed Critical Hydac AG
Publication of EP2649399A1 publication Critical patent/EP2649399A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
    • F15B21/042—Controlling the temperature of the fluid
    • F15B21/0423—Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/082—Grilles, registers or guards
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/01—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using means for separating solid materials from heat-exchange fluids, e.g. filters

Definitions

  • the invention relates to a fluid cooling device with a heat exchanger device which cools heated fluid under the action of a cooling air flow passed through it.
  • the 10 2008 027 424 AI shows a cooling device of this type, which has an associated filter device for filtering the fluid to be cooled, for example in the form of hydraulic oil or lubricating oil or the like, which can be forwarded to a consumer.
  • the heat exchanger device forming the actual cooling unit is designed as a plate-shaped lamella cooler which is mounted on a blower housing of an air flow device which contains a motor-driven blower which generates the cooling air flow flowing through the lamella cooler.
  • Such devices are often used in systems that are operated at locations where it is likely that the ambient air used as cooling air pollution, such as Staubparti-, soot particles or the like., Is charged. This is particularly the case in installations that are operated outdoors, such as construction machinery, which are provided with a working hydraulics or a hydrostatic drive, or in wind turbines, in which the heavily loaded Ge gear is provided with an oil cooler. Depending on the degree of contamination of the cooling air it comes after a longer or shorter operating times to an attachment of particles, such as dust or soot od. Like., At the cooling unit and thereby clogging with a corresponding reduction in the flow velocity of the cooling air flow.
  • the ambient air used as cooling air pollution such as Staubparti-, soot particles or the like.
  • the invention has the object to provide a fluid cooling device available that is operable reliably at locations with polluted ambient air pollution with relatively low maintenance.
  • An essential feature of the invention accordingly is that an air filter arrangement is provided in the flow path of the cooling air flow upstream of the heat exchanger device.
  • the maintenance required for safe operation is now limited to making the air filter assembly functional if needed. This can be done faster and easier than cleaning the cooling unit, such as by performing a replacement operation in which the air filter assembly is replaced as a whole or its filter medium or a fresh surface portion of a filter material is placed on the cooling unit in position.
  • the cooling air flow by means of a motor-driven fan generating air flow device is present.
  • the usual in such forced cooling speeds of the cooling air flow offer the opportunity to make the filter fineness of the air filter assembly in an optimal manner so that even fine dirt particles, such as particulate matter, are securely retained.
  • the arrangement is advantageously such that the air filter arrangement forms a filter surface located in front of the air inlet surface of the cooling unit.
  • the filter surface may be formed by a filter mat, which is held on a frame adapted to the air inlet surface of the cooling unit. Replacement processes can be accomplished particularly easily by removing a used filter mat from the frame and inserting a fresh filter mat.
  • the arrangement may be made such that the frame has at least one grille applied as a support structure on one side of the fi lter mat. This allows soft Filterrnatten use without rigidity, such as filter fleece or paper filter.
  • an air filter assembly may be provided in the form of a band filter device, the one the filter surface having forming, movable in front of the air inlet surface of the cooling unit filter belt.
  • the filter belt in front of the cooling unit is moved in this case such that a soiled length portion of the filter belt moves away from the air inlet surface of the cooling unit and a fresh length of the filter belt is moved in front of the air inlet surface.
  • the transport movement of the filter belt can be performed motor-operated, so that no access of an operator to the device concerned is required for a maintenance operation.
  • the arrangement may be such that a signaling device is provided, which detects the contamination of the filter surface due to the consequent decrease in the speed of the filter surface passing cooling air flow and signals.
  • the operational safety of the installations concerned is thereby particularly ensured, since the danger of the necessary countermeasures being ignored in the absence of any obstruction of the cooling air flow has been avoided.
  • the movement of the filter band of the bandpass filter means by the signaling means may be controllable such that polluted band portions of the filter belt are automatically replaced by fresh strip portions, thereby automatically maintenance of the apparatus.
  • the arrangement may be such that the belt transport device, the respectively located in front of the cooling unit, each contaminated band sections of the filter belt through the located behind the cooling unit flow path leads- so that contaminants are blown off by the cooling air flow, and that they so cleaned strip sections back to the air Returns the entry surface.
  • the belt transport device the respectively located in front of the cooling unit
  • each contaminated band sections of the filter belt through the located behind the cooling unit flow path leads- so that contaminants are blown off by the cooling air flow, and that they so cleaned strip sections back to the air Returns the entry surface.
  • Fluid cooling device according to the prior art
  • 2 shows in the manner of a schematic functional sketch an embodiment of the fluid cooling device according to the invention
  • FIG. 3 and 4 are perspective oblique views of two embodiments of air filter assemblies for a fluid cooling device according to the invention.
  • Figure 5 is a plan view of a filter mat of an air filter assembly
  • FIG. 1 which shows a fluid cooling device according to the prior art
  • an air flow device as a whole is denoted by 1, which in operation generates a flow of cooling air through a heat exchanger device 3, which is formed by a plate-shaped finned radiator, of the can be flowed through the fluid to be cooled, which is passed through a laterally attached to the heat exchanger device 3 filter device 5.
  • the blower housing 7 of the air flow device 1 is attached directly.
  • the housing 7 forms a flow channel 9, in which an impeller 1 1 is arranged, which is driven by a drive device 13.
  • a protective grid 15 through which the cooling air flow exits to the outside.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of the invention, wherein the direction of the cooling air flow in Fig.2 from left to right is indicated by a flow arrow 1 7.
  • an air filter arrangement 21 is located in front of the entry surface 19 of the cooling unit of the heat exchanger device 3 formed by a plate-shaped lamella cooler. Examples of the design of this air filter arrangement 21 will be explained in more detail with reference to FIGS.
  • the device shown in FIG. 2 has a signaling device 25 which signals this state, which requires an intervention on the air filter arrangement 21. makes.
  • the signaling device 25 has a flow sensor 27, which detects a drop in the flow velocity in the flow channel 9 in the manner of an anemometer.
  • a speed sensor 29 is present, which detects whether the impeller 1 1 is at normal speed in operation. This ensures that the signaling device 25 only signals a filter blockage when the flow velocity drops detected by the flow sensor 27 when the speed sensor 29 confirms the operation of the fan wheel 11 at normal speed, ie the drive device 13 is not switched off.
  • the air filter assembly 21 with an attachable to the air inlet surface 19 of the heat exchanger device 3 frame 31, which forms the enclosure for the filter material 23 in the form of a mat or sheet.
  • the arrangement may be such that the frame 31 is replaced together with the filter material 23 as needed or that the frame 21 is designed so that it can be opened to replace a spent filter material 23 in the frame 31, wherein the frame 31 may remain attached to the air inlet surface 19 even in this case.
  • the frame 31 has a large grid of webs 33 connecting the frame sides, which are connected to one another at the nodes 35 in which they cross each other.
  • the grid of the webs 33 forms a support structure on the outside of the filter material 23, wherein on both outer sides of the filter material 23 on the frame 31 webs 33 may be provided.
  • the filter material 23 may be a mat-like filter fleece, for example a polyester fleece. Also suitable are a paper fleece, a glass fiber mat or melt-blow nonwoven fabric, such as fabric structures, such as polyester fabric, metal wire mesh or plastic fabric or plastic mesh with mesh structure.
  • Fig.5 shows, for example, a filter material FIG. 6 shows a corrugated paper web 39, while FIG. 7 shows a paper web 41 in a pleated manner of folded form.
  • the exemplary embodiment of FIG. 8 differs from the previously described example in that the air filter arrangement 21 takes the form of a
  • Band filter device 43 is formed.
  • roll band filters are state of the art, cf. DE 2 160 980, so that need not be discussed here on the mechanical details of the roller belt filter.
  • a filter belt 45 whose width corresponds to the corresponding dimension of the air inlet surface 19, is guided in front of this from a supply roll 47 to a take-up roll 49, wherein a respective spent (soiled) belt section through a fresh belt section of the filter belt 45th is replaced. 2, the transport of the filter belt 45 can take place on the basis of a signal display of the signaling device 25 shown in FIG. 2, so that the maintenance is automated.
  • Fig. 9 differs in that the band filter means 43 is self-cleaning.
  • the filter belt 45 is returned in a continuous loop both in front of the air inlet surface 19 and behind the heat exchanger device 3 through the inner flow channel 9 of the housing 7 therethrough. If, during operation, the air flow indicated by the arrows 1 7 deposits dust particles 51 on the outside of the filter belt 45, the deposit after the filter belt 45 has been correspondingly transported is located on the section of the filter belt 45 running inside the flow duct 9 at the Fan wheel 1 1 facing side, as indicated schematically in Figure 9.
  • the deposit is thus on the side of the filter belt 45, from which the pollution is blown off by the flow of cooling air in the flow channel 9, so that the pollution, as indicated by angle pipe 53, can escape into the open.
  • a replacement of used sections of the filter belt 45 takes place through fresh filter belt
  • an exchange of the filter belt 45 takes place only after a certain number of cleaning cycles, ie belt revolutions, so that fewer frequent replacement of filter material incur lower operating costs.
  • the tape transport may be controlled by the signaling means 25 shown in Fig. 2, that is, automatically.

Landscapes

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Abstract

A fluid cooling apparatus with a heat exchanger device (3), which cools heated fluid under the action of a cooling air stream passed through it is characterized in that an air filter arrangement (21, 43) is provided upstream of the heat exchanger device (3) in the flow path of the cooling air stream.

Description

Fluidkühlvorrichtung  Fluid Cooler
Die Erfindung betrifft eine Fluidkühlvorrichtung mit einer Wärmetauschereinrichtung, die erwärmtes Fluid unter Einwirkung eines durch diese hindurchgeführten Kühlluftstromes abkühlt. The invention relates to a fluid cooling device with a heat exchanger device which cools heated fluid under the action of a cooling air flow passed through it.
Kühlvorrichtungen dieser Art sind Stand der Technik. Die DE Cooling devices of this kind are state of the art. The de
10 2008 027 424 AI zeigt beispielsweise eine Kühlvorrichtung dieser Art, die eine zugehörige Filtereinrichtung zum Filtern des abzukühlenden Fluids aufweist, beispielsweise in Form von Hydrauliköl oder Schmieröl oder der- gleichen, das an einen Verbraucher weiterleitbar ist. Die die eigentliche Kühleinheit bildende Wärmetauschereinrichtung ist bei derartigen Vorrichtungen als plattenförmiger Lamellenkühler ausgebildet, der an ein Gebläsegehäuse einer Luft-Strömungseinrichtung angebaut ist, die ein motorisch angetriebenes Gebläse enthält, das den den Lamellenkühler durchströmen- den Kühlluftstrom erzeugt. 10 2008 027 424 AI, for example, shows a cooling device of this type, which has an associated filter device for filtering the fluid to be cooled, for example in the form of hydraulic oil or lubricating oil or the like, which can be forwarded to a consumer. In such devices, the heat exchanger device forming the actual cooling unit is designed as a plate-shaped lamella cooler which is mounted on a blower housing of an air flow device which contains a motor-driven blower which generates the cooling air flow flowing through the lamella cooler.
Derartige Vorrichtungen kommen häufig bei Systemen zum Einsatz, die an Standorten betrieben werden, bei denen damit zu rechnen ist, dass die als Kühlluft benutzte Umgebungsluft mit Verschmutzungen, wie Staubparti- kein, Rußpartikeln od dgl., belastet ist. Dies ist vor allem bei Anlagen der Fall, die im Freien betrieben werden, etwa Arbeitsmaschinen im Baugewerbe, die mit einer Arbeitshydraulik oder einem hydrostatischen Fahrantrieb versehen sind, oder in Windkraftanlagen, bei denen das hochbelastete Ge- triebe mit einem Ölkühler versehen ist. Je nach dem Verschmutzungsgrad der Kühlluft kommt es nach längeren oder kürzeren Betriebszeiten zu einem Anlagern von Partikeln, wie Staub oder Ruß od. dgl., an der Kühleinheit und dadurch zu einem Zusetzen mit entsprechender Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlluftstromes. Um durch Rückgang der Kühlleistung verursachte Schäden oder den Ausfall des angeschlossenen Verbrauchers zu vermeiden, ist man daher gezwungen, die Kühleinheit zu reinigen, um die Verschmutzungen zu entfernen. Der hierfür erforderliche Arbeitsaufwand ist erheblich und gestaltet sich insbesondere dann zeitauf- wendig, wenn sich die Kühleinheit an einem für die Ausführung von Arbeitsgängen ungünstigen Standort befindet, wie dies beispielsweise bei Kühlvorrichtungen der Fall ist, die sich im Maschinenhaus von Windkraftanlagen befinden, wobei die Reinigungsarbeiten in großer Höhe nach Besteigen oder Befahren des Turms der Anlage ausgeführt werden müssen. Such devices are often used in systems that are operated at locations where it is likely that the ambient air used as cooling air pollution, such as Staubparti-, soot particles or the like., Is charged. This is particularly the case in installations that are operated outdoors, such as construction machinery, which are provided with a working hydraulics or a hydrostatic drive, or in wind turbines, in which the heavily loaded Ge gear is provided with an oil cooler. Depending on the degree of contamination of the cooling air it comes after a longer or shorter operating times to an attachment of particles, such as dust or soot od. Like., At the cooling unit and thereby clogging with a corresponding reduction in the flow velocity of the cooling air flow. In order to prevent damage caused by a decrease in the cooling capacity or the failure of the connected consumer, it is therefore necessary to clean the cooling unit in order to remove the dirt. The labor required for this purpose is considerable and is particularly time-consuming when the cooling unit is located at a location unfavorable for the execution of operations, as is the case, for example, with cooling devices located in the wind turbine engine house must be carried out at high altitude after boarding or driving the tower of the plant.
Im Hinblick auf diese Problematik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Fluidkühlvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die auch an Standorten mit durch Verunreinigungen belasteter Umgebungsluft mit vergleichsweise geringerem Wartungsaufwand betriebssicher betreibbar ist. In view of this problem, the invention has the object to provide a fluid cooling device available that is operable reliably at locations with polluted ambient air pollution with relatively low maintenance.
Diese Aufgabe löst erfindungsgemäß eine Fluidkühlvorrichtung, die die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist. This object is achieved according to the invention a fluid cooling device having the features of claim 1 in its entirety.
Eine wesentliche Besonderheit der Erfindung besteht demgemäß darin, dass im Strömungsweg des Kühlluftstromes vor der Wärmetauschereinrichtung eine Luftfilteranordnung vorgesehen ist. Der für den sicheren Betrieb erforderliche Wartungsaufwand beschränkt sich nun darauf, die Luftfilteranord- nung bei Bedarf in funktionsfähigen Zustand zu bringen. Dies läßt sich schneller und einfacher als die Reinigung der Kühleinheit bewerkstelligen, etwa indem man einen Auswechselvorgang durchführt, bei dem die Luftfilteranordnung als Ganzes oder deren Filtermedium ausgetauscht wird oder ein frischer Flächenabschnitt eines Filtermaterials an der Kühleinheit in Stellung gebracht wird. An essential feature of the invention accordingly is that an air filter arrangement is provided in the flow path of the cooling air flow upstream of the heat exchanger device. The maintenance required for safe operation is now limited to making the air filter assembly functional if needed. This can be done faster and easier than cleaning the cooling unit, such as by performing a replacement operation in which the air filter assembly is replaced as a whole or its filter medium or a fresh surface portion of a filter material is placed on the cooling unit in position.
Abgesehen von den sehr wenigen Fällen, in denen ein natürlicher Kühlluft- ström zur Verfügung steht, beispielsweise durch Fahrtwind bei mobilen Geräten, ist eine den Kühlluftstrom mittels eines motorisch betätigbaren Gebläses erzeugende Luft-Strömungseinrichtung vorhanden. Die bei solcher Zwangskühlung üblichen Geschwindigkeiten des Kühlluftstromes bieten die Möglichkeit, die Filterfeinheit der Luftfilteranordnung in optimaler Weise so zu gestalten, dass selbst feine Schmutzpartikel, wie Feinstäube, sicher zurückgehalten werden. Apart from the very few cases in which a natural Kühlluft- ström is available, for example, by wind in mobile devices, the cooling air flow by means of a motor-driven fan generating air flow device is present. The usual in such forced cooling speeds of the cooling air flow offer the opportunity to make the filter fineness of the air filter assembly in an optimal manner so that even fine dirt particles, such as particulate matter, are securely retained.
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen, bei denen die Wärmetauschereinrichtung eine plattenförmige Kühleinheit, etwa in Form eines Lamellenkühlers, aufweist, ist die Anordnung in vorteilhafter Weise so getroffen, dass die Luftfilteranordnung eine vor der Luft-Eintrittsfläche der Kühleinheit befindliche Filterfläche bildet. In particularly advantageous embodiments, in which the heat exchanger device has a plate-shaped cooling unit, for example in the form of a lamella cooler, the arrangement is advantageously such that the air filter arrangement forms a filter surface located in front of the air inlet surface of the cooling unit.
Vorzugsweise kann hierbei die Filterfläche durch eine Filtermatte gebildet sein, die an einem der Luft-Eintrittsfläche der Kühleinheit angepaßten Rahmen gehalten ist. Auswechselvorgänge lassen sich hierbei besonders einfach durch Entnahme einer gebrauchten Filtermatte aus dem Rahmen und Einlegen einer frischen Filtermatte bewerkstelligen. Mit Vorteil kann die Anordnung dabei so getroffen sein, dass der Rahmen zumindest ein als Stützstruktur an einer Seite der Fi ltermatte anliegendes Gitter aufweist. Dadurch lassen sich weiche Filterrnatten ohne Eigensteifig- keit benutzen, beispielsweise Filtervliese oder Papierfilter. Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen kann auch eine Luftfilteranordnung in Form einer Bandfiltereinrichtung vorgesehen sein, die ein die Filterfläche bildendes, vor der Luft-Eintrittsfläche der Kühleinheit bewegbares Filterband aufweist. Für die Reaktivierung der Funktionsfähigkeit der Luftfilterung wird in diesem Falle das Filterband vor der Kühleinheit derart bewegt, dass ein verschmutzter Längenabschnitt des Filterbandes von der Luft-Eintrittsfläche der Kühleinheit wegbewegt und ein frischer Längenabschnitt des Filterbandes vor die Luft-Eintrittsfläche bewegt wird. Mit besonderem Vorteil kann hierbei die Transportbewegung des Filterbandes motorbetätigt durchgeführt werden, so dass für einen Wartungsvorgang kein Zugang eines Bedieners zur betroffenen Vorrichtung erforderlich ist. Preferably, in this case, the filter surface may be formed by a filter mat, which is held on a frame adapted to the air inlet surface of the cooling unit. Replacement processes can be accomplished particularly easily by removing a used filter mat from the frame and inserting a fresh filter mat. Advantageously, the arrangement may be made such that the frame has at least one grille applied as a support structure on one side of the fi lter mat. This allows soft Filterrnatten use without rigidity, such as filter fleece or paper filter. In advantageous embodiments, an air filter assembly may be provided in the form of a band filter device, the one the filter surface having forming, movable in front of the air inlet surface of the cooling unit filter belt. For the reactivation of the functionality of the air filtration, the filter belt in front of the cooling unit is moved in this case such that a soiled length portion of the filter belt moves away from the air inlet surface of the cooling unit and a fresh length of the filter belt is moved in front of the air inlet surface. With particular advantage, in this case the transport movement of the filter belt can be performed motor-operated, so that no access of an operator to the device concerned is required for a maintenance operation.
Mit besonderem Vorteil kann die Anordnung so getroffen sein, dass eine Signalisiereinrichtung vorhanden ist, die die Verschmutzung der Filterfläche aufgrund des dadurch bedingten Absinkens der Geschwindigkeit des die Filterfläche passierenden Kühlluftstromes erkennt und signalisiert. Die Be- triebssicherheit betreffender Anlagen ist dadurch in besonderem Maße gewährleistet, wei l die Gefahr vermieden ist, dass in Unkenntnis eingetretener Behinderungen des Kühlluftstromes die erforderlichen Gegenmaßnahmen unterbleiben. ' Mit besonderem Vorteil kann die Bewegung des Filterbandes der Bandfiltereinrichtung durch die Signalisiereinrichtung derart steuerbar sein, dass verschmutzte Bandabschnitte des Filterbandes selbsttätig durch frische Bandabschnitte ersetzt werden und dadurch die Wartung der Vorrichtung automatisch erfolgt. With particular advantage, the arrangement may be such that a signaling device is provided, which detects the contamination of the filter surface due to the consequent decrease in the speed of the filter surface passing cooling air flow and signals. The operational safety of the installations concerned is thereby particularly ensured, since the danger of the necessary countermeasures being ignored in the absence of any obstruction of the cooling air flow has been avoided. 'With particular advantage, the movement of the filter band of the bandpass filter means by the signaling means may be controllable such that polluted band portions of the filter belt are automatically replaced by fresh strip portions, thereby automatically maintenance of the apparatus.
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen kann die Anordnung so getroffen sein, dass die Bandtransporteinrichtung die vor der Kühleinheit befindlichen, jeweils verschmutzten Bandabschnitte des Filterbandes durch den hinter der Kühleinheit befindlichen Strömungsweg derart hindurch- führt, dass Verschmutzungen durch den Kühlluftstrom abgeblasen werden, und dass sie die so gereinigten Bandabschnitte wieder zur Luft- Eintrittsfläche zurückführt. Anstatt verbrauchtes Filterband auszuscheiden, erfolgt dadurch eine Wiederverwendung nach innerhalb der Vorrichtung selbst durchgeführter Bandreinigung, d.h. ein Austausch des Filtermaterials ist gegebenenfalls erst nach einer entsprechenden Anzahl durchgeführter Reinigungszyklen erforderlich, so dass geringere Betriebskosten anfallen. In particularly advantageous embodiments, the arrangement may be such that the belt transport device, the respectively located in front of the cooling unit, each contaminated band sections of the filter belt through the located behind the cooling unit flow path leads- so that contaminants are blown off by the cooling air flow, and that they so cleaned strip sections back to the air Returns the entry surface. Instead of eliminating spent filter belt, this results in a reuse after within the device itself performed band cleaning, ie an exchange of the filter material is possibly required only after a corresponding number of performed cleaning cycles, so that incurs lower operating costs.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Es zeigen: The invention with reference to embodiments shown in the drawings will be explained in detail. Show it:
Fig.1 in der Art einer perspektivischen Explosionszeichnung eine 1 in the manner of a perspective exploded view a
Fluidkühlvorrichtung gemäß dem Stand der Technik; Fig.2 in der Art einer schematischen Funktionsskizze ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fluidkühlvorrichtung;  Fluid cooling device according to the prior art; 2 shows in the manner of a schematic functional sketch an embodiment of the fluid cooling device according to the invention;
Fig.3 und 4 perspektivische Schrägansichten zweier Ausführungsformen von Luftfilteranordnungen für eine Fluidkühlvorrichtung ge- maß der Erfindung; 3 and 4 are perspective oblique views of two embodiments of air filter assemblies for a fluid cooling device according to the invention;
Fig.5 eine Draufsicht auf eine Filtermatte einer Luftfilteranordnung; Figure 5 is a plan view of a filter mat of an air filter assembly;
Fig.6 und 7 eine Teildraufsicht bzw. perspektivische Teilansicht zweier 6 and 7 a partial plan view and partial perspective view of two
Ausführungsformen einer Filtermatte für eine Luftfilteranord- nung und  Embodiments of a filter mat for an air filter arrangement and
Fig.8 und 9 der Fig.2 ähnliche vereinfachte Funtionsskizzen zweier weiterer Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Fluidkühlvorrichtung. In Fig.1 , die eine Fluidkühlvorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt, ist eine Luft-Strömungseinrichtung als Ganzes mit 1 bezeichnet, die im Be- trieb einen Kühlluftstrom durch eine Wärmetauschereinrichtung 3 erzeugt, die durch einen plattenförmigen Lamellenkühler gebildet ist, der von dem abzukühlenden Fluid durchströmbar ist, das durch eine seitlich an der Wärmetauschereinrichtung 3 angebrachte Filtereinrichtung 5 hindurchgeführt ist. An der Wärmetauschereinrichtung 3 ist das Gebläsegehäuse 7 der Luft- Strömungseinrichtung 1 unmittelbar angebaut. Das Gehäuse 7 bildet einen Strömungskanal 9, in dem ein Gebläserad 1 1 angeordnet ist, das von einer Antriebseinrichtung 13 angetrieben ist. Als äußerer Abschluß befindet sich am Gebläsegehäuse 7 ein Schutzgitter 15, durch das der Kühlluftstrom nach außen austritt. Figures 8 and 9 of Figure 2 similar simplified Funtionsskizzen two other embodiments of the fluid cooling device according to the invention. In Fig. 1, which shows a fluid cooling device according to the prior art, an air flow device as a whole is denoted by 1, which in operation generates a flow of cooling air through a heat exchanger device 3, which is formed by a plate-shaped finned radiator, of the can be flowed through the fluid to be cooled, which is passed through a laterally attached to the heat exchanger device 3 filter device 5. At the heat exchanger device 3, the blower housing 7 of the air flow device 1 is attached directly. The housing 7 forms a flow channel 9, in which an impeller 1 1 is arranged, which is driven by a drive device 13. As external termination is located on the blower housing 7, a protective grid 15 through which the cooling air flow exits to the outside.
Anhand einer einfachen Funktionsskizze verdeutlicht die Fig.2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Richtung des Kühlluftstromes in Fig.2 von links nach rechts durch einen Strömungspfeil 1 7 angedeutet ist. Wie ersichtlich, befindet sich vor der Eintrittsfläche 19 der durch einen plat- tenförmigen Lamellenkühler gebildeten Kühleinheit der Wärmetauschereinrichtung 3 eine Luftfilteranordnung 21. Beispiele für die Gestaltung dieser Luftfilteranordnung 21 werden anhand der Fig.3 bis 7 näher erläutert. 2 illustrates an embodiment of the invention, wherein the direction of the cooling air flow in Fig.2 from left to right is indicated by a flow arrow 1 7. As can be seen, an air filter arrangement 21 is located in front of the entry surface 19 of the cooling unit of the heat exchanger device 3 formed by a plate-shaped lamella cooler. Examples of the design of this air filter arrangement 21 will be explained in more detail with reference to FIGS.
Wenn im Betrieb aufgrund mit Schmutzstoffen belasteter Umgebungsluft eine Anlagerung von Verschmutzungen am Filtermaterial 23 der Luftfilter- anordnung 21 zu einem entsprechenden Abfall der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlluftstromes im Strömungskanal 9 führt, muß die Luftfilteranordnung 21 regeneriert werden, indem die Luftfilteranordnung 21 als Gesamteinheit gewechselt oder ein Austausch lediglich des vor der Eintrittsfläche 19 befindlichen Filtermaterials 23 vorgenommen wird. Die in Fig.2 gezeigte Vorrichtung weist eine Signalisiereinrichtung 25 auf, die diesen Zustand signalisiert, der einen Eingriff an der Luftfilteranordnung 21 erfor- derlich macht. Die Signalisiereinrichtung 25 weist einen Strömungssensor 27 auf, der in der Art eines Anemometers einen Abfall der Strömungsgeschwindigkeit im Strömungskanal 9 erkennt. Außerdem ist ein Drehzahlsensor 29 vorhanden, der erkennt, ob das Gebläserad 1 1 mit normaler Drehzahl im Betrieb ist. Somit ist sichergestellt, dass die Signalisiereinrichtung 25 bei vom Strömungssensor 27 erkanntem Abfall der Strömungsgeschwindigkeit eine Filterverstopfung lediglich dann signalisiert, wenn der Drehzahlsensor 29 den Betrieb des Gebläserades 1 1 mit normaler Drehzahl bestätigt, die Antriebseinrichtung 13 also nicht abgeschaltet ist. In operation, due to polluted ambient air contaminated with contaminants accumulation of contaminants on the filter material 23 of the air filter assembly 21 to a corresponding drop in the flow velocity of the cooling air flow in the flow channel 9, the air filter assembly 21 must be regenerated by changing the air filter assembly 21 as a whole unit or an exchange only the filter material 23 located in front of the entry surface 19 is made. The device shown in FIG. 2 has a signaling device 25 which signals this state, which requires an intervention on the air filter arrangement 21. makes. The signaling device 25 has a flow sensor 27, which detects a drop in the flow velocity in the flow channel 9 in the manner of an anemometer. In addition, a speed sensor 29 is present, which detects whether the impeller 1 1 is at normal speed in operation. This ensures that the signaling device 25 only signals a filter blockage when the flow velocity drops detected by the flow sensor 27 when the speed sensor 29 confirms the operation of the fan wheel 11 at normal speed, ie the drive device 13 is not switched off.
Die Fig. 3 und 4 zeigen Beispiele der Luftfilteranordnung 21 mit einem an der Luft-Eintrittsfläche 19 der Wärmetauschereinrichtung 3 anbringbaren Rahmen 31 , der die Einfassung für das Filtermaterial 23 in Form einer Matte oder Bahn bildet. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, dass der Rahmen 31 zusammen mit dem Filtermaterial 23 bei Bedarf ausgewechselt wird oder dass der Rahmen 21 so gestaltet ist, dass er geöffnet werden kann, um ein verbrauchtes Filtermaterial 23 im Rahmen 31 auszutauschen, wobei der Rahmen 31 selbst in diesem Falle an der Luft-Eintrittsfläche 19 angebracht verbleiben kann. Wie Fig.4 zeigt, weist der Rahmen 31 ein gro- bes Gitter aus die Rahmenseiten verbindenden Stegen 33 auf, die an den Knotenpunkten 35, in denen sie sich überkreuzen, miteinander verbunden sind. So bildet das Gitter der Stege 33 eine Stützstruktur an der Außenseite des Filtermaterials 23, wobei an beiden Außenseiten des Filtermaterials 23 am Rahmen 31 Stege 33 vorgesehen sein können. 3 and 4 show examples of the air filter assembly 21 with an attachable to the air inlet surface 19 of the heat exchanger device 3 frame 31, which forms the enclosure for the filter material 23 in the form of a mat or sheet. In this case, the arrangement may be such that the frame 31 is replaced together with the filter material 23 as needed or that the frame 21 is designed so that it can be opened to replace a spent filter material 23 in the frame 31, wherein the frame 31 may remain attached to the air inlet surface 19 even in this case. As FIG. 4 shows, the frame 31 has a large grid of webs 33 connecting the frame sides, which are connected to one another at the nodes 35 in which they cross each other. Thus, the grid of the webs 33 forms a support structure on the outside of the filter material 23, wherein on both outer sides of the filter material 23 on the frame 31 webs 33 may be provided.
Bei dem Filtermaterial 23 kann es sich um ein mattenartiges Filtervlies handeln, beispielsweise ein Polyestervlies. Ebenfalls kommen ein Papiervlies, eine Glasfasermatte oder Melt-Blow-Vlies in Betracht, wie Gewebestrukturen, etwa Polyestergewebe, Metalldrahtgewebe oder Kunststoff gewebe oder Kunststoffgitter mit Netzstruktur. Fig.5 zeigt beispielsweise ein Filtermaterial in Form einer G lasfasermatte 37. Fig.6 zeigt ein gewelltes Papiervlies 39, während Fig.7 ein Papiervlies 41 in plisseeartig gefalteter Form zeigt. The filter material 23 may be a mat-like filter fleece, for example a polyester fleece. Also suitable are a paper fleece, a glass fiber mat or melt-blow nonwoven fabric, such as fabric structures, such as polyester fabric, metal wire mesh or plastic fabric or plastic mesh with mesh structure. Fig.5 shows, for example, a filter material FIG. 6 shows a corrugated paper web 39, while FIG. 7 shows a paper web 41 in a pleated manner of folded form.
Das Ausführungsbeispiel von Fig.8 unterscheidet sich vom zuvor beschrie- benen Beispiel dadurch, dass die Luftfilteranordnung 21 in Form einerThe exemplary embodiment of FIG. 8 differs from the previously described example in that the air filter arrangement 21 takes the form of a
Bandfiltereinrichtung 43 ausgebildet ist. Derartige Rollbandfilter sind Stand der Technik, vgl. DE 2 160 980, so dass auf die mechanischen Einzelheiten des Rollbandfilters hier nicht eingegangen zu werden braucht. Es sei lediglich erwähnt, dass ein Filterband 45, dessen Breite der entsprechenden Abmessung der Luft-Eintrittsfläche 19 entspricht, vor dieser von einer Vorratsrolle 47 zu einer Aufnahmerolle 49 geführt ist, wobei ein jeweils verbrauchter (verschmutzter) Bandabschnitt durch einen frischen Bandabschnitt des Filterbandes 45 ersetzt wird. Wiederum, wie bei dem Beispiel von Fig.2, kann der Transport des Filterbandes 45 aufgrund einer Signalan- zeige der in Fig.2 gezeigten Signalisiereinrichtung 25 erfolgen, so dass die Wartung automatisiert ist. Band filter device 43 is formed. Such roll band filters are state of the art, cf. DE 2 160 980, so that need not be discussed here on the mechanical details of the roller belt filter. It should merely be mentioned that a filter belt 45, whose width corresponds to the corresponding dimension of the air inlet surface 19, is guided in front of this from a supply roll 47 to a take-up roll 49, wherein a respective spent (soiled) belt section through a fresh belt section of the filter belt 45th is replaced. 2, the transport of the filter belt 45 can take place on the basis of a signal display of the signaling device 25 shown in FIG. 2, so that the maintenance is automated.
Das Beispiel von Fig.9 unterscheidet sich insofern, als die Bandfiltereinrichtung 43 selbstreinigend arbeitet. Wie ersichtlich ist, ist das Filterband 45 in einer durchgehenden Schleife sowohl vor der Luft-Eintrittsfläche 19 als auch hinter der Wärmetauschereinrichtung 3 durch den inneren Strömungskanal 9 des Gehäuses 7 hindurch zurückgeführt. Wenn im Betrieb der mit den Pfeilen 1 7 angedeutete Luftstrom Staubpartikel 51 an der Außenseite des Filterbandes 45 anlagert, befindet sich die Anlagerung, nachdem das Filter- band 45 entsprechend transportiert ist, an dem innerhalb des Strömungskanals 9 verlaufenden Abschnitt des Filterbandes 45 an der dem Gebläserad 1 1 zugekehrten Seite, wie in Fig.9 schematisiert angedeutet. Die Anlagerung befindet sich somit an der Seite des Filterbandes 45, von der die Verschmutzung durch den Kühlluftstrom im Strömungskanal 9 abgeblasen wird, so dass die Verschmutzung, wie mit Winkelpfei 53 angedeutet, ins Freie austreten kann. Während beim Beispiel von Fig.8 jeweils ein Ersatz verbrauchter Abschnitte des Filterbandes 45 durch frisches Filterband erfolgt, braucht beim Beispiel von Fig.9 ein Austausch des Filterbandes 45 erst nach einer gewissen An- zahl von Rinigungszyklen, d.h. Bandumläufen erfolgen, so dass durch weniger häufigen Austausch von Filtermaterial geringere Betriebskosten anfallen. Wiederum kann beim Beispiel von Fig.9 der Bandtransport gesteuert von der in Fig.2 gezeigten Signalisiereinrichtung 25, also selbsttätig, erfolgen. The example of Fig. 9 differs in that the band filter means 43 is self-cleaning. As can be seen, the filter belt 45 is returned in a continuous loop both in front of the air inlet surface 19 and behind the heat exchanger device 3 through the inner flow channel 9 of the housing 7 therethrough. If, during operation, the air flow indicated by the arrows 1 7 deposits dust particles 51 on the outside of the filter belt 45, the deposit after the filter belt 45 has been correspondingly transported is located on the section of the filter belt 45 running inside the flow duct 9 at the Fan wheel 1 1 facing side, as indicated schematically in Figure 9. The deposit is thus on the side of the filter belt 45, from which the pollution is blown off by the flow of cooling air in the flow channel 9, so that the pollution, as indicated by angle pipe 53, can escape into the open. Whereas in the example of FIG. 8 a replacement of used sections of the filter belt 45 takes place through fresh filter belt, in the example of FIG. 9 an exchange of the filter belt 45 takes place only after a certain number of cleaning cycles, ie belt revolutions, so that fewer frequent replacement of filter material incur lower operating costs. Again, in the example of Fig. 9, the tape transport may be controlled by the signaling means 25 shown in Fig. 2, that is, automatically.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P a n t a n s p r e c h e
Fluidkühlvorrichtung mit einer Wärmetauschereinrichtung (3), die erwärmtes Fluid unter Einwirkung eines durch dieses hindurchgeführten Kühlluftstromes abkühlt, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungsweg des Kühlluftstromes vor der Wärmetauschereinrichtung (3) eine Luftfilteranordnung (21 ,43) vorgesehen ist. Fluid cooling device with a heat exchanger device (3) which cools heated fluid under the action of a guided through this cooling air flow, characterized in that in the flow path of the cooling air flow upstream of the heat exchanger means (3) an air filter assembly (21, 43) is provided.
Fluidkühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Kühlluftstrom mittels eines motorisch betätigbaren Gebläses (1 1 ) erzeugende Luft-Strömungseinrichtung (1) vorgesehen ist. Fluid cooling device according to claim 1, characterized in that a cooling air flow by means of a motor-driven blower (1 1) generating air flow device (1) is provided.
Fluidkühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschereinrichtung (3) eine plattenförmige Kühleinheit, etwa in Form eines Lamellenkühlers, aufweist und dass die Luftfilteranordnung (21 .43) eine vor der Luft-Eintrittsfläche (19) der Kühleinheit befindliche Filterfläche bildet. Fluid cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchanger device (3) has a plate-shaped cooling unit, for instance in the form of a lamella cooler, and that the air filter arrangement (21, 43) forms a filter surface located in front of the air inlet surface (19) of the cooling unit ,
Fluidkühlvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterfläche durch eine Filtermatte Fluid cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter surface through a filter mat
(23,37,39,41 ) gebildet ist, die an einem der Luft-Eintrittsfläche (19) der Kühleinheit angepaßten Rahmen (31) gehalten ist.  (23,37,39,41) is formed, which is held on one of the air-inlet surface (19) of the cooling unit adapted frame (31).
Fluidkühlvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (31) zumindest ein als Stützstruktur an einer Seite der Filtermatte (23.37.39,41 ) anliegendes Gitter (33) aufweist. Fluid cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the frame (31) has at least one grid (33) resting against the side of the filter mat (23, 37, 39, 41) as a support structure.
6. Fluidkühlvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftfilteranordnung in Form einer Bandfiltereinrichtung (43) vorgesehen ist, die ein die Filterfläche bildendes, vor der Luft-Eintrittsfläche (19) der Kühleinheit bewegbares Filterband (45) aufweist. 6. fluid cooling device according to any one of the preceding claims, characterized in that an air filter assembly in the form of a band filter device (43) is provided, which forms a filter surface, before the air inlet surface (19) of the cooling unit has movable filter belt (45).
7. Fluidkühlvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalisiereinrichtung (25) vorhanden ist, die die Verschmutzung der Filterfläche aufgrund des dadurch bedingten Ab- sinkens der Geschwindigkeit des die Filterfläche passierenden Kühlluftstromes erkennt und signalisiert. 8. Fluidkühlvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Filterbandes (45) der Bandfiltereinrichtung (43) durch die Signalisiereinrichtung (25) derart steuerbar ist, dass verschmutzte Bandabschnitte des Filterbandes (45) durch frische Bandabschnitte ersetzt werden. 7. fluid cooling device according to any one of the preceding claims, characterized in that a signaling device (25) is provided, which detects the contamination of the filter surface due to the consequent lowering of the speed of the filter surface passing cooling air flow and signals. 8. fluid cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the movement of the filter belt (45) of the band filter means (43) by the signaling device (25) is controllable such that soiled band portions of the filter belt (45) are replaced by fresh band sections.
9. Fluidkühlvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandfiltereinrichtung (43) eine Bandtransporteinrichtung aufweist, die die jeweils verschmutzten Bandabschnitte durch den hinter der Kühleinheit (3) befindlichen Strömungsweg (9) derart hindurchführt, dass Verschmutzungen (51 ) durch den Kühlluft- strom abgeblasen werden, und die so gereinigten Bandabschnitte wieder zur Luft-Eintrittsfläche (19) zurückführt. 9. fluid cooling device according to any one of the preceding claims, characterized in that the band filter means (43) comprises a belt transport device which passes the respective dirty belt sections through the behind the cooling unit (3) located flow path (9) such that dirt (51) through the Cooling air flow are blown off, and the thus cleaned band sections back to the air inlet surface (19) leads back.
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