清潔空氣冷卻器的方法和實施該方法的裝置以及為此建造的空氣冷卻器的製作方法

2023-05-04 03:17:41

專利名稱：清潔空氣冷卻器的方法和實施該方法的裝置以及為此建造的空氣冷卻器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1前序部分所述的用於清潔空氣冷
卻器的方法以及根據權利要求12的前序部分所述的用於實施所述方 法的裝置，和一種根據權利要求31的前序部分所述的為此建造的空氣 冷卻器。
背景技術：
由待冷卻的空氣帶入空氣冷卻器的灰塵顆粒等形式的致汙物(雜 質)可能會使配設給所述空氣的流動通道變窄和堵塞。根據經驗，在 距離進入側，即距離空氣冷卻器的上側較小的距離處就已形成這種變 窄或堵塞，這裡通常也開始形成冷凝水，從而所述致汙物被加溼並可 能相互聚集成一種粘稠的物質。隨著流動通道的變窄或堵塞的逐漸增 大，會出現逐漸升高的壓力降。 一旦所述壓力降達到了規定的程度， 則必須對空氣冷卻器進行清潔。前面說明的問題例如會在利用內部燃 燒工作的發動機，特別是配設給大型發動機的增壓空氣冷卻器中出現。
目前為止，為了在機器停機時對流動通道進行清潔，從上方向空 氣冷卻器或增壓空氣冷卻器噴灑設有化學有效物質的清潔液，以溶解 存在於流動通道中的汙物聚集物。但根據經驗，化學有效物質會加速 冷卻器元件的腐蝕，這對於可實現的使用壽命會產生不利的影響並導 致增高的維護和保養費用。除此以外，根據經驗還會出現這樣的情況， 即，清潔液沒有將在上部的冷卻器區域內溶解的致汙物完全向下沖洗 掉，而是至少部分地只將其運送到空氣冷卻器較低的中央區域，在這 裡實際上不再能接近所述致汙物(區域)以採取進一步的清潔措施。

發明內容
由此出發，本發明的目的因此是，提供一種所述類型的方法，該方法確保了空氣冷卻器的高可靠性和長使用壽命。此外，還應提供一 種適合於實施根據本發明的方法的裝置。
所述目的通過權利要求1或12或32的特徵來實現。
由此首先提出一種用於清潔空氣冷卻器的方法，所述空氣冷卻器 具有多個基本上垂直的、由待冷卻的空氣從上向下流動穿過的並由外 冷卻面限定的流動通道，在所述方法中除去隨所述待冷卻的空氣從上 方進入流動通道的致汙物，其中，為了對流動通道進行清理，將空氣 冷卻器的至少一個包含流動通道的區域移動到一繞一橫向於從上向下 分布的空氣流動方向延伸的軸線旋轉半圏的位置，在該位置中，所述 區域此前的上側朝向下面，並且在該位置中，繼續用待冷卻的空氣進 行加載，所述空氣的流動方向保持不變，並且其中，所述從上方進入 流動通道的致汙物由從上向下流動穿過空氣冷卻器所述上下顛倒的區 域的空氣與致汙物的進入方向相反地加載作用並由此至少利用由重力 導致的輔助作用通過進入側被向下除去。
此外，還提出一種適於實施所述方法的具有至少一個空氣冷卻器 的裝置以及一種為此建造的空氣冷卻器，所述空氣冷卻器設置在一具 有一上部的空氣入口和一下部的空氣出口的殼體室內，並具有一中間 的、設計成空氣-液體熱交換器的、具有多個垂直的可由待冷卻的空氣 從上向下流動穿過的流動通道的區域以及在端側可固定在所述中間區 域上的蓋，所述流動通道由外冷卻面限定，其中所述空氣冷卻器設計 成可通過殼體室的一可封閉的移入口移入所述殼體室或從殼體室移出 的移動裝置，該移動裝置在移出的狀態下可被接納在至少一個支承裝 置上，其中至少所述中間的區域能夠繞一橫向於從上向下分布的待冷 卻空氣的流動方向延伸的軸線旋轉半圏，並且其中所述空氣冷卻器在 其中央區域的所述旋轉的每個終點位置都可以容納在相配的殼體室中 並可以連接在相配的供應和排出管路上。
所述各措施確保了，在翻轉過程之前進入空氣冷卻器的、固著在 上部冷卻器區域中的致汙物在翻轉過程後位於下部的冷卻器區域中，
並由此可以容易地向下將其除去，所述致汙物不必在空氣冷卻器的整個高度上移動通過空氣冷卻器。因此有利地不需要擔心，所述致汙物 可能會停留在中間的中央冷卻器區域。通過翻轉過程被帶向下的致汙 物由於與以前一樣從上向下流動穿過增壓空氣冷卻器的空氣被從增壓 空氣冷卻器觀察與其進入方向相反地朝進入側向回排壓。這還受到沿 相同方向作用的重力的輔助。當由於空氣的冷卻作用生成在冷卻面上 流下的冷凝水時，可以由此得到進一步的輔助。在冷卻面上流下的冷 凝水從上向下匯集並且因此其量向下逐漸增加，因此冷凝水在空氣冷 卻器的下部區域內通常大量存在，所述冷凝水此時形成向下流下的漂 浮劑(浮選劑)，通過所述漂浮劑，會使由向下流動的空氣和重力沿向
下移動的方向加載作用的致汙物向下漂浮/浮選(Flotation )。因此可 以實現可靠地除去致汙物，並相應地實現對空氣冷卻器可靠的汙染控 制，這對可實現的冷卻效率起有利的作用，從而有利地有較小的結構 尺寸就足夠了 。根據本發明的措施還使得可以避免使用化學的清潔劑， 由此可以避免對冷卻器元件不希望的腐蝕。由此根據本發明的措施總 體上可以實現特別突出的經濟性。
US-A4076072示出了一種具有自清潔效果的液體冷卻器。但這種 冷卻器是一種較小的用於機動車輛等的冷卻器，其中，熱的發動機冷 卻液應由移動通過冷卻器的環境空氣冷卻。這種已知的冷卻器由多個 彼此並排設置的模塊組成，所述模塊可繞一垂直軸線旋轉，從而由冷 卻器出發觀察移動通過冷卻器的空氣的方向被旋轉。但這裡旋轉角明 顯小於180°。具體地，這裡進入冷卻器的單個模塊的致汙物由移動通 過冷卻器的空氣沿與其進入方向相反的方向被壓回。但這裡不能通過 重力得到輔助。同樣也不能進行致汙物的漂浮，因為空氣的流動通道 是水平延伸的。此外還有，在這裡所述類型的冷卻器中不能提供冷凝 水，因為這裡熱的冷卻水應通過移動經過的空氣冷卻。這裡，空氣吸 收熱量，這會使水的可溶性提高，從而不會有冷凝水凝結。
所述上位的措施的有利的實施形式和適宜的改進方案在從屬權利 要求中給出。
這樣，在運行中設置在殼體室中的空氣冷卻器可以從殼體室中移
9出，以至少使其中間的區域旋轉，即上下顛倒放置，並在進行旋轉之
後將其重新裝入殼體室中。這有利地確保了容納空氣冷卻器的冷卻器 殼體緊湊的結構形式並確保了可以簡單地進行旋轉過程。
在空氣冷卻器的可旋轉的區域的旋轉過程中，適宜地使其繞其縱 向中軸線旋轉。由此可以確保，不會由於旋轉過程使空氣冷卻器的可 旋轉區域的前面和後面的端側發生混淆，這會使在進行旋轉之後空氣 冷卻器的組裝或者空氣冷卻器在相配的供應管道和排出管道上連接變 得容易。
另 一個有利的措施在於，在配設給空氣冷卻器的殼體室中設有沿
移入和移出方向分布的軌道，空氣冷卻器至少在其內端部的區域內可 利用相配的行駛機構接納在所述軌道上。這個措施可以使移入和移出
過程變得容易。
適宜地可以使空氣冷卻器整體旋轉。因此設有上部和下部的、可 交替地容納在軌道中的行駛機構，從而可以在每個旋轉終點位置簡單 地將空氣冷卻器接納到所述軌道上。此外，這裡沿移入方向後面的蓋 的各管接頭設計成相同的並關於形成旋轉軸線的縱向中軸線點對稱地 設置，從而可以在每個旋轉終點位置實現與相配的管道的連接。由於 使空氣冷卻器整體旋轉，可以有利地不必拆除端側的蓋和事後組裝空 氣冷卻器。
這裡所述蓋可以有利地設有與旋轉軸線同心的用於一支承裝置的 連接結構。為了形成所述連接結構，可以簡單地設置突起的支承軸頸， 在所述軸頸上可以懸掛具有旋轉自由度的支承裝置。該措施使得可以 簡單並快速地進行可以手動實現的旋轉過程。
另 一個有利的實施形式在於，只有空氣冷卻器中間的包含流動通 道的區域旋轉，並且，為了旋轉所述中間的區域，拆除可安裝在中間 的區域的端部上的蓋，並接下來重新安裝所述蓋。這裡所述蓋有利地 不是一起旋轉。因此如果用於 一蓋的冷卻水供應管道和冷卻水導出管 道的外部接頭不是設置或設計成關於旋轉軸線點對稱的，這種實施方 式是優選的。考慮到這種情況，只是拆除設有所述接頭的蓋也是足夠
10的。這裡，相對的只包含用於使冷卻液轉向的內部通道的蓋可以保持 在其原位置並一同旋轉。
這裡已拆除的蓋可以有利地獨立於所述中間區域而接納在一支承 裝置上。這裡，空氣冷卻器的可旋轉的部分適宜地可旋轉地接納在一 自己的支承裝置上。這可以簡化操作。
另一個有利的措施在於，在與所述空氣冷卻器相配的殼體室中設
有一設置在空氣冷卻器上方的、可用液體加載的噴灑裝置。由此可以 有利地通過在運行期間從上方噴入的液體實現致汙物希望的漂浮和/ 或對由冷凝水實現的漂浮起輔助作用。
適宜地，在與所述空氣冷卻器相配的殼體室的下方設有一帶有至 少一個流出口的腔室。由此可以確保，可以可靠地導出漂浮液和由漂 浮液攜帶的致汙物。
所述上位的措施的其它有利的實施形式和適宜的改進方案可以在 其餘的從屬權利要求中得到並由下面根據附圖對實施例的詳細說明得 出。


在下面說明的附圖中
圖1示出具有增壓空氣冷卻器的二沖程大型柴油發動機示意圖， 圖2示出設置在一相配的殼體室內的、根據圖1的布置形式的增
壓空氣冷卻器的透視圖，
圖3示出由相配的殼體室中移出的增壓空氣冷卻器的分解視圖， 圖4示出按照圖3的布置結構，其中所述增壓空氣冷卻器的中間
部分旋轉了 180°，
圖5示出可旋轉地接納在一支承裝置上的增壓空氣冷卻器的一個
實施例，以及
圖6示出具有兩個用於接納增壓空氣冷卻器的所述中間部分和從 所述中間部分上取下的蓋的支承裝置的實施形式。
具體實施例方式
本發明的一個重要的應用領域是優選設有廢氣渦輪增壓器的大型發動機，如二衝程大型柴油發動機。這種類型的發動機大量地應用於 船舶驅動。在圖1中示出一這種類型的發動機。儘管將藉助於該優選 實施例來說明本發明，但不應表示以此對本發明進行限制。
作為圖1的基礎的類型的發動機通常包括多個成排並排設置的汽
缸1，所述汽缸具有一可通過一排氣閥2控制的上部的廢氣出口 3和 多個通過其上下運動的活塞4控制的下部的進氣口切縫5，通過所述 進氣口切縫給工作腔供應必要的充氣。汽缸l的所述各廢氣出口 3通 入一廢氣總管6。所述進氣口切縫與一分配管7相連通。在自然吸氣 式的發動機中，為了形成充氣從周圍環境中抽吸必要的空氣。
在作為該實施例的基礎的類型的二沖程發動機中，空氣通過進氣 口切縫吹入工作腔。為了在此時確保對工作腔進行可靠的衝刷，空氣 的壓力必須高於通過廢氣出口流出的廢氣的、反向作用的壓力。因此 對吹入工作腔中的空氣進行預壓縮並因此將其稱為增壓空氣。
為了提供這種可吹入的預壓縮的增壓空氣，這裡設有一廢氣渦輪 增壓器8,該廢氣渦輪增壓器的渦輪利用來自廢氣總管6的廢氣加載 作用，並且該廢氣渦輪增壓器的壓縮機從周圍環境中抽吸空氣並對其 進行壓縮。將經壓縮的空氣作為增壓空氣輸入分配管7中，汽缸l的 進氣口切縫與所述分配管連通。
被抽吸的空氣通常已經具有較高的溫度。
由於對空氣的預處理，特別是壓縮，使空氣進一步升溫。但為了 實現對汽缸1儘可能良好的裝填，接下來必須使升溫的空氣冷卻。為 此引導空氣通過一空氣冷卻器，在這裡所示類型的布置形式中，所述 空氣冷卻器稱為增壓空氣冷卻器9。這裡所述增壓空氣冷卻器設置在 廢氣渦輪增壓器8的壓縮機的後面。如圖2所示，所述增壓空氣冷卻 器9設置在一設有一空氣入口 IO和一空氣出口 11的殼體室12中。所 述空氣入口 10通過一擴散管13與廢氣渦輪增壓器8的壓縮機的出口 相連。由於對空氣的冷卻，空氣通常會失去水，所述水在冷卻表面上 冷凝。所述出自空氣中的水通過一設置在增壓空氣冷卻器9後面的水 分離器14分離。通過殼體室12開口的下側形成的空氣出口 11因此通入設置在增壓空氣冷卻器9下方的所述水分離器14中，所述水分離器 的出口連接在分配管7上。如下面還要說明的那樣，將所分離出的水 從水分離器14中導出。
如由圖3和4最佳地示出的那樣，增壓空氣冷卻器9由一中間的 設計成空氣-液體熱交換器的區域15和在端側安裝在該區域上的蓋16 或17組成。所述中間的區域15包含多個沒有詳細示出的、通常是水 平延伸的、這裡可用冷的冷卻水加載的管和多個大致垂直的、可由待 冷卻的增壓空氣從上向下流動穿過的、由外部的冷卻面限定的流動通 道18。穿過熱交換器的增壓空氣的流動方向由在圖1中示出的流動箭 頭表示。
由熱空氣在冷卻面上釋放的熱量由冷的冷卻水吸收並導出。為了 將熱交換器9連接在一冷卻水迴路上，所述蓋中的一個，這裡是在圖 2-4的左側示出的、沿移入方向在後面的蓋16，設有用於一冷卻水供 應管道和一冷卻水導出管道的管接頭19。相對的、沿移入方向前面的 蓋17包含多個沒有詳細示出的連接區域，通過所述連接區域，與冷卻 水供應管道連通的管和與冷卻水導出管道連通的管相連，從而形成冷 卻水的 一 前進分支(Vorlaufast )和一與其相連的返回分支 (Rticklaufast )。
增壓空氣冷卻器9可以通過一在圖3和4中露出的移入口 20移入 所述的殼體室12或從該殼體室中移出。如圖2所示，移入口20能夠 通過沿移入方向後面的蓋16封閉，所述蓋包括因此可從外面接近的管 接頭19。為此，蓋16設有一環繞的凸緣21，所述凸緣與一包圍所述 移入口 20的凸緣22利用螺紋件連接。蓋16或17在增壓空氣冷卻器 9的中間區域15上的固定同樣通過螺栓來實現。這種螺紋連接和引導 液體的區域一樣也沒有詳細示出。
為了使移入和移出過程變得容易，在殼體室12的區域內設置沿移 入和移出方向延伸的軌道23，增壓空氣冷卻器9至少在其靠內的端部 的區域內可以以多個行駛結構被接納在所述軌道上。所述行駛機構適 宜地設置在沿移入方向前面的蓋17上。為了形成所述行駛機構，適宜
13地設有多個可接納在所述軌道23上的滾輪24。
隨同增壓空氣，致汙物、例如灰塵顆粒等也可以進入增壓空氣冷 卻器9的流動通道18中，所述致汙物可導致流動通道18變窄或者堵 塞。為了消除這種情況，如在圖3和4中由旋轉箭頭a、 b示出的那樣， 使增壓空氣冷卻器9的至少是中間的區域15繞一基本上水平的、橫向 於增壓空氣的流動方向分布的軸線翻轉180°,即翻轉半圏，並由此使 其處於上下顛倒的位置。在該位置中，增壓空氣冷卻器此前的上側現 在朝下並反轉，如通過對比圖3和4中端側的標記x所看到的那樣。
軸線M進4亍，從而不會混淆與蓋16、 17相配的各端側。
如果增壓空氣冷卻器9的中間區域15和端側的蓋16、 17具有足 夠的對稱度，這可以容易地實現，則也可以使增壓空氣冷卻器9的中 間區域15繞一橫向於上述縱向中軸線M延伸的水平軸線翻轉半圏。 中間區域的這樣的翻轉運動在圖3和4中通過標記MAN B&W表示， 所述標記在圖3中指向上面，而在圖4中指向下面。在圖2中也以在 圖4中示出位置示出了增壓空氣冷卻器。
增壓空氣冷卻器9或其中間區域15的旋轉可以按固定的時間間隔 進行。也可以設想，根據所測得的壓力降進行旋轉。為此相對外界當 然是密封的殼體室12配設有一具有設置增壓空氣冷卻器9的上方和下 方的壓力傳感器的壓力差測量裝置，所述壓力差測量裝置與一信號裝 置相連。在壓力降超過一規定的極限時，產生一信號，該信號是進行 所述翻轉過程的標誌。在旋轉或翻轉過程之後，冷卻工作繼續進行， 即，增壓空氣冷卻器9位於所述殼體室12中，並繼續用待冷卻的增壓 空氣對其進行加載，其中增壓空氣的流動方向保持從上向下。
此時通過增壓空氣對在增壓空氣冷卻器9的流動通道18中沉積的 致汙物反向於所述致汙物原始的從上而來的進入方向向下朝原始的進 入側加載作用。由此形成的作用在致汙物上的力的方向還對應於重力 的方向，由此，還對了增壓空氣的作用起輔助作用。致汙物通常沉積 在流動通道18的上部區域中，並因此在翻轉過程之後位於增壓空氣冷卻器9與指向下面的側面相鄰的區域內。因為在冷卻增壓空氣時通常 會形成冷凝水，當冷凝水的量增加時所述冷凝水會向下流走，因此會 附加地實現對致汙物的漂浮，以這種方式向下衝洗所述致汙物並通過 增壓空氣冷卻器9或者增壓空氣冷卻器中間區域的下側將其向下衝洗 出去。
因為在冷卻面上形成的向下行進的冷卻水向下逐漸增加，可以實 現對位於下部冷卻區域內的致汙物特別可靠的漂浮作用。為了支持這 種漂浮作用，在運行期間，可以附加地用從上方噴灑的液體對增壓空 氣冷卻器9或其中間區域進行加載，所述液體同樣向下流動並因此使 向下流動的液體增加。這裡適宜地釆用水。為了噴入所述液體，在容 納增壓空氣冷卻器9的殼體室12中設有一在圖2中示出的設置在增壓 空氣冷卻器9上方的噴灑裝置32，通過供應管道33從外部向所述噴 灑裝置供應液體。適宜地在翻轉過程之後短時間地加入從上方噴灑的 液體。在沒有出現冷凝水的情況下，可以只利用從上方噴灑的液體實 現希望的漂浮作用。
在特殊情況下，上面說明的對增壓空氣冷卻器9的至少是中間區 域15進行旋轉或翻轉的旋轉或翻轉過程可以在殼體室12的內部進行， 例如通過簡單的抬高-翻轉和降低過程。此時，適宜地拆除供應管道。 還可以設想，設有柔性的或以合適的方式可旋轉地連接的供應管道， 從而不必拆卸所述供應管道。但該過程適宜地在殼體室12的外面進 行。為此，使增壓空氣冷卻器9從相配的殼體室12中移出，並在進行 旋轉或翻轉過程之後將其重新移入。如上所述，所述旋轉適宜地繞增 壓空氣冷卻器9的中央的縱向中軸線進行，從而不會混淆各端側。
這裡可以設想，使由相配的殼體室12中移出的增壓空氣冷卻器9 整體、即包括蓋16、 17進行旋轉。這種實施形式在圖5中示出。這裡， 蓋16、 17有利地不必拆除。只需要將管接頭19與相配的管道分離。 在所示的實施例中，設有兩個相互上下重疊設置的管接頭19，所述管 接頭由於所述旋轉交換其位置。為了仍能夠順利地實現與管接頭19 相配的管道的連接，因此管接頭19設計成相同的，並關於旋轉軸線點
15對稱地設置。因此，由於所述旋轉，只是得到流動穿過增壓空氣冷卻
器9的冷卻水的流動方向的轉向。
由於這裡攜帶由滾輪24形成的行駛機構的、沿移入方向前面的蓋 17—同進行旋轉，如圖5所示，這裡設有上面和下面的、起行駛機構 作用的運行滾輪24，以使增壓空氣冷卻器9在每個旋轉位置都可以移 入殼體室12或從殼體室中移出。
從殼體室12中移出的增壓空氣冷卻器9被接納到一支承裝置25 上，所述支承裝置包括作用在所述蓋16、 17上的支承架(Traggeschirr ) 26，所述蓋16、 17適宜地設有用於支承架26的合適的連接結構。在 所示實施例中，蓋16、 17為此設有與縱向中軸線、即旋轉軸線同心的 沿軸向突起的支承軸頸27。所述支承架26能夠以合適的鉤爪28具有 旋轉自由度地懸掛在所述支承軸頸上。此時，在結構尺寸較小時，可 以手動地使這樣懸掛的增壓空氣冷卻器9旋轉180°。當結構尺寸較大 時，中間區域15可能具有多個立方米。在這種情況下，適宜地設有一 用於實現或輔助所述旋轉運動的輔助裝置。
在根據圖6的實施形式中，只使增壓空氣冷卻器9的中間區域15 獨立於所述蓋16、 17旋轉。這裡蓋16、 17必須從中間區域15上拆除。 但所述蓋16、 17不進行旋轉，從而即使當供應管接頭19不是關於旋 轉軸線點對稱地設置時也可以確保供應和排出管道的連接。另一方面， 這裡中間區域15要求具有關於旋轉軸線點對稱的橫截面結構，即，端 側關於旋轉軸線點對稱的構型，從而中間區域15在所述180°旋轉的 每個終點位置都可以固定在未旋轉的蓋16、 17上。
拆下的蓋16、 17可以獨立於所述中間區域15接納在一支承裝置 25上，該支承裝置設有一與蓋16、 17相配的支承架26。這裡所述支 承架可以無旋轉自由度地作用在蓋16、 17上。在所示實施例中，該支 承架26例如設有與蓋16的管接頭19相配的配接器29。這裡，所述 中間區域15被接納在一自己的支承裝置30上，該支承裝置由一從下 面包圍所述增壓空氣冷卻器9的中間區域15的支承帶示出。這裡增壓 空氣冷卻器9的中間區域這樣接納在相配的支承裝置30上，即，使得能夠進行180。的旋轉。
在進行了希望的180。的旋轉或翻轉過程之後，將增壓空氣冷卻器 9重新裝入相配的殼體室12中。接著繼續用增壓空氣進行的加栽作用， 其中使致汙物向下衝出或吹出。為了確保可靠地導出致汙物和將致汙 物衝出的液體，在增壓空氣冷卻器9或與其相配的殼體室12的下方設 置一設有至少一個流出口的腔室。在所示實施例中，如上面所述的那 樣，在所述殼體室12的下方設有一水分離器14，如由圖2所示的那 樣，該水分離器至少一個設置在一彎曲的外壁的區域內的、貫穿整個 淨寬度的縫隙形的液體和固體捕集器31，通過所述液體和固體捕集 器，可以將由於離心力壓靠在壁部上的汙物顆粒和液滴向外導出。
在根據圖5的實施形式中，兩個蓋16、 17保持與所述中間區域 15連接。在根據圖6的實施形式中，兩個蓋16、 17從中間區域15上 拆下。但也可以設想，例如只是沿移入方向後面的、攜帶管接頭19 的蓋16從中間區域15上拆下，而將沿移入方向前面的、只包含內部 的轉向通道的蓋17留在其固定在中間區域15上的位置處。這裡，此 時只是使中間區域15連同前面的蓋17—起旋轉。在旋轉之後將後面 的蓋16安裝在所述中間區域15上。
前面儘管詳細說明了本發明的幾個實施例和應用實例，但卻不應 由此對本發明構成限制。這樣，根據本發明的空氣冷卻器不是一定設 計成與具有增壓裝置的發動機相配的空氣冷卻器。也可以設想將其用 於冷卻用於自然吸氣式發動機的、從周圍環境中吸入的填充空氣。也 可以將其用於清理用於空氣調節的空氣技術的設備。也可以設想，給 一個冷卻器系統設置一個或多個本發明類型的冷卻器，該冷卻器系統 可以配設給具有一個或多個相同或不同的發動機的發動機布置結構。 另一種選項是，使已冷卻和未冷卻的空氣混合，以實現希望的空氣調 節。
權利要求
1. 用於清潔一配設給一大型發動機、用於冷卻供應給發動機的來自周圍環境的空氣的空氣冷卻器的方法，所述空氣冷卻器具有在內部由冷卻液流動穿過、而在外面由待冷卻的空氣包圍流動的冷卻元件，所述冷卻元件的外側形成多個基本上垂直延伸的、由待冷卻的空氣從上向下流動穿過的流動通道(18)，所述流動通道受到由待冷卻的空氣攜帶的致汙物的汙染，按一定時間間隔除去所述致汙物，其中使空氣冷卻器的至少一個包含所述流動通道(18)的區域(15)進入一繞一橫向於空氣從上向下延伸的流動方向延伸的軸線旋轉半圈的位置，以對流動通道(18)進行清理，在該位置中空氣冷卻器此前的上側朝向下面，並且，在該位置中，繼續在內部用冷卻液而在外面用待冷卻的從上向下流動的空氣對空氣冷卻器的所述區域進行加載，所述空氣在重力的輔助下與致汙物的進入方向相反地將致汙物通過進入側向下從上下顛倒的所述區域(15)中除去。
2. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，將在運行中設置在一 殼體室(12)中的空氣冷卻器從殼體室(12)中移除，以至少使該空 氣冷卻器的包含流動通道(18)的區域(15)旋轉，並在進行旋轉之 後將其重新裝入殼體室中。
3. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，空氣冷卻 器的至少是所述包含流動通道(18)的區域(15)的所述旋轉繞其縱 向中軸線進行。
4. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，使空氣冷 卻器整體旋轉。
5. 如上述權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於，只 是使空氣冷卻器的一部分、優選只是使中間的區域(15)旋轉，其中， 為了使空氣冷卻器(9)的至少是中間的區域(15)旋轉，將至少一個 能夠安裝在所述中間的區域(15 )上的蓋(16 )、優選是將每個蓋(16、 17)拆除，並在完成旋轉後將所述蓋重新安裝在中間的區域上。
6. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，通過致汙 物附加的漂浮對沿指向下面的方向除去致汙物進行輔助。
7. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，通過在外 部的冷卻面上形成的被向下引導的冷凝水實現致汙物的漂浮。
8. 如權利要求6或7所述的方法，其特徵在於，通過在運行期間 從上面噴灑到空氣冷卻器上的液體實現或輔助致汙物的漂浮。
9. 如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所使用的液體是水。
10. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，被引導 穿過空氣冷卻器的空氣用作用於至少一個用所述空氣加載的具有內燃 的發動機的充氣。
11. 如權利要求IO所述的方法，其特徵在於，被引導穿過空氣冷卻器的空氣用作用於至少一個可增壓的具有內燃的發動機的預先預加 載增壓空氣。
12. 用於實施如上述權利要求中任一項所述的方法的裝置，該裝 置具有至少一個空氣冷卻器，所述空氣冷卻器具有一位於一空氣入口 和一空氣出口之間的設計成熱交換器的區域(15)，該區域具有多個主 要是從上向下定向的、可由待冷卻的空氣從上向下流動穿過的流動通 道(18),其特徵在於，至少所述設計成熱交換器的區域(15)能夠繞一橫向於待冷卻的空氣的從上向下延伸的流動方向延伸的軸線翻轉大 致半圏，並且所述設計成熱交換器的區域(15)在通過翻轉半圏實現 的上下顛倒位置中能夠繼續用可以被從上向下引導穿過該區域的待冷 卻空氣加載。
13. 如權利要求12所述的裝置，其中，所述至少一個空氣冷卻器 設置在一個上面設有空氣入口 (10)和下面設有空氣出口 (11)的殼 體室(12)中，並具有一中間的、設計成空氣-液體熱交換器的、具有 多個通過外冷卻面相互隔開的流動通道的區域(15)以及能夠在端側 固定在所述中間的區域(15)上的蓋(16、 17)，其特徵在於，所述空 氣冷卻器設計成能夠通過殼體室(12)的一可封閉的移入口 (20)移 入所述殼體室或從殼體室中移出的移動裝置，所述移動裝置在移出的狀態下能夠被接納在至少一個支承裝置(25、 30)上，其中，至少所述中間的區域(15)能夠繞一橫向於待冷卻的空氣的從上向下延伸的流動方向延伸的軸線旋轉半圏，並且所述空氣冷卻器能夠在至少是其中間的區域(15 )的所述旋轉的每個終點位置容納在相配的殼體室(12 )中並連接在相配的供應和排出管道上。
14. 如權利要求13所述的裝置，其特徵在於，所述移入口 (20)能夠通過空氣冷卻器(9)的、沿移入方向後面的、設有用於供應和排出管道的多個管接頭(19)的蓋(16)封閉。
15. 如權利要求13或14所述的裝置，其特徵在於，在所述殼體室(12)中設有多個沿移入和移出方向延伸的軌道(23),所述空氣冷卻器至少在其靠內的端部的區域內能夠以多個相配的行駛機構接納在所述軌道上。
16. 如權利要求13至15中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述空氣冷卻器是整體可旋轉的，其中設有多個上部或下部的、可交替地接納在所述軌道(23)上的行駛機構，並且其中沿移入方向後面的蓋(16)的各管接頭(19)設計成相同的並且關於形成旋轉軸線的縱向中軸線點對稱地設置。
17. 如權利要求16所述的裝置，其特徵在於，所述端側的蓋(16、17)設有多個與旋轉軸線同軸的、用於升降裝置(25)的連接結構。
18. 如權利要求17所述的裝置，其特徵在於，所述連接結構設計成支承軸頸(27),升降裝置(25)能夠利用相配的鉤爪(28)具有旋轉自由度地懸掛在所述支承軸頸上。
19. 如上述權利要求13至18中任一項所述的裝置，其特徵在於，至少一個蓋(16)，優選是兩個蓋(16、 17)能夠獨立於空氣冷卻器的所述中間的區域(15)接納在一個支承裝置(25)上，並且所述中間的區域(15)的每個與一個拆下的蓋(16或17)相配的端側都設計成關於旋轉軸線為點對稱的，並且所述中間的區域(15)能夠獨立於所述一個拆下的蓋(16)或各拆下的蓋(16、 17)旋轉。
20. 如權利要求19所述的裝置，其特徵在於，所述空氣冷卻器的所述中間的區域(15)能夠可旋轉地接納在一自己的支承裝置(30)上。
21. 如權利要求19或20所述的裝置，其特徵在於，所述支承裝置(25)設有一能夠安裝在沿移入方向後面的蓋(16)的管接頭(19)上的配接器(29)。
22. 如上述權利要求13至21中任一項所述的裝置，其特徵在於，在所述殼體室(12)中設有一設置在空氣冷卻器上方的、能夠用液體加載的噴灑裝置(32)。
23. 如上述權利要求13至22中任一項所述的裝置，其特徵在於，在所述空氣冷卻器下方設有一具有至少一個流出口的腔室。
24. 如權利要求23所述的裝置，其特徵在於，設置在空氣冷卻器下方的所述腔室設計成水分離器(14 )，該水分離器具有至少 一個設在一彎曲的外壁的區域內的、在整個寬度上連續的縫隙形液體和固體捕集器(13)。
25. 如上述權利要求13至24中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述殼體室(12)配設有一壓力差測量裝置，所述壓力差測量裝置具有設置在空氣冷卻器上方和下方的壓力傳感器，所述壓力傳感器與一信號裝置相連。
26. 如上述權利要求12至25中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述至少一個空氣冷卻器配設給至少一個具有內燃的發動機。
27. 如權利要求26所述的裝置，其特徵在於，所述至少一個空氣冷卻器設計成增壓空氣冷卻器(9)，所述增壓空氣冷卻器配設給至少一個可通過一渦輪增壓器(8)增壓的具有內燃的發動機。
28. 如上述權利要求26或27所述的裝置，其特徵在於，所述至少一個發動機是柴油發動機。
29. 如權利要求28所述的裝置，其特徵在於，所述至少一個發動機是二衝程發動機。
30. 如權利要求28和29所述的裝置，其特徵在於，所述至少一個發動機設計成二衝程大型柴油發動機。
31. 至少一個如權利要求26至29中任一項所述的裝置的應用，其特徵在於，將該裝置裝入一具有一個或多個發動機的增壓空氣系統。
32. 用於實施根據權利要求1至11中任一項所述的方法而建造的空氣冷卻器，其特徵在於，該空氣冷卻器具有用於完全或部分地接納在至少一個支承裝置(25、 30)上的結構。
33. 如權利要求32所述的空氣冷卻器，其特徵在於，該空氣冷卻器設計成移動裝置。
全文摘要
在一種用空氣加載的、具有至少一個空氣冷卻器(9)的設備中，如發動機，所述空氣冷卻器具有一設置在一空氣入口和一空氣出口之間的設計成熱交換器的區域(15)，該區域具有多個垂直的、由待冷卻的空氣從上向下流動穿過的、由外冷卻面限定的流動通道(18)，其中，可以這樣來實現高可靠性和長使用壽命，即，至少所述設計成熱交換器的區域(15)能夠繞一橫向於待冷卻的空氣的從上向下延伸的流動方向延伸的軸線翻轉大致半圈，並且所述設計成熱交換器的區域(15)在通過翻轉半圈實現的上下顛倒位置能夠繼續用可以被從上向下引導穿過該區域的待冷卻空氣加載作用。
文檔編號F28G13/00GK101464110SQ200810185598
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月17日 優先權日2007年12月18日
發明者C·N·尼爾森 申請人:曼柴油機歐洲股份公司曼柴油機德國分公司