DE10018046A1

DE10018046A1 - Heat exchanger with a housing having a housing cover

Info

Publication number: DE10018046A1
Application number: DE10018046A
Authority: DE
Inventors: Jens Schneemann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2001-11-29
Also published as: US20010036779A1; EP1146308B1; ES2215098T3; DE50101526D1; EP1146308A2; EP1146308A3

Abstract

Der Wärmetauscher (10) weist ein Gehäuse (12) mit einem Gehäusedeckel (11) auf, wobei das Gehäuse (12) mit einer Pumpe (13) in Wirkverbindung steht. Hierbei ist vorgesehen, dass die Pumpe (13) im Gehäusedeckel (11) integriert angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist die Pumpe (13) als Impeller-Pumpe ausgebildet und der Wärmetauscher (10) mit einem Antriebsmotor eines Wasserfahrzeugs wirkverbunden.The heat exchanger (10) has a housing (12) with a housing cover (11), the housing (12) being operatively connected to a pump (13). It is provided that the pump (13) is arranged integrated in the housing cover (11). The pump (13) is advantageously designed as an impeller pump and the heat exchanger (10) is operatively connected to a drive motor of a watercraft.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einem einen Gehäusedeckel aufweisen den Gehäuse, das mit einer Pumpe in Wirkverbindung steht, gemäß Oberbegriff des An spruchs 1.The invention relates to a heat exchanger having a housing cover the housing, which is operatively connected to a pump, according to the preamble of the An saying 1.

Wärmetauscher der hier angesprochenen Art sind bekannt. Dabei sind derartige Wär metauscher in Bezug auf die Wirkverbindung mit einer jeweiligen Pumpe nachteilhafter weise verhältnismäßig aufwendig ausgebildet, da ein relativ großes Bauvolumen bean sprucht wird und/oder die Wirkverbindung zwischen Wärmetauscher und Pumpe monta ge- und wartungsunfreundlich gestaltet ist.Heat exchangers of the type mentioned here are known. Such heat Metauscher disadvantageous in terms of the operative connection with a respective pump wise, relatively expensive, because a relatively large volume is spoken and / or the operative connection between the heat exchanger and pump monta is designed to be unfriendly and maintenance-friendly.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, der in Bezug auf die Wirkverbindung mit einer Pumpe kompakt, konstruktiv einfach und montage- beziehungsweise wartungsfreundlich ausgebildet ist.It is therefore an object of the invention to provide a heat exchanger of the type mentioned to create the compact, constructive in terms of operative connection with a pump is simple and easy to assemble and maintain.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen, der sich dadurch auszeichnet, dass die Pumpe im Gehäusedeckel inte griert angeordnet ist. Mittels einer integrierten Anordnung der Pumpe im Gehäusedeckel ist es vorteilhafterweise möglich, die Baugruppe Wärmetauscher/Pumpe als eine kom pakte Baueinheit auszubilden. Dabei kann die im Gehäusedeckel integrierte Pumpe in montage- und wartungsfreundlicher Weise mit dem Wärmetauscher wirkverbunden wer den. Es ergibt sich bei einem verhältnismäßig kleinen Bauteilvolumen der Baugruppe Wärmetauscher/Pumpe eine Reduzierung der Anzahl der Bauteile insbesondere hinsicht lich der konstruktiven Ausgestaltung der Pumpe. Die Pumpe weist kein aufwendiges, mit dem Wärmetauscher wirkzuverbindendes Pumpengehäuse auf, sondern ist vollständig oder wenigstens teilweise im Gehäusedeckel des Gehäuses des Wärmetauschers inte griert. Der Gehäusedeckel des Wärmetauschers weist somit eine Doppelfunktion auf, nämlich die Funktion eines Abschlussdeckels des Wärmetauschers sowie die Funktion eines Pumpengehäuses. Da der Gehäusedeckel vom Wärmetauscher trennbar ist, ergibt sich die Möglichkeit einer flexiblen Vormontage der Pumpe in den Gehäusedeckel. Ferner wird mittels einer im Gehäusedeckel integrierten Pumpe eine gewichtssparende kon struktive Ausgestaltung der Baugruppe Wärmetauscher/Pumpe ermöglicht. Aufwendige Schlauchverbindungen oder Anschlüsse zwischen Wärmetauscher und Pumpe entfallen aufgrund dieser Integration.To solve the problem, a heat exchanger with the features of claim 1 proposed, which is characterized in that the pump in the housing cover inte is arranged griert. By means of an integrated arrangement of the pump in the housing cover it is advantageously possible to assemble the heat exchanger / pump as a com to form a compact unit. The pump integrated in the housing cover can assembly and maintenance friendly way with the heat exchanger the. This results in a relatively small component volume of the assembly Heat exchanger / pump a reduction in the number of components in particular Lich the design of the pump. The pump has no complex, with pump housing to be operatively connected, but is complete or at least partially inte in the housing cover of the housing of the heat exchanger freezes. The housing cover of the heat exchanger thus has a double function, namely the function of an end cover of the heat exchanger and the function a pump housing. Since the housing cover can be separated from the heat exchanger, results the possibility of flexible pre-assembly of the pump in the housing cover. Further is a weight-saving con by means of a pump integrated in the housing cover structural design of the heat exchanger / pump assembly enables. Elaborate Hose connections or connections between the heat exchanger and pump are not required because of this integration.

Mit Vorteil ist die Pumpe als Impeller-Pumpe ausgebildet. Dabei handelt es sich bei der Impeller-Pumpe um eine Flügelrad- beziehungsweise Propellerpumpe. Da eine derartige Pumpe durch ein verhältnismäßig großes Bauvolumen gekennzeichnet ist, ist deren Inte gration in dem Gehäusedeckel des mit ihr wirkverbundenen Wärmetauschers vorteilhaft, insbesondere hinsichtlich der Reduzierung des Einbauvolumens, der Anzahl der Bauteile (Pumpengehäuse, Anschlussteile) und des Bauteilgewichts.The pump is advantageously designed as an impeller pump. This is the Impeller pump around an impeller or propeller pump. Because such Pump is characterized by a relatively large volume, is its inte advantage in the housing cover of the heat exchanger operatively connected to it, especially with regard to the reduction of the installation volume, the number of components (Pump housing, connecting parts) and the component weight.

Vorzugsweise ist der Wärmetauscher mit einem Antriebsmotor eines Wasserfahrzeugs wirkverbunden. Ein Wärmetauscher mit einer im Gehäusedeckel integrierten Pumpe eig net sich zu einer effektiven und zuverlässigen Kühlung eines Antriebsmotors im mariti men Einsatz. Aufgrund der erzielten Bauteilreduzierung, insbesondere hinsichtlich der Wirkverbindung zwischen Wärmetauscher und Pumpe, lässt sich vorteilhafterweise eine Herabsetzung der Störanfälligkeit des Wärmetauschers und/oder der Pumpe, beispiels weise defekte Anschlussteile, erhalten.The heat exchanger is preferably with a drive motor of a watercraft connected. A heat exchanger with a pump integrated in the housing cover net for effective and reliable cooling of a drive motor in mariti men use. Due to the component reduction achieved, especially with regard to the Active connection between the heat exchanger and pump, can advantageously be a Reduction of the susceptibility of the heat exchanger and / or the pump, for example wise defective connecting parts, received.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Pumpmedium der Pumpe Umge bungswasser des Wasserfahrzeugs. Das als Pumpmedium zum Einsatz kommende Um gebungswasser des Wasserfahrzeugs wird somit als Kühlmedium des Wärmetauschers und somit zum Kühlen eines mit dem Wärmetauscher wirkverbundenen Antriebsmotors genutzt. Es ist somit möglich, in besonders einfacher, zuverlässiger und effektiver Weise einen Antriebsmotor eines Wasserfahrzeugs mittels einer besonders kompakt ausgebil deten Baugruppe Wärmetauscher/Pumpe mit Umgebungswasser zu kühlen.According to a preferred embodiment, the pump medium of the pump is vice Practice water of the watercraft. The Um used as pump medium The water supply of the watercraft is thus used as the cooling medium for the heat exchanger and thus for cooling a drive motor that is operatively connected to the heat exchanger used. It is therefore possible in a particularly simple, reliable and effective manner a drive motor of a watercraft by means of a particularly compact design to cool the heat exchanger / pump assembly with ambient water.

Mit Vorteil sind ein Pumpenraum, eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung der Pum pe im Gehäusedeckel integriert. In dieser Weise gelangt das Pump- beziehungsweise Kühlmedium direkt in den Gehäusedeckel und somit in den Wärmetauscher, so dass eine effektive Kühlung eines mit dem Wärmetauscher wirkverbundenen Antriebsmotors er möglicht wird. A pump chamber, an inlet opening and an outlet opening of the pump are advantageous pe integrated in the housing cover. In this way, the pump or Cooling medium directly in the housing cover and thus in the heat exchanger, so that a effective cooling of a drive motor that is operatively connected to the heat exchanger is possible.

Vorzugsweise ist der Wärmetauscher als Motorhauptwärmetauscher, Ladeluftkühler und/oder als Motorölkühler ausgebildet. Aufgrund der kompakten Ausbildung der Bau gruppe Wärmetauscher/Pumpe kann selbige vielseitig zur Kühlung verschiedener Aggre gate, insbesondere eines Antriebsmotors, eingesetzt werden.The heat exchanger is preferably an engine main heat exchanger and an intercooler and / or designed as an engine oil cooler. Due to the compact design of the construction group heat exchanger / pump can be versatile for cooling various units gate, especially a drive motor, can be used.

Mit Vorteil ist der Gehäusedeckel zweiteilig ausgebildet, wobei ein erster Gehäuse deckelteil einen einen Impeller aufnehmenden Pumpenraum definiert und ein zweiter Gehäusedeckelteil als Lagergehäuse für eine Pumpenwelle ausgebildet ist. Mittels einer derartigen Zweiteilung des Gehäusedeckels ist es vorteilhafterweise möglich, eine mon tage- und wartungsfreundliche Zugänglichkeit der integrierten Pumpe zu gewährleisten, ohne notwendigerweise den gesamten Gehäusedeckel abmontieren zu müssen. Mittels einer Demontage des zweiten Gehäusedeckels vom ersten Gehäusedeckelteil ist die Pumpe in verhältnismäßig schneller und einfacher Weise von außen zugänglich.The housing cover is advantageously formed in two parts, a first housing cover part defines an impeller receiving pump chamber and a second Housing cover part is designed as a bearing housing for a pump shaft. By means of a such a division of the housing cover, it is advantageously possible to a mon to ensure easy and maintenance-friendly accessibility of the integrated pump, without necessarily having to remove the entire housing cover. Means disassembly of the second housing cover from the first housing cover part Pump relatively quickly and easily accessible from the outside.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Pumpe eine vom Wärmetauscher trennbare Baueinheit auf, bestehend aus einem Lagergehäuse, einem Impeller, einer Pumpenwelle und einer Riemenscheibe. Eine derartige, vom Wärmetauscher trennbare Baueinheit der Pumpe wird vorzugsweise bei einer zweiteiligen Ausbildung des Gehäu sedeckels eingesetzt. Dabei können mittels Demontage des als Lagergehäuse ausgebil deten Gehäusedeckelteils (zweiter Gehäusedeckelteil) in montage- und wartungsfreund licher Weise die genannte Baueinheit der Pumpe vom Wärmetauscher getrennt werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da eine flexible Vormontage dieser Baueinheit möglich ist und ferner ein schnelles und störungsfreies Auswechseln von einzelnen Baueinheiten der Pumpe gewährleistet ist.According to a preferred embodiment, the pump has one of the heat exchanger separable unit consisting of a bearing housing, an impeller, one Pump shaft and a pulley. Such a separable from the heat exchanger The unit of the pump is preferably a two-part design of the housing sedeckels used. This can be done by disassembling the bearing housing The housing cover part (second housing cover part) is easy to assemble and maintain Licher way said unit of the pump can be separated from the heat exchanger. This is particularly advantageous because this unit can be flexibly preassembled and also a quick and trouble-free replacement of individual units of the Pump is guaranteed.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.Further advantageous embodiments of the invention result from the description.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is described in an exemplary embodiment based on an associated Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetau schers mit einer im Gehäusedeckel integrierten Pumpe; Figure 1 is a schematic side view of a heat exchanger according to the invention with a pump integrated in the housing cover.

Fig. 2 eine schematische Unteransicht des Wärmetauschers gemäß Fig. 1 und Fig. 2 is a schematic bottom view of the heat exchanger according to FIGS . 1 and

Fig. 3 eine schematische Draufsicht eines vom Wärmetauscher gemäß Fig. 1 abmontierten Gehäusedeckels. Fig. 3 is a schematic plan view of a disassembled from the heat exchanger shown in FIG. 1 the housing cover.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung einen allgemein mit 10 bezeich neten Wärmetauscher, der mit einem Gehäuse 12 versehen ist. Das Gehäuse 12 weist einen Gehäusedeckel 11 auf, in welchem eine allgemein mit 13 bezeichnete Pumpe inte griert angeordnet ist. Der Gehäusedeckel 11 ist zweiteilig ausgebildet und weist einen ersten Gehäusedeckelteil 29 und einen, von diesem trennbaren, zweiten Gehäuse deckelteil 30 auf. Der erste Gehäusedeckelteil 29 weist eine als Stutzen ausgebildete Einlassöffnung 14 auf, durch welche gemäß Pfeil 15 ein Pumpmedium mittels der Pumpe 13 in den Wärmetauscher geführt und entsprechend den Pfeilen 19 zunächst in einen Pumpenraum 20 im Gehäusedeckel 11 geleitet und schließlich als Kühlmedium im Wär metauscher 10 weitertransportiert wird. Der zweite Gehäusedeckelteil 30 ist als Lagerge häuse 21 für eine Pumpenwelle 28 der Pumpe 13 ausgebildet. Die Pumpenwelle 28 ist an ihrem freien, in Bezug auf das Lagergehäuse 21 äußeren Ende mit einer Riemen scheibe 22 wirkverbunden, welche mittels einer nicht dargestellten Antriebseinheit an treibbar ist. Der zweite Gehäusedeckelteil 30 ist mittels einer Mehrzahl an Befestigungs mitteln 27, welche beispielsweise als Schraubverbindungsmittel ausgebildet sein können, am ersten Gehäusedeckelteil 29 trennbar befestigt. Figs. 1 and 2 show a schematic representation of a general 10-identified heat exchanger, which is provided with a housing 12. The housing 12 has a housing cover 11 , in which a generally designated 13 pump is arranged inte grated. The housing cover 11 is constructed in two parts and has a first housing cover part 29 and a second housing cover part 30 which can be separated from it. The first housing cover part 29 has an inlet opening 14 , through which, according to arrow 15, a pump medium is guided into the heat exchanger by means of the pump 13 and, according to the arrows 19, is first passed into a pump chamber 20 in the housing cover 11 and finally as a cooling medium in the heat exchanger 10 is transported further. The second housing cover part 30 is formed as a Lagerge housing 21 for a pump shaft 28 of the pump 13 . The pump shaft 28 is operatively connected at its free, with respect to the bearing housing 21 outer end with a belt pulley 22 , which can be driven by means of a drive unit, not shown. The second housing cover part 30 is detachably fastened to the first housing cover part 29 by means of a plurality of fastening means 27 , which can be designed, for example, as screw connection means.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Draufsicht eines Gehäusedeckels 11, der vom Wärmetauscher 10 (siehe Fig. 1 und 2) abmontiert ist. Im Gehäusedeckel 11 ist ein Impeller 26 der Pumpe 13 angeordnet, welcher mittels der Pumpenwelle 28 antreib bar ist zur Erzeugung einer Drehbewegung gemäß Pfeil 31 um eine Drehachse 25. Der drehende Impeller 26 saugt ein Pumpmedium gemäß Pfeil 15 durch die als Stutzen aus gebildete Einlassöffnung 14 in den Gehäusedeckel 11 und fördert selbiges entsprechend den Pfeilen 16, 17, 18, 19 in den Pumpenraum 20, welcher sich ebenfalls im Gehäuse deckel 11 befindet. Vom Pumpenraum 20 gelangt das Pumpmedium zu weiteren, nicht dargestellten Funktionseinheiten des Wärmetauschers 10 (siehe auch Fig. 1 und 2) und wird somit als Kühlmedium zur Kühlung beispielsweise eines Antriebsmotors (nicht dargestellt) genutzt. Der Gehäusedeckel 11 weist eine Mehrzahl an vorzugsweise als Schraubverbindungsmittel ausgebildete Befestigungsmittel 24 auf, welche zur Befesti gung des Gehäusedeckels 11 mit der integrierten Pumpe 13 am zugehörigen Gehäuse 12 des Wärmetauschers 10 dienen. Ferner sind in Fig. 3 die vorzugsweise als Schraubverbindungsmittel ausgebildeten Befestigungsmittel 27 zur trennbaren Befestigung des zweiten Gehäusedeckelteils 30 am ersten Gehäusedeckelteil 29 schematisch dargestellt. Fig. 3 shows a schematic representation of a top view of a housing cover 11 which is removed from the heat exchanger 10 (see FIGS. 1 and 2). An impeller 26 of the pump 13 is arranged in the housing cover 11 and can be driven by means of the pump shaft 28 to generate a rotary movement according to arrow 31 about an axis of rotation 25 . The rotating impeller 26 sucks a pump medium according to arrow 15 through the inlet opening 14 formed as a connector into the housing cover 11 and promotes the same according to the arrows 16 , 17 , 18 , 19 in the pump chamber 20 , which is also located in the housing cover 11 . The pump medium passes from the pump chamber 20 to further, not shown functional units of the heat exchanger 10 (see also FIGS. 1 and 2) and is thus used as a cooling medium for cooling, for example, a drive motor (not shown). The housing cover 11 has a plurality of fasteners 24 , preferably designed as screw connection means, which serve for fastening the housing cover 11 with the integrated pump 13 to the associated housing 12 of the heat exchanger 10 . Furthermore, the fastening means 27, which are preferably designed as screw connection means, for the detachable fastening of the second housing cover part 30 to the first housing cover part 29 are shown schematically in FIG. 3.

Bei Trennung der Befestigungsmittel 27 kann das Lagergehäuse 21 als kompakte Bau einheit zusammen mit dem Impeller 26, der Pumpenwelle 28 und der Riemenscheibe 22 vom Wärmetauscher 10 beziehungsweise vom ersten Gehäusedeckelteil 29 abmontiert werden.When the fastening means 27 are separated , the bearing housing 21 can be dismantled as a compact construction unit together with the impeller 26 , the pump shaft 28 and the pulley 22 from the heat exchanger 10 or from the first housing cover part 29 .

Der Wärmetauscher 10 kann als Motorhauptwärmetauscher, als Ladeluftkühler oder als Motorölkühler ausgebildet sein. Die Pumpe 13 kann als Kühlwasser-Impeller-Pumpe ausgebildet sein und zusammen mit dem Wärmetauscher 10 zur Kühlung eines An triebsmotors eines Wasserfahrzeugs (nicht dargestellt) eingesetzt werden. Bei einem derartigen maritimen Einsatz des Wärmetauschers 10 mit der im Gehäusedeckel 11 inte grierten Pumpe 13 kann das Umgebungswasser des Wasserfahrzeugs als Pumpmedium genutzt werden, wobei das Umgebungswasser im Wärmetauscher 10 als Kühlmedium benutzt wird. Der Impeller 26 ist vorzugsweise aus Kunststoff, Gummi, Noeprene, Nitril o. ä. hergestellt.The heat exchanger 10 can be designed as an engine main heat exchanger, as an intercooler or as an engine oil cooler. The pump 13 can be designed as a cooling water impeller pump and used together with the heat exchanger 10 for cooling a drive motor of a watercraft (not shown). In such a maritime use of the heat exchanger 10 with the pump 13 integrated in the housing cover 11 , the ambient water of the watercraft can be used as a pump medium, the ambient water in the heat exchanger 10 being used as the cooling medium. The impeller 26 is preferably made of plastic, rubber, noeprene, nitrile or the like.

Der Wärmetauscher 10 mit im Gehäusedeckel 11 integrierter Pumpe 13 ist vorteilhafter weise besonders kompakt, montage- und wartungsfreundlich ausgebildet, wobei bei spielsweise der Impeller 26 der Pumpe 13 in einfacher und schneller Weise durch einfa ches Lösen der Befestigungsmittel 27 beziehungsweise 24 von außen zugänglich ist.The heat exchanger 10 with the pump 13 integrated in the housing cover 11 is advantageously particularly compact, easy to install and maintain, with the impeller 26 of the pump 13 being accessible from the outside in a simple and quick manner by simply loosening the fastening means 27 or 24.

Claims

1. Heat exchanger with a housing cover having a housing which is operatively connected to a pump, characterized in that the pump ( 13 ) is arranged integrated in the housing cover ( 11 ).

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the pump ( 13 ) is designed as an impeller pump.

3. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger ( 10 ) is operatively connected to a drive motor of a water vehicle.

4. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the pump medium of the pump ( 13 ) is ambient water of the water vehicle.

5. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a pump chamber ( 20 ), an inlet opening ( 14 ) and an outlet opening of the pump ( 13 ) in the housing cover ( 11 ) are integrated.

6. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized records that the heat exchanger as the engine main heat exchanger, intercooler and / or is designed as an engine oil cooler.

7. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the housing cover ( 11 ) is formed in two parts, a first housing cover part ( 29 ) defining an impeller receiving pump chamber ( 20 ) and a second housing cover part ( 30 ) as a bearing housing ( 21 ) is designed for a pump shaft ( 28 ).

8. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the pump ( 13 ) has a separable unit from the heat exchanger ( 10 ), consisting of a bearing housing ( 21 ), an impeller ( 26 ), a pump shaft ( 28 ) and one Pulley ( 22 ).