DE102004013687A1

DE102004013687A1 - Heat exchanger of a coolant circuit of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102004013687A1
Application number: DE200410013687
Authority: DE
Inventors: Gunther Hentschel
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2005-10-06
Also published as: EP1577630A2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager eines Kühlmittelkreislaufes eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem Kühlmittelkasten (2), in welchem ein gasgefüllter Hohlkörper (5) mit druckdämpfenden und/oder druckabsorbierenden Eigenschaften angeordnet ist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass der Hohlkörper (5) einen nach außen geführten Druckanschluss (6) aufweist.The invention relates to a heat exchanger of a coolant circuit of a motor vehicle with at least one coolant box (2), in which a gas-filled hollow body (5) with pressure-damping and / or pressure-absorbing properties is arranged. DOLLAR A It is proposed that the hollow body (5) has an outwardly directed pressure port (6).

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager eines Kühlmittelkreislaufes eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 – bekannt durch die DE-C 30 38 487 der Anmelderin.The The invention relates to a heat exchanger a coolant circuit a motor vehicle according to the preamble of claim 1 - known by the DE-C 30 38 487 of the applicant.

Kühlmittelkreisläufe von Kraftfahrzeugen dienen primär der Motorkühlung und sekundär der Beheizung des Fahrzeuginnenraumes. Der Kühlmittelkreislauf weist daher einen Kühlkreislauf mit einem Kühlmittelkühler und einen parallel geschalteten Heizungskreislauf mit einem Heizungswärmeübertrager auf, welcher die Wärme des Kühlmittels an dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Umgebungsluft abgibt. Das Kühlmittel, ein inkompressibles flüssiges Medium, wird von einer Kühlmittelpumpe gefördert, teilweise sind auch elektrische Zusatzpumpen im Kühlmittelkreislauf angeordnet. Ferner weist der Kühlmittelkreislauf verschiedene Ventile, wie Thermostatventile im Kühlkreislauf und Schalt- oder Regelventile im Heizungskreislauf auf. Ein solcher Kühlmittelkreislauf führt im Betrieb zu erheblichen Druckschwankungen und Druckspitzen, welche die einzelnen Komponenten im Kühlmittelkreislauf stark belasten.Coolant circuits of Motor vehicles primarily serve the engine cooling and secondarily the heating of the vehicle interior. The coolant circuit therefore has a cooling circuit with a coolant cooler and a heating circuit connected in parallel with a heating heat exchanger, which the heat of the coolant supplied to the vehicle interior Ambient air gives off. The coolant, an incompressible liquid medium, is from a coolant pump promoted, partly Also electrical auxiliary pumps are arranged in the coolant circuit. Furthermore, the coolant circuit various valves, such as thermostatic valves in the cooling circuit and switching or Control valves in the heating circuit on. Such a coolant circuit leads in the Operation to significant pressure fluctuations and pressure spikes, which the individual components in the coolant circuit heavy burden.

In der DE-C 30 38 487 der Anmelderin wurde daher bereits ein gasgefüllter Hohlkörper mit druckdämpfenden und/oder druckabsorbierenden Eigenschaften vorgeschlagen, und zwar insbesondere für einen Heizungswärmeübertrager. Eine Ausführungsform des bekannten Hohlkörpers ist als gasgefüllter, verschlossener Gummi- oder Kunststoffschlauch ausgebildet, wel cher im Wasserkasten des Heizungswärmeübertragers angeordnet ist. Der Hohlkörper weist elastische Wände oder eine elastische Membran auf, über welche die Druckstöße abgefedert bzw. gedämpft werden. Nachteilig bei dem bekannten geschlossenen Hohlkörper ist, dass der Druck im Hohlkörper konstant bleibt oder sich lediglich mit der Umgebungstemperatur ändert.In DE-C 30 38 487 of the Applicant was therefore already a gas-filled hollow body with blast attenuating and / or pressure-absorbing properties, namely especially for one Heating heat exchanger. An embodiment the known hollow body is gas filled, sealed Rubber or plastic hose formed, wel holes in the water tank the Heizungswärmeübertragers is arranged. The hollow body has elastic walls or an elastic membrane, over which the pressure surges cushioned or steamed become. A disadvantage of the known closed hollow body, that the pressure in the hollow body remains constant or changes only with the ambient temperature.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art hinsichtlich seiner druckdämpfenden und/oder druckabsorbierenden Eigenschaften zu verbessern.It Object of the present invention, a heat exchanger of the aforementioned Kind with regard to its pressure-damping and / or pressure-absorbing properties.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patenanspruches 1 gelöst, wobei erfindungsgemäß ein nach außen geführter Druckanschluss vorgesehen ist. Damit wird der Vorteil erreicht, dass das Druckniveau im Hohlkörper einstellbar ist, d. h. die Dämpfungs- und Federungsrate kann an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepasst werden. Der Hohlkörper weist eine zumindest teilweise elastisch ausgebildete Wand auf und ist aus Gummi, Kunststoff oder Metall, z. B. Aluminium herstellbar, kann somit auch in Ganzaluminiumkühler eingelötet werden.These The object is solved by the features of claim 1, wherein according to the invention a Outside guided Pressure connection is provided. This achieves the advantage that the pressure level in the hollow body is adjustable, d. H. the damping and suspension rate can be adjusted to the respective operating conditions become. The hollow body has an at least partially elastically formed wall and is made of rubber, plastic or metal, z. B. aluminum, can thus be soldered in all-aluminum cooler.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Vorzugsweise ist der ein Druckposter bildende Hohlkörper in einem Kühlmittelkühler, und zwar in dessen Kühlmitteleintrittskasten angeordnet. Damit wird der Vorteil erreicht, dass Druckstöße beim Eintritt des Kühlmittels in den Kühlmittelkasten gedämpft und dadurch Schäden am Kühlmittelkühler vermieden werden. Von Vorteil ist ferner, dass ein etwaiger Ausgleichsbehälter, der eine weitere Komponente des Kühlmittelkreislaufes darstellt, in seinem Volumen reduziert werden kann.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims. Preferably is the pressure plate forming a hollow body in a coolant radiator, and although in its coolant inlet box arranged. Thus, the advantage is achieved that pressure surges during Entry of the coolant in the coolant box muted and thereby damage avoided on the coolant cooler become. Another advantage is that a possible expansion tank, the another component of the coolant circuit represents, can be reduced in volume.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenOne embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in more detail. Show it

1 einen Längsschnitt durch einen Kühlmittelkasten eines Kühlmittel-Kühlers und 1 a longitudinal section through a coolant box of a coolant radiator and

2 einen Querschnitt durch den Kühlmittelkasten gemäß 1. 2 a cross section through the coolant box according to 1 ,

1 zeigt den oberen Teil eines vollständig nicht dargestellten Kühlmittelkühlers 1 mit einem Kühlmittelkasten 2, welcher vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt und mit einem metallischen Rohrboden 3 verbunden ist. Der Kühlmittelkühler 1 weist ferner von Kühlmittel durchstömte Rohre 4 auf, die mit ihren Rohrenden im Rohrboden 3 dicht aufgenommen sind. Zwischen den Rohren 4 sind nicht dargestellte Wellrippen angeordnet, welche von Luft durchströmt werden. Der Kühlmittelkühler 1 ist an einen nicht dargestellten Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges angeschlossen. Im oberen Teil des Kühlmittelkastens 2 ist ein länglich ausgebildeter Hohlkörper 5 mit einem Druckanschlussrohr 6 angeordnet, welches durch eine Wand 2a des Kühlmittelkastens 2 geführt und gegenüber der Wand 2a abgedichtet ist. Der Hohlkörper 5 weist eine elastische Wandung auf, z. B. aus Kunststoff oder Gummi und ist mit Druckgas gefüllt, welches über den Druckanschluss 6 von außen zuführbar ist. Damit ist es auch möglich, das Druckniveau in dem elastischen Behälter 5 einzustellen bzw. beliebig zu verändern, d. h. auch während des Betriebes des Kühlmittelkühlers 1. Unterhalb des Hohlkörpers 5 sind die Querschnitte von Rippen 7 erkennbar (vgl. 2). 1 shows the upper part of a coolant cooler, not shown completely 1 with a coolant box 2 , which is preferably made of plastic and with a metallic tube sheet 3 connected is. The coolant cooler 1 also has tubes flowed through by coolant 4 on, with their pipe ends in the tubesheet 3 are tightly absorbed. Between the pipes 4 not shown corrugated fins are arranged, which are traversed by air. The coolant cooler 1 is connected to a not shown coolant circuit of an internal combustion engine of a motor vehicle. In the upper part of the coolant box 2 is an elongated hollow body 5 with a pressure connection pipe 6 arranged by a wall 2a of the coolant box 2 led and opposite the wall 2a is sealed. The hollow body 5 has an elastic wall, z. B. plastic or rubber and is filled with compressed gas, which via the pressure port 6 can be supplied from the outside. Thus, it is also possible, the pressure level in the elastic container 5 to set or to change any, ie during operation of the coolant radiator 1 , Below the hollow body 5 are the cross sections of ribs 7 recognizable (cf. 2 ).

2 zeigt einen Querschnitt durch den Kühlmittelkasten 2 und den Hohlkörper 5, welcher hier einen annähernd elliptischen, d. h. auch an die Form des Kühlmittelkastens 2 angepassten Querschnitt aufweist. An den Kühlmittelkasten 2 sind nach innen ragende Rippen 7 angeformt, welche den elastischen Druckbehälter 5 stützen, d. h. in seiner oberen Lage unterhalb der Wandung 2a positionieren, damit ein hinreichender freier Strömungsquerschnitt für das Kühlmittel erhalten bleibt. Die das Kühlmittel führenden Rohre 4 sind als Flachrohre ausgebildet, zwischen welchen die nicht dargestellten Wellrippen angeordnet sind, welche mit den Flachrohren einen gelöteten Kühlerblock bilden. Der Kühlmittelkasten 2 ist der Eintrittskasten für das Kühlmittel in den Kühler 1 und weist daher einen hier nicht dargestellten Kühlmitteleintrittsstutzen auf. Der elastische Druckbehälter 5 führt somit zu einer Dämpfung von Druckstößen beim Eintritt des Kühlmittels in den Kühlmittelkasten 2. Damit werden der an sich steif ausgebildete Kühlmittelkühler 1, insbesondere der Kühlmittelkasten 2 und die Verbindung zwischen Rohrboden 3 und Kühlmittelkasten 2 entlastet. 2 shows a cross section through the coolant box 2 and the hollow body 5 , which here an approximately elliptical, ie also to the shape of the coolant box 2 has adapted cross-section. To the coolant box 2 are inwardly projecting ribs 7 molded, which the elastic pressure vessel 5 support, ie in its upper position below the wall 2a position, so that a sufficient free flow cross-section for the coolant is maintained. The the coolant leading pipes 4 are formed as flat tubes, between which the corrugated fins, not shown, are arranged, which form a brazed radiator block with the flat tubes. The coolant box 2 is the entry box for the coolant into the radiator 1 and therefore has a coolant inlet connection, not shown here. The elastic pressure vessel 5 thus leads to a damping of pressure surges when the coolant enters the coolant box 2 , This will be the per se stiff coolant radiator 1 , in particular the coolant box 2 and the connection between tubesheet 3 and coolant box 2 relieved.

Abweichend vom oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Kühlmittelkühler auch als Ganzmetall-, insbesondere Ganzaluminiumkühler hergestellt werden. Der erfindungsgemäße Hohlkörper ist in diesem Falle auch aus Aluminium mit elastisch ausgebildeter Behälterwand ausgebildet und kann somit in den metallischen Kühlmittelkasten eingelötet werden.deviant from the above-described embodiment the coolant cooler can also be prepared as all-metal, especially all-aluminum coolers. Of the is hollow body according to the invention in this case also made of aluminum with elastically formed container wall trained and can thus be soldered into the metallic coolant box.

Claims

Heat exchanger of a coolant circuit of a motor vehicle with at least one coolant box ( 2 ), in which a gas-filled hollow body ( 5 ) is arranged with pressure-damping and / or pressure-absorbing properties, characterized in that the hollow body ( 5 ) an outwardly directed pressure port ( 6 ) having.

Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the hollow body ( 5 ) in the coolant inlet box ( 2 ) is arranged.

Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure connection as a pipe ( 6 ) is formed, which with the interior of the hollow body ( 5 ) and through a wall ( 2a ) of the coolant box ( 2 ) is passed.

Heat exchanger according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the hollow body ( 5 ) has a pressure level which via the pressure port ( 6 ) - even during operation - adjustable and / or changeable.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hollow body ( 5 ) in the coolant box ( 2 ) of a coolant cooler ( 1 ) and through the coolant box ( 2 ) holding means, in particular inwardly projecting ribs ( 7 ) is held.