DE102013220926A1

DE102013220926A1 - Evaporation intercooler

Info

Publication number: DE102013220926A1
Application number: DE201310220926
Authority: DE
Inventors: Jean-Philippe Pützer
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ladeluftkühler (1) der ein Durchströmungselement (2) aufweist, durch welches zu kühlende Ladeluft von einer Eingangsseite (3) in Richtung zu einer Ausgangsseite (4) strömt. Vorgeschlagen wird, dass das Durchströmungselement (2) in einem Gehäuse (6) angeordnet ist, in welchem zumindest eine Zerstäuberdüse (7) angeordnet ist, welche eine Kühlflüssigkeit innerhalb des Gehäuses (6) vernebelt.The invention relates to a charge air cooler (1) which has a throughflow element (2) through which charge air to be cooled flows from an input side (3) in the direction of an exit side (4). It is proposed that the throughflow element (2) is arranged in a housing (6) in which at least one atomizing nozzle (7) is arranged, which atomises a cooling liquid within the housing (6).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ladeluftkühler welcher ein Durchströmungselement aufweist, durch welches zu kühlende Ladeluft von einer Eingangsseite in Richtung zu einer Ausgangsseite strömt. The present invention relates to a charge air cooler having a flow-through element through which to be cooled charge air flows from an input side toward an output side.

Ein Ladeluftkühler ist ein Wärme Überträger, der im Ansaugtrakt eines aufgeladenen Verbrennungsmotors die Temperatur der dem Motor zugeführten Verbrennungsluft verringert. Der Ladeluftkühler führt einen Teil der Wärme ab, die durch die Verdichtung der Luft im Turbolader entsteht. A charge air cooler is a heat transfer medium, which reduces the temperature of the combustion air supplied to the engine in the intake tract of a supercharged internal combustion engine. The intercooler dissipates part of the heat generated by the compression of the air in the turbocharger.

Ziel ist die Erhöhung von Leistung und Wirkungsgrad des Motors. Durch die Verringerung der Temperatur der zugeführten Luft ist im gleichen Volumen eine größere Luftmasse enthalten. Dadurch kann proportional mehr Kraftstoff verbrannt werden; der Ladeluftkühler kann somit die mögliche Abgabeleistung erhöhen. The aim is to increase the power and efficiency of the engine. By reducing the temperature of the supplied air, a larger mass of air is contained in the same volume. This can proportionally burn more fuel; The intercooler can thus increase the possible output power.

Ladeluftkühler spielen nicht nur bei starken Motoren und im Renneinsatz eine Rolle, sondern auch beim Downsizing von Motoren, da die Ladeluftkühlung bei kleineren Motoren mehr Leistung und geringeren Verbrauch ermöglicht. Insbesondere bei Dieselmotoren sind Ladeluftkühler praktisch unverzichtbar, da mit Saugmotoren und vor allem aufgeladenen Motoren (ohne Kühlung) die heute gültigen Abgasgrenzwerte nicht eingehalten werden können. Intercoolers play a role not only in strong engines and in racing, but also in the downsizing of engines, since the intercooler for smaller engines allows more power and lower consumption. Charge air coolers are practically indispensable, especially with diesel engines, because with naturally aspirated engines and above all with supercharged engines (without cooling) today's emission limits can not be complied with.

Ladeluftkühler kühlen also Ladeluft eines Verbrennungsmotors und reduzieren damit die thermische Belastung des Motors, wobei zudem auch Stickoxidbelastungen der Umwelt reduziert werden. Ladeluftkühler sind bisher als Luft/Luft-Ladeluftkühler ausgeführt, wobei an dem Durchströmungselement vorbeiströmende Luft eine Kühlung der Ladeluft bewirkt. Um zu gewährleisten, dass genügend Luft an dem Durchströmungselement vorbeigeleitet werden kann, ist es sinnvoll, den Ladeluftkühler, also sein Durchströmungselement in der Fahrzeugfront, möglichst nahe an einem Lufteinlass zu montieren. Dies bedeutet im Umkehrschluss auch, dass der Ladeluftkühler Kühlfläche in der Fahrzeugfront benötigt. Die zur Verfügung stehende Kühlfläche in der Fahrzeugfront ist jedoch stark limitiert. Zudem muss ein starker Aufwand betrieben werden, die aufgeladene Ladeluft über Leitungen zu dem Durchströmungselement und von dort abgekühlt zu der Einlassseite des Verbrennungsmotors zu führen. Diese zusätzlichen Leitungen benötigen wiederum sehr viel von dem knapp zur Verfügung stehenden Montageraum innerhalb des Motorraumes. Luft/Luft-Ladeluftkühler können zudem die Ladelufttemperatur nicht konstant halten, wobei die Luft/Luft-Ladeluftkühler nicht sehr effektiv sind. Intercoolers thus cool the charge air of an internal combustion engine and thus reduce the thermal load on the engine, while also reducing nitrogen oxide pollution in the environment. Charge air coolers have hitherto been designed as air / air intercoolers, wherein air flowing past the throughflow element causes cooling of the charge air. In order to ensure that sufficient air can be conducted past the flow element, it makes sense to mount the intercooler, so its flow element in the vehicle front, as close to an air inlet. Conversely, this also means that the intercooler requires cooling surface in the vehicle front. However, the available cooling surface in the front of the vehicle is very limited. In addition, a great effort must be made to lead the charged charge air via lines to the flow element and cooled from there to the inlet side of the internal combustion engine. These additional lines, in turn, require a great deal of the scarce mounting space within the engine compartment. Air / air intercoolers also can not keep the charge air temperature constant, and the air / air intercoolers are not very effective.

Bekannt sind aber auch Flüssigkeitsladeluftkühler, also Wasserladeluftkühler, wobei das Durchströmungselement von einem Flüssigkeitsmantel umgeben ist. In dem Flüssigkeitsmantel zirkuliert eine Flüssigkeit. So beschreibt z. B. die DE 10 2006 008 826 B4 , dass der Ladeluftkühler zum einen an einen Kühlmittelkreislauf des Verbrennungsmotors angeschlossen werden könne, um die Ladeluft gegebenenfalls zu erwärmen. Andererseits kann der Ladeluftkühler einen separaten Kühlmittelkreislauf aufweisen, um die Ladeluft zu kühlen. Der separate Kühlmittelkreislauf weist keinen Kontakt zum Verbrennungsmotor und insbesondere keinen Kontakt zu dem Kühlmittelkreislauf des Verbrennungsmotors auf. But are also known liquid charge air cooler, so water charge air cooler, wherein the flow element is surrounded by a liquid jacket. In the liquid jacket, a liquid circulates. So describes z. B. the DE 10 2006 008 826 B4 in that the charge air cooler can firstly be connected to a coolant circuit of the internal combustion engine in order to possibly heat the charge air. On the other hand, the intercooler may have a separate coolant circuit to cool the charge air. The separate coolant circuit has no contact with the internal combustion engine and in particular no contact with the coolant circuit of the internal combustion engine.

Die Ausgestaltung von Ladeluftkühlern bietet Raum für Verbesserungen auch hinsichtlich ihrer Doppelfunktion bezüglich des Kühlens der Ladeluft und des Erwärmens der dem Motor zugeführten Ladeluft. The design of intercoolers offers room for improvement also with regard to their dual function with respect to the cooling of the charge air and the heating of the charge air supplied to the engine.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Ladeluftkühler bereitzustellen, der im Vergleich zum derzeit bekannten Stand der Technik vereinfacht und verbessert und gleichzeitig effektiver ist. Against this background, the present invention has for its object to provide a charge air cooler, which is simplified and improved compared to the currently known prior art and at the same time is more effective.

Diese Aufgabe wird durch einen Ladeluftkühler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche. This object is achieved by a charge air cooler with the features of claim 1. Further, particularly advantageous embodiments of the invention disclose the dependent claims.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich. It should be noted that the features listed individually in the following description can be combined with one another in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Erfindungsgemäß weist ein Ladeluftkühler ein Durchströmungselement auf, durch welches zu kühlende Ladeluft von einer Eingangsseite in Richtung zu einer Ausgangsseite strömt. Vorteilhaft ist das Durchströmungselement in einem Gehäuse angeordnet, in welchem zumindest eine Zerstäuberdüse angeordnet ist, welche eine Kühlflüssigkeit innerhalb des Gehäuses vernebelt. According to the invention, a charge air cooler has a flow-through element through which charge air to be cooled flows from an input side in the direction of an exit side. Advantageously, the flow-through element is arranged in a housing in which at least one atomizing nozzle is arranged, which atomizes a cooling liquid within the housing.

Die Ladeluft wird dem Durchströmungselement zugeleitet und durchströmt dieses. Das Durchströmungselement ist in dem Gehäuse angeordnet, wobei das Gehäuse druckdicht ist. Insofern ist das Durchströmungselement gegenüber der Umgebung abgeschlossen. Mittels der zumindest einen Zerstäuberdüse wird die Kühlflüssigkeit innerhalb des Gehäuses so eingebracht, dass quasi ein Flüssigkeitsnebel entsteht. So ist das Durchströmungselement von einem Flüssigkeitsnebel umgeben, wobei die kleinen Flüssigkeitsnebeltröpfchen verdampfen, wenn entsprechend Wärme auf diese einwirkt, was auch der Fall ist, wenn die Nebeltröpfchen Kontakt zur Wandung des Durchströmungselementes haben. So ist eine effektive Kühlung der durch das Durchströmungselement strömenden Ladeluft gesichert. The charge air is fed to the flow element and flows through this. The flow-through element is arranged in the housing, wherein the housing is pressure-tight. In this respect, the flow element is closed to the environment. By means of the at least one atomizer nozzle, the cooling liquid is introduced within the housing so that virtually a liquid mist is formed. That's how it is Flow element surrounded by a liquid mist, wherein the small liquid mist droplets evaporate when heat acts on them, which is also the case when the mist droplets contact the wall of the flow element. This ensures effective cooling of the charge air flowing through the flow element.

Sinnvoll im Sinne der Erfindung ist, wenn innerhalb des Gehäuses ein Unterdruck erzeugt wird. Durch den Unterdruck wird die Siedetemperatur der Kühlflüssigkeit, welche bevorzugt Wasser ist, bezogen auf den Siedepunkt bei Normaldruck (1013,25hPa) herabgesetzt. Um den Unterdruck innerhalb des Gehäuses zu erzeugen ist eine Unterdruckpumpe vorgesehen, welche über ein Anschlusselement mit dem Inneren des Gehäuses in Verbindung steht. Useful in the context of the invention is when a negative pressure is generated within the housing. Due to the negative pressure, the boiling point of the cooling liquid, which is preferably water, based on the boiling point at atmospheric pressure (1013,25hPa) reduced. In order to generate the negative pressure within the housing, a vacuum pump is provided, which communicates via a connection element with the interior of the housing.

Günstig ist, wenn die Unterdruckpumpe in einem Kreislauf angeordnet ist, welcher Kreislauf einen Kondensator, einen Speicher- und/oder Ausgleichsbehälter und eine Förderpumpe aufweist. It is favorable when the vacuum pump is arranged in a circuit, which circuit has a condenser, a storage and / or expansion tank and a feed pump.

Mittels der Unterdruckpumpe, die auch als Vakuumpumpe bezeichnet werden kann, wird der Unterdruck in dem Gehäuse aufrechterhalten, wobei gleichzeitig der Wasserdampf aus dem Gehäuse heraus transportiert wird. Stromab der Unterdruckpumpe ist ein Kondensator angeordnet, in welchem der Wasserdampf kondensiert. Von dem Kondensator wird das kondensierte Wasser zu dem Speicher- und/oder Ausgleichsbehälter geleitet, der mit der Förderpumpe in Verbindung steht. Die Förderpumpe befördert das kondensierte Wasser zu der zumindest einen Zerstäuberdüse, welche innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. By means of the vacuum pump, which can also be referred to as a vacuum pump, the negative pressure in the housing is maintained, at the same time the water vapor is transported out of the housing. Downstream of the vacuum pump, a condenser is arranged, in which the water vapor condenses. From the condenser, the condensed water is directed to the storage and / or surge tank communicating with the feed pump. The feed pump conveys the condensed water to the at least one atomizer nozzle disposed within the housing.

Das Gehäuse, in welchem das Durchströmungselement angeordnet ist, weist das Anschlusselement zur Unterdruckpumpe auf, wobei zudem eine Anschlussleitung zu der zumindest einen Zerstäuberdüse vorgesehen ist. Die zumindest eine Anschlussleitung führt von dem Speicher- und/oder Ausgleichsbehälter zu der zumindest einen Zerstäuberdüse, wobei die Wasserpumpe zwischen dem Speicher- und/oder Ausgleichsbehälter und der zumindest einen Zerstäuberdüse angeordnet ist. The housing, in which the flow-through element is arranged, has the connection element to the vacuum pump, wherein in addition a connecting line to the at least one atomizer nozzle is provided. The at least one connecting line leads from the storage tank and / or expansion tank to the at least one atomizer nozzle, wherein the water pump is arranged between the storage tank and / or expansion tank and the at least one atomizer nozzle.

Das Gehäuse ist bevorzugt ein druckdichtes Gehäuse. Die einzelnen Komponenten sind über geeignete Leitungen miteinander verbunden. The housing is preferably a pressure-tight housing. The individual components are connected to each other via suitable lines.

Zweckmäßig ist im Sinne der Erfindung, wenn mehrerer Zerstäuberdüsen innerhalb des Gehäuses nageordnet sind. Die Anschlussleitung sollte dazu lediglich stromab der Wasserpumpe Verzweigungen und/oder Abgänge aufweisen, welche zu den jeweiligen Zerstäuberdüsen führen. In bevorzugter Ausgestaltung sind beispielhaft vier Zerstäuberdüsen vorgesehen, wobei diese Anzahl natürlich nicht beschränkend wirken soll. Jeweils zwei der beispielhaft vier Zerstäuberdüsen sind im Querschnitt gesehen einander gegenüberliegend angeordnet. It is expedient for the purposes of the invention, if several atomizer nozzles are nageordnet within the housing. The connecting line should have only downstream of the water pump branches and / or outlets, which lead to the respective atomizer nozzles. In a preferred embodiment, four atomizer nozzles are provided by way of example, but this number is not intended to be limiting, of course. In each case two of the exemplary four atomizing nozzles are arranged opposite one another in cross-section.

Zielführend ist, dass ein geschlossener Kreislauf gebildet ist, wobei innerhalb des Gehäuses vernebelte Kühlflüssigkeit, also vernebeltes Wasser eine Kühlung des Durchströmungselementes und somit der Ladeluft bewirkt. Durch Absaugen des Wasserdampfes wird dieses dem Kondensator zugeführt und nach Entnehmen aus dem Speicher- und/oder Ausgleichsbehälter der zumindest einen Zerstäuberdüse wieder zugeführt, wozu die Förderpumpe, also die Wasserpumpe dient. Das Absaugen des Wasserdampfes wird einfach aufgrund des durch die Unterdruckpumpe erzeugten Unterdruckes bewirkt. Dabei wird der Wasserdampf durch das Anschlusselement die Unterdruckpumpe passierend dem Kondensator zugeführt. The goal is that a closed circuit is formed, wherein within the housing atomized cooling liquid, ie atomized water causes cooling of the flow element and thus the charge air. By sucking off the steam, this is supplied to the condenser and, after removal from the storage and / or expansion tank, fed back to the at least one atomizing nozzle, for which purpose the feed pump, that is to say the water pump, is used. The suction of the water vapor is caused simply due to the negative pressure generated by the vacuum pump. In this case, the water vapor is passed through the connecting element, the vacuum pump passing the capacitor.

Mit der Erfindung wird so eine sehr effektive Kühlung der Ladeluft bewirkt, in dem die kleinen Nebeltröpfchen innerhalb des Gehäuses verdunsten. So kann auch von einer Verdunstungskühlung gesprochen werden. Zudem wird eine sehr kompakte Bauweise vorgeschlagen, wobei der Ladeluftkühler mit seinen Komponenten frei montierbar ist, ohne dass eine direkte Luftanströmung zum Kühlen in der Fahrzeugfront notwendig wäre. Vielmehr kann der Ladeluftkühler an bisher ungenutzten Orten angeordnet werden, wobei sogar eine sehr nahe Anordnung an dem Verbrennungsmotor möglich ist, so dass kürzere Ansaugwege und damit ein besseres Ansprechverhalten erreicht wird. Insofern kann der Ladeluftkühler nach der Erfindung den Luftwiderstand reduzieren, da der Ladekühler nicht mehr im Frontbereich angeordnet werden muss, und so die dortige Kühlfläche nicht nachteilig erhöht. Vorteilhaft ist auch, dass der Ladeluftkühler durch die Unabhängigkeit von einer in ihrer Intensität wechselnden Kühlluftströmung die Ladelufttemperatur konstant auf einem bestimmten Temperaturbetrag halten kann, so dass auch eine konstantere Leistung des Verbrennungsmotors erreichbar ist. With the invention, a very effective cooling of the charge air is thus effected, in which the small mist droplets evaporate within the housing. So can also be spoken of an evaporative cooling. In addition, a very compact design is proposed, wherein the charge air cooler with its components is freely mountable without a direct air flow for cooling in the vehicle front would be necessary. Rather, the intercooler can be arranged at previously unused locations, with even a very close arrangement on the engine is possible, so that shorter intake and thus a better response is achieved. In this respect, the intercooler according to the invention can reduce the air resistance, since the charging radiator no longer has to be arranged in the front area, and thus does not disadvantageously increase the cooling surface there. It is also advantageous that the intercooler can maintain the charge air temperature constant at a certain temperature by the independence of a varying in their flow of cooling air flow, so that a more constant power of the engine can be achieved.

Mit dem erfindungsgemäßen Ladeluftkühler kann nun die Ladeluft konstant auf einem gewünschten Temperarturbetrag gehalten, also gekühlt werden. Befindet sich der Verbrennungsmotor z. B. in seiner Warmlaufphase, so dass eine Kühlung der Ladeluft nicht erforderlich ist, kann die Versorgung der Zerstäuberdüsen mit Kühlflüssigkeit unterbrochen werden. Dies ist z. B. durch eine entsprechende Ansteuerung der Wasserpumpe möglich, indem diese inaktiv geschaltet wird. Möglich ist auch in der Anschlussleitung Steuerelemente, also z. B. Ventile anzuordnen, welche auch stufenlos schaltbar sein können, um so die Versorgung der Zerstäuberdüsen mit Kühlflüssigkeit zu reduzieren oder vollständig zu unterbinden. Wird die Ladeluft nicht gekühlt ist ein verbessertes Aufwärmverhalten des Verbrennungsmotors erreicht, so dass dessen Warmlaufphase sogar reduziert werden kann, da quasi aufgewärmte Luft zugeführt wird. With the charge air cooler according to the invention, the charge air can now be kept constant at a desired Temperarturbetrag, that is cooled. Is the internal combustion engine z. B. in its warm-up phase, so that a cooling of the charge air is not required, the supply of atomizing nozzles can be interrupted with coolant. This is z. B. by a corresponding control of the water pump possible by this is switched inactive. It is also possible in the connection line controls, so z. B. valves to be arranged, which can also be continuously variable, so as to reduce the supply of the atomizer nozzles with coolant or completely prevent. If the charge air is not cooled is on improved warm-up behavior of the internal combustion engine reaches, so that its warm-up phase can even be reduced, since quasi-heated air is supplied.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigt: Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a non-limiting embodiment of the invention, which will be explained in more detail below with reference to the drawing. In this drawing shows:

1 eine Prinzipskizze eines Ladeluftluftkühlers mit angeschlossenem Kühlflüssigkeitskreislauf. 1 a schematic diagram of a charge air cooler with connected cooling fluid circuit.

1 zeigt einen Ladeluftkühler 1, der ein Durchströmungselement 2 aufweist, durch welche zu kühlende Ladeluft von einer Eingangsseite 3 in Richtung zu einer Ausgangsseite 4 strömt. Die Strömungsrichtung ist mittels der Pfeile erkennbar. Das Durchströmungselement 2 ist in einem Gehäuse 6 angeordnet, in welchem zumindest eine Zerstäuberdüse 7 angeordnet ist, welche eine Kühlflüssigkeit innerhalb des Gehäuses 6 vernebelt. 1 shows a charge air cooler 1 , which is a flow element 2 has, by which to be cooled charge air from an input side 3 towards an exit side 4 flows. The flow direction can be seen by means of the arrows. The flow element 2 is in a housing 6 arranged, in which at least one atomizer nozzle 7 is arranged, which is a cooling liquid within the housing 6 atomized.

Wie in 1 erkennbar sind mehrerer, beispielhaft vier Zerstäuberdüsen 7 in dem Gehäuse 6 angeordnet. Jeweils zwei der beispielhaft vier Zerstäuberdüsen 7 sind im Querschnitt gesehen einander gegenüberliegend in dem Gehäuse 6 angeordnet. As in 1 discernible are several, for example four atomizer nozzles 7 in the case 6 arranged. Two of the exemplary four atomizer nozzles 7 are seen in cross-section opposite each other in the housing 6 arranged.

Das Gehäuse 6 weist ein Anschlusselement 8 auf, an welchem eine Unterdruckpumpe 9 angeschlossen ist. Das Anschlusselement 8 ist beispielhaft an der Ausgangsseite 4 des Durchströmungselementes 2 an dem Gehäuse 6 angeordnet. In bevorzugter Ausgestaltung ist das Anschlusselement 8 an einem in der zeichnungsebene unteren Bereich stirnseitig des Gehäuses 6 angeordnet. Möglich ist auch, das Anschlusselement 8 an einem unteren Bereich längsseitig des Gehäuses 6 anzuordnen. The housing 6 has a connection element 8th on which a vacuum pump 9 connected. The connection element 8th is an example on the output side 4 the flow-through element 2 on the housing 6 arranged. In a preferred embodiment, the connection element 8th at a lower level in the drawing area at the front of the housing 6 arranged. It is also possible, the connection element 8th at a lower portion along the side of the housing 6 to arrange.

Mit dem Anschlusselement 8 steht, wie bereits erwähnt, die Unterdruckpumpe 9 über eine Saugleitung 10 in Verbindung. Die Unterdruckpumpe 9 ist über eine Leitung 11 mit einem Kondensator 12 verbunden, welcher seinerseits über eine Verbindungsleitung 13 mit einem Speicher- und/oder Ausgleichsbehälter 14 verbunden ist. An den Speicher- und Ausgleichsbehälter 14 ist eine Anschlussleitung 16 angeschlossen, in welchem eine Wasserpumpe 17 nageordnet ist, wobei die Anschlussleitung 16 über Abgänge und/oder Verzweigungen 18 zu dem Zerstäuberdüsen 7 führt. With the connection element 8th stands, as already mentioned, the vacuum pump 9 via a suction line 10 in connection. The vacuum pump 9 is over a line 11 with a capacitor 12 connected, which in turn via a connecting line 13 with a storage and / or expansion tank 14 connected is. To the storage tank and expansion tank 14 is a connection cable 16 connected, in which a water pump 17 is nageordnet, whereby the connection line 16 via outlets and / or branches 18 to the atomizer nozzles 7 leads.

Mit den vorgenannten Komponenten ist ein geschlossener Kreislauf 19 gebildet. Die Wasserpumpe 17 fördert Kühlflüssigkeit zu der zumindest einen Zerstäuberdüse 7, bzw. zu den beispielhaft gezeigten vier Zerstäuberdüsen 7. Diese vernebeln die Kühlflüssigkeit bei Austritt der Kühlflüssigkeit aus den Zerstäuberdüsen 7, so dass innerhalb des Gehäuses ein Flüssigkeitsnebel entsteht, welcher Nebeltröpfchen aufweist. Die Nebeltröpfchen gelangen in Kontakt mit dem Durchströmungselement 2, durch welchen die zu kühlende Ladeluft strömt. Dabei wärmt sich natürlich das Durchströmungselement 2, also dessen Wandung auf, wobei die Nebeltröpfchen bei Kontakt mit dem Durchströmungselement 2, also mit dessen Wandung verdunsten. Mittels der Unterdruckpumpe 9 wird nun bezogen auf den Umgebungsdruck ein Unterdruck innerhalb des Gehäuses 6 erzeugt, so dass die Siedetemperatur, also der Siedepunkt der Kühlflüssigkeit, welche bevorzugt Wasser ist, herabgesetzt ist. Die Unterdruckpumpe 9 hat aber vorteilhaft noch eine zweite Funktion. Mit der Unterdruckpumpe 9 wird nicht nur der Druck in dem Gehäuse 6 reduziert, sondern auch der entstehende Wasserdampf abgesaugt, so dass dieser die Unterdruckpumpe 9 passierend zum Kondensator 12 geleitet wird. In diesem wird der Wasserdampf kondensiert und in flüssiger Form zum Speicher- und/oder Ausgleichsbehälter geleitet. So ist ein in sich geschlossener Kreislauf 19 geschaffen, bei welchem Kühlflüssigkeit mittels der Wasserpumpe 17 zu den Zerstäuberdüsen 7 geleitet wird, wobei eine Entfernung des entstehenden Wasserdampfes mittel der Unterdruckpumpe besorgt wird. With the aforementioned components is a closed circuit 19 educated. The water pump 17 promotes cooling fluid to the at least one atomizer nozzle 7 , or to the four atomizer nozzles shown by way of example 7 , These atomize the coolant when the coolant exits the atomizer nozzles 7 , so that within the housing, a liquid mist is formed, which has mist droplets. The mist droplets come into contact with the flow element 2 through which the charge air to be cooled flows. Of course, warms the flow element 2 , So its wall, wherein the mist droplets in contact with the flow element 2 So evaporate with its wall. By means of the vacuum pump 9 Now, based on the ambient pressure, a negative pressure within the housing 6 produced, so that the boiling temperature, ie the boiling point of the cooling liquid, which is preferably water, is reduced. The vacuum pump 9 but advantageously has a second function. With the vacuum pump 9 not just the pressure in the case 6 reduced, but also sucked the resulting water vapor, so this is the vacuum pump 9 passing to the capacitor 12 is directed. In this, the water vapor is condensed and passed in liquid form to the storage and / or expansion tank. So is a self-contained cycle 19 created, in which cooling liquid by means of the water pump 17 to the atomizer nozzles 7 is passed, wherein a removal of the resulting water vapor is obtained by means of the vacuum pump.

Sinnvoll ist von daher auch die Anordnung des Anschlusselementes 8 in einem unteren Bereich des Gehäuses 6, da sich gegebenenfalls niederschlagende Kühlflüssigkeit so ebenfalls leicht entfernbar ist, was aufgrund der Saugwirkung der Unterdruckpumpe 9 erreichbar ist. Denkbar ist, das Gehäuse 6 etwas geneigt anzuordnen, so dass der Anbindungspunkt zum Anschlusselement 8 den niedrigsten Ort des Gehäuses 6 bildet, und die sich gegebenenfalls niederschlagende Kühlflüssigkeit schwerkraftbedingt in Richtung zum Anschlusselement 8 fließen kann. Meaningful is therefore also the arrangement of the connection element 8th in a lower area of the housing 6 , as possibly precipitating coolant is also easily removable, which due to the suction effect of the vacuum pump 9 is reachable. It is conceivable the case 6 to arrange slightly inclined so that the connection point to the connecting element 8th the lowest place of the case 6 forms, and the possibly precipitating cooling liquid due to gravity in the direction of the connection element 8th can flow.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Ladeluftkühler Intercooler
2 2: Durchströmungselement Passing member
3 3: Eingangsseite von 2 Input side of 2
4 4: Ausgangsseite von 2 Exit side of 2
55
6 6: Gehäuse casing
7 7: Zerstäuberdüse atomizer
8 8th: Anschlusselement connecting element
9 9: Unterdruckpumpe Vacuum pump
10 10: Leitung management
11 11: Leitung management
12 12: Kondensator capacitor
13 13: Verbindungsleitung connecting line
14 14: Speicher- und/oder Ausgleichsbehälter Storage and / or expansion tank
15 15
16 16: Anschlussleitung connecting cable
17 17: Wasserpumpe water pump
18 18: Abgänge und/oder Verzweigungen Departures and / or branches
19 19: Kreislauf circulation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006008826 B4 [0006]

Claims

Intercooler, which is a flow element ( 2 ), by which to be cooled charge air from an input side ( 3 ) towards an exit side ( 4 ) flows, characterized in that the flow element ( 2 ) in a housing ( 6 ) is arranged, in which at least one atomizing nozzle ( 7 ) is arranged, which a cooling liquid within the housing ( 6 ) fogged.

Intercooler according to claim 1, characterized in that on the housing ( 6 ) a vacuum pump ( 9 ) connected.

Intercooler according to claim 1 or 2, characterized in that on the housing ( 6 ) a closed circuit ( 19 ) connected.

Intercooler according to one of the preceding claims, characterized by a circuit ( 19 ), which a vacuum pump ( 9 ), a capacitor ( 12 ), a storage and / or surge tank ( 14 ) and a water pump ( 17 ) and the at least one atomizing nozzle ( 7 ) having.

Intercooler according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 6 ) several atomizing nozzles ( 7 ) are arranged.

Intercooler according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 6 ) as a pressure-tight housing ( 6 ) is executed.