DE102015011241A1 - Heat exchanger for a cooling circuit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für einen von Kühlmittel durchströmten Kühlkreislauf, insbesondere für einen kühlmitteldurchströmten Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, welcher Wärmetauscher in einer U-Flow-Bauart ausgeführt ist, bei der eine Vielzahl von achsparallel angeordneten Wärmetauscherrohren (1) an gegenüberliegenden Stirnseiten in einen Anschlusswasserkasten (3) und in einen Umlenkwasserkasten (5) münden, wobei das Kühlmittel von einem eintrittsseitigen Teilkasten (7) des Anschlusswasserkastens (3) über eine erste Hälfte der Wärmetauscherrohre (1) in den Umlenkwasserkasten (5) strömt und von dort in gegenläufiger Strömungsrichtung über eine zweite Hälfte der Wärmetauscherrohre (1) in einen austrittseitigen Teilkasten (9) des Anschlusswasserkastens (3) führbar ist, und wobei der eintrittsseitige Teilkasten (7) und der austrittsseitige Teilkasten (9) mittels eines Trennelements (11) voneinander fluiddicht getrennt sind. Erfindungsgemäß ist zwischen den beiden Teilkästen (7, 9) des Anschlusswasserkastens (3) ein Loslager (17) angeordnet, mittels dem die beiden Teilkästen (7, 9) in der Längserstreckungsrichtung (y) der Wärmetauscherrohre (1) voneinander unabhängig über Freigänge (Δy1, Δy2) verlagerbar sind, und zwar zum Ausgleich betriebsbedingter Längenausdehnungen der Wärmetauscherrohre (1).The invention relates to a heat exchanger for a coolant flowed through by coolant, in particular for a coolant flow through an internal combustion engine of a motor vehicle, which heat exchanger is designed in a U-flow design, in which a plurality of axially parallel heat exchanger tubes (1) on opposite end faces in a Connection water box (3) and in a Umlenkwasserkasten (5) open, wherein the coolant flows from an inlet-side part box (7) of the connection water box (3) over a first half of the heat exchanger tubes (1) in the Umlenkwasserkasten (5) and from there in opposite flow direction via a second half of the heat exchanger tubes (1) in an outlet-side part box (9) of the connection water box (3) can be guided, and wherein the inlet-side part box (7) and the outlet-side part box (9) by means of a separating element (11) from each fluid-tight separated d. According to the invention, a loose bearing (17) is arranged between the two sub-boxes (7, 9) of the connection water box (3), by means of which the two sub-boxes (7, 9) in the longitudinal direction (y) of the heat exchanger tubes (1) independently of each other via clearances (.DELTA.y1 , Δy2) are displaceable, specifically to compensate for operational expansion of the length of the heat exchanger tubes (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für einen von Kühlmittel durchströmten Kühlkreislauf, insbesondere für einen kühlmitteldurchströmten Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a heat exchanger for a cooling circuit through which coolant flows, in particular for a coolant flow through an internal combustion engine of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Ein solcher Wärmetauscher kann als ein Kühlmittel-Kühler in einem Motorkühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs eingebunden sein und ist als solcher in einem Fahrzeugfrontend verbaut. Der Kühlmittel-Kühler wird vom Fahrtwind durchströmt, wodurch das den Kühlmittel-Kühler durchströmende Kühlwasser abgekühlt wird.Such a heat exchanger can be integrated as a coolant radiator in an engine cooling circuit of a motor vehicle and is installed as such in a vehicle front end. The coolant radiator is flowed through by the wind, whereby the cooling water flowing through the coolant radiator is cooled.

Aus der DE 10 2006 060 603 A1 ist ein gattungsgemäßer Wärmetauscher bekannt, der in einer U-Flow-Bauart ausgeführt ist, bei der eine Vielzahl von achsparallel angeordneten Wärmetauscherrohren an gegenüberliegenden Stirnseiten in einen Anschlusswasserkasten und in einen Umlenkwasserkasten münden. Im Kühlbetrieb wird das Kühlmittel von einem eintrittsseitigen Teilkasten des Anschlusswasserkastens über eine erste Hälfte der Wärmetauscherrohre in den Umlenkwasserkasten geleitet und von dort in gegenläufiger Strömungsrichtung über eine zweite Hälfte der Wärmetauscherrohre in einen austrittsseitigen Teilkasten des Anschlusswasserkastens geführt. Der eintrittsseitige Teilkasten und der austrittsseitige Teilkasten des Anschlusswasserkastens sind mittels eines Trennelementes voneinander fluiddicht entkoppelt.From the DE 10 2006 060 603 A1 a generic heat exchanger is known, which is designed in a U-flow design, in which a plurality of axially parallel arranged heat exchanger tubes open at opposite end faces in a connection water box and in a Umlenkwasserkasten. In the cooling mode, the coolant is passed from an inlet-side part box of the connection water box over a first half of the heat exchanger tubes in the Umlenkwasserkasten and from there in opposite direction of flow over a second half of the heat exchanger tubes in an exit-side part box of the connection water box. The inlet-side sub-box and the outlet-side sub-box of the connection water box are decoupled from each other by means of a separating element fluid-tight.

Aufgrund der im Fahrbetrieb schwellenden Durchströmung bzw. durch regelnde Volumenstromregelventile im Motorkühlkreislauf werden die Wärmetauscherrohre mit thermischen Dehnungen beansprucht. Speziell die obige U-flow-Bauweise führt dadurch zu einer hohen Thermowechselbelastung der Rohre und einer verringerten Bauteilfestigkeit. Durch schnell regelnde Temperaturregelorgane (bestromte Thermostate, elektromechanische Regelventile, etc.) kann sich zusätzlich ein negativer Einfluss auf die Lebensdauer des Bauteils ergeben.Due to the swelling during driving flow or by regulating volume flow control valves in the engine cooling circuit, the heat exchanger tubes are subjected to thermal strains. In particular, the above U-flow construction thereby leads to a high thermal cycling of the tubes and a reduced component strength. Quickly controlling temperature control elements (energized thermostats, electromechanical control valves, etc.) can additionally have a negative effect on the service life of the component.

Im Wärmetauscher der U-Flow-Bauart grenzen die heißen Wärmetauscherrohre mit entsprechend großer Längenausdehnung an kältere Wärmetauscherrohre mit geringerer Längenausdehnung an. Durch die Steifigkeit der Wasserkästen kommt es dadurch zu schädigenden mechanischen Spannungen in den Wärmetauscherrohren.In the heat exchanger of the U-flow type, the hot heat exchanger tubes, with a correspondingly long length extension, adjoin colder heat exchanger tubes with a smaller length extension. Due to the rigidity of the water boxes, this leads to damaging mechanical stresses in the heat exchanger tubes.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wärmetauscher bereitzustellen, bei dem in einfacher Weise Beschädigungen aufgrund von betriebsbedingten thermischen Druck-Zug-Wechselbeanspruchungen vermieden wird.The object of the invention is to provide a heat exchanger in which damage due to operational thermal pressure-train alternating stresses is avoided in a simple manner.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass in Abkehr vom Stand der Technik die Längenausdehnungen der Wärmetauscherrohre zugelassen werden sollen, wodurch ein thermischer Spannungsaufbau im Wärmetauscher von vorne herein vermieden werden kann. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 zwischen den beiden Teilkästen des Anschlusswasserkastens ein Loslager angeordnet. Mit Hilfe des Loslagers können sich die beiden Teilkästen in der Längserstreckungsrichtung der Wärmetauscherrohre voneinander unabhängig über Freigänge verlagern. Auf diese Weise erfolgt ein Ausgleich betriebsbedingter Längenausdehnungen der Wärmetauscherrohre, ohne dass es zu Zug-Druck-Wechselbeanspruchungen der Wärmetauscherrohre kommt. Das Einbringen des Loslagers ist vorzugsweise an der Zulauf-/Ablaufseite vorzusehen. Grundsätzlich bietet sich auch die Gegenseite an. In diesem Fall sind allerdings noch technische Maßnahmen vorzusehen, den Volumenstrom zu übergeben/weiterzuleiten. Dies wird auf der Zulaufseite aufgrund des Trennsteges nicht benötigt.The invention is based on the idea that, in departure from the prior art, the length expansions of the heat exchanger tubes should be allowed, whereby a thermal stress build-up in the heat exchanger can be avoided from the outset. Against this background, a movable bearing is arranged according to the characterizing part of claim 1 between the two sub-boxes of the connection water box. With the help of the floating bearing, the two sub-boxes can move independently of each other in the longitudinal direction of the heat exchanger tubes. In this way, a compensation of operational expansion of the heat exchanger tubes takes place, without resulting in train-pressure cycles of the heat exchanger tubes. The introduction of the floating bearing is preferably provided on the inlet / outlet side. Basically, the other side offers itself. In this case, however, technical measures must still be taken to transfer / forward the volume flow. This is not required on the inlet side due to the divider.

Somit wird durch konstruktive Maßnahmen erreicht, dass die heißen Wärmetauscherrohre in der ersten Hälfte von den kalten Wärmetauscherrohren in der zweiten Hälfte mechanisch voneinander getrennt sind. Dies wird dadurch realisiert, dass die eintrittsseitigen und austrittsseitigen Teilkästen des Anschlusswasserkastens nicht mehr starr miteinander verbunden sind, sondern vielmehr mittels des Loslagers zueinander verstellbar verbunden sind.Thus, it is achieved by constructive measures that the hot heat exchanger tubes are mechanically separated from each other in the first half of the cold heat exchanger tubes in the second half. This is realized in that the inlet side and outlet side partial boxes of the connection water box are no longer rigidly connected to each other, but rather are connected to each other adjustable by means of the movable bearing.

Bevorzugt kann das Loslager quer zur Längserstreckungsrichtung, das heißt insbesondere in der Vertikalrichtung starr ausgeführt sein. Das heißt, dass in der Querrichtung kein oder nur ein stark reduzierter Freigang für die beiden Teilkästen bereitgestellt ist.Preferably, the floating bearing can be made rigid transversely to the longitudinal direction, that is, in particular in the vertical direction. This means that in the transverse direction no or only a greatly reduced clearance for the two sub-boxes is provided.

In der Einbaulage kann der Wärmetauscher Bestandteil eines Kühlpaketaufbaus sein, der aus einer Reihe von Einzelkomponenten zusammengesetzt ist. Exemplarisch kann der Kühlpaketaufbau einen Lüfter und einen Kondensator aufweisen, die am Wärmetauscher (Hauptwasserkühler) oder ähnlich geartete Bauteile montierbar sind. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn das Loslager die beiden Teilkästen, in der Vertikalrichtung betrachtet, kraftübertragend miteinander verbindet. Dadurch kann in der Einbaulage eine Kraftübertragung in der Fahrzeughochrichtung zwischen den beiden Teilkästen erfolgen.In the installed position, the heat exchanger can be part of a cooling package structure, which is composed of a number of individual components. By way of example, the cooling package structure can have a fan and a condenser, which can be mounted on the heat exchanger (main water cooler) or similar components. In this case, it is preferred if the floating bearing, the power transferring the two sub-boxes, viewed in the vertical direction together. This can be done in the installed position, a power transmission in the vehicle vertical direction between the two sub-boxes.

Beispielhaft kann das Loslager ein Gestänge, insbesondere ein Schwenkhebel, aufweisen. Das Gestänge kann an Anlenkpunkten am eintrittsseitigen Teilkasten und am austrittsseitigen Teilkasten schwenkbar angelenkt sein. Die Anlenkpunkte des Gestänges bzw. des Schwenkhebels definieren eine Hebellängsachse oder eine Hebelwirkrichtung. Bevorzugt erstreckt sich die Hebellängsachse in einer nicht kühlmitteldurchströmten Konstruktionslage in Flucht in der Fahrzeughochrichtung. Zum Ausgleich betriebsbedingter Längenausdehnungen kann der Schwenkhebel unter geringfügiger Schwenkbewegung den eintrittsseitigen Teilkasten und/oder den austrittsseitigen Teilkasten um den oben erwähnten Freigang verlagern. By way of example, the movable bearing can have a linkage, in particular a pivoting lever. The linkage can be pivoted at articulation points on the inlet-side sub-box and on the outlet-side sub-box. The articulation points of the linkage or the pivot lever define a lever longitudinal axis or a lever action direction. Preferably, the longitudinal axis of the lever extends in a non-coolant-flowed construction position in alignment in the vehicle vertical direction. To compensate for operational linear expansion of the pivot lever can shift the entry-side sub-box and / or the exit-side sub-box to the above-mentioned clearance with slight pivotal movement.

In einer alternativen Ausführungsvariante kann das Loslager als ein Federelement ausgeführt sein. Das Federelement kann als ein Elastomerlager oder als ein Gummi-Metall-Lager realisiert sein, das in der Längserstreckungsrichtung der Wärmetauscher mit einer reduzierten Lagersteifigkeit und quer dazu mit einer erhöhten Lagersteifigkeit ausgelegt ist.In an alternative embodiment, the movable bearing can be designed as a spring element. The spring element may be realized as an elastomeric bearing or as a rubber-metal bearing, which is designed in the longitudinal direction of the heat exchanger with a reduced bearing stiffness and transverse thereto with an increased bearing stiffness.

In einer weiteren alternativen Ausführungsvariante kann das Loslager als eine Schienenführung ausgebildet sein, die aus Schienenteilen aufgebaut ist, die jeweils am einlassseitigen Teilkasten und am auslassseitigen Teilkasten befestigt ist. Die einander zugewandten Schienteile können in der Längserstreckungsrichtung der Wärmetauscherrohre teleskopartig verstellbar sein. Demgegenüber können die beiden Schienenteile in der Querrichtung weitgehend spielfrei geführt sein.In a further alternative embodiment, the loose bearing may be formed as a rail guide, which is constructed of rail parts, which is fastened in each case to the inlet-side sub-box and the outlet-side sub-box. The facing rail parts may be telescopically adjustable in the longitudinal direction of the heat exchanger tubes. In contrast, the two rail parts can be performed largely free of play in the transverse direction.

Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The advantageous embodiments and / or further developments of the invention explained above and / or reproduced in the dependent claims can be used individually or else in any desired combination with one another, for example in the case of clear dependencies or incompatible alternatives.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile sind nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigen:Show it:

1 in einer schematischen Prinzipdarstellung einen Wärmetauscher in der U-Flow-Bauart; 1 in a schematic diagram of a heat exchanger in the U-flow design;

2 eine Detailansicht des Wärmetauschers, in der ein Loslager zwischen dem austrittsseitigen Teilkasten und dem eintrittsseitigen Teilkasten angedeutet ist; und 2 a detailed view of the heat exchanger, in which a floating bearing between the outlet-side part box and the inlet-side part box is indicated; and

3 und 4 jeweils Ansichten entsprechend der 2 mit Ausführungsvarianten des Loslagers. 3 and 4 each views according to the 2 with variants of the floating bearing.

In der 1 ist ein Wärmetauscher gezeigt, der beispielhaft als ein Hauptwasserkühler in einen Motorkühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges einsetzbar ist. In der Einbaulage ist der Hauptwasserkühler im Fahrzeugfrontend verbaut und im Fahrbetrieb durch Fahrtwind anströmbar. Die 1 wie auch die weiteren 2 bis 4 sind im Hinblick auf ein einfaches Verständnis der Erfindung angefertigt. Von daher sind die Figuren lediglich grob vereinfachte Darstellungen, die keinen realitätsgetreuen Aufbau des Hauptwasserkühlers wiedergeben.In the 1 a heat exchanger is shown, which can be used as an example in a main engine radiator in an engine cooling circuit of a motor vehicle. In the installation position, the main water cooler is installed in the front of the vehicle and can be flown by the wind during driving. The 1 as well as the others 2 to 4 are made with a view to a simple understanding of the invention. Therefore, the figures are only roughly simplified representations that do not reflect a realistic construction of the main water cooler.

So ist in der 1 der Hauptwasserkühler mit einer Vielzahl von achsparallel angeordneten Wärmetauscherrohren 1 aufgebaut, die an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils in einen Anschlusswasserkasten 3 und in einen Umlenkwasserkasten 5 münden. Der in der 1 gezeigte Hauptwasserkühler ist in einer U-Flow-Bauart ausgeführt, bei der der Anschlusswasserkasten 3 in einen eintrittsseitigen oberen Teilkasten 7 und in einen austrittsseitigen unteren Teilkasten 9 aufgeteilt ist. Die beiden Teilkästen 7, 9 sind über Trennwände 11 voneinander fluiddicht abgekoppelt sowie über einen Höhenversatz Δa (2 oder 3) voneinander beabstandet. Der einlassseitige Teilkasten 7 des Anschlusswasserkastens 3 weist einen Zulaufstutzen 13 auf, über den das Kühlmittel von einer Brennkraftmaschine in den einlassseitigen Teilkasten 7 und weiter über eine erste Hälfte der Wärmetauscherohre 1 in den Umlenkwasserkasten 5 geführt wird. Im Umlenkwasserkasten 5 erfolgt eine U-förmige Strömungsumlenkung, bei der das Kühlmittel in gegenläufiger Strömungsrichtung durch die untere zweite Hälfte der Wärmetauscherrohre 1 in den unteren, auslassseitigen Teilkasten 9 des Anschlusswasserkastens 3 rückgeführt wird. Von dort strömt das abgekühlte Kühlmittel über einen Ablaufstutzen 15 zurück in die Kühlmittelkanäle der Brennkraftmaschine.So is in the 1 the main water cooler with a plurality of axially parallel arranged heat exchanger tubes 1 built, which at their opposite end faces in each case in a connection water box 3 and in a diversion water box 5 lead. The Indian 1 shown main water cooler is designed in a U-flow design, in which the connection water box 3 in an entry-side upper part box 7 and in an exit-side lower part box 9 is divided. The two partial boxes 7 . 9 are over partitions 11 fluid-tightly decoupled from each other and a height offset .DELTA.a ( 2 or 3 ) spaced apart. The inlet-side sub-box 7 the connection water box 3 has an inlet nozzle 13 on, via which the coolant from an internal combustion engine in the inlet-side sub-box 7 and further over a first half of the heat exchanger tubes 1 in the deflection water box 5 to be led. In the Umlenkwasserkasten 5 there is a U-shaped flow deflection, wherein the coolant in the opposite direction of flow through the lower second half of the heat exchanger tubes 1 in the lower, outlet-side sub-box 9 the connection water box 3 is returned. From there, the cooled coolant flows through a drain port 15 back into the coolant channels of the internal combustion engine.

Wie aus der 1 hervorgeht, sind die beiden Teilkästen 7, 9 des Anschlusswasserkastens 3 nicht starr miteinander verbunden, sondern vielmehr über ein Loslager 17, das in der 2 vergrößert dargestellt ist. Demzufolge weist das Loslager 17 einen Schwenkhebel 19 auf, der an oberen und unteren Anlenkpunkten 19 am eintrittsseitigen Teilkasten 7 und am austrittsseitigen Teilkasten 9 angelenkt ist. In der dargestellten nicht von Kühlmittel durchströmten Konstruktionslage ist der Schwenkhebel 19 vertikal ausgerichtet, und zwar so, dass die beiden Anlenkpunkte 21, die den Verlauf einer Hebelwirkrichtung bzw. einer Hebellängsachse definieren, in der Fahrzeughochrichtung z in Flucht übereinander liegen.Like from the 1 As can be seen, the two sub-boxes are 7 . 9 the connection water box 3 not rigidly interconnected, but rather a floating bearing 17 that in the 2 is shown enlarged. Consequently, the floating bearing has 17 a pivot lever 19 on, at upper and lower pivot points 19 at the entry-side sub-box 7 and at the exit-side sub-box 9 is articulated. In the illustrated construction not flowed through by coolant, the pivot lever 19 vertically aligned, in such a way that the two points of articulation 21 , which define the course of a lever action direction or a lever longitudinal axis, in the vehicle vertical direction z are in alignment on top of each other.

Im Kühlbetrieb wird die obere Hälfte der Wärmetauscherrohre 1 im Vergleich zur unteren Hälfte der Wärmetauscherrohre 1 wesentlich stärker erhitzt, wodurch. die Wärmetauscherrohre 1 der oberen Hälfte und die Wärmetauscherrohre 1 der unteren Hälfte unterschiedlichen Längenausdehnungen unterworfen sind. Zum Ausgleich dieser unterschiedlichen Längenausdehnungen der Wärmetauscherrohre 1 können sich die ein- und austrittsseitigen Teilkästen 7, 9 in der 2 unter geringfügiger Schwenkbewegung S des Schwenkhebels 19 um angedeutete Freigänge Δy1, Δy2 verlagern, ohne dass es zu Druck-Zug-Wechselbeanspruchungen der Wärmetauscherrohre 1 kommt.In cooling mode, the upper half of the heat exchanger tubes 1 compared to the lower half of the heat exchanger tubes 1 heated much more, causing. the heat exchanger tubes 1 of the upper half and the heat exchanger tubes 1 the lower half are subjected to different length expansions. To compensate for these different length expansions of the heat exchanger tubes 1 can the inlet and outlet part boxes 7 . 9 in the 2 under slight pivotal movement S of the pivot lever 19 displaced by indicated freedoms Δy 1 , Δy 2 , without causing pressure-cycle alternation stresses of the heat exchanger tubes 1 comes.

Aufgrund der in Vertikalrichtung z fluchtenden Ausrichtung des Schwenkhebels 19 sind die beiden Teilkästen 7, 9, in der Fahrzeughochrichtung z betrachtet, nach wie vor kraftübertragend miteinander verbunden. Das heißt dass das Loslager 17 in der Vertikalrichtung z funktionslos ist. Auf diese Weise hat das Loslager 17 keine Beeinträchtigung der Formstabilität/Festigkeit des Hauptwasserkühlers sowie des Kühlerpaketaufbaus zur Folge, bei dem zum Beispiel ein Lüfter und ein Kondensator am Hauptwasserkühler montiert sind.Due to the alignment of the pivot lever in the vertical direction z 19 are the two partial boxes 7 . 9 , viewed in the vehicle vertical direction z, still connected to each other in a force-transmitting manner. That means that the floating bearing 17 in the vertical direction z is inoperative. In this way has the floating bearing 17 does not result in deterioration of the dimensional stability / strength of the main water cooler and the cooler package structure in which, for example, a fan and a condenser are mounted on the main water cooler.

In der 3 ist eine alternative Ausführungsvariante des Loslagers 17 zwischen den beiden Teilkästen 7, 9 gezeigt. Demzufolge ist das Loslager 17 als ein Elastomerlager ausgeführt, das an den einander zugewandten Trennwänden 11 der Teilkästen 7, 9 angebunden ist. Das Elastomerlager 17 ist so ausgelegt, dass es in der Fahrzeugquerrichtung, das heißt der Längserstreckungsrichtung y der Wärmetauscherrohre 1 eine reduzierte Lagersteifigkeit aufweist und quer dazu, das heißt in der Fahrzeuglängsrichtung sowie in der Fahrzeughochrichtung z eine erhöhte Lagersteifigkeit aufweist.In the 3 is an alternative embodiment of the floating bearing 17 between the two sub-boxes 7 . 9 shown. As a result, the floating bearing is 17 designed as an elastomeric bearing, which on the facing partitions 11 the partial boxes 7 . 9 is connected. The elastomeric bearing 17 is designed so that it is in the vehicle transverse direction, that is, the longitudinal direction y of the heat exchanger tubes 1 Has a reduced bearing stiffness and transverse thereto, that is in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle vertical direction z has increased bearing stiffness.

Demgegenüber ist in der 4 das Loslager 17 nicht als Elastomerlager ausgeführt, sondern vielmehr als eine Schienenführung mit zwei zueinander teleskopartig verbundenen Schienenteilen 23, 25 ausgebildet. Die Schienenteile 23, 25 sind jeweils an den einander zugewandten Trennwänden 11 der Teilkästen 7, 9 angebunden. Im Kühlbetrieb sind die beiden Schienenteile 23, 25 der Schienenführung 17 in der Fahrzeugquerrichtung über die Freigänge Δy1, Δy2 frei verstellbar. Die Schienenführung 17 ist so ausgelegt, dass die beiden Schienenteile 23, 25 in der Fahrzeuglängsrichtung sowie in der Fahrzeughochrichtung im Wesentlichen spielfrei gelagert sind.In contrast, in the 4 the floating bearing 17 not designed as an elastomeric bearing, but rather as a rail guide with two mutually telescopically connected rail parts 23 . 25 educated. The rail parts 23 . 25 are each at the facing partitions 11 the partial boxes 7 . 9 tethered. In cooling mode, the two rail parts 23 . 25 the rail guide 17 freely adjustable in the vehicle transverse direction via the clearances Δy 1 , Δy 2 . The rail guide 17 is designed so that the two rail parts 23 . 25 are stored substantially free of play in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle vertical direction.

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Claims (7)

Wärmetauscher für einen von Kühlmittel durchströmten Kühlkreislauf, insbesondere für einen kühlmitteldurchströmten Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, welcher Wärmetauscher in einer U-Flow-Bauart ausgeführt ist, bei der eine Vielzahl von achsparallel angeordneten Wärmetauscherrohren (1) an gegenüberliegenden Stirnseiten in einen Anschlusswasserkasten (3) und in einen Umlenkwasserkasten (5) münden, wobei das Kühlmittel von einem eintrittsseitigen Teilkasten (7) des Anschlusswasserkastens (3) über eine erste Hälfte der Wärmetauscherrohre (1) in den Umlenkwasserkasten (5) strömt und von dort in gegenläufiger Strömungsrichtung über eine zweite Hälfte der Wärmetauscherrohre (1) in einen austrittseitigen Teilkasten (9) des Anschlusswasserkastens (3) führbar ist, und wobei der eintrittsseitige Teilkasten (7) und der austrittsseitige Teilkasten (9) mittels eines Trennelements (11) voneinander fluiddicht getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Teilkästen (7, 9) des Anschlusswasserkastens (3) ein Loslager (17) angeordnet ist, mittels dem die beiden Teilkästen (7, 9) in der Längserstreckungsrichtung (y) der Wärmetauscherrohre (1) voneinander unabhängig über Freigänge (Δy1, Δy2) verlagerbar sind, und zwar zum Ausgleich betriebsbedingter Längenausdehnungen der Wärmetauscherrohre (1).Heat exchanger for a cooling circuit through which coolant flows, in particular for a coolant flow-through cooling circuit of an internal combustion engine of a motor vehicle, which heat exchanger is designed in a U-flow design, in which a plurality of axially parallel heat exchanger tubes ( 1 ) on opposite ends into a connection water box ( 3 ) and in a Umlenkwasserkasten ( 5 ), wherein the coolant from an inlet-side sub-box ( 7 ) of the connection water box ( 3 ) over a first half of the heat exchanger tubes ( 1 ) in the Umlenkwasserkasten ( 5 ) flows and from there in the opposite direction of flow over a second half of the heat exchanger tubes ( 1 ) in a exit-side sub-box ( 9 ) of the connection water box ( 3 ) is feasible, and wherein the entry-side sub-box ( 7 ) and the exit-side sub-box ( 9 ) by means of a separating element ( 11 ) are separated from each other in a fluid-tight manner, characterized in that between the two sub-boxes ( 7 . 9 ) of the connection water box ( 3 ) a floating bearing ( 17 ) is arranged, by means of which the two sub-boxes ( 7 . 9 ) in the longitudinal direction (y) of the heat exchanger tubes ( 1 ) can be displaced independently of one another via free passages (Δy 1 , Δy 2 ), specifically to compensate for operational expansion of the length of the heat exchanger tubes ( 1 ). Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Loslager (17) quer zur Längserstreckungsrichtung (y), insbesondere in der Vertikalrichtung (z), starr ausgeführt ist, das heißt keinen oder nur einen reduzierten Freigang für die Teilkästen (7, 9) bereitstellt.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the floating bearing ( 17 ) is executed transversely to the longitudinal direction (y), in particular in the vertical direction (z), that is, no or only a reduced clearance for the sub-boxes ( 7 . 9 ). Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Loslager (17) die beiden Teilkästen (7, 9) in der Vertikalrichtung (z) kraftübertragend miteinander verbindet.Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the floating bearing ( 17 ) the two sub-boxes ( 7 . 9 ) in the vertical direction (z) connects to each other in a force-transmitting manner. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Loslager (17) ein Gestänge, insbesondere ein Schwenkhebel (19), aufweist, das an Anlenkpunkten (21) am eintritsseitigen Teilkasten (7) und am austrittsseitigen Teilkasten (9) des Anschlusswasserkastens (3) angelenkt ist.Heat exchanger according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the floating bearing ( 17 ) a linkage, in particular a pivoting lever ( 19 ), which at articulation points ( 21 ) on the entry-side sub-box ( 7 ) and at the exit-side sub-box ( 9 ) of the connection water box ( 3 ) is articulated. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkpunkte (21) in der Vertikalrichtung (z) in Flucht angeordnet sind, und/oder dass unter geringfügiger Schwenkbewegung (S) des Gestänges (19) der ein- und/oder austrittsseitige Teilkasten (7, 9) um den Freigang (Δy1, Δy2) verlagerbar ist.Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the articulation points ( 21 ) are arranged in alignment in the vertical direction (z), and / or that with slight pivoting movement (S) of the rod ( 19 ) the entry and / or exit sub-box ( 7 . 9 ) is displaceable by the clearance (Δy 1 , Δy 2 ). Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Loslager (17) ein Federelement, insbesondere ein Elastomerlager oder ein Gummi-Metall-Lager, ist, das in der Längserstreckungsrichtung (y) der Wärmetauscherrohre (1) eine reduzierte Lagersteifigkeit und quer dazu eine erhöhte Lagersteifigkeit aufweist.Heat exchanger according to claim 1 to 3, characterized in that the floating bearing ( 17 ) is a spring element, in particular an elastomeric bearing or a rubber-metal bearing, which in the longitudinal direction (y) of the heat exchanger tubes ( 1 ) has a reduced bearing stiffness and transversely to an increased bearing stiffness. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Loslager (17) als eine Schienenführung ausgebildet ist, die an jedem der Teilkästen (7, 9) zusammenwirkende Schienenteile (23, 25) aufweist, die in der Längserstreckungsrichtung (y) der Wärmetauscherrohre (1) zueinander teleskopartig verstellbar und in Querrichtung (z, x) spielfrei geführt sind.Heat exchanger according to one of claims 1 to 3, characterized in that the floating bearing ( 17 ) is formed as a rail guide, which at each of the sub-boxes ( 7 . 9 ) cooperating rail parts ( 23 . 25 ), which in the longitudinal direction (y) of the heat exchanger tubes ( 1 ) to each other telescopically adjustable and in the transverse direction (z, x) are guided without play.
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