DE102015108597A1

DE102015108597A1 - Combination of a heat exchanger and a pump, heat exchange system and motor vehicle

Info

Publication number: DE102015108597A1
Application number: DE102015108597.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Rohr
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2016-12-01
Also published as: WO2016193195A1

Abstract

Eine Kombination eines Wärmetauschers (50), der ein zur Führung eines Wärmetauschfluids vorgesehenes Wärmetauschergehäuseteil aufweist, und einer an das Wärmetauschergehäuseteil anschließbaren Pumpe (32) zur Förderung des Wärmetauschfluids, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (32) ein Gehäuse (52) aufweist, das einen Anschlussstutzen (56) umfasst, der einen Einlass oder einen Auslass für das Wärmetauschfluid ausbildet, wobei der von dem Anschlussstutzen (56) ausgebildete Einlass oder Auslass in einen von dem Gehäuse (52) begrenzten Fluidraum übergeht, innerhalb dessen ein Pumpenrad drehbar gelagert ist, und dass das Wärmetauschergehäuseteil ebenfalls einen Anschlussstutzen (58) ausbildet, mit dem der Anschlussstutzen (56) der Pumpe (32) zusammensteckbar ist, wobei formschlüssig wirkende Verbindungselemente der Anschlussstutzen (56, 58) zur Ausbildung einer Verbindung zwischen dem Wärmetauschergehäuseteil und der Pumpe (32) zusammenwirken.A combination of a heat exchanger (50) having a heat exchanger housing part provided for guiding a heat exchange fluid and a pump (32) connectable to the heat exchanger housing part for conveying the heat exchange fluid is characterized in that the pump (32) comprises a housing (52). which includes a spigot (56) forming an inlet or outlet for the heat exchange fluid, the inlet or outlet formed by the spud (56) merging into a fluid space defined by the housing (52) within which an impeller is rotatably mounted in that the heat exchanger housing part likewise forms a connecting piece (58), with which the connecting piece (56) of the pump (32) can be joined together, with form-fitting connecting elements of the connecting pieces (56, 58) for establishing a connection between the heat exchanger housing part and the pump ( 32) interact.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kombination eines Wärmetauscher und einer Pumpe. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Wärmetauschsystem sowie eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Kombination, wobei die Kombination des Wärmetauschers und der Pumpe, das Wärmetauschsystem und/oder die Brennkraftmaschine insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugs sein können. The invention relates to a combination of a heat exchanger and a pump. The invention further relates to a heat exchange system and an internal combustion engine with such a combination, wherein the combination of the heat exchanger and the pump, the heat exchange system and / or the internal combustion engine can be part of a motor vehicle in particular.

Kraftfahrzeuge weisen in der Regel mindestens ein Kühlsystem auf, in dem ein Kühlmittel mittels einer oder mehrerer Kühlmittelpumpen in mindestens einem Kühlkreis gepumpt wird und dabei Wärmeenergie von in den Kühlkreis integrierten Funktionskomponenten, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor, einem Ölkühler und/oder einem Ladeluftkühler, aufnimmt. Diese Wärmeenergie wird anschließend in einem (Umgebungs-)Wärmetauscher, dem sogenannten Hauptkühler, sowie zeitweise in einem Heizungswärmetauscher an die Umgebungsluft, im Fall des Heizungswärmetauschers an die zur Klimatisierung des Innenraums des Kraftfahrzeugs vorgesehene Umgebungsluft, abgegeben.Motor vehicles usually have at least one cooling system in which a coolant is pumped by means of one or more coolant pumps in at least one cooling circuit and thereby absorbs heat energy from integrated into the cooling circuit functional components, such as an internal combustion engine, an oil cooler and / or a charge air cooler. This heat energy is then in an (ambient) heat exchanger, the so-called main radiator, and temporarily in a heating heat exchanger to the ambient air, in the case of the heating heat exchanger to the provided for the air conditioning of the interior of the vehicle ambient air delivered.

Aus der DE 195 34 108 A1 ist es bekannt, eine Kühlmittelpumpe direkt in einen Wärmetauscherkasten eines Wärmetauschers zu integrieren. Dabei kann das Gehäuse des Wärmetauscherkastens gleichzeitig einen Teil des Gehäuses der Kühlmittelpumpe ausbilden oder die Kühlmittelpumpe weist ein Gehäuse mit einer flachen Außenwand auf, mit der die Kühlmittelpumpe an einer Fläche des Wärmetauscherkastens befestigt ist. Wie eine Befestigung der Kühlmittelpumpe an dem Wärmetauscherkasten konkret erfolgen soll, ist in der DE 195 34 108 A1 nicht offenbart.From the DE 195 34 108 A1 It is known to integrate a coolant pump directly into a heat exchanger box of a heat exchanger. In this case, the housing of the heat exchanger box can simultaneously form part of the housing of the coolant pump or the coolant pump has a housing with a flat outer wall, with which the coolant pump is attached to a surface of the heat exchanger box. How an attachment of the coolant pump to the heat exchanger box should be made concrete is in the DE 195 34 108 A1 not revealed.

Die DE 10 2010 063 264 A1 offenbart ebenfalls die Integration einer Kühlmittelpumpe in einen Sammelbehälter eines Wärmetauschers für einen Verbrennungsmotor, wobei der Sammelbehälter einen Anschlussstutzen ausbildet, der einen Abschnitt eines Gehäuses der Kühlmittelpumpe ausbildet, wobei dieser ein Pumpenrad der Kühlmittelpumpe umgibt. Zur Befestigung der von einem Elektromotor antreibbaren Kühlmittelpumpe an dem Sammelbehälter ist die Verwendung einer „Clips“-, Schraub- oder Schweißverbindung offenbart. Die konkrete Ausgestaltung der Schraubverbindung ist nicht beschrieben. The DE 10 2010 063 264 A1 also discloses the integration of a coolant pump into a header of a heat exchanger for an internal combustion engine, wherein the header forms a spigot that forms a portion of a housing of the coolant pump, surrounding a pump impeller of the coolant pump. For fastening the motor driven by an electric motor coolant pump to the collecting container, the use of a "clips" -, screw or welded joint is disclosed. The specific embodiment of the screw is not described.

Eine dazu vergleichbare Integration einer Kühlmittelpumpe in einen Wärmetauscherkasten eines Wärmetauschers ist zudem in der EP 1 327 757 A1 beschrieben.A comparable integration of a coolant pump in a heat exchanger box of a heat exchanger is also in the EP 1 327 757 A1 described.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine möglichst vorteilhafte Integration einer Pumpe in einen Wärmetauscher aufzuzeigen. Insbesondere sollte die Integration der Pumpe in den Wärmetauscher schnell und einfach montierbar sein und zudem kostengünstig die Kombination unterschiedlich dimensionierter Pumpen mit einem dazugehörigen Wärmetauscher ermöglichen.Based on this prior art, the present invention seeks to show a possible advantageous integration of a pump in a heat exchanger. In particular, the integration of the pump in the heat exchanger should be quick and easy to install and also cost-effectively allow the combination of different sized pumps with an associated heat exchanger.

Diese Aufgabe wird mittels einer Kombination eines Wärmetauschers und einer Pumpe gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Ein Wärmetauschsystem mit einer solchen Kombination ist Gegenstand des Patentanspruchs 9 und eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Kombination ist Gegenstand des Patentanspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kombination und damit des erfindungsgemäßen Wärmetauschsystems sowie der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung. This object is achieved by means of a combination of a heat exchanger and a pump according to the patent claim 1. A heat exchange system with such a combination is the subject of claim 9 and an internal combustion engine with such a combination is the subject of claim 10. Advantageous embodiments of the combination according to the invention and thus the heat exchange system according to the invention and the internal combustion engine according to the invention are objects of the other claims and will become apparent from the following description the invention.

Der Erfindung liegt zum einen der Gedanke zugrunde, dass eine möglichst einfache und schnelle Montage einer Kombination eines Wärmetauschers und einer Pumpe ermöglicht wird, wenn der Wärmetauscher und die Pumpe lediglich zusammengesteckt werden, wobei im Rahmen dieses Zusammenstecken gleichzeitig eine ausreichend sichere und dauerhafte Verbindung zwischen den entsprechenden Komponenten ausgebildet wird. The invention is based on the one the idea that the simplest and quickest possible installation of a combination of a heat exchanger and a pump, when the heat exchanger and the pump are merely plugged together, in the context of this mating simultaneously a sufficiently secure and permanent connection between the corresponding components is formed.

Der Erfindung liegt zum anderen der Gedanke zugrunde, die Pumpe als möglichst vollständige separate Einheit auszubilden und für die Anbindung an den Wärmetauscher einen Anschlussstutzen, der einen Einlass oder einen Auslass für ein von der Pumpe zu förderndes Wärmetauschfluid ausbildet, derart auszugestalten, dass dieser bei dem Zusammenstecken gleichzeitig eine sichere Verbindung ausbildet. Anders als bei dem beschriebenen Stand der Technik soll somit gerade nicht vorgesehen sein, dass derjenige Wärmetauscherkasten, in den eine Pumpe integriert werden soll, gleichzeitig einen Teil des Gehäuses der Pumpe ausbildet. Ein sich daraus ergebender Vorteil liegt darin, dass in den Wärmetauscher unterschiedlich dimensionierte oder unterschiedliche ausgelegte, beispielsweise von mehreren Herstellern zugelieferte Pumpen integrierbar sind, ohne dass dafür strukturelle Änderungen an dem Wärmetauscher selbst zur Anpassung an die unterschiedlichen Pumpen erforderlich sind, während dazu bei den Ausgestaltungen gemäß dem Stand der Technik in der Regel Änderungen in demjenigen Abschnitt des Wärmetauscherkastens, der einen Teil des Gehäuses der Pumpe ausbilden soll, erforderlich sind. Dadurch wird somit sowohl die Umsetzung einer Mehrlieferantenstrategie als auch eines Baukastensystems ermöglicht.On the other hand, the invention is based on the idea of designing the pump as completely as possible a separate unit and designing a connecting piece for connection to the heat exchanger, which forms an inlet or an outlet for a heat exchange fluid to be delivered by the pump Plugging together forms a secure connection at the same time. Unlike the described prior art should thus not be precisely provided that the heat exchanger box in which a pump is to be integrated, at the same time forms a part of the housing of the pump. A resulting advantage is that in the heat exchanger differently dimensioned or different designed, for example, from several manufacturers supplied pumps can be integrated, without structural changes to the heat exchanger itself to adapt to the different pumps are required, while in the embodiments According to the prior art usually changes in that portion of the heat exchanger box, which is to form part of the housing of the pump, are required. Thus, both the implementation of a multi-supplier strategy and a modular system is possible.

Demnach betrifft die Erfindung eine Kombination eines Wärmetauschers, der ein zur Führung eines Wärmetauschfluids (insbesondere einer Wärmetauschflüssigkeit) vorgesehenes Wärmetauschergehäuseteil aufweist, und einer an das Wärmetauschergehäuseteil anschließbaren (vorzugsweise elektromotorisch antreibbaren) Pumpe zur Förderung des Wärmetauschfluids, wobei erfindungsgemäß die Pumpe ein Gehäuse aufweist, das einen Anschlussstutzen umfasst, der einen Einlass oder einen Auslass für das Wärmetauschfluid ausbildet, wobei der von dem Anschlussstutzen ausgebildete Einlass oder Auslass in einen von dem Gehäuse begrenzten Fluidraum übergeht, innerhalb dessen ein Pumpenrad drehbar gelagert ist, und wobei das Wärmetauschergehäuseteil ebenfalls einen Anschlussstutzen ausbildet, mit dem der Anschlussstutzen der Kühlmittelpumpe zusammensteckbar ist, wobei formschlüssig wirkende Verbindungselemente der Anschlussstutzen zur Ausbildung einer Verbindung zwischen dem Wärmetauschergehäuseteil und der Pumpe zusammenwirken. Accordingly, the invention relates to a combination of a heat exchanger, which has a heat exchanger housing part for guiding a heat exchange fluid (in particular a heat exchange fluid), and a (preferably electromotively driven) can be connected to the heat exchanger housing part pump for conveying the heat exchange fluid, according to the invention the pump has a housing which a spigot forming an inlet or outlet for the heat exchange fluid, the inlet or outlet formed by the spigot merging into a fluid space bounded by the housing within which an impeller is rotatably mounted, and wherein the heat exchanger housing part also forms a spigot; with which the connecting piece of the coolant pump can be plugged together, wherein positively acting connecting elements of the connecting piece to form a connection between the Wärmetauscherge housing part and the pump interact.

Dabei kann der Wärmetauscher insbesondere derart ausgebildet sein, dass dieser mehrere Wärmetauscherrohre, die für eine Durchströmung mittels des Wärmetauschfluids vorgesehen sind, und mindestens zwei an die Wärmetauscherrohre an gegenüberliegenden Enden angeschlossene Wärmetauscherkästen umfasst. Diese bekannte Ausgestaltung eines Wärmetauschers zeichnet sich durch einen einfachen konstruktiven Aufbau sowie eine einfache Herstellbarkeit aus. Für die Integration der Pumpe in einen solchen Wärmetauscher bietet sich insbesondere einer der Wärmetauscherkästen an, so dass der Anschlussstutzen für den Anschluss der Pumpe in einen ersten der Wärmetauscherkästen integriert sein kann. In this case, the heat exchanger may in particular be designed such that it comprises a plurality of heat exchanger tubes, which are provided for a flow through the heat exchange fluid, and at least two connected to the heat exchanger tubes at opposite ends heat exchanger boxes. This known embodiment of a heat exchanger is characterized by a simple structural design and ease of manufacture. For the integration of the pump in such a heat exchanger, in particular one of the heat exchanger boxes offers, so that the connection piece for the connection of the pump can be integrated into a first of the heat exchanger boxes.

Um sowohl eine einfache und schnelle Integration der Pumpe in den Wärmetauscher zu ermöglichen als auch gleichzeitig eine ausreichend dauerhafte und sichere Verbindung zwischen diesen Komponenten zu gewährleisten, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Verbindungselemente der Anschlussstutzen eine Verschraubung oder einen Bajonettverschluss ausbilden. Für eine Verschraubung wäre dann vorgesehen, dass die Anschlussstutzen komplementäre Gewinde ausbilden. Durch ein Zusammenschrauben der Anschlussstutzen erfolgt somit simultan sowohl ein Zusammenstecken in einer Verbindungsteckrichtung als auch eine Ausbildung einer bezüglich einer der Verbindungsteckrichtung entgegengesetzt gerichteten Löseabzugsrichtung wirksamen formschlüssigen Verbindung infolge eines Ineinandergreifens der Gewinde. Für einen Bajonettverschluss wäre vorgesehen, dass die Anschlussstutzen Anschlagelemente aufweisen, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass diese zunächst ein erstes Zusammenstecken der Anschlussstutzen entlang einer Verbindungsteckrichtung ermöglichen, wobei ein ungewolltes Lösen der Anschlussstutzen voneinander in einer der Verbindungsteckrichtung entgegengesetzten Löseabzugsrichtung dadurch verhindert wird, dass sich an das erste Zusammenstecken eine verriegelnde Drehbewegung anschließt, durch die die Anschlagelemente eine bezüglich der Löseabzugsrichtung wirksame formschlüssige Verbindung ausbilden.In order to enable both a simple and rapid integration of the pump in the heat exchanger and at the same time to ensure a sufficiently durable and secure connection between these components, may preferably be provided that the connecting elements of the connecting piece form a screw or a bayonet. For a screw connection would then be provided that the connecting pieces form complementary threads. By screwing together the connecting piece thus takes place simultaneously both a mating in a connection plugging direction as well as a formation of a relative to one of the connection plug direction oppositely directed release withdrawal effective positive connection due to an interlocking of the thread. For a bayonet closure it would be provided that the connecting pieces have stop elements which are designed and arranged such that they initially enable a first mating of the connecting pieces along a connecting plugging direction, whereby unintentional release of the connecting pieces from each other in a detaching withdrawal direction opposite to the connecting plugging direction is prevented by adjoining the first mating an interlocking rotational movement, by which the stop elements form an effective with respect to the release withdrawal direction positive connection.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kombination kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Dichtelement in einen der Anschlussflansche integriert ist, um eine ausreichend abgedichtete Verbindung zwischen dem Wärmetauscher und der Pumpe zu gewährleisten. Dabei kann das Dichtelement insbesondere als Dichtring ausgebildet sein, der umfangseitig auf einer Außenseite oder einer Innenseite des entsprechenden Anschlussstutzens angeordnet ist. Dies kann die Verwendung eines herkömmlichen O-Rings als Dichtelement ermöglichen, was insbesondere dann gelten kann, wenn die Außenseite oder die Innenseite des Anschlussstutzens in zumindest dem das Dichtelement integrierenden Abschnitt zylindrisch ausgestaltet (wie es grundsätzlich bevorzugt vorgesehen ist). Um eine ausreichende Lagesicherung des Dichtelements insbesondere beim Zusammenstecken der Anschlussstutzen zu gewährleisten, kann weiterhin bevorzugt vorgesehen sein, dass dieses in einer entsprechenden Aufnahmevertiefung des Anschlussstutzens angeordnet ist. Bei der Ausgestaltung des Dichtelements in Form eines elastischen Dichtelements und insbesondere in Form eines Dichtrings kann dies insbesondere bei gleichzeitiger elastischer Vorspannung des Dichtelements vorgesehen sein.In a preferred embodiment of the combination according to the invention can be provided that at least one sealing element is integrated into one of the connecting flanges to ensure a sufficiently sealed connection between the heat exchanger and the pump. In this case, the sealing element may in particular be formed as a sealing ring which is circumferentially arranged on an outer side or an inner side of the corresponding connecting piece. This may allow the use of a conventional O-ring as a sealing element, which may in particular apply if the outside or inside of the connecting piece in at least the sealing element integrating portion configured cylindrical (as it is basically preferred). In order to ensure adequate securing of the position of the sealing element, in particular when the connecting pieces are plugged together, it may further be preferred for this to be arranged in a corresponding receiving recess in the connecting piece. In the embodiment of the sealing element in the form of an elastic sealing element and in particular in the form of a sealing ring, this can be provided in particular with simultaneous elastic bias of the sealing element.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kombination kann vorgesehen sein, dass die Verbindungselemente auf einer Außenseite des Anschlussstutzens der Pumpe und auf einer Innenseite des Anschlussstutzens des Wärmetauschergehäuseteils angeordnet sind. Dies kann eine kompakte Integration der Pumpe in den Wärmetauscher ermöglichen. Dies gilt insbesondere dann, wenn sich der Anschlussstutzen der Pumpe innerhalb des Anschlussstutzens des Wärmetauschergehäuseteils bis in einen Abschnitt erstreckt, der außenseitig von einem Abschnitt einer den Anschlussstutzen ausbildenden Wand des Wärmetauschergehäuseteils umgeben ist. Andersherum kann dies dadurch verhindert sein, dass sich das Pumpenrad und/oder eine das Pumpenrad zumindest teilweise von dem Innenraum des Anschlussstutzens separierende Trennwand in relativ kurzer Distanz zu dem von dem Anschlussstutzen ausgebildeten Einlass oder Auslass befindet.In a further preferred embodiment of the combination according to the invention can be provided that the connecting elements are arranged on an outer side of the connecting piece of the pump and on an inner side of the connecting piece of the heat exchanger housing part. This can allow a compact integration of the pump in the heat exchanger. This is especially true when the connection piece of the pump extends within the connecting piece of the heat exchanger housing part into a section which is surrounded on the outside by a portion of a wall of the heat exchanger housing part forming the connection piece. On the other hand, this can be prevented by the pump wheel and / or a partition wall separating the impeller from the inside of the connecting piece being at a relatively short distance from the inlet or outlet formed by the connecting piece.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kombination kann ein Anschlag vorgesehen sein, der eine Endstellung für eine relative Verschlussbewegung der Anschlussstutzen definiert. Dadurch kann eine Montagetätigkeit bei der Integration der Pumpe in den Wärmetauscher vereinfacht werden, weil eine klare Rückmeldung (insbesondere haptischer oder taktiler, gegebenenfalls auch akustischer und/oder optischer Art) beim Erreichen der definierten Endstellung für die Relativbewegung der Anschlussstutzen gegeben ist. Dies kann auch für eine Qualitätssicherung vorteilhaft sein, weil gegebenenfalls lediglich in der definierten Endstellung eine ausreichend haltbare und insbesondere auch dichte Verbindung zwischen dem Wärmetauscher und der Pumpe ausgebildet sein kann.In a further preferred embodiment of the combination according to the invention can be Stop be provided, which defines an end position for a relative closing movement of the connecting piece. Thereby, a mounting activity in the integration of the pump can be simplified in the heat exchanger, because a clear feedback (especially haptic or tactile, possibly also acoustic and / or optical type) is given when reaching the defined end position for the relative movement of the connecting piece. This can also be advantageous for quality assurance, because if appropriate, only in the defined end position can a sufficiently durable and, in particular, tight connection be formed between the heat exchanger and the pump.

Weiterhin bevorzugt können Halteelemente zur Sicherung gegen eine Lösebewegung der Anschlussstutzen vorgesehen sein. Die Halteelemente können dabei insbesondere in der definierten Endstellung der Verschlussbewegung wirksam sein. Besonders bevorzugt können die Halteelemente in Form von Rastelementen ausgebildet sein, die selbsttätig im Rahmen der Verschlussbewegung der Anschlussstutzen (relativ zueinander) wirksam werden, indem zumindest eines der Rastelemente infolge einer elastischen Rückstellbewegung derart zu einem anderen der Rastelemente positioniert wird, dass eine bezüglich der Lösebewegung wirksame formschlüssige Verbindung zwischen diesen ausgebildet wird.Further preferably retaining elements can be provided for securing against a release movement of the connecting piece. The holding elements can be effective in particular in the defined end position of the closure movement. Particularly preferably, the holding elements can be designed in the form of latching elements which become active automatically (relative to one another) in the context of the closing movement of the connection stubs by positioning at least one of the latching elements as a result of an elastic return movement relative to another one of the latching elements, with respect to the release movement effective positive connection between them is formed.

Sofern die Verbindungselemente einen Bajonettverschluss ausbilden, kann weiterhin bevorzugt vorgesehen sein, dass dieser derart ausgebildet ist, dass die Anschlussstutzen lediglich in einer relativen Drehausrichtung zusammensteckbar sind und/oder beim Zusammenstecken lediglich in einer Drehrichtung relativ zueinander drehbar sind. Auch dadurch können in vorteilhafter Weise Fehler im Rahmen der Montage einer erfindungsgemäßen Kombination vermieden werden.If the connecting elements form a bayonet closure, it can furthermore preferably be provided that it is designed such that the connecting pieces can only be plugged together in a relative rotational orientation and / or are rotatable relative to one another only when they are plugged together. This can also be avoided in an advantageous manner errors in the context of mounting a combination according to the invention.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Wärmetauschsystem mit einer erfindungsgemäßen Kombination eines Wärmetauschers und einer Pumpe, mit mindestens einem weiteren Wärmetauscher, insbesondere einem Ladeluftkühler und/oder einem Kühler für einen Abgasturbolader, die in einen Fluidkreis für das Wärmetauschfluid integriert sind, und mit einem Ausgleichsbehälter für das Wärmetauschfluid, wobei ein Auslass des Ausgleichsbehälters in einen Abschnitt des Fluidkreises mündet, der einen Auslass des weiteren Wärmetauschers mit einem Einlass der Pumpe verbindet. Der Wärmetauscher der erfindungsgemäßen Kombination kann hierbei insbesondere als ein Hauptkühler ausgebildet sein.The invention further relates to a heat exchange system with a combination according to the invention of a heat exchanger and a pump, with at least one further heat exchanger, in particular a charge air cooler and / or a cooler for an exhaust gas turbocharger, which are integrated into a fluid circuit for the heat exchange fluid, and with a surge tank for the Heat exchange fluid, wherein an outlet of the surge tank opens into a portion of the fluid circuit connecting an outlet of the further heat exchanger with an inlet of the pump. The heat exchanger of the combination according to the invention can in this case be designed, in particular, as a main cooler.

Als „Hauptkühler“ wird dabei ein (Umgebung-)Wärmetauscher verstanden, der primär oder ausschließlich dafür vorgesehen ist, Wärmeenergie eines in dem Kühlkreis zirkulierenden Wärmetauschfluids, die das Wärmetauschfluid bei der Durchströmung einer oder mehrerer der weiteren in den Kühlkreis integrierten Wärmetauschkomponenten aufgenommen hat, an Umgebungsluft zu übertragen.The term "main cooler" is understood to mean an (ambient) heat exchanger which is provided primarily or exclusively for thermal energy of a heat exchange fluid circulating in the cooling circuit, which has absorbed the heat exchange fluid during the flow through one or more of the further heat exchange components integrated in the cooling circuit To transmit ambient air.

Die Erfindung betrifft zudem eine Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor und einem Wärmetauschsystem, wobei das Wärmetauschsystem einen ersten, Fluidkanäle des Verbrennungsmotors sowie einen Umgebungswärmetauscher umfassenden Fluidkreis, insbesondere Hochtemperaturfluidkreis, und einen zweiten, einen Funktionswärmetauscher, insbesondere einen Ladeluftkühler und/oder einen Kühler für einen Abgasturbolader, sowie eine erfindungsgemäße Kombination eines Wärmetauscher und einer Pumpe umfassenden zweiten Fluidkreis, insbesondere Niedertemperaturfluidkreis, ausbildet. Auch hierbei kann der in den zweiten Fluidkreis integrierte Wärmetauscher der erfindungsgemäßen Kombination und/oder der Umgebungswärmetauscher des ersten Fluidkreises als ein Hauptkühler ausgebildet sein. Dabei ist auch eine integrale Ausgestaltung des Wärmetauschers der erfindungsgemäßen Kombination und des Umgebungswärmetauschers in Form eines Kombinationswärmetauschers vorteilhaft möglich.The invention also relates to an internal combustion engine with an internal combustion engine and a heat exchange system, wherein the heat exchange system comprises a first, fluid channels of the internal combustion engine and an ambient heat exchanger comprehensive fluid circuit, in particular high-temperature fluid circuit, and a second, a functional heat exchanger, in particular a charge air cooler and / or a cooler for an exhaust gas turbocharger, as well as a combination according to the invention of a heat exchanger and a pump comprising a second fluid circuit, in particular a low-temperature fluid circuit, is formed. Here, too, the heat exchanger integrated in the second fluid circuit of the combination according to the invention and / or the ambient heat exchanger of the first fluid circuit can be designed as a main cooler. In this case, an integral embodiment of the heat exchanger of the combination according to the invention and the ambient heat exchanger in the form of a combination heat exchanger is also advantageously possible.

Ein Kombinationswärmetauscher ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass dieser in einer strukturellen Einheit mehrere (insbesondere zwei) voneinander separierte Strömungsführungen für ein oder mehrere Wärmetauschfluide ausbildet, wodurch dieser in eine entsprechende Anzahl von unterschiedliche Fluidkreise eines erfindungsgemäßen Wärmetauschsystems und/oder eines Wärmetauschsystems einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine integrierbar ist. A combination heat exchanger according to the invention is characterized in that it forms a plurality of (in particular two) separate flow guides for one or more heat exchange fluids, whereby it can be integrated into a corresponding number of different fluid circuits of a heat exchange system according to the invention and / or a heat exchange system of an internal combustion engine according to the invention ,

In das erfindungsgemäße Wärmetauschsystem und/oder in das Wärmetauschsystem einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine können zudem weitere Wärmetauschkomponenten, wie insbesondere ein Motorölkühler, ein Getriebeölkühler und/oder ein Heizungswärmetauscher, integriert sein. Bei einem Wärmetauschsystem einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine können diese weiteren Wärmetauschkomponenten (einzeln oder in beliebiger Kombination) insbesondere in den ersten Fluidkreis integriert sein.In the heat exchange system according to the invention and / or in the heat exchange system of an internal combustion engine according to the invention further heat exchange components, such as in particular a motor oil cooler, a transmission oil cooler and / or a heat exchanger can be integrated. In a heat exchange system of an internal combustion engine according to the invention, these further heat exchange components (individually or in any combination) can be integrated in particular in the first fluid circuit.

Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein radbasiertes Kraftfahrzeug (vorzugsweise PKW oder LKW), mit einem erfindungsgemäßen Wärmetauschsystem. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug einen Antriebsmotor und ein Wärmetauschsystem umfassen, wobei das Wärmetauschsystem einen ersten, Fluidkanäle des Antriebsmotors sowie einen Umgebungswärmetauscher umfassenden Fluidkreis, insbesondere Hochtemperaturfluidkreis, und einen zweiten, einen Funktionswärmetauscher sowie eine erfindungsgemäße Kombination umfassenden zweiten Fluidkreis, insbesondere Niedertemperaturfluidkreis, ausbildet. Dabei kann der Antriebsmotor ein Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäßen (auch das Wärmetauschsystem umfassenden) Brennkraftmaschine sein. Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann zur (direkten oder indirekten) Bereitstellung der Antriebsleistung für das Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Ebenso kann der oder mindestens einer von mehreren Antriebsmotoren ein Elektromotor sein. In diesem Fall kann es sich bei dem (oder einem der) Funktionswärmetauscher um einen Wärmetauscher für eine Leistungselektronik handeln. The invention also relates to a motor vehicle, in particular a wheel-based motor vehicle (preferably a car or truck), with a heat exchange system according to the invention. In particular, the motor vehicle may comprise a drive motor and a heat exchange system, wherein the heat exchange system comprises a first, fluid channels of the drive motor and a fluid circuit comprising an ambient heat exchanger, in particular High-temperature fluid circuit, and a second, a functional heat exchanger and a combination according to the invention comprising the second fluid circuit, in particular low-temperature fluid circuit, forms. In this case, the drive motor may be an internal combustion engine of an internal combustion engine according to the invention (including the heat exchange system). The internal combustion engine according to the invention can be provided for (direct or indirect) provision of the drive power for the motor vehicle. Likewise, the or at least one of a plurality of drive motors may be an electric motor. In this case, the (or one of) the functional heat exchangers may be a heat exchanger for power electronics.

Die unbestimmten Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können. The indefinite articles ("a", "an", "an" and "an"), in particular in the patent claims and in the description generally describing the claims, are to be understood as such and not as numerical words. Corresponding to this concretized components are thus to be understood that they are present at least once and may be present more than once.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:The present invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. In the drawings shows:

1: in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine; 1 in a perspective view of an internal combustion engine according to the invention;

2: eine Kombination aus Wärmetauscher und Pumpe in einer ersten Ausgestaltung im nicht montierten Zustand; 2 a combination of heat exchanger and pump in a first embodiment in the unassembled state;

3: eine erste Stellung der Pumpe bei der Montage der Kombination gemäß der 2 in einer perspektivischen Darstellung; 3 : a first position of the pump when mounting the combination according to the 2 in a perspective view;

4: eine Abbildung gemäß der 3 in einer Seitenansicht; 4 : an illustration according to the 3 in a side view;

5: eine zweite Stellung der Pumpe bei der Montage der Kombination gemäß der 2 in einer perspektivischen Darstellung; 5 : a second position of the pump when mounting the combination according to the 2 in a perspective view;

6: eine dritte Stellung der Pumpe bei der Montage der Kombination gemäß der 2 in einer perspektivischen Darstellung; 6 : a third position of the pump when mounting the combination according to the 2 in a perspective view;

7: eine Abbildung gemäß der 6 in einer Seitenansicht; 7 : an illustration according to the 6 in a side view;

8: eine vierte Stellung der Pumpe bei der Montage der Kombination gemäß der 2 in einer perspektivischen Darstellung; und 8th : a fourth position of the pump when mounting the combination according to the 2 in a perspective view; and

9: eine Abbildung gemäß der 8 in einer Seitenansicht; 9 : an illustration according to the 8th in a side view;

10: eine Detailansicht des Anschlussstutzens der Pumpe gemäß der 2; 10 : A detailed view of the connecting piece of the pump according to the 2 ;

11: eine Kombination aus Wärmetauscher und Pumpe in einer zweiten Ausgestaltung; 11 a combination of heat exchanger and pump in a second embodiment;

12: die Kombination gemäß der 11 im nicht montierten Zustand; 12 : the combination according to the 11 in unassembled condition;

13: einen Längsschnitt durch die Pumpe und einen Abschnitt des Wärmetauschers der Kombination gemäß der 11; 13 a longitudinal section through the pump and a portion of the heat exchanger of the combination according to the 11 ;

14: eine Kombination aus Wärmetauscher und Pumpe in einer dritten Ausgestaltung; 14 a combination of heat exchanger and pump in a third embodiment;

15: die Pumpe und einen Abschnitt des Wärmetauschers der Kombination gemäß der 14 im nicht montierten Zustand; und 15 : the pump and a section of the heat exchanger of the combination according to the 14 in unassembled condition; and

16: eine Längsschnitt durch die Pumpe und einen Abschnitt des Wärmetauschers der Kombination gemäß der 14. 16 a longitudinal section through the pump and a portion of the heat exchanger of the combination according to the 14 ,

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine. Diese umfasst einen mittels eines Verdichters aufgeladenen Verbrennungsmotor 10, der im Betrieb die Antriebsleistung für den Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) zur Verfügung stellen kann. Der Verdichter ist dabei Teil eines Abgasturboladers (nicht sichtbar). Die Brennkraftmaschine umfasst weiterhin ein erfindungsgemäßes Wärmetauschsystem mit mindestens zwei Fluidkreisen, wobei das Wärmetauschsystem der Kühlung einzelner Komponenten der Brennkraftmaschine und gegebenenfalls auch weiterer Komponenten eines die Brennkraftmaschine integrierenden Kraftfahrzeugs, unter anderem des Verbrennungsmotors 10, eines Motorölkühlers (nicht dargestellt), eines Getriebeölkühlers (nicht dargestellt) und eines Ladeluftkühlers 12, dient. In dem Wärmetauschsystem zirkuliert eine Wärmetauschflüssigkeit, die Wärmeenergie von den zu kühlenden (Wärmetausch-)Komponenten aufnimmt. Diese Wärmeenergie wird in einem Wärmetauscher einer erfindungsgemäßen Kombination, der als Hauptkühler 14 des Wärmetauschsystems dient, sowie gegebenenfalls zeitweise in einem Heizungswärmetauscher (nicht dargestellt) durch Wärmeübergang auf Umgebungsluft wieder abgekühlt, so dass diese wieder zu den zu kühlenden Komponenten rezirkuliert werden kann. In dem Hauptkühler 14 erfolgt der Wärmeübergang von der Wärmetauschflüssigkeit auf die Umgebungsluft ausschließlich mit dem Ziel der Kühlung der Wärmetauschflüssigkeit. Ein Wärmeübergang in dem Heizungswärmetauscher würde dagegen primär mit dem Ziel der Temperierung von Umgebungsluft, die anschließend einem Innenraum des Kraftfahrzeugs zugeführt werden soll, erfolgen. The 1 shows an internal combustion engine according to the invention. This includes a supercharged by a compressor internal combustion engine 10 , which in operation can provide the driving power for the driving operation of a motor vehicle (not shown). The compressor is part of an exhaust gas turbocharger (not visible). The internal combustion engine further comprises a heat exchange system according to the invention with at least two fluid circuits, wherein the heat exchange system of the cooling of individual components of the internal combustion engine and possibly also other components of a motor vehicle integrating the internal combustion engine, including the internal combustion engine 10 , an engine oil cooler (not shown), a transmission oil cooler (not shown) and a charge air cooler 12 , serves. In the heat exchange system circulates a heat exchange fluid that absorbs heat energy from the components to be cooled (heat exchange). This heat energy is in a heat exchanger of a combination according to the invention, as the main cooler 14 the heat exchange system is used, and optionally temporarily temporarily cooled in a heating heat exchanger (not shown) by heat transfer to ambient air, so that they can be recirculated to the components to be cooled again. In the main cooler 14 the heat transfer from the heat exchange fluid to the ambient air takes place exclusively with the aim of cooling the heat exchange fluid. Heat transfer in the heating heat exchanger, however, would primarily with the aim of tempering ambient air, the subsequently to be supplied to an interior of the motor vehicle, take place.

Im Fahrbetrieb eines die Brennkraftmaschine umfassenden Kraftfahrzeugs mit ausreichend hoher Fahrgeschwindigkeit kann die Anströmung durch die Umgebungsluft ausreichend für die mittels des Wärmetauschsystems zu erbringende Kühlleistung sein. Im Stillstand des Kraftfahrzeugs mit laufendem Verbrennungsmotor 10 sowie in einem Fahrbetrieb mit einem Betrieb des Verbrennungsmotors 10 mit relativ hoher Last und relativ geringer Fahrgeschwindigkeit, wie beispielsweise bei Bergauffahrt und/oder in einem Hängerbetrieb, kann die Anströmung des Kraftfahrzeugs durch die Umgebungsluft dagegen nicht ausreichend sein. Insbesondere für diesen Fall ist noch ein Gebläse 16 dem Hauptkühler 14 nachgeschaltet (vgl. 11 und 14), das dann in Betrieb genommen wird, um eine ausreichende Durchströmung des Hauptkühlers 14 zu gewährleisten.When driving a motor vehicle comprising the internal combustion engine with a sufficiently high driving speed, the flow through the ambient air can be sufficient for the cooling power to be provided by means of the heat exchange system. At standstill of the motor vehicle with running internal combustion engine 10 and in a driving operation with an operation of the internal combustion engine 10 with relatively high load and relatively low driving speed, such as when driving uphill and / or in a trailer operation, the flow of the motor vehicle by the ambient air, however, may not be sufficient. Especially for this case is still a fan 16 the main cooler 14 downstream (cf. 11 and 14 ), which is then put into operation to a sufficient flow through the main radiator 14 to ensure.

Der Hauptkühler 14 weist ein Wärmetauscherblock 18 auf, der eine Mehrzahl von parallel zueinander ausgerichteten und beabstandet voneinander angeordneten Wärmetauscherrohren (nicht im Detail dargestellt) sowie zwischen jeweils benachbarten Wärmetauscherrohren angeordnete und diese miteinander verbindende Wellrippen (nicht im Detail dargestellt) umfasst. Die einen Enden aller Wärmetauscherrohre münden in einen ersten Wärmetauscherkasten 20, während die anderen Enden aller Wärmetauscherrohre in einen zweiten Wärmetauscherkasten 22 münden. Die beiden Wärmetauscherkasten 20, 22 sind jeweils an einer Stelle, die einer Unterteilung der Längserstreckung der Wärmetauscherkästen von ca. einem Drittel zu zwei Dritteln entspricht, mittels einer Trennwand (nicht sichtbar) fluiddicht unterteilt, wodurch in Kombination mit jeweils einem Einlass 24 und einem Auslass 26, die sowohl in den kürzeren Abschnitt des ersten Wärmetauscherkastens 20 als auch den längeren Abschnitt des zweiten Wärmetauscherkastens 22 integriert sind, von dem Hauptkühler 14 zwei voneinander separierte Strömungsführungen ausgebildet werden, die zum einen die längeren Abschnitte der zwei Wärmetauscherkästen 20, 22 sowie die damit in fluidleitender Verbindung stehenden Wärmetauscherrohre und zum anderen die kürzeren Abschnitte der zwei Wärmetauscherkästen 20, 22 sowie die damit in fluidleitender Verbindung stehenden übrigen Wärmetauscherrohre umfassen.The main cooler 14 has a heat exchanger block 18 comprising a plurality of mutually parallel and spaced apart arranged heat exchanger tubes (not shown in detail) and arranged between each adjacent heat exchanger tubes and these interconnecting corrugated fins (not shown in detail). The one ends of all heat exchanger tubes open into a first heat exchanger box 20 while the other ends of all heat exchanger tubes into a second heat exchanger box 22 lead. The two heat exchanger box 20 . 22 are each at a position corresponding to a subdivision of the longitudinal extent of the heat exchanger boxes of about one-third to two-thirds, by means of a partition (not visible) fluid-tight, whereby in combination with one inlet 24 and an outlet 26 that fit into both the shorter section of the first heat exchanger box 20 as well as the longer portion of the second heat exchanger box 22 are integrated, from the main radiator 14 two separate flow guides are formed, on the one hand, the longer portions of the two heat exchanger boxes 20 . 22 as well as the thus in fluid-conducting connection heat exchanger tubes and on the other hand, the shorter sections of the two heat exchanger boxes 20 . 22 as well as the remaining in fluid-conducting connection remaining heat exchanger tubes.

Die erstgenannte Strömungsführung ist einen ersten Fluidkreis, den Hochtemperaturfluidkreis, des Wärmetauschsystems der Brennkraftmaschine gemäß der 1 integriert. In den Hochtemperaturfluidkreis sind weiterhin zumindest noch Fluidkanäle (nicht sichtbar), die sowohl in einem Zylinderkurbelgehäuse 28 als auch in einem Zylinderkopfgehäuse 30 des Verbrennungsmotors 10 ausgebildet sind, integriert. Während eines Betriebs der Brennkraftmaschine kann durch eine Förderung der Wärmetauschflüssigkeit in dem Hochtemperaturkühlkreis eine Kühlung des Zylinderkurbelgehäuses 28 und des Zylinderkopfgehäuses 30 erreicht werden, wobei die dabei von der Wärmetauschflüssigkeit aufgenommene Wärmeenergie in dem Hochtemperaturabschnitt des Hauptkühlers 14 an Umgebungsluft, die den Wärmetauscherblock 18 in Querrichtung bezüglich der Längsachsen der Wärmetauscherrohre durchströmt, übertragen wird. Der Transport der Wärmetauschflüssigkeit in dem Hochtemperaturfluidkreis erfolgt mittels einer Hauptpumpe (nicht sichtbar), die direkt von dem Verbrennungsmotor 10 oder auch separat von einem dazugehörigen Elektromotor antreibbar sein kann. The former flow guide is a first fluid circuit, the high-temperature fluid circuit of the heat exchange system of the internal combustion engine according to the 1 integrated. In the high-temperature fluid circuit are at least still fluid channels (not visible), both in a cylinder crankcase 28 as well as in a cylinder head housing 30 of the internal combustion engine 10 are formed, integrated. During operation of the internal combustion engine, by promoting the heat exchange fluid in the high-temperature cooling circuit, a cooling of the cylinder crankcase 28 and the cylinder head housing 30 can be achieved, wherein the thereby absorbed by the heat exchange fluid heat energy in the high-temperature section of the main radiator 14 to ambient air, which is the heat exchanger block 18 flows in the transverse direction with respect to the longitudinal axes of the heat exchanger tubes, is transmitted. The transport of the heat exchange fluid in the high-temperature fluid circuit is effected by means of a main pump (not visible) directly from the internal combustion engine 10 or may be driven separately from an associated electric motor.

Die andere Strömungsführung ist in einen zweiten Fluidkreis, den Niedertemperaturfluidkreis, integriert. Der Niedertemperaturfluidkreis umfasst neben dem bereits beschriebenen Niedertemperaturabschnitt des Hauptkühlers 14 den Ladeluftkühler 12 sowie Fluidkanäle in einem Gehäuse der Turbine des Abgasturboladers (jeweils als Funktionswärmetauscher). Mittels des Ladeluftkühlers 12 soll von dem Verdichter bereits verdichtetes und infolge dieser Verdichtung erwärmtes Frischgas gekühlt werden, bevor dieses in dem Verbrennungsmotor 10 ausgebildeten Brennräumen zugeführt wird. Eine Durchströmung der Fluidkanäle in dem Gehäuse der Turbine mittels der in dem Niedertemperaturfluidkreis geförderten Wärmetauschflüssigkeit dient einer Kühlung der Turbine. Die bei der Durchströmung des Ladeluftkühlers 12 und der Fluidkanäle der Turbine aufgenommene Wärmeenergie wird in dem Niedertemperaturabschnitt des Hauptkühlers 14 an Umgebungsluft übertragen. Zur Förderung der Wärmetauschflüssigkeit in dem Niedertemperaturfluidkreis dient eine separate Pumpe 32, die direkt an den ersten Wärmetauscherkasten 20 des Hauptkühlers 14 angeschlossen ist.The other flow guide is integrated into a second fluid circuit, the low-temperature fluid circuit. The low-temperature fluid circuit comprises, in addition to the already described low-temperature section of the main radiator 14 the intercooler 12 and fluid channels in a housing of the turbine of the exhaust gas turbocharger (each as a functional heat exchanger). By means of the intercooler 12 should be cooled by the compressor already compressed and heated as a result of this compression fresh gas before this in the engine 10 trained combustion chambers is supplied. A flow through the fluid channels in the housing of the turbine by means of the heat exchange fluid delivered in the low-temperature fluid circuit serves to cool the turbine. The at the flow through the intercooler 12 and the fluid ducts of the turbine absorbed heat energy is in the low-temperature section of the main radiator 14 transmitted to ambient air. To promote the heat exchange fluid in the low-temperature fluid circuit is a separate pump 32 directly to the first heat exchanger box 20 of the main cooler 14 connected.

Das Kühlsystem der Brennkraftmaschine gemäß der 1 umfasst weiterhin noch einen Ausgleichsbehälter 34 für die Wärmetauschflüssigkeit, der sowohl in den Hochtemperaturfluidkreis als auch den Niedertemperaturkühlkreis integriert ist. Ein von einer Fluidleitung ausgebildeter Rücklauf 36 von dem Ausgleichsbehälter 34 mündet direkt stromauf (bezüglich der Strömungsrichtung der Wärmetauschflüssigkeit in dem Niedertemperaturfluidkreis) der Pumpe 32 in eine einen Rücklauf 38 des Niedertemperaturfluidkreises ausbildende Fluidleitung. Demnach ist zwischen der Mündung dieses Rücklaufs 36 von dem Ausgleichsbehälter 34 und einem Einlass der Pumpe 32 keine Integration eines Funktionswärmetauschers vorgesehen. Ein eine Entlüftung des Niedertemperaturfluidkreises über den Ausgleichsbehälter 34 ermöglichender Vorlauf 40 zu dem Ausgleichsbehälter 34 wird von einer Fluidleitung ausgebildet, die von einer Stelle, die zwischen einem ersten Auslass 42 des Ladeluftkühlers 12 und der Mündung des Rücklauf 36 des Ausgleichsbehälters 34 gelegen ist, aus der den Rücklauf 38 des Niedertemperaturfluidkreises ausbildenden Fluidleitung abgeht. An derselben Stelle, lediglich um ca. 90° in Umfangsrichtung versetzt, mündet eine einen Rücklauf 44 von der Turbine des Abgasturboladers ausbildende Fluidleitung in die den Rücklauf 38 des Niedertemperaturfluidkreises ausbildende Fluidleitung. Ein Vorlauf 46 zu der Turbine wird von einer weiteren Fluidleitung ausgebildet, die an einen zweiten Auslass 48 des Ladeluftkühlers 12 angeschlossen ist.The cooling system of the internal combustion engine according to the 1 still includes a surge tank 34 for the heat exchange fluid, which is integrated in both the high-temperature fluid circuit and the low-temperature cooling circuit. A trained by a fluid line return 36 from the expansion tank 34 opens directly upstream (with respect to the flow direction of the heat exchange fluid in the low-temperature fluid circuit) of the pump 32 into a one return 38 the low-temperature fluid circuit forming fluid line. Thus, between the mouth of this return 36 from the expansion tank 34 and an inlet of the pump 32 no integration of a functional heat exchanger provided. A venting of the low-temperature fluid circuit via the expansion tank 34 enabling advance 40 to the expansion tank 34 is formed by a fluid line, that of a body that is between a first outlet 42 of the intercooler 12 and the mouth of the return 36 of the expansion tank 34 is located, from the the return 38 the fluid line forming the low-temperature fluid circuit goes off. At the same point, only offset by approximately 90 ° in the circumferential direction, one opens a return 44 from the turbine of the exhaust gas turbocharger forming fluid line in the return 38 the low-temperature fluid circuit forming fluid line. A lead 46 to the turbine is formed by a further fluid conduit which leads to a second outlet 48 of the intercooler 12 connected.

Der Einlass 24 in dem ersten Wärmetauscherkasten 20 des Hauptkühlers 14, an den die Pumpe 32 direkt angeschlossen ist, ist hinsichtlich der vorgesehenen Einbaulage der Brennkraftmaschine in ein Kraftfahrzeug unterhalb des dazugehörigen Auslasses 26 angeordnet. Die Wärmetauschflüssigkeit wird somit von der Pumpe 32 in den Niedertemperaturabschnitt des Hauptkühlers 14 gedrückt und durchströmt die entsprechenden Abschnitte der beiden Wärmetauscherkästen 20, 22 von unten nach oben und folglich entgegen der Schwerkraft. Es ist aber gleichfalls möglich, den Einlass 24 oberhalb des Auslasses 26 zu positionieren und/oder die Pumpe 32 an den Auslass 26 anstelle von an den Einlasses 24 anzuschließen.The inlet 24 in the first heat exchanger box 20 of the main cooler 14 to which the pump 32 is directly connected, is in terms of the intended installation position of the internal combustion engine in a motor vehicle below the associated outlet 26 arranged. The heat exchange fluid is thus from the pump 32 in the low temperature section of the main cooler 14 pressed and flows through the corresponding sections of the two heat exchanger boxes 20 . 22 from bottom to top and therefore against gravity. But it is also possible, the inlet 24 above the outlet 26 to position and / or the pump 32 to the outlet 26 instead of at the inlet 24 to join.

Die 2 zeigt eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kombination eines Wärmetauschers 50 und einer Pumpe 32. Bei dem Wärmetauscher 50 kann es sich insbesondere um den Hauptkühler 14 und bei der Pumpe 32 um die in den Niedertemperaturfluidkreis integrierte Pumpe 32 der Brennkraftmaschine gemäß der 1 handeln. The 2 shows a first embodiment of a combination of a heat exchanger according to the invention 50 and a pump 32 , In the heat exchanger 50 in particular, it may be the main cooler 14 and at the pump 32 around the pump integrated in the low-temperature fluid circuit 32 the internal combustion engine according to the 1 act.

Die Pumpe 32 umfasst ein Gehäuse 52, das einen ersten Anschlussstutzen 54 und einen zweiten Anschlussstutzen 56 ausbildet. An den ersten Anschlussstutzen 54 kann die in den Rücklauf 38 des Niedertemperaturfluidkreises ausbildende Fluidleitung angeschlossen werden, während der zweite Anschlussstutzen 56 für einen direkten Anschluss an einen Anschlussstutzen 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 des Wärmetauschers 50 vorgesehen ist. Der erste Anschlussstutzen 54 bildet demnach einen Einlass und der zweite Anschlussstutzen einen Auslass der Pumpe aus, die in einen von dem Gehäuse 52 begrenzten Fluidraum (nicht sichtbar) übergehen, innerhalb dessen ein Pumpenrad (nicht sichtbar) der Pumpe 32 drehbar gelagert ist. Ein rotierender Antrieb des Pumpenrads kann mittels eines ebenfalls in das Gehäuse 52 der Pumpe 32 integrierten Elektromotors (nicht sichtbar) realisiert werden.The pump 32 includes a housing 52 that has a first spigot 54 and a second connecting piece 56 formed. At the first connection piece 54 can be in the return 38 the fluid conduit forming the low-temperature fluid circuit can be connected, while the second connecting piece 56 for a direct connection to a connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 of the heat exchanger 50 is provided. The first connection piece 54 thus forms an inlet and the second connecting piece an outlet of the pump, which in one of the housing 52 pass over limited fluid space (not visible), within which a pump (not visible) of the pump 32 is rotatably mounted. A rotating drive of the impeller can also by means of a in the housing 52 the pump 32 integrated electric motor (not visible) can be realized.

Ein Anschließen der Pumpe 32 an den ersten Wärmetauscherkasten 20 erfolgt erfindungsgemäß durch ein Zusammenstecken des zweiten Anschlussstutzens 56 mit dem von dem ersten Wärmetauscherkasten 20 ausgebildeten Anschlussstutzen 58, wobei diese beiden Anschlussstutzen 56, 58 Verbindungselemente aufweisen, die der Ausbildung eines Bajonettverschlusses dienen. Der zweite Anschlussstutzen 56 der Pumpe 32 umfasst einen Einsteckabschnitt 60, der in einen Aufnahmeabschnitts 62 des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 einsteckbar ist, und einen ringförmigen Anschlagabschnitt 64, der bei einem Zusammenstecken der Anschlussstutzen 56, 58 durch ein Anschlagen an dem stirnseitigen Ende des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 die Einstecktiefe begrenzt.A connection of the pump 32 to the first heat exchanger box 20 takes place according to the invention by a mating of the second connection piece 56 with that of the first heat exchanger box 20 trained connecting piece 58 , these two connecting pieces 56 . 58 Having connecting elements, which serve to form a bayonet closure. The second connection piece 56 the pump 32 includes a plug-in portion 60 into a receiving section 62 of the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 is insertable, and an annular stopper portion 64 that when putting together the connecting pieces 56 . 58 by a stop at the front end of the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 limits the insertion depth.

Auf der Außenseite des Einsteckabschnitts 60 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 ist zum einen ein Dichtelement 66 in Form eines O-Rings in einer umlaufenden Vertiefung positioniert. Dieses Dichtelement 66 dichtet den zwischen den Anschlussstutzen 56, 58 ausgebildeten ringförmigen Spalt gegen ein Austreten der Wärmetauschflüssigkeit ab. Weiterhin sind auf der Außenseite des Einsteckabschnitts 60 sich in etwa radial gegenüberliegend zwei längliche Verbindungsvorsprünge 68 vorgesehen, deren Längsachsen in Umfangsrichtung des kreisringförmige Querschnittsflächen aufweisenden Einsteckabschnitts 60 ausgerichtet sind. Diese Verbindungsvorsprünge 68 können in Verbindung mit Verbindungsvorsprüngen 70, die auf der Innenseite des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 ausgebildet sind, zusammenwirken, um eine formschlüssige Verbindung auszubilden, diebezüglich einer Löseabzugsrichtung, in der der zweite Anschlussstutzen 56 der Pumpe 32 aus dem Anschlussstutzen 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 herausziehbar ist, wirksam ist.On the outside of the insertion section 60 of the second connection piece 56 the pump 32 is on the one hand a sealing element 66 positioned in the form of an O-ring in a circumferential recess. This sealing element 66 seals the between the connecting piece 56 . 58 trained annular gap against leakage of heat exchange fluid. Furthermore, on the outside of the Einsteckabschnitts 60 In approximately radially opposite two elongated connecting projections 68 provided, the longitudinal axes in the circumferential direction of the annular cross-sectional areas having Einsteckabschnitts 60 are aligned. These connection projections 68 Can in conjunction with connection tabs 70 located on the inside of the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 are formed, cooperate to form a positive connection, with respect to a Löseabzugsrichtung in which the second connecting piece 56 the pump 32 from the connection piece 58 of the first heat exchanger box 20 is removable, is effective.

Ein erster der Verbindungsvorsprünge 68 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 weist eine L-Form auf, wobei der kürzere Schenkel dieser L-Form in Richtung parallel zu einer Längsachse 72 des Einsteckabschnitts 60 ausgerichtet ist. Dieser kürzere Schenkel stellt einen Anschlag 74 für die Endstellung einer zur Ausbildung des Bajonettverschlusses vorgesehenen relativen Drehbewegung zwischen dem zweiten Anschlussstutzen 56 der Pumpe 32 und dem Anschlussstutzen 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 dar.A first of the connection projections 68 of the second connection piece 56 the pump 32 has an L-shape, wherein the shorter leg of this L-shape in the direction parallel to a longitudinal axis 72 of the plug-in section 60 is aligned. This shorter thigh puts a stop 74 for the end position of a provided for forming the bayonet closure relative rotational movement between the second connecting piece 56 the pump 32 and the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 represents.

Die 3 und 4 zeigen eine erste Stellung der Pumpe 32 und des ersten Wärmetauscherkastens 20 im Rahmen der Verbindung dieser Komponenten miteinander. Dabei befindet sich die Pumpe 32 in einer Ausrichtung, die gegenüber einer vorgesehenen Endstellung um ca. 90° um die Längsachse 72 des Einsteckabschnitts 60 beziehungsweise des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 verdreht ist. In dieser Stellung kann der Einsteckabschnitt 60 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 vollständig in den Anschlussstutzen 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 eingesteckt werden, wobei dann der Anschlagabschnitt 64 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 stirnseitig an den Anschlussstutzen 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 anschlägt (vgl. 5). Wie sich aus der 4 ergibt, sind die Verbindungsvorsprünge 68 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 dabei jeweils in einem Umfangsabschnitt innerhalb des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 positioniert, in dem keine Verbindungsvorsprünge 70 vorgesehen sind. The 3 and 4 show a first position of the pump 32 and the first heat exchanger box 20 in the context of connecting these components with each other. This is the pump 32 in an orientation opposite to an intended end position about 90 ° about the longitudinal axis 72 of the plug-in section 60 or the second connection piece 56 the pump 32 is twisted. In this position, the insertion section 60 of the second connection piece 56 of the pump 32 completely in the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 are inserted, in which case the stopper section 64 of the second connection piece 56 the pump 32 frontally to the connection piece 58 of the first heat exchanger box 20 strikes (cf. 5 ). As is clear from the 4 results are the connection projections 68 of the second connection piece 56 the pump 32 each case in a peripheral portion within the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 positioned in which no connection protrusions 70 are provided.

Weiterhin ergibt sich aus der 4, dass die Längen der Verbindungvorsprünge 68 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 unterschiedlich sind und auch die Umfangsabschnitte innerhalb des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20, in denen keine Verbindungsvorsprünge 70 vorgesehen sind, an diese unterschiedlichen Längen angepasst sind, wodurch sichergestellt wird, dass der zweite Anschlussstutzen 56 lediglich bei der in der 3 dargestellten Ausrichtung der Pumpe 32 vollständig in den Anschlussstutzen 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 einsteckbar ist.Furthermore, it follows from the 4 in that the lengths of the connecting projections 68 of the second connection piece 56 the pump 32 are different and also the peripheral sections within the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 in which no connection projections 70 are provided, are adapted to these different lengths, thereby ensuring that the second connecting piece 56 only in the in the 3 shown alignment of the pump 32 completely in the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 is pluggable.

Die 6 und 7 zeigt eine Stellung der Pumpe 32, in der diese im Vergleich zu der Stellung gemäß der 5 um ca. 60° in einer Verschlussdrehrichtung verdreht wurde, was dazu geführt hat, dass die Verbindungsvorsprünge 68 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 bereits teilweise in jeweils eine Aufnahmenut 76, die von jeweils zwei parallel verlaufenden, bezüglich der Zusammensteckrichtung voneinander beabstandeten Verbindungsvorsprüngen 70 begrenzt ist, bewegt wurden, wodurch bereits eine formschlüssige Verbindung bezüglich der der Zusammensteckrichtung entgegengesetzten Löseabzugsrichtung ausgebildet ist. Ein Verdrehen der Pumpe 32 in der der Verschlussdrehrichtung entgegengesetzten (Löse-)Drehrichtung ausgehend von der in der 5 dargestellten Stellung wird durch ein Anschlagen des von dem kurzen Schenkel des L-förmigen Verbindungsvorsprungs 68 ausgebildeten Anschlags 74 an das Ende der benachbarten Verbindungvorsprünge 70 des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 verhindert.The 6 and 7 shows a position of the pump 32 in which this compared to the position according to the 5 60 ° in a closing direction of rotation was twisted, which has led to the connecting projections 68 of the second connection piece 56 the pump 32 already partially in each case a receiving groove 76 , each of two parallel, with respect to the Zusammensteckrichtung spaced connection projections 70 is limited, have been moved, which is already a positive connection with respect to the Zusammenstecksteck opposite Löseabzugsrichtung is formed. A twisting of the pump 32 in the direction opposite to the closing direction of rotation (release), starting from that in the 5 shown position is by a striking of the short leg of the L-shaped connecting projection 68 trained stop 74 to the end of the adjacent connection protrusions 70 of the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 prevented.

Um ein problemloses Einfädeln der Verbindungsvorsprünge 68 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 in die Aufnahmenuten 76 zu gewährleisten, sind diese jeweils an dem bezüglich der Verbindungsdrehrichtung vorderen Ende sich verjüngend ausgebildet.For easy threading of the connection projections 68 of the second connection piece 56 the pump 32 in the grooves 76 to ensure that they are each tapered at the front end with respect to the connecting direction of rotation.

Auf der Außenseite des Anschlagabschnitts 64 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 sind zwei (redundant wirkende) Rastlaschen 78 vorgesehen, die jeweils ausgehend von einer Anbindungsstelle in einem ersten Abschnitt 80 im Wesentlichen exakt in Umfangsrichtung und in einem sich an den ersten Abschnitt 80 anschließenden zweiten Abschnitt 82 im Verhältnis zu dem ersten Abschnitt 80 leicht abgewinkelt und in Richtung des freien Endes des zweiten Anschlussstutzens 56 weisend verlaufen. Bei der Drehung der Pumpe 32 ausgehend von der in der 5 dargestellten Ausgangsdrehstellung bis zu der in den 6 und 7 dargestellten Drehstellung werden die Rastlaschen 78 im Bereich ihrer ersten Abschnitte 80 entlang von auf der Außenseite des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 angeordneten Rastvorsprüngen 84 bewegt, wobei bis dahin noch keine relevante elastische Auslenkung der Rastlaschen 78 erfolgt. Auf diese Weise wird die Erzeugung einer durch die Rastlaschen 78 bewirkten elastischen Rückstellkraft, die in der Löseabzugsrichtung wirken würde, vermieden, solange sich die Verbindungsvorsprünge 68, 70 der beiden Anschlussstutzen 56, 58 noch nicht in einem formschlüssig wirkenden Eingriff befinden.On the outside of the stopper section 64 of the second connection piece 56 the pump 32 are two (redundant acting) latching tabs 78 provided, each starting from a connection point in a first section 80 essentially exactly in the circumferential direction and in one to the first section 80 subsequent second section 82 in relation to the first section 80 slightly angled and towards the free end of the second connection piece 56 pointing away. When turning the pump 32 starting from the in the 5 shown output rotary position up to the in the 6 and 7 shown rotational position are the locking tabs 78 in the area of their first sections 80 along on the outside of the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 arranged latching projections 84 moved, whereby until then no relevant elastic deflection of the locking tabs 78 he follows. In this way, the generation of a through the locking tabs 78 caused elastic restoring force, which would act in the Lösackzugsrichtung avoided, as long as the connecting projections 68 . 70 the two connecting pieces 56 . 58 not yet in a form-fitting engagement.

Wird dagegen die Pumpe 32 ausgehend von der in den 6 und 7 dargestellten Stellung in die in den 8 und 9 dargestellte Endstellung weiter gedreht, erfolgt infolge des abgewinkelten beziehungsweise schräg bezüglich der Umfangsrichtung ausgerichteten Verlaufs des jeweiligen zweiten Abschnitts 82 eine zunehmende elastische Auslenkung der Rastlaschen 78 infolge ihres Kontakts mit den Rastvorsprüngen 84, bis die Rastlaschen 78 beim Erreichen der Endstellung vollständig an den Rastvorsprüngen 84 vorbei bewegt wurden und infolge ihrer Rückstellwirkung mit ihren freien Enden hinter die Rastvorsprünge 84 bewegt werden. Auf diese Weise wird mittels der Rastlaschen 78 und der Rastvorsprünge 84 ein Zurückdrehen der Pumpe in der Lösedrehrichtung verhindert, solange die Rastlaschen 78 nicht manuell aus dem Eingriff mit den Rastvorsprünge 84 gebracht werden.Will, however, the pump 32 starting from the in the 6 and 7 position shown in the in 8th and 9 shown end position rotated further, due to the angled or obliquely aligned with respect to the circumferential direction of the respective second section 82 an increasing elastic deflection of the locking tabs 78 due to their contact with the locking projections 84 until the locking tabs 78 when reaching the end position completely on the locking projections 84 were moved past and due to their restoring action with their free ends behind the locking projections 84 to be moved. In this way, by means of the locking tabs 78 and the locking projections 84 turning back the pump in the release direction prevents as long as the locking tabs 78 not manually out of engagement with the locking projections 84 to be brought.

Eine Drehbewegung der Pumpe 32 über die Endstellung hinaus in der Verbindungsdrehrichtung wird durch den von dem kurzen Schenkel des L-förmigen Verbindungsvorsprungs 68 ausgebildeten Anschlag 74 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 verhindert, der dazu an ein Ende eines der beiden diesem zugeordneten Verbindungvorsprünge 70 des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 anschlägt (vgl. 9). In der Endstellung ist die Rotationsachse 86 des Pumpenrads in etwa parallel zu der Längsachse 88 des ersten Wärmetauscherkastens 20 ausgerichtet.A rotary motion of the pump 32 beyond the end position in the connecting rotational direction is by the short leg of the L-shaped connecting projection 68 trained stop 74 of the second connection piece 56 the pump 32 prevented, to one end of one of the two associated connection projections 70 of the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 strikes (cf. 9 ). In the end position is the axis of rotation 86 the pump wheel approximately parallel to the longitudinal axis 88 of the first heat exchanger box 20 aligned.

In der 10 ist noch dargestellt, dass der zweite Anschlussstutzen 56 der Pumpe 32 im Bereich der bezüglich der Verbindungsdrehrichtung hinteren Enden der Verbindungsvorsprünge 68 mit jeweils einem sich in Längsrichtung dieses Anschlussstutzens 56 erstreckenden, nur eine geringe radiale Höhe aufweisenden Toleranzausgleichsvorsprung 90 versehen sind. Diese Toleranzausgleichsvorsprünge 90 dienen dazu, kurz vor dem Erreichen der Endstellung in Verbindung mit den jeweils zwei dazugehörigen Verbindungvorsprüngen 70 des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 eine Übermaßpassung auszubilden, wodurch ein toleranzbedingtes Spiel in radialer Richtung der zwei miteinander verbundenen Anschlussstutzen 56, 58 ausgeglichen wird. Dadurch kann insbesondere eine gute Dichtungswirkung des Dichtelements 66 gewährleistet werden. Ein solches toleranzbedingtes Spiel kann insbesondere dann in relevantem Maße auftreten, wenn, wie vorzugsweise vorgesehen ist, das Gehäuse 52 der Pumpe 32 und/oder der erste Wärmetauscherkasten 20 oder zumindest der jeweilige (zweite) Anschlussstutzen 56, 58 davon durch Kunststoff-Spritzgießen hergestellt wurden.In the 10 is still shown that the second connecting piece 56 the pump 32 in the region of the connection direction with respect to the rear ends of the connection projections 68 each with one in the longitudinal direction of this connection piece 56 extending, only a small radial height having tolerance compensation projection 90 are provided. These tolerance compensation projections 90 are used shortly before reaching the end position in conjunction with the two associated connection projections 70 of the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 form an interference fit, whereby a tolerance-related play in the radial direction of the two interconnected connecting pieces 56 . 58 is compensated. This can in particular a good sealing effect of the sealing element 66 be guaranteed. Such tolerance-related play can occur to a relevant extent, in particular, if, as is preferably provided, the housing 52 the pump 32 and / or the first heat exchanger box 20 or at least the respective (second) connecting piece 56 . 58 of which were produced by plastic injection molding.

In den 11 bis 13 ist eine erfindungsgemäße Kombination eines Wärmetauschers 50 und einer Pumpe 32 in einer zweiten Ausgestaltung dargestellt. Auch diese Kombination kann zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine gemäß der 1 vorgesehen sein. Die 11 zeigt dabei noch die Integration eines den Wärmetauscherblock 18 bezüglich einer Durchströmungsrichtung der Umgebungsluft teilweise überdeckenden Gebläses 16.In the 11 to 13 is a combination of a heat exchanger according to the invention 50 and a pump 32 shown in a second embodiment. This combination can also be used in an internal combustion engine according to the 1 be provided. The 11 shows the integration of a heat exchanger block 18 with respect to a direction of flow of the ambient air partially overlapping fan 16 ,

Die Pumpe dieser Kombination umfasst ein zweiteiliges Gehäuse 52, wobei ein erster Gehäuseteil einen ersten Anschlussstutzen 54 ausbildet, der für eine Verbindung mit beispielsweise der den Rücklauf 38 des Niedertemperaturfluidkreises bei der Brennkraftmaschine gemäß der 1 ausbildenden Fluidleitung vorgesehen sein kann, und einen zweiten Anschlussstutzen 56 ausbildet, der für einen direkten Anschluss der Pumpe 32 an den ersten Wärmetauscherkasten 20 des Wärmetauschers 50 vorgesehen ist. Der erste Anschlussstutzen 54 bildet einen Einlass und der zweite Anschlussstutzen 56 einen Auslass aus, die in einen Fluidraum 92 übergehen, innerhalb dessen ein Pumpenrad 94 drehbar gelagert ist (vgl. 13). Das Pumpenrad 94 ist mittels eines Elektromotors 96 drehend antreibbar, der in einen zweiten Gehäuseteil der Pumpe 32 integriert ist. Eine dauerhafte Verbindung der beiden Gehäuseteile miteinander wird mittels Schraubverbindungen erreicht, wozu der erste Gehäuseteil Durchgangsöffnungen 98 ausbildet, die in Überdeckung mit Gewindebohrungen (nicht sichtbar) in dem zweiten Gehäuseteil sind, wobei sowohl die Durchgangsöffnungen 98 als auch die Gewindebohrungen zur Aufnahme eines Gewindebolzen von jeweils einer Schraube (nicht dargestellt) vorgesehen sind.The pump of this combination comprises a two-part housing 52 wherein a first housing part has a first connecting piece 54 trains for a connection with, for example, the return 38 the low-temperature fluid circuit in the internal combustion engine according to the 1 forming fluid line may be provided, and a second connection piece 56 training, for a direct connection of the pump 32 to the first heat exchanger box 20 of the heat exchanger 50 is provided. The first connection piece 54 forms an inlet and the second connecting piece 56 an outlet that enters a fluid space 92 pass inside which a pump wheel 94 is rotatably mounted (see. 13 ). The impeller 94 is by means of an electric motor 96 rotatably driven, which in a second housing part of the pump 32 is integrated. A permanent connection of the two housing parts together is achieved by means of screw, including the first housing part through holes 98 forms, which are in registration with threaded holes (not visible) in the second housing part, wherein both the through holes 98 as well as the threaded holes for receiving a threaded bolt by a respective screw (not shown) are provided.

Der zweite Anschlussstutzen 56 ist mit einem Verbindungselement in Form eines Außengewindes 100 versehen, das zur Ausbildung einer Schraubverbindung mit einem Verbindungselement in Form eines Innengewindes 102 eines Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 zusammenwirkt. Das Außengewinde 100 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 und das Innengewinde 102 des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 sind dabei derart ausgebildet, dass ein Gewindeeingriff lediglich in einer relativen Drehausrichtung dieser Komponenten zueinander erfolgt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine definierte (Dreh-)Ausrichtung für die Pumpe 32 beim Erreichen der Endstellung (vgl. 13), in der eine Stirnseite eines Anschlagabschnitts 64 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 an eine Stirnseite des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 anschlägt, erhalten wird.The second connection piece 56 is with a connection element in the form of an external thread 100 provided for forming a screw connection with a connecting element in the form of an internal thread 102 a connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 interacts. The external thread 100 of the second connection piece 56 the pump 32 and the internal thread 102 of the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 are designed such that a threaded engagement takes place only in a relative rotational alignment of these components to each other. This can ensure that a defined (rotational) alignment for the pump 32 when reaching the end position (cf. 13 ), in which an end face of a stopper portion 64 of the second connection piece 56 the pump 32 to an end face of the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 strikes, is obtained.

In den Einsteckabschnitt 60 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 ist weiterhin in einem Bereich zwischen dem Außengewinde 100 und dem Anschlagabschnitt 64 ein Dichtelement 66 in Form eines O-Rings in einer umlaufenden Vertiefung angeordnet. Weiterhin ist in die Stirnseite des Anschlagabschnitts 64 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 ein Eingreifvorsprung 104 integriert, der beim Erreichen der Endstellung in eine komplementäre Eingreifvertiefung 106 in der Stirnseite des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 eingreift und so eine eindeutige taktile und optische Rückmeldung hinsichtlich des Erreichens der Endstellung erzeugt. Der Eingreifvorsprung 104 weist dabei einen bezüglich der Rotationsachse 86 des Pumpenrads 94 radialen Längsverlauf auf, wobei die Querschnittsfläche bezüglich dieses Linksverlaufs halbkreisförmig ist. Die Eingreifvertiefung 106 weist einen dazu komplementären Querschnitt auf. In the plug-in section 60 of the second connection piece 56 the pump 32 is still in an area between the external thread 100 and the stopper section 64 a sealing element 66 arranged in the form of an O-ring in a circumferential recess. Furthermore, in the front side of the stopper section 64 of the second connection piece 56 the pump 32 an engaging projection 104 integrated, which when reaching the end position in a complementary Eingreifvertiefung 106 in the front of the connection piece 58 of the first heat exchanger box 20 engages and generates a clear tactile and visual feedback regarding reaching the end position. The engagement projection 104 has a respect to the axis of rotation 86 of the impeller 94 Radial longitudinal course, wherein the cross-sectional area with respect to this left course is semicircular. The intervention recess 106 has a complementary cross-section.

Die in den 14 bis 16 dargestellte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kombination eines Wärmetauschers 50 und einer Pumpe 32 nutzt ebenfalls eine Verschraubung zur Sicherstellung einer dauerhaften Verbindung zwischen dem ersten Wärmetauscherkasten 20 des Wärmetauschers 50 und der Pumpe 32. Relevanter Unterschied zu der Ausgestaltung einer Kombination gemäß den 11 bis 13 ist, dass hier von dem zweiten Anschlussstutzen 56 der Pumpe 32 ein Innengewinde 102 ausgebildet ist, das mit einem Außengewinde 100 des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 58 zusammenwirkt.The in the 14 to 16 illustrated embodiment of a combination of a heat exchanger according to the invention 50 and a pump 32 also uses a screw connection to ensure a permanent connection between the first heat exchanger box 20 of the heat exchanger 50 and the pump 32 , Relevant difference to the embodiment of a combination according to the 11 to 13 is that here from the second spigot 56 the pump 32 an internal thread 102 is formed, with an external thread 100 of the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 58 interacts.

Ein Vergleich der 13 und 16 verdeutlicht, dass durch die Ausgestaltung gemäß den 11 bis 13 unter der Voraussetzung einer für beide Ausgestaltung im Wesentlichen gleichen Gewindelänge eine näher an dem ersten Wärmetauscherkasten 20 liegende Anordnung der Pumpe 32 erreicht werden kann, als dies bei einer Ausgestaltung gemäß den 14 bis 16 möglich ist, weil durch die Aufnahme des Einsteckabschnitts 60 des zweiten Anschlussstutzens 56 der Pumpe 32 innerhalb des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 die Position des Gewindeeingriffs bis in einen Abschnitt des Anschlussstutzens 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 gebracht werden kann, der bereits von einer Wand 108 des ersten Wärmetauscherkastens 20 radial umgeben ist.A comparison of 13 and 16 clarifies that by the embodiment according to the 11 to 13 assuming a thread length substantially the same for both embodiments, one closer to the first heat exchanger box 20 lying arrangement of the pump 32 can be achieved than in an embodiment according to the 14 to 16 is possible because by the inclusion of the Einsteckabschnitts 60 of the second connection piece 56 the pump 32 within the connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 the position of the threaded engagement into a section of the connection piece 58 of the first heat exchanger box 20 can be brought, already from a wall 108 of the first heat exchanger box 20 is surrounded radially.

Der Anschlussstutzen 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 muss übrigens bei keinem Wärmetauscher 50 einer erfindungsgemäßen Kombination aus einer Wand 108 des ersten Wärmetauscherkastens 20 nach außen hervorstehend ausgebildet sein. Vielmehr kann dieser auch nach innen vorstehend ausgebildet sein oder bei ausreichend großer Wandstärke kann der Anschlussstutzen 58 des ersten Wärmetauscherkastens 20 auch vollständig in einer Durchgangsöffnung dieser Wand 108 ausgebildet sein. Das Gleiche kann für den zweiten Anschlussstutzen 56 der Pumpe 32 gelten. The connecting piece 58 of the first heat exchanger box 20 by the way, it does not need a heat exchanger 50 a combination of a wall according to the invention 108 of the first heat exchanger box 20 be formed protruding outwards. Rather, this may also be formed protruding inwards or with sufficiently large wall thickness of the connection piece 58 of the first heat exchanger box 20 also completely in a through hole of this wall 108 be educated. The same can be done for the second connection piece 56 the pump 32 be valid.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Verbrennungsmotor internal combustion engine
1212: Ladeluftkühler Intercooler
1414: Hauptkühler main cooler
1616: Gebläse fan
1818: Wärmetauscherblock heat exchanger block
2020: erster Wärmetauscherkasten first heat exchanger box
2222: zweiter Wärmetauscherkasten second heat exchanger box
2424: Einlass der Wärmetauschkästen Inlet of the heat exchange boxes
2626: Auslass der Wärmetauschkästen Outlet of the heat exchangers
2828: Zylinderkurbelgehäuse cylinder crankcase
3030: Zylinderkopfgehäuse Cylinder head housing
3232: Pumpe pump
3434: Ausgleichsbehälter surge tank
3636: Rücklauf von dem Ausgleichsbehälter Return from the expansion tank
3838: Rücklauf des Niedertemperaturfluidkreises Return of the low-temperature fluid circuit
4040: Vorlauf zu dem Ausgleichsbehälter Flow to the expansion tank
4242: erster Auslass des Ladeluftkühlers first outlet of the intercooler
4444: Rücklauf von der Turbine Return from the turbine
4646: Vorlauf zu der Turbine Advance to the turbine
4848: zweiter Auslass des Ladeluftkühlers second outlet of the intercooler
5050: Wärmetauscher heat exchangers
5252: Gehäuse der Pumpe Housing of the pump
5454: erster Anschlussstutzen der Pumpe first connecting piece of the pump
5656: zweiter Anschlussstutzen der Pumpe second connection piece of the pump
5858: Anschlussstutzen des ersten Wärmetauscherkastens Connecting piece of the first heat exchanger box
6060: Einsteckabschnitt des zweiten Anschlussstutzens der Pumpe Insertion section of the second connecting piece of the pump
6262: Aufnahmeabschnitts des Anschlussstutzens des ersten Wärmetauscherkastens Receiving portion of the connecting piece of the first heat exchanger box
6464: Anschlagabschnitt des zweiten Anschlussstutzens der Pumpe Stop section of the second connection piece of the pump
6666: Dichtelement sealing element
6868: Verbindungsvorsprung des zweiten Anschlussstutzens der Pumpe Connecting projection of the second connecting piece of the pump
7070: Verbindungsvorsprung des Anschlussstutzens des ersten Wärmetauscherkastens Connecting projection of the connection piece of the first heat exchanger box
7272: Längsachse des Einsteckabschnitts Longitudinal axis of the insertion section
7474: Anschlag attack
7676: Aufnahmenut receiving groove
7878: Rastlasche snap tab
8080: erster Abschnitt der Rastlasche first section of the locking tab
8282: zweiter Abschnitt der Rastlasche second section of the locking tab
8484: Rastvorsprung catch projection
8686: Rotationsachse des Pumpenrads Rotation axis of the impeller
8888: Längsachse des ersten Wärmetauscherkastens Longitudinal axis of the first heat exchanger box
9090: Toleranzausgleichsvorsprung Tolerance compensation lead
9292: Fluidraum der Pumpe Fluid space of the pump
9494: Pumpenrad impeller
9696: Elektromotor electric motor
9898: Durchgangsöffnung Through opening
100100: Außengewinde external thread
102102: Innengewinde inner thread
104104: Eingreifvorsprung engagement projection
106106: Eingreifvertiefung engaging recess
108108: Wand des ersten Wärmetauscherkastens Wall of the first heat exchanger box

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19534108 A1 [0003, 0003]
DE 102010063264 A1 [0004]
EP 1327757 A1 [0005]

Claims

Combination of a heat exchanger ( 50 ), which has a heat exchanger housing part provided for guiding a heat exchange fluid, and a pump which can be connected to the heat exchanger housing part ( 32 ) for conveying the heat exchange fluid, characterized in that the pump ( 32 ) a housing ( 52 ) having a connecting piece ( 56 ), which forms an inlet or outlet for the heat exchange fluid, wherein the of the connecting piece ( 56 ) formed inlet or outlet in one of the housing ( 52 ) limited fluid space ( 92 ), within which a pump wheel ( 94 ) is rotatably mounted, and that the heat exchanger housing part also a connecting piece ( 58 ), with which the connecting piece ( 56 ) of the pump ( 32 ) is plugged together, wherein positively acting connection elements of the connecting piece ( 56 . 58 ) for forming a connection between the heat exchanger housing part and the pump ( 32 ) interact.

Combination according to claim 1, characterized in that the heat exchanger ( 50 ) a plurality of heat exchanger tubes, which are provided for a flow through a coolant, and at least two connected to the heat exchanger tubes at opposite ends heat exchanger boxes ( 20 . 22 ), wherein a first heat exchanger box ( 20 ) the connecting piece ( 58 ) for connecting the pump ( 32 ) trains.

Combination according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting elements can form a screw connection or a bayonet closure.

Combination according to one of the preceding claims, characterized by in one of the connecting flanges ( 56 . 58 ) integrated sealing element ( 66 ).

Combination according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting elements on an outer side of the connecting piece ( 56 ) of the pump ( 32 ) and on an inside of the connecting piece ( 58 ) of the heat exchanger housing part are arranged.

Combination according to one of the preceding claims, characterized by an end position for a relative closing movement of the connecting pieces ( 56 . 58 ) defining stop ( 74 ).

Combination according to one of the preceding claims, characterized by latching elements for securing against a release movement of the connecting pieces ( 56 . 58 ).

Combination according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting elements form a bayonet closure, which is designed such that the connecting pieces ( 56 . 58 ) can be plugged together only in a relative Drehausrichtung and / or when mating only in a rotational direction relative to each other are rotatable.

Heat exchange system with a combination of a heat exchanger ( 50 ) and a pump ( 32 ) according to one of the preceding claims and a further heat exchanger, which are integrated in a fluid circuit for the heat exchange fluid, and with a surge tank ( 34 ) for the heat exchange fluid, wherein an outlet of the expansion tank ( 34 ) is connected to a portion of the fluid circuit having an outlet ( 42 ) of the further heat exchanger with an inlet of the pump ( 32 ) connects.

Motor vehicle with a drive motor ( 10 ) and a heat exchange system, wherein the heat exchange system a first, fluid channels of the drive motor ( 10 ) and an ambient heat exchanger comprising a fluid circuit and a second, a functional heat exchanger and a combination of a heat exchanger ( 50 ) and a pump ( 32 ) according to one of the preceding claims comprising the second fluid circuit.