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Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem, insbesondere ein Kraftfahrzeug-Kühlsystem und ein Kraftfahrzeug.
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Moderne Kraftfahrzeuge werden vermehrt mit elektronischen Steuergeräten versehen. Die meisten elektronischen Steuergeräte werden durch Konvektionskühlung gekühlt, um die Elektronik vor Übertemperatur zu schützen.
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Bei kleineren Verlustleistungen stecken Elektronikmodule in Gehäusen, z.B. aus Kunststoff, oder sind ummouldet oder vergossen. Die entstehende Wärme wird über die im Gehäuse befindliche Luft oder durch den Kunststoff bis an die Gehäuseaußenwand geführt und von dort aus über Konvektion und/oder Wärmeleitung an ein angeflanschtes Fahrzeugteil abgegeben.
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Ist die Verlustleistung eines elektronischen Steuergerätes höher, wird bevorzugt auf metallische Gehäuse oder metallische Gehäuseteile zurückgegriffen, welche die Verlustleistung des Steuergeräte besser an die Oberfläche des Steuergerätes weiterleiten können, um dort mittels Konvektion abgeleitet zu werden. Um die Wärmeabgabe noch zu erhöhen, kann das Steuergerät einem aktiven Luftstrom ausgesetzt werden, welcher die Wärme an der Oberfläche bzw. beim Übergang zur Luft sehr schnell wegtransportiert.
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Werden hochkomplexe, insbesondere rechenleistungsfähige Elektroniken z.B. für autonomes Fahren oder hochwertige Fahrerassistenzsysteme verwendet, so können Verlustleistungen in den Steuergeräten durchaus im Bereich bis 100 W und mehr gehen.
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Die rechenleistungsfähigen Elektroniken, insbesondere mit Performance Mikroprozessoren, externen Datenspeicherbausteinen und vielen Bussystemen, sind bedingt durch ihren komplexen Aufbau zudem empfindlich gegenüber häufigen Temperaturschwankungen
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Kühlsystem bereitzustellen, welches eine zuverlässige Kühlung von hochkomplexen Steuergeräten ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird demnach ein Kühlsystem für elektronische Steuergeräte vorgeschlagen, aufweisend wenigstens ein elektronisches Steuergerät, insbesondere mit einem Flüssigkeitskühler, wenigstens einen Flächenkontaktwärmeaustauscher, der flächenförmig ausgebildet ist und dazu dient, die im Steuergerät entstehende Wärme abzuführen, eine Kühlflüssigkeit und wenigstens eine Verschlauchung, die insbesondere das Steuergerät mit dem Flächenkontaktwärmeaustauscher verbindet.
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Vorteilhaft hierbei ist, dass sich das Kühlsystem ohne größeren Vorbehalt an Bauraum in Kraftfahrzeugen integrieren lässt und zudem eine zuverlässige Kühlung des Steuergeräts bzw. dessen Elektronik sicherstellt. Es bedarf hierzu grundsätzlich keiner Veränderung an der Außenhaut des Kraftfahrzeugs. Das System kann daher sehr gut bei Sonderausstattung mit nur einer anteiligen Bestückung von Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Das Kühlsystem kommt zudem bevorzugt auch ohne Gebläselüfter aus, wodurch akustische Belastungen nicht anfallen.
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Durch das erfindungsgemäßen Kühlsystem sind bevorzugt ein oder mehrere Flächenkontaktwärmeaustauscher und ein oder mehrere Steuergeräte in einem Kühlkreislauf miteinander verbunden.
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Bei dem erfindungsgemäßen System wird die im Steuergerät erzeugte Wärme, die insbesondere durch das Vorhandensein von hochkomplexer, insbesondere rechenleistungsfähiger Elektronik, entsteht, über den Flächenkontaktwärmeaustauscher an die Umgebung bzw. an in der Umgebung befindliche Bauteile abgeführt. Hierzu nimmt bevorzugt die Kühlflüssigkeit, die durch das Kühlsystem bzw. durch das Steuergerät fließt, die im Steuergerät erzeugte Wärme auf und transportiert sie zum Flächenkontaktwärmeaustauscher. Über den Flächenkontaktwärmeaustauscher wird die Wärme dann an die Umgebung abgegeben. Idealerweise grenzt der Flächenkontaktwärmeaustauscher mit seiner flächigen Ausgestaltung mittelbar oder unmittelbar an ein Bauteil bzw. Element an. Hierbei handelt es sich bevorzugt um ein metallisches Bauteil, besonders bevorzugt um ein Karosserieteil.
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Im verbauten Zustand schmiegt sich der Flächenkontaktwärmeaustauscher idealerweise an das angrenzte Bauteil an. Es nimmt somit quasi die Form des Bauteils an.
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Das Kühlsystem eignet sich bevorzugt zum Verbau in einem Kraftfahrzeug.
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Die Verschlauchung verbindet die einzelnen Elemente des Kühlsystems miteinander. Die einzelnen Schläuche, die benachbarte Elemente miteinander verbinden, können unterschiedlich, insbesondere unterschiedlich lang, ausgebildet sein. Dies ist insbesondere davon abhängig, wie weit die Elemente voneinander beabstandet sein können bzw. müssen, um das System bestmöglich in ein Kraftfahrzeug integrieren zu können.
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Hierdurch lässt sich das erfindungsgemäße Kühlsystem bestmöglich in noch freien Bauraum einfügen.
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Die Verschlauchung sorgt insbesondere dazu, dass die einzelnen Elemente des Kühlsystems ohne weiteres in unterschiedlichen Bereichen, insbesondere in unterschiedlichen Bereichen eines Kraftfahrzeugs, angeordnet werden können. Hierdurch können die Elemente des Kühlsystems somit genau dort verbaut werden, wo sie ihre eigentliche Funktion bestmöglich wahrnehmen können. Das Steuergerät kann so beispielsweise in der Nähe von zu steuernden Elementen, insbesondere von Sensoren, bevorzugt von Umgebungssensoren, angeordnet sein. Der Flächenkontaktwärmeaustauscher ist bevorzugt dort angeordnet, wo eine gute Wärmeabgabe an die Umgebung erfolgen kann. Dies ist insbesondere in der Nähe von metallischen Karosseriebauteilen. Die Karosseriebauteile haben insbesondere einen unmittelbaren Kontakt zur Außenluft. Die Karosseriebauteile können ferner einen Kontakt zu Fahrzeugbereichen haben, die nicht durch Sonneneinstrahlung oder die wärmeabstrahlende, heiße Straßenoberfläche beeinträchtigt werden.
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Flächenförmig ist erfindungsgemäß insbesondere dahingehend zu verstehen, dass der Flächenkontaktwärmeaustauscher eine im Wesentlichen zwei dimensionale Ausdehnung aufweist. In einer Richtung weist der Flächenkontaktwärmeaustauscher eine sehr dünne Ausdehnung auf, wobei er in den anderen zwei Richtungen recht große Ausmaße aufweist.
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Bevorzugt ist der Flächenkontaktwärmeaustauscher als Wärmeaustauschmatte ausgebildet. Der Flächenkontaktwärmeaustauscher ist bevorzugt aus Kunststoff, Gummi oder auch aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium, ausgebildet. Der Flächenkontaktwärmeaustauscher kann aber auch aus einer Kombination aus unterschiedlichen Werkstoffen, insbesondere aus den zuvor genannten Werkstoffen, ausgebildet sein. Ist das erfindungsgemäße Kühlsystem in einem Fahrzeug verbaut, dann ist der Flächenkontaktwärmeaustauscher bevorzugt mittel- oder unmittelbar an einem Karosseriebauteil angebracht.
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Das Kühlsystem kann ferner eine Pumpe bzw. ein Pumpenaggregat für die Förderung der Kühlflüssigkeit aufweisen. Es handelt sich hierbei bevorzugt um eine elektrische Kühlmittelpumpe. Ferner kann das Kühlsystem auch ein Ausgleichs- bzw. Nachfüllbehälter aufweisen. Steigt der Bedarf an Kühlflüssigkeit bzw. -mittel bzw. sinkt der Bedarf, da entweder die Wärmeentwicklung im Steuergerät steigt bzw. sinkt, dann kann durch den Behälter die Menge an Kühlmittel angepasst werden.
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Bevorzugt ist der Flächenkontaktwärmeaustauscher elastisch ausgebildet. Elastisch im Sinne der Erfindung ist insbesondere dahingehend zu verstehen, dass der Flächenkontaktwärmeaustauscher biegsam bzw. flexible ausgebildet ist. Durch die elastische Ausgestaltung kann sich der Flächenkontaktwärmeaustauscher sehr gut an die Form der angrenzenden Bauteile, insbesondere Karosserieteile, anschmieden, wodurch eine sehr gute Wärmeabfuhr gewährleistet werden kann. Der Flächenkontaktwärmeaustauscher kann so plan wie auch gewölbt bzw. in Bereichen mit Erhebungen gut verbaut werden. Durch die Elastizität lässt sich der Flächenkontaktwärmeaustauscher besonders gut im Fahrzeuginnenbereich wie beispielsweise im Fußbereich und dort insbesondere im Bereich des Kardantunnels verlegen. Aber auch im Kofferraum, in der Reserveradmulde oder auf den Radkästen ist der Einbau sehr einfach möglich.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Flächenkontaktwärmeaustauscher verstärkt ausgebildet, bevorzugt ist der Flächenkontaktwärmeaustauscher an einer Außenfläche verstärkt ausgebildet. Die Verstärkung sorgt dafür, dass das System bzw. der Flächenkontaktwärmeaustauscher erhöhten mechanischen Belastungen - ohne besonders beschädigt zu werden - ausgesetzt werden kann.
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Vorteilhafterweise ist die Verstärkung genau dort angeordnet, von wo auch eine mechanische Belastung auf den Flächenkontaktwärmeaustauscher wirken kann. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Flächenkontaktwärmetauscher verdickt ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, dass der Flächenkontaktwärmetauscher ein verstärkendes Material aufweist. Auch kann zur mechanischen Verstärkung der Flächenkontaktwärmetauscher spezielle Abdeckungen aufweisen oder durch Platten bedeckt sein. Es kann sich hierbei beispielsweise um MDF-Platten oder auch Teppiche handeln. Die mechanische Verstärkung kann gleichzeitig auch als thermische bzw. akustische Isolierung dienen.
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Bevorzugt ist der Flächenkontaktwärmeaustauscher im wesentlich trapezförmig ausgebildet. Durch die trapezförmige Ausgestaltung lässt sich der Flächenkontaktwärmeaustauscher insbesondere in eine Reserveradmulde, die im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist, verbauen. Hierdurch erhält man eine innige Verbindung zwischen Flächenkontaktwärmeaustauscher und Reserveradmulde bzw. Kraftfahrzeug, wodurch eine sehr gute Wärmeabfuhr erreicht werden kann.
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In einer Ausgestaltung kann der Flächenkontaktwärmeaustauscher eine Fläche von größer als 2500 cm2, insbesondere ein Fläche von zumindest 5000 cm2 aufweisen. Durch die recht große Ausdehnung kann eine sichere Wärmeabfuhr der im Steuergerät erzeugten Wärme sichergestellt werden. Hierdurch kann eine thermische Überlastung des Steuergeräts und insbesondere der im Steuergerät verbauten Elektroniken verhindert werden. Werden mehrere Steuergeräte oder Steuergeräte mit noch höheren Verlustleistung gekühlt, kann die Fläche noch wachsen und/oder eine bessere thermische Anbindung z.B. durch eine Leitpaste zum Blech erfolgen.
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Bevorzugt ist das Kühlsystem als eigener Kühlkreislauf ausgebildet. Dies ist erfindungsgemäß insbesondere dahingehend zu verstehen, dass das Steuergerät nicht an anderen Kühlsystemen angeschlossen ist. Es ist autark. Dies bietet den Vorteil, dass beispielsweise die Förderung der Kühlflüssigkeit und damit insbesondere der Abtransport der Wärme aus dem Steuergerät, auf die vorherrschende Situation ganz individuell angepasst werden kann. Ist das Steuergerät gerade beispielsweise dabei sich aufzuheizen, da rechenintensive Operationen durchgeführt werden, dann kann dies zu einer unmittelbaren Erhöhung des Kühlflüssigkeitstransports in dem System führen, wodurch der Wärmeabtransport erhöht wird. Hierdurch kann die Temperatur des Steuergeräts im Wesentlichen konstant gehalten werden. Von Vorteil ist es, wenn die Förderleistung der Kühlflüssigkeit durch das Steuergerät selbst verändert wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass das Steuergerät beispielsweise erkennt, dass eine erhöhte Rechnerleistung durchgeführt wird. Die Info über die erhöhte Rechenleistung gibt das Steuergerät beispielsweise an das Kühlsystem bzw. an die Kühlmittelpumpe weiter, wodurch dann die Förderung der Kühlflüssigkeit erhöht wird.
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In einer Ausgestaltung weist das Kühlsystem eine Isolierung bzw. eine Isolierungsschicht auf. Es handelt sich insbesondere um eine Wärmeisolierung. Die Wärmeisolierung vermindert insbesondere stark eine Wärmeabgabe an eine Seite, z.B. zum Fußraum hin. Zudem kann durch die Isolierung auch das Eindringen von Außengeräusche beispielsweise in einen Fahrzeuginnenraum verringert werden. Für die Isolierung können Teppiche oder ähnliche Materialien zum Einsatz kommen. Die Isolierungen können auch noch zusätzliche mechanische Verstärkungen bzw. eine mechanische Verstärkungsschicht aufweisen. Idealerweise ist an einer Außenfläche des Flächenkontaktwärmeaustauschers eine thermische Isolation angeordnet.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Kühlsystem. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich insbesondere um ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen sowie ein Motorrad handeln. Denkbar sind aber auch Zugmaschinen, Omnibusse, Schienenfahrzeuge und Flugzeuge sowie Drohnen.
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Bevorzugt grenzt der Flächenkontaktwärmeaustauscher an ein Blechteil des Kraftfahrzeugs, insbesondere an ein Karosserieteil des Kraftfahrzeugs, an. Der Flächenkontaktwärmeaustauscher bildet somit im Wesentlichen eine flächige Verbindung mit dem Blechteil. Der Flächenkontaktwärmeaustauscher kann unmittelbar als auch mittelbar an das Karosserieteil bzw. das Blechteil angrenzen. Von Vorteil ist es, wenn der Flächenkontaktwärmeaustauscher mit dem Karosserieteil bzw. der Karosserie verklebt ist. Idealerweise handelt es sich um ein metallisches Karosserieteil. Von Vorteil ist es, wenn das Blechteil bzw. Karosserieteil nicht der prallen Sonne ausgesetzt ist. Die Blechteile bzw. Karosserieteile können mit weiteren Blechteilen bzw. Karosserieteilen, wie beispielsweise einem Unterbodenschutz, verbunden sein. Es ist aber auch möglich, dass sie zur Außenluft unmittelbar Verbindung haben.
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Der Flächenkontaktwärmeaustauscher ist bevorzugt an einem Bodenblech des Kraftfahrzeugs, in einem Kofferraum, in einem Kraftfahrzeuginnenraum, insbesondere im Fußbereich der Hintersitze, in einer Reserveradmulde oder an den Radkästen angeordnet.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Zeichnungen. Hierbei zeigen:
- 1a: eine schematische Explosionsdarstellung einer Anordnung eines erfindungsgemäßen Flächenkontaktwärmetauschers in einem Kofferraum mit einer Isolierung;
- 1b: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Flächenkontaktwärmetauschers in einem Kofferraum;
- 1c: eine schematische Darstellung eines in einem Kofferraum verbauten Flächenkontaktwärmetauschers;
- 2: eine schematische Darstellung eines Kofferraums;
- 3: eine schematische Darstellung eines Kühlsystems in einer Ausgestaltung;
- 4: eine schematische Darstellung eines Kühlsystems in einer weiteren Ausgestaltung;
- 5: eine schematische Darstellung eines Flächenkontaktwärmetauschers in einer Ausgestaltung;
- 6: ein schematischer Querschnitt eines Flächenkontaktwärmetauschers in einer Ausgestaltung;
- 7: eine schematische Darstellung eines Flächenkontaktwärmetauschers in einer weiteren Ausgestaltung;
- 8: eine schematische Schnittdarstellung eines Flächenkontaktwärmetauschers in Längsrichtung in einer Ausgestaltung;
- 9: eine schematische Schnittdarstellung eines Flächenkontaktwärmetauschers in Längsrichtung in einer weiteren Ausgestaltung;
- 10a: eine schematische Darstellung eines Flächenkontaktwärmetauschers in einer weiteren Ausgestaltung;
- 10b: eine schematische Darstellung eines Flächenkontaktwärmetauschers in einer weiteren Ausgestaltung;
- 11: eine Ansicht eines Fahrgastinnenraums.
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1a zeigt eine schematische Explosionsdarstellung einer Anordnung eines Flächenkontaktwärmetauschers 10 in einem Kofferraum 20 mit einer Isolierung 40. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 ist flächig ausgebildet. Wie in 1b zu erkennen ist, ist der Flächenkontaktwärmetauscher 10 unmittelbar an einem Bodenteil 22 im Kofferraum 20 angeordnet. Durch den unmittelbaren Kontakt kann eine sehr gute Wärmeabfuhr gewährleistet werden. Dies tritt insbesondere daher auf, dass das Blechteil 22 einen unmittelbaren Kontakt zur Außenluft hat. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 weist hier eine Ausnehmung auf, so dass er genau an die Reserveradmulde 21 angrenzt. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 ist aber grundsätzlich auf keine spezielle Form festgelegt, wesentlich ist nur, dass er derart ausgebildet ist, insbesondere flächig, dass durch ihn eine gute Wärmeableitung möglich ist. Es ist daher auch möglich, dass der Flächenkontaktwärmetauscher 10 als längliches Element ausgebildet ist und auf einem Radkasten 23 oder anderen Bauteilen bzw. Blechteile, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordnet sein kann. In 1c ist der Flächenkontaktwärmetauscher 10 durch die Isolierung 40 vom Innenraum des Kofferraums 20 abgedeckt. Die Isolierung 40 kann als mechanischer Schutz - sie dient hier also als Schutzschicht zwischen im Kofferraum befindlichen Sachen und den Flächenkontaktwärmetauscher 10 - auch als thermische bzw. akustische Isolierung dienen. Als Isolierung eignen sich beispielsweise MDF-Platten oder auch Teppiche. Denkbar ist auch, dass der Flächenkontaktwärmetauscher selbst eine mechanische Verstärkung umfasst.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Kofferraums. Es handelt sich hierbei im Wesentlichen um ein Temperaturbild.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlsystems 1 in einer Ausgestaltung. Das Kühlsystem 1 lässt sich ohne größeren Vorbehalt an Bauraum in Kraftfahrzeugen integrieren, es bedarf hierzu grundsätzlich keiner Veränderung an der Außenhaut des Kraftfahrzeugs. Das System kann daher sehr gut bei Sonderausstattung mit nur einer anteiligen Bestückung von Fahrzeugen genutzt werden. Das Kühlsystem kommt zudem auch ohne Gebläselüfter aus, wodurch akustische Belastungen nicht anfallen. Durch die Verwendung von möglichen Isolationen können Schwankungen in der Kühlmitteltemperatur unterbunden werden und es kann so auch das Eindringen von Außengeräusche in einen Fahrzeuginnenraum verringert werden. Das Kühlsystem 1 weist ein elektronisches Steuergerät 2 auf. Das Steuergerät 2 erzeugt beispielsweise durch das Vorhandensein von hochkomplexen Elektroniken, insbesondere rechenleistungsfähige Elektroniken, Wärme. Die damit verbundenen Verlustleistungen können durchaus im Bereich bis 100 W und mehr gehen. Damit die Funktion des Steuergeräts gewährleistet werden kann, muss dieses gekühlt werden, hierzu weist das Steuergerät 2 idealerweise einen Flüssigkeitskühler auf. Ferner sorgt eine Pumpe bzw. ein Pumpenaggregat 30 insbesondere für die Förderung der Kühlflüssigkeit. Es handelt sich hierbei bevorzugt um eine elektrische Kühlmittelpumpe 30. Ferner kann das Kühlsystem 1 auch ein Ausgleichs- bzw. Nachfüllbehälter 31 aufweisen. Steigt der Bedarf an bzw. sinkt der Bedarf an Kühlmittel, da entweder die Wärmeentwicklung im Steuergerät steigt bzw. sinkt, dann kann durch den Behälter 31 die Menge an Kühlmittel angepasst werden. Eine Verschlauchung 32 verbindet die einzelnen Elemente des Kühlsystems 1 miteinander. Die einzelnen Schläuche 32, die benachbarte Elemente miteinander verbinden, können unterschiedlich lang ausgebildet sein. Dies ist davon abhängig, wie weit die Elemente voneinander beabstandet sein können bzw. müssen, um das System bestmöglich in ein Kraftfahrzeug integrieren zu können. Hierdurch lässt sich freier Bauraum bestmöglich auszunutzen. Ferner weist das in 4 dargestellte System 1 einen Flächenkontaktwärmetauscher 10 auf. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 ist flächig ausgebildet. Er weist an seinen Querseiten Verteiler 12 auf. Diese sorgen insbesondere für die Verteilung der Kühlflüssigkeit in die Kanäle bzw. die Röhrchen 13. Die Verteiler sind bevorzugt über Anschlussstutzen 11 mit den Schläuchen 32 verbunden.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kühlsystems 1 in einer weiteren Ausgestaltung. Wie in 3 weist auch in 4 das System 1 ein Steuergerät 2, ein Pumpenaggregat 30, Ausgleichs- bzw. Nachfüllbehälter 31 sowie einen Flächenkontaktwärmetauscher 10 auf. Die einzelnen Elemente sind wiederum über Schläuche 32 miteinander verbunden. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 ist hierbei - wie bereits in den 1 gezeigt - im Kofferraum 20 angeordnet und grenzt dort bevorzugt unmittelbar an ein Bodenelement an. Die Verbindung kann durch eine Klebung herstellt sein. Über das Bodenelement, das bevorzugt aus Metall ist, wird insbesondere die Wärme, die die Kühlflüssigkeit beim Durchströmen des Steuergeräts aufgenommen hat, an die Fahrzeugumgebung abgeführt.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines Flächenkontaktwärmetauschers 10 in einer Ausgestaltung in Draufsicht. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 weist zwei Anschlussstutzen 11 auf, wobei der eine für den Einlauf und der andere für den Einlauf der Kühlflüssigkeit zuständig ist. Die Fließrichtung der Kühlflüssigkeit ist durch die Pfeile 14 dargestellt. In 5 fließt die Flüssigkeit durch Verteiler 12 von rechts oben im Zickzack nach rechts unten. Bevorzugt ist der Flächenkontaktwärmetauscher 10 im Endbereich, insbesondere an den Querseiten, abgedichtet.
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6 zeigt einen Querschnitt eines Flächenkontaktwärmetauschers 10 in einer Ausgestaltung. Zu erkennen sind die Verbindungsrohre 13. Diese verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander und weisen einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt auf. Die Verbindungsrohre 13 sind aber grundsätzlich auf keine feste Ausgestaltung festgelegt. Sie können auch rund oder oval oder andersförmig ausgebildet sein. Denkbar ist auch, dass sie kapillarähnlich ausgebildet sind. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 ist in 6 verstärkt ausgebildet. Hierdurch ist er vor mechanischen Belastungen geschützt. Vorteilhafterweise ist die Verstärkung dort angeordnet, von wo auch eine mechanische Belastung wirken kann. Dies kann dadurch erreicht werden, dass eine Seite des Flächenkontaktwärmetauschers 10 verdickt ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, dass der Flächenkontaktwärmetauscher 10 ein verstärkendes Material aufweist. Auch kann zur mechanischen Verstärkung der Flächenkontaktwärmetauscher spezielle Abdeckungen aufweisen oder durch Platten bedeckt sein. Von Vorteil ist es, wenn auf einer Oberfläche des Flächenkontaktwärmetauschers 10 noch ein Isolationsmaterial 40 angeordnet ist. Dieses dient insbesondere zur Wärmeisolierung. Es kann aber auch zur Schallisolierung dienen. Hierzu kommt bevorzugt ein Teppich 40 oder ein ähnliches Material bzw. Element zum Einsatz. Der Teppich kann auch noch eine mechanische Verstärkung bzw. eine mechanische Verstärkungsschicht aufweisen.
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7 zeigt eine schematische Darstellung eines Flächenkontaktwärmetauschers 10 in einer weiteren Ausgestaltung. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 ist bevorzugt als flächiges, elastisches Element ausgebildet. Dies ist erfindungsgemäß insbesondere dahingehend zu verstehen, dass sich der Flächenkontaktwärmetauscher 10 an die Formen der benachbarten Elemente anpassen bzw. anschmiegen kann. Hierdurch wird eine besonders gute Verbindung untereinander erreicht, wodurch eine gute Wärmeabfuhr ermöglicht werden kann. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 weist Anschlussstutzen 11 auf, wodurch die Kühlflüssigkeit in den Flächenkontaktwärmetauscher 10 ein- und wieder auslaufen kann. An den Querseiten des Flächenkontaktwärmetauschers 10 sind Verteiler 12 angeordnet. Diese sorgen insbesondere für eine Verteilung der Kühlflüssigkeit im Flächenkontaktwärmetauscher 10. Von dem Verteiler 12 wird die Kühlflüssigkeit in die Verbindungsrohre bzw. -kanäle 13 geführt.
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8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Flächenkontaktwärmetauschers 10 in Längsrichtung in einer weiteren Ausgestaltung. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 ist eben ausgebildet. Er eignet sich daher insbesondere für einen planen Einsatz. Zu erkennen sind an den Enden die Anschlussstutzen 11. Zwischen den Anschlussstutzen 11 verlaufen die Verbindungsrohre 13. Diese sind bevorzugt kapillarförmig ausbildet. Durch die kapillarförmige Ausgestaltung der Verbindungsrohre 13 wird der Flächenkontaktwärmetauscher 10 insbesondere zu einem Außenschall dämpfenden Gebilde.
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9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Flächenkontaktwärmetauschers 10 in Längsrichtung in einer weiteren Ausgestaltung. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 ist elastisch ausgebildet und weist eine Wölbung auf. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 kann daher bevorzugt vor den Rücksitzen im Fußraum verlegt werden und deckt dort den Kardantunnel an. Durch die elastische Ausgestaltung des Flächenkontaktwärmetauschers 10 kann dieser aber auch im nicht eingebauten Zustand eben ausgebildet sein und geht erst durch den Einbau in eine gewölbte Form über. Zum Schutz des Flächenkontaktwärmetauschers 10 vor mechanischen Belastungen kann dieses bevorzugt mechanisch verstärkt ausgebildet sein.
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10a zeigt eine schematische Darstellung eines Flächenkontaktwärmetauschers 10 in einer weiteren Ausgestaltung. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 weist eine im Wesentlichen trapezförmige Form aus. Der Vorteil an dieser Ausgestaltung ist, dass beim Zusammendrehen des Flächenkontaktwärmetauschers 10 ein kegelstumpfförmiges Teil entsteht, dies ist in 10b dargestellt. Durch diese Form kann sich der Flächenkontaktwärmetauscher 10 an eine Mantelfläche der Reserveradmulde 21 optimal anschmiegen, wodurch eine innige Verbindung entsteht. Hierdurch lässt sich eine hervorragende Wärmeableitung erreichen.
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11 zeigt eine Ansicht eines Fahrgastinnenraums. Im Fußbereich der Hintersitze ist ein Flächenkontaktwärmetauscher 10 darstellt. Dieser ist bevorzugt von einer Isolierung abgedeckt. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10 erstreckt sich von der einen Seite des Kraftfahrzeugs zur anderen Seite, wobei er über dem Kardantunnel angeordnet ist. Der Flächenkontaktwärmetauscher 10, der flächig ausgebildet ist, weist daher eine gewölbte Form auf. Indem der Flächenkontaktwärmetauscher 10 bevorzugt elastisch ausgebildet ist, ist ein Anschmiegen an den Fußraumboden bzw. an den Karosserieboden gewährleistet und eine Wärmeabfuhr nach unten ist sichergestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- (Kraftfahrzeug-)Kühlsystem
- 2
- elektronisches Steuergerät
- 10
- Flächenkontaktwärmetauscher
- 11
- Anschlussstutzen (Ein- und Auslaufanschluss)
- 12
- Verteiler des Flächenkontaktwärmetauschers zum Übergang an Einzelkanäle/-rohre
- 13
- Verbindungsrohre
- 14
- Kühlmittelflussrichtung
- 20
- Kofferraum
- 21
- Reserveradmulde
- 22
- Blechteil/Bodenteil (im Kofferraum)
- 23
- Radkasten
- 30
- Pumpe
- 31
- Ausgleichs-/Nachfüllbehälter
- 32
- Verschlauchung/ Schlauch
- 40
- Teppich/Isolation
