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Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher und eine Wärmetauscheranordnung. Der Wärmetauscher und die Wärmetauscheranordnung sind insbesondere Bestandteil eines Kühlkreislaufs für ein Kraftfahrzeug.
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Ein Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges umfasst regelmäßig eine Mehrzahl von Komponenten, die von einem durch den Kühlkreislauf zirkulierenden Wärmetauscherfluid durchströmt werden. Dabei werden die Komponenten temperiert, es wird also von der Komponente generierte Wärme abgeführt und die Komponente gekühlt oder der Komponente Wärme zugeführt und die Komponente damit erwärmt. Derartige Komponenten umfassen z. B. eine Verbrennungskraftmaschine, einen Abgasturbolader, einen Abgaskrümmer, eine Abgasrückführungsleitung, einen Ladeluftkühler, ggf. elektrische Komponenten wie elektrische Maschinen, Pulsrichter, Spannungsrichter, Leistungselektronik, etc.
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Der Kühlkreislauf weist weiter Wärmetauscher auf, über die Wärme mit der Umgebung (z. B. mit einem Luftstrom, der einen Wärmetauscherbereich des Wärmetauschers überströmt bzw. durchströmt) ausgetauscht wird. Dabei wird das Wärmetauscherfluid durch den Wärmetauscherbereich des Wärmetauschers, z. B. durch Rohre, geleitet, wobei der Wärmetauscherbereich, also z. B. die Rohre, von einem Luftstrom überströmt werden.
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Ein Wärmetauscher (z. B. ein Hauptwärmetauscher in einem Kühlkreislauf) kann einen Bypass für den Wärmetauscherbereich aufweisen, so dass das Wärmetauscherfluid keine Wärme an die Umgebung abführen kann. Damit kann eine schnellere Aufheizung bestimmter Komponenten des Kraftfahrzeugs erreicht werden. Für die Umschaltung zwischen Bypass und Wärmetauscherbereich wird ein Ventil, z. B. ein (temperaturgeregeltes) Thermostatventil, eingesetzt. Das Ventil ist regelmäßig außerhalb und im Zulauf eines Wärmetauschers angeordnet. Das Ventil wird damit insbesondere in Abhängigkeit von der Temperatur des Wärmetauscherfluids stromaufwärts des jeweiligen Wärmetauschers betätigt.
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Aus der
DE 10 2006 040 989 A1 ist ein Kühler (ein Wärmetauscher) mit integriertem Thermostat bekannt. Der Thermostat ist in einer Trennwand des Sammelkastens oder in einem Übergang zwischen Sammelkasten und Verteilkasten (verteilt das Kühlmittel über den Anströmquerschnitt des Wärmetauscherbereichs) angeordnet.
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Aus der
DE 31 17 543 A1 ist ein Wärmetauscher für einen Kühlkreislauf bekannt, wobei der Wärmetauscher einen Wasserkasten mit einem Einlauf- und einem Auslaufstutzen aufweist. Im Bereich des Einlaufstutzens ist ein temperaturabhängig schaltendes Ventil angeordnet, über das die Flüssigkeit durch verschiedene Flüssigkeitskreise in dem Wasserkasten geleitet werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik angeführten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine neue Anordnung eines Ventils für einen Wärmetauscher vorgeschlagen werden.
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Zur Lösung dieser Aufgaben trägt ein Wärmetauscher mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 sowie eine Wärmetauscheranordnung gemäß Patentanspruch 5 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Es wird ein Wärmetauscher vorgeschlagen, zumindest umfassend einen ersten Sammelkasten und einen Wärmetauscherbereich, wobei der Wärmetauscher zumindest einen Zulauf und einen Ablauf für ein Wärmetauscherfluid aufweist, die an dem ersten Sammelkasten angeordnet sind. In einem bestimmungsgemäßen Gebrauch weist der Wärmetauscher zumindest zwei Strömungspfade für das Wärmetauscherfluid auf, wobei ein erster Strömungspfad (nacheinander) über den Zulauf, in den ersten Sammelkasten und über den Wärmetauscherbereich hin zum Ablauf verläuft. Ein zweiter Strömungspfad verläuft (nacheinander) über den Zulauf und unter Umgehung des Wärmetauscherbereichs hin zum Ablauf. Der Wärmetauscher umfasst ein (Thermostat- oder durch einen Aktuator betätigbares) Ventil für eine (temperaturabhängige) Umschaltung zwischen dem ersten Strömungspfad und dem zweiten Strömungspfad, wobei das Ventil an einem stromabwärtigen Ende der Strömungspfade am Ablauf angeordnet ist.
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Der erste Sammelkasten bildet insbesondere einen Anströmquerschnitt des Wärmetauscherbereichs für das Wärmetauscherfluid aus. Der Wärmetauscherbereich wird insbesondere durch Rohrleitungen gebildet, die im Betrieb eines Kraftfahrzeuges von einem Fluidstrom (Gasstrom, insbesondere Umgebungsluft) überströmt werden. Über den Wärmetauscherbereich erfolgt ein Austausch von Wärme zwischen dem Wärmetauscherfluid und der Umgebung.
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Der erste Strömungspfad führt insbesondere über den Wärmetauscherbereich, so dass Wärme zwischen dem Wärmetauscherfluid und der Umgebung übertragen werden kann. Der zweite Strömungspfad führt insbesondere am Wärmetauscherbereich vorbei (und bildet so einen Bypass für den Wärmetauscherbereich), so dass keine Wärme zwischen dem Wärmetauscherfluid und der Umgebung übertragen werden kann, zumindest nicht im Wärmetauscherbereich.
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Der zweite Strömungspfad führt insbesondere durch den ersten Sammelkasten.
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Das Ventil ist insbesondere in dem Wärmetauscher angeordnet bzw. mit diesem integriert ausgeführt. Das Ventil ist insbesondere also nicht beabstandet von dem Wärmetauscher in einer Leitung, die den Ablauf mit einer weiteren Komponente eines Kühlkreislaufs verbindet, angeordnet.
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Das Ventil ist an einem stromabwärtigen Ende der Strömungspfade am Ablauf angeordnet.
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Insbesondere ist das Ventil ein Thermostatventil oder ein durch einen Aktuator betätigbares Ventil. Der Aktuator kann in Abhängigkeit von einer gemessenen Temperatur das Ventil betätigen.
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Die Anordnung am Ablauf ermöglicht, dass das Ventil in Abhängigkeit von der Temperatur des Wärmetauscherfluids stromabwärts des Wärmetauschers (mit Bypass) geschaltet werden kann. Damit kann insbesondere die Temperatur einer Komponente geregelt werden, die durch einen stromabwärts des Wärmetauschers angeordneten weiteren Wärmetauscher (ohne Bypass) temperiert wird.
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Insbesondere ist das Ventil so angeordnet, dass das Wärmetauscherfluid entweder ausschließlich entlang des ersten Strömungspfads (erste Position des Ventils) oder ausschließlich entlang des zweiten Strömungspfads (zweite Position) strömt. Insbesondere verschließt das Ventil immer den jeweiligen anderen Strömungspfad (ist der erste Strömungspfad geöffnet, ist der zweite geschlossen und umgekehrt). Insbesondere ist das Ventil zwischen der ersten Position und der zweiten Position frei verstellbar, so dass unterschiedliche (und regelbare) Volumenströme auch gleichzeitig entlang der Strömungspfade geführt werden können.
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Insbesondere weist der Wärmetauscher einen zweiten Sammelkasten und der erste Sammelkasten eine Trennwand auf. Der erste Strömungspfad verläuft über den Zulauf, in einen ersten Teilbereich des ersten Sammelkastens und über einen ersten Bereich des Wärmetauscherbereichs hin zum zweiten Sammelkasten und über einen zweiten Bereich des Wärmetauscherbereichs zu einem zweiten Teilbereich des ersten Sammelkastens und hin zum Ablauf.
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Die Trennwand teilt den ersten Sammelkasten in einen ersten Teilbereich (Hinströmbereich, mit dem Zulauf unmittelbar verbunden) und einen zweiten Teilbereich (Rückströmbereich, mit dem Ablauf unmittelbar verbunden) auf. Damit kann der Wärmetauscherbereich z. B. U-förmig durchströmt werden, wobei im zweiten Sammelkasten die Strömungsrichtung des Wärmetauscherfluids umgeleitet wird.
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Insbesondere verläuft der zweite Strömungspfad (unter Umgehung des Wärmetauscherbereichs) über den Zulauf, in den ersten Teilbereich und über die Trennwand in den zweiten Teilbereich und hin zum Ablauf (und bildet einen Bypass für den Wärmetauscherbereich). Insbesondere ist ein Kanal vorgesehen. Der Kanal ist insbesondere im zweiten Teilbereich vorgesehen, so dass im zweiten Teilbereich der erste Strömungspfad und der zweite Strömungspfad voneinander getrennt angeordnet sind. Insbesondere werden die Strömungspfade, stromabwärts des ersten Teilbereichs, erst wieder im Ventil und/oder im Ablauf zusammengeführt.
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Es wird eine Wärmetauscheranordnung vorgeschlagen, zumindest umfassend einen ersten Wärmetauscher und einen zweiten Wärmetauscher, die entlang einer Strömungsrichtung nacheinander von einem gemeinsamen Wärmetauscherfluid durchströmbar sind bzw. im bestimmungsgemäßen Gebrauch durchströmt werden. Zumindest der erste Wärmetauscher (ist der beschriebene Wärmetauscher oder weist) zumindest einen ersten Sammelkasten und einen Wärmetauscherbereich auf, wobei der erste Wärmetauscher zumindest einen Zulauf und einen Ablauf für ein Wärmetauscherfluid aufweist, die an dem ersten Sammelkasten angeordnet sind. In einem bestimmungsgemäßen Gebrauch weist der erste Wärmetauscher zumindest zwei Strömungspfade für das Wärmetauscherfluid auf, wobei ein erster Strömungspfad (nacheinander) über den Zulauf, in den ersten Sammelkasten und über den Wärmetauscherbereich hin zum Ablauf verläuft. Ein zweiter Strömungspfad verläuft (nacheinander) über den Zulauf und unter Umgehung des Wärmetauscherbereichs hin zum Ablauf.
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Der erste Wärmetauscher umfasst ein (Thermostat- oder durch einen Aktuator betätigbares) Ventil für eine (temperaturabhängige) Umschaltung zwischen dem ersten Strömungspfad und dem zweiten Strömungspfad, wobei das Ventil an einem stromabwärtigen Ende der Strömungspfade am Ablauf und entlang der Strömungsrichtung zwischen dem Wärmetauscherbereich des ersten Wärmetauschers und dem zweiten Wärmetauscher angeordnet ist.
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Insbesondere weist der zweite Wärmetauscher keinen Bypass zur Umgehung des Wärmetauscherbereichs des zweiten Wärmetauschers auf.
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Die Anordnung des Ventils am Ablauf des ersten Wärmetauschers ermöglicht insbesondere, dass das Ventil in Abhängigkeit von der Temperatur des Wärmetauscherfluids stromabwärts des ersten Wärmetauschers (mit Bypass) geschaltet werden kann. Damit kann insbesondere die Temperatur einer Komponente geregelt werden, die durch den stromabwärts des ersten Wärmetauschers angeordneten zweiten Wärmetauscher (ohne Bypass) temperiert wird.
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Insbesondere ist der zweite Wärmetauscher zur Temperierung eines Ladeluftkühlers vorgesehen. Über einen Ladeluftkühler kann insbesondere die Ladeluft einer Verbrennungskraftmaschine (z. B. die von einem Abgasturbolader verdichtete und dabei erwärmte Umgebungsluft, die mindestens einer Brennkammer einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird) temperiert werden.
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Diese Anordnung ermöglicht, dass gerade in einer Aufwärmphase einer Verbrennungskraftmaschine die Temperatur des Ladeluftkühlers im Hinblick auf Emissionen der Verbrennungskraftmaschine (genau) geregelt werden kann. Die Umschaltung zwischen den Strömungspfaden durch den ersten Wärmetauscher erfolgt damit in Abhängigkeit von einer Temperatur des Wärmetauscherfluids stromabwärts des ersten Wärmetauschers.
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Insbesondere ist der erste Wärmetauscher zur Temperierung einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, z. B. zur Temperierung eines Ölkühlers bzw. zur Temperierung des Zylinderkopfes bzw. des Motorblocks der Verbrennungskraftmaschine.
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Insbesondere ist die Verbrennungskraftmaschine ein Dieselmotor.
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Es wird weiter ein Verfahren zur Steuerung der beschriebenen Kühlanordnung vorgeschlagen, wobei der zweite Wärmetauscher zur Temperierung einer Komponente eines Kraftfahrzeuges (z. B. eines Ladeluftkühlers) vorgesehen ist. Eine Durchströmung des ersten Wärmetauschers durch das Wärmetauscherfluid entlang des ersten Strömungspfades und entlang des zweiten Strömungspfades wird über das Ventil und in Abhängigkeit von einer Soll-Temperatur der Komponente (z. B. des Ladeluftkühlers) geregelt.
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Das Ventil kann so eingestellt sein, bzw. betätigt werden, dass eine Umschaltung zwischen den Strömungspfaden in Abhängigkeit von einer Soll-Temperatur der Komponente erfolgt.
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Gerade in der Aufwärmphase eines Dieselmotors kann es sinnvoll sein, die Ladeluft möglichst schnell vorzuwärmen, so dass Emissionen nach einem Kaltstart verringert werden können. Für diese Vorwärmung ist es erforderlich, einen Ladeluftkühler möglichst schnell gemäß einer vorgegebenen Temperatur (Soll-Temperatur) zu temperieren. Es wird daher vorgeschlagen, dass das Ventil in derartigen Betriebspunkten den zweiten Strömungspfad nutzt und damit eine Abkühlung des Wärmetauscherfluids im Wärmetauscherbereich vermeidet. Ist die vorgegebene Temperatur erreicht, kann erneut der erste Strömungspfad beaufschlagt und so die Temperatur des Wärmetauscherfluids gesenkt werden.
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Die Ausführungen zum Wärmetauscher sind insbesondere auf die Wärmetauscheranordnung und das Verfahren übertragbar und jeweils umgekehrt.
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Das Ventil ist insbesondere ein Thermostatventil, das bevorzugt (ausschließlich) in Abhängigkeit von einer am Ventil vorliegenden Temperatur des Wärmetauscherfluids schaltet. Das Ventil kann alternativ oder zusätzlich durch einen Aktuator betätigt werden, wobei der Aktuator in Abhängigkeit von einer gemessenen Temperatur das Ventil betätigt.
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Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.
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Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
- 1: eine Wärmetauscheranordnung in einer perspektivischen Ansicht;
- 2: den ersten Wärmetauscher nach 1 in einer Ansicht entlang des Schnitts II-II; und
- 3: den ersten Wärmetauscher nach 1 in einer Ansicht entlang des Schnitts III-III.
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Die 1 zeigt eine Wärmetauscheranordnung 17 in einer perspektivischen Ansicht. Die Wärmetauscheranordnung 17 umfasst einen ersten Wärmetauscher 1 und einen zweiten Wärmetauscher 18, die entlang einer Strömungsrichtung 19 nacheinander von einem gemeinsamen Wärmetauscherfluid 6 durchströmbar sind bzw. im bestimmungsgemäßen Gebrauch durchströmt werden. Der erste Wärmetauscher 1 weist einen ersten Sammelkasten 2 und einen Wärmetauscherbereich 3 auf, wobei der erste Wärmetauscher 1 einen Zulauf 4 und einen Ablauf 5 für ein Wärmetauscherfluid 6 aufweist, die an dem ersten Sammelkasten 2 angeordnet sind. In einem bestimmungsgemäßen Gebrauch weist der erste Wärmetauscher 1 genau zwei Strömungspfade 7, 8 für das Wärmetauscherfluid 6 auf, wobei ein erster Strömungspfad 7 nacheinander über den Zulauf 4, in den ersten Sammelkasten 2 und über den Wärmetauscherbereich 3 hin zum Ablauf 5 verläuft. Ein zweiter Strömungspfad 8 verläuft nacheinander über den Zulauf 4 und unter Umgehung des Wärmetauscherbereichs 3 hin zum Ablauf 5. Der erste Wärmetauscher 1 umfasst ein Ventil 9 für eine temperaturabhängige Umschaltung zwischen dem ersten Strömungspfad 7 und dem zweiten Strömungspfad 8. Das Ventil 9 ist an einem stromabwärtigen Ende 10 der Strömungspfade 7, 8 am Ablauf 5 und entlang der Strömungsrichtung 19 zwischen dem Wärmetauscherbereich 3 des ersten Wärmetauschers 1 und dem zweiten Wärmetauscher 18 angeordnet.
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Der Wärmetauscher 1 weist einen zweiten Sammelkasten 11 und der erste Sammelkasten 2 eine Trennwand 12 auf. Der erste Strömungspfad 7 verläuft über den Zulauf 4, in einen ersten Teilbereich 13 des ersten Sammelkastens 2 und über einen ersten Bereich 14 des Wärmetauscherbereichs 3 hin zum zweiten Sammelkasten 11 und über einen zweiten Bereich 15 des Wärmetauscherbereichs 3 zu einem zweiten Teilbereich 16 des ersten Sammelkasten 2 und hin zum Ablauf 5.
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Der zweite Wärmetauscher 18 weist keinen Bypass zur Umgehung des Wärmetauscherbereichs 3 des zweiten Wärmetauschers 18 auf.
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Die Anordnung des Ventils 9 am Ablauf 5 des ersten Wärmetauschers 1 ermöglicht, dass das Ventil 9 in Abhängigkeit von der Temperatur des Wärmetauscherfluids 6 stromabwärts des ersten Wärmetauschers 1 mit Bypass geschaltet werden kann. Damit kann insbesondere die Temperatur einer Komponente 21 geregelt werden, die durch den stromabwärts des ersten Wärmetauschers 1 angeordneten zweiten Wärmetauscher 18 (ohne Bypass) temperiert wird.
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Der zweite Wärmetauscher 18 ist zur Temperierung eines Ladeluftkühlers 20 vorgesehen. Über einen Ladeluftkühler 20 kann die Ladeluft einer Verbrennungskraftmaschine (z. B. die von einem Abgasturbolader verdichtete und dabei erwärmte Umgebungsluft, die mindestens einer Brennkammer einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird) temperiert werden.
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Diese Anordnung ermöglicht, dass gerade in einer Aufwärmphase einer Verbrennungskraftmaschine die Temperatur des Ladeluftkühlers 20 im Hinblick auf Emissionen der Verbrennungskraftmaschine (genau) geregelt werden kann. Die Umschaltung zwischen den Strömungspfaden 7, 8 durch den ersten Wärmetauscher 1 erfolgt damit in Abhängigkeit von einer Temperatur des Wärmetauscherfluids 6 stromabwärts des ersten Wärmetauschers 1.
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2 zeigt den ersten Wärmetauscher 1 nach 1 in einer Ansicht entlang des Schnitts II-II. Auf die Ausführungen zu 1 wird verwiesen.
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Der erste Wärmetauscher 1 umfasst einen ersten Sammelkasten 2 und einen Wärmetauscherbereich 3, wobei der Wärmetauscher 1 einen Zulauf 4 und einen Ablauf 5 für ein Wärmetauscherfluid 6 aufweist, die an dem ersten Sammelkasten 2 angeordnet sind. In einem bestimmungsgemäßen Gebrauch weist der Wärmetauscher 1 zwei Strömungspfade 7, 8 für das Wärmetauscherfluid 6 auf, wobei ein erster Strömungspfad 7 nacheinander über den Zulauf 4, in den ersten Sammelkasten 2 und über den Wärmetauscherbereich 3 hin zum Ablauf 5 verläuft. Ein zweiter Strömungspfad 8 verläuft nacheinander über den Zulauf 4 und unter Umgehung des Wärmetauscherbereichs 3 hin zum Ablauf 5. Der Wärmetauscher 1 umfasst ein Ventil 9 für eine Umschaltung zwischen dem ersten Strömungspfad 7 und dem zweiten Strömungspfad 8, wobei das Ventil 9 an einem stromabwärtigen Ende 10 der Strömungspfade 7, 8 am Ablauf 5 angeordnet ist.
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Der erste Sammelkasten 2 bildet einen Anströmquerschnitt des Wärmetauscherbereichs 3 für das Wärmetauscherfluid 6 aus. Der Wärmetauscherbereich 3 wird durch Rohrleitungen gebildet, die im Betrieb eines Kraftfahrzeuges von einem Fluidstrom (Gasstrom, insbesondere Umgebungsluft) überströmt werden. Über den Wärmetauscherbereich 3 erfolgt ein Austausch von Wärme zwischen dem Wärmetauscherfluid 6 und der Umgebung.
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Der erste Strömungspfad 7 führt über den Wärmetauscherbereich 3, so dass Wärme zwischen dem Wärmetauscherfluid 6 und der Umgebung übertragen werden kann. Der zweite Strömungspfad 8 führt durch den ersten Sammelkasten 2 und am Wärmetauscherbereich 3 vorbei und bildet so einen Bypass für den Wärmetauscherbereich 3, so dass keine Wärme zwischen dem Wärmetauscherfluid 6 und der Umgebung übertragen werden kann, zumindest nicht im Wärmetauscherbereich 3.
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Das Ventil 9 ist in dem Wärmetauscher 1 angeordnet bzw. mit diesem integriert ausgeführt. Das Ventil 9 ist so angeordnet, dass das Wärmetauscherfluid 6 entweder ausschließlich entlang des ersten Strömungspfads 7 oder ausschließlich entlang des zweiten Strömungspfads 8 strömt. Dabei verschließt das Ventil 9 immer den jeweiligen anderen Strömungspfad 7, 8 (ist der erste Strömungspfad 7 geöffnet, ist der zweite Strömungspfad 8 geschlossen und umgekehrt).
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Der Wärmetauscher 1 weist einen zweiten Sammelkasten 11 und der erste Sammelkasten 2 eine Trennwand 12 auf. Der erste Strömungspfad 7 verläuft über den Zulauf 4, in einen ersten Teilbereich 13 des ersten Sammelkastens 2 und über einen ersten Bereich 14 des Wärmetauscherbereichs 3 hin zum zweiten Sammelkasten 11 und über einen zweiten Bereich 15 des Wärmetauscherbereichs 3 zu einem zweiten Teilbereich 16 des ersten Sammelkasten 2 und hin zum Ablauf 5.
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Die Trennwand 12 teilt den ersten Sammelkasten 2 in einen ersten Teilbereich 13 und einen zweiten Teilbereich 16 auf. Damit kann der Wärmetauscherbereich 3 U-förmig durchströmt werden, wobei im zweiten Sammelkasten 11 die Strömungsrichtung 19 des Wärmetauscherfluids 6 umgeleitet wird.
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Der zweite Strömungspfad 8 verläuft unter Umgehung des Wärmetauscherbereichs 3 über den Zulauf 4, in den ersten Teilbereich 13 und über die Trennwand 12 in den zweiten Teilbereich 16 und hin zum Ablauf 5 und bildet einen Bypass für den Wärmetauscherbereich 3. In dem zweiten Teilbereich 16 ist ein Kanal 24 gebildet, so dass der zweite Strömungspfad 8 erst in dem Ablauf 5 wieder mit dem ersten Strömungspfad 7 zusammengeführt ist.
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3 zeigt den ersten Wärmetauscher 1 nach 1 in einer Ansicht entlang des Schnitts III-III. Auf die Ausführungen zu 1 und 2 wird verwiesen.
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Das Ventil 9 ist in dem Wärmetauscher 1 angeordnet bzw. mit diesem integriert ausgeführt. Das Ventil 9 ist an einem stromabwärtigen Ende 10 der Strömungspfade 7, 8 am Ablauf 5 und entlang der Strömungsrichtung 19 zwischen dem Wärmetauscherbereich 3 des ersten Wärmetauschers 1 und dem zweiten Wärmetauscher 18 angeordnet.
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Das Ventil 9 ist so angeordnet, dass das Wärmetauscherfluid 6 entweder ausschließlich entlang des ersten Strömungspfads 7 oder ausschließlich entlang des zweiten Strömungspfads 8 strömt. Dabei verschließt das Ventil 9 immer den jeweiligen anderen Strömungspfad 7, 8 (hier ist der zweite Strömungspfad 8 geöffnet und der erste Strömungspfad 7 geschlossen).
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Das Ventil 9 umfasst eine drehbare Hülse 22 mit Öffnungen 23, wobei über jeweils eine Öffnung 23 der erste Strömungspfad 7 oder der zweite Strömungspfad 8 ausgewählt werden kann. Das Wärmetauscherfluid 6 strömt aus dem Kanal 24 und über die Öffnung 23 entlang des zweiten Strömungspfads 8 in das Ventil 9 ein und wird über das Ventil 9 hin zum Ablauf 5 geleitet.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Wärmetauscherfluid 6 entlang des ersten Strömungspfads 7 aus dem zweiten Teilbereich 16 über die Öffnung 23 in das Ventil 9 bzw. hin zum Ablauf 5 strömen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wärmetauscher
- 2
- erster Sammelkasten
- 3
- Wärmetauscherbereich
- 4
- Zulauf
- 5
- Ablauf
- 6
- Wärmetauscherfluid
- 7
- erster Strömungspfad
- 8
- zweiter Strömungspfad
- 9
- Ventil
- 10
- Ende
- 11
- zweiter Sammelkasten
- 12
- Trennwand
- 13
- erster Teilbereich
- 14
- erster Bereich
- 15
- zweiter Bereich
- 16
- zweiter Teilbereich
- 17
- Wärmetauscheranordnung
- 18
- zweiter Wärmetauscher
- 19
- Strömungsrichtung
- 20
- Ladeluftkühler
- 21
- Komponente
- 22
- Hülse
- 23
- Öffnung
- 24
- Kanal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006040989 A1 [0005]
- DE 3117543 A1 [0006]
