DE1096391B - Kreuzstrom-Roehrenwaermetauscher, dessen Rohre zur Haelfte in der einen und zur Haelfte in entgegengesetzter Richtung durchstroemt werden - Google Patents

Description

• Kreuzstrom-Röhrenwärmetauscher, dessen Rohre zur Hälfte in der einen und zur Hälfte in entgegengesetzter Richtung durchströmt werden Die Erfindung betrifft einen nach dem Querstromprinzip arbeitenden und ein Rohrsystem darstellenden Wärmetauscher, insbesondere einen im Kühlluftstrom einer luftgekühlten Brennkraftmaschine liegenden Ladeluftkühler, bei dem die Hälfte der insgesamt vorhandenen Rohre, gleichmäßig über die Stirnfläche des Wärmetauschers verteilt, von dem einen der Wärmetauschmittel in der einen Richtung und die restlichen Rohre, ebenfalls gleichmäßig über die Stirnfläche des Wärmetauschers verteilt, in entgegengesetzter Richtung durchströmt werden.
• Ein solcher Wärmetauscher hat den Vorteil, daß dem ihn quer anströmenden Wärmetauschmittel über dessen ganzen, der Stirnfläche des Wärmetauschers entsprechenden Strömungsquerschnitt je Flächeneinheit die gleiche oder annähernd gleiche Wärmemenge zugeführt oder entzogen wird. Bei einem bekannten Wasserrückkühler dieser Art tritt das Wasser auf der einen Seite des Wärmetauschers in die Hälfte der insgesamt vorhandenen Rohre ein, wird auf der gegenüberliegenden Seite um 180° in die restlichen Rohre umgelenkt und durch diese zur Eintrittsseite zurückgeleitet. Jeder Teilstrom durchquert den Kühler also zweimal. Dies ist insofern ein Nachteil, als sich insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten in den Rohren Druckverluste in einem Ausmaß einstellen, wie sie in vielen Fällen, beispielsweise bei Ladeluftkühlern von Brennkraftmaschinen, nicht in Kauf genommen werden können. Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die die eine Hälfte der Rohre durchströmende Menge des Wärmetauschmittels dem Wärmetauscher auf der einen Seite und die die übrigen Rohre durchströmende Menge auf der gegenüberliegenden Seite zugeführt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher durchquert diesen jeder Teilstrom nur einmal, so daß die Druckverluste entsprechend geringer sind als bei dem bekannten Wärmetauscher.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Gezeigt ist ein Ladeluftkühler für eine luftgekühlte Brennkraftmaschine sowie die Anordnung des Kühlers an der Maschine.
• Abb.1 zeigt den schematisch gezeichneten Ladeluftkühler in Draufsicht in Richtung der ihn anströmenden Kühlluft; Abb. 2 stellt einen Schnitt nach der Linie II-II durch den in Abb. 1 gezeigten Kühler; Abb. 3 und 4 zeigen in Draufsicht und Stirnansicht eine Brennkraftmaschinenanlage mit angebautem Kühler nach den Abb. 1 und 2.
• Der in Abb. 1 schematisch dargestellte Ladeluftkühler besteht aus einer Anzahl quer verlaufender Rohre 1 bzw. 2, die durch senkrecht verlaufende Stege 3 auf Abstand voneinander gehalten werden. Es sind der Übersichtlichkeit halber oben und unten nur je zwei Rohre angedeutet. Wie aus Abb.2 zu ersehen ist, besteht der Kühler grundsätzlich aus zwei strömungsmäßig voneinander getrennten, sowohl in der Höhe des Kühlers als auch in dessen ineinander verschachtelt angeordneten Rohrsystemen. Die das eine System bildenden Rohre 1 verbinden eine mit einem Eintrittsstutzen 6 für die Ladeluft versehene Kammer 7 mit einer einen Austrittsstutzen 4 aufweisenden Kammer 5. Entsprechend verbinden die das andere System bildenden Rohre 2 eine ebenfalls mit einem Eintrittsstutzen 10 für die Ladeluft versehene Kammer 11 mit einer einen Austrittsstutzen 8 aufweisenden Kammer 9. Durch die Stutzen 6 und 10 tritt je die Hälfte der, wie hier nicht gezeigt, vor dem Kühler gegabelt ausströmenden Ladeluft in den Kühler ein. Die durch den Stutzen 6 in die Kammer 7 eintretende heiße Ladeluft strömt durch die von der Kühlluft, wie durch Pfeilrichtung angedeutet, rechtwinklig angeströmten Rohre 1 von rechts nach links, sammelt sich in der Kammer 5 und strömt durch den Stutzen 4 ab. In genau entgegengesetzter Richtung durchströmt die durch den Stutzen 10 in die Kammer 11 eintretende heiße Ladeluft den Kühler durch die Rohre 2, so daß die Kühlluft beim Passieren der Zwischenräume zwischen den Rohren des Kühlers über den ganzen anströmenden Querschnitt gleichmäßig erwärmt wird.
• Abb.3 zeigt den Kühler nach den Abb. 1 und 2, angebaut an eine achtzylindrige luftgekühlte Brennkraftmaschine 12, bei der je vier Zylinder 13, 14, 15 und 16 bzw. 17, 18, 19 und 20 in zwei in V -Form züieinander angeordneten Reihen zusammengefaßt sind. Es handelt sich um eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit einem durch eine Abgasturbine angetriebenen Lader 21 mit zwei Förderleitungen 22 und 23, von denen jeweils eine an ein Rohrsystem des im Kühlluftstrom für die Zylinder liegenden Kühlers 24 angeschlossen ist. Die Förderleitung 22 ist an die Kammer 7 angeschlossen und die Förderleitung 23 an die Kammer 11. Die durch die Leitung 22 zugeführte Ladeluft tritt abgekühlt aus der Kammer 5 aus und strömt durch die Leitung 25 den Einlaßöffnungen der Zylinder 17 bis 20 zu. Die durch die Leitung 23 dem Kühler zugeförderte Ladeluft gelangt abgekühlt in die Kammer 9 und von dort aus in die zu den Einlaßöffnungen 13 bis 16 führende Leitung 26.
• Abb. 4 zeigt die Brennkraftmaschine nach Abb. 3 in Draufsicht auf die Stirnseite in Richtung des Kühlluftstromes.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Nach dem Querstromprinzip arbeitender und ein Rohrsystem darstellender Wärmetauscher, insbesondere ein im Kühlluftstrom einer luftgekühlten Brennkraftmaschine liegender Ladeluftkühler, bei dem die Hälfte der insgesamt vorhandenen Rohre, gleichmäßig über die Stirnfläche des Wärmetauschers verteilt, von dem einen der Wärmetauschmittel in der einen Richtung und die restlichen Rohre, ebenfalls gleichmäßig über die Stirnfläche des Wärmetauschers verteilt, in entgegengesetzter Richtung durchströmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die die eine Hälfte der Rohre durchströmende Menge des Wärmetauschmittels dem Wärmetauscher auf der einen Seite und die die übrigen Rohre durchströmende Menge auf der gegenüberliegenden Seite zugeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 298 895.