DE112014001101T5

DE112014001101T5 - Kühleranordnung in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE112014001101T5
Application number: DE112014001101.0T
Authority: DE
Inventors: Andreas Strömberg; Zoltan Kardos
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-12-17
Also published as: WO2014163559A1; SE538362C2; SE1350413A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühleranordnung für ein Fahrzeug (1). Die Kühleranordnung umfasst einen mit einem Einlauftank (3a) zur Aufnahme eines ersten zu kühlenden Mediums, einem Kühlabschnitt (3b), in dem das erste Medium durch Luft gekühlt wird, die durch den Kühlabschnitt (3b) strömt, und einem Auslauftank (3c), durch den das gekühlte erste Medium vom ersten Kühler (3) herausgeleitet wird, ausgestatteten ersten Kühler (3) und einen mit einem Einlauftank (4a) zur Aufnahme eines zweiten zu kühlenden Mediums, einem Kühlabschnitt (4b), in dem das zweite Medium durch Luft gekühlt wird, die durch den Kühlabschnitt (4b) strömt, und einem Auslauftank (4c), durch den das gekühlte zweite Medium vom zweiten Kühler (3) herausgeleitet wird, ausgestatteten zweiten Kühler (3). Der erste Kühler (3) und der zweite Kühler (4) weisen die Form von separaten Einheiten auf. Der erste Kühler (3) umfasst ein Rohrelement (12, 14), das sich durch wenigstens einen der Tanks (3a, 3c) erstreckt und zum Befördern des zweiten Mediums zwischen einer Seite des Tanks des ersten Kühlers (3a, 3c) und einer gegenüberliegenden Seite des Tanks des ersten Kühlers (3a, 3c), an welcher der zweite Kühler (4) angeordnet ist, ausgebildet ist.

Description

Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühleranordnung in einem Kraftfahrzeug gemäß der Einleitung von Anspruch 1.
Insbesondere schwere Kraftfahrzeuge können mit einer Vielzahl von luftgekühlten Kühlern zum Kühlen verschiedener Medien wie Kühlmittel, Ladeluft, rückgeführte Abgase usw. ausgestattet sein. Luftgekühlte Kühler sind üblicherweise in einem Luftdurchlass an einem Vorderteil eines Kraftfahrzeugs angeordnet, wo die verschiedenen Medien durch Luft gekühlt werden, die von einem Kühlergebläse angesaugt wird. Der Platz am Vorderteil des Fahrzeugs ist beschränkt und die Kapazität eines Kühlers ist mit seiner Größe verknüpft. Das Kühlen eines Verbrennungsmotors umfasst die Verwendung eines Kühlkreises mit einem umgewälzten Kühlmittel, das eine relativ hohe Temperatur aufweist. Dieser Kühlmittelkreis kann als Hochtemperatur-Kühlkreis bezeichnet werden. Ein Niedertemperatur-Kühlkreis kann zum Kühlen anderer Komponenten eines Fahrzeugs verwendet werden, die ein Kühlen auf eine niedrigere Temperatur als der Verbrennungsmotor erfordern. Der Kühler des Niedertemperatur-Kühlkreises ist vor dem Kühler des Hochtemperatur-Kühlkreises im Luftdurchlass am Vorderteil des Fahrzeugs angeordnet, so dass das Kühlmittel im Niedertemperatur-Kühlkreis von Luft mit einer niedrigeren Temperatur gekühlt wird als das Kühlmittel im Hochtemperatur-Kühlkreis. Der Kühler des Hochtemperatur-Kühlkreises, der den Verbrennungsmotor kühlt, braucht eine hohe Kapazität und ist daher relativ groß. Das Befördern von Kühlmittel zu einem vorderen Kühler für einen Niedertemperatur-Kühlkreis erfordert das Montieren von Kühlmittelleitungen, die sich um den Kühler des Hochtemperatur-Kühlkreises erstrecken. Solche Kühlmittelleitungen nehmen Platz neben dem Kühler des Hochtemperatur-Kühlkreises ein. Sie schränken daher die Breite und somit die Kapazität des Kühlers des Hochtemperatur-Kühlkreises ein.
WO 2008/019117 betrifft einen Wärmetauscher zum Kühlen von Medien mit verschiedenen Temperaturen. Der Wärmetauscher ist mit einem Einlauftank, einem Auslauftank und einem Kühlerabschnitt, der sich zwischen den Tanks erstreckt, integriert. Eine längliche Trennwand ist in jedem Tank angeordnet, so dass separate Abschnitte für die jeweiligen Medien hergestellt werden. In einer Ausführungsform wird eines der Medien zu einem Abschnitt des Tanks über ein Rohr geleitet, das sich durch den anderen Abschnitt des Tanks erstreckt. Die beiden Medien sind lediglich durch eine relativ dünne Trennwand in jedem Tank getrennt. Da die Trennwand eine relativ große Oberfläche aufweist, erfolgt eine nicht zu vernachlässigende Wärmeübertragung zwischen den Medien in den jeweiligen Tanks über die Trennwand. Das Ergebnis ist, dass der Wärmetauscher unwirksam ist, wenn beabsichtigt ist, dass die Medien mit verschiedenen Einlauftemperaturen ebenfalls einen ausgeprägten Temperaturunterschied aufweisen sollen, wenn sie den Wärmetauscher verlassen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen einer Kühleranordnung zum Kühlen von Medien mit verschiedenen Temperaturen, die einen relativ kleinen Montageraum in einem Fahrzeug erfordert und gleichzeitig für eine wirksame Kühlung der Medien sorgt.
Diese Aufgabe wird durch die Kühleranordnung der in der Einleitung beschriebenen Art erfüllt, welche die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 aufweist. Die Kühleranordnung umfasst somit zwei separate Kühler zum Kühlen von Medien mit verschiedenen Temperaturen. Der erste Kühler umfasst ein sich durch den Einlauftank oder Auslauftank des ersten Kühlers erstreckendes und zum Befördern des zweiten Mediums zwischen einer Seite des Tanks des ersten Kühlers und einer gegenüberliegenden Seite des Tanks, an welcher der zweite Kühler angeordnet ist, ausgebildetes Rohrelement. In diesem Fall muss daher das Medium nicht in einer Rohrleitung befördert werden, die sich um den ersten Kühler erstreckt, und es muss somit kein Platz neben dem ersten Kühler zum Anordnen solch einer Rohrleitung vorgesehen werden. Dies bedeutet, dass die Kühler breiter sein und eine größere Kapazität aufweisen können. Alternativ kann der Platz neben den Kühlern für andere Komponenten des Fahrzeugs genutzt werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Tanks und Kühlabschnitt des ersten Kühlers in einem Abstand zu Tanks und Kühlabschnitt des zweiten Kühlers angeordnet. Direkter Kontakt zwischen den Kühlern führt dazu, dass Wärme durch Leitung an den Kontaktflächen übertragen wird. Da diese aus Material mit guten Wärmeleiteigenschaften bestehen, muss ein direkter Kontakt zwischen den Kühlern so weit wie möglich vermieden werden, wenigstens wenn beabsichtigt ist, ebenfalls einen Temperaturunterschied zwischen den Medien auch nach dem Verlassen der Kühler beizubehalten. Luft hat gute Wärmeisoliereigenschaften. Wenn die Kühler einen relativ geringen Abstand zueinander aufweisen, reicht dies üblicherweise aus, um den Wärmeaustausch zwischen den Medien in diesen auf ein akzeptabel niedriges Niveau zu verringern.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der zweite Kühler ein in einem Einlauftank oder einem Auslauftank angeordnetes und zum Verbinden mit dem Rohrelement des ersten Kühlers, so dass diese eine zusammengesetzte Rohrleitung für das zweite Medium bilden, ausgebildetes zweites Rohrelement, und umfasst die Kühleranordnung wenigstens ein zum lösbaren Verbinden des Rohrelements des ersten Kühlers mit dem Rohrelement des zweiten Kühlers ausgebildetes Verbindungsmittel. Zum Befördern des Mediums zu oder von einem der Tanks des zweiten Kühlers ist es zweckmäßig, wenn der Tank wenigstens ein kürzeres Rohrelement umfasst. Das Bereitstellen eines Rohrelements im ersten Kühler und eines Rohrelements im zweiten Kühler macht es relativ einfach, eine zusammengesetzte Rohrleitung zu bilden, die das Medium zu und von einem Tank des zweiten Kühlers befördert. Das Verbindungsmittel kann an einer geeigneten Stelle zum Herstellen einer lösbaren Verbindung zwischen den Kühlern angebracht werden. Es kann so angebracht werden, dass es den Tank des ersten Kühlers lösbar an einer Stelle in Bezug auf den Tank des zweiten Kühlers, an der die Rohrelemente die zusammengesetzte Rohrleitung bilden, verbindet. Alternativ kann das Verbindungsmittel an den Rohrelementen angebracht werden und eine direkte Verbindung zwischen den Rohrelementen der jeweiligen Kühler herstellen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen die Rohrelemente aus steifem Material, das in einem verbundenen Zustand ein Aufhängemittel bildet, durch den ein Kühler vom anderen Kühler gestützt werden kann. Die Rohrelemente bilden hier eine starre Rohrleitung, das die Kühler in einer bestimmten Stellung zueinander zusammenhält. Es genügt daher beispielsweise, den ersten Kühler im Fahrzeug zu befestigen, wenn er eine ausreichende Kapazität zum Stützen des zweiten Kühlers hat. Die Befestigung der Kühler wird dadurch vereinfacht, während gleichzeitig weniger Platz für deren Befestigung benötigt wird. Die Rohrelemente können aus einem geeigneten Metallmaterial bestehen. Sie können aus dem gleichen Material wie die jeweiligen Tanks bestehen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen das Rohrelement des ersten Kühlers und das Rohrelement des zweiten Kühlers jeweils eine ähnliche Innenquerschnittsfläche zum Befördern des zweiten Mediums auf. In diesem Fall werden die Endflächen der Rohrelemente miteinander verbunden, um eine zusammengesetzte Rohrleitung mit einer konstanten Innenquerschnittsfläche in der Längsrichtung zu bilden. Die Endflächen können miteinander direkt oder über ein Zwischendichtelement wie einer Dichtung verbunden werden. Alternativ können das Rohrelement des ersten Kühlers und das Rohrelement des zweiten Kühlers unterschiedliche Größen aufweisen, wobei ein Teil des kleineren der Rohrelemente zum Montieren im größeren der Rohrelemente ausgebildet ist. In diesem Fall verhindern die länglichen Kontaktfächen der Rohrelemente Bewegungen der Rohrelemente und der Kühler relativ zueinander in jeder Richtung mit Ausnahme der Richtung, in der die Rohrelemente ineinander geschoben und auseinander gezogen werden. Bewegungen in dieser Richtung können in einem montierten Zustand durch ein oder mehrere relativ einfache Befestigungsmittel zum Zusammenhalten der Kühler verhindert werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen das Rohrelement des ersten Kühlers und das Rohrelement des zweiten Kühlers einen Teil auf, der etwas am Tank des Kühlers hervorragt. Solch ein hervorragender Teil eines Rohrelements kann den Abstand zwischen dem ersten Kühler und dem zweiten Kühler nahe zum Tank definieren. Beide Rohrelemente können gegebenenfalls ausreichend weit am jeweiligen Tank hervorragen. Zwei solche hervorragenden Teile erleichtern das Anordnen der Kühler in einem vorgegebenen Abstand voneinander.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Tank des ersten Kühlers ein lokal größeres Außenmaß in einem Bereich auf, in dem sich das Rohrelement durch den Tank erstreckt. Das Innenvolumen des Tanks ist in dem Bereich verringert, in dem das Rohrelement angeordnet ist. Ein lokal größeres Außenmaß in diesem Bereich des Tanks bedeutet, dass ein so großer Innenraum für das erste Medium in diesem Bereich des Tanks bereitgestellt werden kann wie in seinen anderen Bereichen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Einlauftank des ersten Kühlers im Wesentlichen unmittelbar stromabwärts vom Einlauftank des zweiten Kühlers angeordnet, und ist der Auslauftank des ersten Kühlers im Wesentlichen unmittelbar stromabwärts vom Auslauftank des zweiten Kühlers in einem Luftdurchlass in Bezug auf die beabsichtigte Richtung des Luftstroms durch die Kühler angeordnet. In diesem Fall haben die Kühler die gleiche Breite. Die Rohrelemente des jeweiligen Tanks, welche die zusammengesetzte Rohrleitung zwischen den Tanks bilden, können hier relativ kurz sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kühleranordnung ein zum Herstellen einer dichten Verbindung zwischen dem Rohrelement des ersten Kühlers und dem Rohrelement des zweiten Kühlers ausgebildetes Dichtelement. Um Undichtigkeiten zu verhindern, muss meist ein Dichtelement an einer geeigneten Stelle in einem Verbindungsbereich zwischen den Rohrelementen montiert werden. Das Dichtelement kann beispielsweise eine Dichtung, ein O-Ring oder ein rohrförmiges Dichtelement sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Beispielen in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine Kühleranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung in Draufsicht.
2 zeigt die Kühleranordnung in 1 in der Sicht von hinten.
3a zeigt einen Schnitt in der Ebene A-A in 2.
3b zeigt einen Schnitt in der Ebene B-B in 2.
4a zeigt einen Schnitt durch die Einlauftanks gemäß einer zweiten Ausführungsform der Kühleranordnung.
4b zeigt einen Schnitt durch die Auslauftanks gemäß der zweiten Ausführungsform der Kühleranordnung.
5a zeigt einen Schnitt durch die Einlauftanks gemäß einer dritten Ausführungsform der Kühleranordnung.
5b zeigt einen Schnitt durch die Auslauftanks gemäß der dritten Ausführungsform der Kühleranordnung.
Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt schematisch ein von einem Verbrennungsmotor 2 angetriebenes Fahrzeug 1. Ein erster Kühler 3 und ein zweiter Kühler 4 sind in einem Luftdurchlass 5 an einem Vorderteil des Fahrzeugs angeordnet. Der erste Kühler 3 ist zum Kühlen eines Kühlmittels bestimmt, das den Motor kühlt und in einem Hochtemperatur-Kühlkreis des Fahrzeugs umgewälzt wird. Der zweite Kühler 4 ist zum Kühlen eines Kühlmittels bestimmt, das in einem Niedertemperatur-Kühlkreis des Fahrzeugs umgewälzt wird. Das Kühlmittel im Niedertemperatur-Kühlkreis weist unter den meisten Betriebsbedingungen eine niedrigere Temperatur auf als das Kühlmittel im Hochtemperatur-Kühlkreis auf. Ein Luftstrom 6 durch den Luftdurchlass 5 und die Kühler 3, 4 wird durch ein Kühlgebläse 7 und den durch die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs bewirkten Zug erzeugt. Der zweite Kühler 4 ist stromaufwärts vom ersten Kühler 3 in Bezug auf die beabsichtigte Richtung des Luftstroms durch den Luftdurchlass 5 angeordnet. Der erste Kühler 3 und der zweite Kühler 4 sind im Wesentlichen plattenartig und in parallelen Ebenen im Luftdurchlass angeordnet. Der Luftstrom im Luftdurchlass erfolgt hauptsächlich rechtwinklig zu den Ebenen der Kühler 3, 4. Der erste Kühler 3 und der zweite Kühler 4 weisen die Form von zwei separaten durch ein oder mehrere Befestigungsmittel 8 lösbar verbindbare Einheiten auf.
In diesem Fall werden vier Befestigungsmittel, jeweils umfassend eine Schraube, die einen jeweils hervorragenden Teil des Kühlers 3 mit einem hervorragenden Teil des zweiten Kühlers 4 verbindet, verwendet. Diese Befestigungsmittel können im Wesentlichen eine beliebige gewünschte funktionale Konfiguration aufweisen. Der erste Kühler 3 weist ein Befestigungselement 9 auf, mit dem er in einer Rahmenstruktur 10 des Fahrzeugs mit Schrauben, Bolzen usw. befestigt werden kann. Dieses Befestigungselement kann ebenfalls im Wesentlichen eine beliebige funktionale gewünschte Konfiguration aufweisen.
2 zeigt den ersten Kühler 3 ausführlicher. Er umfasst einen Einlauftank 3a mit einem ersten Rohrelement 11 mit einer Öffnung zur Aufnahme von Kühlmittel im Hochtemperatur-Kühlkreis, der den Motor 2 kühlt. Das erste Rohrelement 11 ist zum Verbinden mit einem Kühlmittelschlauch im Hochtemperatur-Kühlkreis ausgebildet. Das erste Rohrelement 11 ist in diesem Fall an einem oberen Teil des Einlauftanks 3a angeordnet. Der erste Kühler 3 umfasst ein zweites Rohrelement 12 mit einer Öffnung zur Aufnahme von Kühlmittel im Niedertemperatur-Kühlkreis. Das zweite Rohrelement 12 ist zum Verbinden mit einem Kühlmittelschlauch im Niedertemperatur-Kühlkreis ausgebildet. Dieses zweite Rohrelement erstreckt sich durch den Einlauftank 3a in einem mittleren Bereich 3a ₁ dieses Tanks. Dieser Tank ist im Bereich 3a ₁ breiter als an anderen Stellen. Der erste Kühler 3 umfasst einen Kühlabschnitt 3b, in dem das Kühlmittel im Hochtemperatur-Kühlkreis durch Luft im Luftdurchlass 5 gekühlt wird. Das Kühlmittel wird im Kühlabschnitt 3b durch längliche horizontale rohrförmige Elemente 3b ₁, die in konstanten Abständen zueinander angeordnet sind, befördert. Ein Kühlluftstrom ist zum Passieren des Kühlabschnitts 3b in den Durchlässen zwischen diesen rohrförmigen Elementen angeordnet. Wärmeübertragungsmittel 3b ₂, die als Stufen bezeichnet werden können, sind in den Durchlässen angeordnet, um die Luftkontaktfläche mit dem rohrförmigen Element zu vergrößern, so dass das Kühlmittel für eine wirksamere Kühlung in den rohrförmigen Elementen 3b ₁ sorgt. Die Wärmeübertragungsmittel 3b ₂ können aus Blechmaterial in Form einer Zickzackstruktur zur Unterteilung der Durchlässe zwischen angrenzenden rohrförmigen Elementen 3b ₁ in eine große Anzahl von Strömungskanälen bestehen.
Der erste Kühler 3 umfasst ebenfalls einen Auslauftank 3c, der das Kühlmittel auffängt, nachdem es im Kühlabschnitt 3b abgekühlt ist. Der erste Kühler umfasst ein drittes Rohrelement 13 mit einer Öffnung zum Herausführen von Kühlmittel aus dem Kühler. Das dritte Rohrelement 13 ist zum Verbinden mit einem Kühlmittelschlauch im Hochtemperatur-Kühlkreis ausgebildet. Das dritte Rohrelement 11 ist an einem oberen Teil des Auslauftanks 3c angeordnet. Der Auslauftank 3c umfasst ebenfalls ein viertes Rohrelement 14 mit einer Öffnung zum Herausführen von Kühlmittel aus dem Niedertemperatur-Kühlkreis. Das vierte Rohrelement 14 ist zum Verbinden mit einem Kühlmittelschlauch im Niedertemperatur-Kühlkreis ausgebildet. Dieses vierte Rohrelement erstreckt sich durch den Auslauftank 3c in einem mittig angeordneten Bereich 3c ₁, der breiter als der Rest dieses Tanks ist.
Der zweite Kühler 4 umfasst einen Einlauftank 4a mit einem fünften Rohrelement 15, das mit dem zweiten Rohrelement 12 des Einlauftanks 3a des ersten Kühlers verbunden ist. Die Rohrelemente 12, 15 bilden in einem verbundenen Zustand eine Rohrleitung, die Kühlmittel vom Niedertemperatur-Kühlkreis zum Einlauftank 4a befördert. Der zweite Kühler 4 umfasst einen Kühlabschnitt 4b, in dem das Kühlmittel im Niedertemperatur-Kühlkreis durch Luft gekühlt wird, die durch den Kühlabschnitt 4b strömt. Das Kühlmittel wird in diesen Kühlabschnitt durch längliche rohrförmige Elemente 4b ₁ geleitet, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Wärmeübertragungsmittel 4b ₂ sind in den Durchlässen angeordnet, um die Kontaktfläche der Luft mit dem rohrförmigen Element 4b ₁ zu vergrößern, so dass das Kühlmittel für eine wirksamere Kühlung in diesen rohrförmigen Elementen sorgt. Die Wärmeübertragungsmittel 4b ₂ weisen eine Zickzackstruktur zur Unterteilung der Durchlässe zwischen angrenzenden rohrförmigen Elementen 4b ₁ in eine große Anzahl von Strömungskanälen auf. Der zweite Kühler 4 umfasst einen Auslauftank 4c mit einem sechsten Rohrelement 16, das zum Verbinden mit dem vierten Rohrelement 14 des ersten Kühlers 3 ausgebildet ist. Die Rohrelemente 14, 16 bilden in einem verbundenen Zustand eine Rohrleitung, die Kühlmittel aus dem Tank 4c befördert.
Der Einlauftank 3a des ersten Kühlers ist im Wesentlichen unmittelbar stromabwärts vom Einlauftank 4a des zweiten Kühlers angeordnet, der Kühlabschnitt 3b des ersten Kühlers ist im Wesentlichen unmittelbar stromabwärts vom Kühlabschnitt 4b des zweiten Kühlers angeordnet und der Auslauftank 3c des ersten Kühlers ist im Wesentlichen unmittelbar stromabwärts vom Auslauftank 4c des zweiten Kühlers angeordnet. Der erste Kühler 3 und der zweite Kühler 4 weisen in diesem Fall die gleiche Breite auf. Der Kühlluftstrom im Luftdurchlass 5 passiert zunächst den Kühlabschnitt 4b des zweiten Kühlers und anschließend den Kühlabschnitt 3b des ersten Kühlers. Die Luft unterliegt einer Temperaturerhöhung, wenn sie das Kühlmittel im Kühlabschnitt 4b des zweiten Kühlers kühlt. Sie weist somit eine höhere Temperatur auf, wenn sie das Kühlmittel im Kühlabschnitt 3b des ersten Kühlers kühlt. Das heißt, dass das Kühlmittel im Niedertemperatur-Kühlkreis auf eine niedrigere Temperatur abgekühlt wird als das Kühlmittel im Hochtemperatur-Kühlkreis.
3a zeigt einen vertikalen Schnitt in der Ebene A-A durch die Einlauftanks 3a, 4a in 2. Sie zeigt das zweite Rohrelement 12, das sich durch den Tank 3a von einem Verbindungsteil 12a erstreckt, zum Verbinden eines Kühlmittelschlauchs an einer Seite des Tanks 3a mit einer Endfläche 12b an der gegenüberliegenden Seite des Tanks 3a. Die Endfläche 12b befindet sich auf der gleichen Ebene wie eine Außenfläche des Tanks 3a. Der Einlauftank 4a des zweiten Kühlers umfasst ein fünftes Rohrelement 15, das einen hervorragenden Teil mit einer Endfläche 15a aufweist. Die Endfläche 12b des zweiten Rohrelements ist zum Montieren an der Endfläche 15a des fünften Rohrelements mit einer Zwischendichtung 17 ausgebildet. Befestigungsmittel 8 dienen zum Aneinanderpressen des Einlauftanks 3a des ersten Kühlers und des Einlauftanks 4a des zweiten Kühlers, um eine dichte Verbindung zwischen der Endfläche 12b des zweiten Rohrelements, der Dichtung 17 und der Endfläche 15a des fünften Rohrelements herzustellen. Das zweite Rohrelement 12 und das fünfte Rohrelement 15 weisen jeweils eine ähnliche Innenquerschnittfläche auf und bilden somit eine zusammengesetzte Rohrleitung mit einer durchgehenden Innenquerschnittsfläche, durch die das Kühlmittel im Niedertemperatur-Kühlkreis zum Einlauftank 4a des zweiten Kühlers befördert wird. Der Abstand zwischen den Einlauftanks 3a, 4a der Kühler 3, 4 wird in diesem Fall dadurch definiert, wie weit das fünfte Rohrelement 15 am Einlauftank 4a des zweiten Kühlers hervorragt.
3b zeigt einen vertikalen Schnitt in der Ebene B-B durch die Auslauftanks 3c, 4c in 2. Das vierte Rohrelement 14 erstreckt sich durch den Auslauftank 3c von einem Verbindungsteil 14a zum Verbinden eines Kühlmittelschlauchs an einer Seite des Tanks 3c mit einer Endfläche 14b an der gegenüberliegenden Seite des Tanks 3c. Die Endfläche 14b befindet sich im Wesentlichen auf der gleichen Ebene wie eine Außenfläche des Tanks 3c. Der Tank 4c des zweiten Kühlers umfasst ein sechstes Rohrelement 16, das einen hervorragenden Teil mit einer Endfläche 16a aufweist. Die Endfläche 14b des vierten Rohrelements ist zum Montieren an der Endfläche 16a des sechsten Rohrelements mit einer Zwischendichtung 17 ausgebildet. Befestigungsmittel 8 dienen zum Aneinanderpressen des Auslauftanks 3c des ersten Kühlers und des Auslauftanks 4c des zweiten Kühlers, um eine dichte Verbindung zwischen der Endfläche 14b des vierten Rohrelements, der Dichtung 17 und der Endfläche 16a des sechsten Rohrelements herzustellen. Das vierte Rohrelement 14 und das sechste Rohrelement 16 weisen eine ähnliche Innenquerschnittfläche auf und bilden somit eine Rohrleitung mit einer durchgehenden Innenquerschnittsfläche, durch die das Kühlmittel vom Auslauftank 4c zum Niedertemperatur-Kühlkreis herausgeleitet wird. Der Abstand zwischen den Einlauftanks 3c, 4c der Kühler 3, 4 wird dadurch definiert, wie weit das sechste Rohrelement 16 am Auslauftank 4c des zweiten Kühlers hervorragt.
4a zeigt einen Schnitt ähnlich 3a in einer alternativen Ausführungsform. Das zweite Rohrelement 12 erstreckt sich durch den Einlauftank 3 von einem Verbindungsteil 12a zum Verbinden eines Kühlmittelschlauchs an einer Seite des Tanks 3a mit einer Endfläche 12b an der gegenüberliegenden Seite des Tanks 3a. Die Endfläche 12b ist an einem hervorragenden Teil angeordnet und weist daher einen Abstand zu einer Außenfläche des Tanks 3a auf. Der Einlauftank 4a des zweiten Kühlers umfasst ein fünftes Rohrelement 15, das eine an einem hervorragenden Teil angeordnete Endfläche 15a aufweist. Das fünfte Rohrelement 15 weist einen Außendurchmesser auf, der im Wesentlichen einem Innendurchmesser des zweiten Rohrelements 12 entspricht. Das Rohrelement 15 weist eine außen angeordnete ringförmige Aussparung zum Anbringen eines O-Rings 18 auf. In diesem Fall wird das Rohrelement 15 mit dem O-Ring 18 in das Rohrelement 12 eingesetzt, bis die Endfläche 12b des letzteren in Kontakt mit einer Außenfläche des Einlauftanks 4a des zweiten Kühlers ist. Im montierten Zustand verhindert der O-Ring 18 das Austreten von Kühlmittel im Verbindungsbereich zwischen den Rohrelementen 12, 15. Der Abstand zwischen den Einlauftanks 3a, 4a der Kühler 3, 4 wird in diesem Fall dadurch definiert, wie weit das zweite Rohrelement 12 am Einlauftank 3a des ersten Kühlers hervorragt.
4b zeigt einen Schnitt ähnlich 3b in der alternativen Ausführungsform. Das vierte Rohrelement 14 erstreckt sich durch den Auslauftank 3c von einem Verbindungsteil 14a zum Verbinden eines Kühlmittelschlauchs an einer Seite des Tanks 3c mit einer Endfläche 14b an der gegenüberliegenden Seite des Tanks 3c. Die Endfläche 14b ist an einem hervorragenden Teil angeordnet und weist daher einen Abstand zu einer Außenfläche des Tanks 3c auf. Der Auslauftank 4c des zweiten Kühlers umfasst ein sechstes Rohrelement 16, das eine Endfläche 16a aufweist, die an einem hervorragenden Teil angeordnet ist und somit einen Abstand zu einer Außenfläche des Tanks 4c aufweist. Das sechste Rohrelement 16 weist einen Außendurchmesser auf, der im Wesentlichen einem Innendurchmesser des vierten Rohrelements 14 entspricht. Das Rohrelement 16 weist eine außen angeordnete ringförmige Aussparung zum Anbringen eines O-Rings 18 auf. In diesem Fall wird das kleinere Rohrelement 16 in das größere Rohrelement 14 eingesetzt, bis die Endfläche 14b des letzteren in Kontakt mit einer Außenfläche des Tanks 4c ist. Im montierten Zustand verhindert der O-Ring 18 das Austreten von Kühlmittel im Verbindungsbereich zwischen den Rohrelementen 14, 16. Der Abstand zwischen den Auslauftanks 3c, 4c der Kühler 3, 4 wird dadurch definiert, wie weit das vierte Rohrelement 14 am Auslauftank 3c des ersten Kühlers hervorragt.
5a zeigt einen Schnitt ähnlich 3a in einer weiteren alternativen Ausführungsform. Das zweite Rohrelement 12 erstreckt sich durch den Einlauftank 3 von einem Verbindungsteil 12a zum Verbinden eines Kühlmittelschlauchs an einer Seite des Tanks 3a mit einer Endfläche 12b an der gegenüberliegenden Seite des Tanks 3a. Die Endfläche 12b ist an einem hervorragenden Teil angeordnet und weist daher einen Abstand zu einer Außenfläche des Tanks 3a auf. Der Einlauftank 4a des zweiten Kühlers umfasst ein fünftes Rohrelement 15, das eine äußere Endfläche 15a aufweist, die ausgebildet ist, um in Kontakt mit der Endfläche 12b des zweiten Rohrelements zu kommen. Befestigungsmittel 8 dienen zum Zusammenpressen des Einlauftanks 3a des ersten Kühlers und des Einlauftanks 4a des zweiten Kühlers. Das zweite Rohrelement 12 und das fünfte Rohrelement 15 weisen eine ähnliche Innenquerschnittfläche auf und bilden somit eine zusammengesetzte Rohrleitung mit einer durchgehenden Innenquerschnittsfläche, in der das Kühlmittel im Niedertemperatur-Kühlkreis zum Einlauftank 4a des zweiten Kühlers befördert wird. Die zusammengesetzte Rohrleitung umfasst ein rohrförmiges Dichtmittel 19. Das Dichtmittel 19 weist einen ersten Endteil 19a, der zum dichtenden Anschließen an einer Innenfläche des zweiten Rohrelements 12 ausgebildet ist, und einen zweiten Endteil 19b, der zum dichtenden Anschließen an einer Innenfläche des fünften Rohrelements 15 ausgebildet ist, auf. Das rohrförmige Dichtmittel ist ausgebildet, um in der Rohrleitung zwischen einer ersten Endstellung, die von einer ersten Anschlagfläche 12c im zweiten Rohrelement 12 definiert wird, und einer zweiten Endstellung, die von einer zweiten Anschlagfläche 15b im fünften Rohrelement 15 definiert wird, beweglich zu sein. Der Abstand zwischen den Einlauftanks 3a, 4a der Kühler 3, 4 wird in diesem Fall dadurch definiert, wie weit das zweite Rohrelement 12 am Einlauftank 3a des ersten Kühlers hervorragt.
5b zeigt einen Schnitt ähnlich 3b in der weiteren alternativen Ausführungsform. Das vierte Rohrelement 14 erstreckt sich durch den Auslauftank 3c von einem Verbindungsteil 14a zum Verbinden eines Kühlmittelschlauchs an einer Seite des Tanks 3c mit einer Endfläche 14b an der gegenüberliegenden Seite des Tanks 3c. Die Endfläche 14b ist an einem hervorragenden Teil angeordnet und weist daher einen Abstand zu einer Außenfläche des Tanks 3c auf. Der Einlauftank 4a des zweiten Kühlers umfasst ein sechstes Rohrelement 16, das eine äußere Endfläche 16a aufweist, die ausgebildet ist, um in Kontakt mit der Endfläche 14b des vierten Rohrelements zu kommen. Befestigungsmittel 8 dienen zum Zusammenpressen des Auslauftanks 3c des ersten Kühlers und des Auslauftanks 4c des zweiten Kühlers. Das vierte Rohrelement 14 und das sechste Rohrelement 16 weisen eine ähnliche Innenquerschnittfläche auf und bilden somit eine Rohrleitung mit einer durchgehenden Innenquerschnittsfläche, durch die Kühlmittel vom Auslauftank 4c des zweiten Kühlers zum Niedertemperatur-Kühlkreis herausgeleitet wird. Die Rohrleitung weist ein rohrförmiges Dichtmittel 19 auf. Das Dichtmittel 19 weist einen ersten Endteil 19a, der zum dichtenden Anschließen an einer Innenfläche des vierten Rohrelements 14 ausgebildet ist, und einen zweiten Endteil 19b, der zum dichtenden Anschließen an einer Innenfläche des sechsten Rohrelements 16 ausgebildet ist, auf. Das rohrförmige Dichtmittel 19 ist ausgebildet, um in der Rohrleitung zwischen einer ersten Endstellung, die von einer ersten Anschlagfläche 14c im vierten Rohrelement 14 definiert wird, und einer zweiten Endstellung, die von einer zweiten Anschlagfläche 16b im fünften Rohrelement 16 definiert wird, beweglich zu sein. Der Abstand zwischen den Auslauftanks 3c, 4c der Kühler 3, 4 wird dadurch definiert, wie weit die Endfläche 14b des vierten Rohrelements am Auslauftank 3c des ersten Kühlers hervorragt.
Gemäß der Erfindung wird somit das Kühlmittel im Niedertemperatur-Kühlkreis zum Einlauftank 4a des zweiten Kühlers über eine Rohrleitung 12, 15 befördert, die sich durch den Einlauftank 3a des ersten Kühlers erstreckt. Ebenso wird das Kühlmittel vom Auslauftank 4c des zweiten Kühlers über eine Rohrleitung 14, 16, die sich durch den Auslauftank 3c des ersten Kühlers erstreckt, herausgeleitet. Das heißt, dass der Niedertemperatur-Kühlkreis, der Kühlmittel zum und vom zweiten Kühler 4, der vor dem ersten Kühler 3 angeordnet ist, befördert, keine Kühlmittelleitungen erfordert, die sich um den ersten Kühler 3 erstrecken. Es müssen somit keine Kühlmittelleitungen neben den Kühlern 3, 4 angeordnet werden. Die Kühleranordnung gemäß der Erfindung ermöglicht es, die Kühler 3, 4 breiter und wirksamer zu gestalten oder den Raum an ihrer Seite für andere Komponenten des Fahrzeugs zu nutzen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das durchgehende Rohrelement 12, 14 zum Stützen des zweiten Kühlers 4 mit Befestigungsmitteln 8 genutzt werden kann. Die separaten Kühler 3, 4 stellen somit in einem montierten Zustand eine zusammengesetzte Einheit dar. Somit reicht es aus, Befestigungsmittel 9 zum Befestigen des ersten Kühlers 3 im Rahmen 10 zu verwenden.
Die Erfindung ist keinesfalls auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann beliebig innerhalb des Rahmens der Ansprüche abgeändert werden. In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen wird Kühlmittel in einem Hochtemperatur-Kühlkreis und Kühlmittel in einem Niedertemperatur-Kühlkreis in den Kühlern 3, 4 gekühlt; es können aber auch andere Arten von Medien in diesen Kühlern gekühlt werden.

Claims

Kühleranordnung für ein Fahrzeug (1), wobei die Anordnung einen mit einem Einlauftank (3a) zur Aufnahme eines ersten zu kühlenden Mediums, einem Kühlabschnitt (3b), in dem das erste Medium durch Luft gekühlt wird, die durch den Kühlabschnitt (3b) strömt, und einem Auslauftank (3c), durch den das gekühlte erste Medium vom ersten Kühler (3) herausgeleitet wird, ausgestatteten ersten Kühler (3) und einen mit einem Einlauftank (4a) zur Aufnahme eines zweiten zu kühlenden Mediums, einem Kühlabschnitt (4b), in dem das zweite Medium durch Luft gekühlt wird, die durch den Kühlabschnitt (4b) strömt, und einem Auslauftank (4c), durch den das gekühlte zweite Medium vom zweiten Kühler (3) herausgeleitet wird, ausgestatteten zweiten Kühler (3) umfasst, wobei der erste Kühler (3) und der zweite Kühler (4) als separate Einheiten ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühler (3) ein Rohrelement (12, 14) umfasst, das sich durch den Einlauftank (3a) oder Auslauftank (3c) des ersten Kühlers erstreckt und das zum Befördern des zweiten Mediums zwischen einer Seite des Tanks (3a, 3c) des ersten Kühlers und der gegenüberliegenden Seite des Tanks (3a, 3c), an welcher der zweite Kühler (4) angeordnet ist, ausgebildet ist.
Kühleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tanks (3a, 3c) und der Kühlabschnitt (3b) des ersten Kühlers in einem Abstand zu den Tanks (4a, 4c) und zum Kühlabschnitt (4b) des zweiten Kühlers angeordnet sind.
Kühleranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühler (4) ein in einem Einlauftank (4a) oder einem Auslauftank (4c) angeordnetes und zum Verbinden mit dem Rohrelement (12, 14) des ersten Kühlers, so dass diese eine zusammengesetzte Rohrleitung für das zweite Medium bilden, ausgebildetes zweites Rohrelement (15, 16) umfasst, und dass die Kühleranordnung wenigstens ein zum lösbaren Verbinden des Rohrelements (12, 14) des ersten Kühlers mit dem Rohrelement (15, 16) des zweiten Kühlers ausgebildetes Verbindungsmittel (8) umfasst.
Kühleranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrelemente (12, 14, 15, 16) aus steifem Material bestehen, das in einem verbundenen Zustand als Aufhängemittel dient, durch den ein Kühler (3) den anderen Kühler (4) stützt.
Kühleranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (12, 14) des ersten Kühlers und das Rohrelement (15, 16) des zweiten Kühlers jeweils eine ähnliche Innenquerschnittsfläche zum Befördern des zweiten Mediums aufweisen.
Kühleranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (12, 14) des ersten Kühlers und das Rohrelement (15, 16) des zweiten Kühlers unterschiedliche Größen aufweisen, so dass ein Teil des kleineren der Rohrelemente (15, 16) ausgebildet ist, um im größeren der Rohrelemente (12, 14) montiert zu werden.
Kühleranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (12, 14) des ersten Kühlers oder das Rohrelement (15, 16) des zweiten Kühlers einen hervorragenden Teil aufweist, der etwas am Tank (3a, 3c, 4a, 4c) des Kühlers hervorragt.
Kühleranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tank (3a, 3c) des ersten Kühlers ein lokal größeres Maß in einem Bereich (3a ₁, 3c ₁) aufweist, in dem sich das Rohrelement (12, 14) durch den Tank (3a, 3c) erstreckt.
Kühleranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlauftank (3a) des ersten Kühlers im Wesentlichen unmittelbar stromabwärts vom Einlauftank (4a) des zweiten Kühlers angeordnet ist, und der Auslauftank (3c) des ersten Kühlers im Wesentlichen unmittelbar stromabwärts vom Auslauftank (4c) des zweiten Kühlers in einem Luftdurchlass (5) in Bezug auf die beabsichtigte Richtung des Luftstroms durch die Kühler (3, 4) angeordnet ist.
Kühleranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein zum Herstellen einer dichten Verbindung zwischen dem Rohrelement (12, 14) des ersten Kühlers und dem Rohrelement (15, 16) des zweiten Kühlers ausgebildetes Dichtelement (17, 18, 19) umfasst.