DE19757805A1 - Wärmeübertrager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einem Rip­ penrohrblock, dessen Rohrenden jeweils in einen Sammelkasten münden, von denen mindestens einer von einem der an der Wär­ meübertragung beteiligten Medien beaufschlagt ist, das die Rohre durchläuft, während ein anderes Medium den Rippenrohr­ block durchströmt, wobei in den Sammelkasten ein weiteres Rohrbündel zur Durchströmung mit einem weiteren Medium einge­ setzt ist.

Ein Wärmeübertrager dieser Art ist beispielsweise aus der DE 30 27 435 A1 bekannt. Dort hat man in den unteren Sammelka­ sten des Kühlmittelkühlers eines Motors ein Bündel aus drei parallel zueinander verlaufenden Doppelrohren eingesetzt, die innerhalb ihres doppelwandigen Mantels vom Motoröl durch­ strömt werden können, das durch zwei aus dem Sammelkasten herausgeführte Anschlußstutzen zu- und abgeführt werden kann. Das Kühlmittel des Kühlers umströmt dabei die Doppelrohre au­ ßen, und es wird durch eine Strömungsleiteinrichtung aus dem Rippenrohrblock kommend so umgeleitet, daß es auch durch das Zentrum der Doppelrohre fließt.

Ein gewisser Nachteil solcher Ölkühler ist es, daß für den Fall, in dem Undichtheiten an den miteinander verlöteten Dop­ pelrohren auftreten, Öl aus dem Doppelrohrmantel in das Kühl­ mittel eintreten oder umgekehrt, Kühlmittel sich mit dem Mo­ toröl vermischen kann. Dies kann zu erheblichen Schäden im Motor führen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Wärmeübertrager der eingangs genannten Art eine Ausgestaltung vorzuschlagen, mit der eine solche, durch un­ dichte Stellen bewirkte Vermischung von Öl und Kühlmittel, sicher vermieden werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung bei einem Wärmeübertrager der eingangs ge­ nannten Art vorgeschlagen, daß das Rohrbündel gegen die Wand des Sammelkasten an beiden Enden durch jeweils zwei im Ab­ stand zueinander angeordnete Trennwände abgedichtet ist, daß auf den vom Rohrbündel abgewandten Außenseiten der äußeren Trennwände jeweils mindestens ein Zufluß und ein Abfluß für das das Rohrbündel durchströmende weitere Medium und im Be­ reich innerhalb der inneren Trennwände der Zu- oder Ablauf des Sammelkasten vorgesehen ist, und daß die Räume zwischen den Trennwänden mit je einer die Wand des Sammelkastens durchsetzenden Abflußbohrung ins Freie versehen sind.

Durch diese Maßnahmen wird es zum einen möglich, eine inten­ sive Kühlung des weiteren Mediums, also des Motoröls oder Ge­ triebeöls, zu bewirken, ohne daß jedoch unbemerkt die Gefahr auftreten kann, daß sich dieses Motoröl mit dem Kühlmittel oder umgekehrt vermischt. Beim Auftreten von Leckstellen an den dicht mit der Wand des Sammelkastens verbundenen Trenn­ wänden oder an den in der Regel in Durchzügen in die Trenn­ wände eingesetzten Rohren wird sich der zwischen den Trenn­ wänden befindliche Raum mit dem Leckmedium füllen, und dieses kann dann über die Abflußbohrung ins Freie gelangen, wo auf diese Weise die Undichtheit entdeckt werden kann, ehe größere Schäden eingetreten sind.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Sammelkasten als ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sein, so daß die an diesem kreisförmigem Querschnitt angepaßten Trennwände einfach hergestellt und auch gut dicht eingesetzt werden kön­ nen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Rippenrohr­ block aus Flachrohren aufgebaut und Teil des von Luft durch­ strömten Kühlmittelkühlers eines Kraftfahrzeugmotors sein, wobei die Sammelkästen im Bereich innerhalb der inneren Trennwand vom Kühlmittel des Motors und das Rohrbündel im Sammelraum von Motoröl durchströmt ist. Natürlich wäre es auch möglich, andere Durchflußmedien vorzusehen. Möglich wäre es außerdem, das durch das Rohrbündel geströmte Motoröl an­ schließend noch durch einen weiteren Kühler - beispielsweise durch einen Öl-/Luftkühler - zu leiten, wenn dies erforder­ lich sein sollte. Bei besonderen Anwendungsarten kann das Mo­ toröl schließlich auch durch die Sammelkästen und die Flach­ rohre geführt werden, während das Rohrbündel in einem der Sammelkästen vom Kühlmittel des Motors durchströmt ist.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Teiles eines Kühlmittelkühlers für einen Kraftfahr­ zeugmotor, und

Fig. 2 die Darstellung des Schnittes durch den Kühler der Fig. 1 längs der Schnittebene II-II.

In den Fig. 1 und 2 ist der obere Sammelkasten 1 eines Kühlmittelkühlers für einen nicht näher gezeigten Kraftfahr­ motor gezeigt, aus dem Kühlmittel durch den Abflußstutzen 2 im Sinn des Pfeiles 3 ausströmt, das in nicht näher gezeigter Weise in den unteren Sammelkasten eingeführt und durch die Flachrohre 4 des Rippenrohrblockes 5 im Sinn der Pfeile 6 zum oberen Sammelkasten 1 geströmt ist. In bekannter Weise sind dabei die Zwischenräume zwischen den parallel zueinander an­ geordneten Flachrohren mit lamellenartigen Rippen 7 versehen, und durch diese Rippen 7 strömt in bekannter Weise im Sinn des Pfeiles 8 Luft, die entweder fahrtgeschwindigkeitsbedingt oder auch über einen nicht gezeigten Lüfter im Sinn des Pfei­ les 8 durch den Rippenrohrblock 5 gefördert wird.

Die Flachrohre 4 sind, wie Fig. 2 zeigt, jeweils in Durchzü­ gen 9 des Sammelkastens 1 dicht gehalten, der beim Ausfüh­ rungsbeispiel als ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt aus­ gebildet ist, das an seinen beiden Enden mit Abschlußdeckeln 10 verschlossen ist. In den Innenraum des Sammelkastens 1 ist ein Rohrbündel 11 eingesetzt, dessen einzelne Rohre 12 paral­ lel zu der Achse des rohrförmigen Sammelkastens 1 verlaufen und an ihren Enden jeweils durch zwei kreisförmige Trennwände 13 und 14 bzw. 13' und 14' geschoben und in Durchzügen dicht gehalten sind. Die Trennwände 13 und 14 bzw. 13' und 14' dichten daher innerhalb des Sammelkastens 1 drei Räume dicht gegeneinander ab. Zum einen jeweils einen an den Deckel 10 angrenzenden Außenraum 15 bzw. 15', in den jeweils ein Zu­ flußstutzen 16 bzw. ein Abflußstutzen 17 mündet. Zwischen den Trennwänden 13, 13' und 14, 14' werden Räume 18 und 18' ge­ bildet, von denen jeder mit einer Ausflußöffnung 19, 19' ver­ sehen ist, die außerhalb des Sammelkastens und außerhalb des Kühlers ins Freie mündet. Schließlich wird innerhalb der in­ neren Trennwände 14 und 14' der Raum 20 von den anderen Räu­ men abgetrennt, der, wie vorher ausgeführt wurde, vom Kühl­ mittel durchströmt wird, das im Sinn des Pfeiles 3 austritt.

Wird nun vorgesehen, daß durch den Anschlußstutzen 16 Motoröl vom Kraftfahrzeugmotor her im Sinn des Pfeiles 21 zugeführt wird, dann durchströmt dieses Motoröl die Rohre 12 des Rohr­ bündels 11 und verläßt den Sammelkasten aus dem Raum 15 her­ aus durch den Ausflußstutzen 17. Sollte irgendeine Undicht­ heit an einer der Trennwände 13, 14 oder 13' und 14' auftre­ ten und zwar sowohl gegenüber der Wand des Sammelkastens 1, als auch gegenüber den einzelnen, in den Trennwänden gehalte­ nen Rohren 12, dann wird das Leckmedium, also im vorliegenden Fall entweder Motoröl oder Kühlmittel in den Raum 18 bzw. 18' eintreten, das diese Räume dann durch die Ausflußöffnungen 19 bzw. 19' im Sinn der Pfeile 22 verläßt und so von außen her erkennbar ist.

Die neue Ausgestaltung bietet daher die Möglichkeit einer in­ tensiven Ölkühlung verbunden mit der Sicherheit, daß ein Leck entdeckt werden kann, ehe größere Schäden am Motor auftreten.

Claims (4)

1. Wärmeübertrager mit einem Rippenrohrblock (5), dessen Rohrenden jeweils in einen Sammelkasten (1) münden, von denen mindestens einer von einem der an der Wärmeübertragung betei­ ligten Medien beaufschlagt ist, das die Rohre (12) durch­ läuft, während ein anderes Medium den Rippenrohrblock (5) durchströmt, wobei in den Sammelkasten ein weiteres Rohrbün­ del (11) zur Durchströmung mit einem weiteren Medium einge­ setzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrbündel (11) gegen die Wand des Sammelkastens (1) an beiden Enden durch jeweils zwei im Abstand zueinander ange­ ordnete Trennwände (13, 14; 13', 14') abgedichtet ist, das auf den vom Rohrbündel (11) abgewandten Außenseiten der äuße­ ren Trennwände (13, 13') jeweils mindestens eine Zu- und Ab­ flußöffnung (16, 17) für das das Rohrbündel durchströmende weitere Medium und im Bereich innerhalb der inneren Trennwän­ de (14, 14') der Zu- oder Ablauf (2) des Sammelkastens (1) vorgesehen ist, und daß die Räume (18, 18') zwischen den Trennwänden (13, 14; 13', 14') mit je einer die Wand des Sam­ melkastens (1) durchsetzenden Abflußbohrung (19) ins Freie versehen sind.

2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Sammelkasten (1) als ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist.

3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rippenrohrblock (5) aus Flachrohren (4) aufgebaut und Teil des von Luft durchströmten Kühlmittelküh­ lers eines Kraftfahrzeugmotors ist und daß die Sammelkästen (1) im Bereich des Raumes (20) innerhalb der inneren Trenn­ wände vom Kühlmittel des Motors und das Rohrbündel (11) vom Motoröl durchströmt ist.

4. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rippenrohrblock (5) aus Flachrohren (4) aufgebaut und Teil eines von Luft durchströmten Motor­ öl/Luftkühlers eines Kraftfahrzeugmotors ist und daß die Sam­ melkästen (1) im Bereich des Raumes (20) innerhalb der inne­ ren Trennwände vom Motoröl und das Rohrbündel (11) vom Kühl­ mittel des Motors durchströmt ist.