DE3303500A1 - Heat exchanger, in particular for the coolant circuit of an internal combustion engine - Google Patents
Heat exchanger, in particular for the coolant circuit of an internal combustion engineInfo
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Description
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Wärmetauscher, insbesondere für den Kühlmittelkreis einer BrennkraftmaschineHeat exchangers, especially for the coolant circuit an internal combustion engine
Beschreibung "* ——— —Description "* --- -
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher, insbesondere auf einen zum Kühlmittelkreis der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gehörigen Kühler.The invention relates to a heat exchanger, in particular to one for the coolant circuit of the internal combustion engine a motor vehicle associated radiator.
Ein solcher Wärmetauscher besteht gewöhnlich aus einem Rohrbündel und an den Enden desselben angeordneten Wasserbehältern, welche mit Einlaß- und Auslaßanschlussen für eine Kühlflüssigkeit versehen sind.Such a heat exchanger usually consists of a tube bundle and water tanks arranged at the ends of the same, which are provided with inlet and outlet connections for a cooling liquid.
Bei einem Wärmetauscher mit Durchlaufsystem des Typs "I", bei welchem der Einlaßanschluß an einem und der Auslaßanschluß am anderen Wasserbehälter angeordnet ist und das Kühlmittel sämtliche Rohre des Bündels in einer einzigen Richtung durchströmt, ist es bereits bekannt, in dem den Auslaßanschluß aufvieisenden V/asserbehälter ein§n zylindrisch-rohrförmigen Ölkühler anzuordnen, dessen Öl-Zulauf- und Rücklaufleitungen abdichtend durch die Wandung des Wasserbehälters hindurchgeführt und an zum Ölkreislauf gehörigen äußeren Leitungen anschließbar sind. Das den Wasserbehälter durchströmende Motorkühlmittel ist dabei gezwungen, auch den Ölkühler zu durchströmen und dabei das diesem zugeführte öl, gewöhnlich das öl aus einem automatischen Getmiebe, zu kühlen.In the case of a heat exchanger with a type "I" once-through system, in which the inlet connection is arranged on one and the outlet connection on the other water container and the coolant flows through all the tubes of the bundle in a single direction, it is already known in in the V / ater container which is visible at the outlet connection To arrange cylindrical-tubular oil cooler, the oil inlet and return lines sealingly through the wall of the water tank and can be connected to external lines belonging to the oil circuit. The engine coolant flowing through the water tank is forced to flow through the oil cooler and the oil supplied to it, usually the oil from an automatic gear to cool.
Bei Versuchen, diese Art der ölkühlung auch bei einem Wärmetauscher mit Durchlaufsystem des Typs "U" oder "Z" anzuwenden, d.h. bei einem Wärmetauscher, bei welchem wenigstens einer der Wasserbehälter durch wenigstens eine Querwand in wenigstens zwei Kammern unterteilt ist, wurde bei einem Durchlaufsystem des Typs "U" festgestellt, daß das Kühlmittel dazu neigt, am Ölkühler vorüber und nicht durch ihn hindurch zu strömen. Bei einem Durchlauf-When trying to use this type of oil cooling for one too "U" or "Z" type heat exchangers with once-through system to be used, i.e. in a heat exchanger in which at least one of the water tanks is passed through at least a transverse wall is subdivided into at least two chambers, was found in a flow system of the type "U", that the coolant tends to flow past the oil cooler and not through it. With a pass
system des Typs "Z" erwies es sich darüber hinaus als notwendig, die'Abmessungen des ölkühlers, um diesen in einer der Kammern eines Wasserbehälters unterbringen zu können, soweit zu verkleinern, daß der Ölkühler seine Wirksamkeit praktisch vollständig einbüßte.system of the type "Z" it also proved necessary to adjust the dimensions of the oil cooler in order to fit it to be able to accommodate one of the chambers of a water tank, so that the oil cooler can be reduced in size Effectiveness lost almost completely.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Wärmetauschers, insbesondere eines solchen mit Durchlaufsystem des Typs "U" oder "Z", welcher zur Unterbringung eines IQ ölkühlers in einem seiner Wasserbehälter geeignet ist, ohne daß dabei die vorstehend genannten Mangel auftreten.An object of the invention is to provide a heat exchanger, in particular one with a through-flow system of the type "U" or "Z", which is suitable for accommodating an IQ oil cooler in one of its water tanks without the aforementioned deficiencies occurring.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Wärmetauschers mit Durchlaufsystem des Typs "Z", bei welchem der Auslaßanschluß an einer ganz bestimmten Stelle des betreffenden Wasserbehälters angeordnet ist.Another object of the invention is to provide a once-through type "Z" type heat exchanger at which the outlet connection is arranged at a very specific point of the water tank in question.
Demgemäß schafft die Erfindung einen Wärmetauscher, insbesondere für den Kühlmittelkreis einer Brennkraftmaschine, mit einem Rohrbündel und wenigstens einem an einem Ende des Rohrbündels angeschlossenen Wasserbehälter, v/elcher durch eine Querwand in zwei Kammern unterteilt ist, wobei gemäß der Erfindung vorgesehen ist, daß die beiden Kammern des Wasserbehälters über einen im Wasserbehälter angeordneten und die Querwand abdichtend durchsetzenden, rohrförmigen Wärmetauscher miteinander strömungsverbunden sind.Accordingly, the invention creates a heat exchanger, in particular for the coolant circuit of an internal combustion engine, with a tube bundle and at least one water tank connected to one end of the tube bundle, v / elcher is divided into two chambers by a transverse wall, it being provided according to the invention that the two chambers of the water tank via a arranged in the water tank and penetrating the transverse wall in a sealing manner, tubular heat exchanger fluidly connected to one another are.
Sofern es sich bei dem genannten rohrförmigen Wärmetauscher um einen Ölkühler handelt, kann dieser die für die .jeweils nowunnchrie Kühlleistuns; notv/endigen Abmessungen erhalten, da diese allein durch die Gesamtabmessungen des V/asserbehälters begrenzt sind und nicht durch die Abmessungen der in diesem gebildeten einzelnen Kammern. 35If the said tubular heat exchanger is an oil cooler, it can be used for the . each nowunnchrie cooling performance; necessary dimensions obtained, as these are limited solely by the overall dimensions of the water tank and not by the Dimensions of the individual chambers formed in this. 35
Bei eineTi erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit Durchlaufsystem des Typs "Z" ist der den Auslaßanschluß aufweisende Wasserbehälter durch eine weitere Querwand in dreiAt oneTi heat exchanger according to the invention with a flow system of the "Z" type is the water tank having the outlet connection through a further transverse wall in three
Kammern unterteilt, wobei der vorstehend genannte rohrförmige Wärmetauscher die beiden Querwände abdichtend durchsetzt, um die beiden äußeren Kammern des Wasserbehälters miteinander zu verbinden, und der Auslaßanschluß am mittleren Teil des Wasserbehälters angeordnet ist, so daß er in der zwischen den beiden Querwänden liegenden mittleren Kammer desselben ausmündet.Divided chambers, the aforementioned tubular Heat exchanger sealingly penetrates the two transverse walls, around the two outer chambers of the water tank to connect with each other, and the outlet connection is arranged at the middle part of the water tank, so that it opens into the middle chamber lying between the two transverse walls.
Bei diesem erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit Durch- !O laufsystem des Typs "Z" ist der Auslaßanschluß somit nicht notwendigerweise an einem Ende des betreffenden Wasserbehälters angeordnet, was in gewissen Fällen die Montage des Wärmetauschers im Motorraum eines Kraftfahrzeugs sowie auch seinen Anschluß am Kühlmittelkreis des Motors vereinfacht.In this heat exchanger according to the invention with through ! O type "Z" running system is the outlet port not necessarily arranged at one end of the water container in question, which in certain cases is the Installation of the heat exchanger in the engine compartment of a motor vehicle and its connection to the coolant circuit of the Engine simplified.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:In the following, exemplary embodiments of the invention are explained with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 eine schematisierte Darstellung eines bekannten Wärmetauschers mit Durchlaufsystem des Typs "I",Fig. 1 is a schematic representation of a known Type "I" flow heat exchanger,
Pig. 2 eine schematisierte Darstellung eines Wärmetauschers in einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Pig. 2 is a schematic representation of a heat exchanger in a first embodiment of the invention,
Pig. 3 eine schematisierte Darstellung eines Wärmetauschers in einer zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung,
30Pig. 3 is a schematic representation of a heat exchanger in a second embodiment of the invention,
30th
Fig. 4- eine Schnittansicht entsprechend der Linie IV-IV
in Pig. 5 zur Darstellung der Anordnung eines ölkühler
s in einem V/asserbehälter eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers,
35Fig. 4- is a sectional view along the line IV-IV in Pig. 5 to illustrate the arrangement of an oil cooler in a water tank of a heat exchanger according to the invention,
35
Pig. 5 eine Längsschnittansicht entsprechend der Linie V-V in Fig. 4,Pig. 5 is a longitudinal sectional view according to the line V-V in Fig. 4,
O OUO OUUO OUO OUU
Fig. 6 eine Darstellung einer Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 4 im Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 7 undFIG. 6 shows a representation of a modification of the embodiment according to FIG. 4 in section along the line Line VI-VI in Fig. 7 and
Fig. 7 eine Teil-Längsschnittansicht entsprechend der Linie VII-VII in Fig. 6.FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view corresponding to FIG Line VII-VII in FIG. 6.
Fig. 1 zeigt in schematisierter Form einen bekannten Wärmetauscher, insbesondere einen zum Kühlmittelkreis einer Brennkraftmaschine gehörigen Kühler. Dieser hat ein waagerecht angeordnetes Rohrbündel 10, an dessen Enden zwei im wesentlichen senkrecht angeordnete Wasserbehälter 11 und 12 angeschlossen sind. Der eine Wasserbehälter 11 weist einen Einlaßanschluß 13 und der andere einen Auslaßanschluß 14 für den Ein- bzw. Austritt eines Kühlmittels auf. Das über den Wärmetauscher umgewälzte Kühlmittel strömt über den Einlaßanschluß 13 in den Behäl ter 11, durchströmt diesen und das Rohrbündel 10 in der durch Pfeile 15 angedeuteten Richtung und gelangt über den anderen Wasserbehälter 12 zum AuslaßanschlußFig. 1 shows in schematic form a known heat exchanger, in particular one for the coolant circuit an internal combustion engine associated cooler. This has a horizontally arranged tube bundle 10, at which Ends of two essentially vertically arranged water tanks 11 and 12 are connected. The one water tank 11 has an inlet connection 13 and the other an outlet connection 14 for the inlet and outlet of a Coolant on. The coolant circulated through the heat exchanger flows through the inlet connection 13 into the container ter 11, flows through this and the tube bundle 10 in the direction indicated by arrows 15 and passes over the other water tank 12 to the outlet connection
V/ie eingangs ausgeführt ist es bereits bekannt, im Wasserbehälter 12 einen zylindrisch-rohrförmigen WärmetauscherAs stated at the outset, it is already known in the water tank 12 a cylindrical-tubular heat exchanger
16 in Form eines Ölkühlers insbesondere für die Kühlung des Öls aus einem automatischen Getriebe derart anzuordnen, daß er von dem den Wasserbehälter 12 in Richtung auf den Auslaßanschluß 14 durchströmenden Kühlmittel durch- und umströmt wird. Das die hohlen Wandungen des Ölkühlers 16 durchströmende öl tritt über einen Einlaßanschluß 17 in den ölkühler 16 ein und verläßt diesen über einen Auslaßanschluß 18, wobei die beiden Anschlüsse16 to be arranged in the form of an oil cooler, in particular for cooling the oil from an automatic transmission, that he of the water tank 12 in the direction of the outlet port 14 flowing through coolant is flowed through and around. The oil flowing through the hollow walls of the oil cooler 16 passes through an inlet connection 17 enters the oil cooler 16 and leaves it via an outlet connection 18, the two connections
17 und 18 abdichtend durch öffnungen in der Wandung des Wasserbehälters 12 hindurchgeführt sind und zusätzlich dazu dienen, den ölkühler 16 im Wasserbehälter festzuhalten. 17 and 18 are passed through openings in the wall of the water container 12 in a sealing manner, and in addition serve to hold the oil cooler 16 in the water tank.
Ein in einer ersten Ausführungsform der Erfindung in Fig.2 dargestellter Wärmetauscher, z.B. ein Kühler für denA in a first embodiment of the invention in Fig.2 shown heat exchanger, e.g. a cooler for the
Kühlmittelkreis einer Brennkraftmaschine, v/eist, wie der in Pig. 1 gezeigte Kühler,ein im wesentlichen waagerecht angeordnetes Rohrbündel 20 auf, an dessen Enden im wesentlichen senkrecht angeordnete Wasserbehälter 21 und 22 angeschlossen sind. Der Wasserbehälter 21 ist an seinem oberen Teil mit einem Einlaßanschluß 23 für den Eintritt eines Kühlmittels in den Wärmetauscher versehen, während der andere Wasserbehälter 22 an seinem unteren Teil einen Auslaßanschluß 24 hat.Coolant circuit of an internal combustion engine, v / eist, like the in Pig. 1 shown cooler, a substantially horizontally arranged tube bundle 20, at the ends substantially vertically arranged water tanks 21 and 22 are connected. The water tank 21 is on his upper part with an inlet connection 23 for entry a coolant provided in the heat exchanger, while the other water tank 22 at its lower part a Outlet port 24 has.
Der erste Wasserbehälter 21 ist durch eine etwa in einem Drittel seiner Höhe angeordnete Querv/and 2? in zwei Kammern 25 und 26 unterteilt, von denen die untere Kammer 26 im wesentlichen etwa das doppelte Volumen hat wie die obere Kammer 25-The first water container 21 is formed by a cross valve and 2? in two chambers 25 and 26 divided, of which the lower chamber 26 essentially has about twice the volume of the upper chamber 25-
Der zweite Wasserbehälter 22 ist durch eine in seinem unteren Drittel angeordnete Querwand 30 ebenfalls in zwei Kammern 28 und 29 unterteilt, so daß das Volumen diesmal der oberen Kammer 28 etwa doppelt so groß ist wie das der unteren Kammer 29, in welcher der Auslaßanschluß 24 ausmündet. Auf diese Weise ist das Rohrbündel 20 in drei im wesentlichen gleich große Zonen 31, 32 und 33 unterteilt, welche, wie durch Pfeile angedeutet, in entgegengesetzten Richtungen vom Kühlmittel durchströmt sind.The second water tank 22 is also divided into two by a transverse wall 30 arranged in its lower third Chambers 28 and 29 divided so that the volume of the upper chamber 28 is about twice as large as that of this time lower chamber 29, in which the outlet connection 24 opens. In this way, the tube bundle 20 is divided into three essentially equally large zones 31, 32 and 33, which, as indicated by arrows, are traversed by the coolant in opposite directions.
Gemäß der Erfindung ist ein rohrförmiger Wärmetauscher z.B. ein dem in Fig. 1 mit 16 Bezeichneten entsprechender Ölkühler,derart im Wasserbehälter 22 angeordnet, daß er die diesen unterteilende Querwand 30 abdichtend durchsetzt. Damit befinden sich das obere und das untere Ende des Qlkühlers 34 ,jeweils in gewissem Abstand von der Querwand 30 in der oberen bzw. der unteren Kammer 28 bzw. 29 des V/asserbehälters 22.According to the invention, a tubular heat exchanger is, for example, similar to that indicated at 16 in Fig. 1 Oil cooler, so arranged in the water tank 22 that he the transverse wall 30 dividing it penetrates sealingly. The upper and lower ends of the oil cooler 34 are thus located at a certain distance from the transverse wall 30 in the upper and lower chambers 28 and 29 of the water container 22, respectively.
Wie in Fig. 1 hat der rohrförmige Ölkühler 34 einen Einlaß- und einen Auslaßanschluß 35 bzw. 36 für das zu kühlende öl, welche unter Abdichtung durch öffnungen in derAs in Fig. 1, the tubular oil cooler 34 has an inlet and an outlet connection 35 or 36 for the oil to be cooled, which is sealed by openings in the
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Wandung des Wasserbehälters 22 hindurchgeführt sind. Vorzugsweise dient die Querwand 30 zusätzlich als eine Halteruns; für den ölkühler 34-, wie nachstehend im einzelnen erläutert.Wall of the water tank 22 are passed. Preferably, the transverse wall 30 additionally serves as one Holders; for the oil cooler 34-, as detailed below explained.
Der beschriebene Wärmetauscher hat die folgende Wirkungsweise: The heat exchanger described has the following mode of operation:
Das Motorkühlmittel gelangt über den Einlaßanschluß 23 in die Kammer 25 des Wasserbehälters 21, durchströmt die Zone 31 des Rohrbündels 20 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung zur Kammer 28 des anderen Wasserbehälters 22, in v/elcher es den rohrförmigen ölkühler 34· innen und außen umströmt. Der den ölkühler 34- außen umströmende Anteil des Kühlmittels strömt anschließend entlang der mittleren Zone 32 des Rohrbündels 20 in Richtung des Pfeils zur unteren Kammer 26 des Wasserbehälters 21 und anschließend in der durch einen weiteren Pfeil angedeuteten Richtung entlang der unteren Zone 33 des Rohrbündels 20 zur unteren Kammer 29 des Wasserbehälters 22, von welcher aus es den Wärmetauscher über den Auslaßanschluß 24- verläßt.The engine coolant enters the inlet port 23 in the chamber 25 of the water container 21, the flows through Zone 31 of the tube bundle 20 in the area indicated by the arrow Direction to the chamber 28 of the other water container 22, in v / elcher there is the tubular oil cooler 34 inside and flows around the outside. The one flowing around the oil cooler 34 outside The portion of the coolant then flows along the central zone 32 of the tube bundle 20 in the direction of the Arrow to the lower chamber 26 of the water container 21 and then indicated by another arrow Direction along the lower zone 33 of the tube bundle 20 to the lower chamber 29 of the water container 22, from which it leaves the heat exchanger via the outlet connection 24-.
Der in der Ausfuhrungsform nach Fig. 2 verwendete Ölkühler 34- kann im wesentlichen die gleichen Abmessungen haben v/ie der Ölkühler 16 in Fig. 1 und dementsprechend leistungsfähig sein. Dabei wird jedoch die Leistung des in Fig. 2 dargestellten, aus dem Rohrbündel 20 und den beiden Wasserbehältern 21 und 22 gebildeten Wärmetauschers durch das Vorhandensein des Ölkühlers 34- im Wasserbehälter um ein p;ev/isses Maß eingeschränkt, da jeweils ein gewisser Anteil des Kühlmittels von der oberen Kammer des Wasserbehälters 22 durch den Ölkühler 34- hindurch direkt in die untore Kammer 29 und damit zum Auslaßanschluß 24- gelangt, anstatt zuvor noch die Zonen 32 und des Rohrbündels· 20 zu durchströmen. Aus diesem Grunde verdient die Ausführungsform nach Fig. 3 den Vorzug·The oil cooler used in the embodiment of FIG 34- can have essentially the same dimensions have v / ie the oil cooler 16 in FIG. 1 and be accordingly efficient. However, the performance of the 2, formed from the tube bundle 20 and the two water tanks 21 and 22 heat exchanger by the presence of the oil cooler 34- in the water tank restricted by a p; ev / isses measure, since each has a some of the coolant from the upper chamber of the water tank 22 through the oil cooler 34- arrives directly into the lower chamber 29 and thus to the outlet connection 24 instead of the zones 32 and of the tube bundle · 20 to flow through. For this reason, the embodiment according to FIG. 3 deserves the advantage
Der in Fig. 3 gezeigte Wörmetauscher arbeitet wie der in Fig. 2 Dargestellte mit dem Durchlaufsystem des Typs "Z" und v/eist ein waagerechtes Rohrbündel 4-0 auf, an dessen Enden im wesentlichen senkrecht angeordnete Wasserbehälter 4-1 und 4-2 angeschlossen sind. Der an seinem oberen Teil mit einem Einlaßanschluß 4-3 für das Kühlmittel versehene Wasserbehälter 4-1 ist im wesentlichen in der gleichen Weise wie der Wasserbehälter 21 der Ausführungsform nach Fig. 2 durch eine Querwand 4-7 in zwei Kammern 4-5 und IQ 4-6 unterteilt. Der andere Wasserbehälter 4-2 ist dagegen durch zwei zueinander parallele Querwände 51 und 52 in drei nebeneinander liegende Kammern 4-8, 4-9 und 50 unterteilt. Der Auslaßanschluß 53 des Wärmetauschers ist am Wasserbehälter 4-2 vorgesehen und mündet in dessen mittlerer Kammer 4-9 zwischen den Querwänden 51 und 52 aus.The heat exchanger shown in FIG. 3 works like the one shown in FIG. 2 with the flow system of the type "Z" and has a horizontal tube bundle 4-0, at the ends of which water tanks 4-1 and 4-2 are arranged essentially vertically are connected. The water tank 4-1, which is provided at its upper part with an inlet connection 4-3 for the coolant, is essentially in the same way as the water tank 21 of the embodiment according to FIG. 2 by a transverse wall 4-7 in two chambers 4-5 and IQ 4-6 divided. The other water tank 4-2, on the other hand, is divided into three adjacent chambers 4-8, 4-9 and 50 by two parallel transverse walls 51 and 52. The outlet connection 53 of the heat exchanger is provided on the water tank 4-2 and opens into its central chamber 4-9 between the transverse walls 51 and 52.
Die obere Querwand 51 des Wasserbehälters 4-2 ist in einer etwas niedrigeren Höhe angeordnet als die Querwand 4-7 des Wasserbehälters 4-1 , so daß das Rohrbündel 4-0 in vier in der Zeichnung durch gestrichelte Linien voneinander getrennte Zonnen 55, 56, 57 und 58 unterteilt ist, in denen das Kühlmittel in durch Pfeile angedeuteten verschiedenen Richtungen strömt.The upper transverse wall 51 of the water tank 4-2 is in one slightly lower height than the transverse wall 4-7 of the water tank 4-1, so that the tube bundle 4-0 in four in of the drawing is divided by dashed lines separated zones 55, 56, 57 and 58, in which the coolant flows in different directions indicated by arrows.
Der Wasserbehälter 4-2 enthält wiederum einen rohrförmigen Wärmetauscher 60, z.B. einen den in Fig. 1 und 2 mit 16 bzw. 34- Bezeichneten entsprechenden ölkühler, welcher die beiden Querwände 51 und 52 abdichtend durchsetzt, so daß sein oberes Ende in gewissem Abstand von der oberen Querwand 51 in der oberen Kammer 4-8 und sein unteres Ende in gewissem Abstand von der unteren Querwand 52 in der unteren Kammer 50 liegt. Die Ein- und Auslaßanschlüsse 61 und 62 des Ölkühlers 60 sind wiederum unter Abdichtung durch Öffnungen in der Wandung des Wasserbehälters 4-2 hindurchgeführt. Vorzugsweise dienen die Querwände 51 und 52 auch hier der Halterung des rohrförmigen Kühlers 60.The water tank 4-2 again contains a tubular one Heat exchanger 60, for example an oil cooler corresponding to that designated in FIGS both transverse walls 51 and 52 sealingly penetrated, so that its upper end at a certain distance from the upper transverse wall 51 in the upper chamber 4-8 and its lower end in a certain distance from the lower transverse wall 52 in the lower Chamber 50 is located. The inlet and outlet ports 61 and 62 of the oil cooler 60 are in turn passed through openings in the wall of the water tank 4-2 with a seal. Preferably, the transverse walls 51 and 52 also serve here the holder of the tubular cooler 60.
Der in Fig. 3 dargestellte Wärmetauscher hat die folgende Wirkungsweise:The heat exchanger shown in Fig. 3 has the following Mode of action:
ο ο υ ο υ υ υο ο υ ο υ υ υ
Das Kühlmittel gelangt über den Einlaßanschluß 43 in die obere Kammer 45 des Wasserbehälters 41, durchströmt die obere Zone 55 des Rohrbündels 40 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung zur oberen Kammer 48 des anderen Wasserbehälters 42, und durchströmt zu einem gewissen Teil den rohrförmigen Wärmetauscher 60 zur unteren Kammer 50 des Wasserbehälters 42, von wo es die untere Zone 58 des Rohrbündels 40 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung durchströmt und in die untere Kammer 46 des V/asserbehälters 41 gelangt. Der übrige Anteil des der oberen Kammer 48 des Wasserbehälters 42 zuströmenden Kühlmittels durchströmt die Zone 56 des Rohrbündels 40 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung und gelangt dabei ebenfalls in die untere Kammer 46 des anderen Wasserbehälters 41.The coolant arrives at the inlet port 43 upper chamber 45 of the water container 41, flows through the upper zone 55 of the tube bundle 40 in the direction indicated by the arrow indicated direction to the upper chamber 48 of the other water container 42, and flows through to a certain extent the tubular heat exchanger 60 to the lower chamber 50 of the water tank 42, from where there is the lower zone 58 of the Tube bundle 40 flows through in the direction indicated by the arrow and into the lower chamber 46 of the V / water container 41 arrives. The remainder of the coolant flowing into the upper chamber 48 of the water container 42 flows through the zone 56 of the tube bundle 40 in the direction indicated by the arrow and also arrives in the process into the lower chamber 46 of the other water container 41.
1^ Das auf diese V/eise in die untere Kammer 46 des Wasserbehälters 41 gelangte Kühlmittel strömt anschließend in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung durch die Zone 57 des Rohrbündels 40 zur mittleren Kammer 49 des Wasserbehälters 42 und verläßt dann den Wärmetauscher über den Auslaßanschluß 53· 1 ^ The coolant that got into the lower chamber 46 of the water tank 41 in this way then flows in the direction indicated by the arrow through the zone 57 of the tube bundle 40 to the middle chamber 49 of the water tank 42 and then leaves the heat exchanger via the outlet connection 53 ·
Die Kammern 48, 49 und 50 des Wasserbehälters 42 haben nicht genau gleiche Abmessungen bzw, gleiches Volumen. Das Volumen der oberen Kammer 48 ist größer als das der beiden anderen Kammern, und das Volumen der mittleren Kammer 49 ist vorzugsweise größer als das der unteren Kammer 50. Dank dem Höhenunterschied zwischen der oberen Querwand 51 des Wasserbehälters 42 und der Querwand 47 des Wasserbehälters 41 braucht das der oberen Kammer 48The chambers 48, 49 and 50 of the water tank 42 have not exactly the same dimensions or the same volume. The volume of the upper chamber 48 is greater than that of the two other chambers, and the volume of the middle chamber 49 is preferably greater than that of the lower Chamber 50. Thanks to the difference in height between the upper transverse wall 51 of the water container 42 and the transverse wall 47 of the water container 41 needs that of the upper chamber 48
zufließende Kühlmittel den rohrförmigen Kühler 60 nicht in sedner Gesamtheit in Richtung auf die untere Kammer zu durchströmen, ein Teil des Kühlmittels durchströmt vielmehr die Zone 56 des Rohrbündels 40 in entgegengesetzter Richtung zur Kammer 46 des Wasserbehälters 41, wodurch sich der insgesamt auftretende Druckabfall verringern läßt. Dnhrji ist die Menge des den rohrförmigen Kühler 60 durch strömenden Kühlmittels gleichwohl beträchtlich größer als in der Ausführungsform nach Fig. 2, woraus sich eine Stei-inflowing coolant does not enter the tubular cooler 60 To flow through in sedner entirety in the direction of the lower chamber, some of the coolant flows through rather, the zone 56 of the tube bundle 40 in the opposite direction Direction to the chamber 46 of the water tank 41, whereby the overall pressure drop that occurs can be reduced. Dnhrji is the amount of the tubular cooler 60 through flowing coolant is nevertheless considerably larger than in the embodiment according to FIG.
gerung der Wärmetauschkapazität ergibt.increase in the heat exchange capacity.
Außerdem durchströmt die gesamte dem Wärmetauscher in der Ausführungsform nach Fig. 3 zufließende Menge des Kühlmittels das Rohrbündel 40 desselben dreimal nacheinander. Die Anordnung" des rohrförmigen Kühlers <~0 im Wasserbehälter 42 bewirkt somit auch keine nennenswerte Beeinträchtigung der Leistung des Wärmetauschers.In addition, the entire amount of coolant flowing into the heat exchanger in the embodiment according to FIG. 3 flows through the tube bundle 40 of the same three times in succession. The arrangement "of the tubular cooler <~ 0 in the water tank 42 therefore also does not have any noticeable impairment of the performance of the heat exchanger.
In Fig. 4 und 5 ist eine Ausführungsform der Halterung eines ölkühlers in einem Wasserbehälter 22 oder 42 eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers dargestellt. Der in Fig. 4 und 5 gezeigte ölkühler weist zwei koaxial angeordnete, zylindrische Mantel 70 und 71 etwa aus Messing oder Aluminium auf, zwischen denen ein ringförmiger Durchlaß für das zu kühlende Öl gebildet ist. Die Enden des Durchlasses 72 sind durch Verschweißen, Verlöten oder sonstwie miteinander Verbinden der Enden des inneren und des äußeren Mantels 71 bzw. 70 verschlossen. Der ringförmige Durchlaß 72 enthält wenigstens ein dünnes Blech 73 etwa aus Messing oder Aluminium, welches von öffnungen durchsetzt und/oder derart verformt ist, daß es den Raum zwischen den beiden Mänteln bis nahe an die Enden derselben heran in eine Vielzahl von gewundenen Strömungswegen unterteilt. Nahe beiden Enden hat der äußere Mantel 70 jeweils einen auswärts hervorstehenden, kurzen zylindrischen Stutzen für die abdichtende Befestigung einer zylindrischen Muffe 7^i welche durch eine öffnung in der Wand 75 des Wasserbehälters, in welchem der Ölkühler untergebracht ist, hindurchgeführt ist. Jede Muffe 74 hat einen ringförmigen Gitζflansch 76 und eine in diesen eingesetzte Ringdichtung 77, welche an einem ebenen Teil 78 der Wandung 75 des Wasserbehälters in abdichtende Anlage bringbar ist.In Fig. 4 and 5 is an embodiment of the bracket an oil cooler in a water tank 22 or 42 of a heat exchanger according to the invention shown. The oil cooler shown in Fig. 4 and 5 has two coaxially arranged, cylindrical jacket 70 and 71 made approximately of brass or aluminum, between which an annular passage for the oil to be cooled is formed. The ends of the Passage 72 are by welding, soldering or otherwise connecting the ends of the inner and of the outer jacket 71 or 70 closed. The ring-shaped one Passage 72 contains at least one thin sheet 73 made of brass or aluminum, for example, which has openings penetrated and / or deformed in such a way that there is the space between the two jackets to close to the ends of the same divided into a variety of tortuous flow paths. The outer jacket has 70 near both ends each one outwardly protruding, short cylindrical nozzle for the sealing attachment of a cylindrical Sleeve 7 ^ i which through an opening in the wall 75 of the water tank in which the oil cooler is housed is passed. Each sleeve 74 has one annular Gitζflansch 76 and one used in this Ring seal 77, which can be brought into sealing contact on a flat part 78 of the wall 75 of the water tank is.
Jede der Querwände 30, 51, 52 usw., durch welche der ölkühler abdichtend hindurchgeführt ist, ist aus einer in Querrichtung angeordneten Rippe 80 gebildet, welche anEach of the transverse walls 30, 51, 52 etc. through which the oil cooler is passed through in a sealing manner, is formed from a rib 80 which is arranged in the transverse direction and which is attached to
der Innenseite der Wandung des Wasserbehälters hervorsteht und sich über das halbzylindrische Wandungsteil sowie über die ebenen, zueinander parallelen Seitenv/ände 82 desselben hinweg erstreckt. Auf diese Rippe ist eine Dichtung 83 aufgesetzt, welche den äußeren Mantel 70 des ölkühlers abdichtend umschließt, und deren äußerer Umfang entlang einem Teil eine Nut 84- für die Aufnahme der Rippe 80 und entlang einem anderen Teil eine Anordnung von Lippen 85 aufweist, welche in abdichtende Anlage an einer Rohrwand 86, mittels welcher der Wasserbehälter an einem Ende eines Rohrbündels befestigt ist, oder, wie in der Zeichnung dargestellt, an einer Elastomerschicht 87 kommt, mit welcher die dem Wasserbehälter zugewandte Innenseite der Rohrwand 86 bekleidet ist.the inside of the wall of the water tank protrudes and extends over the semi-cylindrical wall part as well as over the flat, mutually parallel side walls 82 thereof. On that rib is one Seal 83 placed, which the outer jacket 70 of the oil cooler sealingly encloses, and their outer circumference along one part a groove 84 for receiving the rib 80 and along another part an arrangement of lips 85, which in sealing contact with a pipe wall 86, by means of which the water tank to is attached to one end of a tube bundle, or, as shown in the drawing, to an elastomer layer 87 comes with which the inside of the pipe wall 86 facing the water tank is covered.
In der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 ist die den Ein- oder Auslaßanschluß des Ölkühlers darstellende Muffe 74 lotrecht zur Ebene der Rohrwand 86 angeordnet.In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, the one or socket 74 which is the outlet port of the oil cooler arranged perpendicular to the plane of the pipe wall 86.
Die in Fig. 6 und 7 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 4 und 5 Dargestellten im wesentlichen dadurch, daß die Muffe 74 parallel zur Ebene der Rohrwand 86 ausgerichtet ist. In diesem Falle erstreckt sich die an der Innenseite der Wandung des Wasserbehälters hervorstehende Rippe 90 nur über die von der Muffe 74 durchsetzte ebene Seitenwand 91. und über etwas mehr als die Hälfte der halbz.ylindrischen Wandung 92 des Wasserbehälters. *The embodiment shown in FIGS. 6 and 7 differs from that shown in FIGS. 4 and 5 essentially in that the sleeve 74 is aligned parallel to the plane of the pipe wall 86. In this case it extends the rib 90 protruding on the inside of the wall of the water container extends only over that of the sleeve 74 interspersed flat side wall 91st and about a little more than half of the semi-cylindrical wall 92 of the Water tank. *
Wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wirkt die Ripr>e 90 mit einer abdichtend vom Außenmantel 70 des Ölkühlers durchsetzten Dichtung 93 zusammen, deren Umfang über einen Teil eine Nut für die Aufnahme der Rippe 90 und über einen anderen Teil eine Anordnung von Lippen 94 aufweist, welche einerseits an der die Rohrwand 86 überdeckenden Schicht 87 und andererseits an den nicht mit einer Rippe versehenen Innenv/andbereichen des Wasserbehälters in abdichtende Anlage bringbar sind.As in the embodiment described above, the Ripr> e 90 acts with a sealing effect on the outer jacket 70 of the oil cooler penetrated seal 93, the circumference of which over part of a groove for receiving the rib 90 and, over another part, has an arrangement of lips 94 which, on the one hand, are attached to the pipe wall 86 covering layer 87 and, on the other hand, on the inner v / and areas of the water container that are not provided with a rib can be brought into a sealing system.
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Claims (1)
Kammern unterteilt ist, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die beiden Kammern (28, 29; 4-8, 50) des Wasserbehälters (22; 4-2) über einen im Wasserbehälter angeordneten und die Querwand (30; 51, 52) abdichtend
durchsetzenden, rohrförmigen Wärmetauscher (34; 60) miteinander stromungsverbunden sind./ l.) Heat exchanger, in particular for a coolant circuit of an internal combustion engine, with a tube bundle and at least one water tank connected to one end of the same, which is divided into two by a transverse wall
Chambers is divided, thereby geke η η ζ eich η et that the two chambers (28, 29; 4-8, 50) of the water container (22; 4-2) arranged in the water container and the transverse wall (30; 51, 52) sealing
penetrating tubular heat exchangers (34; 60) are flow-connected to one another.
wand (30; 51, 52) angeordnet sind.2
wall (30; 51, 52) are arranged.
(55, 56, 57 und 58) unterteilt, in denen die Flüssigkeit in verschiedenen Richtungen strömt.of the one water tank (4-2) in four zones or parts
(55, 56, 57 and 58) in which the liquid flows in different directions.
denen der innere Mantel (71) von dem in dem betreffenden betreffenden Wasserbehälter (22, 42) umgewälzten Kühlmittel durchströmbar ist, wobei die Öl-Einlaß- und9 · Heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tubular heat exchanger (34; 60) is an oil cooler, with an inner and an outer jacket (71 or 70), which between, a cylindrical-ring-shaped, near delimit its ends with inlet and outlet connections (35, 36, 61, 62, 74) for the oil space and from
through which the inner jacket (71) can be flowed through by the coolant circulated in the relevant water tank (22, 42), the oil inlet and
Wandung (75) des Wasserbehälters durchsetzenden öffnungen befestigt und an außerhalb desselben angeordneten Leitungen anschließbar sind.Outlet connections (35, 36, 61, 62, 74) sealingly into the
Wall (75) of the water container penetrating openings are attached and can be connected to lines arranged outside the same.
Innenseite des Wasserbehälters quer hervorstehenden
Rippe (80, 90) und einer Dichtung (83, 93) gebildet10. Heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the or, each transverse wall (30, 51, 52) from one to the
Inside of the water tank protruding transversely
Rib (80, 90) and a seal (83, 93) formed
und entlang dem übrigen Teil eine Anordnung von Lippen
(85, 94) aufweist, welche wenigstens an einer zu dem
Wasserbehälter gehörigen Rohrwand (86) in abdichtende
Anlage bringbar sind.ρ- eke η η ζ ξ i rv et that the Tfaianes of the annular seal (83, ° 3) along part of a groove (84) for receiving the rib (80, 90) of the water container
and along the remaining part an array of lips
(85, 94), which at least one to the
Water tank belonging pipe wall (86) in sealing
Plant can be brought.
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ID=9270767
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| IT (1) | IT1159353B (en) |
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| ES8401240A1 (en) | 1983-11-16 |
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| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |