DE3643782A1 - FUEL COOLER - Google Patents

FUEL COOLER

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DE3643782A1 DE19863643782 DE3643782A DE3643782A1 DE 3643782 A1 DE3643782 A1 DE 3643782A1 DE 19863643782 DE19863643782 DE 19863643782 DE 3643782 A DE3643782 A DE 3643782A DE 3643782 A1 DE3643782 A1 DE 3643782A1
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Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffkühler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel cooler according to the Preamble of claim 1.

Diese Kraftstoffkühler finden vorwiegend Verwendung bei Einspritzmotoren, bei denen durch Kühlung eine nachteilige Blasenbildung im Kraftstoff vermieden werden soll. Die überschüssige Wärme wird im Kraftstoffkühler auf das gasförmige Kältemittel der Klimaanlage übertragen, wodurch das Kältemittel weiter überhitzt wird.These fuel coolers are mainly used for Injection engines where cooling is a disadvantage Bubbles in the fuel should be avoided. The Excess heat is gaseous in the fuel cooler Air conditioning refrigerant transfer, causing the refrigerant continues to overheat.

Bei einem Kraftstoffkühler der genannten Art, etwa nach der DE-PS 31 17 661, muß in den Ringraum zwischen Innen- und Mantelrohr getrennt ein sogenanntes Turbulenzblech eingeschoben werden. Diese Arbeit ist aufwendig und zeitraubend.In a fuel cooler of the type mentioned, for example after DE-PS 31 17 661, must be in the annular space between and the casing pipe separately a so-called turbulence plate be inserted. This work is complex and time consuming.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffkühler der genannten Art so zu vereinfachen, daß bei zumindest gleichen Turbulenzeffekten das gesonderte Einschieben eines Turbulators entfällt.The invention is therefore based on the object of a fuel cooler to simplify the type mentioned so that at at least the same turbulence effects the separate insertion a turbulator is not required.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Innenrohr als Rippenrohr mit schraubenlinienförmig umlaufenden, äußeren Rippen ausgebildet ist und die Einlaß- und die Auslaßöffnung des Kraftstoffs an entgegengesetzten Enden des Kühlers angeordnet sind.The object is achieved in that the Inner tube as a finned tube with helical circumferential, outer ribs is formed and the inlet and the outlet port of the fuel at opposite Ends of the cooler are arranged.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird damit auf einfache Weise gelöst; die bisher i. a. für Kreuzstrom eingesetzten Rippenrohre finden jetzt in vorteilhafter Weise für Parallelstrom von Kraftstoff und Kühlmittel Verwendung.The object underlying the invention is thus solved in a simple way; the previously i. a. for cross flow finned tubes used are now more advantageous Way for parallel flow of fuel and coolant use.

Dadurch, daß die gesamte Länge des Rippenrohres zur Kühlung zur Verfügung steht, ergibt sich ein hervorragender Kühleffekt.Because the entire length of the finned tube for cooling is available, there is an excellent Cooling effect.

Die Rippenhöhe h der äußeren Rippen beträgt vorzugsweise 0,3 bis 2,0 mm. The rib height h of the outer ribs is preferably 0.3 to 2.0 mm.

Nach besonderen Ausführungsformen der Erfindung weist das Innenrohr eine schraubenlinienförmige Innenwelligkeit oder Innenberippung auf. Damit entfällt gleichzeitig das sonst auch erforderliche Einsetzen eines Turbulators in das Innenrohr.According to special embodiments of the invention, this Inner tube a helical inner ripple or Internal ribbing on. At the same time, this eliminates otherwise also necessary insertion of a turbulator in the inner tube.

Die Innenwelligkeit läuft mit dem Steigungswinkel der äußeren Rippen um; dabei empfiehlt sich eine Unterbrechung in Schraubenlinienrichtung zur Verbesserung des Turbulenzeffekts. Eine Welltiefe w der Innenwelligkeit von etwa 0,03 bis 0,45 mm ist bevorzugt.The internal ripple revolves with the pitch angle of the outer ribs; an interruption in the helix direction is recommended to improve the turbulence effect. A corrugation depth w of the internal ripple of approximately 0.03 to 0.45 mm is preferred.

Die Innenberippung wird durch mindestens eine Innenrippe verwirklicht, die mit einem vom Steigungswinkel der äußeren Rippen verschiedenen Steigungswinkel umläuft. In diesem Fall beträgt die Rippenhöhe der Innenrippen vorzugsweise 0,1 bis 0,8 mm.The inner rib is provided by at least one inner rib realized with one of the pitch angle of the outer Ribs revolving around different pitch angles. In this In this case, the rib height of the inner ribs is preferably 0.1 to 0.8 mm.

Einlaß- und Auslaßöffnung für den Kraftstoff sind vorzugsweise am Umfang des Mantelrohres angeordnet. Beliebige Positionen der Anschlußstutzen werden in vorteilhafter Weise dadurch ermöglicht, daß mindestens ein Anschlußstutzen von der Einlaß- bzw. Auslaßöffnung entfernt angeordnet und mit dieser leitend verbunden ist.Inlet and outlet ports for the fuel are preferred arranged on the circumference of the casing tube. Arbitrary positions of the connecting pieces are advantageous This enables at least one connecting piece arranged away from the inlet or outlet opening and is conductively connected to it.

Sofern es erforderlich ist, daß die Anschlußstutzen für die Einlaß- und Auslaßöffnung benachbart sind, empfiehlt es sich nach einer ersten erfindungsgemäßen Alternative, den der Auslaßöffnung zugeordneten Anschlußstutzen mit der Auslaßöffnung durch eine sich längs des Mantelrohres erstreckende Rohrleitung zu verbinden.If it is necessary that the connecting piece for the inlet and outlet openings are recommended it is a first alternative according to the invention, the connecting piece assigned to the outlet opening the outlet opening through a along the jacket tube connecting pipe to connect.

Nach einer zweiten Alternative ist vorzugsweise ein zweiter, endseitig verschlossener Ringraum zwischen dem Mantelrohr und einem konzentrischen Außenrohr vorgesehen, wobei die Auslaßöffnung durch am Umfang des Mantelrohres verteilte Löcher gebildet ist. According to a second alternative, a second, closed end space between the jacket tube and a concentric outer tube provided, wherein the outlet opening by distributed around the circumference of the casing tube Holes is formed.  

Sofern nach der zweiten Variante alle drei konzentrischen Rohre in etwa gleich lang ausgebildet sind, durchdringt der der Einlaßöffnung zugeordnete Anschlußstutzen den zweiten Ringraum und ist gegenüber diesem abgedichtet. Wenn das Außenrohr kürzer ausgebildet ist als das Innen- und das Mantelrohr, so ist der der Einlaßöffnung zugeordnete Anschlußstutzen vorteilhafterweise unmittelbar auf dem Mantelrohr angeordnet.If all three concentric after the second variant Pipes are approximately the same length, penetrates the connecting piece assigned to the inlet opening the second Annulus and is sealed against this. If the outer tube is shorter than the inner and the jacket tube, so that is assigned to the inlet opening Connection piece advantageously directly on the Jacket tube arranged.

Zur leichteren Handhabung sind die Anschlußstutzen in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt.The connecting pieces are in the circumferential direction for easier handling offset against each other.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated by the following examples explained in more detail. It shows

Fig. 1-4 Längsschnitte durch erfindungsgemäße Ausführungsformen eines Kraftstoffkühlers, Fig. 1-4 show longitudinal sections through embodiments of the invention a fuel cooler,

Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie A-A der Fig. 3 und Fig. 5 shows a cross section along line AA of Fig. 3 and

Fig. 6 Erläuterungen zum Rippenrohr. Fig. 6 Explanations of the finned tube.

Der Kraftstoffkühler nach Fig. 1 besteht aus einem Innenrohr 1 und einem glatten Mantelrohr 2. Das Innenrohr 1 ist als Rippenrohr mit schraubenlinienförmig umlaufenden äußeren Rippen 1′ ausgebildet und weist zugleich eine schraubenlinienförmige Innenwelligkeit auf. Die äußeren Rippen 1′ und die Innenwelligkeit laufen mit demselben Steigungswinkel um (nicht näher dargestellt).The fuel cooler according to Fig. 1 consists of an inner tube 1 and a smooth casing tube 2. The inner tube 1 is designed as a finned tube with helical outer ribs 1 ' and at the same time has a helical inner ripple. The outer ribs 1 ' and the inner ripple run around with the same pitch angle (not shown).

Der zwischen den Rohren 1, 2 gebildete Ringraum 3 ist endseitig verschlossen. Das Mantelrohr 2 weist jeweils eine Einlaßöffnung 4 mit zugeordnetem Anschlußstutzen 5 und eine Auslaßöffnung 6 mit zugeordnetem Anschlußstutzen 7 auf. Die Öffnungen 4 und 6 sind im Endbereich des Kühlers angeordnet. The annular space 3 formed between the tubes 1, 2 is closed at the end. The casing tube 2 each has an inlet opening 4 with an associated connection piece 5 and an outlet opening 6 with an associated connection piece 7 . The openings 4 and 6 are arranged in the end region of the cooler.

Im Betrieb des Kühlers durchströmt der zu kühlende Kraftstoff, insbesondere Benzin, den Ringraum 3 von der Einlaßöffnung 4 bis zur Auslaßöffnung 6. Das Kühlmittel wird im Innenrohr 1 im Gleich- oder im Gegenstrom geführt. Das eine Innenwelligkeit aufweisende Rippenrohr sorgt - bei einfacher mechanischer Handhabung - sowohl kühlmittel- als auch kraftstoffseitig für gute Turbulenzbildung und damit gute Wärmeübertragung.During operation of the cooler, the fuel to be cooled, in particular gasoline, flows through the annular space 3 from the inlet opening 4 to the outlet opening 6 . The coolant is carried in the inner tube 1 in cocurrent or in countercurrent. The finned tube with an internal ripple ensures - with simple mechanical handling - both coolant and fuel side good turbulence formation and thus good heat transfer.

Die Ausführungsformen des Kraftstoffkühlers nach den Fig. 2 bis 5 betreffen den Fall, daß die Anschlußstutzen 5, 7 dicht nebeneinander angeordnet werden sollen. Um daher den Kraftstoff zurückzuleiten, ist nach Fig. 2 der Anschlußstutzen 7 mit der Auslaßöffnung 6 durch eine sich längs des Mantelrohres 2 erstreckende Rohrleitung 8 verbunden. Zur Zurückleitung des Kraftstoffs nach Fig. 3/4 ist ein zusätzlicher, endseitig verschlossener Ringraum 9 zwischen dem Mantelrohr 2 und einem Außenrohr 10 vorgesehen. Die Auslaßöffnung 6 für den Kraftstoff im Mantelrohr 2 ist hierbei durch mehrere am Umfang des Mantelrohres 2 vorgesehene Löcher 6′ gebildet. Nach Fig. 3 durchdringt der der Einlaßöffnung 4 zugeordnete Anschlußstutzen 5 den zweiten Ringraum 9 und ist gegenüber diesem abgedichtet. Zur Vermeidung einer solchen Durchdringung ist nach Fig. 4 das Außenrohr 10 kürzer als das Innen- 1 und das Mantelrohr 2, so daß der Anschlußstutzen 5 unmittelbar auf das Mantelrohr 2 aufgelötet werden kann.The embodiments of the fuel cooler according to FIGS. 2 to 5 relate to the case in which the connecting pieces 5 , 7 are to be arranged close to one another. In order to therefore return the fuel, the connecting piece 7 is connected to the outlet opening 6 according to FIG. 2 by a pipe 8 extending along the casing tube 2 . For the return of a fuel to Fig. 3/4, an additional end sealed annular space 9 is provided between the casing tube 2 and an outer tube 10. The outlet opening 6 for the fuel in the casing tube 2 is formed by a plurality of holes 6 ' provided on the circumference of the casing tube 2 ' . According to FIG. 3, the connecting piece 5 assigned to the inlet opening 4 penetrates the second annular space 9 and is sealed off from it. To avoid such penetration is shown in Fig. 4, the outer tube 10 shorter so that the connection piece 5 can be soldered directly to the casing tube 2 as the inner 1 and the casing 2.

In den Fig. 1 bis 4 sind Anschlußrohre für das Innenrohr 1 durch die Ziffer 11 angedeutet. Nach Fig. 1 bis 3 beispielsweise werden diese Anschlußrohre 11 auf das Innenrohr 1 aufgeschoben, während sie bei der Variante nach Fig. 4 in das Mantelrohr 2 eingesteckt und mit dem aufgeweiteten Ende des Innenrohres 1 verlötet werden können.In Figs. 1 to 4 connecting pipes are indicated for the inner tube 1 by the numeral 11. According to Fig. 1 to 3, for example, these connecting pipes are pushed onto the inner pipe 1 11, while they can be inserted in the variant according to FIG. 4 in the casing 2 and are soldered to the flared end of the inner tube 1.

Die Fig. 5 zeigt insbesondere die versetzte Anordnung der Anschlußstutzen 5, 7. Fig. 5 shows in particular, the staggered arrangement of the connection piece 5, 7.

Beispiel: Ein Kraftstoffkühler nach Fig. 4/5 wurde aus Rohren mit folgenden Abmessungen hergestellt:
(Erläuterung der Benennungen des Rippenrohres durch Fig. 6)Example: A fuel cooler according to Fig. 4/5 was made from pipes with the following dimensions:
(Explanation of the names of the finned tube by Fig. 6)

Rippenrohr:
Rippenhöhe h der äußeren Rippen: 0,7 mm;
Rippenteilung m (Abstand von Rippenmitte zu Rippenmitte): 2,2 mm;
Welltiefe w in der Innenwelligkeit: 0,3-0,4 mm;
Durchmesser der Einlaßöffnung: 8 mm
Durchmesser der vier Auslaßöffnungen: 6 mm.Finned tube:
Rib height h of the outer ribs: 0.7 mm;
Rib pitch m (distance from rib center to rib center): 2.2 mm;
Corrugation depth w in the internal ripple: 0.3-0.4 mm;
Inlet opening diameter: 8 mm
Diameter of the four outlet openings: 6 mm.

Bei Verwendung des beschriebenen Benzinkühlers unter Verwendung von R 12 als Kältemittel wurden gute Ergebnisse erzielt.Good results have been achieved when using the described gas cooler using R 12 as a refrigerant.

Claims (14)

1. Kraftstoffkühler, bestehend aus einem Innenrohr (1) und einem konzentrisch dazu angeordneten Mantelrohr (2), wobei das Innenrohr (1) axial vom Kühlmittel durchströmt ist und der Kraftstoff jeweils über eine Einlaß- (4) und eine Auslaßöffnung (6) den endseitig verschlossenen Ringraum (3) zwischen Innen- (1) und Mantelrohr (2) durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (1) als Rippenrohr mit schraubenlinienförmig umlaufenden äußeren Rippen (1′) ausgebildet ist und die Einlaß- (4) und die Auslaßöffnung (6) des Kraftstoffs an entgegengesetzten Enden des Kühlers angeordnet sind.1. Fuel cooler, consisting of an inner tube ( 1 ) and a concentrically arranged jacket tube ( 2 ), wherein the inner tube ( 1 ) is axially flowed through by the coolant and the fuel in each case via an inlet ( 4 ) and an outlet opening ( 6 ) End space closed annular space ( 3 ) flows through between the inner ( 1 ) and jacket tube ( 2 ), characterized in that the inner tube ( 1 ) is designed as a finned tube with helical outer ribs ( 1 ' ) and the inlet ( 4 ) and Outlet opening ( 6 ) of the fuel are arranged at opposite ends of the radiator. 2. Kraftstoffkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenhöhe h der äußeren Rippen (1′) 0,3 bis 2,0 mm beträgt.2. Fuel cooler according to claim 1, characterized in that the rib height h of the outer ribs ( 1 ' ) is 0.3 to 2.0 mm. 3. Kraftstoffkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (1) eine schraubenlinienförmige Innenwelligkeit aufweist, die mit dem Steigungswinkel der äußeren Rippen (1′) umläuft.3. Fuel cooler according to claim 1 or 2, characterized in that the inner tube ( 1 ) has a helical inner ripple that rotates with the pitch angle of the outer ribs ( 1 ' ). 4. Kraftstoffkühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwelligkeit in Schraubenlinienrichtung unterbrochen ist. 4. Fuel cooler according to claim 3, characterized, that the internal ripple is interrupted in the direction of the helix is.   5. Kraftstoffkühler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welltiefe w der Innenwelligkeit 0,03 bis 0,45 mm beträgt.5. Fuel cooler according to claim 3 or 4, characterized in that the corrugation depth w of the internal ripple is 0.03 to 0.45 mm. 6. Kraftstoffkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (1) mindestens eine schraubenlinienförmige Innenrippe aufweist, die mit einem vom Steigungswinkel der äußeren Rippen (1′) verschiedenen Steigungswinkel umläuft.6. Fuel cooler according to claim 1 or 2, characterized in that the inner tube ( 1 ) has at least one helical inner rib which rotates with a different from the pitch angle of the outer ribs ( 1 ' ) different pitch angle. 7. Kraftstoffkühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenhöhe der Innenrippe etwa 0,1 bis 0,8 mm beträgt.7. Fuel cooler according to claim 6, characterized, that the rib height of the inner rib is about 0.1 to 0.8 mm. 8. Kraftstoffkühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- (4) und Auslaßöffnung (6) am Umfang des Mantelrohres (2) angeordnet sind.8. Fuel cooler according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that inlet ( 4 ) and outlet opening ( 6 ) are arranged on the circumference of the casing tube ( 2 ). 9. Kraftstoffkühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Anschlußstutzen (5, 7) von der Einlaßöffnung (4) bzw. Auslaßöffnung (6) entfernt angeordnet und mit dieser leitend verbunden ist.9. Fuel cooler according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that at least one connecting piece ( 5, 7 ) from the inlet opening ( 4 ) or outlet opening ( 6 ) is arranged away and connected to it in a conductive manner. 10. Kraftstoffkühler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der der Auslaßöffnung (6) zugeordnete Anschlußstutzen (7) dem der Einlaßöffnung (4) zugeordneten Anschlußstutzen (5) benachbart ist, wobei der Anschlußstutzen (7) mit der Auslaßöffnung (6) durch eine sich längs des Mantelrohres (2) erstreckende Rohrleitung (8) verbunden ist (Fig. 2).10. Fuel cooler according to claim 9, characterized in that the said outlet port (6) associated with the connecting piece (7) which the inlet opening is adjacent to (4) associated with the connection piece (5), wherein the connecting piece (7) with the outlet opening (6) through a pipe ( 8 ) extending along the casing tube ( 2 ) is connected ( FIG. 2). 11. Kraftstoffkühler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, endseitig verschlossener Ringraum (9) zwischen dem Mantelrohr (2) und einem konzentrischen Außenrohr (10) vorgesehen ist, wobei die Auslaßöffnung (6) durch am Umfang des Mantelrohres (2) verteilte Löcher (6′) gebildet ist, und daß der Anschlußstutzen (7) für den zweiten Ringraum (9) dem der Einlaßöffnung (4) zugeordneten Anschlußstutzen (5) benachbart ist (Fig. 3/4).11. Fuel cooler according to claim 9, characterized in that a second, end-closed annular space ( 9 ) between the jacket tube ( 2 ) and a concentric outer tube ( 10 ) is provided, the outlet opening ( 6 ) through on the circumference of the jacket tube ( 2 ) Distributed holes ( 6 ' ) is formed, and that the connecting piece ( 7 ) for the second annular space ( 9 ) is adjacent to the inlet port ( 4 ) associated connecting piece ( 5 ) ( Fig. 3/4). 12. Kraftstoffkühler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der der Einlaßöffnung (4) zugeordnete Anschlußstutzen (5) den zweiten Ringraum (9) durchdringt und gegenüber diesem abgedichtet ist (Fig. 3).12. A fuel cooler according to claim 11, characterized in that the connecting piece ( 5 ) assigned to the inlet opening ( 4 ) penetrates the second annular space ( 9 ) and is sealed off from it ( Fig. 3). 13. Kraftstoffkühler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (10) kürzer ist als das Innen- (1) und Mantelrohr (2) und daß der der Einlaßöffnung (4) zugeordnete Anschlußstutzen (5) unmittelbar auf dem Mantelrohr (2) angeordnet ist (Fig. 4).13. Fuel cooler according to claim 11, characterized in that the outer tube ( 10 ) is shorter than the inner ( 1 ) and jacket tube ( 2 ) and that the inlet port ( 4 ) associated connecting piece ( 5 ) directly on the jacket tube ( 2 ) is arranged ( Fig. 4). 14. Kraftstoffkühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (5, 7) in Umfangsrichtung versetzt sind.14. Fuel cooler according to one or more of claims 9 to 13, characterized in that the connecting pieces ( 5, 7 ) are offset in the circumferential direction.
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