DE3809658A1 - Waermetauscher fuer wischwasserbehaelter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher zum Einsetzen in Wischwasserbehälter von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem des Anspruchs 6.

Bei bisher verwendeten Wärmetauschern dieser Art sind die Zuleitung und die Rückleitung aus einem Aluminiumrohr gebogen. Da die Zuleitung nicht nur wendelförmig für einen ausreichenden Wärmeaustausch gebogen werden muß, sondern der Zuleitung als auch der Rückleitung eine der Form des Wischwasserbehälters entsprechende Form durch Biegen erteilt werden muß, damit der Wärmetauscher in einfacher Weise in den Wischwasserbehälter eingesetzt werden kann, ist die Herstellung unter Formanpassung an den Wärmetauscher relativ zeitaufwendig. Das Biegen muß nämlich, um eine unkontrollierte Verformung der relativ steifen Aluminiumrohre zu vermeiden, mit Hilfe kostspieliger Werkzeuge erfolgen. Darüber hinaus ist der erreichbare Biegeradius begrenzt und ein entsprechender Korrosionsschutz notwendig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wärmetauscher zum Einsetzen in Wischwasserbehälter von Kraftfahrzeugen der eingangs genannten Art zu schaffen, der in einfacherer, weniger zeitraubender und kostengünstigerer Weise herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Wärmetauscher der genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 bzw. durch die im Kennzeichen des Anspruchs 6 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit Hilfe eines derartigen Kunststoffrohres ist es möglich, sowohl die Wendel der Zuleitung als auch die gebogenen Formen von Zu- und Rückleitung zur Anpassung an die Form des Wischwasserbehälters ggf. von Hand vorzunehmen. Jedenfalls sind hierzu keine besonders aufwendigen Werkzeuge notwendig, so daß das Formen der Zu- und Rückleitung außerordentlich schnell und einfach erfolgen kann. Anders als bei den bisher verwendeten relativ steifen Aluminiumrohren ist es nicht mehr notwendig, ein unkontrolliertes Verformen durch entsprechend aufwendige Werkzeuge zu verhindern. Desweiteren sind kleinere Biegeradien möglich. Damit ist es auch möglich, in einfacher Weise andere Biegeformen als bisher vorzusehen, die eine entsprechend höhere Raumausnutzung innerhalb des Wischwasserbehälters zur Verbesserung des Wärmeübergangs ergeben und die ein nahes Heranführen an die bspw. nahe einem Thermostatventil angeordnete Wischwasser-Pumpe gestatten. Ein besonderer Korrosionsschutz ist nicht notwendig. Da bei einem derartigen Einsatz dieser Wärmetauscher die Frage der Geschwindigkeit der Wärmeübertragung keine Rolle spielt, ist die Tatsache der Ausbildung der Leitung im wesentlichen oder ganz aus Kunststoff kein Nachteil, da der Wärmeaustausch an sich nicht gehindert wird. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Wärmetauschers ist ferner noch das geringere Eigengewicht.

lst das Kunststoffrohr mit einer metallischen Einlage versehen, so kann diese gemäß zweier Ausführungsbeispiele entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 oder denen des Anspruchs 4 ausgebildet sein. Im ersteren Falle kann es dabei zweckmäßig sein, die Merkmale des Anspruchs 3 vorzusehen.

Als Kunststoff kommt bspw. Polyäthylen in Frage. Bei u.U. zu erwartenden höheren Temperaturen des Kühlwasser im Bereich von 100°C kann es zweckmäßig sein, statt dessen Polypropylen oder Polyamid insbesondere für die Kunststoffilmbeschichtung der Aluminiumfolie oder für das Rohr selbst zu verwenden.

Eine platzsparende Ausbildung des Wärmetauschers ergibt sich durch die Merkmale des Anspruchs 7 und/oder 8, die an sich erst durch die Möglichkeit der erfindungsgemäßen Ausbildung von Zu- und Rückleitung ermöglicht ist. Dabei wird die Variante, bei der auch die Rückleitung zumindest teilweise als Wendel geformt ist in vorteilhafter Weise für Gebiete mit extremen Kältegraden eingesetzt.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Verwendung eines in seinem wesentlichen Anteil aus Kunststoff aufgebauten, leicht biegbaren jedoch in gebogenem Zustand formbeständigen Rohres für die Zu- und Rückleitung von in Wischwasserbehältern von Kraftfahrzeugen eingesetzten Wärmetauschern.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Wärmetauscher zum Einsetzen in Wischwasserbehälter von Kraftfahrzeugen gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt gem. Kreis II der Fig. 1 aus den beim Wärmetauscher nach Fig. 1 verwendeten Leitungen gemäß einer ersten Variante und

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt, jedoch im Längsschnitt, aus einer den Leitungen beim Wärmetauscher nach Fig. 1 verwendeten gemäß einer zweiten Variante.

Der in Fig. 1 dargestellte Wärmetauscher 11 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung dient zum Einsetzen in einen nicht dargestellten Wischwasserbehälter, wie er bei Kraftfahrzeugen verwendet wird. Der Wärmetauscher 11 besitzt eine Zuleitung 12, die in einem mittleren Abschnitt als Wendel 13 ausgebildet ist, und eine Rückleitung 14, die ungewendelt ist. Die Zuleitung 12 und die Rückleitung 14 sind an einem Ende mit einem thermostatischen Ventil 16 verbunden, das in nicht dargestellter Weise einen eingebauten Wärmefühler besitzt, über den das Ventil 16 bei Erreichen einer bestimmten Temperatur des im Behälter befindlichen Wischwassers geschlossen wird. Die Zuleitung 12 und die Rückleitung 14 sind an ihrem anderen, aus dem Wischwasserbehälter herausragenden Ende 17 bzw. 18 mit einem Anschluß für eine Schlauchleitung o.dgl. verbindbar bzw. versetzten, über die die beiden Leitungen 12, 14 mit bspw. dem Kühlwassersystem des betreffenden Kraftfahrzeugmotors verbindbar sind. Im Bereich dieser Enden 17, 18 ist ein Abstandshalter 21 vorgesehen.

Die Rückleitung 14 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb der Wendel 13 der Zuleitung 12 geführt. Die Zuleitung 12, die vor ihrem Eintritt in das Thermostatventil 16 mit einer weiteren Schleife 22 versehen ist, ist zusammen mit der Rückleitung 14 zu einer hier viertel kreisartigen Form gebogen, die der Grundform des betreffenden Wischwasserbehälters angepaßt ist und die es ermöglicht, den Wärmetauscher in einfacher und der Form des Wischwasserbehälters angepaßter Weise in diesen bspw. von der Wischwasserbehälter-Einfüllöffnung her einzuführen und einzusetzen. Außerdem ist es damit möglich, denjenigen Bereich, in dem die Wischwasser-Pumpe angeordnet ist, vorzugsweise in der Nähe des Thermostatventils 16, zu erwärmen.

Gemäß zweier nicht dargestellter Varianten bzgl. der räumlichen Ausführung nach Fig. 1 kann für extreme Kältegrade dadurch die Rohr- bzw. Leitungslänge des Wärmetauschers vergrößert werden, daß auch die Rückleitung 14 gewendelt ausgeführt ist. Eine derartige Wendel der Rückleitung 14 kann durchmesserkleiner und innerhalb der Wendel 13 der Zuleitung 14 angeordnet sein; sie kann aber auch durchmessergleich mit der Wendel 13 sein und zwischen dieser nach Art eines doppelgängigen Gewindes verlaufen.

Gemäß vorliegender Erfindung ist, wie in Fig. 2 dargestellt, sowohl die Zuleitung 12 als auch die Rückleitung 14 aus einem leicht biegbaren und formbeständigen Verbundrohr 26, das durch einen rohrförmigen Kunststoffmantel 28 und einer rohrförmigen metallischen Einlage 27 gebildet ist. Der Mantel 28 ist aus Polyäthylen hoher Dichte und umgibt die rohrförmige metallische Einlage 27, die aus einer bandförmigen Aluminiumfolie, welche um ihre Längsachse zu einem Rohr gerollt bzw. gebogen ist, hergestellt ist, wobei sich die Längsränder in einem Bereich 29 überlappen. Die Aluminiumfolie bzw. die Einlage 27 ist mit einer inneren Beschichtung 31 und mit einer äußeren Beschichtung 32 versehen, die jeweils aus einem Polyäthylenfilm bestehen.

Auf diese Weise ist ein Verbundrohr 26 geschaffen, das sich einerseits in einfacher Weise zu beliebigen Formen biegen läßt und das andererseits aufgrund der versteifenden metallischen Einlage 27 auch in gebogenem Zustand formbeständig bleibt. Es versteht sich, daß auch andere Kunststoffe Verwendung finden können, insbesondere für die innere und äußere Beschichtung 31, 32 der Aluminiumfolie 27 in Form von Polypropylen oder Polyamid, wenn dies die im zur Wärmeübertragung auf das Wischwasser dienenden Kühlwasser auftretenden Temperaturen erforderlich machen.

Bei einer anderen Ausführungsform vorliegender Erfindung wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, ist sowohl die Zuleitung 12 als auch die Rückleitung 14 aus einem einfachen Kunststoffrohr 28′ aus Polyäthylen, Polypropylen oder Polyamid hergestellt, das mit einem lose eingezogenen bzw. eingelegten Metalldraht 27′ versehen ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß auch ein einfaches Kunststoffrohr 28′ nach einem Biegen aufgrund der versteifenden Wirkung des Metalldrahtes 27′ formbeständig bleibt. Es versteht sich, daß ein entsprechendes Kunststoffrohr 28′ auch derart mit einer Biegeversteifung versehen sein kann, daß ein Metalldraht oder -band in das Kunststoffrohr 28′ an einer Stelle von dessen Umfang bei dessen Herstellung mit eingearbeitet bzw. einextrudiert wird.

Gemäß einer weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform vorliegender Erfindung ist das Kunststoffrohr der Zuleitung 12 und der Rückleitung 14 ausschließlich aus einem Kunststoff hergestellt, der derart ist, daß das daraus hergestellte Rohr einerseits zwar unter Wärmeeinwirkung auf ein Mindesttemperaturniveau leicht biegbar, aber andererseits nach Abkühlen in einem bestimmten Temperaturbereich in diesem gebogenem Zustand formbeständig bleibt.

Claims (9)

1. Wärmetauscher zum Einsetzen in Wischwasserbehälter von Kraftfahrzeugen, mit einer gewendelten Zuleitung und einer Rückleitung, die vorzugsweise mit dem Motorkühlsystem verbunden sind und deren geometrischer Verlauf an die Form des Wischwasserbehälters angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und die Rückleitung (12, 14) aus einem Kunststoffrohr (28, 28′) gebildet sind, das mit einer versteifenden, jedoch leicht biegbaren und in gebogenem Zustand formbeständigen metallischen Einlage (27, 27′) versehen ist.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Einlage durch eine Metallfolie (27), vorzugsweise Aluminiumfolie gebildet ist, die um eine Achse ihrer Längserstreckung rohrförmig und überlappend geformt und zur Bildung eines Verbundrohres (26) vom als Außenmantel (28) ausgebildeten Kunststoffrohr (28) überzogen ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumfolie (27) mit einem inneren und äußeren Kunststoffilm (31, 32) beschichtet ist.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Einlage durch einen in das als Schlauch ausgebildete Kunststoffrohr (28′) lose eingelegten Metalldraht (27′) gebildet ist.

5. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff für den Außenmantel (28) bzw. den Schlauch (28′) und/oder den Innen- bzw. Außenfilm (31, 32) Polyäthylen, Polypropylen oder Polyamid verwendet ist.

6. Wärmetauscher zum Einsetzen in Wischwasserbehälter von Kraftfahrzeugen, mit einer gewendelten Zuleitung und einer Rückleitung, die vorzugsweise mit dem Motorkühlsystem verbunden sind und deren geometrischer Verlauf an die Form des Wischwasserbehälters angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und die Rückleitung (12, 14) aus einem Kunststoffrohr gebildet sind, das in auf ein bestimmtes Mindesttemperaturniveau erwärmtem Zustand leicht biegbar und nach Wiederabkühlen in gebogenem Zustand formbeständig ist.

7. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gewendelt und/oder ungewendelt bogenförmig und/oder geradlinig geführte Rückleitung (14) zumindest teilweise innerhalb der gewendelten Zuleitung (12) angeordnet ist.

8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gewendelte Rückleitung (14) zumindest teilweise zwischen der gewendelten Zuleitung (12) angeordnet ist, wobei die Wendeln von Rück- und Zuleitung etwa denselben Durchmesser aufweisen.

9. Verwendung eines in seinem wesentlichen Anteil aus Kunststoff aufgebauten, leicht biegbaren jedoch in gebogenem Zustand formbeständigen Rohres (26, 28′) für die Zu- und Rückleitung (12, 14) von in Wischwasserbehältern von Kraftfahrzeugen eingesetzten Wärmetauschern (11).