DE3923936A1 - Waermeaustauscher, insbesondere oelkuehler - Google Patents
Waermeaustauscher, insbesondere oelkuehlerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher, insbeson
dere Ölkühler, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten
Art.
Bei einem bekannten Wärmeaustauscher dieser Art (DE-OS 36 08 232)
ist der Verbindungskanal im Inneren des Gehäuses des Wärmeaus
tauschers enthalten, in dem das Rohrpaket aufgenommen ist.
Dabei ist der Verbindungskanal einerseits von der Innenseite
einer zugeordneten Gehäusewand und andererseits von der letzten
Flachrohrschale des Rohrpakets gebildet, wobei diese letztge
nannte Schale als Sonderschale ausgebildet ist, die auch in
besonderer Weise befestigt ist. An diesen Verbindungskanal
ist einerseits der Zufluß und andererseits der eine Sammel
raum, der nachfolgend auch als zweiter Sammelraum definiert
ist, angeschlossen, während der andere Sammelraum, der nach
folgend auch als erster Sammelraum definiert ist, direkt mit
dem Abfluß in Verbindung steht. Eine solche Ausbildung des
Wärmeaustauschers ist aufwendig und teuer, da wegen dieser
Gestaltung des Verbindungskanales im Inneren des Gehäuses die
einzelnen Komponenten des Wärmeaustauschers speziell darauf
ausgerichtet werden müssen.
Es ist ferner ein Wärmeaustauscher dieser Art bekannt
(DE-GM 71 15 268), bei dem der Abfluß und der Zufluß zwar
auf einer Gehäuseseite des Wärmeaustauschers vorgesehen sind,
diese jedoch in relativ großem Querabstand voneinander
plaziert sind. An jeden Sammelraum ist als Bestandteil des
Gehäuses unten ein Kanal angeschlossen, wobei beide Kanäle
auf gleicher Höhe liegen, jedoch mittels einer Trennwand
in Einzelkanäle unterteilt sind, so daß also kein durch
gehender Verbindungskanal vorhanden ist. Der eine Kanal
ist als Abflußraum gestaltet und mit dem Abfluß verbunden,
während der benachbarte andere Kanal als Zuflußraum gestaltet
und mit dem Zufluß verbunden ist. Der Abflußraum und der
Zuflußraum sind dadurch geschaffen, daß das Gehäuse zusätz
lich zur unteren Gehäusewand noch eine Grundplatte auf
weist, die von einer umlaufenden Abschlußleiste begrenzt
ist und ferner mittels einer mittleren Trennleiste in
zwei Hälften unterteilt ist. Diese Grundplatte ist mit der
Stirnseite der umlaufenden Abschlußleiste und der mittleren
Trennleiste gegen die zugewandte Außenfläche einer unteren
Abschlußplatte angelegt und über Spannbolzen mit den übrigen
Teilen des Wärmeaustauschers, das heißt der oberen Abschluß
platte und dem Rohrpaket, zu einer bleibenden Einheit
zusammengespannt, die in dieser Form bei der Herstellung
in einen Lötofen und ein Lötbad eingeführt werden kann,
wo die einzelnen Teile dieses zusammengespannten Pakets
zusammengelötet werden. Jeder Sammelraum ist dabei von zwei
beabstandeten Spannbolzen durchsetzt. Die Spannbolzen
durchsetzen ferner die obere Abschlußplatte des Gehäuses
und auf der gegenüberliegenden Seite die untere Abschluß
platte des Gehäuses, wobei die Spannbolzen mit Gewinde
absätzen bis zur Grundplatte führen und dort in Gewinde
sackbohrungen von oben her eingeschraubt sind. Am gegen
überliegenden Ende, wo die Spannbolzen aus der Abschluß
platte des Gehäuses heraus vorstehen, sind Muttern aufge
schraubt, durch deren Festziehen das gesamte Paket zu einer
bleibenden Einheit zusammengespannt wird. Die Grundplatte
ist somit Bestandteil des Gesamtpakets, dessen Elemente
von vornherein so dimensioniert und gestaltet sind, daß
das Gesamtpaket zwingend nur bei vorhandener Grundplatte
in dieser Weise zu einer Einheit zusammenspannbar ist.
In diesem Zustand ist der Abflußraum, der mit einem Sammel
raum in Verbindung steht, zwischen etwa einer Hälfte der
unteren Abschlußplatte und der Grundplatte gebildet und
seitlich durch die Abschlußleiste und die mittlere Trenn
leiste abgeschlossen, wobei etwa in der Mitte dieses
Abflußraumes ein Abflußstutzen an die Grundplatte anschließ
bar ist. In analoger Weise ist der benachbarte Zuflußraum
ebenfalls als hälftiger Raum daneben gebildet. Eine solche
Ausbildung des Wärmeaustauschers ist aufwendig und teuer;
denn aufgrund der Gestaltung des Abflußraumes einerseits
und des Zuflußraumes andererseits im Inneren des Gehäuses
müssen die einzelnen Komponenten des Wärmeaustauschers
speziell darauf ausgerichtet werden.
Bekannt sind ferner Wärmeaustauscher (EP-DS 2 67 084, EP-PS
2 19 974), bei denen einer der Sammelräume am oberen Ende
mit einem Einlaß versehen ist und bei denen am gegenüber
liegenden anderen Sammelraum am unteren Ende eine Leitung
angeschlossen ist, die etwa parallel zum Rohrverlauf zum
erstgenannten Sammelraum führt und dort, in Abstand unter
halb des Einlasses, mit einem eigenen Auslaß versehen ist,
so daß also der Einlaß und der Auslaß auf einer gemeinsamen
Seite des Wärmeaustauschers plaziert sind, diese jedoch
einen der Höhe des Wärmeaustauschers etwa entsprechenden
Höhenabstand in vertikaler Richtung voneinander haben. Im
anderen Fall führt das Verbindungsrohr mit einem Rohrknie
von unten nach oben und etwa parallel zum Sammelraum, in
den oben der Einlaß einmündet. Hierbei ist der Auslaß dem
Einlaß in vertikaler Richtung genähert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeaus
tauscher der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung
zu schaffen, der im Aufbau einfacher und dadurch kosten
günstiger ist und der insbesondere unter Verwendung einer
kompletten Funktionseinheit schnell und kostengünstig,
bedarfsweise auch noch nachträglich, auf eine Einflußbauart,
vorzugsweise zugleich mit Einpunktbefestigung, und solche
mit Abfluß sowie Zufluß auf derselben Gehäuseseite umge
rüstet werden kann.
Die Aufgabe ist bei einem Wärmeaustauscher der im Oberbe
griff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß
durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1
gelöst. Dadurch sind folgende Vorteile erreicht. Es kann
ein Wärmeaustauscher als komplette Funktionseinheit, das
heißt mit Gehäuse und darin enthaltenem Rohrpaket, in
fertiger Konzeption verwendet und durch Anbau dieses Ver
bindungskanals außerhalb des Gehäuses in gewünschter Weise
umgebaut werden, so daß sich dann ein Wärmeaustauscher
der sogenannten Einflußbauart ergibt, bei dem das zu
kühlende Medium vom Zufluß und von einem Sammelraum über
die inneren Kanäle zum anderen Sammelraum und von dort über
den Verbindungskanal und den Abfluß zurückströmen kann.
Zugleich sind durch die Erfindung die Voraussetzungen für
eine Einpunktbefestigung des Wärmeaustauschers geschaffen.
Ein solcher Wärmeaustauscher, inbesondere Ölkühler, eignet
sich mit Vorteil als Filtervorbaukühler. Er hat den Vorteil
geringerer Druckverluste, wodurch für das zu kühlende
Medium ein größerer Mengendurchsatz pro Zeiteinheit und
somit eine größere Kühlleistung möglich ist. Daher eignet
sich der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher, insbesondere
Ölkühler, nicht nur zur Kühlung des Getriebeöls beispiels
weise eines Kraftfahrzeugwandlergetriebes, sondern auch zur
Kühlung des Öls der Brennkraftmaschine trotz der größeren
Ölmenge letzterer. Ferner ist eine variable Kühlergrößen
gestaltung bei zentralem Zufluß und Abfluß des zu kühlenden
Mediums möglich, das heißt die Unterbringung eines ver
größerten Rohrpaketes bei kleiner Bautiefe im Vergleich zu
bekannten Wärmeaustauschern z. B. mit runder oder quadratischer
Form. Von Vorteil ist ferner eine geringere Bauteileanzahl
bei gleicher Gesamtleistung. Die außen ansetzbare und
eigenständige Schale, die an den ansonsten im wesentlichen
unverändert bleibenden Wärmeaustauscher ansetzbar ist, ist
einfach und kostengünstig. Auf diese Weise ist schnell,
einfach und mit wenigen Bauteilen und notwendigen Änderungs
arbeiten ein Verbindungskanal verwirklicht, der außerhalb
des Gehäuses läuft. Die Schale ist dabei nicht mit dem
Rohrpaket im Gehäuse zusammengespannt, auch nicht in den
Kraftfluß beim Zusammenspannen einbezogen, der von der
einen Gehäuseaußenwand zur gegenüberliegenden Gehäusewand
verläuft. Dies bedeutet, daß die Schale insoweit von
solchen Kräften nicht beaufschlagt ist und als separates
Teil nachträglich angebaut und bedarfsweise auch nach
träglich wieder entfernt werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den
Ansprüchen 2-27.
Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend
allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wie
dergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung
der Anspruchsnummern darauf Bezug genommen, wodurch je
doch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle
ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten
haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden
Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die allein
aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere Be
standteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders
hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen
erwähnt sind.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen
gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt eines
Wärmeaustauschers gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine vereinfachte Ansicht des
Wärmeaustauschers in Pfeilrichtung
II in Fig. 1,
Fig. 3 und 4 jeweils einen schematischen Schnitt
eines Teiles eines Wärmeaustauschers
gemäß einem zweiten bzw. dritten
Ausführungsbeispiel.
Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Wärmeaustauscher 10 des
ersten Ausführungsbeispiels entspricht im Aufbau hinsicht
lich einiger Details demjenigen gemäß DE-OS 38 24 074, auf
die wegen dieser Merkmale verwiesen wird. Der Wärmeaus
tauscher 10 ist z.B. als Ölkühler gestaltet. Er weist
ein Gehäuse 11 auf, in dessen Inneres 12 über einen Einlauf
13 Kühlmedium, z. B. Wasser, eingeleitet wird,
welches das Innere 12 passiert und dieses am anderen Ende
über einen Auslauf 14 verläßt. Das Gehäuse 11 ist z. B.
zweiteilig und besteht aus einer in Fig. 1 oberen Boden
platte 15 sowie einem z. B. etwa topfartigen Deckel 16, die
dicht verschlossen, z. B. verlötet, sind.
Im Gehäuse 11 ist ein Rohrpaket 17 enthalten, das aus
einzelnen scheibenförmigen Flachrohren 18 gebildet ist,
die unter Belassung von Zwischenräumen dazwischen über
einanderliegen und zu einem Paket miteinander verlötet sind,
durch dessen nach außen abgeschlossenes Inneres 19 das zu
kühlende Medium, im vorliegenden Fall Öl, hindurchgeführt
wird. Der Wärmeaustauscher 10 ist hier für einen sog.
Einflußbetrieb konzipiert. Das Rohrpaket 17 enthält zwei
in Abstand voneinander angeordnete und zueinander z. B.
parallele Sammelräume 20, 21, die über innere und zueinander
parallel verlaufende Kanäle 22 miteinander in Verbindung
stehen und allesamt vom zu kühlenden Medium in einer Rich
tung durchströmt sind.
Das Rohrpaket 17 ist mit einem Zufluß 23 und einem Abfluß
24 für das zu kühlende Medium verbunden, die hier durch ent
sprechende Kanäle gleicher Nummer gebildet sind, welche in
einem gehäuseseitigen Deckel 25 enthalten sind, der im Be
reich des zweiten Sammelraumes 21 und dabei in der die Boden
platte 15 bildenden Gehäusewand angeordnet ist. Der Zufluß
23 und der Abfluß 24 sind einander benachbart und dabei auf
der in Fig. 1 oberen Seite des Gehäuses 11 im Bereich der
dortigen Bodenplatte 15 angeordnet. Der erste Sammelraum 20,
dem das zu kühlende Medium über die inneren Kanäle 22 zuge
führt ist, steht über einen Verbindungskanal 26 mit dem
Abfluß 24 in Verbindung, während der zweite Sammelraum 21
direkt mit dem Zufluß 23 in Verbindung steht. Es versteht
sich, daß die Flußrichtung auch umgekehrt sein kann.
Der Wärmeaustauscher 10 ist so konzipiert, daß er mit der
in Fig. 1 oben befindlichen Gehäuseseite, d. h. mit der
Bodenplatte 15, an einem Bauteil 27, von dem lediglich
eine Wand 28 dargestellt ist, befestigt werden kann. Beim
Bauteil 27 handelt es sich z. B. um einen Motor, ein Getriebe
od. dgl. Die Befestigung erfolgt z. B. ähnlich wie in der
DE-OS 38 24 074.
Der Wärmeaustauscher 10 mit dem Rohrpaket 17 und der Boden
platte 15 sowie dem Deckel 16 stellt in dieser Form ein
komplettes, fertig verfügbares Bauteil dar, bei dem der
Verbindungskanal 26 und weitere nachfolgend erläuterte De
tails bedarfsweise nachträglich vorgesehen werden unter Bei
behaltung des ansonsten komplett vorhandenen Bauteils.
Der Verbindungskanal 26 verläuft außerhalb des Gehäuses 11 und ist wie
folgt gebildet. Auf einer Gehäuseseite, und zwar auf der in Fig. 1
unten befindlichen Gehäuseseite mit dortiger Gehäusewand
29 des Deckels 16 ist in Abstand von der Außenseite dieser
Gehäusewand 29 eine Schale 30 angeordnet, die an dieser
Gehäusewand 29 dicht befestigt ist, z. B. angeschweißt oder
angelötet ist. Die Schale 30 ist als Formschale gestaltet
und z. B. mit einem ringsumlaufenden Auflagerand 31 versehen,
mit dem sie auf der Gehäusewand 29 aufliegt. Die Schale 30
erstreckt sich, in Längsrichtung betrachtet, vom ersten
Sammelraum 20 bis hin zum zweiten Sammelraum 21 und über
deckt dabei einen Flächenteil der Gehäusewand 29 unter
Bildung des Verbindungskanals 26, der von diesem überdeckten
Flächenteil und der Schale 30 begrenzt ist. Dabei erstreckt
sich die Schale 30 über eine derart wesentliche Breite und
Länge der Gehäusewand 29, daß der Verbindungskanal 26 für
das zu kühlende Medium (Öl) einen größeren Querschnitt als
die inneren Kanäle 22 aufweist.
Im Anschlußbereich des Verbindungskanals 26 an den zweiten
Sammelkanal 21 ist die Schale 30 mit einem zur Gehäusewand
29 gerichteten Kragen mit Randflansch 33 versehen, auf den
ein schematisch angedeuteter Filter 34 aufsetzbar ist.
Der Kragen stützt die Schale 30 an der Gehäusewand 29 ab
und enthält mehrere Öffnungen 32, über die der Einlaß des
Filters 34 mit dem Verbindungskanal 26 in Verbindung steht.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ist ein Wärme
austauscher ohne Filter 34 gezeigt. In diesem Fall bei
nicht angebrachtem Filter 34 sind diese Öffnungen 32 der
Schale 30 mittels eines passenden Verschlußdeckels 35 dicht
verschließbar. Zur Abdichtung dient eine zwischengelegte
Dichtung 36, die im Falle des angebrachten Filters 34
ebenfalls der Abdichtung im Bereich des Randflansches 33
dient.
Beim dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 4 ist eine Variante
gezeigt, bei der der Verschlußdeckel 135 einstückiger Be
standteil der Schale 130 ist.
Die in Fig. 1 obere Gehäusewand in Form der dortigen Boden
platte 15 enthält im Bereich des ersten Sammelraumes 20
eine Öffnung 37. Da letztere hier nicht benötigt wird, ist
diese Öffnung 37 mittels einer in die Bodenplatte 15 dicht
eingesetzten Blindkappe 38 verschlossen. Dadurch wird also
der hinsichtlich des Rohrpakets 17 und Gehäuses 11 fertig
vorhandene Ölkühler an die gewünschte Einflußbauart mit Ein
punktbefestigung angepaßt. Die in der gegenüberliegenden
Gehäusewand 29 und ebenfalls im Bereich des ersten Sammel
raumes 20 angeordnete Öffnung 39 bildet die Verbindung des
ersten Sammelraumes 20 mit dem Verbindungskanal 26.
Wie ersichtlich ist, ist der Verbindungskanal 26 auf der
Seite des Gehäuses 11 vorgesehen, die in Fig. 1 unten liegt
und der in Fig. 1 oberen Gehäuseseite gegenüberliegt, wel
che den Zufluß 23 und den Abfluß 24 aufweist. Auf diese
Weise ist der Wärmeaustauscher 10 mit der in Fig. 1 oberen
Gehäuseseite am Bauteil 27 befestigbar, wobei wegen des auf
gleicher, oberer Gehäuseseite und dabei nebeneinander sitzen
den Zuflusses 23 und Abflusses 24 praktisch an dieser einen
Stelle die Zuführung des zu kühlenden Mediums in den Wärme
austauscher 10 bzw. Rückleitung aus letzterem möglich ist.
Der Verbindungskanal 26 ist mit dem Abfluß 24 über einen
Anschlußkanal 40 verbunden. Wenn kein Filter 34 angebaut
ist, z. B. beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel in
Fig. 3 bzw. Fig. 4, mündet der Verbindungskanal 26 bzw. 126
frei in den Anschlußkanal 40 bzw. 140 aus und geht in
letzteren über.
Beim ersten Ausführungsbeispiel mit angebrachtem Filter 34
in Fig. 1 ist der Filter 34 zwischen dem Verbindungskanal
26 und dem Anschlußkanal 40 angeordnet, wobei der Filter
eingang mit dem Verbindungskanal 26 in Verbindung steht
und der Filterausgang z. B. koaxial in den Anschlußkanal 40
mündet. Dies ist in Fig. 1 mit Pfeilen verdeutlicht.
Der Anschlußkanal 40 ist im zweiten Sammelraum 21 und dazu
koaxial verlaufend angeordnet und verläuft durch diesen hin
durch, wobei der Anschlußkanal 40 gegenüber dem zweiten
Sammelraum 21 abgeschlossen ist. Der Anschlußkanal 40 steht
mit dem der Einmündung des Verbindungskanals 26 fernen Ende
mit dem Abfluß 24 in Verbindung. Der Anschlußkanal 40 ist
im zweiten Sammelraum 21 von einem Ringraum 41 umgeben, der
mit einem, in Fig. 1 oben befindlichen Ende mit dem Zufluß
23 in Verbindung steht. Mit dem anderen Ende ist der Ring
raum 41 zum Verbindungskanal 26 hin und zum Filter 34 hin
verschlossen. Dieser Abschluß an diesem Ende des Ringraumes
41 geschieht mittels eines nur schematisch angedeuteten
Ventils 42, das auch als Bypaßventil bezeichnet werden kann.
Das Ventil 42 weist ein Ventilglied 43, z. B. in Form eines
Ventiltellers, einen gehäuseseitigen Ventilsitz 44 und eine
Rückstellfeder 45 auf, die einerseits am Ventilglied 43
und andererseits an einer gehäusefesten Scheibe 46 abgestützt
und z. B. einstellbar ist. Mittels der Rückstellfeder 45 wird
das Ventilglied 43 in die dargestellte Schließstellung und
gegen den Ventilsitz 44 gedrückt. Das Ventil 42 ist so ein
gestellt, daß es unter einem vorgegebenen Druck, z. B. bei
noch kaltem und zähem in den Ringraum 41 eingeleitetem, zu
kühlendem Medium (Öl) selbsttätig öffnet, so daß dieses
Medium nicht den Weg in die inneren Kanäle 22 nimmt, sondern
durch das geöffnete Ventil 42 hindurch direkt in den Einlaß
eines angesetzten Filters 34 und von dort in den Anschluß
kanal 40 gelangen kann. Ist kein Filter 34 angebracht, ge
langt das zu kühlende Medium vom Ringraum 41 über das ge
öffnete Ventil 42 unmittelbar in den Anschlußkanal 40 und
zurück zum Abfluß 24. Das Ventil 42 vermag somit den Ring
raum 41 selbsttätig zum Filter 34 oder - bei nicht vorhande
nem Filter - zum Eintritt in den Anschlußkanal 40 zu öffnen.
Dabei ist das Ventil 42 als Abschlußelement ausgebildet, das
in der geschlossenen Stellung gemäß Fig. 1 den Ringraum 41
mit dem dortigen Ende zum Verbindungskanal 26 und/oder zum
Filter 34 hin abschließt.
Der Anschlußkanal 40 ist durch einen Rohrteil 47 gebildet,
der das Rohrpaket 17 im Bereich des zweiten Sammelraumes
21 unter Belassung des Ringraumes 41 durchsetzt. Dieser
Rohrteil 47 kann z. B. analog DE-OS 38 24 074 als Befesti
gungselement zur Befestigung des Wärmeaustauschers 10 an
dem Bauteil 27 ausgebildet sein. An dem Ende des Rohrteiles
47, das dem Zufluß 23 und Abfluß 24 gegenüberliegt, ist
der Rohrteil 47 auf seiner Außenseite mit einer Führungs
fläche 48 versehen, auf der gleitend das Ventilglied 43
gehalten und geführt ist. In Abstand davon ist der Rohr
teil 47 am Ende mit einem Gewindeabsatz 49 versehen, der
ein Außengewinde 50 trägt. Für den Fall, daß ein Filter 34
angebracht ist, kann der Filter 34 auf diesen Gewindeabsatz
49 zentral aufgeschraubt werden. Ist kein Filter 34 ange
bracht, z. B. beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3,
kann der Gewindeabsatz 49 dazu herangezogen werden, darauf
den mit entsprechendem Innengewinde versehenen Verschluß
deckel 35 aufzuschrauben, der das nach unten offene Ende
des Rohrteiles 47 mit einem Wandteil 51 dicht abschließt.
Damit in diesem Fall das zu kühlende Medium vom Verbindungs
kanal 26 in den Anschlußkanal 40 im Inneren des Rohrteiles
47 gelangen kann, enthält der Rohrteil 47 in Abstand vom
auf den Gewindeabsatz 49 aufgeschraubten Verschlußdeckel
35 in seiner Wandung Öffnungen 52.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel
sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel in
Fig. 1 und 2 bzw. dem zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 3
entsprechen, um 100 größere Bezugszeichen verwendet, so daß
dadurch zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschrei
bung dieser Ausführungsbeispiele Bezug genommen ist.
Beim dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 4 entfällt beim
Rohrteil 147 dessen endseitiger Gewindeabsatz, der nicht
benötigt wird, weil der Verschlußdeckel 135 einstückiger
Bestandteil der Schale 130 ist und nicht separat am Rohr
teil 147 befestigt werden muß. Der Rohrteil 147 kann somit
kürzer ausgebildet werden, wobei dessen in Fig. 4 nach
unten offenes Ende in Verbindung mit dem Verbindungskanal
126 steht.
Durch die Erfindung ist mit einfachen und kostengünstigen
Mitteln ein ursprünglich für Zweipunktbefestigung konzipier
ter Wärmeaustauscher der Einflußbauart geschaffen, der be
darfsweise einen Anbau eines Filters 34 ermöglicht und bei
dem der Zufluß 23 und Abfluß 24 für das zu kühlende Medium
(Öl) dicht beieinander und dabei auf einer, in Fig. 1 oberen
Seite des Wärmeaustauschers 10 angeordnet sind, so daß nun auch
eine Einpunktbefestigung möglich ist. Ein derartiger Wärmeaustauscher ist
mit geringeren Druckverlusten behaftet, ermöglicht einen größeren
Durchsatz des zu kühlenden Mediums pro Zeiteinheit und führt somit zu
gesteigerter Kühlleistung bei Verwendung als Kühler. Mit Vorteil kann
der Wärmeaustauscher z. B. als Ölkühler zur Kühlung des Getriebe
öls eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Ein Öl
kühler zur Kühlung des Öls der Brennkraftmaschine erfordert
wegen größerer Ölmenge letzterer größere Leistungen. Auf
grund der vorgenannten Vorzüge ist der erfindungsgemäße
Wärmeaustauscher auch für diesen Zweck, d.h. als Ölkühler
zur Kühlung des Öls einer Brennkraftmaschine, geeignet. Der
durch die zusätzliche Schale 30 geschaffene Verbindungskanal
26 bedingt nur wenig Aufwand und Kosten. Es läßt sich für
einen solchen Wärmeaustauscher ein vorhandener Wärmeaus
tauscher ohne Verbindungskanal 26 komplett verwenden, ohne
daß größere Umbauten und entsprechende Werkzeuge notwendig
sind. Der Verbindungskanal 26 läßt sich somit bei einem
vorhandenen Wärmeaustauscher mit diesen Grundkomponenten
auch nachträglich vorsehen, ohne daß an diesen Grundkompo
nenten etwaige größere Umbauten notwendig sind. Dadurch,
daß der Verbindungskanal außerhalb des Gehäuses verläuft,
läßt sich der Durchlaßquerschnitt des Verbindungskanals
im übrigen so groß wählen, daß dadurch nur ein sehr geringer
Druckabfall zu verzeichnen ist.
Beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Ver
bindungskanal 26 auf der in Fig. 1 unteren Seite des Ge
häuses 11 und außerhalb dieses angeordnet, wobei er mit
dem Abfluß 24 in Verbindung steht. Statt dessen gehört
auch eine solche Alternativgestaltung zur Erfindung, bei
der dieser Verbindungskanal auf der in Fig. 1 oberen Ge
häuseseite, ebenfalls außerhalb des Gehäuses 11, verläuft.
In diesem Fall ist der Verbindungskanal 26 unmittelbar mit
dem Zufluß 23 verbunden, so daß das zu kühlende Öl über
den Zufluß 23 und den Verbindungskanal zunächst in den
ersten Sammelraum 20 und von dort über die inneren Kanäle
22 zum Ringraum 41 und von dort entweder direkt über den
Anschlußkanal 40 zum Abfluß 24 zurück strömt oder, bei
abgebrachtem Filter 34, zunächst vom Ringraum 41 in den
Filter 34 und dann von dort über den Anschlußkanal 40 zu
rück zum Abfluß 34 gelangt. In diesem Fall mündet also der
Zufluß 23 nicht in den Ringraum 41, sondern der Zufluß 23
ist allein mit dem Verbindungskanal verbunden.
Claims (27)
1. Wärmeaustauscher, insbesondere Ölkühler, mit einem Gehäuse
(11), durch das ein Kühlmedium, z. B. Wasser oder Luft,
hindurchgeführt wird, mit einem im Gehäuse (11) enthaltenen
Rohrpaket (17), insbesondere aus Flachrohren (18), welches
für das zu kühlende Medium im Inneren (19) zwei in Abstand
voneinander angeordnete, über innere Kanäle (22) in Verbin
dung stehende Sammelräume (20, 21) aufweist, und mit einem
Zufluß (23) und Abfluß (24) für das zu kühlende Medium,
die einander benachbart auf einer Seite des Gehäuses (11)
angeordnet sind, wobei der eine Sammelraum über einen
Verbindungskanal (26) mit dem Abfluß (24) oder Zufluß
(23) und der andere Sammelraum direkt mit dem Zufluß (23)
bzw. Abfluß (24) in Verbindung steht, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal
(26; 126) außerhalb des Gehäuses (11; 111) verläuft und
daß auf einer Gehäuseseite in Abstand von der Außenseite
der dortigen Gehäusewand (29) eine eigenständige Schale (30)
angeordnet ist, die sich vom einen Sammelraum (20) durchgehend
bis hin zum anderen Sammelraum (21) erstreckt und einen Flächen
teil dieser Gehäusewand (29) unter Bildung des Verbindungs
kanals (26) überdeckt, der von diesem überdeckten Flächen
teil und der Schale (30) begrenzt ist.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schale (30) sich über
eine derart wesentliche Breite und Länge der Gehäusewand
(29) erstreckt, daß der Verbindungskanal (26) für das
zu kühlende Medium einen größeren Querschnitt als die
inneren Kanäle (22) aufweist.
3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schale (30) an der
Gehäusewand (29) dicht befestigt, z. B. angeschweißt oder
angelötet, ist.
4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1-3, da
durch gekennzeichnet, daß die Schale
(30) im Anschlußbereich des Verbindungskanals (26) an
den zweiten Sammelraum (21) mindestens eine Öffnung (32) und
einen Randflansch (33) aufweist, auf den ein Filter
(34) aufsetzbar ist, dessen Einlaß über diese Öffnung
(32) mit dem Verbindungskanal (26) in Verbindung steht.
5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet,daß die mindestens eine Öffnung (32) der
Schale (30) mittels eines Verschlußdeckels (35; 135) dicht ver
schlossen oder verschließbar ist.
6. Wärmeaustauscher nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (135)
einstückiger Bestandteil der Schale (130) ist.
7. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1-6, da
durch gekennzeichnet, daß im Bereich
des ersten Sammelraumes (20) eine Öffnung (37) in der
einen Gehäusewand (15) mittels einer Blindkappe (38) ver
schlossen ist und die andere, mit der Schale (30) den
Verbindungskanal (26) bildende Gehäusewand (29) eine Öff
nung (39) enthält, über die der erste Sammelraum (20)
mit dem Verbindungskanal (26) in Verbindung steht.
8. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1-7, da
durch gekennzeichnet, daß im Bereich
des zweiten Sammelraumes (21) in einer Gehäusewand (15)
ein Deckel (25) enthalten ist, der Kanäle für den Zufluß
(23) und Abfluß (24) des zu kühlenden Mediums enthält.
9. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1-8, da
durch gekennzeichnet, daß der Verbin
dungskanal (26) auf der den Zufluß (23) und Abfluß (24)
aufweisenden Gehäuseseite oder auf der gegenüberliegen
den Gehäuseseite vorgesehen ist.
10. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1-9, da
durch gekennzeichnet, daß der Verbin
dungskanal (26) mit dem Abfluß (24) oder Zufluß (23) über
einen Anschlußkanal (40) verbunden ist.
11. Wärmeaustauscher nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Verbindungskanal (26)
ohne Filteranbau frei in den Anschlußkanal (40) ausmündet
und übergeht.
12. Wärmeaustauscher nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen dem Verbindungskanal
(26) und dem Anschlußkanal (40) ein Filter (34) angeordnet
ist, dessen Eingang mit dem Verbindungskanal (26) in Ver
bindung steht und dessen Ausgang in den Anschlußkanal
(40) mündet.
13. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 10-12, da
durch gekennzeichnet, daß der Anschluß
kanal (40) im zweiten Sammelraum (21) angeordnet ist und
durch diesen hindurchverläuft.
14. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 10-13, da
durch gekennzeichnet, daß der An
schlußkanal (40) koaxial zum zweiten Sammelraum (21) ange
ordnet und diesem gegenüber abgeschlossen ist.
15. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 10-14, da
durch gekennzeichnet, daß der Anschluß
kanal (40) mit dem der Einmündung des Verbindungskanals
(26) fernen, anderen Ende mit dem Abfluß (24) oder Zufluß
(23) in Verbindung steht.
16. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 10-15, da
durch gekennzeichnet, daß der den
Anschlußkanal (40) umgebende Ringraum (41) des zweiten
Sammelraumes (21) mit einem Ende mit dem Zufluß (23) oder
Abfluß (24) in Verbindung steht.
17. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1-16, da
durch gekennzeichnet, daß der Ringraum
(41) des zweiten Sammelraumes (21) mit seinem anderen
Ende, das dem mit dem Zufluß (23) oder Abfluß (24) in
Verbindung stehenden Ende gegenüberliegt, zum Verbindungs
kanal (26) hin und/oder zum Filter (34) hin verschlossen
ist.
18. Wärmeaustauscher nach Anspruch 17, da
durch gekennzeichnet, daß der Ringraum
(41) an seinem anderen Ende ein Ventil (42)
aufweist, das unter einem vorgegebenen Druck
des in den Ringraum (41) eingeleiteten, zu kühlenden Mediums
selbsttätig öffnet.
19. Wärmeaustauscher nach Anspruch 18, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Ventil (42) den Ringraum
(41) selbsttätig mit dem Filter (34) oder - bei nicht vorhan
vorhandenem Filter (34) - mit dem Anschlußkanal
(40) verbindet.
20. Wärmeaustauscher nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventil (42) als
Abschlußelement ausgebildet ist, das in der geschlossenen
Ventilstellung den Ringraum (41) mit seinem anderen Ende
zum Verbindungskanal (26) und/oder zum Filter (34) hin
abschließt.
21. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 10-20 , da
durch gekennzeichnet, daß der Anschluß
kanal (40) durch einen Rohrteil (47) gebildet ist, der
das Rohrpaket (17) im Bereich des zweiten Sammelraumes
(21) unter Belassung des Ringraumes (41) durchsetzt.
22. Wärmeaustauscher nach Anspruch 21, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Rohrteil (47) als Befe
stigungslement zur Befestigung des Wärmeaustauschers an
einem Bauteil (27), insbesondere einer Wand (28), ausgebil
det ist.
23. Wärmeaustauscher nach Anspruch 21 oder 22, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rohrteil (47) an dem
dem Abfluß (24) oder Zufluß (23) gegenüberliegenden Ende
auf seiner Außenseite (48) ein darauf gleitend gehaltenes
und mittels einer Rückstellfeder (45) in seine Schließ
stellung und gegen einen gehäuseseitigen Ventilsitz (44)
gedrücktes Ventilglied (43), z. B. einen Ventilteller, des
Ventils (42) aufweist.
24. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 21-23, da
durch gekennzeichnet, daß der Rohr
teil (47) an dem dem Abfluß (24) oder Zufluß (23) gegen
überliegenden Ende einen mit Außengewinde (50) versehenen
Gewindeabsatz (49) aufweist.
25. Wärmeaustauscher nach Anspruch 24, dadurch ge
kennzeichnet, daß auf dem Gewindeabsatz (49)
des Rohrteils (47) ein Filter (34) aufgeschraubt ist.
26. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1-24, da
durch gekennzeichnet, daß auf dem Gewin
deabsatz (49) des Rohrteils (47) ein Verschlußdeckel (35)
aufgeschraubt ist, der auch das freie Rohrteilende über
deckt und dicht an der Schale (30) anliegt.
27. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 23-26, da
durch gekennzeichnet, daß der Rohrteil
(47) in Abstand vom auf den Gewindeabsatz (49) aufge
schraubten Verschlußdeckel (35) in seiner Wandung Öffnungen
(52) enthält, über die der Verbindungskanal (26) mit dem
Anschlußkanal (40) im Rohrteil (47) in Verbindung steht.
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