DE4122551A1 - Compact membrane air bleeding assembly for vehicle radiator system - which seals air-filled gap at radiator head to prevent escape of water droplets and vapour - Google Patents

Compact membrane air bleeding assembly for vehicle radiator system - which seals air-filled gap at radiator head to prevent escape of water droplets and vapour

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DE4122551A1 DE19914122551 DE4122551A DE4122551A1 DE 4122551 A1 DE4122551 A1 DE 4122551A1 DE 19914122551 DE19914122551 DE 19914122551 DE 4122551 A DE4122551 A DE 4122551A DE 4122551 A1 DE4122551 A1 DE 4122551A1
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Abstract

The air bleed assembly is incorporated in the cooling system and seals the air-filled gap at the radiator head to prevent the escape of water droplets and water vapour. The novelty is that the water droplets and water vapour are prevented from escaping by a corrugated membrane contained within a housing; that the housing consists of an upper and a lower section; and that the lower section has two facing sidewalls between which are arranged parallel crosspieces such that the crosspieces in the upper part of the housing reach into the intermediate space and beneath the crosspieces of the lower housing. USE/ADVANTAGE - The arrangement permits the construction of a compact unit preventing the escape of fluid from liq. cooled engines radiator air-bleed outlets.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art.The invention relates to a device in Preamble of the first claim specified type.

Aus der deutschen Patentanmeldung P 40 01 208 ist ein Ver­ dampfungskühlsystem für eine flüssigkeitsgekühlte Brenn­ kraftmaschine bekannt. Hierbei ist neben dem Kondensator ein Ausgleichsraum vorgesehen, der gegenüber der Atmosphäre über Ventile und ein Molekularsieb ver­ schlossen ist. Das Molekularsieb hat hierbei die Aufgabe, Wassertropfen oder Wasserdampf zurückzuhalten und nur Luft entweichen zu lassen. Damit ist sichergestellt, daß der Flüssigkeitsstand in der Brennkraftmaschine nicht ständig sinkt, so daß in regelmäßigen Abständen nachge­ füllt werden muß.From the German patent application P 40 01 208 a Ver vapor cooling system for a liquid-cooled distillery engine known. Here is next to the capacitor a compensation room is provided, which is opposite the Atmosphere via valves and a molecular sieve ver is closed. The molecular sieve has the task Retain water drops or water vapor and only To let air escape. This ensures that the fluid level in the internal combustion engine is not constantly decreases, so that nachge at regular intervals must be filled.

Das dort beschriebene Molekularsieb ist großbauend. Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier ein kleinbauendes Element vorzuschlagen, welches aber eine ausreichend große Durchtrittsfläche zur Verfügung stellt.The molecular sieve described there is large-scale. It is therefore an object of the present invention, here to propose a small element, but which one provides a sufficiently large passage area.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. Die hierbei verwendete Membran ist derart gestaltet, daß Luft hindurchtreten kann, daß aber Wasser bzw. Wasserdampf zurückgehalten wird, so daß ein derart ausgestattetes Kühlsystem - wenn keine unvorhergesehenen Undichtigkeiten auftreten - keinerlei Kühlmittelverlust aufweist. Um hierbei eine ausreichend große Membranfläche zur Verfü­ gung zu stellen, ist die Membran wellenförmig geführt. Dadurch wird bei geringem Platzbedarf eine ausreichend große Durchtrittsfläche zur Verfügung gestellt.This object is inventively characterized by nenden features of the first claim solved. The membrane used here is designed such that air can pass through, but that water or water vapor  is held back, so that one equipped Cooling system - if there are no unforeseen leaks occur - has no loss of coolant. Around a sufficiently large membrane area is available the membrane is wavy. This means that a small space is sufficient large passage area provided.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 beschreibt einen einfa­ chen Aufbau einer Entlüftungsvorrichtung. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Membran sich nicht gegen eine Wand auswölben kann und hierbei abdichtet, so daß keine Durchtrittsfläche mehr zur Verfügung steht. Darüber hinaus kann bei einer derartigen Ausgestaltung dieses Ge­ häuse in einem Verschlußdeckel angeordnet werden und so­ mit leicht austauschbar mitsamt der Membran befestigt werden. Dadurch kann auf einfache Art und Weise sicherge­ stellt werden, daß die Membran nicht aufgrund von Alters­ erscheinungen ihre Funktion einstellt.The training according to claim 2 describes a simple Chen construction of a ventilation device. This will ensures that the membrane is not against one The wall can bulge and thereby seals, so that none Passage area is more available. About that In addition, with such a configuration, this Ge be arranged in a cover and so on fastened with easily replaceable together with the membrane will. This can secure in a simple manner that the membrane is not due to age appearances ceases to function.

Eine Vergrößerung der Membranoberfläche wird durch die Maßnahmen nach Anspruch 3 erreicht.The membrane surface is enlarged by the Measures achieved according to claim 3.

Die Weiterbildung nach Anspruch 4 hat den Vorteil, daß die Membran an ihren Außenbereichen zusätzlich ein­ gespannt werden kann, wodurch die Gefahr des Auswölbens weiter verringert wird.The development according to claim 4 has the advantage that the membrane on its outer areas can be tensioned, reducing the risk of bulging is further reduced.

Die Ansprüche 5 und 6 beschreiben Möglichkeiten der Gas­ dichtheit.Claims 5 and 6 describe possibilities of gas tightness.

Die Weiterbildung nach Anspruch 7 hat den Vorteil, daß damit das Gehäuse in einen napfförmigen Deckel eingesetzt werden kann, über den dann der Ausgleichsraum verschlos­ sen wird. Dadurch brauchen zwischen dem Gehäuse und dem Deckel keine weiteren Dichtelemente vorgesehen werden. The development according to claim 7 has the advantage that so that the housing is inserted into a cup-shaped lid over which the compensation space can then be locked will. This will need between the housing and the Cover no further sealing elements are provided.  

Darüber hinaus wird damit auch sichergestellt, daß die Gehäusetrennfuge nicht undicht wird.It also ensures that the Housing parting line does not leak.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es stellen dar:In the following, the invention is based on a preferred Embodiment explained in more detail. They represent:

Fig. 1 eine Teilansicht eines Verdampfers mit ange­ schlossenem Ausgleichsraum; Figure 1 is a partial view of an evaporator with the compensation room is closed.

Fig. 2a bis d verschiedene Ansichten der Entlüftungs­ vorrichtung im Detail. FIGS. 2a-d show different views of the ventilation device in detail.

In Fig. 1 ist eine Teilansicht eines Kondensators 1 eines nicht näher dargestellten Verdampfungskühlsystems für Brennkraftmaschinen sichtbar. Neben diesem Kondensator 1 ist ein Ausgleichsraum 2 vorgesehen. Der Ausgleichsraum 2 ist mit dem Auffangraum 3 des Kondensators 1 für das kon­ densierte Kühlmittel verbunden. Der Ausgangsraum selbst besteht aus einem röhrenförmigen Körper 4, der an seinem oberen Ende 5 mit einer Entlüftungsvorrichtung 6 ver­ schlossen ist. Innerhalb des Ausgleichsraumes 2, genauer gesagt innerhalb des röhrenförmigen Körpers 4, sind labyrinthartige Leitelemente 7 eingesetzt, die die Auf­ gabe haben, flüssiges Kühlmittel, welches von der zu der Entlüftungsrichtung 6 strömenden Luft mitgerissen wird, abzuscheiden. Hierzu sind die Leitelemente 7 an einer zentralen Verbindungsstange 8 angeordnet. In diese Verbindungsstange 8 wird bei entfernter Entlüftungsvor­ richtung 6 von oben in den rohrförmigen Körper 4 einge­ schoben und stützt sich an dessen Boden ab. Um den rohr­ förmigen Körper 4 zu halten, ist das Gehäuse des Konden­ sators seitlich verlängert und bildet entsprechende Führungs- und Dichtflächen 9.In Fig. 1 is a partial view of a capacitor 1 of an evaporative cooling system, not shown for internal combustion engines is visible. In addition to this capacitor 1 , an equalization chamber 2 is provided. The compensation chamber 2 is connected to the collecting chamber 3 of the condenser 1 for the condensed coolant. The exit space itself consists of a tubular body 4 , which is closed at its upper end 5 with a ventilation device 6 ver. Within the compensation chamber 2 , more precisely within the tubular body 4 , labyrinth-like guide elements 7 are used, which have the task of separating liquid coolant which is entrained by the air flowing to the venting direction 6 . For this purpose, the guide elements 7 are arranged on a central connecting rod 8 . In this connecting rod 8 is inserted with the Entlüftungsvor device 6 removed from above into the tubular body 4 and is supported on the bottom thereof. In order to hold the tubular body 4 , the housing of the condenser is extended laterally and forms corresponding guide and sealing surfaces 9 .

Die Entlüftungsvorrichtung 6 besteht aus einem napf­ förmigen Deckel 10, der über nicht näher dargestellte Spannverschlüsse 11 und unter Zwischenschaltung einer Dichtung 12 im Bereich der oberen Führungs- und Dicht­ fläche 9 am Kondensatorgehäuse befestigt ist. Der napf­ förmige Deckel 10 weist hierbei auf der dem Aus­ gleichsraum 2 abgewandten Seite Durchtrittsöffnungen 13 auf, so daß von dieser Seite Umgebungsluft in die Entlüf­ tungsvorrichtung 6 eintreten kann. Zwischen dem oberen Ende 5 des Ausgleichsraums 2 und den Durchtrittsöffnungen 13 ist in dem napfförmigen Deckel 10 die Membran 14 in einem Gehäuse 15 zur Be- und Entlüftung des Ausgleichs­ raumes 2 vorgesehen. Die Funktion der Be- und Entlüftung ist ausführlich in P 40 01 208 beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.The venting device 6 consists of a bowl-shaped cover 10 , which is fastened to the capacitor housing by means of latches 11 ( not shown) and with the interposition of a seal 12 in the region of the upper guide and sealing surface 9 . The bowl-shaped cover 10 has here on the side facing away from equalization space 2 through openings 13 so that ambient air can enter into the ventilation device 6 from this side. Between the upper end 5 of the compensation space 2 and the passage openings 13 , the membrane 14 is provided in the cup-shaped cover 10 in a housing 15 for ventilation of the compensation space 2 . The function of the ventilation is described in detail in P 40 01 208, to which express reference is made here.

Den Aufbau des Gehäuses 15 sowie die Anordnung der Mem­ bran 14 sind in den Fig. 2a bis 2d näher dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Hierbei zeigt Fig. 2a eine Seitenansicht der Schmalseite, Fig. 2b eine Seitenansicht der Längsseite, Fig. 2c eine Explosionsdar­ stellung der Seitenansicht und Fig. 2d eine Draufsicht des Gehäuses 15.The structure of the housing 15 and the arrangement of the membrane 14 are shown in FIGS . 2a to 2d and are described in more detail below. Here, 2a 2b 2d shows. A side view of the narrow side, Fig. Is a side view of the longitudinal side, Fig. 2c is a Explosionsdar position of the side view and Fig. Is a plan view of the housing 15.

Das Gehäuse 15 besteht aus dem rechteckigen Gehäuseober­ teil 16 und dem rechteckigen Gehäuseunterteil 17. Beide Gehäuseteile sind über eine Schnappverbindung 18 mit­ einander verspannt.The housing 15 consists of the rectangular upper housing part 16 and the rectangular lower housing part 17th Both housing parts are clamped to one another via a snap connection 18 .

Um eine vergrößerte Membranoberfläche in dem Gehäuse 15 unterzubringen, verläuft die Membran 14 wellenförmig. Hierzu ist das Gehäuseoberteil 16 und das Gehäuseunter­ teil 17 mit wellenförmig verlaufenden Längsseitenwänden 19 und 20 ausgestattet, die im zusammengebauten Zustand ineinandergreifen. In jedem Wellenberg des Gehäuseunter­ teils 17 sowie des Gehäuseoberteils 18 sind jeweils parallel verlaufende Stege zwischen den Gehäuselängs­ seiten 19 und 20 angeordnet. Hierbei verlaufen diese Stege 21 derart, daß die um sie herum geschlungene Mem­ brane 14 in der Trennebene zwischen dem Gehäuseunterteil 17 und dem Gehäuseoberteil 16 zu liegen kommt. Zusätzlich zu diesen Stegen verlaufen am Gehäuseunterteil an den äu­ ßeren Schmalseiten Verbindungsstege 22. Dadurch ergibt sich für das Gehäuseunterteil 17 eine rahmenförmige Kontur mit einer in einer Ebene liegenden Dichtfläche 23. Liegt diese Dichtfläche 23 in der Ebene der Ränder des napfförmigen Deckels 10, so kann hier über die einzige Dichtung 12 der Ausgleichsraum 2 abgedichtet werden. Hierzu sind an dem Deckel 10 Anschläge 10.1 vorgesehen, über die das Gehäuse 15 gegen die Dichtung 12 gepreßt wird.In order to accommodate an enlarged membrane surface in the housing 15 , the membrane 14 is wavy. For this purpose, the upper housing part 16 and the lower housing part 17 is equipped with undulating longitudinal side walls 19 and 20 which engage in one another in the assembled state. In each wave crest of the lower housing part 17 and the upper housing part 18 are parallel webs between the longitudinal sides of the housing 19 and 20 respectively. Here, these webs 21 run in such a way that the membrane 14 looped around them comes to lie in the parting plane between the lower housing part 17 and the upper housing part 16 . In addition to these webs, connecting webs 22 run on the lower housing part on the outer narrow sides. This results in a frame-shaped contour for the lower housing part 17 with a sealing surface 23 lying in one plane. If this sealing surface 23 lies in the plane of the edges of the cup-shaped cover 10 , the compensation chamber 2 can be sealed here via the single seal 12 . For this purpose 10 stops 10.1 are provided on the cover, via which the housing 15 is pressed against the seal 12 .

Zum Montieren der Membran 14 wird diese auf das Gehäu­ seunterteil 17 gelegt. Aufgrund des wellenförmigen Ver­ laufes der Längsseitenwände 19 und 20 sowie wegen der Stege 21, die im Bereich der Wellenberge angeordnet sind, liegt die Membran 14 auf den Stegen 21 an den Wellen­ bergen auf. Wird nun das Gehäuseoberteil 16 aufgesetzt, so drücken dessen Stege 21 und dessen Längsseitenwände 19 und 20, die ebenfalls wellenförmig ausgestaltet sind und in ihren Wellenbergen die Stege 21 aufweisen, auf die Oberseite der Membran 14 und zwingen die Membran 14 beim Zusammenklipsen des Gehäuseoberteils 16 mit dem Gehäu­ seunterteil 17 in einen wellenförmigen Verlauf.To assemble the membrane 14 , this is placed on the lower housing part 17 . Because of the undulating Ver course of the longitudinal side walls 19 and 20 and because of the webs 21 , which are arranged in the region of the wave crests, the membrane 14 rests on the webs 21 on the waves mountains. If the upper housing part 16 is now placed, its webs 21 and its longitudinal side walls 19 and 20 , which are also wave-shaped and have the webs 21 in their wave crests, press on the upper side of the membrane 14 and force the membrane 14 with the housing upper part 16 being clipped together the hous seunterteil 17 in a wavy course.

Um die Membran 14 an den Schmalseiten an den Verbindungs­ stegen 22 des Gehäuseunterteils 17 abzudichten, weist das Gehäuseoberteil 16 an diesen Stellen Wellenberge auf, so daß dort ebenfalls Stege 21 vorgesehen sind. So wird die Membran an beiden Gehäuseschmalseiten zwischen den Stegen 21 des Gehäuseoberteils 16 und den Verbindungsstegen 22 des Gehäuseunterteils eingeklemmt. In order to seal the membrane 14 on the narrow sides of the connecting webs 22 of the lower housing part 17 , the upper housing part 16 has wave crests at these points, so that webs 21 are also provided there. Thus, the membrane is clamped on both narrow sides of the housing between the webs 21 of the upper housing part 16 and the connecting webs 22 of the lower housing part.

Um die Dichtheit des Gehäuse 15 zu gewährleisten, wird die umlaufende Trennfuge 24 mit einem Dichtmittel ver­ sehen. Dieses Dichtmittel dient gleichzeitig dazu, die Trennfuge des Gehäuses 15 im Deckel 10 abzudichten. Da­ durch wird sichergestellt, daß keine Leckageverbindung zwischen dem Ausgleichsraum 2 und der Umgebung entsteht.To ensure the tightness of the housing 15 , the circumferential joint 24 will see ver with a sealant. This sealant also serves to seal the parting line of the housing 15 in the cover 10 . This ensures that there is no leakage connection between the compensation space 2 and the environment.

Claims (7)

1. Entlüftungsvorrichtung für Verdampfungskühlsysteme für Brennkraftmaschinen, mit der ein Ausgleichsraum des Kühlsystems verschließbar ist, bestehend aus ei­ ner wasser- bzw. wasserdampfzurückhaltenden Ein­ richtung, die auf einer Seite mit dem Verdampfungs­ kühlsystem und auf der anderen Seite mit dem Umge­ bungsdruck in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die wasser- bzw. wasser­ dampfzurückhaltende Einrichtung eine Membran (14) ist, die in einem Gehäuse (15) wellenförmig verlau­ fend eingespannt ist.1. ventilation device for evaporative cooling systems for internal combustion engines, with which an equalization chamber of the cooling system can be closed, consisting of a water or water vapor-retaining device, which is connected on one side to the evaporative cooling system and on the other side to the ambient pressure, characterized in that the water or water vapor retaining device is a membrane ( 14 ) which is clamped in a wave-shaped manner in a housing ( 15 ). 2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) aus ei­ nem Gehäuseoberteil (16) und einem Gehäuseunterteil (17) besteht, bei denen ausschließlich zwischen je­ weils 2 gegenüberliegenden Längsseitenwänden (19, 20) eine Reihe parallel verlaufender Stege (21) derart angeordnet sind, daß die Stege (21) des Gehäuseober­ teils (16) in die Zwischenräume und unterhalb der Stege (21) des Gehäuseunterteils (17) verlaufen. 2. Ventilation device according to claim 1, characterized in that the housing ( 15 ) consists of egg nem housing upper part ( 16 ) and a lower housing part ( 17 ), in which only between each two opposite longitudinal side walls ( 19 , 20 ) a series of parallel webs ( 21 ) are arranged such that the webs ( 21 ) of the upper housing part ( 16 ) in the spaces and below the webs ( 21 ) of the lower housing part ( 17 ). 3. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (21) jeweils im Bereich des Bodens des anderen Gehäuseteils liegen.3. Ventilation device according to claim 2, characterized in that the webs ( 21 ) are each in the region of the bottom of the other housing part. 4. Entlüftungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (21) tragenden Längsseitenwände (19, 20) des Gehäuseoberteils (16) und des Gehäuseunterteils (17) in einer gemeinsamen Ebene liegen und Auflageflächen für die Membran (14) bilden.4. Ventilation device according to one of the preceding claims, characterized in that the webs ( 21 ) bearing longitudinal side walls ( 19 , 20 ) of the upper housing part ( 16 ) and the lower housing part ( 17 ) lie in a common plane and form contact surfaces for the membrane ( 14 ) . 5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseoberteil (16) mit dem Gehäuseunterteil (17) verklebt ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper housing part ( 16 ) is glued to the lower housing part ( 17 ). 6. Entlüftungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseoberteil (16) mit dem Gehäuseunterteil (17) über eine Schnappver­ bindung (18) verbunden ist.6. Venting device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper housing part ( 16 ) with the lower housing part ( 17 ) via a Schnappver connection ( 18 ) is connected. 7. Entlüftungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) an der Trennfuge (24) mit einem umlaufenden Dichtmittel ab­ gedichtet ist.7. Ventilation device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 15 ) on the parting line ( 24 ) is sealed with a circumferential sealant.
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