DE4320343A1 - Heat exchanger, in particular a cross-flow cooler, (radiator, cooling heat exchanger) for internal combustion engines - Google Patents

Heat exchanger, in particular a cross-flow cooler, (radiator, cooling heat exchanger) for internal combustion engines

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DE4320343A1 DE19934320343 DE4320343A DE4320343A1 DE 4320343 A1 DE4320343 A1 DE 4320343A1 DE 19934320343 DE19934320343 DE 19934320343 DE 4320343 A DE4320343 A DE 4320343A DE 4320343 A1 DE4320343 A1 DE 4320343A1
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Abstract

The compensating tanks (level vessels) of known cross-flow coolers are arranged parallel to one of the two tanks (cooling-water reservoirs). It is not possible to install such cross-flow coolers when building conditions are restricted. It is proposed to arrange the compensating tank exclusively in the region of the inflow nozzle arranged above one tank and to connect it via a channel (duct, conduit) opening in the region of the highest point of the compensating tank to the inlet chamber behind the inflow nozzle, to separate this inlet chamber from the interior of the tank by a restricting wall (baffle) which releases a smaller flow cross-section than the flow cross-section of the inflow nozzle, in order finally to connect the compensating tank in its lower region via an opening to the interior of the tank, which connection ends behind the restricting wall in the flow direction. The effect of this configuration is a positive venting (discharging, deaerating, purging) flow in the compensating tank without the need for further separate measures at the tanks. Use for cross-flow coolers in internal combustion engines of commercial vehicles. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Querstromkühler für Brennkraftmaschinen mit beidseitig eines Rippenrohrblockes angeordneten Wasserkästen und mit einem Aus­ gleichsbehälter für das Kühlmittel, der einem ersten, an seinem oberen Ende mit einem Zulaufstutzen versehenen Wasserkasten zu­ geordnet ist.The invention relates to a heat exchanger, in particular one Cross-flow cooler for internal combustion engines with one on both sides Finned tube block arranged water boxes and with an off expansion tank for the coolant, the first, on his upper end with a water inlet is ordered.

Wärmetauscher dieser Art sind bekannt (EP 0 184 197 B1). Bei diesen Bauarten mündet der Zulaufstutzen im oberen Bereich des ersten Wasserkastens seitlich in diesen. Der Wasserkasten selbst ist mit einer parallel zu seiner Längsachse verlaufenden Trennwand im Inneren versehen, die der dem Rohrboden gegenüber­ liegenden Seite des Wasserkastens zugeordnet ist. Diese Trenn­ wand trennt einen von oben nach unten im Wasserkasten durch­ laufenden Kanal ab, der in seinem unteren Bereich über ein Ver­ bindungsstück in einen einstückig mit dem Wasserkasten herge­ stellten Unterteil eines Ausgleichsbehälters mündet. Das Ober­ teil des Ausgleichsbehälters ist dort transparent gestaltet, um den Füllstand beobachten zu können.Heat exchangers of this type are known (EP 0 184 197 B1). At In these types, the inlet pipe opens into the upper area of the first water box laterally in this. The water box itself is parallel to its longitudinal axis Partition provided inside, that of the tube sheet opposite is assigned to the lying side of the water tank. This separation wall separates you from top to bottom in the water tank running channel, which in its lower area via a ver connector in one piece with the water tank provided lower part of a surge tank opens. The waiter part of the expansion tank is designed to be transparent to be able to observe the level.

Bekannt ist es auch (DE 33 41 390 A1, Fig. 4), dem mit dem Ein­ trittsstutzen versehenen Wasserkasten einen etwa parallel dazu verlaufenden Ausgleichsbehälter zuzuordnen, der aber nicht mit dem Innenraum dieses Wasserkastens, sondern über ein gesonder­ tes, den Rippenrohrblock durchsetzendes Rohr vom anderen Was­ serkasten aus mit dem Kühlmittel in Verbindung steht, wobei auch dort - in dem dem ersten Wasserkasten gegenüberliegenden Wasserkasten - eine Trennwand in den oberen Bereich hochgezogen ist, die einen Kanal bildet, der wiederum mit dem vorher er­ wähnten Rohr in Verbindung steht. Bei dieser Bauart befindet sich aber auch der Auslaufstutzen am ersten Wasserkasten, so daß dort eine U-förmige Durchströmung des Rippenrohrblockes stattfindet, die auch durch die Anordnung entsprechender Trenn­ wände im ersten Wasserkasten bewirkt wird. In beiden Fällen gehen die Ausgleichsbehälter über etwa die gesamte Höhe der Wasserkästen durch. Das gilt auch für Ausführungen (DE 33 41 390 A1, Fig. 1) wo der Ausgleichsbehälter dem mit dem Auslauf­ stutzen versehenen Wasserkasten zugeordnet ist. Wärmetauscher dieser Art lassen sich in die oft beengten Einbauräume in Kraftfahrzeugen nicht immer einsetzen. Auch die Zuordnung des Ausgleichsbehälters zu dem mit dem Ablauf versehenen Wasser­ kasten ist nicht immer möglich.It is also known (DE 33 41 390 A1, Fig. 4) to assign an expansion socket provided with a water outlet to a roughly parallel expansion tank, but not with the interior of this water tank, but via a separate pipe that penetrates the finned tube block from the other What serkasten is in connection with the coolant, and there too - in the water box opposite the first water box - a partition is raised in the upper area, which forms a channel, which in turn is in connection with the previously mentioned pipe. In this design, however, there is also the outlet nozzle on the first water tank, so that there is a U-shaped flow through the finned tube block, which is also caused by the arrangement of corresponding partitions in the first water tank. In both cases, the expansion tanks go through about the entire height of the water tanks. This also applies to versions (DE 33 41 390 A1, Fig. 1) where the expansion tank is assigned to the water box provided with the spout. Heat exchangers of this type cannot always be used in the often cramped installation spaces in motor vehicles. The assignment of the expansion tank to the water tank with the drain is not always possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wärme­ tauscher, insbesondere einen Querstromkühler der eingangs ge­ nannten Art so auszugestalten, daß der Ausgleichsbehälter keinen Raum über die gesamte Höhe des Wasserkastens einnimmt, aber dennoch die Gewähr für eine ausreichende Entlüftung des Kühlmittels in den Ausgleichsbehälter und eine ausreichende Durchströmung des Ausgleichsbehälters gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object of heat exchanger, in particular a cross flow cooler of the beginning named type so that the expansion tank does not take up space over the entire height of the water tank, but nevertheless the guarantee of adequate ventilation of the Coolant in the expansion tank and sufficient Flow through the expansion tank is guaranteed.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Aus­ gleichsbehälter ausschließlich im Bereich neben dem Zulauf­ stutzen angeordnet und über einen im Bereich der höchsten Stelle des Ausgleichsbehälters mündenden Kanal mit dem Eintrittsraum hinter dem Zulaufstutzen verbunden ist, daß der Eintrittsraum von dem Innenraum des Wasserkastens durch eine Drosselwand ab­ getrennt ist, die einen kleineren Strömungsquerschnitt freigibt als der Strömungsquerschnitt des Zulaufstutzens, und daß der Ausgleichsbehälter in seinem unteren Bereich über eine Öffnung mit dem Innenraum des Wasserkastens in Verbindung steht, die in Strömungsrichtung hinter der Drosselwand mündet. Durch diese Ausgestaltung wird in dem Eintrittsraum hinter dem Zulaufstutzen zwangsläufig ein höherer Druck des Kühlmittels als im übrigen Bereich des Wasserkastens hervorgerufen, der eine Zwangsdurchströmung des im höchsten Bereich des Aus­ gleichsbehälters mündenden Kanales bewirkt. In den Einlauf­ stutzen eintretende Luft wird daher, da der Kanal nach oben führt, mit der dort stattfindenden Strömung mitgenommen und gelangt in den oberen Bereich des Ausgleichsbehälters, der auf diese Weise ausschließlich am oberen Ende des Eintrittswasser­ kastens angeordnet zu sein braucht und daher keinen zusätz­ lichen Raum seitlich neben einem der Wasserkästen einnimmt.To solve this problem it is proposed that the off expansion tank only in the area next to the inlet arranged and over one in the area of the highest point of the expansion tank opening with the entry space is connected behind the inlet connection that the entry space from the interior of the water tank through a throttle wall is separated, which releases a smaller flow cross-section than the flow cross-section of the inlet connection, and that the Expansion tank in its lower area via a  Opening in connection with the interior of the water tank stands, which opens behind the throttle wall in the direction of flow. This configuration is in the entry space behind the Inlet connection inevitably a higher pressure of the coolant than evoked in the rest of the water tank area, the a forced flow in the highest area of the off equal container opening channel. In the enema air entering will therefore clutter as the duct goes up leads with the current taking place there and gets into the upper area of the expansion tank that is on this way only at the top of the inlet water box needs to be arranged and therefore no additional occupies the space next to one of the water tanks.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Drosselwand eine quer zu der Längsachse des Wasserkastens stehende zum Rohrboden hin abstehende Trennwand ist, die in einem bestimmten, den Strömungsquerschnitt bestimmenden Abstand vor dem Rohrboden endet. Durch die Wahl dieses Abstandes läßt sich das für Luft vorgesehene Grundvolumen des Ausgleichsbe­ hälters, das in der Regel oberhalb des oberen Rohres des Rippenrohrblockes liegt, beeinflussen. Der Abstand wird daher zweckmäßigerweise so gewählt, daß sich im Betrieb ein genügend großes Luftvolumen im Ausgleichsbehälter befindet, durch das auch der Kühlmittelstand entsprechend geregelt ist.An advantageous development of the invention provides that the throttle wall is transverse to the longitudinal axis of the water tank is the dividing wall protruding towards the tube sheet, which in a certain distance that determines the flow cross-section ends in front of the tube sheet. By choosing this distance leaves the basic volume of the equalization intended for air holder, which is usually above the upper tube of the Finned tube block, influence. The distance is therefore expediently chosen so that a sufficient in operation large volume of air is in the expansion tank, through which the coolant level is also regulated accordingly.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der vom Ein­ trittsraum in den Ausgleichsbehälter führende Kanal durch eine parallel zu der Außenwand des Ausgleichsbehälters geführte Wand gebildet ist, die einstückig mit dem Ausgleichsbehälter und dem Eintrittsraum hergestellt ist. Durch diese Ausgestaltung kann in einfacher Weise zum einen der gewünschte Kanalquerschnitt er­ reicht werden, zum anderen ist die Herstellung auch sehr ein­ fach. A development of the invention provides that the one through a channel leading into the expansion tank Wall running parallel to the outer wall of the expansion tank is formed, which is integral with the expansion tank and the Entry space is made. With this configuration, simply the desired channel cross-section he on the other hand, the production is also a very subject.  

Der Zulaufstutzen kann seitlich am Ausgleichsbehälter ange­ bracht sein, wobei der Ausgleichsbehälter vorteilhafterweise eine parallel zu der Längsachse des Wasserkastens verlaufende Trennfläche besitzt, auf die ein Abschlußdeckel mit dem Zulauf­ stutzen aufgeschweißt wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine einstückige Herstellung von Wasserkasten und Ausgleichsbehäl­ ter. Schließlich ergibt sich eine besonders raumsparende Aus­ führungsform für den Wärmetauscher, wenn der Ablaufstutzen für das Kühlmittel an der Unterseite des dem mit dem Ausgleichs­ behälter versehenen Wasserkasten gegenüberliegende Wasser­ kastens angebracht ist. Durch diese Ausgestaltung, bei der keine U-Durchströmung des Querstromkühlers vorliegt, bleiben beide Wasserkästen über den größten Teil ihrer Länge frei von äußeren Zusatzteilen, und der Ausgleichsbehälter ist nur einem der Wasserbehälter im oberen Bereich zugeordnet. Der Einbauraum für einen solchen Wärmetauscher kann daher sehr klein gehalten werden.The inlet connector can be on the side of the expansion tank be brought, the expansion tank advantageously a parallel to the longitudinal axis of the water tank Has a separation surface on which a cover with the inlet socket is welded on. This configuration enables one-piece production of water tank and expansion tank ter. Finally, there is a particularly space-saving solution management form for the heat exchanger if the drain socket for the coolant at the bottom of the one with the balancing container-facing water box opposite water box is attached. This configuration, in which there is no U flow through the cross-flow cooler both water tanks free of most of their length outer accessories, and the expansion tank is only one assigned to the water tank in the upper area. The installation space for such a heat exchanger can therefore be kept very small become.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:The invention is based on an embodiment in the Drawing shown and is explained below. It demonstrate:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Querstromkühlers für einen Verbrennungsmotor, ins­ besondere für ein Nutzfahrzeug, Fig. 1 is a schematic view of a cross-flow radiator according to the invention for an internal combustion engine, in particular for a utility vehicle,

Fig. 2 die Ansicht des Querstromkühlers der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II gesehen,See Fig. 2 is a view of the cross-flow cooler of Fig. 1 in the direction of the arrow II,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des oberen Bereiches des Querstromkühlers nach der Erfindung in der Ansicht nach Fig. 2, jedoch bei abgehobenen Abschlußdeckel, um einen Einblick in den Ausgleichsbehälter zu ge­ statten, Fig. 3 is an enlarged view of the upper portion of the cross-flow radiator according to the invention in the view according to Fig. 2, but with raised end cover to gain insight into the surge tank to equip ge,

Fig. 4 den Schnitt durch den Ausgleichsbehälter nach Fig. 3 in Richtung der Linie IV-IV geschnitten, und Fig. 4 cut the section through the expansion tank of FIG. 3 in the direction of line IV-IV, and

Fig. 5 den Schnitt durch den Ausgleichsbehälter nach Fig. 3 in Richtung der Linie V-V geschnitten. Fig. 5 cut the section through the expansion tank of FIG. 3 in the direction of the line VV.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Querstromkühler gezeigt, der aus einem Rippenrohrblock (1) mit horizontal verlaufenden Rohren und dazwischen senkrecht zu den Rohrachsen (2) verlaufenden Rippen aufgebaut ist, was im einzelnen nicht gezeigt ist. Die Rohre sind dabei in bekannter Weise jeweils in Rohrböden (3) und (4) gehalten, von denen der Rohrboden (4) an einem ersten Wasserkasten (5) und der Rohrboden (3) an einem zweiten Wasser­ kasten (6) befestigt ist. Dem ersten Wasserkasten (5) ist aus­ schließlich im oberen Bereich ein Ausgleichsbehälter (7) zuge­ ordnet, der aus einem einstückig mit dem Wasserkasten gegosse­ nen oder gespritzten Ausgleichsbehälterteil (7a) und einem auf diesen längs einer Trennfläche (8) aufgeschweißten Abschluß­ deckel (9) besteht, der mit einem Zulaufstutzen (10) für das Kühlmittel versehen ist. Dieser Zulaufstutzen (10) kann ein­ stückig mit dem Abschlußdeckel (9) ausgebildet sein. Beim Aus­ führungsbeispiel besteht er allerdings aus einem gesonderten Stutzenteil, der in nicht näher dargestellter Weise an der Trennfläche (8) angebracht, insbesondere verschweißt wird.In Figs. 1 and 2, a cross-flow radiator is shown which consists of a ribbed tube block (1) with horizontal tubes and between the tube axis (2) extending ribs is constructed perpendicular, which is not shown in detail. The tubes are each held in a known manner in tube sheets ( 3 ) and ( 4 ), of which the tube sheet ( 4 ) is attached to a first water tank ( 5 ) and the tube sheet ( 3 ) to a second water tank ( 6 ). The first water tank ( 5 ) is finally assigned an expansion tank ( 7 ) in the upper area, which consists of a piece molded with the water tank NEN or sprayed expansion tank part ( 7 a) and a cover welded onto this along a separating surface ( 8 ) 9 ), which is provided with an inlet connection ( 10 ) for the coolant. This inlet connector ( 10 ) can be integrally formed with the end cover ( 9 ). In the exemplary embodiment, however, it consists of a separate connecting piece which is attached to the separating surface ( 8 ) in a manner not shown, in particular is welded.

Im Gegensatz zu bekannten Wärmetauschern ist daher der Zulauf­ stutzen (10) nicht dem Wasserkasten (5) unmittelbar zugeordnet, sondern dem einstückig an diesem Wasserkasten (5) angeordneten Ausgleichsbehälter (7). Die Fig. 1 und 2 zeigen zunächst, daß der Querstromkühler (1) nach der Erfindung über den größten Bereich seiner beiden Wasserkästen (5 und 6) frei von Anbau­ teilen ist. Die Durchströmung des Querstromkühlers (1) erfolgt vom Zulaufstutzen (10) und dem Wasserkasten (5) zum Wasserkasten (6). Das Kühlmittel verläßt dann den Querstromkühler (1) durch einen Ablaufstutzen (12), der an der Unterseite des Wasser­ kastens (6) vorgesehen ist. Dem Ausgleichsbehälter (7) ist in bekannter Weise ein Einfüllstutzen (13) zugeordnet. Beide Wasserkästen (5 und 6) sind mit stirnseitig abstehenden Zapfen (14 und 15) zur Befestigung am Fahrzeug versehen.In contrast to known heat exchangers, the inlet nozzle ( 10 ) is therefore not directly assigned to the water tank ( 5 ), but rather to the expansion tank ( 7 ) arranged in one piece on this water tank ( 5 ). Figs. 1 and 2 show, first, that the cross-flow cooler (1) is freely share according to the invention over the largest area of its two water tanks (5 and 6) of cultivation. The flow through the crossflow cooler ( 1 ) takes place from the inlet connection ( 10 ) and the water tank ( 5 ) to the water tank ( 6 ). The coolant then leaves the cross-flow cooler ( 1 ) through a drain pipe ( 12 ) which is provided on the underside of the water box ( 6 ). A filler neck ( 13 ) is associated with the expansion tank ( 7 ) in a known manner. Both water tanks ( 5 and 6 ) are provided with pins ( 14 and 15 ) protruding from the end for attachment to the vehicle.

Um die erforderliche Entlüftung des dem Zulaufstutzen (10) zu­ strömenden Kühlmittels zu erreichen, ist, wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, der mit dem Wasserkasten (5) einstückig ver­ bundene Teil (7a) des Ausgleichsbehälters (7) in besonderer Weise ausgebildet.In order to achieve the required ventilation of the inlet pipe ( 10 ) to flow coolant, as shown in FIGS. 3 to 5, the one with the water tank ( 5 ) integrally connected part ( 7 a) of the expansion tank ( 7 ) in particular Trained way.

Die Fig. 3, bei der der Abschlußdeckel (9) und der Anschluß­ stutzen (10) weggelassen ist, zeigt, daß hinter dem Zulauf­ stutzen (10) ein Eintrittsraum in der Form eines bis in den Innenraum des Wasserkastens (5) oberhalb des nicht gezeigten Rohrbodens (4) durchgehenden Schachtes (16) vorgesehen ist. Die­ ser Schacht (16) mündet in den Innenraum des Wasserkastens (5) so, daß eine Zuströmung des Kühlmittels in den Wasserkasten (5) im Sinne der Pfeile (17) erfolgt. Die Fig. 3 bis 5 zeigen, daß in dem Verbindungsweg zwischen dem Schacht (16) und dem Innenraum (18) des Wasserkastens (5) eine Drosselwand (19) hereinragt, die als eine quer zur Längsachse (20) des Wasser­ kastens (5) stehende, vom Ausgleichsbehälterteil (7a) zum Rohr­ boden (4) hin abragende Querwand ausgebildet ist. Diese Dros­ selwand (19) besitzt beim Ausführungsbeispiel eine parallel zum Rohrboden (4) verlaufende Unterkante, die in einem bestimmten Abstand (a) vor dem Rohrboden (4) mündet. Dieser Abstand (a) bestimmt mit den übrigen Abmessungen des Durchströmungskanales (21) im Bereich der Drosselwand (19) den Strömungsquerschnitt für das Kühlmittel. Der Abstand (a) ist dabei so gewählt, daß der von der Drosselwand (19) freigegebene Strömungsquerschnitt kleiner ist, als der Eintrittsquerschnitt des Zulaufstutzens (10). Durch diese Maßnahme baut sich im Schacht (16) ein ge­ wisser Überdruck gegenüber dem Druck im Innenraum (18) des Wasserkastens (5) auf, der, wie noch erläutert werden wird, dazu ausgenützt wird, eine zwangsweise Strömung unmittelbar hinter dem Zulaufstutzen im Ausgleichsbehälter hervorzurufen, durch die durch den Zulaufstutzen (10) mitgerissene Luft im Kühlmittel sich im Ausgleichsbehälter (7) absetzen kann. Fig. 3, in which the end cover ( 9 ) and the connecting piece ( 10 ) is omitted, shows that behind the inlet pipe ( 10 ) an entry space in the form of up to the interior of the water box ( 5 ) above the not shown tube sheet ( 4 ) through shaft ( 16 ) is provided. The water shaft ( 16 ) opens into the interior of the water tank ( 5 ) so that the coolant flows into the water tank ( 5 ) in the direction of the arrows ( 17 ). FIGS. 3 to 5 show that the water tank (5) projects into the connecting path between the shaft (16) and the interior (18) a throttle wall (19) than transversely to the longitudinal axis (20) of the water tank (5 ) standing, from the expansion tank part ( 7 a) to the tube bottom ( 4 ) protruding transverse wall is formed. This Dros selwand ( 19 ) has in the embodiment a parallel to the tube sheet ( 4 ) running lower edge, which opens at a certain distance (a) in front of the tube sheet ( 4 ). This distance (a), together with the other dimensions of the flow channel ( 21 ) in the region of the throttle wall ( 19 ), determines the flow cross section for the coolant. The distance (a) is chosen so that the flow cross-section released by the throttle wall ( 19 ) is smaller than the inlet cross-section of the inlet connection ( 10 ). By this measure, a certain overpressure builds up in the shaft ( 16 ) compared to the pressure in the interior ( 18 ) of the water tank ( 5 ), which, as will be explained below, is used to force a flow directly behind the inlet connection in the expansion tank cause air in the coolant entrained by the inlet connection ( 10 ) to settle in the expansion tank ( 7 ).

Aus den Fig. 3 und 4 (auch aus Fig. 2 andeutungsweise) geht hervor, daß der Schacht (16) in seinem oberen Bereich in einen schmalen Kanal (22) übergeht, der durch eine parallel zur Außenwand (7b) des Ausgleichsbehälterteiles (7a) verlaufende Wand (23) gebildet ist, die unterhalb des den oberen Abschluß des Ausgleichsbehälters (7) bildenden, etwa horizontalen Wand­ teiles (7c) endet. Der Kanal (22) führt daher vom Schacht (16) aus in einer leichten Krümmung nach oben und endet kurz unter­ halb der Deckenwand (7c).From Figs. 3 and 4 (also FIG. 2 suggestively) shows that the shaft (16) merges in its upper region in a narrow channel (22) formed by a parallel to the outer wall (7 b) of the compensating container part ( 7 a) extending wall ( 23 ) is formed which ends below the upper end of the expansion tank ( 7 ) forming approximately horizontal wall part ( 7 c). The channel ( 22 ) therefore leads from the shaft ( 16 ) upwards in a slight curvature and ends just below half of the ceiling wall ( 7 c).

Da, wie vorher erläutert, im Schacht (16) durch die Anordnung der Drosselwand (19) ein erhöhter Druck herrscht, wird ein Teil des Kühlmittels zwangsläufig durch den Kanal (22) in den Innen­ raum (24) des Ausgleichsbehälters (7) geleitet und im Sinn der Pfeile (25) zu einer Öffnung (26) geführt, die sich in einer etwa senkrecht verlaufenden Wandfläche des Ausgleichsbehälters (7) unmittelbar hinter der Drosselwand (19) befindet. Diese Öffnung (26) steht mit dem Innenraum (18) des Wasserkastens (5) in Verbindung. Das zwangsweise durch den Kanal (22) geführte Kühlmittel gelangt daher nach der Durchströmung des Ausgleichs­ behälters ebenfalls in den Kühlkreislauf, in dem auch schon das im Sinn der Pfeile (17) durch den Querschnitt unterhalb der Drosselwand (19) eingetretene Kühlmittel umläuft. Das Kühl­ mittel gelangt dann, wie vorher bereits ausgeführt, vom Wasser­ kasten (5) aus zum Wasserkasten (6) und den verläßt den Quer­ stromkühler durch den Ablaufstutzen (12). Since, as previously explained, there is an increased pressure in the shaft ( 16 ) due to the arrangement of the throttle wall ( 19 ), part of the coolant is inevitably passed through the channel ( 22 ) into the inner space ( 24 ) of the expansion tank ( 7 ) and in the sense of the arrows ( 25 ) led to an opening ( 26 ) which is located in an approximately perpendicular wall surface of the expansion tank ( 7 ) immediately behind the throttle wall ( 19 ). This opening ( 26 ) communicates with the interior ( 18 ) of the water tank ( 5 ). The forcibly guided through the channel ( 22 ) coolant therefore passes after flowing through the expansion tank also in the cooling circuit, in which the coolant entered in the sense of arrows ( 17 ) through the cross section below the throttle wall ( 19 ). The coolant then, as previously stated, from the water tank ( 5 ) to the water tank ( 6 ) and leaves the cross-flow cooler through the drain port ( 12 ).

Die Ausgestaltung wird so vorgenommen, daß sich der Wasserstand (27) im Ausgleichsbehälter (7) noch oberhalb des obersten, nicht gezeigten Rohr des Wasserkastens (5) befindet, so daß ein Mitreißen von Luft in den Kühlkreislauf verhindert wird. Die Lage des Flüssigkeitsspiegels (27) läßt sich dabei durch den Abstand (a) der Unterkante der Drosselwand (19) vom Rohrboden (4) beeinflussen. Es wird aus Fig. 3 jedoch sehr deutlich, daß im Ausgleichsbehälter (7) ein genügend großes Luftvolumen ober­ halb des Kühlmittelpegels (27) befindet.The design is carried out so that the water level ( 27 ) in the expansion tank ( 7 ) is still above the uppermost pipe of the water tank ( 5 ), not shown, so that entrainment of air into the cooling circuit is prevented. The position of the liquid level ( 27 ) can be influenced by the distance (a) of the lower edge of the throttle wall ( 19 ) from the tube sheet ( 4 ). It is very clear from Fig. 3 that in the expansion tank ( 7 ) is a sufficiently large volume of air above half of the coolant level ( 27 ).

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird dem Zulaufwasser­ kasten (5) ein Ausgleichsbehälter vorgeschaltet, der aus­ schließlich im Bereich des Zulaufstutzens (10) angeordnet ist und der den durch diesen Zulaufstutzen (10) eintretenden Kühl­ mittelstrom schon vor dem Erreichen des Innenraumes (18) des Wasserkastens (5) in einem zwangsweise umlaufenden Entlüftungs­ teilstrom und einen Zulauf aufteilt. Da die Entlüftung durch die Anordnung des Kanales (22) nach oben erfolgt, ist die Ge­ währ für eine ausreichende Entlüftung gegeben. Der Ausgleichsbe­ hälter (7) läßt sich einteilig an den Wasserkasten (5) anformen. Durch seine Anordnung nur im oberen Teil desselben bleiben beide Wasserkästen (5) über den Großteil ihrer Länge völlig frei von seitlich abstehenden Teilen. Der neue Querstromkühler läßt sich daher vorteilhaft dort verwenden, wo kein Platz für die seitliche Anordnung eines Ausgleichsbehälters bei einem Quer­ stromkühler ist.Due to the inventive design, the inlet water box ( 5 ) is preceded by an expansion tank, which is finally arranged in the area of the inlet connection ( 10 ) and the coolant flow entering through this inlet connection ( 10 ) even before reaching the interior ( 18 ) of the water tank ( 5 ) in a forcibly circulating partial ventilation stream and divides an inlet. Since the ventilation is carried out by the arrangement of the channel ( 22 ) upwards, the Ge is given for adequate ventilation. The compensation tank ( 7 ) can be molded in one piece on the water tank ( 5 ). Due to its arrangement only in the upper part of the same, both water boxes ( 5 ) remain completely free of laterally protruding parts over most of their length. The new cross-flow cooler can therefore be used advantageously where there is no space for the lateral arrangement of an expansion tank in a cross-flow cooler.

Claims (7)

1. Wärmetauscher, inbesondere Querstromkühler für Brenn­ kraftmaschinen mit beidseitig eines Rippenrohrblockes (1a) an­ geordneten Wasserkästen (5, 6) und mit einem Ausgleichsbehälter (7), der dem an seinem oberen Ende mit einem Zulaufstutzen (10) für das Kühlmittel versehenen Wasserkasten (5) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (7) aus­ schließlich im Bereich neben dem Zulaufstutzen (10) angeordnet und über einen im Bereich der höchsten Stelle des Ausgleichs­ behälters (7) mündenden Kanal (22) mit dem Eintrittsraum (16) hinter dem Zulaufstutzen verbunden ist, daß der Eintrittsraum (16) von dem Innenraum (18) des Wasserkastens (5) durch eine Drosselwand (19) abgetrennt ist, die einen kleineren Strömungs­ querschnitt freigibt, als der Strömungsquerschnitt des Zulauf­ stutzens (10) und daß der Ausgleichsbehälter (7) in seinem unteren Bereich über eine Öffnung (26) mit dem Innenraum (18) des Wasserkastens (5) in Verbindung steht, die in Strömungs­ richtung hinter der Drosselwand (19) mündet.1. Heat exchanger, in particular cross-flow cooler for internal combustion engines with both sides of a finned tube block ( 1 a) on ordered water tanks ( 5 , 6 ) and with an expansion tank ( 7 ), which is provided with an inlet connection ( 10 ) for the coolant at its upper end ( 5 ) is assigned, characterized in that the expansion tank ( 7 ) is finally arranged in the area next to the inlet connection ( 10 ) and via a channel ( 22 ) opening into the area of the highest point of the expansion tank ( 7 ) with the inlet space ( 16 ) is connected behind the inlet nozzle that the inlet space ( 16 ) from the interior ( 18 ) of the water tank ( 5 ) is separated by a throttle wall ( 19 ) which releases a smaller flow cross-section than the flow cross-section of the inlet nozzle ( 10 ) and that the expansion tank ( 7 ) in its lower region via an opening ( 26 ) with the interior ( 18 ) of the water tank ( 5 ) is connected, which opens in the flow direction behind the throttle wall ( 19 ). 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Eintrittsraum hinter dem Zulaufstutzen (10) als ein Schacht (16) ausgebildet ist, der bis in den Bereich des Innenraumes (18) des Wasserkastens (5) führt, von diesem aber durch die Drosselwand (19) getrennt ist.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the inlet space behind the inlet connection ( 10 ) is designed as a shaft ( 16 ) which leads into the area of the interior ( 18 ) of the water tank ( 5 ), but from this the throttle wall ( 19 ) is separated. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drosselwand (19) eine quer zu der Längs­ achse (20) des Wasserkastens (5) stehende, zum Rohrboden (4) hin abstehende Trennwand ist, die in einem bestimmten, den Strömungsquerschnitt bestimmenden Abstand (a) vor dem Rohrboden (4) mündet. 3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the throttle wall ( 19 ) is a transverse to the longitudinal axis ( 20 ) of the water tank ( 5 ), to the tube sheet ( 4 ) protruding partition, which in a certain, the distance (a) determining the flow cross section opens in front of the tube sheet ( 4 ). 4. Wärmetauscher nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der vom Schacht (16) in den Ausgleichsbehäl­ ter (7) führende Kanal (22) durch eine parallel zu der Außen­ wand (7b) des Ausgleichsbehälters (7) geführte Wand (21) gebil­ det ist, die einstückig mit dem Ausgleichsbehälter (7) und dem Schacht (16) hergestellt ist.4. Heat exchanger according to claims 1 and 2, characterized in that the from the shaft ( 16 ) in the expansion tank ter ( 7 ) leading channel ( 22 ) through a parallel to the outer wall ( 7 b) of the expansion tank ( 7 ) guided Wall ( 21 ) is gebil det, which is made in one piece with the expansion tank ( 7 ) and the shaft ( 16 ). 5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Zulaufstutzen (10) seitlich am Ausgleichsbehälter (7) angebracht ist.5. Heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inlet connection ( 10 ) is attached to the side of the expansion tank ( 7 ). 6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ausgleichsbehälter (7) eine parallel zu der Längs­ achse (20) des Wasserkastens (5) verlaufende Trennfläche (8) besitzt, auf die ein Abschlußdeckel (9) mit dem Zulaufstutzen (10) aufgeschweißt ist.6. Heat exchanger according to claim 5, characterized in that the expansion tank ( 7 ) has a parallel to the longitudinal axis ( 20 ) of the water tank ( 5 ) extending separating surface ( 8 ) on which an end cover ( 9 ) with the inlet connection ( 10 ) is welded on. 7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ablaufstutzen (12) für das Kühl­ mittel an der Unterseite des dem mit dem Ausgleichsbehälter (7) versehenen Wasserkastens (5) gegenüberliegenden Wasserkastens (6) angebracht ist.7. Heat exchanger according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drain pipe ( 12 ) for the cooling medium is attached to the underside of the water tank ( 5 ) provided with the expansion tank ( 7 ) opposite water tank ( 6 ).
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