DE903759C - Mit einem Kondensator arbeitendes Kuehlsystem, insbesondere fuer Fahrzeugmotoren - Google Patents

Description

• Mit einem Kondensator arbeitendes Kühlsystem, insbesondere für Fahrzeugmotoren

  Die Erfindung betrifft ein mit einem Konden-

  sator arbeitendles Kühlisystem, welches insbesondere

  für Fahrzeugmotoren mit Flüssigkeitskühlung An-

  wendung finden soll. Man kennt bereits Kühlanord-

  nungen, bei dienen an den Kühlmitbeliumlauf en

  Kondensator derart angeschlossen ist, daß dias ver-

  dampfte Kühlmittel durch diie Röhren des Kon-

  diensators aufsteigt und dabei kondensiert, indem

  man bei Fahrzeugmotoren den Luftstrom durch -diie

  Zwischenräume der Kondensatorröhre hindurch-

  streidhen läßt. Gegebenenfalls kann man, bei un-

  genügendem Fahrtwind oder ortsfesten Motoren

  noch ein Küihligebläse anwenden. Solange in dem

  Kondensator oberhalb (dies Wa@s=serspiegel,s noch

  Luft vorhanden isst, muß der entstehende Kü'hl-

  mititeldiampf @diurch die Luft hindurchdifFundieren,

  um dann in dien Röhren dies Kondensators konden-

  sieren zu, können. Dieser Diffusionsvorgang in der

  Luft behindert diie Da@mpfsbrärn@wng nadh dien Kong

  denisatorrähren sehr stark, so d'aß sehr hohe Dampf-

  drücke notwendig sind, um .den Wi,dlersttandi, den

  .die Luft darstellt, zu überwinden.

  Man hat auch bereits vorgeschlagen, den Sammel-

  behäher des Kondensators unmittelbar mit der

  Atmosphäre zu verbindlen. Dabei ergibt sich, d'aß

  bei zunehmender Wärmezufuhr, beispielsweise beim

  Anfahren des Motors, der Dampfdruek steigt und

  in zunehmendem Maße durch hie Luft hindu@rcih-

  diffund!iert. Diesem Vorgang entspricht ein Dampf-

  druckgefälile nach oben, welches enbspredhend der

  starken Bremsung durch die Luft sehr groß ist.

  Durch die Kühlung des Dampf-Luft-Ge@miisches in

  den Kondensaborröhren wird der Dampfdruck mit zunehmendem Weg nach oben herabgesetzt, so daß schließlich in dem über dem Kondensator liegendken: Sammelraum der Dampfdruck ,am .niedrigsten ist. Aus dem Durchtritt nach der Atmosphäre entweicht vorwiegend die Luft und ein Teil des verdampften Kühlmittels, beispielsweise dies Wassers. Wo Wasser leicht ersietzt werden kann, ist dieser Flüssigkeitsverlust in Kauf zu nehmen. Der Nachteil dieser Konstruktion liegt aber darin, diaß der Kondensator .so groß bemessen sein ruß, daß er diese Kühlwirkung überhaupt erreicht. An Orten, an denen das Wasser schwer zu ersetzen ist, ist der daue,rnidiä Kühlmittelverlust höchst unangenehm.
• Die geschilderten Mängel. werden. .durch die Erfind'ung beseitigt, indem die Verwendung eines relativ kleinen Kondensators möglich wird und; andererseits ein Kühlmittelverlust nahezu aufgehoben wird.
• Dies läßt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß der Kondensator gegenüber der Außenluft dturch eine Schleuse abgeschlossen. ist. Vorzugsweise kann diese Schleuse als Gasschleuse ausgebildet sein. Sie verhindert einen Verlust des Kühlmittels und bewirkt andererseits eine Einstellung des Damp.fdiruckes auf die Belastung des Kondensators, so daß bei hoher B.eliastung sich ein Überdruck und bei kleiner Belastung sich ein Unterdruck einstellt.
• Vorzugsweise kann die Schleuse aus einem U-förmig umgebogenen, in seinem unteren Teil teilweise mit Flüssigkeit oder einem anderen Medium gefüllten Rohr gebildet sein, .dessen einer Schenkel an seinem oberen Ende mit dem oberen Teil des Kondensators verbunden ist, während der andiere U-Schenkel mit dbr Atmosphäre in Verbindung steht. Die Schenkelhängen und die Art bzw. das spezifische Gewicht der die Rohrleitung zum Teil ausfüllenden Flüssigkeit werden in Abhängigkeit von den auftretenden Dampfdrücken gewählt.
• In den am Kondensator angesc'h'lossenen U-Schenkel ist erfindungsgemäß eine Erweiterung, eine Kammer od. dlgl, eingeschaltet, diie zum Teil von der in der U-Leiitung enthaltenen Flüssigkeit ausgefüllt ist, während der andere U-Schenkeli in einen wach der Atmosphäre offenen Ausgleichsbehälter übergeht.
• Der Erfindungsgedanke läßt die verschiedensten Konstruktionen zu. Eine davon ist in Bier Zeichnung schematisch wiedergegeben, ohne daß jedbch die Erfindung hierauf beschränkt sein sohl, In Iden Zeichnungen ist nrgendiein beliebiger Kondensator wiedergegeben, in dessen unteren S:ammelrauirn i .die Kühlimittelzuleitung a einmündet. Der Samm.lier i ist mit dem darüber angeordneten Sammeliraum 3 durch dünne Rohrleitungen :1. verbundfen, :die zwischen sich Luftdurchlässe 5 bilden und durch die die Kühlmitteldämpfe hochsteigen und kondensieren können. An den Sammelraum 3 ist die Gasschleuse angeschlossen. Diese besteht im wesentlichen aus der U-förmig gebogenen Rohrleitung 6, ;, wobei der U-Schenkal 6 über dli@e Leitung 8 an den Sammelraum 3 angeschlossen ist und eine entsprechend große Erweiterung 9 bildet. Der U-Schenkel' 7 geht dagegen in einen Ausgleichsbehälter io über, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Der untere Teil der U-Schenkel, d. h. die Umbiegung, ist mit einer Flüssigkeit, wie Kühlmittel i i, Wasser, Quecksilber od. dgl.., angefüllt. Das Medium i i füllt auch dien Behälter 9 zum Teil mit aus.
• Die Wirkungsweise diieser Einri:dhtung ist foi4 gende: Beim Anfahren des Motors steht das Medium i i, beispielsweise Wasser, in der Gasschleuse 6,7 bis zur eingezeichneten Höhe. Durch diie Erwärmung ,dies Kühlmittels im Motor entsteht ein Überdruck, der das Wasser i i in dem Rohr hochtreibt, während sich dementsprechend der Behälter 9 entleert. Der Rohrdurchmesser dies Rohres 7 i,st id!abei so klein zu wählen, daß die Oberflächenspannung der Flüssigkeit verhindert, daß die Flüssigkeit im unteren Rohrbogen steh entleibt. Gegebenenfalls kann die Leitung 7 aus mehreren einzelnen Röhren gebildet sein. Andererseits ist dias Volumen des Behälters 9 wesentlich größer als das Volumen .der Rohrleitungen 7. Wird durch den Überdruck dias Wasiser aus dem Behälter 9 und schließlich aus dem unteren Rohrbogen verdrängt, so wird schließlich das Ausgleichs@-fäß io mit Flüssigkeit angefüllt. Dies geht so lange weiter, bis der Überdiruck entweicht, d. h. bis die Kühlmitteldämpfe oder diie Luft -durch die im Behälter io enthaltene, Flüssigkeit hochperlt. Dies g°hit so lange vor sich, bis sich die Drücke ausgeglichen haben und der innere Druck auf die Größe gefallen ist, welche der Flüssigkeitssäule im Behälter io entspricht. Verringert sich der innere Druck wieder, so fließt diie Flüssigkeit aus dem Behälter io wieder diurch diie Leitung 7 bis in den Behälter 9 zurück. Es stellt sich eine Differenz zwischen dem Flüssigkeitsspiegel im Behälter 9 und dlem Flüssigkeitsspiegel im Rohr 7 ein, die in ihrer Größe dem Überdruck des Dampf-Luft-Gemiisches beim erreichten stationären Wärmezustand des Motors entspricht, der andererseits von der Größe des Kondensators abhängig ist. In der Zeichnung isst diese Flüssigkeits.s.äule mit 7a bezeichnet. Damit wäre der Erndizustanid erreicht, 4. h. -die Flüssigkeit verihinfiert weitere Dampfverluste selbst bei hoher Temperatur im 3 des Kondensators.
• Um die Kondens-atorwirkung möglichst groß zu hiaIiten, ruß man eine hoheTemperatur im Sammelraum 3 zulassen. Der Kondensatordruck im Endzustand kann beispielsweise mehrere Zehntel Atmosphären betragen. Um die Höhe der Rohre 6 und 7 zu begrenzen, kann .als Schleusenflüssigkeit eine spezifisch schwere Flüsisiigkeit, beispielsweise Quecksilbie-r, verwendet werden.
• Beim Sti.llsetzen des Motors kondensiert: dier Kühlmittelidampf aus. Der innere Druck fällt, und die Flüssigkeit wird jetzt im der Schleuse in entgegengesetzter Richtung mietgenommen. Die Erweiterung 9 ruß dabei so groß sein., daß die ganze Flüssigkeit -darin gut aufgenommen werden kann. Kühlt der Motor ab, so wird durch dien sich dabei ergebenden Un erdruck die Außenluft durch die Flüssigkeit in Bier Erweiterung 9 hi.ndurchgesaugt, bis schließlich der Druckausgleich wieder hergesbel'1t ist.
• Wenn als Schleusenflüssigkeit nicht das Kühlmittel verwendet wird,, so ist ,dafür Sorge zu tragen, daß des kondensierte Kühlmittel aus dem Behälter io abfließen kann, ohne daß Verluste an Steuerflüssigkeit auftreten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mit einem Kondiensator arbeitendes Kühlsystem, insbesondere für flüssigkeitsgekühlte Motoren od. dgI., .dadurch gekennzeichnet, daß der Konidle-n@s.ator gegenüber der Außenluft durch eine Schleuse abgeschlossen ist. a. Kühlanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse .als Gasschleuse ausgebildet ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse aus einem U-förmig angeordneten, teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Rohr gebildet ist, dessen einer Schenkel an seinem oberen Ende mit. dem oberen Teil des Kondensators verbunden ist, während der zweite U-Schenkel mit der Atmosphäre in Verbindung siteht. q.. Vorrichtung nach Anspruch 3, diadurch gekennzeichnet, daß die- Schenkellänge der U-Schenkel und die Art, bzw. das spezifische Gewicht der die Rohrleitung zum Teil ausfüllenden Flüssigkeit in. Abhängigkeit von den, auftretenden Verdampfungsdrücken gewählt sind. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und q., dadurch gekennzeichnet, diaß in den an den Kondensator angeschlossenen U-Schenkel eine Erweiterung, Kammer ad. dg1. eingeschaltet ist, die zum Teil von der in der U-Leitung enthaltenen Flüssigkeit ausgefüllt ist, während der andere U-Schenkel in einen nach -der Atmosphäre offenen Ausgleiehsbeihälter übergeht, 6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllung für die Schleuse Kühlmittel, wie Wasser od. dgl., verwendet ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ,als Füllung für die Schleuse ein Medium Verwendung findet, welches sich mit dem Kühlmittel nicht vermischt, beispielsweise Quecksilber. B. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 7, da-,durch gekennzeichnet, daß die Verbindung der in dem U-Schenkel eingeschalteten Erweiterung zum auf dem anderen U-Schenkel sitzenden Sammelbehälter durch mehrere Rohrleitungen. gebildet ist. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit .der Atmosphäre in Verbindung stehende Ausgleichsbdhäl-ber einen Abfluß für kondensiertes Kühlmittel aufweist. io. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in den einen U-Schenkel eingeschaltete Erweiterung sowohl als auch der auf den anderen U-Schenkel aufgesetzte Ausgleichs- oder Sammelbehälter so groß bemessen sind, daß sie die gesamte Steuerflüssigkeit gut aufnehmen können.