EP0585775A1

EP0585775A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: EP0585775A1
Application number: EP19930113457
Authority: EP
Inventors: Kurt Scharpf; Rolf Fink; Dieter Schweidler; Friedrich Schulz; Clemens Bentele; Christoph Semmler
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG; Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Daimler Benz AG; Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 1994-03-09
Anticipated expiration: 2013-08-24
Also published as: ES2078784T3; DE59300589D1; EP0585775B1

Abstract

Heat exchangers which are constructed as downdraught radiators for engine cooling, and in which a balancing chamber is divided off in the upper header vessel from the coolant reservoir by a partition, can be filled with the coolant only with great difficulty after being produced. It is proposed to provide the partition (15) with an opening (22) on the side opposite the filler pipe (neck) (31), and to bridge the interspace between the filler pipe and opening by means of a connecting piece (29) which is inserted in the form of an insert in guide devices (26) of the partition (15). Use for downdraught radiators. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit von einem Kühlmittel durchströmten und in einem Rohrboden gehaltenen Rohren, sowie mit einem an den Rohrboden angrenzenden Sammelraum für das Kühlmittel, insbesondere einen Fallstromkühler für Kraftfahrzeugmotoren, mit einem Sammelbehälter, der durch eine Trennwand in den Sammelraum und einen neben diesem verlaufenden Ausgleichsraum unterteilt und mit einem quer zu der Trennwand verlaufenden Einfüllstutzen für das Kühlmittel versehen ist.The invention relates to a heat exchanger with tubes through which a coolant flows and held in a tube sheet, and with a collection space for the coolant adjacent to the tube sheet, in particular a downflow cooler for motor vehicle engines, with a collection container which passes through a partition into the collection space and one next to it running compensation space is divided and provided with a filler neck running transversely to the partition for the coolant.

Aus der DE-OS 28 27 022 ist ein Wasserbehälter für einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser Bauart verläuft innerhalb des Sammelbehälters eine Trennwand, die schräg angeordnet ist, so daß der auf der einen Seite dieser Trennwand gelegene Sammelraum für das Kühlmittel mit seitlich abgehenden Stutzen an den Kühlwasserkreislauf angeschlossen werden kann, während der Raum oberhalb der Trennwand über eine Verbindungsleitung unmittelbar mit der Saugseite der Kühlmittelpumpe verbunden ist. Diese Ausgestaltung dient dazu, einen sonst notwendigen, unabhängigen Reservebehälter als Druckbehälter einsparen zu können. Nachteilig ist, daß das Kühlmittel nur über den Raum oberhalb der Trennwand durch einen Einfüllstutzen eingefüllt werden kann, was relativ umständlich und zeitraubend ist.From DE-OS 28 27 022 a water tank for a heat exchanger of the type mentioned is known. In this type, a partition runs inside the collection container, which is arranged at an angle, so that the collection space for the coolant on one side of this partition can be connected to the cooling water circuit with laterally emerging connections, while the space above the partition is connected directly via a connecting line is connected to the suction side of the coolant pump. This configuration serves to be able to save an otherwise necessary, independent reserve container as a pressure container. The disadvantage is that the coolant only through the space above the partition through a filler neck can be filled in, which is relatively cumbersome and time consuming.

Bei anderen Wärmetauschern, die nicht, wie oben erwähnt, als Fallstromkühler, sondern als Querstromkühler ausgebildet sind (DE-OS 32 04 493 und DE-OS 29 23 857), ist es zwar auch schon bekannt, einen Ausgleichsbehälter unabhängig vom Sammelbehälter neben diesem anzuordnen. Da hier das Kühlmittel stirnseitig von oben in die Ausgleichsbehälter nachgefüllt werden kann, besteht das vorher erwähnte Problem bei solchen Querstromkühlern nicht.In other heat exchangers, which are not, as mentioned above, designed as a downflow cooler, but as a crossflow cooler (DE-OS 32 04 493 and DE-OS 29 23 857), it is also already known to arrange an expansion tank independently of the collecting tank next to it . Since the coolant can be refilled into the expansion tank from above at the end, the aforementioned problem does not exist with such cross-flow coolers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Fallstromkühlern der eingangs genannten Art eine Ausgestaltung für den Sammelbehälter zu finden, die die zusätzliche Anordnung eines Ausgleichsbehälters überflüssig macht, dennoch aber das Ein- oder Nachfüllen von Kühlmittel vereinfacht.The invention has for its object to find a design for the collecting container in downflow coolers of the type mentioned, which makes the additional arrangement of an expansion tank unnecessary, but still simplifies the filling or refilling of coolant.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die Trennwand an der dem Einfüllstutzen gegenüberliegenden Stelle mit einer Öffnung und auf ihrer zum Ausgleichsraum zeigenden Seite mit Führungseinrichtungen zum Einschieben eines Einsatzes versehen ist, der einen den Zwischenraum zwischen Einfüllstutzen und Öffnung überbrückenden, rohrförmigen Verbindungsstutzen aufweist. Durch diese Ausgestaltung wird in einfacher Weise eine direkte Verbindung zwischen Einfüllstutzen und Sammelraum erreicht. Konstruktive Schwierigkeiten bei der Herstellung eines mit einem solchen Verbindungsstutzen versehenen Sammelbehälters werden durch die getrennte Ausbildung von Verbindungsstutzen und Ausgleichsraum umgangen.To solve this problem, it is provided in a heat exchanger of the type mentioned that the partition is provided at the point opposite the filler neck with an opening and on its side facing the compensation chamber with guide devices for inserting an insert which provides the space between the filler neck and the opening bridging tubular connecting piece. With this configuration, a direct connection between the filler neck and the collecting space is achieved in a simple manner. Constructive difficulties in the production of a collecting container provided with such a connecting piece are avoided by the separate design of the connecting piece and compensation space.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, wobei durch die doppelwandige Ausbildung nach Anspruch 3 ein von den Strömungsverhältnissen unbeeinflußter Ringraum um den Verbindungsstutzen gebildet wird.Advantageous further developments of the invention are characterized in the subclaims, an annular space around the connecting piece being unaffected by the flow conditions being formed by the double-walled design according to claim 3.

Die Merkmale der Ansprüche 4 bis 7 erlauben eine sehr einfache Realisierung, bei der der Einsatz durch die zunächst offene Stirnseite des Ausgleichsraumes eingeschoben und in seinen Führungen verrastet werden kann.The features of claims 4 to 7 allow a very simple implementation, in which the insert can be inserted through the initially open end face of the compensation space and locked in its guides.

Die Merkmale der Ansprüche 8 bis 12 weisen den Vorteil auf, daß mit dem ohnehin von einer Seite her einzuschiebenden Einsatz auch noch ein weiterer Rohrstutzen in Position gebracht werden kann, der die Kühlwasserstanzanzeige aufnimmt und ebenfalls ringsum von einem Ringraum umgeben ist, der eine Beeinflussung des Schwimmers durch Strömungen verhindert.The features of claims 8 to 12 have the advantage that with the insert to be inserted anyway from one side, a further pipe socket can be positioned, which receives the cooling water punch indicator and is also surrounded by an annular space that influences the Prevents swimmers from currents.

Die Merkmale der Ansprüche 13 bis 15 schließlich erlauben es, die Führung zum Einsetzen des Einsatzes jeweils relativ kurz auszubilden und sie an die schräg verlaufende Stirnwand anzugleichen.Finally, the features of claims 13 to 15 allow the guide for inserting the insert to be made relatively short and to adapt it to the inclined end wall.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: die Ansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers, der als Fallstromkühler zur Kühlung von Kraftfahrzeugmotoren verwendet wird,
Fig. 2: die Draufsicht auf den Wärmetauscher der Fig. 1,
Fig. 3: die vergrößerte und teilweise aufgebrochene Ansicht des oberen Sammelbehälters des Wärmetauschers der Fig. 1,
Fig. 4: den Schnitt durch den Sammelbehälter der Fig. 3 längs der Linie IV-IV,
Fig. 5: den Schnitt durch den Sammelbehälter der Fig. 3 längs der Linie V-V,
Fig. 6: die Seitenansicht des in den Ausgleichsraum des Sammelbehälters der Fig. 3 eingeschobenen Einsatzes,
Fig. 7: die Draufsicht auf den Einsatz der Fig. 6,
Fig. 8: die Ansicht des Einsatzes der Fig. 6 in Richtung des Pfeiles VIII der Fig. 6 gesehen,
Fig. 9: den Schnitt durch den Einsatz längs der Linie IX-IX in Fig. 7,
Fig. 10: den Schnitt durch den Einsatz der Fig. 7 in Richtung der Linie X-X gesehen und
Fig. 11: den Schnitt durch den Einsatz in Richtung der Schnittlinie XI-XI der Fig. 7 gesehen.

The invention is illustrated in the drawing using an exemplary embodiment and is explained below. Show it:

Fig. 1: the view of a heat exchanger according to the invention, which is used as a downdraft cooler for cooling motor vehicle engines,
Fig. 2: the top view of the heat exchanger of FIG. 1,
Fig. 3: 2 shows the enlarged and partially broken open view of the upper collecting container of the heat exchanger of FIG. 1,
Fig. 4: the section through the collecting container of FIG. 3 along the line IV-IV,
Fig. 5: 3 along the line VV,
Fig. 6: 3 shows the side view of the insert pushed into the compensation space of the collecting container of FIG. 3,
Fig. 7: the top view of the use of Fig. 6,
Fig. 8: 6 is seen in the direction of arrow VIII of FIG. 6,
Fig. 9: the section through the use along the line IX-IX in Fig. 7,
Fig. 10: seen the section through the use of Fig. 7 in the direction of line XX and
Fig. 11: seen the section through the insert in the direction of section line XI-XI of FIG. 7.

Aus den Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, daß ein Rippenrohrblock (1), der in an sich bekannter Weise aus parallel zueinander stehenden Rohren (2) besteht, die untereinander durch quer verlaufende Rippen (3) verbunden sind, jeweils mit einem oberen Sammelbehälter (4) und einem unteren Sammelbehälter (5) verbunden ist. Diese Sammelbehälter dienen dazu, das durch die Rohre (2) strömende flüssige Kühlmittel auf alle Rohre gleichmäßig zu verteilen und im Kreislauf durch einen nicht gezeigten zu kühlenden Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug zu leiten. Der Rippenrohrblock (1) ist zu diesem Zweck mit Hilfe von Rohrböden (6 und 7) an den jeweiligen Sammelbehältern (4 bzw. 5) befestigt. Die Rohrböden (6) dienen in bekannter Weise auch zur Befestigung der einzelnen Rohre (2) des Rippenrohrblockes (1). Das Kühlmittel, das aufgewärmt vom Motor kommt, tritt in Richtung des Pfeiles (8) in einen Anschlußstutzen (11) am oberen Sammelbehälter (4) ein, verteilt sich in einem Sammelraum (12) des oberen Sammelbehälters (4) über die gesamte Breite des Rippenrohrblockes (1) und strömt dann durch die Rohre (2) in den unteren Sammelbehälter (5), von wo es in Richtung des Pfeiles (9) durch einen Austrittsstutzen (10) wieder in den Kühlkreislauf eintritt, d.h. von der Wasserpumpe angesaugt wird. Diese Durchströmung des Kühlers vom Eintrittsstutzen (11) bis zum Austrittsstutzen (10) ist der sogenannte Hauptstrom des Kühlmittels, dem ein sogenannter Nebenstrom zur Entgasung des Kühlmittels zugeordnet ist - dieser Kühlmittelnebenstrom verläuft durch den über dem Sammelraum (12) angeordneten Ausgleichsraum (16), der durch entsprechende Zulauföffnungen mit dem Sammelraum (12) und durch eine entsprechende Ablauföffnung mit der Saugseite der Wasserpumpe verbunden ist - dieses Prinzip Hauptstrom und Nebenstrom zur Entgasung ist an sich bekannt.From Figs. 1 and 2 it can be seen that a finned tube block (1), which in a known manner consists of parallel tubes (2) which are interconnected by transverse ribs (3), each with an upper Collection container (4) and a lower collection container (5) is connected. These collecting tanks serve to distribute the liquid coolant flowing through the pipes (2) evenly over all pipes and to pass them in the circuit through an internal combustion engine (not shown) for a motor vehicle to be cooled. For this purpose, the finned tube block (1) is attached to the respective collecting containers (4 and 5) with the aid of tube plates (6 and 7). The tube sheets (6) also serve to fasten the individual tubes (2) of the finned tube block (1) in a known manner. The coolant, which comes warmed up by the engine, enters in the direction of arrow (8) into a connecting piece (11) on the upper collecting container (4), is distributed in a collecting space (12) of the upper collecting container (4) over the entire width of the Finned tube block (1) and then flows through the tubes (2) into the lower collecting tank (5), from where it is in the direction of the arrow (9) enters the cooling circuit again through an outlet connection (10), ie is sucked in by the water pump. This flow through the cooler from the inlet connection (11) to the outlet connection (10) is the so-called main flow of the coolant, to which a so-called secondary flow for degassing the coolant is assigned - this secondary coolant flow runs through the compensation chamber (16) arranged above the collecting chamber (12), which is connected to the collecting space (12) by appropriate inlet openings and to the suction side of the water pump by a corresponding outlet opening - this principle of main flow and secondary flow for degassing is known per se.

Der gesamte, in den Fig. 1 und 2 gezeigte Kühler, kann dann mit Hilfe von Befestigungslaschen (13) zum einen mit einer Kühlerzarge und zum anderen mit Befestigungseinrichtungen im Motorraum verbunden werden. Er wird mit Zapfen (14), die vom unteren Sammelbehälter (5) abstehen, auf eine entsprechende Traverse im Motorraum aufgesetzt.The entire radiator shown in FIGS. 1 and 2 can then be connected with the aid of fastening tabs (13) on the one hand to a radiator frame and on the other hand with fastening devices in the engine compartment. It is placed on a corresponding crossbeam in the engine compartment with pins (14) which protrude from the lower collecting container (5).

Der obere Sammelbehälter (4) ist, wie aus den Fig. 3 bis 5 hervorgeht, in besonderer und erfindungsgemäßer Weise ausgebildet. Er ist mit einer Trennwand (15) versehen, die sich quer und längs durch den gesamten Innenraum des Sammelbehälters (4) erstreckt. Diese Trennwand (15) trennt den bereits erwähnten Sammelraum (12) für das durch den Stutzen (11) zuströmende Kühlmittel von einem Ausgleichsraum (16), der nicht länger, aber etwas breiter als der darunterliegende Sammelraum (12) ausgebildet und aus Festigkeitsgründen von einer kreisbogenförmigen Wandung (17) eingeschlossen ist, deren Durchmesser über die gesamte Länge des Sammelbehälters (4) zwar im wesentlichen gleich bleibt, zum Eintrittsstutzen (11) hin aber eine geringere Höhe aufweist. Die Trennwand (15), die auch die untere Abschlußwand des Ausgleichsraumes (16) bildet und einstückig mit dem Sammelbehälter (4) und dem Ausgleichsraum (16) ausgebildet ist, verläuft schräg etwa von der Oberkante des Eintrittsstutzens (11) aus zum rechten, stirnseitigen Flansch (18) des Sammelbehälters (4) hin nach unten. Sie besitzt zwei im wesentlichen parallel zum Rohrboden (6) verlaufende Abschnitte (19 und 20), die durch einen Absatz (21) voneinander getrennt sind,der schräg verläuft. Die Trennwand (15) ist außerdem im Bereich (19), der parallel zum Bereich (20), aber in einer höher gelegenen Ebene verläuft, mit einer kreisrunden Öffnung (22) versehen,durch die eine Verbindung zwischen Ausgleichsraum (16) und Sammelraum (12) entsteht. Die Trennwand (15) besitzt außerdem im Bereich (20) noch eine kleinere kreisrunde Öffnung (23), auf deren Bedeutung noch eingegangen wird.The upper collecting container (4), as can be seen from FIGS. 3 to 5, is designed in a special and inventive manner. It is provided with a partition (15) which extends transversely and longitudinally through the entire interior of the collecting container (4). This partition (15) separates the already mentioned collecting space (12) for the coolant flowing through the nozzle (11) from an equalizing space (16) which is no longer, but somewhat wider than the underlying collecting space (12) and one for strength reasons circular wall (17) is included, the diameter of which remains essentially the same over the entire length of the collecting container (4), but has a lower height towards the inlet connection (11). The partition (15), which also forms the lower end wall of the compensation space (16) and is formed in one piece with the collecting container (4) and the compensation space (16), runs obliquely from the upper edge of the inlet connector (11) to the right, front Flange (18) of the collecting container (4) down. It has two sections (19 and 20) which run essentially parallel to the tube sheet (6) and which are separated from one another by a shoulder (21) which runs obliquely. The partition (15) is also provided in the area (19), which runs parallel to the area (20), but in a higher level, with a circular opening (22) through which a connection between the equalizing space (16) and the collecting space ( 12) arises. The partition (15) also has in the area (20) a smaller circular opening (23), the importance of which will be discussed.

In den Ausgleichsraum (16) ist ein Einsatz (24) eingeschoben, der im einzelnen in den Fig. 6 bis 11 dargestellt ist. Dieser Einsatz (24) wird von der Seite des Flansches (18) her, wo der Ausgleichsraum (16) die größere lichte Weite gegenüber der anderen Seite aufweist, in Richtung des Pfeiles (47) in das Innere des Ausgleichsraumes (16) eingeschoben, solange der Deckel (25) noch nicht auf die offene Stirnseite im Bereich des Flansches (18) aufgesetzt ist.An insert (24), which is shown in detail in FIGS. 6 to 11, is inserted into the compensation space (16). This insert (24) is pushed from the side of the flange (18), where the compensation space (16) has the greater clear width compared to the other side, in the direction of arrow (47) into the interior of the compensation space (16), as long as the cover (25) has not yet been placed on the open end face in the region of the flange (18).

In dem Bereich (19) ist die Trennwand (15) mit gegenüberliegenden Führungsnuten (26) versehen, die auf der zum Ausgleichsraum (16) gewandten Seite der Trennwand (15) angebracht sind. Diese beiden prallel zueinander verlaufenden Nuten (26),die sich nach der einander zugewandten Seite hin öffnen,sind durch eine senkrecht dazu verlaufende Nut (27) zu einer Art Tasche verbunden, in die seitlich und nach vorne in Richtung zum Anschlußstutzen (11) weisende Führungsrippen (28) eingreifen, die am Einsatz (24) angebracht sind. Die Rippen (28) sind dabei, da sie auf drei Seiten umlaufen, in der Art eines Einschiebeflansches ausgebildet und am unteren Ende eines Verbindungsstutzens (29) angeordnet, der den Zwischenraum zwischen Trennwand (15) und dem gegenüberliegenden oberen Bereich (17a) der Wand (17) des Ausgleichsraumes (16) überbrückt. In diesem Wandungsteil (17a) befindet sich eine Öffnung (30),die von einem Einfüllstutzen (31) umgeben ist, auf den in bekannter Weise ein Abschlußdeckel mit einem Überdruckventil aufgesetzt werden kann. Wie ohne weiteres erkennbar wird, schließt der Verbindungsstutzen (29) an die Öffnung (30) an und stellt daher eine direkte Verbindung des Einfüllstutzens (31) mit dem Sammelraum (12) des Sammelbehälters (4) her.In the area (19), the partition (15) is provided with opposite guide grooves (26) which are provided on the side of the partition (15) facing the compensation space (16). These two mutually parallel grooves (26), which open towards the side facing each other, are connected by a perpendicular groove (27) to a kind of pocket, in the side and forward towards the connecting piece (11) Engage guide ribs (28) attached to the insert (24). The ribs (28), since they run on three sides, are designed in the manner of an insertion flange and are arranged at the lower end of a connecting piece (29) which defines the space between the partition wall (15) and the opposite upper region (17a) of the wall (17) bridges the compensation space (16). In this wall part (17a) there is an opening (30), which is surrounded by a filler neck (31), on which an end cover is provided in a known manner a pressure relief valve can be placed. As can easily be seen, the connecting piece (29) connects to the opening (30) and therefore establishes a direct connection between the filler neck (31) and the collecting space (12) of the collecting container (4).

Der Verbindungsstutzen (29) ist beim Ausführungsbeispiel doppelwandig ausgebildet und besitzt eine äußere Ringwand (32), deren obere Kontur, ebenso wie jene des Verbindungsstutzens (29) der kreisbogenförmigen Innenkontur der Wand (17) angepaßt ist. Der von der Wand (32) umgebene äußere Ringraum (33) steht über eine in seinem Boden vorgesehene Öffnung (34) mit dem Ausgleichsraum (16) und über eine kleine Verbindungsöffnung (35) mit dem Innenraum des Verbindungsstutzens (29) in Verbindung. Der Verbindungsstutzen (29) besitzt außerdem an seinem oberen Ende noch eine Öffnung (36), durch die ebenfalls eine Verbindung zwischen dem äußeren Ringraum (33) und dem Innenraum des Verbindungsstutzens (29) hergestellt wird. Diese Öffnungen dienen dazu, den Übertritt von Flüssigkeit und/oder Luft- oder Dampfblasen vom einen zum anderen Raum zu ermöglichen. Auf diese Weise kann die Entlüftung des Kühlkreislaufes bzw. der Auswurf von Kühlmittel in bekannter Weise über den Einfüllstutzen (31) und einen dort vorgesehenen Anschlußstutzen (37) erfolgen.The connecting piece (29) is double-walled in the exemplary embodiment and has an outer ring wall (32), the upper contour of which, like that of the connecting piece (29), is adapted to the circular inner contour of the wall (17). The outer annular space (33) surrounded by the wall (32) is connected to the compensation space (16) via an opening (34) provided in its bottom and to the interior of the connecting piece (29) via a small connecting opening (35). The connecting piece (29) also has at its upper end an opening (36) through which a connection between the outer annular space (33) and the interior of the connecting piece (29) is also made. These openings serve to allow the passage of liquid and / or air or vapor bubbles from one room to another. In this way, the cooling circuit can be vented or the coolant ejected in a known manner via the filler neck (31) and a connection neck (37) provided there.

Wie aus Fig. 1 und insbesondere Fig. 2 ersichtlich, befindet sich am rechten (stromabwärtigen) Ende des Sammelbehälters (12) eine Trennwand (12'), die den Sammelraum (12) nach rechts abschließt und auf deren dem Sammelraum (12) abgekehrter Seite noch mindestens ein Rohr (2') angeordnet ist, welches direkt mit dem Ausgleichsraum (16) in Verbindung steht. Durch dieses Rohr (2') wird das entgaste Kühlmittel aus dem Ausgleichsraum (16) im Nebenstrom über den Austrittsstutzen (10) abgesaugt.As can be seen from Fig. 1 and in particular Fig. 2, there is a partition (12 ') at the right (downstream) end of the collecting container (12), which closes the collecting space (12) to the right and on its side facing away from the collecting space (12) Side at least one tube (2 ') is arranged, which is directly connected to the compensation chamber (16). The degassed coolant is sucked out of the equalization chamber (16) in a secondary flow through this pipe (2 ') via the outlet connection (10).

Aus den Fig. 6 bis 11 sowie aus Fig. 5 ergibt sich, daß der Verbindungsstutzen (29) mit seinen Führungsrippen (28) als einteiliger Einsatz (24) mit einem weiteren Rohrstutzen (38) ausgebildet ist, der konzentrisch zu der Öffnung (23) liegt und dazu dient, eine Kühlwasserstandsanzeige zu umgeben, die durch einen entsprechenden Anschlußflansch (39), der neben dem Einfüllstutzen (31) liegt, in das Innere des Sammelbehälters (4) hereingeführt werden kann. Die Kühlwasserstandsanzeige besteht beim Ausführungsbeispiel aus einem am Anschlußflansch (39) angeschweißten hohlen Führungszapfen (40) für einen Schwimmer (41), dessen Lage über einen in das Innere des hohlen Führungszapfens (40) hereingeschobenen Sensor berührungslos abgetastet werden kann. Der Schwimmer (41) wird dabei an dem Zapfen (40) gleitend geführt. Da der Schwimmer von dem Rohrstutzen (38) umgeben ist, werden Einflüsse einer Kühlwasserströmung im Ausgleichsraum (16) auf die Kühlwasserstandsanzeige weitgehend ausgeschlossen. Dies gilt insbesondere dann, wenn bei Brems- oder Beschleunigungsvorgängen oder bei Kurvenfahrten eine Schräglage des Kühlmittelspiegels im Sammelbehälter (4) eintritt, die aber die Kühlwasserstandsanzeige nicht beeinflussen sollte.From FIGS. 6 to 11 and from FIG. 5 it follows that the connecting piece (29) with its guide ribs (28) is designed as a one-piece insert (24) with a further pipe piece (38) is, which is concentric with the opening (23) and serves to surround a cooling water level indicator, which can be led into the interior of the collecting container (4) through a corresponding connecting flange (39), which is located next to the filler neck (31). The cooling water level indicator in the exemplary embodiment consists of a hollow guide pin (40) welded to the connecting flange (39) for a float (41), the position of which can be scanned contactlessly by means of a sensor pushed into the interior of the hollow guide pin (40). The float (41) is slidably guided on the pin (40). Since the float is surrounded by the pipe socket (38), influences of a cooling water flow in the compensation chamber (16) on the cooling water level indicator are largely excluded. This applies in particular if the coolant level in the collecting tank (4) occurs at an angle during braking or acceleration processes or when cornering, but this should not influence the cooling water level indicator.

Der Rohrstutzen (38) ist ebenfalls doppelwandig ausgebildet. Die äußere Wand (42) verläuft konzentrisch zur inneren Wand. Der äußere Ringraum (43) ist über eine Bohrung (44) mit dem Innenraum des Rohrstutzens (38) verbunden.Der unten durch einen Boden (45) geschlossene Rohrstutzen (38) ist an diesen Boden mit einem nach unten ragenden Hohlzapfen (46) versehen, der, wenn beim Einschieben des Einsatzes (24) in Richtung des Pfeiles (47) die in Fig. 3 gezeigte Endlage erreicht ist, in die Öffnung (23) des Trennwand (15) einrastet. Der Zapfen (46) ist zu diesem Zweck an seiner unteren Stirnseite etwas abgeschrägt. Da er hohl ausgebildet ist, stellt auch er eine Verbindung zwischen Ausgleichsraum (16) und Sammelraum (12) dar. Dadurch wird eine schnell reagierende Kühlwasserstandsanzeige, insbesondere bei plötzlichem Kühlwasserverlust, ermöglicht.The pipe socket (38) is also double-walled. The outer wall (42) is concentric with the inner wall. The outer annular space (43) is connected to the interior of the pipe socket (38) via a bore (44). The pipe socket (38) closed at the bottom by a base (45) is provided with a hollow pin (46) projecting downwards on this base which, when the insert (24) in the direction of arrow (47) has reached the end position shown in FIG. 3, engages in the opening (23) of the partition (15). For this purpose, the pin (46) is slightly bevelled on its lower end face. Since it is hollow, it also represents a connection between the compensation chamber (16) and the collecting chamber (12). This enables a rapidly responding cooling water level indicator, in particular if there is a sudden loss of cooling water.

Der Rohrstutzen (38) ist an seinem unteren Ende und unterhalb des Bodens (45) mit nach der Seite abstehenden Führungsrippen (47) versehen, die ähnlich wie am unteren Ende des Verbindungsstutzens (29) eine Art Flansch bilden und die in Führungsnuten (48) eingeschoben werden können, die sich im Bereich des Abschnittes (20) auf der zum Ausgleichsraum (16) weisenden Seite der Trennwand (15) befindet. Diese Führungsnuten (48) bestehen nur aus zwei parallel zueinander angeordneten und gegeneinander geöffneten Nuten (48).The pipe socket (38) is at its lower end and below the bottom (45) with guide ribs projecting to the side (47) which, similarly to the lower end of the connecting piece (29), form a type of flange and which can be inserted into guide grooves (48) which are located in the region of section (20) on the side of the compensation space (16) facing the Partition (15) is located. These guide grooves (48) consist only of two grooves (48) arranged parallel to one another and open towards one another.

Wie aus Fig. 3 und den Fig.4 und 5 ohne weiteres deutlich wird, kann daher der gesamte Einsatz (24) bei noch offenem Deckel (25) von der offenen Stirnseite her im Sinn des Pfeiles (47) in den Ausgleichsraum (16) eingeschoben werden.Dabei befindet sich der durch den Flansch (39) einschiebbare Führungszapfen (40) noch nicht in seiner Einbaulage. Lediglich der Schwimmer (41) ist in den Innenraum des Rohrstutzens (38) eingelegt. Wird der Einsatz (24) daher im Sinn des Pfeiles (47) eingeführt, dann bietet es keinerlei Schwierigkeiten, ihn in die gewünschte und in Fig. 3 dargestellte Endlage zu schieben,weil die gerundeten Oberkanten des Verbindungsstutzens (29) und seiner Außenwandung (32) beim Einschieben an der Innenseite der Wand (17) geführt werden und somit in einfacher Weise auch die Rippen (28) in die Führungsnuten (26) eintreten. Damit wird auch die Führung der Rippen (47) in den zugeordneten Nuten (48) im Bereich des Absatzes (20) erreicht, so daß durch Druck auf den Einsatz (24) im Sinn des Pfeiles (47) die Endlage erreicht wird, in der der Hohlzapfen (46) in der Öffnung (23) verrastet und die exakte Lage des Einsatzes (24) sichert. Ist diese Lage erreicht, in der die Oberkanten des Verbindungsstutzens (29) und dessen Außenwand (32) einen geringen Spalt zu der den Einfüllstutzen (31) aufnehmenden Wand (17a) bilden, dann kann der Führungszapfen (40) von oben eingesetzt und am Flansch (39) verschweißt werden. Anschließend wird der Deckel (25) aufgesetzt und beispielsweise dicht mit dem Flansch (18) verschweißt. Der gesamte Sammelbehälter (4) ist damit in einfacher Weise hergestellt. Er erlaubt ein einfaches Einfüllen des Kühlmittels in den Sammelraum (12) und er öffnet die Möglichkeit, den Kühlwasserstand in einfacher und exakter Weise festzustellen.As is clear from FIG. 3 and FIGS. 4 and 5, the entire insert (24) with the cover (25) still open can therefore be moved from the open end face in the direction of the arrow (47) into the compensation space (16). The guide pin (40), which can be pushed in through the flange (39), is not yet in its installed position. Only the float (41) is inserted into the interior of the pipe socket (38). If the insert (24) is therefore introduced in the direction of the arrow (47), then there is no difficulty in pushing it into the desired end position shown in FIG. 3, because the rounded upper edges of the connecting piece (29) and its outer wall (32 ) when inserted on the inside of the wall (17) and thus the ribs (28) also easily enter the guide grooves (26). The ribs (47) are thus guided in the associated grooves (48) in the region of the shoulder (20), so that the end position is reached in the direction of the arrow (47) by pressing the insert (24) the hollow pin (46) engages in the opening (23) and ensures the exact position of the insert (24). If this position is reached, in which the upper edges of the connecting piece (29) and its outer wall (32) form a small gap to the wall (17a) receiving the filler neck (31), then the guide pin (40) can be inserted from above and on the flange (39) are welded. The cover (25) is then placed on and welded tightly to the flange (18), for example. The entire collecting container (4) is thus produced in a simple manner. It allows easy filling of the coolant into the collecting space (12) and it opens up the possibility of determining the cooling water level in a simple and precise manner.

Der Einsatz (24), der im wesentlichen aus dem Verbindungsstutzen (29) und dem Rohrstutzen (38) mit den dazugehörigen Führungen besteht, wird, wie sich aus den Fig.6 und 7 ergibt, dadurch erhalten, daß jeweils die Außenwandungen (32) bzw. (42) untereinander einstückig durch Stege (49) bzw. (50) verbunden sind, von denen die Stege (49) etwa tangential an den Außenwandungen (32 und 42) anliegen, während die Stege (50) ein Kreuz bilden, dessen Mittelpunkt in einer Ebene liegt, in der auch die Zylinderachsen der Stutzen (29 und 38) verlaufen.The insert (24), which essentially consists of the connecting piece (29) and the pipe piece (38) with the associated guides, is obtained, as can be seen from FIGS. 6 and 7, in that the outer walls (32) or (42) are integrally connected to one another by webs (49) or (50), of which the webs (49) lie approximately tangentially on the outer walls (32 and 42), while the webs (50) form a cross, the The center lies in a plane in which the cylinder axes of the connecting pieces (29 and 38) also run.

Claims

Heat exchanger with tubes (2) through which a coolant flows and held in a tube sheet (6), and with a collecting space (12) for the coolant, in particular downflow cooler for motor vehicle engines, adjacent to the tube sheet, with a collecting container (4) passing through a partition (15) divided into the collecting space (12) and a compensation space (16) running above it and provided with a filler neck (31) for the coolant running transversely to the partition (15), characterized in that the partition (15) the point opposite the filler neck (31) is provided with an opening (22) and on its side facing the compensation chamber (16) is provided with guide devices (26) for inserting an insert (24), which defines the gap between the filler neck (31) and the opening (22) bridging tubular connecting piece (29).

Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the connecting piece (29) lies tightly against the edge of the opening (22) and adjoins the filler neck (31) with a small gap.

Heat exchanger according to claims 1 and 2, characterized in that the connecting piece (29) is designed as a double-walled container, the cavities of which are connected by at least one transverse bore (35) and the outer annular space (33) at at least one point (34) downwards is open.

Heat exchanger according to Claim 1, characterized in that the guide devices are designed as opposite grooves (26) into which the guide ribs (28) of the insert (24) can be inserted from one side.

Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the compensation space (16) is open on one end side and can be closed with a cover (25), and that the insert (24) can be inserted from this open side.

Heat exchanger according to claims 4 and 5, characterized in that the end position of the insert (24) can be locked by an elastically locking securing means (46).

Heat exchanger according to claims 4 to 6, characterized in that the collecting container (4) consists of plastic and the cover (25) is welded to a flange (18) arranged at the open end of the compensation space (16).

Heat exchanger according to one of claims 1 to 7, characterized in that the insert (24) is provided with a further pipe socket (38) lying in the insertion direction (47) next to the connecting piece (29), which is concentric with an opening (30) in the Compensation chamber (16) is arranged, in which a cooling water level indicator (40, 41) can be inserted.

Heat exchanger according to claim 8, characterized in that the pipe socket (38) surrounds a float (41) for the cooling water level indicator.

Heat exchanger according to claim 8, characterized in that a locking pin (46) is arranged at the lower end of the pipe socket (38), which engages in an opening (23) of the partition wall (15) when the end position of the insertion movement is reached.

Heat exchanger according to claim 10, characterized in that the locking pin (46) is hollow and creates a connection between the collecting space (12) and the interior of the pipe socket (38).

Heat exchanger according to claims 8 and 9, characterized in that the pipe socket (38) is double-walled and is provided with a connecting opening (44) between the inner cavity and the outer annular space (43).

Heat exchanger according to one of claims 1 to 12, characterized in that the connecting piece (29) and the pipe piece (38) are connected to a one-piece insert (24) via webs (49, 50) and each with guide ribs (28, 47 ) are provided.

Heat exchanger according to claims 1 and 13, characterized in that the partition (15) extends obliquely to the tube sheet (6) and has a shoulder (21) between the connecting piece (29) and the tube piece (38), the grooves (27, 48 ) are on both sides of paragraph (21).

Heat exchanger according to claim 14, characterized in that the guide ribs (47) of the pipe socket (38) run parallel to those of the connecting socket (29), but are arranged in a lower level.

Heat exchanger according to claim 1 or 14, characterized in that the partition (15) is formed in one piece with the collecting container (4) and the compensation space (16).