EP1130234A2 - Kühlvorrichtung für ein flüssiges Betriebsmittel einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Kühlvorrichtung für ein flüssiges Betriebsmittel einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP1130234A2 EP01102652A EP01102652A EP1130234A2 EP 1130234 A2 EP1130234 A2 EP 1130234A2 EP 01102652 A EP01102652 A EP 01102652A EP 01102652 A EP01102652 A EP 01102652A EP 1130234 A2 EP1130234 A2 EP 1130234A2
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    • F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
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    • F01P2070/00—Details

Definitions

  • the invention relates to a preamble of claim 1
  • Cooling device for a liquid operating medium of an internal combustion engine comprising a heat exchanger with diametrically a cooler field enclosed by boxes Chambers as well as a temperature-dependent heat exchanger flow controlling thermostatic valve in one in one of the chambers with the box connected arranged housing, wherein a resource-carrying connection in the housing between an inlet nozzle and an outlet nozzle one operated by a temperature controlled main valve of the thermostatic valve Short-circuit valve is controlled.
  • Such a cooling device is known for example from DE 31 12 202 C2, wherein the operating fluid supplied to the heat exchanger for cooling into the heat exchanger box is introduced with the other heat exchanger box faces the integrated thermostatic valve.
  • the invention has for its object a generic cooling device to improve such that a smaller number of coolant lines is required is.
  • the invention advantageously eliminates the need for a separate equipment line to the heat exchanger, since with the invention the thermostatic valve in short-circuit operation connects a flow line with a return line directly and in In case of cooling, the supply line with the return line via the heat exchanger connects, which is structurally simple in opposite flow sections of the cooler field is divided.
  • the cooling device according to the invention can be used as a water or oil cooler find, especially as a water cooler due to the reduced according to the invention Coolant lines, especially for single-track vehicles.
  • the invention is based on a section of a heat exchanger shown in section described with the water tank connected.
  • a cooling device 1 for a liquid operating medium of an internal combustion engine not shown comprises a heat exchanger 2 with a radiator field 3 diametrically of boxes 4 enclosed chambers 5 and a heat exchanger passage Temperature-dependent thermostatic valve 6 in one of the chambers 5 connected to the box 4 arranged housing 7.
  • a resource-carrying Connection in the housing 7 is between one with a flow line connected inlet connection 8 and one connected to a return line Drain pipe 9 by means of a temperature-controlled main valve 10 of the Thermostatic valve 6 operated short-circuit valve 11 controlled.
  • the equipped with the thermostatic valve 6 Box 5 a dividing the cooler field 3 into counter-flow sections 12 and 13 Partition 14 has one of the main valve 10 of the thermostatic valve 6 controlled opening 15. Furthermore, the housing 7 has downstream of the inlet connection 8 a resource leading to the forward section 12 of the cooler field 3 Flow opening 16 on the connection in the thermostatic valve 6 to Drain port 9 blocking short-circuit valve 11 is effective. What is achieved is that the cooled equipment from the one with the lead section 12 over the other Chamber 5 connected return section 13 via the open main valve 10 of the thermostat 6 to the drain pipe 9 of a return line, not shown is.
  • the heat exchanger box 5 with the partition 14 has an integrally arranged thermostatic valve housing 7, which an inlet connection-side opening 17 is formed on a closure cover 18 Insert 19, the downstream of the cover 18 also molded inlet connector 8 has openings 20 distributed over the circumference, About the in the cooling case, the equipment of the opening 15 and on Lead section 12 of the cooler field 3 is supplied. It also serves in the housing 7 insertable insert 19 as an abutment of the main valve 10 and Short-circuit valve 11 with unit 22 comprising short-circuit passage 21, the main valve 10 forming a valve unit with the short-circuit valve 11 with the interposition of a return spring 23 by means of the insert 19 Partition-side opening 15 of the main valve 10 is assigned.
  • a short-circuit passage 21 with a circular cross section is preferred as Short-circuit valve 11 assigned to a spool 24.
  • the cooling device 1 according to the invention is preferably used for a water-cooled internal combustion engine of a single-track vehicle.

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Abstract

Für eine Kühlvorrichtung für ein flüssiges Betriebsmittel einer Brennkraftmaschine mit einem Wärmetauscher (2) mit diametral eines Kühlerfeldes (3) angeordneten Kästen (4) und einem in einem der Kästen mittels eines Gehäuses (7) angeordneten Thermostatventils (6), wobei das Thermostatventil-Gehäuse (7) mit einem Zulaufstutzen (8) und einem Ablaufstutzen (9) versehen ist, wird zur Reduzierung von Betriebsmittelleitungen für den Wärmetauscher vorgeschlagen, dass das Thermostatventil (6) bei Kurzschlussbetrieb eine Vorlaufleitung (12) mit einer Rücklaufleitung (13) direkt verbindet und im Kühlungsfall die beiden Kühlmittelleitungen (8,9) über einen gegendurchströmten Wärmetauscher miteinander verbindet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf eine Kühlvorrichtung für ein flüssiges Betriebsmittel einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Wärmetauscher mit diametral eines Kühlerfeldes von Kästen umschlossenen Kammern sowie ein den Wärmetauscherdurchfluss temperaturabhängig steuerndes Thermostatventil in einem in einer der Kammern mit dem Kasten verbunden angeordneten Gehäuse, wobei eine betriebsmittelführende Verbindung in dem Gehäuse zwischen einem Zulaufstutzen und einem Ablaufstutzen mittels eines von einem temperaturgesteuerten Hauptventil des Thermostatventils betätigten Kurzschlussventils gesteuert ist.
Eine derartige Kühlvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 31 12 202 C2 bekannt, wobei das zur Kühlung dem Wärmetauscher zugeführte Betriebsmittel in den Wärmetauscher-Kasten eingeführt ist, der dem anderen Wärmetauscher-Kasten mit dem integrierten Thermostatventil gegenüberliegt.
Nachteilig bei dieser Anordnung ist, dass für die Betriebsmittelzufuhr zum Wärmetauscher eine gesonderte Leitung vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kühlvorrichtung derart zu verbessern, dass eine geringere Anzahl an Kühlmittelleitungen erforderlich ist.
Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass der mit dem Thermostatventil ausgerüstete Kasten eine das Kühlerfeld in gegendurchströmte Abschnitte unterteilende Trennwand aufweist mit einer vom Hauptventil gesteuerten Durchbrechung und dass das Gehäuse stromab des Zulaufstutzens eine zum Vorlauf-Abschnitt des Kühlerfeldes betriebsmittelführende Durchbrechung aufweist, die bei die Verbindung zum Ablaufstutzen sperrenden Kurzschlussventil wirksam ist, wobei das gekühlte Betriebsmittel aus dem mit dem Vorlauf-Abschnitt über die andere Kammer verbundenen Rücklauf-Abschnitt über das geöffnete Hauptventil des Thermostaten dem Ablaufstutzen zugeführt ist.
Mit der Erfindung erübrigt sich in vorteilhafter Weise eine gesonderte Betriebsmittel-Leitung zum Wärmetauscher, da mit der Erfindung das Thermostatventil im Kurzschlussbetrieb eine Vorlaufleitung mit einer Rücklaufleitung direkt verbindet und im Kühlungsfall die Vorlaufleitung mit der Rücklaufleitung über den Wärmetauscher verbindet, der in baulich einfacher Weise in entgegengesetzt durchströmte Abschnitte des Kühlerfeldes unterteilt ist.
Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung kann als Wasser- oder Ölkühler Verwendung finden, insbesondere als Wasserkühler aufgrund der erfindungsgemäß reduzierten Kühlmittelleitungen vor allem bei Einspurfahrzeugen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung ist anhand eines abschnittsweise im Schnitt dargestellten Wärmetauschers mit angeschlossenem Wasserkasten beschrieben.
Eine Kühlvorrichtung 1 für ein flüssiges Betriebsmittel einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine umfasst einen Wärmetauscher 2 mit diametral eines Kühlerfeldes 3 von Kästen 4 umschlossenen Kammern 5 sowie ein den Wärmetauscherdurchlass temperaturabhängig steuerndes Thermostatventil 6 in einem in einer der Kammern 5 mit dem Kasten 4 verbunden angeordneten Gehäuse 7. Eine betriebsmittelführende Verbindung in dem Gehäuse 7 ist zwischen einem mit einer Vorlaufleitung verbundenen Zulaufstutzen 8 und einem mit einer Rücklaufleitung verbundenen Ablaufstutzen 9 mittels eines von einem temperaturgesteuerten Hauptventil 10 des Thermostatventils 6 betätigten Kurzschlussventils 11 gesteuert.
Zur Reduzierung von kühlmittelführenden Leitungen für den Wärmetauscher 2 ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der mit dem Thermostatventil 6 ausgerüstete Kasten 5 eine das Kühlerfeld 3 in gegendurchströmte Abschnitte 12 und 13 unterteilende Trennwand 14 aufweist mit einer vom Hauptventil 10 des Thermostatventils 6 gesteuerten Durchbrechung 15. Weiter weist das Gehäuse 7 stromab des Zulaufstutzens 8 eine zum Vorlauf-Abschnitt 12 des Kühlerfeldes 3 betriebsmittelführende Vorlauf-Durchbrechung 16 auf, die bei die Verbindung im Thermostatventil 6 zum Ablaufstutzen 9 sperrenden Kurzschlussventil 11 wirksam ist. Erzielt ist damit, dass das gekühlte Betriebsmittel aus dem mit dem Vorlauf-Abschnitt 12 über die andere Kammer 5 verbundenen Rücklauf-Abschnitt 13 über das geöffnete Hauptventil 10 des Thermostaten 6 dem Ablaufstutzen 9 einer nicht gezeigten Rücklaufleitung zugeführt ist.
Weiter zeigt die einzige Figur, dass der Wärmetauscher-Kasten 5 mit der Trennwand 14 ein integriert angeordnetes Thermostatventil-Gehäuse 7 aufweist, das über eine zulaufstutzenseitige Öffnung 17 einen an einem Verschlussdeckel 18 angeformten Einsatz 19 aufnimmt, der stromab des am Verschlussdeckel 18 ebenfalls angeformten Zulaufstutzens 8 über den Umfang verteilte Durchbrüche 20 aufweist, über die im Kühlungsfall das Betriebsmittel der Durchbrechung 15 und weiter dem Vorlauf-Abschnitt 12 des Kühlerfeldes 3 zugeführt ist. Weiter dient der in das Gehäuse 7 einschiebbare Einsatz 19 als Widerlager einer das Hauptventil 10 und das Kurzschlussventil 11 mit Kurzschlussdurchgang 21 umfassenden Baueinheit 22, wobei das mit dem Kurzschlussventil 11 eine Ventileinheit bildende Hauptventil 10 unter Zwischenschaltung einer Rückstellfeder 23 mittels des Einsatzes 19 der trennwandseitigen Durchbrechung 15 des Hauptventiles 10 zugeordnet ist.
Vorzugsweise ist einem Kurzschlussdurchgang 21 mit kreisförmigen Querschnitt als Kurzschlussventil 11 ein Kolbenschieber 24 zugeordnet.
Für eine kostengünstige Ausgestaltung ist der Wärmetauscher-Kasten 5 mit Trennwand 14 einschließlich Thermostatventil-Gehäuse 7 einstückig aus einem Kunststoff gefertigt, wobei gegebenenfalls ein Einfüllstutzen 25 angeformt ist.
Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung 1 findet vorzugsweise Verwendung für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine eines Einspurfahrzeuges.

Claims (5)

  1. Kühlvorrichtung für eine flüssiges Betriebsmittel einer Brennkraftmaschine,
    umfassend einen Wärmetauscher (2) mit diametral eines Kühlerfeldes (3) von Kästen (4) umschlossenen Kammern (5) sowie
    ein den Wärmetauscherdurchfluss temperaturabhängig steuerndes Thermostatventil (6) in einem in einer der Kammern (5) mit dem Kasten (4) verbunden angeordneten Gehäuse (7), wobei
    eine betriebsmittelführende Verbindung in dem Gehäuse (7) zwischen einem Zulaufstutzen (8) und einem Ablaufstutzen (9) mittels eines von einem temperaturgesteuerten Hauptventil (10) des Thermostatventils (6) betätigten Kurzschlussventils (11) gesteuert ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der mit dem Thermostatventil (6) ausgerüstete Kasten (5) ein das Kühlerfeld (3) in gegendurchströmte Abschnitte (12, 13) unterteilende Trennwand (14) aufweist mit einer vom Hauptventil (10) gesteuerten Durchbrechung (15), und
    dass das Gehäuse (7) stromab des Zulaufstutzens (8) eine zum Vorlauf-Abschnitt (12) des Kühlerfeldes (3) betriebsmittelführende Vorlauf-Durchbrechung (16) aufweist, die
    bei die Verbindung zum Ablaufstutzen (9) sperrendem Kurzschlussventil (11) wirksam ist, wobei
    das gekühlte Betriebsmittel aus dem mit dem Vorlauf-Abschnitt (12) über die andere Kammer (5) verbundenen Rücklauf-Abschnitt (13) über das geöffnete Hauptventil (10) des Thermostaten (6) dem Ablaufstutzen (9) zugeführt ist.
  2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wärmetauscher-Kasten (5) mit der Trennwand (14) ein integriert angeordnetes Thermostatventil-Gehäuse (7) aufweist, das
    über eine zulaufstutzenseitige Öffnung (17) einen an einem Verschlussdeckel (18) angeformten Einsatz (19) aufnimmt, der
    stromab des am Verschlussdeckel (18) ebenfalls angeformten Zulaufstutzens (8) über den Umfang verteilte Durchbrüche (20) aufweist und
    der als Widerlager einer das Hauptventil (10) und das Kurzschlussventil (11) mit Kurzschlussdurchgang (21) umfassenden Baueinheit (22) dient, wobei
    das mit dem Kurzschlussventil (11) eine Ventileinheit bildende Hauptventil (10) unter Zwischenschaltung einer Rückstellfeder (23) mittels des Einsatzes (19) der trennwandseitigen Durchbrechung (15) zugeordnet ist.
  3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass einem Kurzschlussdurchgang (21) mit kreisförmigem Querschnitt als Kurzschlussventil (11) ein Kolbenschieber (24) zugeordnet ist.
  4. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wärmetauscher-Kasten (5) mit Trennwand (14) einschließlich Thermostatventil-Gehäuse (7) einstückig aus einem Kunststoff gefertigt ist, wobei
    ggf. ein Einfüllstutzen (25) angeformt ist.
  5. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung als Wasser- oder Ölkühler, insbesondere für Einspurfahrzeuge.
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