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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abführen von Wärme bei einem Kraftfahrzeug-Wärmetauscher gemäß Anspruch 1 sowie ein hiermit ausgestattetes Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 9.
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Die Verwendung einer Anordnung zum Abführen von Wärme bei einem Kraftfahrzeug-Wärmetauscher eines Kraftfahrzeuges ist allgemein bekannt. Wie speziell aus der den Stand der Technik repräsentierenden 1 dieses Dokumentes hervorgeht, weist eine Anordnung 1 zum Abführen von Wärme bei einer in einem Kraftfahrzeug 10 eingebauten Wärmetauschervorrichtung, die nachfolgend als Kraftfahrzeug-Wärmetauscher 12 bezeichnet wird, mindestens eine Kühlerzarge 15 auf, in der mindestens ein Wärmetauscher, hier zwei Wärmetauscher 20-1 bzw. 20-2, befestigt sind. Kühlluft 25 strömt von außen (in der 1 rechts) in die Anordnung 1 ein und wird durch die Eingangsseite 30-1 des Wärmetauschers 20-1 und dessen Ausgangsseite 35-1 in einen zwischen beiden Wärmetauschern 20-1 und 20-2 befindlichen Abstandsraum 40 geleitet. Von dem Abstandsraum 40 strömt die Kühlluft 25 durch die Eingangsseite 30-2 in den Wärmetauscher 20-2 und durch dessen Ausgangsseite 35-2 heraus in Richtung eines an einer Lüfterzarge 45 befestigten Lüfters 50, der die Kühlluft 25 weiter transportiert, so dass eine in dem Kraftfahrzeug 10 befindliche, hier nicht gezeigte Vorrichtung, beispielsweise eine Antriebsmittelkomponente, gekühlt werden kann. Dem Lüfter 50 benachbart, und in einer von diesem aufgespannten virtuellen Ebene befindlich, ist eine Anzahl von Fluidklappen 55 angeordnet, die jeweilige Fluidöffnungen 60 wahlweise verschließen oder öffnen. Hierdurch ist es möglich, den Kühlluft-Massenstrom nach Wunsch zu verändern, insbesondere einen Teil 65 der Luftströmung 25 unter Umgehung des Lüfters 50 zu leiten. Es sei angemerkt, dass aus dem Stand der Technik auch eine lüfterlose Anordnung 1 bekannt ist, deren Aufbau dem hier unter Bezug auf 1 beschriebenen Aufbau, jedoch unter Entfall des Lüfters 50, entspricht.
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Diese Form der Anordnung zum Abführen von Wärme bei einem Kraftfahrzeug-Wärmetauscher hat sich dem Grundsatz nach in der Praxis bewährt. Allerdings kann von Fall zu Fall der Wunsch auftreten, die oben genannte Veränderung, insbesondere Erhöhung des Kühlluft-Massenstromes, auf vielfältigere Art als aus dem Stand der Technik bekannt vorzunehmen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung Mittel anzugeben, mit denen eine solche Veränderung vorgenommen werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zum Abführen von Wärme bei einem Kraftfahrzeug-Wärmetauscher gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Anordnung zum Abführen von Wärme bei einem Kraftfahrzeug-Wärmetauscher weist mindestens eine Kühlerzarge auf, in der mindestens ein Wärmetauscher aufgenommen ist, durch welchen Kühlluft von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite strömen kann. Die Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass sie mindestens eine stromabwärts der Ausgangsseite des Wärmetauschers befindliche Fluidöffnung wahlweise öffnen oder schließen kann. Die Fluidöffnung befindet sich insbesondere außerhalb einer aus dem Stand der Technik bekannten, von dem beschriebenen Lüfter ausgebildeten virtuellen Ebene. Insgesamt ist es vermittels der hier offenbarten Vorrichtung in vorteilhafter Weise möglich, die Strömungsverhältnisse in und mit der erfindungsgemäßen Anordnung derart zu verändern, dass ein Kühlluft-Massenstrom gezielt verändert, insbesondere erhöht, werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich stromabwärts der Ausgangsseite mindestens eine Lüfterzarge, in der mindestens ein Lüfter aufgenommen ist. Hierdurch lässt sich der Kühlluft-Massenstrom weiter optimieren.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Fluidöffnung sowohl zu der Kühlerzarge als auch der Lüfterzarge benachbart angeordnet. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise ein besonders einfacher und kostengünstig herstellbarer Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung geschaffen. In besonders vorteilhafter Weise ist die Fluidöffnung im Wesentlichen orthogonal zu der von dem Lüfter ausgebildeten virtuellen Ebene ausgebildet.
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Zum Zwecke einer kontrollierbaren und kontrollierten Strömung der Kühlluft ist die stromabwärts der Ausgangsseite des Kühlers und stromaufwärts des Lüfters befindliche Fluidöffnung durch ein Verschlussmittel in vorteilhafter Weise wahlweise verschließbar oder öffnenbar ausgebildet.
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Ein besonders einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung wird erzielt, wenn das zuvor offenbarte Verschlussmittel ein elastisches Mittel oder ein elastisch vorgespanntes Mittel ist.
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Alternativ oder kumulativ kann vorgesehen sein, dass das Verschlussmittel aus mindestens einem Abschnitt der Lüfterzarge und/oder der Kühlerzarge gebildet ist. Auch hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine wirksame Beeinflussung des Kühlluft-Massenstromes geschaffen.
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Zur Erhöhung der Wirksamkeit der zuvor dargestellten Kühlluft-Massenstrombeeinflussung ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der Abschnitt translatorisch und/oder rotatorisch beweglich ausgebildet ist, dass ein Öffnen bzw. Schließen des derart gestalteten Verschlussmittels erfolgt. Mithin erfolgt das Öffnen bzw. Schließen durch eine einfach auszuführende Relativbewegung zweier Komponenten.
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Dies gilt umso mehr, wenn die Lüfterzarge gegenüber der Kühlerzarge in vorteilhafter Weise translatorisch und/oder rotatorisch beweglich ausgebildet ist.
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Es sei angemerkt, dass das Führungsmittel und/oder das Verschlussmittel entsprechend den an die Funktion bzw. Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung gestellten Anforderungen automatisch vermittels Einstellmitteln, die in besonders vorteilhafter Weise mit einer in dem Kraftfahrzeug vorhandenen Bordelektronik wirkverbunden sind, eingestellt, insbesondere geöffnet oder geschlossen, werden können.
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Die genannte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Kraftfahrzeug gelöst, das eine Anordnung zum Abführen von Wärme der zuvor offenbarten Art aufweist. Die genannten Vorteile gelten adäquat.
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Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten, nicht maßstäblichen Figuren eine Darstellung des Standes der Technik sowie eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Gleiche Elemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit nichts anderes angegeben wird.
- 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung zum Abführen von Wärme bei einem Kraftfahrzeug-Wärmetauscher;
- 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Abführen von Wärme bei einem Kraftfahrzeug-Wärmetauscher;
- 3A zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Abführen von Wärme bei einem Kraftfahrzeug-Wärmetauscher in einer ersten Betriebsstellung; und
- 3B zeigt die zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Abführen von Wärme bei einem Kraftfahrzeug-Wärmetauscher in einer zweiten Betriebsstellung.
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1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung 1 zum Abführen von Wärme, die bei einem Kraftfahrzeug 10 eingesetzt ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Erläuterung dieses Standes der Technik im Einleitungsteil dieses Dokumentes verwiesen.
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2 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 zum Abführen von Wärme bei einem Kraftfahrzeug-Wärmetauscher 12. Diese ist dem Grundsatz nach wie die in 1 beschriebene Anordnung 1 aufgebaut, jedoch um folgende Merkmale bereichert:
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Stromabwärts der Ausgangsseite 35-2 des Wärmetauschers 20-2 und stromaufwärts eines optionalen Lüfters 50 befinden sich zwei Fluidöffnungen 70, die durch ein an der Lüfterzarge 45 befindliches, mit der Kühlerzarge 15 wirkverbundenes Verschlussmittel 75 in dem hier gezeigten Betriebszustand unabgedeckt, mithin geöffnet, sind. Die Fluidöffnungen 70 sind derart in der Anordnung 1 eingerichtet, dass ein Teil 80 der Kühlerluft 25 durch diese hindurch, aber an dem Lüfter 50 vorbei, strömt. Gemäß dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel strömt also ein Teil der Kühlerluft 25 durch den Lüfter 50, ein weiterer Teil 65 durch die in der Lüfterzarge 45 befindlichen Fluidöffnungen 60 und ein zusätzlicher Teil 80 durch die beiden Fluidöffnungen 70.
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Wie bereits erläutert sind die Fluidöffnungen 60 durch an sich bekannte Fluidklappen 55, die jeweils eine um eine Schwenkachse verschwenkbare Platte aufweisen, verschließbar bzw. öffnenbar. Dem Grundsatz können auch die Verschlussmittel 75 entsprechend ausgebildet sein. Die in diesem Ausführungsbeispiel vorhandenen Verschlussmittel 75 sind jedoch als elastische Mittel, bevorzugt aus einem Kunststoff, ausgebildet, die sich unter einem stromabwärts der Ausgangsseite 35-2 des Wärmetauschers 20-2 und stromaufwärts des Lüfters 50 vorhandenen Überdruckes derart elastisch verformen, dass sie - wie der 2 entnommen werden kann - die Fluidöffnung 70 freigeben. Bei einer Verringerung des Überdruckes nehmen die Verschlussmittel 75 ihre ursprüngliche Position wieder ein, so dass die Fluidöffnungen 75 wieder geschlossen sind (hier nicht gezeigt).
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3A und 3B zeigen eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 zum Kühlen einer Antriebsmittelkomponente 5 eines Kraftfahrzeuges 10, wobei 3A eine Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung 1 in einem ersten Betriebszustand und 3B eine Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung 1 in einem zweiten Betriebszustand ist. Auch hier ist die Anordnung 1 dem Grundsatz nach wie die in 1 beschriebene Anordnung 1 aufgebaut, jedoch um folgende Merkmale bereichert:
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Wie 3A entnommen werden kann befinden sich stromabwärts der Ausgangsseite 35-2 des Wärmetauschers 20-2 und stromaufwärts des Lüfters 50 zwei Fluidöffnungen 70, die durch ein an der Lüfterzarge 45 befindliches, mit der Kühlerzarge 15 wirkverbundenes Verschlussmittel 75 in dem hier gezeigten ersten Betriebszustand abgedeckt, mithin geschlossen, sind. Das Verschlussmittel 75 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel von der Lüfterzarge 45 abragende Abschnitte 85, die benachbarte Abschnitte der Kühlerzarge 15 dichtend abdecken. Die ebenfalls an der Lüfterzarge 45 befindlichen Fluidöffnungen 60 sind durch an sich bekannte Fluidklappen 55, die jeweils eine um eine Schwenkachse verschwenkbare Platte aufweisen, verschlossen.
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Zum teilweisen oder vollständigen Öffnen der Fluidöffnungen 70 erfolgt, wie anhand des in der 3B abgebildeten Doppelpfeiles entnommen werden kann, eine translatorische Verschiebung der Lüfterzarge 15 nach links, wobei sich die Abschnitte 85 von der Kühlerzarge 15 unter Freigabe der Fluidöffnungen 70 entfernen. Die Öffnung erfolgt derart, dass ein Teil 80 der Kühlerluft 25 durch die Fluidöffnungen 70 hindurch, und an dem Lüfter 50 vorbei, strömt. Gemäß dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel strömt also ein Teil der Kühlerluft 25 durch den Lüfter 50, ein weiterer Teil 65 durch die in der Lüfterzarge 45 befindlichen Fluidöffnungen 60 und ein zusätzlicher Teil 80 durch die beiden Fluidöffnungen 70.
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Zum erneuten Verschließen der Fluidöffnungen 70 erfolgt eine translatorische Verschiebung der Lüfterzarge 45 in der 3B nach rechts, wodurch der in 3A abgebildete Zustand wieder erreicht wird.
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Es sei angemerkt, dass eine Betätigung der Fluidklappen 55, des Lüfters 50 und der Verschlussmittel 75 in Abhängigkeit von den die Antriebsmittelkomponente 5 betreffenden Anforderungen erfolgt. Anders als zuvor beschrieben ist es erfindunggemäß daher auch möglich, die Kühlluft 25 unter Umgehung des Lüfters 50 und/oder der Fluidöffnung 60 ganz oder teilweise durch die Fluidöffnung 70 in Richtung Antriebsmittelkomponente 5 zu fördern.
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Es sei ferner angemerkt, dass die zuvor beschriebene Bewegung der Lüfterzarge 45 alternativ durch eine rotatorische oder eine kombiniert translatorischerotatorische Bewegung erfolgen kann. Darüber hinaus ist es möglich, ein Öffnen bzw. Schließen der Staudrücköffnungen 70 nicht nur durch eine Bewegung der Lüfterzarge 45 alleine, sondern durch eine kombinierte translatorische und/oder rotatorische Bewegung der Kühlerzarge 15 zusammen mit der Lüfterzarge 45 zusammen, oder durch eine translatorische und/oder rotatorische Bewegung der Lüfterzarge 45 alleine zu bewirken.
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Die Fluidöffnungen 70 befinden sich gemäß den in den 2 bis 3B gezeigten Ausführungsformen stromabwärts der Ausgangsseite 35-2 des Wärmetauschers 20-2 und stromaufwärts eines Lüfters 50. Es ist in vorteilhafter Weise jedoch auch möglich, alternativ oder kumulativ weitere, hier nicht gezeigte Fluidöffnungen 70 zwischen den beiden Wärmetauschern 20-1 und 20-2 anzuordnen. Sollten mehr als die gezeigten Wärmetauscher 20-1 und 20-2 in der Anordnung 1 vorhanden sein, so können auch zwischen zwei von diesen oder allen von diesen nicht gezeigten Wärmetauschern Fluidöffnungen 70 angeordnet sein.
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Die Anzahl und geometrische Form der Fluidöffnungen 70 (und solcher, die hier nicht gezeigt sind) kann von der Anzahl und Form der hier gezeigten Fluidöffnungen 70 verschieden sein, ohne von der hier dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung 1 abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anordnung
- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Kraftfahrzeug-Wärmetauscher
- 15
- Kühlerzarge
- 20-1,20-2
- Wärmetauscher
- 25
- Kühlluft
- 30-1,30-2
- Eingangsseite
- 35-1,35-2
- Ausgangsseite
- 40
- Abstandsraum
- 45
- Lüfterzarge
- 50
- Lüfter
- 55
- Fluidklappen
- 60
- Fluidöffnungen
- 65
- Luftströmung
- 70
- Fluidöffnungen
- 75
- Verschlussmittel
- 80
- Kühlerluft
- 85
- Abschnitte
- x,y,z
- Koordinaten eines an sich bekannten, fahrzeugeigenen kartesischen Koordinatensystems
