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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flüssigkeitkühlmodul zum Kühlen einer Flüssigkeit mit einem Kühler. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Flüssigkeitkühlmodul.
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In einer Vielzahl von Anwendungen, insbesondere mobilen Anwendungen, wie in einem Kraftfahrzeug, kommen Flüssigkeiten zum Einsatz, welche gekühlt werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Flüssigkeit zum Kühlen einer Komponente in der Anwendung zum Einsatz kommt. In derartigen Anwendungen kann aufgrund des üblicherweise geringen verfügbaren Bauraums sowie der vereinfachten Integration der Kühlung die Kühlung der Flüssigkeit in einem Modul umgesetzt sein, welches nachfolgend auch als Flüssigkeitkühlmodul bezeichnet wird. Ein solches Modul weist üblicherweise neben dem Kühler zumindest ein für die Flüssigkeit durchströmbaren Kanal auf, durch welchen ein Strömungspfad der Flüssigkeit führt. Des Weiteren kann es wünschenswert sein, die Strömung der Flüssigkeit durch das Flüssigkeitkühlmodul und insbesondere durch den Kühler zu steuern. Zu diesem Zweck kommen in der Regel Ventile zum Einsatz, welche abhängig von entsprechenden Parametern aktiv angesteuert werden.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für ein Flüssigkeitkühlmodul der eingangs genannten Art sowie für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Flüssigkeitkühlmodul verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche insbesondere Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigen. Insbesondere beschäftigt sich die vorliegende Erfindung mit der Aufgabe, für das Flüssigkeitkühlmodul und für das Kraftfahrzeug verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche sich durch eine kompaktere Ausbildung und/oder vereinfachten Betrieb auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhaft Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht demnach auf dem allgemeinen Gedanken, in einem einen Kühler aufweisenden Modul zum Kühlen einer Flüssigkeit eine mittels eines Dehnstoffelements temperaturabhängig selbsttätige Ventileinrichtung einzusetzen, welche abhängig von der Temperatur der Flüssigkeit die Strömung der Flüssigkeit durch den Kühler und am Kühler vorbei selbsttätig verändert. In der Folge führt das Modul selbsttätig abhängig von der Temperatur der Flüssigkeit die Flüssigkeit durch den Kühler, sodass sie im Betrieb gekühlt wird, oder am Kühler vorbei, sodass eine Kühlung im Kühler ausbleibt. Im Vergleich zu einem aktiv angesteuerten Ventil bietet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, dass eine solche Ansteuerung ausbleiben kann, sodass der Betrieb des Moduls vereinfacht ist. Zudem führt die erfindungsgemäße Lösung, dass für eine Ansteuerung benötigte Verbindungen nach außen und/oder angetriebenen Aktuatoren entfallen. Dies führt wiederum zu einem vereinfachten und kompakten Aufbau des Moduls.
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Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist das Modul den Kühler auf. Das Modul wird nachfolgend auch als Flüssigkeitkühlmodul bezeichnet. Der Kühler kühlt im Betrieb die Flüssigkeit, wobei ein Strömungspfad der Flüssigkeit durch den Kühler führt. Dieser Strömungspfad wird nachfolgend auch als Kühlpfad bezeichnet. Ein Strömungspfad der Flüssigkeit umgeht den Kühler und wird nachfolgend auch als Bypasspfad bezeichnet. Das Modul weist einen Kanal auf, welcher sich in einer ersten Richtung und einer die erste Richtung umgebenden zweiten Richtung erstreckt. Die erste Richtung wird nachfolgend auch als Axialrichtung und die zweite Richtung als Umfangsrichtung bezeichnet. Der Kanal wird nachfolgend auch als Ventilkanal bezeichnet. In den Ventilkanal mündet ein Strömungspfad der Flüssigkeit, sodass im Betrieb Flüssigkeit in den Ventilkanal strömt. Der Strömungspfad wird nachfolgend auch als Hauptpfad bezeichnet. Der Ventilkanal weist ferner für den Bypasspfad sowie für den Kühlpfad jeweils eine zugehörige Öffnung auf, durch welche der zugehörige Strömungspfad führt. Das heißt, dass der Ventilkanal eine Bypassöffnung aufweist, durch welchen der Bypasspfad führt. Zudem weist der Ventilkanal eine Kühleröffnung auf, durch welchen der Kühlpfad führt. Eine Ventileinrichtung ist im Ventilkanal angeordnet und in Axialrichtung verstellbar. Die Ventileinrichtung weist ein in Axialrichtung wirkendes Dehnstoffelement mit einem Arbeitskolben und einem Gehäuse auf. Zudem weist die Ventileinrichtung einen zum Dehnstoffelement in Axialrichtung beabstandeten Verschluss auf. Ferner weist die Ventileinrichtung eine zwischen dem Gehäuse des Dehnstoffelements und dem Verschluss angeordnete Federanordnung auf. Die Federanordnung beaufschlagt das Dehnstoffelement in Richtung der Kühleröffnung. Die Federanordnung und das Dehnstoffelement wirken dabei derart zusammen, dass in einer ersten Stellung der Ventileinrichtung unterhalb einer vorgegebenen ersten Temperatur das Gehäuse die Kühleröffnung verschließt und die Ventileinrichtung die Bypassöffnung freigibt, sodass der Kühlpfad gesperrt und der Bypasspfad freigegeben ist. Die erste Stellung wird nachfolgend auch als Bypassstellung bezeichnet. Zudem wirken die Federanordnung und das Dehnstoffelement derart zusammen, dass in einer zweiten Stellung der Ventileinrichtung oberhalb der ersten Temperatur das Dehnstoffelement mittels des Gehäuses entgegen der Beaufschlagung der Federanordnung wirkt, sodass das Gehäuse die Kühleröffnung freigibt und der Verschluss die Bypassöffnung verschließt, und sodass der Kühlpfad freigegeben und der Bypasspfad gesperrt ist. Die zweite Stellung der Ventileinrichtung wird nachfolgend auch als Kühlerstellung bezeichnet.
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Der Kanal begrenzt in seinen inneren zweckmäßig einen Hohlraum, in welchem die Ventileinrichtung angeordnet ist und durch welchen die Strömungspfade führen.
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Der Kühler kann beliebig ausgestaltet sein, sofern er im Betrieb die Flüssigkeit bei Durchströmung durch den Kühler kühlt.
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Der Kühler ist vorteilhaft neben der Flüssigkeit von einem Kühlfluid, beispielsweise einem Kühlmittel und/oder Kältemittel, zum Kühlen der Flüssigkeit durchströmt. Dabei strömen das Kühlfluid und die Flüssigkeit fluidisch getrennt durch den Kühler. Beim Kühler handelt es sich also vorteilhaft um einen Wärmeübertrager.
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Das Schließen bzw. Sperren des jeweiligen Strömungspfads beinhaltet vorliegend Leckagen. Das heißt, dass das Schließen bzw. Sperren des jeweiligen Strömungspfads vorteilhaft die Strömung entlang des Strömungspfads mit Ausnahme von Leckagen verhindert.
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Die Flüssigkeit strömt im Betrieb über den Hauptpfad in den Ventilkanal und ist zweckmäßig mit dem Dehnstoffelement in thermischem Kontakt, insbesondere in direktem Kontakt, sodass das Dehnstoffelement abhängig von der Temperatur der Flüssigkeit axial wirkt.
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Das Modul weist zweckmäßig ein Modulblock auf. Dabei ist der Kühler am Modulblock angebracht.
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Der Modulblock weist bevorzugt ferner den Ventilkanal auf. Insbesondere ist der Ventilkanal innerhalb des Modulblocks ausgebildet.
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Bevorzugt führen der Hauptpfad und/oder der Bypasspfad und/oder der Kühlpfad zumindest teilweise durch den Modulblock. Insbesondere kann der Modulblock den Hauptpfad und/oder den Bypasspfad und/oder den Kühlpfad zumindest abschnittsweise begrenzen.
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Die Federanordnung weist zumindest eine Feder auf, welche das Dehnstoffelement in Richtung der Kühleröffnung beaufschlagt.
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Bei der jeweiligen zumindest einen Feder kann es sich um eine solche beliebiger Art handeln.
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Vorteilhaft handelt es sich bei zumindest einer der wenigstens einen Federn um eine Druckfeder. Dies führt zu vereinfachten Aufbau des Moduls und ein zuverlässiges Beaufschlagen des Dehnstoffelements.
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Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die Kühleröffnung in einer Zwischenwand innerhalb des Ventilkanals ausgebildet. Zudem steht auf der vom Verschluss abgewandten Seite der Kühleröffnung ein Steg ab, auf welchem der Arbeitskolben axial wirkt. Das heißt, dass der Arbeitskolben bei steigender Temperatur gegen den Steg wirkt und somit das Dehnstoffelement in Richtung des Verschlusses drückt. Oberhalb der ersten Temperatur übersteigt diese Wirkung die Beaufschlagung durch die Federanordnung, sodass die Ventileinrichtung in die Kühlerstellung verstellt wird. Vorzugsweise liegt der Arbeitskolben dabei auf dem Steg auf. Dies führt zu einem einfachen und zuverlässigen Verschließen der Kühleröffnung in der Bypassstellung sowie zu einer einfachen und zuverlässigen Verstellung der Ventileinrichtung mittels des Dehnstoffelements.
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Als bevorzugt gelten Ausführungsformen, bei welchen die Federanordnung eine erste Feder und eine zweite Feder aufweist, welche das Dehnstoffelement in Richtung der Kühleröffnung beaufschlagen. Die Feder beaufschlagen das Dehnstoffelement derart in Richtung der Kühleröffnung, dass in einer Ausgleichstellung der Ventileinrichtung oberhalb einer die erste Temperatur übersteigenden zweiten Temperatur das Gehäuse in Richtung des Verschlusses verstellt ist. Das heißt, dass das Gehäuse und somit das Dehnstoffelement beim Überschreiten der ersten Temperatur weiter verstellt werden. In der Ausgleichstellung ist das Gehäuse also weiter in Richtung des Verschlusses verstellt als in der Kühlerstellung, wobei der Verschluss die Bypassöffnung weiterhin verschließt. Durch die weitere Verstellung des Gehäuses kommt es zu einem reduzierten Strömungswiderstand für die Flüssigkeit im Bereich der Kühleröffnung, sodass ein vereinfachter Betrieb und eine erhöhte Kühlung der Flüssigkeit erfolgen. Ferner werden somit Beschädigungen des Dehnstoffelement verhindert oder zumindest reduziert und folglich die Beständigkeit des Moduls erhöht.
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Die Umsetzung der Ausgleichstellung kann auf beliebige Weise erfolgen.
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Bei vorteilhaften Ausführungsformen weist die Ventileinrichtung einen im Ventilkanal axial geführten Kolben auf, welcher nachfolgend auch als Ventilkolben bezeichnet wird. Der Ventilkolben umgibt das Gehäuse radial außen. Die erste Feder beaufschlagt den Ventilkolben in Richtung der Kühleröffnung, sodass die erste Feder das Gehäuse über den Ventilkolben beaufschlagt. Ferner weist die Ventileinrichtung einen auf der dem Gehäuse zugewandten Seite des Verschlusses angeordneten und mit dem Verschluss verbundenen Zylinder auf, in welchen das Gehäuse axial führbar ist. Die zweite Feder ist im Zylinder angeordnet und wirkt auf den Verschluss und auf das Gehäuse, sodass in der Ausgleichstellung das Gehäuse in den Zylinder eindringt. Somit kommt es zu einer zuverlässigen und einfachen Umsetzung der Ausgleichstellung und somit zu einer einfachen und zuverlässigen Verbesserung des Betriebs und Verhinderung oder zumindest Reduzierung von Beschädigungen.
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Der Ventilkolben ist vorteilhaft axial und/oder radial teilweise offen ausgebildet. Somit kann die Flüssigkeit im Betrieb durch den Ventilkolben hindurchströmen. Dies führt zu reduzierten Strömungswiderstand und somit zu einem vereinfachten Betrieb. Zudem führt dies dazu, dass die Flüssigkeit im Betrieb eine verbesserte thermische Verbindung mit dem Dehnstoffelement hat, insbesondere das Dehnstoffelement kontaktiert. Auch somit ist ein verbesserter Betrieb des Moduls erreicht.
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Vorteilhaft ist zwischen dem Ventilkolben und dem Ventilkanal zur verbesserten und/oder vereinfachten axialen Führung ein Lager, bevorzugt eine Gleitbeschichtung vorgesehen. Dies führt zu einem vereinfachten Führen der Ventileinrichtung im Ventilkanal und somit zu einem verbesserten Betrieb des Moduls.
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Prinzipiell können der Verschluss und der Zylinder separat hergestellte und anschließend miteinander verbundene Bestandteile der Ventileinrichtung sein.
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Bei vorteilhaften Ausführungsformen sind der Verschluss und der Zylinder einteilig ausgebildet. Dies führt zu einer einfachen und kompakten Ausbildung des Moduls.
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Der Verschluss weist bei vorteilhaften Varianten eine hin zur Bypassöffnung konvexe Form auf, sodass der Verschluss in der Kühlerstellung teilweise in die Bypassöffnung eindringt und radial außen der Bypassöffnung an der Bypassöffnung aufliegt. Dies führt zu einer zuverlässigen Umsetzung der Kühlerstellung, insbesondere zu zumindest reduzierten Leckagen, und folglich zu einem verbesserten Betrieb des Moduls.
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Die erste Temperatur kann prinzipiell beliebig gewählt sein. Entsprechend sind das Dehnstoffelement und die Federanordnung aufeinander abgestimmt.
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Zweckmäßig ist die erste Temperatur derart gewählt, das in der zugehörigen Anwendung eine Kühlung der Flüssigkeit oberhalb der ersten Temperatur gewünscht ist.
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Beispielsweise kann die erste Temperatur zwischen 70 °C und 100 °C liegen, insbesondere 80 °C betragen.
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Die zweite Temperatur kann prinzipiell beliebig gewählt sein, sofern sie oberhalb der ersten Temperatur liegt. Entsprechend ist die Ventileinrichtung, sind insbesondere das Dehnstoffelement und die Federanordnung, aufeinander abgestimmt.
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Beispielsweise kann die zweite Temperatur zwischen 80 °C und 110 °C liegen, insbesondere 90 °C betragen.
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Vorteilhaft weist der Ventilkanal eine Öffnung auf, durch welche der Hauptpfad in den Ventilkanal führt. Die Öffnung wird nachfolgend auch als Einlassöffnung bezeichnet.
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Bei vorteilhaften Ausführungsformen mündet der Hauptpfad in den Ventilkanal. Insbesondere ist die Einlassöffnung radial offen. Dies führt zu einer verbesserten Strömung der Flüssigkeit durch den Ventilkanal und entlang des Bypasspfads und/oder des Kühlpfads.
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Die Bypassöffnung und die Kühleröffnung sind zweckmäßig zueinander beabstandet.
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Bevorzugt sind die Bypassöffnung und die Kühleröffnung axial zueinander beabstandet, vorzugsweise axial gegenüberliegend angeordnet. Somit kommt es zu einer verbesserten Strömung der Flüssigkeit und einem vereinfachten Betrieb des Moduls.
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Der Hauptpfad mündet bei bevorzugten Varianten axial zwischen der Kühleröffnung und der Bypassöffnung in den Ventilkanal. Insbesondere ist die Einlassöffnung axial zwischen der Kühleröffnung und der Bypassöffnung angeordnet. Somit kommt es zu einer verbesserten Strömung sowohl entlang des Kühlpfads als auch entlang des Bypasspfads und somit zu einem verbesserten Betrieb des Moduls.
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Vorteilhaft ist die Kühleröffnung axial offen. Dies führt zu einer verbesserten Strömung der Flüssigkeit durch die Kühleröffnung. Zudem lässt sich die Kühleröffnung auf diese Weise vereinfacht und zuverlässig mittels des Gehäuses verschließen. Folglich ist ein vereinfachter Betrieb des Moduls erreicht.
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Vorteilhaft ist die Bypassöffnung axial offen. Somit kommt es zu einer verbesserten Strömung der Flüssigkeit durch die Bypassöffnung. Ferner lässt sich die Bypassöffnung auf diese Weise vereinfacht und zuverlässig mittels des Verschlusses verschließen. Somit ist ein vereinfachter Betrieb des Moduls erreicht.
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Das Dehnstoffelement kann einen beliebigen Dehnstoff oder beliebige Dehnstoffe aufweisen.
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Als vorteilhaft gelten Ausführungsformen, bei welchen das Dehnstoffelement Wachs als Dehnstoff aufweist. Insbesondere besteht der Dehnstoff aus Wachs, ist also das Dehnstoffelement als Wachsdehnstoffelement ausgebildet. Dies führt zu einem vereinfachten Betrieb des Moduls. Zudem lässt sich auf diese Weise die erste Temperatur flexibel und vereinfacht nach Bedarf einstellen. Ferner ist das Wachs gegenüber möglichen Kontakten mit der Flüssigkeit beständig, sodass die Beständigkeit des Moduls verbessert ist.
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Die Ventileinrichtung ist vorzugsweise Bestandteil einer Baugruppe, welche im Ventilkanal eingesetzt/aufgenommen ist. Die Baugruppe kann dabei neben der Ventileinrichtung die Kühleröffnung, insbesondere die Zwischenwand, und/oder die Bypassöffnung umfassen. Somit kommt es zu einem vereinfachten Aufbau des Moduls und einem flexiblen und vereinfachten Einsatz der Ventileinrichtung im Modul.
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Das Modul weist neben dem Kühler vorteilhaft zumindest eine weitere Komponente zum Behandeln der Flüssigkeit auf.
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Bei vorteilhaften Ausführungsformen weist das Modul einen Filter auf, welche die Flüssigkeit bei Durchströmung des Filters filtert. Das Modul kommt also zum Filtern und zum Kühlen der Flüssigkeit zum Einsatz.
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Vorteilhaft führt dabei der Hauptpfad durch den Filter. Dabei kann vorgesehen sein, dass auch ein den Filter umgehender Bypass der Flüssigkeit vorgesehen ist.
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Alternativ oder zusätzlich weist das Modul vorteilhaft eine Fördereinrichtung, beispielsweise eine Pumpe, zum Fördern der Flüssigkeit auf. Die Fördereinrichtung ist vorzugsweise am Modulblock angebracht.
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Die Flüssigkeit kann prinzipiell eine beliebige Flüssigkeit sein. Entsprechend ist das Modul, insbesondere der Kühler und/oder der Filter, beschaffen.
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Bei der Flüssigkeit kann es sich insbesondere um Öl handeln, das Flüssigkeitkühlmodul also ein Ölkühlmodul sein. Das Öl kommt in einer zugehörigen Anwendung vorteilhaft zum Kühlen und zum Schmieren zum Einsatz.
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Das Modul kann in einer beliebigen Anwendung zum Einsatz kommen.
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Bei der Anwendung handelt es sich insbesondere um eine mobile Anwendung. Hierbei kommen der kompakte Aufbau und der vereinfachte Betrieb des Moduls besonders zur Geltung.
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Bei der Anwendung handelt es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug.
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Im Kraftfahrzeug kann die Flüssigkeit zu beliebigen Zwecken eingesetzt werden.
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Beispielsweise ist es vorstellbar, die Flüssigkeit, insbesondere das Öl, zum Kühlen einer dem Antrieb, insbesondere dem elektrischen Antrieb, des Kraftfahrzeugs dienenden Komponente, beispielswiese eines Getriebes, eines Elektromotors einer Batterie und dergleichen, einzusetzen. Beim Einsatz von Öl als Flüssigkeit kann mit dem Öl ferner ein Schmieren der Komponente, insbesondere des Getriebes, erfolgen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch
- 1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung eines Flüssigkeitkühlmoduls in einer Anwendung,
- 2 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung der Anwendung mit dem Flüssigkeitkühlmodul,
- 3 eine isometrische Ansicht des Flüssigkeitkühlmoduls,
- 4 einen Schnitt durch das Flüssigkeitkühlmodul mit einem Ventilkanal und einer Ventileinrichtung,
- 5 einen Schnitt durch den Ventilkanal in einer Bypassstellung der Ventileinrichtung,
- 6 den Schnitt aus 5 in einer Kühlerstellung der Ventileinrichtung,
- 7 den Schnitt aus 5 in einer Ausgleichstellung der Ventileinrichtung.
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Flüssigkeitkühlmodul 1, wie es in den 1 bis 7 beispielhaft gezeigt ist, kommt zum Kühlen einer Flüssigkeit zum Einsatz. Das Flüssigkeitkühlmodul 1 wir nachfolgend auch kurz als Modul 1 bezeichnet. Das Modul 1 weist zum Kühlen der Flüssigkeit einen Kühler 2 auf. Die Flüssigkeit kommt in einer Anwendung 100 zum Einsatz, welche lediglich in den 1 und 2 angedeutet ist. Bei der Anwendung 100 handelt es sich vorzugsweise um eine mobile Anwendung 100, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel um ein Kraftfahrzeug 101. Die Flüssigkeit wird dabei in der Art eines Kreislaufs einer Komponente 102 der Anwendung 100 zugeführt und gelangt anschließend wieder zum Modul 1. Zu diesem Zweck weist das Modul 1 einen Auslass 30 zum Auslassen der Flüssigkeit aus dem Modul 1 in Richtung der Komponente 102 und einen Einlass 31 zum Einlassen der von der Komponente 102 stammenden Flüssigkeit in das Modul 1 auf. Durch das Modul 1 führt ein Hauptströmungspfad 3 der Flüssigkeit, welcher nachfolgend auch kurz als Hauptpfad 3 bezeichnet wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft der Hauptpfad 3 zwischen dem Einlass 31 und dem Auslass 30. Bei der Komponente 102 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um eine solche, die dem Antreiben des Kraftfahrzeugs 101 dient, beispielsweise um ein Getriebe 103. Bei der Flüssigkeit kann es sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel um Öl handeln, das Flüssigkeitkühlmodul 1 also ein Ölkühlmodul 29 sein.
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Wie insbesondere 1 entnommen werden kann, führt durch den Kühler 2 ein Strömungspfad 4 der Flüssigkeit, welcher nachfolgend auch als Kühlerpfad 4 bezeichnet wird. Zudem umgeht ein Strömungspfad 5 der Flüssigkeit den Kühler 2, welcher nachfolgend auch als Bypasspfad 5 bezeichnet wird. Wie insbesondere den 3 und 4 entnommen werden kann, weist das Modul 1 einen Modulblock 6 auf. Am Modulblock 6 ist der Kühler 2 angebracht. Dabei führen in den gezeigten Ausführungsbeispielen der Hauptpfad 3, der Kühlpfad 4 sowie der Bypasspfad 5 zumindest abschnittsweise durch den Modulblock 6.
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Wie insbesondere 1 entnommen werden kann, wird der Kühler 2 in den gezeigten Ausführungsbeispielen zum Kühlen der Flüssigkeit von einem Kühlfluid durchströmt. Bei dem Kühlfluid handelt es sich um ein Kühlmittel oder ein Kältemittel. Das Kühlfluid durchströmt den Kühler 2 fluidisch von der Flüssigkeit getrennt. Der Kühler 2 weist zum Einlassen des Kühlfluids einen Kühlfluideinlass 32 und zum Auslassen des Kühlfluids einen Kühlfluidauslass 33 auf.
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Wie den 4 bis 7 entnommen werden kann, weist das Modul 1 einen Kanal 7 auf, welcher vorliegend im Modulblock 6 angeordnet und ausgebildet ist, wie insbesondere der in 4 gezeigten Schnittdarstellung entnommen werden kann. Der Kanal 7 wird nachfolgend auch als Ventilkanal 7 bezeichnet. Der Ventilkanal 7 erstreckt sich dabei in einer nachfolgend als Axialrichtung R1 bezeichneten Richtung R1 sowie in einer die Axialrichtung R1 umgebenden Umfangsrichtung R2. Dabei mündet der Hauptpfad 3 in den Ventilkanal 7. Zu diesem Zweck weist der Ventilkanal 7 in den gezeigten Ausführungsbeispielen eine Einlassöffnung 25 auf. Der Ventilkanal 7 weist ferner eine Öffnung 8 auf, durch welchen der Bypasspfad 5 führt. Die Öffnung 8 wird nachfolgend auch als Bypassöffnung 8 bezeichnet. Zudem weist der Ventilkanal 7 eine Öffnung 9 auf, durch welche der Kühlpfad 4 führt. Die Öffnung 9 wird nachfolgend auch als Kühleröffnung 9 bezeichnet. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Bypassöffnung 8 und die Kühleröffnung 9 axial gegenüberliegend angeordnet und jeweils axial offen. Zudem ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen die Einlassöffnung 25 radial offen und axial zwischen der Kühleröffnung 9 und der Bypassöffnung 8 angeordnet.
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Wie insbesondere den 5 bis 7 entnommen werden kann, ist im Ventilkanal 7 eine selbsttätige Ventileinrichtung 10 in Axialrichtung R1 verstellbar angeordnet. Die Ventileinrichtung 10 weist ein in Axialrichtung R1 wirkendes Dehnstoffelement 11 mit einem Arbeitskolben 12 und einem Gehäuse 13 auf. In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist das Dehnstoffelement 11 Wachs als Dehnstoff auf. Zudem weist die Ventileinrichtung 10 einen Verschluss 14 auf, der zum Dehnstoffelement 11 in Axialrichtung R1 beabstandet ist. Die Ventileinrichtung 10 weist ferner eine Federanordnung 15 auf, welche das Dehnstoffelement 11 in Richtung der Kühleröffnung 9 beaufschlagt. Die Federanordnung 15 weist zumindest eine Feder 20, 21 auf. In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist die Federanordnung 15 zwei Federn 20, 21, nämlich eine erste Feder 20 und eine zweite Feder 21, auf. Die Federn 20, 21 beaufschlagen jeweils das Dehnstoffelement 11 in Richtung der Kühleröffnung 9. Die Federanordnung 15 und das Dehnstoffelement 11 wirken dabei derart zusammen, dass in einer ersten Stellung 16 der Ventileinrichtung 10 unterhalb einer vorgegebenen ersten Temperatur das Gehäuse 13 die Kühleröffnung 9 verschließt. Zudem gibt die Ventileinrichtung 10 in der ersten Stellung 16 die Bypassöffnung 8 frei. In der Folge ist der Kühlpfad 4 gesperrt und der Bypasspfad 5 freigegeben. In der ersten Stellung 16 strömt die Flüssigkeit somit über den Hauptpfad 3 in den Ventilkanal 7 und über den Bypasspfad 5 aus dem Ventilkanal 7. Somit wird der Kühler 2 umgangen. Die erste Stellung 16 wird nachfolgend auch als Bypassstellung 16 bezeichnet. Die erste Temperatur kann rein beispielhaft ca. 80 °C betragen. Die Federanordnung 15 und das Dehnstoffelement 11 wirken ferner derart zusammen, dass in einer zweiten Stellung 17 der Ventileinrichtung 10 oberhalb der ersten Temperatur das Dehnstoffelement 11 mittels des Gehäuses 13 entgegen der Beaufschlagung der Federanordnung 15 wirkt, sodass das Gehäuse 13 die Kühleröffnung 9 freigibt und der Verschluss 14 die Bypassöffnung 8 verschließt. Somit ist der Kühlpfad 4 freigegeben und der Bypasspfad 5 gesperrt. In der zweiten Stellung 17 strömt somit die Flüssigkeit über den Hauptpfad 3 in den Ventilkanal 7 und über den Kühlpfad 4 aus dem Ventilkanal 7. Somit durchströmt die Flüssigkeit in der zweiten Stellung 17 den Kühler 2 und wird gekühlt. Die zweite Stellung 17 wird nachfolgend auch als Kühlerstellung 17 bezeichnet. Die Ventileinrichtung 10 sperrt also selbsttätig unterhalb der ersten Temperatur den Kühlpfad 4 und gibt den Bypasspfad 5 frei. Zudem gibt die Ventileinrichtung 10 oberhalb der ersten Temperatur selbsttätig den Kühlpfad 4 frei und sperrt den Bypasspfad 5.
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Wie den 5 bis 7 entnommen werden kann, ist die Kühleröffnung 9 in den gezeigten Ausführungsbeispielen in einer Zwischenwand 18 innerhalb des Ventilkanals 7 ausgebildet. Auf der vom Verschluss 14 abgewandten Seite der Kühleröffnung 9 steht ein Steg 19 ab, auf welchen der Arbeitskolben 12 aufliegt und axial wirkt.
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Wie ein Vergleich der 6 und 7 zeigt, kann das Dehnstoffelement 11 bei weiter steigenden Temperaturen in einer dritten Stellung 22 verstellt werden, in welcher der Arbeitskolben 12 weiter ausgefahren und das Gehäuse 13 weiter verstellt ist. In der dritten Stellung 22 verschließt der Verschluss 14 weiterhin die Bypassöffnung 8. In der dritten Stellung 22 ist die Kühleröffnung 9 weiterhin freigegeben. Das heißt, dass in der dritten Stellung 22 die Flüssigkeit über den Kühlpfad 4 strömt, wogegen der Bypasspfad 5 gesperrt ist. Die Ventileinrichtung 10 ist also bei Temperaturen oberhalb der die erste Temperatur übersteigenden zweiten Temperatur selbsttätig in die dritte Stellung 22 verstellt. Die dritte Stellung 22 wird nachfolgend auch als Ausgleichstellung bezeichnet. Durch die dritte Stellung 22 kann das Dehnstoffelement 11 bei weiter steigenden Temperaturen weiter verstellt werden, ohne dass es hierdurch zu Beschädigungen des Dehnstoffelement 11 und/oder einer Änderung der freigegebenen und gesperrten Strömungspfade 4, 5 kommt. Zudem wird auf diese Weise die Kühleröffnung 9 weiter freigegeben.
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Bei dem in den 5 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Ventileinrichtung 10 einen im Ventilkanal 7 axial geführten Kolben 23 auf, welcher nachfolgend auch als Ventilkolben 23 bezeichnet wird. Der Ventilkolben 23 umgibt das Gehäuse 13 radial. Dabei beaufschlagt die erste Feder 20 den Ventilkolben 23 in Richtung der Kühleröffnung 9, sodass die erste Feder 20 das Gehäuse 13 über den Ventilkolben 23 beaufschlagt. Der Ventilkolben 23 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel axial und radial teilweise offen ausgebildet und wird somit im Betrieb von der Flüssigkeit durchströmt. Die Ventileinrichtung 10 weist ferner einen auf der dem Gehäuse 13 zugewandten Seite des Verschlusses 14 angeordneten und mit dem Verschluss 14 verbundenen Zylinder 24 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Verschluss 14 und der Zylinder 24 einteilig ausgebildet. Der Zylinder 24 und das Gehäuse 13 sind derart zueinander ausgerichtet und dimensioniert, dass das Gehäuse 13 axial in den Zylinder 24 und aus dem Zylinder 24 geführt werden kann. Das Gehäuse 13 ist also axial in den Zylinder 24 führbar. Die zweite Feder 21 ist im Zylinder 24 angeordnet und wirkt auf den Verschluss 14 und auf das Gehäuse 13, sodass in der Ausgleichstellung 22 das Gehäuse 13 in den Zylinder 24 eindringt. Das Gehäuse 13 ist dabei gestuft ausgebildet und weist eine radial verlaufende Stufe 39 auf, sodass das Gehäuse 13 oberhalb der Stufe 39 hin zum Verschluss 14 radial kleiner ist. Der Ventilkolben 23 liegt mit einem radial nach innen abstehenden Vorsprung 40 auf der Stufe 39 auf.
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Wie insbesondere den 4 bis 6 ferner entnommen werden kann, ist die Ventileinrichtung 10 vorliegend Bestandteil einer Baugruppe 34, welche in den Ventilkanal 7 eingesetzt ist. Die Baugruppe 34 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel auch die Zwischenwand 18 mit der Kühleröffnung 9 sowie die Bypassöffnung 8.
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Wie den 1 bis 4, insbesondere 1, entnommen werden kann, weist das Modul 1 in den gezeigten Ausführungsbeispielen neben dem Kühler 2 einen Filter 26 zum Filtern der Flüssigkeit auf. Zudem weist das Modul 1 in den gezeigten Ausführungsbeispielen eine Fördereinrichtung 27 zum Fördern der Flüssigkeit auf. Die Fördereinrichtung 27 ist, wie insbesondere den 1 und 4 entnommen werden kann, als eine Pumpe 28 ausgebildet. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind, wie 1 entnommen werden kann, die Fördereinrichtung 27 und der Filter 26 im Hauptpfad 3 angeordnet. Dabei ist die Ventileinrichtung 10 rein beispielhaft stromab der Fördereinrichtung 27 und stromauf des Kühlers 2 bzw. des Bypasspfads 5 angeordnet. Zudem ist der Filter 26 rein beispielhaft stromab der Ventileinrichtung 10 und stromab des Kühlers 2 bzw. des Bypasspfads 5 angeordnet. Der Filter 26 ist, wie 4 entnommen werden kann, im Modulblock 6 aufgenommen. Die Fördereinrichtung 27 ist am Modulblock 6 angebracht und dringt in den Modulblock 6 ein. Wie 1 entnommen werden kann, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel für die Flüssigkeit ein den Filter 26 umgehender Bypass 35 vorgesehen, welcher nachfolgend auch als Filterbypass 35 bezeichnet wird. Wie 1 ferner entnommen werden kann, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen der Fördereinrichtung 27 und der Ventileinrichtung 10 ein Rückschlagventil 38 angeordnet. Zudem ist im Filterbypass 35 ein federbelastetes Filterbypassventil 41 angeordnet, sodass das Filterbypassventil 41 oberhalb eines vorgegebenen Drucks in der Flüssigkeit öffnet. Wie 1 ferner entnommen werden kann, weist das Modul 1 im gezeigten Ausführungsbeispiel ferner einen Temperatursensor 36 zum Ermitteln der Temperaturen der Flüssigkeit auf, welcher stromab des Kühlers 2 angeordnet ist. Das Modul 1 weist zudem einen Drucksensor 37 zum Ermitteln des Drucks in der Flüssigkeit auf.
