DE2855285C2

DE2855285C2 -

Info

Publication number: DE2855285C2
Application number: DE19782855285
Authority: DE
Inventors: Hubert Abermeth; Juergen 5000 Koeln De Wahnschaffe
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1988-03-17
Also published as: DE2855285A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher, insbe sondere zum Kühlen von Öl durch Luft bei einer Brennkraft maschine.

Ein solcher Wärmetauscher ist aus der DE-PS 6 93 625 bekannt.

Bei Wärmetauschern in Brennkraftmaschinen besteht allgemein das Problem, diese möglichst raumsparend unterzubringen, ohne daß jedoch darunter die Kühlleistung leidet.

Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß er trotz großer Kühlleistung möglichst raumsparend aufge baut ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Vorteil der Lösung besteht darin, daß aufgrund der einzelnen Hohlkörper der Wärmetauscher in seiner Größe beliebig ausgeführt werden kann, da nur - je nach den Erfordernissen - mehr oder weniger Hohlkörper hintereinander gereiht werden müssen. Die einzelnen vollkommen gleich aufgebauten Hohlkörper erlauben eine kosten günstige, serienmäßige Fertigung. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Wärmetauschers besteht darin, daß durch die als Überlauf dienende Wand der Weg des zu kühlenden Mediums in etwa doppelt so groß ist wie die Höhe des Wärmetauschers.

Werden die Öffnungen in den Hohlkörpern flanschförmig an den gegenüberliegenden Stirnseiten überstehend ausgeführt, so können die einzelnen Hohlkörper an diesen Flanschen aneinander befestigt werden, beispielsweise durch Kleben, Löten oder andere geeignete Verbindungsverfahren. Damit wird der Vorteil erreicht, daß die übrigen Hohlkörperflächen weit genug vonein ander entfernt sind und immer gleichen Abstand aufweisen, so daß die Kühlluft problemlos zwischen den einzelnen Hohlkörpern hindurch streichen kann. Ebenso wird dadurch eine einfache Verbindungsmöglichkeit ohne großen Aufwand geschaffen.

Eine andere Möglichkeit der Verbindung der einzelnen Hohlkörper untereinander besteht darin, daß die Hohlkörper mit ihren Öffnungen auf zwei parallelliegende Leitungen mit axialem Abstand aufgereiht befestigt werden, wobei die Leitungen in den Hohlkörpern Bohrungen aufweisen. Die Bohrungen dienen in diesem Fall dazu, das zu kühlende Medium in die einzelnen Hohlkörper zu leiten bzw. wieder herauszulassen. Diese Ausführungsform besitzt den Vorteil, daß die Abstände zwischen den einzelnen Hohlkörpern frei wählbar ausgeführt werden können. Es ist nur darauf zu achten, daß die Bohrungen in den Leitungen in den entsprechenden Bereichen ausgeführt werden. Daneben ist es bei dieser Ausführungsform vorteilhaft, daß die einzelnen Rohre Massenware sind, so daß ihre Herstellung keine großen Anstren gungen erfordert. Die einzelnen Hohlkörper können in diesem Beispiel durch Schweißen oder Löten auf den Leitungen befestigt werden.

Die Anordnung der Anschlüsse für den Zu- und Ablauf des zu kühlenden Mediums auf einer Stirnseite des Wärmetauschers hat den Vorteil, daß dadurch der Einbau des Wärmetauschers insbe sondere in eine Brennkraftmaschine raumsparend ausgeführt werden kann. Insbesondere muß hierbei berücksichtigt werden, daß die Anschlußleitungen selbst nicht mit in die Kühlflächen einbezogen zu werden brauchen, da die dadurch erreichbare Kühlwirkung äußerst gering in bezug auf den notwendigen Bau raum ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die verwendeten Hohlkörper einen rechteckigen Querschnitt auf weisen und in zwei parallel angeordneten Führungsschienen gehalten werden. Dadurch wird ein einfach aufgebautes Befesti gungssystem für die einzelnen Hohlkörper vorgeschlagen, so daß die Verbindungsflächen der einzelnen Hohlkörper unterein ander bzw. mit den Leitungen, die gleichzeitig auch Dichtungs funktion erfüllen, nicht überbeansprucht werden. Das Befesti gungssystem selbst ist aus Profilmaterial hergestellt, so daß die Kosten für die Erstellung des Wärmetauschers äußerst gering sind.

Ein nach der Erfindung aufgebauter Wärmetauscher erlaubt gegen über herkömmlichen Wärmetauscher-Bauarten bei gleichem Einbau raum und gleichen wärmetechnischen Randbedingungen eine bis zu 27% gesteigerte Kühlleistung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Aus führungsbeispiels näher erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Hohl körper;

Fig. 2 eine Teilansicht des Wärmetauschers.

Der Wärmetauscher besteht aus mehreren hinter einander angeordneten Hohlkörpern 1. Die Anzahl der Hohlkörper 1 richtet sich nach der Menge des zu kühlenden Mediums pro Zeit einheit und nach der geforderten Temperaturdifferenz.

In der Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen Hohlkörper 1 dargestellt. Er weist eine rechteckige Form auf. Im Bereich seiner Grundfläche 2 sind die Stirnseiten 3 und 4 flansch förmig überhöht. Die Flansche weisen je zwei koaxial ange ordnete Öffnungen 5.1, 5.2 und 6.1, 6.2 auf.

Parallel zur Verbindungslinie der Öffnungen 5.1, 5.2 und 6.1, 6.2 ist mit der Grundfläche 2 des Hohlkörpers 1 fest verbunden eine Trennwand 5 vorgesehen, die die vom Hohlkörper 1 umschlossene Kammer 7 in zwei miteinander verbundene Kammerabschnitte 7.1 und 7.2 unterteilt, d. h. die Wand 5 wirkt als Überlauf.

Wie Fig. 2 zeigt, werden die einzelnen Hohlkörper 1 hinterein ander angeordnet und an den Flanschen flüssigkeitsdicht durch Kleben, Löten etc. miteinander verbunden. Da diese Verbindung alleine - je nach Höhe zu Breite-Verhältnis der einzelnen Hohlkörper 1 nicht ausreichen mag - sind die Hohlkörper 1 an ihrem oberen und unteren Ende in jeweils einer Führungsschiene 8 bzw. 9 ge halten. Die Führungsschiene 8, 9 ist - wie Fig. 1 zeigt - als U-Profil aus gebildet, in welche die einzelnen Hohlkörper 1 eingesetzt werden. Zwischen den Hohlkörpern 1 besteht ein axialer Abstand durch die Flansche, damit die Hohlkörper 1 von dem zu kühlenden Medium (Luft) umströmt werden können. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs können in diesem Zwischenraum auch Profile (Lamellen 10) eingesetzt (eingelötet) werden.

Beide Anschlußstutzen des Wärmetauschers liegt auf der vorderen oder hinteren Stirnseite des ersten bzw. letzten Hohlkörpers 1. Damit ist es möglich, den gesamten für den Wärme tauscher vorgesehenen Bauraum vollständig auszunutzen.

In diesem Beispiel wird das zu kühlende Medium, bei einem Kraft fahrzeug beispielsweise Öl, durch die Öffnung 6.1 in den Kammer abschnitt 7.1 des ersten Hohlkörpers 1 und parallel hierzu durch die Öffnungen 6.2 der nachfolgenden Hohlkörper 1 gefördert. Ist jeder Kammerabschnitt 7.1 vollständig mit Öl gefüllt, so strömt das Öl über die Wand 5 in den Kammerabschnitt 7.2. Dabei wird das Öl durch zwischen den einzelnen Hohlkörpern 1 geführte Luft oder anderes Medium gekühlt. Aus dem Kammerabschnitt 7.2 gelangt das Öl durch die Öffnungen 5.1 und 5.2 in entgegengesetzter Einströmrichtung oder umgekehrt wieder aus dem Wärmetauscher.

Claims

1. Wärmetauscher, insbesondere zum Kühlen von Öl durch Luft bei einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher aus einzelnen lamellenartigen Hohl körpern (1) besteht, die auf ihren gegenüberliegenden Stirnseiten (3, 4) je zwei Öffnungen (5.1, 5.2, 6.1, 6.2) aufweisen, wobei jeder Öffnung (5.1, 6.1) auf der einen Stirnseite (3) eine koaxiale Öffnung (5.2, 6.2) auf der ande ren Stirnseite (4) zugeordnet ist und daß zwischen den einan der koaxial zugeordneten Öffnungen (5.1, 5.2 und 6.1, 6.2) eine sich im Hohlkörper (1) erstreckende Trennwand (5) an geordnet ist, die den Hohlkörper (1) in zwei Kammerabschnitte (7.1, 7.2) teilt und daß an den Öffnungen (5.1, 5.2, 6.1, 6.2) entgegengesetzten Ende des Hohlkörpers (1) ein Über lauf (21) zwischen den beiden Kammerabschnitten (7.1, 7.2) ange ordnet ist.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (5.1, 5.2, 6.1, 6.2) flanschförmig an den gegenüberliegenden Stirnseiten (3, 4) überstehend ausgebildet sind und daß die Flansche als Ver bindungsfläche der einzelnen Hohlkörper (1) dienen.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1) mit ihren Öffnungen (5.1, 5.2, 6.1, 6.2) auf zwei parallelliegende Leitungen mit axialem Abstand aufgereiht befestigt sind, wo bei die Leitungen Bohrungen in den Hohlkörpern (1) aufweisen.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse für den Zu- und Ablauf des zu kühlenden Mediums auf einer Stirnseite (3, 4) des Wärme tauschers angeordnet sind.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1) einen recht eckigen Querschnitt aufweisen und in zwei parallele ange ordneten Führungsschienen (8, 9) befestigt sind.