DE3833911C2 - - Google Patents
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- DE3833911C2 DE3833911C2 DE19883833911 DE3833911A DE3833911C2 DE 3833911 C2 DE3833911 C2 DE 3833911C2 DE 19883833911 DE19883833911 DE 19883833911 DE 3833911 A DE3833911 A DE 3833911A DE 3833911 C2 DE3833911 C2 DE 3833911C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0012—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the apparatus having an annular form
- F28D9/0018—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the apparatus having an annular form without any annular circulation of the heat exchange media
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitskühler, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, welcher einen die zirkulierende
Kühlflüssigkeit aufnehmenden Flüssigkeitsraum aufweist, der von
einer Wärmeaustauschwand begrenzt wird, deren andere Seite mit
der Atmosphäre in Verbindung steht.
Es ist ein Wärmeaustauscher zum Kühlen von Öl mittels Wasser
aus zwei ineinandergesteckten Rohren bekannt (DE-PS 11 04 542),
in deren ringförmigen Mantelraum zwischen den Rohren zur
Verwirbelung dienende Einlagen vorgesehen sind. Die Einlagen
können gestuft gefaltet sein und sind mit Schlitzen versehen,
damit das in dem Mantelraum strömende Öl eine wellenförmige
Auf- und Abbewegung erfährt und das Anhaften eines Ölfilmes
ständig verhindert wird.
Die verschiedenen Versionen der bekannten, für Kraftfahrzeuge
üblichen Flüssigkeitskühler sind z.B. im Buch von Dr. L´vai:
"Strukturlehre von Kraftfahrzeugen" (Lehrbuchverlag, Budapest,
1978) beschrieben.
Der Flüssigkeitskühler (Wärmetauscher) stellt einen
unentbehrlichen Bestandteil der mit Flüssigkeit gekühlten
Motoren dar. Früher wurden die Kühler aus gerippten Rohren
ausgestaltet; auf diese Weise konnte die wärmeabgebende
Oberfläche des Rohrensystems über die Kühlrippen vergrößert
werden. Später haben sich die Flüssigkeitskühler mit Luftrohren
verbreitet, bei denen eine gleiche Fläche auf der Wasserseite
und der Luftseite vorhanden war. Im Hinblick darauf, daß die
Wärmeübergabe in erster Linie von der Größe der Oberfläche an
der Luftseite beschränkt wird, stellte man neuerdings auf
Kühler mit Wasserrohren um. Früher war das Grundmaterial der
Kühler meistens Kupfer; als technologisches Verfahren wurde das
Löten gewählt. Nach den neueren Entwicklungen wird Aluminium zu
diesem Zwecke verwendet, und anstatt durch Löten werden die
Aluminiumrohre durch Kaltverformung mit den Stahlplatten
verbunden.
Heutzutage wird die Kühlluft meistens von einem Ventilator
anstatt vom Fahrtwind geliefert. Da bei kaltem Wetter die
Kühlflüssigkeit auch zu Heizungszwecken verwendet wird, wird
diese Aufgabe durch den Einbau eines separaten Radiators und
mit einem Gebläse gelöst. Diese Maßnahme kompliziert das
gesamte Kühlsystem, der Kostaufwand ist groß, dabei ist jedoch
die Heizleistung niedriger als es möglich wäre.
Der Kühler des üblichen Typs kann immer schwieriger in den
zeitgemäßen Kraftfahrzeugen angeordnet werden, da er die
optimale Formgestaltung des Autos beeinträchtigt und außerdem
das Sichtfeld einengt und die Motormontage erschwert. Noch dazu
ist die Form und Anordnung des Kühlers keinesfalls als optimal
im Hinblick auf den Luftwiderstand anzusehen.
Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe liegt insbesondere
darin, einen Kühler zu schaffen, welcher neben einfacher und
billiger Konstruktion einen wirkungsvollen Wärmeaustausch
ermöglicht.
Gemäß der Erfindung wird bei einem Flüssigkeitskühler eingangs
erwähnter Art die Wärmeaustauschwand - wenigstens teilweise -
von einem Metallblech gebildet, welches unter Ausbildung einer
Mehrzahl von an beiden Enden in Längsrichtung abdichtend
abgeschlossenen, mit dem Flüssigkeitsraum kommunizierenden
länglichen Flüssigkeitskanälen an der einen Seite, und mit der
Umgebungsluft kommunizierenden länglichen Luftkanälen an der
anderen Seite gefaltet ist.
Die Wärmeaustauschwand des erfindungsgemäßen
Flüssigkeitskühlers wird aus einem einzigen Blech - zweckmäßig
aus einem Aluminiumband - durch Falten und Kleben erzeugt. Im
Verlauf der Herstellung entsteht keinerlei Materialverlust. Die
Abdichtung ist einfach, dauerhaft und zuverlässig.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Flüssigkeitskühlers ist dieser als Trommelkühler
ausgestaltet. Bei dieser Ausführungsform ist die die
länglichen Flüssigkeits- bzw. Luftkanäle bildende
Wärmeaustauschwand in einem Ringraum angeordnet, dessen
Außenmantel von einer mit dem Ablauf und dem Zulauf
versehenen Bekleidung des Flüssigkeitsraumes gebildet wird,
des weiteren auch einen zentralen Luftkanal aufweist, der mit
den von der Wärmeaustauschwand gebildeten Luftkanälen - z.B.
über Bohrungen bzw. Spalte - in Verbindung steht. Dank dieser
Anordnung ist der Raumbedarf des erfindungsgemäßen
Flüssigkeitskühlers wesentlich geringer, und dessen Anordnung
ist nicht gebunden (d.h. der Kühler muß nicht unbedingt vor
dem Motor im Wagenbug senkrecht eingebaut werden); die
Formgestaltung des Kraftfahrzeuges wird nicht beeinträchtigt.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Blickfeld des
Fahrers überhaupt nicht eingeengt wird und die Zugänglichkeit
und Montierbarkeit des Motors nicht behindert wird.
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn der Zulauf des
zentralen Luftkanals mit der Atmosphäre, und dessen Ablauf
über ein regulierbares Steuerorgan mit dem Innenraum des
Kraftfahrzeuges und/oder mit der Atmosphäre verbunden ist.
Der Querschnitt des Luftablaufes kann z.B. mit einer
Drosselklappe geregelt werden. Vorteilhaft ist der Ventilator
in dem zentralen Luftkanal eingebaut.
Im Sinne einer weiteren Charakteristik der Erfindung sind die
von der Wärmeaustauschwand gebildeten länglichen
Flüssigkeits- bzw. Luftkanäle von einem einzigen wellenförmig
gefalteten (endlosen) Metallband, vorteilhaft aus einem
Aluminiumband gebildet werden. Auch eine solche
Ausführungsform ist möglich, bei der die Kanäle von
mindestens einem rohrförmig gefalteten Metallband durch
Verkleben gebildet werden.
Weiter wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die von der
Wärmeaustauschwand gebildeten Flüssigkeits- bzw. Luftkanäle
axial angeordnet sind, wodurch die Produktion des
Flüssigkeitskühlers weiter erleichtert wird.
Der wichtigste Vorteil der Erfindung zeigt sich darin, daß
über die Lufkanäle ein geregelter Luftstrom erreicht werden
kann, die Kühlung selbst einfach regulierbar ist.
Gegebenenfalls kann die ganze Wärmemenge des Kühlers für das
Heizen des Fahrgastraumes verwendet werden, und zwar ohne
etwaige zusätzliche Heizvorrichtung.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mit einer
verhältnismäßig einfachen und billigen Konstruktion, sowie
wegen der beliebigen Anordnungsmöglichkeit, der
erfindungsgemäße Flüssigkeitskühler die Verringerung des
Luftwiderstandes des Kraftfahrzeuges ermöglicht. Diese
Verringerung des Luftwiderstandes wurde bisher teilweise von
den traditionellen "platten"-artigen Wärmeaustauschern
verhindert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier vorteilhaften
Ausführungsformen mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 den vertikalen Schnitt des erfindungsgemäßen, für
ein Kraftfahrzeug verwendbaren Flüssigkeitskühlers,
Fig. 1a den Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1,
Fig. 2 den Längsschnitt des zweiten Auführungsbeispieles
und
Fig. 2a den Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2.
Wie es aus Fig. 1 und 1a ersichtlich ist, ist der
Flüssigkeitskühler hier als ein
Trommelkühler ausgebildet. Die Wärmeaustauschwand ist mit der
Bezugszahl 1 bezeichnet. Diese Wand 1 bildet
eine Serie von aus gefalteten Metallbändern (z. B.
aus Aluminiumband) begrenzten, an den beiden Längsenden
abdichtend abgeschlossenen, an der einen Seite mit einem
Flüssigkeitsraum kommunizierenden länglichen
Flüssigkeitskanälen, an der anderen Seite aber mit der
Atmosphäre kommunizierenden länglichen Luftkanälen. Bei der
hier dargestellten Ausführungsform ist die Wärmeaustauschwand
1 aus einem einzigen wellenförmig gefalteten (endlosen)
Aluminiumband ausgebildet. An den Längsenden der länglichen
Flüssigkeits- bzw. Luftkanäle sind Dichtungen 2 vorgesehen.
Aus Figur 1a ist es klar ersichtlich, daß die die länglichen
Flüssigkeits- bzw. Luftkanäle bildende Wärmeaustauschwand 1
in einem trommelartigen Ringraum angeordnet ist, dessen
Außenmantel von der mit dem Zulauf und dem Ablauf
ausgestalteten Bekleidung 3 des Flüssigkeitsraumes gebildet
wird. (In Fig. 1 ist die Richtung des Zulaufes bzw. Ablaufes
des Kühlmediums lediglich mit Pfeilen angegeben).
Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist
der Kühler mit einem zentralen Luftkanal 8 versehen, in dem
ein von einem Elektromotor 4 angetriebener Ventilator 5
angeordnet ist. Der zentrale Luftkanal 6 kommuniziert mit den
von der Wärmeaustauschwand 1 gebildeten länglichen
Luftkanälen. Der Ablauf des zentralen Luftkanals 6 ist in
diesem Falle über eine Abzweigung 7 mit dem Inneren des
Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt) und der Atmosphäre
verbunden. Die Ausströmungsmenge der Luft kann z. B. mit
Klappen 8, 9 geregelt werden. Dies bedeutet, daß in dem hier
geschilderten Falle die Regelung des Luftstromes lediglich
mit den Klappen 8, 9 gelöst werden kann.
Die Fig. 2 und 2a veranschaulichen eine weitere mögliche
Ausführungsform des Trommelkühlers
(vergleichbare Bestandteile sind mit den gleichen
Bezugszahlen bezeichnet). Auch in diesem Falle wurde die
Wärmeaustauschwand 1 durch Falten ausgestaltet, wodurch die
länglichen Flüssigkeits- bzw. Luftkanäle serienmäßig
entstanden. Der guten Ordnung halber soll bemerkt werden, daß
die Flüssigkeits- bzw. Luftkanäle hier aus einem rohrartig
gefaltenen Aluminiumband ausgestaltet worden sind, die freien
Enden 11 (Längskanten) wurden aneinandergeklebt und so
befestigt. Die so gebildeten länglichen Rohre 10 sind an
ihren Längsenden ebenfalls von Dichtungen 2 abgeschlossen.
Die in Form eines Ringraumes angeordneten länglichen
Flüssigkeits- und Luftkanäle sind beidseitig von
Verschlußdeckeln 12, 13 umhüllt. Der eine davon ist mit dem
Ablauf der Kühlflüssigkeit, der andere mit dem Zulauf der
Kühlflüssigkeit versehen (mit Pfeilen angezeigt).
Das Kühlmedium fließt zwischen den Deckeln 12, 13 durch die
Rohre 10 hindurch, gleichzeitig strömt die Luft radial durch
eine Bohrungsreihe bzw. Spalte (mit den Bezugszeichen 14
bezeichnet) in den länglichen Luftkanälen zwischen den Rohren
10 und gelangt aus den Luftkanälen in die Atmosphäre.
Es soll bemerkt werden, daß als Dichtung 2 jedwelche
zweckdienliche wärmebeständige Dichtung verwendet werden kann
oder es können die Enden z.B. durch Verkleben verschlossen
werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 kann anstatt des
Antriebes des Ventilators über einen Elektromotor 4 ein
Ventilatorantrieb z.B. mit Keilriemen eingesetzt werden.
Obzwar bei den hier als Beispiel veranschaulichten
Ausführungsformen die von der Wärmeaustauschwand 1 gebildeten
länglichen Flüssigkeits- bzw. Luftkanäle zu der Mittellinie
des Trommelkühlers parallel bzw. koaxial verlaufen, können
gegebenenfalls die Kanäle auch schräg oder spiralförmig
angeordnet werden.
Zuletzt soll erwähnt werden, daß der Flüssigkeitskühler nicht
nur als Trommelkühler, sondern auch als in der Ebene
ausgebreiteter Plattenkühler realisiert werden kann. Unter
Anwendung dieser Technologie können Flüssigkeitskühler zu
bereits vorhandenen Typen, mit vergleichsweise geringerem
Aufwand erzeugt werden.
Claims (6)
1. Flüssigkeitskühler, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
welcher einen die zirkulierende Kühlflüssigkeit
aufnehmenden Flüssigkeitsraum aufweist, der von einer
Wärmeaustauschwand begrenzt wird, deren andere Seite mit
der Atmosphäre in Verbindung steht, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschwand (1) -
wenigstens teilweise - von einem Metallblech gebildet
wird, welches unter Ausbildung einer Mehrzahl von an
beiden Enden in Längsrichtung abdichtend abgeschlossenen,
mit dem Flüssigkeitsraum kommunizierenden länglichen
Flüssigkeitskanälen an der einen Seite und mit der
Atmosphäre kommunizierenden länglichen Luftkanälen an der
anderen Seite gefaltet ist.
2. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die die länglichen Flüssigkeits- bzw.
Luftkanäle bildende Wärmeaustauschwand (1) in einem
trommelartigen Ringraum angeordnet ist, dessen
Außenmantel von der mit dem Zulauf und dem Ablauf
versehenen Bekleidung (3) des Flüssigkeitsraumes gebildet
wird, und daß ein zentraler Luftkanal (6) vorgesehen ist,
der mit den länglichen Luftkanälen kommuniziert.
3. Flüssigskeitskühler nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zulauf des zentralen Luftkanals
(6) mit der Atmosphäre, und dessen den Ablauf bildende
Abzweigung (7) mit dem Innenraum des Kraftfahrzeuges
und/oder der Atmosphäre verbunden ist, wobei die
Abzweigung (7) mit mindestens einem regulierbaren
Steuerorgan, vorzugsweise einer Klappe (8, 9), versehen
ist.
4. Flüssigkeitskühler nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zentrale Luftkanal (6) mit einem
Ventilator (5) versehen ist.
5. Flüssigkeitskühler nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die die länglichen
Flüssigkeits- bzw. Luftkanäle bildende Wärmeaustauschwand
(1) aus einem einzigen, wellenförmig gefalteten endlosen
Metallband, vorzugsweise Aluminiumband, ausgebildet ist.
6. Flüssigkeitskühler nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die die länglichen
Flüssigkeits- bzw. Luftkanäle bildende Wärmeaustauschwand
(1) aus mindestens einem rohrartig gefalteten Metallband
durch Verkleben ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883833911 DE3833911A1 (de) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | Fluessigkeitskuehler, insbesondere fuer kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883833911 DE3833911A1 (de) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | Fluessigkeitskuehler, insbesondere fuer kraftfahrzeuge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3833911A1 DE3833911A1 (de) | 1990-04-12 |
DE3833911C2 true DE3833911C2 (de) | 1991-11-14 |
Family
ID=6364458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883833911 Granted DE3833911A1 (de) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | Fluessigkeitskuehler, insbesondere fuer kraftfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3833911A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202010012328U1 (de) * | 2010-09-08 | 2011-12-13 | Heinz Georg Symann | Plattenwärmetauscher mit Gebläse |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4100436A1 (de) * | 1991-01-09 | 1992-07-23 | Reinhard Weber | Radialringkuehler |
-
1988
- 1988-10-05 DE DE19883833911 patent/DE3833911A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202010012328U1 (de) * | 2010-09-08 | 2011-12-13 | Heinz Georg Symann | Plattenwärmetauscher mit Gebläse |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3833911A1 (de) | 1990-04-12 |
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