DE810214C - Cooling device for internal combustion engines - Google Patents
Cooling device for internal combustion enginesInfo
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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
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
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- F28D1/0333—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
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Description
Kühlvorriditung für Verbrennungsmotoren Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung mit Wasserumwälzung für Kraftfahrzeugmotoren und andere Maschinen, die Land-, Luft- oder Wasserfahrzeuge antreiben, sowie auch für Motoren, die auf einem beweglichen oder stationären Chassis angeordnet sind.Kühlvorriditung for internal combustion engines The invention relates to a Cooling device with water circulation for motor vehicle engines and other machines, that drive land, air or water vehicles, as well as for engines that on a movable or stationary chassis are arranged.
Die mit Wasserumwälzung arbeitenden Kühlvorrichtungen, die man gemeinhin Kühler nennt, besitzen zahlreiche Nachteile. Der wesentlichste davon liegt darin, daB durch die frontalen Kühler sehr viel Kraft absorbiert wird und daB sie die Verbesserung der Stromlinienformen der Fahrzeuge behindern.The cooling devices that work with water circulation, which are commonly known Calls cooler have numerous disadvantages. The most important of these is that the frontal cooler absorbs a great deal of power and that it is the improvement the streamlining of the vehicles.
Die vorliegende Erfindung hat eine Kühlvorrichtung zum Gegenstand, die aus einem Wärmeaustauscher zwischen umlaufendem Kühlwasser und Kühlluft besteht und durch eine Aufschichtung von hohlen Kühlelementen mit ringförmigem Querschnitt und gewellter Oberfläche gebildet wird, wobei die konzentrischen Wellen der Oberflächen jeweils benachbarter Elemente im Abstand voneinander gehalten werden und sich derart überdecken, daB zwischen ihnen radiale sinusförmige Kanäle entstehen. Die Kühlelemente werden dabei in der gewünschten Entfernung voneinander gehalten, indem man sie auf mindestens ein Zuleitungsrohr und mindestens ein Ableitungsrohr für die Kühlflüssigkeit unter Einfügung von Zwischenlagen auffädelt, wobei zwischen dem Innern dieser Rohre und dem Innern der Kühlelemente Verbindungen vorgesehen sind und ein vom Motor angetriebenes Schaufelrad die Luft durch die radialen Kanäle des Wärmeaustauschers treibt.The present invention relates to a cooling device, which consists of a heat exchanger between circulating cooling water and cooling air and by a stacking of hollow cooling elements with an annular cross-section and corrugated surface is formed, the concentric corrugations of the surfaces each adjacent elements are kept at a distance from each other and so cover that radial sinusoidal channels arise between them. The cooling elements are kept at the desired distance from each other by placing them on at least one supply pipe and at least one discharge pipe for the cooling liquid threaded with the insertion of intermediate layers, between the interior of these tubes and connections are provided inside the cooling elements and one driven by the motor Impeller drives the air through the radial channels of the heat exchanger.
Die Zeichnung veranschaulicht beispielhaft eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes. Fig. i zeigt eine Vorderansicht des Kühlers; Fig. 2 veranschaulicht eine Draufsicht mit teilweisem Schnitt nach Linie A-A der Fig. i ; Fig. 3 gibt einen Vertikalschnitt nach Linie B-B der Fig. i wieder; Fig. 4 ist ein Teilschnitt in größerem Maßstab; Fig. 5 zeigt ebenfalls in vergrößertem Maßstab einen Radialschnitt durch ein Kühlelement; Fig. 6 veranschaulicht eine Ansicht des oberen, vor dem Motor gelegenen Teiles mit dem Spiralgehäuse und den Wasserauslässen der Wasserpumpe; Fig. 7 ist ein Schnitt nach Linie C-C der Fig. 6. Die Kühlvorrichtung nach dem Zeichnungsbeispiel besteht aus einem ringförmigen Wärmeaustauscher i und einem in dessen Mitte gelegenen Schaufelrad 2, welche durch eine zentrale Öffnung 3 Luft ansaugt, um sie radial durch den Wärmeaustauscher zu schleudern.The drawing illustrates an example of an embodiment of the Subject of the invention. Fig. I shows a front view of the cooler; Fig. 2 illustrates a top plan view in partial section along line A-A of Fig Fig. I; Fig. 3 shows a vertical section along line B-B of Fig. I; Fig. 4 is a partial section on a larger scale; Fig. 5 also shows an enlarged Scale shows a radial section through a cooling element; Fig. 6 illustrates a view of the upper part in front of the engine with the volute casing and the water outlets the water pump; Fig. 7 is a section on line C-C of Fig. 6. The cooling device according to the drawing example consists of an annular heat exchanger i and a paddle wheel 2 located in the center thereof, which passes through a central opening 3 Sucks in air in order to throw it radially through the heat exchanger.
Der eigentliche Wärmeaustauscher besteht aus einer Aufschichtung von Kühlelementen mit ringförmigem Querschnitt, wobei jedes dieser Elemente aus zwei Seitenwänden 4a und 4b gebildet wird. Jede Seitenwand wiederum zeigt im Schnitt (Fig. 5) Wellen 5 von gleicher Krümmung.The actual heat exchanger consists of a layer of Cooling elements with an annular cross-section, each of these elements consisting of two Side walls 4a and 4b is formed. Each side wall in turn shows in section (Fig. 5) waves 5 of the same curvature.
Die Seitenwände sind bei 6 (Fig. i) unterbrochen, und die dieser Stelle benachbarten Teile sind flach, ebenso wie auch der Teil, wo das Aggregat in weiter unten beschriebener Weise auf dem Auslaßstutzen befestigt ist. Die beiden zusammengehörigen Seitenwände sind Rücken an Rücken miteinander verbunden und durch Umbördelung und elektrische Schweißung ihrer Ränder g bzw. durch Punktsch"v^eißung an den Kreuzungen io vereinigt. Das so gebildete Kühlelement weist drei Wasserkammern 7a, 7b und 8 auf, die durch die Kanäle i i verbunden sind.The side walls are interrupted at 6 (Fig. I), and those of this point neighboring parts are flat, as is the part where the unit continues in is attached to the outlet port as described below. The two that belong together Side walls are connected back to back and by flanging and electrical welding of their edges or by point welding at the intersections io united. The cooling element formed in this way has three water chambers 7a, 7b and 8 which are connected by the channels i i.
Die verschiedenen Elemente, welche den Wärmeaustauscher bilden, haben innere und äußere Krümmungshalbmesser, welche um eine halbe Wellenlänge differieren, wenn man von einem Element gleicher Ordnung zu einem Element ungleicher Ordnung übergeht. Die Wellenberge eines Elementes liegen also den Wellenkreuzungspunkten der benachbarten Elemente gegenüber. Alle diese Elemente sind konzentrisch auf einem senkrecht zu den Teilen 7a, 7b und 8 verlaufenden Radius mit einer Durchbohrung 13 vom Durchmesser der Rohre 12a, 12b und 12C versehen. Die letzteren wiederum sind mit Längsöffnungen 14 versehen. Die Kühlelemente 4a, 4b, die zuvor während ihres Zusammenbaues mit Verstärkungsringen 15 versehen wurden, welche Öffnungen 16 aufweisen und durch eine leichte Umbördelung 13a der Bohrung 13 festgehalten werden, sind auf die Rohre i2°, 12b, 12C unter Zwischenschaltung von als Dichtungen dienenden Abstandsringen 17 aufgereiht.The various elements that make up the heat exchanger have inner and outer radius of curvature, which differ by half a wavelength, when moving from an element of the same order to an element of an unequal order transforms. The wave crests of an element therefore lie at the wave crossing points opposite of the neighboring elements. All of these elements are concentric on one perpendicular to the parts 7a, 7b and 8 extending radius with a through hole 13 provided the diameter of the tubes 12a, 12b and 12C. The latter in turn are provided with longitudinal openings 14. The cooling elements 4a, 4b, which previously during their Assembly were provided with reinforcing rings 15 which have openings 16 and are held in place by a slight bead 13a of the bore 13 on the tubes i2 °, 12b, 12C with the interposition of serving as seals Spacer rings 17 lined up.
Das Aggregat der Kühlelemente und der Dichtungen stützt sich auf einen Flansch 18 ab, der am rückwärtigen Teil der Rohre 12a, 12b, 12c vorgesehen ist. Am anderen Ende jedes Rohres ist ein Bolzen i9 eingeschraubt, der über einen Ring 20 und eine Dichtung 21 die aufeinandergeschichteten Kühlelemente und Dichtungen zusammendrückt. Zwischen der Dichtung 21 und der letzten Dichtung des Aggregats sitzt ein Flansch 22, der Wellen parallel denen der Außenwand 4b des letzten Kühlelementes aufweist und die vordere Wand des Schaufelrades verlängert. Ein entsprechender Flansch 23, der am rückwärtigen Ende des Aggregats angeordnet ist, begrenzt den Wärmeaustauscher nach hinten. Die beiden Fansche 22 und 23 bilden zwei Ringscheiben, welche die Kühlelemente umgeben.The assembly of the cooling elements and the seals is supported on a flange 18 which is provided on the rear part of the tubes 12a, 12b, 12c. A bolt 19 is screwed into the other end of each tube and, via a ring 20 and a seal 21, compresses the cooling elements and seals that are stacked on top of one another. Between the seal 21 and the last seal of the unit sits a flange 22 which has shafts parallel to those of the outer wall 4b of the last cooling element and which extends the front wall of the impeller. A corresponding flange 23, which is arranged at the rear end of the unit, limits the heat exchanger to the rear. The two fans 22 and 23 form two annular disks which surround the cooling elements.
Der in dieser Weise hergestellte Wärmeaustauscher bildet im Radialschnitt eine Ansammlung von sinusförmigen Kanälen konstanter Weite. Die Gestalt dieser Kanäle gewährleistet einen sehr guten Durchlauf der Luftfäden ohne Wirbelbildung und ein vollkommenes Bestreichen der Außenflächen der Umwälzkanäle für die Kühlflüssigkeit.The heat exchanger produced in this way forms in radial section a collection of sinusoidal channels of constant width. The shape of these channels ensures a very good passage of the air threads without vortex formation and a complete coating of the outer surfaces of the circulation channels for the cooling liquid.
Die Rohre i2°, 12b und 12c stehen durch die Öffnungen 14 und die Bohrungen 16 der Ringe 15 mit dem Innern der Teile 7a, 7b und 8 der Kühlelemente in Verbindung. Das Rohr 12a ist an seinem rückwärtigen offenen Teil mit der Zuleitung 23a verbunden, welche. das heiße Kühlwasser des Motors heranführt. Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist für die Anwendung bei einem V.-Motor gedacht, was die beiden Zuleitungen 23a in Fig. i erklärt. Das Rohr 12b ist mit dem Saugstutzen der Pumpe 24 für die Wasserumwälzung verbunden. Diese Pumpe, eine Zentrifugalpumpe, ist aus zwei Gehäuseteilen zusammengesetzt, von denen das vordere, 25, eine unmittelbare Verlängerung des Rohres 12b bildet, während das hintere, 26, in der Vorderplatte 26a des Zylinderblockgehäuses um die Antriebsachse 27 der Pumpe ausgebildet ist und zwei spiralenförmige Ableitungen 28a und 28b aufweist, welche das durch die Pumpe geförderte Wasser in die Speiseleitungen 29 für das gekühlte Wasser führen.The tubes 12 °, 12b and 12c stand through the openings 14 and the bores 16 of the rings 15 with the interior of the parts 7a, 7b and 8 of the cooling elements in connection. The tube 12a is connected at its rear open part with the supply line 23a, Which. the hot engine cooling water. The one shown in the drawing Device is intended for use with a V.-Motor, which is the two supply lines 23a in Fig. I explained. The tube 12b is with the suction port of the pump 24 for Water circulation connected. This pump, a centrifugal pump, consists of two housing parts composed, of which the front, 25, is an immediate extension of the pipe 12b forms, while the rear, 26, in the front plate 26a of the cylinder block housing is formed around the drive shaft 27 of the pump and two spiral-shaped derivatives 28a and 28b, which the water delivered by the pump into the feed lines 29 lead for the chilled water.
Das Gehäuseteil 25 bildet eine Ansaugleitung und ist mit dem Auslaßrohr 12b für die gekühlte Flüssigkeit durch eine nachgiebige Verbindung gekuppelt. Das Rohr 12c, das im unteren Teil des Wärmeaustauschers angeordnet ist, ist an beiden Enden geschlossen, wobei die Vorderwand mit einem Gewinde versehen ist, um einen Entleerungshahn 3o einzusetzen.The housing part 25 forms a suction pipe and is connected to the outlet pipe 12b for the cooled liquid coupled by a resilient connection. That Pipe 12c located in the lower part of the heat exchanger is on both Ends closed with the front wall being threaded around a Insert drain cock 3o.
Das Schaufelrad besteht aus einer Scheibe 31, die die Schaufeln 32 trägt, und ist auf dem Zapfen 33 der Kurbelwelle 34 montiert. Der Querriegel 35 für die Handankurbelung des Motors ist leicht zugänglich. Das Kühlaggregat ist um das Schaufelrad herum mit Hilfe eines Tragflansches 36 angeordnet. Diese letztere ist fest mit dem rückwärtigen Flansch 23 des Kühlers verbunden und sitzt ihrerseits auf einem Flansch 37, der die Vorderseite des Motorblocks bildet. Auf diese Weise ist der Kühler absolut fest mit dem Motor verbunden.The paddle wheel consists of a disk 31 that holds the blades 32 carries, and is mounted on the journal 33 of the crankshaft 34. The cross bar 35 for cranking the engine is easily accessible. The cooling unit is up the paddle wheel is arranged around with the aid of a support flange 36. This latter is firmly connected to the rear flange 23 of the cooler and sits in turn on a flange 37 which forms the front of the engine block. In this way the cooler is absolutely firmly connected to the engine.
Die Kühlelemente sind vorzugsweise aus Leichtmetallegierungen hergestellt und aus zwei Wänden von geringer Stärke gebildet, die entsprechend gepreßt, gewellt und an der Peripherie durch fortlaufende Schweißnähte, an den Kreuzungspunkten der Wellen dagegen durch Punktschweißung vereinigt sind. Ein Minimum an Raumbedarf läßt sich dadurch erreichen, claß man den Kühler unmittelbar gegen das Ende des Motors setzt, dorthin, wo die Kurbelwelle heraustritt, indem man das Schaufelrad direkt auf das freie Ende dieser Welle setzt, und gegebenenfalls die Kühlwasserpumpe in das Gehäuse des Motorblocks hineinbaut. Eine solche Anordnung ermöglicht es, Länge und Zahl der Leitungen und Verbindungen erheblich zu verringern, gestattet zugleich aber auch einen leichten Ausbau des Kühlers und gegebenenfalls der Wasserpumpe. Auch ermöglicht die Erfindung es, im Bedarfsfalle Motorblock und Kühler zu einem einzigen Aggregat zu vereinigen.The cooling elements are preferably made from light metal alloys and formed from two walls of small thickness, which are correspondingly pressed, corrugated and on the periphery by continuous weld seams at the crossing points of the Waves, however, are united by spot welding. Leaves a minimum of space yourself thereby reach, you let the cooler directly against the The end of the engine is going to where the crankshaft comes out by placing the paddle wheel directly on the free end of this shaft, and optionally the cooling water pump built into the housing of the engine block. Such an arrangement makes it possible Significantly reducing the length and number of lines and connections is permitted at the same time, however, a slight removal of the cooler and, if necessary, the water pump. The invention also makes it possible, if necessary, to combine the engine block and radiator into one unite single aggregate.
Die Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung bietet zahlreiche technische Vorteile und im besonderen die folgenden: 1. Sie läßt sich aus Leichtmetallegierungen herstellen und erfordert weder Rohrleitungen noch Rippen noch Schweißungen mit zusätzlichen :Metallen; 2. sie ist leicht und läßt im Vergleich zu den üblichen Einrichtungen eine erhebliche Verringerung des Gesamtgewichts zu; 3. sie bietet große Erleichterungen bei Ein- und Ausbau; .4. sie «eist eine Kühlwirkung auf, die sich durch Zusatz oder Entfernung von Elementen leicht regeln läßt; 5. sie ist außerordentlich robust, da Zinnlötungen fehlen; 6. sie verringert die durch den Kühler absorbierte Leistung auf ein Minimum, da dieser der Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges nur einen kleinen Widerstand entgegensetzt und das Schaufelrad eine Leistung verbraucht, die sich mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit vermindert.The cooling device according to the invention offers numerous technical ones Advantages and in particular the following: 1. It can be made from light metal alloys manufacture and requires neither piping nor ribs nor welds with additional : Metals; 2. It is light and leaves no room compared to the usual facilities a significant reduction in overall weight; 3. It offers great relief during installation and removal; .4. it has a cooling effect which is enhanced by the addition of or Can easily regulate the removal of elements; 5. it is extremely robust, since tin soldering is missing; 6. It reduces the power absorbed by the radiator to a minimum, as this is only a small amount of forward movement of the vehicle Opposes resistance and the paddle wheel consumes a power that is itself decreased with increasing vehicle speed.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH810214X | 1948-10-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE810214C true DE810214C (en) | 1951-08-06 |
Family
ID=4538437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEP3898A Expired DE810214C (en) | 1948-10-18 | 1949-08-20 | Cooling device for internal combustion engines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE810214C (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4202296A (en) * | 1976-12-21 | 1980-05-13 | Suddeutsche Kuhlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. K.G. | Cooling system for internal combustion engines |
WO1999030099A1 (en) * | 1997-12-10 | 1999-06-17 | Vahterus Oy | Plate heat exchanger |
-
1949
- 1949-08-20 DE DEP3898A patent/DE810214C/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4202296A (en) * | 1976-12-21 | 1980-05-13 | Suddeutsche Kuhlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. K.G. | Cooling system for internal combustion engines |
WO1999030099A1 (en) * | 1997-12-10 | 1999-06-17 | Vahterus Oy | Plate heat exchanger |
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