AT389741B - Luftroehrenkuehler - Google Patents

Description

Nr. 389741

Die Eifindung betrifft einen Luftröhrenkühler, insbesondere für wassergekühlte Kraftfahrzeug· Breiuikraftmaschinen, mit einem von einer Umhüllung umgebenen Rohrbündel mit im wesentlichen glatten, geraden, parallelen, an den Enden zum Mehrkant aufgeweiteten, luftdurchströmten (Kern-) Rohren, wobei die Umhüllung von Wasserkästen od. dgl. Fluidkammem und tragenden, der Abgrenzung des zu kühlenden Fluids von der Umgebung dienenden, im wesentlichen ebene Kühleraußenwandflächen bildenden Seitenwänden gebildet ist und wobei über die gesamte Länge gleichen Querschnitt aufweisende, luftdurchströmte Randrohre im Bereich der von Fluidkammem freien Seitenwände vorgesehen sind.

Das (bekannte) Prinzip der Luftröhrenkühler besteht darin, daß die Rohre innen in ihrer Längsrichtung von der Luft durchströmt und außen vom rückzukühlenden Fluid bespült werden.

Bei einem bekannten, im Querschnitt senkrecht zur Luftströmung viereckigen Luftröhrenkühler werden die Kühlerwände durch relativ dicke Platten gebildet, was hinsichtlich des Kühlergewichtes ungünstig ist.

Ein Luftröhrenkühler der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der US-PS 1,743,785 bekannt Bei dieser Druckschrift werden die über die gesamte Länge gleichen Querschnitt aufweisenden luftdurchströmten Randrohre im Bereich der von Fluidkammem freien Seitenwände nicht vom Wasser umspült, da zwischen diesen Rohren und den ihnen benachbarten, an ihren Enden aufgeweiteten Rohren ein über die ganze Länge der Rohre durchlaufendes fluiddichtes Band vorgesehen ist, durch das der Körper des Kühlers abgedichtet wird. Die Randrohre dienen dazu, daß Dichtband mechanisch abzustützen und tragen daher, obwohl sie luftdurchströmt sind, nicht zum Wärmetausch bei. Eine weitere Folge dieser Maßnahme ist es, daß die Dichtung des Kühlerkörpers unabhängig von der Geometrie des Kühlergehäuses und unabhängig von den verwendeten Rohren ist, daß ein Teil der Kühlerfläche notgedrungen nicht genutzt wird und daß ein Kühlergehäuse notwendig ist.

Eine derartige Lösung ist auch aus der US-PS 1,745,978 bekannt, bei der das Problem der Randabdichtung auf die gleiche Weise gelöst wird wie bei der erstgenannten Druckschrift. Es treten daher auch die gleichen Nachteile auf.

Aus der DE-PS 160 952 ist es bekannt, den Körper eines Röhrenkühlers abwechselnd aus Rohren aufzubauen, deren Enden zum Mehrkant aufgeweitet sind und aus Rohren, die durchgehend Mehrkantform aufweisen. In einer Variante wechseln einander Rohre mit durchgehendem Kreisquerschnitt und solche mit aufgeweitetem Kreisquerschnitt an den Enden ab. Bei diesem Kühler wird aus die am Rand auftretenden Probleme überhaupt nicht eingegangen, sondern es wird nur als Vorteil angegeben, daß es durch die über die gesamte Länge gleichen Querschnitt aufweisenden Rohre möglich wird, durch eine geeignete Anordnung dieser Rohre das zwischen den Rohren strömende Fluid entlang eines vorbestimmten und wohldefinierten Weges strömen zu lassen.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Luftröhrenkühler der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Seitenwände, in deren Bereich keine Fluidkammemabdeckungen und dergleichen vorgesehen sind, so leicht als möglich auszubilden und den gesamten zur Verfügung stehenden Kühlerquerschnittt bestmöglich für den Wärmetausch zu nutzen, wodurch eine kompakte und leichte Ausführung bei gleichzeitig verbessertem Wärmeübergang erzielt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Luftröhrenkühler der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die äußeren Flächenteile der Randrohre die im wesentlichen ebenen Kühleraußenwandflächen bilden, wobei die Randrohre sowohl untereinander über ihre gesamte Länge als auch im Bereich ihrer Enden mit den angrenzenden Rohren des Rohrbündels fluiddicht verbunden sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Randrohre ist es möglich, daß auch diese Rohre vom Kühlwasser direkt umspült werden, wodurch sie mehr als bei den Röhrenkühlem gemäß dem Stand der Technik zum Wärmeübergang beitragen. Darüber hinaus ist es durch die fluiddichte Verbindung dieser Rohre über ihre gesamte Länge möglich, auf einen Rahmen zu verzichten, wodurch einerseits Gewicht gespart und andererseits Durchströmfläche gewonnen wird. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird auch ein Luftröhrenkühler geschaffen, der durch seine kompakte Bauweise leicht ein- und auszubauen ist

In einer Ausgestaltung der Erfindung bei einem Luftröhrenkühler mit überwiegend zum Sechskant aufgeweiteten Rohren, bei dem die Randrohre einen Querschnitt in Form eines unregelmäßigen Fünfecks aufweisen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Seitenflächen der Randrohre mit den längeren Kanten des Fünfecks die entsprechenden geraden Außenwände des Kühlers bilden.

Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß auch die Randrohre in nennenswertem Umfang zum Wärmeübergang beitragen.

Die Randrohre sind relativ leicht, jedoch kann durch die Wahl eines Werkstoffs mit geringem spezifischen Gewicht, wie Aluminium, Kunststoff od. dgl. das Gewicht noch weiter verringert werden. Infolge des geschlossenen Hohlquerschnitts der Randrohre bleibt der Kühler genügend formstabU.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung, die einen Ausschnitt einer Draufsicht, teilweise im Schnitt, eines Luftröhrenkühlers zeigt, nachstehend beschrieben.

Der Luftröhrenkühler weist eine Vielzahl von nur an den Enden zum Sechskant aufgeweiteten Rohren (1) auf, die über die entsprechenden Sechskantflächen, z. B. durch Löten, wasserdicht miteinander verbunden sind. Der Luftröhrenkühler ist im Querschnitt - senkrecht zur Luftströmung kurz vor Eintritt der Luft in die Rohre bzw. kurz nach Austritt der Luft aus den Rohren (1) gesehen viereckig, insbesondere rechteckig. Zwei der Seitenwände sind in der an sich bekannten Weise von die Anschlüsse für die Wasserzuführung und Wasserabführung tragenden Wasserkästen (2) gebildet, wobei in der Zeichnung aber nur der Wasserkastenteil auf der einen Seite dargestellt -2-

Claims (2)

1. Nr. 389741 ist. Die von Wasserkästen od. dgl. Abdeckungen freien Seitenwände des Kühlers werden von Randrohren (3) gebildet, die untereinander und im Bereich ihrer Enden mit benachbarten Sechskantseiten wasserdicht verbunden sind. 5 Die Randrohre (3) weisen einen geschlossenen Hohlquerschnitt auf und sind in Form von geraden, unberippten Fünfkant-Rohren ausgebildet. Der Querschnitt der Randrohre ist über die ganze Länge der Rohre gleich. Das Fünfkant ist unregelmäßig, und zwar sind die Längen von vier Kanten jeweils gleich den Längen des Sechskants der Rohre. Das Fünfkant entsteht also aus dem Sechskant der Rundrohre dadurch, daß zwei Kanten weggelassen sind und durch eine ebene, längere Kante ersetzt sind. Die Seitenflächen (4) mit den längeren Kanten 10 des Fünfkants liegen in einer Ebene und bilden die entsprechenden Außenwände des Kühlers. Als Anwendungsgebiet kommen insbesondere Kühler von wassergekühlten Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen in Frage, jedoch soll die Anwendung auf dieses Gebiet nicht beschränkt sein, sondern sich z. B. auch auf Ladeluftkühler oder Kühler in der Verfahrenstechnik erstrecken. Statt Wasser kann als rückzukühlendes Fluid auch eine andere Flüssigkeit oder auch Gas bzw. Dampf dienen. 15 Die Rohre (1), (3) verlaufen im Ausführungsbeispiel senkrecht. Sie können jedoch auch waagrecht oder geneigt liegen. Der Querschnitt der Rohre (1) kann beliebig sein. Die Rohre (1) können in Umfangsrichtung des Rohres verlaufende Sicken od. dgl. Turbulenzerzeuger im Bereich zwischen den Sechskantenden aufweisen. 20 PATENTANSPRÜCHE 25 1. Luftröhrenkühl»', insbesondere für wassergekühlte Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen, mit einem von einer Umhüllung umgebenen Rohrbündel mit im wesentlichen glatten, geraden, parallelen, an den Enden zum 30 Mehrkant aufgeweiteten, luftdurchströmten (Kern-) Rohren, wobei die Umhüllung Wasserkästen od. dgl. Fluidkammem und tragenden, der Abgrenzung des zu kühlenden Fluids von der Umgebung dienenden, im wesentlichen ebene Kühleraußenwandflächen bildenden Seitenwänden gebildet ist und wobei über die gesamte Länge gleichen Querschnitt aufweisende, luftdurchströmte Randrohre im Bereich der von Fluidkammem freien Seitenwände vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Flächenteile der Randrohre (3) die 35 im wesentlichen ebenen Kühleraußenwandflächen bilden, wobei die Randrohre (3) sowohl untereinander über ihre gesamte Länge als auch im Bereich ihrer Enden mit den angrenzenden Rohren (1) des Rohrbündels fluiddicht verbunden sind.
2. 2. Luftröhrenkühler nach Anspruch 1 mit überweigend zum Sechskant aufgeweiteten Rohren, wobei die 40 Randrohre einen Querschnitt in Form eines unregelmäßigen Fünfecks aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (4) der Randrohre (3) mit den längeren Kanten des Fünfecks die entsprechenden geraden Außenwände des Kühlers bilden. Hiezu 1 Blatt Zeichnung 45