DE2943064A1 - Vorrichtung zum betrieb eines fluessigkeitskreislaufes - Google Patents

Description

29A3064

- 4 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG Mauserstr. 3, D - 7000 Stuttgart 30

Vorrichtung zum Betrieb eines Flüssigkeitskreislaufes

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Betrieb eines Flüssigkeitskreislaufes, bei dem in einer Hauptleitung unter anderem ein Wärmetauscher und ein getaktetes Schaltventil zur Regelung des Flüssigkeitsdurchflusses vorgesehen sind, vorzugsweise eines Heizkreislaufes in einem Fahrzeug.

Es ist bekannt, in einem Heizkreislauf für ein Kraftfahrzeug ein getaktetes Schaltventil zur Regelung der Durchflussmenge der Heizflüssigkeit, d.h. zur Regelung der Heizleistung des Wärmetauschers vorzusehen (DE-OS 25 31 015 und DE-OS 26 15 476). Ein solches Schaltventil wird nur mit zwei Schaltstellungen betrieben, und zwar entweder "auf" mit völlig geöffnetem Ventilquerschnitt oder"zu"mit völlig geschlossenem Ventilquerschnitt. Der Wechsel von einer Ventilstellung in die andere erfolgt in kürzester Zeit, so dass sich hierdurch starke Verzögerungen der in Bewegung befindlichen Flüssigkeitsmassan ergeben. Diese verzögerten Flüssigkeitsmassen führen vor dem geschlossenen Ventil zu überdruckspitzen, die sich schädlich

13 0 0 2 0/0066

29A306A

- 5 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/BÜ.

auf den gesamten Flüssigkeitskreislauf auswirken und zur Zerstörung der Rohre, Schlauchleitungen, Verbindungsstücke etc. führen können. In Strömungsrichtung hinter dem geschlossenen Schaltventil treten infolge der Verzögerung der Flüssigkei tsmassen Unterdrruckspitzen auf, die unter anderem zur Gasausscheidung und Dampfblasenbildung im Heizmedium führen und damit eine ungleichmässige Beaufschlagung des nachgeschalteten Heizungswärmetauschers bewirken. Darüber hinaus hat die Steuerung des Durchflusses der Heizflüssigkeit bei kleinen und mittleren Heizleistungen grundsätzlich eine ungünstige Temperaturverteilung im Heizungswärmetauscher zur Folge: Der Heizungswärmetauscher ist luftseitig stark übersättigt, und die mittlere Strömungsgeschwindigkeit der Heizflüssigkeit ist gering. Dadurch kühlt sich die Heizflüssigkeit auf seinem Wege vom Wär-metauschereingang durch den Wärmetauscher zum Wärmetauscherausgang schon am Anfang dieses Weges fast vollständig ab, so dass auf dem verbleibenden Weg praktisch kein Wärmetausch und damit keine Lufterwärmung mehr stattfindet, wodurch das starke Temperaturgefälle auch im Luftstrom erzeugt wird. Eine derartige Temperatursträhnigkeit des erwärmten Luftstromes ist für eine komfortable Heizungsregelung unerwünscht, und zwar einerseits, weil die Fahrzeuginsassen mit unterschiedlich temperierter Luft angeströmt werden und andererseits, weil eine regelungstechnische Erfassung der repräsentativen Luftaustrittstemperatur hinter dem Wärmetauscher mit einem Fühler nicht möglich ist, bzw. nur unter erheblichem Aufwand.

130020/0066

- 6 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

Zur Vermeidung der Temperatursträhnigkeit wurden bereits verschiedene Massnahmen vorgeschlagen, unter anderem wurde durch die DE-OS 23 10 709 bekannt, in einem Heizkreislauf für ein Fahrzeug eine Bypassleitung in Verbindung mit einer Pumpe dem Heizungswärmetauscher parallel zu schalten, wobei die Durchflussregelung des Heizmediums in der Hauptleitung über ein kontinuierlich verstellbares Regelventil und die Durchflussregelung im Bypass durch eine entsprechend bemessene Blende in Verbindung mit der Pumpe zwischen Bypass und Wärmetauscher erfolgen. Nachteilig an dieser vorgeschlagenen Massnahme ist es, dass eine zusätzliche Druckerhöhungseinrichtung in Form einer Pumpe zur />.ufrechterhaltung einer Bypassströmung und damit einer Beimischung von abgekühltem Heizmedium erforderlich ist. Da dieser bekannte Heizkreislauf mit einem stetig geregelten Drosselventil arbeitet, tritt das Problem der Druckstösse im Flüssigkeitskreislauf hier nicht auf.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der vorbekannten Lösungen zu vermeiden und für den Betrieb eines Flüssigkeitskreislaufes gemäss der im Oberbegriff bzw. in der DE-OS 25 31 015 genannten Art eine Vorrichtung zu schaffen, die einerseits die infolge der Taktregelung auftretenden Druckstösse reduziert und andererseits eine gleichmässigere Temperaturverteilung am Wärmetauscher ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen flor vorangestellten Ansprüche in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes. Danach wird

130 0 20/0066

- 7 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/BÜ.

in dem erfindungsgemässen Bypass in Verbindung mit dem erfindungsgemässen Ventil eine Nebenströmung dann ermöglicht, wenn das Schaltventil in der Hauptleitung geschlossen ist. Die nach dem Schliessen des Schaltventiles noch in Bewegung befindlichen Flüssigkeitsmassen können infolge des öffnens des Ventils im Bypass eine Nebenströmung induzieren, die sich mit der Hauptströmung zu einer Kreisströmung ergänzt. Dadurch werden starke Verzögerungen und damit verbundene Druckstösse vermieden, und die Hauptströmung kann über den Bypass langsam auslaufen, d.h. sie wird sanft - je nach Strömungswiderstand im Bypass - abgebremst. Darüber hinaus wird durch die induzierte Nebenströmung ein Rücklauf von bereits im Wärmetauscher abgekühlten Heizmedium und eine Beimischung in den Vorlauf des Wärmetauschers bewirkt, so dass sich im Wärmetauscher eine gleichmässigere Temperaturverteilung ergibt. Die Flüssigkeitsströmung im Wärmetauscher wird also nicht unterbrochen, sondern bleibt aufrechterhalten, wenn das Schaltventil in der Hauptleitung geschlossen ist. Es ergibt sich also eine grössere mittlere Strömungsgeschwindigkeit sowie eine niedrigere Eintrittstemperatur im Wärmetauscher und daraus resultierend ein geringerer Temperaturgradient in Strömungsrichtung. Dies vereinfacht die regelungstechnische Erfassung der repräsentativen Luftaustrittstemperatur am Wärmetauscher mit einem Fühler. Im übrigen lässt sich der erfindungsgemässe Bypass mit Ventil auch leicht an fertigen Anlagen nachrüsten.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäss Anspruch 2 ist im Bypass ein Rückschlagventil vorgesehen, das beim Schliessen des Schalfcventiles in der Haupt-

130020/0066

- 8 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

leitung selbsttätig öffnet und die zum Eingang des Wärmetauschers gerichtete Nebenströmung ermöglicht. Der Vorteil dieser Ventilausführung liegt in der Einfachheit und der selbsttätigen Funktion.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gemäss Anspruch 3 sind Schaltventil und Ventil im Bypass zu einem Zwei-Wege-Ventil integriert. Hierdurch wird ein Ventil eingespart, und die Bypass-Steuerung erfolgt zwangläufig.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 4 ist das Rückschlagventil in der Trennwand des Wasserkastens eines Heizkörpers vorgesehen. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass der gesamte Bypass mit Ventil in den Heizkörper integriert ist und dass somit Leitungen eingespart werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäss Anspruch 5 liegt das Schaltventil bzw. das Zweiwege-Ventil stromaufwärts vom Wärmetauscher und Bypass. Der Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, dass die Unterdruckspitzen hinter dem Schalt- bzw. Zwei-Wege-Ventil nach dessen Schliessen durch die sich aufbauende Nebenströmung abgebaut werden; dadurch werden Gasausscheidung und Dampfblasenbildung vermindert.

Nach einer weiteren vorteilhaften Variante gemäss Anspruch liegt das Schalt- bzw. Zwei-Wege-Ventil stromabwärts vom Wärmetauscher und Bypass. Der Vorteil dieser Anordnung

1 30020/0066

- 9 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

liegt darin, dass die vor dem Schalt- bzw. Zwei-Wege-Ventil auftretenden überdruckstösse nach dessen Schliessen durch die sich stromaufwärts vom Schalt- bzw. Zwei-Wege-Ventil aufbauende Kreisströmung quasi gedämpft werden, indem die Bewegungsenergie der strömenden Flüssigkeitsmassen durch die Strömungswiderstände in dem Blindkreislauf, bestehend aus Bypass und Hauptleitungsabschnitt, aufgezehrt wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäss Anspruch 7 sind das Rückschlagventil und das Schaltventil zu einer baulichen Einheit integriert, so dass sich als Vorteil bauliche Vereinfachungen ergeben.

Schliesslich kann in einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung gemäss Anspruch 8 der Bypass als Rohr oder Kanal in den Wärmetauscher integriert werden. Dadurch ergibt sich als Vorteil, dass man einen separaten Leitungsabschnitt für den Bypass einspart.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Kühl- und Heizkreislauf für eine Brennkraftmaschine,

Fig. 2 Wärmetauscher mit Bypass und stromaufwärtig angeordnetem Schaltventil,

Fig. 3 Wärmetauscher und Bypass mit stromabwärtig angeordnetem Schaltventil,

Fig. 4 Wärmetauscher und Bypass mit Zwei-Wege-Ven til,

1 30020/0066

- 10 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

Fig. 5 integriertes Rückschlag-Schaltventil und

Fig. 6 Wärmetauscher mit in dessen Trennwand eingebautem Rückschlagventil.

Fig. 1

zeigt eine Brennkraftmaschine 1, an die ein herkömmlicher Kühlwasserkreislauf 2 mit Kühler 3, Thermostat-Ventil 4, Kurzschlussleitung 5 und Kühlwasserpumpe 6 angeschlossen ist. Parallel zu diesem Kühlwasserkreislauf 2 ist der Heizkreislauf 7 geschaltet, der zur Regelung der Durchflussmenge ein Schaltventil 9 und •zur Beheizung des Fahrzeuginnenraumes einen Wärmetauscher 8 aufweist. Letzterer ist üblicherweise als Rohr-Rippen-Wärmetauscher aufgebaut, der in einer oder mehreren Richtungen primärseitig vom Heizmedium durchströmt und sekundärseitig von Luft beaufschlagt wird, die nach ihrer Erwärmung dem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird. Bei automatischer Regelung der Heizleistung ist in diesem Luftstrom ein Fühler zur Messung der Luftaustrittstemperatur angeordnet. Erfindungsgemäss ist parallel zu dem Wärmetauscher 8 ein Bypass 10 mit Rückschlagventil geschaltet, wobei das Rückschlagventil 11 entgegen der Hauptströmungsrichtung im Heizkreislauf 7, d.h. zum Wärmetauschereingang hin öffnet.

Fig. 2

zeigt einen Ausschnitt aus dem Heizkreislauf 7, und zwar die stromaufwärtige Anordnung des getakteten Schaltventiles 9 zu dem Wärmetauscher 8 mit Bypass 10 und Rückschlagventil 11. Bei dieser Anordnung strömt das Heizmedium, vom Motor her kommend, zunächst durch den

1 30020/0066

29A306A

- 11 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

Leitungsabschnitt 12 und dann durch das getaktete Schaltventil 9, das zwei Ventilstellungen, nämlich entweder "auf" oder "zu", aufweist. Bei geöffnetem Ventil 9, wie in der Zeichnung dargestellt, tritt das Heizmedium dann durch die weiteren Leitungsabschnitte 13 und 14 in den Wärmetauscher ein, um diesen anschliessend über die Leitungsabschnitte und 16 wieder zu verlassen. Die Richtung der Hauptströmung des Heizmediums ist durch die ausgezogenen Pfeile gekennzeichnet. Parallel zu der Hauptleitung bzw. parallel zu dem Wärmetauscher 8 ist über die beiden Anschlussstellen 17 und 18 der Bypass 10 angeschlossen, der aus den beiden Leitungsabschnitten und 19 und 20 sowie aus dem Rückschlagventil 11 besteht. Letzteres öffnet in Richtung auf den Wärmetauschereingang, so dass sich im Bypass 10 eine Nebenströmung in Richtung des in der Zeichnung gestrichelt dargestellten Pfeiles ausbilden kann. Die Funktion dieser Anordnung mit stromaufwärts zum Wärmetauscher angeordnetem Schaltventil 9 soll nun auch anhand der nebenstehenden Diagramme la bis Ic erläutert werden. Diagramm la zeigt die beiden einzigen möglichen Ventilstellungen, nämlich "auf" und "zu", d.h. es liegt eine sogenannte Taktregelung und keine Drosselregelung mit kontinuierlich verändertem. Durchflussquerschnitt vor. Die Diagramme Ib und Ic zeigen jeweils den Druckverlauf vor und hinter dem getakteten Schaltventil 9, und zwar bei geschlossenem und bei geöffnetem Ventil. Bei geöffnetem Ventil besteht in den Leitungsabschnitten 12, also vor dem Ventil 9, und 13 hinter dem Ventil 9 im wesentlichen gleicher Druck, und das Rückschlagventil 11 im Bypass 10 ist geschlossen, so dass die durch das Ventil 9 fliessende Flüssigkeitsmenge ^Ieich der durch den Wärmetauscher 8 fliessenden Menge ist. Wird das Ventil 9

130020/0066

- 12 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/BÜ.

geschlossen, so ergibt sich für die von der Öffnungsphase her in Bewegung befindlichen Flüssigkeitsmassen infolge des schlagartigen Schliessens des Ventiles eine starke Verzögerung sowohl vor als auch hinter dem Ventil 9. Die starke Verzögerung der Strömung vor dem Ventil führt zu einem Stau und - wie Diagramm Ib zeigt - zu einer Druckspitze im Leitungsabschnitt 12 und dem gesamten Vorlauf des Heizkreislaufes 7. Hinter dem Ventil 9 stellt sich nach dem schlagartigen Schliessen des Ventiles im Leitungsabschnitt 13 und 14 ein Unterdruck ein, der zu einem öffnen des Rückschlagventiles 11 und zu einer sich daraus ergebenden Nebenströmung im Bypass 10 führt. Damit tritt ein Rücklauf des Heizmediums ein, das über den Leitungsabschnitt 15 den Wärmetauscher verlässt und an der Anschlussstelle 18 über den Leitungsabschnitt 20 in den Bypass 10 eintritt, über das geöffnete Rückschlagventil strömt das abgekühlte Heizmedium dann über den Leitungsabschnitt 19 und die Anschlussstelle 17 wieder in die Hauptleitung und dann in den Wärmetauscher 8 zurück ■ Durch diese Kreisströmung in den Bypass-Leitungsabschnitten 19 und 20 und den Hauptleitungsabschnitten 14 und 15 sowie dem Wärmetauscher 8 entsteht ein Blindkreislauf, der erstens zu einer Absenkung der Eintrittstemperatur des Heizmediums im Wärmetauscher und zweitens zu einer Vergrösserung der den Wärmetauscher durchströmenden Flüssigkeitsmenge führt. Beide Massnahmen bewirken eine gleichmässigere Temperaturverteilung am Wärmetauscher, d.h. einen geringeren Temperaturgradienten in Richtung des strömenden Heizmediums. Den Abbau der Unterdruckspitze, wie sie bei einem Heizkreislauf ohne Bypass auftreten würde, zeigt Diagramm Ic: Dort zeigt die

130020/0066

- 13 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

ausgezogene Linie den Druckverlauf im Leitungsabschnitt 13, also hinter dem Schaltventil, während die gestrichelte Linie den Druckverlauf ohne den Bypass 10 und das Rückschlagventil 11 vergleichsweise darstellt. Durch den stromabwärts vom Schaltventil 9 angeordneten Bypass 10 kann sich diese Unterdruckspitze nicht mehr ausbilden, da das Rückschlagventil 11 sofort öffnet und somit ein Druckausgleich über die Nebenströmung erfolgt. Nach erfolgtem Druckausgleich klingt die Neben- bzw. Kreisströmung ab, und bei wieder öffnendem Schaltventil 9 wird das Rückschlagventil 11 infolge des leicht ansteigenden Druckes in der Hauptströmung wieder geschlossen.

Fig. 3

zeigt wieder einen Ausschnitt aus dem Heizkreislauf 7, wobei der Wärmetauscher 8 und der Bypass 10 mit Rückschlagventil 11 stromaufwärts vom Schaltventil 9 angeordnet sind. Die Hauptströmung des Heizmediums tritt hier, vom Motor her kommend, über die Leitungsabschnitte 21 und 22 in den Wärmetauscher 8 ein und gelangt von dort über die weiteren Leitungsabschnitte 23 und 24 zum getakteten Schaltventil 9, aus dem das Heizmedium über den Leitungsabschnitt 25 in den Rücklauf des Heizkreislaufes 7 eintritt. An den Anschlussstellen 26 und 27 ist der aus den Leitungsabschnitten 28 und 29 sowie dem Rückschlagventil 11 bestehende Bypass 10 parallel zum Wärmetauscher 8 an die Hauptleitung angeschlossen. Der Druckverlauf für die Strömung in den Leitungsabschnitten 24, also vor dem Schaltventil 9, und in dem Leitungsabschnitt 25, also hinter dem Schaltventil 9, sind in den Diagrammen 2b und 2c dargestellt. Die

130020/0066

- 14 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

Zeichnung zeigt das Schaltventil 9 in geöffneter Stellung, wobei sich gemäss Diagramm 2b und 2c ein im wesentlichen gleicher Druckverlauf vor und hinter dem Ventil 9 ergibt. Wird das Schaltventil 9 - wie Diagramm 2a zeigt schlagartig geschlossen, so ergeben sich für die Flüssigkeitsströmung Verzögerungen, die ohne Verwendung eines Bypass mit Rückschlagventil zu einer Uberdruckspitze vor dem geschlossenen Schaltventil 9, also im Leitungsabschnitt 24, führen würden - eine solche Druckspitze ist in Diagramm 2b durch einen gestrichelt gezeichneten Druckverlauf dargestellt. Bei erfindungsgemässer Anordnung des Bypass 10 mit Rückschlagventil 11 kann eine derartige Druckspitze jedoch nicht auftreten, sondern wird sogleich durch öffnen des Rückschlagventiles 11 über die durch gestrichelten Pfeil angedeutete Nebenströmung abgebaut. Diese Nebenströmung ergänzt sich mit der in den Hauptleitungsabschnitten 22 und 23 sowie in dem Wärmetauscher 8 fliessenden Strömung zu einer Kreisströmung, die infolge der vorhandenen Strömungswiderstände langsam ausläuft. Die Wirkungen dieser Kreisströmung sind im wesentlichen die gleichen wie in oben stehender Beschreibung zu Figur 2 ausgeführt. Der Unterschied dieser Anordnung gemäss Figur 3 gegenüber der in Figur 2 besteht in der Wirkung darin, dass hier die vor dem Schaltventil auftretende Druckspitze abgebaut wird, während hinter dem Schaltventil 9 die dem Betrage nach geringere Unterdruckspitze erhalten bleibt. Es ist jedoch möglich, auch hinter dem Schaltventil 9 einen weiteren Bypass mit Rückschlagventil vorzusehen, um auch diese Unterdruckspitze zu vermeiden. Das gleiche gilt sinngemäss für das Ausführungsbeispiel nach Figur 2, wo stromaufwärts vom Schaltventil 9 ebenfalls ein weiterer

130020/0066

- 15 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

Bypass zum Abbau der dort auftretenden Uberdruckspitze angeordnet werden kann.

Fig. 4

zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, und zwar in der Weise, dass das in den vorherigen Figuren beschriebene Rückschlagventil 11 mit dem getakteten Schaltventil 9 zu einer Baueinheit integriert und als Zwei-Wege-Ventil 31 ausgebildet ist. Die Figur zeigt wieder einen Ausschnitt aus dem Heizkreislauf 7, der hier aus den Hauptleitungsabschnitten 32, 33, 34 und 35 besteht, zwischen denen der Wärmetauscher 8 und stromabwärtig von diesem das Zwei-Wege-Ventil 31 angeordnet sind. Der dritte Anschluss des Zwei-Wege-Ventils 31 ist mit dem Bypass 30 verbunden, der stromaufwärts vom Wärmetauscher 8 an der Anschlussstelle 36 mit der Hauptleitung verbunden ist. Dieses Zwei-Wege-Ventil 31 kann ebenfalls im Takt geregelt werden und stellt entweder eine Verbindung zwischen dem Hauptleitungsabschnitt 34 und dem Bypass 30 bei gleichzeitiger Absperrung des Hauptleitungsabschnittes 35 oder eine Verbindung zwischen dem Hauptleitungsabschnitt 34 und dem Hauptleitungsabschnitt 35 her, wobei der Bypass 30 abgesperrt ist. Durch dieses Zwei-Wege-Ventil 31 erfolgt das öffnen bzw. Schliessen des Bypass 30 zwangläufig (im Gegensatz zu dem selbsttätigen öffnen und Schliessen bei einem Rückschlagventil) und synchron zu dem Schliessen und öffnen in der Hauptleitung des Heizkreislaufes 7. Im Prinzip bildet sich jedoch die gleiche Neben- bzw. Kreisströmung im Bypass 30 und in der Hauptleitung bzw. im Wärmetauscher 8 aus, so dass sich auch die gleichen Vorteile, wie für die vorherigen Beispiele angegeben, ergeben. Das Zwei-Wege-Ventil 31 kann übrigens analog zu Fig. 2 auch stromaufwärts vom Wärmetauscher 8 angeordnet werden, so dass die Anschlussstelle 36 in Fig. 4 durch das Zwci-Wege-Ventil ersetzt wird. Bei der strom-

130020/0066

- 16 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

abwärtigen Anordnung des Zwei-Wege-Ventils 31 werden über den Bypass 30 die Oberdruckspitzen abgebaut, bei einer stromaufwärtigen Anordnung des Ventils 31 werden beim Abschalten der Hauptleitung Unterdruckspitzen ausgeglichen .

Fig. 5

zeigt eine integrierte Baueinheit 37, bei der das Rückschlagventil 41 für den Bypass mit dem Schaltventil für die Hauptleitung zusammengefasst ist. An diesem integrierten Ventil sind drei Anschlüsse vorgesehen, und zwar die Anschlussstutzen 38 und 40 für die Hauptleitung und der Anschlussstutzen 39 für den Bypass. Die Anschlussstutzen 38, 39 und 40 sind innerhalb des Ventils durch Leitungsabschnitte bzw. Bohrungen verbunden, die in der Zeichnung als durchgehende Systemlinien dargestellt sind.

Fig. 6

zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Bypass und das Rückschlagventil in einen Wärmetauscher verlegt bzw. integriert sind. Dieser Wärmetauscher 4 3 besteht aus zwei Wasserkästen 44 und 45, die ein Rohrbündel 49, 50 zwischen sich aufnehmen. Das Heizmedium, aus dem Vorlauf des Heizkreises 7 kommend, tritt durch den Eintrittsstutzen 4 7 in den oberen Wasserkasten 4 4 ein und durchströmt zunächst die Rohre 49 nach unten, um im unteren Wasserkasten umgelenkt zu werden und dann durch die Rohre 50 wieder nach oben zu strömen und durch den Austrittsstutzen 48 den Wärmetauscher 4 3 wieder zu verlassen. Der obere Wasserkasten 44 weist eine Trennwand 46 auf, in die erfindungsgemäss ein Rückschlagventil 51 eingebaut

1 30020/0066

- 17 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

ist, das zum Eintrittsstutzen 4 7 hin öffnet. Wird das nicht dargestellte, im Vorlauf oder Rücklauf des Wärmetauschers 4 3 liegende Schaltventil geschlossen, so öffnet das Rückschlagventil 51, und die Unterdruck- bzw. tiberdruckspitzen werden automatisch abgebaut, weil sich

im oberen Wasserkasten 44 eine Bypass-Strömung vom Austrittsstutzen 48 zum Eintrittsstutzen 4 7 hin ausbildet, die sich dann mit der Hauptströmung in den Rohren 49 und 50 zu einer Kreisströmung ergänzt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein separater Bypass mit den dafür erforderlichen Leitungen vermieden; im übrigen kann das Rückschlagventil 51 bei einem Wasserkasten 44 aus Kunststoff sehr einfach und billig als Klappenventil ausgebildet werden.

Zur Minimierung der verbleibenden Druckspitzen in den dem Bypass nicht parallel geschalteten Hauptleitungsabschnitten ist es vorteilhaft, letztere möglichst kurz auszubilden, wodurch die dem Bypass parallel geschalteten Hauptleitungsabschnitte stromaufwärts und stromabwärts vom Wärmetauscher eine grössere Länge erhalten. Dies ist besonders günstig bei Fahrzeugen mit bauartbedingt langen Heizkreisläufen, zum Beispiel bei Omnibussen.

1 30020/0066

Claims (8)

23. Oktober 1979 79-B-31 EZDP/Heu/Bü. Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG Mauserstr. 3, D - 7000 Stuttgart 30 Ansprüche

1../Vorrichtung zum Betrieb eines Flüssigkeitskreislaufes, bei dem in einer Hauptleitung unter anderem ein Wärmetauscher und ein getaktetes Schaltventil zur Regelung des Flüssigkeitsdurchflusses vorgesehen sind, vorzugsweise eines Heizkreislaufes in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet , dass parallel zur Hauptströmung im Wärmetauscher (8,43) ein Bypass (10,30,44) für eine Nebenströmung vorgesehen und dass im Bypass (10,30,44) ein Ventil (11,31,41,51) angeordnet ist, das eine zum Eingang (14,22,33,47) de3 Wärmetauschers (8,43) gerichtete Nebenströmung im Bypass ermöglicht, die zusammen mit der Hauptströmung eine Kreisströmung ergibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Ventil als Rückschlagventil (11,41,51) ausgebildet ist.

130020/0066

- 2 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet , dass das getaktete Schaltventil in der Hauptleitung und das Ventil im Bypass miteinander integriert und als ein Zwei-Wege-Ventil (31) ausgebildet sind, das einen ersten Hauptleitungsabschnitt (34) entweder mit dem Bypass (30) verbindet und gleichzeitig gegenüber einem zweiten Hauptleitungsabschnitt (35) absperrt oder mit dem zweiten Hauptleitungsabschnitt (35) verbindet und gleichzeitig gegenüber dem Bypass (30) absperrt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass der Wärmetauscher (8) als Heizkörper (43) mit Strömungsumlenkung und mit Trennwand (46) im Wasserkasten (44) ausgebildet und dass in der Trennwand (46) das Rückschlagventil (51) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Wärmetauscher (8,43) mit Bypass (10,30,44) in Richtung der Hauptströmung hinter dem Schaltventil (9,31) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Wärmetauscher (8,43) mit Bypass (10,30,44) in Richtung der Hauptströmung vor dem Schaltventil (9,31) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (11,41) und das getaktete Schaltventil (9,42) zu einer Baueinheit (37) mit drei Anschlüssen (38,39,40) integriert sind.

1 30020/0066

294306A

- 3 - 23. Oktober 1979

79-B-31 EZDP/Heu/Bü.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass (10) als Kanal bzw. Rohr im Wärmetauscher (8) ausgebildet und mit diesem zu einer baulichen Einheit integriert ist.

130020/0066