CH655249A5 - Einrichtung zum entgasen eines fluessigkeitskreislaufes. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entgasen eines Flüssigkeitskreislaufes, insbesondere eines Kühlflüssigkeitskreislaufes einer Brennkraftmaschine, in dem wenigstens eine Pumpe und ein Ausgleichsbehälter eingeschlossen sind.

Bei Flüssigkeitskreisläufen, insbesondere bei Kühlflüs-sigkeitskreisläufen, besteht immer wieder die grosse Schwierigkeit, das gesamte System frei von Luft- oder Dampfblasen zu halten, die überwiegend durch Wirbelbildung, Dampfbildung oder auch bereits durch Ansaugen von Luft entstehen. Derartige Blasenbildungen beeinträchtigen nicht nur die Kühlung selbst, sie verursachen vor allem Kavitations- und Korrosionsschäden, die zur frühzeitigen Zerstörung des gesamten Flüssigkeitskreislaufes führen können. Man hat daher schon verschiedentlich versucht, diesen Nachteil zu beheben, die Bemühungen brachten jedoch nur Teilerfolge, indem eine Grobentgasung erreicht wurde.

Hier setzt bereits die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, durch die eine sichere Feinstentgasung von in einem Kreislauf befindlichen Flüssigkeiten möglich ist.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass im luftseitigen Teil des Ausgleichsbehälters eine waagerecht angeordnete, an ihrer Stirnseite geschlossene Leitung für die aus dem Kreislauf einströmende Flüssigkeit vorgesehen ist, die radiale Ausflussöffnungen aufweist, und dass die Leitung in einem waagerecht angeordneten Entspannungsrohr angeordnet ist, das seitlich einen nahezu über die gesamte Länge verlaufenden Austrittsschlitz aufweist, in Abstand zu welchem zum Ableiten der Flüssigkeit bei verminderter Geschwindigkeit eine Anströmwand angeordnet ist, derart dass über die gesamte Länge des Austrittsschlitzes eine nahezu gleichmässige Abströmung ermöglicht ist.

Die Erfindung beruht also auf dem Prinzip der Geschwindigkeitsumsetzung bei Flüssigkeiten, wobei die in der Flüssigkeit befindlichen Schwebeanteile der Gase, insbesondere der Luft systematisch abgesondert werden und in der Folge reinere Flüssigkeit aus der Einrichtung in den Flüssigkeitskreislauf fliesst. Sobald die Flüssigkeit die Einrichtung einige Male passiert hat, wird sie praktisch luftfrei sein.

Der Ausgleichsbehälter eines Flüssigkeitskreislaufes eignet sich besonders für die Unterbringung einer Entgasungseinrichtung, weil sich in ihm ausser der Flüssigkeit ohnehin ein Teil Luft, der den Ausdehnungsraum füllt, befindet und weil diese Luft unter dem gleichen Druck wie die Flüssigkeit steht.

Im folgenden sind besondere Ausführungsarten und deren Vorteile erwähnt.

Als Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass an der unteren Seite des Entspannungsrohres ein zur Anströmwand hin schräg nach unten verlaufendes, wehrartiges Führungsteil befestigt ist, und dass zwischen dem Ende des Führungsteiles und der Anströmwand ein freier Spalt verbleibt, welcher derart ausgelegt ist, dass die Flüssigkeit ohne Einmischung von Luft und ohne Stau über dem Führungsteil in den flüssigkeitsseitigen Teil des Ausgleichsbehälters abfliesst.

Durch das Führungsteil wird also ein Teil des über ihm verbleibenden Raumes mit Flüssigkeit ausgefüllt, wodurch ein wehrartiger Abfluss auf breiter Basis erfolgt. Der weitere laminare Abfluss an der Anströmwand bis in den wassersei-tigen Teil des Ausgleichsbehälters verläuft ohne Aufschäumen, so dass eine wirklich entlüftete bzw. entgaste Flüssigkeit für den weiteren Umlauf zur Verfügung steht. Zu erwähnen ist hier noch, dass durch die Einrichtung ohne weiteres eine etwa 7,2fache Geschwindigkeitsreduzierung des Kühlmittels (Druckverhältnis etwa 52fach) eintritt, das eine Einströmung und Vermischung im laminaren Strömungsbereich, an der Oberfläche des Kühlmittelspiegels ergibt.

Der Luftabscheidungsgrad der Einrichtung beträgt je nach den Verhältnissen zwischen 3 und 10%.

Abschliessend wäre lediglich noch daraufhinzuweisen, dass die Anströmwand vorzugsweise als Seitenwand des Ausgleichsbehälters ausgebildet ist, sowie dass an der tiefsten Stelle des Entspannungsrohres wenigstens eine Entleerbohrung angebracht ist, und dass in oder vor der Abflussleitung aus dem Ausgleichsbehälter eine eine Wirbelbildung vermeidende Zunge angebaut wird. Durch letztere kann die erfindungsgemässe Einrichtung auch bei abnehmendem Wasserstand im Ausgleichsbehälter voll genutzt werden, weil ein Ansaugen von Luft unterbleibt.

Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles entnommen werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Ausgleichsbehälter mit der erfindungsgemässen Einrichtung rein schematisch.

Fig. 2 einen Schnitt II-II durch Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein mit einem Füllstutzen und Druckregelventil 1 und einer Abflussleitung 2 versehener Ausgleichsbehälter 3, eines Kühlflüssigkeitskreislaufes angedeutet, wie er beispielsweise für Brennkraftmaschinen verwendet wird. Der Ausgleichsbehälter 3 ist innen in einem als Ausdehnungsraum dienenden, luftseitigen Teil 3a und einen flüssigkeitsseitigen Teil 3b unterteilt, wobei der Flüssigkeitsstand 4 schwankt.

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Aus den Fig. 1 und 2 lässt sich erkennen, dass im luftseitigen Teil 3a ein Entspannungsrohr 5 waagerecht angeordnet ist, welches an den Stirnseiten 5a dicht abgeschlossen ist und an einer Seite in Höhe seiner Längsmittelachse x einen nahezu über seine gesamte Länge verlaufenden Austrittsschlitz 6 aufweist. Durch eine Stirnseite 5a des Entspannungsrohres 5 führt eine in ihrem Durchmesser wesentlich kleinere Zulaufleitung 7, deren Stirnseite 7a innerhalb des Entspannungsrohres 5 fest verschlossen ist und die an ihrem Ende eine Anzahl von radialen Ausflussöffnungen 8 aufweist. Die mit hoher Geschwindigkeit und Energie aus dem Kühlsystem zuströmende Flüssigkeit strömt also in radialer Richtung in das Entspannungsrohr 5 ein.

In einem genau vorzubestimmenden Abstand 9 vor dem Austrittsschlitz 6 ist eine Anströmwand 10 angeordnet, die bis unterhalb des niedrigsten Flüssigkeitsstandes 4 reicht und in vorliegendem Falle durch eine Wand des Ausgleichsbehälters 3 gebildet wird. Der Abstand 9 der Anströmwand 10 vom Austrittsschlitz 6 ist so abgestimmt, dass über die gesamte Länge des Austrittsschlitzes 6 eine nahezu gleichmäs-sige Abströmung erfolgt.

An der unteren Seite des Entspannungsrohres 5 ist ein zur Anström wand 10 hin schräg nach unten verlaufendes

Führungsteil 11 dicht befestigt. Zwischen dem Ende des Führungsteiles 11 und der Anströmwand 10 verbleibt ein Spalt 12, der so ausgelegt ist, dass das Führungsteil 11 ein Wehr bildet, über das die Flüssigkeit breitflächig mit stark verminderter Geschwindigkeit und Energie an die Anströmwand 10 gelangt und an dieser ohne aufzuschäumen nach unten abfliesst. Etwaige Gas- oder Dampfbläschen lösen sich beim Austritt durch den Austrittsschlitz 6 von der Flüssigkeit, steigen nach oben und verbleiben im luftseitigen Teil 3a des Ausgleichsbehälters 3.

Am tiefsten Punkt des Entspannungsrohres 5 ist eine kleine Entleerbohrung 13 so vorgesehen, dass aus ihr austretende Flüssigkeit ebenfalls über das Führungsteil 11 abgeleitet wird. Weiter können sich durch das Führungsteil 11 am Entspannungsrohr 5 keine Tropfen bilden, die zu einem Aufschäumen führen, denn auch diese werden über die Anströmwand 10 abgeleitet.

Schliesslich ist vor der Abflussleitung 2 im Aüsgleichsbe-hälter 3 noch eine Zunge 14 angebracht, durch die bei abnehmendem Flüssigkeitsstand 4 ein Ansaugen von Luft durch den sich üblicherweise bildenden Wasserwirbel vermieden wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

655 249 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zum Entgasen eines Flüssigkeitskreislaufes, insbesondere eines Kühlflüssigkeitskreislaufes einer Brennkraftmaschine, in dem wenigstens eine Pumpe und ein Ausgleichsbehälter eingeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass im luftseitigen Teil (3a) des Ausgleichsbehälters (3) eine waagerecht angeordnete, an ihrer Stirnseite geschlossene Leitung (7) für die aus dem Kreislauf einströmende Flüssigkeit vorgesehen ist, die radiale Ausflussöffnungen (8) aufweist, und dass die Leitung (7) in einem waagerecht angeordneten Entspannungsrohr (5) angeordnet ist, das seitlich einen nahezu über die gesamte Länge verlaufenden Austrittsschlitz (6) aufweist, in Abstand zu welchem zum Ableiten der Flüssigkeit bei verminderter Geschwindigkeit eine Anströmwand (10) angeordnet ist, derart dass über die gesamte Länge des Austrittsschlitzes (6) eine nahezu gleich-mässige Abströmung ermöglicht ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der unteren Seite des Entspannungsrohres (5) ein zur Anströmwand (10) hin schräg nach unten verlaufendes, wehrartiges Führungsteil (11) befestigt ist, und dass zwischen dem Ende des Führungsteiles (11) und der Anströmwand (10) ein freier Spalt (12) verbleibt, durch welchen die Flüssigkeit ohne Einmischung von Luft und ohne Stau über dem Führungsteil (11) in den flüssigkeitsseitigen Teil (3b) des Ausgleichsbehälters (3) abfliesst.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anströmwand (10) als Seitenwand des Ausgleichsbehälters (3) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der tiefsten Stelle des Entspannungsrohres (5) wenigstens eine Entleerbohrung (13) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in oder vor der Abflussleitung (2) aus dem Ausgleichsbehälter (3) eine eine Wirbelbildung vermeidende Zunge (14) angebracht ist.