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Title:
COOLING MODULE OF A VEHICLE AIR CONDITIONING SYSTEM, AND ASSEMBLY FOR COOLING A MOTOR VEHICLE ENGINE WITH A COOLING MODULE OF THIS TYPE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/079187
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cooling module (10) of a vehicle air conditioning system, in particular for trucks, having a fan (12) which has an air inlet (14) and an air outlet (16) and generates an air flow in an air flow direction (18) from the air inlet (14) to the air outlet (16), a condenser (20) which can be flowed through bidirectionally for liquefying a refrigerant of the vehicle air conditioning system, which condenser (20) has an air flow cross section (A1) and is arranged so as to be adjacent to the air outlet (16) of the fan (12), wherein the air flow cross section (A1) has a first part cross section (22) and a second part cross section (24) which is different from the first part cross section (22), wherein the air outlet (16) of the fan (12) is assigned exclusively to the first part cross section (22) and loads the latter in the air flow direction (18) with the entire air flow of the fan (12), and wherein the second part cross section (24) can be flowed through during operation of the fan (12) selectively in the air flow direction (18) of the fan (12) and counter to the air flow direction (18) of the fan (12). Furthermore, the invention also relates to an assembly (28) for cooling a motor vehicle engine (30) with a cooling module (10) of this type.

Inventors:
HAUSSMANN, Roland (Rulaenderweg 28, Wiesloch, 68169, DE)
Application Number:
EP2015/076977
Publication Date:
May 26, 2016
Filing Date:
November 18, 2015
Export Citation:
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Assignee:
VALEO KLIMASYSTEME GMBH (Werner-von-Siemens-Strasse 6, Bad Rodach, 96476, DE)
International Classes:
B60K11/04; B60H1/00; F01P3/18
Foreign References:
JP2007137195A2007-06-07
GB2326626A1998-12-30
DE102014201991A12014-08-21
EP0870634A11998-10-14
DE3825071C11989-10-05
CN201881882U2011-06-29
JPS601918U1985-01-09
Attorney, Agent or Firm:
PRINZ & PARTNER MBB PATENT- UND RECHTSANWÄLTE (Rundfunkplatz 2, München, 80335, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Kühlmodul einer Fahrzeugklimaanlage, insbesondere für Lastkraftwagen, mit

einem Lüfter (12), der einen Lufteinlass (14) sowie einen Luftauslass (16) aufweist und einen Luftstrom in einer Luftströmungsrichtung (18) vom Lufteinlass (14) zum Luftauslass (16) erzeugt, sowie

einem bidirektional luftdurchströmbaren Kondensator (20) zum Verflüssigen eines Kältemittels der Fahrzeugklimaanlage, der einen Luftströmungsquerschnitt (A-i) aufweist und angrenzend an den Luftauslass (16) des Lüfters (12) ange- ordnet ist,

wobei der Luftströmungsquerschnitt (A-i) einen ersten Teilquerschnitt (22) und einen vom ersten Teilquerschnitt (22) verschiedenen zweiten Teilquerschnitt (24) aufweist,

wobei der Luftauslass (16) des Lüfters (12) ausschließlich dem ersten Teilquerschnitt (22) zugeordnet ist und diesen in Luftströmungsrichtung (18) mit dem gesamten Luftstrom des Lüfters (12) beaufschlagt, und

wobei der zweite Teilquerschnitt (24) im Betrieb des Lüfters (12) wahlweise in Luftströmungsrichtung (18) des Lüfters (12) und entgegen der Luftströmungsrichtung (18) des Lüfters (12) durchströmbar ist. 2. Kühlmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (12) ein elektromotorisch angetriebener Lüfter (12) ist.

3. Kühlmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (20) in Luftströmungsrichtung (18) eine Abmessung (tK) aufweist, mit tK ^ 20 mm, insbesondere 10 mm < tK -ί16 mm. 4. Kühlmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (12) und der Kondensator (20) in einem Modulrahmen (26) aufgenommen sind und mit dem Modulrahmen (26) eine vormontierte Einheit bilden.

5. Kühlmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulrahmen (26) Vorsprünge (40) zur Montage des Kühlmoduls (10) an einem Motor- kühler (38) aufweist, wobei sich die Vorsprünge (40) quer zur Luftströmungsrichtung (18) erstrecken.

6. Kühlmodul nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulrahmen (26) einen Luftkanal (42) aufweist, in welchem der Lüfter (12) befestigt ist, wobei der Luftkanal (42) den Lufteinlass (14) und den Luftauslass (16) des Lüfters (12) definiert.

7. Kühlmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulrahmen (26) ein Kunststoffspritzteil ist.

8. Kühlmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Kondensator (20) einen im Wesentlichen rechteckigen Luftströmungsquerschnitt (A-i) mit einer Länge (I) sowie einer Breite (b) aufweist und der Lüfter (12) wenigstens einen Axialventilator mit einem Durchmesser (D) aufweist, wobei gilt: 0,75 < D l < 1 , insbesondere 0,85 < D,/l < 0,95 und/oder 0,75 < Db/b < 1 , insbesondere 0,85 < Dt/b < 0,95, wobei Di und Db der Summe der Durchmesser D aller Axialventilatoren des Lüfters (12) entspricht, die in Richtung der Länge (I) bzw. Breite (b) des Kondensators (20) nebeneinander angeordnet sind.

9. Kühlmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (14) des Lüfters (12) an einen Kühlergrill (50) des Fahrzeugs angrenzt, insbesondere dicht mit dem Kühlergrill (50) verbunden ist. 10. Kühlmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (16) des Lüfters (12) an den Kondensator (20) angrenzt, insbesondere dicht mit dem Kondensator (20) verbunden ist.

1 1 . Baugruppe zur Kühlung eines Kraftfahrzeugmotors (30), insbesondere eines LKW-Motors, mit

einem Kühlerventilator (32), der einen Ventilatoreinlass (34) sowie einen Ventilatorauslass (36) aufweist und einen Luftstrom in einer Luftströmungsrichtung vom Ventilatoreinlass (34) zum Ventilatorauslass (36) erzeugt,

einem luftdurchströmbaren Motorkühler (38) zum Abkühlen eines Kühlmittels für den Kraftfahrzeugmotor (30), der einen Luftströmungsquerschnitt (A2) aufweist und angrenzend an den Ventilatoreinlass (34) des Kühlerventilators (32) angeordnet ist, und einem Kühlmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kondensator (20) des Kühlmoduls (10) stromaufwärts des Motorkühlers (38) angeordnet ist und an diesen angrenzt.

12. Baugruppe nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (20) des Kühlmoduls (10) in Luftströmungsrichtung (18) einen

Abstand (d) vom Motorkühler (38) aufweist, wobei gilt: d > 6 mm, insbesondere 8 mm < d < 20 mm.

13. Baugruppe nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Montageelement (52) vorgesehen ist, welches den Kühlerventilator (32) mit dem Motorkühler (38) verbindet.

14. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftströmungsquerschnitt (A2) des Motorkühlers (38) einen ersten Teilquerschnitt (46) und einen vom ersten Teilquerschnitt (46) verschiedenen zweiten Teilquerschnitt (48) aufweist, wobei der erste Teilquerschnitt (46) vom Kühlmodul (10) abgedeckt ist und der zweite Teilquerschnitt (48) frei an einen Kühlergrill (50) des Fahrzeugs angrenzt.

15. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftströmungsquerschnitt (A2) des Motorkühlers (38) wenigstens eineinhalb Mal so groß, insbesondere wenigstens doppelt so groß ist wie der Luftströmungsquerschnitt (A-i) des Kondensators (20).

Description:
Kühlmodul einer Fahrzeugklimaanlage sowie Baugruppe zur Kühlung eines Kraftfahrzeug motors mit einem solchen Kühlmodul

Die Erfindung betrifft ein Kühlmodul einer Fahrzeugklimaanlage, insbesondere für Lastkraftwagen, mit einem Lüfter, der einen Lufteinlass sowie einen Luftauslass aufweist und einen Luftstrom in einer Luftströmungsrichtung vom Lufteinlass zum Luftauslass erzeugt, sowie einem luftdurchstrombaren Kon- densator zum Verflüssigen eines Kältemittels der Fahrzeugklimaanlage. Ferner umfasst die Erfindung auch eine Baugruppe zur Kühlung eines Kraftfahrzeugmotors, insbesondere eines LKW-Motors, mit einem Kühlerventilator, der einen Ventilatoreinlass sowie Ventilatorauslass aufweist und einen Luftstrom in einer Luftströmungsrichtung vom Ventilatoreinlass zum Ventilatorauslass erzeugen kann, einem luftdurchstrombaren Motorkühler zum Abkühlen eines Kühlmittels für den Kraftfahrzeugmotor, der einen Luftströmungsquerschnitt aufweist und angrenzend an den Ventilatoreinlass des Kühlerventilators angeordnet ist, und einem luftdurchstrombaren Kondensator zum Verflüssigen eines Kältemittels der Fahrzeugklimaanlage. Eine solche Kühlbaugruppe ist beispielsweise in der KR 10 2013 0101270 A offenbart, wobei der Kondensator der Fahrzeugklimaanlage stromaufwärts des Motorkühlers angeordnet ist. Der Kühlerventilator ist ein saugseitig angeordneter Axialventilator und wird üblicherweise durch den Kraftfahrzeugmotor angetrieben.

Die Kühlbaugruppe bildet in der KR 10 2013 0101270 A eine vormontierbare Einheit, wobei die Luftströmungsquerschnitte des Motorkühlers und des Kondensators etwa gleich groß sind. Um die zur Kühlung des Kraftfahrzeugmotors erforderliche Kühlleistung beispielsweise auch in einem Volllastbetrieb eines Lastkraftwagens (z.B. Bergauffahrt im beladenen Zustand) sicherzustellen muss der Luftströmungsquerschnitt des Motorkühlers recht groß sein. Ein Kondensator der Fahrzeugklimaanlage mit ähnlich großem Luftströmungsquerschnitt ist jedoch in der Regel überdimensioniert und entsprechend unwirtschaftlich. Insbesondere bei Lastkraftwagen gibt es zur Erhöhung des Insassenkomforts außerdem Bestrebungen, die Fahrzeugklimaanlage auch beim Parken, d.h. bei abgestelltem Kraftfahrzeugmotor, zu betreiben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kompaktes Kühlmodul einer Fahrzeugklima- anläge sowie eine Baugruppe zur Kühlung eines Kraftfahrzeugmotors mit einem solchen Kühlmodul zu schaffen, wobei sich das Kühlmodul auch bei abgestelltem Kraftfahrzeugmotor äußerst energieeffizient betreiben lässt und die Baugruppe auch im Volllastbetrieb eine ausreichende Kühlleistung zum Kühlen des Kraftfahrzeugmotors bereitstellt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Kühlmodul einer Fahrzeugklimaanlage, insbesondere für Lastkraftwagen, mit einem Lüfter, der einen Lufteinlass sowie einen Luftauslass aufweist und einen Luftstrom in einer Luftströmungsrichtung vom Lufteinlass zum Luftauslass erzeugt, sowie einem bidirektional luftdurchströmbaren Kondensator zum Verflüssigen eines Kältemittels der Fahrzeugklimaanlage, der einen Luftströmungsquerschnitt aufweist und angrenzend an den Luftauslass des Lüfters angeordnet ist, wobei der Luftströmungsquerschnitt einen ersten Teilquerschnitt und einen vom ersten Teilquerschnitt verschiedenen zweiten Teilquerschnitt aufweist, wobei der Luftauslass des Lüfters ausschließlich dem ersten Teilquerschnitt zugeordnet ist und diesen in der Luftströmungsrichtung mit dem gesamten Luftstrom des Lüfters beaufschlagt, und wobei der zweite Teilquerschnitt im Betrieb des Lüfters wahlweise in der Luftströmungsrichtung des Lüfters und entgegen der Luftströmungsrichtung des Lüfters durchströmbar ist. Insbesondere bei parkendem Fahrzeug, d.h. bei abgestelltem Kraftfahrzeugmotor, ermöglicht der zweite Teilquerschnitt des Kondensators eine Rückströmung des vom Lüfter über den ersten Teilquerschnitt in der Luftströmungsrichtung durch den Kondensator beförderten Luftstroms. Diese über den zweiten Teilquerschnitt des Kondensators entgegen der Luftströmungsrichtung des Lüfters zurückrückströmende Luft kann erneut Wärmeenergie vom Kältemittel der Fahrzeugklimaanlage aufnehmen und trägt damit zu einem besonders energieeffizienten Betrieb des Kühlmoduls bei.

Aufgrund der Möglichkeit, dass die vom Lüfter in der Luftströmungsrichtung durch den Kondensator geförderte Luft über den zweiten Teilquerschnitt wieder zumindest teilweise zurückströmen kann, sinkt im Übrigen auch der Druckverlust eines stromabwärts angeordneten Motorkühlers, da die in Luftströmungsrichtung durch den Kühler strömende Luftmenge abnimmt. Aufgrund des geringeren Ge- samtdruckverlusts wird ein besonders energieeffizienter Betrieb des Kühlmoduls erreicht. Gemäß einer Ausführungsform des Kühlmoduls ist der Lüfter ein elektromotorisch angetriebener Lüfter und weist bevorzugt eine maximale statische Druckdifferenz von höchstens 300 Pa auf. In diesem Leistungsbereich ist der Energiebedarf des Lüfters gering und der erzeugte Volumenstrom reicht zum Verflüssigen des Kältemittels der Fahrzeugklimaanlage aus. Der für den Antrieb des Lüfters verwendete Elektromotor bezieht seine Energie beispielsweise aus einer Fahrzeugbatterie, die aufgrund des geringen Energieverbrauchs eine zufriedenstellende Betriebsdauer der Fahrzeugklimaanlage bei parkendem Kraftfahrzeug sicherstellen kann.

Bevorzugt weist der Kondensator in Luftströmungsrichtung eine Abmessung t K auf, mit t K -S 20 mm, insbesondere 10 mm < t K S 16 mm. Diese geringe Abmessung in Luftströmungsrichtung führt in vorteilhafter Weise zu einem besonders geringen Strömungswiderstand und Gewicht des Kondensators. Die Kühlleistung eines solchen Kondensators ist bei abgestelltem Kraftfahrzeugmotor unter Umständen eingeschränkt, reicht jedoch aus, um auch bei abgestelltem Kraftfahrzeugmotor einen zufriedenstellenden Betrieb der Fahrzeugklimaanlage zu gewährleisten.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Kühlmoduls sind der Lüfter und der Kondensator in einem Modulrahmen aufgenommen und bilden mit dem Modulrahmen eine vormontierte Einheit. Der Kondensator weist zum Beispiel Kältemittel-Sammelleitungen auf, die fest mit dem Modulrahmen verbunden, insbesondere verschraubt oder verspannt sind. Das als vormontierte Einheit ausgebildete Kühlmodul lässt sich mit geringem Aufwand an einer Baugruppe zur Kühlung eines Kraftfahrzeugmotors befestigen und kann bei Bedarf einfach ausgetauscht werden. Bevorzugt weist der Modulrahmen in dieser Ausführungsform Vorsprünge zur

Montage des Kühlmoduls an einem Motorkühler auf, wobei sich die Vorsprünge quer zur Luftströmungsrichtung erstrecken. Ferner kann der Modulrahmen einen Luftkanal aufweisen, in welchem der Lüfter befestigt ist, wobei der Luftkanal den Lufteinlass und den Luftauslass des Lüfters definiert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Kühlmoduls ist der Modul- rahmen ein Kunststoffspritzteil. Auf diese Weise lässt sich der Modulrahmen preiswert herstellen und in seiner Form einfach verändern. Das Kühlmodul kann daher mit besonders geringem Aufwand an unterschiedliche Randbedingungen einer bestimmten Fahrzeugserie angepasst werden, wenn nach Möglichkeit baugleiche Lüfter und Kondensatoren verwendet werden und lediglich die Form des Modulrahmens variiert.

Ferner ist bevorzugt, dass der Kondensator einen im Wesentlichen rechteckigen Luftströmungsquerschnitt mit einer Länge I sowie einer Breite b und der Lüfter wenigstens einen Axialventilator mit einem Durchmesser D aufweist, wobei gilt: 0,75 < D,/l < 1 , insbesondere 0,85 < D,/l < 0,95 und/oder 0,75 < D b /b < 1 , insbesondere 0,85 < D b /b < 0,95, wobei Di und D b der Summe der Durchmesser D aller Lüfter entspricht, die in Richtung der Länge I bzw. Breite b des Kondensators nebeneinander angeordnet sind. Bei diesen Abmessungsverhältnissen ist der erste Teilquerschnitt des Luftströmungsquerschnitts deutlich größer als der zweite Teilquerschnitt, wobei die Geschwindigkeit des im zweiten Teilquerschnitt zurückströmenden Luftstroms etwa 50 % der Geschwindigkeit des im ersten Teilquerschnitt in Luftströmungsrichtung des Lüfters strömenden Luftstroms beträgt. Unter diesen Bedingungen wird eine besonders hohe Kühlleistung des Kühlmoduls bei geringem Energiebedarf erreicht.

Der Lufteinlass des Lüfters kann beispielsweise an einen Kühlergrill des Fahr- zeugs angrenzen, insbesondere dicht mit dem Kühlergrill verbunden sein.

Im Übrigen kann der Luftauslass des Lüfters an den Kondensator angrenzen und insbesondere dicht mit dem Kondensator verbunden sein.

Die Aufgabe wird im Übrigen auch gelöst durch eine Baugruppe zur Kühlung eines Kraftfahrzeugmotors, insbesondere eines LKW-Motors, mit einem solchen Kühlmodul, einem Kühlerventilator, der einen Ventilatoreinlass sowie einen Venti- latorauslass aufweist und einen Luftstrom in einer Luftströmungsrichtung vom Ventilatoreinlass zum Ventilatorauslass erzeugt, sowie einem luftdurchström- baren Motorkühler zum Abkühlen eines Kühlmittels für den Kraftfahrzeugmotor, der einen Luftströmungsquerschnitt aufweist und angrenzend an den Ventilator- einlass des Kühlerventilators angeordnet ist, wobei der Kondensator des Kühlmoduls stromaufwärts des Motorkühlers angeordnet ist und an diesen angrenzt. Die saugseitige Anordnung des Kühlerventilators ermöglicht einen einfachen und vorteilhaften Antrieb des Kühlerventilators durch den Kraftfahrzeugmotor. Der vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene Kühlerventilator kann problemlos einen Volumenstrom bereitstellen, der auch im Volllastbetrieb des Kraftfahrzeugs eine ausreichende Kühlleistung des Motorkühlers gewährleistet. Außerdem wird über den Kühlerventilator auch der Kondensator in Luftströmungsrichtung beaufschlagt und ein ausreichender Volumenstrom zum Verflüssigen des Kältemittels der Fahrzeugklimaanlage bereitgestellt, sodass der Lüfter bzw. der Elektromotor zum Antreiben des Lüfters bei laufendem Kraftfahrzeugmotor abgestellt werden kann. Bevorzugt weist der Kondensator des Kühlmoduls in der Luftströmungsrichtung einen Abstand d vom Motorkühler auf, wobei gilt: d > 6 mm, insbesondere 8 mm < d < 20 mm. Dieser Abstand reicht aus, um den in der Luftströmungsrichtung durch den ersten Teilquerschnitt des Kondensators geförderten Luftstrom stromabwärts des Kondensators zu verteilen sowie eine Rückströmung entgegen der Luftströmungsrichtung über den zweiten Teilquerschnitt des Kondensators zu ermöglichen. Der dadurch verringerte Strömungswiderstand des Motorkühlers trägt zu einem besonders energieeffizienten Betrieb des Kühlmoduls bei abgestelltem Kraftfahrzeugmotor bei.

Gemäß einer Ausführungsform der Baugruppe zur Kühlung des Kraftfahr- zeugmotors ist ein Montageelement vorgesehen, welches den Kühlerventilator mit dem Motorkühler verbindet. Insbesondere umschließt das Montageelement den Luftströmungsquerschnitt des Motorkühlers und verjüngt sich zum Kühlerventilator hin trichterförmig, sodass der Kühlerventilator den gesamten Luftströmungsquerschnitt saugseitig beaufschlagt. Bevorzugt weist der Luftströmungsquerschnitt des Motorkühlers einen ersten Teilquerschnitt und einen vom ersten Teilquerschnitt verschiedenen zweiten Teilquerschnitt auf, wobei der erste Teilquerschnitt vom Kühlmodul abgedeckt ist und der zweite Teilquerschnitt frei an einen Kühlergrill des Fahrzeugs angrenzt. Der über den ersten Teilquerschnitt vom Kühlerventilator angesaugte Volumenstrom reicht dabei aus, um das Kältemittel der Fahrzeugklimaanlage im Kondensator zu verflüssigen und einen Fahrzeuginnenraum in gewünschter Weise zu klimatisieren. Gleichzeitig erfolgt über den ersten Teilquerschnitt des Luftströmungs- querschnitts des Motorkühlers auch eine gewisse Kühlung des Kühlmittels für den Kraftfahrzeugmotor. Über den zweiten Teilquerschnitt des Luftströmungsquerschnitts des Motorkühlers saugt der Kühlerventilator einen weiteren Volumenstrom an, der den Motorkühler, nicht jedoch den Kondensator durchströmt und daher eine besonders effiziente Kühlung des Kühlmittels für den Kraftfahr- zeugmotor darstellt. Auf diese Weise lässt sich auch im Volllastbetrieb des Kraftfahrzeugs (z.B. Bergauffahrt im beladenen Zustand) eine ausreichende Kühlung des Kraftfahrzeugmotors sicherstellen.

Der Luftströmungsquerschnitt des Motorkühlers ist vorzugsweise wenigstens eineinhalbmal so groß, insbesondere wenigstens doppelt so groß wie der Luft- Strömungsquerschnitt des Kondensators. Wird der Luftströmungsquerschnitt des Kondensators so gewählt, dass sich sowohl bei laufendem als auch bei abgestelltem Kraftfahrzeugmotor eine zufriedenstellende Kühlleistung der Fahrzeugklimaanlage ergibt, dann lässt sich über das angegebene Größenverhältnis der Luftströmungsquerschnitte auch eine ausreichende Kühlung des Kraftfahrzeug- motors im Volllastbetrieb des Kraftfahrzeugs gewährleisten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:

Figur 1 eine schematische, perspektivische Explosionsansicht eines erfin- dungsgemäßen Kühlmoduls;

Figur 2 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe zur Kühlung eines Kraftfahrzeugmotors mit einem erfindungsgemäßen Kühlmodul einer Fahrzeugklimaanlage;

Figur 3 ein Detail III der Baugruppe gemäß Figur 2; - Figur 4 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe zur Kühlung eines Kraftfahrzeugmotors mit dem Kühlmodul gemäß Figur 1 ; und Figur 5 einen schematischen Detailschnitt durch die Baugruppe gemäß Figur 4.

Die Figur 1 zeigt ein Kühlmodul 10 einer Fahrzeugklimaanlage, insbesondere für Lastkraftwagen, mit einem Lüfter 12, der einen Lufteinlass 14 sowie einen Luftauslass 16 aufweist und einen Luftstrom in einer Luftströmungsrichtung 18 vom Lufteinlass 14 zum Luftauslass 16 erzeugt, sowie einem bidirektional, d.h. in zwei entgegengesetzten Luftströmungsrichtungen durchströmbaren Kondensator 20 zum Verflüssigen eines Kältemittels der Fahrzeugklimaanlage, der einen Luftströmungsquerschnitt A-i aufweist und angrenzend an den Luftauslass 16 strom- abwärts des Lüfters 12 angeordnet ist. In diesem Zusammenhang wird explizit darauf hingewiesen, dass sich Begriffe wie„stromabwärts" und„stromaufwärts" im Rahmen dieser Anmeldung stets auf die Luftströmungsrichtung 18 beziehen.

Der Lüfter 12 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Axialventilatoren auf und ist elektromotorisch angetrieben, wobei der Lüfter 12 eine maximale statische Druckdifferenz von höchstens 300 Pa bereitstellt.

Der Luftströmungsquerschnitt A-i des Kondensators 20 weist einen schraffiert dargestellten, ersten Teilquerschnitt 22 und außerhalb des schraffierten Bereichs einen vom ersten Teilquerschnitt 22 verschiedenen, zweiten Teilquerschnitt 24 auf, wobei der Luftauslass 16 des Lüfters 12 ausschließlich dem ersten Teilquer- schnitt 22 zugeordnet ist und diesen in der Luftströmungsrichtung 18 mit dem gesamten Luftstrom des Lüfters 12 beaufschlagt, wobei der zweite Teilquerschnitt 24 im Betrieb des Lüfters 12 wahlweise in der Luftströmungsrichtung 18 des Lüfters 12 und entgegen der Luftströmungsrichtung 18 des Lüfters 12 durchströmbar ist. Der Kondensator 20 weist in der Luftströmungsrichtung 18 eine Abmessung t K auf, mit t K -S 20 mm, insbesondere 10 mm < t K ^ 16 mm. Es hat sich herausgestellt, dass eine Abmessung in dieser Größenordnung einen besonders guten Kompromiss zwischen kleinstmöglichem Strömungswiderstand und größtmöglicher Kühlleistung darstellt. Gemäß Figur 1 umfasst das Kühlmodul 10 der Fahrzeugklimaanlage einen Modulrahmen 26, wobei sowohl der Lüfter 12 als auch der Kondensator 20 in dem Modulrahmen 26 aufgenommen sind und zusammen mit dem Modulrahmen 26 eine vormontierte Einheit bilden.

Der Modulrahmen 26 ist insbesondere ein Kunststoffspritzteil, welches preiswert herstellbar ist und fertigungstechnisch mit geringem Aufwand an unter- schiedliche Randbedingungen angepasst werden kann.

Der Modulrahmen 26 weist Vorsprünge 40 zur Montage des Kühlmoduls 10 am Motorkühler 38 auf (siehe auch Figuren 2 bis 4), wobei sich die Vorsprünge 40 quer zur Luftströmungsrichtung 18 erstrecken.

Ferner weist der Modulrahmen 26 einen kreiszylindrischen Luftkanal 42 auf, in dem der Lüfter 12 befestigt ist, wobei der Luftkanal 42 den Lufteinlass 14 und den Luftauslass 16 des Lüfters 12 definiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Lüfter 12 durch einen Lüfterring 44 sowohl formschlüssig als auch durch eine Schraubverbindung im Luftkanal 42 des Modulrahmens 26 befestigt (siehe auch Figuren 2 und 3). Der Kondensator 20 weist Kältemittel-Sammelleitungen 27 auf, über die er fest mit dem Modulrahmen 26 verbunden, insbesondere verschraubt oder verspannt ist (siehe auch Figuren 2 und 3).

Die Figur 2 zeigt eine Baugruppe 28 zur Kühlung eines Kraftfahrzeugmotors 30, insbesondere eines LKW-Motors, mit einem Kühlerventilator 32, der einen Ventilatoreinlass 34 sowie einen Ventilatorauslass 36 aufweist und einen Luftstrom in der Luftströmungsrichtung 18 vom Ventilatoreinlass 34 zum Ventilatorauslass 36 erzeugt, sowie einem luftdurchströmbaren Motorkühler 38 zum Abkühlen eines Kühlmittels für den Kraftfahrzeugmotor 30, der einen Luftströmungsquerschnitt A 2 aufweist und angrenzend an den Ventilatoreinlass 34 stromauf- wärts des Kühlerventilators 32 angeordnet ist.

Ferner ist ein Montageelement 52 vorgesehen, welches den Kühlerventilator 32 mit dem Motorkühler 38 verbindet. Insbesondere umschließt das Montageelement 52 den Luftströmungsquerschnitt A 2 des Motorkühlers 38 und verjüngt sich zum Kühlerventilator 32 hin trichterförmig, sodass der Kühlerventilator 32 den gesamten Luftströmungsquerschnitt A 2 saugseitig beaufschlagt. Der Kühlerventilators 32 ist gemäß Figur 2 mit dem Kraftfahrzeugmotor 30 antriebsmäßig verbunden. Demzufolge wird der Kühlerventilator 32 im Fahrbetrieb (d.h. bei laufendem Kraftfahrzeugmotor 30) durch den Kraftfahrzeugmotor 30 angetrieben und ist im Parkzustand des Fahrzeugs (d.h. bei abgestelltem Kraftfahrzeugmotor 30) deaktiviert.

Die Baugruppe 28 zur Kühlung eines Kraftfahrzeugmotors 30 umfasst außerdem das Kühlmodul 10, welches sich vom Kühlmodul 10 gemäß Figur 1 lediglich dadurch unterscheidet, dass der Lüfter 12 gemäß Figur 2 nur aus einem einzigen Axialventilator besteht. Der Kondensator 20 des Kühlmoduls 10 ist gemäß Figur 2 stromaufwärts des

Motorkühlers 38 angeordnet und grenzt unmittelbar an den Motorkühler 38 an. Über die Pfeile 54 ist ein Luftstrom im Fahrbetrieb, d.h. bei aktiviertem Kühlerventilator 32 und deaktiviertem Lüfter 12 angedeutet.

Die Figur 3 zeigt das Detail III der Baugruppe 28 zur Kühlung des Kraft- fahrzeugmotors 30 gemäß Figur 2. Dabei ist über die Pfeile 56, 58, 60 und 62 ein Luftstrom im Parkzustand des Fahrzeugs bei aktivierter Klimaanlage, d.h. bei aktiviertem Lüfter 12 und deaktiviertem Kühlerventilator 32 angedeutet.

Der Kondensator 20 des Kühlmoduls 10 weist in der Luftströmungsrichtung 18 einen Abstand d vom Motorkühler 38 auf, wobei gilt: d > 6 mm, insbesondere 8 mm < d < 20 mm. Dieser Abstand d reicht aus, um den in der Luftströmungsrichtung 18 durch den ersten Teilquerschnitt 22 des Kondensators 20 geförderten Luftstrom stromabwärts des Kondensators 20 zu verteilen (Pfeil 60) sowie eine Rückströmung entgegen der Luftströmungsrichtung 18 über den zweiten Teilquerschnitt 24 des Kondensators 20 zu ermöglichen (Pfeil 62). Der dadurch ver- ringerte Strömungswiderstand des Kondensators 20 trägt zu einem besonders energieeffizienten Betrieb des Kühlmoduls 10 bei abgestelltem Kraftfahrzeugmotor 30 bei.

Bei einem Vergleich der Figuren 2 und 3 wird deutlich, dass der zweite Teilquerschnitt 24 des Luftströmungsquerschnitts A-ι des Kondensators 20 im Fahrbetrieb des Fahrzeugs gemäß Figur 2 in der Luftströmungsrichtung 18 und im Parkzustand des Fahrzeugs gemäß Figur 3 entgegen der Luftströmungsrichtung 18 durchströmt wird. Die Figur 4 zeigt eine Ansicht der Baugruppe 28 zur Kühlung des Kraftfahrzeugmotors 30 in der Luftströmungsrichtung 18, mit dem Kühlmodul 10 gemäß Figur 1 . Anhand dieser Ansicht wird deutlich, dass der Kondensator 20 einen rechteckigen Luftströmungsquerschnitt A-ι mit einer Länge I sowie einer Breite b und der Lüfter 12 zwei Axialventilatoren mit einem Durchmesser D aufweist, wobei gilt: 0,75 < D b /b < 1 , insbesondere 0,85 < D b /b < 0,95. Der Wert D b entspricht dabei der Summe der Durchmesser D aller Axialventilatoren des Lüfters 12, die in Richtung der Breite b des Kondensators 20 nebeneinander angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Werte D b und D identisch, da in Richtung der Breite b lediglich ein Axialventilator vorgesehen ist.

Außerdem gilt für das Kühlmodul 10 gemäß Figur 4 auch 0,75 < D|/l < 1 , insbesondere 0,85 < D l < 0,95. Der Wert Di entspricht dabei der Summe der Durchmesser D aller Axialventilatoren des Lüfters 12, die in Richtung der Länge I des Kondensators 20 nebeneinander angeordnet sind. Im vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel gilt: Di = 2D, da in Richtung der Länge I zwei Axialventilatoren vorgesehen sind.

Gemäß Figur 4 weist der Luftströmungsquerschnitt A 2 des Motorkühlers 38 einen ersten Teilquerschnitt 46 und einen vom ersten Teilquerschnitt 46 verschiedenen zweiten Teilquerschnitt 48 auf, wobei der erste Teilquerschnitt 46 vom Kühlmodul 10 abgedeckt ist und der zweite Teilquerschnitt 48 frei an einen Kühlergrill 50 (siehe Figur 5) des Fahrzeugs angrenzt. Der Luftströmungsquerschnitt A 2 des Motorkühlers 38 ist dabei wenigstens eineinhalbmal so groß, insbesondere wenigstens doppelt so groß wie der Luftströmungsquerschnitt A-i des Kondensators 20. Wird der Luftströmungsquerschnitt A-i des Kondensators 20 so gewählt, dass sich sowohl bei laufendem als auch bei abgestelltem Kraftfahrzeugmotor 30 eine zufriedenstellende Kühlleistung der Fahrzeugklimaanlage ergibt, dann lässt sich über das angegebene Größenverhältnis der Luftströmungsquerschnitte A-i , A 2 auch eine ausreichende Kühlung des Kraftfahrzeugmotors 30 im Volllastbetrieb des Kraftfahrzeugs gewährleisten.

Die Figur 5 zeigt einen schematischen Schnitt durch die Baugruppe 28 gemäß Figur 4, wobei mit Bezug auf die Luftströmungsrichtung 18 stromaufwärts des Lüfters 12 der Kühlergrill 50 des Fahrzeugs angedeutet ist. Der Luftkanal 42 definiert dabei den Lufteinlass 14 des Lüfters 12 und grenzt in diesem Bereich an den Kühlergrill 50 des Fahrzeugs an. Insbesondere ist der Luftkanal 42 im Bereich des Lufteinlasses 14 dicht mit dem Kühlergrill 50 verbunden.

Der Luftkanal 42 definiert außerdem auch den Luftauslass 16 des Lüfters 12 und grenzt in diesem Bereich an den Kondensator 20 an. Insbesondere ist der Luftkanal 42 im Bereich des Luftauslasses 16 dicht mit dem Kondensator 20 verbunden.