DE10155210C2 - Fahrgastraumheizung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Fahrgastraumheizung eines KraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrgastraumheizung eines Kraftfahrzeugs nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße, bekannte Fahrgastraumheizung eines Kraftfahrzeugs
(DE 195 00 476 A1) mit einer Brennkraftmaschine mit Kühlmittelkreislauf und
einer Abgasanlage zum Abführen von heißem Abgas umfasst wenigstens
einen Kühlmittel/Heizluft-Wärmetauscher im Kühlmittelkreislauf, von dem
Heizluft dem Fahrgastraum für eine übliche Fahrgastraumheizung gesteuert
zuführbar ist. Zudem ist hier eine Abgas/Kühlmittel-Wärmetauschvorrichtung
vorgesehen, die sowohl der Abgasanlage als auch dem Kühlmittelkreislauf als
Zuheizvorrichtung für eine gesteuerte Erhöhung der Kühlmitteltemperatur zur
bedarfsorientierten Unterstützung der Fahrgastraumheizung zugeordnet ist.
Dazu ist der Abgas/Kühlmittel-Wärmetauscher für eine zu- und abschaltbare
Wärmerückführung vorgesehen, wobei dieser Wärmetauscher eingeschaltet
ist, wenn die Kühlmitteltemperatur unter der Kühleröffnungstemperatur liegt
und die Brennkraftmaschine mit geringer Drehzahl betrieben wird und sonst
ausgeschaltet ist.
Damit soll unter anderem die Heizleistung der Fahrgastraumheizung, insbe
sondere bei Fahrzeugen mit verbrauchsoptimierten Brennkraftmaschinen ver
bessert werden, da hier die an das Kühlmittel abgegebene Wärmemenge bei
tiefen Außentemperaturen und niedrigen Motorlasten für eine befriedigende
Heizung des Fahrgastraumes nicht ausreicht. Die Steuerung durch den zu-
und abschaltbaren Abgas/Kühlmittel-Wärmetauscher ist nur sprunghaft mög
lich und führt zu einem Überschwingen der Kühlmitteltemperatur. Eine solche
sprunghafte und nur wenig anpassbare Steuerung führt zu Temperaturproble
men im Kühlmittelkreislauf der Brennkraftmaschine, da Wärme aus dem Abgas
nur bei geringen Kühlmitteltemperaturen zugeführt werden darf. Bei hohen Mo
torlasten und damit auch hohen Kühlmitteltemperaturen belastet hier ein zu
sätzlicher Eintrag von Abgaswärme ins Kühlmittel den Kühlmittelkreislauf zu
sätzlich, da die zusätzliche Wärme nicht für die Fahrgastraumheizung benötigt
wird und über den Kühlmittelkreislauf abgeführt werden muss.
Weiter ist es bei Fahrzeugen mit Turbodieselmotoren mit einem geringen
Kraftstoffverbrauch allgemein bekannt, das vorstehend genannte Heizungsde
fizit durch eine elektrische Zusatzheizung zu ergänzen. Eine solche Art der Zu
heizung ist jedoch teuer in der Herstellung und durch einen dadurch bedingten
erhöhten Kraftstoffverbrauch teuer im Betrieb.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine gattungsgemäße Fahrgast
raumheizung mit einer Zuheizvorrichtung so weiterzubilden, dass der Grad der
Zuheizung auf einfache Weise in einem vorbestimmten einerseits unkritischen
und andererseits ausreichenden Umfang selbsttätig steuerbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 steht eine Zwischen-Wärmetauschvorrichtung für einen
indirekten, steuerbaren Wärmeübergang zwischen dem Abgas und dem
Kühlmittel einerseits mit der Abgasanlage und andererseits mit dem
Kühlmittelkreislauf über ein Wärmeträgermedium in wärmeübertragender
Verbindung. Das Wärmeträgermedium ist dabei derart beschaffen, dass es bei
tiefen Außentemperaturen und tiefen Kühlmitteltemperaturen mit dem Bedarf
für eine Zuheizung und Unterstützung der Fahrgastraumheizung flüssig ist und
einen hohen Wärmeübertragungskoeffizienten mit hoher Wärmeübertragung
vom Abgas auf das Kühlmittel aufweist und dass es bei hohen
Kühlmitteltemperaturen ohne Bedarf einer Zuheizung gasförmig ist und einen
kleinen Wärmeübertragungskoeffizienten mit geringer Wärmeübertragung vom
Abgas auf das Kühlmittel aufweist.
Der Wechsel des Aggregatzustandes des Wärmeübertragungsmediums flüs
sig/gasförmig erfolgt kontinuierlich in Abhängigkeit der Umgebungsrandbedin
gungen, so dass sich dabei auf einfache Weise der Umfang der Zuheizung
selbsttätig und kontinuierlich angepasst einstellt und steuert ohne dass zusätz
liche Maßnahmen erforderlich sind.
Gemäß Anspruch 2 ist an das Volumen des Wärmeübertragungsmediums ein
Ausgleichs- und Kondensatbehälter angeschlossen. Wenn das Wärmeüber
tragungsmedium im Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher gas
förmig oder zumindest weitgehend gasförmig ist, nimmt der Ausgleichs- und
Kondensatbehälter kondensiertes flüssiges Wärmeübertragungsmedium auf.
Anderenfalls, bei flüssigem Wärmeübertragungsmedium im Abgas-Wärme
übertragungsmedium-Wärmetauscher ist der Ausgleichs- und Kondensatbe
hälter weitgehend mit gasförmigem Wärmeübertragungsmedium gefüllt.
Dem Ausgleichs- und Kondensatbehälter kann nach Anspruch 3 wenigstens
ein Steuerventil in einer Behälterzuström- und/oder Behälterabströmleitung zu
geordnet sein. Solche Ventile gewährleisten, dass gasförmiges Wärmeübertra
gungsmedium flüssiges Wärmeübertragungsmedium sicher aus dem Abgas/
Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher in den Ausgleichs- und Konden
satbehälter drückt.
Die Zwischen-Wärmetauschvorrichtung enthält einerseits einen Abgas/
Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher und andererseits einen
Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher.
In einer konstruktiv und thermisch günstigen Ausführungsform nach Anspruch
4 ist dabei der Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher in der
Abgasanlage zwischen einem Schalldämpfer und einem Katalysator
angeordnet, wobei das Abgasrohr mit einem Ringvolumen für das
Wärmeübertragungsmedium umschlossen ist. In einer zweckmäßigen
Weiterbildung nach Anspruch 5 ist der Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-
Wärmetauscher dadurch gebildet, dass das Ringvolumen für das
Wärmeübertragungsmedium durch ein angrenzendes Ringvolumen für das
Kühlmittel mit einem stirnseitigen Kühlmitteleinströmanschluss und einem
gegenüberliegenden Kühlmittelausströmanschluss gebildet ist. Zweckmäßig ist
nach Anspruch 6 das radial äußere Ringvolumen von einer Wärmedämmung
umgeben.
In einer alternativen, aufwendigeren Ausführungsform nach Anspruch 7 ist der
Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher in örtlichem Abstand
zum Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher angeordnet und pri
märseitig an einen Wärmeübertragungsmediumkreis sowie sekundärseitig an
den Kühlmittelkreis angeschlossen. Im Wärmeübertragungsmediumkreis, vorzugsweise
im Rücklauf zum Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetau
scher sind wenigstens eine schaltbare Pumpe und wenigstens ein Steuerventil
angeordnet. Mit einer solchen Ausführungsform ist eine einfache und gute An
passung der Zuheizung an die jeweiligen Gegebenheiten möglich, wobei auch
hier die Steuerung der Zuheizung im wesentlichen durch die Aggregatzu
standsänderungen des Wärmeübertragungsmediums erfolgt.
In einer weiteren, alternativen Ausführungsform nach Anspruch 8 ist der Wär
meübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher in örtlichem Abstand zum
Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher angeordnet und primär
seitig mittels wenigstens einer "heat pipe" mit dem Volumen für das Wärme
übertragungsmedium des Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetau
schers verbunden. Zudem ist der Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wär
metauscher sekundärseitig an den Kühlmittelkreislauf angeschlossen. Unter
"heat pipe" wird ein dünnes Rohr verstanden, an dessen Innenwänden sich
beim Betrieb Kondensat ausbildet, welches dann wieder abfließt. Damit ergibt
sich auch für die dritte Ausführungsform ein einfacher Aufbau bei guter Funk
tion unter Ausnützung der Aggregatzustandsänderung des Wärmeübertra
gungsmediums.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 9 erfolgt eine
aktive Einstellung des Drucks im Wärmeübertragungsmedium-System, insbe
sondere im Ausgleichs- und Kondensatbehälter, wodurch der Wechsel zwi
schen den Aggregatzuständen und damit der jeweilige Wärmeübergang ge
steuert beeinflusst und angepasst werden kann.
Ein geeignetes Wärmeübertragungsmedium, das für den angegebenen Aggre
gatzustandswechsel bei den hier relevanten Temperaturen geeignet ist, kann
nach Anspruch 10 Wasser oder ein Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch sein.
Grundsätzlich sind jedoch auch andere Flüssigkeiten mit geeigneten Aggregat
zustandswechseln einsetzbar.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Abgasanlage mit einer ersten
Ausführungsform einer Zuheizvorrichtung mit einem Ausgleichs- und
Kondensatbehälter
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer modifizierten Zuheizvorrichtung
entsprechend Fig. 1 bei geringen Kühlwassertemperaturen
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Zuheizvorrichtung nach Fig. 2
bei hohen Kühlwassertemperaturen
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Abgasanlage mit einer zweiten
Ausführungsform einer Zuheizvorrichtung mit einem örtlich separaten
Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Abgasanlage mit einer dritten
Ausführungsform Zuheizvorrichtung mit einer "heat pipe"
In Fig. 1 ist eine Abgasanlage 1 mit einer ersten Ausführungsform einer Zu
heizvorrichtung 2 schematisch dargestellt. Die Zuheizvorrichtung 2 besteht aus
einem Ringvolumen für ein Wärmeübertragungsmedium 3, welches die Ab
gasanlage 1 umschließt, und einem zweiten Ringvolumen für ein Kühlmittel 4.
Dieses zweite Ringvolumen ist radial um das Ringvolumen für das Wärmeübertragungsmedium
3 angeordnet und besitzt einen stirnseitigen Kühlmittel
einströmanschluss 5 und einen gegenüberliegenden Kühlmittelausströman
schluss 6. Zwischen den beiden Ringvolumina besteht somit eine Kontaktflä
che zur Wärmeübertragung vom Wärmeübertragungsmedium 3 auf das Kühl
mittel 4. Das Ringvolumen für das Wärmeübertragungsmedium 3 ist an der
Abgasanlage 1 zwischen einem Katalysator 7 und einem Schalldämpfer 8 an
geordnet. Somit ist eine Kontaktfläche zur Wärmeübertragung vom Abgas 9
auf das Wärmeübertragungsmedium 3 vorhanden. An das Ringvolumen für
das Wärmeübertragungsmedium 3 ist ein Ausgleichs- und Kondensatbehälter
10 über eine Verbindungsleitung 11/12 angeschlossen. Daneben sind noch
eine Krümmeranordnung 13 mit einem angeschlossenem Vorkatalysator 14
der Abgasanlage mitdargestellt.
Fig. 2 zeigt eine Weiterführung der in Fig. 1 dargestellten Zuheizvorrichtung 2.
Die Anordnung der beiden Ringvolumina für das Wärmeübertragungsmedium
3 und das Kühlwasser 4 entspricht der Beschreibung von Fig. 1. Die Verbin
dungsleitung besteht hier aus je einer Behälterzuströmleitung 11 und einer Be
hälterabströmleitung. In jeder Leitung ist je ein Steuerventil 15 eingebaut. Am
Ausgleichs- und Kondensatbehälter 10 ist eine Druckeinstell-Vorrichtung 16
zur aktiven Einstellung des Drucks im Ausgleichs- und Kondensatbehälter 10
angeschlossen. In Fig. 2 ist der Zustand der Zuheizvorrichtung 2 für geringe
Kühlwassertemperaturen dargestellt. Dabei liegt das Wärmeübertragungsme
dium 3 flüssig und/oder im 2-Phasen-Zustand im zugehörigen Ringvolumen
vor.
In Fig. 3 ist der Zustand der Zuheizvorrichtung 2 für hohe Kühlwassertempe
raturen dargestellt. Dabei liegt das Wärmeübertragungsmedium 3 gasförmig im
zugehörigen Ringvolumen vor. Gleiche Bauteile wie in Fig. 2 sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
Die Zusatzheizvorrichtung 2 enthält somit eine Zwischen-Wärmetausch
vorrichtung, die einerseits einen Abgas/Wärmeübertragungsmedium-
Wärmetauscher 17 und andererseits einen Wärmeübertragungsmedium/
Kühlmittel-Wärmetauscher 18 umfasst. Das Prinzip der Zuheizvorrichtung 2
basiert auf unterschiedlichen Wärmeübertragungskoeffizienten des
Wärmeübertragungsmediums 3 bei unterschiedlichen Aggregatszuständen.
Beim Durchströmen des heißen Abgases 9, das sofort nach dem Start des
Motors hohe Temperaturen aufweist, durch die Abgasanlage 1 wird ein Teil der
Wärme des Abgases 9 im Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher
17 auf das Wärmeübertragungsmedium 3 abgegeben. Über den
Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher 18 wird die Wärme
weiter an das kalte Kühlmittel abgegeben. So kann diese Wärme als
Zuheizwärme für die Fahrgastraumheizung verwendet werden. Zu diesem
Zeitpunkt liegt das Wärmeübertragungsmedium 3 im zugehörigen
Ringvolumen in flüssiger Form vor. In diesem Aggregatszustand weist das
Wärmeübertragungsmedium einen hohen Wärmeübertragungskoeffizienten
mit hoher Wärmeübertragung auf. Durch die Erwärmung des Kühlwassers 4
einerseits durch die Zuheizvorrichtung 2 und andererseits durch die an das
Kühlwasser 4 abgeführte Motorwärme ist der Wärmeabtransport durch das
Kühlwasser 4 in der Zuheizvorrichtung 2 nicht mehr so groß. Damit geht eine
Temperaturerhöhung des Wärmeübertragungsmediums 3 einher. So wechselt
das Wärmeübertragungsmedium 3, das über das Abgas 9 immer Wärme zu
geführt bekommt, den Aggregatszustand in die Gasphase und wird dadurch in
den Ausgleich- und Kondensatbehälter 10 verdrängt. Das im Ringvolumen jetzt
gasförmig vorliegende Wärmeübertragungsmedium 3 weist einen kleinen Wär
meübertragungskoeffizienten mit geringer Wärmeübertragung auf. Somit wird
nur noch wenig bis keine Wärme im Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-
Wärmetauscher 18 an das Kühlmittel 4 abgegeben. Die benötigte Wärme für
die Fahrgastraumheizung wird von der Motorwärme geliefert. Mit Steuerven
tilen 15 in der Behälterzuström- 11 und in der Behälterabströmleitung 12 ist ge
währleistet, dass gasförmiges Wärmeübertragungsmedium 3 flüssiges Wär
meübertragungsmedium 3 aus der Zuheizvorrichtung 2 drückt. Mit einem akti
ven Eingriff an einer Druckeinstell-Vorrichtung 16 ist der Druck im Ausgleich-
und Kondensatbehälter 10 regelbar und somit der Siedepunkt des Wärme
übertragungsmediums 3 und der Wärmeübergang aktiv beeinflussbar.
Die in Fig. 4 schematisch dargestellte Abgasanlage 1 mit einer zweiten Aus
führungsform einer Zuheizvorrichtung 2 arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie
die in Fig. 1 beschriebene Zuheizvorrichtung 2. Gleiche Bauteile sind mit glei
chen Bezugszeichen versehen. In der alternativen Ausführungsform in Fig. 4
ist nur die Anordnung der beiden Wärmetauscher unterschiedlich. Während in
Fig. 1 ein Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher 17 und ein
Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher 18 ringförmig über
einander an der Abgasanlage angeordnet sind ist bei der Ausführungsform in
Fig. 4 nur der Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher 17 ringför
mig an der Abgasanlage 1 angeordnet. An diesem ist eine Wärmedämmung
19 radial umlaufend angebracht. Der Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-
Wärmetauscher 18 ist in einem örtlichen Abstand zum Abgas/Wärmeübertra
gungsmedium-Wärmetauscher 17 angeordnet. Primärseitig ist der Wärme
übertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher 18 an einen Wärmeübertra
gungsmediumkreislauf 20 und sekundärseitig an einen Kühlmittelkreislauf 21
angeschlossen. Im Rücklauf des Wärmeübertragungsmediumkreis 20 zum
Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher 17 sind ein Ausgleichs-
und Kondensatbehälter 10, eine schaltbare Pumpe 22 und ein Steuerventil 25
angeordnet.
Das Grundprinzip dieser Zuheizvorrichtung 2 mit einem örtlich separaten Wär
meübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher 18 entspricht dem oben
beschriebenen für Fig. 1. Auch hier wird das Wärmeübertragungsmedium 3 im
Falle hoher Abgas- und niedriger Kühlmitteltemperaturen im Abgas/Wärme
übertragungsmedium-Wärmetauscher 17 erwärmt und in den gasförmigen Zu
stand überführt. Im Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel 18 gibt das Wär
meübertragungsmedium 3 die Wärme an das Kühlmittel 4 ab und wird als Kon
densat im Wärmeübertragungsmediumkreislauf 20 dem Ausgleich- und Kon
densatbehälter 10 zugeführt. Mittels der Pumpe 22 und dem Steuerventil 15
wird das Wärmeübertragungsmedium 3 wieder in den Abgas/Wärmeübertra
gungsmedium-Wärmetauscher transportiert. Bei z. B. Überschreitung eines
vordefinierten Drucks im Wärmeübertragungsmedium 3 kann mittels der Pum
pe 22 und des Steuerventils 25 steuerungstechnisch in den Wärmeübertra
gungskreislauf 20 eingegriffen werden.
In Fig. 5 ist schematisch eine dritte Ausführungsform einer Zuheizvorrichtung 2
gezeigt. Das Grundprinzip ist dem der Zuheizvorrichtung 2 in Fig. 1 gleich.
Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der in Fig. 5
dargestellten Ausführungsform wird der Wärmetransport vom Abgas/Wärme-
Medium-Wärmetauscher 17 zum örtlich beabstandeten Wärmeübertragungs
medium/Kühlmittel-Wärmetauscher 18 mittels einer "heat pipe" 23 vollzogen.
Unter "heat pipe" 23 wird ein dünnes Rohr verstanden, an dessen Innenwän
den sich beim Betrieb Kondensat ausbildet, welches dann wieder abfließt. In
der "heat pipe" 23 ist das Volumen des Wärmeübertragungsmediums 3 aufge
nommen. Grundsätzlich können eine oder mehrere "heat pipes" an der Zuheiz
vorrichtung 2 angeordnet sein. Am Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-
Wärmetauscher 18 ist primärseitig die "heat pipe" 23 und sekundärseitig ein
Kühlmittelkreislauf 21 angeschlossen. Die "heat pipe" 23 ist im Abgas/Wärme
übertragungsmedium-Wärmetauscher 20 in einer Aufnahme 24 mit guten thermischen
Kontakt zu Abgasanlage 1 aufgenommen. Um die Aufnahme 24 ist
radial umlaufend eine Wärmedämmung 19 angeordnet.
Bei niedriger Abgastemperatur erfolgt ein geringer Wärmeübergang vom Ab
gas 9 ans Kühlmittel 4 aufgrund der fehlenden Verdampfungswirkung. Bei stei
genden Abgastemperaturen steigt dementsprechend der Wärmeübergang. Bei
hohen Kühlmitteltemperaturen bricht der Wärmeübergang aufgrund der fehlen
den Kondensationswirkung innerhalb der "heat pipe" 23 zusammen. Bei niedri
ger Kühlmitteltemperatur und hoher Abgastemperatur wird der Wärmeüber
gang aufgrund der optimalen Verdampfung und Kondensation in der "heat
pipe" 23 maximal.
Claims (10)
1. Fahrgastraumheizung eines Kraftfahrzeugs,
mit einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Kühlmittelkreislauf (21) und einer Abgasanlage (1) zum Abführen von heißem Abgas (9),
mit wenigstens einem Kühlmittel/Heizluft-Wärmetauscher im Kühlmittel kreislauf (21), von dem Heizluft dem Fahrgastraum zuführbar ist, und
mit einer Zusatzheizvorrichtung in Form wenigstens einer Abgas/Kühlmit tel-Wärmetauschvorrichtung zur Wärmeübertragung zwischen der Abgas anlage (1) und dem Kühlmittelkreislauf (21),
gekennzeichnet durch
eine Zwischen-Wärmetauschvorrichtung, die für einen indirekten, steuer baren Wärmeübergang zwischen dem Abgas (9) und dem Kühlmittel (4) einerseits mit der Abgasanlage (1) und andererseits mit dem Kühlmittel kreislauf (21) über ein Wärmeträgermedium (3) in wärmeübertragender Verbindung steht, wobei das Wärmeträgermedium (3) derart beschaffen ist, dass es bei tiefen Außentemperaturen und tiefen Kühlmitteltempera turen mit dem Bedarf für eine Zuheizung und Unterstützung der Fahrgast raumheizung flüssig ist und einen hohen Wärmeübertragungskoeffizienten mit hoher Wärmeübertragung vom Abgas (9) auf das Kühlmittel (4) aufweist und dass es bei hohen Kühlmitteltemperaturen ohne Bedarf einer Zuheizung gasförmig ist und einen kleinen Wärmeübertragungskoeffi zienten mit geringer Wärmeübertragung vom Abgas (9) auf das Kühlmittel (4) aufweist.
mit einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Kühlmittelkreislauf (21) und einer Abgasanlage (1) zum Abführen von heißem Abgas (9),
mit wenigstens einem Kühlmittel/Heizluft-Wärmetauscher im Kühlmittel kreislauf (21), von dem Heizluft dem Fahrgastraum zuführbar ist, und
mit einer Zusatzheizvorrichtung in Form wenigstens einer Abgas/Kühlmit tel-Wärmetauschvorrichtung zur Wärmeübertragung zwischen der Abgas anlage (1) und dem Kühlmittelkreislauf (21),
gekennzeichnet durch
eine Zwischen-Wärmetauschvorrichtung, die für einen indirekten, steuer baren Wärmeübergang zwischen dem Abgas (9) und dem Kühlmittel (4) einerseits mit der Abgasanlage (1) und andererseits mit dem Kühlmittel kreislauf (21) über ein Wärmeträgermedium (3) in wärmeübertragender Verbindung steht, wobei das Wärmeträgermedium (3) derart beschaffen ist, dass es bei tiefen Außentemperaturen und tiefen Kühlmitteltempera turen mit dem Bedarf für eine Zuheizung und Unterstützung der Fahrgast raumheizung flüssig ist und einen hohen Wärmeübertragungskoeffizienten mit hoher Wärmeübertragung vom Abgas (9) auf das Kühlmittel (4) aufweist und dass es bei hohen Kühlmitteltemperaturen ohne Bedarf einer Zuheizung gasförmig ist und einen kleinen Wärmeübertragungskoeffi zienten mit geringer Wärmeübertragung vom Abgas (9) auf das Kühlmittel (4) aufweist.
2. Fahrgastraumheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an
das Volumen des Wärmeübertragungsmediums (3) ein Ausgleichs- und
Kondensatbehälter (10) angeschlossen ist.
3. Fahrgastraumheizung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
dem Ausgleichs- und Kondensatbehälter (10) wenigstens ein Steuerventil
(15) in einer Behälterzuström- (11) und/oder Behälterabströmleitung (12)
zugeordnet ist.
4. Fahrgastraumheizung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Zwischen-Wärmetauschvorrichtung einen Abgas/
Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher (17) enthält, der in der
Abgasanlage (1) zwischen einem Schalldämpfer (8) und einem Katalysator
(7) angeordnet ist und das Abgasrohr mit einem Ringvolumen für das
Wärmeübertragungsmedium (3) umschließt.
5. Fahrgastraumheizung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zwischen-Wärmetauschvorrichtung einen Wärmeübertragungsmedium/
Kühlmittel-Wärmetauscher (18) enthält, der dadurch gebildet ist, dass das
Ringvolumen für das Wärmeübertragungsmedium (3) durch ein
angrenzendes Ringvolumen für das Kühlmittel (4) mit einem stirnseitigen
Kühlmitteleinströmanschluss (5) und einem gegenüberliegenden
Kühlmittelausströmanschluss (6) gebildet ist.
6. Fahrgastraumheizung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass das radial äußere Ringvolumen von einer Wärmedämmung
(19) umgeben ist.
7. Fahrgastraumheizung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher (18) in örtlichem Abstand zum Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetau scher (17) angeordnet ist und primärseitig an einen Wärmeübertragungs mediumkreislauf (20) und sekundärseitig an den Kühlmittelkreislauf (21) angeschlossen ist, und
dass in diesem Wärmeübertragungsmediumkreis (20) vorzugsweise im Rücklauf zum Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher (17) der Ausgleichs- und Kondensatbehälter (10), eine schaltbare Pumpe (22) und wenigstens ein Steuerventil (25) angeordnet sind.
dass der Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher (18) in örtlichem Abstand zum Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetau scher (17) angeordnet ist und primärseitig an einen Wärmeübertragungs mediumkreislauf (20) und sekundärseitig an den Kühlmittelkreislauf (21) angeschlossen ist, und
dass in diesem Wärmeübertragungsmediumkreis (20) vorzugsweise im Rücklauf zum Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauscher (17) der Ausgleichs- und Kondensatbehälter (10), eine schaltbare Pumpe (22) und wenigstens ein Steuerventil (25) angeordnet sind.
8. Fahrgastraumheizung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher (18) in örtlichem Abstand zum Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetau scher (17) angeordnet ist und primärseitig mittels wenigstens einer "heat pipe" (23) mit dem Volumen für das Wärmeübertragungsmedium (3) des Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauschers (17) verbunden ist, und
dass der Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher (18) se kundärseitig an den Kühlmittelkreislauf (21) angeschlossen ist.
dass der Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher (18) in örtlichem Abstand zum Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetau scher (17) angeordnet ist und primärseitig mittels wenigstens einer "heat pipe" (23) mit dem Volumen für das Wärmeübertragungsmedium (3) des Abgas/Wärmeübertragungsmedium-Wärmetauschers (17) verbunden ist, und
dass der Wärmeübertragungsmedium/Kühlmittel-Wärmetauscher (18) se kundärseitig an den Kühlmittelkreislauf (21) angeschlossen ist.
9. Fahrgastraumheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Druck im Wärmeübertragungsmedium-System vorzugs
weise am Ausgleichs- und Kondensatbehälter (10) erfassbar und für eine
geeignete Siedetemperatur einstellbar ist.
10. Fahrgastraumheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, dass als Wärmeübertragungsmedium (3) Wasser oder ein Was
ser-Frostschutzmittel-Gemisch verwendet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10155210A DE10155210C2 (de) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | Fahrgastraumheizung eines Kraftfahrzeugs |
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---|---|---|---|
DE10155210A DE10155210C2 (de) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | Fahrgastraumheizung eines Kraftfahrzeugs |
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DE10155210A Expired - Fee Related DE10155210C2 (de) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | Fahrgastraumheizung eines Kraftfahrzeugs |
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Families Citing this family (3)
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US9228760B2 (en) * | 2012-04-27 | 2016-01-05 | Mac, Inc. | Flameless heating system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19500476A1 (de) * | 1995-01-10 | 1996-07-11 | Schatz Thermo Gastech Gmbh | Verfahren zur Heizung eines aus einem Verbrennungsmotor und einer von diesem angetriebenen Maschine bestehenden Systems |
-
2001
- 2001-11-09 DE DE10155210A patent/DE10155210C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19500476A1 (de) * | 1995-01-10 | 1996-07-11 | Schatz Thermo Gastech Gmbh | Verfahren zur Heizung eines aus einem Verbrennungsmotor und einer von diesem angetriebenen Maschine bestehenden Systems |
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Publication number | Publication date |
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DE10155210A1 (de) | 2003-05-28 |
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