DE102018202257A1 - Wärmespeicher für ein Kfz - Google Patents

Wärmespeicher für ein Kfz Download PDF

Info

Publication number
DE102018202257A1
DE102018202257A1 DE102018202257.7A DE102018202257A DE102018202257A1 DE 102018202257 A1 DE102018202257 A1 DE 102018202257A1 DE 102018202257 A DE102018202257 A DE 102018202257A DE 102018202257 A1 DE102018202257 A1 DE 102018202257A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
heat storage
insulation
pcm
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018202257.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Luboslav Kollár
Guillaume Hebert
Jiri Bazala
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanon Systems Corp
Original Assignee
Hanon Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hanon Systems Corp filed Critical Hanon Systems Corp
Priority to DE102018202257.7A priority Critical patent/DE102018202257A1/de
Priority to KR1020190015037A priority patent/KR102184192B1/ko
Publication of DE102018202257A1 publication Critical patent/DE102018202257A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/005—Controlling temperature of lubricant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/02—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/02—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating
    • F01M5/021—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/08—Arrangements of lubricant coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F02N19/04—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
    • F02N19/10—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of engine coolants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P2011/205—Indicating devices; Other safety devices using heat-accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2037/00—Controlling
    • F01P2037/02—Controlling starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/04—Lubricant cooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/16—Outlet manifold
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2270/00—Thermal insulation; Thermal decoupling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

Ein Wärmespeicher (10) für ein Kfz weist ein Phasenwechselmaterial (5) als Wärmespeichermedium und eine Isolierung auf, die zumindest eine von dem Wärmespeichermedium abgegrenzte Phasenwechselmaterial-Schicht (2) aufweist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft einen Wärmespeicher für ein Kfz.
  • In Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren werden Wärmespeicher verwendet, um bei einem Kaltstart des Motors die gespeicherte Wärme zur schnelleren Erwärmung des Motors zu verwenden, und dadurch den Kraftstoffverbrauch in diesem Betriebszustand zu verringern. Zu diesem Zweck wird dem Abgas entzogene Wärme über einen Zeitraum von bis zu 16 Stunden in einem Wärmespeicher gespeichert und zu gegebener Zeit an den Motor abgegeben. Eine besondere Herausforderung bietet hierbei die Notwendigkeit, über den genannten Zeitraum die gespeicherte Wärme durch eine geeignete Isolierung daran zu hindern, in die Umgebung zu entweichen. An die Isolierung und den Wärmespeicher insgesamt wird ferner die Anforderung gestellt, möglichst platzsparend ausgeführt zu sein.
  • STAND DER TECHNIK
  • Als Vorbenutzungsgegenstände sind Wärmespeicher bekannt, die eine Isolierung mit einem Aerogel aufweisen. Diese sind vergleichsweise einfach ausgeführt und mit wenig Aufwand herstellbar und weisen darüber hinaus einen hohen Temperaturwiderstand auf. Die Isolierungseigenschaften sind jedoch begrenzt und führen zu vergleichsweise dicken Isolierungen. Dies wird durch sogenannte Vakuumpaneele verringert, die beispielsweise mit dem Aerogel gefüllt sein können und eine verbesserte Isolierung bieten und/oder einen verringerten Platzbedarf benötigen. Der Temperaturwiderstand ist jedoch vergleichsweise gering. Ein derartiges Vakuumpaneel ist beispielsweise in der US 6 863 949 A beschrieben.
  • Schließlich gibt es Lösungen mit einer Vakuumisolierung zwischen zwei Gehäuseschalen, die grundsätzlich die besten Isoliereigenschaften aufweist, jedoch nur aufwendig herzustellen ist und darüber hinaus für einen Wärmespeicher, der die Wärme im Bereich von 12 bis 16 Stunden speichert, nicht geeignet ist.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Wärmespeicher zu schaffen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1.
  • Demzufolge weist ein Wärmespeicher für ein Kfz zum einen ein Phasenwechselmaterial (Phase Change Material, PCM) als Wärmespeichermedium und eine Isolierung auf, die zumindest eine Schicht PCM aufweist. Hierdurch wird zum einen die Wärmespeicherkapazität des Systems insgesamt erhöht. Die zusätzliche, äußere PCM-Schicht verbessert somit die „Wärmeträgheit“ der Isolierung und absorbiert beispielsweise Wärme, die ohne die erfindungsgemäße Lösung durch die Isolierung hindurch an die Umgebung abgegeben würde. Hierbei stellt sich über die Dicke der Isolierung eine Temperaturverteilung ein, welche über die innerste Isolierschicht eine Temperaturverringerung von etwa 140 auf 80°C aufweist. Über das in der Isolierschicht enthaltene PCM bleibt die Temperatur im Wesentlichen konstant, da das PCM die übertragene Wärme im Wesentlichen speichert. Im Bereich der äußersten Isolierschicht erfolgt der Temperaturabfall von etwa 80°C auf Umgebungstemperatur. Die Verringerung der Temperatur zur Außenseite hin ermöglicht darüber hinaus eine äußere Isolierung aus einem Vakuumisolierpaneel, wodurch insgesamt der Wärmewiderstand verbessert wird, und gleichzeitig ein geringer Platzbedarf auftritt. Es wird insbesondere erwartet, dass die Anforderungen an die Wärmespeicherung mit einer Gesamtdicke der Isolierung von etwa 25 mm erreicht werden, während mit herkömmlichen Isoliersystemen etwa 80 mm erforderlich sind, so dass über die Gesamtdicke des Systems mit allseitiger Isolierung 110 bis 120 mm eingespart werden können.
  • Allgemein kann die Erfindung in einem Wärmespeicher mit einer Isolierung mit drei Schichten gesehen werden, die nicht notwendigerweise eine PCM-Schicht aufweisen müssen. Vielmehr sind im Rahmen dieses Grundgedankens der Erfindung beliebige Kombinationen der vorangehend und nachfolgend beschriebenen Schichten der Isolierung möglich.
  • Bevorzugte Weiterbildungen sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
  • Bevorzugt weist die Isolierung zumindest eine Schicht eines Aerogels auf, insbesondere an der Innenseite, d. h. zu dem PCM und/oder den Leitungen für Kühlmittel, die das PCM zur Abgabe von Wärme an das PCM umströmen. Durch diese innerste Isolierung aus einem Aerogel wird die Temperatur des PCM, die bis zu 140°C erreichen kann, auf etwa 80°C abgesenkt, so dass ein erster signifikanter Schritt zur Umgebungstemperatur, die an der Außenseite des Wärmespeichers herrscht, erreicht ist. Zu der inneren Isolierung aus einem Aerogel sei erwähnt, dass diese durch ein Vakuumpaneel ersetzt werden kann, wenn ein Vakuumpaneel gewählt wird, das den an der Innenseite herrschenden Temperaturen widerstehen kann.
  • Außerhalb der erfindungsgemäßen, zusätzlichen PCM-Schicht ist bevorzugt ein Vakuumisolationspaneel oder -isolierungspaneel, nachfolgend als Vakuumpaneel bezeichnet, vorhanden, das in vorteilhafter Weise genutzt werden kann, da es maximal etwa 80°C widerstehen kann, jedoch eine derartige Temperatur durch den vorangehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Aufbau an der Innenseite des Vakuumpaneels bereits erreicht wird. Das äußerste Vakuumpaneel sorgt in vorteilhafter Weise und bei geringem Platzbedarf für eine gute Isolierung, so dass Wärme über den oben genannten Zeitraum gespeichert werden kann. Bei einem Vakuumisolationspaneel handelt es sich im Wesentlichen um ein Isolierungsmaterial, das in einer vakuumierten Hülle eingeschlossen ist.
  • Bevorzugt ist das äußerste Vakuumpaneel gefüllt, vorzugsweise mit einem Aeorogel.
  • Der beschriebene, besonders geringe Platzbedarf kann insbesondere durch bevorzugte Ausführungsformen erreicht werden, bei denen die innerste Aerogelschicht eine Dicke von 13 bis 17 mm, bevorzugt etwa 15 mm und/oder das äußerste Vakuumpaneel eine Dicke von 4 bis 6 mm, bevorzugt etwa 5 mm aufweist, und die Gesamtdicke der Isolierung 20 bis 30 mm, bevorzugt etwa 25 mm beträgt.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend wird ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
    • 1 zeigt schematisch die Anordnung eines Wärmespeichers in einem Wärmemanagementsystem eines Verbrennungsmotors.
    • 2 zeigt schematisch eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Wärmespeichers.
    • 3 zeigt den Temperaturverlauf über die Dicke der Isolierung des erfindungsgemäßen Wärmespeichers.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Wie in 1 dargestellt ist, ist einem Verbrennungsmotor 14 ein Kompressor 16 vorgeschaltet, und das von dem Verbrennungsmotor 14 abgegebene Abgas wird zunächst durch eine Abgasturbine 18 und nachfolgend durch einen Katalysator 20 geführt. Um zu verhindern, dass Keramikteilchen, die den Katalysator 20 verlassen können, mit rückgeführtem Abgas auf die Frischluftseite gelangen, ist dem Katalysator 20 ein Filter 22 nachgeschaltet, der in sämtlichen Betriebszuständen aktiv ist.
  • Durch den Verbrennungsmotor 14 führt zum einen ein Ölkreislauf 24, und zum anderen ein Kühlmittelkreislauf 26. Der Ölkreislauf 24 ist durch einen Öl-Kühlmittel-Wärmetauscher 28 geführt. Der Kühlmittelkreislauf 26 weist zum einen ein Ventil 26 auf, das den Kühlmittelstrom durch einen Radiator 28 führen kann, um in einem Betriebszustand, in dem der Verbrennungsmotor 14 gekühlt werden muss, Wärme abzuführen. Durch ein weiteres Ventil 30 kann der Kühlmittelstrom durch den Wärmespeicher 10 oder einen Abgas-Kühlmittel-Wärmetauscher 32 geführt werden.
  • Bei kaltem Motor wird ein Aufwärmen des Motors dadurch unterstützt, dass das Kühlmittel durch geeignete Stellung des Ventils 26 an dem Radiator 28 vorbei und durch geeignete Stellung des Ventils 30 durch den Wärmespeicher 10 geführt wird, um den Motor schnell zu erwärmen.
  • Nach einer ersten Phase wird das Ventil 30 derart umgestellt, dass das Kühlmittel nicht mehr durch den Wärmespeicher 10 geführt wird, der zu diesem Zeitpunkt seine gespeicherte Wärme typischerweise bereits abgegeben hat. Nunmehr wird das Kühlmittel durch den Wärmetauscher 32 geführt, um dort Wärme von dem Abgas aufzunehmen. Zusätzlich nimmt das durch den Wärmetauscher 28 geführte Öl Wärme auf. Hierbei sorgt eine entsprechende Stellung des Ventils 34 dafür, dass die gesamte Abgaswärme für die Erwärmung sowohl des Kühlmittels als auch des Öls genutzt werden kann.
  • Wenn der Motor ausreichend erwärmt ist, ist eine Kühlung des Öls erforderlich, was in dem Wärmetauscher 28 erfolgt, der die dem Öl entzogene Wärme nunmehr an den Wärmespeicher 10 abgibt. Die Wärme des Kühlmittels kann durch entsprechende Stellung des Ventils 26 über den Radiator 28 abgegeben werden. Mit 36 ist ergänzend das oben beschriebene Abgaswärme-Management-Modul bezeichnet.
  • Wie in der 2 zu erkennen ist, weist der erfindungsgemäße Wärmespeicher 10 innen ein PCM 5 als Wärmespeichermedium auf, das von Kühlmittel umströmt wird, das durch einen Einlass 6 in die hierfür vorgesehenen Leitungen gelangt, und diese durch einen Auslass 7 verlässt, nachdem es Wärme an das PCM 5 abgegeben hat. Außerhalb eines Gefäßes 4, das die Leitungen und/oder das PCM umschließt, ist eine innere Isolierschicht 1 mit einem Aerogel vorgesehen, außerhalb dessen die erfindungsgemäße PCM-Schicht 2 vorgesehen ist. Die Außenseite wird durch ein Vakuumisolationspaneel 3 gebildet.
  • Mit anderen Worten ist die Aerogel-Schicht 1 in Berührung mit dem Gefäß 4, und/oder den Leitungen, und/oder dem PCM 5. Zwischen der Aerogel-Schicht 1 und der PCM-Schicht 2 kann eine dünne Materialschicht zur Abgrenzung vorgesehen sein, und zur Außenseite hin ist die PCM-Schicht 2 in Berührung mit dem Vakuumisolationspaneel 3, insbesondere dessen innenseitiger Hülle.
  • Wie in 3 dargestellt, ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Wärmespeicher über die Dicke der Isolierung ein Temperaturverlauf, bei dem die Temperatur über die innerste Isolierschicht 1 von etwa 140° auf etwa 80° sinkt. Diese Isolierschicht kann beispielsweise eine Dicke von etwa 1,5 cm aufweisen. Über das in der Isolierschicht enthaltene PCM 2, das beispielsweise eine Dicke von 0,5 cm aufweisen kann, bleibt die Temperatur im Wesentlichen konstant, da das PCM die übertragene Wärme im Wesentlichen speichert. Im Bereich der äußersten Isolierschicht 3, die beispielsweise eine Dicke von 0,5 cm aufweisen kann, sinkt die Temperatur von etwa 80° auf Umgebungstemperatur.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6863949 A [0003]

Claims (7)

  1. Wärmespeicher (10) für ein Kfz, mit einem Phasenwechselmaterial (5) als Wärmespeichermedium und einer Isolierung, die zumindest eine von dem Wärmespeichermedium abgegrenzte Phasenwechselmaterial-Schicht (2) aufweist.
  2. Wärmespeicher für ein Kfz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung zumindest eine Schicht Aerogel (1) aufweist.
  3. Wärmespeicher für ein Kfz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung zumindest ein Vakuumisolationspaneel (3) aufweist.
  4. Wärmespeicher für ein Kfz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuumisolationspaneel gefüllt ist, vorzugsweise mit einem Aerogel.
  5. Wärmespeicher für ein Kfz nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aerogelschicht eine Dicke von 13 bis 17 mm aufweist.
  6. Wärmespeicher für ein Kfz nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuumisolierungspaneel eine Dicke von etwa 4 bis 6 mm aufweist.
  7. Wärmespeicher für ein Kfz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung eine Gesamtdicke von etwa 20 bis 30 mm aufweist.
DE102018202257.7A 2018-02-14 2018-02-14 Wärmespeicher für ein Kfz Pending DE102018202257A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018202257.7A DE102018202257A1 (de) 2018-02-14 2018-02-14 Wärmespeicher für ein Kfz
KR1020190015037A KR102184192B1 (ko) 2018-02-14 2019-02-08 자동차용 축열기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018202257.7A DE102018202257A1 (de) 2018-02-14 2018-02-14 Wärmespeicher für ein Kfz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018202257A1 true DE102018202257A1 (de) 2019-08-14

Family

ID=67400100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018202257.7A Pending DE102018202257A1 (de) 2018-02-14 2018-02-14 Wärmespeicher für ein Kfz

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102184192B1 (de)
DE (1) DE102018202257A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3725163A1 (de) * 1987-07-29 1989-02-16 Schatz Oskar Waermespeicher, insbesondere latentwaermespeicher fuer durch motorabwaerme gespeiste kraftfahrzeugheizungen
DE19527465C2 (de) * 1995-07-27 1998-09-17 Zae Bayern Zerlegbarer, thermisch isolierender Behälter, insbesondere für einen Latentwärmespeicher oder für eine Kühlbox
DE10043533A1 (de) * 2000-09-05 2002-03-28 Roland Sailer Wärmespeicher
US6863949B2 (en) 2000-08-03 2005-03-08 Va-Q-Tec Ag Foil-enveloped evacuated thermal insulation elements
DE202008002781U1 (de) * 2008-02-27 2008-07-24 Krah, Benjamin PCM-KFZ-Abgaswärmespeicher zur Anbindung an häusliche Warmwasser- und Heizsysteme
US20110147391A1 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 Jacob Corder Cascading series of thermally insulated passive temperature controlled containers
US20160332799A1 (en) * 1997-04-07 2016-11-17 J. Bruce Kolowich Thermal receptacle with phase change material

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102135646B1 (ko) * 2014-07-18 2020-07-21 한온시스템 주식회사 자동차의 배기열 축열장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3725163A1 (de) * 1987-07-29 1989-02-16 Schatz Oskar Waermespeicher, insbesondere latentwaermespeicher fuer durch motorabwaerme gespeiste kraftfahrzeugheizungen
DE19527465C2 (de) * 1995-07-27 1998-09-17 Zae Bayern Zerlegbarer, thermisch isolierender Behälter, insbesondere für einen Latentwärmespeicher oder für eine Kühlbox
US20160332799A1 (en) * 1997-04-07 2016-11-17 J. Bruce Kolowich Thermal receptacle with phase change material
US6863949B2 (en) 2000-08-03 2005-03-08 Va-Q-Tec Ag Foil-enveloped evacuated thermal insulation elements
DE10043533A1 (de) * 2000-09-05 2002-03-28 Roland Sailer Wärmespeicher
DE202008002781U1 (de) * 2008-02-27 2008-07-24 Krah, Benjamin PCM-KFZ-Abgaswärmespeicher zur Anbindung an häusliche Warmwasser- und Heizsysteme
US20110147391A1 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 Jacob Corder Cascading series of thermally insulated passive temperature controlled containers

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190098702A (ko) 2019-08-22
KR102184192B1 (ko) 2020-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60112279T2 (de) Fahrzeug- temperaturregulierungssystem mit wärmepumpe
DE102015113485B4 (de) Split-Cooling-Verbrennungsmotor-Kühlsystem mit Thermostat
DE102017111340B4 (de) System zum Erwärmen eines Motors mit einem Motorkühlmittelsystem und einem Wärmepumpensystem
DE102009039814A1 (de) System und Verfahren zum Kühlen mindestens einer Wärme erzeugenden Einrichtung in einem Flugzeug
DE102015111407A1 (de) Kühlsystem für ein Fahrzeug
DE102014116707A1 (de) Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung mit eingebautem Ventilaktuator
DE102019132494A1 (de) Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102013114146A1 (de) Turbolader
DE202010003049U1 (de) Vorrichtung zur Abgaswärmenutzung
EP1266779B1 (de) Fahrzeug-Kühlkreislauf für die Kühlung einer temperaturerhöhenden Einrichtung mittels eines Kuhlmittels
DE102018215431A1 (de) Kühlmittel-steuerventileinheit und kühlsystem mit derselben
DE102010033125A1 (de) Wärmetauschereinrichtung
EP3366502B1 (de) Klimaanlage für ein fahrzeug
DE102013017276A1 (de) Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen
DE102016120206B4 (de) Wassergekühltes ladeluftkühlersystem, das ein klimaanlagensystem verwendet, und steuerverfahren desselben
DE102018202257A1 (de) Wärmespeicher für ein Kfz
DE102014108542B4 (de) Verbrennungsmotorsystem mit Turbolader
DE102018112057A1 (de) Kühlkreislauf für die direkte Kühlung von spannungsführenden Bauteilen elektrischer Komponenten eines Fahrzeugs mit Kühlflüssigkeit
DE2149819A1 (de) Kaeltemaschine fuer die kuehlung des innenraumes von kraftfahrzeugen
DE102013226420A1 (de) Entlüftungsventil und Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine
DE102017206327B4 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug mit einem Kältemittelkreislauf zur Aufnahme bzw. Abgabe von Wärme
DE102014209274A1 (de) Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Abwärmesammelgehäuse, Verfahren zum Nutzen eines Teils der von einem Verbrennungsmotor abgegebenen Wärme sowie Stationäre Anordnung, insbesondere Blockheizkraftwerk
DE102017010274A1 (de) Batterieanordnung für ein Fahrzeug
DE102019112192B4 (de) Vorrichtung zur aktiven Reduzierung des Kühlmittelvolumens für Automobilanwendungen
DE102013218164B4 (de) Ladeluftkühler

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication