DE2412744A1

DE2412744A1 - Anordnung zum beheizen eines fahrzeuginnenraumes

Info

Publication number: DE2412744A1
Application number: DE2412744A
Authority: DE
Inventors: Martin Kroener
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1974-03-16
Filing date: 1974-03-16
Publication date: 1975-09-18
Also published as: CA1011313A; FR2263903A1; SE7502907L

Description

J. Eberspächer 73 Esslingen/N., den 15. März 1974

Eberspächerstraße 24

Anordnung zum Beheizen eines Fahrzeuginnenraumes

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Beheizen eines Fahrzeuginnenraum.es und zur wahlweisen Vorwärmung des Fahrzeugmotors für Fahrzeuge mit wassergekühltem Motor mit einer motorunabhängigen Heizung sowie einem Wärmeübertrager zur Übertragung der in der motorunabhängigen Heizung und der im Fahrzeugmotor erzeugten Wärme in das Fahrzeuginnere.

Es ist bereits eine Vielzahl von Anmeldungen zur Beheizung des Fahrzeuginnenraumes bei Fahrzeugen mit luftgekühltem bzw. wassergekühltem Motor bekannt. Diese mit motorunabhängigen Heizgeräten versehenen Anordnungen arbeiten als reine Zusatzheizungen. Bei den bekannten Ausführungen wird Heizluft in dem Heizgerät auf eine erforderliche Temperatur gebracht und diese Heizluft sodann dem Fahrzeuginnenraum zugeführt.

Es sind auch bereits Anordnungen bei Fahrzeugen mit wassergekühltem Motor bekanntgeworden, bei denen ein motorunabhängiges Heizgerät in dem Kühlwasserkreislauf des Motors angeordnet ist. In diesem Falle wird das Kühlwasser des Motors aufgeheizt und in einem dem fahrzeugeigenen Wärmetauscher die Wärme an das Fahrzeuginnere abgegeben, meistens, indem es mit einem Gebläse im Wasser/ Luft-Warmetausch dem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird. Bei diesen bekannten Anordnungen dient die motorunabhängige Heizung jedoch zunächst einmal dazu, den Motor vorzuwärmen, um so vorzugsweise im kalten Regionen ein schnelleres Anspringen des Motors zu erreichen.

Bei den bekannten Anordnungen wird erst, nachdem der Motor auf die entsprechende Temperatur gebracht wird, eine Umschaltung vorgenommen,

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so daß erst in zweiter Linie der Fahrzeuginnenraum aufgeheizt werden kann. Mit den bekannten Schaltungen ist es nicht möglich, zunächst den Fahrzeuginnenraum aufzuheizen und sodann oder parallel hierzu den Motor vorzuwärmen. So beschreibt zum Beispiel die US-Patentschrift 2 895 678 eine Anordnung, bei der die motorunabhängige Heizung immer an den Kreislauf angeschlossen ist, wobei der Wasserkreislauf grundsätzlich über den Motor läuft. Bei dieser bekannten Anordnung wird auch zunächst und grundsätzlich der Motor vorgeheizt und nach Erreichen einer bestimmten Temperatur erst schließt ein thermostatisch gesteuertes Ventil, so daß es zu einer Raumheizung kommt. Die eigentliche Aufgabe einer Zusatzheizung ist hierbei nicht erfüllbar, d.h. der Raum selbst kann nicht geheizt werden, ohne daß der Motor ebenfalls geheizt wird. Eine weitere bekannte Anordnung der gattungsgemäßen Art beschreibt die DT-OS 1 935 840. Bei dieser Anordnung erfolgt eine einfache Steuerung der Motorvorwärmung und der Fahrzeugraumheizung in der Art, daß ebenfalls der Motor vorgeheizt wird und erst nachdem der Motor die Betriebstemperatur erreicht hat, findet eine Aufheizung des Fahrgastraumes statt. Bei dieser bekannten Anordnung ist vorgesehen, daß nach Erreichen der Betriebstemperatur des Motors auch der Heizungskreis lauf umgeschaltet werden kann, so daß erst dann eine ausschließliche Beheizung des Fahrgastinnenraumes erfolgt. Es ist ferner in dieser Vorveröffentlichung beschrieben, daß die Heizung ganz aus dem Kreislauf geschaltet werden kann, so daß die Aufheizung des Fahrzeuginnenraumes ausschließlich mit der Motorwärme bewirkt wird.

Alle diese bekannten Anordnungen haben jedoch den erheblichen Nachteil, daß die Aufheizung des Fahrzeuginnenraumes erst in zweiter Linie erfolgt. Dabei ist der Nachteil darin zu sehen, daß zu dem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug betriebsbereit ist bei kalter Witterung die Scheiben noch nicht eis- und beschlagfrei sind, so daß ein gefahrloses Beginnen der Fahrt nicht möglich ist. Bei diesen bekannten Anordnungen muß daher zunächst einmal abgewartet werden, bis nach der erfolgten Motorvorr wärmung auch der Fahrgastinnenraum die nötige Temperatur hat. Bei diesen Anordnungen geht damit neben Zeit auch Brennstoff verloren, durch die Nacheinanderfolge der beiden Beheizungsvorgänge. Wichtiger 74 03 15 - 3 -

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als zunächst die Motorvorwärmung zu erreichen, erscheint es vielmehr, zunächst den Fahrzeuginnenraum zu beheizen um die Scheiben eis- und beschlagfrei zu erhalten und erst sodann die Motorvorwärmung vorzunehmen. Das hat insbesondere den Vorteil, daß bei Temperaturen, die zwar die Scheiben anlaufen lassen, aber dem Motor keine Startschwia*igkeiten . böen, sofort mit der Fahrt begonnen werden kann, ohne daß erst die Tätigkeit des Heizgerätes zur Motorvorwärmung abgewartet werden muß.

Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Heizeinrichtung für Fahrzeuge mit wassergekühltem Motor zu schaffen, bei welcher zunächst möglichst schnell der Fahrzeuginnenraum aufgeheizt und damit die Scheiben eis- und beschlagfrei geschaffen werden und mit . welcher sodann eine Motorvorwärmung erreicht wird, wobei außerdem bei laufendem Motor auch die motorunabhängige Heizung als echtes Heizaggregat beigeben werden kann, d. h. , unabhängig von der Wärmeerzeugung des Motors soll der Fahrgastinnenraum über die motorunabhängige Heizung beheizt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß parallel zu dem Fahrzeugmotor und dem Wärmeübertrager ein Rückschlagventil sowie ein Thermostat und in einem Bypass zwischen dem Thermostaten und der vom Motor zu dem Wärmeübertrager führenden Leitung die motorunabhängige Heizung angeordnet ist, wobei bei der Einmündungsstelle der von dem Motor unabhängigen Heizung in die vom Fahrzeugmotor zum Wärmeübertrag führende Leitung ein weiteres Rückschlagventil angeordnet ist. Mit dieser Anordnung wird in besonders einfacher und betriebssicherer Weise unter Verwendung von betriebssicheren Mitteln erreicht, daß die gestellte Aufgabe ohne zusätzlichen Aufwand gelöst werden kann. Die Lösung trägt damit wesentlich zur Sicherheit in der Benutzung des Fahrzeuges bei. Um sicherzustellen, daß bei kaltem Motor und nicht in Betrieb befindlicher Heizung und bei sofort erfolgendem Anfahren des Fahrzeuges nicht aus dem Kühlkreislauf der Heizung Kühlwasser abgesaugt wird, ist gemäß einer Weiterführung der Erfindung vorgesehen, daß vor dem Thermostaten ein weiteres Rückschlagventil angeordnet ist.

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Mit der erfindungs gemäß en Anordnung ist es möglich, das dem Fahrzeugwärmetauscher zugeführte Wasser möglichst rasch und bei großer Durchlaufmenge hochzuheizen und daß erst nach Erreichen eines bestimmten Temperaturwertes Wärmeanteile dem Fahrzeugmotor zugeführt werden. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß das Heizgerät im Nebensdaluß zum Kühlwasserkreislauf liegt und damit die vom Motor geförderte Wassermenge bei abgeschaltetem Heizgerät nicht gedrosselt ist.

Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung sind anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben. Die Zeichnung zeigt den Kühlwasserkceislauf eines Fahrzeuges mit wassergekühltem Motor und die in dem Kreislauf angeordnete motorunabhängige Heizung.

Der Motor kühlkreislauf besteht aus dem Motor 8, der Pumpe 9 und einem T-Stück 13 sowie den Leitungen 21, 22, 23,24 und 25. Dabei wird das im Motor 8 aufgeheizte Kühlwasser über die Leitung 25 zu dem T-Stück 13 und von dort über die Leitung 24 zu dem Thermostaten 12 geleitet. Solange das Kühlwasser eine vorgegebene Temperatur nicht erreicht hat, wird es über die Leitung 23 und 22 der Pumpe 9 und von dort über die Leitung 21 dem Motor 8 wieder zugeführt. Sobald an dem Thermostaten 12 die vorgegebene Temperatur, in der Regel zwischen 70 und 80 C erreicht ist, wird das Kühlwasser über die Leitung 26 dem Fahrzeugkühler 11 zugeführt. Dort gibt es Wärme ab und gelangt über die Leitung 27, 22 wieder zur Pumpe 9 und von dort zum Motor 8.

Bei dieser Anordnung ist eine Aufheizung des Fahrgastraumes mittels der Motorwäfcme möglich. Hierzu ist der Wärmeübertrager 5 mit dem Gebläse 18 in dem erweiterten Kreislauf angeordnet. In diesem Fall geht der Kreislauf über die Leitungen 28, 29, 30, 31 und 32. Auch dieser Kreislauf ist bei allen Fahrzeugen mit wassergekühltem Motor bekannt. In diesem Kreislauf ist nun die motorunabhängige Heizung 1 angeordnet und kann wahltweise zu- oder abgeschaltet werden. Die Aufheizung des über die Leitung 34 dem Heizgerät 1 zugeführten Wassers erfolgt im

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Gegenstrom. Daher tritt das Wasser über die Leitung 34 in das Heizgerät ein, wird über eine Überbrückungsleitung 36 dem Heizteil zugeführt und verläßt die Heizung über die Leitung 37. Die zugehörigen Stutzen sind mit 14, 15, 16 und 17 bezeichnet.

Erfindungs gemäß ist nun parallel zwischen dem Pahrzeugmotor und dem Wärmetauscher 5 ein Thermostat 2 und in einem Bypass zwischen dem Thermostat 2 und der zu dem Wärmeübertrager 5 führenden Leitung 30 die motorunabhängige Heizung 1 angeordnet, wobei vor der Einmündungsstelle der von der Heizung 1 kommenden Leitung 37 in die zum Wärmeübertrager führende Leitung 30 ein weiteres Rückschlagventil 6 vor einem T-Stück 10 - oder mit diesem baulich vereinigt - angeordnet.

In einer weiteren Ausgestaltung kann ferner ein weiteres Rückschlagventil 3 vor dem Thermostaten 2 in der Leitung 33 angeordnet sein. Die Leitung zwischen dem Thermostaten 2 und dem T-Stück 7 ist mit 35, die weiterführende Leitung zu dem Rückschlagventil 6 mit 2Θ bezeichnet. Das zusätzliche Rückschlagventil 3 verhindert bei laufendem Motor ein Absaufen von Kühlwasser aus der Heizung 1 beim Anfahren, d. h. bei kaltem Motor und kalter Heizluft. Dieser Pail könnte eintreten, wenn das Fahrzeug sofort startet. Hierbei ist der Thermostateintritt ( Thermostat 2 ) zu und der Austritt offen. Bei steigender Temperatur wechseln diese Stellungen. Bei kaltem Kühlwasser fördert das eingeschaltete Heizgerät 1 war^mes Wasser über ein T-Stück 10, das nach dem Rückschlagventil 6 angeordnet ist zum Wärmetauscher 5, wo unabhängig von der Einstellung des zugehörigen Gebläses 18 Wärme für die Fahrzeuginnenraumaufheizung entnommen wird. Die Restwärme wird über das T-Stück 4 und über das Rückschlagventil 3 in .Abhängigkeit von der Ansprechtemperatur des Thermostaten 2 dem Heizgerät 1 wieder zugeführt. Ist dieser Kreislauf bis auf Soll-Temperatur hochgeheizt, so schließt der Thermostat 2 den Zulauf aus der Richtung des Rückschlagventils 3 und öffnet in Richtung auf das T-Stück 7. - Es wird also dann der Wasserkreislauf von Wärmeübertrager 5 über das T-Stück 4 zur Motorpumpe 9 und den Motor 8 geführt, der durch die Restwärme ·

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aufgeheizt wird und das Wasser über ein T-Stück 7 und den Thermostat 2 dem Heizgerät 1 wiederum zuführt. Wird der Motor ohne Heizung 1 betrieben, so verhindert das Rückschlagventil 3, das wahlweise angeordnet ist, einen Kurzschluß vor dem Wärmetauscher.

Es hat sich gezeigt, daß mit dieser sehr einfachen und betriebssicheren Anordnung eine sehr schnelle Aufheizung des Fahrzeuginnenraumes erreicht werden kann, so daß das Fahrzeug ohne wesentliche zeitliche Verzögerung mit beschlagfreien Scheiben in Betrieb gesetzt werden kann. Bei besonders, tiefen Temparaturen kann auch anschließend der Motor vorgewärmt werden, wobei die Gesamtzeit wesentlichg geringer ist, als wenn erst der Motor vorgewärmt und sodann der Innenraum aufgeheizt wird. Wie Versuche gezeigt haben, kann eine Aufheizung auf zum Beispiel S5 ( gemessen an der Defroster-Düse links) gegenüber den bekannten Anordnungen in etwa einem Drittel der Zeit erfolgen. (-/6 Minuten zu 2,sMinuten).

Auch lassen sich wesentlich höhere Temperaturen für die Aufheizung des Innenraum es erreichen.

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Claims

1208 D Patentansprüche

1.^Anordnung zum Beheizen eines Fahrzeuginnenraumes -und zur wahlweisen Vorwärmung des Fahrzeugmotors für Fahrzeuge mit wassergekühltem Motor mit einer motorunabhängigen Heizung sowie einem Wärmeübertrager zur Übertragung der in der motorunabhängigen Heizung und der im Fahrzeugmotor erzeugten Wärme in den Fahrzeuginnenraum, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Fahrzeugmotor (8) und dem Wärmeübertrager (5) ein Thermostat (2) und in einem Bypass zwischen dem Thermostaten

(2) und der vom Motor (8) zu dem Wärmeübertrager (5) führenden Leitung die motorunabhängige Heizung (1) angeordnet ist, wobei vor der Einmündungsstelle der Leitung (35) in. die Leitung (30) ein weiteres Rückschlagventil (6) angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Thermostaten (2) ein weiteres Rückschlagventil

(3) angeordnet ist.

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