DE3514198A1 - Einrichtung zum beheizen des fahrgastraumes eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

durch das beschriebene System gefördert. Sie durchströmt dabei den Wärmetauscher 14, in welchem die dem nicht dargestellten Fahrgastraum zugeführte Luft erwärmt wird. Danach gelangt die Flüssigkeit über das Ventil 16 und den Leitungszweig 20 zum Kühler 22, wo ihr weitere Wärme entzogen wird. Schließlich wird die Kühlflüssigkeit, entsprechend heruntergekühlt, wieder einem im Motorgehäuse befindlichen Kühlsystem zugeführt. In Flußrichtung (Pfeil 28) vor dem Wärmetauscher i't ist an den Heizzweig 12 ein Umgehungszweig 3^ an Jt α t 'ossen, der ebenfalls zum Ventil 16 führt.

D-°. <\usbildung des Ventils 16 ist insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich. Es weist ein Gehäuse 32 auf, in dem der Elektromagnet 18 untergebracht ist. Der Anker 34 des Elektromagneten 18 ist mit einem stangenförmigen Glied 36 fest verbunden, das aus dem Elektromagneten 18 austritt und in eine Ventilkammer 38 ragt. Das Ventil 16 weist drei Anschlußstutzen 40,42 und 44 auf, die mit dem Kühlflüssigkeitskreislauf verbunden sind. An den ersten Anschluß 40 des Ventils 16 ist der Heizzweig 12 angeschlossen. Der Umgehungszweig 30 ist mit dem zweiten Anschluß 42 verbunden und der dritte Anschluß 44 des Ventils 16 geht in die Leitung 20 des Kreislaufs über. In der Ventilkammer 38 sind ein erster Ventilsitz 46 und ein zweiter Ventilsitz 48 gehäusefest angeordnet. Das freie Ende der Stange 36 weist eine Führungsbohrung 50 auf (Fig. 3), in der ein zylindrischer Ansatz 51 eines ersten Schließgliedes 52 verschiebbar und lose über ein Maß geführt ist, das größer ist als die Stellbewegung des Magnetankers 34. Mit Abstand von dem freien Ende der Stange 36 ist an dieser ein zweites Schließglied 54 befestigt, dessen Dichtfläche 58 zum Elektromagneten 18 weist. Das zweite Schließglied 54 ist dem zweiten Ventilsitz 48 zugeordnet. Die beiden Schließglieder 52 und 54 weisen kegelförmige Dichtflächen 56 und 58 auf, die voneinander abgewandt sind. Deshalb befinden sich die den Dichtflächen 56 und 58 zugeordnete Dichtflächen 60 und 62 der Ventilsitze 46 und 48 auf deren einander zugewandten Seiten. Da beide auf die Längsachse der Stange 36 ausgerichtet sind, befinden sie sich direkt einander gegenüber, wobei die Stange 36 den Ventilsitz 48 des zweiten Schließgliedes 54 durchdringt. Sowohl die beiden Schließglieder 52 und 54 als auch die beiden diesen zugeordneten Ventilsitze 46 und 48 gehören zu einer Sperreinrichtung 64, welche in der Ventilkammer 38 untergebracht ist. Der dritte Anschluß 44 des Ventils 16 befindet sich — bezogen auf die Sperreinrichtung 64 und den Fluß der Kühlflüssigkeit — auf der dem ersten Anschluß 40 und dem zweiten Anschluß 42 gegenüberliegenden Seite. Wie Fig. 2 weiter zeigt, sind in der dargestellten Betriebsstellung beide Ventilsitzdurchgänge 70 und 72 geschlossen. Der Ventilsitzdurchgang 72 wird dabei durch die Kraft einer vorgespannten Rückstellfeder 74 gesperrt, welche den Magnetanker 34 mitsamt der Stange 36 in die Endstellung drückt, in welcher das Schließglied 54 mit seiner Dichtfläche 58 ander Dichtfläche 62 des Ventilsitzes 48 anliegt. Dabei befindet sich die ringförmige Stirnfläche 76 der Stange 36 mit einem Abstand 78 von einer ihr zugewandten Schulter 80 des Schließglieds 52, der der Stellbewegung des Magnetankers und damit der Stange 36 entspricht. Das erste Schließglied 52 liegt somit nur aufgrund seines Eigengewichts an der Dichtfläche 60 des Ventilsitzes 46 an.

Im folgenden soll der Betrieb der Heizeinrichtung erläutert werden. Die Förderpumpe 26 (Fig. 1) drückt die Kühlflüssigkeit in Richtung der Pfeile 28 durch die Kühlkanäle des Verbrennungsmotors 10, den Heizzweig 12 und den Wärmetauscher 14 zum ersten Anschluß 40 des Ventils 16. Da das zweite Schließglied 54 durch die Kraft der Rückstellfeder 74 am zweiten Ventilsitz 48 anliegt, ist der Umgehungszweig 30, der mit dem zweiten Anschluß 42 des Ventils 16 verbunden ist, gesperrt. Der Förderdruck der Pumpe 26 steht am ersten Schließglied 52 an und hebt dieses um das Maß 78 an, das der Stellbewegung des Magnetankers 34 entspricht. Das Schließglied 52 befindet sich somit in seiner in Fig. 3 dargestellten Betriebsstellung, so daß die Kühlflüssigkeit vom Anschluß 40 durch den Anschluß 44 über die Leitung 20 zum Kühler 22 strömen kann. Im Wärmetauscher 14 wird dabei Luft erwärmt und in den nicht dargestellten Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges geblasen. Soll die Wärmezufuhr zum Fahrgastraum gestoppt werden, wird der Elektromagnet 18 erregt, so daß der Magnetanker 34 eingezogen wird. Gleichzeitig öffnet das zweite Schließglied 54 den Ventildurchgang 72 und die ringförmige Stirnfläche 76 der Stange 36 drückt gegen die Schulter 80 des ersten Schließgliedes 52 (Fig. 3). Nun ist der erste Ventildurchgang 70 — gebildet durch den Ventilsitz 46 und das Schließglied 52 gesperrt, während der Ventilsitzdurchgang 72 — gebildet durch den Ventilsitz 48 und das Schließglied 54 geöffnet ist. Die Kühlflüssigkeit strömt nun über den Umgehungszweig 30 am Wärmetauscher 14 vorbei und gelangt über den zweiten Anschluß 42 des Ventils 16 und die Ventilkammer 38 zum dritten Anschluß 44 des Ventils, von wo aus die über die Leitung 20 dem Kühler 22 und weiter der Förderpumpe 26 zuströmt.

Mit dem Sperren des Durchgangs durch den Wärmetauscher 14 wird also der Umgehungszweig 30 geöffnet, so daß die Förderpumpe 26 nicht gegen ein geschlossenes Ventil arbeiten muß. Druckspitzen im Moment des Schließens des Ventils werden somit vermieden.

In der in Fig. 2 dargestellten Betriebsstellung liegt das Schließglied 52 mit seinem Dichtkegel 56 an der Dichtfläche des Ventilsitzes 46 an, wenn die Förderpumpe 26 abgeschaltet ist, so daß das Schließglied 52 als Rückschlagventil wirkt.

Claims (1)

1 2

Patentansprüche Beschreibung

1. Einrichtung zum Beheizen des Fahrgastraumes

eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kühlflüssigkeits- Stand der Technik kreislauf, in dem ein zu kühlender Verbrennungs- 5

motor, eine Förderpumpe, ein Wärmetauscher und Die Erfindung geht aus von einer Heizeinrichtung

ein Ventil zum Sperren des Flüssigkeitsdurchgangs nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine

durch den Wärmetauscher angeordnet sind, da- Heizeinrichtung bekannt, bei der die stets in Betrieb

durch gekennzeichnet, daß der Kühlflüssigkeits- befindliche Kühlflüssigkeitspumpe gegen das geschlos-

kreislauf einen am Wärmetauscher (14) vorbeifüh- 10 sene Ventil arbeitet, wenn der Flüssigkeitsdurchgang

renden Umgehungszweig (30) aufweist, der den durch den Wärmetauscher durch Schließen des Ventils

Kreislauf schließt, wenn ein durch den Wärmetau- unterbrochen ist. Die direkt nach dem Schließen auftre-

scher (14) führender Heizzweig (12) des Kühlflüs- tende Druckspitze belastet die einzelnen Bauelemente

sigkeitskreislaufs durch das Ventil (16) gesperrt ist. der Heizeinrichtung.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15

zeichnet, daß das Ventil (16) drei Anschlüsse (40,42, Vorteile der Erfindung 44) aufweist, von denen ein erster Anschluß (40) mit

dem Heizzweig (12), der zweite Anschluß (42) mit Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung mit den kenn-

dem Umgehungszweig (30) verbunden sind und zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat dem-

daß diese beiden Anschlüsse (40, 42) mittels einer 20 gegenüber den Vorteil, daß mit dem Unterbrechen des

Sperreinrichtung (64) wechselweise geöffnet und Kühlflüssigkeitsdurchgangs durch den Wärmetauscher

geschlossen sind und daß der dritte Anschluß (44), der Umgehungszweig in den Kühlflüssigkeitskreislauf

bezogen auf die Sperreinrichtung (64) und den Fluß einbezogen wird, so daß keine Druckspitze auftritt. Die

(Pfeil 28) der Kühlflüssigkeit dem ersten und dem einzelnen Bauelemente der Heizeinrichtung, wie Wär-

zweiten Anschluß (40,42) gegenüberliegt. 25 metauscher, Rohre und Schläuche etc. können somit

3. Einrichtung nach Anspruch 2, bei der das Ventil schwächer und deshalb kostendämpfend dimensioniert zur Betätigung einen Elektromagneten aufweist, werden.

dessen Magnetanker bei erregtem Magneten ge- Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten

gen die Kraft einer Rückstellfeder einzieht und da- Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und bei über ein mit dem Magnetanker fest verbun- 30 Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen denes Glied ein an diesem in Stellrichtung des Ma- Heizeinrichtung möglich, gnetankers lose geführtes, zur Sperreinrichtung gehörendes Schließglied gegen einen mit einem Ven- Zeichnung tilgehäuse verbundenen Ventilsitz drückt, wobei

das Schließglied und der diesem zugeordnete Ven- 35 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der tilsitz, in Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit ge- Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Besehen, zwischen dem Heizzweig und dem dritten Schreibung näher erläutert. Es zeigen Anschluß angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Heizeinrichtung für

daß mit dem Magnetanker (34) ein zweites, zur den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges, Sperreinrichtung (64) gehörendes Schließglied (54) 40 Fig. 2 einen Schnitt durch ein im Kühlflüssigkeitsfest verbunden ist, dem ein zweiter, gehäusefester kreislauf der Heizeinrichtung befindliches Ventil, in verVentilsitz (48) zugeordnet ist, daß jedes der beiden größerter Darstellung, wobei ein zum Ventil gehören-Schließglieder (52 bzw. 54) zum Ventilsitz (46 bzw. der Elektromagnet stromlos ist und sich ein erstes 48) des anderen Schließglieds (48 bzw. 46) hin öff- Schließglied in seiner einen Betriebsstellung befindet net und daß sich das zweite Schließglied (54) mit 45 und

seinem Ventilsitz (48) in Strömungsrichtung (Pfeil Fig. 3 einen Teilschnitt durch das Ventil gemäß Fig. 2,

28) der Kühlflüssigkeit gesehen, zwischen dem Um- wobei sich das erste Schließglied in seiner anderen Begehungszweig (30) und dem dritten Anschluß (44) triebsstellung befindet, befindet.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- 50 Beschreibung des Ausführungsbeispiels zeichnet, daß das mit dem Magnetanker (34) verbundene Glied als Stange (36) ausgebildet ist, die Eine in Fig. 1 dargestellte Heizeinrichtung weist eiden Ventilsitz (48) des zweiten Schließgliedes (54) nen Verbrennungsmotor 10 auf, dem ein Kühlsystem durchdringt. zugeordnet ist. Die im Verbrennungsmotor 10 enste-

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- 55 hende Wärme wird durch eine Kühlflüssigkeit abgezeichnet, daß das zweite Schließglied (54) mit seiner führt, welche in einem Leitungssystem fließt. Zu dem Dichtfläche (58) zum Elektromagneten (18) wei- Leitungssystem gehören ein Heizzweig 12, in dem ein send an der Stange (36) befestigt ist. Wärmetauscher 14 liegt. Der Heizzweig 12 endet an

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- einem Ventil 16, das mit Hilfe eines Elektromagneten 18 zeichnet, daß das erste Schließglied (52) einen zylin- 60 betätigbar ist. Weiter ist an dem Ventil 16 eine Förderdrischen Ansatz (51) aufweist, der in einer Füh- leitung 20 angeschlossen, in welcher ein Kühler 22 liegt, rungsausnehmung (50) der Stange (36) über ein in dem die überschüssige Temperatur der Kühlflüssig-Maß verschiebbar geführt ist, das größer ist als die keit abgebaut wird. Eine an dem Kühler 22 angeschlos-Stellbewegung (78) des Magnetankers (34). sene Rückführleitung 24 weist eine Förderpumpe 26 auf,

65 die für den Kreislauf der Kühlflüssigkeit sorgt.

Die Förderpumpe 26 ist zwangsläufig stets dann angetrieben, wenn der Verbrennungsmotor 10 läuft. Die Kühlflüssigkeit wird dabei in Richtung der Pfeile 28