DE3907222A1 - Waermetauscherheizgeraet fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein kraftstoffbetriebenes Wärmetauscherheizsystem als Stand-, Zusatz- bzw. Nutzhei­ zung für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Bekannte, kraftstoffbetriebene Heizgeräte für Kraftfahrzeu­ ge mit Wasser als Wärmeübertragungsmedium (Prinzip Zentral­ heizung) werden ausschließlich als Zusatzheizungen (sog. Standheizungen) außerhalb des Fahrzeuginnenraums installiert und in den Kühlkreislauf des Motors eingebunden. Diese Zusatz­ heizungen geben über einen Wärmetauscher, der die Brennkammer umschließt an das Wasser des Kühlkreislaufes ab und transpor­ tiert dieses erwärmte Wasser mittels einer Pumpe zum Wärme­ tauscher bzw. zum Motor des Kraftfahrzeuges, wo dann bei ein­ geschaltetem Gebläse der fahrzeugseitig vorhandene Wärmetau­ scher die Wärme zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums abgibt, und/oder der Motor vorgewärmt wird.

Die Größe der heute üblichen Zusatzheizungen schaffen Problem beim Einbau ins Kfz. und bei der Einbindung in den Kühlkreis­ lauf. Zudem ist die Installation und die Ausführung der Heiz­ geräteanordnung (2 Wärmetauscher) aufwendig und führt zu zu­ sätzlichen Wärmeverlusten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine unmittelbare Ver­ bindung Kfz-Wärmetauscher/Heizgerät in kompakter Bauweise so aus­ zuführen, daß eine Integration in die fahrzeugseitig vorhandene Heiz- und Lüftungseinrichtung auch bei kleinen und mittelgroßen Kraftfahrzeugen problemlos möglich ist, um auf diese Weise einer­ seits das Heizgerät wesentlich zu vereinfachen und andererseits für das Wärmetauscherheizgerät die fahrzeugseitig vorhandene Heiz- und Lüftungseinrichtung auszunutzen. Dies führt geräteseitig und einbauseitig zu einer erheblichen Verbilligung eines Zusatzheiz­ systems für Kraftfahrzeuge und zu einem verbesserten Wirkungsgrad.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merk­ male des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wärmetauscherheizsystems ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, zur Integration eines kraftstoffbetriebenen Zusatzheizgerätes, unter Verwendung der fahr­ zeugseitig ohnehin vorhandenen Heiz- und Lüftungseinrichtung in den Wärmetauscher, wobei der Brennerkopf und die betriebsnotwendigen Steuerungs- und Versorgungseinheiten im Motorraum installiert wer­ den. Die Bedienung bzw. das Einschalten erfolgt mittels eines Schalters oder einer Zeitschaltuhr am Armaturenbrett des Kraft­ fahrzeuges.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Einbingung und An­ ordnung eines erfindungsgemäßen Wärmetauscherheiz­ systems, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Wärmetauscherheiz­ gerätes.

Das Wärmetauscherheizgerät nach Fig. 1 u. 2 weist den auch bei herkömmlicher Autoheizung vorhandenen Wärmetauscher auf. Durch den Wärmetauscher zirkuliert das vom Motor erwärmte Kühlwasser. Dieses er­ wärmte Kühlwasser überträgt seine Wärme auf die Lamellen des Wärmetauschers und wird von dort auf einen durch ein Gebläse erzeugten Luftstrom übertragen. Diese Warmluft wird durch das Lüftungs- und Verteilungssystem in das Fahrzeuginnere geblasen.

Im Unterschied zum Stand der Technik, bei welchem die Er­ wärmung auschließlich durch die Inbetriebnahme des Motors bzw. durch Zusatzheizgeräte, die baulich getrennt angeord­ net sind erfolgt, ist erfindungsgemäß der Wärmetauscher mit einem Heizgerät baulich integriert. Dieses Wärmetauscher­ heizgerät ersetzt den im Kfz. ohnehin vorhandenen Wärme­ tauscher und nimmt auch dessen Einbauraum im KFZ. ein. Bei nicht eingeschalteter Zusatzheizung läßt sich das Kraft­ fahrzeug bei Betrieb auf herkömmliche Weise beheizen.

Das Wärmetauscherheizsystem besitzt eine eigene Steuerung, Zirkulationspumpe für den Wasserkreislauf und Versorgungs­ einheit (Kraftstoff, Brennluft). Die Zündung und das Betrei­ ben der betriebsnotwendigen Geräte erfolgt durch die fahr­ zeugseitig vorhandener Batterie. Die Inbetriebnahme erfolgt entweder über einen einfachen Schalter oder aber über eine programmierbare Zeitschaltuhr. Durch die Unabhängigkeit vom Betriebszustand des Kraftfahrzeuges läßt sich das erfin­ dungsgemäße Wärmetauscherheizsystem als STAND-, ZU­ SATZ- oder NUTZHEIZUNG (Regelheizung) ein­ setzen. Die kompakte Bauweise kann kraftfahrzeugbezogen den jeweiligen baulichen Erfordernissen angepaßt werden. Zu­ gleich bietet sie die Möglichkeit als Heizmodul in eine Kraftfahrzeugklimaanlage integriert zu werden.

Claims (9)

1. Kraftstoffbetriebenes Wärmetauscherheiz­ system für Kraftfahrzeuge, mit:

• - einem Gebläse, dessen Lüfter ansaugseitig wahlweise mit der Außenluft (Frischluft) oder der Fahrzeuginnen­ luft (Umluft) in Verbindung steht;
• - einem, vom Kühlkreislauf des Motors gespeister Wärme­ tauscher, welcher innerhalb eines Luft- und Verteiler­ schachtes auf der Abluftseite des Lüfters angeordnet ist;
• - einem Luftführungs- und Verteilersystem, welches un­ mittelbar von dem Gebläse mit Frischluft oder mittel­ bar vom Gebläse unter Zwischenschaltung des Wärmetau­ schers mit Warmluft gespeist wird und welches in den Innenraum des Kraftfahrzeuges mündet,

dadurch gekennzeichnet,

• daß anstelle des fahr­ zeugseitig vorhandenen Wärmetauschers zwischen dem Ge­ bläse und dem Lüftungsführungs- und Verteilersystem ein, in den Wärmetauscher integriertes, kraftstoffbetrie­ benes Heizgerät vorgesehen ist, welches eine Brenn­ kammer aufweist, wobei die durch Verbrennung eines Kraftstoff-Luftgemisches in der Brennkammer erzeugte Wärme auf das Wasser des Kühlkreislaufs des Motors übertragen wird, welches durch den Wärmetauscher zir­ kuliert, der unmittelbar von dem durch das Gebläse er­ zeugten Luftstrom umströmt wird. Die Luft erwärmt sich dabei und wird in das Fahrzeuginnere transportiert;

2. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizsystem unabhängig von der Abwärme des Motors funktioniert;

3. Heizsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizgerät von einem baulich getrennten Gebläse mit Brenn­ luft versorgt wird;

4. Heizsystem nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte Modul Wärmetauscher/Heizgerät eine, auf den fahrzeugseitig vorhandenen Einbauraum, angepaßte Bauform aufweist;

5. Heizsystem nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffversorgung entweder über eine zusätzliche Kraftstoff­ pumpe oder alternativ aus einem Zwischentank über ein Magnet­ ventil erfolgt und das Brennstoff-Luft-Gemisch durch einen Fun­ ken oder durch eine Glühkerze zur Entzündung und damit zur Ver­ brennung gebracht wird;

6. Die Füllung des Zwischentanks nach Anspruch 5, durch das fahr­ zeugseitig vorhandene Kraftstoffördersystem des Motors bei Be­ trieb des Kraftfahrzeuges erfolgt und auch bei abgestelltem Mo­ tor einen ausreichenden Vorrat für einen Standheizbetrieb ent­ hält;

7. Die Kühlkreislaufzirkulation durch eine zwischen der Zu- und Rückleitung angebrachte Pumpe erfolgt und ein Rücklauf zum Motor durch ein Rückschlagventil verhindert wird;

8. Bei entsprechender Anordnung des Kühlkreislaufes, unter Ein­ beziehung eines Thermostats oder eines Ventils, auch eine Vor­ wärmung des Motors möglich ist.