DE4324371C3

DE4324371C3 - Vehicle heating with two circuits

Info

Publication number: DE4324371C3
Application number: DE19934324371
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Humburg
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1993-07-21
Publication date: 1998-03-26
Anticipated expiration: 2013-07-22
Also published as: DE4324371C2; DE4324371A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugheizung mit einem Heizgerät, das durch Verbrennung von Brennstoff Wärme erzeugen und an einen flüssigen Wärmeträger abgeben kann, einem Fahrzeugantriebsmotor, einem Wärmetauscher für den Fahrzeuginnenraum, einem Wärmeträgerkreislauf mit einem Vorlauf, der von dem Fahrzeugantriebsmotor zu dem Heizgerät und von dort zu dem Wärmetauscher führt und einen Rücklauf, der von dem Wärme tauscher zu dem Fahrzeugantriebsmotor führt, sowie einer Strömungsverbindung, die von dem Rücklauf zu dem zwischen dem Fahrzeugantriebsmotor und dem Heizgerät befindlichen Zulauf des Vorlaufes führt, so daß ein Kreislauf gebildet ist, der unter Ausschluß des Fahrzeugantriebsmotors durch das Heizgerät und den Wärmetauscher führt.The invention relates to a vehicle heater a heater that heats up by burning fuel generate and deliver to a liquid heat transfer medium, a vehicle drive motor, a heat exchanger for the vehicle interior, a heat transfer circuit with a flow that from the Vehicle drive motor to the heater and from there to that Heat exchanger leads and a return flow from the heat exchanger leads to the vehicle drive motor, and one Flow connection from the return to the between the vehicle drive motor and the heater Inlet of the flow leads, so that a circuit is formed is, to the exclusion of the vehicle drive motor the heater and the heat exchanger.

Bei den bekannten Fahrzeugheizungen dieser Art wird in dem Heizgerät ein Wärmeträger aufgeheizt und gelangt von dem Heizgerät in einen Heizungswärmetauscher, über den der Fahrzeuginnenraum aufgeheizt wird und von dort mit meist noch erheblichen Wärmeinhalt zu dem Fahrzeugantriebsmotor und von dort wieder zu dem Heizgerät. Dieser bekannte Kreislauf hat den Vorteil einer guten Vorwärmung des Fahr zeugantriebsmotors vor dem winterlichen Kaltstart. Es be steht aber der Nachteil, daß der Wärmeträger aufgrund er heblicher Wärmeverluste in den recht langen Leitungen und durch die Wärmeabgabe an den Fahrzeugantriebsmotor stark abgekühlt wieder zu dem Heizgerät gelangt und dort wieder aufgeheizt werden muß. Um zu trotzdem relativ kurze Zeiten für die Scheibenenteisung zu kommen, muß ein im Grunde ge nommen mit zu großer Leistung ausgelegtes Heizgerät einge setzt werden oder eine längere Aufheizung in Kauf genommen werden. Das bedeutet wiederum eine längere Stromentnahme aus der Bordbatterie und einen höheren Brennstoffverbrauch.In the known vehicle heaters of this type is in the Heater heats up a heat transfer medium and arrives from the Heater in a heating heat exchanger, via which the Vehicle interior is heated up and from there with mostly still considerable heat content to the vehicle drive motor and from there back to the heater. This well-known Circulation has the advantage of good preheating of the driver tool drive motor before the winter cold start. It be but there is the disadvantage that the heat transfer medium due to it considerable heat losses in the quite long lines and strong due to the heat given off to the vehicle drive motor cooled down again to the heater and there again must be heated. At relatively short times anyway To come for the window defrosting, one must basically ge if the heater is designed with too much power be put or a longer heating up to be accepted will. This in turn means a longer current draw from the on-board battery and higher fuel consumption.

Aus der DE 39 20 505 A1 ist eine Fahrzeugheizung bekannt, bei welcher der Aufheizung der Fahrzeugkabine und der Scheibenenteisung eine Priorität eingeräumt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß der Wärmeträgerkreislauf eine Verbin dungsleitung aufweist, die von dem Rücklauf zu dem zwischen dem Fahrzeugantriebsmotor und dem Heizgerät befindlichen ersten Teil des Vorlaufs führt, so daß ein Kurzkreislauf gebildet ist, der unter Ausschluß des Fahrzeugantriebs motors durch das Heizgerät und den Wärmetauscher führt und für den ersten Teil des Vorlaufs oder den zweiten Teil des Rücklaufs, der sich zwischen der Abzweigung der Verbin dungsleitung und dem Fahrzeugantriebsmotor befindet, ein strombetätigtes Ventil vorgesehen ist, wobei das strombe tätigte Ventil durch das Steuergerät des Heizgerätes ge steuert ist.A vehicle heater is known from DE 39 20 505 A1, in which the heating of the vehicle cabin and the Window defrosting is a priority. this will thereby achieved that the heat transfer circuit is a connection has line that runs from the return to the between the vehicle drive motor and the heater first part of the lead leads to a short circuit is formed, to the exclusion of the vehicle drive leads through the heater and the heat exchanger and for the first part of the lead or the second part of the Rewind that occurs between the junction of the verbin cable and the vehicle drive motor current-actuated valve is provided, the strombe actuated valve by the control unit of the heater controls is.

Bei dieser bekannten Fahrzeugheizung wird erreicht, daß bei geschlossenem, strombetätigtem Ventil somit der gesamte Wärmeinhalt des von dem Heizgerät kommenden Wärmeträgers - wenn man von recht geringen Wärmeverlusten an die Umgebung in dem Kurzkreislauf absieht - dem Heizungswärmetauscher zugute kommt. Erst wenn dieser das Wärmeangebot nicht mehr vollständig genug dem Fahrzeuginnenraum zuführen kann, also infolgedessen die Wärmeträgertemperatur austrittsseitig des Heizgerätes übermäßig ansteigt, öffnet das strombetätigte Ventil vollständig oder teilweise und gibt dadurch den Wärmeträger-Strömungsweg durch den Verbrennungsmotor frei.In this known vehicle heater it is achieved that at closed, current-operated valve, the entire Heat content of the heat carrier coming from the heater - if you go from very little heat loss to the environment in the short circuit - the heating heat exchanger benefits. Only when the heat supply is no longer available can supply the vehicle interior completely enough, that is as a result, the heat transfer temperature outlet side of the Heater rises excessively, the current-operated opens Valve completely or partially and thereby gives the Heat transfer flow path through the internal combustion engine free.

Diese Fahrzeugheizung ist jedoch sehr aufwendig und kann nur mit großem Aufwand nachgerüstet werden und hat ferner den großen Nachteil, daß für die Kreislaufsteuerung Strom aus der Bordbatterie erforderlich ist, und das gerade bei tiefen Temperaturen, bei denen die Bordbatterie nur eine geringe Kapazität besitzt. Man ist daher schon auf eine zu sätzlich Batterie ausgewichen, um auf jeden Fall für einen Startvorgang des Fahrzeuges über ausreichende elektrische Energie zu verfügen.However, this vehicle heating is very complex and can can only be upgraded with great effort and also has the major disadvantage that for the circuit control current from the on-board battery is required, especially at low temperatures at which the on-board battery only has one has low capacity. One is therefore already towards one additional battery dodged to definitely for one Starting process of the vehicle via sufficient electrical To have energy.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugheizung mit zwei Kreisläufen der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß in besonders einfacher Weise jeder Kreislauf für sich betrieben oder der eine Kreislauf zu dem anderen zugeschaltet werden kann, wobei sicherge stellt ist, daß das Heizgerät permanent mit dem Wärme trägermittel versorgt ist und bei welcher der Zuschaltvor gang über einen zu dem anderen Kreislauftemperaturabhängig selbsttätig und ohne Verwendung von Fremdenergie geschieht und die zu einem nachträglichen Einbau besonders geeignet ist.The present invention has for its object a Vehicle heating with two circuits of the generic type Art so designed that in a particularly simple manner each cycle operated on its own or the one cycle can be switched to the other, with security is that the heater is permanently with the heat vehicle is supplied and at which the connection transition from one to the other depending on the circuit temperature happens automatically and without the use of external energy and particularly suitable for retrofitting is.

Aus der nachveröffentlichten Patentanmeldung mit älterem Zeitrang, gemäß der DE 42 29 608 C1 ist ein Wärmeträgerkreislauf für Fahrzeuge bekannt, bei dem ein Zweiwegeventil mit integriertem Rückschlagventil und einem vorbelasteten Schaltelement die Umschaltung zwischen einem Heizgerätekreis und einem Kreislauf unter Einschluß des Fahrzeugmotors bewirkt. Das Schaltelement bewirkt zugleich auch das Schließen und Öffnen des Rückschlagventils. Mit dieser Anordnung ergibt sich ein plötzliches Umschalten, wodurch in der Kabinenbeheizung eine Temperaturabsenkung erfolgt. Eine Zuschaltung des einen Kreislaufs zu dem anderen ist damit nicht möglich.From the later published patent application with an older seniority, According to DE 42 29 608 C1 is a heat transfer circuit for vehicles known in which a two-way valve with integrated check valve and a preloaded switching element to switch between one Heater circuit and a circuit including the Vehicle engine causes. The switching element also does that Closing and opening the check valve. With this arrangement there is a sudden switch, causing in the Cabin heating a temperature reduction takes place. An activation one cycle to the other is not possible.

Die Lösung der Aufgabe bildet eine Fahrzeugheizung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs, bei welcher in dem Vorlauf ein durch den Druck des Wärmmeträgers selbsttätig schaltendes Zweiwege-Ventil in Kombination mit einem Rückschlagventil, das mit einem Anschlußstück mit dem Rücklauf verbunden ist, angeordnet ist, wobei das Zweiwege- Ventil ein freibewegliches, ausschließlich in Abstand von dem Rückschlag-Ventil arbeitendes Schaltelement aufweist.The solution to the problem is a vehicle heater after Preamble of the claim, in which a through in the preliminary the pressure of the heat transfer medium automatically switching two-way valve in Combination with a check valve that with a connector is connected to the return line, the two-way Valve is freely movable, only at a distance from it Check valve has working switching element.

Die Schaltung der Kreisläufe erfolgt vorzugsweise durch ein Ventil, das einen glatten Durchgang mit einem zwischen zwei Anschlägen frei be weglichen Schaltelement aufweist, einem ersten Stutzen hin ter dem in Strömungsrichtung ersten Anschlag, an dem ein weiterer, zweiter Stutzen angeordnet ist und einem dritten Stutzen, der von dem glatten Durchgang hinter dem im Strö mungsrichtung zweiten Anschlag abzweigt und daß in dem ersten Stutzen hinter der Abzweigung des zweiten Stutzens das Rückschlagventil angeordnet ist, das mit dem Rücklauf verbunden ist. Dieses in dem Vorlauf der Fahrzeugheizung angeordnete, besonders einfach aufgebaute Ventil hat damit Anschlüsse zum Heizgerät und vom Heizgerät sowie über ein integriertes Rückschlagventil eine Verbin dung zu dem Rücklauf der Fahrzeugheizung. Das hat den Vor teil, daß bei einem nachträglichen Einbau nur ein einziges Bauteil in den vorhandenen Kreislauf montiert werden muß. Es erfolgt der Einbau in den Vorlauf, und von dem Rück schlagventil wird eine Verbindung mit dem Rücklauf herge stellt und an die beiden verbleibenden Stutzen das Heizge rät angeschlossen. Es wird damit eine Systemlösung für die Erstausrüstung und für den nachträglichen Einbau geschaf fen, wobei das Ventil als einfaches Bauteil kostengünstig hergestellt werden kann und sämtliche Anschlüsse für Fremd energie entfallen.The circuits are preferably switched by a valve which a smooth passage with a be between two stops freely has movable switching element, a first nozzle ter the first stop in the direction of flow, at which a another, second nozzle is arranged and a third Neck that is from the smooth passage behind that in the stream direction branches second stop and that in the first nozzle behind the branch of the second nozzle the check valve is arranged that with the return connected is. This in the lead of the vehicle heating arranged, particularly simple The valve thus has connections to the heater and from the heater and a connector via an integrated check valve to the return of the vehicle heating. That has the intent part that with a subsequent installation only one Component must be installed in the existing circuit. It is installed in the flow and from the back check valve is connected to the return and the heater on the two remaining nozzles advises connected. It will be a system solution for the Original equipment and for subsequent installation fen, the valve as a simple component inexpensive can be made and all connections for third parties energy is eliminated.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind der zweite und der dritte Stutzen des Ventils, zwischen denen das Heizge rät angeordnet ist, parallel und in gleicher Richtung ver laufend angeordnet, so daß der Abgang zum Heizgerät und der Zulauf vom Heizgerät auf einer Seite liegen, wodurch sich ein besonders einfacher Anschluß des Heizgerätes bei gerin gem Raumbedarf ergibt. Das zu der Fahrzeugheizung gehörige Ventil zeichnet sich durch einen besonders einfachen Aufbau aus. In bevorzugter Weise ist das in dem glatten Durchgang des Ventils zwischen zwei Anschlägen angeordnete Schalt element als einseitig verschlossenes Rohrstück ausgebildet. Ein derartiges Schaltelement ist besonders einfach herzu stellen, z. B. als Druckgußteil. An die Toleranz dieses Tei les werden keine besonderen Anforderungen gestellt, da es in dem glatten Durchgang des Ventils frei beweglich ange ordnet ist.In a preferred embodiment, the second and the third port of the valve, between which the heater advises is arranged in parallel and in the same direction arranged so that the outlet to the heater and the Inlet from the heater on lying on one side, which makes a particularly simple connection of the heater at gerin according to space requirements. That belonging to the vehicle heating Valve is characterized by a particularly simple structure out. This is preferably in the smooth passage the valve between two stops arranged switching element designed as a tube piece closed on one side. Such a switching element is particularly easy to use ask, e.g. B. as a die-cast part. To the tolerance of this part There are no special requirements as it freely movable in the smooth passage of the valve is arranged.

Bei dieser Fahrzeugheizung kann auch in sehr einfacher Weise die Möglichkeit einer strömungsdruckabhängigen Ein speisung einer geringen Wärmeübertragungsmittelmenge von dem Kreislauf Fahrzeugantriebsmotor-Heizgerät-Wärme tauscher-Fahrzeugantriebsmotor in den Kreislauf Heizgerät- Wärmetauscher-Heizgerät realisiert werden. Hierzu wird das Schaltelement als Rohrstück mit einem integrierten weiteren Rückschlagventil ausgebildet. Wird z. B. in den Boden des Schaltventils ein federbelastetes Rückschlagventil angeord net, wird in einfacher Weise erreicht, daß ab einem be stimmten Druck, der temperaturabhängig ist, ein sehr gerin ger aber variabler Teil des Wärmeübertragungsmittels in dem höher erhitzten (kleinen) Kreislauf eingespeist wird, so daß eine sich evtl. aufgebaute Temperaturspitze abgebaut werden kann bzw. sich eine Mischtemperatur einstellt.This vehicle heater can also be very simple Way the possibility of a flow pressure dependent on feeding a small amount of heat transfer medium the cycle of the vehicle drive motor-heater-heat exchanger vehicle drive motor in the heater circuit Heat exchanger heater can be realized. For this, the Switching element as a piece of pipe with an integrated additional Check valve designed. Is z. B. in the bottom of the Switching valve arranged a spring-loaded check valve net, is achieved in a simple manner that from a be agreed pressure, which is temperature dependent, a very low ger but variable part of the heat transfer medium in the higher heated (small) circuit is fed, so that a possibly built up temperature peak is reduced a mixed temperature can be set.

Für eine einfache Montage des Schaltelementes in dem glat ten Durchgang des Ventiles hat es sich als besonders vor teilhaft erwiesen, daß die Anschläge durch in den Durchgang eingesetzte Büchsen gebildet sind. Diese Büchsen sind ein fache Bauteile, die leicht in den Durchgang eingebracht, justiert und befestigt werden können.For easy assembly of the switching element in the glat The passage of the valve has proven to be special proved in part that the attacks by in the passage inserted cans are formed. These cans are one fold components that are easily inserted into the passage, can be adjusted and attached.

Weitere Einzelheiten sind in dem folgenden Abschnitt der Figurenbeschreibung dargestellt.Further details are given in the following section of the Figure description shown.

Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß unter dem Be griff "Fahrzeuge" sowohl Straßenfahrzeuge wie Personen kraftwagen, Omnibusse, Lastkraftwagen als auch Baustellen fahrzeuge wie Krane und Bagger, schließlich auch Schiffe und dergleichen verstanden werden.It should be pointed out that under the Be "Vehicles" grabbed both road vehicles and people motor vehicles, buses, trucks and construction sites vehicles like cranes and excavators, and finally ships and the like can be understood.

Zwei Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 1 bis 3 ver einfacht dargestellt, anhand denen die Fahrzeugheizung und deren Weiterbildungen erläutert werden. Es zeigt:Two exemplary embodiments are shown in a simplified manner in FIGS . 1 to 3, by means of which the vehicle heating and its developments are explained. It shows:

Fig. 1 die Anordnung der Fahrzeugheizung in einem Kreislauf; Fig. 1, the assembly of the vehicle heating system in a cycle;

Fig. 2 das Ventil nach Fig. 1 im Teilschnitt, jedoch mit einer anderen Anschlußebene; Figure 2 shows the valve of Figure 1 in partial section, but with a different connection level.

Fig. 3 die Seitenansicht des Ventils nach Fig. 2. Fig. 3 is a side view of the valve of FIG. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte Heizkreislauf besteht aus zwei Teilkreisläufen, die getrennt oder gemeinsam betrieben wer den können. Der eine Kreislauf umfaßt den Fahrzeugantriebs motor 1, der beim Betrieb neben der Antriebsenergie auch Wärme erzeugt, einen Vorlauf 2, ein Heizgerät 3, in dem durch Verbrennung von Brennstoff Wärme erzeugt und an einen Wärmeträger abgegeben werden kann, und dessen zugehörige Wärmeträgerpumpe 4, im Ausführungsbeispiel getrennt von dem Heizgerät 3 dargestellt, und einen Wärmetauscher 5 über einen Rücklauf 6 zu der Wasserpumpe 7 des Fahrzeugantriebs motors 1. Bei diesem nachfolgend als "großer Kreislauf" be zeichneten und durch einfache Pfeile gekennzeichneten Kreislauf wird die beim Betrieb des Fahrzeugantriebsmotors 1 erzeugte Wärme dem Wärmetauscher 5 zugeführt und von dort in bekannter Weise, z. B. der Kabine eines Fahrzeuges zuge führt. Das Heizgerät 3 wird samt seiner zugehörigen Wärme trägerpumpe 4 von dem Wärmeträger durchströmt. Dieses Heiz gerät 3 kann auch in den großen Kreislauf als zusätzliche Wärmequelle zugeschaltet werden. Dabei wird in dem Heizge rät 3, das samt seiner Wärmeträgerpumpe 4 von dem Fahrzeug antriebsmotor 1 unabhängig betrieben wird, Wärme erzeugt, so daß in dem Wärmetauscher 5 mehr Wärme entnommen werden kann, als die von dem Fahrzeugantriebsmotor 1 zur Verfügung stehende. In diesem Fall wirkt das Heizgerät 3 als Zusatz heizeinrichtung.The heating circuit shown in Fig. 1 consists of two sub-circuits, which can be operated separately or together. One circuit includes the vehicle drive motor 1 , which also generates heat during operation in addition to the drive energy, a flow 2 , a heater 3 , in which heat can be generated by combustion of fuel and released to a heat transfer medium, and its associated heat transfer pump 4 , in Embodiment shown separately from the heater 3 , and a heat exchanger 5 via a return 6 to the water pump 7 of the vehicle drive motor 1st In this hereinafter referred to as "large cycle" and marked by simple arrows circuit, the heat generated during operation of the vehicle drive motor 1 is supplied to the heat exchanger 5 and from there in a known manner, for. B. leads to the cabin of a vehicle. The heater 3 together with its associated heat carrier pump 4 flows through the heat transfer medium. This heater 3 can also be switched into the large circuit as an additional heat source. It is in the Heizge advises 3 , which, together with its heat transfer pump 4 is operated independently of the vehicle drive motor 1 , generates heat, so that more heat can be taken from the heat exchanger 5 than that available from the vehicle drive motor 1 . In this case, the heater 3 acts as an additional heater.

Bei dem zweiten, nachfolgend als "kleiner Kreislauf" be zeichneten und durch Pfeile mit doppelter Spitze gekenn zeichneten Kreislauf wird der zu dem Heizgerät 3 gehörende Wärmeträger, vorzugsweise Wasser, von dem Heizgerät 3 mit tels der zugehörigen Wärmeträgerpumpe 4 über den Wärme tauscher 5 geführt und dort die Wärme zur Beheizung, z. B. der Fahrzeugkabine, ausgenutzt.In the second, hereinafter referred to as "small circuit" and marked by arrows with a double tip marked circuit, the heating medium belonging to the heater 3 , preferably water, is guided by the heater 3 by means of the associated heat transfer pump 4 via the heat exchanger 5 and there the heat for heating, e.g. B. the vehicle cabin, exploited.

In dem beschriebenen Kreislauf nach Fig. 1 ist eine Anord nung mit einem sogenannten Direktheizer dargestellt. Dar unter wird die integrierte Anordnung des Heizgerätes 3 mit dem fahrzeugeigenen Wärmetauscher 5 verstanden (wie z. B. in der DE 39 07 222 A1 dargestellt). Dabei gelangt das in dem Heizgerät 3 aufgeheizte Wärmeübertragungsmedium, das das gleiche sein muß wie das bei dem Fahrzeugantriebsmotor 1 als Kühlmittel verwendete, von dem Heizgerät 3 unmittelbar in den Wärmetauscher 5. Diese Art der Beheizung ist beson ders effektiv, da zwischen dem Entstehungsort der Wärme und dem Wärmetauscher 5 keine Rohrleitungen (allenfalls kurze Stutzen) erforderlich sind. Wirkungsmäßig ist daher dieser Direktheizer mit einem dem Wärmetauscher 5 zugeordneten Tauchsieder vergleichbar. Da für einen solchen Direktheizer meistens nur ein sehr knappes Einbauvolumen zur Verfügung steht, wurde bei dem in Fig. 1 dargestellten Heizkreislauf die zu dem Heizgerät 3 gehörende Wärmeträgerpumpe 4 von dem Heizgerät 3 getrennt angeordnet, obwohl sie Bestandteil des Heizgerätes 3 ist. Mit diesem kleinen Kreislauf wird somit nur eine relativ geringe Menge eines Wärmeträgers auf ge heizt, so daß bereits sehr schnell nach Inbetriebnahme des Heizgerätes 3 Wärme über den Wärmetauscher 5 an die Kabine des Fahrzeuges abgegeben und diese erwärmt werden kann.In the circuit described in FIG. 1, an arrangement with a so-called direct heater is shown. This means the integrated arrangement of the heater 3 with the vehicle's heat exchanger 5 (as shown, for example, in DE 39 07 222 A1). The heat transfer medium heated in the heater 3 , which must be the same as that used as coolant in the vehicle drive motor 1 , passes directly from the heater 3 into the heat exchanger 5 . This type of heating is particularly effective, since no pipes (possibly short sockets) are required between the source of the heat and the heat exchanger 5 . In terms of effectiveness, this direct heater is therefore comparable to a immersion heater assigned to the heat exchanger 5 . Since usually only a very tight installation space is available for such heaters are available in the illustrated in Fig. 1 the heating circuit, which belongs to the heater 3 heat carrier pump 4 has been arranged separately from the heater 3, although it is part of the heater 3. With this small circuit, only a relatively small amount of a heat carrier is heated to ge, so that 3 heat is given off very quickly after starting up the heater via the heat exchanger 5 to the cabin of the vehicle and this can be heated.

Das Heizgerät mit der Wärmeträgerpumpe 4 verfügt unabhängig von seiner Anordnung im Kreislauf und seiner Ausgestaltung über umfangreiche Steuer- und Regeleinrichtungen, die bei einigen Heizgeräten in einem Steuergerät zusammengefaßt sind und die sowohl die Abläufe wie Brennstoff- und Brenn luftzufuhr nach Zeit und Menge, die Zündung und ein evtl. Ausblasen von unverbranntem Brennstoffteilen aus der Brenn kammer nach abgeschaltetem Heizgerät als auch die Heiz leistung steuern und regeln. Dabei können zuvor festgelegte Programme gefahren werden, z. B. unter Mitwirkung einer Zeitschaltuhr. Das Steuergerät kann auch über eine Fehler analyse-Einrichtung verfügen, so daß auftretende Fehler diagnostiziert werden können.The heater with the heat transfer pump 4 has, regardless of its arrangement in the circuit and its design, extensive control and regulation devices, which are combined in some heaters in a control unit and which both the processes such as fuel and combustion air supply according to time and quantity, the ignition and possibly blowing out unburned fuel parts from the combustion chamber after the heater is switched off and the heating output is regulated and regulated. In this case, previously defined programs can be run, e.g. B. with the participation of a timer. The control unit can also have an error analysis device so that errors that occur can be diagnosed.

Bei dem Ausführungsbeispiel erfolgt die Schaltung der Kreisläufe über nur ein einziges selbsttätig wirkendes Zweiwege-Ventil 8, das baulich mit einem Rückschlagventil 9 vereinigt ist, wobei der Abstand Zweiwege-Ventil 8 zu Rück schlagventil 9 variieren kann je nach der Leitungsführung von Vorlauf 2 und Rücklauf 6. Un ter selbsttätig wirkend wird dabei verstanden, daß die Betätigung ohne Zuhilfenahme von Fremdenergie, wie z. B. elektrischer Energie (bei Magnetventilen) oder ein Druckmedium (bei pneumatischen Ventilen), erfolgt, sondern ausschließlich durch das anste hende Medium im Ausführungsbeispiel für das Zweiwege-Ventil 8 dem Druck des Wärmeträgers im Vorlauf 2 bzw. für das Rückschlagventil 9 der Druck des Wärmeträgers im Rücklauf 6.In the exemplary embodiment, the circuits are switched via only a single automatically acting two-way valve 8 , which is structurally combined with a check valve 9 , the distance between two-way valve 8 to check valve 9 can vary depending on the routing of flow 2 and return 6 . Un acting automatically it is understood that the operation without the use of external energy, such as. B. electrical energy (in the case of solenoid valves) or a pressure medium (in the case of pneumatic valves), but only by the medium present in the exemplary embodiment for the two-way valve 8, the pressure of the heat transfer medium in the flow 2 or for the check valve 9 the pressure of Heat transfer medium in the return 6 .

Das in der Fig. 2 dargestellte und nachfolgend beschriebene Zweiwege-Ventil 8 mit Rückschlagventil 9 - nachfolgend als Kombiventil 8/9 bezeichnet - weist gegenüber der Darstel lung in Fig. 1 zwei in einer anderen Ebene angeordnete An schlußstutzen auf. Das Kombiventil 8/9 ist in dem Vorlauf 2 des Heizkreislaufes angeordnet mit dem Zulauf 21 vom Fahr zeugantriebsmotor 1 und dem Ablauf 22 zu dem Heizgerät 3. In dem glatten Durchgang 81 des Kombiventils 8/9 ist ein Schaltelement 82 angeordnet, das sich zwischen zwei An schläge 83 und 84 bewegen kann. Diese Anschläge 83/84 kön nen durch in den glatten Durchgang 81 eingesetzte Büchsen gebildet sein. Das Schaltelement 82 ist im Ausführungs beispiel ein einseitig verschlossenes Rohrstück, dessen Länge etwa das 1,5- bis 2,5fache eines an den Durchgang 81 angeschlossenen Stutzens 85 beträgt. Dieser Stutzen 85 führt zu dem Rückschlagventil 9, das mit einem Stutzen oder Anschlußstück 91 an den Rücklauf 6 angeschlossen ist. Zwi schen dem Durchgang 81 und dem Rückschlagventil 9 zweigt von dem Stutzen 85 ein weiterer Stutzen 86 ab, der an eine Leitung 10 angeschlossen ist, die zu der Wärmeträgerpumpe 4 des Heizgerätes 3 führt, wobei bei der Anordnung gemäß Fig. 1 bei von dem Heizgerät 3 getrennt angeordneter Wärme trägerpumpe 4 diese den Wärmeträger, der über die Leitung 10 zuströmt, über eine Leitung 11 wieder dem Vorlauf 2 zu führt. Hierzu zweigt an dem Durchgang 81 ein weiterer Stut zen 87 ab, an den der Anschluß der Leitung 11 erfolgt. Die Länge der Stutzen 85 bzw. 91 richtet sich nach dem Abstand zwischen dem Vorlauf 2 und dem Rücklauf 6. Da dieser natur gemäß für einzelne Einbausituationen der Heizung in Fahr zeuge sehr unterschiedlich sein kann, sind auch die Stutzenlängen von 85 und 91 unterschiedlich.The two-way valve 8 shown in FIG. 2 and described below with a check valve 9 - hereinafter referred to as a combination valve 8/9 - has compared to the presen- tation in FIG . The combination valve 8/9 is arranged in the flow 2 of the heating circuit with the inlet 21 from the driving tool drive motor 1 and the outlet 22 to the heater 3 . In the smooth passage 81 of the combination valve 8/9 , a switching element 82 is arranged, which can move between two strikes 83 and 84 . These stops 83/84 NEN can be formed by bushings inserted into the smooth passage 81 . The switching element 82 is in the embodiment, for example, a tube piece closed on one side, the length of which is approximately 1.5 to 2.5 times that of a connection piece 85 connected to the passage 81 . This connector 85 leads to the check valve 9 , which is connected to the return 6 with a connector or connector 91 . Between the passage 81 and the check valve 9 branches off from the nozzle 85 another nozzle 86 , which is connected to a line 10 which leads to the heat transfer pump 4 of the heater 3 , with the arrangement according to FIG. 1 with the heater 3 separately arranged heat carrier pump 4 this leads the heat transfer medium, which flows through line 10 , via a line 11 to the flow 2 . For this purpose branches off at the passage 81 another Stut zen 87 to which the line 11 is connected. The length of the sockets 85 and 91 depends on the distance between the flow 2 and the return 6 . Since this can be very different for individual heating installation situations in vehicles, the nozzle lengths of 85 and 91 are also different.

Das Schaltelement 82 ist wie beschrieben im Ausführungs beispiel ein einseitig verschlossenes Rohrstück. Es kann aber auch ein Bauteil mit konkav verformtem Mantel und ein seitigem Abschluß sein, wobei dann die beiden Stirnflächen die Dichtungsflächen bilden und die Anlagefläche an dem glatten Durchgang 81 verringert wird. Die verschlossene Seite des Schaltelementes 82 ist jeweils die zum Fahrzeug antriebsmotor 1 weisende.The switching element 82 is, as described in the embodiment, for example, a tube piece closed on one side. However, it can also be a component with a concavely deformed jacket and a side closure, in which case the two end faces form the sealing faces and the contact surface on the smooth passage 81 is reduced. The closed side of the switching element 82 is in each case the drive motor 1 facing the vehicle.

Beim Betrieb im kleinen Kreislauf - Pfeile mit doppelter Spitze - beginnt bei eingeschaltetem Heizgerät 3 die Wärme trägerpumpe 4 zu arbeiten und fördert als Wärmeträger Was ser über die Leitung 11 zu dem Kombiventil 8/9, zum Heizge rät 3 und über die Leitung 10 wieder zur Wärmeträgerpumpe 4. Dabei entsteht ein höherer Druck gegenüber der Leitung 21 im Vorlauf 2 von dem Fahrzeugantriebsmotor 1 an dem Kombiventil 8/9 auf Seite der Leitung 22. Durch diesen höheren Druck in der Leitung 22 des Vorlaufes 2 wird in dem Kombiventil 8/9 das Schaltelement 82 in Richtung auf die Leitung 21 bis zum Anschlag 83 bewegt und verschließt die Leitung 21 und den Stutzen 85, so daß nur der kleine Kreis lauf gefahren wird. Dabei wird eine gegenüber dem großen Kreislauf geringe Wassermenge sehr schnell erhitzt, und es kann schon kurze Zeit nach dem Einschalten des Heizgerätes 3 in dem Wärmetauscher 5 Wärme an die Fahrzeugkabine abge geben werden, womit auch eine schnelle Scheibenenteisung gegeben ist. In bekannter Weise kann nach ausreichender Kabinenanfangsaufheizung das Heizgerät 3 z. B. temperatur abhängig auf geringere Heizleistung geschaltet werden. In diesem kleinen Kreislauf ist das Rückschlagventil 9 durch den anstehenden Druck in den Rücklauf 6 geöffnet.When operating in a small circuit - arrows with a double tip - the heat transfer pump 4 starts to work when the heater 3 is switched on and promotes water as a heat transfer medium via line 11 to the combination valve 8/9 , to the heater 3 and via line 10 again Heat transfer pump 4 . This creates a higher pressure than the line 21 in the flow 2 from the vehicle drive motor 1 on the combination valve 8/9 on the line 22 side . Due to this higher pressure in the line 22 of the flow 2 , the switching element 82 is moved in the combination valve 8/9 in the direction of the line 21 up to the stop 83 and closes the line 21 and the nozzle 85 , so that only the small circuit is run becomes. A small amount of water is heated very quickly compared to the large circuit, and it can give abge shortly after switching on the heater 3 in the heat exchanger 5 heat to the vehicle cabin, which also gives a quick window defrosting. In a known manner, the heater 3 z. B. temperature dependent to lower heating output. In this small circuit, the check valve 9 is opened by the pressure in the return 6 .

Wird der Fahrzeugantriebsmotor 1 gestartet und beginnt die dem Fahrzeugantriebsmotor 1 zugeordnete (Fahrzeug-) Wasser pumpe 7 zu fördern, so entsteht in dem Verlauf 2 ein höhe rer Druck. Der über dem Zulauf 21 an dem Kombiventil 8/9 anstehende Druck bewegt das Schaltelement 82 an den An schlag 84. Dadurch wird der Zugang zu dem Stutzen 85 frei. Das Rückschlagventil 9 ist in dieser Richtung verschlossen, so daß der Wärmeträger über den Stutzen 86 in der Leitung 10 gelangt und von dort über die Wärmeträgerpumpe 4 und die Leitung 11, dem Ablauf 22 zu dem Heizgerät 3 und von dort zu dem Wärmetauscher 5 und über den Rücklauf 6 wieder zur Wasserpumpe 7 und dem Fahrzeugantriebsmotor 1. Bei diesem großen Kreislauf ist das Heizgerät 3 und die zugehörige Wärmeträgerpumpe 4 nicht eingeschaltet. Da der Druck in dem Rücklauf 6 geringer ist als der Ansprechdruck des Rück schlagventils 9 bleibt dieses geschlossen. Es wird damit in dem Wärmetauscher 5 ausschließlich Wärme von dem Motor kreislauf, d. h. die von dem Fahrzeugantriebsmotor 1 er zeugte Wärme an die Fahrzeugkabine übertragen.If the vehicle drive motor 1 is started and the (vehicle) water pump 7 assigned to the vehicle drive motor 1 begins to be conveyed, then a higher pressure arises in the course 2 . The pressure applied to the combination valve 8/9 via the inlet 21 moves the switching element 82 to the stop 84 . This frees access to the nozzle 85 . The check valve 9 is closed in this direction, so that the heat transfer medium passes through the pipe 86 in the line 10 and from there via the heat transfer pump 4 and the line 11 , the outlet 22 to the heater 3 and from there to the heat exchanger 5 and the return 6 back to the water pump 7 and the vehicle drive motor 1 . In this large circuit, the heater 3 and the associated heat transfer pump 4 are not switched on. Since the pressure in the return 6 is lower than the response pressure of the return check valve 9 , this remains closed. It is thus only heat from the engine circuit in the heat exchanger 5 , that is, he transfers the heat generated by the vehicle drive motor 1 to the vehicle cabin.

Die beiden Kreisläufe, der große und der kleine Kreislauf, können auch kombiniert werden. In der Regel wird zunächst das Heizgerät 3 samt Wärmeträgerpumpe 4 eingeschaltet, um die Fahrzeugkabine schnell aufzuheizen. Dieser "kleine Kreislauf" ist bereits beschrieben. Wenn nun der Fahrzeug antriebsmotor 1 und damit der große Kreislauf gestartet wird, entsteht durch den Betrieb der Wasserpumpe 7 in der Leitung 21 im Vorlauf 2 ein Druckanstieg, der auf das Schaltelement 82 wirkt und dieses in Richtung auf den An schlag 84 bewegt. Dadurch wird der Weg, wie bei dem großen Kreislauf beschrieben, frei, und das von der den Fahrzeug antriebsmotor 1 zugeordneten Wasserpumpe 7 geförderte Kühl mittel wird dem kleinen Kreislauf beigemischt. Dadurch tritt zwar zunächst eine Absenkung der Wärmemitteltempera tur in dem kleinen Kreislauf auf. Dieses hat zwar den Nach teil, daß sehr kurzzeitig von dem Wärmetauscher 5 weniger Wärme an die Kabine, die bis dahin ja bereits vorgeheizt ist, abgegeben wird, dem steht jedoch der erhebliche Vor teil gegenüber, daß über den Rücklauf 6 der Fahrzeug antriebsmotor 1 von Anfang an mit über den kleinen Kreis lauf aufgeheiztem Wärmeträger (Wasser) versorgt und damit vorgewärmt wird. Während des Betriebes der beiden Kreis läufe (Fahrzeugantriebsmotor 1 an, Heizgerät 3 an) stellt sich, wie Messungen gezeigt haben, vor und hinter dem Schaltelement 82 ein annähernd gleicher Druck ein, so daß das Schaltelement 82 eine Stellung zwischen den Anschlägen 83 und 84 einnimmt und beide Kreisläufe gefahren werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Heizgerät 3 bei laufendem Fahrzeugantriebsmotor 1 zuzuschalten, also den kleinen Kreislauf zu dem großen Kreislauf, was einem Zuhei zen entspricht. Dies wird jedoch nur dann erforderlich sein, wenn der Fahrzeugantriebsmotor 1 bei niedriger Außen temperatur in einem Fahrzustand betrieben wird, bei dem der Fahrzeugantriebsmotor 1 relativ wenig Wärme zu Heizzwecken abgibt.The two circuits, the large and the small circuit, can also be combined. As a rule, the heater 3 together with the heat transfer pump 4 is first switched on in order to heat up the vehicle cabin quickly. This "small cycle" has already been described. If now the vehicle drive motor 1 and thus the large circuit is started, a pressure increase arises from the operation of the water pump 7 in the line 21 in the lead 2 , which acts on the switching element 82 and moves this in the direction of the stroke 84 . This clears the way, as described in the large circuit, and the coolant conveyed by the water pump 7 assigned to the vehicle drive motor 1 is mixed with the small circuit. As a result, a lowering of the heat medium temperature occurs in the small circuit. Although this has the after part that less heat from the heat exchanger 5 to the cabin, which has already been preheated up to that point, is emitted for a very short time, but this is offset by the considerable part that the drive motor 1 via the return 6 of From the beginning, it is supplied with heat transfer medium (water) heated via the small circuit and is thus preheated. During the operation of the two circuits (vehicle drive motor 1 on, heater 3 on), as measurements have shown, an approximately equal pressure in front of and behind the switching element 82 , so that the switching element 82 assumes a position between the stops 83 and 84 and both circuits are run. Of course, it is also possible to switch on the heater 3 with the vehicle drive motor 1 running, that is to say the small circuit to the large circuit, which corresponds to an auxiliary heating. However, this will only be necessary if the vehicle drive motor 1 is operated at a low outside temperature in a driving state in which the vehicle drive motor 1 emits relatively little heat for heating purposes.

BezugszeichenlisteReference list

1 Fahrzeugantriebsmotor
2 Vorlauf
21 Zulauf
22 Ablauf
3 Heizgerät
4 Wärmeträgerpumpe
5 Wärmetauscher
6 Rücklauf
7 Wasserpumpe
8 Zweiwege-Ventil
81 glatter Durchgang
82 Schaltelement
83 Anschlag
84 Anschlag
85 Stutzen
86 Stutzen
87 Stutzen
8/9 Kombiventil
9 Rückschlagventil
91 Anschlußstück
10 Leitung
11 Leitung 1 vehicle drive motor
2 advance
21 inflow
22 process
3 heater
4 heat transfer pump
5 heat exchangers
6 return
7 water pump
8 two-way valve
81 smooth passage
82 switching element
83 stop
84 stop
85 sockets
86 sockets
87 sockets
8/9 combination valve
9 check valve
91 connector
10 line
11 line

Claims

1. Fahrzeugheizung mit

a) einem Heizgerät (3), das durch Verbrennung von Brenn stoff Wärme erzeugen und an einen flüssigen Wärmeträger abgeben kann,
b) einem Fahrzeugantriebsmotor (1),
c) einem Wärmetauscher (5) für den Fahrzeuginnenraum,
d) einem Wärmeträgerkreislauf mit einem Vorlauf (2), der von dem Fahrzeugantriebsmotor (1) zu dem Heizgerät (3) und von dort zu dem Wärmetauscher (5) führt, und einem Rücklauf (6), der von dem Wärmetauscher (5) zu dem Fahrzeugantriebsmotor (1) führt, sowie einer Strömungsverbindung, die von dem Rücklauf (6) zu dem zwischen dem Fahrzeugantriebsmotor (1) und dem Heizgerät (3) befindlichen Zulauf (21) des Vorlaufes (2) führt, so daß ein Kreislauf gebildet ist, der unter Ausschluß des Fahrzeugantriebsmotors (1) durch das Heizgerät (3) und den Wärmetauscher (5) führt,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Vorlauf (2) ein durch den Druck des Wärmeträgers selbsttätig schaltendes Zweiwege-Ventil (8) in Kombination mit einem Rückschlagventil (9), das mit einem Anschlußstück (91) mit dem Rücklauf (6) verbunden ist, angeordnet ist, wobei das Zweiwege-Ventil (8) ein freibewegliches, ausschließlich in Abstand von dem Rückschlag-Ventil (9) arbeitendes Schaltelement (82) aufweist.

1. Vehicle heating with

a) a heater ( 3 ) that can generate heat by burning fuel and give it to a liquid heat transfer medium,
b) a vehicle drive motor ( 1 ),
c) a heat exchanger ( 5 ) for the vehicle interior,
d) a heat transfer circuit with a flow ( 2 ) leading from the vehicle drive motor ( 1 ) to the heater ( 3 ) and from there to the heat exchanger ( 5 ), and a return ( 6 ) from the heat exchanger ( 5 ) leads the vehicle drive motor ( 1 ), and a flow connection which leads from the return ( 6 ) to the inlet ( 21 ) of the flow ( 2 ) located between the vehicle drive motor ( 1 ) and the heater ( 3 ), so that a circuit is formed , which leads through the heater ( 3 ) and the heat exchanger ( 5 ), excluding the vehicle drive motor ( 1 ),
characterized,
that in the flow ( 2 ) a by the pressure of the heat transfer medium automatically switching two-way valve ( 8 ) in combination with a check valve ( 9 ), which is connected to a connector ( 91 ) with the return ( 6 ), is arranged, wherein the two-way valve ( 8 ) has a freely movable switching element ( 82 ) which operates exclusively at a distance from the check valve ( 9 ).

2. Fahrzeugheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (8) einen glatten Durchgang (81) mit einem zwischen zwei Anschlägen (83, 84) freibeweglichen Schaltelement (82) aufweist, einem ersten Stutzen (85) hinter dem in Strömungsrichtung ersten Anschlag (83), an dem ein weiterer, zweiter Stutzen (86) angeordnet ist und einem dritten Stutzen (87), der von dem glatten Durchgang (81) hinter dem in Strömungsrichtung zweiten Anschlag (84) abzweigt und daß in dem ersten Stutzen (85) hinter der Abzweigung des zweiten Stutzens (86) das Rückschlagventil (9) angeordnet ist, das mit dem Rück lauf (6) verbunden ist.2. Vehicle heater according to claim 1, characterized in that the valve ( 8 ) has a smooth passage ( 81 ) with a freely movable switching element ( 82 ) between two stops ( 83 , 84 ), a first nozzle ( 85 ) behind the first in the flow direction Stop ( 83 ) on which a further, second connection piece ( 86 ) is arranged and a third connection piece ( 87 ) which branches off from the smooth passage ( 81 ) behind the second stop ( 84 ) in the direction of flow and that in the first connection piece ( 85 ) behind the branch of the second nozzle ( 86 ) the check valve ( 9 ) is arranged, which is connected to the return ( 6 ).

3. Fahrzeugheizung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stutzen (86) und der dritte Stutzen (87), zwischen denen das Heizgerät (3) angeordnet ist, paral lel und in gleicher Richtung verlaufen.3. Vehicle heater according to claim 2, characterized in that the second nozzle ( 86 ) and the third nozzle ( 87 ), between which the heater ( 3 ) is arranged, run parallel and in the same direction.

4. Fahrzeugheizung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Schaltelement (82) als einseitig ver schlossenes Rohrstück ausgebildet ist.4. Vehicle heater according to claim 2 or 3, characterized in that the switching element ( 82 ) is designed as a one-sided ver closed pipe section.

5. Fahrzeugheizung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Schaltelement (82) als Rohrstück mit einem integrierten weiteren Rückschlagventil ausgebildet ist.5. Vehicle heater according to claim 2 or 3, characterized in that the switching element ( 82 ) is designed as a tube piece with an integrated further check valve.

6. Fahrzeugheizung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Anschläge (83, 84) durch in den glatten Durchgang (81) eingesetzte Büchsen gebil det sind.6. Vehicle heating according to one of claims 2 to 5, characterized in that the stops ( 83 , 84 ) are gebil det by inserted in the smooth passage ( 81 ) bushings.

7. Fahrzeugheizung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Länge des Schaltelementes (82) das 1- bis 2,5fache des Durchmessers des Stutzens (85) beträgt.7. Vehicle heater according to one of claims 2 to 6, characterized in that the length of the switching element ( 82 ) is 1 to 2.5 times the diameter of the connector ( 85 ).

8. Fahrzeugheizung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß der glatte Durchgang (81) und die Stutzen (85, 86, 87) einen gleichen Durchmesser auf weisen.8. Vehicle heater according to one of claims 2 to 7, characterized in that the smooth passage ( 81 ) and the nozzle ( 85 , 86 , 87 ) have the same diameter.