Frischluftheizung für Kraftfahrzeuge Es sind zahlreiche Heizungsarten
bekannt, die unter Ausnutzung des Motors als Wärmequelle das Innere von Kraftfahrzeugen
beheizen, und zwar sowohl Kraftfahrzeugheizungen, die die Kühlwasserwärme zur Beheizung
des Kraftwagens ausnutzen, als auch solche, die die Abgaswärme zu diesem Zweck nutzbar
machen.Fresh air heating for motor vehicles There are numerous types of heating
known, which takes advantage of the engine as a heat source, the interior of motor vehicles
heat, both motor vehicle heaters that use the cooling water heat for heating
of the motor vehicle, as well as those that use the exhaust gas heat for this purpose
do.
Die vorliegende Erfindung stellt eine zusammenfassendeAusnutzung der
beiden erwähntenWärmequellen dar, die eine besonders hohe Heizleistung erbringt.
In erfindungsgemäßer Weise wird der Motorkühler bzw. ein Teil desselben als Wärmeaustauscher
für die Vorwärmung durchströmender Frischluft verwendet. Die auf diese Weise vorgewärmte
Frischluft wird anschließend einem den Auspuffkrümmer umgebenden Luftheizraum zugeleitet
und in diesem zusätzlich weiterhin aufgeheizt. Nach diesem zusätzlichen Aufheizen
wird die Warmluft dann in das Fahrzeuginnere weitergeleitet. Diese erfindungsgemäßeArtderZusammenfassung
der Heizwirkung des Kühlwassers und der Ausputtgase ermöglicht eine besonders wirkungsvolle
Heizung für Kraftfahrzeuge sowie für sonstige mit Verbrennungsmotoren angetriebene
Verkehrsmittel.The present invention provides a summary exploitation of the
both of the heat sources mentioned, which provide a particularly high heating output.
In the manner according to the invention, the engine cooler or a part thereof is used as a heat exchanger
used for preheating fresh air flowing through. The preheated in this way
Fresh air is then fed to an air heating space surrounding the exhaust manifold
and in this also continued to be heated. After this additional heating
the warm air is then passed into the interior of the vehicle. This inventive type of summary
the heating effect of the cooling water and the exhaust gases enables a particularly effective one
Heating for motor vehicles and for others powered by internal combustion engines
Means of transport.
Die erfindungsgemäße Heizung eignet sich in besonderer Weise auch
zur Frischluftheizung bei solchen Fahrzeugen, deren Motoren ohne Kühlerventilator
arbeiten, bei denen also lediglich der bei der Fahrt erzielte Staudruck verwendet
wird. Sie kann aber auch zur Anwendung gelangen bei Motoren, die einen Kühlerventilator
besitzen. In diesem Falle muß die Dimensionierung des Kühlers entsprechend gewählt
werden. Ebenso ist es möglich, in die Frischluftleitung in bekannter Weise ein Gebläse
einzubauen, das zusätzlich zu der Staudruckförderung einen entsprechenden Luftdurchsatz
zu den gewünschten Stellen, an denen
sich die Heizkraft besonders
auswirken soll, beispielsweise Führersitz, Windschutz- und Seitenscheiben, erbringt.The heater according to the invention is also particularly suitable
for fresh air heating in vehicles with engines without a cooling fan
work, in which only the dynamic pressure achieved during the journey is used
will. But it can also be used in engines that have a cooling fan
own. In this case, the dimensioning of the cooler must be selected accordingly
will. It is also possible to install a fan in the fresh air line in a known manner
to be built in, in addition to the dynamic pressure delivery, a corresponding air throughput
to the desired places where
the heating power especially
should have an impact, for example driver's seat, windshields and side windows, provides.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist in die Frischluftleitung
hinter dem abgasbeheizten Luftheizraum eine Drosselklappe eingebaut, die als zwangsläufig
gekoppelte Doppelklappe mit Einhebel- bzw. Einstangenbetätigung ausgebildet ist
und den verschiedenen Betriebsbedingungen entsprechende Regelstellungen zuläßt,
die nachstehend noch im einzelnen beschrieben werden.According to a further embodiment of the invention is in the fresh air line
a throttle valve installed behind the exhaust-gas-heated air heating room, which is inevitable
coupled double flap is designed with single-lever or single-rod actuation
and allows control settings appropriate to the various operating conditions,
which are described in detail below.
Fig. i stellt eine Seitenansicht, Fig. 2 stellt eine Draufsicht, Fig.
3 eine Teilansicht, von hinten gesehen, der Heizungsanlage dar; Fig. 4 bis 6 zeigen
den Doppelklappenverschluß in den verschiedenen Betriebsstellungen.Fig. I shows a side view, Fig. 2 shows a top view, Fig.
3 is a partial view, seen from the rear, of the heating system; Figures 4 to 6 show
the double flap lock in the various operating positions.
Der Auffangbehälter i für die vom Kühler vorgewärmte Frischluft ist
hinter dem Kühler 2 angebracht. Zwischen der Rückfläche des Kühlers 2 und dem Auffangbehälter
i wird eine elastische Randabdichtung 3 angebracht, die eine Beschädigung der Kühlerlamellen
verhindert. Der Auffangbehälter i wird mittels lösbarerSchraubenverbindung4 an der
normalen Kühlerhalterung 5 befestigt. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, den
Auffangbehälter im Sommer, falls dies gewünscht wird, leicht abzunehmen und in der
kälteren Jahreszeit wieder anzuschrauben, ohne daß der Kühler entfernt werden muß.
Auch der erste Einbau des Auffangbehälters i kann ohne Schwierigkeiten ausgeführt
werden. An den Auffangbehälter i schließt sich dann die Warmluftleitung 6 an, durch
die die Warmluft weitergeleitet wird. Die Luft strömt also in der Pfeilrichtung
25 durch den Kühler in den Auffangbehälter i, von diesem in Pfeilrichtung 26 in
den durch Abgase beheizten Luftheizraum 8 weiter. Um eine Übertragung der Motorschwingungen
auf den Kühler zu verhindern, wird in die Leitung 6 ein elastisches Zwischenglied
7 eingebaut. Der Luftheizraum8 wird durch eine Ummantelung der Auspuffleitung 9
gebildet. Dieser Luftheizraum kann sowohl fest an dem üblicherweise aus Gußeisen
hergestellten Auspuffkrümmer angebracht sein, es besteht aber auch die Möglichkeit,
ihn erst später über die Auspuffleitung io zu legen, die in üblicher Weise aus Stahlrohr
hergestellt ist. Die Luftströmung durch diesen Raum zeigen die Pfeile 27. Die Weiterleitung
der hochgeheizten Warmluft wird durch Pfeilrichtung 28 angedeutet. Pfeilrichtung
29 gibt die Strömungsrichtung der Abgase an. Selbstverständlich können in bekannter
Weise sämtliche Sicherungsmaßnahmen getroffen werden, die verhindern, daß bei Undichtwerden
der Auspuffleitung Abgase in die Frischluftleitung eindringen. Es kann also beispielsweise
der Wärmeaustauscher mit einem inneren Sicherheitsdoppelmantel umgeben werden, wobei
der Zwischenraum zwischen diesem und den abgasführenden Wandungen in bekannter Weise
mit einem wärmeleitenden gasdurchlässigen Stoff gefüllt ist. Von diesem Luftheizraum,
der um die abgasführenden Teile herumgelegt ist, wird dann die hochgeheizte Luft
, im weiteren Leitungsteil 11 zum Wageninneren weitergeleitet. Auch in diesem
Leitungsstück wird zweckmäßigerweise bei 12 ein elastisches Zwischenglied eingeschaltet.
Vor dem Eintritt in das Wageninnere bei 13 wird nach einer weiteren Ausbildung der
Erfindung eine Doppelklappe 14 in die Luftleitung eingebaut, deren Wirkungsweise
in Fig. 4, 5 und 6 dargestellt ist. Die Doppelklappe 14 ist sowohl als Entlüfterklappe
des Auffangbehälters für die vorgewärmte Frischluft i mit den anschließenden Leitungsteilen
6, 8 und i i als auch als Regulier- bzw. Drosselklappe für die insbesondere dem
Wageninneren zuströmende Warmluft in kombinierter Weise gebaut. Mittels Einhebelbedienung
durch die Stange 15 können drei verschiedene Grundeinstellungen erreicht werden.
In Fig. 4, 5 und 6 stellt 16 die Warmluftdrosselklappe dar, während 17 die Entlüftungsklappe
zeigt. Die Warmluftdrosselklappe 16 wird durch die Feder 18, die an der in der Rohrwandung
angeordneten Öse ig befestigt ist, in die Abschlußstellung gezogen, wie dies aus
Fig. 4 hervorgeht. Der Klappenhebel 2o ist mit der Entlüftungsklappe 17 fest verbunden
und hat an seinem im Drehpunkt gelagerten Ende einen Mitnehmeranschlag 21, der nach
einer Drehung, die im Beispielsfalle 45° beträgt, die Warmluftdrosselklappe 16 mitzunehmen
beginnt. Diese Stellung ist in Fig.5 dargestellt, wobei die Entlüfterklappe die
Entlüftungsöffnung der Rohrwandung abschließt, während die Warmluftleitung durch
die Drosselklappe 16 ebenfalls abgeschlossen ist. Bei weiterer Drehung, die gegen
die Ausgangsstellung in Fig.4 go° beträgt, wird durch den vorerwähnten Mitnehmeranschlag
21 die Warmluftdrosselklappe 16 entgegen der Federspannung ig mitgedreht,
so daß sich der Querschnitt der Warmluftleitung nunmehr für den freien Durchgang
der Warmluft in Pfeilrichtung 22 öffnet. Bei vollem Ausschlag des Klappenhebels
20 um go°, also in der nach rechts gelegenen Endstellung des Betätigungshebels 15,
schließt die Warmluftdrosselklappe 16 die Öffnung 23 in der Rohrwandung bzw. in
dem entsprechenden Klappengehäuse ab, wobei die Entlüfterklappe 17 nach außen durchschwingt.
Die mit der Klappenkonstruktion möglichen charakteristischen Stellungen sind in
den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt. In der Stellung gemäß Fig.4, in der die Betätigungsstange
15 ganz nach vorn, vom Führersitz aus gesehen, geschoben wird, kann die Kühlerluft
durch die Öffnung 23 in der Rohr- bzw. Klappengehäusewandung frei nach außen abfließen.
In der Fig. 5 ist die Betätigungsstange 15 in eine Mittelstellung zurückgezogen.
Der Klappenhebel 20 ist um 45° verschwenkt und steht senkrecht. Die mit dem Klappenhebel
20 fest verbundene Entlüfterklappe 17 schließt die Öffnung 23 in der Rohr-bzw. Klappengehäusewandung
ab. Die Warmluftdrosselklappe 16 ist ebenfalls noch geschlossen, so daß in dieser
Stellung der hinter dem Kühler angebrachte Auffangbehälter i als Kühlerabdeckung
wirkt. Diese Stellung wird zum Zwecke des raschen Aufheizens eingestellt. In Fig.6
ist die Betätigungsstange 15 ganz zurückgezogen, der Klappenhebel 20
ist
gegenüber der Anfangsstellung (Fig. 4) um 90° verdreht und hat mit einer Anschlagfläche
21 die Warmluftdrosselklappe 16 so v eit mitgenommen, daß sie die Gehäuse- bzw.
Wandungsöffnung 23 in der Warmluftleitung abschließt. In dieser Stellung strömt
die Warmluft frei in der angedeuteten Pfeilrichtung 22 ins Wageninnere ein. Selbstverständlich
sind auch Zwischenstellungen möglich, die nach Bedarf eingestellt «erden können.
Bei warmer Außentemperatur in der Übergangszeit wird die Stellung gemäß Fig. 4 gewählt,
so daß die Warmluft in Pfeilrichtung 24 ungehindert nach außen abströmen kariil,
was zur Folge hat, daß die Kühlwirkung des Kühlem 2 nicht sehr beeinträchtigt wird.The collecting container i for the fresh air preheated by the cooler is attached behind the cooler 2. An elastic edge seal 3 is attached between the rear surface of the cooler 2 and the collecting container i, which prevents damage to the cooler fins. The collecting container i is attached to the normal cooler holder 5 by means of a detachable screw connection 4. In this way there is the possibility of easily removing the collecting container in summer, if this is desired, and screwing it back on in the colder season without having to remove the cooler. The first installation of the collecting container i can also be carried out without difficulty. The hot air line 6, through which the hot air is passed on, then connects to the collecting container i. The air thus flows in the direction of the arrow 25 through the cooler into the collecting container i, from there in the direction of the arrow 26 into the air heating space 8 heated by exhaust gases. In order to prevent the engine vibrations from being transmitted to the radiator, an elastic intermediate member 7 is installed in the line 6. The air heating space 8 is formed by a sheathing of the exhaust line 9. This air heating space can either be firmly attached to the exhaust manifold, which is usually made of cast iron, but it is also possible to place it later over the exhaust line io, which is made in the usual way from steel pipe. The air flow through this space is shown by the arrows 27. The forwarding of the highly heated warm air is indicated by the direction of the arrow 28. Direction of arrow 29 indicates the direction of flow of the exhaust gases. Of course, all safety measures can be taken in a known manner to prevent exhaust gases from entering the fresh air line if the exhaust line leaks. For example, the heat exchanger can be surrounded by an inner safety double jacket, the space between it and the exhaust-gas-carrying walls being filled in a known manner with a thermally conductive, gas-permeable substance. From this air heating space, which is placed around the exhaust-gas-carrying parts, the highly heated air is then passed on in the further line part 11 to the interior of the vehicle. In this line piece, too, an elastic intermediate member is expediently switched on at 12. Before entering the interior of the car at 13, according to a further embodiment of the invention, a double flap 14 is installed in the air line, the mode of operation of which is shown in FIGS. 4, 5 and 6. The double flap 14 is built both as a vent flap of the collecting container for the preheated fresh air i with the adjoining line parts 6, 8 and ii and as a regulating or throttle valve for the warm air flowing in particular to the interior of the car. By means of single-lever operation through the rod 15, three different basic settings can be achieved. In Figures 4, 5 and 6, 16 represents the warm air throttle valve while 17 shows the vent valve. The warm air throttle valve 16 is pulled into the closing position by the spring 18, which is fastened to the eyelet ig arranged in the pipe wall, as can be seen from FIG. The flap lever 2o is firmly connected to the ventilation flap 17 and has a driver stop 21 at its end mounted in the pivot point, which after a rotation, which is 45 ° in the example, begins to take the warm air throttle valve 16 with it. This position is shown in FIG. 5, the vent flap closing the vent opening in the pipe wall, while the hot air line through the throttle valve 16 is also closed. Upon further rotation, which is opposite the starting position in Figure 4 go °, the warm air throttle valve 16 is rotated strength against spring tension by the aforementioned driving abutment 21 so that the cross-section of the warm air line opens now for the free passage of the hot air in the direction of arrow 22nd When the flap lever 20 is fully deflected by go °, i.e. in the right-hand end position of the actuating lever 15, the warm air throttle valve 16 closes the opening 23 in the pipe wall or in the corresponding valve housing, the vent valve 17 swinging through to the outside. The characteristic positions possible with the flap construction are shown in FIGS. In the position according to FIG. 4, in which the actuating rod 15 is pushed all the way forward, as seen from the driver's seat, the cooler air can flow freely to the outside through the opening 23 in the pipe or flap housing wall. In FIG. 5, the actuating rod 15 is retracted into a central position. The flap lever 20 is pivoted through 45 ° and is vertical. The vent flap 17 firmly connected to the flap lever 20 closes the opening 23 in the pipe or pipe. Flap housing wall. The warm air throttle valve 16 is also still closed, so that in this position the collecting container i attached behind the radiator acts as a radiator cover. This position is set for the purpose of rapid heating. In FIG. 6 the actuating rod 15 is completely withdrawn, the flap lever 20 is rotated by 90 ° with respect to the initial position (FIG. 4) and has taken the warm air throttle valve 16 with a stop surface 21 so that it opens the housing or wall opening 23 in the hot air duct. In this position, the warm air flows freely in the indicated arrow direction 22 into the interior of the car. Of course, intermediate positions are also possible, which can be "grounded" as required. When the outside temperature is warm in the transition period, the position according to FIG. 4 is selected so that the warm air can flow outward unhindered in the direction of arrow 24, with the result that the cooling effect of the cooler 2 is not greatly impaired.