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Heizung für Kraftfahrzeuge
Gegenstand der Erfindung ist eine Heizung für Kraftfahrzeuge mit aus einer das Abgasrohr eines Ver- brennungsmotors mit Abstand umhüllenden Wand gebildeten Wärmetauscher, in dem die Abgase ihre Wärme an die eingeführte Frischheizluft übertragen.
Es sind Abgasheizungen dieser Art bekannt, bei denen ein vom Verbrennungsmotor unabhängiger Zui satzbrenner vorgesehen ist, der die in den Wärmetauscher eintretenden Abgase nach Bedarf weiter aufheizt.
Das aufzuheizende Medium kann Luft oder Wasser sein.
Nachteilig ist bei diesen Heizungen, dass sich die Abgase des Verbrennungsmotors mit den Heizgasen der Zusatzheizung vermischen, wodurch der Wirkungsgrad des Zusatzheizgerätes erheblich herabgesetzt wird.
Unabhängig hievon ist auch schon vorgeschlagen worden, zwischen die Abgasleitung und den mit Frisch- luft beschickten Frischlufterwärmer einen abgeschlossenen oder mit derAussenluft in Verbindung stehenden und gegebenenfalls wärmeübertragende Teile enthaltenden Sicherheitsraum einzuschalten. Die Heizflä- chen des Wärmetauschers kommen somit nicht direkt mit den Abgasen in Berührung. Bei Auftreten von Undichtheiten können diese daher nicht in den zu beheizenden Raum, bei Fahrzeugen z. B. in die Kabine, gelangen. Diese Einrichtung trägt einem Sicherheitsbedürfnis Rechnung. Eine andere Zielvorstellung war bei Verwendung des eingeschalteten Raumes nicht bedacht worden.
Gemäss der Erfindung ist nun vorgesehen, einen solchen zusätzlichen getrennten Raum von den Heiz- gasen des mit gasförmigem oder flüssigem Brennstoff betriebenen Zusatzheizgerätes zu beaufschlagen.
Dieser Heizraum kann wie der Sicherheitsraum zwischen dem Abgasrohr und dem Wärmetauscher an- geordnet sein ; er kann aber auch auf der andern Seite des das Abgasrohr umgebenden Wärmetauschers lie- gen, wobei also die zu erwärmende Frischluft zwischen zwei Heizflächen geführt ist. Hiebei wird eine bis- her nicht erreichte Heizleistung erzielt. Der Heizraum des Zusatzheizgerätes kann in einen an die Abgas- leitung angeschlossenen Ejektor einmünden, so dass die Verbrennungsluft mit dem Gemisch selbsttätig an- gesaugt wird. Das Zusatzheizgerät kann aber auch in an sich bekannter Weise mit einem Gebläse betrie- ben werden. Der Heizraum (Brennkammer des Zusatzheizgerätes) soll vorzugsweise entsprechend der Form der Abgasleitung als Ringbrenner ausgebildet sein.
Mit Vorteil kann der innere Ringraum erfindungsgemäss zugleich den Sicherheitsraum für den Wärme- tauscher abgeben, weil in ihm ein Unterdruck aufrecht erhalten wird, so dass fallweise eindringende Ab- - gase angesaugt werden. Er kann zu diesem Zweck in an sich bekannter Weise mit Wärmeübertragungs- mitteln, wie z. B. radial angeordneten Stegen, versehen sein.
Zweckmässigerweise wird der Zusatzbrenner hiebei vor dem Sicherheitsraum angeordnet und der Aus- gang des Heizraumes mit dem an die Abgasrohrleitung des Verbrennungsmotors angeschlossenen Ejektor verbunden. Durch die Ejektorwirkung werden die Abgase des Zusatzheizgerätes durch den inneren Ring- raum des Wärmetauschers hindurchgesaugt, wodurch in dem Ringraum ein Unterdruck entsteht, der bei auftretenden Undichtigkeiten ein Übertreten von Abgasen des Verbrennungsmotors in die Heizluftzufüh- rungskanäle verhindert. Gleichzeitig wird das aufbereitete Brennstoffluftgemisch durch den Unterdruck in die Brennkammer gefördert.
Der Ejektor kann natürlich auch durch ein-mit dem Ringraum verbundenes - Gebläse ersetzt werden.
Die zuletzt beschriebene Ausführung mit Gebläse kann auch als selbständiges Heizgerät verwendet werden, sofern zur Förderung des Heizmediums ein besonderes Fördermittel vorgesehen wird.
Die Gemischaufbereitungseinrichtung kann mit einem Elektromagnetventil zum Absperren der Brenn-
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stoffzuleitung ausgerüstet sein. Zur Regelung der Heizleistung und deren Begrenzung ist entweder eine durch Druckregler gesteuerte Drosselklappe oder aber der Einbau eines Korrekturdüsensystems in die Gemischaufbereitungseinrichtung vorgesehen.
Sollten die hohen Temperaturen der Heizgase das Material des Wärmeaustauschers angreifen, dann empfiehlt es sich, bekannte Massnahmen wie Zwischenschaltung von Kupferringen u. dgl. oder Zuführung von Luft vorzusehen.
Sofern der Wärmeaustauscher-wie das häufig geschieht-aus einem Mantel mit niederem Schmelzpunkt, wie beispielsweise Aluminium, besteht, ist daran gedacht, die Heizgase durch Leitungen aus hochwarmfestem Stahl einzuführen oder von den Stirnflächen des Ringraumes abzulenken, so dass keine übermässig örtliche Überhitzung entsteht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung zeigen die Zeichnungen. Fig. 1 ist ein teilweise axialer Schnitt durch die Heizeinrichtung und Fig. 2 ein radialer Schnitt durch den Wärmeaustauscher.
In Fig. 1 ist mit 1 die Gemischaufbereitungseinrichtung angedeutet. Das Brennstoffgemisch wird durch die
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dem Brenner3 zugeführt.Sicherheitsraum ausgebildet und-wie in Fig. 2 ersichtlich - mit Wärmeübertragungsmitteln in Form von Ste- gen 9 versehen. Das Überrohr 7 ist aussen mit Längsrippen 10 versehen und der so gebildete Wärmeaustauscher durch das Mantelrohr 11 nach aussen abgeschlossen. Durch den Wärmeaustauscher wird das Heizmedium hindurchgeblasen, das durch den an das Mantelrohr 11 angeschlossenen Stutzen 11a ein-und den Stutzen llb austritt und von dort in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges eingeführt wird. Vom inneren Ringraum 8 führt eine Abgasleitung 12 zu dem Ejektor 13, der am Ende der Auspuffleitung 5a vorgesehen ist.
Zwischen Auspuffleitung 5 und 5a ist ein Auspufftopf 14 angeordnet. Die durch den Ejektor 13 strömenden Abgase des Verbrennungsmotors saugen die Verbrennungsluft über die Gemischaufbereitungseinrichtung 1 an, wo sie mit Brennstoff vermischt wird und sodann in den Brenner 3 gelangt. Hier wird das Brennstoffluftgemisch durch die Zündkerze 4 gezündet. Die Heizgase durchströmen dann den inneren Ringraum 8 und geben ihre Wärmeenergien an das durch den Wärmeaustauscher geleitete Heizmedium ab. Die aus dem Ringraum 8 austretenden Abgase werden über die Leitung 12 vom Ejektor 13 abgesaugt, da die durch den Ejektor 13 geführten Abgase des Verbrennungsmotors einen Sog hervorrufen.
Durch die Sogwirkung des Ejektors 13 wird auch das Ansaugen des Brennstoffluftgemisches völlig selbsttätig bewirkt und im Ringraum 8 Unterdruck erzeugt, der auch nach Abschalten des Zusatzheizgerätes wirksam ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Heizung für Kraftfahrzeuge mit aus einer das Abgasrohr eines Verbrennungsmotors mit Abstand um- hüllenden Wand gebildeten Wärmetauscher, in dem die Abgase ihre Wärme an die eingeführte Frischheizluft übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (10,11) zusätzlich über einen angrenzenden getrennten Raum (8) von den Heizgasen eines mit gasförmigem oder flüssigem Brennstoff betriebenen Zusatzheizgerätes (1, 4) beaufschlagt ist.
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