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Einrichtung zur Ausnutzung der Abwärme von Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ausnutzung der Abwärme von Brennkraftmaschinen, bei welcher das Kühlwasser in einem Nebenschluss zum Kühlwasserkreislauf nach Erwärmung durch die Abgase in Heizkörpern ausgenutzt wird.
Es ist bekannt, die Abwärme von Brennkraftmaschinen zu verwerten, indem das Kühlwasser durch die Abgase der Brennkraftmaschine in einem sogenannten Wasseral1wärmeraufgeheizt und anschliessend durch Heizkörper geschickt wird. Heizkörper und Wasseranwärmer sind dabei im Nebenschluss zum eigentlichen Kühlkreislauf angeordnet. Eine derartige Einrichtung hat jedoch den Nachteil, dass beim Drosseln der Heizkörper die Brennkraftmaschine gegebenenfalls überhitzt wird.
Es ist auch bereits eine Einrichtung zur Verwertung der Abwärme von Brennkraftmaschinen vorgeschlagen worden, bei welcher das Ansteigen der Kühlwassertemperatur über einen bestimmten Wert selbsttätig verhindert wird, indem in die Leitung des Kühlwassers von den Heizkörpern zur Pumpe ein eigener Kessel eingeschaltet ist, in welchem eine gleichbleibende Spannung herrscht, die geringer ist als die Spannung im Kühlmantel der Zylinder und in den das Wasser fein verteilt unter Spannungsverminderung eintritt, wodurch das Kühlwasser auf die dieser Spannung entsprechende Verdampfungstemperatur abgekühlt wird. Eine derartige Einrichtung erfordert jedoch einen erheblichen technischen Mehraufwand.
Bei einer andern bekannten Einrichtung mit Abwärmeverwertung einer Brennkraftmaschine ist wohl im Nebenschluss zum Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine ein Heizkreislauf vorgesehen. Mit einer solchen Lösung ist jedoch nicht die Gewähr gegeben, dass auch bei Schaltfehlern die Kühlung des Motors einwandfrei arbeitet und eine Überhitzung desselben infolge zu geringer Wärmeentnahme oder das Trockenfahren durch Verdampfen des nicht mehr zirkulierenden Wassers der Maschine verhindert wird.
Um diese Nachteile zu beheben, wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss vorgeschlagen, parallel zum Kühlwasser-und Heizkreislauf einen weiteren Kreislauf zu schalten, der in ständiger Verbindung mit beiden steht, wobei sämtliche drei Kreisläufe einen gemeinsamen temperaturabhängig gesteuerten Wärmetauscher aufweisen.
Durch diese Massnahme ist die Kühlwasaerum- laufmenge durch den Motor immer gesichert, selbst dann, wenn im Heizungsstrang zur Regelung der Heizleistung der Durchfluss durch die einzelnen Heizkörper gedrosselt wird oder wenn die Heisswasserpum- pen ausfallen, weil einerseits die Überhitzung dadurch vermieden wird, dass der Heizkreislauf über den temperaturabhängig gesteuerten Wärmetauscher geführt wird, welcher bereits für den normalen Betrieb der Brennkraftmaschine vorgesehen ist und anderseits durch Parallelschaltung eines dritten Kreislaufs, welcher in ständiger Verbindung mit dem Kühlwasser-und dem Heizkreislauf steht, verhindert wird, dass die Brennkraftmaschine ohne Wasser ist.
In der Zeichnung ist das Schema einer erfindungsgemässen Äbwärmeverwertungseinrichtung gezeigt.
Der eigentliche Kühlmittelkreislauf der Brennkraftmaschine l erfolgt über die Leitung 2,3, dcn Wärmetauscher 4 und den Rücklauf 5 mit der Pumpe 6. Soll die Abwärme der Brennkraftmaschine verwertet werden, so wird ein Dreiwegehahn 7 auf die im Nebenschluss zum Kühlmittelkreislauf angeordneten Leitungen 8,9 geschaltet, die zwischen nicht gezeichneten Heizkörpern liegen.
Der Vorlauf 8 ist mit Heisswasserpumpen 10 versehen, welche das mit eintr Temperatur von annähernd 700 aus der Ma- . chine austretende Kühlwasser über den Wasseranwärmer 11, der von Abgasen der Maschine beheizt ist, in die Heizkörper fördert, von welchen es über den Rücklauf 9 und einen Dreiwegehahn 12 wieder in den
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Kühlmittelkreislauf 2 - 6 gelangt. Hinter dem Dreiwegehahn 7 ist eine Leitung 13 abgezweigt, die in einen Hochbehälter 14 mündet, der seinerseits über die Leitung 15 mit der Leitung 9 in ungedrosselter Verbindung steht.
Der Motorkreislauf kann in bekannter Weise durch eine Kurzschlussleitung 16 auch ohne Wärmetauscher gefahren werden. An der Rohwasserkreislauf Jes Wärmetauschers 4 kann ausserdem ein Ölkühler 17 angeschlossen sein. Falls die durch die Abgase erzeugte Heizleistung nicht ausreicht, kann im Heizkreis 8, 9 auch ein Zusatzkessel 18 vorgesehen sein.
Die Brennkraftmaschine kann entweder über den Kühlreislauf 2-6 betrieben werden oder durch Umschalten des Dreiwegehahn auf Heizbetrieb umgeschaltet werden. Eine dritte Möglichkeit besteht im Abschalten der Brennkraftmaschine und Betrieb des Heizkreises mit dem eigens hiefür vorgesehenen Zusatzkessel 18.
Beim Drosseln der Heizkörper kann das von der Maschine anfallende Kühlwasser über die Leitung 13, den Hochbehälter 14 und den Rücklauf 15 so gesteuert werden, dass eine Überhitzung des Motors vermieden wird.
Bei Bedarf können mehrere Heiz- ul1d Kühlkreisläufe parallel auf eine Heizbatterie geschaltet sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Ausnützung der Abwärme von Brennkraftmaschinen, bei welcher das Kühlwasser in einem Nebenschluss zum Kühlkreislauf nach Erwärmung durch die Abgase in Heizkörpern ausgenützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Kühlwasser- (2,3, 4,5, 6) und Heizkreislauf (8,9, 10) ein weiterer Kreislauf (13, 14,15) geschaltet ist, der in ständiger Verbindung mit beiden steht und sämtliche drei Kreisläufe einen gemeinsamen temperaturabhängig gesteuerten Wärmetauscher (4) aufweisen.