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Luftheizung für durch Verbrennungsmotoren angetriebene Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Luftheizung für durch Verbrennungsmotoren angetriebene Fahrzeuge, vorzugsweise Schienenfahrzeuge, mit zwei im Lufterhitzer zur Aufheizung der Heizluft dienenden Warmwas- serheizkörpern, von denen der erste im Kühlwasserkreislauf des Verbrennungsmotors und der zweite im Heizwasserkreislauf eines befeuerten Wasserkessels liegt, wobei beide Kreisläufe zur Wärmeübertragung von dem einen zu dem ändern Kreislauf zusammenwirken.
Bei einer bereits bekanntgewordenen Verwirklichung einer solchen Anlage zur Beheizung von Kraftfahrzeugen befindet sich im Heizungsluftstrom ein Warmwasserheizkörper, der durch eine Trennwand derart in zwei Teile geteilt ist, dass zwei imHeizungsluftstrom hintereinander geschaltete Teilheizkörper gebildet werden. Der vom Heizungsluftstrom zuerst bestrichene Teil liegt ausschliesslich imHeizwasserkreislauf des befeuerten Wasserkessels, der anschliessend vom Heizungsluftstrom bestrichene zweite Teil dagegen ausschliesslich im Kühlwasserkreislauf des Verbrennungsmotors. Infolge der baulichen Vereinigung beider Teile findet dann auch durch metallische Wärmeleitung eine gewisse Wärmeübertragung von dem einen auf den ändern Kreislauf statt.
Diese bekannte Luftheizung weist noch verschiedene Mängel auf. Einmal ist es im Hinblick auf die Wärmeübertragung von Warmwasserheizkörpern an den Heizungsluftstrom ungünstig, dass der Heizkörper, der das den Verbrennungsmotor verlassende Kühlwasser führt, im Luftstrom hinter dem Heizkörper angeordnet ist, der von dem aus dem befeuerten Wasserkessel stammenden hoch erhitzten Wasser durchströmt ist, da dann die Heizungsluft wesentlich weniger Wärmeenergie aus dem Kühlwasser aufnehmen wird, als wenn der noch nicht vorgeheizteLuftstrom zunächst den von dem nicht so hoch erwärmten Kühlwasser bespeisten Heizkörper umströmt, denn bekanntlich hängt der Wärmeübergang zwischen den beiden Medien eines Wärmetauschers von der Temperaturdifferenz dieser beiden Medien ab und steigt mit steigender Differenz an.
Aber selbst dann, wenn bei der bekannten Anlage die Reihenfolge der beiden Warmwasserheizkörper im Heizungsluftstrom vertauscht würde, lässt sich-wie die Erfindung zeigt-eine noch weit bessere Ausnutzung des Wärmeinhaltes des in reichem Masse zur Verfügung stehenden Kühlwassers für den Luftheizungszweck erzielen.
Die Aufgabe der Erfindung war, den geschilderten Mangel der beschriebenen Luftheizung zu vermeiden und darüber hinaus eine bessere Ausnutzung des Wärmeinhaltes des den Verbrennungsmotor verlassenden Kühlwassers zu erreichen.
Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass der zweite Warmwasserheizkörper im Lufterhitzer in Strömungsrichtung des Heizluftstromes gesehen hinter dem ersten Warmwasserheizkörper angeordnet ist und zusammen mit dem befeuerten Wasserkessel einen parallel zum Kühlwasserkreislauf des ersten Warmwasserheizkörpers liegenden, vom ersten Kreislauf abzweigenden Heizwasserkreislauf bildet.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Zulauf des befeuerten Wasserkessels zusammen mit dem Zulauf des ersten Warmwasserheizkörpers und der Rücklauf des zweiten Warmwasserheizkörpers zusammen mit dem Rücklauf des ersten Warmwasserheizkörpers an den Kühlwasserkreislauf des Verbrennungsmotors angeschlossen, während bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zur Trennung der beiden Wasserkreisläufe das Wasser im befeuerten Wasserkessel mit dem dem Wasserkessel zugeführten Kühlwasser über einen im Wasserkessel angeordneten Wasserwärmetauscher in wärmeleitender Verbindung steht.
Bei beiden Ausführungsformen der Erfindung wird also der Wärmeinhalt des in beträchtlicher Menge
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zur Verfügung stehendenKühlwassers zweifach ausgenutzt : im ersten Fall wird dem befeuerten Wasserkessel bereits durch den Kühler des Verbrennungsmotors vorgewärmtes Wasser zugeführt, während ein anderer Teil des vorgewärmten Wassers gleichzeitig zur Vorwärmung der Heizungsluft mittels des unmittelbar von Kühlwasser durchströmten Warmwasserheizkörpers dient. Im zweiten Fall gibt erwärmtes Kühlwasser Wärmeenergie an das Wasser im Wasserkessel ab und ein anderer Teil des Kühlwassers wird ebenfalls zur Vorerwärmung der Heizluft verwendet.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen, u. zw. ist in Fig. 1 die zuerst erwähn- te Ausführungsform und in Fig. 2 die zweite Ausführungsform der Erfindung durch einen Rohrplan schematisch und beispielhaft dargestellt.
In beiden Ausführungsbeispielen ist angenommen, dass noch die Möglichkeit besteht, im Beiriebszustand des Warmwasserkessels das von ihm erwärmte Wasser gelegentlich auch zum Vorwärmen des Verbrennungsmotors zu verwenden ; eine solche besondere Ausbildung ist jedoch bei Warmwasserheizungsanlagen bereits bekannt und nicht Gegenstand des Patentbegehrens.
In Fig. 1 bedeutet 1 den Verbrennungsmotor und 2 dessen Kühlwasserpumpe. Die Kühlwasserleitung 3 verzweigt sich am Punkt 4i ein Teil des Kühlwasserstromes strömt durch die Leitung 5 über die Rückschaltklappe 6, den Leitungsteil 7, den Kühler 8 und kehrt über den Leitungsteil 9 zumMotorzurück (Kühlwasserkreislauf).DerandereamPunkt4abgezweigteTeildesKühlwasserstromes strömt über die Umwälzpumpe 10, worauf sich die Leitung am Punkt 11 nochmals verzweigt, u. zw. so, dass ein Teil des Wasserstromes über die Leitung 12 in den Warmwasserheizkörper 13 gelangt und über die Rücklaufleitung 14 in den Kühlwasserkreis zurückgeführt wird.
Der andere an dein Verzweigungspunkt 11 abgezweigte Teil des Wasserstromes durchfliesst den (im Beispielsfall durch einen Ölbrenner) befeuerten Warmwasserkessel 15, wird dort maximal auf etwa 95 erhitzt und gelangt über den Leitungsteil 16 in den Warmwasserheizkörper 17 im Warmwasser-Lufterhitzer und von dort aus ebenfalls in die Rücklaufleitung 14. Der Thermostat 18 sorgt durch Regelung der Befeuerung des Warmwasserkessels - wie nicht weiter dargestellt-dafür, dass die höchst zulässige Temperatur des Wassers im Kessel 15 nicht überschritten wird.
Wird die Anlage bei stillstehendem Verbrennungsmotor zu dessen Vorwärmung mittels des Kesselwassers verwendet, so wird der Rohrschalter 19 in die darüber gezeichnete Stellung 19a umgelegt, womit jede Warmwasserzufuhr zu den Warmwasserheizkörpern 13 und 17 gesperrt ist und das von dem befeuerten Warmwasserkessel 15 erhitzte Wasser über die Rohrteile 16 und 16a dem Kühlwasserkreis zugeführt wird, den nicht arbeitenden Kühler 8 durchströmt und den Verbrennungsmotor 1 vorwärmt. Nur in diesem Falle ist die Umwälzpumpe 10 in Betrieb, während sie bei Heizungsbetrieb stillsteht, aber durchlässig ist.
In der Ausführungsform gemäss Fig.2 ist der Warmwasserheizkörper 17 zusammenmitdembefeuerbaren Wasserkessel 15 mittels der Rohrleitungen 16 und 20 in einen besonderen Kreis gelegt, in welchem sich auch die Heizwasserumwälzpumpe 21 befindet. Durch den in dem befeuerbaren Wasserkes-
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steht die Umwälzpumpe 10 still, sperrt aber nicht den Durchgang. Der Rohrschalter 24 ist in die rechts davon angedeutete Stellung umgelegt. Wird die Anlage dagegen bei Stillstand des Verbrennungsmotors 1 zur Vorwärmung seines Kühlwassers benutzt, so wird der Rohrschalter 19 in die Stellung 19a umgelegt und die Umwälzpumpe 10 in Betrieb gesetzt. Das den Wasserwärmetauscher 22 durchströmende und durch den befeuerten Wasserkessel 15 ernannte Wasser strömt über die Leitungsteile 23 und 7, den Kühler 8 und den Leitungsteil 9 dem Verbrennungsmotor 1 zu.
Der Warmwasserheizkörper 13 im Lufterhitzer wird hiebei nicht von Wasser durchflossen. Wird die Luftheizung gleichmässig betrieben, so befindet sich' r Rohrschalter 24 wieder in der rechts davon angedeuteten Stellung, so dass das erhitzte Kesselwasser den Warmwasserheizkörper 17 durchströmt.
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