DE10006396A1 - Heizsystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Ein nach Art eines Heizkörpers wirkender Wärmetauscher (1) kann über einen hydraulischen Wärmeträgerkreislauf, insbesondere Wasserkreislauf, mit einer ersten Wärmequelle (Verbrennungsmotor 3) sowie einer von der vorgenannten Wärmequelle unabhängig betreibbaren zweiten Wärmequelle (Brenner 4) thermisch gekoppelt werden. Durch eine Pumpe (8) mit axial verstellbarem Radialförderrad (12) kann ein über beide Wärmequellen führender großer Kreislauf oder ein nur über die zweite Wärmequelle kleiner Kreislauf eingeschaltet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizsystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem eine nach Art eines Heizkörpers wir­ kende Wärmetauscheranordnung über einen hydraulischen Wärme­ trägerkreislauf, insbesondere Wasserkreislauf, thermisch mit einer ersten Wärmequelle, insbesondere einem zum Antrieb des Kraftfahrzeuges dienenden Verbrennungsmotor, sowie einer zweiten Wärmequelle, insbesondere einem von der ersten Wär­ mequelle unabhängig betreibbaren Brenner, thermisch koppel­ bar ist, wobei eine Steueranordnung in Abhängigkeit vom Be­ triebszustand einer der ersten Wärmequelle zugeordneten er­ sten Pumpe zwischen einem ersten Zustand, bei dem das Wärme­ trägermedium bzw. zumindest ein großer Teil desselben über beide Wärmequellen geleitet wird, und einem zweiten Zustand umsteuerbar ist, bei dem das Wärmeträgermedium von einer weiteren, hydrodynamischen Pumpe nur bzw. überwiegend über die zweite Wärmequelle geleitet wird.

Derartige Heizsysteme sind grundsätzlich bekannt und werden serienmäßig in Kraftfahrzeuge eingebaut. Die Steuervorrich­ tung arbeitet mit Ventilen oder Thermostaten, um in Abhän­ gigkeit von den jeweiligen Betriebsbedingungen entweder den sogenannten großen Kreislauf, welcher beide Wärmequellen um­ faßt, oder den sogenannten kleinen Kreislauf, welcher nur über die zweite Wärmequelle führt, einzuschalten. Gegebenen­ falls kann auch ein gemischter Kreislauf eingeschaltet wer­ den, bei dem ein Teil des Wärmeträgermediums über beide Wär­ mequellen und ein anderer Teil des Wärmeträgermediums ledig­ lich über die zweite Wärmequelle geführt werden. Hierzu wird beispielhaft auf die DE 43 24 371 A1 sowie die DE 44 46 152 A1 verwiesen.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, die Steuerung der Kreisläu­ fe zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die weitere Pumpe ein in einem Pumpengehäuse axial verschiebba­ res Radialförderrad mit auf dessen einer Stirnseite angeord­ neten Radialförderschaufeln sowie einen axial vor dieser Stirnseite angeordneten Pumpeneingang und zwei in Achsrich­ tung des Förderrades voneinander beabstandete radiale Pum­ penausgänge aufweist, und daß der vom Pumpeneingang axial entferntere Pumpenausgang mit der Eingangsseite der ersten Wärmequelle und der dem Pumpeneingang axial näherer Pumpen­ ausgang mit der Eingangsseite der zweiten Wärmequelle kommu­ niziert.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die bis­ her zur Steuerung der Wärmeträgerkreisläufe üblichen Ventile durch eine besondere Bauart der weiteren Pumpe zu erübrigen, welche bei der Erfindung als Multi-Hydrofunktion-Pumpe aus­ gebildet ist. Das axial verschiebbare Radialförderrad nimmt bezüglich der radialen Pumpenausgänge unterschiedliche Lagen ein, wenn nur die erste Pumpe oder nur die weitere Pumpe oder beide Pumpen arbeiten, wobei im letzteren Falle die La­ ge des Radialförderrades auch von den Förderleistungen der beiden Pumpen relativ zueinander abhängt. Wenn nur die wei­ tere Pumpe arbeitet, kann unabhängig von der axialen Lage des Radialförderrades nur wenig Wärmeträgermedium von der weiteren Pumpe zur ersten Wärmequelle abströmen. Der über­ wiegende Anteil des Wärmeträgermediums strömt über den dem Pumpeneingang axial näheren Pumpenausgang zur zweiten Wärme­ quelle ab. Gleichzeitig entsteht auf der die Förderschaufeln aufweisenden Stirnseite des Radialförderrades ein dynami­ scher Unterdruck, welcher das Radialförderrad axial in eine dem Pumpenausgang zur zweiten Wärmequelle benachbarte Lage "zieht", in der das Radialförderrad den kleinen Kreislauf besonders wirksam aufrechterhalten kann.

Wenn nur die erste Pumpe arbeitet, wird das Radialförderrad in eine vom Pumpeneingang entfernte Lage unter weitgehender Freigabe des zur ersten Wärmequelle führenden Pumpenausgan­ ges gedrängt.

Wenn beide Pumpen arbeiten, nimmt das Radialförderrad eine mittlere Lage ein, die durch das Verhältnis der an den Pum­ penausgängen auftretenden Drücke und dementsprechend auch von der relativen Förderleistung der beiden Pumpen abhängt.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann das Radialförderrad axial verschiebbar auf einer Antriebswelle angeordnet sein.

Statt dessen ist es auch möglich, die Antriebswelle zusammen mit dem Radialförderrad axial verschiebbar anzuordnen, wobei gegebenenfall auch ein zugehöriger Antriebsmotor, in der Re­ gel ein Elektromotor, mit der Welle verschoben werden kann.

Im übrigen kann das Pumpengehäuse das Radialförderrad mit mehr oder weniger großem radialen Freiraum umfassen, so daß die beiden Pumpenausgänge unabhängig von der Axiallage des Radialförderrades miteinander kommunizieren.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Radialförderrad oder ein Teil desselben eine temperaturab­ hängig veränderbare Form aufweisen, so daß bei höheren Tem­ peraturen des Wärmeträgermediums immer ein Bypaß zwischen dem Innenraum des Pumpengehäuses auf der Vorderseite und dem Innenraum des Pumpengehäuses auf der Rückseite des Radial­ förderrades geschaffen wird. Die veränderliche Form kann durch Formgedächtnislegierungen erreicht werden, wie weiter unten dargestellt wird.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Radialförderrad mit einem seine Form bzw. Stellung temperaturabhängig ändernden Anschlag zusammenwirken, wobei dieser Anschlag unterhalb einer Sprungtemperatur bzw. eines unteren Temperaturschwellwertes eine Axialverschiebung des Radialförderrades durch strömungsdynamische Kräfte zwischen zwei Endlagen zuläßt, in denen das Radialförderrad das Wär­ meträgermedium entweder überwiegend dem einen radialen Pum­ penausgang oder überwiegend dem anderen radialen Pumpenaus­ gang zuführt, und wobei der Anschlag das Radialförderrad oberhalb der Sprungtemperatur oder eines oberen Temperatur­ schwellwertes in eine solche axiale Position bringt bzw. die axiale Beweglichkeit des Radialförderrades derart ein­ schränkt, daß zumindest ein Teilstrom des Wärmeträgermediums in den vom Pumpeneingang entfernteren radialen Pumpenausgang strömt.

Eine derartige temperaturabhängige Veränderung des axialen Verschiebeweges des Radialförderrades kann durch Bimetallfe­ dern oder - in besonders zweckmäßiger Weise - durch eine Fe­ der aus Formgedächtnislegierung erfolgen.

Hinsichtlich weiterer bevorzugter Merkmale der Erfindung wird auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugten Ausführungsformen näher beschrieben werden.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine schaltplanartige Darstellung des erfindungsge­ mäßen Heizsystems,

Fig. 2 einen Axialschnitt der weiteren Pumpe, wobei das Ra­ dialförderrad nahe des dem Pumpeneingang näheren Pumpenausganges positioniert ist,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, in der das Radialförderrad maximal vom Pumpeneingang axial entfernt ist,

Fig. 4 eine Achsansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Radialförderrades einer Pumpe,

Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer ab­ gewandelten Ausführungsform und

Fig. 6 einen besonderen Betriebszustand der Ausführungsform nach Fig. 5.

Gemäß Fig. 1 ist ein als Heizkörper wirkender Wärmetauscher 1, welcher zur Beheizung eines Innenraumes eines nicht dar­ gestellten Fahrzeuges dient und zu diesem Zweck von einem Gebläse 2 mit einem Luftstrom beaufschlagt werden kann, über einen Wasserkreislauf, dessen Wasser als Wärmeträgermedium dient, thermisch mit einem zum Antrieb des Fahrzeuges die­ nenden Verbrennungsmotor 3, welcher eine erste Wärmequelle bildet, sowie mit einem unabhängig vom Motor 3 betreibbaren Brenner 4 koppelbar, welcher eine zweite Wärmequelle bildet.

Zu diesem Zweck ist der Wärmetauscher 1 mit seiner Ausgangs­ leitung 5 einerseits - in weiter unten dargestellter Weise - mit einer Rücklaufleitung 6 verbunden, die an die Saugseite einer druckseitig mit dem Motor 3 verbundenen ersten Wasser­ pumpe 7 angeschlossen ist. Andererseite ist die Ausgangslei­ tung 5 über eine zweite Pumpe 8 sowie ein Rückschlagventil 9, welches eine Strömung in Richtung der Pumpe 8 verhindern soll, mit einer Eingangsleitung 10 verbunden, die zum Was­ sereingang des Brenners 4 führt und im übrigen über eine Vorlaufleitung 11 mit einem Wasserausgang des Verbrennungs­ motors 3 verbunden ist.

Die Pumpe 8, welche in den Fig. 2 und 3 genauer dargestellt ist, arbeitet als strömungsdynamische Pumpe mit einem Ra­ dialförderrad 12, welches auf seiner in den Fig. 2 und 3 rechten Stirnseite mit flügelartigen Förderschaufeln 12 ver­ sehen ist. Dieses Radialförderrad 12 ist auf einer Abtriebs­ welle 13 eines Elektromotors 14 (oder eines sonstigen An­ triebes) im wesentlichen drehfest, jedoch axial verschiebbar angeordnet.

Ein das Radialförderrad 12 aufnehmendes Pumpengehäuse 15 be­ sitzt auf der mit Förderschaufeln versehenen Seite des Ra­ dialförderrades 12 einen dazu zentrisch angeordneten, an die Ausgangsleitung 5 des Wärmetauschers 1 angeschlossenen Ein­ gang 16. Des weiteren besitzt das Pumpengehäuse 15 zwei ra­ diale Ausgänge 17 und 18, die in unterschiedlichen Radiale­ benen des Pumpengehäuses 15 angeordnet sind, wobei der dem Eingang 16 nähere Ausgang 17 mit dem Rückschlagventil 9 ver­ bunden ist oder dieses Ventil 9 aufnimmt, und wobei der vom Eingang 15 entferntere Ausgang 18 an die Rücklaufleitung 6 anschließt.

Die anhand der Fig. 1 bis 3 dargestellte Anordnung funktio­ niert wie folgt:

Zunächst wird der Fall betrachtet, daß der Motor 3 und dem­ entsprechend die vom Motor 3 angetriebene Wasserpumpe 7 nicht arbeiten. Wenn nun die Pumpe 8 in Betrieb gesetzt wird, wird je nach axialer Stellung des Radialförderrades 12 auf der Abtriebswelle 13 Wasser vom Eingang 16 zu unter­ schiedlichen Anteilen zu den Ausgängen 17 und 18 gefördert. Aufgrund hydrodynamischer Effekte stellt sich bei aktiv an­ getriebenem Radialförderrad 12 auf dessen die Förderschau­ feln 12' aufweisender Seite ein dynamischer Unterdruck ein, mit der Folge, daß sich das Radialförderrad 12 auf der Welle 13 in die rechte axiale Endlage verstellt und das Radialför­ derrad 12 praktisch nur noch in der dem Ausgang 17 zugeord­ neten Radialebene des Pumpengehäuses 15 wirksam ist. Dement­ sprechend wird das vom Radialförderrad 12 erfaßte Wasser ganz überwiegend dem Ausgang 17 zugeleitet. Im Ergebnis wird damit von der Pumpe 8 der sogenannte kleine Wasserkreislauf aufrechterhalten, welcher vom Ausgang 17 zum Brenner 4 und nachfolgend zum Wärmetauscher 1 und dann zum Eingang 16 der Pumpe 8 verläuft. Die vom Brenner 4 bei dessen Betrieb er­ zeugte Wärme wird auf diese Weise vollständig dem Wärmetau­ scher 1 zugeführt und kann im Falle eines Kraftfahrzeuges dann, insbesondere bei eingeschaltetem Gebläse 2, in einen zu heizenden Fahrzeuginnenraum geleitet werden. Diese Be­ triebsweise ist bei einem Kraftfahrzeug vorgesehen, wenn das dargestellte Heizsystem als Standheizung bei stillstehendem Fahrzeugmotor eingesetzt werden soll.

Nunmehr wird der Fall betrachtet, daß der Verbrennungsmotor 3 läuft und dementsprechend die Wasserpumpe 7 antreibt. Au­ ßerdem möge die Pumpe 8 ausgeschaltet sein. Bei dieser Be­ triebsweise wird durch die Wasserpumpe 7 der sogenannte gro­ ße Wasserkreislauf aufrechterhalten, welcher vom Motor 3 über den Brenner 4 sowie den Wärmetauscher 1 und über die Pumpe 8 zur Pumpe 7 führt. Aufgrund der arbeitenden Pumpe 7 wird innerhalb des Pumpengehäuses 15 der Pumpe 8 auf der vom Eingang 16 abgewandten Stirnseite des Radialförderrades 12 ein mehr oder weniger starker Unterdruck erzeugt, durch den das Radialförderrad 12 in einer vom Eingang 15 wegführenden Richtung mitgeschleppt wird, so daß die (stillstehende) Pum­ pe 8 hinsichtlich des vom Eingang 16 zum Ausgang 18 führen­ den Strömungsweges einen minimalen Strömungswiderstand auf­ weist. Diese Betriebsweise mit großem Wasserkreislauf kann einerseits dazu dienen, die Abwärme des Motors 3 dem Wärme­ tauscher 1 zuzuführen und dort, insbesondere bei eingeschal­ tetem Gebläse 2, zur Beheizung eines Fahrzeuginnenraumes auszunutzen. Darüber hinaus kann beim Betrieb des großen Wasserkreislaufes der Brenner 4 eingeschaltet sein, wobei dessen Wärme einerseits die Heizleistung des Wärmetauschers 1 erhöhen und andererseits dazu dienen kann, den Motor 3 schnell auf Betriebstemperatur zu bringen, d. h. der Brenner 4 arbeitet bezüglich des Motors 3 als sogenannter Zuheizer.

Insbesondere bei ausgekühltem Fahrzeug kann es zweckmäßig sein, bei laufendem Motor 3 und dementsprechend arbeitender Pumpe 7 beim Betrieb des Brenners 4 die weitere Pumpe 8 ak­ tiv arbeiten zu lassen. Je nach Drehzahl des Fahrzeugmotors arbeitet die Wasserpumpe 7 mit größerer oder kleinerer För­ derleistung. Dementsprechend ändert sich das Verhältnis der Förderleistungen der Pumpen 7 und 8. Bei geringer Förderlei­ stung der Pumpe 7 liegt am Ausgang 18 der Pumpe 8 nur ein äußerst geringer Unterdruck vor. Damit kann der bei der För­ derarbeit des Radialförderrades 12 auf dessen Schaufelseite auftretende vergleichsweise große dynamische Unterdruck das Förderrad 12 in Richtung des Eingangs 16 verlagern, so daß die Pumpe 8 einen großen Anteil des vom Wärmetauscher 1 kom­ menden Wassers auf kurzem Wege über das Rückschlagventil 9 dem Brenner 4 zuleitet und für den Fahrzeuginnenraum ent­ sprechend viel Wärme zur Verfügung steht. Bei schneller lau­ fendem Motor 3 arbeitet die Pumpe 7 mit erhöhter Förderlei­ stung, so daß am Ausgang 18 ein stärkerer Unterdurck auf­ tritt und das Förderrad 12 eine axiale Position zwischen seinen axialen Endlagen einnimmt. Damit kann das vom Wärme­ tauscher 1 kommende Wasser analog zum Verhältnis der Förder­ leistungen der Pumpen 7 und 8 auf die Ausgänge 17 und 18 der Pumpe 8 aufgeteilt werden, wobei gleichzeitig ein erhöhter Anteil der Abwärme des Motors 3 dem Wärmetauscher 1 zuge­ führt wird.

In den Fig. 2 und 3 umfaßt das Pumpengehäuse 15 das Radial­ förderrad 12 mit einem sehr engen Ringspalt 19. Grundsätz­ lich ist es auch möglich, diesen Ringspalt 19 breiter zu be­ messen. Damit wird erreicht, daß das Radialförderrad 12 auch in seiner in Fig. 2 eingenommenen Lage beim Pumpbetrieb ei­ nen größeren Anteil des über den Eingang 16 zulaufenden Was­ sers zum Ausgang 18 fördert. Auf diese Weise kann bei Be­ triebs des Brenners 3 sowie der Pumpe 8 eine gewisse Vorwär­ mung des Motors 3 erreicht werden, und zwar auch dann, wenn der Motor 3 und damit die Wasserpumpe 7 stillstehen.

Fig. 4 zeigt nun eine Möglichkeit, den Querschnitt des Ringspaltes 19 in Abhängigkeit von der Temperatur des über den Eingang 16 in das Pumpengehäuse 15 einlaufenden Wassers zu verändern.

Das in Fig. 4 in Achsansicht mit Blickrichtung auf die För­ derschaufeln 12' dargestellte Radialförderrad 12 besitzt ei­ ne scheibenförmige Rückwand 12'', welche aus einer Form- Gedächtnis-Legierung hergestellt und so ausgebildet ist, daß Randabschnitte 12* der Rückwand 12'' zur Rückseite der Rück­ wand 12' abklappen, sobald die Umgebungstemperatur eine vor­ gegebene Sprungtemperatur überschreitet. Sobald diese Sprungtemperatur wieder hinreichend weit unterschritten wird, nimmt die Rückwand 12'' wieder ihre Scheibenform an. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei höherer Wassertempe­ ratur in jedem Falle ein Bypaß mit größerem Querschnitt zwi­ schen Vorder- und Rückseite des Radialvorderrades 12 ge­ schaffen wird.

Im Ergebnis führt dies dazu, daß bei Betrieb des Brenners 4 und laufender Pumpe 8 bei stillstehendem Motor 3 und ent­ sprechend stillstehender Pumpe 7 zunächst praktisch nur der kleine Wasserkreislauf aufrechterhalten wird und die vom Brenner 4 erzeugte Wärme weitestgehend vollständig zur Be­ heizung eines Fahrzeuginnenraumes zur Verfügung steht. So­ bald die Wassertemperatur die vorgenannte Sprungtemperatur überschreitet, welche sich durch Auswahl der Form- Gedächtnis-Legierung geeignet vorgeben läßt, ist dies gleichbedeutend damit, daß der Fahrzeuginnenraum schon um ein gewisses Maß erwärmt werden konnte und nunmehr die Wärme des Brenners 4 ohne Komforteinbuße für die Insassen zur zu­ sätzlichen Erwärmung des Motors 3 herangezogen werden kann, um die Aufheizphase des Motors 3 bei einem nachfolgenden Fahrbetrieb zu verkürzen.

In der Wirkung entspricht ein gemäß Fig. 4 ausgebildetes Ra­ dialförderrad 12 einer steuerbaren Bypaßleitung 20, wie sie in Fig. 1 strichliert zwischen den Ausgängen 17 und 18 der Pumpe 8 angedeutet ist.

Grundsätzlich ist es möglich, eine derartige Bypaßleitung 20, gegebenenfalls mit temperaturabhängiger Steuerung ihres Drosselwiderstandes, vorzusehen.

Durch das seine Form temperaturabhängig ändernde Radialför­ derrad 12 kann dem gegenüber jedoch ein deutlich verminder­ ter Montageaufwand gewährleistet werden.

Die Ausführungsform der Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform im we­ sentlichen dadurch, daß die das Radialförderrad 12 antrei­ bende und tragende Welle 13 etwas in den Eingang 16 hinein verlängert ist. Darüber hinaus ist auf der Welle 13 zwischen einem am freien Ende der Welle 13 angeordneten Widerlager 13' und dem zugewandten Stirnende des Radialförderrades 12 eine Schraubendruckfeder 20 aus Formgedächtnislegierung an­ geordnet. Dabei ist die Feder 20 derart ausgebildet, daß sie unterhalb einer Sprungtemperatur - beispielsweise 60°C - ih­ ren in Fig. 5 dargestellten Zustand mit geringer axialer Länge einnimmt.

Wird dagegen die Sprungtemperatur überschritten, geht die Schraubendruckfeder 20 in ihren anderen Zustand über, bei dem sie gemäß Fig. 6 eine große axiale Länge hat bzw. anzu­ nehmen sucht, mit der Folge, daß das Radialförderrad 12 vom Widerlager 13' ferngehalten bzw. in die Lage der Fig. 6 weg­ gedrückt wird.

Solange die Temperatur des über die Leitung 5 (vgl. Fig. 1) in den Eingang 16 einströmenden Wärmeträgermediums unterhalb der Sprungtemperatur liegt, verhält sich die Ausführungsform der Fig. 5 und 6 in gleicher Weise, wie es oben anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde.

Wenn nur die Pumpe 8 arbeitet, nimmt das Radialförderrad 12 aufgrund hydrodynamischer Effekte seine in Fig. 5 darge­ stellte rechte Endlage im Bereich des in Fig. 5 rechten Aus­ ganges 17 ein, so daß das vom Eingang 16 kommende Wärmeträ­ germedium vom Radialförderrad 12 praktisch ausschließlich in den Ausgang 17 gefördert wird.

Wenn dagegen der Motor 14 der Pumpe 8 stillgesetzt ist und nur die Pumpe 7 (vgl. Fig. 1) arbeitet, wird das Radialför­ derrad 12 aufgrund hydrodynamischer Effekte auf der Welle 13 in Fig. 5 nach links in die linke Endlage verschoben, so daß das vom Eingang 16 kommende Wärmeträgermedium praktisch vollständig in den Ausgang 18 einströmt.

Wenn beide Pumpen 7 und 8 arbeiten, wird dagegen das Radial­ förderrad 12 eine axial mittlere Stellung zwischen den bei­ den vorangehend genannten Endlagen einnehmen, mit der Folge, daß das vom Eingang 16 kommende Wärmeträgermedium auf die Ausgänge 17 und 18 aufgeteilt wird, wobei das Verhältnis der in die Ausgänge 17 und 18 einströmenden Mengen vom Verhält­ nis der Drehzahlen der Pumpen 7 und 8 abhängig ist und sich das Radialförderrad 12 analog dem Drehzahlverhältnis axial verschiebt.

Wenn dagegen die Sprungtemperatur überschritten wird, wird das Radialförderrad 12 von der Schraubendruckfeder 20 daran gehindert, sich über die in Fig. 6 dargestellte axiale Stel­ lung hinaus an das Widerlager 13' anzunähern. Sollte das Ra­ dialförderrad 12 zum Zeitpunkt der Überschreitung der Sprungtemperatur eine dem Widerlager 13' stärker angenäherte Lage einnehmen, wird das Radialförderrad 12 von der Feder 20 in die Stellung der Fig. 6 verschoben.

Dabei wird die Lage der Fig. 6 immer dann eingenommen, wenn nur die Pumpe 8 aktiv arbeitet. Wenn die Sprungtemperatur überschritten worden ist, wird also auch dann, wenn nur die Pumpe 8 arbeitet, das vom Eingang 16 kommende Wärmeträgerme­ dium zumindest zu einem größeren Anteil auch dem Ausgang 18 zugeführt.

Wenn dagegen nur die Pumpe 7 aktiv arbeitet, wird das Ra­ dialförderrad 12 durch hydrodynamische Effekte vom zugewand­ ten Ende der Feder 20 abgerückt und in seine in Fig. 6 linke Endlage gebracht, so daß praktisch das gesamte über den Ein­ gang 16 kommende Wärmeträgermedium in den Ausgang 18 ge­ langt.

Wenn beide Pumpen 7 und 8 arbeiten, wird das Radialförderrad 12 in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Förderleistungen der beiden Pumpen 7 und 8 eine Stellung zwischen der vorge­ nannten linken Endlage und der in Fig. 6 dargestellten Lage einnehmen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Pumpengehäuse 15 gegebenenfalls zweiteilig mit gegenein­ ander bezüglich der Achse der Welle 13 verdrehbaren Gehäuse­ teilen 15' und 15'' aufgebaut sein. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Ausgänge 17 und 18 in beliebiger Dreh­ stellung relativ zueinander anzuordnen, so daß die Pumpe 8 für sehr unterschiedliche Einbauverhältnisse in Fahrzeugen geeignet ist.

Die Ausgänge 17 und 18 brauchen nicht exakt radial zur Achse der Welle 13 angeordnet zu sein. Vielmehr können diese Aus­ gänge 17 und 18 auch etwa tangential in die Umfangswand des Pumpengehäuses 15 einmünden, wobei die Ausgänge 17 und 18 in Umlaufrichtung des Radialförderrades 12 vom Gehäuse 15 ab­ zweigen.

Außerdem besteht die Möglichkeit, das Radialförderrad 12 auf einer schraubenförmigen Führung auf der Welle 13 anzuordnen bzw. zwischen Motor 14 und Radialförderrad 12 eine Schraub­ kupplung vorzusehen, so daß das Radialförderrad 12 bei Axialverschiebung relativ zur Welle 13 bzw. zum Motor 14 ei­ ne Drehung in der einen oder anderen Richtung ausführt. Bei arbeitendem Radialförderrad 12 wird auf diese Weise eine von der Steigung der schraubenförmigen Führung abhängige Axial­ kraft erzeugt, die den strömungsdynamisch erzeugten Axial­ kräften entgegenwirken oder diese Kräfte unterstützen kann. Damit kann die axiale Lage der Radialförderrades 12 auf der Welle 13 zusätzliche durch Drehzahländerungen des das Ra­ dialförderrad 12 treibenden Elektromotors 14 verändert wer­ den.

Schließlich können die axialen Endlagen des Radialförderra­ des 12 verstellbar oder einstellbar ausgebildet sein. Wenn z. B. das Radialförderrad 12 gegenüber der Darstellung in Fig. 2 eine nach links verlagerte rechte Endlage aufweist, wird bei in rechter Endlage arbeitendem Radialförderrad 12 ein größerer Anteil des geförderten Wärmeträgermediums dem Pumpenausgang 18 und damit dem Verbrennungsmotor 3 zu dessen Erwärmung zugeleitet. Durch entsprechende Einstellung der rechten axialen Endlage des Radialförderrades 12 läßt sich der Grad der Motorvorwärmung vorgeben, wobei grundsätzlich alle Einstellungen zwischen "keine Motorvorwärmung" und "vorrangige Motorvorwärmung" einstellbar sein können.

Claims (13)

1. Heizsystem, inbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem eine nach Art eines Heizkörpers wirkende Wärmetauscheranordnung über einen hydraulischen Wärmeträgerkreislauf, insbesondere Wasserkreislauf, thermisch mit einer ersten Wärmequelle, insbesondere einem zum Antrieb des Kraftfahrzeuges dienenden Verbrennungsmotor, sowie einer zweiten Wärmequelle, insbe­ sondere einem von der ersten Wärmequelle unabhängig betreib­ baren Brenner, thermisch koppelbar ist, wobei eine Steuer­ anordnung in Abhängigkeit vom Betriebzustand einer der er­ sten Wärmequelle zugeordneten Pumpe zwischen einem ersten Zustand, bei dem das Wärmeträgermedium bzw. zumindest ein großer Teil desselben über beide Wärmequellen geleitet wird, und einem zweiten Zustand umsteuerbar ist, bei dem das Wär­ meträgermedium von einer weiteren hydrodynamischen Pumpe nur bzw. überwiegend über die zweite Wärmequelle geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Pumpe (8) ein in einem Pumpengehäuse (15) axial verschiebbares Radialförderrad (12) mit auf dessen ei­ ner Stirnseite angeordneten Radialförderschaufeln (12') so­ wie einen axial vor dieser Stirnseite angeordneten Pum­ peneingang (16) und zwei in Achsrichtung des Förderrades voneinander beabstandete radiale Pumpenausgänge (17, 18) auf­ weist, und daß der vom Pumpeneingang (16) axial entferntere Pumpenausgang (18) mit der Eingangsseite der ersten Wärme­ quelle (3) und der dem Pumpeneingang axial nähere Pumpenaus­ gang (17) mit der Eingangsseite der zweiten Wärmequelle (4) kommuniziert.

2. Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialförderrad (12) eine temperaturabhängig verän­ derbare Form aufweist, derart, daß innerhalb des Pumpenge­ häuses (15) zwischen einem Raum auf der einen Stirnseite des Radialförderrades und einem Raum auf der anderen Stirnseite des Radialförderrades ein Verbindungsweg mit temperaturab­ hängigem Querschnitt vorhanden ist.

3. Heizsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein scheibenförmiger Teil (12'') des Radialförderrades (12) zumindest bereichsweise aus Form-Gedächtnis-Legierung besteht.

4. Heizsystem nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialförderrad (12) einen variablen Durchmesser aufweist.

5. Heizsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialförderrad (12) mit einem seine Form und/oder Stellung temperaturabhängig ändernden Anschlag (20) zusam­ menwirkt, wobei der Anschlag unterhalb einer Sprungtempera­ tur bzw. unterhalb eines unteren Temperaturschwellwertes ei­ ne Axialverschiebung des Radialförderrades (12) zwischen zwei Endlagen zuläßt, in denen das Radialförderrad (12) das Wärmeträgermedium entweder überwiegend dem einen radialen Pumpenausgang (17) oder überwiegend dem anderen radialen Pumpenausgang (18) zuführt, und wobei der Anschlag (20) das Radialförderrad (12) oberhalb der Sprungtemperatur oder ei­ nes oberen Temperaturschwellwertes in eine solche axiale Po­ sition bringt und/oder die axiale Beweglichkeit des Radial­ förderrades (12) derart einschränkt, daß zumindest ein Teil­ strom des Wärmeträgermediums in den vom Pumpeneingang (16) entfernteren radialen Pumpenausgang (18) strömt.

6. Heizsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag eine aus Formgedächtnislegierung bestehende Feder (20) angeordnet ist.

7. Heizsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die als temperaturabhängiger Anschlag angeordnete Feder (20) aus Formgedächtnislegierung als Schraubenfeder ausge­ bildet ist, welche auf der das Radialförderrad (12) treiben­ den und tragenden Welle (13) axial zwischen einem wellensei­ tigen Widerlager (13') und dem zugewandten Stirnende des Ra­ dialförderrades (12) angeordnet ist.

8. Heizsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialförderrad (12) auf einer zum Antrieb des Rades dienenden Welle (13) schraubverschiebbar angeordnet ist, derart, daß bei angetriebenem Radialförderrad zwischen Welle (13) und Radialförderrad eine Axialkraft wirksam wird.

9. Heizsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse zwischen den beiden Ausgängen (17, 18) geteilt ist, derart, daß sich die beiden Teilgehäuse (15', 15'') relativ zueinander bezüglich der Achse des Radial­ förderrades (12) verdrehen lassen.

10. Heizsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialförderrad (12) in seiner einen axialen Endlage in einer die Achse des einen Pumpenausganges (17) enthalten­ den Radialebene und/oder in seiner anderen axialen Endlage in einer die Achse des anderen Pumpenausganges (18) enthal­ tenden Radialebene arbeitet.

11. Heizsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialförderrad (12) in Lagen zwischen seinen Endla­ gen in einer die Achse eines Pumpenausganges (17, 18) enthal­ tenden Radialebene arbeitet.

12. Heizsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialförderrad (12) einstellbare bzw. verstellbare axiale Endlagen aufweist.

13. Heizsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (15) einen in Richtung des einen und/oder anderen Pumpenausganges zunehmenden Innendurchmes­ ser aufweist, derart, daß bei axialer Verschiebung des Ra­ dialförderrades (12) aus einer Ausgangslage in Richtung des einen und/oder anderen Pumpenausganges ein sich erweiternder Ringspalt (19) zwischen Radialförderrad und Pumpengehäuse auftritt.