DE102006037760A1

DE102006037760A1 - Heat storage, in a vehicle motor coolant circuit, has latent heat storage material to provide heated coolant fluid on a cold motor start

Info

Publication number: DE102006037760A1
Application number: DE102006037760A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Bach; Günter Eberspach; Heinz Dr. Scherzberg
Original assignee: KALI UMWELTTECHNIK SONDERSHAUS; KALI-UMWELTTECHNIK SONDERSHAUSEN GmbH; Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG; K Utec AG Salt Technologies
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2008-02-14

Abstract

The heat store, in a vehicle motor coolant circuit, has an inner container (4) for coolant fluid within an outer container (3) and an insulation (9) between the. An additional heater (5), with a hollow body or interior (7), is filled with a latent heat storage material as a heating source for heat loss when still. The released heat, to replace heat loss when still, uses heated motor coolant for a cold motor start.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmespeicher mit hoher Entnahmeleistung von mehreren Kilowatt je Liter Speichervolumen vorzugsweise zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, der durch heiße Motorkühlflüssigkeit während der Betriebsphase des Motors thermisch aufgeladen werden kann. Die gespeicherte Wärme soll innerhalb kurzer Zeit mit hoher Leistung entnehmbar sein und in Form von erwärmter Motorflüssigkeit beim Kaltstart ausgespeichert werden.The The invention relates to a heat storage With a high extraction capacity of several kilowatts per liter of storage volume preferably for use in motor vehicles, heated by hot engine cooling fluid during the Operating phase of the engine can be charged thermally. The saved Heat should be removable with high performance within a short time and in Form of heated motor fluid be stored during a cold start.

Der Wärmespeicher soll allein oder in Kombination mit einem Brenner-Heizgerät betreibbar sein und bereits nach wenigen Sekunden die volle thermische Leistung entwickeln, selbst nach einer Betriebspause von einem bis mehren Tagen.Of the heat storage should be operated alone or in combination with a burner heater be and after a few seconds the full thermal performance develop, even after a break from one to several Days.

Nach DE 32 45 027 C2 ist ein Latentwärmespeicher bekannt, der aus einem Gehäuse, mindestens aus einem durch das Gehäuse führenden ersten Strömungsweg für ein erstes Wärmeübertragungsmedium und einer Anzahl von durch verformbare Hüllen umschlossenen, in diesem Strömungsweg für ein erstes Wärmeübertragungsmedium mit Abstand voneinander angeordneten Volumeneinheiten eines Speichermediums sowie einem abgeschirmten zweiten Strömungsweg für ein zweites Strömungsmedium besteht, welcher zumindestens teilweise durch den ersten Strömungsweg führt. Die hauptsächliche Wärmespeicherung erfolgt dabei in einem im Inneren des in verformbaren dünnwandigen Hüllen befindlichen Latentwärmespeichermaterial, dessen Energieinhalt durch heiße Motorabgase im Ladezustand erhöht und beim Entladevorgang die gespeicherte Wärmeenergie an das zweite Medium, die kalte Motorkühlflüssigkeit, über die zur Verfügung stehende Fläche der Hüllen abgegeben wird.To DE 32 45 027 C2 a latent heat accumulator is known, comprising a housing, at least one leading through the housing first flow path for a first heat transfer medium and a number of deformable envelopes enclosed in this flow path for a first heat transfer medium spaced apart volume units of a storage medium and a shielded second Flow path for a second flow medium, which at least partially leads through the first flow path. The main heat storage takes place in a latent heat storage material located in the interior of the deformable thin-walled shells, whose energy content is increased by hot engine exhaust gases in the charging state and the stored heat energy is discharged to the second medium, the cold engine coolant, over the available surface of the shells during the discharge process ,

Ein weiterer Latentwärmespeicher für Kraftfahrzeuge, welcher rhythmisch mittels eines Wärmeträgermediums be- und entladbar ist, mit mindestens einem Einlass und einem Auslass sowie einer den Wärmespeicher umgebenden Isolation, der nach dem Schichtspeicherprinzip arbeitet und keinen Latentwärmespeichermaterial besitzt, ist aus DE 19530378 C1 vorbekannt.Another latent heat storage for motor vehicles, which is rhythmically loaded and unloaded by means of a heat transfer medium, with at least one inlet and an outlet and an insulation surrounding the heat storage, which operates on the stratified storage principle and has no latent heat storage material is off DE 19530378 C1 previously known.

Dieser Speicher enthält nur warme Motorkühlflüssigkeit als einziges Speichermedium und kann über an die innere Speicherform angepasste Ladewechselvorrichtungen innerhalb von 10 bis 100 Sekunden be- oder entladen werden. Ebenfalls ohne Latentwärmespeichermaterial arbeitet ein Wärmespeicher, der durch Motorflüssigkeit durchflossen wird und nur aus einem inneren und äußeren Tank, sowie den entsprechenden Zu- und Abführungsleitungen besteht. Auch hierbei wird Wärme nur in der Motorkühlflüssigkeit gespeichert und die beim längeren Stehen an die Umgebung abgegebene Wärme wird ausschließlich der im Inneren des Speichers befindlichen Motorkühlflüssigkeit entzogen. Weitere Latentwärmespeicher für automotive Anwendungen sind in DE 3819223 A1 sowie in EP 032272 B1 und EP 0580946 B1 beschrieben, die ebenfalls aus einem inneren und einem äußeren Gehäuse bestehen, die gegeneinander wärmeisoliert sind sowie einem Speicherkern, der mit entsprechenden Zu- und Abflussleitungen für die durchströmende Motorkühlflüssigkeit verbunden ist. Dabei wird die Wärme im Speicherkern latent gespeichert und aus diesem bei der Entladung wieder entnommen. Diese Erfindung bezieht sich auf eine möglichst günstige Anordnung der Zu- und Abführungsleitungen zwecks Verminderung der Wärmeverluste nach außen, ohne den Wärmespeicher selbst zu betreffen. Der Aufbau und Wirkungsweise eines Latentwärmespeichers für Kraftfahrzeuge ist aus C 496/017 © I Mech E 1995 vorbekannt. Derartige für die Motorvorwärmung oder/und Fahrzeugheizung bei Kaltstart dienende Wärmespeicher für mobile Anwendungen in Fahrzeugen wurden auf der Grundlage der Wärmespeicherung in Latentspeichermaterial entwickelt und angewendet. Dabei wird die beim Phasenwechsel fest-flüssig entstehende Enthalpieänderung technisch ausgenutzt. Solche Speichermaterialien speichern im Temperaturbereich von etwa 50 bis etwa 90°C je kg bis zu etwa 270 kJ bzw. je Liter bis etwa 500 kJ Wärmeenergie reversibel.This memory contains only warm engine coolant as the only storage medium and can be loaded or unloaded over 10 to 100 seconds via adapted to the internal storage form charging devices. Also without latent heat storage material operates a heat storage, which is traversed by engine fluid and consists only of an inner and outer tank, and the corresponding supply and discharge lines. Again, heat is stored only in the engine coolant and the heat released during prolonged standing to the environment heat is removed only the located inside the memory engine coolant. Further latent heat storage for automotive applications are in DE 3819223 A1 as in EP 032272 B1 and EP 0580946 B1 described, which also consist of an inner and an outer housing, which are thermally insulated from each other and a memory core, which is connected to corresponding inlet and outlet lines for the flowing engine coolant. The heat is stored in the memory core latent and removed from this during the discharge again. This invention relates to the most favorable arrangement of the supply and discharge lines in order to reduce the heat losses to the outside, without affecting the heat storage itself. The structure and mode of action of a latent heat accumulator for motor vehicles is already known from C 496/017 © I Mech E 1995. Such engine-on or vehicle-on-cold heat storages for mobile vehicle applications have been developed and used on the basis of heat storage in latent storage material. At the same time, the enthalpy change resulting from the phase change solid-liquid is technically exploited. Such storage materials store in the temperature range of about 50 to about 90 ° C per kg up to about 270 kJ or per liter to about 500 kJ heat energy reversible.

Bei einer bevorzugten Konstruktion einer solchen Batterie nimmt das feste Wärmespeichermaterial (LWS) die Abwärme des Motors auf, schmilzt und geht in die Flüssigphase über. Die je nach verwendetem Stoff und angebotenem Abwärmeniveau bis zu max. 90°C aufgeheizte LWS-Flüssigkeit befindet sich in einem hocheffizienten Isoliermantel und bleibt dabei flüssig. Im Bedarfsfalle wird das kalte Medium in Form von Luft oder Flüssigkeit durch die LWS-Matrix geleitet. Dabei wird sowohl die im flüssigen LWS enthaltene fühlbare Wärme als auch die beim Erstarrungsvorgang freiwerdende Latentwärme an das durchströmende gasförmige oder flüssige Kühlmittel abgegeben und dieses aufgeheizt. Die Geschwindigkeit dieses Wämeaustausches mit Phasenwechsel ist begrenzt, weil sich durch den Erstarrungsprozess sofort eine schlecht wärmeleitende Kristallschicht ausbildet.at a preferred construction of such a battery takes that solid heat storage material (LWS) the waste heat of the engine, melts and goes into the liquid phase. The depending on used Fabric and offered waste heat level up to max. 90 ° C heated lumbar spinal fluid is in a highly efficient insulating jacket and remains while liquid. If necessary, the cold medium is in the form of air or liquid passed through the LWS matrix. In doing so, both in the liquid LWS contained tangible Heat as also the released during the solidification process latent heat to the flowing through gaseous or liquid coolant delivered and heated this. The speed of this heat exchange with phase change is limited because of the solidification process immediately a poorly heat-conducting Crystal layer forms.

Es ist üblich, den Wärmeaustausch dadurch zu intensivieren, dass die Distanz zwischen metallischer Wärmetauschfläche und LWS auf wenige Millimeter begrenzt wird, indem extreme große Wärmeaustauschflächen oder/und zusätzliche Stege aus leitendem metallischen Material eingebaut werden. Trotz dieser Maßnahmen benötigt die Wärmeabgabe mehrere Minuten, wobei innerhalb dieses Zeitraumes die Temperatur des erwärmten austretenden Mediums stetig sinkt und die übertragene Wärmeleistung steil abfällt.It is common to intensify the heat exchange by limiting the distance between the metallic heat exchange surface and the LWS to a few millimeters by producing extremely large heat exchanges chen and / or additional webs of conductive metallic material to be installed. Despite these measures, the heat release takes several minutes, during which time the temperature of the heated escaping medium steadily decreases and the transmitted heat output drops steeply.

Die bisher vorgeschlagenen Wärmespeicher für Kraftfahrzeuge lassen sich entweder dem Prinzip des Schichtspeichers, der ohne latente Wärmespeicherung arbeitet oder aber dem Prinzip des Latentwärmespeichers zuordnen, bei dem die gespeicherte Wärme im Entnahmefalle aus dem Latentspeichermaterial über eine möglichst große Tauschfläche an das durchströmende Wärmetransportmedium überfragen werden muss, zuordnen. Bereits auf dem 15. Internationalen Wiener Motorensymposium 1994 wurden beide Wärmespeichertypen kritisch miteinander verglichen.The previously proposed heat storage for motor vehicles can be either the principle of the stratified storage, the without latent heat storage works or assigns to the principle of latent heat storage, at the stored heat in the case of removal, transfer from the latent storage material over as large an exchange surface as possible to the heat transfer medium flowing through must be assigned. Already at the 15th International Vienna Motor Symposium In 1994, both heat storage types became critical with each other compared.

Der größeren Speicherkapazität des Latentwärmespeichers steht seine wesentlich geringere Entladeleistung gegenüber. Schichtspeicher haben ähnlich wie der in der Haustechnik verwendete Warmwasserspeicher zwar eine hohe Entladeleistung, aber die speicherbare Wärme ist ausschließlich auf das Volumen der im Speicherinneren befindlichen Motorkühlflüssigkeit begrenzt. Selbst bei guter Isolation kühlen Schichtspeicher rasch aus, da keine Verlustwärme nachgeliefert wird.Of the larger storage capacity of the latent heat storage is opposed by its significantly lower discharge performance. layer memory have similar like the hot water tank used in building services although a high discharge capacity, but the storable heat is exclusively up the volume of engine coolant in the reservoir limited. Even with good insulation, stratified storage cools quickly out, because no heat loss is replenished.

Das Ziel der Erfindung ist ein Wärmespeicher für Kraftfahrzeuge, der sich einerseits im Bruchteil einer Minute mit hoher und in dieser Zeit praktisch gleich bleibender Leistung entladen lässt und andererseits sich bis zu mehreren Tagen in aufgeladenem Zustand auf einem für praktische Belange ausreichenden Temperaturniveau halten lässt.The The aim of the invention is a heat storage for motor vehicles, on the one hand in a fraction of a minute with high and in this Can discharge time of virtually constant power and on the other hand, up to several days in a charged state on a for Practical issues keep sufficient temperature level.

Durch die Erfindung sollen die Vorzüge beider Speichertypen miteinander verbunden werden.By The invention is intended to be advantageous Both types of storage are interconnected.

Die Aufgabe der Erfindung ist ein hybrider Wärmespeicher für automotive Anwendungen, der bei geringem Platzbedarf, geringer Masse und geringem Fertigungsaufwand möglichst viel Wärme speichert, diese bei der Entladung selbst bei tiefen Außentemperaturen mit hoher Leistung innerhalb kürzester Zeit in Form heißer Motorkühlflüssigkeit abgibt und zusätzlich in der Lage ist, die unvermeidbaren Wärmeverluste an die Umgebung weitgehend auszugleichen, ohne dass der Speicherinhalt völlig auskühlt.The The object of the invention is a hybrid heat storage for automotive Applications in a small footprint, low mass and low Production costs as possible a lot of heat stores this during discharge even at low outside temperatures with high performance within the shortest possible time Time in the form of hotter Engine coolant gives up and in addition is able to reduce the unavoidable heat loss to the environment largely compensate, without the memory contents completely cools.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, dass im Wärmespeicher eine Wärmespeicherung sowohl in einem von einem Vakuummantel eingeschlossenen Volumen aus Motorkühlflüssigkeit erfolgt, als auch zusätzlich in einem mit Latentspeichermaterial (LWS) gefüllten Speicherelement, dem die Aufgabe zukommt, vor allem die Verlustwärme während des Stillstandes aufzubringen und so die Wärmeverluste an die Umgebung weitgehend auszugleichen. Durch diese Trennung beider Funktionen – Bereitstellung heißer Motorkühlflüssigkeit aus einem Flüssigkeitsvolumen und Bereitstellung der Verlustwärme aus einem Latentspeicher während der Stillstandspause – entfällt die Notwendigkeit das Speichervolumen mit sehr großen Wärmetauschflächen voll zu packen, was der Fall wäre, wenn auch die bei der Entladung abzugebende Wärme aus dem Latentspeichermaterial entnommen werden müsste.These The object is achieved by the invention in that in the heat storage a heat storage both in a volume enclosed by a vacuum jacket from engine coolant done, as well as in addition in a memory element filled with latent-storage material (LWS), the it is the task, above all, to apply the heat loss during standstill and so the heat losses To balance the environment largely. Through this separation of both Features - Deployment hot Engine coolant from a liquid volume and providing the heat loss from a latent memory during the standstill break - eliminates the Need to fully pack the storage volume with very large heat exchange surfaces, which is the Case would be although the heat to be delivered during the discharge from the latent storage material would have to be removed.

Durch den erfindungsgemäßen Wärmespeicher kann einerseits Wärme in kurzer Zeit bereitgestellt als auch die bei langem Stillstand erforderliche Verlustwärme ohne Auskühlung bereitgestellt werden. Durch den hybriden Speicheraufbau ist es möglich, die Zeitspanne bis zum Freiwerden von Motorwärme oder/und bis zur Wärmelieferung eines thermischen Brenner-Heizgerätes zu überbrücken und praktisch momentan auch bei sehr tiefer Umgebungstemperatur die im heißen Glykol-Wassergemisch enthaltene Wärme an den noch kalten Motor oder über einen Wärmeübertrager an einen den Motorbrennräumen zugeführten Stoffstrom abzugeben.By the heat accumulator according to the invention on the one hand can heat deployed in a short time as well as those at a long standstill required heat loss without cooling to be provided. It is through the hybrid memory structure possible, the period of time until the release of engine heat and / or heat supply a thermal burner heater to bridge and virtually instantaneous even in very low ambient temperatures in the hot glycol-water mixture contained heat to the still cold engine or over a heat exchanger to one of the engine combustion chambers supplied Dispense substance stream.

Es wurde gefunden, dass sich aus einem Volumen von höchstens 3 Litern momentan Wärmeleistungen von 10–12 Kilowatt mit einer Mindesttemperatur von 60°C auch bei einer Eintrittstemperatur des aufzuheizenden Kühlmediums von –20°C erreichen lässt und außerdem Pausen von 48 Stunden und mehr zwischen Ein- und Ausspeicherung der Wärme überbrücken lassen.It was found to be made up of a volume of at most 3 liters currently heat outputs from 10-12 Kilowatts with a minimum temperature of 60 ° C even at an inlet temperature the heated coolant to be heated reach of -20 ° C lets and Furthermore Pauses of 48 hours and more between storage and withdrawal to bridge the heat.

Der erfindungsgemäße Wärmespeicher besteht aus einem mit Motorkühlflüssigkeit, in der Regel Glykol-Wassermischung, gefüllten Doppelwandgefäß und einem mit dieser im Wärmeaustausch stehenden mit Latentspeichermaterial gefülltem Hohlkörper, der die Verlustwärme während der Lagerungszeit des Wärmespeichers liefert, sowie einem Ein- und Austrittsrohr für Motorkühlflüssigkeit. Das Doppelwandgefäß ist zweckmäßigerweise evakuiert und übernimmt ebenso wie der isolierte Deckel die Wärmeisolation des Speichers in an sich bekannter Weise.Of the Heat storage according to the invention consists of one with engine coolant, usually glycol-water mixture, filled double wall vessel and one with this in the heat exchange standing with latent storage material filled hollow body, the loss of heat during the Storage time of the heat accumulator supplies, as well as an inlet and outlet pipe for engine coolant. The double wall vessel is expediently evacuates and takes over as well as the insulated lid, the heat insulation of the memory in a known manner.

Das durch die isolierende Hülle umschlossene Flüssigkeitsvolumen steht somit im Wärmeaustausch mit dem mit Latentwärmespeichermaterial gefüllten Raum, der entweder in dieses Flüssigkeitsvolumen hineinragt oder diesen ganz oder teilweise umschließt.The volume of liquid enclosed by the insulating sleeve is thus in heat exchange with the space filled with latent heat storage material, which either protrudes into this volume of liquid or encloses this completely or partially.

Die Anordnung des mit Latentwärmespeichermaterial gefüllten Raumes kann auf verschiedene Weise erfolgen.The Arrangement of latent heat storage material filled Space can be done in different ways.

Eine Möglichkeit ist ein in den mit Wärmeträgerflüssigkeit gefüllten Innenraum hineinragender zylinderförmiger Hohlkörper, der mit Latentspeichermaterial gefüllt ist. Dieser gibt die gespeicherte Wärme über die Zylinderwände an den Flüssigkeitsinhalt ab und nimmt ungekehrt beim Ladevorgang Wärme über die Zylinderwände auf.A possibility is one in the heat transfer fluid filled Interior protruding cylindrical hollow body, the filled with latent storage material is. This gives the stored heat over the cylinder walls to the liquid content and vice versa while charging heat on the cylinder walls.

Eine zweite Möglichkeit ist ein im Innenraum angeordneter Behälter, dessen Wandung eine größere Oberfläche hat als ein volumengleicher zylindrischer Hohlkörper, vorzugsweise ein Hohlkörper mit gewellter Wandung.A second option is a container arranged in the interior, the wall of which has a larger surface area as a volumengleicher cylindrical hollow body, preferably a hollow body with corrugated wall.

Eine dritte Möglichkeit ist ein in Form eines Doppelbodens angeordneter Hohlraum, welcher mit Latentspeichermaterial gefüllt ist und im Wärmeaustausch mit dem flüssigkeitsgefüllten Innenraum steht und nach außen isoliert ist.A third possibility is a arranged in the form of a double floor cavity, which filled with latent storage material is and in the heat exchange with the liquid-filled interior stands and outwards is isolated.

Eine vierte Möglichkeit ist ein dreifacher Behältermantel. In diesem Falle ist der äußere Mantel evakuiert und dient als Isolation, während der innere Mantel mit Latentwärmespeichermaterial gefüllt ist. Beim Abkühlen des geladenen Speichers gibt dieser innere Mantelraum Wärme hauptsächlich nach außen ab und gleicht die Wärmeverluste durch unvollkommene Isolation aus. Der innere flüssigkeitsgefüllte Hohlraum wird dadurch vor Auskühlung geschützt.A fourth possibility is a triple container shell. In this case, the outer jacket evacuated and serves as insulation, while the inner mantle with Latent heat storage material filled is. On cooling of the charged storage, this inner shell space gives way to heat mainly Outside off and equalizes the heat losses due to imperfect isolation. The inner fluid-filled cavity This will cause it to cool down protected.

Das im Ruhezustand die Verlustwärme liefernde Heizelement ist mit einem an sich bekannten Latent-Wärmespeichermaterial mit einer Phasenwechseltemperatur zwischen + 40 und + 95, vorzugsweise + 55 und + 85°C nahezu vollständig bis auf einen kleinen Ausdehnungsraum gefüllt, welcher Volumenänderungen beim Phasenwechsel ausgleichen kann. Dadurch kann der das Phasenwechselmaterial einschließende Hohlkörper oder Hohlraum volumenstabil und druckfest hermetisch gegenüber der durchströmenden Motorkühlflüssigkeit abgeschlossen sein.The at rest, the heat loss supplying heating element is with a known latent heat storage material with a phase change temperature between + 40 and + 95, preferably + 55 and + 85 ° C almost complete filled to a small expansion space, which volume changes during Can compensate phase change. This allows the phase change material enclosing hollow body or cavity volume stable and pressure resistant hermetic to the flowing through Engine coolant to be finished.

Da das Latentwärme abgebende Heizelement nur die relativ geringe Verlustwärme von einigen Watt, nicht aber die benötigte Entladewärme von mehreren Kilowatt abgeben muss, stört weder die schlechte Wärmeleitfähigkeit noch die relativ geringe Wärmeaustauschfläche.There the latent heat releasing heating element only the relatively low heat loss of a few watts, but not the needed Entladewärme of several kilowatts does not bother the poor thermal conductivity nor the relatively small heat exchange surface.

Das Aufladen des Wärmespeichers erfolgt im Allgemeinen durch beim Betrieb des Motors anfallende heiße Motorkühlflüssigkeit. Im Ladezustand durchströmt die etwa 80 bis 85°C heiße Motorkühlflüssigkeit den Innenraum des Wärmespeichers im Durchfluss und verdrängt dabei den kälteren Flüssigkeitsinhalt. Dabei wird das Latentspeichermaterial aufgeschmolzen, wobei Latentwärme verbraucht wird.The Charging the heat accumulator This is generally done by hot engine coolant that is generated during engine operation. Flows through in the charge state which is about 80 to 85 ° C name is Engine coolant the interior of the heat storage in the flow and displaced while the colder Liquid content. In this case, the latent storage material is melted, with latent heat consumed becomes.

Beim Motorstillstand bleibt die Flüssigkeitszufuhr unterbrochen und nur die von der Güte der Isolation abhängige geringe Wärmemenge wird an die Umgebung abgegeben.At the Engine standstill remains the fluid supply interrupted and only dependent on the quality of insulation low heat is released to the environment.

Diese Wärmemenge wird ausgeglichen durch das im Heizelement eingeschlossene Latentspeichermaterial, wodurch die Temperatur der Flüssigkeitsfüllung nahezu gleich bleibt. Soll beim Motorkaltstart die gespeicherte Wärme entnommen werden, so ist dieses ohne Zeitverzug ähnlich wie in einem üblichen Heißwasserspeicher momentan dadurch möglich, dass das kalte Medium in Bodennähe einströmt, während die heiße Flüssigkeit unterhalb des höchsten Punktes aus dem flüssigkeitsgefüllten Innenraum abgezogen wird. Durch Wahl der Abmessungen von Flüssigkeitsraum und Heizelement lassen sich die thermischen Eigenschaften des Speichers an die geforderten praktischen Belange weitgehend angleichen. Je größer das Volumen des mit LWS gefüllten Heizelementes gewählt wird, desto länger ist die mögliche Lagerungsperiode des Speichers im aufgeladenen Zustand. Es wurde gefunden, dass das Volumen der Flüssigkeitsfüllung etwa 2–6-fach größer sein sollte als das Volumen des mit Latentspeichermaterial gefüllten Heizelementes. Dadurch werden sowohl eine sehr hohe momentane Wärmeabgabe als auch eine ausreichend lange Lagerdauer des Wärmespeichers ohne Temperaturabfall erreicht.These heat is compensated by the latent storage material enclosed in the heating element, whereby the temperature of the liquid filling almost stays the same. Should the stored heat be taken off during the cold engine start be, this is without delay similar to a usual Hot water storage currently possible, that the cold medium near the bottom flows, while the hot liquid below the highest Point from the liquid-filled interior is deducted. By choosing the dimensions of liquid space and heating element can be the thermal properties of the memory largely match the required practical requirements. ever bigger that Volume of LWS filled Heating element selected becomes, the longer is the possible Storage period of the memory in the charged state. It was found that the volume of liquid filling about 2-6 times to be taller should be considered the volume of latent storage material filled with heating element. As a result, both a very high momentary heat release and a sufficient long storage period of the heat accumulator without Temperature drop reached.

Für Lagerdauern von mehreren Tagen hat es sich allerdings als zweckmäßig erwiesen, anstatt das Volumen und die Masse des LWS-Materials im Heizelement zu Lasten des Flüssigkeitsvolumens zu vergrößern, in dieses Heizelement eine zusätzliche wärmeliefernde elektrisch beheizte Wärmequelle, vorzugsweise einen 12 Volt-Heizstab mit wenigen Watt-Leistung einzubauen, wodurch auch wesentlich längere Perioden zwischen Aufladung und Entladung der Wärmespeicherbatterie ohne Temperaturabfall überbrückt werden können Der erfindungsgemäße Wärmespeicher wird in den Hauptstrom des Kühlflüssigkeitskreislaufs oder im Bypaß zu diesem eingeschaltet. In beiden Fallen ist es möglich, unmittelbar nach Start des Motors warme Flüssigkeit dem Motorblock zuzuführen, wodurch das Startverhalten und die Schadstoffemission in der Startphase verbessert werden können. Der Wärmespeicher kann entweder allein oder in Kombination mit einem thermischen Heizgerät in den Kühlkreislauf eingeschaltet werden. In diesem Fall übernimmt der Wärmespeicher die Wärmeabgabe an den noch kalten Motor in der etwa 25–30 Sekunden dauernden Zeitspanne bis der Brenner Wärme liefert.For storage periods of several days, however, it has proven expedient, instead of increasing the volume and mass of the LWS material in the heating element to the detriment of the liquid volume, in this heating element, an additional heat-supplying electrically heated heat source, preferably one Incorporate 12 volt heating element with a few watts of power, which also significantly longer periods between charging and discharging the heat storage battery without temperature drop can be bridged The heat storage according to the invention is turned on in the main flow of the coolant circuit or in the bypass to this. In both cases, it is possible to supply warm liquid to the engine block immediately after starting the engine, whereby the starting behavior and the pollutant emission in the starting phase can be improved. The heat storage can be switched on either alone or in combination with a thermal heater in the cooling circuit. In this case, the heat storage takes over the heat output to the still cold engine in the approximately 25-30 seconds lasting period until the burner provides heat.

Insbesondere im Kurzstreckenbetrieb erreichen Motoren oft nicht die optimale Betriebstemperatur. Die Kühlflüssigkeit bleibt unterhalb der Phasenwechseltemperatur des Latentwärmespeichermaterials. Mit einer elektrischen Beheizung ist es möglich den im Kurzstreckenbetrieb entladenen Speicher während des Motorwarmlaufs vom Kühlkreislauf zu trennen und über die elektrische Beheizung sowohl das Latentwärmespeichermaterial über die Phasenwechseltemperatur zu erwärmen als auch die Kühlflüssigkeit durch Wärmeübertrag aus dem Latentwärmespeichermaterial zu erwärmen.Especially In short-haul operation engines often do not reach the optimum Operating temperatur. The coolant remains below the phase change temperature of the latent heat storage material. With electric heating, it is possible in short-haul operation discharged storage during engine warm-up from the cooling circuit to separate and over the electric heating both the latent heat storage material over the To heat phase change temperature as well as the coolant through heat transfer from the latent heat storage material to warm up.

Der gleiche Effekt kann durch die Verwendung von brennstoffbetriebenen Heizgeräten dargestellt werden. Derartige Geräte werden häufig als Zuheizer zur Deckung von Wärmedefiziten bei der Innenraumbeheizung eingesetzt. Insbesondere mit schnellstartenden Geräten ist es möglich in einem kleinen Kühlmittelkreislauf bestehend aus Wärmespeicher. Kühlmittel pumpe und Heizgerät den Speicher unmittelbar nach dessen Entladung wieder zu laden. Auch die Abgase eines solchen Heizgerätes sind für die Ladung des Speichers während eines Zuheiz- oder Standheizbetriebs geeignet, ebenso wie die Abwärme rückgeführter Motorabgase da diese deutlich oberhalb der Phasenwechseltemperatur liegen. Das Abgas kann dabei durch das Phasenwechselmaterial oder durch eine weitere Hülle um den Wärmespeicher geleitet werden. Brennstoffbetriebene Standheizungen werden oft zur Vorheizung des Fahrzeugs genutzt und können während dieser Vorheizphase ebenfalls den Wärmespeicher laden. Besonders vorteilhaft ist dies in Verbindung mit einem Kühlmittelkreislauf der bevorzugt den Innenraum beheizt, den Motor also nicht enthält und einer Abgabe der gespeicherten Wärme an einen den Motorbrennräumen zugeführten Stoffstrom insbesondere der Verbrennungsluft.Of the same effect can be due to the use of fuel-powered heaters being represented. Such devices are often used as a heater to cover of heat deficits used in the interior heating. Especially with fast-start devices Is it possible in a small coolant circuit consisting of heat storage. coolant pump and heater to recharge the memory immediately after it has been discharged. The exhaust gases of such a heater are for the charge of the memory during a Zuheiz- or Standheizbetriebs suitable, as well as the waste heat recirculated engine exhaust there these are significantly above the phase change temperature. The Exhaust gas can by the phase change material or by a another shell around the heat storage be directed. Fuel-operated parking heaters often become used for preheating the vehicle and can also during this preheat phase the heat storage load. This is particularly advantageous in conjunction with a coolant circuit of preferably heated the interior, so the engine does not contain and one Release of stored heat to one of the engine combustion chambers supplied Material flow in particular the combustion air.

Allgemein ist eine Abgabe der gespeicherten Wärme an einen gasförmigen, den Brennräumen des Motors zugeführten Stoffstrom von Vorteil. Durch die polytrope Zustandsänderung bei der Kompression der Luft im Motor, wird eine durch den Wärmespeicher erzielte Temperaturerhöhung zu Kompressionsbeginn gegenüber nicht erwärmter Luft weiter gesteigert und trägt so in besonders vorteilhafter Weise zu einer verbesserten Verbrennung beim Kaltstart, sowie einem schnelleren Anspringen der Abgasnachbehandlungseinrichtungen bei.Generally is a release of stored heat to a gaseous, the combustion chambers supplied to the engine Material flow of advantage. Due to the polytropic state change when compressing the air in the engine, one through the heat storage achieved temperature increase towards the start of compression unheated Air further increased and contributes so in a particularly advantageous manner to improved combustion at cold start, and a faster start of the exhaust aftertreatment devices at.

Eine weitere Wärmesenke stellt der Kraftstoff dar. Beim Kaltstart ist dessen Viskosität erhöht. Insbesondere bei direkt einspritzenden Systemen kommt es dadurch zu gegenüber betriebswarmem Motor erhöhten Tropfendurchmessern verbunden mit einer erhöhten Emission von HC, CO und Partikeln. Durch die Beheizung des Kraftstoffs vor der >Einspritzdüse kann dieser Nachteil zumindest teilweise behoben werden.A additional heat sink represents the fuel. During cold start, its viscosity is increased. Especially In direct injecting systems, this leads to operating warm Engine increased Drop diameters associated with increased emission of HC, CO and Particles. By heating the fuel in front of the> injector can this disadvantage is at least partially resolved.

Der in 1 dargestellte Wärmespeicher besteht aus einem Eintrittsrohr (1) und einem Austrittsrohr (2) für durchströmende Motorkühlflüssigkeit, einem äußeren Behältermantel (3), einem inneren Behältermantel (4), einem Behälter in Form eines Hohlkörpers (5), der am Deckel (6) befestigt ist und in einem Hohlraum (7) wärmespeicherndes Latentspeichermaterial aufnimmt.The in 1 illustrated heat storage consists of an inlet pipe ( 1 ) and an outlet pipe ( 2 ) for passing engine coolant, an outer container shell ( 3 ), an inner container shell ( 4 ), a container in the form of a hollow body ( 5 ) on the lid ( 6 ) and in a cavity ( 7 ) absorbs heat-storing latent storage material.

Der Innenraum (8) ist mit Motorkühlflüssigkeit erfüllt. Dabei befindet sich kalte einströmende Kühlflüssigkeit beim Entladen unterhalb einer Schichtgrenze (12), welche die spezifisch leichtere heiße Kühlflüssigkeit trennt und die sich während des Entladens zum Austrittsrohr (2) hin verschiebt. Die Isolierung (9a) ist zwischen äußerem und innerem Behältermantel (3, 4) angebracht, zweckmäßig in Form eines Vakuumringraumes. Oberhalb des Deckels (6) ist ebenfalls eine Isolierung (9b) angebracht, zweckmäßig in Form eines Hartschaumes unterhalb des Deckels (10). Durch die Deckel (6) und (10) sowie die Isolierschicht (9b) sind die Ein- und Austrittsrohre für Motorkühlflüssigkeit (1, 2) und das Rohr (11) hindurchgeführt. Das Rohr (11), welches mit dem Speicherelement (5) verbunden ist, dient zum Einfüllen des Latentwärmespeichermaterials und danach als Ausgleichshohlraum für Volumenänderungen und kann hermetisch verschlossen sein.The interior ( 8th ) is filled with engine coolant. In this case, cold inflowing cooling liquid is below a layer boundary during discharge ( 12 ), which separates the specific lighter hot coolant and during discharge to the outlet pipe ( 2 ) shifts. The insulation ( 9a ) is between the outer and inner container shell ( 3 . 4 ), suitably in the form of a vacuum annulus. Above the lid ( 6 ) is also an insulation ( 9b ), expediently in the form of a hard foam below the cover ( 10 ). Through the lid ( 6 ) and ( 10 ) as well as the insulating layer ( 9b ) are the inlet and outlet pipes for engine coolant ( 1 . 2 ) and the pipe ( 11 ). The pipe ( 11 ) connected to the memory element ( 5 ) is used to fill the latent heat storage material and then as a compensation cavity for volume changes and can be hermetically sealed.

In 2 ist ein Speicheraufbau dargestellt, dessen Speicherhohlkörper (5) anstatt eines glatten Zylindermantels einen wellenförmigen Mantel besitzt. Dadurch erhöht sich einerseits die Wärmeaustauschfläche, vor allem aber werden etwaige Volumenänderungen beim Phasenwechsel des Latentspeichermaterials ausgeglichen und die Notwendigkeit eines Ausdehnungshohlraumes (11) besteht nicht zwingend. Bei der in 3 dargestellten Ausführung des Wärmespeichers sind das Einleitrohr (1) durch den Hohlkörper (5) und den Hohlraum (7) für das Latentspeichermaterial hindurchfährt, wodurch der Strömungsverlauf im Innenhohlraum (8) symmetrischer wird. Der in der 4 dargestellte Speicheraufbau enthält einen zusätzlichen, mit Latentspeichermaterial gefüllten Hohlraum (7b) oberhalb des Deckels (6), der mit dem im Behälterinneren angeordneten Hohlraum für das Speichermaterial (7a) verbunden ist. Beim Lagern des geladenen Wärmespeichers wird die im Deckelbereich abfließende Latentwärme des oberhalb des Deckels (6) befindlichen Speichermaterials abgegeben. Gleichzeitig bildet sich beim Erstarren eine schlecht wärmeleitende Schicht aus.In 2 a memory structure is shown, the hollow storage body ( 5 ) has a wavy jacket instead of a smooth cylinder jacket. This increases on the one hand the heat exchange surface, but above all, any volume changes in the phase change of the latent storage material from and the need for an expansion cavity ( 11 ) is not mandatory. At the in 3 illustrated embodiment of the heat accumulator are the inlet tube ( 1 ) through the hollow body ( 5 ) and the cavity ( 7 ) for the latent storage material, whereby the flow in the inner cavity ( 8th ) becomes more symmetrical. The Indian 4 shown storage structure contains an additional, filled with latent storage material cavity ( 7b ) above the lid ( 6 ), which with the arranged inside the container cavity for the storage material ( 7a ) connected is. When storing the charged heat storage, the latent heat flowing out in the cover area of the above ( 6 ) delivered storage material. At the same time, a poorly thermally conductive layer forms during solidification.

5 zeigt den gleichen Speicheraufbau in um 180° gedrehter Einbaulage. Gegenüber der in 4 dargestellten Einbauanlage sind die Zuführung und Abführung der Motorkühlflüssigkeit (1, 2) vertauscht. 5 shows the same memory structure in 180 ° rotated installation position. Opposite the in 4 installation installation shown are the supply and discharge of the engine coolant ( 1 . 2 ) reversed.

Beim Entladen strömt dadurch wiederum spezifisch schwerere kalte Glykol-Wassermischung in Bodennähe ein und verdrängt das darüber befindliche heiße Medium, welche durch das Rohr (2) nach dem Prinzip des Überlaufspeichers oben abfließt und unterhalb des Bodens (10) austritt. Auch hierbei bildet sich nach Erstarren des Speichermaterials im Hohlraum (7) ein fester, schlecht wärmeleitender Körper aus.When discharging this in turn flows specifically heavier cold glycol water mixture near the bottom and displaces the overlying hot medium, which through the pipe ( 2 ) flows on top according to the principle of the overflow reservoir and below the bottom ( 10 ) exit. Here, too, after solidification of the memory material in the cavity ( 7 ) a solid, poorly heat-conducting body.

6 zeigt einen Speicheraufbau analog 5, aber mit eingebautem zusätzlich elektrisch heizbarem Heizstab (13), der bei längerem Stillstand den Wärmespeicher mit einer Leistung von etwa 3 bis 6 Watt warm hält. Auch eine kleine Wendel ähnlich einem Mini-Tauchsieder ist geeignet. 6 shows a memory structure analog 5 , but with built-in additional electrically heated heating element ( 13 ), which keeps the heat accumulator warm with a power of about 3 to 6 watts during a longer standstill. Even a small helix similar to a mini immersion heater is suitable.

Auf einen zentral angeordneten in den Flüssigkeitsraum (8) hineinragenden Hohlkörper (5) kann auch prinzipiell verzichtet werden, wenn wie in 7 gezeigt ist, anstelle des Hohlzylinders (5) eine zusätzliche Innenwand (14) vorhanden ist. Dadurch entsteht ein Ringraum (7), welcher mit Latentspeichermaterial gefüllt ist und bei Stillstand die Verlustwärme ausgleicht. Dieser Aufbau hat den Vorteil, dass durch die Erstarrung des LWS-Materials wiederum eine zusätzliche isolierend wirkende, schlecht wärmeleitende Schicht ansteht, welche eine zusätzliche Isolation darstellt.On a centrally located in the liquid space ( 8th ) projecting hollow body ( 5 ) can be omitted in principle, if as in 7 is shown, instead of the hollow cylinder ( 5 ) an additional inner wall ( 14 ) is available. This creates an annulus ( 7 ), which is filled with latent storage material and compensates for the loss of heat at standstill. This construction has the advantage that, as a result of the solidification of the LWS material, there is again an additional insulating, poorly heat-conducting layer, which represents additional insulation.

In 8 ist ein Speicheraufbau dargestellt, welcher sich ebenfalls durch einen sehr einfachen Aufbau auszeichnet, was den Fertigungskosten zugute kommt. Anstelle eines Hohlkörpers (5) oder einer zusätzlichen Wandung (14) besitzt diese Speicherkonstruktion einen zusätzlichen Boden (15), wodurch unterhalb der Flüssigkeit (8) ein Hohlraum (7) gebildet wird, welcher mit Latent-Wärmespeichermaterial gefüllt ist und während der Stillstandsperiode Wärme abgibt.In 8th a memory structure is shown, which is also characterized by a very simple structure, which benefits the production costs. Instead of a hollow body ( 5 ) or an additional wall ( 14 ) this storage structure has an additional floor ( 15 ), whereby below the liquid ( 8th ) a cavity ( 7 ), which is filled with latent heat storage material and gives off heat during the stoppage period.

In 9 ist ein Wärmespeicher dargestellt, der ähnlich 5 von unten gespeist wird, jedoch anstelle des Hohlkörpers (5) sowohl eine Innenwand (14), und einen Innenboden (15) besitzt. Die Innenwand (14) kann glatt oder wie in 9 dargestellt auch gewellt sein.In 9 a heat storage is shown, the similar 5 fed from below, but instead of the hollow body ( 5 ) both an inner wall ( 14 ), and an inner floor ( 15 ) owns. The inner wall ( 14 ) can be smooth or as in 9 also shown to be wavy.

Der entstandene Hohlraum (7) ist wiederum mit LWS-Material gefüllt und gibt Wärme ab, wenn der geladene Speicher längere Zeit steht. Die Einbauanlage des erfindungsgemäßen Speichers muss nicht unbedingt vertikal sein. In 10 ist ein Speicher in Horizontallage dargestellt, dessen Aufbau im wesentlichen 9 entspricht. Das Eintrittsrohr (1) besitzt einen Bogen nach unten, während das Austrittsrohr (2) zweckmäßig einen Bogen nach oben besitzt. Die Grenze (12) zwischen einströmender kalter Motorkühlflüssigkeit (8a) und ausströmender heißer Motorkühlflüssigkeit (8b) liegt horizontal parallel zur Symmetrieachse des Speicherbehälters. Als Ausdehnungshohlraum (11) kann eine Luftblase dienen.The resulting cavity ( 7 ) is again filled with LWS material and gives off heat when the charged memory is left for a long time. The installation of the memory according to the invention need not necessarily be vertical. In 10 a memory is shown in horizontal position, whose structure is essentially 9 equivalent. The inlet pipe ( 1 ) has a bow down, while the outlet pipe ( 2 ) suitably has a bow upwards. The border ( 12 ) between incoming cold engine coolant ( 8a ) and outflowing hot engine coolant ( 8b ) is horizontally parallel to the symmetry axis of the storage container. As an expansion cavity ( 11 ) can serve a bubble.

Die in 1 bis 10 dargestellten Konstruktionsmerkmale des erfindungsgemäßen Wärmespeichers haben unterschiedliche Vor- und Nachteile, insbesondere unterschiedliches Temperaturabsenkungsverhalten bei Stillstand des Fahrzeuges aber auch unterschiedliche Fertigungskosten. Allen Speichertypen ist aber gemeinsam, dass sie aus je einem Außenbehälter (3) und einem Innenbehälter (4) mit Innenraum (8) bestehen, welche durch einen Isolierspalt (9) voneinander getrennt sind, einem ebenfalls isolierten Deckel (6) durch den die Zu- und Abführungsrohre (1/2) für die durchströmende Motorkühlflüssigkeit hindurchgeführt sind, und einem während der Stillstandsperiode wärmeabgebenden Heizelement (5) in Form eines Hohlkörpers oder Hohlraumes, der mit latent wärmespeicherndem LWS-Material gefüllt ist, bestehen. Dieses Heizelement (5), welches auch zusätzlich elektrisch beheizt werden kann, übernimmt nur den Ausgleich der geringen Wärmeverluste an die Umgebung, die trotz Isolation entstehen, nicht aber die Bereitstellung der Wärme für die Wärmeausspeicherung in der kurzen Entladungszeit des Speichers. Dadurch wird einerseits ein langes Warmverhalten des Speicherinhaltes in der Stillstandspause zwischen Lade- und Entladevorgang als auch ein sehr schnelles Entladen des Speichers mit mehr als 10 kW Wärmeleistung erreicht. Die Entladezeit und der erreichbare Wärmeaustrag lassen sich durch die Regulierung des Zustromes von kalter Motorflüssigkeit in der Entladephase an die Erfordernisse anpassen. Als Füllung des Innenraumes (8) dient die normale Motorflüssigkeit, in der Regel ein Glykol-Wassergemisch mit 50 : 50 Volumenprozenten.In the 1 to 10 illustrated design features of the heat accumulator according to the invention have different advantages and disadvantages, in particular different temperature reduction behavior at standstill of the vehicle but also different production costs. However, all storage types have in common that they each consist of an outer container ( 3 ) and an inner container ( 4 ) with interior ( 8th ), which by an insulating gap ( 9 ) are separated from each other, a likewise insulated lid ( 6 ) through which the supply and discharge pipes (1/2) for the engine coolant flowing through are passed, and a heat-emitting during the standstill period heating element ( 5 ) in the form of a hollow body or cavity, which is filled with latently heat-storing LWS material exist. This heating element ( 5 ), which can also be heated electrically, takes over only the compensation of the low heat losses to the environment, which arise despite isolation, but not the provision of heat for the heat storage in the short discharge time of the memory. As a result, on the one hand a long heat behavior of the memory contents in the standstill interval between charging and discharging and a very fast discharge of the memory with more than 10 kW heat output is achieved. The discharge time and the achievable heat output can be controlled by regulating the influx of cold engine fluid in the Entla adapt it to the requirements. As a filling of the interior ( 8th ) is the normal motor fluid, usually a glycol-water mixture with 50: 50 volume percent.

Als Latentspeichermaterial sind prinzipiell die meisten der bekannten Speichersalze oder sonstigen Speicherstoffe, welche eine Phasenwechseltemperatur zwischen 40 und 90°C, vorzugsweise 55 bis 80°C besitzen sollen und zusätzlich die Sicherheitsanforderungen desFahrzeugbaues erfüllen, geeignet. Da das LWS-Material hermetisch abgeschlossen ist und druckfest in feste, in der Regel metallische Wandungen eingeschlossen ist, ist sowohl im Betrieb als auch bei einem eventuellen Crash des Kraftfahrzeuges die Gefahr des Austretens praktisch gleich Null.When Latent storage material are in principle most of the known Storage salts or other storage materials, which is a phase change temperature between 40 and 90 ° C, preferably 55 to 80 ° C should own and in addition meet the safety requirements of the vehicle, suitable. Since the LWS material is hermetically sealed and pressure resistant in solid, usually metallic walls is included is both during operation and in a possible crash of the motor vehicle the risk of leakage is practically zero.

Als latent wärmespeicherndes Material sind unter anderem folgenden Stoffe geeignet: • Natriumacetat-Trihydrat Fp. 58°C • Magnesiumnitrathexahydrat + Magnesiumchloridhexahydrat Fp. 59°C ... 78°C • Magnesiumnitrathexahydrat + Lithiumnitrat Fp. 72°c • Magnesiumnitrathexahydrat Fp. 89°C • Natriumhydroxidmonohydrat Fp. 64°C • Technische Wachse Fp. 45 ... 50°C • Fettsäuren Fp. 50 ... 72°C • Paraffin Fp. 53°C • Natriumpyrophosphat-Dekahydrat Fp. 70°C • Lithiumperchlorat-Trihydrat Fp. 94°C • Lithiumperchlorat-Trihydrat + Lithiumnitrat + Natriumchlorid Fp. 75°C The following materials are suitable as latently heat-storing material: Sodium acetate trihydrate Mp 58 ° C • Magnesium nitrate hexahydrate + magnesium chloride hexahydrate Mp 59 ° C ... 78 ° C • Magnesium nitrate hexahydrate + lithium nitrate Mp 72 ° c • Magnesium nitrate hexahydrate Mp 89 ° C • Sodium hydroxide monohydrate Mp 64 ° C • Technical waxes Mp 45 ... 50 ° C • fatty acids Fp. 50 ... 72 ° C • paraffin Mp 53 ° C • Sodium pyrophosphate decahydrate Mp 70 ° C • Lithium perchlorate trihydrate Mp 94 ° C Lithium perchlorate trihydrate + lithium nitrate + sodium chloride Mp 75 ° C

Claims

Heat accumulator with high removal capacity, preferably for use in motor vehicles, which is integrated in the coolant circuit of an automobile engine and can be loaded and unloaded by means of engine coolant, essentially consisting of an outer container ( 3 ), an inner container ( 4 ), intervening isolation ( 9 ), which has an interior ( 8th ), which is filled with engine coolant, and two through the also isolated lid ( 6 ) pipelines ( 1 and 2 ) for the flowing through engine coolant, characterized in that an additional, filled with a latent heat storage material heating element ( 5 ) in the form of a hollow body or cavity ( 7 ) is provided as a heat source for the heat loss occurring in the standstill interval, the latent heat released serves for loss coverage at a standstill, while stored in the form of hot engine coolant heat released during the discharge phase according to the principle of the stratified storage within a very short time without the involvement of the latent memory and the Coolant circuit is discharged.

heat storage with high removal capacity, preferably for use in motor vehicles according to claim 1, characterized in that in the form of hot engine coolant stored heat when Cold start is delivered to the engine until the engine itself Generates heat.

heat storage with high removal capacity, preferably for use in motor vehicles according to claim 1 and 2, characterized in that the heat storage in cooperation with a switched on in the coolant circuit Burner heater works and his heat at the still cold engine within a short time of fraction of a Minute until the burner heater develops enough heat.

heat storage with high removal capacity, preferably for use in motor vehicles according to claim 1 to 3, characterized in that the heat storage into the main flow of engine coolant is integrated and is constantly flowed through in the loading phase of hot coolant, by contrast, in the discharge phase, cold engine coolant flows through it.

heat storage with high removal capacity, preferably for use in motor vehicles according to claim 1 to 3, characterized in that the heat storage in the bypass to Main coolant stream is switched and constantly or at times only by a partial flow of hot or cold engine coolant is flowed through.

Heat storage device with high removal capacity preferably for use in motor vehicles according to claim 1 to 5, characterized in that the heat-delivering element ( 5 ) a cavity filled with latent storage material ( 7 ) in the container interior ( 8th ), which releases its heat in the standstill phase via solid walls and from the cavity ( 8th ) and the environment is hermetically sealed and pressure resistant.

Heat store with high removal capacity, preferably for use in motor vehicles according to claim 1 to 6, characterized in that the heat-delivering element ( 5 ) in the form of a hollow body or cavity ( 7 ) is filled with a latent heat storage material having a phase transition point between + 40 and + 95 ° C, preferably + 55 and + 85 ° C, which absorbs heat from the engine coolant in the charging phase and emits during the standstill interval between loading and unloading of the memory.

Heat storage device with high removal capacity preferably for use in motor vehicles according to claim 1 to 7, characterized in that in the filled with latent heat storage material hollow body ( 7 ) additionally an electrically heatable heating rod or heating coil ( 13 ) is arranged, which can be fed from the vehicle battery and additionally emits heat to compensate for the heat losses to the environment in the standstill phase.

Heat storage device with high removal capacity, preferably for use in motor vehicles, according to claims 1 to 8, characterized in that the supply line ( 1 ) for engine coolant from top to bottom leads to near the bottom vertically, while the discharge line ( 2 ) below the lid ( 6 ) is led to the outside.

Heat storage device with high removal capacity, preferably for use in motor vehicles, according to claims 1 to 9, characterized in that the supply line ( 1 ) for engine coolant through the hollow body ( 5 ) is passed through to near the ground.

Heat storage device with high removal capacity, preferably for use in motor vehicles according to claim 1 to 10, characterized in that the installation installation of the memory vertically, but with the lid ( 6 ) down and through the lid ( 6 ) from below into the cavity ( 8th ) inlets and outlets ( 1 . 2 ) are arranged for the engine coolant so that the supply line ( 1 ) just above the lid ( 6 ) ends and the derivative ( 2 ) from top to bottom through the cavity ( 8th ) is guided and thus creates an overflow memory.

Heat storage device with high removal capacity preferably for use in motor vehicles according to claim 1 to 11, characterized in that the installation position of the heat accumulator is horizontal and the supply line ( 1 ) below the discharge line ( 2 ) is arranged and both through the lid ( 6 ) are passed through, that the supply line as close as possible to the lowest point of the cavity ( 8th ), while the exhaust of the engine coolant near the highest point of the storage cavity ( 8th ), preferably by at the inlet and outlet pipes ( 1 . 2 ) attached arcuate pipe ends.

Heat storage device with high removal capacity preferably for use in motor vehicles according to claim 1 to 12, characterized in that in the hollow body ( 5 ) or the cavities ( 7 ) only so much heat-storing latent storage material is filled that an expansion space ( 11 ) preferably remains in the form of an air bubble.

Heat storage device with high removal capacity, preferably for use in motor vehicles, according to claims 1 to 13, characterized in that the volume of hollow bodies filled with latent storage material ( 5 ) and / or cavities ( 7 ) about one-half to one-sixth of the inner cavity filled with engine coolant ( 8th ) is.

Heat storage device with high removal capacity preferably for use in motor vehicles according to claim 1 to 14, characterized in that the insulation of the storage container ( 3 ) preferably a vacuum insulation and the insulation above the lid ( 6 ) is preferably a hard foam insulation.