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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von zumindest einer
für einen Betrieb eines brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts
erforderlichen Komponente, mit einem in einem Fahrzeuginnenraum
angeordneten Modulgehäuse, das die Komponente aufnimmt
und eine Schnittstelle umfasst, über die die Komponente
mit einem zumindest eine Brennkammer umfassenden Heizgerätbasismodul
koppelbar ist.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenen
Fahrzeugheizgeräts, wobei eine Vorrichtung zur Aufnahme
von zumindest einer für einen Betrieb des brennstoffbetriebenen
Fahrzeugheizgeräts erforderlichen Komponente vorgesehen
ist, die ein in einem Fahrzeuginnenraum angeordnetes Modulgehäuse
umfasst, das die Komponente aufnimmt und eine Schnittstelle umfasst, über
die die Komponente mit einem zumindest eine Brennkammer umfassenden Heizgerätbasismodul
gekoppelt wird.
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Im
Zusammenhang mit gattungsgemäßen Vorrichtungen
zur Aufnahme von zumindest einer für einen Betrieb eines
brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts erforderlichen
Komponente besteht die Problematik der Anbindung des Fahrzeugheizgeräts an
ein Brennstoffversorgungssystem. Dem Stand der Technik angehörende
bekannte Fahrzeugheizgeräte werden oftmals mit dem Brennstoff
beziehungsweise Kraftstoff des Fahrzeugs betrieben, beispielsweise Benzin
oder Diesel, und benötigen daher eine aufwändige
Anbindung an das Fahrzeugbrennstoffversorgungssystem, beispielsweise
an einen Fahrzeugtank. Ein solches Fahrzeugheizgerät ist
beispielsweise aus der
DE
10 2005 022 200 A1 bekannt. Durch die Ausführung
einer solchen Anbindung an beispielsweise den Fahrzeugtank erhöhen
sich die Montage- und Installationskosten für das Fahrzeugheizgerät
jedoch enorm.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen
Vorrichtungen und Verfahren derart weiterzubilden, dass die vorgenannten
Probleme zumindest teilweise überwunden werden können
und insbesondere die Montage- und Installationskosten für
Fahrzeugheizgeräte verringert werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche
gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung baut auf dem gattungsgemäßen
Stand der Technik dadurch auf, dass die Komponente einen Brennstoffbehälter zur
Aufnahme von Brennstoff ausbildet. Dadurch wird eine kraftstoff-
beziehungsweise brennstoffautarke Versorgung des Fahrzeugheizgeräts
realisiert. Vorzugsweise nimmt das Modulgehäuse eine Mehrzahl der
Komponenten auf, die über die Schnittstelle mit dem zumindest
die Brennkammer umfassenden Heizgerätbasismodul koppelbar
sind. Da das Modulgehäuse vorzugsweise mehrere für
den Betrieb des Fahrzeugheizgeräts erforderliche Komponenten
aufnimmt, werden zum einen die Anzahl von gegebenenfalls weiteren
mit dem Heizgerätbasismodul zu koppelnden Modulgehäusen
sowie die Anzahl der Arbeitsschritte stark verringert. Damit einhergehend verringert
sich sowohl die für die Installation als auch für
die Montage des Fahrzeugheizgeräts benötigte Zeit.
Beispielsweise kann das Modulgehäuse in der Form eines
Montageträgers beziehungsweise eines Schnell-Montageblocks
ausgebildet sein, der einerseits über die Schnittstelle
mit dem Heizgerätbasismodul koppelbar ist und andererseits
mit dem Fahrzeug an geeigneter Stelle koppelbar ist. Beispielsweise
kann der Montageträger über vier Befestigungsbohrungen,
die vorzugsweise über eine Schablone an dem Montageträger
ausgebildet werden, an dem Fahrzeug befestigt werden. Bevorzugt
wird der Montageträger in diesem Fall im Fahrzeuginnenraum angeordnet,
wobei eine entsprechende Abdichtung des Montageträgers
zum Fahrzeuginnenraum hin vorgesehen ist, das heißt, dass
der Innenraum des Modulgehäuses gegenüber dem
Fahrzeuginnenraum abgedichtet ist. Durch dieses standardisierte Verfahren
wird auch ungeübten Monteuren eine schnelle und zeitgünstige
Montage des Fahrzeugheizgeräts ermöglicht. Daher
kann eine schnelle standardisierte Montage und Installation des
Fahrzeugheizgeräts vorgenommen werden, wobei ebenso eine
flexible Anpassung des Fahrzeugheizgeräts an verschiedene
Fahrzeuge möglich ist, beispielsweise durch Anpassung des
Modulgehäuses an den jeweiligen Fahrzeuginnenraum. Da der
Montageträger im Fahrzeug fest montiert wird und zum Fahrzeuginnenraum
hin abgedichtet ist, ist beispielsweise die Brennstoffzuführung über
den Brennstoffbehälter vom Innenraum getrennt, wodurch
die gesetzlichen Vorschriften eingehalten werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung kann in vorteilhafter
Weise derart weitergebildet werden, dass der Brennstoff ein auf
Ethanol basierender Brennstoff ist. Die Verwendung eigener Vorratsbehälter
oder eigener Brennstoffbehälter für das Fahrzeugheizgerät
in einem Fahrzeuginnenraum ist in gewissen Fällen zumindest
teilweise aufgrund gesetzlicher Vorgaben beziehungsweise Vorschriften
problematisch. Dies führt dazu, dass die Anbindung des
Fahrzeugheizgeräts an das Kraftstoffversorgungssystem des
Fahrzeugs und die gesetzlichen Vorschriften zur Kraftstoffführung
von beispielsweise dem Fahrzeugtank zum Fahrzeugheizgerät
die Einbaumöglichkeiten von Fahrzeugheizgeräten
stark einschränken. Der Umgang mit Benzin und Dieselkraftstoff
ist darüber hinaus gesundheitsgefährdend und mit
starken Geruchsbelästigungen verbunden. Die Verwendung von
Kraftstoffbehältern für Benzin oder Diesel im Fahrzeuginnenraum
ist in einigen Ländern sogar verboten, beispielsweise in
Italien. Daher wird beispielsweise Alkohol/Spiritus als Brennstoff
für das Fahrzeugheizgerät verwendet. Das mit diesem
Brennstoff versorgte Heizgerätbasismodul kann derart modifiziert
werden, dass dessen Verdampferbrenner beziehungsweise Brennkammer
auf den Betrieb mit Äthanol (Spiritus) eingestellt wird,
ohne große konstruktive Änderungen an dem Fahrzeugheizgerät
vornehmen zu müssen. Durch die Verwendung von Spiritus ist
eine unkritische Montage mit einer eigenen Fahrzeugheizgerätbrennstoffversorgung
möglich. Der Umgang mit dem auf Ethanol basierenden Kraftstoff ist
unkritisch, wodurch auch gesetzliche Vorschriften eingehalten werden.
Durch den Einsatz eines auf Alkohohl basierenden Heizgeräts
ist eine kompakte autarke Heizgeräteeinheit beziehungsweise
ein autarkes Fahrzeugheizgerät mit verringerten Schnittstellen
zum Fahrzeug darstellbar. Darüber hinaus ist Alkohol als
Biomasse gewonnen ein CO2 neutraler Energielieferant
und ist nicht mehr in der Fahrzeugbilanz zu berücksichtigen.
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Weiterhin
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so verwirklicht
werden, dass der Brennstoffbehälter als ein Wechselmodul
ausgebildet ist. Im Falle eines Aufbaus in einem als Montageständer
beziehungsweise Montageträger ausgebildeten Modulgehäuse
ist es möglich, einen abgeschlossenen Raum für
solche Wechseleinsätze beziehungsweise Wechselmodule vorzusehen.
Der Brennstoff kann als Verbrauchsmaterial in den Wechselmodulen
geliefert werden (in Analogie zu einem Druckpatronenkonzept).
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In
diesem Zusammenhang kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung derart ausgebildet werden, dass das Wechselmodul einen
den Brennstoff beinhaltenden flexiblen Beutel, vorzugsweise einen flexiblen
Kunststoffbeutel, aufnimmt. Durch eine geeignete Form des Wechselmoduls
wird ermöglicht, einen tropfsicheren Einbau ohne Geruchsbelästigung
zu realisieren. So kann beispielsweise das Prinzip von "Infusionsbeuteln"
auch im Zusammenhang mit der Brennstoffversorgung von solchen autarken Fahrzeugheizgeräten
verwendet werden.
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Darüber
hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so
realisiert werden, dass das Modulgehäuse weiterhin zumindest
ein Element aus einer Brennluftzuführung, einer Abgasabführung
und einer Brennstoffförderpumpe aufnimmt.
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Bevorzugt
wird die erfindungsgemäße Vorrichtung dann derart
weitergebildet, dass die Brennstoffförderpumpe mit Brennstoffbehälter
gekoppelt ist. Dadurch wird eine fahrzeugheizgeräteigene Brennstoffversorgung
sichergestellt.
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Ferner
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgeführt
werden, dass die Brennluftzuführung für das Heizgerätbasismodul
zumindest teilweise durch das Modulgehäuse ausgebildet
wird. Vorzugsweise wird die Brennluftzuführung zumindest teilweise
durch die Innenwände des Modulgehäuses ausgebildet,
so dass zusätzlich anfallende Bauteile für die
Brennluftzuführung eingespart werden können.
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In
diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, die erfindungsgemäße
Vorrichtung so auszubilden, dass die Abgasabführung zumindest
teilweise durch eine sich durch das Modulgehäuse erstreckende
Leitung ausgebildet wird, die mit einem Ende an der Schnittstelle
angeordnet ist und sich mit einem anderen Ende durch eine Bohrung
erstreckt, deren Durchmesser größer als der der
Leitung ist. So wird die Abgasabführung vorzugsweise als
Leitung ausgeführt, die sich von der Schnittstelle, die
ein Loch oder eine Bohrung für die Abgasabführung
im Modulgehäuse umfasst, bis zu einer weiteren Bohrung
in dem Modulgehäuse durch diese erstreckt. Da der Durchmesser
dieser weiteren Bohrung größer als der Leitungsdurchmesser
ausgelegt ist, dient die weitere Bohrung neben einem Durchlass für
die Leitung ebenso als eine Ansaugbohrung für die Brennluftzuführung.
Die Brennluft wird dem Heizgerätbasismodul schließlich über
die Schnittstelle zugeführt, die zu diesem Zweck eine weitere
kleine Bohrung beziehungsweise ein weiteres Loch umfasst. Darüber
hinaus umfasst die Schnittstelle weiterhin eine kleine Bohrung für
eine Brennstoffzuführung von der Brennstoffförderpumpe,
wobei die Brennstoffzuführung vorzugsweise als kleindurchmessrige
Leitung ausgebildet sein kann.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren baut auf dem gattungsgemäßen
Stand der Technik dadurch auf, dass die Komponente einen Brennstoffbehälter zur
Aufnahme von Brennstoff ausbildet, über den der Brennstoff
dem Heizgerätbasismodul zugeführt wird. Dadurch
ergeben sich die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung erläuterten Vorteile in gleicher oder ähnlicher
Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die im Zusammenhang
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläuterten
Vorteile verwiesen wird.
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Gleiches
gilt sinngemäß für die folgenden bevorzugten
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Verfahrens, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen auch diesbezüglich
auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwiesen wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter
Weise derart weitergebildet werden, dass der Brennstoff, der ein
auf Ethanol basierender Brennstoff ist, dem Heizgerätbasismodul
zugeführt wird.
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Weiterhin
kann das erfindungsgemäße Verfahren so verwirklicht
werden, dass der Brennstoff über den als ein Wechselmodul
ausgebildeten Brennstoffbehälter dem Heizgerätbasismodul
zugeführt wird.
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In
diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, das erfindungsgemäße
Verfahren so auszubilden, dass der Brennstoff über das
Wechselmodul, das einen den Brennstoff beinhaltenden flexiblen Beutel,
vorzugsweise einen flexiblen Kunststoffbeutel, aufnimmt, dem Heizgerätbasismodul
zugeführt wird.
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Ferner
kann das erfindungsgemäße Verfahren derart realisiert
werden, dass das Modulgehäuse, das weiterhin zumindest
ein Element aus einer Brennluftzuführung, einer Abgasabführung
und einer Brennstoffförderpumpe aufnimmt, mit dem Heizgerätbasismodul
gekoppelt wird.
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Bevorzugt
wird das erfindungsgemäß Verfahren dann derart
verwirklicht, dass die Brennstoffförderpumpe mit Brennstoffbehälter
gekoppelt wird.
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Darüber
hinaus kann das erfindungsgemäß Verfahren so weitergebildet
werden, dass die Brennluftzuführung für das Heizgerätbasismodul,
die zumindest teilweise durch das Modulgehäuse ausgebildet
wird, über die Schnittstelle mit dem Heizgerätbasismodul
gekoppelt wird.
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In
diesem Zusammenhang kann vorgesehen sei, das erfindungsgemäße
Verfahren derart zu verwirklichen, dass die Abgasabführung,
die zumindest teilweise durch eine sich durch das Modulgehäuse erstreckende
Leitung ausgebildet wird, die mit einem Ende an der Schnittstelle
angeordnet und sich mit einem anderen Ende durch eine Bohrung erstreckt,
deren Durchmesser größer als der der Leitung ist, über die
Schnittstelle mit dem Heizgerätbasismodul gekoppelt wird.
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Bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Figuren beispielhaft erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist;
und
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2 eine
schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10,
die zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geeignet ist. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung 10 dient zur Aufnahme von für einen
Betrieb eines brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts
erforderlichen Komponenten. Das Fahrzeugheizgerät umfasst
ein Heizgerätbasismodul, das insbesondere eine Brennkammer
und einen mit der Brennkammer in Wärme übertragender Beziehung
stehenden Wärmeübertrager aufweist. Der Wärmeübertrager
dient dabei zur Wärmeübertragung von in der Brennkammer
erzeugter Wärme auf Luft als Heizmittel, die einem Fahrzeuginnenraum zugeführt
wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 umfasst
ein würfelförmiges Modulgehäuse 12, das
mit dessen Oberseite (oben in 1) über
eine Schnittstelle 20 an das nicht dargestellte Heizgerätbasismodul
koppelbar ist. Darüber hinaus ist das würfelförmige
Modulgehäuse 12 über Bohrungen 14 an
dessen Unterseite (unten in 1) an einer
beliebigen geeigneten Stelle in einem Fahrzeug gekoppelt, wobei
das Modulgehäuse insbesondere in dem Fahrzeuginnenraum
angeordnet und aus diesem Grund zum Fahrzeuginnenraum hin abgedichtet
ist. In dem Modulgehäuse 12 ist eine Abgasabführung 16 in
der Form einer Leitung vorgesehen, die sich von der Schnittstelle 20 an
der Oberseite des Modulgehäuses 12, insbesondere
einer Bohrung an der Oberseite, durch eine Bohrung 18 an
der Unterseite des Modulgehäuses 12 erstreckt.
Ein Durchmesser der Bohrung 18 ist dabei größer
als der Durchmesser der Leitung ausgelegt, so das ein umlaufender
Spalt beziehungsweise Zwischenraum zwischen der Leitung und dem
Modulgehäuse 12 an dessen Unterseite gebildet
wird. Weiterhin umfasst das Modulgehäuse 12 eine
Brennstoffförderpumpe 22, die über die
Schnittstelle 20 ebenso wie die Abgasabführung 16 mit
dem Heizgerätbasismodul gekoppelt werden kann. Zur Brennstoffzufuhr
zu der Brennkammer des Heizgerätsbasismoduls ist die Brennstoffförderpumpe 22 mit einem
Brennstoffbehälter 24 innerhalb des Modulgehäuses 12 gekoppelt.
Der Brennstoffbehälter 24 ist dabei vorzugsweise
als ein austauschbares Wechselmodul ähnlich einer Austauschpatrone
im Zusammenhang mit Druckern ausgebildet und nimmt zur Brennstoffzufuhr
zum Fahrzeugheizgerät einen auf Ethanol basierenden Brennstoff
auf. Weiterhin umfasst das Modulgehäuse eine Brennluftzuführung, die
durch die Bohrung 18, die Innenwände des Modulgehäuses 12 und
eine Bohrung bei der Schnittstelle 20 ausgebildet wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des brennstoffbetriebenen
Fahrzeugheizgeräts gestaltet sich wie folgt. Die Brennstoffförderpumpe 24 saugt
den auf Ethanol basierenden Brennstoff aus dem Brennstoffbehälter 24 und
führt diesen dem Heizgerätbasismodul, insbesondere
der Brennkammer, über die Schnittstelle 20, insbesondere über eine
Bohrung an der Schnittstelle, zu. Weiterhin wird dem Heizgerätbasismodul über
die Bohrung 18, das Modulgehäuseinnere und die
Schnittstelle 20 Brennluft zugeführt. Abgasabluft
von dem Heizgerätbasismodul wird im Betrieb des Fahrzeugheizgeräts über die
Abgasabführung 16 abgeführt.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100,
die zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geeignet ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird
bei der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels lediglich
auf die Unterschiede zu dem vorangehenden ersten Ausführungsbeispiel
eingegangen, wobei gleiche oder ähnliche Komponenten mit ähnlichen
Bezugszeichen bezeichnet sind. Das zweite Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch,
dass das Modulgehäuse 112 quaderförmig ausgebildet
ist, wobei die Brennstoffförderpumpe 122 und der
Brennstoffgehälter 124 separat in einer Hälfte
des quaderförmigen Modulgehäuses angeordnet sind.
Vorzugsweise ist eine Trennwand vorgesehen, die die Brennstoffförderpumpe 122 und
den Brennstoffbehälter 124 in einen separaten
Raum innerhalb des Modulgehäuses 112 einschließt.
Die Brennstoffförderpumpe 122 ist jedoch über
eine Brennstoffzuführung in der Form einer Leitung mit
der Schnittstelle 120 gekoppelt. Zu diesem Zweck erstreckt
sich die als Brennstoffzuführung ausgebildete Leitung durch die
Trennwand. Die Abgasabführung 116 und die Brennluftzuführung 118, 120 sind
hingegen in der anderen Hälfte des Modulgehäuses 112 angeordnet, wobei
die Brennluftzuführung 118, 120 in diesem
Fall zumindest teilweise von der Trennwand und den Innenwänden
dieser anderen Hälfte gebildet wird.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den
Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die
Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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- 10
- Vorrichtung
- 12
- Modulgehäuse
- 14
- Bohrung
- 16
- Abgasabführung
- 18
- Bohrung
- 20
- Schnittstelle
- 22
- Brennstoffförderpumpe
- 24
- Brennstoffbehälter
- 100
- Vorrichtung
- 112
- Modulgehäuse
- 114
- Bohrung
- 116
- Abgasabführung
- 118
- Bohrung
- 120
- Schnittstelle
- 122
- Brennstoffförderpumpe
- 124
- Brennstoffbehälter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005022200
A1 [0003]