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Luftheizungsanlage für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftheizungsanlage für Fahrzeuge, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, bei der die mit einem Lufteinlaß verschenen Heizaggregate in
einer sich in einer Hauptrichtung des Fahrzeugs erstreckenden muldenartigen Vertiefung
des Fahrzeugbodens angeordnet und durch Luftauslaßöffnungen mit dem Innenraum des
Fahrzeugs verbunden sind. Die Luftheizungsanlage gemäß der Erfindung ist vornehmlich
für die Beheizung von Omnibussen, Wohnwagenanhängem und anderen Straßenfahrzeugen
bestimmt, kann jedoch auch für andere Zwecke, z. B. zum Beheizen von Eisenbahnwaggons
zur Personenbeförderung und anderen ähnlichen Fahrzeugen verwendet werden.
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Es ist bereits eine Luftheizungsanlage für Kraftfahrzeuge bekannt,
die Heizaggregate mit von den Abgasen des Fahrzeuginotors durchströmten Heizrohren
aufweist. Die Heizaggregate sind unten geschlossen und haben oben seitliche Eintrittsschlitze
und höher gelegene, mittlere Austrittsschlitze für die im Fahrzeuginnem befindliche
Luft, die in den Heizaggregaten erwärmt werden soll. Im Innem der Heizaggregate
ist die einströmende Luft von der ausströmenden durch unten offene Längswände getrennt.
Da diese Längswände der Wärmeabstrahlung durch die die Auspuffgase führenden Heizrohre
ausgesetzt sind, beheizen sie jedoch ihrerseits die eintretende Luft und sind daher
für die auf Kaminwirkung beruhende Luftumwälzung abträglich. Eine Beheizung der
außerhalb der Heizaggregate befindlichen Teile des Fußbodens findet nicht statt.
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Die Erfindung ist auf eine Luftheizungsanlage für Fahrzeuge gerichtet,
die die Beheizung teils durch Wärmestrahlung des ganzen Fußbodens und teils dadurch
vermittelt, daß Luft an dem im Fahrzeugboden befindlichen Heizaggregat erhitzt wird
und nach Ab-
gabe eines Teils der aufgenommenen Wärme an den Fußboden durch
an anderer Stelle befindliche öffnungen in das Fahrzeuginnere gelangt. Auf diese
Weise soll eine gleichmäßige Wärmeauswirkung in allen Bereichen des beheizten Raumes
erzielt werden, so daß sich eine besonders gleichmäßige und zugfreie Temperaturverteilung
ergibt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß der ganze Fahrzeugboden durch
Metallplatten mit nach unten ragenden Tragstegen abgedeckt ist, wobei die Stege
quer zur Längsrichtung der Heizinulde verlaufende Kanäle bilden, durch die die den
Auslaßöffnungen der Heizaggregate entströmende Warmluft Austrittsöffnungen nach
dem Wageninnem am Ende der Metallplatten zugeführt wird. Zur Erhöhung des Wärmeübergangs
erhalten zweckmäßig die den Fahrzeugboden abdeckenden Metallplatten noch zu diesen
parallel verlaufende Zwischenstege von geringerer Höhe als die Tragstege.
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Die das Heizaggregat aufnehmende, Mulde erstreckt sich vorzugsweise
in der Längsmittelachse des Fahrzeugs, so daß die an den Enden der den Fußboden
abdeckenden Metallplatten befindlichen Warmluftaustrittsöffnungen nach dem Wageninnem
an den Seitenwänden des Fahrzeugs liegen können, wo der Kälteanfall durch die Wand-
und Fensterflächen besonders stark ist. Um öffnungen im Fahrzeugboden zu vermeiden,
münden die durch die Metallplatten und deren Stege gebildeten Warmluftkanäle zweckmäßig
in senkrechte Kanäle der Seitenwände des Fahrzeugs ein, aus denen die Warmluft in
Abstand vom warmen Fußboden in den zu beheizenden Raum gelangt. Die Anordnung der
das Heizaggregat aufnehmenden Mulde in der Längsmittelachse des Fahrzeugs ermöglicht
es auch, die Lufteinlaßöffnungen der Heizaggregate an einen in der hinteren Stimwand
des Fahrzeugs angeordneten, senkrechten Luftzuführungskanal anzuschließen, der durch
eine, Stellklappe umsteuerbare Einlässe für Frischluft und Umluft aufweist.
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Die Heizaggregate sind zweckmäßig als trogartige Gehäuse ausgebildet,
die der muldenartigen Vertiefung des Fahrzeugbodens angepaßt sind. Sie können dann
vom Herstellerwerk als versandfähige Einheiten
einbaufertig geliefert
werden, die man beim - Zusammenbau der Fahrzeugkarosserie nur noch in die
Bodenmulde einzusetzen braucht.
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Die über den Inhalt der Patentansprüche hinausgehenden Teile der Spezialbeschreibung
und der Zeichnung sind nicht Gegenstand des Schutzbegehrens, sondern dienen lediglich
der Erläuterung.
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In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 die schaubildliche, teilweise schematische
Ansicht eines Wohnwagenanhängers, in den die Luftheizungsanlage gemäß der Erfindung
eingebaut ist, Fig. 2 im größeren Maßstab einen senkrechten Querschnitt durch den
unteren Teil des Anhängers nach Fig. 1,
Fig. 3 eine schaubildliche
Teilansicht der Bodenkonstraktion des Anhängers nach Fig. 1,
Fig. 4 einen
senkrechten mittleren Längsschnitt durch den hinteren Teil des Anhängers, Fig.
5 eine Teildraufsicht der Heizmulde des Anhängers bei abgenommener Abdeckplatte,
Fig. 6 eine Teilansicht der Heizmälde mit abgeändertern Heizaggregat und
Fig. 7 eine ähnliche Teilansicht mit einem anderen Heizaggregat.
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Der Wohnwagenanhänger 10 nach Fig. 1 weist einen Boden
11, Seitenwände 12 und 13 (Fig. 2), eine Vorderwand 14, eine Rückwand
15 und ein Dach 16 auf, das mit einer geeigneten Isolierung versehen
sein kann und den zu beheizenden Innenraum 17 nach oben abschließt.
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Der Boden 11 weist gemäß Fig. 2 einen Unterboden 20 auf, der
an zwei Längsträgem 21 aus Metall befestigt ist. Der Unterboden besteht aus oberen
und unteren Blechen 22 und 23, zwischen denen Isoliermaterial 24 angeordnet
ist. Die Bleche 22 und 23
sind mit einer mittleren Längsmulde 25 versehen,
die sich über die ganze Länge des Anhängerbodens 11
erstreckt und in die ein
gesondert hergestelltes, vollständig zusammengebautes Heizaggregat eingesetzt ist.
Drei Ausführungen solcher Heizaggregate sind in Fig. 3, 6 und 7 dargestellt.
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An den seitlichen Längskanten des Unterbodens sind auf Holzträgem
27 Metallplatten 28 (Fig. 3) abgestützt, die den Fußboden des
Innenraums 17 bilden undTragstege 29 (s. auchFig. 4) sowie dazwischen
nach unten ragende Zwischenstege 30 aufweisen. Die Tragstege 29 ruhen
auf dem Unterboden 20, während die Zwischenstege 30 eine geringere Höhe haben,
so daß jede Metallplatte 28 mehrere Leitkanäle 35 aufweist.
Die Metallplatten 28 können aus Aluminium bestehen. Durch Schlitze in den
Zwischenstegen 30
erstreckt sich in Längsrichtung eine mittlere Trennwand
36 (Fig. 2). Der Unterboden 23 ist von unten mit einer Platte
38 verkleidet, die mit ihren Längskanten an seitlichen Verkleidungen 40 befestigt
ist.
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Die Seitenwände 12 und 13 sind gleichartig ausgebildet und
weisen je eine Außenwand aus Platten 41 und 42 und je eine Innenwand
43 auf. Die Platten 41 und 42 sind an senkrechten Stegen 44 der Längsträger 21 befestigt.
Zwischen den Platten 41 und 42 befindet sich Isoliermaterial 24. Die Innenwand 43
ist an ihrer Unterkante mittels gekrümmter Metallstreifen 45 auf den MetaRplatten
28 abgestützt. Zwischen den Wandplatten 42 und 43 befinden sich senkrechte,
Luftkanäle 46, die mit den Kanälen 35 der Fußbodenplatten 28 in Verbindung
stehen. Auf den seitlichen Längsträgern 21 sind zwischen den Holzträgern
27 und den Stegen 44 elastische Dichtungsleisten 47 angeordnet. Die Seitenwände
12 und 13
sind mit Fenstern 50 versehen, unter denen sich Luftaustrittsöffnungen
51 mit jalousieartigen Abdeckungen befinden.
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Die Rückwand 15 (Fig. 4) weist eine innere Wandplatte
52 und eine äußere Wandplatte 53 auf, zwischen denen sich Isoliennaterial
24 befindet. Für den Lufteinteitt durch eine jalousieartig abgedeckte öffnung
55 (s. auch Fig. 1) ist ein Leitkanal 54 vorgesehen, der mit der Mulde
25 über ein Gebläse 56 in Verbindung steht. Eine an der inneren Rückwandplatte
54 angeordnete Stellklappe 57 dient zur Regelung der einströmenden Frischluftmenge
und ennöglicht es ferner, die Frischluftmenge zu drosseln und durch eine öffnung
58 Luft aus dem Innenraum 17
anzusaugen und durch die Anlage in Umlauf
zu setzen.
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In Fig. j, 6 und 7 sind drei unterschiedliche Heizaggregate
dargestellt, die im Herstellerwerk fertig zusammengebaut und als, Ganzes in die
Heizmulde, 25
eingesetzt werden können. Das in Fig. 3 gezeigte Heizaggregat
60 weist ein der Heizmulde angepaßtes Gehäuse 61 aus Blech mit einem
flachen Boden 62
und Seitenwänden 63 auf, deren nach außen abgewinkelte
obere Ränder 64 eine Abdeckplatte 65 tragen. Im Gehäuse 61 ist ein
muldenartiger Einsatz 66
mit geneigten Seitenwänden 67 angeordnet,
die das Gehäuse in drei sich in Längsrichtung erstreckende Luftkanäle, nämlich einen
Mittelkanal 68 und zwei Seitenkanäle 69 unterteilen. In jedem Seitenkanal
69
ist ein Heizkörper R angeordnet, der aus einem Rohr 71 und darauf
angebrachten Rippen 72 besteht. Die Rippen 72 sind rechteckig und
schrägliegend in den Kanälen 69 angeordnet und bilden eine verhältnismäßig
große Wärmeabstrahlungsfläche. Die Heizrohre sind so im Strömungsweg der Luft angeordnet,
daß die Luft die gesamte Fläche jeder Rippe 72 bestreicht.
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Längs der Unterkante jeder der Seitenwände 67
des Einsatzes
66 ist eine Reihe von länglichen Öffnungen 73 vorgesehen. Ähnliche
Reihen von länglichen Öffnungen 74 sind an den Längskanten der Abdeckplatte
65 vorgesehen. Die Öffnungen 73 stellen eine Verbindung zwischen dem
Mittelkanal 68 und den beiden Seitenkanälen 69 her, während die Öffnungen
74 dazu dienen, jeden der Seitenkanäle mit den Kanälen 35 zu verbinden, die
durch die Fußbodenplatten 28 begrenzt werden.
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Wie Fig. 1 und 5 zeigen, können die Heizrohre
71
an einen geschlossenen Heizinittelkreislauf angeschlossen sein, der von
einer Heizschlange 80 aus über einen Rohrabschnitt 81, eine Pumpe
82 und eine Leitung 83 gespeist wird, die zwei Rohrzweigstücke 84
und 85 enthält. Die Heizrohre 71 sind an die Rohrzweigstücke84 und
85 angeschlossen, während sich von den Enden der Heizrohre 71 Rücklaufleitungen
86 und 87 längs der Seitenwand 13 in der Nähe des Bodens erstrecken,
die mit einem gemeinsamen Rücklaufrohr 88 in Verbindung stehen, das zur Heizschlange
80 führt. Unter dem Rücklaufrohr 88 erstreckt sich ein geeigneter
Ablaufstutzen 89 durch den Boden 20. Von dem Rohrzweigstück 85 erstreckt
sich ein Steigrohr 90 nach oben zu einem Ausdehnungsgefäß 91, auf
das ein Füllrohr 92 aufgesetzt ist. Unter der Heizschlange 80 ist
ein Brenner 93 angeordnet, der mit Petroleum oder anderem im Behälter 94
befindlichen
Brennstoff gespeist werden kann. Natürlich kann auch
ein Erhitzer anderer Art, beispielsweise ein elektrischer Erhitzer, vorgesehen sein.
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Die in die Anlage durch die öffnungen 55 oder 58
der
Rückwand 15 eintretende Luft strömt durch den Kanal 54 nach unten und tritt
in das Gebläse 56
(Fig. 4) ein, das die Luft in das hintere Ende des Mittelkanals
68 des Heizaggregats fördert. Im Kanal 68 entsteht ein gewisser Luftdruck,
so daß die Luft durch die öffnungen 73 nach entgegengesetzten Richtungen
in die Seitenkanäle 69 unter die Heizkörper R strömt. Hier strömt sie zwischen
den Heizrippen 72
um die Rohre 71 herum nach oben, von wo sie durch
die öffnungen 74 in die querliegenden Kanäle 35 der Fußbodenplatten
28 gelangt. Um eine gleichmäßige Verteilung des Luftvolumens zu den verschiedenen
Kanälen 35 zu gewährleisten, können die öffnungen 74 zum vorderen Ende des
Fahrzeugs hin allmählich größer werden.
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Durch die in den Kanälen 35 befindliche Warmluft wird Wärme
auf den Fahrzeugboden übertragen. Die aus den Öffnungen 74 austretende Luft strömt
nach entgegengesetzten Richtungen in die Kanäle 46 der Seitenwände und tritt nach
dem Erwärmen der Wandflächen durch die öffnungen 51 unter den Fenstern in
den Falirgastraum 17, aus dem sie von neuem durch die Anlage in Umlauf versetzt
werden kann.
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Durch die beschriebene Luftheizungsanlage wird der Fahrgastraum
17 sowohl durch die aus den öffnungen 51 austretende erwärmte Luft
als auch durch Wärmeabstrahlung der Fußbodenfläche beheizt, die durch die Fußbodenplatten
28 aus Aluminium gebildet ist. Infolge der verhältnismäßig großen Wärmestrahlungsflächen
der Heizkörper R, die in den verhältnismäßig kleinen Räumen 69 eingeschlossen
sind, hat die aus den öffnungen 74 austretende Luft eine verhältnismäßig hohe Temperatur.
Die aus Holz bestehenden Träger 27 verhindern jeden direkten metallischen
Kontakt zwischen den Längsträgern 21 und dem Fußboden. Die Träger 27 dienen
daher sowohl als Bauteile als auch zur Isolierung des Fußbodens.
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Das Heizaggregat nach Fig. 6 ist als Ganzes mit 100
bezeichnet. Das Gehäuse 101 und die Abdeckplatte 102 haben im wesentlichen
die gleiche Form, wie vorangehend beim Heizaggregat 60 beschrieben, während
die Heizkörper R 2 aus Rohrabschnitten 103
mit kreisrunden scheibenförmigen
Rippen 104 bestehen, die an den gekrümmten Längskanten des Gehäuses 101 anliegen.
An der Unterseite der Abdeckplatte 102 ist eine Leitfläche 105 in Form eines
umgekehrten U mit nach unten ragenden Seitenschenkeln 106 befestigt,
die kurz über dem Gehäuseboden enden und auf diese Weise längliche Schlitze
107 bilden, durch welche die zu erwärmende Luft zwischen die Rippen der Heizkörper
R 2 geleitet wird. Die erwärmte Luft tritt durch zwei Reihen von öffnungen
108 aus und gelangt, wie vorangehend beschrieben, in die Kanäle
35.
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Fig. 7 zeigt ein weiteres abgeändertes Heizaggregat, bei welchem
sich zwischen dem Boden des Gehäuses 121 und der Abdeckplatte 122 eine senkrechte
Trennwand 120 mit seitlichen Flanschleisten 123 und 124 erstreckt, die am
Boden und an der Abdeckplatte des Gehäuses festgeschweißt sein können. Die Trennwand
120 unterteilt das Gehäuse 121 in zwei Kanäle 125 1 und 126. Im Kanal
125 ist längs der Trennwand 120 ein Heizkörper R 3 angeordnet, dessen
Heizrohr 127
mit rechteckigen, senkrecht angeordneten Rippen 128
versehen
ist. In der Mitte der Trennwand 120 ist eine sich in Längsrichtung des Gehäuses
erstreckende Reihe von öffnungen 129 vorgesehen. Eine ähnliche Reihe von
öffnungen 130 ist in der Abdeckplatte 122 auf der der Trennwand 120 abgekehrten
Seite des Heizkörpers R 3 vorgesehen. Nach dem Einbau des Gehäuses 121 in
die Mulde 25 steht der Kanal 126
mit dem Gebläse 56 in Verbindung.
Die in den Kanal 126 durch das Gebläse 56 geförderte Luft tritt daher
durch die öffnungen 129 aus, von welchen aus sie ihren Weg über die Heizflächen
des Heizkörpers R 3
nimmt und durch die Öffnungen 130 nach oben in
die verschiedenen Kanäle 35 strömt.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt. Beispielsweise kann statt des Heizaggregats ein Kühlaggregat eingebaut
und die Anlage mit einem Kältemittel als Luftkühlanlage betrieben werden.