DE1232039B - Device for heating the interior and for cooling the internal combustion engine of a large vehicle - Google Patents
Device for heating the interior and for cooling the internal combustion engine of a large vehicleInfo
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Description
Vorrichtung zum Beheizen des Innenraumes und zum Kühlen der Brennkraftmaschine eines Großraumfahrzeugs Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beheizen des Innenraums und zum Kühlen der Brennkraftmaschine eines Großraumfahrzeugs, insbesondere eines Omnibusses, bei dem der Kühler gleichzeitig als Wärmetauscher für die Heizluft dient, wobei der Wärmetauscher am vorderen Ende und die Brennkraftmaschine am hinteren Ende des Fahrzeug ,;s angeordnet und mit einer im Innern des Fahrzeugs verlegten Leitung verbunden sind.Device for heating the interior and for cooling the internal combustion engine of a large vehicle The invention relates to a device for heating the interior and for cooling the internal combustion engine of a large vehicle, in particular of a bus in which the cooler doubles as a heat exchanger for the hot air serves, with the heat exchanger at the front end and the internal combustion engine at the rear End of the vehicle; s arranged and routed with one inside the vehicle Line are connected.
Bei Fahrzeugen, insbesondere Omnibussen, ist es üblich, das die wassergekühlte Brennkraftmaschine verlassende Kühlwasser einem thermostatisch gesteuerten Verteilventil zuzuführen. Bei noch wenig erwärintem Kühlwasser steuert der. Thermostat das Verteilventil derart, daß das Kühlwasser zum Teil durch eine Kurzschlußleitung unmittelbar wieder in die Brennkraftmaschine gelangt. Hat das Kühlwasser eine vorbestimmte Temperatur erreicht, dann steuert der Thermostat das Verteilventil derart, daß ein Teil des Kühlwassers den Wärmetauscher der Fahrzeugheizung durchströmt, während der andere Teil den Wasserkühler durchströmt. Im Wasserkühler wird das Kühlwasser so weitg.,ekühlt, daß am Kühlwassereintritt der Brennkraftinaschine das aus der Heizung und dem Wasserkühler zurückströmende Kühlwasser die für den Betrieb der Brennkraftmaschine erforderliche Temperatur hat.In vehicles, especially buses, it is common that the water-cooled Internal combustion engine leaving cooling water to a thermostatically controlled distribution valve to feed. The controls when the cooling water is still slightly heated. Thermostat the diverting valve in such a way that the cooling water is partly returned directly through a short-circuit line gets into the internal combustion engine. Does the cooling water have a predetermined temperature reached, then the thermostat controls the diverting valve so that part of the Cooling water flows through the heat exchanger of the vehicle heater, while the other Part flows through the water cooler. In the water cooler, the cooling water is cooled to the extent that that at the cooling water inlet of the internal combustion engine that from the heater and the water cooler cooling water flowing back is the one required for the operation of the internal combustion engine Temperature.
Bei der bekannten Anordnung muß insbesondere im Winterbetrieb dafür gesorg ,t werden, daß stets zumindest eine -eringe Menge Kühlwasser den Wasserkühler durchströmt, um dessen Einfrieren zu verhindern. Bei nur wenig erwärmtem Kühlwasser verteilt sich deswegen zwar der weit überwiegende Teil des die Brennkraftmaschine verlassenden Kühlwassers auf die Kurzschlußleitung und den Wärmetauscher der Heizung, eine bestimmte Leckwassermenge muß aber auch den Wasserkühler durchströmen.In the known arrangement, it must be used, especially in winter Care should be taken to ensure that at least a small amount of cooling water is used in the water cooler flows through to prevent it from freezing. When the cooling water is only slightly heated Because of this, the vast majority of the internal combustion engine is distributed leaving cooling water on the short-circuit line and the heat exchanger of the heater, however, a certain amount of leakage water must also flow through the water cooler.
Die Wärmeenergie des bei der bekannten Anordnung den Wasserkühler durchströmenden Leckwassers geht dem Wärmetauscher der Fahrzeugheizung verloren. Das ist besonders unangenehm, weil, wie erwähnt, das Durchströmen des Wasserkühlers von Leckwasser besonders im Winterbetrieb erforderlich ist, gerade aber im Winterbetrieb eine intensive Beschickung des Wärmetauschers der Fahrzeugheizung mit Kühlwasser erwünscht ist, um eine gute Heizungswirkung zu haben.The thermal energy of the water cooler in the known arrangement Any leakage water flowing through is lost to the vehicle heater's heat exchanger. This is particularly uncomfortable because, as mentioned, the flow through the water cooler of leakage water is particularly necessary in winter operation, but especially in winter operation intensive charging of the vehicle heater's heat exchanger with cooling water is desirable to have a good heating effect.
Es ist auch eine Einrichtung zur Heizung und Lüftuno, von Großraum-Personenfahrzeugen bekannt, mit einem Wärmetauscher am vorderen Ende und einer Brennkraftmaschine am hinteren Ende des Fahrzeugs, wobei das Kühlmittel der Antriebsmaschine zum Erwärmen der Frischluft in dem vorn liegenden Wärmetauscher benutzt wird und die von der Antriebsmaschine zum Wärmetauscher und zurückführende Kühlmittelleitung innerhalb eines Kanals für die Frischluft verlegt ist, der unmittelbai unter dem Fußboden dem Fahrzeuglängsmittelgang entlang nach dem hinteren Ende des Fahrzeugs führt, wobei die im Luftschacht bzw. Luftkanal verleate Verbindungsleitung als zusätzliche Heizung, dient. Um eine ausreichende Kühlung der Brennkraftmaschine zu erreichen, muß der Kühler relativ groß ausgelegt werden. Dann ist er aber für die Beheizung des Innenraums, bei der die Verbindungsleitung zusätzlich verwendet wird, überdimensioniert.It is also a device for heating and ventilating large-capacity passenger vehicles known, with a heat exchanger at the front end and an internal combustion engine at the rear end of the vehicle, the coolant of the prime mover for heating the fresh air is used in the heat exchanger located in front and that of the Drive machine to the heat exchanger and return coolant line within a duct for the fresh air is laid, which is immediately under the floor leads along the vehicle's center aisle to the rear of the vehicle, with the connection line leashed in the air shaft or air duct as an additional one Heating, serves. In order to achieve sufficient cooling of the internal combustion engine, the cooler must be designed to be relatively large. But then he is for heating of the interior, where the connecting line is also used, is oversized.
Ferner ist es bei Kraftfahrzeugheizungen bekannt, die Menge einer den Wärmetauscher durchströmenden Kühlluft in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur zu regeln, so daß, um den Wärmezustand des Motors zu halten, nicht nur der Umlauf des Kühlwassers, sondern auch die Kühlluftmenge ge-CD regelt wird.It is also known in automotive heating systems, the amount of a Cooling air flowing through the heat exchanger depending on the cooling water temperature to regulate, so that in order to keep the heat condition of the engine, not just the circulation of the cooling water, but also the amount of cooling air is regulated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und mit einfachen Mitteln eine Vorrichtung zum wahlweisen Beheizen des Innenraums und Kühlen der Brennkraftmaschine eines Großraumfahrzeugs zu schaffen, bei der die Teile in ihrem Größenverhältnis so aufeinander abgestimmt sind, daß sie weder für das Beheizen noch für das Kühlen überdimensioniert sind.The invention is based on the disadvantages of the known Avoid arrangements and with simple means a device for optional Heating the interior and cooling the internal combustion engine of a large vehicle to create in which the parts are so coordinated in their proportions are that they are not oversized for either heating or cooling.
Dies wird nach der Erfindung, dadurch erreicht, daß in an sich bekannter Weise ein Regler an der Kühlwasseraustrittsseite der Brennkraftmaschine angeordnet ist, der abhängig von der Kühlwassertemperatur die Menge der den Wärmetauscher durchströmenden Kühllaft regelt, daß die Verbindungsleitung von der Brennkraftmaschine zum Wärmetauscher mit einer außerhalb des Fahrzeugs verlegten Zweigleitung versehen ist, und daß zwisehen Regler und Leitungsverzweigung ein Umschaltorgan vorgesehen ist, das das Kühlwasser entweder durch die im Fahrzeuginnern oder durch die außerhalb des Fahrzeugs verlegte Zweigleitung leitet.This is achieved according to the invention in that it is known per se Way a regulator is arranged on the cooling water outlet side of the internal combustion engine which depends on the cooling water temperature the amount of the heat exchanger flowing through Kühllaft regulates that the connection line from the internal combustion engine to the heat exchanger is provided with a branch line laid outside the vehicle, and that between them Regulator and branch line a switching device is provided that the cooling water either inside the vehicle or outside the vehicle Branch line directs.
In zweckmäßiger Weise ist dem Regler ein weiteres Unischaltorgan zugeordnet, mit dessen Hilfe in an sich bekannter Weise der Wärmetauscher kurzzuschließen ist.In an expedient manner, a further switching element is assigned to the controller, with the help of which the heat exchanger is to be short-circuited in a manner known per se.
Bei der Anordnung gemäß der Erfindung durchströmt das Kühlwasser immer den Wasserkühler, ab-Z, - C Clesehen allenfalls von einer -anz kurzen Anheizzeit der Brennkraftmaschine, während der das Kühlwasser über eine Kurzschlußleitung unmittelbar wieder der Brennkraftmaschine zugeführt werden kann. Im Nornialbetrieb durchströmt aber das Kühlwasser, unabhängig von der Kühlwassertemperatur gleichmäßig den Wasserkühler, so daß für diesen die Gefahr des Einfrierens nicht besteht. Die Kühlung des Kühlwassers und das Maß der Aufheizung des Heizmittels der Fahrzeugheizung wird allein durch die geförderte Heizmittelmenge bestimmt. Da jedoch die Kühlung des Kühl-wassers für den Betrieb des Fahrzeugs wichtiger ist als die Heizung des Fahrgastraums, wird die Förderung des Heizmittels abhängig von der Temperatur des Kühlwassers geregelt.In the arrangement according to the invention always flows through the cooling water to the water cooler, ab-Z, - C Clesehen at most by a -anz short heat-up time of the internal combustion engine, during which the cooling water via a short-circuit line of the internal combustion engine can be fed back directly. In normal operation, however, the cooling water flows evenly through the water cooler, regardless of the cooling water temperature, so that there is no risk of it freezing. The cooling of the cooling water and the extent to which the heating medium of the vehicle heating system is heated is determined solely by the amount of heating medium supplied. However, since the cooling of the cooling water is more important for the operation of the vehicle than the heating of the passenger compartment, the delivery of the heating medium is regulated depending on the temperature of the cooling water.
Im Sommerbetrieb wird das Kühlwasser von der Brennkraftmaschine zum Wasserkühler durch den außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Leitungzweig geschickt. Hier sind günstige Wärmeabstrahlungsmöglichkeiten ins Freie gegeben, so daß im Sommerbetrieb günstige Kühlverhältnisse für die wassergekühlte Brennkraftmaschine gegeben sind, C g ohne daß die Fahrgäste von der abgestrahlten Wärme des Kühlwassers belästigt werden. Im Winterbetrieb durchströmt das Kühlwasser dagegen den innerhalb des Fahrzeugs verlegten Leitungszweig. Das Kühlwasser wird weniger gekühlt, was für den Betrieb der Brennkraftmaschine günstig ist. Die abgestrahlte Wärme des Kühlwassers dient aber der im Winter erwünschten zusätzlichen Heizung des Fahrgastraums, so daß sie nicht nutzlos verloren ist.In summer operation, the cooling water is sent from the internal combustion engine to the water cooler through the branch pipe arranged outside the vehicle. Here favorable heat radiation possibilities into the open are given, so that in summer operation favorable cooling conditions are given for the water-cooled internal combustion engine, C g without the passengers being bothered by the radiated heat of the cooling water. In winter operation, however, the cooling water flows through the pipe branch laid inside the vehicle. The cooling water is cooled less, which is favorable for the operation of the internal combustion engine. The radiated heat of the cooling water is used for additional heating of the passenger compartment, which is desired in winter, so that it is not wasted.
Bei den bisher bekannten Anordnungen mit außerhalb des Fahrzeugs verlegtem Kühlwasservorlauf versucht man den verschiedenen Anforderungen des Sommer- und Winterbetriebs dadurch Rechnung zu tragen, daß die Leitung des Kühlwasservorlaufs mit abnehmbaren Isolierungen versehen war. Im Winterbetrieb war der Kühlwasservorlauf zwischen dem Kühlwasserauslaß der Brennkraftmaschine und dem Kühlwassereinlaß des Wasserkühlers isoliert, im Sommer dagegen nicht isoliert. Diese Lösung ist umständlich, da das Anbringen und Abnehmen der Isolierungen nicht ohne größeren Aufwand möglich ist. Außerdem neigen die Isolierungen zum Klappern, da sie mit Rücksicht auf die Notwendigkeit des Abnehmens nur mit begrenzter Festigkeit an der Kühlwasserleitung angebracht sein können, wenn das Ab- nehmen der Isolierungen mit praktisch vertretbarem Aufwand verbunden sein soll. Schließlich ist bei der bekannten Anordnung nicht die Möglichkeit gegeben, die trotz der Isolierung nicht ganz zu vermeidende Wärmeabstrahlung zur zusätzlichen Fahrzeugheizung nutzbar zu machen. Diese Nachteile sind beim weiteren Vorschlag der Erfindung vermieden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beheizen des Innenraums und zum Kühlen der Brennkraftmaschine eines Großraumfahrzeugs wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß durch Verdopplung der notwendigen Verbindungsleitung zwischen Motor und Kühler und durch Verlegung der einen Leitung außerhalb des Fahrzeugs durch Umschalten des Flusses des Kühlmittels eine zusätzliche Kühlung zur Verfügung steht, wodurch der Wärmetauscher bzw. -kühler kleiner dimensioniert werden kann.In the previously known arrangements with the cooling water supply outside the vehicle, attempts are made to meet the various requirements of summer and winter operation by providing the line of the cooling water supply with removable insulation. In winter, the cooling water flow between the cooling water outlet of the internal combustion engine and the cooling water inlet of the water cooler was isolated, but not isolated in summer. This solution is cumbersome, since the attachment and removal of the insulation is not possible without great effort. In addition, the insulation has a tendency to rattle, since, in view of the need to remove it, it can only be attached to the cooling water line with limited strength if the removal of the insulation is to be associated with practically justifiable effort. Finally, the known arrangement does not offer the possibility of utilizing the heat radiation, which cannot be completely avoided despite the insulation, for additional vehicle heating. These disadvantages are avoided in the further proposal of the invention. With the device according to the invention for heating the interior and for cooling the internal combustion engine of a large-capacity vehicle is achieved in an advantageous manner that by doubling the necessary connecting line between the engine and radiator and by laying the one line outside the vehicle by switching the flow of coolant an additional cooling for Is available, whereby the heat exchanger or cooler can be dimensioned smaller.
Zweckmäßig ist es auch, wenn der Regler einen mehrstufigen Temperaturfühler aufweist, der über einen Stufenschalter die den Wärmetauscher durchsetzende Luftmen-e bestimmt. Als steuernde Temperatur dient insbesondere die Temperatur des Kühlwassers im Kühlwasservorlauf zwischen dem Kühlwasseraustritt der Brennkraftmaschine und dem Kühlwassereintritt des Wasserkühlers nahe der Brennkraftmaschine.It is also useful if the controller has a multi-stage temperature sensor having, via a step switch, the air men-e passing through the heat exchanger certainly. The temperature of the cooling water in particular serves as the controlling temperature in the cooling water flow between the cooling water outlet of the internal combustion engine and the cooling water inlet of the water cooler near the internal combustion engine.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein C t2 Stufenschalter vorgesehen, der die Drehzahl des in an sich bekannter Weise mit verschiedenen Drehzahlen anzutreibenden Fördergebläses des Wärmetauschers bestimmt. Das Gebläse des Wasserkühlers einer Brennkraftmaschine mit zwei verschiedenen Drehzahlen zu betreiben, ist an sich bekannt. Hiermit soll aber lediglich eine Giundeinstellung der Anordnung an die Verhältnisse des Sommer- und Winterbetriebs erzielt werden. Unabhängig von dieser grundsätzlichen Anpassung an den Sommer- und Winterbetrieb arbeitet die Anordnung in beiden Betriebsarten in der eingangs angegebenen Weise, so daß trotz der verschiedenen Drehzahlen des Gebläses der Wasserkühler entsprechend dem Sommer- und Winterbetrieb die aufgezeigten Nachteile der bekannten Anordnung in keiner Weise vermieden sind.In a further embodiment of the invention, a C t2 step switch is provided which determines the speed of the heat exchanger's conveying fan, which is to be driven in a manner known per se at different speeds. Operating the fan of the water cooler of an internal combustion engine at two different speeds is known per se. However, this is only intended to achieve a basic adjustment of the arrangement to the conditions of summer and winter operation. Regardless of this basic adaptation to summer and winter operation, the arrangement works in both operating modes in the manner specified above, so that despite the different speeds of the fan of the water cooler corresponding to summer and winter operation, the disadvantages of the known arrangement are in no way avoided .
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bestimmt der Stufenschalter gleichzeitig in an sich bekannter Weise verschiedene Stellungen von Luftdrosselklappen des Wärmetauschers. Schließlich ist es noch vorteilhaft, wenn sowohl die Zweigleitung im Fahrzeuginnern als auch die außerhalb des Fahrzeugs verlegte Zweigleitung wärineabstrahlungsgünstig ausgebildet ist.According to a further feature of the invention, the tap changer determines at the same time, in a manner known per se, different positions of air throttle valves of the heat exchanger. Finally, it is also advantageous if both the branch line inside the vehicle as well as the branch line laid outside the vehicle, which is favorable in terms of radiation is trained.
Ein Ausführung ,sbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert.An embodiment, example of the invention is given below with reference to the Drawing explained.
Das Kühlwasser verläßt die Brennkraftmaschine 1 im Kühlwasserauslaß 2. Das Kühlwasser wird über den Kühlwasservorlauf mit den parallelen Leitungszweigen 3, 4 dem Wasserkühler 5 zugeführt. über den Kühlwasserrücklauf 6 gelangt das Kühlwasser wieder in die Brennkraftmaschine 1. Die Förderung des Kühlwassers erfolgt mit der Kühlwasserpumpe 7, die auf der Seite des Kühlwasserrücklaufs an der Brennkraftmaschine gelagert ist. Der Förderung des Heizmittels (Heizluft) der Fahrzeugheizung dient in üblicher Weise ein Gebläse 8. Das Gebläse fördert das Heizmittel durch den Kühler 5, wo es das Kühlwasser kühlt und selbst erwärmt wird. Das den Kühler verlassende erwärmte Heizmittel wird in den Fahrgastraum des Fahrzeugs gefördert. Das Gebläse 8 wird von dem Gebläsemotor 9 angetrieben. Um den Gebläsemotor mit verschiedenen Drehzahlen betreiben zu können, ist ein Stufenschalter 10 vorge a, sehen, der von Temperaturfühlem 11 gesteuert wird. Die Temperaturfühler sind im Kühlwasservorlauf nahe dem Kühlwasseraustritt 2 der Brennkraftmaschine 1 angeordnet. Jeder Temperaturfühler spricht auf eine andere Kühlwassertemperatur an, jede erfühlte Kühlwassertemperatur bewirkt eine entsprechend gewählte Drehzahl des Gebläses, die der erforderlichen Kühlung des Kühlwassers und der erwünschten Aufheizuna des Heizmittels der Fahrzeugheizung entspricht.The cooling water leaves the internal combustion engine 1 in the cooling water outlet 2. The cooling water is fed to the water cooler 5 via the cooling water flow with the parallel line branches 3, 4. The cooling water returns to the internal combustion engine 1 via the cooling water return 6. The cooling water is conveyed by the cooling water pump 7, which is mounted on the internal combustion engine on the side of the cooling water return. A fan 8 is used to convey the heating medium (heating air) of the vehicle heating system in the usual way. The fan conveys the heating medium through the radiator 5, where it cools the cooling water and is itself heated. The heated heating medium leaving the radiator is conveyed into the passenger compartment of the vehicle. The fan 8 is driven by the fan motor 9 . In order to be able to operate the fan motor at different speeds, a step switch 10 is provided, which is controlled by temperature sensor 11. The temperature sensors are arranged in the cooling water flow near the cooling water outlet 2 of the internal combustion engine 1 . Each temperature sensor responds to a different cooling water temperature, each sensed cooling water temperature causes a correspondingly selected speed of the fan, which corresponds to the required cooling of the cooling water and the desired heating of the heating medium of the vehicle heater.
Zwischen den beiden Leitungszweigen 3, 4 ist ein von Hand zu bewegendes Verteilerventil 12 vorgesehen. Im Sommerbetrieb wird entsprechend der Stellung des Verteilerventils 12 die außerhalb des Fahrzeugs angeordnete Zweigleitung 3 vom Kühlwasser durchströmt, während im Winterbetrieb durch entsprechende Stellung des Verteilerventils 12 die innerhalb des Fahrzeugs angeordnete Zweigleitung 4 vom Kühlwasser durchströmt wird. Jeder Leitungszwei- 3, 4 ist wärmeabstrahlungsgünstig ausgebildet. Die Leitungszweige können z. B. in bekannter Weise mit Strahlungsrippen versehen sein.Between the two line branches 3, 4, a distribution valve 12 that can be moved by hand is provided. In summer operation, the branch line 3 arranged outside the vehicle flows through the cooling water according to the position of the distributor valve 12, while in winter operation the branch line 4 arranged inside the vehicle is flowed through by the cooling water by means of the corresponding position of the distributor valve 12. Each line two 3, 4 is designed to promote heat radiation. The branches can, for. B. be provided in a known manner with radiation fins.
Unmittelbar zwischen dem Kühlwasserauslaß und dem Kühlwassereinlaß der Brennkraftmaschine ist in bekannter Weise eine thermostatisch oder von Hand mittels des Umsteuerventils 14 gesteuerte Kurzschlußleitung 13 vorgesehen, um während des Anlaufens der Brennkraftmaschine unter ungünstigen Bedingungen das Kühlwasser mit möglichst geringen Wärmeverlusten vom Kühlwasseraustritt wieder zum Kühlwassereintritt brin-,#en zu können.Immediately between the cooling water outlet and the cooling water inlet of the internal combustion engine, a thermostatically or manually controlled short-circuit line 13 is provided by means of the reversing valve 14 in a known manner in order to bring the cooling water back from the cooling water outlet to the cooling water inlet under unfavorable conditions during the start-up of the internal combustion engine. # to be able to.
Eine weitere Regelmöglichkeit der Anordnung ist gegeben, wenn die Kühlerjalousie 15 verstellbar ist. Die Anordnung kann hierbei zweckmäßigerweise so getroffen sein, daß jeder Drehzahl des Gebläses 8 eine bestimmte Stellung der Kühlerjalousie zugeordnet ist. Um das zu ermöglichen, wirkt der Stufenschalter 10 nicht nur auf den Gebläsemotor 9, sondern auch noch auf einen Verstellmotor 16 der Kühlerjalousie 15. Another possibility of regulating the arrangement is given when the radiator shutter 15 is adjustable. The arrangement can expediently be made so that each speed of the fan 8 is assigned a certain position of the radiator shutter. In order to make this possible, the step switch 10 acts not only on the fan motor 9, but also on an adjusting motor 16 of the radiator shutter 15.
Für die Merkmale der Patentanspräche 2 bis 6 wird nur Patentschutz im Zusammenhang mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 begehrt.For the features of patent claims 2 to 6 only patent protection in connection with the features of patent claim 1 is sought.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEM41414A DE1232039B (en) | 1959-05-02 | 1959-05-02 | Device for heating the interior and for cooling the internal combustion engine of a large vehicle |
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DEM41414A DE1232039B (en) | 1959-05-02 | 1959-05-02 | Device for heating the interior and for cooling the internal combustion engine of a large vehicle |
Publications (1)
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ID=7304012
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DEM41414A Pending DE1232039B (en) | 1959-05-02 | 1959-05-02 | Device for heating the interior and for cooling the internal combustion engine of a large vehicle |
Country Status (1)
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DE (1) | DE1232039B (en) |
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