DE19529564A1 - Kraftfahrzeug mit eingebauter Standheizung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer eingebauten Standheizung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Kraftfahrzeuge gehören zum Stand der Technik, Standheizungen werden insbesondere verwendet, um bei sehr tiefen Temperaturen die Heizleistung des Motors zu unterstützen oder um bei nichtlaufendem Motor im Inneren des Fahrzeuges eine ausreichende Wärme zu erzeugen.

Nachteilig ist, daß derartige Standheizungen einen erheblichen Bedarf an elektrischer Energie besitzen, da Bauteile wie Gebläse, Wasserumwälz­ pumpe und Benzinpumpe versorgt werden müssen. Da gerade im Winter bei tiefen Temperaturen die Standheizung häufiger eingesetzt wird, besteht die Gefahr, daß auf diese Weise die Batterie des Fahrzeuges vorzeitig er­ schöpft. Um der Gefahr zu begegnen, daß das Fahrzeug dadurch vorzeitig liegen bleibt bzw. nicht mehr gestartet werden kann, ist bei heutigen Fahr­ zeugen eine zweite Batterie vorgesehen, die allein der Standheizung zuge­ ordnet ist. Dies bringt neben den zusätzlichen Kosten nicht unerhebliche Gewichtsprobleme im Fahrzeug mit sich.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Versorgung im Fahrzeug mit elektrischer Energie zu verbessern.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Wärmequelle in der Standhei­ zung ein Seebeck-Element zugeordnet ist.

Seebeck-Elemente sind Materialpaarungen, die elektrische Energie abge­ ben, wenn auf der einen Seite Wärme zugeführt wird und auf der anderen Seite gekühlt wird. Ein Beispiel technischer Anwendbarkeit sind halbleitende Bismuth-Telur-Materialien.

Grundgedanke der Erfindung ist es, in der Standheizung ein derartiges See­ beck-Element einzusetzen, das durch die Wärmequelle der Standheizung, üblicherweise eine Flamme, auf ihrer einen Seite erheblich erwärmt wird (Temperaturen von über 500°C sind durchaus möglich), während auf der anderen Seite beispielsweise durch einen Wasserkreislauf gekühlt wird.

In der Regel ist die Erzeugung von elektrischer Energie über den Seebeck- Effekt nicht sehr effektiv, da erhebliche Verluste auftreten. Im vorliegenden Fall der Standheizung jedoch können diese Verluste ohne weiteres in Kauf genommen werden, da es der Sinn der Standheizung ist, Wärme und nicht elektrische Energie zu erzeugen. Diese Erzeugung der Wärme wird durch das Seebeck-Element kaum beeinträchtigt, nur ein Bruchteil der Leistung der Standheizung wird als elektrische Energie abgeführt, während der weit­ aus größere Teil nach wie vor originär als Wärme zur Verfügung steht.

In bevorzugter Weise wird die auf diese Weise gewonnene elektrische Energie wiederum unmittelbar der Versorgung der Standheizung zugeführt, damit also die elektrischen Bauteil der Standheizung betrieben, beispiels­ weise Wasserpumpe, Benzinpumpe und Gebläse.

Auf die Weise wird erreicht, daß das System energetisch in sich geschlos­ sen ist, insbesondere wird die Fahrzeugbatterie nicht belastet, was gerade bei tiefen Temperaturen ein erheblicher Vorteil ist.

In besonderer Ausgestaltung kann überschüssige elektrische Energie sogar noch dazu verwendet werden, die Batterie vor dem eigentlichen Startvor­ gang zusätzlich aufzuladen, was das Startverhalten des Fahrzeuges erheb­ lich verbessert.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen im Detail erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Wasserkreislaufes mit einer Standheizung; und

Fig. 2 die Darstellung des in der Standheizung angeordneten Seebeck- Elementes.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die wassergekühlt ist und über die Wasserleitungen 14 und 16 mit einem Wärmetauscher 12 verbunden ist.

In diesen Wasserkreislauf eingefügt ist eine Nebenschluß über die Leitung 20, der eine Standheizung 18 durchströmt.

Üblicherweise wird diese Standheizung 18 elektrisch mit einer eigenen Bat­ terie versorgt.

In Fig. 2 ist dargestellt, daß die Standheizung 18 einen Anschluß 20 für einlaufendes Wasser hat, das dann in Art eines Wassermantels das Ge­ häuse der Standheizung umströmt und sich in einem Bereich 22 aufweitet. Mit dem Bezugszeichen 24 ist der Abschluß dargestellt.

Innerhalb dieses wassergekühlten Gehäuses ist ein Brenner 26 vorgesehen, hier schematisch mit einer Flamme dargestellt, der mit Benzin versorgt wird und Wärme abgibt. Die Wärme kann entweder direkt über ein Gebläse ab­ geführt werden oder über den Wassermantel 22 abtransportiert werden.

Unmittelbar in der Kammer, in der sich der Brenner 26 befindet, ist ein See­ beck-Element 28 vorgesehen, das an seiner einen Seite durch den Brenner erhitzt wird, während die Rückseite durch den Wassermantel gekühlt wird. Aufgrund der Materialzusammensetzung kann an einer der beiden Elektro­ den 30 des Seebeck-Elementes 28 eine elektrische Spannung abgegriffen werden, die bevorzugt eingesetzt wird, um die elektrischen Bauteile, die den Brenner 26 in Betrieb halten und die Wärme über den Wasserkreislauf ab­ führen, zu versorgen.

Darüber hinaus anfallende elektrische Energie kann dazu dienen, den La­ dezustand der Kraftfahrzeugbatterie zu verbessern.

Claims (3)

1. Kraftfahrzeug mit eingebauter Standheizung, dadurch gekennzeichnet, daß der Standheizung (18) ein durch die Wärmequelle (26) der Standheizung (18) er­ wärmbares Seebeck-Element (28) zugeordnet ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, bei dem die Wärmeabfuhr von der Standheizung (18) über einen Wasserkreislauf (20, 24) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserkreislauf (20, 24) zugleich zur Abkühlung des Seebeck-Elementes (28) dient.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die über das Seebeck-Element (28) gewonnene elektrische Energie zur Versorgung der elektrischen Bauteile der Standheizung (18) eingesetzt wird.