DE19857240A1 - Heizgeräte-Teil, insbesondere für ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Kraftfahrzeug- Wasser- oder Luft-Heizgerät - Google Patents

Abstract

Bei einem Heizgeräte-Teil, insbesondere für ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Wasser- oder Luft-Heizgerät eines Kraftfahrzeuges in Form eines Zuheizers oder einer Standheizung mit Brenner und Wärmetauscher, wird vorgeschlagen, zumindest einen Teil eines Brennstoff-Heizgeräts (1) zusammen mit zumindest einem Teil eines Elektro-Heizgeräts (1') als bauliche Einheit vorzusehen, um insbesondere ein elektrisch betriebenes Heizgerät (1') auf ein Heizgerät (1) für einen Brennstoffbetrieb umzurüsten oder zu erweitern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizgeräte-Teil insbesondere für ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Wasser- oder Luft-Heiz­ gerät eines Kraftfahrzeuges in Form eines Zuheizers oder ei­ ner Standheizung mit Brenner und Wärmetauscher.

Bekannte Kraftfahrzeugwasser- oder Luft-Heizgeräte sind Zu­ heizer, welche bei betriebenen Kraftfahrzeugmotor zur Verbes­ serung der Wärmeleistung an das Fahrzeuginnere und den Motor beitragen, oder Standheizgeräte, welche auch motorunabhängig Wärmeleistung dem Fahrzeug zur Verfügung stellen. Betrieben werden die Geräte mit Flüssigbrennstoff, nämlich mit dem fahrzeugeigenen Kraftstoff, Diesel oder Benzin.

Systembedingt eignen sich die Geräte wegen des Flüssigbrenn­ stoffbetriebs und der Bauteilezahl (Baugröße, Fertigungko­ sten) gegenwärtig nicht unbedingt für Kleinstkraftfahrzeuge der sogenannten Minibaureihe, die besonders für einen minima­ len Kraftstoffverbrauch ausgelegt sind.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Heizgeräte- Teils insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Wasser- oder Luft- Heizgerät der eingangs genannten Art, welcher bei kompaktem Aufbau vielseitig für ein Heizgerät verwendbar ist.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dutch die im Anspruch 1 angegebenen Mittel.

Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 14.

Wesen der Erfindung ist, daß zumindest ein Teil eines Brenn­ stoff-Heizgeräts zusammen mit zumindest einem Teil eines Elektro-Heizgeräts als bauliche Einheit vorgesehen ist. Die bauliche Einheit umfaßt bevorzugt zumindest eine elektri­ sche Heizschleife/-spirale und ein Innen- oder Außen-Mantel­ teil eines Wärmetauschers eines Brennstoff-Heizgeräts, wobei sich die elektrische Heizschleife/-spirale im wesentlichen auf dem Außenumfang des Innen-Mantelteils bzw. auf dem Innen­ umfang eines Außen-Mantelteils erstreckt.

Die elektrische Heizschleife/-spirale kann insbesondere als elektrischer Heizungseinsatz vorgesehen sein, welcher einen auf oder im Mantelteil angeordneten schraubenförmigen Heiz­ ungsabschnitt und einen geradlinigen Rückführungsabschnitt umfaßt, wobei die elektrischen Anschlüsse auf der einen Axialseite des Mantelteils liegen.

Ein einfacher Aufbau ergibt sich, wenn das Mantelteil eine im wesentlichen glatte Außen- bzw. Innenmantel-Oberfläche aufweist.

In der ansonsten glatten Manteloberfläche ist jedoch bevor­ zugt eine Axialnut längs einer Mantellinie des Mantelteils vorgesehen, in der der Rückführungsabschnitt des elektri­ schen Heizungseinsatzes aufgenommen ist. Die Axialnut sorgt für eine exakte Umfangs- und Axialfixierung des elektrischen Heizungseinsatzes bezüglich des Mantelteils.

Hierbei kann die elektrische Heizschleife/-spirale gegen das Mantelteil in Radialrichtung geringfügig federvorgespannt bzw. sich selbst fixierend ausgebildet sein.

Der Rückführungsabschnitt kann gekrümmte Endabschnitte auf­ weisen, welche Axialfixierungshilfen der elektrischen Heiz­ schleife/-spirale bezüglich des Mantelteils bilden.

Der schraubenförmige Heizungsabschnitt ist bevorzugt der Au­ ßen- bzw. Innenkontur des Mantelteils formangepaßt und bil­ det bei einem als Wärmetauscher eines Brennstoff-Heizgeräts verwendeten Mantelteil Wasser- oder Luftführungsrippen für ein durchströmendes zu erwärmendes Medium (Wasser oder Luft), insbesondere auch dann, wenn die Manteloberfläche (mit Ausnahme der Axialnut) glatt ausgebildet ist.

Die elektrischen Anschlüsse sind insbesondere durch eine Ge­ häusestirnseite eines Heizgeräts geführt, an der Gehäuse­ stirnseite befestigt und von außen für einen Stromanschluß an eine Stromquelle, insbesondere Fahrzeugbatterie, zugäng­ lich.

Die bauliche Einheit kann Temperatursensoren aufweisen, wel­ che sowohl für ein Elektro- als auch ein Brennstoff-Heizge­ rät verwendbar sind.

Die bauliche Einheit ist in einem Heizgerät vorzugsweise aus­ tauschbar und kann beispielsweise durch einen üblichen Kfz- Heizgeräte-Wärmetauscher ersetzt werden.

Die Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Heizgeräte-Teils ergibt sich besonders deshalb, weil die bauliche Einheit ein­ erseits ausschließlich als elektrische Heizeinrichtung und andererseits ausschließlich als mit Flüssigbrennstoff betrie­ bene Heizeinrichtung verwendet werden kann, aber auch ein Kombinationsbetrieb möglich ist, bei dem die bauliche Ein­ heit in einem Heizgerät sowohl als elektrische als auch als mit Flüssigbrennstoff betriebene Heizeinrichtung fungiert. Letztgenannte Erfindungsvariante besitzt eine große Heizlei­ stung und ermöglicht insbesondere einen Mischbetrieb oder einen Zwei-Stufen-Heizbetrieb mit einfachem Regelaufwand. Bei der zweiten Heizstufe wird bei einem Brennstoffbetrieb einfach die elekrische Heizung zugeschaltet, oder umgekehrt bei einem Elektrobasisbetrieb der Brennstoffbetrieb zuge­ schaltet.

Es wird also erfindungsgemäß ein Elektro-Heizungseinsatz mit einem Brennstoff-Heizgeräte-Einsatz kombiniert. Gleichwohl ist das den vorgenannten Einsatz enthaltene Kraftfahrzeug- Heizgerät kompakt. Die Wahl der Heizenergie ist grundsätz­ lich frei. Der ausgewählte Energiebetrieb kann bei einem Heizgerät mit Hilfe einfacher baulichen Maßnahmen eingerich­ tet werden.

Es kann also beispielsweise ohne weiteres ein bewährtes Brennstoff-Heizgeräte-Teil einem Kleinstkraftfahrzeug zugäng­ lich gemacht werden, welches dann mit der eingebauten Heiz­ spirale mit elektrischer Energie betrieben wird.

Das vorgenannte bewährte Brennstoff-Heizgeräte-Teil ist der "Wärmetauscher", der bei Elektrobetrieb allerdings nicht die Funktion eines Wärmetauschers besitzt, vielmehr die durch­ strömte Luft oder das durchströmte Wasser dann direkt durch die Heizspirale erwärmt wird.

Der "Wärmetauscher" besitzt z. B. Topfform, wobei der Um­ fangsmantel und der Topfboden mit dem Wärmemedium Wasser (oder Luft) durchströmt sind. Bei einem elektrischen Heizge­ rätebetrieb erhitzt die Heizspirale direkt das durchströmen­ de, mantelseitig zirkulierende Wasser (oder die Luft). Das hohle, keine Bauteile enthaltene Topfinnere des "Wärmetau­ schers" ist stirnseitig auf der dem Topfboden entgegenge­ setzten Seite durch einen Deckel abdeckt.

Für eine Umrüstung auf einen Flüssigbrennstoff-Betrieb des Heizgerätes wird der vorgenannte Deckel entfernt, und im Topfinnern die Brennkammer installiert, insbesondere das Flammrohr des Brenners ins Topfinnere eingeführt und axial angeflanscht (nebst weiterer Teile wie Verbrennungsluftgeblä­ se, etc.).

Bei einem Wechsel von Elektro-Heizung auf Brennstoff-Heizung müssen keine Teile ausgetauscht werden. Es können mithin kei­ ne Teile verloren gehen. Der Basiskörper, d. h. das Mantel­ teil bzw. der Wärmetauscher und Heizspirale, verbleibt bzw. verbleiben am Einbauort im Kraftfahrzeug.

Will ein Benutzer eines Kleinstkraftfahrzeuges seine erfin­ dungsgemäße Elektro-Heizung später auf Benzin- oder Diesel- Betrieb umrüsten und die Vorteile der Brennstoff-betriebenen bekannten Kfz-Heizgeräte nutzen, so ist dies kostengünstig möglich, bei herkömmlichen Elektro-Heizungen nicht.

Soll auf die Elektro-Heizung ganz verzichtet werden, können natürlich Heizspirale und "Wärmetauscher" durch einen her­ kömmlichen Wärmetauscher mit Wasserführungsrippen ersetzt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher be­ schrieben; es zeigen:

Fig. 1 ein Kraftfahrzeug-Wasser-Heizgerät in einer schemati­ schen perspektivischen auseinandergezogenen Darstel­ lung, welches mittels Heizspirale elektrisch be­ heizbar ist, und

Fig. 2 das zusammengesetzte Kraftfahrzeug-Wasser-Heizgerät mit Heizspirale nach Fig. 1, welches mit Brenner- und Verbrennungsluftgebläse-Zusatz mit Flüssigbrenn­ stoff betreibbar ist.

Gemäß Fig. 1 umfaßt ein Kraftfahrzeug-Heizgerät in Form eines Elektro-Heizgeräts 1' einen Heizgeräte-Teil, der als bauliche Einheit auch für ein Brennstoff-Heizgerät 1 nach Fig. 2 verwendet werden kann.

Die bauliche Einheit enthält eine elektrische Heizspirale 2 und ein Innen-Mantelteil 3 eines Wärmetauschers eines Brenn­ stoff-Heizgeräts 1, wobei sich die elektrische Heizspirale 2 im wesentlichen auf dem Außenumfang 4 des Innen-Mantelteils 3 oder auf dem Innenumfang eines Außen-Mantelteils 3' des Wärmetauschers bzw. des Wärmetauscher-Gehäuses erstreckt.

Gemäß Fig. 1 ist das Innen-Mantelteil 3 topfartig ausgebil­ det und besitzt einen Topfboden 22 sowie Distanzelemente 21 zwischen Topfboden 22 und Stirnwand 12 des Wärmetauscher- bzw. Heizgeräte-Gehäuses zur Schaffung eines Durchströmungs­ raumes bezüglich einer Gehäusestirnwand 12 und dem Topfboden im zusammengesetzten Zustand. Das dem Topfboden 22 entgegen­ gesetzte Axialende des Wärmetauschers ist durch einen Stirn­ deckel 14 abgedeckt, wie auch das Gehäuse oberseitig durch einen Flachdeckel 13 abgeschlossen ist.

Die elektrische Heizspirale 2 ist als elektrischer Heizungs­ einsatz vorgesehen und besitzt einen auf dem Mantelteil 3 an­ geordneten schraubenförmigen Heizungsabschnitt 5 und einen geradlinigen Rückführungsabschnitt 6, wobei die elektrischen Anschlüsse 7, 8 auf der einen Axialseite des Mantelteils 3 liegen.

Das Mantelteil 3 weist eine im wesentlichen glatte Außen- Oberfläche 4 auf.

Der Rückführungsabschnitt 6 des elektrischen Heizungseinsat­ zes ist in einer Axialnut 9 längs einer Mantellinie des Man­ telteils 3 aufgenommen.

Die elektrische Heizspirale 2 kann gegen das Mantelteil 3 in Radialrichtung geringfügig federvorgespannt bzw. sich selbst fixierend ausgebildet sein.

Der Rückführungsabschnitt 6 besitzt gekrümmte Endabschnitte 10, 11, welche Axialfixierungshilfen der elektrischen Heiz­ spirale 2 bezüglich des Mantelteils 3 sind.

Der schraubenförmige Heizungsabschnitt 5 ist der Außenkontur des Mantelteils 3 formangepaßt und bildet bei einem als Wär­ metauscher eines Brennstoff-Heizgeräts 1 verwendeten Mantel­ teil Wasser- oder Luftführungsrippen für ein durchströmendes zu erwärmendes Medium (Wasser oder Luft).

Die elektrischen Anschlüsse 7, 8 sind durch eine Gehäuse­ stirnseite 12 des Heizgeräts geführt, an der Gehäusestirnsei­ te 12 befestigt und von außen für einen Stromanschluß zugäng­ lich.

Ersichtlich wird gemäß Fig. 1 im zusammengesetzten Zustand ein Elektro-Heizgerät 1' mit einer elektrischen Heizspirale 2 geschaffen.

Das Elektro-Heizgerät 1' gemäß Fig. 1 kann mit einfachen Mitteln für einen Brennstoff-Betrieb gemäß Fig. 2 umgerü­ stet bzw. erweitert werden.

Hierzu wird der Deckel 14 nach den Fig. 1 und 2 entfernt und im Topf des Mantelteils 3 bzw. Wärmetauschers die Brenn­ kammer des Brennstoff-Heizgeräts 1 nach Fig. 2 durch koaxia­ le Anordnung des Flammrohrs 16 und des Brenners 15 instal­ liert. Der Deckel 14 wird durch ein Flanschteil 14' zwischen Brenner 15 und Verbrennungsluftgebläse 17 des Brennstoff-Heiz­ geräts 1 ersetzt.

Ersichtlich kann ein dergestalt umgerüstetes bzw. erweiter­ tes Heizgerät mit Brennstoff betrieben werden, um Warmluft oder Warmwasser für eine Kraftfahrzeugheizung oder einen Kraftfahrzeugmotor zu erzeugen. Die Verbrennungsabgase wer­ den durch den Abgasstutzen 19 abgeführt. Die Luft oder das Wasser werden dem Gerät bzw. dem Wärmetauscher des Geräts durch die oberseitigen Gerätestutzen 20 zu- und abgeführt.

Die bauliche Einheit kann mithin in einem Heizgerät aus­ schließlich als elektrische Heizeinrichtung gemäß Fig. 1 oder/und als mit Flüssigbrennstoff betriebene Heizeinrich­ tung gemäß Fig. 2 verwendet werden.

Es wird also erfindungsgemäß beispielsweise bei einem Wärme­ tauschermedium "Wasser" eine elektrische Heizspirale in den Wassermantel eines Brennstoff-Heizgeräts eingelegt. Mit ei­ nem "Wärmetauscher" (der in diesem Fall jedoch keine wärme­ tauschende Funktion hat - die elektrische Heizspirale über­ nimmt auch die Funktion der Wasserführungsspirale) bildet diese Anordnung eine Elektro-Zuheizer.

Diese Einheit kann (durch Ergänzung von Brennkammer, Gebläse mit Glühstift und Flammsensor, Temperatur-Sensoren und Steu­ ergerät/Wärmetauscher und Wassermantel ggf. auch Temperatur- Sensoren sind bereits vorhanden) auch nachträglich zu einem Brennstoff-Zuheizer erweitert werden.

Es sei noch angemerkt, daß in den Unteransprüchen enthaltene selbständig schutzfähige Merkmale trotz der vorgenommenen formalen Rückbeziehung auf den Hauptanspruch entsprechenden eigenständigen Schutz haben sollen. Im übrigen fallen sämt­ liche in den gesamten Anmeldungsunterlagen enthaltenen erfin­ derischen Merkmale in den Schutzumfang der Erfindung.

Claims (14)

1. Heizgeräte-Teil, insbesondere für ein mit Flüssigbrenn­ stoff betriebenes Wasser- oder Luft-Heizgerät eines Kraftfahrzeuges in Form eines Zuheizers oder einer Stand­ heizung mit Brenner und Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil eines Brennstoff-Heizgeräts (1) zusammen mit zumindest einem Teil eines Elektro-Heizge­ räts (1') als bauliche Einheit vorgesehen ist.

2. Heizgeräte-Teil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bauliche Einheit zumindest eine elektrische Heiz­ schleife/-spirale (2) und ein Innen- oder Außen-Mantel­ teil (3, 3') eines Wärmetauschers eines Brennstoff-Heiz­ geräts umfaßt, wobei sich die elektrische Heizschleife/-spirale (2) im wesentlichen auf dem Außenumfang (4) des Innen-Mantelteils (3) bzw. auf dem Innenumfang eines Außen-Mantelteils (3') erstreckt.

3. Heizgeräte-Teil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizschleife/-spirale (2) als elek­ trischer Heizungseinsatz vorgesehen ist, welcher einen auf oder im Mantelteil (3, 3') angeordneten schraubenför­ migen Heizungsabschnitt (5) und einen geradlinigen Rück­ führungsabschnitt (6) umfaßt, wobei die elektrischen An­ schlüsse (7, 8) auf der einen Axialseite des Mantelteils (3, 3') liegen.

4. Heizgeräte-Teil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelteil (3, 3') eine im wesentlichen glatte Außen- bzw. Innenmantel-Oberfläche aufweist.

5. Heizgeräte-Teil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführungsabschnitt (6) des elektrischen Heiz­ ungseinsatzes in einer Axialnut (9) längs einer Mantelli­ nie des Mantelteils (3) aufgenommen ist.

6. Heizgeräte-Teil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizschleife/-spirale (2) gegen das Mantelteil (3, 3') in Radialrichtung geringfügig feder­ vorgespannt bzw. sich selbst fixierend ausgebildet ist.

7. Heizgeräte-Teil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführungsabschnitt (6) gekrümmte Endabschnit­ te (10, 11) aufweist, welche Axialfixierungshilfen der elektrischen Heizschleife/-spirale (2) bezüglich des Man­ telteils (3, 3') sind.

8. Heizgeräte-Teil nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der schraubenförmige Heizungsabschnitt (5) der Au­ ßen- bzw. Innenkontur des Mantelteils (3, 3') formange­ paßt ist und bei einem als Wärmetauscher eines Brenn­ stoff-Heizgeräts verwendeten Mantelteil Wasser- oder Luftführungsrippen für ein durchströmendes zu erwärmen­ des Medium (Wasser oder Luft) bildet.

9. Heizgeräte-Teil nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlüsse (7, 8) durch eine Gehäu­ sestirnseite (12) eines Heizgeräts geführt, an der Gehäu­ sestirnseite (12) befestigt und von außen für einen Stromanschluß zugänglich sind.

10. Heizgeräte-Teil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die bauliche Einheit Temperatursensoren aufweist, welche sowohl für ein Elektro- als auch ein Brennstoff- Heizgerät verwendbar sind.

11. Heizgeräte-Teil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bauliche Einheit in einem Heizgerät austauschbar ist.

12. Heizgeräte-Teil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bauliche Einheit in einem Heizgerät ausschließ­ lich als elektrische Heizeinrichtung verwendet wird.

13. Heizgeräte-Teil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bauliche Einheit in einem Heizgerät ausschließ­ lich als mit Flüssigbrennstoff betriebene Heizeinrich­ tung verwendet wird.

14. Heizgeräte-Teil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bauliche Einheit in einem Heizgerät sowohl als elektrische als auch als mit Flüssigbrennstoff betriebe­ ne Heizeinrichtung verwendet wird.