DE2231117A1

DE2231117A1 - Heizeinrichtung, vorzugsweise fuer kraftfahrzeuge mit wassergekuehltem verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE2231117A1
Application number: DE2231117A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr Ing Dr Kofink
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1972-06-26
Filing date: 1972-06-26
Publication date: 1974-01-10
Also published as: JPS4951755A; JPS5029264B2; AT337018B; ATA336773A; GB1440803A; FR2191492A5; CS172259B2

Description

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J. Eberspächer'" 73 Esslingen/Neckar, den 21. Juni 1972

Eberspächerstr. 24 2231117

Heizeinrichtung, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge mit wassergekühltem Verbrennungsmotor.

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge mit wassergekühltem Verbrennungsmotor, bestehend aus einem Heizluftgebläse, einem Heizgas/Luft-Wärmetauscher, einem Wasser/Luft-Wärmetauscher sowie einem mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brenner und Mitteln zur Führung der Heizluft und der Verbrennungsluft, sowie einer elektrisch angetriebenen Wasserpumpe zur Umwälzung des zur Kühlung des Motors benötigten Kühlwassers.

Es ist seit langem bekannt, den Innenraum von Kraftfahrzeugen durch sogenannte Standheizungen aufzuheizen. Derartige Standheizungen sind eine Zusatzausrüstung der Kraftfahrzeuge oder Schiffe und werden vorzugsweise bei Anlagen mit luftgekühltem Verbrennungsmotor verwendet, jedoch erfolgt auch mehr und mehr der Einbau in Fahrzeuge mit wassergekühltem Verbrennungsmotor. Diese Zusatzheizungen bestehen aus einer gesonderten motorunabhängigen Heizeinrichtung mit zusätzlicher Heizluftverteilungs einrichtung. Bei den bekannten Anordnungen erfolgt der Einbau völlig unabhängig von dem Motor. Es wurde zwar schon versucht mittels der gesondert erzeugten Wärme den Motor vorzuwärmen, jedoch, sind die aufgezeigten Lösungen viel zu aufwendig, da die Wärmezuführung zur Heizluft über mehrere Wärmetauscher erfolgen muß. Als besonderer Nachteil bei den bekannten Heizeinrichtungen in Verbindung mit wassergekühlten Verbrennungsmotoren und Mitteln zur Vorwärmung des Motors muß jedoch angesehen werden, daß bei den bekannten Anordnungen die Zusatzheizeinrichtung über ein zusätzliches Magnetventil in dem Hauptwasser kreislauf geschaltet ist und daß die Förderpumpe, die das vorgewärmte Wasser zu dem Motor transportieren soll auch bei normalem Betrieb der Fahrzeugheizung ständig mitlaufen muß. Da diese Förderpumpe (elektrisch betriebene Wasserpumpe) ständig an den Stromkreis angeschlossen sein muß, ergibt sich bei den bekannten Anordnungen 72 06 21 ~ 2 -

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ein zusätzlich verhältnismäßig hoher Stromverbrauch. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Heizeinrichtung der Motorvorwärmung aufzuzeigen, bei der die Förderpumpe (elektrisch betriebene Wasserpumpe) direkt in dem Hauptwarmwasser zulauf zur fahrzeugeigenen Warmwasserheizung eingeschaltet ist ohne daß diese bei normalem Betrieb der Serienwarmwasserheizung mitlaufen muß, d.h., es soll eine Heizeinrichtung aufgezeigt werden, bei der die Zusatzheiz einrichtung zur Motorvorwärmung ohne zusätzliche Umgehungsleitungen oder/und Magnetventile angeordnet ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe bildet eine Heizeinrichtung bei der die Was· serpumpe als Kreiselpumpe mit einem Förderrad radialer Bauart und einem Pumpengehäuse mit zentralem Eintritt und radialem Austritt, die zwischen Ein- und Austritt keine Querschnittsverengung aufweist, ausgebildet ist. Dabei hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, daß der Pumpeneintritt im Bereich des Zulaufs zum Förderrad sich trichterförmig erweiternd ausgebildet ist. Mit dieser erfindungs gemäß en Einrichtung wird erreicht, daß die Querschnitte beim Durchströmen der Wasserpumpe so bemessen sind, daß der Druckverlust in dieser Förderpumpe nicht größer ist als bei einem Krümmer bekannter Bauart. Das hat wiederum den Vorteil, daß die Förderpumpe direkt in den Hauptwarmwasser zulauf zur Serienwarmwasserheizung eingeschaltet werden kann, ohne daß diese bei normalem Betrieb der Heizung mitlaufen muß, weil der Wasserdurchlauf durch die stillstehende Pumpe nicht gestört wird. Es können dadurch alle Umgehungsleitungen, die mit einem Magnetventil bei den bekannten Anordnungen ausgerüstet sind, eingespart werden.

Eine weitere Verbesserung kann erfindungs gemäß dadurch erzielt werden, daß das Förderrad drei-bis vierflügelig ausgebildet ist. Durch diese Weiterführung wird erreicht, daß bei nichtangetriebenem Förderrad das Pumpengehäuse als einfacher Krümmer wirkt.

Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung sind an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben. Es zeigt Fig. 1 die Gesamtanordnung zu der Heizeinrichtung mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Wasserpumpe

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Fig. 2 die Wasserpumpe im Querschnitt Fig. 3 eine Seitenansicht der Wasserpumpe .

Wie in Figur 1 dargestellt, besteht die Heizeinrichtung aus einem Gehäuse 1, das den zu dem Verbrennungsmotor 2 des Fahrzeuges gehörenden Wasser/ Luft-Wärmetauscher 3 mindestens teilweise einschließt, sowie aus dem Brenner 4 und dem als Sauggebläse ausgebildeten Verbrennungsluftgebläse 5. In dem Gehäuse 1 ist, in dem dargestellten Beispiel in Strömungsrichtung gesehen, vor dem Wasser/Luft-Wärmetauscher 3 der zu dem Brenner 4 gehörende Heizgas/Luft-Wärmetauscher 6 angeordnet. Die durch die Lufteintritts öffnung 7 des Gehäuses 1 eintretende Frischluft, wird durch das von dem Elektromotor 9 angetriebene Heizluftgebläse 5 angesaugt und über die Lufteintritts öffnungen 10 dem Fahzeuginnern zugeführt.

Bei einem Fahrzeug, das durch einen wassergekühlten Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird, besteht der Kühlkreislauf aus dem Heizluftgebläse 8, dem Wasser/ Luft-Wärmetaus eher 3 sowie Verbindungsleitungen für/iie Wasser« führung zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Wärmetauscher 3. Damit wird das zur Kühlung des Motors 2 dienende Wasser über ein Leitungsstück 3 der erfindungsgemäß ausgebildeten elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 12, dem Abschaltventil 13 und dem Leitungsstück 14 dem Wärmetauscher 3 zugeführt und gelangt über die Rückflußleitung 15 nach Abgabe der Wärme dann das Wärmetauschmedium "Luft" wieder zu dem Motor 2. Dieser bekannte Kühlkreislauf kann zur Beheizung des Fahrzeuges erst eingesetzt werden, wenn der Verbrennungsmotor läuft und das Kühlwasser eine vorgegebene Temperatur z.B. 80 C erreicht hat, so daß das heiße Kühlwasser dem Wärmetauscher 3 zugeführt wird. Sodann wird über das Gebläse 8 Heizluft zugeführt und über die Stutzen 10 in das Fahrzeug geleitet.

Zwischen dem Heizluftgebläse 8 und dem fahrzeugeigenen Wasser/Luft-Wärmetauscher 3 ist ein weiterer Heizgas/Luftwärmetauscher 6 lösbar angeordnet. Am Eintritt dieses Heizgas/Luft-Wärmetauschers 6 ist ein Brenner 4 angeordnet, in dem das Heizgas für den Wärmetauscher 6aufgeheizt wird. Da das erzeugte Heizgas die Brennkammer mit einer Temperatur von ca. 1200 1600° C verläßt, wird erfindungsgemäß durch die Einrichtung Sekundärluft

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dem Heizgas in dem Maße zugeführt, daß die Temperatur beim Eintritt in den Wärmetauscher 6 etwa 300 - 400 ° C beträgt. Hinter dem Wärmetauscher 6 ist ein Verbrennungsluftgebläse 5 angeordnet, damit wird erreicht, daß die

Verbrennungsluft für den Brenner /lurch den Brenner 4 und den Wärmetauscher 6 gesaugt wird. Hierdurch wird die Sicherheit wesentlich erhöht, da z.B. durch ein Leck in dem Wärmetauscher 6 niemals Abgas des Brenners 4 sich mit der Heizluft mischen und in das Fahrzeuginnere gelangen kann. Andererseits können durch diese Maßnahme aufwendige Sicherheitseinrichtungen eingespart werden.

Die erfindungsgemäß angeordnete Wasserpumpe 12 mit ihrer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist in Fig. 2 dargestellt. In dem Pumpengehäuse 16 ist in dem Ringraum 23 das Förderrad 19 auf der Narbe 20 angeordnet. Über die Welle 18 erfolgt der Antrieb von dem Elektromotor 17. Die Wasserpumpe 12 ist in dem Wasserkreislauf zwischen den Leitungen 11 und 14 angeordnet. Das zu fördernde Medium (Wasser) tritt am Pumpeneintritt 21 ein und strömt durch den sich trichterförmig erweiternden Teil 23 zu dem Pumpenaustritt Bei stillstehendem Förderrad 19 wirkt diese Strecke wie ein einfacher Krümmer, da keinerlei Verengungen in der Strömung eingebaut sind. Wird aber zum Anfahren der Heizeinrichtung über dem Elektromotor 17 und der Welle das Förderrad 19 in Betrieb genommen, so fördert dieses das Wasser aus der Leitung 11 in die Leitung 14. Daß bei dieser Anordnung der Wirkungsgrad der Pumpe verhältnismäßig niedrig ist, spielt keine Rolle, da der besondere Vorteil dieser Anordnung darin zu sehen ist, daß während der Zeit in der/Serienarmwasserheizung arbeitet, die Pumpe nur als Krümmer wirkt und der Elektromotor 17 abgeschaltet werden kann. Dadurch, daß außerdem keine Magnetventile erforderlich sind, um die Zu- oder Abschaltung der Pumpe im Wasserkreislauf vorzunehmen und auch sämtliche Bypaß-Leitungen für die Anordnung der Pumpe entfallen, ergibt sich ein hoher wirtschaftlicher Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpe.

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Claims

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J. Eberspächer 73 Esslingen/Neckar, den *l^Jurfi Ί972

Eberspächerstr. 24

P atent ansprüch e

Heizeinrichtung, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge mit wassergekühltem Verbrennungsmotor, bestehend aus einem Heizluftgebläse, einem Heizgas/Luft-Wärmetauscher,, einem Wasser/Lufl>Wärmetauscher, sowie einem mit flüssigem Brennstoff betriebenen zusätzlichen Brenner und Mitteln zur Führung der Heizluft und der Verbrennungsluft sowie einer elektrisch angetriebenen Wasserpumpe zur Umwälzung des zur Kühlung des Motors benötigten Kühlwassers, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserpumpe (12) als Kreiselpumpe mit einem Förderrad (19) radialer Bauart und einem Pumpengehäuse (16) mit zentralem Eintritt (21) und radialem Austritt (22), die zwrschen Ein- und Austritt keine Querschnittsverengung aufweist, ausgebildet ist.
2) Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpeneiltritt (21) im Bereich (23) des Zulaufs zum Förderrad (19) sich trichterförmig erweiternd ausgebildet ist.
3) Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderrad (19) drei- bis vierflügelig ausgebildet ist.
4) Heizeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (23) der Pumpe (12) einen größeren Querschnitt als der Ein« oder Austritt aufweist.
5) Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserpumpe (12) direkt in dem Hauptwarmwasser· zulauf (11, 14) der Serienwarmwasserheizung angeordnet ist.

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