DE29621391U1

DE29621391U1 - Heizeinrichtung für Kraftfahrzeuge

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Publication number: DE29621391U1
Application number: DE29621391U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2006-12-11

Description

Beschreibung Heizeinrichtung für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung zur Erwärmung des Fahrzeuginnenraumes von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftfahrzeugen, bei der die übliche konventionelle Heizung bei Bedarf durch eine zusätzliche motorunabhängige Heizung unterstützt wird.

Bei Verbrennungskraftmaschinen mit einem hohen Wirkungsgrad steht erst nach einer bestimmten Betriebsdauer ausreichend Abwärme des Verbrennungsmotors zum Aufheizen des Fahrzeuginnenraumes zur Verfügung.

Vor allem bei im Freien abgestellten Fahrzeugen kann es bei kalten Witterungsbedingungen, insbesondere bei tiefen Außentemperaturen, zu einer Vereisung der Scheiben sowohl von innen als auch von außen kommen. Eine schnellstmögliche Bereitstellung von Warmluft zur Enteisung der Scheiben des Fahrzeuges ist daher wünschenswert. Ein Aufwärmen des Fahrzeuginnenraumes durch den laufenden Motor im Standbetrieb stellt ein Umweltbelastung dar und ist außerdem mit einer Wartezeit verbunden, bis der Motor die erforderliche Betriebstemperatur aufweist. Zur Lösung dieses Problems ist es bereits bekannt, eine mit Brennstoff betriebene Standheizung einzusetzen. Der Nachteil einer solchen Standheizung sind jedoch die hohen Anschaffungskosten und der zusätzliche Energiebedarf.

Bekannt sind auch Fahrzeugheizungen, bei denen in einem Heizgerät ein Wärmeträger aufgeheizt wird. Dieser gelangt in einen Wärmetauscher zum Aufheizen des Fahrzeuginnenraumes. Nach dem Aufheizen des Fahrzeuginnenraumes gelangt der Wärmeträger, der noch einen erheblichen Wärmeinhalt hat, zum Motor und von diesem wieder zum Heizgerät. Nachteilig ist, daß der Wärmeträger bedingt durch relativ lange Wege einer starken Abkühlung unterliegt und das Heizgerät dementsprechend ausgelegt werden muß.

In der DE 39 20 505 A1 ist eine Fahrzeugheizung beschrieben, die insbesondere zur Enteisung der Fahrzeugscheiben geeignet ist, unter Verwendung eines gesonderten Heizgerätes. Die Kreislaufsteuerung dieser Heizung wird mit Strom aus der Bordbatterie versorgt. Ein wesentlicher Nachteil dieser Heizung ist der relativ hohe Aufwand, der zu

erheblichen Kosten führt. Außerdem ist diese Heizung für eine Nachrüstung zu aufwendig.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Heizeinrichtung für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer konventionellen motorabhängigen Heizung mit einem Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher und einem zusätzlichen Heizgerät zu schaffen, die sich durch einen geringen Aufwand auszeichnet, als einfache, kostengünstige Nachrüstvariante einsetzbar ist und unmittelbar nach Inbetriebnahme des Fahrzeuges eine wirkungsvolle Enteisung, insbesondere der Frontscheibe, ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Ausgestaltungsvarianten sind in den Ansprüchen 2 bis 8 angegeben. Das Heizelement kann an beliebiger Stelle des Hauptverteilungskanais angeordnet sein, sowohl vertikal als auch horizontal oder schräg. Vorzugsweise sollte das Heizelement am Ausgang des Hauptverteilungskanals angeordnet sein, weil dadurch der Weg, den die erwärmte Luft benötigt, um im Fahrzeuginnenraum an die Frontscheibe zu gelangen, am kürzesten ist. Durch die Anordnung des Heizelementes im Hauptverteilungskanal für die mittels des Gebläses angesaugte Luft von der Außenumgebung (Frischluftbetrieb) und/oder aus dem Fahrzeuginnenraum {Umluftbetrieb) wird die nach dem Motorstart noch nicht durch den üblichen Wärmetauscher ausreichend erwärmte Luft in sehr kurzer Zeit auf die erforderliche Temperatur gebracht, um die Scheiben, insbesondere die Frontscheibe, zu enteisen. Zweckmäßig ist es, wenn sich das Heizelement über den gesamten Querschnitt des Hauptverteilungskanals erstreckt, um den gesamten Luftstrom auf die erforderliche Temperatur zu bringen. Das Heizelement kann als elektrische Widerstandsheizung ausgebildet sein und aus einem Rahmen mit Heizspiralen bestehen, der in den Hauptverteilungskanal einsetzbar ist. Der Rahmen ist mit einer entsprechenden Isolierung versehen, damit die Temperaturbelastung für den in der Regel aus Kunststoff bestehenden Hauptverteilungskanal nicht zu groß ist. Der Rahmen mit den Heizspiralen ist austauschbar und diese Zusatzheizung ist mit geringem Aufwand auch in bereits vorhandenen Fahrzeugen nachrüstbar. Die Zusatzheizung ist in den Steuer- und Regelkreis der Fahrzeugelektrik eingebunden und wird als elektrische Widerstandsheizung mit Strom aus der Bordbatterie versorgt. Erforderlichenfalls kann die Stromversorgung auch über eine Zweitbatterie erfolgen. Die Zusatzheizung ist nur in Betrieb, wenn der Motor und das Gebläse für die Luftverteilung in den Fahrzeuginnenraum eingeschaltet sind. Die Zusatzheizung schaltet sich automatisch ab, wenn die im Hauptverteilungskanal befindliche Luft durch den motorabhängigen Wärmetauscher

auf die erforderliche Temperatur erwärmt ist. Hierzu ist ein entsprechender Sensor im Luftstrom der Hauptverteilungsleitung, in unmittelbarer Nähe des Wärmetauschers, angeordnet. Es besteht auch die Möglichkeit, die Abschaltung der Zusatzheizung über die Heizzeitdauer zu steuern. Es ist auch zweckmäßig, unmittelbar nach dem Heizelement einen weiteren Thermosensor anzuordnen, der bei Erreichen einer bestimmten Temperatur des Luftstromes die Heizung abschaltet, um eine zu starke Erwärmung des Luftstromes auszuschließen. Das Heizelement ist im Hauptverteilungskanal so angeordnet, daß der Fahrer mit diesem nicht in Berührung kommen kann. Ein Vorteil dieser Zusatzheizung besteht u.a. auch darin, daß die erwärmte Luft nur noch einen kurzen Weg benötigt, um an den gewünschten Ort zu gelangen. Dadurch unterliegt die erwärmte Luft nur einer sehr geringen Abkühlung.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt ein Teilstück des Luftkanals eines PKW für die Zuführung von Luft in den Innenraum, in perspektivischer Darstellung.

Der Luftkanal ist ein Kunststoffbauteil und weist einen Hauptverteilungskanal 1, einen Ansaugstutzen 4 und einen Ausgangsstutzen 5 auf. An den Ausgangsstutzen 5 ist das Verteilungssystem für die entsprechende Aufteilung des Luftstromes im Fahrgastinnenraum angeflanscht, das in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist. Unterhalb des Ansaugstutzens 4 befindet sich das Gebläse 2. Unmittelbar am Ausgangsstutzen 5 des Hauptverteilungskanals 1 ist das Heizelement 3 angeordnet, das als elektrische Widerstandsheizung ausgebildet ist. Es besteht aus einem Rahmen 6, der mit einer Wärmeisolierung versehen ist, in dem horizontal verlaufende Heizspiralen 7 angeordnet sind. Das Heizelement 3 erstreckt sich über die gesamte Querschnittsfläche im Bereich des Ausgangsstutzens 5 des Hauptverteilungskanals 1 und ist in seiner Abmessung so dimensioniert, das es in entsprechende Führungen des Ausgangsstutzens 5 einsetzbar ist und in seiner endgültigen Lage fixiert ist. Die entsprechenden Stromzuführungsleitungen können seitlich am Ausgangsstutzen problemlos herausgeführt werden. Die Stromversorgung für das Heizelement ist in an sich bekannter Weise in die Fahrzeugelektrik eingebunden, wobei sichergestellt ist, daß das Heizelement nur in Betrieb genommen wird, wenn der Motor und das Gebläse für die Luftzuführung in den Fahrgastinnenraum eingeschaltet sind. Das Heizelement bzw. Heizregister ist so angeordnet, daß es nur für entsprechendes Fachpersonal zugänglich ist. Das Heizelement bleibt nur so lange eingeschaltet, bis die über den Wärmetauscher der konventionellen motorabhängigen Heizung erwärmte Luft die erforderliche Temperatur erreicht hat. Die entsprechende Regelung erfolgt über einen im Bereich des Ansaugstutzens 4

installierten Thermosensor. Es ist auch möglich, die Betriebsdauer des Heizelementes über ein Zeitrelais zu steuern. Beide genannten Regelungsvarianten können auch kombiniert eingesetzt werden.

Der Vorteil der vorgeschlagenen Heizeinrichtung besteht vorallem darin, daß diese sehr kostengünstig herstellbar ist, problemlos in nahezu alle PKW-Typen eingebaut werden kann, auch nachträglich, und unmittelbar nach Inbetriebnahme für eine Bereitstellung ausreichend warmer Luft sorgt, um in kurzer Zeit, bei starkem Frost, die erforderliche Enteisung der Fahrzeugschreiben zu gewährleisten.

Claims

Schutzansprüche

1. Heizeinrichtung für Kraftfahrzeuge zur Erwärmung des Fahrzeuginnenraumes mit einer konventionellen motorabhängigen Heizung und einem zusätzlichen Heizgerät, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hauptverteilungskanal (1) für die mittels des Gebläses (2) über den Wärmetauscher geförderte Luft der motorabhängigen Heizung ein Heizelement (3) angeordnet ist, das in den Steuer- und Regelkreis der Fahrzeugelektrik eingebunden ist, derart, daß das Heizelement (3) nur eingeschaltet ist, wenn der Motor und das Gebläse für die Luftzuführung in den Fahrzeuginnenraum eingeschaltet sind, und automatisch abschaltbar ist, wenn die im Hauptverteilungskanal (1) ankommende, durch den laufenden Motor bereits erwärmte Luft, eine bestimmte vorgegebene Solltemperatur aufweist oder nach Abiauf einer vorgegebenen einstellbaren Heizzeitdauer.

2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (3) vertikal, horizontal oder schräg in dem Hauptverteüungskanal (1) angeordnet ist.

3. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (3) unmittelbar am Ausgang (5) des Hauptverteilungskanals (1) angeordnet ist.

4. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (3) als elektrische Widerstandsheizung ausgebildet ist und aus einem auswechselbaren Rahmen (6) besteht, der in den Hauptverteüungskanal (1) einsetzbar ist und mit horizontal und/oder vertikal verlaufenden Heizspiralen {7) ausgerüstet ist.

5. Heizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (6) wärmeisoliert ist.

6. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Heizelement (3) über die gesamte Querschnittsfläche des Hauptverteilungskanals (1) erstreckt.

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7. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang {4) des Hauptverteilungskanals (1) ein Sensor zur Temperaturmessung der vom Motor erwärmten Luft angeordnet ist

8. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter dem Heizelement {3) ein Sensor zur Temperaturüberwachung angeordnet ist, der bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur das Heizelement (3) abschaltet.