DE3304190A1

DE3304190A1 - Heizeinrichtung fuer den nutzraum eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3304190A1
Application number: DE19833304190
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl.-Ing. 7400 Tübingen Stolz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-02-08
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1984-08-16
Also published as: DE3304190C2

Description

"Heizeinrichtung für den Nutzraum
eines Kraft fahrzeuges11 Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung für den Nutzraum eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 19 61 288 bekannt. Bei dieser dient als Zwischenträger eine verdampfbare Flüssigkeit in einem Wä:r.«merohr, die ihre Wärme im zweiten Wärmetauscher unmittelbar an den Nutzraum abgibt. Eine solche Einrichtung muß absolut dicht sein, hat deswegen und wegen der hohen auftretenden Drücke viel Masse und aus diesen Gründen eine Anlaufzeit. Dadurch wird eine schnelle und genaue Regelung der Nutzraumtemperatur erschwert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Warmetransport zwischen der Wärmequelle Abgas und dem Nutzraum in einem System durchzuführen, das nicht absolut dicht sein muß und das geringe Masse auüweisi, um eine schnelle und genaue Regelung der Nutzraumtemperatur zu ermöglichen, und das einfache Steuerungen des Wärmtransports erlaubt.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Mit der erfinsungsgemäßen Heizeinrichtung ist eine rasche und genaue Steuerung der Wännezufuhr zum Nutzraum erzielbar, da infolge des Fehlens eines absolut dichten Systems eine geringe aufzuheizende Masse vorhanden ist und auch die Luft als Zwischentrager schnell aufheizbar ist. Weiterhin ist der Luftstrom über das Gebläse und damit der Wärmestrom gut regelbar. Die Verwendung von Luft als Zwischenträger ermöglicht auch bei geringen Abgastemperaturen einen Wärmetransport zum Nutzraum. Durch die Einschaltung des Zwischenträgers zwischen den Abgasen und dem in den Nutzraum strömenden Wärmeträger ist den gesetzlichen Vorschriften genügt, die einen unmittelbaren Wärmeübergang zwischen den Abgasen und der in den Nutzraum strörnenden Luft nicht zulassen.
Bei Anwendung der Merkmale des Patentanspruches 2 geht der Wirmeinhalt der Ab luft aus dem Nutzraum nicht verloren, sondern wird über den Zwischenträger wieder dem Wärmeträger zugefiihrt. Zusätzlich wird die EntlUftung des Nutzraumes unterstützt.
Die Ausgestaltung gemäß dem Patentanspruch 3 ermöglicht eine Aufheizung des Nutzraumes nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine, ohne daß ein starker Strom an unbeiieizter Luft durch den Nutzraum strömen muß.
Die Ausgstaltung gemäß dem Patentanspruch 4 hietet die Vorteile, daß der Wärmeinhalt des Zwischenträgers im Fahrzeug erhalten bleibt und nicht verloren geht sowie der Energieaufwand riir das Gebläse gerung isi" 5 ( , da es zum einen Kreislauf aufrechterhalten muß Mit der Augestaltung gemäß dem Patentanspruch 5 ist eine teilweise Rückführung der Abgaswärme über die Verbrennungsluft in den Verbrennungsprozeß der Brennkraftmaschine möglich.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von verschiedenen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Allen Ausführungen gemein ist, daß ein nicht weiter dargestelltes Kraftfahrzeug mit einem Nutzraum 1 von einer Brennkraftmaschine 2 angetrieben ist. Dieser wird über eine Ansaugleitung 3 mit einem Luftfilter 4 Verbrennungsluft zugeführt, ihre Abgase strömen über eine Abgasleitung 5 ab. In dieser ist ein erster Wärmetauscher 6 angeordnet, der einerseits von den Abgasen und andererseits von Luft als Zwischenträger durchströmt ist. Diese fließt durch eine Leitung 7 zu einem zweiten Wärmetauscher 8, der einerseits von dieser Luft und andererseits von der in den Nutzraum 1 strömenden Luft als Wärmeträger für die Heizung dieses Nutzraumes 1 durchströmt ist. Der Wärmeträger kann auch eine Flüssigkeit sein, die Wärme z.B. über Flächenwärmetauscher an den Innenraum oder an Teile des Innenraumes abgibt.
In der die Grundausführung der Erfindung darstellenden Fig. 1 wird die als Zwischenträger dienende Luft durch ein vom Bordnetz des Kraftfahrzeuges angetriebenes Gebläse 9 aus dem Freien angesaugt und durch den ersten Wärmetauscher 6, die Leitung 7 und den zweiten Wärmetauscher 8 gefördert, aus dem sie wieder ins Freie austritt. Im zweiten Wärmetauscher 8 gibt die Luft, die im ersten Wärmetauscher 6 von den Abgasen aufge nommene Wärme an die Zuluft des Nutzraumes 1 ab, wodurch dieser beheizt wird. Weitere Möglichkeiten zum Ändern des ZuiiiFtzustandes stromab oder stromauf des Wärmetauschers 8 sind hier nicht dargestellt.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird die Zwischenträgerluft dem Nutzraum 1 entnomen und über eine Leitung 10 dem er- sten Wärmetauscher G zugerfuhrt. In der LeituiW; 10 ist eine Klappe 1 1 zum DrosseLn und Abstellen des Luftstromes angeordnet, wodurch eine gute Regelung der Heizleistung ermoglicht wird. Das Gebläse 9 für die Nutzraum-Zuluft fördert gleichzeitig die Zwischenträgerluft.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 mündet in die Leitung 10 (Fig. 2) eine weitere Leitung 12, über die Luft aus dem Freien förderbar ist. Mit Hilfe der Klappe 11 in der Leitung 10 ist die Aufteilung der aus dem Nutzraum und aus dem Freien durch das dem ersten.Wärnietauscher 6 vorgeschaltete Gebläse 9 angesaugten Luft regelbar. Eine pe 20 in der Leitung 12 ermöglicht eine noch weitergehende Aufteilung der Zwischenträgerluft auf die zwei Quellen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wird die aus dem zweiten Wärnietauscher 8 austretende Zwischenträgerluft über eine Leitung 13 wieder dem Gebläse 6 zugeführt, so daß dieses die Luft in einem Kreislauf fördert.
in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 wird die atis dem Nutzraum 1 abströmende Luft über eine Leitung 14 der Ansaugleitung 3 vor dem Luftfilter 4 zugeführt, so daß die Abgaswärme indirekt über den Nutzraum 1 wieder dem Verbrennungsprozeß zugeführt wird.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist dem ersten Wärmerauscher 6 ein weiterer Wärmetauscher 15 parallel geschaltet, über den Abgaswärme auf Verbrennungsluft übertragen wird, die iibor eine Leitung 16 der Ansaugleitung 3 vor dem Luftfilter 4 zugeleitet wird. Eine Klappe 17 in der Ansaugleitung 3 regelt die Aufteilung von Kühler und erwärmter Verbrennungsluft.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 unterscheidet sich von dem-Wenigen der Fig 6 dadurch, daß nicht mit zwei Wärmetauschern, sondern nur mit dem einem Wärmetauscher 6 die Zwischenträgerluft tincl Verbrennungslul'ü. gemeinsam erwärmt werden, wobei ihre Aufteilung durch Klappen 17, 18 und 19 in der Ansaugleitung 3 sowie den Leitungen 7 und 16 erfolgt.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 8 wird die Zwischenträger luft lin Unterschied zur lig. 7 wieder dem Gebl.äse 9 zugeführt.
Die aus dem Kreislauf als Verbrennungsluft entnommene Luft wird über eine Leituiig 20 durch Luft aus dem Freien ergänzt.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 9 mündet im Unterschied zu demjenigen der Fig. 8 die Leitung 16 stromab des Luftfilters 4 in die Ansaugleitung 3. Von dieser Stelle führt eine weitere Leitung 21 zurück zum Gebläse 9, so daß auch ein Verbrennungsluft-Kreislauf entsteht. Dem Verbrennungsprozeß zugeführte Luft wird aus dem Freien über den Luftfilter 4 ersetzt. Die Aufteilung der Luft auf den Zwischenträger- und den Verbrennungsluft-Kreislauf wird über die Klappen 18 und 19 in den Leitungen 7 und 16 geregelt.
- L e e r s e i t e -

Claims

Ansprüche 1. Heizeinrichtung für den Nutzraum eines Kraftfahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine mit einem Zwischenträger für die Heizwärme, der einerseits über einen ersten Wärmetauscher von den Abgasen der Brennkraftmaschine aufheizbar -ist und andererseits seine Wärme über einen zweiten Wärmetauscher abgibt, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e , daß der Zwischenträger Luft ist, die ihre Wärme i.m zweiten Wärmetauscher ((S) an einen in den Nutzraum ( 1 ) einströmenclen Wärmeträger abgibt und <laß die Lui't durch ein Gebläse (9) stromauf des ersten Wärmetauscher (6) förderbar ist.
2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z c i c h n e t, daß die Luft dem Nutzraum (1) entnehmbar ist und daß Mittel (Klappen 11, 18 19) zum Drosseln und Abstellen des Luftstromes vorgeschen sind.
3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine Weiche stromauf des Gebläses (9), der wahlweise Abluft aus dem Nutraum (1) und/oder der Außenluft zufürbar ist
4. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die aus dem zweiten Wärmetauscher (8) ausströmende Zwischenträgerluft der Saugseite des Gebläses (9) zuführbar ist.
5. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k c n n z e i c 1w n e t, daß die von dem ersten Wärmetauscher (6) abströmende Luft teilweise der Brennkraftmaschine als Verbrennungsluft zuführbar ist.