DE3718611A1 - Heiz- und lueftungseinrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heiz- und Lüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte, kraftstoffbetriebene Luftheizgeräte für Kraft­ fahrzeuge werden ausschließlich als Zusatzheizungen (sog. "Standheizungen") verwendet, d.h., sie sind un­ abhängig von der vorhandenen Heiz- und Lüftungsein­ richtung des Kraftfahrzeuges. Aus dieser Zweckbestimmung heraus werden die bekannten Luftheizgeräte entweder direkt im Innenraum des Kraftfahrzeuges oder in dessen Kofferraum installiert, wobei im letzteren Falle die Warmluft über eine von der Heiz- und Lüftungseinrich­ tung getrennte Luftführung in den Innenraum des Kraft­ fahrzeuges geleitet wird. Die Heizluft wird im allge­ meinen aus dem Innenraum des Kraftfahrzeuges angesaugt, wodurch ein Umluftbetrieb erzielt wird, welcher für eine Nutzheizung wegen des abnehmenden Sauerstoffge­ haltes und der damit verbundenen Ermüdungsgefahr nicht geeignet wäre, jedoch für einen Standheizbetrieb ak­ zeptiert werden kann.

Aus den genannten Gründen wäre es an sich denkbar, ein bekanntes, kraftstoffbetriebenes Luftheizgerät in die vorhandene, fahrzeugseitige Heiz- und Lüftungs­ einrichtung zu integrieren. Einer derartigen Integra­ tion steht jedoch entgegen, daß die Baulänge bekannter Luftheizgeräte, welche vorgegeben ist durch die axiale Aneinanderreihung von

• - Luftheizgebläse
• - Brennluftgebläse
• - Brennkammer, und
• - Wärmetauscher,

insbesondere bei kleinen und mittelgroßen Kraftfahr­ zeugen viel Platz beansprucht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die axiale Länge bekannter, kraftstoffbetriebener Luftheizge­ räte so zu verringern, daß eine Integration in fahr­ zeugseitig vorhandene Heiz- und Lüftungseinrichtungen auch bei kleinen und mittelgroßen Kraftfahrzeugen problemlos möglich ist, um auf diese Weise einerseits separate Luftführungen für die Heizluft des Luftheiz­ gerätes einzusparen und andererseits für das Luft­ heizgerät die fahrzeugseitig vorhandene Heiz- und Lüftungseinrichtung auszunutzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Heiz- und Lüftungseinrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, zur Integration einen kraftstoffbetriebenen Zusatzheizgerätes dessen Heizluftgebläse wegzulassen und das ohnehin vorhandene Gebläse der fahrzeugseitigen Heiz- und Lüftungsein­ richtung für die Zufuhr zum Heizgerät zu verwenden. Infolge des Wegfalls eines eigenen Heizluftgebläses verringert sich die axiale Baulänge des Heizluftge­ rätes beträchtlich, beispielsweise um 50%, so daß erstmals eine Integration in die fahrzeugseitige Heiz- und Lüftungseinrichtung, insbesondere bei Klein- und Mittelklassefahrzeugen problemlos möglich ist. Hinzu kommt, daß infolge des Wegfalls des Heizluftgebläses eine rohrförmige Bauform des Luftheizgerätes, wie sie sich bisher infolge des vorhandenen Heizluftgebläses anbot, entfallen kann. Vielmehr können die restlichen, axial hintereinander angeordneten Baugruppen (Brenn­ kammer, Wärmetauscher) in ihrer äußeren Bauform den fahrzeugseitigen Einbaugegebenheiten angepaßt werden, sofern - was problemlos möglich ist - das Brennluft­ gebläse getrennt vom Heizgerätegehäuse angeordnet wird. Die bisherige Anordnung des Brennluftgebläses axial hinter dem Heizluftgebläse ist nämlich nur deshalb begründet, weil für beide Gebläse eine gemeinsame Antriebswelle vorhanden ist. Diese Voraussetzung ent­ fällt bei Wegfall eines heizgeräteseitigen Heizluft­ gebläses.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer er­ erfindunggemäßen Heiz- und Lüftungsein­ richtung, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Einbau­ lage einer erfindungsmäßen Heiz- und Lüftungseinrichtung bei einem Kraftfahr­ zeug.

Die Heiz- und Lüftungseinrichtung nach Fig. 1 weist in herkömmlicher Weise einen Lüfter 1 sowie ein Luft­ führungs- und -verteilsystem 2 auf. Der Lüfter 1 saugt Frischluft über nicht dargestellte Lufteinlässe (beispielsweise Gitterroste) des Kraftfahrzeuges von außen an, während das Luftführungs- und -verteilsystem 2 dem Kraftfahrzeug-Innenraum Frischluft und/oder Warmluft entsprechend den Einstellungen des Kraft­ fahrzeugbenutzers zuführt. Für die direkte Frisch­ luftzufuhr zum System 2 ist eine Frischluftverbindung 4 zwischen einem Auslaß 11 des Lüfters 1 und einem Einlaß 21 des Systems 2 vorhanden. Ein weiterer Aus­ laß 12 des Lüfters 1 führt zu einem Warmluftaufbe­ reitungszweig 5. Die Frischluftverteilung auf die beiden Auslässe 11, 12 kann mittels Klappe 13 ge­ steuert werden.

Zum Aufbereiten der Warmluft während des Betriebs des Kraftfahrzeuges ist im Zweig 5 in herkömmlicher Weise ein Wärmetauscher 3 vorhanden, welcher über Verbindungsleitungen 31, 32 mit dem Kühlkreislaufes des Kraftfahrzeuges in Verbindung steht. Im Unterschied zum Stand der Technik, bei welchem der Lufteinlaß 33 des Wärmetauschers 3 mit dem Frischluftauslaß 11, 12 des Lüfters 1 verbunden ist, ist erfindungsgemäße zwischen dem Lüfter 1 und dem Wärmetauscher im Zweig 5 ein kraftstoffbetriebenes Heizluftgerät 6 angeordnet.

Das Heizluftgerät 6 umfaßt in Abweichung von bekannten Heinzluftgeräten nur eine Brennkammer und eine Heizfläche, welche die in der Brennkammer er­ zeugte Wärme aufnimmt und an die vom Lüfter 1 über den Auslaß 12 zugeführte Frischluft abgibt. Die von der Heizfläche erwärmte Frischluft (=Warmluft) ge­ langt durch den Wärmetauscher 3 zum Einlaß 22 des Systems 2. Bei stehendem Kraftfahrzeugmotor und da­ mit kaltem Kühlkreislauf arbeitet der Wärmetauscher 3 mit umgekehrter Wärmetransportrichtung, d.h., daß die vom Heizgerät 6 erzeugte Wärme zumindest teilweise über den Wärmetauscher 3 mittels Zuschaltung einer Umwälzpumpe im Kreislauf 31/32 auf den Kühlkreislauf übertragen wird und damit den kalten Motor vorwärmt.

Alternativ kann der Wärmetauscher 3 weggelassen werden, wenn das Heizgerät 6 die gesamte, benötigte Heizleistung für das Kraftfahrzeug zur Verfügung stellt, was bei­ spielsweise bei Motoren mit geringer Wärmeerzeugung, z.B. Keramikmotoren oder bei Elektrofahrzeugen, erwünscht sein kann.

Das Heizluftgerät 6 wird über eine Zuführung 61 mit Brennluft versorgt; das zugehörige, nicht dargestellte Brennluftgebläse befindet sich außerhalb des Heizluft­ gerätes 6. Ferner wird das Heizluftgerät 6 über eine Zuleitung 62 mit Brennstoff, z.B. Benzin, versorgt, während das Abgas über eine Leitung 63 aus der Brenn­ kammer abgeführt wird. Auf diese Weise wird bei dem Heizluftgerät 6 eine sichere Trennung zwischen Warm­ luft und Abgas gewährleistet. Alternativ kann die Brenn­ kammer des Heizluftgerätes 6 von einem baulich getrennten Brenngemischaufbereitungssystem über eine feste Rohr­ leitung 61 mit einem zünd- und brennfähigen Brenn­ stoff-Luft-Gemisch versorgt werden. Die Brennstoffzulei­ tung 62 entfällt bei dieser Anordnung.

Fig. 2 zeigt die Einbaulage der in Fig. 1 veranschau­ lichten Komponenten 1, 6, 3 und 2 bei einem Kraftfahr­ zeug. Die Frischluft gelangt durch Gitteröffnungen unterhalb der Windschutzscheibe in einen Frischluft­ kanal, der zum Motorraum hin durch eine Spritzwand getrennt ist. In dem erwähnten Frischluftkanal ist der Lüfter 1 installiert, der über einen kastenförmigen Verteiler mit Frischluftdüsen am Armaturenbrett und Luftauslässen am Fußraum des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Ferner ist innerhalb des kastenförmigen Vertei­ lers zur Spritzwand hin das Heizluftgerät 6 angebracht, das vom Lüfter 1 mit Frischluft gespeist wird. Die Zu- und Auslässe 61, 62, 63 des Heizluftgerätes 6 führen durch die Spritzwand in den Motorraum. Der Wärmeluftauslaß des Heizluftgerätes 6 führt zu dem darunter angebrachten Wärmetauscher 3, der mit be­ sagten Luftauslässen am Fußraum verbunden ist.

Wie man aus Fig. 2 erkennt, ist die axiale Baulänge des Heizluftgerätes 6 infolge des Wegfalls eines geräteseitigen Heizluftgebläses (dessen Funktion vom dem fahrzeugseitigen Lüfter 1 übernommen wird) und eines geräteseitigen Brennluftgebläses (das im Motorraum an geeigneter Stelle untergebracht ist) so kurz, daß der benötigte Einbauplatz selbst bei Klein- und Mittelklassewagen zur Verfügung steht.

Claims (4)

1. Heiz- und Lüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit

• - einem Gebläse, dessen Lüfter ansaugseitig mit der Außenluft in Verbindung steht;
• - einem von dem Kühlkreislauf des Kraftfahr­ zeuges gespeisten Wärmetauscher, welcher inner­ halb oder außerhalb des Gebläsegehäuses auf der Abluftseite des Lüfters angeordnet ist;
• - ein Luftführungs- und Verteilsystem, welches unmittelbar von dem Lüfter mit Frischluft und/ oder mittelbar von dem Lüfter unter Zwischen­ schaltung des Wärmetauschers mit Warmluft ge­ speist wird und welches in den Innenraum des Kraftfahrzeugs mündet, dadurch ge­ kennzeichnet, daß anstelle des oder zusätzlich zu dem Wärmetauscher (3) zwischen dem Lüfter (1) und dem Luftführungs- und Ver­ teilsystem (2) ein kraftstoffbetriebenes Luft­ heizgerät (6) vorgesehen ist, welches eine Brennkammer aufweist, wobei die durch Zündung eines Kraftstoff-Luftgemisches in der Brennkammer erzeugte Wärme auf eine Heizfläche übertragen wird, welche mit einem unmittelbar von dem Lüfter gespeisten Luftstrom umströmt wird.

2. Heiz- und Lüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftheizgerät (6) von einem baulich getrennten Gebläse mit Brennluft versorgt wird.

3. Heiz- und Lüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Luft­ heizgerät (6) eine auf den fahrzeugseitigen Ein­ bauraum angepaßte Bauform aufweist.

4. Heiz- und Lüftungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftheizgerät (6) einen im wesentlichen rechteckförmigen Quer­ schnitt mit flacher Bauhöhe aufweist.