Leistungserhöhung elektrischer Sammler durch Wärmezufuhr
Bekanntlich nimmt die Leistung galvani-
scher Elemente, insbesondere @elektrischer
Sammler, mit sinkenden Temperaturen stark
ab. Dieser Nachteil ist besonders schwer-
wiegend bei den Batterien der im Freien
oder in ungeheizten Räumen aufgestellten;
Kraftfahrzeuge, da die stark ausgekühlten
Brennkraftmaschinen infolge der bei niedii-
gen Temperaturen stark verminderten Zünd-
willigkeit der Kraftstoffgemische und der er-
höhten Zähigkeit des Schmieröles besonders
hohe Anlaßleistun.gen erfordern. Es ist. an
sich bekannt, daß durch Anwärmen elektri-
scher Sammler deren Leistung beträchtlich
gesteigert werden kann. Wie sich jedoch
hei den Versuchen, diese Erkenntnis für das
vorgenannte Anwendungsgebiet auszunutzen,
herausgestellt hat, darf die erforderliche
Wärme nur mit verhältnismäßig niedrigen
Temperaturen zugeführt werden, da die
Sammlerzellen aus Sto.ff:en geringer Tempe-
ratur- bzw. Temperaturwechselbeständigkeit,
wie Asphaltmassen; bziv. dickwandigem Glas
öder ähnlichen Stoffen besteben. Diese Stoffe
Sind überdies noch schlechte Wärmeleiter und
setzen dem Wärmeübergang einen großen Wi-
derstand entgegen. Das Anwärmen nimmt
daher eine unerwünscht lange Zeit in An-
spruch und erfordert unzulässiggro:ßeWärmü-
menge.n.
Bei einer bekannten Heizeinrichtung sollen
diese Nachteile durch elektrische Heizuzder-
stände vermieden werden, die innerhalb der
Wandungen des Sammlers angeordnet sind.
Diese Maßnahme kann jedoch nicht zu dem
angestrebten Ziele führen, denn auch' bei
dieser Heizeinrichtung muß der W_irineilu£
durch den schlecht wärmeleitenden Baustoff
der Wandungen hindurchtreten. Im übriger
muß die elektrische Heizeinrichtung bereit#
bei der Herstellung des Sammlers in die l;c--
liälterwand eingebaut werden.
Diese Nachteile «-erden vermieden, wenn
erfindungsgemäß die zum Anwärmen erfor-
derliche Wärme den Sammlerzellen über die
aus diesen Zellen herausragenden stromfüh-
renden metallischen Leiterteile zugeführt wird.
C'ber diese metallischen Leiter, die :einen gro-
U.en Wärmeleitduers-chnitt aufweisen und deren
Werkstoff ein großes Wärnieleitvermögen be-
sitzt, kann die Wärme wirksam und schnell
dem Zelleninhalt zugeführt werden. Versuch :e
]laben ergeben, daß bei Anwendung des Ver-
fahrens gemäß der Erfindung der Innenrauen
einer auf --2o' abgekühlten schweren Fahl;
zetlgbatterie innerhalb 1/2 Stunde auf --i5"
erwärmt und damit die Kapazität um etwa
"5% gesteigert werden kann.
Reizvorrichtungen, die vorwiegend auf die
Oberseite eines Sammlers :einwirkten, sind
zwar bereits bekannt. Mit Hilfe solcher Heiz-
vorrichtungen wurde jedoch bisher nur die
Vergußmasse reparaturbedürftiger Batterien:
zum Erweichen gebracht, um das Heraus-
heben schadhaft gewordener Platten zti er-
möglichen. Im Gegensatz dazu soll durch
das Verfahren gemäß der Erfindung die Lei-
s -tun, sfälligkeit der Batterie nicht nur voll-
ständig aufrechterhalten, sondern sogar noch
erheblich gesteigert werden.. Somit konnte
nicht erwartet werden, daß diese der ur-
sprünglichen Verwendungsart gerade lent-
;;egengesetzte Aufgabe in besonders zweck-
rnäßig.erWeise dadurch gelöst werden könnte,
daß die zur Leistungssteigerung erforderliche
Wärme zwar auch von der Oberseite her,
jedoch unter Ausnutzung des. großen Wärme-
leitvermögens der metallischen Polköpfe zu-
geführt wird.
Die Verwendung metallischer Wärmeleit-
stege, die die Wärme an. der einen Seite einer
Wand aufnehmen und durch diese Wandung
hindurch an eine Flüssigkeit weiterleiten, sind
zwar ebenfalls in der Heizungstechnik ge-
legentlich vorgeschlagen «-orden. Das V :er-
fahren gemäß der Erfindung bietet jedoch
dem Bekannten gegenüber den Vorteil, dall)
die all dem Sammler l schon vorhandenen
stromführenden Leiterteile gleichzeitig als
Wärmeleiter und -verteiler benutzt und da-
mit die bekannten Wärmeleitstege, die einen
zusätzlichen Platzbedarf und einen :erhöhten
Werkstoffaufwand erfordern würden, voll-
kommen erspart werden.
Zur Ausführung des erfindungsgemäl.'ieri
Verfahrens werden zweckmäßig Kanäle ver-
wendet, durch die das zum Erwärmen des
Sammlers benutzte Heizmittel unmittelbar aii
die metallischen Leiterteile herangeführtwird,
die vorteilhaft mit wärmeaufnehmenden Ober-
t1ächen, wie Rippen, Vorsprüngen, oder mit
voin Heizmittel berührten Kanalwandungen
«-ärnieleitend verbunden sind. Bei Verwen-
dung gasförmiger heizmittel, z. B. Verbren-
nungsgasen oder Warmluft, kann ztt-i.schen
den in der Nähe der beiden Seitenwandungen
des Sammlers befindlichen metallischen
Leiterteilen ein Heizmittelkanal angeordnet
,werden, dessen den Leiterteilen benachbarte
Wandungen Ausströmöffn.ungen atzfweiseri,
aus denen das Heizmittel. über die wärmeauf-
nehmenden metallischen Oberflächen strömt
und diese erwärmt. Die Leiterteile können
jedoch auch mit metallischen Heizmittel-
versehen werden, die untereinander
durch isolierende Verbindungsstücke so t-er-
bunden sind, daß ein zusammenhängender
Heizmittelweg entsteht,-durch den eine zweck-
mäßig nichtleitende Heizflüssigkeit, z. B. (A,
fließt. Selbstverständlich können die metal-
lischen Leiterteile des Sammlers auch mit
elektrischen I-Ieiz«-id:erständen ausgestattet
werden.
Weitere Erfindunsmerkmale werden sich
aus der nachfolgenden Beschreibung @ergelicn,
die sich auf die in der Zeichnung dargestell
ten Beispiele zur Ausführung des Verfahrens
;em*il.') der Erfindung bezieht.
In der Zeichnung ist
Abh. i eine perspektivische Ansicht eines
A u.sf ührungsb ei spiel:es,
Abb.2 eine Teildarstellung des Ausfüh-
rungsbeispieles nach Abb. i im Schnitt;
Abb. -; zeigt ein anderes Ausführungsbei-
spiel. und
Abb. 4 einen teil«neisen Schnitt nach Linie
IV-IV in Abb.3.
Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i
und 2 sind all den die Polköpfe i i eines
Sammlers io verbindenden stromführenden
Verbindungsstegen 12 mit Rippen 13 ver-
sehene Wärmeleitstücke 14. mittels Schrauhell
15 angebracht. Zwischen den in der Nähe
der Seitenwände des Sammlergehäuses io be-
firtdlich.en L eiterteilen i i und ia ist ein
zweckmäßig aus iv ärmebes;tändigein Werk-
stoff. wie Asbestzement o. d-1., bestehender
Kanal i 6 angeordnet, dessen den Leiterteilen
benachbarte Wandungen Ausströmöffiiiingen
1; aufweisen, aus denen ein von einer Heiz-
lampe i,3 erzeugtes warmes Verbrennungsgas-
Luft-Gemisch über die mit den Ripp,°n 13
versehenen Leitstücke i.1 strömt. Die von
dieser. Leitstücken aufgenommene Wärme
kann über die stromführenden Leiterteile
schnell bis zu den Elektroden vordringen
und diese sowie die zwischen ihnen befind-
liche Sammlerflüssigkeit in kurzer Zeit auf
die gewünschte Temperatur erwärmen. Selbstverständlich können die
wärmeaufnehmenden Rippen 13 auch unmittelbar an den Verbindungsstegen 12 bz@,v#.
den Polköpfen i i angebracht sein. Unter Umständen kann es sich empfehlen, den Kanal
16 so@ breit auszuführen, daß die Polköpfe i i und die Ve2-bindungsstege i2 in diesen
Kanal hineinragen, dessen Unterseite in diesem Fall natürlich diesem Zweck entsprechende
Öffnungen aufweisen muß. Falls die Heizvorrichtung nicht unmittelbar in der Nähe
des Sammlers so aufgestellt oder angeordnet werden kann, daß der Auftrieb der erzeugten
warmen Gase zur Herbeiführung eines Heizmittelstromes ausnutzbar ist, empfiehlt
es sich, in die in diesem Falle zwischen der Heizv or 1-ichtung und dem Kanal 16
befindliche Leitung eine Gasfördervo-rrichtung, z. B. einen Ventilator, anzuordnen.Increased performance of electrical collectors by supplying heat As is well known, the power decreases galvanically
shear elements, especially @electric ones
Collectors, strong with falling temperatures
away. This disadvantage is particularly serious-
predominant in the batteries of the outdoors
or installed in unheated rooms;
Motor vehicles, because the strongly cooled
Internal combustion engines due to the low
at temperatures greatly reduced ignition
willingness of the fuel mixtures and the
especially increased viscosity of the lubricating oil
require high starting power. It is. at
known that by heating electrical
scher collectors whose performance is considerable
can be increased. How, however
in trying to find this out for the
to take advantage of the aforementioned field of application,
has shown, the required
Heat only with relatively low
Temperatures are supplied as the
Collector cells made of Sto.ff: in low temperature
temperature and temperature change resistance,
like asphalt masses; bziv. thick-walled glass
or similar substances. These substances
Are also still bad heat conductors and
set a great deal of heat transfer
opposition. Warming up takes
therefore an undesirably long time in
saying and requires impermissibly large: ßeWärmü-
amounts.
In a known heating device should
these disadvantages due to electrical heating
Avoid booths that are within the
Walls of the collector are arranged.
However, this measure cannot lead to that
lead to desired goals, because also 'at
of this heating device must be the W_irineilu £
due to the poorly thermally conductive building material
pass through the walls. Otherwise
the electrical heater must be ready #
in the manufacture of the collector in the l; c--
can be installed.
These disadvantages are avoided if
according to the invention the required for heating
the same heat the collector cells over the
from these cells protruding current-carrying
renden metallic conductor parts is fed.
About these metallic conductors, which: a great
U.en have a thermal conduction section and their
Material has a high thermal conductivity
seated, the heat can be effective and quick
are fed to the cell contents. Try
] results show that when applying the
driving according to the invention of the inner roughness
a severe sallow cooled to --2o ';
Zetlgbatterie within 1/2 hour to --i5 "
heated and thus the capacity by about
"5% can be increased.
Stimulant devices that focus primarily on the
Top of a collector: interacted, are
already known. With the help of such heating
devices has so far only been the
Potting compound for batteries in need of repair:
softened to stop the
lift damaged plates
possible. In contrast, through
the method according to the invention
s -do, battery maturity not only fully
constantly maintained, but even more
can be increased considerably .. Thus
not expected that these of the original
initial type of use
;; additional task in a particularly purposeful
how could it be resolved by
that the necessary to increase performance
Warmth from the top, too,
however, taking advantage of the large heat
conductivity of the metallic pole heads.
to be led.
The use of metallic heat conduction
bridge the warmth. one side one
Record wall and through this wall
pass through to a liquid, are
also used in heating technology
occasionally proposed "order. The Ver-
drive according to the invention offers, however
the advantage over the acquaintance, dall)
those already available to all the collector l
live conductor parts at the same time as
Heat conductors and distributors are used and
with the well-known heat conducting bars, the one
additional space requirement and one: increased
Would require material expenditure, fully
come to be spared.
For the execution of the invention
Channels are expediently
through which the
Collector's used heating means immediately aii
the metallic ladder parts are brought up,
which are advantageous with heat-absorbing upper
like ribs, protrusions, or with
of the duct walls in contact with the heating medium
«- are connected in a general manner. When using
dung of gaseous heating agents, e.g. B. Burn
gas or warm air, can be used
the one near the two side walls
the collector located metallic
Conductor parts arranged a Heizmittelkanal
, whose neighboring parts of the ladder
Walls outflow openings atzfweiseri,
from which the heating medium. about the heat-generating
absorbing metallic surfaces flows
and heats them up. The ladder parts can
but also with metallic heating medium
are provided, the one below the other
by insulating connecting pieces so that
are bound that a coherent
Heating medium path arises, through which a purposeful
moderately non-conductive heating fluid, e.g. B. ( A,
flows. Of course, the metal
Lischen ladder parts of the collector also with
electrical equipment
will.
Further features of the invention will emerge
from the following description @ergelicn,
referring to the one shown in the drawing
th examples for carrying out the procedure
; em * il. ') of the invention.
In the drawing is
Dep. I is a perspective view of a
A and lead example game: it,
Fig.2 a partial representation of the execution
example according to Fig. i in section;
Fig -; shows another embodiment
game. and
Fig. 4 is a partial section along the line
IV-IV in Figure 3.
In the embodiment according to Fig. I
and 2 are all one of the pole heads ii
Collector io connecting live
Connecting webs 12 with ribs 13
see heat conductors 14. by means of Schrauhell
15 attached. Between the nearby
the side walls of the collector housing io
firtdlich.en head parts ii and ia is a
expedient from iv
material. like asbestos cement or d-1., existing
Channel i 6 arranged, its the conductor parts
Adjacent walls discharge openings
1; have, from which one of a heating
lamp i, 3 generated warm combustion gas
Air mixture over with the rib, ° n 13
provided guide pieces i.1 flows. The from
this. Heat absorbed by conductive pieces
can over the current-carrying parts of the conductor
quickly get to the electrodes
and these as well as the
Liche collector liquid on in a short time
heat the desired temperature. Of course, the heat-absorbing ribs 13 can also be located directly on the connecting webs 12 bz @, v #. be attached to the pole heads ii. Under certain circumstances it may be advisable to make the channel 16 so wide that the pole heads ii and the Ve2 connecting webs i2 protrude into this channel, the underside of which in this case must of course have openings corresponding to this purpose. If the heating device cannot be set up or arranged in the immediate vicinity of the collector in such a way that the buoyancy of the warm gases generated can be used to bring about a flow of heating medium, it is recommended in this case between the Heizv or 1-ichtung and the channel 16 located line a gas delivery device, z. B. a fan to be arranged.
Beim Ausführungsbeispiel nach Abb.3 und q. sind an die stromführenden
Verbin.-dungsstege 12 metallische Wärmeleitstege i9 angeschraubt, mit denen Kanäle
2o verbunden sind. Diese Kanäle sind untereinander durch Schlauchstücke 21 und 22
zu einem zusammenbängend@en Heizmittelweg verbunden, der durch einen Rippenheizkörper
23 und -eine tTmlaufpumpe 24. zu einem in sich geschlossenen Heizmittelkreslauf
vervollständigt ist. Der Rippenheizkörper kann durch eine beliebige Wärmequelle
beheizt werden. Im Bedarfsfalle kann .aneiner Stelle des Heizmittelkreislaufes ein
bei Heizeinricbtungen dieser Art bekanntes Ausdehnungsgefäß eingeschaltet werden.
Die Kanäle 2o können auch mit den Leiterteilen i i und 12 zu je einer Baueinheit
verbunden werden. Um zu vermeiden, daß über die Heizflüssigkeit ein Nebenschluß
zustande kommt, empfiehlt es sich, eine elektrisch nichtleitende Flüssigkeit, z.
B. Öl, als Beizmittel zu verwenden.In the embodiment according to Fig.3 and q. are connected to the live
Connection webs 12 metallic heat conducting webs i9 screwed on, with which channels
2o are connected. These channels are interconnected by hose pieces 21 and 22
connected to a coherent heating medium path, which is connected by a ribbed radiator
23 and a hydraulic circulation pump 24 to form a self-contained heating medium circuit
is completed. The fin radiator can be supplied by any heat source
be heated. If necessary, a
in Heizeinricbtungen of this type known expansion vessel can be switched on.
The channels 2o can also be combined with the conductor parts i i and 12 to form one structural unit each
get connected. To avoid a shunt over the heating fluid
comes about, it is advisable to use an electrically non-conductive liquid such.
B. oil to be used as a pickling agent.
Die bereits erwähnte Möglichkeit, die Polköpfe i i und bzw. oder die
Verbindungsstege 12 mit elektrischen Heizvorrichtungen zu versehen, bedarf keiner
besonderen zeichnerischen Erläuterung.The already mentioned possibility of the pole heads i i and / or the
There is no need to provide connecting webs 12 with electrical heating devices
special graphic explanation.
Durch die vorstehend beschriebenen Einrichtungen wird die Möglichkeit
geschaffen,-der Sammlerbattereeines Fahrzeuges vor der Inbetriebnahme ein höheres
Leistungs-@ermögen zu geben und damit die zum Anlassen einer stark abgekühlten Brennkraftmaschine
erforderliche hohe Leistung sicherzustellen. Nach. dem Anlassen können die Heizeinrichtungen
in der Regel außer Betrieb besetzt werden:. Wird trotzdem eine weitere Wärmezufuhr
gewünscht, so kann hierfür die beim Betriebe der Brennkraftmaschine anfallende Wärme
herangezogen werden, z. B. kann in den Heizkanal 16 von den Auspuffgasen oder vom
Motorkühlwasser erzeugte Warmluft eingeleitet werden. Beim Ausführungsbeispiel nach
Abb.3 und q. kann der Heizmittelkreislauf in,den Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine
eingeschaltet werden. Bei elektrischen Heizvorrichtungen kann der für das Aufladen
der Batterie nicht mehr benötigte Strom der Lichtmaschine verwendet werden. Die
hierfür gegebenenfalls erforderlichen Schaltvorrichtungen, d. h. Klappen, Ventile
oder Stromschalter, können von Hand oder durch selbsttätige, z. B. von der Temperatur
des Sammlers oder durch den Ladestromschalter beei:uflußte Steuervorrichtungen bekannter
Art betätigt werden. Da der Sammler ein beträchtliches Wärmespeichei.-ungsvermögen
besitzt, wird bei Verwendung der betriebsmäßig anfallenden überschußwärmemengen
der Vorteil gewonnen, daß der Sammler auch während der Betriebsunterbrechungen :eine
beachtliche Kapazität behält und daß daher das Anheizen vor einer erneuten Inbetriebnahme
weniger Zeit und Wärmeenergie erfordert _bzw. gegebenenfalls ganz erspart werden
kann.The facilities described above make it possible
created, -the collector battery of a vehicle before commissioning a higher one
To give power @ and thus to start a strongly cooled internal combustion engine
ensure required high performance. To. after starting the heating devices
usually be occupied out of service: Will still be a further supply of heat
desired, the heat generated during operation of the internal combustion engine can be used for this purpose
can be used, e.g. B. can be in the heating channel 16 from the exhaust gases or from
Warm air generated by the engine cooling water can be introduced. In the embodiment according to
Fig.3 and q. can the heating medium circuit in, the lubricant circuit of the internal combustion engine
be switched on. In the case of electric heaters, the one used for charging
The battery is no longer required to use power from the alternator. the
any switching devices required for this, d. H. Flaps, valves
or power switch, can be done by hand or by automatic, z. B. on the temperature
of the collector or by the charging current switch at: uflußte control devices known
Kind of operated. Since the collector has a considerable heat storage capacity
owns, is when using the operationally accruing excess heat
the advantage gained that the collector even during business interruptions: a
retains considerable capacity and that therefore the heating up before a new start-up
requires less time and heat energy. may be spared entirely
can.
Zu berücksichtigen ist hierbei, daß schon durch dien; nach dem Anlassen
der Brennkraftmaschine dem Sammler zugeführten Ladestrom eine Erwärmung stattfindet.
Es kann daher zweckmäßig sein, für eine zusätzliche Abführung der beim Aufladen
ientstehenden Wärmemengen Sorge zu tragen. Dies kann dadurch geschehen, daß während
des Ladevorganges durch die Kanäle 16 Kühlluft eingeleitet bzw. die durch die Kanäle
2o k eil meinem in den Kreisströmende Flüssig lauf einschaltbaren, einem Kühlluftstrom
ausgesetzten Wärmeaustauscher abgekühlt wird. Auch die hierzu erforderlichen Ums.cha.ltvorlrichtungen
können in der vorstehend angegebenen Weise von Hand oder selbsttätig auf thermostatischem
Wege oder dtuch den Ladestromschalter betätigt -,verden. Die genannten Umschaltvorrichtungen
können auch zweckmäßig bei solchen Heizeinrichtungen angewendet werden, bei denen
die zur Erhöhung der Kapazität erforderliche Wärme auf zinem anderen Weg als über
die stromführenden. Leitungsteile dem Sammler zugeführt wird. Falls der Sammler
nach dem Anwärmen sowohl durch eine im Betrieb frei werdende Wärmequelle beheizt
als auch durch Kühlung vor einer unzulässig hohen Erwärmung während des Ladevorganges
bewahrt werden soll, so können die Heiz- und Kühlvorgänge jeweils durch eine @einzige
als Mehrwegklappe oder -ventil ausgestaltete Umschaltvorrichtung so gesteuert werden,
daß die Kühlmittelwege während des Stillstandes der Brengkraftmas,chine geschlossen
sind und dadurch die Auskühlung des Sammlers erschwert wird.It must be taken into account here that already by serving; after starting
the internal combustion engine to the collector charging current takes place.
It can therefore be useful for additional discharge during charging
to take care of the amount of heat generated. This can be done while
of the charging process introduced through the channels 16 or cooling air through the channels
2o k eil my switchable in the circulating liquid flow, a cooling air flow
exposed heat exchanger is cooled. Also the necessary Ums.cha.ltvorlrichtungen
can in the manner indicated above by hand or automatically on thermostatic
Ways or dtuch actuated the charging current switch -, verden. The switching devices mentioned
can also be used expediently in such heating devices in which
the heat required to increase the capacity in a different way than via
the live ones. Line parts is fed to the collector. If the collector
after warming up both by a heat source released during operation
as well as by cooling against impermissibly high heating during the charging process
is to be preserved, the heating and cooling processes can each be carried out by a single
switching device designed as a multi-way flap or valve are controlled in such a way
that the coolant paths during the standstill of the Brengkraftmas, chine closed
and this makes it difficult for the collector to cool down.