DE734304C - Beheizungsvorrichtung fuer mit Brennkraftmaschinen betriebene Fahrzeuge, insbesondere Luftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Beheizungsvorrichtung für mit Brennkraftmaschinen .betriebene Fahrzeuge, insbesondere Luftfahrzeuge Es sind bereits Heizvorrichtungen für mit Brenukraftmaschinen betriebene Fahrzeuge bekannt, bei denen die Abgaswärme auf die Heizluft mittelbar durch ein vollkommen abgeschlossenes, teilweijse mit einer Flüssigkeit gefülltes Rohrsystem übertragen wird. Bei den bekannten Heizeinrichtungen dieser Art dient das flüssigkeitsgefüllte Rohrsystem nun gleichzeitig zum Wärmetransport bis- in den zu beheizenden Raum hinein, wodurch bei größerem Abstand von der Brennkraftmaschinenanlage lange Rohrleitungen mit entsprechend großem Gewichtsaufwand erforderlich sind. Es sind andererseits auch schon Heizanlagen für Flugzeuge bekannt, bei denen die Wärme den Insassenräumen durch Warmluft zugeführt wird, die in einem nahe bei der Brennkraftmaschine angeordneten .Wärmeaustauscher durch die Abgase der Brennkraftma;schine aufgeheizt wird. Bei derartigen Anlagen besteht jedoch immer die große Gefahr, daß durch Schadhaftwerden des Wärmeaustauschers giftige Bestandteile der Abgase in die Heizluft und mit dieser in die beheizten Räume eindringen.
• Gemäß der Erfindung werden die Nachteile der beiden beschriebenen Heizanlagen unter Verwendung eines an der ersteren Anlage bekannten, in sich abgeschlossenen und teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllten Rohrsystems zur Übertragung der Abgaswärme auf die zur Weiterleitung der Wärme dienende Heizluft dadurch beseitigt, daß die beiden Wärmeaustauscher dicht nebeneinander angeordnet und durch eine Mehrzahl gerader Rohre miteinander verbunden sind. Diese Anordnung gestattet nämlich, die Länge der den .Wärmemittler enthaltenden und im Betrieb unter einem erheblichen Überdruck stehenden Rohre auf ein Mindestmaß zu beschränken und dadurch das Gewicht der Heizeinrichtung niedrigzulialten. D:e Vermeidung aller Rohrkrümmungen und Verbindungsstellen in den unter Druck stehenden Rohren gewährleistet dabei gleichzeitig eine besonders große Betriebssicherheit der Anlage.
• In manchen Fällen, beispielsweise wenn die Heizung auch bei gedrosselter Motorleistung voll ausreichen muß und als Wärmemittler Wasser verwendet wird, würden in denRohren bei Vollgas unzulässig hohe Drücke und Temperaturen auftreten. Es empfiehlt sich dann, innerhalb des Rohrsystems eine an sich bekannte Druckausgleicheinrichtung,beispielsweise in Form eines gleichzeitig einen Windkessel bildenden Ausgleichbehälters, anzuordnen, der sich vorteilhaft unmittelbar an die von den Auspuffgasen umspülte Rohrerstrekkung anschließt, wobei eine Wärmeisolierung gegenüber dieser Rohrerstreckung den Windkessel vor Beheizung schützt.
• Eine Vereinfachung des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers kann bei Wegfall der Notwendigkeit eines besonderen Ausgleiches in den Rohren dadurch erfolgen, daß die den Wärmemittler enthaltenden Rohre allseitig geschlossene Hohlkörper bilden.
• Uin ferner mit Sicherheit ein Eindringen der Auspuffgase in die zu erwärmende Luft zu vermeiden, ist erfindungsgemäß. die Anordnung so getroffen, daß der von den Abgasen beheizte Teil der den Wärmemittler enthaltenden Rohre und die wärmeabgebende Erstreckung dieser Rohre zwei Kammern durchlaufen, die durch Zwischenraum voneinander getrennt sind. In diesem Zwischenraum sind ein oder mehrere Ableitkörper angeordnet: außerdem mündet in den Zwischenraum eine Leitung, mittels der der Zwischenraum mit Frischluft durchspült wird.
• -In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt." -Abb: rund 2 zeigen eine erste Ausführung il - mittelsenkrechtem Schnitt, wobei Abb. i die Heizvorrichtung bei Inbetriebsetzung und =l£,bb..2 die Heizvorrichtung im Betrieb darstellt; - _ Abb: 3. zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung im-Schnitt, und Abb. .4 und-- 5 sind - Schnitte nach Linie IV-IV--bzw. -nach Linie V-V der Abb. 3. Beim Ausführungsbeispiel : gemäß Abb. i und 2 werden die Atts-puffgase einer nicht gezeichneten Brennkraftmaaehin-e durch die Leitune i einem Behälter 2»zugeleitet; in: welchen eine :Mehrz-ahl rohrförmüger-Hohlkörper3 mit einem Teil-'ihrer -Länge--hineinragt. Diese IToliikörper 3---sind -durch °-Durchbrechungen 4 aus dem Behälter 2 gasdicht herausgeführt und ragen mit ihrem anderen Ende in eine Kammer 5, welche von der zu erwärmenden Luft durchströmt wird. Die Rohre 3 münden oben und unten in eine Sammelkammer 6 und 7. Die untere Kammer 7 ist durch ein Tauchrohr 8 mit einem unter ihr angeordneten Behälter 9 verbunden, wodurch ein Windhessel entsteht, der durch Isolierung io vor Aufheizung geschützt ist.
• Die Handhabung und Wirkungsweise der Beheizungsvorrichtung ist folgende: Durch eine Verschraubung i i der oberen Sammelkammer 6 wird der Wärmeaustauscher mit Wasser gefüllt, und zwar bis zum Überlaufen. Hierdurch wird alle Luft aus dem Rohrsystem verdrängt, und es erübrigt sich dadurch eine Entlüftung während des Betriebes. Der Behälter g dient als Windkessel und wird sich zunächst nur sehr wenig mit Wasser füllen. Bei Beheizung steigt der sich bildende Dampf in die obere Kammer 6 und verdrängt das Wasser aus dieser Kammer und weiter aus dem oberen Teil der Siederohre 3 in den Win.dkesselbehälter g. Der Luftpuffer 12 in dem Behälter g wird dabei entsprechend zusammengedrückt. Ist die Kühlwirkung der den oberen Teil der Rohre 3 bestreichenden Luft zu gering bzw. die Heizfläche zu groß, so wird der Druck weiter steigen und noch mehr Wasser aus den Siederohren 3 verdrängen. Hierdurch wird die vom Wasser benetzte Heizfläche so lange verkleinert. bis sich ein Gleichzewichtszustand einzestellt hat. Das Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 3,4 und 5 zeigt eine gegenüber der vorbeschriebenen Beheizungsvorrichtung vereinfachte Form durch Ausschaltung des Windkessels. In diesem Falle sind die rohrartigen Hohlkörper 3 allseitig verschlossen, nachdem sie nach vorheriger Evakuierung teilweise mit einer schwer siedenden und schwer zersetzbaren Flüssigkeit, deren Dämpfe zur weiteren Sicherung nicht gesundheitsschädlich sind, wie z. B. Diphenyloxyd, gefüllt worden sind. An den in die Kammer 5 ragenden Enden sind zweckmäßig wie auch bei dem Vorbeispiel die Hohlkörper 3 zwecks Vergrößerung der wärmeabgebenden Heizfläche mit Rippen 14 versehen. -Die Wirkungsweise dieser Heizvorrichtung ist folgende: Die Auspuffgase strömen -durch die Leitung i in den Behälter :2 und umspülen und heizen- hierdurch die Hohlkörper 3. Es verdampft demzufolge ein Teil der in den Hohlkörpern eingeschlossenen Flüssigkeit und füllt daher den oberen, in die Kammer 5 ragenden Teil der Rohre mit Dampf von entsprechend hoher Temperatur. Die zu-erwärmende Luft strömt durch die Leitung 15 in die Kammer 5- eins umspült hier den mit. Rippen 14 versehenen Teil der Hohlkörper 3 und wird hierdurch erwärmt. Sodann wird die erwärmte Luft durch die Leitung 16 in die zu heizenden Räume, z. B. Fahrgast- bzw. Besatzungsräume, geleitet. Das durch die Kühlwirkung der Luft in den oberen Teil der Hohlkörper 3 sich bildende Kondensat fließt im Innern der Hohlkörper an den Wandungen herunter, bis es wieder in den geheizten Teil der Hohlkörper gelangt und hier wieder verdampft wird. Der Betrieb erfolgt also ganz zwangsläufig, ohne daß irgendeine Wartung, wie z. B. Regelung oder Entlüftung, erforderlich ist.
• Um bei Undichtigkeiten an den Durchbrechungen 4 der verschiedenen Ausführungsbeispiele einen Übertritt von Auspuffgasen in die Kammer 5 und hiermit eine Gefährdung z. B. der Fahrgäste zu vermeiden, ist zwischen dem Behälter 2 und der Kammer 5 ein verhältnismäßig großer Luftspalt 17 vorgesehen, in dem die Gase expandieren können. Ferner ist eine Platte 18 vorgesehen, die außerdem etwa ausströmende Auspuffgase abschirmen würde. Da zudem in der Kammer 5 in der Regel ein Überdruck gegenüber der Außenatmosphäre herrscht, ist es also unmöglich, daß die durch Auspuffgase verunreinigte Luft des Zwischenraumes 17 durch die Durchbrechungen 19 der Wände der Kammer 5 in die letztere gelangen kann. Zur weiteren Sicherung ist ein Rohr 2o vorgesehen, durch welches außerdem Luft in den Zwischenraum zwischen der unteren Wand der Kammer 5 und der Platte 18 dauernd gefördert wird.
• Wie aus den Ausführungsbeispielen ersichtlich, zeichnet sich die erfindungsgemäße Heizvorrichtung durch besondere Einfachheit, gedrängte Bauweise bei Fortfall von besonderen Regelgliedern und einer besonderen Entlüftungseinrichtung sowie durch zuverlässige und unschädliche Wirkung aus.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Beheizungsvorrichtungfür mit Brennkraftmaschinen betriebene Fahrzeuge, insbesondere Luftfahrzeuge, bei der die Abgaswärme auf die Heizluft mittelbar durch ein vollkommen abgeschlossenes, teilweise mit einer Flüssigkeit gefülltes Rohrsystem übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wärmeaustauscher dicht nebeneinander angeordnet und durch eine Mehrzahl gerader Rohre miteinander verbunden sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wärmemittler enthaltenden Rohre (3) an ihrem beheizten Ende in einen als Windkessel ausgebildeten Behälter (9) münden (Abb. i und 2).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wärmemittler enthaltenden Rohre (3) allseitig geschlossene Hohlkörper bilden (Abb. 3).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Abgasen beheizte Teil der den Wärmemittler enthaltenden Rohre (3) und,die wärmeabgebende Erstreckung dieser Rohre zwei Kammern (2 und 5) durchlaufen, die durch Zwischenraum (17) voneinander getrennt sind (Abb.1, 2 und 3).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenraum (17) zwischen den Kammern (2 und 5) ein oder mehrere Ableitkörper (18) angeordnet sind (Abb. 1, 2 und 3).
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den zwischen der Kammer (5) und dem Ableitkörper (18) liegenden Teil des Zwischenraums (17) eine stetig Frischluft zuführende Leitung (2o) einmündet.