DE805114C

DE805114C - Heiz- und Lueftungsanlage fuer durch Verbrennungs-Kraftmaschinen angetriebene Fahrzeuge

Info

Publication number: DE805114C
Application number: DEP50330A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Kohlmann; Dr-Ing Herbert Martin
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1949-07-29
Filing date: 1949-07-29
Publication date: 1951-05-07

Description

Heiz- und Lüftungsanlage für durch Verbrennungs-Kraftmaschinen angetriebene Fahrzeuge Zur Beheizung von Fahrzeugen, die mit Verbrennungs-Kraftmaschinen angetrieben werden, wird vielfach die in den Auspuffgasen oder im Kühlwasser enthaltene Wärme herangezogen. Sie wird in Wärmeaustauschern von den Abgasen oder vom Kühlwasser an die Luft oder aber auch von den Abgasen unter Zwischenerwärmung von Wasser von letzterem an die Heizluft übertragen. Die zur Beheizung dienende Luft wird in bekannter Weise durch ein Gebläse in den Wärmeaustauscher und von dort weiter in das Wageninnere befördert. Zum Antrieb dieses Gebläses wird entweder ein Elektromotor, der von der Stromduelle des Fahrzeugs gespeist wird, verwendet, oder das Gebläse wird vom Fahrzeugmotor aus, z. B. mittels eines Keilriemens, angetrieben. Diese Antriebsarten weisen erhebliche Nachteile auf. Entweder sie verursachen, insbesondere bei größeren Fahrzeugen, einen erheblichen Stromverbrauch, oder aber es wird ein Teil der Motorleistung für den Gebläseantrieb verbraucht. Diese Nachteile werden vermieden, wenn in erfindungsgemäßer Weise der Antrieb des Gebläses durch eine von den Abgasen des Motors beaufschlagte Turbine erfolgt, wobei der Abgasdruck in der Turbinenzuleitung mittels einer Regelvorrichtung auf eine bestimmte Höhe einreguliert wird. Die zu erwärmende Luft kann durch einen Wärmeaustauscher erhitzt werden, der entweder die Wärme der Abgase oder die Wärme des Kühlwassers der Verbrennungs-Kraftmaschine an die Luft überträgt.
Um die Anlage im Winter als Heizanlage und im Sommer als Lüftungsanlage für das Fahrzeuginnere betreiben zu können, ist in die Leitung zwischen Gebläse und Wärmeaustauscher ein Umschaltorgan eingebaut, das die Frischluft entweder dem Wärmeaustauscher oder aber unter Umgehung des Wärmeaustauschers dem Fahrzeuginnern zuleitet. In Fällen, in denen auf Reinheit oder starke Kühlung der Luft besonderer Wert gelegt wird, kann an der Frischlufteintrittstelle ins Gebläse eine Filter- oder Kühlanlage vorgeschaltet werden.
Fig. i zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Heiz- und Lüftungsanlage unter Ausnutzung der Wärme der Abgase, Fig.2 die gleiche Anlage bei Ausnutzung der Kühlwasserwärme.
In Fig. i stellt Pfeil i die Eintrittsrichtung der Abgase in den Wärmeaustauscher dar. 2 bezeichnet den von den Abgasen durchströmten Innenraum des Wärmeaustauschers. Der Pfeil 3 zeigt die weitere Strömungsrichtung der Abgase in der Leitung zur Abgasturbine 4, Pfeil 5 die Austrittsrichtung der Abgase aus der Abgasturbine. 6 stellt ein in die Zuleitung der Abgasturbine eingeschaltetes Abblasventil dar. 7 bezeichnet das Luftgebläse, das die Luft gemäß der Pfeilrichtung 8 ansaugt und in Pfeilrichtung 9 durch den luftführenden Teil io des Wärmeaustauschers hindurchdrückt, so daß warme Heizluft in Pfeilrichtung i i ins Fahrzeuginnere abströmt. Durch Umschaltung einer Klappe 12 wird die aus dem Gebläse 7 kommende Luft in Pfeilrichtung 13 unmittelbar in das Fahrzeuginnere zu Belüftungs- bzw. Kühlzwecken abgeleitet.
Bei der Heiz- und Lüftungsanlage nach Fig.2 werden die Abgase unmittelbar der Abgasturbine 4 zugeleitet. Auch bei dieser Ausführung wird die Druckregelung des Abgasdruckes vor der Turbine mittels einer besonderen Abblasevorrichtung 6 durchgeführt, durch die wie bei der Ausführung gemäß Fig. i die überschüssigen Abgasmengen ins Freie abgeleitet werden. Das Luftgebläse drückt die Luft in den luftführenden Teil 14 eines Wärmeaustauschers, in dem sie durch die Wärme des Kühlwassers erhitzt wird. Dieses tritt in Pfeilrichtung 15 in den durch das Kühlwasser durchflossenen Teil 16 des Wärmeaustauschers ein und fließt dann nach Abgabe eines Teils seiner Wärme in Richtung 17 austretend wieder dem Motorkühler zu. Dieser Wärmeaustauscher kann sowohl im Haupt- als auch im Nebenschluß des Kühlersystems der Verbrennungs-Kraftmaschine angeordnet werden. Die vorgewärmte Luft tritt in Richtung i i' aus dem Wärmeaustauscher aus und wird von dort in das Fahrzeuginnere geleitet. Auch bei dieser Ausführung ist eine Umschaltklappe 12 angeordnet, mittels der die angesaugte Frischluft in Richtung 13 zur Belüftung bzw. Kühlung unmittelbar ins Fahrzeuginnere geleitet werden kann.
Der in Fig. i dargestellte abgasführende Teil 2 des Wärmeaustauschers kann in besonderen Fällen gleichzeitig als Schalldämpfer ausgebildet werden. In diesem Falle wird der besondere Auspuffschalldämpfer entbehrlich. Die Abgasseite des Wärmeaustauschers muß dann durch besondere technische Mittel mit äußerst geringem Gegendruck arbeiten. In solchen Fällen, in denen eine Addition der Gegendrücke des schalldämpfenden WärmeaustauscherrauMes 2 und der Abgasturbine 4 nicht tragbar erscheint, wird der abgasdurchströmte Teil 2 des Wärmeaustauschers ohne Rücksicht auf schalldämpfende Wirkung für möglichst widerstandsarmes Durchströmen der Abgase ausgebildet; es muß dann aber hinter dem Abblasventil6 ein Schalldämpfer 18 (Fig. i) angeordnet werden. Die Anordnung eines Schalldämpfers am Austritt der Turbine 4 ist unnötig, da die Turbine selbst eine genügende Schalldämpfung gewährleistet. Die Regelung der Turbine geschieht durch das federbelastete Abblasventil 6, das bei Erreichen eines bestimmten Druckes vor der Turbine anspricht. Die Höhe des Abblasedruckes, durch den die Drehzahl von Turbine und Gebläse bestimmt wird, kann, beispielsweise durch Veränderung der Federspannung, reguliert werden. Es ist ohne weiteres möglich, durch einen Bowdenzug oder eine ähnliche bekannte Vorrichtung diese Einstellung auch vom Führerstand des Fahrzeuges aus durchzuführen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Heiz- und Lüftungsanlage für Fahrzeuge, die mit Verbrennungs-Kraftmaschinen angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Heiz-bzw. Kühlluftgebläse durch eine von den Abgasen des Motors beaufschlagte Turbine (4) angetrieben wird, wobei die Druckregelung in der Abgaszuleitung zur Turbine mittels einer einstellbaren Abblasevorrichtung (6) vorgenommen wird.
2. Heiz- undLüftungsanlage nachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Heiz- bzw. Kühlluftgebläse geförderte Frischluft mittels eines Umschaltorgans (12) entweder zur Erwärmung über einen Wärmeaustauscher oder unmittelbar als Kühlluft in das Fahrzeuginnere leitbar ist.
3. Heiz- und Lüftungsanlage nachAnspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Luft in einem Wärmeaustauscher erfolgt, der vom heißen Kühlwasser der Verbrennungs-Kraftmaschine durchflossen wird.
4. Heiz- und Lüftungsanlage nachAnspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Luft in einem Wärmeaustauscher erfolgt, der von den Abgasen der Verbrennungs-Kraftmaschine durchströmt wird.
5. Heiz- undLüftungsanlage nachAnspruch4, dadurch gekennzeichnet, daß der abgasführende Teil (2) des Wärmcaustauschers gleichzeitig als Schalldämpfer finit geringem Widerstand ausgebildet ist.
6. Heiz- undLüftungsanlage nachAnspruch i, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Abblasevorrichtung (6) ein besonderer Schalldämpfer (i8) für die ins Freie abgeblasene Abgasmenge eingeschaltet wird.
7. Heiz- und Lüftungsanlage nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abblasevorrichtung (6) für selbsttätiges Arbeiten ausgebildet ist.