DE975062C

DE975062C - Heizungs- und Belueftungsanlage fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE975062C
Application number: DES31685A
Authority: DE
Inventors: Ernest John Skinner; Clifford Stuart Steadman
Original assignee: Wilhelm Baier KG
Current assignee: Wilhelm Baier KG
Priority date: 1953-01-01
Filing date: 1953-01-01
Publication date: 1961-07-27

Description

Heizungs- und Belüftungsanlage für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft Heiz- und Lüftungsanlagen für Fahrzeuge mit flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen, bei welchen Wärme entweder zusätzlich oder alternativ zu derjenigen von der Maschinenkühlanlage her zum Erwärmen von Luft für das Fahrzeuginnere benutzt wird, wobei die Wärme beispielsweise durch Verbrennen von Brennstoff in einem geeigneten Gerät gewonnen wird.
Es ist vorgeschlagen worden, ein Heizgerät vorzusehen, in welchem Brennstoff verbrannt wird, wobei die Wärme unmittelbar von den Verbrennungsgasen auf die Luft übertragen wird, welche zum Erwärmen des Fahrzeuginnern, und zwar über einen Wärmeaustauscher, dient. Weiterhin ist vorgeschlagen worden, ein Heizgerät vorzusehen, in welchem Brennstoff verbrannt wird, und die Wärme von den Verbrennungsgasen auf das Maschinenkühlmittel über einen ersten Wärmeaustauscher und vom Maschinenkühlmittel auf die Luft zum Erwärmen des Fahrzeuginnern über einen zweiten Wärmeaustauscher zu übertragen.
Die erstgenannte Anlage weist die Vorteile der Einfachheit und des schnellen Erwärmens des Fahrzeuginnern auf und ermöglicht es auch, das Fahrzeug mit einem Mindestaufwand an Brennstoff warmzuhalten, wenn es stillsteht. Sie hat den Nachteil, daB es nicht möglich ist, das Heizgerät dazu zu benutzen, das Maschinenkühlmittel zwecks Erleichterung des Anlassens anzuwärmen; außerdem besteht die .Schwierigkeit, eine ausreichende Temperaturregelung dann durchzuführen, wenn der Größtwertausgang vom Heizgerät her nicht benötigt wird.
Die zweitgenannte Anlage hat die Vorteile, daß das Maschinenkühlmittel zur Erleichterung des Anlassens erwärmt und eine genaue Einregelung der Temperatur des Wageninnern dadurch erreicht werden kann, daß das Heizgerät mit Unterbrechungen betätigt wird, wobei das Wärmeaufnahmevermögen der Maschinenkühlanlage dazu dient, die Schwankungen auf einen zulässigen Mittelwert zu bringen: Als Hauptnachteil dieser zweiten Anlage erweisen sich die Zusatzkosten, welche durch das Vorsehen von zwei Wärmeaustauschern bedingt werden, von denen jeder in der Lage sein muß, den gesamten Verbrennungsheizgerätausgang zu übertragen.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Heizgerätes der vorerwähnten Art, bei welchem die Vorteile der beiden vorerwähnten Heizanlagen möglichst beibehalten, ihre Nachteile möglichst vermieden werden.
Die erfindungsgemäße Heiz- und Lüftungsanlage der vorerwähnten Art setzt sich in erster Linie zusammen aus einem Wärmeaustauscher, über welchen Wärme vom Maschinenkühlsystem auf Luft, die dem Fahrzeuginnern zugeführt wird, übertragen wird, einem Nebenschlußkanal, mittels dessen Luft vor dem Wärmeaustauscher abgezweigt und dem Fahrzeuginnern zugeführt wird, und aus Ventileinrichtungen, welche eine Steuerung der Luftströmung durch den Wärmeaustauscher und durch den Nebenschlußkanal hindurch bewirken, und sie ist durch eine Verbrennungseinrichtung gekennzeichnet, die in an sich bekannter Weise zur zusätzlichen oder unabhängigen Erwärmung der Heizluft und des Maschinenkühlsystems dient und die vor den Ventileinrichtungen zur direkten Wärmeabgabe an die Luft in die Luftleitung eingesetzt ist.
Die Erfindung soll nunmehr ausführlicher an Hand der Zeichnung erläutert werden, welche in teilweise schaubildlicher Darstellung einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung wiedergibt.
Die in der Zeichnung dargestellte Anlage besteht aus einem im allgemeinen zylindrischen Hauptgehäuse I, in welchem ein Innengehäuse 2 sitzt, wobei das Haupt- und das Innengehäuse so mit Abstand zueinander vorgesehen sind, daß ein ringförmiger Luftraum 3 entsteht. Innerhalb des Innengehäuses 2 ist ein mit zwei Drehzahlen zu betreibender Elektromotor I3 vorgesehen, dessen Welle 4 einen Verbrennungsluftförderer 5, einen Zentrifugalbrennstoffverteiler 6, eine Brennstoffpumpe 7, einen Wasserförderer 8 und einen Frischluftförderer 9 antreibt, von denen alle, mit Ausnahme des Frischluftförderers 9, innerhalb des Innengehäuses 2 angeordnet sind. Luft wird dem Innengehäuse durch eine Öffnung Io zugeführt, um dann durch die Öffnung II (beide Öffnungen sind außerhalb des Fahrzeuges) ausgestoßen zu werden, während Luft dem Ringraum 3 durch die Öffnung 12 zugeführt wird. Das Innengehäuse weist eine innere kegelstumpfförmige Düsenwandung I4 auf. Die Brennstoffpumpe 7 saugt Brennstoff von einem Brennstoffeinlaßrohr I6 her an und fördert ihn nach einer Brennstoffdüse 15. Der Brennstoff trifft auf den kegelstumpfförmigen Teil I7 des Verteilers 6 auf und wird durch die Zentrifugalkräfte nach außen geschleudert und gleichförmig verteilt. Ein elektrisch geheizter Glühfaden I8 ist vorgesehen, um den Brennstoff vom Verteiler 6 her zu zünden. Luft vom Luftringraum 3 her wird entweder unmittelbar dem Fahrzeuginnern über die Nebenschlußleitung 33 und Öffnung I9 oder dem Fahrzeuginnern über den Flüssigkeits-Luft-Wärmeaustauscher 2o und Öffnung I9, und zwar je nach der Stellung der Ventileinrichtung 2I, übermittelt. Die Kühlflüssigkeit wird von der Maschinenkühlanlage her gefördert, die bei 22 angedeutet ist, und zwar durch das Förderrad 8, um dem »Flüssigkeits«-Teil des Wärmeaustauschers 2o übermittelt zu werden, von wo sie in die Maschinenkühlanlage zurückkehrt.
Es ist ersichtlich, daß dann, wenn der Motor I3 umläuft, Brennstoff zugeführt und der Glühdraht I8 erhitzt wird, der Brennstoff in der Brennkammer 23 zum Verbrennen kommt, die durch die Wandung I4 und die Wandung des Innengehäuses 3 gebildet wird, wobei die Verbrennungsgase in die Atmosphäre durch die Öffnung II ausgestoßen werden. Der Teil des Ringraumes 3 zwischen Kammer 23 und Innenwandung des Gehäuses 2 stellt einen Wärmeaustauscher zwischen den erhitzten Brenngasen in der Kammer 23 und der kälteren Luft dar. welche durch den Luftraum 3 hindurchströmt.
Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Anlage ergibt sich am klarsten aus der Betrachtung der Arbeitsweise des Heizgerätes, wenn es aus dem kalten Zustand angelassen wird.
i. Der Motor 13 wird auf volle Drehzahl gebracht, der Heizfaden 18 eingeschaltet und das Ventil ei in die Stellung gebracht, in welcher alle Luft, welche den Ringraum 3 durchströmt, den Wärmeaustauscher 2o passiert.
Frischluft, welche den Raum3 durchströmt, wird erhitzt und der größere Teil ihrer Wärme dem Maschinenkühlmittel (welches durch den Wärmeaustauscher 2o hindurch mittels des Förderrades 8 in Umlauf gebracht wird) übermittelt. Wenn das Maschinenkühlmittel eine geeignete Temperatur erreicht hat, kann die Maschine angelassen werden.
2. Ventil 21 wird so eingestellt, daß die erhitzte Frischluft direkt in das Wageninnere durch den Nebenschluß 33 hindurch gelangt.
3. Wenn das Fahrzeuginnere die gewünschte Temperatur angenommen hat, dann wird die Drehzahl des Motors 13 herabgesetzt, wodurch die Wärmezufuhr zum Fahrzeuginnern eine Herabsetzung erfährt.
4. Wenn die Wärmezufuhr zum Fahrzeuginnern zu groß ist, um die gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten, dann kann die erwärmte Luft ganz oder teilweise durch den Wärmeaustauscher 20 durch entsprechende Einstellung des Ventils 21 abgeleitet werden (die Überschußwärme wird dann durch die Maschinenkühlanlage zum Verschwinden gebracht).
5. Ist die Wärmezufuhr immer noch zu groß, so wird die Brennstoffzufuhr abgestellt, so daß die Luft dann durch das Maschinenkühlmittel im Austauscher 2o erwärmt wird.
6. Wenn ungewärmte Luft benötigt wird, so wird der gesamte Luftstrom durch den Nebenschluß 33 hindurchgeschickt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Heizungs- und Belüftungsanlage für Kraftfahrzeuge mit flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen, welche sich zusammensetzt aus einem Wärmeaustauscher, über welchen Wärme vom Maschinenkühlsystem auf gebläsegeförderte Luft, die dem Fahrzeuginnern zugeführt wird, übertragen wird, einem Nebenschlußkanal, mittels dessen Luft vor dem Wärmeaustauscher abgezweigt und dem Fahrzeuginnern zugeführt wird, und aus Ventileinrichtungen, welche eine Steuerung der Luftströmung durch den Wärmeaustauscher und durch den Nebenschlußkanal hindurch bewirken, gekennzeichnet durch eine Verbrennungseinrichtung, die in an sich bekannter Weise zur zusätzlichen oder unabhängigen Erwärmung der Heizluft und des Maschinenkühlsystems dient und die vor den Ventileinrichtungen zur direkten Wärmeabgabe an die Luft in die Luftleitung eingesetzt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 499 193, 713 548, 807 365, 879 059 deutsche Patentanmeldungen D 2I65 II / 63 c (bekanntgemacht am 5. 6. I952), D 2542 Ia/46a7 (bekanntgemacht am I..
2. I95I); USA.-Patentschriften Nr. 2 342 901, 2 621 857.