EP0424700A1 - Vehicle with an engine producing waste heat - Google Patents

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EP0424700A1
EP0424700A1 EP90118990A EP90118990A EP0424700A1 EP 0424700 A1 EP0424700 A1 EP 0424700A1 EP 90118990 A EP90118990 A EP 90118990A EP 90118990 A EP90118990 A EP 90118990A EP 0424700 A1 EP0424700 A1 EP 0424700A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
latent heat
motor vehicle
coolant circuit
heat accumulator
coolant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP90118990A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Albrecht Dr. Hartmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse AG
Original Assignee
Knorr Bremse AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse AG filed Critical Knorr Bremse AG
Publication of EP0424700A1 publication Critical patent/EP0424700A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F02N19/04—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
    • F02N19/10—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of engine coolants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/20—Indicating devices; Other safety devices concerning atmospheric freezing conditions, e.g. automatically draining or heating during frosty weather
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P2011/205—Indicating devices; Other safety devices using heat-accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2070/00—Details
    • F01P2070/04—Details using electrical heating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0004—Particular heat storage apparatus
    • F28D2020/0026—Particular heat storage apparatus the heat storage material being enclosed in mobile containers for transporting thermal energy

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle with a drive motor which generates waste heat, in particular an internal combustion engine, with a coolant circuit and with a latent heat store which can be arranged in this coolant circuit.
  • Latent heat stores are known which are able to store the heat supplied to them with high efficiency over considerable periods of time.
  • motor vehicles it is known, for example, from the publications briefly explained below in detail, to store the cooling water heat with the most compact and relatively light and inexpensive latent heat storage device, in order, on the one hand, for example after a night, after a weekend or after a week of downtime of the motor vehicle, in particular in the colder season to have warm air for the window defrosting and / or the cabin heating.
  • the cooling water heat can also be stored for preheating the cooling water in the engine or the engine oil, in order to make it easier to start the engine and to at least significantly reduce the warm-up time with its negative effects.
  • the first-mentioned application is a safety and comfort measure
  • the second application is a measure to reduce fuel consumption, pollutant emissions and wear and tear of the engine by avoiding or shortening its warm-up.
  • the cooling water in the insulating container which does not have a reheating device can cool completely, so that a warm start is not possible.
  • the frequent draining and refilling of the cooling water in spite of the pump is complex, can lead to cooling water loss and contamination and to accelerated corrosion.
  • DE-A-33 41 097 shows an insulating vessel installed in a motor vehicle, into which the cooling water can be pumped in and out by means of a pump.
  • the insulating vessel can be provided with an electrical heater that can be operated from an external (domestic) power network.
  • the insulating vessel takes up a lot of installation space, which is often not available stands, and for reheating an external power source must be available near the parked motor vehicle, which is often not the case.
  • DE-A-29 30 269 and 27 10 037 it is disclosed to provide a transportable or exchangeable heat store on the motor vehicle for absorbing the waste heat of the engine;
  • the hot heat storage device can be used separately from the motor vehicle for house and apartment heating, it can also be used for the auxiliary heating of the motor vehicle and can be heated by heating sources other than the engine.
  • the storage medium of the heat store usually a proportion of cooling water, can be pumped into the house and apartment heating systems.
  • the heat accumulator can optionally be heated from a cooling water secondary circuit via heat exchangers. An engine cold start cannot be avoided by means of these devices, and extensive, fixed installations are required to absorb the heat from the motor vehicle.
  • DE-A-26 35 632 discloses storing the cooling water and exhaust gas heat in insulated heat stores of the motor vehicle in order to preheat the engine after long periods of inactivity; other uses of the heat are also proposed. However, it is not shown how this should be done in detail.
  • the heat accumulator should be arranged in the vehicle or a trailer that can be coupled and be chargeable from the cooling water via heat exchangers or heat exchange circuits and from the exhaust gas heat. At stationary stations, the heat accumulator should be emptied or the trailer uncoupled or replaced, the heat should be used elsewhere. The cold start problem or vehicle preheating has not been addressed.
  • DE-A-32 06 239 describes a cell system for heat storage devices that are fixed to the vehicle or mobile, for absorbing the engine waste heat Proposed, the heat accumulator possibly separately in individual vehicle warming areas assigned to be accommodated in otherwise unusable vehicle compartments. Long-term heating should be achieved from engine standstill, cold start problems after long idle times are not addressed.
  • DE-A-33 26 572 finally proposes a portable, possibly with a handle, heat accumulator which can be electrically charged in the house and can then give off its heat to the vehicle interior heating. No use of engine waste heat is intended.
  • the latent heat store can be easily separated into the coolant circuit by means of self-closing, manually operated valve couplings, that the latent heat accumulator can be easily removed in a space (trunk) of the motor vehicle that is not otherwise required during a large part of the period of use of the motor vehicle, - That the latent heat store has at least one handle for its manual transport, and - That the latent heat storage includes an electrical heating cartridge that can be connected to a domestic power supply.
  • the invention thus consists in that the latent heat accumulator is accommodated in the trunk of a car or in other vehicles at a location where this latent heat accumulator is not very annoying, so that it can be removed at any time and without great effort.
  • a car driver can have the latent heat storage in his trunk in the cold season, which is not fully used during daily trips, for example to work or other short trips.
  • the latent heat storage can be removed from the vehicle like a suitcase.
  • the latent heat storage is closed its easy handling with a handle and with plug-in, self-locking coolant line connections and to heat it up after a long period of use with a house heating element.
  • the motor vehicle 1 designed as a passenger car has an internal combustion engine 2 as the drive motor, which can be cooled by means of a coolant circuit; the cooler, fan and other additional devices for the internal combustion engine 2 are not shown.
  • the trunk 3 of the motor vehicle 1 there is a latent heat store 4, which occupies a considerable space in the trunk 3.
  • the latent heat store 4 is switched on by means of coolant lines 5 in the main circuit or in a secondary circuit of the coolant circuit for the internal combustion engine 2, two coolant lines 5 are expediently provided in a manner not shown, one of which coolant heated by the internal combustion engine 2 supplies the latent heat store 4 and the other of which Promotes coolant from the latent heat storage 4 back to the internal combustion engine 2.
  • the latent heat store can absorb a considerable proportion of the coolant quantity of the motor vehicle in its well-insulated interior, or it can also be designed in such a way that it contains a well-insulated heat store that can be heated by the hot coolant flowing through it and the stored heat flowing through it to the cold one Can release coolant again.
  • the latent heat store 4 is equipped with two self-closing, manually operable valve couplings 6 and 7, to which the coolant lines 5 for the supply and discharge of the coolant can be connected by means of corresponding, also self-locking counter-couplings 9; It is expedient if the latent heat storage 4 and the two coolant lines 5 are each provided with a plug and a receiving part for the couplings, such that the two coolant lines 5 can be coupled directly to one another by means of the mating couplings 9, bypassing the latent heat accumulator 4. To enable these coupling processes, at least one of the end sections of the coolant lines 5 that can be connected to the latent heat store 4 is designed as a hose line 10.
  • the latent heat accumulator 4 is easily detachably mounted in the trunk 3 of the motor vehicle 1 in a manner not shown, for example it can be held by tensioning straps which can be easily closed and tensioned and also released again manually by means of snap, tension or quick fasteners.
  • the latent heat store 4 is provided with a handle 11.
  • the internal combustion engine 2 When the internal combustion engine 2 is running, it generates waste heat which is dissipated by the internal combustion engine through the coolant circuit.
  • the coolant heated by the waste heat flows through one of the coolant lines 5 to the latent heat accumulator 4 and releases at least part of the waste heat therein; the latent heat store 4 is thereby heated.
  • the coolant then flows back to the internal combustion engine 2 through the other of the coolant lines 5.
  • a conventional cooler can be used in this coolant circuit or in a coolant circuit parallel thereto, the flow of the coolant is expediently generated by at least one coolant pump.
  • the coolant can also flow through a conventional heat exchanger, which is used for air conditioning the cabin and / or cooling the engine oil.
  • the motor vehicle After the motor vehicle has been parked for a longer period of time, in particular overnight or even a few days during the cold season, the motor vehicle, together with its internal combustion engine 2 and the coolant, cools down with the exception of the latent heat accumulator 4 and the amount of coolant contained therein or the heat accumulator located therein ; the latent heat accumulator 4 together with the coolant or heat accumulator located in it, on the other hand, cools only extremely slowly, so it maintains the operating temperature of the internal combustion engine 2 at least approximately over longer periods, for example the periods mentioned.
  • a coolant flow through the coolant lines 5 begins, whereby the hot or heated coolant located in the latent heat store 4 is conveyed to the internal combustion engine 2 and heats it up very quickly to a considerable mixing temperature.
  • the internal combustion engine 2 thus reaches a considerable temperature very quickly after start-up; it does not have to warm up to this mixing temperature starting from the starting temperature.
  • a mixing temperature can be set, which can expediently be 1/3 to 3/4 above the starting temperature in the temperature range from the starting temperature to the operating temperature. It is obvious that a rapid rise in temperature up to values considerably above freezing can be achieved in this way even in very cold weather and cooling of the entire motor vehicle, with the exception of the latent heat store 4, to temperatures in the range of -20 ° Celsius.
  • a coolant flow through the coolant lines 5 can be interrupted until the internal combustion engine 2 has reached its full operating temperature. Only then is the coolant flowing through the coolant lines 5 again released so that the latent heat storage 4 is heated up to the operating temperature again. This ensures that the internal combustion engine 2 quickly reaches its full operating temperature, starting from the mixing temperature.
  • a special coolant pump which can be driven, for example, by the on-board battery, can be inserted into the coolant lines 5.
  • This coolant pump is to be put into operation before starting the internal combustion engine 2 until a heat balance between the latent heat accumulator 4 and the previously cooled internal combustion engine 2 is reached. If the internal combustion engine 2 is then started, this starting process already takes place at the mixing temperature, so that on the one hand the starting process itself is made considerably easier and on the other hand the cold-running phase of the internal combustion engine is avoided until this mixing temperature is reached, as occurs in the starting process explained above, which means that there are additional advantages in terms of fuel consumption, engine oil consumption, wear and pollutant emissions.
  • the usual window defrosting or cabin heating can be put into operation, which delivers effectively heated air at this early point in time.
  • a special heat exchanger 12 shown in dashed lines in FIG. 1 can of course also be arranged in the coolant line 5 which conveys the hot coolant stored or heated in the latent heat accumulator 4 in the direction of the internal combustion engine 2 before or during the starting process of the internal combustion engine 2 .
  • the window defrosting air or cabin heating air can be heated particularly quickly and effectively when the motor vehicle is started up.
  • a magnetic valve can be provided in the coolant line section 5 between the heat exchanger 12 and the internal combustion engine 2 immediately after the heat exchanger 12, through which the internal combustion engine output of the heat exchanger 12 can be shut off from the internal combustion engine 2 and connected to the coolant line 5 returning to the latent heat store 4.
  • the latent heat store 4 occupies a considerable volume of the trunk 3.
  • the still free volume of the trunk 3 is sufficient during many trips, for example trips to the workplace, to events, excursions or short trips.
  • the counter-couplings 9 are uncoupled from the valve couplings 6 and 7 of the latent heat accumulator 4 and, depending on the design of the coolant circuit, leave separately or coupled together.
  • the self-closing valves in the mating couplings 9 and the valve couplings 6 and 7 prevent coolant from escaping from the coolant lines 5 or the latent heat accumulator 4.
  • the latent heat store 4 can be parked at a suitable location, for example in a garage or a basement.
  • the entire trunk volume 3 of the motor vehicle 1 is now available and can be used accordingly.
  • the advantages offered by the latent heat storage 4 must be dispensed with here, unless the internal combustion engine 2 was started before the start of the dismantling process of the latent heat storage 4.
  • the latent heat accumulator 4 can be re-installed in the trunk 3 after the journeys that require the entire trunk volume have been completed, for example, to be fastened by means of the tensioning straps and to be classified into the coolant circuit by means of the valve couplings 6 and 7 and counter-couplings 9.
  • the latent heat store 4 can be arranged in a different way from FIG. 1 at other suitable locations on the motor vehicle, it does not have to be mounted in the trunk 3. It is conceivable, for example, that it is removably mounted in a space section of the motor vehicle cabin that is only rarely used, in the loading space of a transporter or in another place.
  • the latent heat store 4 In order to facilitate the handling of the latent heat store 4, it can be divided into several individual latent heat stores, hereinafter referred to as individual stores, in a departure from the illustration according to FIG.
  • the individual stores can be designed as disks cut out from the latent heat store 4 according to FIG. it is only necessary to provide each individual store with a handle. This results in addition to Advantages described above the advantage that after separating the individual memories, they are relatively small and light and are accordingly easy to handle.
  • the assembly and disassembly as well as the transport of the latent heat storage is made much easier by this subdivision.
  • the subdivision of the latent heat store 4 into separate individual stores offers the possibility of switching these individual stores on to one another in series or in parallel and in this case in any combination in the coolant circuit. This makes it possible to achieve different compensation temperatures in the individual stores when heat is emitted from the latent heat store, as a result of which a particularly high compensation temperature can be achieved in the internal combustion engine 2 or heat exchanger 12.
  • the latent heat store 4 or at least one of the individual stores can contain an electrical heating cartridge which can be connected to a domestic power supply. After a long period of non-use, the heated latent heat store or individual store can be heated by means of this heating cartridge when it is installed in the vehicle or - mostly - when it is removed and parked in the garage or a cellar, whereby the advantages described above can be achieved when the vehicle is started up. Even a new latent heat storage device can be installed in one by means of such a heating cartridge before it is first installed Motor vehicle are heated and thus immediately offers the corresponding advantages.
  • the motor vehicle (1) is equipped with a latent heat exchanger (4) which can be arranged in its coolant circuit.
  • the latent heat store (4) is arranged in the coolant circuit having the coolant lines (5) in an easily separable manner and is easily removable in a space that is usually not otherwise required during the time of use of the motor vehicle, for example the trunk (3) of the motor vehicle (1). If the space of the motor vehicle (1) mentioned is required for other purposes, for example for luggage, the latent heat store (4) can be separated from the coolant circuit in a simple manner by means of manually operable valve couplings and dismantled from the motor vehicle and stored at a suitable location, for example in a garage or a cellar room will.
  • the latent heat store (4) is provided with at least one handle (11) for its simple, manual transport and can be heated up from the domestic power supply by means of a built-in heating cartridge after a long shutdown period.

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Abstract

The motor vehicle (1) is equipped with a latent heat accumulator (4) which can be inserted into its coolant circuit. The latent heat accumulator (4) is inserted in an easily disconnectable manner into the coolant circuit which has the coolant lines (5) and can be mounted in an easily removable manner in a space, for example the boot (3) of the motor vehicle (1), which is usually not required for other purposes when the motor vehicle is in use. If the mentioned space of the motor vehicle (1) is required for other uses, for example for luggage, the latent heat accumulator (4) can be easily disconnected from the coolant circuit by means of manually activated valve couplings and can be removed from the motor vehicle and stored at a suitable point, for example in a garage or in a cellar. The latent heat accumulator (4) is provided with at least one handle (11) for easy manual transport and can be heated up after a relatively long storage time from the domestic mains by means of a built-in heating cartridge. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Abwärme erzeugenden Antriebsmotor, insbesondere Verbrennungsmotor, mit einem Kühlmittelkreislauf und mit einem in diesen Kühlmittelkreislauf einordenbaren Latentwärmespeicher.The invention relates to a motor vehicle with a drive motor which generates waste heat, in particular an internal combustion engine, with a coolant circuit and with a latent heat store which can be arranged in this coolant circuit.

Es sind Latentwärmespeicher bekannt, welche ihnen zugeführte Wärme mit hohem Wirkungsgrad über beachtliche Zeiträume zu speichern vermögen. Für Kraftfahrzeuge ist es beispielsweise aus den nachfolgend im einzelnen kurz erläuterten Druckschriften bekannt, mit einem möglichst kompakten und relativ leichten sowie kostengünstigen Latentwärmespeicher die Kühlwasserwärme zu speichern, um einerseits, z.B. nach einer Nacht, nach einem Wochenende oder nach einer Woche Stillstandszeit des Kraftfahrzeuges insbesondere in der kälteren Jahreszeit sofort Warmluft zu haben für die Scheibenentfrostung und/oder die Kabinenheizung. Die Kühlwasserwärme kann auch gespeichert werden zur Vorwärmung des Kühlwassers im Motor oder des Motorenöls, um den Motorenstart zu erleichtern und die Warmlaufzeit mit ihren negativen Auswirkungen zumindest wesentlich zu reduzieren. Die ersterwähnte Anwendung ist eine Sicherheits- und Komfortmaßnahme, die zweite Anwendung ist eine Maßnahme zur Reduzierung von Kraftstoffverbrauch, Schadstoffemission und Verschleiß des Motors durch Vermeiden oder Verkürzen dessen Warmlaufens.Latent heat stores are known which are able to store the heat supplied to them with high efficiency over considerable periods of time. For motor vehicles, it is known, for example, from the publications briefly explained below in detail, to store the cooling water heat with the most compact and relatively light and inexpensive latent heat storage device, in order, on the one hand, for example after a night, after a weekend or after a week of downtime of the motor vehicle, in particular in the colder season to have warm air for the window defrosting and / or the cabin heating. The cooling water heat can also be stored for preheating the cooling water in the engine or the engine oil, in order to make it easier to start the engine and to at least significantly reduce the warm-up time with its negative effects. The first-mentioned application is a safety and comfort measure, the second application is a measure to reduce fuel consumption, pollutant emissions and wear and tear of the engine by avoiding or shortening its warm-up.

Zum Erleichtern des Kaltstartes eines Kraftfahrzeug-Ver­brennungsmotors ist es aus der DE-C-890 583 bekannt, das heiße Kühlwasser bei Beendigen einer Fahrt aus dem Motor und Kühler in einen Isolierbehälter zu füllen und in diesem bis zum nächsten Start aufzubewahren; vor diesem Start ist das inzwischen trotz des Isolierbehälters mehr oder weniger abgekühlte Kühlwasser wieder in den Motor und Kühler einzufüllen. Ausgehend von einem fest im Kraftfahrzeug montierten, durch eine Kühlwasserumlaufpumpe füll- und entleerbaren oder einem über - und unter den Motor schwenkbaren, durch Schwerkraft entleer - und füllbaren Isolierbehälter wird mit der Druckschrift ein vom Fahrzeug getrennter, transportabler, über eine Pumpe füll- und entleerbarer Isolierbehälter vorgeschlagen. Bei längeren Standzeiten kann das Kühlwasser im keine Wiederaufheiz­einrichtung aufweisenden Isolierbehälter völlig auskühlen, so daß kein Warmstart möglich ist. Außerdem ist das oftmalige Ablassen und Wiedereinfüllen des Kühlwassers trotz Pumpe aufwendig, kann zu Kühlwasserverlusten und -verschmutzungen und zu beschleunigter Korrosion führen.To facilitate the cold start of a motor vehicle internal combustion engine, it is known from DE-C-890 583 to fill the hot cooling water from the engine and cooler into an insulated container when the journey is finished and to store it in this container until the next start; Before this start, the cooling water, which has now cooled more or less despite the insulating container, must be poured back into the engine and radiator. Starting from an insulated container permanently mounted in the motor vehicle, which can be filled and emptied by a cooling water circulation pump or which can be swiveled above and below the motor, which can be emptied and filled by gravity, the publication makes a transportable container that is separate from the vehicle and can be filled and emptied using a pump Insulated container proposed. In the event of longer idle times, the cooling water in the insulating container which does not have a reheating device can cool completely, so that a warm start is not possible. In addition, the frequent draining and refilling of the cooling water in spite of the pump is complex, can lead to cooling water loss and contamination and to accelerated corrosion.

Mit der DE-A-14 51 890 wurde bekannt, in einem Kühlwasser-Sekun­därkreislauf einen wärmegedämmten Ausgleichsbehälter vorzusehen, dessen Auslaß zum Motor bei Motorstillstand durch ein Ventil absperrbar sein kann. Mit einer derartigen Einrichtung ist jedoch kein Heißhalten des Kühlwassers über längere Zeiträume erreichbar, so daß mangels einer motorunabhängigen Nachheizeinrichtung des öfteren Kaltstarte in Kauf zu nehmen sind. Außerdem beansprucht der fest installierte Ausgleichsbehälter einen beachtlichen Einbauraum.With DE-A-14 51 890 it was known to provide a thermally insulated expansion tank in a cooling water secondary circuit, the outlet of which can be shut off by a valve when the engine is stopped. With such a device, however, it is not possible to keep the cooling water hot over long periods of time, so that in the absence of a motor-independent reheating device, cold starts are often accepted. In addition, the permanently installed expansion tank takes up a considerable amount of installation space.

Die DE-A-33 41 097 zeigt ein kraftfahrzeugfest installiertes Isoliergefäß, in welches das Kühlwasser mittels einer Pumpe ein- und auspumpbar ist. Zum Nachheizen nach längeren Standzeiten kann das Isoliergefäß mit einer elektrischen Heizung versehen sein, die aus einem externen (Haus-)Stromnetz betreibbar ist. Das Isoliergefäß beanprucht hierbei viel Einbauraum, der oftmals nicht zur Verfügung steht, und zum Nachheizen muß eine externe Stromquelle nahe des abgestellten Kraftfahrzeuges vorhanden sein, was oftmals nicht der Fall ist.DE-A-33 41 097 shows an insulating vessel installed in a motor vehicle, into which the cooling water can be pumped in and out by means of a pump. For re-heating after long periods of inactivity, the insulating vessel can be provided with an electrical heater that can be operated from an external (domestic) power network. The insulating vessel takes up a lot of installation space, which is often not available stands, and for reheating an external power source must be available near the parked motor vehicle, which is often not the case.

Mit den DE-A-29 30 269 sowie 27 10 037 wird geoffenbart, am Kraftfahrzeug einen transportablen oder tauschbaren Wärmespeicher zur Aufnahme der Abwärme des Motors vorzusehen; der heiße Wärmespeicher kann getrennt vom Kraftfahrzeug zu Haus- und Wohnungsheizungen verwendet werden, er kann auch der Standheizung des Kraftfahrzeuges dienen und von anderen Heizquellen als dem Motor aufheizbar sein. Zur Wärmeübertragung kann auch lediglich das Speichermedium des Wärmespeichers, zumeist ein Kühlwasseranteil, in die Haus- und Wohnungsheizungen umpumpbar sein. Der Wärmespeicher kann aus einem Kühlwasser-Nebenkreislauf gegebenenfalls über Wärmetauscher aufheizbar sein. Ein Motoren-Kaltstart ist mittels dieser Einrichtungen nicht vermeidbar, außerdem sind umfangreiche, feste Installationen zur Aufnahme der Wärme aus dem Kraftfahrzeug nötig.With DE-A-29 30 269 and 27 10 037 it is disclosed to provide a transportable or exchangeable heat store on the motor vehicle for absorbing the waste heat of the engine; The hot heat storage device can be used separately from the motor vehicle for house and apartment heating, it can also be used for the auxiliary heating of the motor vehicle and can be heated by heating sources other than the engine. For heat transfer, only the storage medium of the heat store, usually a proportion of cooling water, can be pumped into the house and apartment heating systems. The heat accumulator can optionally be heated from a cooling water secondary circuit via heat exchangers. An engine cold start cannot be avoided by means of these devices, and extensive, fixed installations are required to absorb the heat from the motor vehicle.

Die DE-A-26 35 632 offenbart, die Kühlwasser- und Abgas-Wärme in isolierten Wärmespeichern des Kraftfahrzeuges zu speichern, um nach längeren Stillstandszeiten den Motor vorzuwärmen; auch anderweitige Nutzungen der Wärme werden vorgeschlagen. Es wird jedoch nicht gezeigt, wie dies im einzelnen erfolgen soll.DE-A-26 35 632 discloses storing the cooling water and exhaust gas heat in insulated heat stores of the motor vehicle in order to preheat the engine after long periods of inactivity; other uses of the heat are also proposed. However, it is not shown how this should be done in detail.

Nach der DE-A-30 04 498 soll der Wärmespeicher im Fahrzeug oder einem ankuppelbaren Anhänger angeordnet und vom Kühlwasser über Wärmetauscher bzw. -tauschkreise und von der Abgaswärme aufladbar sein. An ortsfesten Stationen soll der Wärmespeicher entleert bzw. der Anhänger abgekuppelt bzw. getauscht werden, die Wärme soll anderweitig Verwendung finden. Das Kaltstartproblem bzw. eine Fahrzeug-Vorheizung ist nicht angesprochen.According to DE-A-30 04 498, the heat accumulator should be arranged in the vehicle or a trailer that can be coupled and be chargeable from the cooling water via heat exchangers or heat exchange circuits and from the exhaust gas heat. At stationary stations, the heat accumulator should be emptied or the trailer uncoupled or replaced, the heat should be used elsewhere. The cold start problem or vehicle preheating has not been addressed.

Mit der DE-A-32 06 239 wird ein Zellensystem für fahrzeugfest oder mobil anzuordnende Wärmespeicher zur Aufnahme der Motorabwärme vorgeschlagen, wobei der Wärmespeicher eventuell getrennt in einzelnen Fahrzeugwärmbereichen zugeordnete Teilspeicher in anderweitig nicht nutzbaren Fahrzeugräumen unterzubringen ist. Es soll eine langdauernde Heizung ab Motorstillstand erreicht werden, Kaltstartprobleme nach langen Standzeiten sind nicht angesprochen.DE-A-32 06 239 describes a cell system for heat storage devices that are fixed to the vehicle or mobile, for absorbing the engine waste heat Proposed, the heat accumulator possibly separately in individual vehicle warming areas assigned to be accommodated in otherwise unusable vehicle compartments. Long-term heating should be achieved from engine standstill, cold start problems after long idle times are not addressed.

Nach der DE-A-30 19 786 sollen in einem Fahrzeug gegebenenfalls mehrere Wärmespeicher aus festem Material fest montiert werden, die von der Motorab- bzw. -abgaswärme und auch elektrisch aufheizbar sein sollen und ihre Wärme an den Fahrzeuginnenraum, das Kühlwasser etc. abgeben können. Zum störungsfreien Betrieb muß auch hier nahe des Fahrzeugabstellplatzes eine Hausstromquelle vorhanden sein.According to DE-A-30 19 786, several heat accumulators made of solid material are to be permanently installed in a vehicle, which should be heatable from the engine exhaust gas or exhaust gas heat and also to be electrically heatable and which emit their heat to the vehicle interior, the cooling water etc. can. For trouble-free operation, a house power source must also be available near the vehicle parking space.

Mit der DE-A-33 26 572 schließlich wird ein tragbarer, möglicherweise mit einem Handgriff versehener Wärmespeicher vorgeschlagen, der im Haus elektrisch aufladbar ist und anschließend seine Wärme zur Fahrzeuginnenraumheizung abgeben kann. Es ist keine Nutzung der Motorabwärme vorgesehen.DE-A-33 26 572 finally proposes a portable, possibly with a handle, heat accumulator which can be electrically charged in the house and can then give off its heat to the vehicle interior heating. No use of engine waste heat is intended.

Selbstabschließende, manuell betätigbare Ventilkupplungen zum verlustfreien Kuppeln und Trennen von Druckmittel- und Hydraulikleitungen sind in vielen Ausführungsformen bekannt.Self-closing, manually operable valve couplings for lossless coupling and disconnection of pressure medium and hydraulic lines are known in many embodiments.

Nachteilig ist, daß in der Praxis ein Latentwärmespeicher derzeit nur in zylindrischer Form erhältlich und zudem relativ groß ist; seine Unterbringung in einem Kraftfahrzeug ist also schwierig, er kann in keinem Totraum und keinem anderweitig nutzbaren bzw. benötigten Raum des Fahrzeuges untergebracht werden, er schmälert also den Nutzraum des Fahrzeuges.The disadvantage is that in practice a latent heat storage device is currently only available in cylindrical form and is also relatively large; its placement in a motor vehicle is therefore difficult, it cannot be accommodated in any dead space or in any other usable or required space of the vehicle, so it reduces the usable space of the vehicle.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß der praxisgerechte Latentwärmespeicher die Nutzung des Kraftfahrzeuges möglichst wenig beeinträchtigt, aber je nach Nutzung alle eingangs aufgeführten Vorteile hinsichtlich Sicherheit, Komfort und Reduzierung von Kraftstoffverbrauch, Schadstoffemission und Verschleiß bieten kann.It is an object of the invention to design a motor vehicle of the type mentioned at the outset in such a way that the practical latent heat accumulator impairs the use of the motor vehicle as little as possible, but, depending on the use, can offer all the advantages mentioned at the outset in terms of safety, comfort and reduction in fuel consumption, pollutant emissions and wear.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch die Kombination der zum Teil an sich bekannten Merkmale,
- daß der Latentwärmespeicher in den Kühlmittelkreislauf mittels selbstabschließender, manuell betätigbarer Ventilkupplungen leicht abtrennbar einordenbar ist,
- daß der Latentwärmespeicher leicht entfernbar in einem während eines Großteiles der Nutzungszeit des Kraftfahrzeuges nicht anderweitig benötigten Raum (Kofferraum) des Kraftfahrzeuges montierbar ist,
- daß der Latentwärmespeicher zu seinem manuellen Transport wenigstens einen Handgriff aufweist, und
- daß der Latentwärmespeicher eine an ein Hausstromnetz anschließbare, elektrische Heizpatrone beinhaltet.This object is achieved according to the invention by the combination of the features known in part,
that the latent heat store can be easily separated into the coolant circuit by means of self-closing, manually operated valve couplings,
that the latent heat accumulator can be easily removed in a space (trunk) of the motor vehicle that is not otherwise required during a large part of the period of use of the motor vehicle,
- That the latent heat store has at least one handle for its manual transport, and
- That the latent heat storage includes an electrical heating cartridge that can be connected to a domestic power supply.

Nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeiten eines derartigen Kraftfahrzeuges sind den Unteransprüchen entnehmbar.According to the further invention advantageous training options of such a motor vehicle can be found in the dependent claims.

Die Erfindung besteht somit darin, daß der Latentwärmespeicher im Kofferraum eines Pkw oder bei anderen Fahrzeugen an einem Ort, an dem dieser Latentwärmespeicher wenig stört, so untergebracht wird, daß er jederzeit und ohne großen Aufwand entfernt werden kann. So kann beispielsweise ein Pkw-Fahrer in der kalten Jahreszeit den Latentwärmespeicher in seinem Kofferraum haben, der bei täglichen Fahrten, beispielsweise zur Arbeitsstätte oder sonstigen Kurzfahrten, nicht ganz genutzt wird. Bei Urlaubsfahrten oder anderen Reisen, insbesondere während der warmen Jahreszeit, während welcher der Latentwärmespeicher keine wesentlichen Vorteile bietet und bei denen der gesamte Lade- oder Nutzraum des Pkw zur Verfügung stehen muß, kann der Latentwärmespeicher wie ein Koffer aus dem Fahrzeug entfernt werden. Der Latentwärmespeicher ist zu seiner einfachen Handhabung mit einem Griff und mit steckbaren, selbstabschließenden Kühlmittelleitungsanschlüssen sowie zu seiner Aufheizung nach langen Standzeiten mit einer Hausstrom-Heizpatrone versehen.The invention thus consists in that the latent heat accumulator is accommodated in the trunk of a car or in other vehicles at a location where this latent heat accumulator is not very annoying, so that it can be removed at any time and without great effort. For example, a car driver can have the latent heat storage in his trunk in the cold season, which is not fully used during daily trips, for example to work or other short trips. During holiday trips or other trips, especially during the warm season, during which the latent heat storage does not offer any significant advantages and where the entire loading or usable space of the car must be available, the latent heat storage can be removed from the vehicle like a suitcase. The latent heat storage is closed its easy handling with a handle and with plug-in, self-locking coolant line connections and to heat it up after a long period of use with a house heating element.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein nach der Erfindung ausgebildetes Kraftfahrzeug dargestellt, und zwar zeigt

  • Fig.1 ein Kraftfahrzeug und
  • Fig.2 eine Ansicht des Latentwärmespeichers in vergrößertem Maßastab.
In the drawing, an embodiment of a motor vehicle designed according to the invention is shown schematically, namely shows
  • Fig.1 a motor vehicle and
  • 2 shows a view of the latent heat store on an enlarged scale.

Das als Pkw ausgebildete Kraftfahrzeug 1 weist als Antriebsmotor einen Verbrennungsmotor 2 auf, der mittels eines Kühlmittelkreislaufes kühlbar ist; der Kühler, Ventilator und sonstige Zusatzeinrichtungen für den Verbrennungsmotor 2 sind nicht dargestellt. Im Kofferraum 3 des Kraftfahrzeuges 1 befindet sich ein Latentwärmespeicher 4, welcher einen beachtlichen Raum des Kofferraumes 3 für sich beansprucht. Der Latentwärmespeicher 4 ist vermittels Kühlmittelleitungen 5 in den Haupt- oder in einen Nebenkreislauf des Kühlmittelkreislaufes für den Verbrennungsmotor 2 eingeschaltet, es sind zweckmäßig in nicht dargestellter Weise zwei Kühlmittelleitungen 5 vorgesehen, deren eine vom Verbrennungsmotor 2 aufgeheiztes Kühlmittel dem Latentwärmespeicher 4 zuführt und deren andere das Kühlmittel vom Latentwärmespeicher 4 wieder zum Verbrennungsmotor 2 zurückfördert. Der Latentwärmespeicher vermag in seinem gut thermoisolierten Innenraum einen beachtlichen Anteil der Kühlmittelmenge des Kraftfahrzeuges aufzunehmen oder er kann auch derart ausgebildet sein, daß er einen gut thermoisolierten Wärmespeicher beinhaltet, der vom ihn durchströmenden, heißen Kühlmittel aufheizbar ist und die gespeicherte Wärme an ihn durchströmendes, kaltes Kühlmittel wieder abzugeben vermag.The motor vehicle 1 designed as a passenger car has an internal combustion engine 2 as the drive motor, which can be cooled by means of a coolant circuit; the cooler, fan and other additional devices for the internal combustion engine 2 are not shown. In the trunk 3 of the motor vehicle 1 there is a latent heat store 4, which occupies a considerable space in the trunk 3. The latent heat store 4 is switched on by means of coolant lines 5 in the main circuit or in a secondary circuit of the coolant circuit for the internal combustion engine 2, two coolant lines 5 are expediently provided in a manner not shown, one of which coolant heated by the internal combustion engine 2 supplies the latent heat store 4 and the other of which Promotes coolant from the latent heat storage 4 back to the internal combustion engine 2. The latent heat store can absorb a considerable proportion of the coolant quantity of the motor vehicle in its well-insulated interior, or it can also be designed in such a way that it contains a well-insulated heat store that can be heated by the hot coolant flowing through it and the stored heat flowing through it to the cold one Can release coolant again.

Der Latentwärmespeicher 4 ist mit zwei selbstabschließenden, manuell betätigbaren Ventilkupplungen 6 und 7 ausgestattet, an welche die Kühlmittelleitungen 5 für die Zu- bzw. Abfuhr des Kühlmittels vermittels entsprechender, ebenfalls selbstabschließender Gegenkupplungen 9 anschließbar sind; es ist dabei zweckmäßig, wenn der Latentwärmespeicher 4 und die beiden Kühlmittel leitungen 5 jeweils mit einem Stecker- und einem Aufnahmeteil für die Kupplungen versehen sind, derart, daß die beiden Kühlmittelleitungen 5 vermittels der Gegenkupplungen 9 unter Umgehung des Latentwärmespeichers 4 unmittelbar miteinander kuppelbar sind. Zum Ermöglichen dieser Kupplungsvorgänge ist wenigstens einer der an den Latentwärmespeicher 4 anschließbaren Endabschnitte der Kühlmittelleitungen 5 als eine Schlauchleitung 10 ausgebildet. Der Latentwärmespeicher 4 ist in nicht dargestellter Weise leicht lösbar im Kofferraum 3 des Kraftfahrzeuges 1 montiert, er kann beispielsweise von durch Schnapp-, Spann- bzw. Schnellverschlüsse manuell leicht schließ- und spannbaren und auch wieder lösbaren Spannbändern gehaltert sein. Zur leichten Handhabung ist der Latentwärmespeicher 4 mit einem Handgriff 11 versehen.The latent heat store 4 is equipped with two self-closing, manually operable valve couplings 6 and 7, to which the coolant lines 5 for the supply and discharge of the coolant can be connected by means of corresponding, also self-locking counter-couplings 9; It is expedient if the latent heat storage 4 and the two coolant lines 5 are each provided with a plug and a receiving part for the couplings, such that the two coolant lines 5 can be coupled directly to one another by means of the mating couplings 9, bypassing the latent heat accumulator 4. To enable these coupling processes, at least one of the end sections of the coolant lines 5 that can be connected to the latent heat store 4 is designed as a hose line 10. The latent heat accumulator 4 is easily detachably mounted in the trunk 3 of the motor vehicle 1 in a manner not shown, for example it can be held by tensioning straps which can be easily closed and tensioned and also released again manually by means of snap, tension or quick fasteners. For easy handling, the latent heat store 4 is provided with a handle 11.

Bei laufendem Verbrennungsmotor 2 erzeugt dieser Abwärme, die durch den den Kühlmittelkreislauf vom Verbrennungsmotor abgeführt wird. Das durch die Abwärme erhitzte Kühlmittel strömt durch eine der Kühlmittelleitungen 5 zum Latentwärmespeicher 4 und gibt in diesem wenigstens einen Teil der Abwärme ab; der Latentwärmespeicher 4 wird hierdurch aufgeheizt. Durch die andere der Kühlmittelleitungen 5 strömt sodann das Kühlmittel wieder zum Verbrennungsmotor 2 zurück. In diesen Kühlmittelkreislauf oder in einen hierzu parallelen Kühlmittelkreislauf kann ein üblicher Kühler eingesetzt sein, die Strömung des Kühlmittels wird zweckmäßig durch wenigstens eine Kühlmittelpumpe erzeugt. Das Kühlmittel kann des weiteren einen üblichen Wärmetauscher durchströmen, welcher der Klimatisierung der Kabine und/oder Kühlung des Motorenöles dient.When the internal combustion engine 2 is running, it generates waste heat which is dissipated by the internal combustion engine through the coolant circuit. The coolant heated by the waste heat flows through one of the coolant lines 5 to the latent heat accumulator 4 and releases at least part of the waste heat therein; the latent heat store 4 is thereby heated. The coolant then flows back to the internal combustion engine 2 through the other of the coolant lines 5. A conventional cooler can be used in this coolant circuit or in a coolant circuit parallel thereto, the flow of the coolant is expediently generated by at least one coolant pump. The coolant can also flow through a conventional heat exchanger, which is used for air conditioning the cabin and / or cooling the engine oil.

Nach Abstellen des Kraftfahrzeuges über einen längeren Zeitraum, insbesondere über Nacht oder auch einige Tage während der kalten Jahreszeit, kühlt das Kraftfahrzeug mitsamt seinem Verbrennungsmotor 2 und dem Kühlmittel mit Ausnahme des Latentwärmespeichers 4 und der in diesem befindlichen Kühlmittelmenge bzw. des in diesem befindlichen Wärmespeichers aus; der Latentwärmespeicher 4 mitsamt dem in ihm befindlichen Kühlmittel bzw. Wärmespeicher kühlt dagegen nur äußerst langsam ab, er behält also die Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors 2 über längere, beispielsweise die genannten Zeiträume zumindest annähernd bei. Bei Wiederinbetriebnahme des Kraftfahrzeuges setzt eine Kühlmittelströmung durch die Kühlmittelleitungen 5 ein, wodurch das im Latentwärmespeicher 4 befindliche, heiße bzw. aufgeheizte Kühlmittel zum Verbrennungsmotor 2 gefördert wird und diesen sehr schnell auf eine beachtliche Mischtemperatur aufheizt. Der Verbrennungsmotor 2 erreicht somit sehr rasch nach Inbetriebnahme eine beachtliche Temperatur, er muß ausgehend von der Starttemperatur nicht bis zu dieser Mischtemperatur warmlaufen. Je nach Dimensionierung des Latentwärmespeichers 4 in Relation zum Volumen des Kühlmittelkreislaufes und der Wärmekapazität des Verbrennungsmotors 2 läßt sich eine Mischtemperatur einstellen, welche in der Temperaturspanne von der Starttemperatur bis zur Betriebstemperatur zweckmäßig bei 1/3 bis 3/4 über der Starttemperatur liegen kann. Es ist offensichtlich, daß hierdurch auch bei sehr kalter Witterung und Auskühlen des gesamten Kraftfahrzeuges mit Ausnahme des Latentwärmespeichers 4 auf Temperaturen im Bereich von -20° Celsius ein rascher Temperaturanstieg bis auf beachtlich über dem Gefrierpunkt liegende Werte erzielbar ist.After the motor vehicle has been parked for a longer period of time, in particular overnight or even a few days during the cold season, the motor vehicle, together with its internal combustion engine 2 and the coolant, cools down with the exception of the latent heat accumulator 4 and the amount of coolant contained therein or the heat accumulator located therein ; the latent heat accumulator 4 together with the coolant or heat accumulator located in it, on the other hand, cools only extremely slowly, so it maintains the operating temperature of the internal combustion engine 2 at least approximately over longer periods, for example the periods mentioned. When the motor vehicle is restarted, a coolant flow through the coolant lines 5 begins, whereby the hot or heated coolant located in the latent heat store 4 is conveyed to the internal combustion engine 2 and heats it up very quickly to a considerable mixing temperature. The internal combustion engine 2 thus reaches a considerable temperature very quickly after start-up; it does not have to warm up to this mixing temperature starting from the starting temperature. Depending on the dimensioning of the latent heat storage 4 in relation to the volume of the coolant circuit and the heat capacity of the internal combustion engine 2, a mixing temperature can be set, which can expediently be 1/3 to 3/4 above the starting temperature in the temperature range from the starting temperature to the operating temperature. It is obvious that a rapid rise in temperature up to values considerably above freezing can be achieved in this way even in very cold weather and cooling of the entire motor vehicle, with the exception of the latent heat store 4, to temperatures in the range of -20 ° Celsius.

In bei üblichen Kühlsystemen üblicher Weise kann nach Temperaturausgleich zwischen dem Latentwärmespeicher 4 und dem Verbrennungsmotor 4 eine Kühlmittelströmung durch die Kühlmittelleitungen 5 unterbrochen werden, bis der Verbrennungsmotor 2 seine volle Betriebstemperatur erreicht hat. Erst anschließend wird die Kühlmitteldurchströmung der Kühlmittelleitungen 5 wieder freigegeben, so daß der Latentwärmespeicher 4 wieder bis auf die Betriebstemperatur aufgeheizt wird. Hierdurch wird erzielt, daß der Verbrennungsmotor 2, ausgehend von der Mischtemperatur, rasch seine volle Betriebstemperatur erreicht.In a customary manner in conventional cooling systems, after temperature compensation between the latent heat store 4 and the internal combustion engine 4, a coolant flow through the coolant lines 5 can be interrupted until the internal combustion engine 2 has reached its full operating temperature. Only then is the coolant flowing through the coolant lines 5 again released so that the latent heat storage 4 is heated up to the operating temperature again. This ensures that the internal combustion engine 2 quickly reaches its full operating temperature, starting from the mixing temperature.

In nicht dargestellter Weise kann in die Kühlmittelleitungen 5 eine besondere, beispielsweise von der Bord-Batterie antreibbare Kühlmittelpumpe eingesetzt werden. Diese Kühlmittelpumpe ist vor dem Starten des Verbrennungsmotors 2 in Betrieb zu setzen, bis ein Wärmeausgleich zwischen dem Latentwärmespeicher 4 und dem zuvor ausgekühlten Verbrennungsmotor 2 erreicht ist. Wird anschließend der Verbrennungsmotor 2 gestartet, so erfolgt dieser Startvorgang bereits bei Mischtemperatur, es wird also zum einen der Startvorgang selbst wesentlich erleichtert und zum anderen auch die Kaltlaufphase des Verbrennungsmotors bis zum Erreichen dieser Mischtemperatur, wie sie beim vorstehend erläuterten Startvorgang auftritt, vermieden, wodurch sich zusätzliche Vorteile hinsichtlich Kraftstoffverbrauch, Motorenölverbrauch, Verschleiß und Schadstoffemission ergeben.In a manner not shown, a special coolant pump, which can be driven, for example, by the on-board battery, can be inserted into the coolant lines 5. This coolant pump is to be put into operation before starting the internal combustion engine 2 until a heat balance between the latent heat accumulator 4 and the previously cooled internal combustion engine 2 is reached. If the internal combustion engine 2 is then started, this starting process already takes place at the mixing temperature, so that on the one hand the starting process itself is made considerably easier and on the other hand the cold-running phase of the internal combustion engine is avoided until this mixing temperature is reached, as occurs in the starting process explained above, which means that there are additional advantages in terms of fuel consumption, engine oil consumption, wear and pollutant emissions.

Bei beiden vorstehend erwähnten Startverfahren kann bei Starten des Verbrennungsmotors 2 oder Erreichen der Mischtemperatur im Kraftfahrzeug die übliche Scheibenentfrostung bzw. Kabinenheizung in Betrieb genommen werden, diese liefert bereits zu diesem frühen Zeitpunkt wirkungsvoll erwärmte Luft. Selbstverständlich kann zu diesem Zweck auch ein in Fig.1 gestrichelt eingezeichneter, besonderer Wärmeaustauscher 12 in diejenige Kühlmittelleitung 5 eingeordnet werden, welche vor oder während des Startvorganges des Verbrennungsmotors 2 das im Latentwärmespeicher 4 gespeicherte bzw. aufgeheizte, heiße Kühlmittel in Richtung zum Verbrennungsmotor 2 fördert. Hierdurch kann die Scheibenentfrostungsluft bzw. Kabinenheizluft besonders rasch und wirksam bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges aufgeheizt werden. In Abänderung ist es auch möglich, den Wärmeaustauscher 12 zum Erwärmen des Motorenöls für den Verbrennungsmotor 2 zu nutzen, auch hierdurch wird der Startvorgang des Verbrennungsmotors 2 wesentlich begünstigt.In both of the above-mentioned starting methods, when the internal combustion engine 2 is started or the mixing temperature in the motor vehicle is reached, the usual window defrosting or cabin heating can be put into operation, which delivers effectively heated air at this early point in time. For this purpose, a special heat exchanger 12 shown in dashed lines in FIG. 1 can of course also be arranged in the coolant line 5 which conveys the hot coolant stored or heated in the latent heat accumulator 4 in the direction of the internal combustion engine 2 before or during the starting process of the internal combustion engine 2 . As a result, the window defrosting air or cabin heating air can be heated particularly quickly and effectively when the motor vehicle is started up. In a modification, it is also possible to use the heat exchanger 12 to heat the engine oil for the internal combustion engine 2, which also significantly improves the starting process of the internal combustion engine 2.

Es kann zweckmäßig sein, den Kühlmittelkreislauf zumindest beim Startvorgang abweichend zur Darstellung nach Fig.1 vom Latentwärmespeicher 4 lediglich bis zum Wärmetauscher 12, nicht bis zum Verbrennungsmotor 2 zu führen; infolge des kleinen Kühlmittelvolumens in den Kühlmittelleitungen 5 und dem Wärmeaustauscher 12, bezogen auf das im Latentwärmespeicher 4 gespeicherte, heiße Kühlmittelvolumen bzw. die dort gespeicherte Wärmemenge ergibt sich hierbei bei Inbetriebnahme eine sehr hohe Mischtemperatur, es ist also eine besonders hohe Aufheizung der Scheibenentfrostungsluft, Kabinenheizluft und/oder des Motorenöls möglich. Hierzu kann beispielsweise im Kühlmittelleitungsabschnitt 5 zwischen Wärmeaustauscher 12 und Verbrennungsmotor 2 unmittelbar nach dem Wärmetauscher 12 ein Magnetventil vorgesehen sein, durch welches der verbrennungsmotorseitige Ausgang des Wärmetauschers 12 vom Verbrennungsmotor 2 absperrbar und an die zum Latent­wärmespeicher 4 rückführende Kühlmittelleitung 5 anschließbar ist.It may be expedient to run the coolant circuit, at least during the starting process, in a departure from the latent heat accumulator 4 only to the heat exchanger 12, not to the internal combustion engine 2; Due to the small coolant volume in the coolant lines 5 and the heat exchanger 12, based on the hot coolant volume stored in the latent heat storage 4 or the amount of heat stored there, this results in a very high mixing temperature during start-up, so it is a particularly high heating of the window defrosting air, cabin heating air and / or the engine oil possible. For this purpose, for example, a magnetic valve can be provided in the coolant line section 5 between the heat exchanger 12 and the internal combustion engine 2 immediately after the heat exchanger 12, through which the internal combustion engine output of the heat exchanger 12 can be shut off from the internal combustion engine 2 and connected to the coolant line 5 returning to the latent heat store 4.

Aus Fig.1 ist ersichtlich, daß der Latentwärmespeicher 4 ein beachtliches Volumen des Kofferraumes 3 für sich beansprucht. Das noch freie Volumen des Kofferraumes 3 reicht jedoch während vieler Fahrten, beispielsweise Fahrten zur Arbeitsstätte, zu Veranstaltungen, Ausflügen oder zu Kurzfahrten aus. Bei Urlaubsfahrten oder anderen Reisen, bei welchen dieses freie Restvolumen des Kofferraumes 3 nicht mehr ausreicht, vielmehr zumindest annähernd dessen Gesamtvolumen benötigt wird, werden vor Fahrtbeginn die Gegenkupplungen 9 von den Ventilkupplungen 6 und 7 des Latentwärmespeichers 4 abgekuppelt und, je nach Ausbildung des Kühlmittelkreislaufes, getrennt belassen oder miteinander gekuppelt. Die selbstabschließenden Ventile in den Gegenkupplungen 9 sowie den Ventilkupplungen 6 und 7 schließen dabei einen Austritt von Kühlmittel aus den Kühlmittelleitungen 5 bzw. dem Latentwärmespeicher 4 aus. Sodann wird die Befestigung des Latentwärmespeichers 4 beispielsweise durch Lösen der Spannverschlüsse der Spannbänder gelöst und anschließend der Latentwärmespeicher 4 vermittels des Handgriffes 11 aus dem Kofferraum 3 entfernt. Der Latentwärmespeicher 4 kann an geeigneter Stelle, beispielsweise in einer Garage oder einem Keller, abgestellt werden. Das Kraftfahrzeug 1 steht nun mit seinem gesamten Kofferraumvolumen 3 zur Verfügung und kann entsprechend genutzt werden. Selbstverständlich muß hierbei auf die durch dem Latentwärmespeicher 4 gebotenen Vorteile verzichtet werden, falls nicht vor Beginn des Demontagevorganges des Latentwärmespeichers 4 der Verbrennungsmotor 2 gestartet wurde.From Fig. 1 it can be seen that the latent heat store 4 occupies a considerable volume of the trunk 3. However, the still free volume of the trunk 3 is sufficient during many trips, for example trips to the workplace, to events, excursions or short trips. On vacation trips or other trips, in which this free remaining volume of the trunk 3 is no longer sufficient, but rather at least approximately its total volume is required, the counter-couplings 9 are uncoupled from the valve couplings 6 and 7 of the latent heat accumulator 4 and, depending on the design of the coolant circuit, leave separately or coupled together. The self-closing valves in the mating couplings 9 and the valve couplings 6 and 7 prevent coolant from escaping from the coolant lines 5 or the latent heat accumulator 4. Then the attachment of the latent heat storage 4, for example, by loosening the Tension locks of the straps released and then the latent heat storage 4 removed by means of the handle 11 from the trunk 3. The latent heat store 4 can be parked at a suitable location, for example in a garage or a basement. The entire trunk volume 3 of the motor vehicle 1 is now available and can be used accordingly. Of course, the advantages offered by the latent heat storage 4 must be dispensed with here, unless the internal combustion engine 2 was started before the start of the dismantling process of the latent heat storage 4.

Zur Wiedernutzung der Vorteile des Latentwärmespeichers 4 kann dieser nach Beendigen der das gesamte Kofferraumvolumen benötigenden Fahrten wieder in den Kofferraum 3 montiert werden, wobei er beispielsweise vermittels der Spannbänder zu befestigen und vermittels der Ventilkupplungen 6 und 7 sowie Gegenkupplungen 9 in den Kühlmittelkreislauf einzuordnen ist.To reuse the advantages of the latent heat accumulator 4, it can be re-installed in the trunk 3 after the journeys that require the entire trunk volume have been completed, for example, to be fastened by means of the tensioning straps and to be classified into the coolant circuit by means of the valve couplings 6 and 7 and counter-couplings 9.

Der Latentwärmespeicher 4 kann abweichend zu Fig.1 auch an anderen, geeigneten Stellen des Kraftfahrzeuges angeordnet werden, er muß nicht im Kofferraum 3 montiert sein. Es ist beispielsweise vorstellbar, daß er in einem nur selten genutzten Raumabschnitt der Kraftfahrzeugkabine, im Laderaum eines Transporters oder auch an sonstiger Stelle herausnehmbar montiert wird.The latent heat store 4 can be arranged in a different way from FIG. 1 at other suitable locations on the motor vehicle, it does not have to be mounted in the trunk 3. It is conceivable, for example, that it is removably mounted in a space section of the motor vehicle cabin that is only rarely used, in the loading space of a transporter or in another place.

Zum Erleichtern der Handhabung des Latentwärmespeichers 4 kann dieser abweichend zur Darstellung nach Fig.2 in mehrere Einzel-Latentwärmespeicher, im folgenden Einzelspeicher genannt, unterteilt sein. Die Einzelspeicher können dabei wie aus dem Latentwärmespeicher 4 nach Fig.2 herausgeschnittene Scheiben ausgebildet sein, welche beispielsweise durch Schnellverschlüsse und selbstabschließende Ventilkupplungen derart miteinander verbindbar sind, daß sie zusammen ein dem Latentwärmespeicher 4 entsprechendes Gebilde ergeben; es ist lediglich jeder Einzelspeicher mit einem Handgriff zu versehen. Hierdurch ergibt sich zusätzlich zu den vorstehend geschilderten Vorteilen der Vorteil, daß nach Trennen der Einzelspeicher diese relativ klein und leicht sind und dementsprechend leicht handhabbar sind. Die Montage und Demontage sowie der Transport des Latentwärmespeichers wird durch diese Unterteilung wesentlich erleichtert.In order to facilitate the handling of the latent heat store 4, it can be divided into several individual latent heat stores, hereinafter referred to as individual stores, in a departure from the illustration according to FIG. The individual stores can be designed as disks cut out from the latent heat store 4 according to FIG. it is only necessary to provide each individual store with a handle. This results in addition to Advantages described above the advantage that after separating the individual memories, they are relatively small and light and are accordingly easy to handle. The assembly and disassembly as well as the transport of the latent heat storage is made much easier by this subdivision.

Bei Unterteilung des Latentwärmespeichers 4 in Einzelspeicher ist es jedoch auch möglich, diese Einzelspeicher an räumlich voneinander getrennten Stellen im Kraftfahrzeug zu montieren, es ergibt sich hierdurch der Vorteil, daß jeweils nur ein kleiner Einbauraum für einen Einzelspeicher benötigt wird, derart kleine Einbauräume sind in einem Kraftfahrzeug leichter zur Verfügung zu stellen bzw. aufzufinden als der große, vom Latentwärmespeicher 4 als geschlossene Baueinheit benötigte, große Einbauraum.When dividing the latent heat store 4 into individual stores, however, it is also possible to mount these individual stores at locations in the motor vehicle that are spatially separated from one another; this results in the advantage that only a small installation space is required for an individual store, such small installation spaces are in one Motor vehicle easier to make available or to find than the large, large installation space required by the latent heat storage 4 as a closed structural unit.

Im weiteren bietet die Unterteilung des Latentwärmespeichers 4 in getrennte Einzelspeicher die Möglichkeit, diese Einzelspeicher zueinander in Serie oder parallel und hierbei jeweils in beliebiger Kombination in den Kühlmittelkreislauf einzuschalten. Hierdurch ist es möglich, bei Wärmeabgabe aus dem Latentwärmespeicher in den Einzelspeichern unterschiedliche Ausgleichstemperaturen zu erzielen, wodurch im Verbrennungsmotor 2 bzw. Wärmeaustauscher 12 eine besonders hohe Ausgleichstemperatur erreichbar ist.Furthermore, the subdivision of the latent heat store 4 into separate individual stores offers the possibility of switching these individual stores on to one another in series or in parallel and in this case in any combination in the coolant circuit. This makes it possible to achieve different compensation temperatures in the individual stores when heat is emitted from the latent heat store, as a result of which a particularly high compensation temperature can be achieved in the internal combustion engine 2 or heat exchanger 12.

Der Latentwärmespeicher 4 bzw. wenigstens einer der Einzelspeicher kann eine elektrische Heizpatrone beinhalten, welche an ein Hausstromnetz anschließbar ist. Mittels dieser Heizpatrone kann nach längerer Stillstandzeit der abgekühlte Latentwärmespeicher bzw. Einzelspeicher im in das Kraftfahrzeug eingebauten Zustand oder - zumeist - im ausgebauten und in der Garage bzw. einem Keller abgestellten Zustand aufgeheizt werden, wodurch bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges die vorstehend geschilderten Vorteile erzielbar sind. Auch ein neuer Latentwärmespeicher kann vermittels einer derartigen Heizpatrone vor seiner ersten Montage in einem Kraftfahrzeug aufgeheizt werden und bietet damit sogleich die entsprechenden Vorteile.The latent heat store 4 or at least one of the individual stores can contain an electrical heating cartridge which can be connected to a domestic power supply. After a long period of non-use, the heated latent heat store or individual store can be heated by means of this heating cartridge when it is installed in the vehicle or - mostly - when it is removed and parked in the garage or a cellar, whereby the advantages described above can be achieved when the vehicle is started up. Even a new latent heat storage device can be installed in one by means of such a heating cartridge before it is first installed Motor vehicle are heated and thus immediately offers the corresponding advantages.

Kurzfassung:Short version:

Das Kraftfahrzeug (1) ist mit einem in seinen Kühlmittelkreislauf einordenbaren Latentwärmeseicher (4) ausgestattet. Der Latentwärmespeicher (4) ist in den die Kühlmittelleitungen (5) aufweisenden Kühlmittelkreislauf leicht abtrennbar eingeordnet und leicht entfernbar in einem während der Nutzungszeit des Kraftfahrzeuges zumeist nicht anderweitig benötigten Raum, beispielsweise dem Kofferraum (3) des Kraftfahrzeuges (1) montiert. Falls der erwähnte Raum des Kraftfahrzeuges (1) anderweitig, beispielsweise für Gepäck, benötigt wird, kann der Latentwärmespeicher (4) vermittels handbetätigbarer Ventilkupplungen in einfacher Weise vom Kühlmittelkreislauf abgetrennt und vom Kraftfahrzeug demontiert und an geeigneter Stelle, beispielsweise in einer Garage oder einem Kellerraum abgestellt werden. Der Latentwärmespeicher (4) ist zu seinem einfachen, manuellen Transport mit wenigstens einem Handgriff (11) versehen und kann nach längerer Abstellzeit vermittels einer eingebauten Heizpatrone aus dem Hausstromnetz aufgeheizt werden.The motor vehicle (1) is equipped with a latent heat exchanger (4) which can be arranged in its coolant circuit. The latent heat store (4) is arranged in the coolant circuit having the coolant lines (5) in an easily separable manner and is easily removable in a space that is usually not otherwise required during the time of use of the motor vehicle, for example the trunk (3) of the motor vehicle (1). If the space of the motor vehicle (1) mentioned is required for other purposes, for example for luggage, the latent heat store (4) can be separated from the coolant circuit in a simple manner by means of manually operable valve couplings and dismantled from the motor vehicle and stored at a suitable location, for example in a garage or a cellar room will. The latent heat store (4) is provided with at least one handle (11) for its simple, manual transport and can be heated up from the domestic power supply by means of a built-in heating cartridge after a long shutdown period.

BezugszeichenlisteReference symbol list

  • 1 Kraftfahrzeug1 motor vehicle
  • 2 Verbrennungsmotor2 internal combustion engine
  • 3 Kofferraum3 trunk
  • 4 Latentwärmespeicher4 latent heat storage
  • 5 Kühlmittelleitung5 coolant line
  • 6 Ventilkupplung6 valve coupling
  • 7 Ventilkupplung7 valve coupling
  • 9 Gegenkupplung9 counter coupling
  • 10 Schlauchleitungen10 hose lines
  • 11 Handgriff11 handle
  • 12 Wärmeaustauscher12 heat exchangers

Claims (8)

1. Kraftfahrzeug mit einem Abwärme erzeugenden Antriebsmotor, insbesondere Verbrennungsmotor, mit einem Kühlmittelkreislauf und mit einem in diesen Kühlmittelkreislauf einordenbaren Latentwärmespeicher (4), gekennzeichnet durch die Kombination der zum Teil an sich bekannten Merkmale,
- daß der Latentwärmespeicher (4) in den Kühlmittelkreislauf mittels selbstabschließender, manuell betätigbarer Ventilkupplungen (6,7,9) leicht abtrennbar einordenbar ist,
- daß der Latentwärmespeicher (4) leicht entfernbar in einem während eines Großteiles der Nutzungszeit des Kraftfahrzeuges (1) nicht anderweitig benötigten Raum (Kofferraum 3) des Kraftfahrzeuges (1) montierbar ist,
- daß der Latentwärmespeicher (4) zu seinem manuellen Transport wenigstens einen Handgriff (11) aufweist, und
- daß der Latentwärmespeicher (4) eine an ein Hausstromnetz anschließbare, elektrische Heizpatrone beinhaltet.1. Motor vehicle with a drive motor generating waste heat, in particular an internal combustion engine, with a coolant circuit and with a latent heat accumulator (4) that can be arranged in this coolant circuit, characterized by the combination of the features known in part,
- That the latent heat store (4) can be easily separated into the coolant circuit by means of self-closing, manually operated valve couplings (6, 7, 9),
- That the latent heat accumulator (4) can be easily removed in a space (trunk 3) of the motor vehicle (1) that is not otherwise required during a large part of the period of use of the motor vehicle (1),
- That the latent heat storage (4) has at least one handle (11) for its manual transport, and
- That the latent heat storage (4) includes a connectable to a house power network, electrical heating cartridge. 2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Latentwärmespeicher (4) in einen Nebenkreislauf des Kühlmittelkreislaufes einordenbar ist.2. Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the latent heat accumulator (4) can be arranged in a secondary circuit of the coolant circuit. 3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (5) des Kühlmittelkreislaufes für den Latentwärmespeicher (4) bei abgetrenntem Latentwärmespeicher (4) vermittels der Ventilkupplungen (9) miteinander gekuppelt sind.3. Motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting lines (5) of the coolant circuit for the latent heat accumulator (4) with separated latent heat accumulator (4) by means of the valve couplings (9) are coupled together. 4. Kraftfahrezug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, das mit einem Kofferraum (3) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Latentwärmespeicher (4) leicht herausnehmbar im Kofferraum (3) montierbar ist.4. Motor vehicle according to one or more of the preceding claims, which is equipped with a trunk (3), characterized in that the latent heat accumulator (4) can be easily removed in the trunk (3). 5. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zumindest bei in den Kühlmittelkreislauf eingeordnetem Latentwärmespeicher (4) in Betrieb nehmbarer Wärmetauscher (12) zur Wärmeübertragung vom Kühlmittelkreislauf zum Motorenöl und/oder zur Kabinenheiz- bzw. Scheibenentfrostungsluft vorgesehen ist.5. Motor vehicle according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one at least in the coolant circuit arranged latent heat accumulator (4) operable heat exchanger (12) is provided for heat transfer from the coolant circuit to the engine oil and / or to the cabin heating or window defrosting air is. 6. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Latentwärmespeicher (4) in mehrere voneinander trennbare Einzelspeicher gegliedert ist, die einzeln handhabbar sind.6. Motor vehicle according to one or more of the preceding claims, characterized in that the latent heat accumulator (4) is divided into a plurality of separable individual memories which can be handled individually. 7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelspeicher zueinander in Serie oder parallel in beliebiger Kombination in den Kühlmittelkreislauf einschaltbar sind.7. Motor vehicle according to claim 6, characterized in that the individual memories can be switched on in series or in parallel in any combination in the coolant circuit. 8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelspeicher an räumlich voneinander getrennten Stellen des Kraftfahrzeuges montierbar sind.8. Motor vehicle according to claim 6 or 7, characterized in that the individual memories can be mounted at spatially separate locations of the motor vehicle.
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