CN110001357B - 车辆加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆加热系统，其包括安装在或能安装在车辆(10)上的加热接收容器(14)、设置在所述加热接收容器(14)中的燃料运行的加热器(18)以及设置在所述加热接收容器(14)中用于加热器(18)的燃料箱(20)。

Description

车辆加热系统

技术领域

本发明涉及一种车辆加热系统，该车辆加热系统可被用于加热停放的车辆。

背景技术

这种一般也被称作停车供暖装置的车辆加热系统设计成，一种将热量传输到待加热介质上的燃料运行的加热器被固定地安装在车辆中、通常在发动机舱的区域中。所述加热器衔接到车辆的介质引导系统上，以便例如将通过加热器加热的空气经由所述介质引导系统引入到车辆内部空间中或将加热的液体引入到车辆内燃机的冷却液回路中。所述加热器也衔接到车辆的车载电系统上，一方面以便为加热器、尤其是配设给该加热器的操控装置或/和用于将燃料输送至车辆加热器的泵供给电能，另一方面以便将关于车辆运行状态、尤其是热状态的信息传输给加热器。

发明内容

本发明的任务在于，设置一种车辆加热系统，该车辆加热系统在结构简单的情况下具有在运行中的高灵活性以及仍然具有对要加热车辆的良好加热能力。

根据本发明，所述任务通过一种车辆加热系统来解决，其包括：

-安装在或能安装在车辆上的加热接收容器，

-设置在所述加热接收容器中的燃料运行的加热器，

-设置在所述加热接收容器中用于加热器的燃料箱。

按照本发明构造的车辆加热系统与其主要系统部件一起设计成基本上独立于车辆构造的系统。这意味着，所述车辆加热系统原则上也可独立于车辆被运行。由于在结构上和功能上将车辆加热系统与车辆分开，一方面能容易地实现，在任意车辆中加装这种车辆加热系统或者说这种车辆加热系统与非常不同的车辆结合运行。所述车辆加热系统无需与车辆一起被携动引导。当要借助这种系统加热的车辆在行驶运行中运行时，所述加热系统或者说所述加热系统的至少部分例如可留在车库中。

因为按照本发明的车辆加热系统或者说其主要的系统区域安置在为此专属设置的加热接收容器中，所以在车辆上或者说在车辆中本身对此不需要显著的结构空间。因此，不仅不用考虑用于将车辆加热系统集成到车辆中的费用，而且不用考虑为此需要将车辆加热系统联接到车辆的电系统(例如车载供电系统或数据传输路径)上的花费。另一个优点在于，在加热接收容器的内部形成的体积也可被用于接收另外的例如要利用车辆运输的物体。

为了使所述车辆加热系统进一步独立于车辆的系统区域，建议：所述加热器配设有设置在加热接收容器中的操控装置或/和设置在所述加热接收容器中的燃料泵或/和至少一个电能量储存器。尤其是设置至少一个独立于车辆的电能量储存器得到如下优点：车辆的车载供电系统不会通过车辆加热系统承受负载。同样的内容也适合于设置用于运行车辆的燃料，因为加热器配设有独立于车辆的燃料箱。这允许，也利用另外的例如在燃烧运行中比车辆内燃机引起较少有害物质排放的燃料来运行加热器。通过所述在结构上和功能上将车辆加热系统与车辆脱耦，该车辆加热系统尤其是也适合作为用于电动运行车辆(该电动运行车辆通常没有燃料箱)的停车采暖装置。

对于节省空间的构型方式而言建议：至少一个电能量储存器设置在加热接收容器中。另外可规定：至少一个电能量储存器设置在承载该加热接收容器的车辆中，其中，可通过要从车辆中引导出来的线路与加热器建立电连接。为了独立于车辆运行地能够再给这种电能量储存器充电，建议：至少一个电能量储存器能从车辆加热系统中被拆除并且能经由一个接口电连接到所述车辆加热系统上。因此，从车辆加热系统或者说车辆拆卸的能量储存器可以为了充电例如在车辆行驶运行期间(即当不要运行车辆加热系统时)被连接到存在于车库或建筑中的电网上。

在一种构型变型方案中可规定：至少一个电能量储存器配设有充电单元。

例如，这种充电单元可包括优选以能改变位置的方式承载在加热接收容器上的太阳能模块或/和优选以能改变位置的方式承载在加热接收容器上的风轮单元。因此可实现，即使在加热运行期间或在车辆行驶运行期间能通过所述充电单元又给所述至少一个电能量储存器充电。在此，将太阳能模块或者说风轮单元以能改变位置的方式设置在加热接收容器上是特别有利的，因为由此尤其是由相应的充电单元独立实施能够确保相对于太阳或空气流的优化定向以及因此能确保高效的充电运行。

为了将在加热器的加热运行中提供的热量传输到车辆上，建议：所述加热器配设有用于将从加热器中输出的加热介质引导到车辆中的加热介质引导装置。

在此可规定，所述加热介质引导装置包括引导加热介质离开加热器的优选柔性的引导区域，或/和所述加热介质引导装置包括用于将加热介质输出到车辆中的加热介质输出装置。

在灵活地使用按照本发明的车辆加热系统的辅助构型方式中，建议：所述加热介质输出装置优选在打开的窗户的区域中以能拆卸的方式安装或能安装在车辆上。替代地，所述加热介质输出装置可固定地安装在车辆上并且包括用于连接所述引导区域的接口。

在尤其就保护要加热车辆而言以及也就热效率特别有利而言的构型方式中可设置有至少部分遮住车辆的柔性外罩。这种外罩不仅确保从加热器输出的经加热的介质将在其中输送的热量高效地传递到车辆上并且尽量避免向外部的热量损失，而且尤其是也防止在冬季在车辆外侧上结冰。

在此建议，从加热器中输出的介质被输出到由所述外罩遮住的内部空间中，或/和从加热器中输出的介质被输出到设置在所述外罩中的介质引导通道中。

为了将从加热器输出的介质通过介质引导通道输出到由外罩遮住的内部空间中，建议：在所述介质引导通道中设置有开口，该开口用于将穿流所述介质引导通道的介质输出到由外罩遮住的内部空间中。

所述外罩可包括至少一个能用空气填充的外罩造形腔。在此，优选设置有用于将空气输送到所述至少一个外罩造形腔中的鼓风机或/和至少一个用于将空气保持在所述至少一个外罩造形腔中的阀。

为了使通过在加热器中加热的介质传递到车辆上的热量均匀地分布在车辆的内部空间中，建议：设置或能设置在要加热车辆内部空间中的空气输送单元设置有至少一个能电力运行的鼓风机。

为了给所述空气输送单元提供电能，该空气输送单元可与至少一个配设给加热器的电能量储存器联接或能联接。

尤其是当这种电能量储存器例如设置在加热接收容器中、即在要加热车辆的外部时，为了联接到所述至少一个电能量储存器上，可设置有无线联接路径装置。

所述加热接收容器优选构造用于安装在：

-车辆顶盖上，即作为顶盖箱，或/和

-挂车耦连器上，或/和

-打开的车窗的区域中，或/和

-车辆尾部区域中。

为了能够确保对于高效运行加热器或/和运输物体的合适热条件，所述加热器可构造用于对加热接收容器的内部空间加温。

附图说明

下面将借助附图详细描述本发明。其中：

图1以原理示图示出装备有车辆加热系统的车辆；

图2示出对应于图1的示图具有一种替代构型的车辆加热系统；

图3示出装备有车辆加热系统的车辆的视图，该视图示出将已加热的空气引入到车辆内部空间中；

图4示出装备有车辆加热系统的车辆的前视图；

图5示出装备有车辆加热系统的车辆的另一个侧视图；

图6示出装备有车辆加热系统的车辆的俯视图，其中，该车辆加热系统具有遮住车辆的外罩；

图7示出装备有带有外罩的车辆加热系统的车辆的侧视图；

图8示出对应于图7的示图，在该示图中车辆加热系统具有仅部分遮住车辆的外罩；

图9示出外罩的部分剖面图；

图10示出所述外罩的一种替代构型方式的对应于图9的示图；

图11示出图10的外罩，沿另一个视线方向观察；

图12示出具有车辆加热系统的车辆的部分视图，该车辆加热系统具有部分遮住车辆的外罩以及设置在车辆内部的空气输送单元。

具体实施方式

图1以原理示图示出车辆10，该车辆具有设置在其上的车辆加热系统12。所述车辆加热系统12以基本上由车辆10自给自足的方式构造或者说能运行，并且具有在外部安装或者说可安装在车辆10上的加热接收容器14。所述加热接收容器在图1示出的实施例中构造成顶盖箱并且安装在车辆10的顶盖16上(例如在车顶行李架上)。

在加热接收容器的内部设置有总体用18标绘的燃料运行的加热器。所述加热器具有燃烧用空气鼓风机，该燃烧用空气鼓风机将用于燃烧所需的空气供应给加热器18的燃烧室结构组合件。此外，在加热接收容器14的内部设置有为加热器18配设的燃料箱20，用于与燃烧用空气燃烧所需的燃料可被存储在所述燃料箱中。所述燃料可通过燃料泵22(例如计量泵)被供应给加热器18的燃烧室结构组合件，以便在其中形成由燃烧用空气和燃料组成的混合物。通过未示出的废气引导系统，在燃烧时产生的废气可从加热器18和加热器接收容器被向外输出。

对此要指出的是，这种加热器18通常也包括热交换器，要加热的介质(即例如要引入到车辆内部空间中的空气)在所述热交换器中接收来自燃烧废气的热量。这种热交换器可具有热交换器壳体，该热交换器壳体在其内侧上能由燃烧废气环流或流经，并且在其外侧上或者说在其中形成的载热介质-流动体积上能由要加热介质环流或者说流经。朝向周围环境敞开的线路可在空气被用作要加热介质的情况下将通过鼓风机输送的空气引导至设置在加热接收容器内部的加热器18。

此外，所述加热器18配设有操控装置，该操控装置例如可集成于加热器18中并且控制或调节(开环或闭环调控)加热器18的不同系统区域的运行。这些系统区域例如可包括计量泵22、点火机构(即例如炽热头)、燃烧用空气鼓风机以及如果加热器18用于加热空气也包括用于输送经加热的或者说要加热的空气的鼓风机。

为了给这些能电力运行的系统区域提供电能，所述车辆加热系统12还具有至少一个电能量储存器24、即例蓄电池或类似物。在图1中示出的实施例中，所述电能量储存器24可以本身安置在车辆10的内部并且通过要从车辆10中引导出来的电导线26电连接到车辆加热系统12的安置在加热接收容器14内部的要电力运行的系统区域上。对此要指出的是，当然所述电能量储存器或必要时另一个电能量储存器24可安置在加热接收容器14的内部，使得必要时可省去连接到车辆10内部的电导线连接。

所述电能量储存器24可固定地安装在车辆加热系统12中。然而优选地，所述电能量储存器24这构型，使得该电能量储存器原则上可从车辆加热系统12中被拆卸并且可经由一个接口与车辆加热系统12的要电力运行的系统区域电耦合。这允许：为了充电而将该电能量储存器从车辆加热系统12或者说车辆10中拆除并且在建筑中通过相应的充电站充电。

为了给电能量储存器24充电，替代地或附加地也可规定：车辆加热系统12具有总体用28标绘的充电单元。通过所述充电单元28，电能也能够在车辆加热系统12的加热运行期间亦或在车辆10的行驶运行期间被供应给电能量储存器24以用于存储。

所述充电单元28例如可具有太阳能模块30。该太阳能模块30优选承载在加热接收容器14上。例如，可给该太阳能模块30配设驱动器，太阳能模块可通过该驱动器被移出和移入并且可自动根据太阳位置被定向，从而确保高效的充电运行。

替代地或附加地，所述充电单元28可具有风轮单元32。该风轮单元也优选这样承载在加热接收容器14上，使得通过配设给该风轮单元的驱动器所述风轮单元可相对于在加热接收容器14周围环流的空气流这样定向，使得确保高效的充电运行。

图1还示出，车辆加热系统包括在示出的实施例中基本上完全遮住车辆10的外罩34。所述外罩例如可附接到加热接收容器14上并且具有这种造型，使得该外罩延伸直到车辆10的车身的下边缘区域中。该外罩34一方面防止当车辆露天停放且周围环境温度低时在车辆10的外侧上形成冰层。另一方面，该外罩34形成热绝缘部，该热绝缘部以接下来还将详细描述的方式确保从加热器18中输出的经加热的介质(即例如经加热的空气)可高效地被用于加热车辆10。

图2示出车辆加热系统10的一种替代的构型型式。在图2中示出的构型型式中，加热接收容器14与安置在其中的系统区域(尤其是加热器18)一起承载在车辆的尾部区域36中(例如在未示出的挂车耦连器上或者在车辆10的后盖板或行李舱盖上)。在所述构型型式中，车辆10也可由外罩34遮住。

图3示出，由加热器18加热的介质(在示出的实施例中是加热的空气)如何能够被引入到车辆10的内部空间38中。为此，设置有总体用40标绘的加热介质引导装置。所述加热介质引导装置具有从加热器18离开并且从加热接收容器14中引导出来的优选柔性的引导区域42，该引导区域将由加热器18加热的空气朝向加热介质输出装置44的方向引导。所述加热介质输出装置44在图3中示出的实施例中这样构造，使得该加热介质输出装置原则上与车辆10分开地构造并且例如可设置在车辆10的打开的窗户46的区域中。所述加热介质输出装置44例如可具有盒状容器，该盒状容器接收经由引导区域42输送来的经加热的空气并且经由多个朝向车辆内部空间38定位的开口输出到车辆内部空间38中。在此，加热介质输出装置44例如可通过窗户46夹紧并且因此例如被固定在车辆10的门48的区域中。

在图4中示出车辆加热系统12的另一种替代的构型型式。在所述构型实施例中，加热接收容器14这样构型或者说确定尺寸，使得该加热接收容器类似地(如上文参考图3描述的)可安装在车辆10的打开的窗户的区域中并且例如能够通过窗户夹紧。加热器18与也上文描述的并且配设给所述加热器的系统区域、尤其是燃料箱20和燃料泵22一起设置在加热接收容器14的内部。为了将经加热的介质(在示出的实施例中即空气)输出到车辆10的内部空间38中，所述加热接收容器可在其朝向内部空间38的侧上具有一个或多个开口，经加热的空气可通过所述开口从加热接收容器中被导出。替代地或附加地，从加热器引导离开的引导区域可通过加热接收容器14被引导至在所述加热接收容器中形成的开口，以便在所述区域中然后能够将经加热的空气输出到车辆内部空间38中。

在图5中示出另一种替代的构型型式。在此，加热接收容器也设置在车辆10的尾部区域36中。在所述构型实施例中，加热介质输出装置44固定于车辆地安装并且能经由一个接口与将经加热的空气或经加热的介质从加热接收容器14中引导出来的引导区域42联接。尤其是，所述构型型式可以是这样，使得当加热接收容器14被安装在车辆10上的情况下，自动地在引导区域42与加热介质输出装置44之间产生连接。

图6和图7示出具有基本上完全遮住车辆10的外罩34的车辆加热系统10的构型型式。例如在图1中示出的构型实施例中，所述外罩34这样构造，使得该外罩由于其柔性而贴靠在车辆10的外侧上或铺设在那里，而在图6和图7中示出的外罩34这样构造，使得该外罩尤其是在车辆加热系统12的运行中采用的形状基本上独立于车辆形状。为此目的，例如在上部区域中附接到加热接收容器14上的外罩34可具有多个外罩造形腔50，空气通过例如安置在加热接收容器14中的与加热器分开构造的鼓风机被输送到所述外罩造形腔中，所述鼓风机例如也可由配设给加热器18的电能量储存器供给电能。通过这样建立的空气压力(该空气压力例如可通过在加热运行期间持续运行的鼓风机被维持)所述外罩造形腔呈现限定的外形，该外形例如确保在外罩34的内侧与车辆10的外侧之间产生空气垫。

在尤其是对于节能运行特别有利的变型方案中可规定：所述用于在一个或者说多个外罩造形腔中建立压力的鼓风机仅被运行用于输送空气并且用于建立压力。为了在一个或者说多个外罩造形腔中保持空气压力，可设置有至少一个阻止空气漏出的阀。为了建立空气压力，鼓风机可通过所述阀输送空气。在一个或者说多个外罩造形腔中建立空气压力的情况下并且在停用鼓风机之后没有输送压力的情况下，所述阀可自动转入到闭锁状态中。为了将空气从一个或者说多个外罩造形腔中排出，这种阀例如可通过手动操纵或通过激活配设给阀的致动器被带到释放状态中，在该释放状态中空气能够从一个或者说多个外罩造形腔中漏出。也可设置有多个阀，其中，空气可通过一个或多个所述阀被输送到外罩造形腔中并且空气可通过一个或多个另外的阀从所述外罩造形腔中被排出。

在图6和图7中示出的构型实施例中，由外罩34遮住的内部空间52基本上完全容纳车辆10，而在图8中示出的构型实施例中，外罩34这样构造，使得仅尤其是也包括车辆窗户的上部区域被容纳在所述内部空间52中并且由外罩34遮住。

图9示出具有在其中形成外罩造形腔50的外罩34的一部分，空气通过已经提到的鼓风机被输送到所述外罩造形腔中，以便给予外罩34所希望的形状。此外，介质引导通道54在外罩34中延伸，由加热器18加热的介质(尤其是即加热的空气)被引导到所述介质引导通道中。穿流介质引导通道54的介质可将在其中输送的热量经由外罩34朝向存在于被遮住的内部空间52中的空气传递，从而定位在所述内部空间52中的车辆转而被加热。例如可规定：介质在外罩34的下部区域中离开介质引导通道54。

图10和图11示出配设给介质引导通道54的开口56，介质(即例如经加热的空气)可通过所述开口流出到由外罩34遮住的内部空间52中。因此能够实现进入到内部空间52中经加热的介质与车辆10被外罩34遮住的区域之间的直接热接触，如在图12中示出的那样。

为了确保传递到车辆10上的热量在车辆内部空间38中被均匀地分布，车辆加热系统12还可包括定位或能定位在车辆内部空间38中的空气输送单元58。所述空气输送单元例如可定位在车辆挡风玻璃60的区域中并且具有一个或多个能电力运行的鼓风机62，该鼓风机将从车辆10或者说车辆内部空间38的存在于那里的空气被初级加热的区域起将经加热的空气输送到车辆内部空间38的其它区域中。

为了给空气输送单元58供应电能，该空气输送单元可被衔接到配设给车辆加热器18的电能量储存器上。如果所述电能量储存器(如在图1中示出的那样)安置在车辆10的内部，则空气输送单元58与电能量储存器的电耦合直接通过要连接到该电能量储存器上的电导线实现。如在图12中示出的，如果这种电能量储存器设置在加热接收容器14中、即设置在车辆10的外部，则在电能量储存器与空气输送单元58之间的电连接可包括例如定位在挡风玻璃的区域中的无线联接路径装置64。电能例如可经由所述无线联接路径装置64通过定位在车辆内部空间38外部的线路区域与定位在车辆内部空间38内部的线路区域之间电磁交互作用被传输。

上文描述的车辆加热系统允许与要加热车辆或者说与这类车辆的系统区域基本上独立地运行。车辆加热系统或者说其系统区域基本上与车辆的系统区域无关联，例如以便为车辆加热系统供应电能或燃料或将关于车辆热状态的信息从车辆的电系统供应给车辆加热系统。这允许，将这种车辆加热系统与不同的车辆结合使用。此外，避免设置在车辆中的能量储存器的负载或者说以及避免设置用于车辆运行的燃料的消耗。由于车辆加热系统的独立于车辆而确保的可运行性，所述车辆加热系统不仅可在不同车辆中被使用，而且尤其是也可结合要电动运行的车辆(所述车辆通常没有燃料箱)被使用。

Claims (15)

1.车辆加热系统，其包括：

-安装在或能安装在车辆(10)上的加热接收容器(14)，

-设置在所述加热接收容器(14)中的燃料运行的加热器(18)，所述加热器用于输出通过所述加热器(18)加热的介质，

-设置在所述加热接收容器(14)中用于所述加热器(18)的燃料箱(20)，

其特征在于，所述车辆加热系统还包括：

-附接到加热接收容器(14)上的、至少部分遮住车辆(10)的柔性外罩(34)，所述外罩(34)包括能用空气填充的至少一个外罩造形腔(50)和多个由所述至少一个外罩造形腔(50)分开的介质引导通道(54)，所述介质引导通道用于容纳从所述加热器(18)中输出的、经加热的介质，

-用于将空气输送到所述至少一个外罩造形腔(50)中的鼓风机，

-多个设置在所述介质引导通道(54)中的开口(56)，所述开口用于在将容纳在所述介质引导通道(54)中的经加热的介质输出到由所述外罩(34)遮住的内部空间(52)中，

-至少一个用于将通过鼓风机输送的空气保持在所述至少一个外罩造形腔(50)中的阀，所述阀用于维持在所述至少一个外罩造形腔(50)中通过鼓风机建立的空气压力。

2.根据权利要求1所述的车辆加热系统，其特征在于，所述加热器(18)配设有设置在加热接收容器(14)中的操控装置或/和设置在加热接收容器(14)中的燃料泵(22)或/和至少一个电能量储存器(24)。

3.根据权利要求2所述的车辆加热系统，其特征在于，至少一个电能量储存器设置在加热接收容器(14)中，或/和至少一个电能量储存器(24)设置在承载加热接收容器(14)的车辆(10)中，或/和至少一个电能量储存器(24)能从车辆加热系统(12)中被拆除并且能经由接口电连接到所述车辆加热系统上。

4.根据权利要求2所述的车辆加热系统，其特征在于，至少一个电能量储存器(24)配设有充电单元(28)。

5.根据权利要求4所述的车辆加热系统，其特征在于，所述充电单元(28)包括承载在加热接收容器(14)上的太阳能模块(30)或/和承载在加热接收容器(14)上的风轮单元(32)。

6.根据权利要求5所述的车辆加热系统，其特征在于，所述太阳能模块(30)以能改变位置的方式承载在加热接收容器(14)上，或/和所述风轮单元(32)以能改变位置的方式承载在加热接收容器(14)上。

7.根据权利要求1至6之一所述的车辆加热系统，其特征在于，所述加热器(18)配设有用于将从加热器(18)中输出的加热介质引入到车辆(10)中的加热介质引导装置(40)。

8.根据权利要求7所述的车辆加热系统，其特征在于，所述加热介质引导装置(40)包括引导加热介质离开加热器(18)的引导区域(42)，或/和所述加热介质引导装置(40)包括用于将加热介质输出到车辆(10)中的加热介质输出装置(44)。

9.根据权利要求8所述的车辆加热系统，其特征在于，所述引导区域(42)是柔性的。

10.根据权利要求8所述的车辆加热系统，其特征在于，所述加热介质输出装置(44)以能拆卸的方式被安装或能安装在车辆(10)上，或者所述加热介质输出装置(44)固定地安装在车辆(10 )上并且具有用于连接所述引导区域(42)的接口。

11.根据权利要求10所述的车辆加热系统，其特征在于，所述加热介质输出装置(44)在打开的窗户(46)的区域中以能拆卸的方式被安装或能安装。

12.根据权利要求1至6之一所述的车辆加热系统，其特征在于，设置在或能设置在要加热的车辆内部空间(38)中的空气输送单元(58)设置有至少一个能电力运行的鼓风机(62)。

13.根据权利要求12所述的车辆加热系统，其特征在于，为了供应电能，所述空气输送单元(58)与至少一个配设给加热器(18)的电能量储存器联接或能联接。

14.根据权利要求13所述的车辆加热系统，其特征在于，为了联接到所述至少一个电能量储存器，设置有无线联接路径装置(64)。

15.根据权利要求1至6之一所述的车辆加热系统，其特征在于，所述加热接收容器(14)构造用于连接在：

-车辆顶盖(16)上，或/和

-挂车耦连器上，或/和

-打开的窗户 (46)的区域中，或/和

-车辆尾部区域(36)中，或/和

加热器(18)构造用于对加热接收容器(14)的内部空间加温。

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