DE4209427A1

DE4209427A1 - Warm water supply for vehicle with coolant cooled engine - has coolant by=pass to heat exchanger in insulated water tank and with booster heating

Info

Publication number: DE4209427A1
Application number: DE4209427A
Authority: DE
Inventors: Franz Albrecht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-03-24
Publication date: 1993-08-19

Abstract

The engine coolant is diverted to the heat exchanger (2) by an additional thermostat (6) in front of the normal thermostat (5) leading to the radiator (K). This additional thermostat operates approx. 5 deg. C. below the normal thermostat. Stored warm water is drawn from the tank via a pump (12). Booster heating is supplied by electric heating elements (10) and by a fuel fired heater (17). The electric heater is controlled by a processor (8). The fuel fired heater is fed by a recirculating pump (15). The booster heaters are used to supplement engine heating. The stored warn water can be used to heat the coolant via another recirculating pump (18) and provide cold start assistance for the engine. USE/ADVANTAGE - Camping vehicle, utility vehicle. Cost saving water heating, less booster heating required.

Description

Die Erfindung erstreckt sich auf eine Vorrichtung zum Versorgen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, mit Warmwasser, die von flüssigkeitsgekühlten Verbrennungs motoren angetrieben werden. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art - z. B. Wohnmobilen - wird das Warmwasser in durch besondere Wärmequellen, z. B. durch einen Flüssiggas- Brenner und/oder durch an eine äußere elektrische Ver sorgungsleitung anschließbare Heizelemente erwärmt. Für beide Arten der Erwärmung des Brauchwassers wird zu sätzliche Energie verbraucht, die entweder in Form einer größeren Menge von Flüssiggas mitgeführt oder in Form elektrischer Fremdenergie zugeführt werden muß und daher erhöhte Betriebskosten verursacht sowie eine Mehrbelastung der Umwelt darstellt.The invention extends to a device for Supply of vehicles, in particular motor vehicles, with Hot water from liquid-cooled combustion motors are driven. In the known devices of this type - e.g. B. RV - the hot water is in through special heat sources, e.g. B. by a liquid gas Burner and / or by an external electrical Ver supply line for heated heating elements. For Both types of domestic water heating will be too additional energy consumed, either in the form of a carried a large amount of liquid gas or in the form external electrical energy must be supplied and therefore causes increased operating costs and an additional burden represents the environment.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, zumindest einen Teil der beim Betrieb der Verbrennungsmotoren aus diesen mittels des Flüssigkeits- Kühlsystems abzuführenden Wärme zum Beheizen des Frisch wasser-Behälters auszunutzen. Auf diese Weise kann gleich zeitig an Betriebskosten des Kraftfahrzeuges gespart und ein Beitrag zur Verringerung der Umweltbelastung er zielt werden. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 ge löst worden. Durch eine derartige Vorrichtung wird unter Aufrechterhaltung der normalen Wirkungsweise des Flüssig keits-Kühlsystems für den Antriebs-Verbrennungsmotor die aus diesem abzuführende Wärme während seines Betriebes teilweise zum Beheizen des Behälters für warmes Brauch wasser ausgenutzt, die bisher allein durch den Kühler an die Außenluft abgegeben wird sobald der Motor seine Betriebstemperatur erreicht hat und das Thermostat-Ventil in dem Kühlflüssigkeits-Kreislauf öffnet. Die erfindungs gemäße Vorrichtung macht mit seiner Betriebstemperatur laufendem Antriebsmotor zum Beheizen des Behälters für warmes Frischwasser durch Zufuhr von Wärme durch eine zusätzliche Wärme-Quelle wie z. B. einem Flüssigkeits- Brenner oder einem elektrischen Heiz-Element unnötig und erspart dadurch sowohl Gewicht als auch Betriebskosten und verringert gleichzeitig die Umweltbelastung durch Herabsetzung des CO-Ausstoßes. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungs beispieles an Hand der beigefügten Schema-Zeichnung.The object of the invention is to create a device which allows at least part of the operation of the Internal combustion engines from these by means of the liquid Cooling system to dissipate heat to heat the fresh water tank. This way, the same saved on operating costs of the motor vehicle and a contribution to reducing the environmental impact aims to be. This object is achieved by a Device according to the characterizing part of claim 1 ge been resolved. With such a device is under Maintaining the normal functioning of the liquid cooling system for the drive internal combustion engine heat to be dissipated from this during its operation partly for heating the container for warm use exploited water, which was previously used only by the cooler the outside air is released as soon as the engine is running Has reached operating temperature and the thermostatic valve in the coolant circuit opens. The fiction appropriate device makes with its operating temperature running drive motor for heating the container for warm fresh water by supplying heat through a additional heat source such as B. a liquid Burner or an electrical heating element unnecessary and saves weight as well as operating costs and reduces the environmental impact at the same time Reduction of CO emissions. More beneficial Features of the invention emerge from the subclaims and the following description of an embodiment example using the attached schematic drawing.

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Vorrichtung zum Versorgen z. B. eines durch einen flüssigkeitsgekühlten Verbrennungs-Motor M angetriebenes Wohnmobil mit erwärmten Brauchwasser besteht aus einem wärmeisolierten Frisch wasserbehälter 1 mit Einfüllstutzen 1′ und Entlüftung 1′′ mit einem darin angeordneten Wärmetauscher 2 zum Beheizen des Wasserinhaltes durch einen Nebenkreislauf 3, 3′ zu dem normalen Kühlflüssigkeits-Kreislauf 4, 4′ zwischen dem Antriebs-Verbrennungs-Motor M und dem Kühler K, der beim Erreichen der Betriebstemperatur der Kühl flüssigkeit von z. B. 90°C durch ein Thermostatventil geöffnet wird und von einer nicht mit dargestellten Kühlflüssigkeitspumpe am Motorausgang zu fließen beginnt. Gemäß der Erfindung ist in dem Kühlflüssigkeits-Vorlauf 4 vor dem normalen z. B. bei 90° öffnenden Thermostatventil 5 ein weiteres Thermostatventil 6 angeordnet, das bei einer geringfügig z. B. 5°C niedrigeren Temperatur der Kühl flüssigkeit öffnet und damit einen aus dem Vorlauf 4 abgezweigten und in den Rücklauf 4′ führenden Neben kreislauf 3, 3′ für die Kühlflüssigkeit durch den Wärme tauscher 2 freigibt. Zum Verändern der Durchflußmenge durch den Nebenkreislauf 3, 3′ und damit die vom Wärmetauscher 2 an das Brauchwasser zugeführte Wärmemenge ist hinter dem Thermostatventil 6 in dem Nebenkreislauf 3, 3′ ein Regelventil 7 angeordnet, das z. B. durch ein Steuer gerät 8 mit einem im Behälter 1 vorgesehenen Temperatur fühler 8′ auf eine gewünschte Temperatur des Warmwassers einstellbar ist.The device shown schematically in the drawing for supplying z. B. a powered by a liquid-cooled internal combustion engine M with heated domestic water consists of a thermally insulated fresh water tank 1 with filler neck 1 'and ventilation 1 ''with a heat exchanger 2 arranged therein for heating the water content by a secondary circuit 3 , 3 ' to the normal coolant circuit 4 , 4 'between the drive internal combustion engine M and the cooler K, the liquid when reaching the operating temperature of the cooling z. B. 90 ° C is opened by a thermostatic valve and begins to flow from a coolant pump, not shown, at the engine outlet. According to the invention is in the coolant flow 4 before the normal z. B. at 90 ° opening thermostatic valve 5 , another thermostatic valve 6 is arranged, which at a slightly z. B. 5 ° C lower temperature of the cooling liquid opens and thus a branched off from the flow 4 and in the return 4 'leading secondary circuit 3 , 3 ' for the coolant through the heat exchanger 2 releases. To change the flow rate through the secondary circuit 3 , 3 'and thus the amount of heat supplied by the heat exchanger 2 to the process water is arranged behind the thermostatic valve 6 in the secondary circuit 3 , 3 ', a control valve 7 , the z. B. by a control device 8 with a provided in the container 1 temperature sensor 8 'to a desired temperature of the hot water is adjustable.

Um auch während längerer Standzeiten eines Kraftfahrzeuges vor allem in Form eines Wohnmobils auf Camping-Plätzen warmes Brauchwasser verfügbar zu haben, liegt es im Rahmen der Erfindung in dem Brauchwasser-Behälter 1 in bekannter Weise zusätzlich ein elektrisches Heizelement 10 anzu ordnen, das von einer äußeren Stromquelle 9 vorzugsweise über das gleiche Steuergerät 8 regelbar benutzt werden kann. An Stelle eines elektrischen Heizelementes 10 oder zusätzlich zu diesem ist bei dem Ausführungsbeispiel ein von der Wasser-Entnahmeleitung 11 mit einer Druckpumpe 12 zu einer oder mehreren Zapfstellen 13 eine Zweigleitung 14 vorgesehen, die mit Hilfe einer Umwälzpumpe 15 einen Teil des Brauchwassers über einen durch einen Gasbrenner 16 beheizbaren Zusatz- Wasserbehälter 17 in den Warmwasserbehälter 1 zu dessen Erwärmung zurückführt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist selbstverständlich außer für lediglich als Ausführungs beispiele geltende Wohnmobile auch für die Anwendung bei allen anderen durch flüssigkeitsgekühlte Verbrennungs motoren angetriebenen Kraftfahrzeugen wie LKW′s, Omnibussen, PKW′s, Baumaschinen aller Arten wie z. B. Baggern, Kränen, Betonmischern usw. sowie auch für Motorboote mit den gleichen Vorteilen in Bezug auf Fremdenergie-Einsparung und Schonung der Umwelt bestimmt und bestens geeignet. So schafft gerade die im Anspruch 7 erwähnte Anordnung einer zusätzlichen vorzugsweise vom Bordnetz des Fahrzeuges antreibbaren Umwälzpumpe 18 im Nebenkreislauf 3, 3′ der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Möglichkeit zum evtl. sogar fernsteuerbaren Vorwärmen der Antriebsmotoren und/oder des Fahrzeug-Innenraumes bzw. auftauen vereister Scheiben vor dem Starten des Fahrzeuges bei niedrigen Außentemperaturen mit Hilfe der im Warm wasserbehälter während des vorangegangenen Betriebes gespeicherten Wärme ohne jede Zuhilfenahme von zusätzlicher Fremdenergie.In order to have hot domestic water available even during long idle times of a motor vehicle, especially in the form of a motorhome on campsites, it is within the scope of the invention in the domestic water container 1 in a known manner to additionally arrange an electric heating element 10 , which is from an external Current source 9 can preferably be used controllably via the same control unit 8 . Instead of an electric heating element 10 or in addition to this, in the exemplary embodiment a branch line 14 is provided from the water extraction line 11 with a pressure pump 12 to one or more tapping points 13 , which, with the help of a circulation pump 15, transfers part of the process water via a through a Gas burner 16 heatable additional water tank 17 returns to the warm water tank 1 for heating it. The device according to the invention is of course except for only as examples of execution motorhomes also for use in all other motor vehicles driven by liquid-cooled combustion engines such as trucks, buses, cars, construction machinery of all types such as. B. excavators, cranes, concrete mixers etc. as well as for motor boats with the same advantages in terms of external energy saving and environmental protection determined and ideally suited. Thus, just the arrangement mentioned in claim 7 of an additional circulation pump 18 preferably drivable from the vehicle's electrical system in the secondary circuit 3 , 3 'of the device according to the invention provides the possibility of possibly even remote-controlled preheating of the drive motors and / or the vehicle interior or thawing icy windows before starting the vehicle at low outside temperatures with the help of the heat stored in the hot water tank during the previous operation without any additional external energy.

Claims

1. Device for supplying with liquid-cooled internal combustion engines and a heated hot water tank equipped vehicles, in particular motor vehicles, with heat, characterized in that in the hot water tank ( 1 ) a heat exchanger ( 2 ) is arranged, which in a side -Circuit ( 3 , 3 ') to the normal cooling liquid circuit ( 4 , 4 ') between the engine (M) and the radiator (K) and its passage from one of the thermostatic valve ( 5 ) for the normal cooling liquid - Circuit upstream second thermostatic valve ( 6 ) with slightly - z. B. 5 ° C - lower opening temperature is controllable.

2. Device according to claim 1, characterized in that in the coolant secondary circuit ( 3 , 3 ') a control valve ( 7 ) is arranged behind the thermostatic valve ( 6 ), which is adjustable to under different opening temperatures to change the Service water temperature in the tank ( 1 ).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that it is provided with a control device ( 8 ) for adjusting the control valve ( 7 ) in the cooling liquid secondary circuit ( 3 , 3 ') to the desired temperature of the hot water.

4. The device according to claim 3, characterized in that the control device ( 8 ) also for switching on and off in the container for hot domestic water ( 1 ) for auxiliary heating with an external power source ( 9 ) connectable electrical heating element ( 10 ) can be used.

5. Apparatus according to claim 1 or the following claims, characterized in that the container for domestic hot water ( 1 ) with an Ent receiving line ( 11 ) is provided, which is preferably a feed pump ( 12 ) and one or more tapping point (s) ( 13 ) having.

6. The device according to claim 1 or following, characterized in that from the process water extraction line ( 11 ) has a circulation branch line ( 14 ) with a circulating pump ( 15 ) and possibly by an additional heat source ( 16 ) heatable additive -Tanks ( 17 ) back into the domestic hot water tank ( 1 ).

7. The device according to claim 1 or following, characterized in that in the secondary circuit ( 3 , 3 ') is preferably an electrically driven from the vehicle electrical system additional circulation pump ( 18 ) is arranged for preheating the drive-Ver internal combustion engine (M) and / or a vehicle interior, the windscreen or the like with the help of the heat stored in the insulated service water tank ( 1 ).