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DE9408567U1 - Arrangement with an internal combustion engine - Google Patents

Arrangement with an internal combustion engine

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DE9408567U1
DE9408567U1 DE9408567U DE9408567U DE9408567U1 DE 9408567 U1 DE9408567 U1 DE 9408567U1 DE 9408567 U DE9408567 U DE 9408567U DE 9408567 U DE9408567 U DE 9408567U DE 9408567 U1 DE9408567 U1 DE 9408567U1
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

BeschreibungDescription

Anordnung mit einem VerbrennungsmotorArrangement with a combustion engine

Die Erfindung betrifft Anordnung mit einem Verbrennungsmotor und einem Kühlsystem, welches die Motortemperatur auf einen Temperaturwert einstellt, indem das Kühlsystem während des Betriebs des Motors entstehende überschüsssige Wärmeenergie abführt.The invention relates to an arrangement with an internal combustion engine and a cooling system which adjusts the engine temperature to a temperature value by the cooling system dissipating excess heat energy generated during operation of the engine.

Es ist allgemein bekannt, daß während des Betriebs eines Verbrennungsmotor, z. B eines KFZ-Motors, Verlustwärme entsteht. Um den Verschleiß eines KFZ-Motors zu vermindern bzw. um Schäden des Motors zu vermeiden ist es daher erforderlich, überschüssige Wärme abzuführen, falls der Motor seine Betriebstemperatur erreicht hat. Dazu ist das Fahrzeug mit einem Kühlsystem versehen, das einen Kühler, ein Thermostat und ein Pumpe umfaßt. Ein Kühlmittel in Form von Wasser zirkuliert zunächst in einem sogenannten "kleinen" Kühlkreislauf bis die Betriebstemperatur des Motors erreicht ist. Dann öffnet das Thermostat, wodurch die Wasserpumpe das Wasser in einem sogenannten "großen" Kühlkreislauf vom Motor zum Kühler pumpt,welcher die überschüssige Wärmeenergie an die Umgebungsluft abgibt. Dabei ist gewöhnlich zur besseren Wärmeabfuhr ein Ventilator am Kühler vorgesehen.It is generally known that waste heat is generated during operation of an internal combustion engine, e.g. a car engine. In order to reduce wear and tear on a car engine or to avoid damage to the engine, it is therefore necessary to dissipate excess heat when the engine has reached its operating temperature. For this purpose, the vehicle is equipped with a cooling system that includes a radiator, a thermostat and a pump. A coolant in the form of water initially circulates in a so-called "small" cooling circuit until the engine's operating temperature is reached. Then the thermostat opens, causing the water pump to pump the water in a so-called "large" cooling circuit from the engine to the radiator, which releases the excess heat energy into the ambient air. A fan is usually provided on the radiator to improve heat dissipation.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anordnung der eingangs genannten Art mit einer rationellen Energieverwendung zu schaffen.
30The present invention is based on the object of creating an arrangement of the type mentioned at the beginning with a rational use of energy.
30

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.This object is achieved by the measures specified in the characterising part of claim 1.

Die Anordnung wird vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, in welchem der Wärmespeicher z. B. im Kofferraum des Fahrzeuzges angeordnet ist. Die während des FahrbetriebsThe arrangement is preferably used in a motor vehicle in which the heat storage unit is arranged, for example, in the trunk of the vehicle. The heat generated during driving

entstehende Abwärme wird in dem Wärmespeicher gespeichert und schließlich in einen geeigneten Wärmespeicher eines Wohngebäudes eingespeist. Hier unterstützt die gespeicherte KFZ-Abwärme die Heizungs- und Brauchwasseraufbereitung, was eine sinnvolle Verwendung der Abwärme bedeutet.The resulting waste heat is stored in the heat storage unit and finally fed into a suitable heat storage unit in a residential building. Here, the stored vehicle waste heat supports the heating and domestic water treatment, which means that the waste heat is used sensibly.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further embodiments of the invention emerge from the further subclaims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels werden die Erfindung, deren Ausgestaltungen sowie Vorteile näher erläutert.The invention, its configurations and advantages are explained in more detail using an embodiment shown in the drawing.

Mit 1 ist ein Kühlsystem eines Kraftfahrzeuges bezeichnet, welches einen Verbrennungsmotor 2 aufweist. Bestandteile des Kühlsystems 1 sind ein erstes und zweites Thermostat 3, 4, eine Wasserpumpe 5, ein Kühler 6 und ein erstes und zweites Abzweigstück 7, 8. Die Abzweigstücke 7, 8 sind über geeignete wärmeisolierte Schläuche mit einem ersten Wärmetauscher 9 eines Wärmespeichers 10 verbunden, welcher einen zweiten mit Anschlußmitteln 13 versehenen Wärmetauscher 14 aufweist. Der Wärmespeicher 10 ist vorzugsweise im Kofferraum des Fahrzeugs angeordnet. Ein erster Temperaturfühler 15 des Wärmespeichers 10 mißt dessen Temperatur, welche das mit dem Temperaturfühler 15 verbundene zweite Thermostat 4 steuert.1 designates a cooling system of a motor vehicle which has an internal combustion engine 2. Components of the cooling system 1 are a first and second thermostat 3, 4, a water pump 5, a radiator 6 and a first and second branch piece 7, 8. The branch pieces 7, 8 are connected via suitable heat-insulated hoses to a first heat exchanger 9 of a heat accumulator 10, which has a second heat exchanger 14 provided with connection means 13. The heat accumulator 10 is preferably arranged in the trunk of the vehicle. A first temperature sensor 15 of the heat accumulator 10 measures its temperature, which controls the second thermostat 4 connected to the temperature sensor 15.

Es ist angenommem, daß der Motor 2 und der Wärmespeicher 10 kalt und dadurch die Thermostate 3, 4 geschlossen sind. Während der Fahrt erwärmt sich der Motor 2 und beim Überschreiten eines Temperaturwertes, vorzugsweise des Betriebstemperaturwertes des Motors 2, öffnet das erste Thermostat 3; das zweite Thermostat 4 bleibt geschlossen. Die überschüssige Wärmeenergie im aufgeheizten Kühlmittel des Kühlsystem 1 fließt in einem Kreislauf gebildet aus den ersten und zweiten Abzweigen 7, 8, wärmeisolierten Schläuchen, dem Wärmetauscher 9, dem Thermostaten 3, demIt is assumed that the engine 2 and the heat accumulator 10 are cold and therefore the thermostats 3, 4 are closed. During the journey, the engine 2 heats up and when a temperature value is exceeded, preferably the operating temperature value of the engine 2, the first thermostat 3 opens; the second thermostat 4 remains closed. The excess thermal energy in the heated coolant of the cooling system 1 flows in a circuit formed by the first and second branches 7, 8, heat-insulated hoses, the heat exchanger 9, the thermostat 3, the

Motor 2 und der Wasserpumpe 5. Der Wärmetauscher 9 gibt die Wärmeenergie des aufgeheizten Kühlmittels an den Wärmespeicher 10 ab bis eine durch eine entsprechende Einstellung des Temperaturfühlers 15 vorgegebene Speichertemperatur erreicht ist. Eine Überschreitung dieser Speichertemperatur zeigt der Temperaturfühler 15 dem Thermostaten 4 an, welches öffnet, wodurch das aufgeheizte Kühlmittel nun über den Kühler 6 fließt. Der Kühler 6 führt die überschüssige Wärmeenergie über die Umgebungsluft abMotor 2 and the water pump 5. The heat exchanger 9 transfers the heat energy of the heated coolant to the heat storage 10 until a storage temperature specified by a corresponding setting of the temperature sensor 15 is reached. If this storage temperature is exceeded, the temperature sensor 15 indicates to the thermostat 4, which opens, causing the heated coolant to flow through the cooler 6. The cooler 6 dissipates the excess heat energy via the ambient air.

Zur Übertragung der Wärmeenergie im Wärmespeicher 10 in ein Wohngebäude sind die Anschlußmittel 13 des Wärmespeichers 10 mit einem Wärmetauscher 16 eines Wärmespeicher 17 verbunden. Der KFZ-Wärmespeicher 10 umfaßt einen weiteren Temperaturfühler 18, welcher über einen geeigneten Anschluß mit einer Umwälzpumpe 19 des Wärmespeichers 17 des Wohngebäudes verbunden ist. Dieser Temperaturfühler 18 steuert die Umwälzpumpe 19 derart, daß beim Unterschreiten einer vorgebbaren Mindesttemperatur im KFZ-Wärmespeicher 10 die Pumpe 19 abgeschaltet wird. Für den Fall, daß diese Mindesttemperatur noch nicht unterschritten ist, läuft die Umwälzpumpe 19 und die Wärmeenergie im KFZ-Wärmesspeicher 10 wird über den Wärmetauscher 14 des KFZ-Wärmespeichers 10, den Anschlußmitteln 13 und über wärmeisolierte Schläuche 20 dem Wärmetauscher 16 des Haus-Wärmespeichers 17 übertragen. Im Haus-Wärmespeicher 17 bewirkt diese übertragene Wärmeenergie die Erwärmung des Heiz- und/oder Brauchwassers.To transfer the heat energy in the heat storage unit 10 to a residential building, the connection means 13 of the heat storage unit 10 are connected to a heat exchanger 16 of a heat storage unit 17. The vehicle heat storage unit 10 includes a further temperature sensor 18, which is connected to a circulation pump 19 of the heat storage unit 17 of the residential building via a suitable connection. This temperature sensor 18 controls the circulation pump 19 in such a way that when the temperature in the vehicle heat storage unit 10 falls below a predeterminable minimum temperature, the pump 19 is switched off. In the event that this minimum temperature has not yet been reached, the circulation pump 19 runs and the heat energy in the vehicle heat storage unit 10 is transferred via the heat exchanger 14 of the vehicle heat storage unit 10, the connecting means 13 and via heat-insulated hoses 20 to the heat exchanger 16 of the house heat storage unit 17. In the house heat storage unit 17, this transferred heat energy heats the heating and/or domestic water.

Claims (5)

S chut &zgr; ansprücheS ec tio n claims 1. Anordnung mit einem Verbrennungsmotor (2) und einem Kühlsystem (1), welches die Motortemperatur auf einen Temperaturwert einstellt, indem das Kühlsystem (1) während des Betriebs des Motors (2) entstehende überschüsssige Wärmeenergie abführt, gekennzeichnet durch einen über Mittel mit dem Kühlsystem (1) verbundenen Wärmespeicher (10), dem das Kühlsystem (1) beim Überschreiten des Temperaturwertes die überschüssige Wärmeenergie bis zu einer vorgebbaren Speichertemperatur zuführt und das Kühlsystem (1) für den Fall, daß die Speichertemperatur überschritten wird, die Wärmeenergie über ein Abwärmemedium (3) abführt.1. Arrangement with an internal combustion engine (2) and a cooling system (1) which sets the engine temperature to a temperature value by the cooling system (1) dissipating excess heat energy generated during operation of the engine (2), characterized by a heat accumulator (10) connected to the cooling system (1) via means, to which the cooling system (1) supplies the excess heat energy up to a predeterminable storage temperature when the temperature value is exceeded and the cooling system (1) dissipates the heat energy via a waste heat medium (3) in the event that the storage temperature is exceeded. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlsystem (1) einen Kühler (6) und ein erstes und ein zweites Thermostat (3, 4) sowie ein erstes und ein zweites Abzweigstück (7, 8) aufweist, wobei2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the cooling system (1) has a cooler (6) and a first and a second thermostat (3, 4) as well as a first and a second branch piece (7, 8), wherein - das zweite Thermostat (4) mit einem im Wärmespeicher (10) angeordneten Temperaturfühler (15) verbunden ist,- the second thermostat (4) is connected to a temperature sensor (15) arranged in the heat accumulator (10), das erste Thermostat (3) bis zum Erreichen des Temperaturwertes und das zweite Thermostat (4) bis zum Erreichen der Speichertemperatur geschlossen bleibt,the first thermostat (3) remains closed until the temperature value is reached and the second thermostat (4) remains closed until the storage temperature is reached, - das erste Thermostat (3) beim Überschreiten des Temperaturwertes öffnet, wodurch die Wärmeenergie über das erste Abzweigstück (7) zum Wärmespeicher (10) und vom Wärmespeicher (10) über das zweite Abzweigstück (8) zum Kühlsystem (1) bis zum Erreichen der Speichertemperatur geführt wird,- the first thermostat (3) opens when the temperature value is exceeded, whereby the heat energy is led via the first branch piece (7) to the heat storage unit (10) and from the heat storage unit (10) via the second branch piece (8) to the cooling system (1) until the storage temperature is reached, das zweite Thermostat (4) beim Überschreiten der Speichertemperatur öffnet, wodurch die überschüssige Wärmeenergie über den Kühler (6) abgeführt wird.the second thermostat (4) opens when the storage temperature is exceeded, whereby the excess heat energy is dissipated via the cooler (6). ···· • &bgr;•&bgr; ···· ···· •• ···· «« • ·· • ·· • * ·• * · ········ fc·fc· ···· ·♦·♦ ·«·« ···· ••
••
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmespeicher (10) einen ersten und einen zweiten Wärmetauscher (9, 14) aufweist, von denen der erste über Mittel mit den Abzweigstücken (7, 8) verbunden ist und der zweite mit Anschlußmitteln zum Anschluß eines weiteren Abwärmemediums (17) vorgesehen ist.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the heat accumulator (10) has a first and a second heat exchanger (9, 14), of which the first is connected via means to the branch pieces (7, 8) and the second is provided with connection means for connecting a further waste heat medium (17). 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the further Abwärmemedium (17) ein Wärmespeicher (17) eines Wohngebäudes ist.Waste heat medium (17) is a heat storage unit (17) of a residential building. 5. Kraftfahrzeug mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Wärmespeicher (10) vorzugsweise im Kofferraum des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.5. Motor vehicle with an arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the heat accumulator (10) is preferably arranged in the trunk of the motor vehicle.
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