DE102009015449A1

DE102009015449A1 - motor vehicle

Info

Publication number: DE102009015449A1
Application number: DE102009015449A
Authority: DE
Inventors: Heinz Albert; Sebastian Casado Gomez; Jochen Gussmann; Michael Heim; Alexander Kiefer; Manfred Ostowski; Armin Startz
Original assignee: WMF Group GmbH
Current assignee: WMF Group GmbH
Priority date: 2009-03-28
Filing date: 2009-03-28
Publication date: 2010-09-30
Also published as: EP2411640A1; WO2010112374A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer daran angeschlossenen Abgasanlage. Erfindungswesentlich ist dabei, dass im Bereich der Abgasanlage eine Wärmetauschereinrichtung zur Brauchwassererwärmung zur Herstellung eines Heißgetränks angeordnet ist. Durch die vergleichsweise hohen Abgastemperaturen ist eine besonders schnelle und effiziente Erwärmung des Brauchwassers möglich.The present invention relates to a motor vehicle with an internal combustion engine and an exhaust system connected thereto. It is essential to the invention that in the area of the exhaust system, a heat exchanger device for domestic water heating for producing a hot beverage is arranged. Due to the comparatively high exhaust gas temperatures, a particularly rapid and efficient heating of the process water is possible.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer daran angeschlossenen Abgasanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a motor vehicle having an internal combustion engine and an exhaust system connected thereto according to the preamble of the claim 1.

Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren und Abgasanlagen sind hinlänglich bekannt und überall auf der Welt verbreitet. Zur Komfortsteigerung innerhalb derartiger Kraftfahrzeuge, insbesondere zum Zubereiten von frischen Heißgetränken, werden dabei aufwendige und teure Zusatzeinrichtungen, bspw. Kocher angeboten, welche an ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen werden können und mittels der daraus entnommenen elektrischen Energie das Wasser zum Kochen bringen. Da die Zubereitung von Heißgetränken, wie bspw. Kaffee oder Tee, sehr viel elektrische Energie erfordert und darüber hinaus schnell erfolgen sollte, muss eine entsprechend hohe elektrische Leistung bereitgestellt werden, die die Leistung einer herkömmlichen Fahrzeugbatterie üblicherweise bei weitem übersteigt.motor vehicles with internal combustion engines and exhaust systems are well known and everywhere spread in the world. To increase comfort within such Motor vehicles, especially for the preparation of fresh hot drinks, are doing expensive and expensive additional equipment, eg. Kocher offered, which is connected to an electrical system of the motor vehicle can be and by means of the electrical energy taken from the water bring to a boil. Since the preparation of hot drinks, such as coffee or Tea, requires a lot of electrical energy and beyond should be done quickly, a correspondingly high electrical Power to be provided, which is the performance of a conventional vehicle battery usually far exceeds.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Kraftfahrzeug der gattungsgemäßen Art, eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, mittels welcher ein Erzeugen von Heißgetränken in Kraftfahrzeugen schnell und problemlos möglich ist.The present invention employs dealing with the problem, for a motor vehicle of the generic type, an improved or at least one alternative embodiment indicate, by means of which generating hot drinks in motor vehicles quickly and easily possible is.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively the subject of the independent Claim 1 solved. Advantageous embodiments are Subject of the dependent Claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zum Erhitzen von Brauchwasser zur Herstellung von Heißgetränken keine elektrische Energie zu verwenden, sondern Motorabwärme. Hierzu ist erfindungsgemäß im Bereich einer Abgasanlage des Kraftfahrzeugs eine Wärmetauschereinrichtung zur Brauchwassererwärmung angeordnet. Da insbesondere in der Abgasanlage, verglichen bspw. mit dem Kühlwasser, sehr hohe Temperaturen herrschen, und sich die Abgasanlage zudem kurz nach dem Start des Verbrennungsmotors sehr schnell erwärmt, kann mit der im Bereich der Abgasanlage angeordneten Wärmetauschereinrichtung einer schnelle und effiziente Erwärmung des Brauchwassers zur Herstellung von Heißgetränken erreicht werden. Von besonderem Vorteil bei der Erfindung ist darüber hinaus, dass die bei der Umwandlung der Motorenergie in elektrische Energie und zurück in Wärmeenergie für die Heißwasserzubereitung anfallenden Verluste vermieden werden können. Zudem kann auf große elektrische Leitungsquerschnitte verzichtet werden, die für die hohe elektrische Leistung zur Brauchwassererwärmung erforderlich wären, ebenso wie auf eine elektrische Zwischenspeicherung der Energie, bspw. in einem Akku oder in einer Fahrzeugbatterie. Da insbesondere im Bereich der Abgasanlage bereits kurz nach dem Start des Verbrennungsmotors sehr viel Wärmeenergie zur Verfügung steht, die darüber hinaus üblicherweise nutzlos in die Umgebung abgegeben wird, kann mit der erfindungsgemäß im Bereich der Abgasanlage angeordneten Wärmetauschereinrichtung nicht nur eine schnelle und effiziente Erwärmung des Brauchwassers erreicht werden, sondern zugleich auch eine Energiequelle angezapft werden, die bisher nicht genutzt wurde. Vor allem aber die mit der Umwandlung der Motorenergie in elektrische Energie und zurück in Wärmeenergie verbundenen Verluste können durch die erfindungsgemäß im Bereich der Abgasanlage angeordnete Wärmetauschereinrichtung gänzlich vermieden werden. Da bei der Erfindung auch keine großen und dadurch schwere elektrischen Leitungen erforderlich sind, können diese vermieden und deren hohes Gewicht, was die Energiebilanz des Kraftfahrzeugs deutlich verschlechtern würde, zumindest reduziert werden.The The present invention is based on the general idea of heating of industrial water for the production of hot drinks no electrical energy to use, but engine heat. For this purpose, according to the invention in the area of an exhaust system of the motor vehicle, a heat exchanger device for domestic water heating arranged. Since in particular in the exhaust system, compared for example. with the cooling water, very high temperatures prevail, and the exhaust system also short can be heated very quickly after the start of the engine with the arranged in the exhaust system heat exchanger device a fast and efficient heating of the process water Production of hot drinks can be achieved. Of particular advantage in the invention, moreover, that in the Transformation of engine energy into electrical energy and back into heat energy for the Preparing Hot Water incurred losses can be avoided. In addition, on large electrical Cable cross sections are dispensed with, which for the high electric power to Water heating would be required, as well as on an electrical intermediate storage of energy, eg. in a rechargeable battery or in a vehicle battery. Especially in the Area of the exhaust system already shortly after the start of the internal combustion engine a lot of heat energy to disposal stands over it usually is released into the environment useless, can with the invention in the area the exhaust system arranged heat exchanger device not only a fast and efficient heating of the hot water is achieved but at the same time an energy source will be tapped, which was not used before. But especially with the conversion of the Motor energy into electrical energy and back into heat energy losses can by the invention in the area the exhaust system arranged heat exchanger device completely avoided become. As in the invention, no large and therefore heavy electrical Cables are required These avoided and their high weight, resulting in the energy balance of Motor vehicle would significantly worsen, at least be reduced.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmetauschereinrichtung, ist diese als Hochtemperatur- Flüssigkeitswärmetauscher ausgebildet. Da im Bereich der Abgasanlage, insbesondere an einem Krümmer nahen Bereich, extrem hohe Temperaturen auftreten, ist es erforderlich, dass die erfindungsgemäße Wärmetauschereinrichtung hochtemperaturbeständig ist und die in der Abgasanlage auftretenden hohen Temperaturen effektiv nutzen kann, um damit für ein Heißgetränk benötigtes Brauchwasser zu erwärmen.at an advantageous embodiment the heat exchanger device according to the invention, this is as a high-temperature liquid heat exchanger educated. As in the area of the exhaust system, especially on a elbow near range, extremely high temperatures occur, it is necessary that the heat exchanger device according to the invention high temperature resistant is and effectively use the high temperatures occurring in the exhaust system can order for it a hot drink required hot water to warm up.

Zweckmäßig ist die erfindungsgemäße Wärmetauschereinrichtung Wärme transferierend mit einem innerhalb des Innenraums des Kraftfahrzeugs gelegenen Wärmespeicher verbunden. Ein derartiger Wärmespeicher kann bspw. in der Art eines Thermoblocks ausgebildet sein und wird üblicherweise auch bei nicht gewünschten Heißgetränken auf einem vordefinierten Wärmeniveau gehalten, um beim aufkommenden Wunsch nach einem Heißgetränk möglichst schnell möglichst viel Wärmeenergie bereitstellen zu können. Hierbei kann eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung vorgesehen sein, mittels welcher die Temperatur des Wärmespeichers steuer-/regelbar ist. Als mögliche Ausführungsform einer derartigen Steuerungs-/Regelungseinrichtung kann bspw. ein Thermostat genannt werden. Denkbar ist hierbei insbesondere, dass die erfindungsgemäße Steuerungs-/Regelungseinrichtung die Temperatur des Wärmespeichers in Abhängigkeit einer Außentemperatur steuert bzw. regelt, wobei diese Temperatur im Winter höher ist, als im Sommer. Da insbesondere in den Wintermonaten oftmals der Wunsch nach einem wärmenden Heißgetränk besteht, wird in dieser Zeit der Wärmespeicher üblicherweise auf einem höheren Temperaturniveau gehalten, als bspw. in den Sommermonaten, in welchen der Sinn eher nach einem Eis als nach einem Heißgetränk steht.Suitably, the heat exchanger device according to the invention is heat transferring connected to a located within the interior of the motor vehicle heat storage. Such a heat accumulator can be formed, for example, in the manner of a thermoblock and is usually kept at not desired hot drinks at a predefined heat level to provide as quickly as possible heat energy as soon as possible for a hot beverage. In this case, a control / regulating device can be provided, by means of which the temperature of the heat accumulator can be controlled / regulated. As a possible embodiment of such a control / regulating device, for example, a thermostat may be mentioned. It is conceivable, in particular, that the control / regulating device according to the invention controls or regulates the temperature of the heat accumulator as a function of an outside temperature, this temperature being higher in winter than in summer. Since there is often a desire for a warming hot drink, especially in the winter months, the heat storage is usually at a height in this time temperature level, for example, in the summer months, in which the point is more for an ice than for a hot drink.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, ist eine zusätzliche Wärmetauschereinrichtung vorgesehen, die insbesondere im Bereich eines Motorkühlers, eines Ölkühlers und/oder eines Kompressors angeordnet werden kann. Wie eingangs bereits erwähnt, sind die im Kühlerbereich auftretenden Temperaturen deutlich geringer als die in der Abgasanlage, so dass primär die im Bereich der Abgasanlage angeordnete Wärmetauschereinrichtung genutzt wird, um das für das gewünschte Heißgetränk erforderliche Brauchwasser zu erwärmen. Zur Unterstützung der in der Abgasanlage angeordneten Wärmetauschereinrichtung kann darüber hinaus zusätzlich eine weitere Wärmetauschereinrichtung, bspw. im Bereich des Motorkühlers oder eines Kompressors der Klimaanlage angeordnet werden und dadurch den Erhitzungsvorgang des Brauchwasser unterstützen.at an advantageous embodiment the solution according to the invention is an additional heat exchanger device provided, in particular in the field of an engine radiator, an oil cooler and / or a compressor can be arranged. As already mentioned, are in the cooler area occurring temperatures significantly lower than those in the exhaust system, so primary the arranged in the exhaust system heat exchanger device used is going to do that for the wished Hot drink required To heat service water. For support the arranged in the exhaust system heat exchanger device may also additionally another heat exchanger device, For example, in the field of engine radiator or a compressor of the air conditioner are arranged and thereby support the heating process of the process water.

Mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist somit ein vergleichsweise schnelles und effizientes Erwärmen von Brauchwasser für ein Heißgetränk möglich, bei welchem die besonders heißen Temperaturen des Motorabgases genutzt werden. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Lösung eine Energieumwandlung von zunächst mechanischer Motorenergie in dann elektrische Energie und anschließend Wärmeenergie vermieden, wodurch die hier aufzutretenden und nicht zu vernachlässigenden Transferverluste gänzlich vermieden werden können.With the motor vehicle according to the invention thus a comparatively fast and efficient heating of Service water for a hot drink possible, at which are the special names Temperatures of the engine exhaust gas can be used. In particular, will by the solution according to the invention a Energy conversion from first mechanical motor energy then electrical energy and then heat energy avoided, whereby the here occurring and not negligible Transfer losses entirely can be avoided.

Claims

Motor vehicle with an internal combustion engine and an exhaust system connected thereto, characterized in that in the region of the exhaust system, a heat exchanger device for domestic water heating is arranged.

Motor vehicle according to claim 1, characterized in that that the heat exchanger device as High-temperature liquid heat exchanger is trained.

Motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized that the heat exchanger device Transferring heat is connected to a located within the interior heat storage.

Motor vehicle according to claim 3, characterized that the heat storage the hot water is heated.

Motor vehicle according to claim 3 or 4, characterized that a control / regulating device is provided by means of which the temperature of the heat storage is controllable / controllable.

Motor vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that a further heat exchanger device in the area a radiator, an oil cooler and / or a compressor is provided.