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Title:
METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE TEMPERATURE OF A SERVICE FLUID AND/OR OF COMPONENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/037707
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for regulating the temperature of a service fluid (11) and/or of components, in particular of an internal combustion engine. Said method uses an auxiliary fluid (12), which can emit heat to the service fluid (11) and/or the components and/or can absorb heat from said fluid or components in a reversible process.

Inventors:
BUERGLIN MARKUS (DE)
LUEDERS HARTMUT (DE)
HEILIG DIRK (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/054407
Publication Date:
April 13, 2006
Filing Date:
September 07, 2005
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
BUERGLIN MARKUS (DE)
LUEDERS HARTMUT (DE)
HEILIG DIRK (DE)
International Classes:
B01D53/94; B60H1/00; F01N3/20; F02N17/04; (IPC1-7): B60H1/00; B01D53/94; F01N3/20; F02N17/04
Foreign References:
DE10261023A12004-07-08
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 090 (M - 1560) 15 February 1994 (1994-02-15)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 512 (M - 1679) 27 September 1994 (1994-09-27)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 12 29 October 1999 (1999-10-29)
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zur Regulierung der Temperatur einer Betriebsflüssigkeit (11) und/oder von Komponenten insbesondere einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfsflüssigkeit (12) verwendet wird, die in einem reversiblen Prozess Wärme an die Betriebsflüssigkeit (11) und/oder die Komponenten abgeben und/oder von dieser aufnehmen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsflüssigkeit (12) eine unterkühlte Schmelze verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsflüssigkeit (12) eine wässrige Lösung von NatriumacetatTrihydrat verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsflüssigkeit (12) definiert zur Kristallisation, insbesondere zur spontanen Kristallisation, angeregt wird und/oder definiert in den flüssigen Zustand versetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung mechanisch und/oder elektromagnetisch und/oder elektromechanisch und/oder thermisch erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorhandene Wärmequelle genutzt wird, um kristallisierte Hilfsflüssigkeit (12) in den flüssigen Zustand zu versetzen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsflüssigkeit (11) zur Erwärmung der Hilfsflüssigkeit (12) verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlwasser und/oder vorzugsweise elektrische Heizelemente zur Erwärmung der Hilfsflüssigkeit (12) verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsflüssigkeit (11), insbesondere bei einem Kaltstart, durch die Hilfsflüssigkeit (12) erwärmt wird, vorzugsweise bis auf eine Betriebstemperatur der Betriebsflüssigkeit (11) .
10. Vorrichtung (10) zur Regulierung der Temperatur einer Betriebsflüssigkeit (11) und/oder von Komponenten insbesondere einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Betriebsflüssigkeit (11) und/oder den Komponenten in Wärmekontakt verbundene Hilfsflüssigkeit (12) vorgesehen ist, die in einem reversiblen Prozess Wärme an die Betriebsflüssigkeit (11) und/oder die Komponenten abgeben und/oder von dieser aufnehmen kann.
11. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 9 geeignet ist.
12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluidbehälter mit mindestens zwei Kammern zur Aufnahme der Betriebsflüssigkeit (11) beziehungsweise der Hilfsflüssigkeit (12) vorgesehen ist, wobei die Kammern zumindest teilweise in Wärmekontakt miteinander stehen.
13. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 10 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsflüssigkeit (12) eine unterkühlte Schmelze, vorzugsweise eine unterkühlte Schmelze von NatriumacetatTrihydrat ist.
14. Vorrichtung (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Hilfsflüssigkeit (12) eine Anregungsvorrichtung (13) vorgesehen ist, mittels der eine Kristallisation der Hilfsflüssigkeit (12) angeregt werden kann.
15. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte ;Kammer des Fluidbehälters mit Kühlwasser oder dergleichen beaufschlagbar ist, um die Hilfsflüssigkeit (12) zu erwärmen.
16. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 10 15, gekennzeichnet durch Heizmittel zur Erwärmung der Hilfsflüssigkeit (12) .
17. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 10 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsflüssigkeit (12) im Bereich eines Anschlusses (IIa) zur Entnahme von Betriebsflüssigkeit (11) aus einem Vorratsbehälter (H') und/oder im Bereich eines Rücklaufs (Hb) und/oder entlang einer Verbindung zwischen einem Anschluss (IIa) zur Entnahme von Betriebsflüssigkeit (11) aus einem Vorratsbehälter (H') und einem Rücklauf (Hb) vorgesehen ist.
Description:
20.09.2004 BEH/GGA

Robert Bosch GmbH, 70442 Stuttgart

Verfahren und Vorrichtung zur Regulierung der Temperatur einer Betriebsflüssigkeit und/oder von Komponenten

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regulierung der Temperatur einer Betriebsflüssigkeit und/oder von Komponenten insbesondere einer Brennkraftmaschine.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Regulierung der Temperatur einer Betriebsflüssigkeit und/oder von Komponenten insbesondere einer Brennkraftmaschine.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise dazu eingesetzt, um die Temperatur von Harnstoff-Wasser-Lösungen zu regulieren, welche als Reduktionsmittelvorläufer insbesondere dieselmotorischen Abgasen zugesetzt werden, um deren Stickoxidanteil zu verringern. Abgasnachbehandlungsverfahren dieses Typs werden auch als SCR (Selective Catalytic Reduction) -Verfahren bezeichnet.

Ein Nachteil bekannter SCR-Verfahren sowie der entsprechenden Vorrichtungen hierfür ist die eingeschränkte

Wintertauglichkeit, welche sich aus einem verhältnismäßig hohen Gefrierpunkt der verwendeten Harnstoff-Wasser-Lösung von etwa -11° Celsius ergibt. Eine Absenkung des Gefrierpunkts der Harnstoff-Wasser-Lόsung z.B. durch 5 Additive ist aufgrund der entsprechend erhöhten Kosten hierfür und wegen möglicher negativer Effekte auf die weitere Abgasnachbehandlung sowie einer möglichen Vergiftung eines im Abgastrakt vorhandenen Katalysators nicht praktikabel.

10. Zur Umgehung dieser Probleme verwenden einige bekannte

Systeme elektrische Heizvorrichtungen zur Temperierung bzw. zum Auftauen der Harnstoff-Wasser-Lösung, welche allerdings aufgrund ihres hohen Energieverbrauchs wenig attraktiv sind.

15 Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine bessere Wintertauglichkeit bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch und ohne Beeinträchtigung einer weiteren 0 Abgasnachbehandlung und/oder eines Katalysators ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelost, dass eine Hilfsflüssigkeit verwendet wird, die in einem reversiblen 5 Prozess Wärme an die Betriebsflüssigkeit und/oder die Komponenten abgeben und/oder von dieser aufnehmen kann.

Vorteile der Erfindung

Aufgrund der Möglichkeit des Wärmeaustauschs zwischen der Betriebsflüssigkeit und der Hilfsflüssigkeit ist eine

separate Heizvorrichtung zur Temperierung der Betriebsflüssigkeit nicht erforderlich.

Ganz besonders vorteilhaft ist bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, eine unterkühlte Schmelze als Hilfsflüssigkeit zu verwenden.

In diesem Zusammenhang wird unter dem Begriff "unterkühlte Schmelze" eine chemische Substanz verstanden, welche in einem reversiblen Prozess von einer flüssigen Phase in einen kristallinen Zustand und aus diesem kristallinen Zustand wieder in die flüssige Phase überführbar ist.

Bei dem Übergang der unterkühlten Schmelze von der flüssigen Phase in den kristallinen Zustand wird Energie in Form der sog. Kristallisationswärme frei, welche eine Temperaturerhöhung der Hilfsflüssigkeit beziehungsweise eines sie umgebenden Mediums bewirkt. Diese

Temperaturerhöhung kann über geeignete Mittel zur Wärmeleitung zum Erwärmen oder sogar zum Auftauen der Betriebsflüssigkeit verwendet werden.

Vorzugsweise kann die unterkühlte Schmelze sogar spontan kristallisieren, d.h. etwa innerhalb weniger Sekunden von der flüssigen Phase in den kristallinen Zustand übergehen. Durch die hierbei freigesetzte Wärmemenge kann ein eingefrorenes Betriebsmittel rasch aufgetaut werden. Eine elektrische Heizung zur Temperierung des Betriebsmittels, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, müsste eine verhältnismäßig hohe Heizleistung und eine dementsprechend hohe Leistungsaufnahme aufweisen, um das Betriebsmittel in vergleichbar kurzer Zeit auftauen zu können.

Neben der großen elektrischen Leistungsaufnahme ist hierbei

auch die Investition in eine derartig leistungsfähige elektrische Heizung nachteilig, die z.B. gemessen an einer Betriebsdauer eines Kraftfahrzeugs insgesamt nur eine sehr geringe Betriebsdauer aufweist und ansonsten ungenutzt gleichsam als Ballast in dem Kraftfahrzeug „mitfahrt" und auf diese Weise unnötig den Kraftstoffverbrauch erhöht.

Um die Hilfsflussigkeit vom kristallinen Zustand wieder m die flussige Phase zu versetzen, muss der Hilfsflussigkeit Energie zugeführt werden, die etwa der vorstehend beschrieben Kristallisationswarme entspricht. Die

Hilfsflussigkeit nimmt die Kristallisationswarme wieder auf und geht dadurch erneut in die flussige Phase über, wodurch m der Hilfsflussigkeit eine der zugefuhrten Kristallisationswarme entsprechende Energiemenge in chemischer Form gespeichert wird. Diese Energiemenge kann erfindungsgemaß vorteilhaft dazu verwendet werden, erneut die Betriebsflüssigkeit zu erwarmen.

Aufgrund der nahezu perfekten Reversibilität der Kristallisation beziehungsweise des Übergangs von dem kristallinen Zustand m die flussige Phase, erfordert das erfindungsgemaße Verfahren keinerlei Wartung oder einen Austausch der Hilfsflussigkeit.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausfuhrungsform des erfmdungsgemaßen Verfahrens wird als Hilfsflussigkeit eine unterkühlte Schmelze von Natriumacetat-Trihydrat verwendet. Natriumacetat-Tπhydrat (H 3 C-COONa x 3 H 2 O) eignet sich wegen seiner guten Wasserloslichkeit und seiner hohen Schmelzwarme bzw. Kristallisationswarme sehr gut als Hilfsflussigkeit für das erfindungsgemaße Verfahren, weil bei der Verwendung einer wassrigen Losung von

Natriumacetat-Trihydrat eine besonders hohe Wärmemenge

bezogen auf die Hilfsflussigkeitsmenge bzw. auf die verwendete Stoffmenge des Natriumacetat-Tπhydrats freisetzbar bzw. speicherbar ist.

Ganz besonders vorteilhaft ist bei einer weiteren Ausfuhrungsform des erfmdungsgemaßen Verfahrens vorgesehen, dass die Hilfsflussigkeit definiert zur Kristallisation angeregt wird. Auf diese Weise ist der Zeitpunkt der Freisetzung der Kristallisationswarme vorgebbar, so dass eine gezielte Erwärmung der Betriebsflüssigkeit durchgeführt werden kann.

Ganz besonders vorteilhaft ist bei einer weiteren Ausfuhrungsform des erfmdungsgemaßen Verfahrens vorgesehen, dass die Hilfsflussigkeit definiert m den flussigen Zustand versetzt wird. Hierdurch kann die Hilfsflussigkeit zu einer vorgebbaren Zeit bereitgestellt werden, um erneut die Kristallisationswarme freizusetzen.

Erfmdungsgemaß kann die Anregung beispielsweise mechanisch und/oder elektromagnetisch und/oder elektromechanisch und/oder thermisch erfolgen.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens wird eine vorhandene Wärmequelle genutzt, um die kristallisierte Hilfsflussigkeit in den flussigen Zustand bzw. in die flussige Phase zu versetzen. Wie bereits beschrieben, ist für eine Transformation der kristallisierten

Hilfsflussigkeit m die flussige Phase die Zufuhr der Kristallisationsenergie erforderlich. Diese Kπstallisationsenergie kann bei Verwendung des erfindungsgemaßen Verfahrens innerhalb einer Brennkraftmaschine beispielsweise aus einer thermischen

Energie des Kuhlwassers der Brennkraftmaschine gewonnen werden, welche nach Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine zur Verfugung steht. Alternativ kann z.B. auch heißes Motorol der Brennkraftmaschine hierfür verwendet werden.

Es ist ebenso möglich, andere bereits vorhandene Wärmequellen zur Verflüssigung der kristallisierten Hilfsflussigkeit zu nutzen. Beispielsweise kann hierfür auch eine Abwarme von Komponenten des Abgasstrangs der Brennkraftmaschine und dergleichen verwendet werden.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, elektrische Heizelemente zur Erwärmung der Hilfsflussigkeit zu verwenden.

Eine weitere sehr vorteilhafte Variante des erfindungsgemaßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsflüssigkeit, insbesondere bei einem Kaltstart, durch die Hilfsflussigkeit erwärmt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Betriebsflüssigkeit in kurzer Zeit auf ihre Betriebstemperatur zu erwarmen, ohne dass hierfür beispielsweise elektrische Energie vorzusehen ist.

Insbesondere ist durch die Anwendung des erfindungsgemaßen Verfahrens aufgrund der raschen Freisetzung der Kπstallisationsenergie der Hilfsflussigkeit eine schnelle Erwärmung der Betriebsflüssigkeit möglich, ohne dass eine entsprechend hohe elektrische Heizleistung bereitgestellt werden musste.

Die Kristallisationsenergie kann der kristallisierten

Hilfsflüssigkeit zur „Regenration", d.h. zum erneuten Erreichen der flüssigen Phase, beispielsweise wie bereits beschrieben durch ohnehin vorhandene Wärmequellen wie zum Beispiel durch Kühlwasser der Brennkraftmaschine zugeführt werden oder auch durch z.B. elektrische Heizvorrichtungen mit verhältnismäßig geringer Heizleistung, die der Hilfsflüssigkeit die erforderliche Wärmemenge über längere Zeit zuführen.

Eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10 angegeben.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Fluidbehälter mit mindestens zwei Kammern zur Aufnahme der Betriebsflüssigkeit beziehungsweise der Hilfsflüssigkeit vorgesehen, wobei die Kammern zumindest teilweise in

Wärmekontakt miteinander stehen. Auf diese Weise ist ein guter Wärmeaustausch zwischen der Betriebsflüssigkeit und der Hilfsflüssigkeit gewährleistet. Der Fluidbehälter kann beispielsweise auch als Fluidleitung beziehungsweise Leitung für die Betriebsflüssigkeit und/oder die Hilfsflüssigkeit dienen.

Zur Einleitung der Kristallisation der in flüssiger Phase vorliegenden Hilfsflüssigkeit ist bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich der Hilfsflüssigkeit eine Anregungsvorrichtung vorgesehen. Die Anregungsvorrichtung kann beispielsweise direkt an einer Wand der die Hilfsflüssigkeit aufweisenden Kammer angeordnet sein.

Bei einer Ausbildung der mehreren Kammern als konzentrische Rohrleitung ist es auch möglich, die Anregungsvorrichtung

an ein T-Stück oder ein Ende der Rohrleitung anzubringen, so dass eine Kristallisation der Hilfsflüssigkeit zuverlässig einleitbar ist.

Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Fluidbehälter eine dritte Kammer auf, die mit Kühlwasser oder dergleichen beaufschlagbar ist, um die Hilfsflüssigkeit zu erwärmen.

Eine andere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht Heizmittel zur Erwärmung der Heizflüssigkeit vor. Diese Heizmittel können beispielsweise als elektrische Heizung ausgelegt sein, die dazu geeignet ist, der Hilfsflüssigkeit die zum Übergang vom kristallinen Zustand in die flüssige Phase erforderliche Energie zuzuführen. Hierzu ist eine weitaus geringere elektrische Leistung erforderlich, als sie für eine schnelle direkte Aufheizung oder sogar ein Auftauen der Betriebsflüssigkeit mittels einer elektrischen Heizung erforderlich wäre.

Eine weitere sehr vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsflüssigkeit im Bereich eines Anschlusses zur Entnahme von Betriebsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter und/oder im Bereich eines Rücklaufs und/oder entlang einer Verbindung zwischen einem Anschluss zur Entnahme von Betriebsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter und einem Rücklauf vorgesehen ist.

Die Anordnung der Hilfsflüssigkeit im Bereich des Anschlusses zur Entnahme von Betriebsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter ermöglicht im Falle einer eingefrorenen Betriebsflüssigkeit ein gezieltes Erwärmen der Betriebsflüssigkeit im Bereich des Anschlusses, so dass

bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt aufgetautes Betriebsmittel durch den Anschluss aus dem Vorratsbehälter entnommen werden kann, während beispielsweise die restliche Betriebsflüssigkeit noch gefroren ist.

Ein schnelles Auftauen der Betriebsflüssigkeit im Bereich des Rücklaufs ist ebenso zweckmäßig. Besonders vorteilhaft ist die Hilfsflüssigkeit entlang einer Verbindung zwischen einem Anschluss zur Entnahme von Betriebsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter und einem Rücklauf für die Betriebsflüssigkeit in den Vorratsbehälter vorgesehen, so dass ein Kreislauf der Betriebsflüssigkeit bereits in Gang gesetzt werden kann, während manche Bereiche der Betriebsflüssigkeit noch gefroren sind. In diesem Fall bildet sich beim Freisetzen der in der Hilfsflüssigkeit gespeicherten Kristallisationsenergie ein Kanal aus geschmolzenem Betriebsmittel entlang der Wärme abgebenden Hilfsflüssigkeit aus, der den Rücklauf mit dem Anschluss verbindet und auf diese Weise eine Zirkulation der Betriebsflüssigkeit erlaubt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die

Regulierung der Temperatur einer Betriebsflüssigkeit beschränkt, vielmehr können beliebige andere Komponenten insbesondere einer Brennkraftmaschine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung erwärmt bzw. aufgetaut und/oder abgekühlt werden.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind.

Zeichnung

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 4a zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem ersten Betriebszustand, und

Figur 4b zeigt die Ausführungsform gemäß Figur 4a in einem ' zweiten Betriebszustand.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Figur 1 abgebildete Vorrichtung 10 zur Regulierung der Temperatur einer Betriebsflüssigkeit 11 besteht aus einem Fluidbehälter mit zwei Kammern, wobei die erste Kammer die Betriebsflüssigkeit 11 enthält und innerhalb der zweiten Kammer angeordnet ist, die eine Hilfsflüssigkeit 12 enthält. Bei der Hilfsflüssigkeit 12 handelt es sich um Natriumacetat-Trihydrat (H 3 C-COONa x 3 H 2 O) .

Wie in Figur 1 durch die Pfeile symbolisiert, stehen die Hilfsflüssigkeit 12 und die Betriebsflüssigkeit 11 miteinander in Wärmekontakt, was z.B. durch zumindest teilweise wärmeleitende Wände der Kammern des Fluidbehälters oder durch nicht in Fig. 1 dargestellte Wärmetauscher ermöglicht ist.

Ferner ist bei der Vorrichtung 10 gemäß Figur 1 eine Anregungsvorrichtung 13 vorgesehen, welche die als unterkühlte Schmelze ausgebildete Hilfsflüssigkeit 12 dazu anregen kann, spontan von einer flüssigen Phase in einen kristallinen Zustand überzugehen.

Bei dem Übergang der Hilfsflüssigkeit 12 von der flüssigen Phase in den kristallinen Zustand wird eine Kristallisationsenergie der Hilfsflüssigkeit 12 frei, was sich durch eine Temperaturerhöhung der Hilfsflüssigkeit 12 auf die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 auswirkt. Durch den Wärmekontakt zwischen der Hilfsflüssigkeit 12 und der Betriebsflüssigkeit 11 findet dabei ein Wärmeübergang von der Hilfsflüssigkeit 12 zur Betriebsflüssigkeit 11 statt, so dass die Betriebsflüssigkeit 11 mittels der frei werdenden Kristallisationsenergie der Hilfsflüssigkeit 12 erwärmt wird.

Die Anregungsvorrichtung 13 kann die Kristallisation der Hilfsflüssigkeit 12 beispielsweise durch eine mechanische und/oder eine elektromagnetische und/oder eine elektromechanische und/oder eine thermische Anregung einleiten.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist in Figur 2 dargestellt. Wie aus Figur 2 ersichtlich, weist die Vorrichtung 10 analog zur Ausführungsform von Figur 1 einen Fluidbehälter mit zwei Kammern auf, wobei sich im vorliegenden Fall jedoch eine die Hilfsflüssigkeit 12 enthaltende erste Kammer im Inneren des Fluidbehälters befindet und eine die Betriebsflüssigkeit 11 enthaltende zweite Kammer des Fluidbehälters außen um die erste Kammer herum angeordnet ist.

Bei dieser Ausführungsform kann die Anregungsvorrichtung 13 beispielsweise an einem Ende beziehungsweise an einem T- Stück des Fluidbehälters angeordnet sein, um direkt auf die Hilfsflüssigkeit 12 einwirken zu können.

Der Wärmeaustausch zwischen der Hilfsflüssigkeit 12 und der Betriebsflüssigkeit 11 findet bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ebenso wie bei dem unter Bezug auf Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel statt.

Nachdem die Hilfsflüssigkeit 12 ihre Kristallisationsenergie an die Umgebung beziehungsweise an die Betriebsflüssigkeit 11 abgegeben hat, liegt sie in kristalliner Form, das heißt in einer festen Phase vor. Aus dieser kristallinen Form ist sie durch Zufuhr der Kristallisationsenergie erneut in die flüssige Phase ' überführbar. Dieser Vorgang läuft nahezu absolut reversibel ab, so dass eine Wartung der Vorrichtung 10 und insbesondere ein Nachfüllen der Hilfsflüssigkeit 12 nicht erforderlich ist.

Bei den in Figur 1 und Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispielen wird der Hilfsflüssigkeit 12 die zum Übergang in die flüssige Phase erforderliche Kristallisationsenergie durch die Betriebsflüssigkeit 11 zugeführt. Dies ist beispielsweise dadurch ermöglicht, dass die Betriebsflüssigkeit 11 nach einer gewissen Betriebsdauer eine Betriebstemperatur annimmt, welche ausreichend hoch ist, um der Hilfsflüssigkeit 12 die entsprechende Kristallisationsenergie zuzuführen.

Die in Figur 3 abgebildete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zeigt einen Vorratsbehälter 11' für die Betriebsflüssigkeit 11, in den

eine die Hilfsflüssigkeit 12 aufnehmende Kammer hineinragt. Der Vorratsbehälter 11' weist in seinem unteren Bereich einen Anschluss IIa auf, der zur Entnahme der Betriebsflüssigkeit 11 aus dem Vorratsbehälter 11' dient. Ferner weist der Vorratsbehälter 11' in seinem oberen Bereich einen Rücklauf IIb auf, über den dem Vorratsbehälter 11' Betriebsflüssigkeit 11 zuführbar ist.

Wie vorstehend anhand der Figuren 1 und 2 bereits beschrieben, befindet sich auch die die Hilfsflüssigkeit 12 aufweisende Kammer gemäß Figur 3 in Wärmekontakt mit dem

Vorratsbehälter 11' für die Betriebsflüssigkeit 11, so dass auch bei dieser Ausführungsform eine Erwärmung der Betriebsflüssigkeit 11 durch von der Hilfsflüssigkeit 12 abgegebene Kristallisationswärme möglich ist.

Zur Anregung der Kristallisation der Hilfsflüssigkeit 12 ist wiederum eine Anregungsvorrichtung vorgesehen, die in Figur 3 nicht dargestellt ist.

Figur 4a zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, bei der wiederum ein Vorratsbehälter 11' für die Betriebsflüssigkeit 11 vorgesehen ist, der einen Anschluss IIa sowie einen Rücklauf IIb aufweist. In bekannter Weise, d.h. insbesondere auch in Wärmekontakt mit der Betriebsflüssigkeit 11, ist in einer separaten Kammer innerhalb des Vorratsbehälters 11' auch die Hilfsflüssigkeit 12 vorgesehen.

In Figur 4a ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in einem ersten Betriebszustand gezeigt, bei dem wie durch die in Figur 4a eingezeichneten Pfeile symbolisiert, Wärme von der Hilfsflüssigkeit 12 an die Betriebsflüssigkeit 11

abgegeben wird. Der Prozess der Wärmefreisetzung in der Hilfsflüssigkeit 12 kann wie vorstehend beschrieben wiederum durch die Anregungsvorrichtung 13 eingeleitet werden, die gemäß Figur 4a an einem oberen Bereich des Vorratsbehälters 11' angeordnet ist.

Ein weiterer Betriebszustand der in Figur 4a gezeigten Vorrichtung 10 ist in Figur 4b dargestellt. In diesem Betriebszustand befindet sich die Hilfsflüssigkeit 12 in ihrer festen Phase, das heißt sie liegt in kristalliner Form vor. Mittels der Kühlwasserleitung 14 wird von einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) erhitztes Kühlwasser zugeführt, das zur Erwärmung der Hilfsflüssigkeit 12 dient. Hierzu steht die Kühlwasserleitung 14 in Wärmekontakt mit der die Hilfsflüssigkeit 12 aufweisenden Kammer.

Das auf diese Weise zugeführte Kühlwasser weist eine genügend hohe Temperatur auf, so dass, wie durch die Pfeile in Figur 4b symbolisiert, die Kristallisationsenergie von dem Kühlwasser an die Hilfsflüssigkeit 12 abgebbar ist, woraufhin die Hilfsflüssigkeit 12 von ihrem kristallinen Zustand in die flüssige Phase übergeht.

Damit ist quasi eine „Regeneration" der Hilfsflüssigkeit 12 durchführbar, die nach dem Übergang in die flüssige Phase erneut zur spontanen Kristallisation anregbar ist, wodurch die Betriebsflüssigkeit 11 ein weiteres Mal aufgeheizt werden kann.

Bei der vorliegenden Erfindung wird eine während des Betriebs einer Brennkraftmaschine vorhandene Abwärme, z.B. aus dem Kühlwasser der Brennkraftmaschine, vorteilhaft zur Überführung der Hilfsflüssigkeit 12 in die flüssige Phase

und damit zur Speicherung von Energie in der Hilfsflüssigkeit 12 in chemischer Form genutzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Regulierung der Temperatur einer Betriebsflüssigkeit beschränkt, vielmehr können beliebige andere Komponenten insbesondere einer Brennkraftmaschine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung erwärmt bzw. aufgetaut und/oder abgekühlt werden.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Hilfsflüssigkeit 12 in dem Vorratsbehälter 11' (Fig. 4a) im Bereich des Anschlusses IIa und des Rücklaufs IIb sowie entlang einer Verbindung zwischen dem Anschluss IIa und dem Rücklauf IIb vorgesehen. Auf diese Weise kann im Falle eines gefrorenen

Betriebsmittels 11 das im Bereich der Hilfsflüssigkeit 12 bzw. der sie enthaltenden Kammer im Vorratsbehälter 11' befindliche Betriebsmittel 11 schnell aufgetaut werden, so dass eine Zirkulation des Betriebsmittels 11 zwischen dem Rücklauf IIb und dem Anschluss IIa frühzeitig ermöglicht wird, während andere Bereiche des Betriebsmittels 11 noch gefroren sind.