Mobiles Heizgerät

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Heizgerät zur Beheizung eines Innenraums, insbesondere eines Fahrzeug-Innenraums, sowie ein Verfahren zum Erzeugen von Heizwärme in einem mobilen Heizgerät.

Heizgeräte für mobile Anwendungen (im Folgenden: mobile Heizgeräte) werden insbesondere im Fahrzeugbereich als Stand- oder Zuheizer eingesetzt. Standheizer (bzw. Standheizungen) sind sowohl bei ruhendem als auch bei laufendem Fahrzeug- Verbrennungsmotor betreibbar, während Zuheizer nur bei laufendem Fahrzeug- Verbrennungsmotor betreibbar sind. Teilweise werden Stand- oder Zuheizer zur Beheizung von Kühlmittel des Fahrzeugs eingesetzt. Diese werden in der Regel in dem Motorraum in den Kühlmittelkreis des Fahrzeugs eingebaut. Teilweise werden Stand- oder Zuheizer auch als Luftheizgeräte direkt in den Innenraum des Fahrzeugs verbaut. Bei beiden Varianten erfolgt die Brennstoffversorgung üblicherweise aus dem Fahrzeugtank bzw. aus der Vorlauf- oder Rücklaufleitung.

In solchen Stand- oder Zuheizern ist ein Brenner vorgesehen, in dem Brennstoff und Brennluft in einer Flamme unter Erzeugung von Wärme, die als Heizwärme genutzt wird, umgesetzt werden. Zur katalytischen Nachbehandlung der Verbrennungsgase können Katalysatoren eingesetzt werden, die zur Beseitigung von schädlichen Bestandteilen der Verbrennungsgase, wie beispielsweise NO _x , CO, etc., dienen.

Der Einbauaufwand einer Stand- oder Zuheizung in ein Fahrzeug ist relativ hoch. Je nach Art des Stand- oder Zuheizers müssen insbesondere das Fahrzeuggebläse kontaktiert, die elektri- sehen Leitungen verlegt, eine Schaltuhr installiert, das Heizgerät in den Kühlmittelkreis (im Motorraum) eingebaut und/oder die Brennstoffversorgung des Heizgerätes sichergestellt werden. Je nach Fahrzeugart sind für den Einbau mehrere Stunden erforderlich. Neben den Kosten für die Herstellung solcher Stand- oder Zuheizer entstehen folglich weitere, erhebliche Kosten für die Installation derselben.

Daneben werden teilweise Heizgeräte eingesetzt, die Heizwärme auf Basis einer vollkatalyti- schen Oxidation erzeugen. In solch einer vollkatalytischen Oxidation wird Brennstoff an einem geeigneten Katalysator mit Brennluft flammlos in einer exothermen Reaktion umgesetzt. Die dabei frei werdende Wärme wird als Heizwärme genutzt. Im Gegensatz zu den oberhalb

beschriebenen Stand- oder Zuheizern ist kein Brenner vorgesehen, in dem Brennstoff und Brennluft in einer Flamme umgesetzt werden.

Bei einem bekannten, mobilen Heizgerät, das Heizwärme auf Basis einer vollkatalytischen Oxidation erzeugt, wird vor dem Starten Brennstoff, wie beispielsweise Leichtbenzin, in einen in dem Heizgerät vorgesehenen Brennstoff-Tank gefüllt. Ferner muss für ein Anheizen des mobilen Heizgerätes Spiritus in eine separat hierfür vorgesehene Rille, die ein Polster für die vollkatalytische Oxidation von Brennstoff umgibt, gefüllt und angezündet werden. Nach dem Anheizvorgang wird der Brennstoff auf dem Polster unter Erzeugung von Wärme vollka- talytisch oxidiert. Das Anheizen solch eines mobilen Heizgerätes muss manuell und in ausreichender Entfernung von Kraftfahrzeugen durchgeführt werden. Dadurch ist der Anheizvorgang relativ aufwändig. Zum Löschen des mobilen Heizgerätes muss eine hierfür vorgesehene Haube manuell über das Polster gelegt und durch einen Schieber die Brennstoff- Zufuhr unterbrochen werden. Eine Regelung der Heizleistung dieses Heizgerätes ist nicht möglich.

Bei einem weiteren, bekannten, mobilen Heizgerät, das Heizwärme auf Basis einer vollkatalytischen Oxidation erzeugt, wird gasförmiger Brennstoff (in der Regel Propangas) eingesetzt. Das heißt, dieser Brennstoff ist bei der jeweiligen Einsatztemperatur des Heizgerätes gasförmig. Die Handhabung von gasförmigem Brennstoff ist im Vergleich zu flüssigem Brennstoff aufwändiger und damit mit höheren Kosten verbunden. Das Heizgerät kann ferner nicht während der Fahrt eines Kraftfahrzeuges betrieben werden.

Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Heizgerät für mobile Anwendungen bereitzustellen, das kostengünstig und wartungsarm ist und gleichzeitig ein- fach und bequem zu bedienen ist.

Die Aufgabe wird durch ein mobiles Heizgerät zur Beheizung eines Innenraums gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Erzeugen von Heizwärme in einem mobilen Heizgerät gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter- ansprächen angegeben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein mobiles Heizgerät zur Beheizung eines Innenraums, insbesondere eines Fahrzeug-Innenraums, bereitgestellt. Dieses weist eine Brennstoff- Verdampfungszone und ein elektrisches Heizelement, durch das die Brennstoff-

Verdampfungszone, insbesondere die Brennstoff- Verdampfungszone und die Oxidationszone, beheizbar ist/sind, wobei der Brennstoff- Verdampfungszone flüssiger Brennstoff zuführbar ist, und eine Oxidationszone auf, der Brennluft und gasförmiger Brennstoff, der in der Brennstoff- Verdampfungszone erzeugt (bzw. verdampft) wurde, zuführbar sind. Die Oxidationszo- ne weist dabei einen Katalysator auf, an dem zugeführter, gasförmiger Brennstoff in einer vollkatalytischen Oxidation mit zugeführter Brennluft unter Erzeugung von Heiz wärme umsetzbar ist.

Gegenüber herkömmlichen Stand- oder Zuheizern von Fahrzeugen, die einen Brenner aufwei- sen, hat das erfindungsgemäße, mobile Heizgerät den Vorteil, dass in diesem eine flammlose Oxidation erfolgt. Dadurch ist der Einsatz dieses mobilen Heizgerätes weniger gefährlich und es sind weniger bauliche Maßnahmen erforderlich. Insbesondere entfallen die für die Zündung, Aufrechterhaltung und Kontrolle der Flamme erforderlichen Bauteile, wie beispielsweise eine Zündeinheit, ein Brenner, ein Flammhalter, etc., so dass die Kosten erheblich reduziert sind. Auch tritt in dem erfindungsgemäßen, mobilen Heizgerät im Wesentlichen kein Verschleiß auf, so dass es nicht nur kostengünstig in der Herstellung sondern auch wartungsarm ist. Da die maximale Heizleistung solch eines mobilen Heizgerätes mit der Oberfläche des Katalysators skaliert, können durch entsprechende Vorsehung unterschiedlich großer Katalysatoroberflächen auf einfache Weise Heizgeräte bereitgestellt werden, die jeweils für ver- schiedlich große Heizleistungen ausgelegt sind.

Gegenüber den bisher eingesetzten, mobilen Heizgeräten, die Heizwärme auf Basis der vollkatalytischen Oxidation erzeugen, hat das erfindungsgemäße, mobile Heizgerät den Vorteil, dass es eigenstartfähig ist und gleichzeitig die Vorteile des Einsatzes von flüssigem Brenn- Stoff bietet. Dadurch, dass das Beheizen der Brennstoff- Verdampfungszone (und gegebenenfalls auch der Oxidationszone) über (mindestens) ein elektrisches Heizelement erfolgt und der dabei erzeugte, gasförmige Brennstoff der Oxidationszone zuführbar ist, ist ein aufwändiges Anheizen, das beabstandet von einem Fahrzeug durchgeführt werden muss, nicht mehr erforderlich. Vielmehr kann das Anheizen über eine Steuereinheit oder auf einfache Weise manu- eil, beispielsweise durch eine Schalterbetätigung, ausgelöst werden. Zum Starten der vollkatalytischen Oxidation ist auch in der Oxidationszone eine gewisse Mindesttemperatur erforderlich. Je nach eingesetztem Katalysatormaterial und je nach Anordnung und Aufbau des mobi- ken Heizgerätes kann es erforderlich sein, dass auch die Oxidationszone zumindest während der Startphase des mobilen Heizgerätes beheizt wird. Hierzu ist gemäß einer vorteilhaften

Weiterbildung vorgesehen, dass durch das elektrische Heizelement sowohl die Brennstoff- Verdampfungszone als auch die Oxidationszone beheizbar sind.

Dadurch, dass das mobile Heizgerät flüssigen Brennstoff einsetzt, ist die Handhabung einfach und vergleichsweise ungefährlich. Insbesondere kann es unproblematisch unter verschiedenen Einsatzbedingungen eingesetzt werden.

Unter einem „mobilen Heizgerät" wird in diesem Zusammenhang ein Heizgerät verstanden, das für mobile Anwendungen ausgelegt ist. Dies bedeutet, dass es transportabel ist (ggf. in einem Fahrzeug eingebaut oder untergebracht, oder alternativ auch von Hand tragbar) und nicht ausschließlich für einen stationären Einsatz, wie es beispielsweise bei der Beheizung eines Gebäudes der Fall ist, ausgelegt ist. Insbesondere ist es zur Beheizung eines Fahrzeug- Innenraums, wie beispielsweise eines Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugs, ausgelegt. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das mobile Heizgerät als Stand- oder Zuheizer für ein Landfahrzeug, wie beispielsweise für einen Wohnwagen, ein Wohnmobil, einen Bus, einen Pkw, etc., ausgelegt.

Als „elektrisches Heizelement" wird jegliches Heizelement verstanden, bei dem die Leistungsversorgung und/oder die Aktivierung desselben elektrisch erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die Erzeugung der Wärme in dem elektrischen Heizelement durch Erzeugung von ohmscher Wärme. Unter „flüssigem Brennstoff wird Brennstoff verstanden, der zumindest bei den in Frage kommenden Einsatztemperaturen des mobilen Heizgerätes in flüssiger Form vorliegt. Geeignete Brennstoffe sind beispielsweise Ethanol (oder Spiritus) mit einem Siedepunkt von 78,3°C sowie Methanol mit einem Siedepunkt von 64,6°C. Vorzugsweise weist der eingesetz- te Brennstoff einen Siedepunkt von mehr als 60 ⁰ C, insbesondere im Bereich von im Wesentlichen 60 ⁰ C bis 90 ⁰ C auf. Welcher Brennstoff eingesetzt wird, hängt auch von den jeweiligen Einsatzbedingungen, insbesondere Einsatztemperaturen, ab, für die das betreffende mobile Heizgerät ausgelegt ist.

Das Prinzip der vollkatalytischen Oxidation, bei dem Brennstoff an einem Katalysator mit Brennluft (insbesondere mit darin enthaltenem Sauerstoff) flammlos umgesetzt (oxidiert) wird, ist allgemein bekannt und wird in anderen technischen Bereichen bereits eingesetzt. Deshalb wird auf dieses Prinzip nicht näher eingegangen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Prinzip zur Erzeugung von Heizwärme in einem mobilen Heizgerät eingesetzt.

Als Katalysator können jegliche Materialien eingesetzt werden, die zur Durchfuhrung solch einer vollkatalytischen Oxidation geeignet sind. Der strukturelle Aufbau des Katalysators wird dabei derart gewählt, dass eine möglichst effektive Umsetzung des Brennstoffs mit der Brennluft erfolgt. Dabei können insbesondere Strukturen eingesetzt werden, die eine große Oberfläche bereitstellen und die sich allgemein im Einsatz von Katalysatoren als vorteilhaft herausgestellt haben, wie beispielsweise poröse Strukturen. Vielfach eingesetzte Strukturen sind beispielsweise wabenförmig, quaderförmig, schaumartig, etc. ausgebildet.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Brennstoff- Verdampfungszone und die Oxidationszone derart angeordnet, dass in der Oxidationszone erzeugte Wärme zumindest teilweise in die Brennstoff- Verdampfungszone leitbar ist. Dadurch ist eine elektrische Beheizung der Brennstoff- Verdampfungszone durch das elektrische Heizelement lediglich während der Startphase des mobilen Heizgerätes erforderlich. Nach der Startphase kann die aus der Oxidationszone abgeführte Wärme zum Beheizen der Brennstoff- Verdampfungszone einge- setzt werden, so dass der elektrische Leistungsbedarf reduziert wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiberbildung ist dabei vorgesehen, dass die Brennstoff- Verdampfungszone (bzw. die Struktur der Brennstoff- Verdampfungszone) direkt an die Oxidationszone (bzw. die Struktur der Oxidationszone) angrenzt. Vorzugsweise umgibt die Brennstoff- Verdampfungszone die Oxidationszone zumindest teilweise. Gemäß dieser Weiterbildung wird ein großflächiger Kontakt zwischen der Brennstoff- Verdampfungszone und der Oxidationszone hergestellt, so dass ein Teil der in der Oxidationszone erzeugten Wärme in die Brennstoff- Verdampfungszone abstrahlt. Alternativ kann auch eine beabstandete Anordnung gewählt werden, wobei gegebenenfalls ein geeignetes Wärmeleitelement zwischen der Oxidationszone und der Brennstoff- Verdampfungszone vorgesehen werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das mobile Heizgerät ein Ventil auf, durch das die Zufuhr von flüssigem Brennstoff in die Brennstoff- Verdampfungszone ein- und abstellbar ist. Dadurch kann zum Starten des mobilen Heizgerätes das Ventil geöffnet (und das elektri- sehe Heizelement gestartet) werden. Dieser Vorgang kann auf einfache Weise manuell durch Betätigen eines entsprechenden Schalters (oder Hebels, etc.) und/oder automatisiert durch eine entsprechende Steuereinheit erfolgen. Ein Ausschalten des mobilen Heizelements kann einfach durch Schließen des Ventils erfolgen, so dass ein aufwändiges Löschen des mobilen Heizgerätes entfällt. Das Ventil ermöglicht folglich ein einfaches, mehrmals wiederholbares

Ein- und Ausschalten des mobilen Heizgerätes. Vorzugsweise ist das Ventil als Dosierventil ausgebildet, durch das die Zufuhr von flüssigem Brennstoff in die Brennstoff- Verdampfungszone regelbar ist. Durch diese Regelung der Brennstoff- Zufuhr kann die Heizleistung des mobilen Heizgerätes auf einfache Weise geregelt bzw. eingestellt werden. Die Regelung der Brennstoff-Zufuhr kann beispielsweise über eine entsprechende Steuereinheit erfolgen. Ferner kann vorgesehen sein, dass durch einen Benutzer eine gewünschte Heizleistung (oder Temperatur) an einer entsprechenden Einstelleinheit (z.B. Drehknopf) einstellbar ist und das mobile Heizgerät anschließend durch die Steuereinheit auf diese Heizleistung (bzw. Temperatur) geregelt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das mobile Heizgerät ein weiteres elektrisches Heizelement, durch das die Oxidationszone beheizbar ist, auf. Dadurch wird eine separate und gegebenenfalls auch separat regelbare bzw. ansteuerbare Beheizung der Oxidationszone ermöglicht. Die separate Ansteuerung (beispielsweise durch eine Steuereinheit) erfolgt dabei vorzugsweise derart, dass die Oxidationszone lediglich während einer Startphase des mobilen Heizgerätes beheizt wird. Die Ansteuerung des weiteren elektrischen Heizelementes kann beispielsweise in Abhängigkeit von einer Temperatur, die von einem in der Oxidationszone angeordneten Temperatursensor gemessen wird, erfolgen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, das elektrische Heizelement und das weitere elektrische Heizelement jeweils gemeinsam an- zusteuern, insbesondere in Abhängigkeit von einer Temperatur, die von einem gemeinsamen, in der Oxidationszone oder in der Brennstoff- Verdampfungszone angeordneten Sensor erfasst wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das mobile Heizgerät eine Steuereinheit, durch die das elektrische Heizelement, das weitere elektrische Heizelement und/oder das Ventil ansteuerbar ist/sind, auf. Dadurch kann insbesondere das Einschalten und Abschalten durch die Steuereinheit automatisiert (bspw. zu vorgegebenen Zeiten) erfolgen. Gegebenenfalls kann das Einschalten und Abschalten auch durch manuelles Betätigen eines entsprechenden Schalters der Steuereinheit ausgelöst werden. Durch eine Ansteuerung des elektrischen Heiz- elements durch die Steuereinheit kann dessen Heizleistung bei Bedarf automatisiert ein- und ausgestellt, und gegebenenfalls auch geregelt, werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das elektrische Heizelement nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Starten des mobilen Heizgerätes ausgeschaltet wird oder dass das Abschalten in Abhängigkeit von einer Temperatur in der Brennstoff- Verdampfungszone, die von einem Temperatursensor

erfasst wird, erfolgt. In gleicher Weise kann auch eine Ansteuerung des weiteren elektrischen Heizelements erfolgen, wobei dementsprechend das Abschalten in Abhängigkeit von einer Temperatur in der Oxidationszone, die von einem Temperatursensor erfasst wird, erfolgen kann. Durch eine automatisierte Ansteuerung des Ventils durch die Steuereinheit kann die Zufuhr von Brennstoff automatisiert ein- oder abgestellt, und gegebenenfalls auch geregelt werden. Vorzugsweise werden sowohl das Ventil als auch das elektrische Heizelement (und gegebenenfalls auch das weitere elektrische Heizelement) von der Steuereinheit angesteuert.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das mobile Heizgerät eine Schaltuhr, die in- tegral in der Steuereinheit ausgebildet oder mit der Steuereinheit verbunden ist, auf. Dadurch ist ein zeitgesteuertes Ein- und Ausschalten bzw. gegebenenfalls auch ein zeitgesteuertes Regeln der Heizleistung des mobilen Heizgerätes möglich. Insbesondere kann der Benutzer dadurch gewünschte Ein- und Ausschaltzeiten des mobilen Heizgerätes und gegebenenfalls auch gewünschte, sich in Abhängigkeit von der Zeit ändernde Heizleistungen, einstellen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das mobile Heizgerät einen Brennstoff-Tank, der integral in dem mobilen Heizgerät ausgebildet ist, auf. Dadurch wird ermöglicht, dass das mobile Heizgerät als autarke Einheit bereitgestellt werden kann. Der Aufwand für den Einbau des mobilen Heizgerätes in oder an den jeweils zu beheizenden Innenraum wird folglich er- heblich reduziert. Insbesondere bei Landfahrzeugen entfällt die bisher erforderliche, aufwändige Kontaktierung des Fahrzeugtanks und Installation einer externen Brennstoff-Fördereinheit.

Durch die Ausbildung des mobilen Heizgerätes als autarke Einheit kann dieses unmittelbar in den zu beheizenden Innenraum, insbesondere in den Innenraum eines Wohnmobils, Busses, Wohnwagens, etc., oder angrenzend an diesen, wie es beispielsweise bei Lkws üblich ist, platziert werden, ohne dass (insbesondere bei motorbetriebenen Landfahrzeugen) eine aufwändige Einbindung des mobilen Heizgerätes in Fahrzeug-Komponenten im Motorraum des Fahrzeugs erforderlich ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Stromversorgung für das mobile Heizgerät, insbesondere bei Landfahrzeugen, ebenfalls über den Innenraum des Fahrzeugs, wie beispielsweise über einen in dem Innenraum vorgesehenen Zigarettenanzünder, bereitgestellt. Alternativ kann auch eine Batterie oder ein Akku zur Bereitstellung der Stromversorgung vorgesehen sein. Dadurch wird der Installationsaufwand für die elektrischen

Anschlüsse reduziert. Lediglich die Kanäle und Anschlüsse für die Brennluftzufuhr und die Ableitung der Verbrennungsgase müssen in dem jeweiligen Fahrzeug installiert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Brennstoff-Tank durch einen, aus dem mobilen Heizgerät herausnehmbaren Behälter gebildet. Dadurch kann der Brennstoff-Tank als Austausch-Teil bereitgestellt werden. Nach dem Entleeren kann der leere Brennstoff-Tank einfach durch einen mit flüssigem Brennstoff gefüllten Brennstoff-Tank ausgetauscht werden. Dadurch entfällt ein aufwändiges Befallen, das bei einem fest installierten Brennstoff-Tank erforderlich ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Brennstoff-Tank zumindest teilweise aus einem verformbaren Material gebildet. Dadurch wird ein Entleeren des Brennstoff-Tanks auf einfache Weise ermöglicht. Beispielsweise kann der Brennstoff-Tank aus einem verformbaren Beutel gebildet werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Brennstoff-Tank zumindest in einer Einbaulage in dem mobilen Heizgerät unter Vorspannung gehalten wird, so dass Brennstoff aus dem Brennstoff-Tank zu einem Brennstoff- Auslass des Brennstoff-Tanks gedrängt wird. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass in dem Heizgerät ein Vorspannelement, wie beispielsweise eine Feder, vorgesehen ist, die in der Einbaulage des Brennstoff-Tanks auf denselben einwirkt und eine Vorspannkraft auf diesen ausübt. Alternativ oder zusätzlich kann der Brennstoff-Tank auch eine Eigenspannung bzw. Eigenelastizität aufweisen, durch die

Brennstoff zu einem Brennstoff- Auslass gedrängt wird. Dadurch, dass der Brennstoff in Richtung Brennstoff- Auslass gedrängt wird, kann durch Vorsehung eines Ventils zwischen dem Brennstoff- Auslass und der Brennstoff- Verdampfungszone die Zufuhr von Brennstoff auf einfache Weise ein- und abgestellt, und gegebenenfalls auch geregelt, werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Oxidationszone durch einen Bereich gebildet, der zumindest teilweise mit einer porösen Struktur, die eine große, durchströmbare Oberfläche aufweist, ausgefüllt ist, wobei die große, durchströmbare Oberfläche zumindest teilweise durch den Katalysator gebildet wird. Unter einer porösen Struktur wird in diesem Zu- sammenhang eine Struktur verstanden, die von einer Vielzahl von Hohlräumen durchsetzt ist. Hierbei können unter anderem Strukturen eingesetzt werden, die allgemein bei Katalysatoren verwendet werden. Insbesondere kann ein schaumförmiges, wabenförmiges, quaderförmiges, etc. Trägermaterial, das von den jeweiligen Gasen durchströmbar ist und gleichzeitig eine große Oberfläche bereitstellt, verwendet werden. Die Oberfläche dieses Trägermaterials kann

ganz oder teilweise mit dem Katalysator beschichtet sein. Je nach Katalysatormaterial ist alternativ möglich, dass die poröse Struktur selbst durch das Katalysatormaterial gebildet wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Brennstoff- Verdampfungszone durch einen Bereich gebildet, der zumindest teilweise mit einer porösen Struktur, die eine große, durchströmbare Oberfläche aufweist, ausgefüllt ist. Dadurch wird eine hohe Effizienz in der Verdampfung des flüssigen Brennstoffs erzielt. Beispielsweise kann als poröse Struktur ein schaumförmiges Metall eingesetzt werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das elektrische Heizelement in diese poröse Struktur der Brennstoff- Verdampfungszone und gegebenenfalls auch in die poröse Struktur der Oxidationszone hineinragt. Dadurch wird eine effektive Wärmeübertragung von dem elektrischen Heizelement auf die Brennstoff- Verdampfungszone und gegebenenfalls auf die Oxidationszone erzielt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Brennstoff- Verdampfungszone und gegebenenfalls die Oxidationszone relativ gleichmäßig durch ein oder mehrere Heizelement(e) durchsetzt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Erzeugen von Heizwärme in einem mobilen Heizgerät, das nachfolgende Schritte aufweist, bereitgestellt:

A) Zuführen von flüssigem Brennstoff in eine Brennstoff- Verdampfungszone;

B) Beheizen der Brennstoff- Verdampfungszone zum Verdampfen des zugeführten Brennstoffs, insbesondere Beheizen der Brennstoff- Verdampfungszone und der Oxidationszone, wobei das Beheizen zumindest in der Startphase des mobilen Heizgerätes durch ein elektrisches Heizelement erfolgt;

C) Zuführen von gasförmigem Brennstoff aus der Brennstoff- Verdampfungszone und von Brennluft in eine Oxidationszone, die einen Katalysator zur vollkatalytischen Oxidation von gasförmigem Brennstoff und Brennluft aufweist; und

D) Erzeugen von Heizwärme durch vollkatalytische Oxidation des gasförmigen Brennstoffs mit Brennluft an dem Katalysator.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die oberhalb, in Bezug auf das erfmdungs- gemäße, mobile Heizgerät erläuterten Vorteile erzielt. Ferner sind die in Bezug auf das erfindungsgemäße, mobile Heizgerät erläuterten Weiterbildungen in entsprechender Weise realisierbar. Insbesondere ist beispielsweise als vorteilhafte Weiterbildung vorgesehen, dass während des Betriebs des mobilen Heizgerätes zumindest ein Teil der in der Oxidationszone er-

zeugten Wärme in die Brennstoff- Verdampfungszone geleitet wird.

Ferner weist das Verfahren gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung mindestens einen der nachfolgenden Schritte auf: E) Abschalten des elektrischen Heizelements nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Starten des mobilen Heizgerätes; und/oder

F) Abschalten des elektrischen Heizelements bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur in der Brennstoff- Verdampfungszone.

In gleicher Weise kann auch das Abschalten des weiteren elektrischen Heizelements erfolgen, wobei bei der entsprechenden Realisierung des Schrittes F) das Abschalten vorzugsweise bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur in der Oxidationszone erfolgt.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Weiterbildung wird die Zufuhr von flüssigem Brennstoff in die Brennstoff- Verdampfungszone automatisiert ein- und abgestellt, insbesondere automatisiert geregelt.

Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig.l : eine schematische Darstellung eines mobilen Heizgerätes; und Fig.2: eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines mobilen Heizgerätes, in der ein beispielhafter Aufbau dargestellt ist.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die ein mobiles Heizgerät 2 zeigt, das in den Innenraum 4 eines Landfahrzeugs 6, wie beispielsweise eines Wohnmobils, eingebaut ist. Das mobile Heizgerät 2 weist einen Brennstoff-Tank 8 auf, der integral in dem mobilen Heizgerät 2 vorgesehen ist. In einer Kammer 10 sind in dem mobilen Heizgerät 2 eine Brennstoff- Verdampfungszone 12 und eine Oxidationszone 14 vorgesehen, die in Fig. 1 schematisch jeweils als Boxen dargestellt sind. Wie oberhalb detaillierter beschrieben ist, weisen die Brennstoff- Verdampfungszone 12 und die Oxidationszone 14 jeweils eine Struktur auf, die eine große, durchströmbare Oberfläche bereitstellt. Die Struktur und das Material der Brennstoff- Verdampfungszone 12 sind dabei derart gewählt, dass darin eine effektive Verdampfung

von flüssigem Brennstoff erfolgt. Die Oxidationszone 14 weist einen Katalysator auf, an dem zugeführter, gasförmiger Brennstoff in einer vollkatalytischen Oxidation mit zugeführter Brennluft unter Erzeugung von Heizwärme umsetzbar ist. Die Struktur und das Katalysatormaterial in der Oxidationszone 14 sind dabei derart gewählt, dass darin eine effektive Umset- zung des gasförmigen Brennstoffs mit zugeführter Brennluft erfolgt. Zwischen Brennstoff- Tank 8 und der Brennstoff- Verdampfungszone 12 ist ein Dosierventil 16 vorgesehen, durch das die zugeführte Brennstoffmenge einstellbar ist. Ein elektrisches Heizelement 18 dient zum Beheizen der Brennstoff- Verdampfungszone 12. Ein weiteres elektrisches Heizelement 19 dient zum Beheizen der Oxidationszone 14. Ferner ist eine Steuereinheit 20 vorgesehen, durch die das Dosierventil 16, das elektrische Heizelement 18 und das weitere elektrische Heizelement 19 ansteuerbar sind.

Die Steuereinheit 20 ist derart eingerichtet, dass sie zum Starten des mobilen Heizgerätes 2 das elektrische Heizelement 18 ansteuert, so dass es die Brennstoff- Verdampfungszone 12 beheizt, und das weitere elektrische Heizelement 19 ansteuert, so dass es die Oxidationszone 14 beheizt. Gleichzeitig oder vorzugsweise zeitverzögert steuert die Steuereinheit 20 das Dosierventil 16 an, so dass dieses geöffnet wird. Das Starten des mobilen Heizgerätes 2 kann beispielsweise durch eine (nicht dargestellte) Schaltuhr in der Steuereinheit 20 getriggert werden. Der Brennstoff-Tank 8 wird unter Vorspannung gehalten, so dass flüssiger Brenn- Stoff bei geöffnetem Dosierventil 16 zu der Brennstoff- Verdampfungszone 12 zugeführt wird. Der flüssige Brennstoff wird in der Brennstoff- Verdampfungszone 12 verdampft. Der dadurch erzeugte, gasförmige Brennstoff strömt anschließend in die Oxidationszone 14, was in Fig. 1 schematisch durch den Pfeil 22 dargestellt ist.

Zur Zuführung von Brennluft ist eine Brennluft-Zuleitung 24 vorgesehen, die von der Kammer 10 aus dem Landfahrzeug nach Außen führt. Je nach Ausführungsform kann die Zufuhr der Brennluft derart erfolgen, dass eine Vermischung mit dem gasförmigen Brennstoff erfolgt, bevor die jeweiligen Gase die Oxidationszone 14 erreichen. Eine solche Vermischung vor Erreichen der Oxidationszone 14 ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass die Brennluft erst in der Oxidationszone 14 auf den gasförmigen Brennstoff trifft. In der Oxidationszone 14 wird der gasförmige Brennstoff mit der zugeführten Brennluft an dem Katalysator der Oxidationszone 14 unter Erzeugung von Heizwärme in einer vollkatalytischen Oxidation umgesetzt. Die Verbrennungsgase werden über einen Wärmetauscher 28 und eine Verbrennungsgas-Ableitung 26 aus dem Landfahrzeug 6

nach Außen geführt. Zur Zuführung von Brennluft und zur Ableitung der Verbrennungsgase ist in der Brennluft-Zuleitung 24 und/oder in der Verbrennungsgas- Ableitung 26 mindestens ein Gebläse 30 vorgesehen. Bei dem Wärmetauscher 28 handelt es sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen Luft-Luft- Wärmetauscher. Die in dem Wärmetauscher 28 er- wärmte Luft wird über ein (nicht dargestelltes) Gebläse dem Innenraum 4 des Landfahrzeugs 6 zugeführt.

Die Anordnung der Brennstoff- Verdampfungszone 12 und der Oxidationszone 14 ist dabei derart gewählt, dass in der Oxidationszone 14 erzeugte Wärme teilweise in die Brennstoff- Verdampfungszone 12 geleitet wird. Nach einer Startphase des mobilen Heizgerätes 2 ist dementsprechend ein Beheizen der Brennstoff- Verdampfungszone 12 durch das elektrische Heizelement 18 nicht mehr (oder gegebenenfalls nur noch mit reduzierter Heizleistung) erforderlich. Auch ein Beheizen der Oxidationszone 14 durch das weitere elektrische Heizelement 19 ist nach einer Startphase nicht mehr erforderlich. Zur Reduzierung des Verbrauchs an e- lektrischer Leistung ist die Steuereinheit 20 derart eingerichtet, dass sie das elektrische Heizelement 18 und das weitere elektrische Heizelement 19 nach der Startphase abschaltet. Das Abschalten der beiden elektrischen Heizelemente 18 und 19 kann gleichzeitig oder auch zeitlich versetzt erfolgen. Ferner kann die Steuereinheit 20 zusätzlich derart eingerichtet sein, dass sie den öffnungsgrad des Dosierventils 16 regelt, beispielsweise in Abhängigkeit von einer gewünschten Heizleistung oder in Abhängigkeit von einer Temperatur in einem Innenraum des Landfahrzeugs.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, sind der Brennstoff-Tank 8, das Dosierventil 16 und die Kammer 10 mit der Brennstoff- Verdampfungszone 12 und der Oxidationszone 14 integral in dem mobilen Heizgerät 2 vorgesehen, so dass dieses eine weitgehend autarke Einheit bildet. Ferner können auch, wie es bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, die Steuereinheit 20 und der Wärmetauscher 28 (und gegebenenfalls auch weitere Bauteile) integral in dem mobilen Heizgerät 2 vorgesehen sein. Beispielsweise sind die integral vorgesehenen Bauteile innerhalb eines Gehäuses des mobilen Heizgerätes 2 untergebracht. Lediglich die Brennluft-Zuleitung 24 und die Verbrennungsgas- Ableitung 26 müssen in das jeweilige Fahrzeug 6 installiert werden. Ferner müssen die elektrischen Leitungen für die Stromversorgung des mobilen Heizgerätes 2 angeschlossen werden. Die elektrische Stromversorgung erfolgt beispielsweise über einen in dem Innenraum 4 des Landfahrzeugs 6 vorgesehenen, elektrischen Anschluss (z.B. Zigrarettenanzünder).

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 ein beispielhafter Aufbau eines mobilen Heizgerätes 2' erläutert. In einem Gehäuse 32 ist eine Kammer 10' angeordnet. Die Kammer 10' weist eine Brennstoff- Verdampfungszone 12' und eine Oxidationszone 14' auf. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Brennstoff- Verdampfungszone 12' durch einen durchströmbaren Metallschaum gebildet. Die Oxidationszone 14' wird durch eine wabenför- mige Trägerstruktur, die mit einem geeigneten Katalysatormaterial beschichtet ist, gebildet. In der Struktur der Brennstoff- Verdampfungszone 12' ist eine Ausnehmung vorgesehen, in der die Struktur der Oxidationszone 14' teilweise aufgenommen ist, so dass eine relativ große Anlagefläche dieser beiden Strukturen gebildet wird. Dadurch strahlt in der Oxidationszone 14' erzeugte Wärme teilweise in die Brennstoff- Verdampfungszone 12' ab.

Ein elektrisches Heizelement 18' ragt teilweise in die Brennstoff- Verdampfungszone 12' hinein. Das elektrische Heizelement 18' ist bei dieser Ausführungsform derart positioniert, dass durch dieses gleichzeitig die Oxidationszone 14' beheizbar ist. Dadurch kann auf die Vorsehung eines weiteren elektrischen Heizelements verzichtet werden. Im Unterschied zu der Darstellung in Fig. 2 kann das elektrische Heizelement 18' (je nach erforderlicher Heizleistung in der Oxidationszone 14') auch bis in die Oxidationszone 14' ragen oder vollständig in der O- xidationszone 14' angeordnet sein und nur indirekt die Brennstoff- Verdampfungszone 12' beheizen. Am stromaufwärtigen Ende (bzgl. einer Strömungsrichtung von Brennluft und Brennstoff) führt eine Brennluft-Zuleitung 24' in die KammerlO'. Durch diese Anordnung erfolgt zumindest eine teilweise Vermischung der Brennluft mit dem gasförmigen Brennstoff, bevor diese Gase die Oxidationszone 14' erreichen. Die Struktur der Brennstoff- Verdampfungszone 12' ist in dem Bereich der Oxidationszone 14' mit mehreren Kanälen 34, die sich in Strömungsrichtung erstrecken und von denen in Fig. 1 nur einer gezeigt ist, durchsetzt, so dass Brennluft durch diese Kanäle 34 zu der Oxidationszone 14' gelangen kann. In der Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung wird die Kammer 10' vollständig durch die Struktur der Brennstoff- Verdampfungszone 12' ausgefüllt. Von dem stromabwärtigen Ende der Kammer führt eine Verbrennungsgas- Ableitung 26' weg.

Der Brennstoff-Tank 8' wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen verformbaren Beutel gebildet. Dieser Brennstoff-Tank 8' bildet ein Austausch-Teil, so dass nach einem Entleeren einfach der entleerte Brennstoff-Tank 8' durch einen neuen, gefüllten Brennstoff- Tank 8' ersetzt werden kann. In Einbaulage wird der Brennstoff-Tank 8' zwischen zwei Plat-

ten 36 und 38 aufgenommen. Eine der Platten 38 wird durch eine Feder 40 in Richtung der anderen Platte 36 gedrückt, so dass der Brennstoff-Tank 8' unter Vorspannung gehalten wird. Dadurch wird flüssiger Brennstoff aus dem Brennstoff-Tank 8' zu einem Brennstoff- Auslass 42 des Brennstoff-Tanks 8' gedrängt. Von dem Brennstoff- Auslass 42 führt eine Brennstoff- Zuleitung 44 zu der Brennstoff- Verdampfungszone 12'. In der Brennstoff- Zuleitung 44 ist ein Dosierventil 16' angeordnet, durch das die Zufuhr von Brennstoff einstellbar ist.

In der Darstellung in Fig. 2 sind eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Dosierventils 16' und des elektrischen Heizelements 18' sowie die elektrischen Anschlüsse und Leitungen nicht gezeigt. Ferner ist in dem dargestellten Abschnitt auch kein Wärmetauscher zum Abführen der erzeugten Heizwärme dargestellt.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können verschiedenen Maßnahmen zur Abführung der erzeugten Heizwärme vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich zu einem Luft-/Luft- Wärmetauscher (vgl. Wärmetauscher 28 in Fig.l), durch den Heizwärme aus den Verbrennungsgasen abgeführt wird, kann zusätzlich auch noch ein Luft-/Kühlmittel- und/oder LufWWasser- Wärmetauscher vorgesehen sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Oxidationszone mit entsprechenden Leitungen oder Kanälen durchsetzt ist, durch die Luft, Kühlmittel oder Was- ser zur Abführung der erzeugten Heizwärme geleitet wird.

In Fig. 2 wird die Vorspannung in dem Brennstoff-Tank 8' durch eine Feder erzeugt. Wie im einleitenden Teil erläutert wird, kann die Vorspannung auch auf andere Weise erzeugt werden. Ferner kann auch vorgesehen sein, dass der Brennstoff-Tank in einer Einbaulage des mobilen Heizgerätes oberhalb der Brennstoff- Verdampfungszone angeordnet ist und Brennstoff schwerkraftgetrieben zu der Brennstoff- Verdampfungszone zugeführt wird.

Mit „ein" beziehungsweise „einem" werden in den Fällen, in denen dies technisch sinnvoll ist, jeweils neben einem einzigen auch jeweils mehrere als nur ein Bauteil umfasst. Insbeson- dere können mehrere Brennstoff-Tanks, Brennstoff- Verdampfungszonen, Oxidationszonen, elektrische Heizelemente, entsprechende zugehörige Teile, wie beispielsweise Leitungen, etc. vorgesehen sein.