Frischluftheizung für Kraftfahrzeuge. Die Erfindung bezieht sich auf Frisch- luftheizungen für Kraftfahrzeuge, bei denen die Frischluft durch einen von den Abgasen des Motors beheizten Erhitzer hindurch strömt. Es soll hierbei der Wärmeaustausch zwischen den Abgasen des Motors und der Frischluft möglichst schnell und vollkommen herbeigeführt werden.
Dieser Zweck wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass in die Abgasleitung ein Leibkörper eingebaut ist, der alle Teile des Abgasstromes in in tensive Berührung mit der Wandfläche der Abgasleitung bringt, wobei .der Lufterhitzer in Heizkammern mit grosser Wärmeauf nahmefähigkeit unterteilt sein kann.
Der Leitkörper kann als Schra.uben- gangkörper ausgebildet und gegebenenfalls in Abschnitte von verschiedenem Drehsinn unterteilt sein. Er kann auch aus durch lochten Längsblechen mit aufgesetzten Quer blechen bestehen, die die Abgasleitung in eine Reihe gegeneinander versetzter Teil- räume zerlegen, die von den Abgasen der Reihe nach durchströmt werden. Er kann ferner eine Reihe von Lochscheiben besitzen, die mit einem Ausschnitt versehen sind und mittelst dieses Ausschnittes abwechselnd gegeneinander versetzt auf einem durchloch ten Längsblech befestigt sind. Zwischen die Leitkörperteile können zur Erhöhung ihrer Wirkung noch besondere Wirbelorgane, wie zum Beispiel Lochscheiben oder .Staialcegf@l eingebaut werden.
Die Leitkörper können zweckmässig so ausgebildet sein, dass sie als Ganzes aus- und eingebaut werden können, um einen leichten Zusammenbau und eine bequeme Reinigung zu ermöglichen.
Die Abgasleitung kann auch aus meh reren Röhren bestehen, die an einem gemein samen Eintritts- und einem bemeinsamen Austrittsstutzen angeschlossen sind. Durch Unterteilung der Eintritts- und Austritts stutzen durch Trennwände kann mün den Gasstrom zwingen, die Rohre der Reihe nach zu durchlaufen.
Die grosse Wärmeaufnahmer'äliiglceit der Heizkammern kann -durch entsprechende Wahl des Baustoffes, grosse Oberflüche der Kammern und durch Berührung der Kam- inerwände mit der Abgasleitung erreicht werden.
Zur .Sicherung gegen Eintritt von Ab gasen in .den Frischluftstrom können etwaige Schweissstellen der Abgasleitung so angelegt; sein, dass bei Bruch .der Schweissnaht die All gase nur ins Freie blasen können. Ausser dem kann eine am vordern Ende der Abgas leitung liegende Schweissnaht gegen rlie Ein wirkung .des kalten Fahrwindes, zum Beispiel durch ein '.Schutzschild noch besonders ge schützt werden.
Die Sicherung der Abgasleitung gegen Uttdichtwerden durch Korrosion kann durch Entwässern .der Abgasleitung erfolgen.
Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen einer Frischluftheizun,; nach der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt :durch eine Heizanlage, bei der der Leitkörper des Ab gasrohres aus einer unterteilten ,Schnecke be steht; Fig.2 ist der zu Fig. 1 gehörige Quer schnitt; Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch das vor dere Ende einer Heizanlage mit mehreren parallel geschalteten Abgasrohren;
Fig. 4 ist ein zum Teil in Ansicht gehal tener Längsschnitt -durch eine Heizanlage mit mehreren hintereinander geschalteten Abgasrohren; Fig. 5 ist ein Querschnitt zu Fig. 3 und 1: Fig. 6 ist ein Lä.ngssehnittdurch eine Heizanlage, bei der der Leitkörper aus quer gestellten halbkreisförmigen 'Scheiben be steht; Fig. 7 ist der zu Fig. 6 gehörige Quer schnitt; die Fig. 8 bis 11 zeigen in Ansicht ver schiedene Ausführungsformen für die Schei ben des Leitkörpers;
Fig. 12 zeigt verschiedene Querschnitts formen der Scheiben; Fig. 13 ist eine Einzeldarstellung eines Leitkörpers aus zwei aufeinander senkrecht stehenden durchlochten Längsblechen mit aufgesetzten ungelockten Querblechen; Fig. 14 ist der Querschnitt zu Fig. 1.3; Fig. 15 ist ein Querschnitt eines Leitkiir- pers mit drei um<B>60'</B> gegeneinander versetz ten Längsblechen;
Fig. 16 zeigt im Längsschnitt einen Leit- körper, der aus einer einzigen gelochten Längsscheibe und aufgesetzten ungelockten Querscheiben besteht; Fig. 17 ist der Querschnitt zu Fig. 16; Fig. 18 zeigt im Querschnitt einen Leit- körper in Form einer gelochten Längs scheibe von der Breite des Radius des Abgas rohres mit aufgesetzten gelochten Quer scheiben.
Die Heiz@tnlao@e nach Fig. 1 und hat ein einzelnes zentrales Abgasrohr a. dessen Durchmesser grösser ist als der Durchmesser der Abg;isleittLit,:; f' bez . <I>g.</I> Das Rohr a. läuft in diesem Falle an den Enden 12, je in einen Kegel 7:
aus, der mit einem Flansch versehen ist, um die Verbindung mit den Flanschen -rr, der .Abgasrohre f bezw. <I>g zu</I> ermöglichen. In das Abgasrohr ist eine Schnecke b eingebaut., .die die einströmenden Abgase in drehende Bewegung setzt und sie zwingt, die Innen Nv andung des Abgasrohres zu bespülen. Dir Schnecke ist unterteilt.
Die Teile haben ver schiedenen Drehsinn, so dass auch der Gas strom gezwungen ist, seine Drehrichtung zu ändern. Zwischen den Teilen .der Schnecke sind noch besondere Wirbelorgane in Form von zwei hintereinanderliegenden Stau- kegeln rr, vorgesehen, die die Drehbeweguzt=-,- dhr Abgase abbremsen und so den Über- gang in die umgekehrte Drehrichtung in der zweiten .Schnecke beschleunigen.
Am Ende des Abgasrohres a ist eine Loch scheibe d' angeordnet, die das Abströmen der Gase in die Auspuffleitung g so zu regeln bestattet, dass möglichst alle Wärme an die Wandungen des Abgasrohres abgegeben wird.
Die :Schnecken a und die ;Staukörper n, d' sitzen gemeinsam auf einem Rohr s, so dass der von diesen Teilen gebildete Leit körper als Ganzes ein- und ausgebaut werden kann. , Das Abgasrohr a ist Fron Heizkammern c umgeben, die auf das Abgasrohr auf geschoben und daher leicht auswechselbar sind. Entsprechend ihrer Aufgabe, die Wärme des Abgangsrohres schnell auf zunehmen und an die durchströmende Frischluft schnell abzugeben, erhalten sie eine grosse Oberfläche, :die im Ausführungs beispiel durch zickzackförmige Faltung eines Bleches gewonnen wird.
Die Kammern haben .daher dreieckigen Querschnitt. Die zusammenstossenden Wände zweier benach barter Kammern liegen an der Aussenfläche des Abgasrohres an, um einen guten Wärme übergang in die Wamdungen der Heiz- kammern zu erreichen. Man verwendet aus diesem Grunde zur Bildung der Kammern zweckmässig Bleche von hoher Wärmeleit fähigkeit, zum Beispiel Aluminium.
Die Heizkammern sind von einem kräf tigen Mantel e umgeben, an dessen Innen wand eine Wärmeschutzmasse r mittelst eines leichten Blechmantels w befestigt ist. Auf diese Weise wird nicht nur die Widerstands fähigkeit des Aussenmantels erhöht, sondern auch Sicherheit gegen Beschädigung der Wärmeschutzmasse erreicht. Der Aussen mantel ist am vordern Ende mit Stutzen p und q für die Zuführung und Abführung der Frischluft ausgestattet.
Die Luft tritt durch den Stutzen p ein, strömt in gleicher Rich tung mit :den Abgasen durch die an diesem Stutzen angeschlossenen untern Kammern c nach dem hintern Ende des Erhitzers und im Gegenstrom mit den Abgasen zurück durch .die obern Kammern c zum vordern Ende des Erhitzers und durch den Stutzen q ab. Der Weg der Luft und der Abgase ist durch Pfeile angegeben.
Ein durch eine ungeteilte Schnecke ge bildeter Schraubengangleitkörper ö kann auch drehbeweglich'in dem Abgasrohr a an geordnet sein. Er wird in diesem Falle zweckmässig durch Stellringe in der Längs richtung gegen Verschiebung gesichert. Un ter dem Druck der Abgase erfährt der Leit- körper eine Drehung, so dass die von den Ga sen bestrichene Wandfläche der Abgas- leitiurg ständig wechselt.
Der Ansatz jedes Kegels k an das zylin drische Rohr a liegt ausserhalb .der Stirn wand des Erhitzers. Ist dieser Ansatz ge schweisst, so kann ein etwaiger Bruch .der Schweissstellen la nicht zur Verschlechterung -der Frischluft führen, da die Abgase nur ins Freie blasen können.
In besonderem Masse ist die vordere Schweissstelle lt gefährdet, da sie starker Ab kühlung durch den Fahrwind ausgesetzt ist. Diese Schweissnaht ist .daher noch durch einen besonderen ;Schirm v, der auf den Über gangskonus<I>k</I> zwischen der Leitung<I>f</I> und dem Abzugsrohr a aufgesetzt ist, geschützt.
Die Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 und 2 in der Hauptsache nur insofern, als der Schraubengangleitkörper durch querge stellte Scheiben d gebildet wird, die auf einem Rohr s befestigt sind. Die Scheiben d sind so geformt, dass sie .den Querschnitt der Abgasleitung nur teilweise abdecken, und im Winkel so gegeneinander versetzt, dass für die Abgase sich ein schraubengangförmiger Weg ergibt.
Die Form der Scheiben d kann zum Beispiel gemäss Fig. 6 und 7 ein Halb kreis sein, oder gemäss Fig. 8 ein Kreissektor mit der Öffnung m :oder gemäss Fig. 9 eine Scheibe mit einem rechteckigen Ausschnitt m, oder gemäss Fig. 10 eine Scheibe mit einem Schlitz o und zwei segmentförmigen Ab schnitten, oder gemäss Fig.ll eine volle Scheibe mit einer Reihe von Durch brechungen i in einem Quadranten. Der Quer schnitt der Scheiben kann eben. gewölbt oder kegelförmig sein, wie in Fig.12 durch y1 und y2 ,dargestellt.
Es können auch gemäss Fig. 9 mehrere Ausschnitte gleicher Form m, ml, oder auch verschiedener Form m, m2 vor gesehen sein. Die Scheiben d können auch noch mit Leitrippen x versehen sein, die ent weder aufgesetzt sind oder durch Aufbiegen des Scheibenbleches bei der Herstellung von Ausschnitten o gewonnen werden können (Fig. 10). Solche Leitrippen x unterstützen das Abdrängen der Abgase durch die Leit körper aus der Mitte des Abgasrohres an die Wandungen.
Der durch die Scheiben d ge bildete Schneckengang kann, wie bei der Ausführungsform nach Fig.l, in mehrere in verschiedenem Drehsinn verlaufende Ab schnitte unterteilt sein.
Der Leitkörper nach Fig. 1:3 und 14 be steht aus zwei sich kreuzenden, gelochten Längsblechen t, deren Kanten an den innern Wandungen des Abgasrohres anliegen. Es entstehen auf diese Weise vier Längskanäle von sektorförinigem Querschnitt, die wechsel weise durch aufgesetzte, ungelochte Quer bleche d der Länge nach unterteilt sind. Der Gasstrom findet daher beim Einströmen in das Abgasrohr immer nur drei Viertel des Querschnittes frei. Ein Viertel ist durch eine :Scheibe d abgedeckt. Der abgedeckte Querschnitt ist schraffiert dargestellt.
Dieser Querschnitt erfährt bei jeder.nächsten Quer wand d eine Verdrehung um 90 . Das Gas ist daher ebenfalls zu einer Drehung ge zwungen und muss dabei durch die Löcher i der Längsbleche t. hindurchtreten, erfährt da her eine ausserordentliche Durchwirbelung und gibt alle Wärme ,an die Längsbleche und durch diese an die Wandungen des Abgas rohres ab.
Man kann an Stelle von zwei gelochten Längswänden t auch deren drei oder mehr verwenden. Ein derartiger Leitkörper mit drei Längsblechen ist in Fig. 15 im Quer schnitt wiedergegeben. Er unterteilt das Abgasrohr in sechs Längskanäle, von .denen zwei einander diametral gegenüberliegende in gleichen Ebenen durch eine Querwand d ab gedeckt sind.
Der Leitkörper gemäss Fig. 16 und 17 be steht aus einer einzigen Lochscheibe t, die abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten durch aufgesetzte halbkreisförmige, un- gelochte Querscheiben d der Länge nach in gleichen Abständen unterteilt ist. Durch diese Ausführungsform wird dem Gasstrom eine wellenförmige Bewegung aufgezwungen, wobei er abwechselnd von unten und von oben her durch die Öffnung i der Lochplatte t sich hindurchzwängen muss.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fi-. 18 im Querschnitt angedeutet. Darnach besteht der Leitkörper aus einer Reihe von teilweise netzartig ausgebildeten 4-,Schei- ben d mit Durchbrechungen i im vollen Teil, welche Scheiben auf einem durchlochten Längsblech t befestigt sind. Die Scheiben d sind abwechselnd um<B>90'</B> gegeneinander ver dreht an dem Blech t befestigt, so dass ihre freie Öffnung abwechselnd unterhalb und oberhalb des Längsbleches t liegt.
Das Längsblech t hat in diesem Falle nur die Breite eines Radius des Abgasrohres.
Das Abgasrohr wird in der Regel ein zy lindrischer Körper sein. Es kann aber auch als Profilkörper, als Wellrohr mit Längs- oder Querrippen oder schraubengangför- migen Rillen ausgebildet sein. Ist das Ab- gasruhr in irgend einer Weise profiliert, so muss natürlich auch der Leitkörper entspre chend gestaltet sein. Bei Verwendung von schneckenförmigen Leibkörpern gemäss Fig. 1 könnte das Aqbga.srohr auch als Gewinde körper ausgebildet sein, in den der Leitkörper eingeschraubt wird.
An Stelle, eines einzigen Abgasrohres kann man auch mehrere parallel oder hinterein ander geschaltete Abgasrohre mit Leitkör- pern verwenden. Im ersten Falle können die Rohre an .den Enden an einen gemeinsamen Eintritts- und einen gemeinsamen Austritts stutzen angeschlossen werden. In Fig. 3 ist das vordere Ende eines derartigen Frisch- lwfterhitzers mit drei Rohren a und dem Ein trittsstutzen<I>7c</I> dargestellt.
Bei Hintereinanderschalltung der Rohre werden zweckmässigerweise die Ein- und Austrittsstutzen durch Trennwände in ein zelne Kammern unterteilt, in die je ein Rohr ein- und ausmündet. Eine derartige Aus führungsform geben die Fig. 4 und 5 wieder. Hier liegen drei Rohre a beidends an einem ,Stutzen 1, deren Trennwände z die Abgase zwingen, idie Rohre der Reihe nach zu durch strömen. Der Weg der Gase ist durch Pfeile angedeutet.
Natürlich können auch mehrere Abgas rohre nach den Fig. 3 bis 5 mit Leitkörpern, wie b und d, ausgestattet und in Heiz- kammern vvie c eingebettet sein, wie übri gens in Fig. 5 angegeben ist.
Zum Schutz gegen Korrosion des Ab gasrohres a ist eine Entwässerun, desselben erwünscht. Sie kann durch den für den Aus tritt der Gase dienenden Stutzen k der Ab gasleitung erfolgen und wird besonders ein fach, wenn das Abgasrohr in Scllrägstellun# innerhalb der Heizkammer angeordnet ist.