DE102008034139B4

DE102008034139B4 - Heizgerät, insbesondere für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102008034139B4
Application number: DE102008034139.8A
Authority: DE
Inventors: Onur Atakti; Isabell Spieth; Tobias Knies
Original assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2028-07-23
Also published as: DE102008034139A1

Abstract

Heizgerät, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend:- eine Brennkammerbaugruppe (11), umfassend ein Brennkammergehäuse (13) mit einer Umfangswandung (17) und einer Bodenwandung (15), ein an die Umfangswandung (17) anschließendes Flammrohr (16) sowie einen durch das Flammrohr(16) und die Umfangswandung (17) bereitgestellten ersten Umfangswandungsbereich (44),- eine Wärmetauscherbaugruppe (24) mit einem topfartigen Wärmetauschergehäuse (30) mit einem den ersten Umfangswandungsbereich (44) umgebenden zweiten Umfangswandungsbereich (22), wobei am zweiten Umfangswandungsbereich (22) an einer dem ersten Umfangswandungsbereich (44) zugewandten Innenseite (40) eine Mehrzahl von sich im Wesentlichen in Richtung einer Längsachse (L) der Brennkammerbaugruppe (11) erstreckenden Wärmeübertragungsrippen (46) vorgesehen ist und wobei zwischen der Innenseite (40) des zweiten Umfangswandungsbereichs (22) und einer Außenseite (42) des ersten Umfangswandungsbereichs (44) ein Abgasrückströmraum (32) gebildet ist zum Strömen von die Brennkammerbaugruppe (11) verlassenden Verbrennungsabgasen in Richtung auf eine ringartige Abgassammelkammer (48) zu, wobei die Abgassammelkammer (48) axial im Wesentlichen zwischen einem axialen Endbereich (52) der Wärmeübertragungsrippen (46) und einer an der Brennkammerbaugruppe (11) vorgesehenen Stirnwandung (50) begrenzt ist und radial zwischen der Innenseite (40) des zweiten Umfangswandungsbereichs (22) und der Außenseite (42) des ersten Umfangswandungsbereichs (44) begrenzt ist, wobei eine Außenabmessung des ersten Umfangswandungsbereichs (44) in einem in Strömungsrichtung im Abgasrückströmraum (32) bezüglich der Abgassammelkammer (48) stromaufwärts gelegenen Erweiterungsbereich (56) zunimmt und eine Vorsprungshöhe der Wärmeübertragungsrippen (46) über die Innenseite (40) des zweiten Umfangswandungsbereichs (22) im Erweiterungsbereich (56) abnimmt, wobei die Außenabmessung des ersten Umfangswandungsbereichs (44) im Erweiterungsbereich (56) mit wenigstens zwei Erweiterungsstufen (58, 60) zunimmt dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Radialabstand (R12) zwischen den Wärmeübertragungsrippen (46) und der Außenseite (42) des ersten Umfangswandungsbereichs (44) im Erweiterungsbereich (56) größer ist, als vor und nach dem Erweiterungsbereich (56), dass der erste Radialabstand (R12) zwischen einer in Strömungsrichtung im Abgasrückströmraum (32) ersten Erweiterungsstufe (58) und einer letzten Erweiterungsstufe (60) größer ist, als vor der ersten Erweiterungsstufe (58) und nach der letzten Erweiterungsstufe (60), und dass ein Verhältnis des ersten Radialabstands (R12) zwischen der ersten Erweiterungsstufe (58) und der letzten Erweiterungsstufe (60) zum ersten Radialabstand (R13) nach der letzten Erweiterungsstufe (60) im Bereich von 2 bis 5 liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizgerät, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend eine Brennkammerbaugruppe mit einem ersten Umfangswandungsbereich, eine Wärmetauscherbaugruppe mit einem topfartigen Wärmetauschergehäuse mit einem den ersten Umfangswandungsbereich umgebenden zweiten Umfangswandungsbereich, wobei am zweiten Umfangswandungsbereich an einer dem ersten Umfangswandungsbereich zugewandten Innenseite eine Mehrzahl von sich im Wesentlichen in Richtung einer Längsachse der Brennkammerbaugruppe erstreckenden Wärmeübertragungsrippen vorgesehen ist und wobei zwischen der Innenseite des zweiten Umfangswandungsbereichs und einer Außenseite des ersten Umfangswandungsbereichs ein Abgasrückströmraum gebildet ist zum Strömen von die Brennkammerbaugruppe verlassenden Verbrennungsabgasen in Richtung auf eine ringartige Abgassammelkammer zu, wobei die Abgassammelkammer axial im Wesentlichen zwischen einem axialen Endbereich der Wärmeübertragungsrippen und einer an der Brennkammerbaugruppe vorgesehenen Stirnwandung begrenzt ist und radial zwischen der Innenseite des zweiten Umfangswandungsbereichs und der Außenseite des ersten Umfangswandungsbereichs begrenzt ist, wobei eine Außenabmessung des ersten Umfangswandungsbereichs in einem in Strömungsrichtung im Abgasrückströmraum bezüglich der Abgassammelkammer stromaufwärts gelegenen Erweiterungsbereich zunimmt und eine Vorsprungshöhe der Wärmeübertragungsrippen über die Innenseite des zweiten Umfangswandungsbereichs im Erweiterungsbereich abnimmt.
Ein Fahrzeugheizgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 101 46 610 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Fahrzeugheizgerät ist die Brennkammerbaugruppe mit einem topfartigen Brennkammergehäuse mit einer Bodenwandung und einer Umfangswandung und einem an die Umfangswandung anschließenden Flammrohr ausgebildet. Das Flammrohr ist in einem Erweiterungsbereich mit zwei stufenartigen Erweiterungen so ausgebildet, dass seine Außenabmessung, also beispielsweise der radiale Abstand der Außenseite desselben zur Längsmittenachse der Brennkammerbaugruppe, in zwei Erweiterungsstufen zunimmt, so dass nach der zweiten Erweiterungsstufe das Flammrohr näherungsweise die gleiche Außenabmessung aufweist, wie die Umfangswandung des Brennkammergehäuses. In Anpassung an diese stufenartigen Erweiterungen nimmt die Vorsprungshöhe von an der Innenseite eines Wärmetauschergehäuses vorgesehenen Wärmeübertragungsrippen ab.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung des Wärmeübertragungsvermögens von Verbrennungsabgasen auf ein zu erwärmendes Medium ohne Beeinträchtigung der Strömungsführung für die Verbrennungsabgase vorzusehen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Heizgerät, insbesondere für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1. Dieses umfasst eine Brennkammerbaugruppe mit einem ersten Umfangswandungsbereich, eine Wärmetauscherbaugruppe mit einem topfartigen Wärmetauschergehäuse mit einem den ersten Umfangswandungsbereich umgebenden zweiten Umfangswandungsbereich, wobei am zweiten Umfangswandungsbereich an einer dem ersten Umfangswandungsbereich zugewandten Innenseite eine Mehrzahl von sich im Wesentlichen in Richtung einer Längsachse der Brennkammerbaugruppe erstreckenden Wärmeübertragungsrippen vorgesehen ist und wobei zwischen der Innenseite des zweiten Umfangswandungsbereichs und einer Außenseite des ersten Umfangswandungsbereichs ein Abgasrückströmraum gebildet ist zum Strömen von die Brennkammerbaugruppe verlassenden Verbrennungsabgasen in Richtung auf eine ringartige Abgassammelkammer zu, wobei die Abgassammelkammer axial im Wesentlichen zwischen einem axialen Endbereich der Wärmeübertragungsrippen und einer an der Brennkammerbaugruppe vorgesehenen Stirnwandung begrenzt ist und radial zwischen der Innenseite des zweiten Umfangswandungsbereichs und der Außenseite des ersten Umfangswandungsbereichs begrenzt ist, wobei eine Außenabmessung des ersten Umfangswandungsbereichs in einem in Strömungsrichtung im Abgasrückströmraum bezüglich der Abgassammelkammer stromaufwärts gelegenen Erweiterungsbereich zunimmt und eine Vorsprungshöhe der Wärmeübertragungsrippen über die Innenseite des zweiten Umfangswandungsbereichs im Erweiterungsbereich abnimmt.
Dabei ist weiter vorgesehen, dass ein erster Radialabstand zwischen den Wärmeübertragungsrippen und der Außenseite des ersten Umfangswandungsbereichs im Erweiterungsbereich größer ist, als vor und nach dem Erweiterungsbereich.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Heizgeräts ist dadurch, dass auch im axialen Bereich des Erweiterungsbereichs ein größerer erster Radialabstand vorgesehen ist, bereits dort die Möglichkeit gegeben, dass die Verbrennungsabgase nicht nur in axialer Richtung, sondern verstärkt auch in Umfangsrichtung strömen und somit sich in einen Bereich bewegen können, in welchem in Umfangsrichtung in der Stirnwandung der Brennkammerbaugruppe eine Austrittsöffnung für die Verbrennungsabgase aus dem Abgasrückströmraum gebildet ist. Dies ermöglicht es, die Abgassammelkammer, welche axial direkt durch die Stirnwandung begrenzt ist, axial kürzer zu gestalten, d. h. die axialen Endbereiche der Wärmeübertragungsrippen näher an die Stirnwandung heranzuführen, die Wärmeübertragungsrippen also länger zu gestalten. Dies verbessert das Wärmeaufnahmevermögen durch eine entsprechend größere Oberfläche, gibt jedoch den Verbrennungsabgasen gleichwohl die Möglichkeit, sich in Umfangsrichtung dorthin zu bewegen, wo sie axial dann aus der Abgassammelkammer abströmen können.
Bei dem erfindungsgemäßen Heizgerät ist weiter vorgesehen, dass die Außenabmessung des ersten Umfangswandungsbereichs im Erweiterungsbereich mit wenigstens zwei Erweiterungsstufen zunimmt und dass der erste Radialabstand zwischen einer in Strömungsrichtung im Abgasrückströmraum ersten Erweiterungsstufe und einer letzten Erweiterungsstufe größer ist, als vor der ersten Erweiterungsstufe und nach der letzten Erweiterungsstufe.
Bei einer hinsichtlich der Vergrößerung der Wärmeaufnahmefläche besonders vorteilhaften Variante kann vorgesehen sein, dass im Erweiterungsbereich zwei Erweiterungsstufen vorgesehen sind, und dass der erste Radialabstand zwischen der ersten Erweiterungsstufe und der zweiten Erweiterungsstufe im Bereich von 3 bis 5 mm, vorzugsweise bei etwa 4 mm, liegt, und nach der zweiten Erweiterungsstufe im Bereich von 1 bis 1,5 mm, vorzugsweise bei etwa 1,25 mm, liegt.
Ferner liegt bei dem erfindungsgemäßen Heizgerät ein Verhältnis des ersten Radialabstands zwischen der ersten Erweiterungsstufe und der letzten Erweiterungsstufe zum ersten Radialabstand nach der letzten Erweiterungsstufe im Bereich von 2 bis 5, vorzugsweise bei etwa 3,2.
Um bei der erfindungsgemäß ermöglichten Verkürzung der Abgassammelkammer gleichwohl in dieser Abgassammelkammer eine ausreichende Strömung der Verbrennungsabgase in Umfangsrichtung zu gewährleisten, wird weiter vorgeschlagen, dass ein zweiter Radialabstand zwischen der Außenseite des ersten Umfangswandungsbereichs und der Innenseite des zweiten Umfangswandungsbereichs im axialen Bereich der Abgassammelkammer im Bereich von 8,5 bis 10 mm, vorzugsweise bei etwa 9,26 mm, liegt oder/und dass ein erster Axialabstand zwischen dem axialen Endbereich der Wärmeübertragungsrippen und der Stirnwandung im Bereich von 11 bis 13 mm, vorzugsweise bei etwa 11,92 mm, liegt.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Verhältnis zwischen einem ersten Axialabstand zwischen dem axialen Endbereich der Wärmeübertragungsrippen und der Stirnwandung und einem zweiten Radialabstand zwischen der Außenseite des ersten Umfangswandungsbereichs und der Innenseite des zweiten Umfangswandungsbereichs im axialen Bereich der Abgassammelkammer im Bereich von 1 bis 1,6, vorzugsweise bei etwa 1,29, liegt.
Vor allem dann, wenn der Erweiterungsbereich stufenartige Erweiterungen aufweist, können diese dazu genutzt werden, dass im Bereich zwischen der ersten Erweiterungsstufe und der letzten Erweiterungsstufe an der Brennkammerbaugruppe eine Flammblende getragen ist.
Das erfindungsgemäße Heizgerät ist so aufgebaut, dass die Brennkammerbaugruppe ein Brennkammergehäuse mit einer Umfangswandung und einer Bodenwandung sowie ein an die Umfangswandung anschließendes Flammrohr aufweist. Das Flammrohr und die Umfangswandung stellen den ersten Umfangswandungsbereich bereit.
Da im Allgemeinen das Brennkammergehäuse als Gussbauteil bereitgestellt ist, während das Flammrohr aus Blechteil hergestellt wird, ist es aus herstellungstechnischen Gründen besonders vorteilhaft, wenn die stufenartige Erweiterung im Bereich des Flammrohrs vorgesehen ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren definiert beschrieben. Es zeigt:

1 eine Längsschnittansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Fahrzeugheizgeräts mit einer Brennkammerbaugruppe und einer Wärmetauscherbaugruppe;
2 eine vergrößerte Detailansicht, welche die Zusammenwirkung der Brennkammerbaugruppe mit der Wärmetauscherbaugruppe zur Definition eines Abgasrückströmraumes bei erfindungsgemäßer Ausgestaltung veranschaulicht.

Nachfolgend wird mit Bezug auf die 1 ganz allgemein der Aufbau eines als Standheizung oder Zuheizer in einem Fahrzeug einsetzbaren Heizgeräts 10 beschrieben. Wie nachfolgend dann detailliert erläutert, können im Kontext eines derartigen Aufbaus dann die Prinzipien der vorliegenden Erfindung realisiert sein.
Das erfindungsgemäß aufgebaute Heizgerät 10 umfasst eine allgemein mit 11 bezeichnete Brennkammerbaugruppe, die wiederum ein im Wesentlichen topfartiges Brennkammergehäuse 13 und daran anschließend ein Flammrohr 16 aufweist. Das Brennkammergehäuse 13 ist mit einer Bodenwandung 15 und einer Umfangswandung 17 ausgebildet, mit welcher Umfangswandung das Flammrohr 16 fest verbunden ist.
Ein Umfangswandungsbereich 22 eines allgemein mit 30 bezeichneten Wärmetauschergehäuses umgibt die Brennkammerbaugruppe 11 bzw. das Flammrohr 16 und einen Teilbereich der Umfangswandung 17 des Brennkammergehäuses 13. Ein Bodenwandungsbereich 26 schließt an dem Umfangswandungsbereich 22 an, so dass ein im Wesentlichen topfartiges Wärmetauschergehäuse 30 einer Wärmetauscherbaugruppe 24 vorgesehen ist. Der Bodenwandungsbereich 26 liegt dem axialen Ende 20 des Flammrohrs 16 mit Abstand gegenüber. Die aus dem Flammrohr 16 austretenden Verbrennungsabgase werden am Bodenwandungsbereich 26 nach radial außen umgelenkt und gelangen in einen Abgasrückströmraum 32, welcher zwischen einer Innenseite 40 des Umfangswandungsbereichs 22 und einer Außenseite 42 eines im Wesentlichen durch das Flammrohr 16 und die Umfangswandung 17 des Brennkammergehäuses 13 bereitgestellten Umfangswandungsbereichs 44 der Brennkammerbaugruppe 11 begrenzt ist.
An der Innenseite 40 des Umfangswandungsbereichs 22 sind im Wesentlichen in Richtung einer Längsmittenachse L sich erstreckende Wärmeübertragungsrippen 46 vorgesehen. Diese vergrößern die zur Wärmeaufnahme verfügbare Oberfläche des Wärmetauschergehäuses 30 und führen gleichzeitig zu einer definierten Strömungsführung der Verbrennungsabgase im Abgasrückströmraum 32.
An einem im Bereich des Brennkammergehäuses 15 gelegenen axialen Endbereich des Abgasrückströmraums 32 ist eine ringartig umlaufende Abgassammelkammer 48 gebildet. Diese liegt axial zwischen einer beispielsweise mit der Umfangswandun 17 des Brennkammergehäuses 13 integral ausgebildeten oder daran festgelegten Stirnwandung 50 und den axialen Endbereichen 52 der Wärmeübertragungsrippen 46. Die aus dem Abgasrückströmraum 32 in Umfangsrichtung im Wesentlichen zwischen den Wärmeübertragungsrippen 46 axial austretenden Verbrennungsabgase können sich in der Abgassammelkammer 48 auch in Umfangsrichtung bewegen und zu einer an einem Umfangsbereich vorgesehenen Austrittsöffnung 54 in der Stimwandung 50 strömen, von wo aus sie zu einem Abgasführungssystem gelangen.
Es sei hinsichtlich der Wärmetauscherbaugruppe 24 noch ausgeführt, dass diese das Wärmetauschergehäuse 30 umgebend ein weiteres Wärmetauschergehäuse 36 aufweist, das mit dem Wärmetauschergehäuse 30 einem Medienströmungsraum 34 begrenzt, in welchem das zu erwärmende Medium, beispielsweise Wasser, strömt. Selbstverständlich könnte entlang der Außenseite des Wärmetauschergehäuses 30 auch zu erwärmende Luft strömen.
Es sei darauf hingewiesen, dass vorangehend mit Bezug auf die 1 nur der prinzipielle Aufbau eines derartigen Heizgeräts 10 beschrieben wurde, das mit verschiedensten Aspekten variiert werden kann, insbesondere auch hinsichtlich der Ausgestaltung der Brennkammerbaugruppe 11.
Mit Bezug auf die 2 werden im Folgenden die Prinzipien der vorliegenden Erfindung erläutert. Man erkennt dort denjenigen Bereich, in dem der Abgasrückströmraum 32 mit der Abgassammelkammer 48 endet. Diese umgibt denjenigen Bereich, in welchem bei der Brennkammerbaugruppe 11 die Umfangswandung 17 des Brennkammergehäuses 13 in das Flammrohr 16 übergeht. Beispielsweise kann das Brennkammergehäuse 13 in einem Gussverfahren hergestellt sein, und durch Presspassung, Verschweißen oder Verlöten mit dem als Blechumformteil bereitgestellten Flammrohr 16 fest verbunden sein.
Man erkennt, dass in einem in diesem Bereich gelegenen Erweiterungsbereich 56 der Außenumfang des Umfangswandungsbereichs 44, also beispielsweise der Radialabstand der Außenseite 42 zur Längsmittenachse L, zunimmt. Die Zunahme erfolgt in zwei Erweiterungsstufen 58, 60. Vor, zwischen und nach diesen beiden Erweiterungsstufen 58, 60 kann das Flammrohr 16 bzw. der Umfangswandungsbereich 44 mit näherungsweise konstanter Außenabmessung ausgebildet sein, wobei in Anpassung an eine gewisse Anschrägung des Umfangswandungsbereichs 22 grundsätzlich auch hier beim Flammrohr 16 eine Tendenz in Richtung Abnahme der Außenabmessung in Richtung auf das freie Ende 20 zu vorgesehen sein kann. Zwischen den beiden Erweiterungsstufen 58, 60 ist eine Flammblende 14 an dem Flammrohr 16 getragen.
Angepasst an diese Zunahme der Außenabmessung nimmt die Vorsprungshöhe der Wärmeübertragungsrippen 46 über die Innenseite 40 der Umfangswandung 22 ab. Diese Höhenabnahme durch die Übertragungsrippen 46 ist derart gestaltet, dass ein erster Radialabstand R1₁ in Strömungsrichtung der Verbrennungsabgase im Abgasrückströmraum 32 vor der ersten Erweiterungsstufe 58 kleiner ist, als der erste Radialabstand R12 zwischen den beiden Erweiterungsstufe 58, 60. Auch in Strömungsrichtung nach der zweiten Erweiterungsstufe 60 ist der erste Radialabstand R1₃ kleiner, als der erste Radialabstand R1₂ zwischen den beiden Erweiterungsstufen 60. Es ist somit im Erweiterungsbereich 56 durch den dort vorhandenen größeren Radialabstand zwischen den Wärmeübertragungsrippen 46 und der Außenseite 42 des Umfangswandungsbereichs 44 eine in Umfangsrichtung im Wesentlichen durchgehende, kammerartige Erweiterung 61 gebildet, die bereits vor der Abgassammelkammer 48 die Umfangsströmung der Verbrennungsabgase erleichtert. Dies gestattet es, die Abgassammelkammer 48 kürzer zu gestalten, also die Wärmeübertragungsrippen 46 mit ihren axialen Endbereichen 52 näher an die Stirnwandung 50 heranzuführen, ohne dabei die zum Austritt aus der Öffnung 54 erforderliche Umfangsströmung der Verbrennungsabgase zu beeinträchtigen.
Bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Heizgerät 10 kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der erste Radialabstand R1₂ im Erweiterungsbereich 56, also zwischen den beiden stufenartigen Erweiterungen 58, 60 bei etwa 4 mm liegt, während beispielsweise in Strömungsrichtung nach dem Erweiterungsbereich 56 der erste Radialabstand R13 bei etwa 1,25 mm liegen kann, so dass ein Verhältnis R1₂/R1₃ dieser beiden ersten Radialabstände im Bereich von 3,2 liegt.
Für die Abgassammelkammer 48 kann bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ein zweiter Radialabstand R2 zwischen der Innenseite 40 des Umfangswandungsbereichs 22 und der Außenseite 42 des Umfangswandungsbereichs 44 bei etwa 9,26 mm liegen. Der erste axiale Abstand A1 zwischen dem axialen Endbereich 52 der Wärmeübertragungsrippen 46 und der der Abgassammelkalmmer 48 zugewandten Seite der Stirnwandung 50 kann bei etwa 11,92 mm liegen, so dass sich hier ein Verhältnis von erstem Axialabstand A1 zu zweitem Radialabstand R2 im Bereich von 1,29 ergibt.
Ein dritter Radialabstand R3 zwischen einer Außenseite 42 des Umfangswandungsbereichs 22 in einer Umfangsnut 64, in welcher beispielsweise ein Dichtungselement aufgenommen sein kann, zur Außenseite 42 der Umfangswandung 44 kann gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt der Erfindung in einem Bereich von 12 bis 13 mm, vorzugsweise bei etwa 12,43 mm, liegen. Ein zweiter Axialabstand A2 zwischen den axialen Endbereichen 52 der Wärmeübertragungsrippen 46 und der von der Abgassammelkammer 48 abgewandt liegenden Seite der Stirnwandung 50 kann vorteilhafterweise im Bereich von 13 bis 15 mm, vorzugsweise bei etwa 13,92 mm, liegen. Somit ergibt sich für ein Verhältnis zwischen dem zweiten Axialabstand A2 und dem dritten Radialabstand R3 ein besonders vorteilhafter Wert, der bei etwa 1,12 liegen kann.
Mit dem vorangehend beschriebenen Aufbau, insbesondere auch unter Berücksichtigung der verschiedenen Bemaßungsangaben, lässt sich ein Heizgerät aufbauen, bei welchem die Wärme sehr effizient von den Verbrennungsabgasen auf ein zu erwärmendes Medium übertragen wird, ohne dabei eine substantielle Beeinträchtigung der Strömungsführung der Verbrennungsabgase insbesondere zwischen dem Austritt aus der Brennkammerbaugruppe, also dem axialen Ende des Flammrohrs 16 und der Öffnung 54, zu erzeugen.
Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich in verschiedensten Aspekten die Erfindung von der vorangehend beschriebenen bzw. dargestellten Ausgestaltungsform abweichen kann. So kann im Erweiterungsbereich der Übergang zwischen dem Bereich geringerer Außenabmessung und dem Bereich größerer Außenabmessung des Umfangswandungsbereichs 44 nicht stufenartig, sondern kontinuierlich bzw. auch mit mehr als zwei Stufen erfolgen. Bei stufenartiger Ausgestaltung kann der Versatz zwischen den entsprechenden Stufenbereichen am Umfangswandungsbereich 44 einerseits und den Wärmeübertragungsrippen 46 andererseits größer bzw. auch kleiner sein, als dargestellt. Die Wärmeübertragungsrippen 46 können, wie dies in 2 erkennbar ist, sprungartig enden, können jedoch, wie dies in 1 erkennbar ist, auch rampenartig enden. Insofern ist insbesondere zur Bestimmung des ersten bzw. zweiten Axialabstands beispielsweise abzustellen auf einen Bereich, in welchem die Vorsprungshöhe der Wärmeübertragungsrippen am jeweiligen axialen Endbereich auf beispielsweise 50 % der Ausgangshöhe nach der zweiten Erweiterungsstufe abgefallen ist. Auch ist es selbstverständlich möglich, dass verschiedene der Wärmeübertragungsrippen sich etwas weiter axial erstrecken, als andere, so dass zur Bestimmung der Axialabstände bzw. auch der axialen Abmessung der Abgassammelkammer 48, welche im Wesentlichen dem ersten Axialabstand A1 entspricht, beispielsweise auf die am weitesten auf die Stirnwandung 50 sich zu erstreckenden Wärmeübertragungsrippen abgestellt werden kann.

Claims

Heizgerät, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend: - eine Brennkammerbaugruppe (11), umfassend ein Brennkammergehäuse (13) mit einer Umfangswandung (17) und einer Bodenwandung (15), ein an die Umfangswandung (17) anschließendes Flammrohr (16) sowie einen durch das Flammrohr(16) und die Umfangswandung (17) bereitgestellten ersten Umfangswandungsbereich (44), - eine Wärmetauscherbaugruppe (24) mit einem topfartigen Wärmetauschergehäuse (30) mit einem den ersten Umfangswandungsbereich (44) umgebenden zweiten Umfangswandungsbereich (22), wobei am zweiten Umfangswandungsbereich (22) an einer dem ersten Umfangswandungsbereich (44) zugewandten Innenseite (40) eine Mehrzahl von sich im Wesentlichen in Richtung einer Längsachse (L) der Brennkammerbaugruppe (11) erstreckenden Wärmeübertragungsrippen (46) vorgesehen ist und wobei zwischen der Innenseite (40) des zweiten Umfangswandungsbereichs (22) und einer Außenseite (42) des ersten Umfangswandungsbereichs (44) ein Abgasrückströmraum (32) gebildet ist zum Strömen von die Brennkammerbaugruppe (11) verlassenden Verbrennungsabgasen in Richtung auf eine ringartige Abgassammelkammer (48) zu, wobei die Abgassammelkammer (48) axial im Wesentlichen zwischen einem axialen Endbereich (52) der Wärmeübertragungsrippen (46) und einer an der Brennkammerbaugruppe (11) vorgesehenen Stirnwandung (50) begrenzt ist und radial zwischen der Innenseite (40) des zweiten Umfangswandungsbereichs (22) und der Außenseite (42) des ersten Umfangswandungsbereichs (44) begrenzt ist, wobei eine Außenabmessung des ersten Umfangswandungsbereichs (44) in einem in Strömungsrichtung im Abgasrückströmraum (32) bezüglich der Abgassammelkammer (48) stromaufwärts gelegenen Erweiterungsbereich (56) zunimmt und eine Vorsprungshöhe der Wärmeübertragungsrippen (46) über die Innenseite (40) des zweiten Umfangswandungsbereichs (22) im Erweiterungsbereich (56) abnimmt, wobei die Außenabmessung des ersten Umfangswandungsbereichs (44) im Erweiterungsbereich (56) mit wenigstens zwei Erweiterungsstufen (58, 60) zunimmt dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Radialabstand (R1₂) zwischen den Wärmeübertragungsrippen (46) und der Außenseite (42) des ersten Umfangswandungsbereichs (44) im Erweiterungsbereich (56) größer ist, als vor und nach dem Erweiterungsbereich (56), dass der erste Radialabstand (R1₂) zwischen einer in Strömungsrichtung im Abgasrückströmraum (32) ersten Erweiterungsstufe (58) und einer letzten Erweiterungsstufe (60) größer ist, als vor der ersten Erweiterungsstufe (58) und nach der letzten Erweiterungsstufe (60), und dass ein Verhältnis des ersten Radialabstands (R1₂) zwischen der ersten Erweiterungsstufe (58) und der letzten Erweiterungsstufe (60) zum ersten Radialabstand (R1₃) nach der letzten Erweiterungsstufe (60) im Bereich von 2 bis 5 liegt.
Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Erweiterungsbereich (56) zwei Erweiterungsstufen (58, 60) vorgesehen sind, und dass der erste Radialabstand (R1₂) zwischen der ersten Erweiterungsstufe (58) und der zweiten Erweiterungsstufe (60) im Bereich von 3 bis 5 mm, vorzugsweise bei etwa 4 mm, liegt, und dass der erste Radialabstand (R1₃) nach der zweiten Erweiterungsstufe (60) im Bereich von 1 bis 1,5 mm, vorzugsweise bei etwa 1,25 mm liegt.
Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des ersten Radialabstands (R1₂) zwischen der ersten Erweiterungsstufe (58) und der letzten Erweiterungsstufe (60) zum ersten Radialabstand (R1₃) nach der letzten Erweiterungsstufe (60) bei etwa 3,2 liegt.
Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Radialabstand (R2) zwischen der Außenseite (42) des ersten Umfangswandungsbereichs (44) und der Innenseite (40) des zweiten Umfangswandungsbereichs (22) im axialen Bereich der Abgassammelkammer (48) im Bereich von 8,5 bis 10 mm, vorzugsweise bei etwa 9,26 mm, liegt.
Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Axialabstand (A1) zwischen dem axialen Endbereich (52) der Wärmeübertragungsrippen (46) und der Stirnwandung (50) im Bereich von 11 bis 13 mm, vorzugsweise bei etwa 11,92 mm, liegt.
Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis zwischen einem ersten Axialabstand (A1) zwischen dem axialen Endbereich (52) der Wärmeübertragungsrippen (46) und der Stirnwandung (50) und einem zweiten Radialabstand (R2) zwischen der Außenseite (42) des ersten Umfangswandungsbereichs (44) und der Innenseite (40) des zweiten Umfangswandungsbereichs (22) im axialen Bereich der Abgassammelkammer (48) im Bereich von 1 bis 1,6, vorzugsweise bei etwa 1,29, liegt.
Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zwischen der ersten Erweiterungsstufe (58) und der letzten Erweiterungsstufe (60) an der Brennkammerbaugruppe (11) eine Flammblende (14) getragen ist.
Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die stufenartige Erweiterung im Bereich des Flammrohrs (16) vorgesehen ist.