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Die Erfindung betrifft eine Brennwerteinheit gemäß Patentanspruch 1.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 103 44 001 A1 ist eine Brennwerteinheit mit einem Brennraum, in dem sich ein zu dämpfender Schall ausbreitet, einem Brenner und einem Wärmeübertrager bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Brennwerteinheit bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mittels einer Brennwerteinheit gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Es wurde erkannt, dass eine verbesserte Brennwerteinheit dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Brennwerteinheit einen zumindest teilweise von einem Abgas umströmbaren Wärmeübertrager und einen Abgasmantel aufweist. Der Abgasmantel umgreift umfangsseitig den Wärmeübertrager. Zur Begrenzung eines ersten Abgaskanals weist der Abgasmantel ein erstes Mantelelement mit einer vordefinierten Schallreduktionsstruktur auf, wobei der erste Abgaskanal zur Abführung des Abgases ausgebildet ist und die Schallreduktionsstruktur gebildet ist, eine Schallwelle der Schallemission in Richtung des Wärmeübertragers, vorzugsweise gestreut, zu reflektieren.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass durch die Reflexion der Schallwelle die Schallwelle besonders flach im ersten Abgaskanal verläuft und dadurch ein Schallweg der Schallwelle innerhalb des ersten Abgaskanals verlängert ist, und dadurch die Schallemission des Abgases innerhalb des Abgasmantels reduziert wird. Dadurch ist die Brennwerteinheit besonders leise.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die vordefinierte Schallreduktionsstruktur wenigstens ein erstes Strukturelement auf, wobei das erste Strukturelement sich zumindest abschnittsweise in Richtung des Wärmeübertragers und/oder sich zumindest abschnittsweise in eine vom Wärmeübertrager abgewandte Richtung erstreckt. Dadurch kann die Reflexion und/oder die Steuerung je nach geometrischer Ausgestaltung des ersten Strukturelements gezielt beeinflusst werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die vordefinierte Schallreduktionsstruktur mehrere in einem vordefinierten Muster beabstandet zueinander angeordnete erste Strukturelemente auf, wobei die ersten Strukturelemente vorzugweise identisch zueinander ausgebildet sind. Dadurch kann die Schallemission besonders gut reduziert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Strukturelement kugelschalenartig oder ellipsenschalenartig oder klappenartig ausgebildet. Dadurch kann das erste Mantelelement besonders kostengünstig in einem Prägeverfahren, beispielsweise aus einem einzigen Blech, gefertigt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die vordefinierte Schallreduktionsstruktur wenigstens ein beabstandet zum ersten Strukturelement angeordnetes zweites Strukturelement auf, wobei das erste Strukturelement eine erste Haupterstreckungsrichtung und das zweite Strukturelement eine zur ersten Haupterstreckungsrichtung unterschiedliche zweite Haupterstreckungsrichtung aufweist, wobei das erste Strukturelement und das zweite Strukturelement vorzugweise identisch ausgebildet sind.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Abgasmantel ein auf einer zum Wärmeübertrager abgewandten Seite des ersten Mantelelements angeordnetes und das erste Mantelelement umfangsseitig umgreifendes zweites Mantelelement auf, wobei das zweite Mantelelement mit dem ersten Mantelelement einen zweiten Abgaskanal begrenzt, wobei das erste Mantelelement wenigstens eine Durchführung zur fluidischen Verbindung des ersten Abgaskanals mit dem zweiten Abgaskanal aufweist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Durchführung linsenförmig oder rechteckförmig oder ellipsenförmig oder schlitzartig ausgebildet. Diese Ausgestaltungen lassen sich besonders einfach mittels eines Stanzbiegeverfahrens in das erste Mantelelement einbringen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Durchführung im ersten Strukturelement angeordnet und weist eine Durchführungskontur auf, wobei angrenzend an die Durchführungskontur das erste Strukturelement in einem ersten Teilabschnitt sich nach innen in Richtung des Wärmeübertragers und angrenzend an die Durchführungskontur das erste Strukturelement auf einer dem ersten Teilabschnitt gegenüberliegenden Seite in einem zweiten Teilabschnitt sich nach außen in Richtung des zweiten Mantelelements erstreckt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sowohl im ersten Abgaskanal als auch im zweiten Abgaskanal die Schallemission bzw. die Schallwelle der Schallemission an dem jeweiligen Teilabschnitt reflektiert in den ersten bzw. den zweiten Abgaskanal reflektiert wird. Ferner wird durch die entgegengesetzte Erstreckung der Teilabschnitte ein besonders großer Öffnungsquerschnitt der Durchführung bereitgestellt.
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In einer weiteren Ausführungsform ist in dem ersten Teilabschnitt das erste Strukturelement konkav gewölbt oder klappenförmig und/oder im zweiten Teilabschnitt konvex gewölbt oder klappenförmig ausgebildet. Dadurch wird eine besonders gute Reflexion und vorzugsweise Streuung der Schallwelle sichergestellt.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die vordefinierte Schallreduktionsstruktur wenigstens zwei Durchführungen zur fluidischen Verbindung des ersten Abgaskanals mit dem zweiten Abgaskanal auf, wobei ein Verhältnis aus einer Summe aller Querschnittsflächen der Durchführungen zu einer inneren Gesamtfläche des ersten Mantelelements einen Wert von einschließlich 0,1 bis einschließlich 0,3 aufweist. Dadurch kann eine besonders gute Schallreduzierung erzielt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die vordefinierte Schallreduktionsstruktur in das erste Mantelelement mittels eines Prägeverfahrens und/oder ist das erste Mantelelement als Streckmetall ausgebildet eingebracht. Dadurch ist die Brennwerteinheit besonders einfach und kostengünstig herstellbar.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Brennwerteinheit gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 2 einen Halblängsschnitt durch die in 1 gezeigte Brennwerteinheit;
- 3 eine perspektivische Darstellung einer Brennwerteinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 4 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch ein erstes Mantelelement der in 3 gezeigten Brennwerteinheit;
- 5 eine Seitenansicht auf ein erstes Strukturelement des in 4 gezeigten ersten Mantelelements;
- 6 einen Halblängsschnitt durch eine Brennwerteinheit gemäß einer dritten Ausführungsform;
- 7 eine perspektivische Darstellung eines ersten Mantelelements der in 6 gezeigten Brennwerteinheit.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Brennwerteinheit 10 gemäß einer ersten Ausführungsform.
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Die Brennwerteinheit 10 weist in der Ausführungsform beispielhaft einen Brennraum 15, einen Wärmeübertrager 20 und einen Abgasmantel 25 auf. Der Brennraum 15 erstreckt beispielhaft sich im Wesentlichen konzentrisch zu einer Längsachse 30 der Brennwerteinheit 10. In dem Brennraum 15 kann ein Brenner (in 1 nicht dargestellt) angeordnet sein, wobei der Brenner ausgebildet ist, einen Brennstoff unter Zuführung von Sauerstoff zu verbrennen. Das dabei entstehende Abgas 80 wird durch den Brennraum 15 geführt. Auch kann der Brenner in einer alternativen Ausführungsform beabstandet zu dem Brennraum 15 angeordnet sein, wobei in diesem Fall das (heiße) Abgas 80 in den Brennraum 15 eingeleitet wird.
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Radial außenseitig wird der Brennraum 15 durch den Wärmeübertrager 20 in radialer Richtung begrenzt. Der Wärmeübertrager 20 kann beispielsweise in einen Heizkreislauf und/oder Brauchwasserkreislauf eingebunden sein. Der Wärmeübertrager 20 kann auch als bivalenter Wärmeübertrager mit in einen Wärmepumpenkreislauf eingebunden sein.
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In der Ausführungsform ist beispielhaft der Wärmeübertrager 20 segmentweise ausgebildet. Insbesondere kann hierbei der Wärmeübertrager 20 als Gliederkessel, insbesondere als Gussgliederkessel, ausgebildet sein. Der Wärmeübertrager 20 weist beispielsweise wenigstens ein erstes Wärmeübertragersegment 40 und wenigstens ein zweites Wärmeübertragersegment 45 auf, wobei axial bezogen auf die Längsachse 30 das zweite Wärmeübertragersegment 45 sich an das erste Wärmeübertragersegment 40 axial anschießt. Das Wärmeübertragersegment 40, 45 ist ringförmig ausgebildet. Dabei begrenzen die Wärmeübertragersegmente 40, 45 in axialer Richtung einen Durchlass 46, wobei der Durchlass 46 radial innenseitig mit dem Brennraum 15 und radial außenseitig mit einem ersten Abgaskanal 35 des Abgasmantels 25 verbunden ist.
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Radial außenseitig zu dem Wärmeübertrager 20 ist der Abgasmantel 25 angeordnet, wobei der Abgasmantel 25 in radialer Richtung zusammen mit dem Wärmeübertrager 20 den Abgaskanal 35 zur Abführung des aus dem Brennraum 15 kommenden Abgases 80 begrenzt.
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In axialer Richtung wird der erste Abgaskanal 35 durch die in Längsrichtung abschließenden Wärmeübertragersegmente 40, 45 begrenzt, wobei diese in radialer Richtung bezogen auf die Längsachse 30 breiter ausgebildet sind. In der Ausführungsform ist der erste Abgaskanal 35 ringförmig um den Wärmeübertrager 20 verlaufend ausgebildet. Ausgangsseitig kann zur Abführung des Abgases 80 aus dem ersten Abgaskanal 35 der erste Abgaskanal 35 mit einer Auslassseite 47 verbunden sein, durch die das Abgas 80, beispielsweise in Richtung eines Kamins, abgeleitet wird.
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Der Abgasmantel 25 weist ein erstes Mantelelement 50 auf. Das erste Mantelelement 50 ist im Wesentlichen hohlkörperartig, insbesondere hohlzylindrisch, ausgebildet und ist beispielhaft aus einem Blech ausgeformt. Insbesondere kann die Ausformung mittels eines Stanzbiegeverfahrens erfolgen. Das erste Mantelelement 50 weist eine vordefinierte Schallreduktionsstruktur 55 auf. Die Schallreduktionsstruktur 55 ist innenseitig auf einer dem Brennraum 15 zugewandten Seite angeordnet. Das erste Mantelelement 50 begrenzt radial außenseitig bezogen auf die Längsachse 30 den ersten Abgaskanal 35. Die Schallreduktionsstruktur 55 weist wenigstens ein erstes Strukturelement 65 vorzugsweise eine Vielzahl von ersten Strukturelementen 65 auf. Jedes der ersten Strukturelemente 65 überragt nach innen hin eine erste innere Umfangsseite 60, die hohlkörperartig, in 1 beispielhaft auf einer Kreisbahn um die Längsachse 30 verlaufend ausgebildet ist.
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Die ersten Strukturelemente 65 sind beispielhaft zur Ausbildung der Schallreduktionsstruktur in 1 in einem vordefinierten Muster angeordnet. Dabei sind in Längsrichtung mehrere erste Strukturelemente 65 in einer Reihe 70 angeordnet, wobei die Reihe 70 parallel zur Längsachse 30 verläuft. Zusätzlich sind mehrere in Umfangsrichtung in regelmäßigem Abstand erste Strukturelemente 65 angeordnet.
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Alternativ ist auch denkbar, dass die ersten Strukturelement 65 in einem anderen Muster als in 1 dargestellt, angeordnet sind. Von besonderem Vorteil ist, wenn die ersten Strukturelemente 65 in unregelmäßigem Abstand zur Ausbildung eines unregelmäßigen vordefinierten Musters beabstandet zueinander angeordnet sind.
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Die Schallreduktionsstruktur 55 kann beispielsweise mittels eines Prägeverfahrens in das erste Mantelelement 50 eingeprägt werden. In der Ausführungsform erstreckt sich das erste Strukturelement 65 in Richtung des Wärmeübertragers 20 radial nach innen hin. Alternativ kann das erste Strukturelement 65 sich auch radial nach außen hin auf eine vom Wärmeübertrager 20 abgewandte Seite hin erstrecken. Die Schallreduktionsstruktur 55 versteift mechanisch das erste Mantelelement 50.
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2 zeigt einen Halblängsschnitt durch die in 1 gezeigte Brennwerteinheit 10.
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Die einzelnen Wärmeübertragersegmente 40, 45 begrenzen jeweils innenseitig eine Sekundärseite 75 des Wärmeübertragers 20. Die Sekundärseite 75 des Wärmeübertragers 20 kann beispielsweise mit einem Heizwasser 81 gefüllt sein, wobei das Heizwasser 81 dazu dient, ein Warmwasser zur Trinkwasserversorgung oder einen Heizkörper zur Beheizung wenigstens eines Raums zu erwärmen. Die Anzahl der in 2 gezeigten Wärmeübertragersegmente 40, 45 ist beispielhaft. Zur Leistungserhöhung der in 2 gezeigten Brennwerteinheit 10 kann die Anzahl der Wärmeübertragersegmente 40, 45 beispielsweise erhöht werden, sodass in axialer Richtung der Wärmeübertrager 20 breiter als in 2 dargestellt ausgebildet ist. Auch kann die Anzahl der Wärmeübertragersegmente 40, 45 gegenüber der in 2 gezeigten Ausgestaltung zur Reduktion einer Leistung der Brennwerteinheit 10 reduziert sein.
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Im Betrieb der Brennwerteinheit 10 strömt das (heiße) Abgas 80 von dem Brennraum 15 radial nach außen durch den Durchlass 46 und erwärmt primärseitig den Wärmeübertrager 20. Der Wärmeübertrager 20 entzieht dabei dem heißen Abgas 80 Wärme und wärmt sekundärseitig das Heizwasser 81.
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Das Abgas 80 wird über den ersten Abgaskanal 35 ringförmig um den Wärmeübertrager 20 geführt, sodass auch von radial außen die Wärmeübertragersegmente 40, 45 erwärmt werden, sodass eine gute Erwärmung des in der Sekundärseite 75 geführten Heizwassers 81 durch die Brennwerteinheit 10 gewährleistet ist.
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In turbulent reagierenden Strömungsfeldern einer Verbrennung kann aufgrund von lokalen Fluktuationen der Wärmefreisetzung bei der Verbrennung eine ein sogenannter turbulenter Verbrennungslärm einer Schallemission entstehen. Ferner entstehen Schallemissionen durch einen indirekten Verbrennungslärm, auch Entropielärm genannt, der im Gegensatz zum direkten Verbrennungslärm nicht nur in der reinen Verbrennungszone entsteht, also dort, wo der Brennstoff direkt mit dem Sauerstoff reagiert, sondern räumlich beabstandet zu der Verbrennungszone. Schwankungen in einer Zusammensetzung und einer Temperatur (Entropiewellen) des heißen Abgases 80 erzeugen dabei in stark beschleunigten oder verzögerten Strömungsabschnitte des Abgases 80 Schallwellen 90. Die Schallwellen 90 breiten sich im Abgas 80 im Brennraum 15 aus und treten als Schallemission radial von innen nach außen hin in den ersten Abgaskanal 35 ein. Die Ausbreitung einer (einzelnen) Schallwelle 90 im Abgas 80 ist symbolisch in den Figuren mittels Pfeile dargestellt.
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Ferner wird Körperschall über den Wärmeübertrager 20 von radial innen von dem Brennraum 15 nach radial außen hin an eine erste äußere Umfangsseite 85 des Wärmeübertragers 20 übertragen. Der Wärmeübertrager 20 strahlt an der ersten äußeren Umfangsseite 85 den Körperschall in den ersten Abgaskanal 35 ein. Ein weiterer Teil des Körperschalls kann beispielsweise als Schwingung, die von der Brennwerteinheit 10 auf ein Fundament der Brennwerteinheit 10 und über das Fundament an Wände eines Gebäudes übertragen wird, zur Wahrnehmung für einen Menschen zunächst wieder in Luftschall umgewandelt werden. Die Schallemission von Luftschall wird von dem Abgasmantel 25 und einer sich an den Abgasmantel 25 anschließenden Abgasanlage (in 1 nicht dargestellt) über einen Boden, eine Decke oder Wand in einen Nachbarraum und/oder über die Abgasanlage an weitere Schächte in andere Räume oder ins Freie übertragen.
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Die Schallwellen 90 der Schallemission gelangen somit zum einen direkt über das Abgas 80, aber auch zum anderen über den Wärmeübertrager 20 in den ersten Abgaskanal 35. Im ersten Abgaskanal 35 wird die Schallwelle 90 der Schallemission (in 2 mittels Pfeilen symbolisch dargestellt) zwischen der inneren Umfangsseite 60 oder der Schallreduktionsstruktur 55 des ersten Mantelelements 50 und der ersten äußeren Umfangsseite 85 des Wärmeübertragers 20 reflektiert. Trifft die Schallwelle 90 auf das erste Strukturelement 65 so reflektiert und streut das erste Strukturelement 65 die Schallwelle 90 , sodass die Schallwelle 90 abgeschwächt wird. Ferner wird eine Schallreduktion im Abgas 80 auch dadurch erzielt, dass durch die Reflexion und die Streuung ein Weg der Schallwelle 90 innerhalb des ersten Abgaskanals 35 bis zur Auslassseite 47 länger ist, als wenn das erste Mantelelement 50 frei von der vordefinierten Schallreduktionsstruktur 55 ist. Durch den verlängerten Weg innerhalb des ersten Abgaskanals 35 wird die Schallwelle 90 im Abgas weiter abschwächt und die Schallemission dadurch reduziert. Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn die Schallwelle 90 vorzugsweise an dem ersten Strukturelement 65 gestreut und an der ersten äußeren Umfangsseite 85 abwechselnd reflektiert wird, bevor die Schallemission aus dem Abgasmantel 25 über die Auslassseite 47 austritt.
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Durch die kugelförmige Ausgestaltung der ersten Strukturelemente 65 wird eine besonders breite Streuung der Schallwelle 90 erzielt, wenn die Schallwelle 90 das erste Strukturelement 65 trifft. Die kugelförmige Ausgestaltung hat ferner den Vorteil, dass die Schallwelle 90 aus allen Raumrichtungen auf das erste Strukturelement 65 treffen kann und trotzdem eine breite Streuung der Schallwelle 90 durch das erste Strukturelement 65 sichergestellt ist.
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Durch die im vordefinierten Muster angeordneten ersten Strukturelemente 65 wird hierbei eine Mehrfachstreuung der Schallwelle 90 im ersten Abgaskanal 35 sichergestellt, insbesondere wenn nach Streuung und Reflexion an einem der ersten Strukturelemente 65 und dem Wermeüberträger 20 der bereits (doppelt reflektierte) Rest der Schallwelle 90 nochmals auf ein weiteres erstes Strukturelement 65 trifft und die Schallwelle 90 nochmals vom weiteren ersten Strukturelement 65 gestreut wird. Dadurch wird eine besonders starke Schallreduzierung und ein besonders langer Weg der Schallwelle 90 im Abgasmantel 25 der Brennwerteinheit 10 sichergestellt.
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3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Brennwerteinheit 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Die Brennwerteinheit 10 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 1 und 2 erläuterten Brennwerteinheit 10 ausgebildet. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede der in 3 gezeigten Brennwerteinheit 10 gegenüber der in den 1 und 2 erläuterten Brennwerteinheit 10 eingegangen.
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Der Abgasmantel 25 der Brennwerteinheit 10 weist zusätzlich zu dem ersten Mantelelement 50 ein zweites Mantelelement 95 auf, wobei das zweite Mantelelement 95 radial außenseitig zu dem ersten Mantelelement 50 angeordnet ist. Das erste Mantelelement 50 begrenzt mit einer zweiten äußeren Umfangsseite 100 in Verbindung mit einer zweiten inneren Umfangsseite 105 des zweiten Mantelelements 95 einen zweiten Abgaskanal 110, wobei der zweite Abgaskanal 110 ringförmig im Querschnitt ausgebildet ist und sich um die Längsachse 30 beispielhaft erstreckt. Das zweite Mantelelement 95 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet, wobei auf eine Anordnung einer Schallreduktionsstruktur 55 an dem zweiten Mantelelement 95 beispielhaft verzichtet wird. In einer Weiterbildung kann die in 1 erläuterte Schallreduktionsstruktur 55 auch an dem zweiten Mantelelement 95 angeordnet sein.
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Die Schallreduktionsstruktur 55 ist wie in den 1 und 2 an dem ersten Mantelelement 50 angeordnet und weist ein beispielshaft regelmäßiges Muster von ersten Strukturelementen 65 auf. Die geometrische Ausgestaltung des ersten Strukturelements 65 ist jedoch unterschiedlich zu der in den 1 und 2 erläuterten Ausgestaltung. Das erste Strukturelement 65 weist in der Ausführungsform eine Durchführung 115 mit einer Durchführungskontur 120 auf, wobei die Durchführungskontur 120 beispielsweise linsenförmig, kreisförmig, elliptisch und/oder rechteckförmig ausgebildet sein kann. Die Durchführung 115 verbindet fluidisch den ersten Abgaskanal 35 mit dem zweiten Abgaskanal 110. Die Durchführung 115 weist eine Querschnittsfläche (beispielsweise bezogen auf eine Ebene in der die Durchführung 115 und die Längsachse 30 verlaufen) auf. Von besonderem Vorteil ist, wenn ein Verhältnis aus einer Summe aller Querschnittsflächen aller Durchführungen 115 zu einer inneren Gesamt(mantel)fläche des ersten Mantelelements 50 einen Wert von einschließlich 0,1 bis einschließlich 0,3 aufweist.
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Im Betrieb der Brennwerteinheit 10 tritt das Abgas 80 nicht nur in den ersten Abgaskanal 35, sondern über die Durchführung 115 auch in den zweiten Abgaskanal 110 ein. Die in dem Abgaskanal 35, 110 laufende Schallemission bzw. die Schallwellen 90 der Schallemissionen treten teilweise über die Durchführung 115 auch in den zweiten Abgaskanal 110 ein. Der zweite Abgaskanal 110 ist mit der Auslassseite 47 verbunden, während der erste Abgaskanal 35 den zweiten Abgaskanal 110 mit Durchlass 46 fluidisch verbindet.
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4 zeigt einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch das erste Mantelelement 50 an dem ersten Strukturelement 65.
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Das erste Strukturelement 65 weist einen ersten Teilabschnitt 125 und einen zweiten Teilabschnitt 130 auf, wobei in Längsrichtung (parallel zur Längsachse 30) sich der erste Teilabschnitt 125 an den zweiten Teilabschnitt 130 anschließt. Der erste Teilabschnitt 125 erstreckt radial nach innen hin in Richtung des Wärmeübertragers 20. In radialer Richtung ist zwischen dem ersten Teilabschnitt 125 und dem zweiten Teilabschnitt 130 die Durchführung 115 angeordnet. Der zweite Teilabschnitt 130 erstreckt sich radial nach außen hin in Richtung des zweiten Mantelelements 95.
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5 zeigt eine Seitenansicht auf das erste Strukturelement 65.
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In der Seitenansicht ist das erste Strukturelement 65 elliptisch ausgebildet und weist eine erste Haupterstreckungsrichtung 135 auf, wobei die erste Haupterstreckungsrichtung 135 parallel zur Längsachse 30 verläuft.
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In den 3 bis 5 weisen die ersten Strukturelemente 65 alle die gleiche erste Haupterstreckungsrichtung 135 auf. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die ersten Strukturelement 65 jeweils eine unterschiedlich verlaufende Haupterstreckungsrichtung bei gleichzeitiger identischer Ausgestaltung der ersten Strukturelemente 65 aufweisen.
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Im Betrieb der Brennwerteinheit 10 erfolgt die Schalldämpfung im ersten Abgaskanal wie in den 1 und 2 beschrieben. Ferner tritt das Abgas 80 über die Durchführung 115 in den zweiten Abgaskanal 110 ein. Dabei kann ein Teil der Schallemission bzw. ein Teil der Schallwelle 90 über die Durchführung 115 ebenso in den zweiten Abgaskanal 110 eintreten. Im zweiten Abgaskanal 110 wird die Schallwelle 90 an der zweiten inneren Umfangsseite 105 zurück in Richtung des ersten Mantelelements 50 reflektiert. Trifft die (reflektierte) Schallwelle 90 an der zweiten äußeren Umfangsseite 100 des ersten Mantelelements 50 auf der zweiten Teilabschnitt 130, so wird die Schallwelle 90 gestreut und schräg in Richtung dem zweiten Mantelelement 95 gestreut zurückgeworfen. Die Reflexion ist besonders breit gestreut, wenn der zweite Teilabschnitt 130 gewölbt ausgebildet ist.
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Ebenso reflektiert, wie in 1 erläutert, der erste Teilabschnitt 125 die Schallwelle 90 im ersten Abgaskanal 35 gestreut, sodass in den beiden Abgaskanälen 35, 110 eine besonders gute Dämpfung der Schallemission durch eine Wegverlängerung/Streuung der Schallemission im Abgasmantel 25 erzielt werden kann.
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6 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Brennwerteinheit 10 gemäß einer dritten Ausführungsform.
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Die Brennwerteinheit 10 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 3 bis 5 erläuterten Brennwerteinheit 10 ausgebildet. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede der in der 6 gezeigten Brennwerteinheit 10 gegenüber der in den 3 bis 5 gezeigten Brennwerteinheit 10 eingegangen.
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Das erste Strukturelement 65 ist in der Ausführungsform klappenförmig ausgebildet, wobei der erste Teilabschnitt 125 und der zweite Teilabschnitt 130 sich im Wesentlichen jeweils in schräg zu der Längsachse 30 angeordneten Ebenen, die parallel zueinander verlaufen, sich erstrecken.
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7 zeigt eine perspektivische Darstellung des ersten Mantelelements 50.
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Die Schallreduktionsstruktur 55 weist neben dem ersten Strukturelement 65 ein zweites Strukturelement 140 auf, wobei das zweite Strukturelement 140 identisch zum ersten Strukturelement 65 ausgebildet ist. Das erste Strukturelement 65 und das zweite Strukturelement 140 sind in Umfangsrichtung beispielhaft abwechselnd nebeneinander (in Umfangsrichtung) in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse 30 verläuft, angeordnet. In Längsrichtung ist neben dem ersten Strukturelement 65 ein weiteres zweites Strukturelement 140 angeordnet.
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Das erste Strukturelement 65 weist die erste Haupterstreckungsrichtung 135 auf. Das zweite Strukturelement 140 ist gegenüber dem ersten Strukturelement 65 dahingehend abgewandelt, dass das zweite Strukturelement 140 zwar beispielhaft die identische geometrische Ausgestaltung aufweist, jedoch eine zweite Haupterstreckungsrichtung 145 aufweist, wobei die zweite Haupterstreckungsrichtung 145 beispielhaft senkrecht zur ersten Haupterstreckungsrichtung 135 ausgerichtet ist.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Schallwellen 90 aus unterschiedlichen Richtungen jeweils an den Teilabschnitten 125, 130 der Strukturelemente 65, 140 reflektiert werden und dadurch eine Streuung innerhalb der Abgaskanäle 35, 110 der Schallwelle 90 erzielt wird, sodass die Schallwelle 90 in den Abgaskanälen 35, 110 einen besonders langen Weg zurücklegen muss, bevor die Schallwelle 90 den Abgasmantel 25 verlassen kann. Dadurch wird eine besonders gute Dämpfung der Schallwelle 90 innerhalb des Abgasmantels 25 und damit eine besonders leise Brennwerteinheit 10 bereitgestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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