DE102022001578A1 - System for manufacturing a device for heating a medium, device for heating a medium and method for manufacturing a device for heating a medium - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Fertigung einer Vorrichtung (1) zum Erwärmen eines Mediums, wobei das System zwei unterschiedliche Arten eines Brennermoduls (10) und eine einzige Art eines Wärmetauschers (2) umfasst, wobei sich die Brennermodule (10) dahingehend voneinander unterscheiden, auf welche Art die Brennermodule (10) thermische Energie erzeugen, und wobei die Fertigung einer Vorrichtung (1) ein Erzeugen einer Verbindung eines Brennermoduls (10) einer der mindestens zwei Arten mit einem Wärmetauscher (2) der einzigen Art umfasst. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung (1) zum Erwärmen eines Mediums sowie auf ein Verfahren zur Fertigung einer Vorrichtung (1) zum Erwärmen eines Mediums.The invention relates to a system for producing a device (1) for heating a medium, the system comprising two different types of burner module (10) and a single type of heat exchanger (2), the burner modules (10) differing from each other in this respect distinguish in which way the burner modules (10) generate thermal energy, and wherein the production of a device (1) includes creating a connection of a burner module (10) of one of the at least two types with a heat exchanger (2) of the only type. The invention further relates to a device (1) for heating a medium and to a method for producing a device (1) for heating a medium.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Fertigung einer Vorrichtung zum Erwärmen eines Mediums. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Mediums. Ergänzend betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Fertigung einer Vorrichtung zum Erwärmen eines Mediums. Bei dem Medium handelt es sich beispielsweise um Luft oder um eine Flüssigkeit, z. B. Wasser.The present invention relates to a system for manufacturing a device for heating a medium. The invention further relates to a device for heating a medium. In addition, the invention relates to a method for producing a device for heating a medium. The medium is, for example, air or a liquid, e.g. B. Water.
Im Stand der Technik sind Luftheizgeräte bekannt, die über eine Brennereinheit zum Verbrennen beispielsweise eines Luft-Brennstoff-Gemischs verfügen. Das entstehende Rauchgas überträgt seine thermische Energie über einen Wärmetauscher auf die zu erwärmende (Raum-)Luft. Alternativ wird die Wärme auf eine Flüssigkeit, z. B. Wasser übertragen. Es sind auch Kombinationsgeräte bekannt, die sowohl dem Erwärmen von Luft als auch dem Erhitzen von Wasser dienen. Weiterhin ist es bekannt, dass das Rauchgas zunächst durch ein Flammrohr geführt wird, welches sich innerhalb des Wärmetauschers befindet. Der Brennstoff ist beispielsweise Gas (z. B. Propan und/oder Butan), Dieselkraftstoff oder Benzin. Der Brennstoff Diesel macht beispielsweise einen Glühstift erforderlich. Auch hängt beispielsweise die Länge der Flammrohre ab. Somit führt jeder Brennstoff zu einer besonderen Ausführung der Heizvorrichtung, was die Produktion entsprechend aufwendig macht.Air heaters are known in the prior art which have a burner unit for burning, for example, an air-fuel mixture. The resulting flue gas transfers its thermal energy via a heat exchanger to the (room) air to be heated. Alternatively, the heat is transferred to a liquid, e.g. B. transfer water. Combination devices are also known that serve both to heat air and to heat water. Furthermore, it is known that the flue gas is first passed through a flame tube, which is located inside the heat exchanger. The fuel is, for example, gas (e.g. propane and/or butane), diesel fuel or gasoline. Diesel fuel, for example, requires a glow plug. The length of the flame tubes also depends, for example. Each fuel therefore leads to a special design of the heating device, which makes production correspondingly complex.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Fertigung von Vorrichtungen zum Erwärmen eines Mediums zu vereinfachen.The object underlying the invention is to simplify the production of devices for heating a medium.
Die Aufgabe löst die Erfindung durch ein System zur Fertigung einer Vorrichtung zum Erwärmen eines Mediums. Das System umfasst mindestens zwei unterschiedliche Arten eines Brennermoduls und eine einzige Art eines Wärmetauschers, wobei sich die Brennermodule dahingehend voneinander unterscheiden, auf welche Art die Brennermodule thermische Energie erzeugen, und wobei die Fertigung einer Vorrichtung ein Erzeugen einer Verbindung eines Brennermoduls einer der mindestens zwei Arten mit einem Wärmetauscher der einzigen Art umfasst.The invention solves the problem through a system for producing a device for heating a medium. The system includes at least two different types of burner module and a single type of heat exchanger, wherein the burner modules differ from each other in the manner in which the burner modules generate thermal energy, and wherein the fabrication of a device includes creating a connection of a burner module of one of the at least two types with a heat exchanger of the only type.
Das erfindungsgemäße System erlaubt die Fertigung von Vorrichtungen zum Erwärmen eines Mediums. Das System umfasst mindestens zwei unterschiedliche Arten eines Brennermoduls und nur eine einzige Art eines Wärmetauschers. Die Brennermodule unterscheiden sich dabei in der Art, wie sie thermische Energie erzeugen, voneinander. Andererseits gleichen sich die Brennermodule darin, dass sie jeweils mit dieser einen Art von Wärmetauscher verbindbar sind. Bei der Fertigung wird eine Verbindung zwischen einem Brennermodul einer ausgewählten Art mit einem Wärmetauscher der einzigen zur Verfügung stehenden Art erzeugt. Das Medium ist beispielswiese Luft oder eine Flüssigkeit. In einer Ausgestaltung kann die Vorrichtung mehr als ein Medium erwärmen.The system according to the invention allows the production of devices for heating a medium. The system includes at least two different types of burner module and only a single type of heat exchanger. The burner modules differ from each other in the way they generate thermal energy. On the other hand, the burner modules are similar in that they can each be connected to this one type of heat exchanger. During production, a connection is created between a burner module of a selected type and a heat exchanger of the only type available. The medium is, for example, air or a liquid. In one embodiment, the device can heat more than one medium.
Eine Ausgestaltung des Systems besteht darin, dass die Brennermodule für die Erzeugung der thermischen Energie einen Brennstoff verbrennen, und dass sich die unterschiedlichen Arten der Brennermodule hinsichtlich des zu verbrennenden Brennstoffs voneinander unterscheiden. Die Brennstoffe sind beispielsweise Dieselkraftstoff, Benzin oder ein brennbares Gas wie Propan, Butan oder einem Gemisch aus Propan und Butan. Mit den Brennstoffen ist jeweils ein eigenes Brennverhalten verbunden. Teilweise erfordern die Brennstoffe auch bestimmte Komponenten, wie z. B. ein Glühstift für den Dieselkraftstoff.One embodiment of the system is that the burner modules burn a fuel to generate the thermal energy, and that the different types of burner modules differ from each other with regard to the fuel to be burned. The fuels are, for example, diesel fuel, gasoline or a combustible gas such as propane, butane or a mixture of propane and butane. Each fuel has its own combustion behavior. Some of the fuels also require certain components, such as: B. a glow plug for diesel fuel.
Eine ergänzende oder alternative Ausgestaltung des Systems sieht vor, dass die Brennermodule jeweils mindestens ein Flammrohr, eine Mischkammer und eine Kontur aufweisen, dass die Kontur bei den mindestens zwei unterschiedlichen Arten der Brennermodule jeweils die gleiche ist, dass die Brennkammer eine zu der Kontur korrespondierende Gegenkontur aufweist, und dass die Verbindung eines Brennermoduls mit einem Wärmetauscher in einem Zusammenwirken von Kontur und Gegenkontur besteht. Die Dimensionierung des Flammrohrs ist dabei vorzugsweise von der Art des Brennstoffs abhängig. In der Mischkammer werden der verwendete Brennstoff und Verbrennungsluft zu einem Luft-BrennstoffGemisch vermischt. Jede Art von Brennermodul hat die gleiche Kontur, sodass jede Art von Brennermodul über die korrespondierende Gegenkontur mit der einzigen Art des Wärmetauschers verbunden werden kann. Die Kombination aus Kontur und Gegenkontur besteht z. B. aus einer Paarung von Innen- und Außengewinde, aus einer Kombination von Nut und Feder oder aus passenden Dimensionierungen der miteinander kontaktierten Flächen.A supplementary or alternative embodiment of the system provides that the burner modules each have at least one flame tube, a mixing chamber and a contour, that the contour is the same for the at least two different types of burner modules, and that the combustion chamber has a counter-contour corresponding to the contour and that the connection of a burner module to a heat exchanger consists of an interaction between contour and counter-contour. The dimensioning of the flame tube preferably depends on the type of fuel. In the mixing chamber, the fuel used and combustion air are mixed to form an air-fuel mixture. Each type of burner module has the same contour, so that each type of burner module can be connected to the single type of heat exchanger via the corresponding counter contour. The combination of contour and counter-contour consists, for example, B. from a pairing of internal and external threads, from a combination of tongue and groove or from suitable dimensions of the surfaces in contact with one another.
Eine ergänzende Ausgestaltung des Systems besteht darin, dass die Brennermodule ferner jeweils eine Brennstoffzuführung und eine Verbrennungsluftzuführung aufweisen. A supplementary design of the system is that the burner modules also each have a fuel supply and a combustion air supply.
Weiterhin löst die Erfindung die Aufgabe durch ein Verfahren zur Fertigung einer Vorrichtung zum Erwärmen eines Mediums, wobei das Verfahren zumindest folgenden Schritt aufweist: dass ein Brennermodul einer von mindestens zwei unterschiedlichen Arten mit einem Wärmetauscher einer einzigen Art verbunden wird. Ausgestaltungen des Verfahrens sind entsprechend zu den Ausgestaltungen des Systems bzw. der zu fertigenden Vorrichtung. Daher gelten die vorangehenden sowie folgenden Ausgestaltungen und Erläuterungen entsprechend auch für das Verfahren, sodass auf eine Wiederholung verzichtet wird.Furthermore, the invention solves the problem by a method for producing a device for heating a medium, the method having at least the following step: that a burner module of one of at least two different types is connected to a heat exchanger of a single type. Designs of the method correspond to the designs of the system or the device to be manufactured. Therefore, the preceding and following refinements and explanations also apply accordingly the procedure, so that it is not necessary to repeat it.
Bei der erfindungsgemäßen Fertigung wird jeweils die gleiche Art von Wärmetauschern mit einer von mindestens zwei unterschiedlichen Arten von Brennermodul zu einer Vorrichtung kombiniert. Damit unterscheiden sich die gefertigten Vorrichtungen jeweils in der Art des Brennermoduls voneinander.During production according to the invention, the same type of heat exchanger is combined with one of at least two different types of burner module to form a device. The manufactured devices therefore differ from each other in the type of burner module.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass eine Kontur des Brennermoduls und eine zu der Kontur korrespondierende Gegenkontur des Wärmetauschers miteinander in Kontakt gebracht werden.One embodiment of the method is that a contour of the burner module and a counter-contour of the heat exchanger corresponding to the contour are brought into contact with one another.
Zudem löst die Erfindung die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Mediums, mit einem Brennermodul und einem Wärmetauscher, wobei das Brennermodul thermische Energie erzeugt, wobei das Brennermodul eine Kontur aufweist, wobei der Wärmetauscher die vom Brennermodul erzeugte thermische Energie auf das Medium überträgt, wobei der Wärmetauscher über ein zu der Kontur korrespondierende Gegenkontur aufweist, und wobei das Brennermodul und der Wärmetauscher über ein Zusammenwirken von Kontur und Gegenkontur miteinander verbunden sind.In addition, the invention solves the problem by means of a device for heating a medium, with a burner module and a heat exchanger, the burner module generating thermal energy, the burner module having a contour, the heat exchanger transferring the thermal energy generated by the burner module to the medium, whereby the heat exchanger has a counter-contour corresponding to the contour, and wherein the burner module and the heat exchanger are connected to one another via an interaction between the contour and the counter-contour.
Die Vorrichtung ist vorzugsweise unter Anwendung des vorgenannten Systems oder des Fertigungsverfahrens erzeugt worden. Daher gelten die vorgenannten und im Folgenden erläuterten Ausgestaltungen entsprechend auch für die Vorrichtung. Daher wird hier auf eine Wiederholung verzichtet.The device has preferably been produced using the aforementioned system or manufacturing process. Therefore, the aforementioned configurations explained below also apply to the device. Therefore it will not be repeated here.
Eine Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass das Brennermodul für die Erzeugung der thermischen Energie einen Brennstoff verbrennt. Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung beinhaltet, dass das Brennermodul mindestens ein Flammrohr, eine Mischkammer, eine Brennstoffzuführung und eine Verbrennungsluftzuführung aufweist.One embodiment of the device provides that the burner module burns a fuel to generate the thermal energy. A further embodiment of the device includes that the burner module has at least one flame tube, a mixing chamber, a fuel supply and a combustion air supply.
Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, das System, die Vorrichtung und das Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erwärmen mindestens eines Mediums, -
2 eine schematische Darstellung des Teils des Systems, welcher den Wärmetauscher umfasst und -
3 eine schematische Darstellung von drei unterschiedlichen Arten von Brennermodulen des Systems.
-
1 a schematic representation of a device for heating at least one medium, -
2 a schematic representation of the part of the system which includes the heat exchanger and -
3 a schematic representation of three different types of burner modules of the system.
Die
Die Vorrichtung 1 verfügt über ein Gehäuse 3, in welchem sich ein Wärmetauscher 2 befindet. Zudem sind ein Flüssigkeitspfad 4 und ein Raumluftpfad 5 vorhanden, um das Wasser sowie die Raumluft für das Erwärmen durch das Gehäuse 3 zu führen. Dabei sind beispielsweise - hier nicht dargestellte - Fördervorrichtungen, z. B. Gebläse oder Pumpe für die Luft bzw. das Wasser vorhanden. Entlang der jeweiligen Pfade 4, 5 kommt die Luft bzw. die Flüssigkeit in Wechselwirkung mit dem Wärmetauscher 2, um thermische Energie aufzunehmen. Die thermische Energie wird von dem Brennermodul 10 erzeugt.The
Das Brennermodul 10 verfügt über ein Flammrohr 12 sowie eine Mischkammer 13. In der Mischkammer 13 münden die Brennstoffzuführung 6 und die Verbrennungsluftzuführung 7, sodass in der Mischkammer 13 aus dem Brennstoff und der Verbrennungsluft ein Luft-Brennstoffgemisch entsteht. Das beim Verbrennen des Luft-Brennstoffgemischs in dem Flammrohr erzeugte Rauchgas als Träger der thermischen Energie wird in dem Flammrohr 12 geführt. Innerhalb des Innenraums des Wärmetauscher 2 überträgt das Rauchgas die thermische Energie auf den Wärmetauscher 2, der wiederum die Wärme auf die Raumluft bzw. das Wasser überträgt. Für die Verbindung des Brennermoduls 10 mit dem Wärmetauscher 2 wirken eine Kontur 20 sowie eine Gegenkontur 21 zusammen.The
In der
In der
Bei der Fertigung wird der Wärmetauscher 2 der
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- WärmetauscherHeat exchanger
- 33
- GehäuseHousing
- 44
- Flüssigkeitspfadfluid path
- 55
- RaumluftpfadRoom air path
- 66
- BrennstoffzuführungFuel supply
- 77
- VerbrennungsluftzuführungCombustion air supply
- 1010
- BrennermodulBurner module
- 1111
- Brennkammercombustion chamber
- 1212
- Flammrohrflame tube
- 1313
- MischkammerMixing chamber
- 1414
- Glühstiftglow stick
- 2020
- Konturcontour
- 2121
- GegenkonturCounter contour
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