DE10223324A1 - Zusatzheizgerät mit einem Wärmeübertrager - Google Patents

Zusatzheizgerät mit einem Wärmeübertrager

Info

Publication number
DE10223324A1
DE10223324A1 DE10223324A DE10223324A DE10223324A1 DE 10223324 A1 DE10223324 A1 DE 10223324A1 DE 10223324 A DE10223324 A DE 10223324A DE 10223324 A DE10223324 A DE 10223324A DE 10223324 A1 DE10223324 A1 DE 10223324A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
burner
section
rib
exhaust gas
heat exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10223324A
Other languages
English (en)
Inventor
Ruediger Galtz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Webasto SE
Original Assignee
Webasto Thermosysteme GmbH
Webasto Thermosysteme International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Webasto Thermosysteme GmbH, Webasto Thermosysteme International GmbH filed Critical Webasto Thermosysteme GmbH
Priority to DE10223324A priority Critical patent/DE10223324A1/de
Publication of DE10223324A1 publication Critical patent/DE10223324A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2203Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners
    • B60H1/2209Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners arrangements of burners for heating an intermediate liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
    • F24H1/26Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
    • F24H1/263Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body with a dry-wall combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/0005Details for water heaters
    • F24H9/001Guiding means
    • F24H9/0026Guiding means in combustion gas channels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2268Constructional features
    • B60H2001/2271Heat exchangers, burners, ignition devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation
    • F24H3/06Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F24H3/065Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators using fluid fuel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Das Zusatzheizgerät eignet sich für mobile Anwendungen und ist mit einem Brenner und einem Wärmeübertrager (10) versehen, der eine im wesentlichen becherförmige Wand (12) mit einem dem Brenner gegenüberliegenden, im wesentlichen kreisrunden Bodenabschnitt (18) aufweist, an dem an der dem Brenner zugewandten Seite mindestens eine Erhebung (30) ausgebildet ist. DOLLAR A Um ein Zusatzheizgerät zu schaffen, das einen erhöhten Wirkungsgrad aufweist, und bei dem insbesondere der Wärmeübergang zwischen dem Abgas und der Wand des Wärmeübertragers weiter verbessert ist, ist die Erhebung als Rippe (30c) gestaltet, die sich über den gesamten Bodenabschnitt (18) im wesentlichen diametral erstreckt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Zusatzheizgerät für mobile Anwendungen, mit einem Brenner und einem Wärmeübertrager, der eine im wesentlichen becherförmige Wand mit einem dem Brenner gegenüberliegenden, im wesentlichen kreisrunden Bodenabschnitt aufweist, an dem an der dem Brenner zugewandten Seite mindestens eine Erhebung ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung einen derart ausgebildeten Zusatzheizgerät-Wärmeübertrager und ein Fahrzeug, dass mit einem eingangs genannten Zusatzheizgerät ausgestattet ist.
  • Zusatzheizgeräte für mobile Anwendungen, mit einem Brenner und einem Wärmeübertrager, werden als sogenannte Zusatz-Luftheizgeräte oder Zusatz- Wasserheizgeräte bei Fahrzeugen, wie beispielsweise Personenwagen, Nutzfahrzeugen, Bussen, Eisenbahnwagons oder Schiffen, eingesetzt. Sie dienen in der Regel zum Beheizen eines Fahrgastraumes oder zum Vorwärmen des Kühlwassers eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs.
  • Bei derartigen Zusatzheizgeräten wird im Brenner ein in der Regel flüssiger Brennstoff mit Luft gemischt, gezündet und in einem am Brenner angeordneten Flammrohr verbrannt. Das Flammrohr ist von dem eingangs genannten Wärmeübertrager umgeben. Es lenkt das bei der Verbrennung entstehende heiße Abgas zum Bodenabschnitt der Wand des Wärmeübertragers, wo es weiter von der Innenseite des Flammrohres an dessen Außenseite umgelenkt wird. Das Abgas strömt nachfolgend zwischen der Außenseite des Flammrohres und einem an den Bodenabschnitt anschließenden Zylinderabschnitt der becherförmigen Wand des Wärmeübertragers. Dabei gibt das Abgas seine Wärmeenergie an die Wand ab.
  • An der Außenseite der Wand des Wärmeübertragers strömt ein gasförmiger oder flüssiger Wärmeträger, wie beispielsweise Heizluft für einen Fahrgastraum oder Kühlflüssigkeit eines Verbrennungsmotors. Dieser Wärmeträger wird von der Wand des Wärmeübertragers erwärmt.
  • An der dem Flammrohr bzw. dem Brenner zugewandten Innenseite des Bodenabschnitts der Wand sind bei derartigen Zusatzheizgeräten oftmals Erhebung ausgebildet, um den Wärmeübergang vom Abgas zum Wärmeträger insbesondere im Bereich des vom Abgas besonders stark erhitzten Bodenabschnitts zu verbessern. Aus den Druckschriften DE 196 13 759 A1, DE 196 13 760 A1, DE 199 09 395 A1 und DE 199 26 264 A1 sind solche Erhebungen bekannt, die als Stifte ausgestaltet sind.
  • Bei der in der DE 199 26 264 A1 beschriebenen becherförmigen Wand des Wärmeübertragers sind an dem Zylinderabschnitt der Wand innenseitig axiale Rippen ausgebildet, um den Wärmeübergang vom Abgas auf die Wand zu verbessern.
  • Aus der DE 197 34 814 C1 ist ein Wärmeübertrager bzw. Wärmetauscher bekannt, an dessen Innenwand ebenfalls axiale Rippen vorstehen. Die Rippen erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte axiale Länge eines Ringraums, der zwischen der Innenwand und einem Flammrohr gebildet ist. Um den Wirkungsgrad des Wärmeübertragers zu erhöhen, sind die Rippen so gestaltet, dass ihre Höhe ausgehend von einer minimalen Höhe am Abgasaustritt in der Nähe des Brenners zu einer maximalen Höhe am gegenüberliegenden Bereich zunimmt. Dieser gegenüberliegende Bereich ist als zugespitztes Ende der Innenwand gestaltet. Das zugespitzte Ende mündet in einem kleinen verdickten Bodenabschnitt, an dem keine Rippen ausgebildet sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zusatzheizgerät zu schaffen, das einen erhöhten Wirkungsgrad aufweist und bei dem insbesondere der Wärmeübergang zwischen dem Abgas und der Wand des Wärmeübertragers weiter verbessert ist.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Zusatzheizgerät der eingangs genannten Art gelöst, bei dessen Wärmeträger die genannte Erhebung als Rippe gestaltet ist, die sich über den gesamten Bodenabschnitt im wesentlichen diametral erstreckt. Ferner ist die Aufgabe mit einem derart gestalteten Zusatzheizgerät-Wärmeträger und einem Fahrzeug gelöst, das mit einem derartigen Zusatzheizgerät versehen ist.
  • Die erfindungsgemäß am Bodenabschnitt vorgesehene Rippe dient weniger der Vergrößerung der Oberfläche am Bodenabschnitt, um den Wärmeübergang vom Abgas auf die Wand des Wärmeübertragers zu verbessern. Statt dessen wird mit der erfindungsgemäßen Rippe der vom Inneren des Flammrohres austretende Abgasstrom beim Verlassen des Flammrohres in zwei zumindest annähernd gleiche Teilströme geteilt. Diese Teilströme werden je einzeln am Bodenabschnitt umgelenkt und nachfolgend zwischen der Außenseite des Flammrohres und dem Zylinderabschnitt der Wand des Wärmeübertragers zum Abgasaustritt geleitet. Nach dem Verlassen des Flammrohres kann bei dem erfindungsgemäßen Zusatzheizgerät zwischen den Teilströmen kein Druckausgleich mehr erfolgen. Die beiden Teilströme werden erst kurz vor dem Abgasaustritt zusammengeführt, in der Regel in einem dafür vorgesehenen ringförmigen Sammelraum.
  • Die beiden Teilströme des Abgasstroms sind so erfindungsgemäß über den Bodenabschnitt und insbesondere auch über den Umfang des Zylinderabschnitts gleichmäßig verteilt. Es ergeben sich nahezu keine über- und insbesondere keine unterbelasteten Bereiche an der Wand des Wärmeübertragers. Dadurch wird der Wärmeübertrager hinsichtlich des Wärmeübergangs vom Abgas auf den Wärmeträger besser genutzt. Der Wärmeübertrager kann im Vergleich zu bekannten Wärmeübertragern insgesamt höher belastet werden, da die Belastungsgrenze nicht bereits an wenigen besonders hoch belasteten Wandabschnitten erreicht wird.
  • Insgesamt weist der erfindungsgemäße Wärmeübertrager bei gleicher Baugröße einen höheren Wirkungsgrad als herkömmliche Wärmeübertrager auf und kann daher pro Zeiteinheit eine größere Energiemenge vom Abgas auf den jeweiligen Wärmeträger übertragen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Bei einer ebenfalls vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Wand des Wärmeübertragers einen Zylinderabschnitt auf, der sich vom Bodenabschnitt ausgehend in Richtung des Brenners erstreckt und an einem dem Brenner zugewandten Endbereich einen Abgasaustritt aufweist. Dabei ist in einem zur Längsachse senkrechten Querschnitt des Zylinderabschnitts vom Mittelpunkt des Bodenabschnitts ausgehend durch den Abgasaustritt eine Austrittsrichtung definiert. Die Rippe am Bodenabschnitt erstreckt sich dann im wesentlichen quer zu dieser Austrittsrichtung. Die Rippe unterteilt damit den Abgasstrom in einen dem Abgasaustritt zugewandten und einen vom Abgasaustritt abgewandten Teilstrom. Ziel ist es, den vom Abgasaustritt abgewandten Teilstrom entlang der Wärmeträgerwand strömen zu lassen, ohne dass sich der Druck mit dem Teilstrom ausgleicht, der dem Abgasaustritt zugewandt ist, und ohne dass die Teilströme sich am Bodenabschnitt wesentlich vermischen.
  • Ferner ist der Abgasaustritt vorteilhaft als Abgasstutzen gestaltet, der tangential zum Zylinderabschnitt mündet, wobei sich die Rippe am Bodenabschnitt im wesentlichen in einem Winkel von 45° zur Längsrichtung des Abgasstutzens erstreckt. Der tangential einmündende Abgasstutzen sammelt insbesondere den mittelbar zum Abgasaustritt strömenden Teilstrom vorteilhaft, ohne dass sich dabei Rückström- oder Totgebiete ergeben.
  • Die erfindungsgemäß am Bodenabschnitt angeordnete Rippe erstreckt sich vorteilhaft nicht exakt durch den Mittelpunkt des kreisrunden Bodenabschnitts, sondern durch einen Punkt, der vom Mittelpunkt in Austrittsrichtung um eine bestimmte Strecke versetzt ist. Das Flammrohr eines derart gestalteten Zusatzheizgerätes ist vorteilhaft mit seiner Längsachse ebenfalls um die genannte Strecke parallelversetzt in dem Zylinderabschnitt der Wand angeordnet. Auf diese Weise unterteilt die Rippe den im Flammrohr strömenden Abgasstrom in zwei mengenmäßig etwa gleich große Teilströme. Dem Teilstrom, der dem Abgasaustritt zugewandt ist, steht im Vergleich zum Teilstrom, der vom Abgasaustritt abgewandt ist, aufgrund des Versatzes nun aber ein kleinerer Wandanteil des Bodenabschnitts und auch des Zylinderabschnitts der Wand zur Verfügung, um Wärme abzugeben. Diese Art der Aufteilung der Teilströme gleicht die Wärmebelastung der Wand weiter aus.
  • Die erfindungsgemäße Rippe erstreckt sich im montierten Zustand des Wärmeübertragers über dem Flammrohr vorteilhaft vom Bodenabschnitt ausgehend bis an den dem Bodenabschnitt zugewandten Rand des Flammrohres. Alternativ kann die Rippe bis nahe an das Flammrohr reichen oder auch in dieses hineinragen. Der Zylinderabschnitt weist vorteilhaft an seiner dem Flammrohr zugewandter Innenseite zumindest zwei sich im wesentlichen axial erstreckende Stege auf, von denen insbesondere je einer am Bodenabschnitt an einen Endbereich der Rippe anschließt. Die Stege führen das Abgas entlang der Außenseite des Flammrohres bzw. entlang der Innenseite des Zylinderabschnitts der Wand und verhindern dabei einen Druckausgleich der Teilströme untereinander. Neben der sich über den gesamten Bodenabschnitt diametral erstreckenden Rippe können weitere sich im wesentlichen radial erstreckende Rippen am Bodenabschnitt vorgesehen sein, mit deren Hilfe der Abgasstrom in mehr als zwei Teilströme unterteilt wird. An die Enden dieser Rippen können sich ebenfalls Stege anschließen.
  • Die genannten Stege können an ihrem dem Brenner zugewandten Endbereich des Zylinderabschnitts vorteilhaft zugleich zur Begrenzung eines Ringkanals bzw. Sammelraums für das austretende Abgas genutzt werden, indem ihr Ende um eine entsprechende Strecke vom Ende des Zylinderabschnitts zurückgesetzt ist.
  • Die Enden der Stege sind dabei vorteilhaft derart zurückgesetzt, dass der gebildete Ringkanal im Bereich des Abgasaustritts eine größere axiale Erstreckung aufweist als im diametral gegenüberliegenden Bereich, insbesondere derart, dass die Stege im wesentlichen in einer Ebene enden, die sich schräg zur Achse des Zylinderabschnitts erstreckt. Auf diese Weise stehen den vom Abgasaustritt abgewandten Teilströmen größere Flächen an den Stegen für die Wärmeabgabe zur Verfügung. Ferner vergrößert sich der Strömungsquerschnitt des Ringkanals in Richtung auf den Abgasaustritt.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zusatzheizgerätes anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
  • Fig. 1 eine Vorderansicht eines Wärmeübertragers des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zusatzheizgerätes, und
  • Fig. 2 den Schnitt II-II in Fig. 1.
  • Ein in Fig. 1 und 2 dargestellter Wärmeträger 10 eines weiter nicht dargestellten Zusatzheizgerätes weist als wesentliches Bauelement eine becherförmige Wand 12 auf, die im Betrieb des Zusatzheizgerätes an ihrer Innenseite von heißem Abgas eines weiter nicht dargestellten Brenners, und an ihrer Außenseite von einem Wärmeträger, beispielsweise dem Kühlwasser eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, umströmt wird.
  • Die becherförmige Wand 12 hat ein Ende 14, das im montierten Zustand des Wärmeübertragers 10 dem Brenner zugewandt ist. Ein nachfolgender gestufter zylinderförmiger Rohr- bzw. Zylinderabschnitt 16 geht in einen dem Brenner gegenüberliegenden Bodenabschnitt 18 der becherförmigen Wand 12 über.
  • Im Inneren der becherförmigen Wand 12 ist bei montiertem Wärmeübertrager 10 ein Flammrohr 20 des Brenners angeordnet, das in Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellt ist. Das Flammrohr 20 ist im wesentlichen zylinderförmig.
  • Das Innere der becherförmigen Wand 12 kann in vier Abschnitte eingeteilt werden. Am Ende 14 ist in dem Rohrabschnitt 16 zunächst ein kreisrunder Ringkanal 22 ausgebildet, der zum Ableiten von Abgas dient. Der Ringkanal 22 weist einen Durchmesser D auf. Ein auf den Ringkanal 22 axial folgender Bereich 24 des Rohrabschnitts ist mit demselben Durchmesser D hohlzylinderförmig gestaltet. In diesem Bereich 24 sind jedoch an der Innenseite des Rohrabschnitts 16 Stege 26 angeordnet, die sich ausgehend vom Ringkanal 22 axial ins Innere der becherförmigen Wand erstrecken. Insgesamt sind beispielsweise vierundzwanzig Stege 26 über den inneren Umfang des Rohrabschnitts 16 regelmäßig verteilt angeordnet.
  • An den Bereich 24 schließt axial in Richtung des Bodenabschnitts 18 ein Bereich 28 an, der ebenfalls hohlzylinderförmig gestaltet und mit den Stegen 26 versehen ist. Der Bereich 28 weist jedoch einen Durchmesser d auf, der kleiner als der Durchmesser D ist. Der Rohrabschnitt 16 verengt sich also ausgehend vom Ringkanal 22 in Richtung auf den Bodenabschnitt 18, wobei der Übergang zwischen dem Bereich 24 und dem Bereich 28 mit einer Stufe 29 gestaltet ist, deren Kanten bzw. Ecken gerundet ausgebildet sind. Die Stufe 29 selbst verläuft schräg zur Längsrichtung des Rohrabschnitts 16.
  • Der vierte Abschnitt im Inneren der becherförmigen Wand 12 ist der erfindungsgemäß ausgestaltete Bodenabschnitt 18 des Wärmeübertragers 10.
  • Der Bodenabschnitt 18 ist kreisrund. An ihm sind als Erhebungen Rippen 30 gestaltet, die sich in Richtung des Brenners bzw. des Flammrohres 20 erstrecken. Die Rippen 30 schließen mit ihren radial äußeren Enden an die sich am Rohrabschnitt 16 bis zum Bodenabschnitt 18 erstreckenden Stege 26 an. Demnach sind die radial äußeren Enden der Rippen 30 ebenso wie die Stege 26 am Umfang des Bodenabschnitts 18 regelmäßig verteilt angeordnet.
  • Die Rippen 30 erstrecken sich radial verschieden weit am Bodenabschnitt 18 nach Innen, wobei drei unterschiedliche Arten von Rippen gebildet sind. Kurze Rippen 30a erstrecken sich jeweils nur bis etwa zur Hälfte des Radius des Bodenabschnitts 18. Zwischen zwei kurzen Rippen 30a ist in der Regel je eine lange Rippe 30b angeordnet, die sich radial bis etwa 4/5 des Radius des Bodenabschnitts 18 erstreckt. An der Stelle zweier gegenüber angeordneter langer Rippen 30b ist am Bodenabschnitt 18 ferner eine diametral durchgehende Rippe 30c angeordnet. Die Rippen 30 und insbesondere auch die Rippe 30c sind in ihrer Höhe so gestaltet, dass sie bis zu einem dem Bodenabschnitt 18 zugewandten Ende 32 des Flammrohres 20 reichen.
  • Die Rippe 30c erstreckt sich in der in Fig. 1 dargestellten Vorderansicht (und auch in einem zur Zeichenebene parallelen Querschnitt des Wärmeträgers 10) quer zu einem Abgasaustritt 34. Der Abgasaustritt 34 ist mit einer Austrittsöffnung 36 an einem Abgasstutzen 38 gestaltet. Die Austrittsöffnung 36 befindet sich in einem Sammelraum 40 am Ringkanal 22. Der Abgasstutzen 38 ist tangential zum Rohrabschnitt 16 angeordnet, wie in Fig. 1 zu sehen ist.
  • Am Wärmeübertrager 10 befinden sich ferner ein Wärmeträgereintritt 42 und ein Wärmeträgeraustritt 44.
  • Schließlich ist zu beachten, dass das Flammrohr 20 eine Achse 46 aufweist, die sich parallel und um eine Strecke x von einem Mittelpunkt 48 des kreisrunden Bodenabschnitts 18 versetzt erstreckt. Das Flammrohr 20 ist demnach nicht konzentrisch im Rohrabschnitt 16 angeordnet, sondern versetzt. Die Höhe der Stege 26 im Rohrabschnitt 16 ist dabei so angepasst, dass sich alle Stege 26 von außen bis an das Flammrohr 20 erstrecken. Das Flammrohr 20 ist um die Strecke x in Richtung auf den Abgasaustritt 34 versetzt. Die Stege 26 am Abgasaustritt 34 sind demnach kleiner als die gegenüberliegenden Stege 26.
  • Die Stege 26 sind ferner auch an ihren dem Brenner zugewandten Enden 50 besonders gestaltet. Diese Enden 50 sind so aufeinander abgestimmt bemessen, dass sie eine zur Achse 46 des Flammrohres 20 bzw. zur Längsrichtung des Rohrabschnittes 16 schräge Ebene bilden, wobei der damit gebildete Ringkanal 22 am Abgasaustritt 34 seine größte Längserstreckung aufweist.
  • Im Betrieb des derart gestalteten Zusatzheizgerätes ist insbesondere die Funktion der Rippe 30c von Bedeutung. Diese Rippe 30c unterteilt den im Flammrohr 20 gebildeten Abgasstrom, der sich auf den Bodenabschnitt 18 zu bewegt, in zwei Teilströme. Ein Teilstrom fließt an der dem Abgasaustritt 34 zugewandten Seite am Rohrabschnitt 16 entlang, der zweite Teilstrom fließt an der gegenüberliegenden Seite. Die Teilströme werden dabei von den Stegen 26 geführt. Zwischen den Teilströmen kann kein Druckausgleich stattfinden, so dass jeder Teilstrom in dem ihm von der Rippe 30c zugewiesenen Bereich des Bodenabschnitts 18 und nachfolgend des Rohrabschnitts 16 Wärme an die becherförmige Wand 12 abgibt und zur Erwärmung des an der Außenseite der Wand 12 strömenden Wärmeträgers in gleichem Maße beiträgt.
  • Die Teilströme gelangen erst im Ringkanal 22 zusammen, wo sie nachfolgend durch den Abgasstutzen 38 aus dem Wärmeübertrager 10 austreten.
  • Da am Übergangsbereich vom Bodenabschnitt 18 zum Rohrabschnitt 16 je ein axial äußeres Ende einer Rippe 30a bis 30c in einen der Stege 26 übergeht, ist die am Bodenabschnitt durch die Rippen 30 und insbesondere die Rippe 30c festgelegte Strömungsaufteilung auch für die gesamte nachfolgend umströmte innere Mantelfläche des Rohrabschnitts 16 festgelegt. Die Rippen 30 und die Stege 26 vergrößern darüber hinaus auch die Mantelfläche des Bodenabschnitts 18 und des Rohrabschnitts 16 und führen so zu einem verbesserten Wärmeübergang zwischen Abgas und becherförmiger Wand 12.
  • Durch die Lage der Austrittsöffnung 36 bzw. des Abgasaustritts 34 ist vom Mittelpunkt des Bodenabschnitts 48 und im wesentlichen auch von der Achse des Flammrohrs 20 ausgehend eine Austrittsrichtung definiert, die in Fig. 1 mit einer Strichpunktlinie 52 markiert ist. Die Rippe 30c erstreckt sich in einer zu dieser Austrittsrichtung lotrechten Ebene, in der sich auch die Achse des Flammrohres befindet. Die Rippe 30c teilt demnach den im Flammrohr 20 auf den Bodenabschnitt 18 zuströmenden Abgasstrom in genau zwei gleich große Teilströme, von denen nachfolgend einer auf der dem Abgasaustritt 34 abgewandten Seite des Rohrabschnitts 16 zum Ringkanal 22 strömt, während der andere Teilstrom an der dem Abgasaustritt 34 zugewandten Seite zu diesem strömt. Der Strömungsquerschnitt zwischen der Außenseite des Flammrohrs 20 und der Innenseite des Rohrabschnitts 16 ist auf der dem Abgasaustritt 34 zugewandten Seite kleiner als auf der abgewandten Seite. Daher ist auf der zugewandten Seite der Strömungswiderstand im Vergleich zu abgewandten Seite etwas höher, womit sichergestellt wird, dass ausreichenden Abgas entlang der abgewandten Seite strömt.
  • Der Abgasstutzen 38 mündet an der Austrittsöffnung 36 tangential an den Rohrabschnitt 16 bzw. den Ringkanal 22. Dabei ist zwischen der Ebene, in der die Rippe 30c liegt, und der in Fig. 1 mit 54 markierten Längsrichtung des Abgasstutzens 38 ein Winkel von 45° gebildet. Zusammen mit dem an der Austrittsöffnung 36 ausgebildeten Sammelraum 40 ist so für ein nahezu rückström- und turbulenzfreies Austreten des Abgases gesorgt. Bezugszeichenliste 10 Wärmeübertrager
    12 becherförmige Wand
    14 einem Brenner zugewandtes Ende der Wand
    16 Rohr- bzw. Zylinderabschnitt der Wand
    18 Bodenabschnitt der Wand
    20 Flammrohr
    22 Ringkanal
    24 erster Bereich des Rohrabschnitts
    26 Steg am Rohrabschnitt
    28 zweiter Bereich des Rohrabschnitts
    30 Rippe am Bodenabschnitt
    30a lange Rippe
    30b kurze Rippe
    30c sich diametral erstreckende Rippe
    32 Flammrohrende
    34 Abgasaustritt
    36 Austrittsöffnung
    38 Abgasstutzen
    40 Sammelraum
    42 Wärmeträgereintritt
    44 Wärmeträgeraustritt
    46 Achse des Flammrohrs
    48 Mittelpunkt des Bodenabschnitts
    50 Ende des Steges
    52 Austrittsrichtung des Abgases
    54 Längsrichtung des Austrittsstutzens
    x Versatzstrecke vom Mittelpunkt des Bodenabschnitts zur Achse des Flammrohres

Claims (15)

1. Zusatzheizgerät für mobile Anwendungen, mit einem Brenner und einem Wärmeübertrager (10), der eine im wesentlichen becherförmige Wand (12) mit einem dem Brenner gegenüberliegenden, im wesentlichen kreisrunden Bodenabschnitt (18) aufweist, an dem an der dem Brenner zugewandten Seite mindestens eine Erhebung (30) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung als Rippe (30c) gestaltet ist, die sich über den gesamten Bodenabschnitt (18) im wesentlichen diametral erstreckt.
2. Zusatzheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (12) einen Zylinderabschnitt (16) aufweist, der sich vom Bodenabschnitt (18) ausgehend in Richtung des Brenners erstreckt und an einem dem Brenner zugewandten Endbereich einen Abgasaustritt (34) aufweist, wobei vom Mittelpunkt (48) des Bodenabschnitts (18) ausgehend durch den Abgasaustritt (34) eine Austrittsrichtung (52) definiert ist, und sich die Rippe (30c) am Bodenabschnitt (18) im wesentlichen quer zu dieser Austrittsrichtung (52) erstreckt.
3. Zusatzheizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasaustritt (34) als Abgasstutzen (38) gestaltet ist, der tangential zum Zylinderabschnitt (16) mündet, und sich die Rippe (30c) am Bodenabschnitt (18) im wesentlichen in einem Winkel von 45° zur Längsrichtung (54) des Abgasstutzens (38) erstreckt.
4. Zusatzheizgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippe (30c) durch einen Punkt (46) erstreckt, der vom Mittelpunkt (48) des Bodenabschnitts (18) in Austrittsrichtung (52) um ein bestimmte Strecke (x) versetzt ist.
5. Zusatzheizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderabschnitt (16) ein Flammrohr (20) des Brenners umgibt und an seiner dem Flammrohr (20) zugewandter Innenseite zumindest zwei sich im wesentlichen axial erstreckende Stege (26) ausgebildet sind, von denen insbesondere je einer am Bodenabschnitt (18) an einen Endbereich der Rippe (30c) anschließt.
6. Zusatzheizgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (26) am dem Brenner zugewandten Endbereich (14) des Zylinderabschnitts (16) derart enden, dass dort zwischen dem Zylinderabschnitt (16) und dem Flammrohr (20) ein Ringkanal (22) gebildet ist.
7. Zusatzheizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal (22) im Bereich des Abgasaustritts (34) eine größere axiale Erstreckung aufweist, als im diametral gegenüberliegenden Bereich, insbesondere derart, dass die Stege (26) am dem Brenner zugewandten Endbereich (14) des Zylinderabschnitts (16) im wesentlichen in einer Ebene enden, die sich schräg zur Achse des Zylinderabschnitts (16) erstreckt.
8. Zusatzheizgerät-Wärmeübertrager (10) eines Zusatzheizgerätes mit einem Brenner für mobile Anwendungen, der eine im wesentlichen becherförmige Wand (12) mit einem dem Brenner gegenüberliegenden, im wesentlichen kreisrunden Bodenabschnitt (18) aufweist, an dem an der dem Brenner zugewandten Seite mindestens eine Erhebung (30) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung (30) als Rippe (30c) gestaltet ist, die sich über den gesamten Bodenabschnitt (18) im wesentlichen diametral erstreckt.
9. Zusatzheizgerät-Wärmeübertrager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (12) einen Zylinderabschnitt (16) aufweist, der sich vom Bodenabschnitt (18) ausgehend in Richtung des Brenners erstreckt und an einem dem Brenner zugewandten Endbereich (14) einen Abgasaustritt (34) aufweist, wobei vom Mittelpunkt (48) des Bodenabschnitts (18) ausgehend durch den Abgasaustritt (34) eine Austrittsrichtung (52) definiert ist, und sich die Rippe (30c) am Bodenabschnitt (18) im wesentlichen quer zu dieser Austrittsrichtung (52) erstreckt.
10. Zusatzheizgerät-Wärmeübertrager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasaustritt (34) als Abgasstutzen (38) gestaltet ist, der tangential zum Zylinderabschnitt (16) mündet, und sich die Rippe (30c) am Bodenabschnitt (18) im wesentlichen in einem Winkel von 45° zur Längsrichtung (54) des Abgasstutzens (38) erstreckt.
11. Zusatzheizgerät-Wärmeübertrager nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippe (30c) durch einen Punkt (46) erstreckt, der vom Mittelpunkt (48) des Bodenabschnitts (18) in Austrittsrichtung (52) um ein bestimmte Strecke (x) versetzt ist.
12. Zusatzheizgerät-Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 9 bis 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderabschnitt (16) ein Flammrohr (20) des Brenners umgibt und an seiner dem Flammrohr (20) zugewandter Innenseite zumindest zwei sich im wesentlichen axial erstreckende Stege (26) ausgebildet sind, von denen insbesondere je einer am Bodenabschnitt (18) an einen Endbereich der Rippe (30c) anschließt.
13. Zusatzheizgerät-Wärmeübertrager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (26) am dem Brenner zugewandten Endbereich (14) des Zylinderabschnitts (16) derart enden, dass dort zwischen dem Zylinderabschnitt (16) und dem Flammrohr (20) ein Ringkanal (22) gebildet ist.
14. Zusatzheizgerät-Wärmeübertrager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal (22) im Bereich des Abgasaustritts (34) eine größere axiale Erstreckung aufweist, als im diametral gegenüberliegenden Bereich, insbesondere derart, dass die Stege (26) am dem Brenner zugewandten Endbereich (14) des Zylinderabschnitts (16) im wesentlichen in einer Ebene enden, die sich schräg zur Achse des Zylinderabschnitts (16) erstreckt.
15. Fahrzeug mit einem Zusatzheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
DE10223324A 2001-09-05 2002-01-25 Zusatzheizgerät mit einem Wärmeübertrager Withdrawn DE10223324A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10223324A DE10223324A1 (de) 2001-09-05 2002-01-25 Zusatzheizgerät mit einem Wärmeübertrager

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10143478 2001-09-05
DE10223324A DE10223324A1 (de) 2001-09-05 2002-01-25 Zusatzheizgerät mit einem Wärmeübertrager

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10223324A1 true DE10223324A1 (de) 2003-03-27

Family

ID=26010067

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10223324A Withdrawn DE10223324A1 (de) 2001-09-05 2002-01-25 Zusatzheizgerät mit einem Wärmeübertrager
DE10203116A Expired - Fee Related DE10203116B4 (de) 2001-09-05 2002-01-25 Heizgerät mit einem becherförmigen Wärmeübertrager
DE10262065A Expired - Lifetime DE10262065B4 (de) 2001-09-05 2002-01-25 Zusatzheizgerät mit einem Wärmeübertrager

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10203116A Expired - Fee Related DE10203116B4 (de) 2001-09-05 2002-01-25 Heizgerät mit einem becherförmigen Wärmeübertrager
DE10262065A Expired - Lifetime DE10262065B4 (de) 2001-09-05 2002-01-25 Zusatzheizgerät mit einem Wärmeübertrager

Country Status (1)

Country Link
DE (3) DE10223324A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005001662A1 (de) * 2005-01-13 2006-07-27 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Wärmetauscherkörper und Fahrzeugheizgerät mit einem Wärmetauscherkörper
DE102008025314A1 (de) * 2008-05-27 2009-12-03 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Wärmetauscheranordnung für eine Heizeinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009055686A1 (de) 2009-11-25 2011-05-26 Webasto Ag Wärmeübertrager für eine mobile Heizeinrichtung, mobile Heizeinrichtung und Kraftfahrzeug

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3914611C2 (de) * 1988-06-09 1996-09-26 Webasto Ag Fahrzeugtechnik Verdampfungsbrenner für ein mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät
DE4401800C1 (de) * 1994-01-22 1995-03-02 Webasto Thermosysteme Gmbh Verdampfungsbrenner für ein motorunabhängig betreibbares Fahrzeug-Heizgerät
DE19613760A1 (de) * 1996-04-06 1997-10-09 Webasto Thermosysteme Gmbh Wärmetauscher für ein Heizgerät
DE19613759C2 (de) * 1996-04-06 2002-06-27 Webasto Thermosysteme Gmbh Wärmetauscher für ein Heizgerät
DE19734814C1 (de) * 1997-08-12 1999-01-14 Webasto Thermosysteme Gmbh Brennstoffbetriebene Heizvorrichtung mit optimierter Verbrennungsgasführung
DE19909395B4 (de) * 1997-11-11 2007-08-30 Webasto Ag Heizgerät mit optimiertem Wärmeträgerströmungsraum
DE19926264B4 (de) * 1999-06-09 2013-05-16 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Heizgerät
DE19929465C1 (de) * 1999-06-26 2001-03-22 Webasto Thermosysteme Gmbh Brennstoffbetriebene Heizvorrichtung mit optimierter Verbrennungsgasführung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005001662A1 (de) * 2005-01-13 2006-07-27 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Wärmetauscherkörper und Fahrzeugheizgerät mit einem Wärmetauscherkörper
DE102008025314A1 (de) * 2008-05-27 2009-12-03 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Wärmetauscheranordnung für eine Heizeinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug
DE102008025314B4 (de) 2008-05-27 2021-10-07 Eberspächer Climate Control Systems GmbH Wärmetauscheranordnung für eine Heizeinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE10203116B4 (de) 2006-12-14
DE10262065B4 (de) 2006-03-09
DE10203116A1 (de) 2003-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3087323B1 (de) Brennstoffdüse, brenner mit einer solchen brennstoffdüse, und gasturbine mit einem solchen brenner
DE2704530C2 (de) Flammrohr, insbesondere für Gasturbinentriebwerke
DE202011000703U1 (de) Heizmodul für eine Abgasreinigungsanlage
DE10143458A1 (de) Zusatzheizgerät mit einem Wärmeübertrager
DE102008020424B4 (de) Ölvormischbrenner
DE19931025C2 (de) Rekuperator für eine Strahlrohrbrenner-Vorrichtung mit brennernaher Abgasrückführung
DE10223324A1 (de) Zusatzheizgerät mit einem Wärmeübertrager
EP2622276B1 (de) Ölvormischbrenner
EP2149636B1 (de) Vorrichtung zum Aufheizen eines Wärmeträgers für insbesondere Wäschereimaschinen und bevorzugte Verwendungen der Vorrichtung
EP0128463A2 (de) Raumheizgerät für Kleinräume
DE3413968A1 (de) Vorrichtung zur verbrennungsunterstuetzung fuer einen oel- oder gasbrenner
DE202008005913U1 (de) Ölvormischbrenner
EP2679897B1 (de) Ölvormischbrenner mit Drallerzeugungsvorrichtung
DE102004008358B4 (de) Fahrzeugheizgerät
EP0166703B1 (de) Heizkessel
DE19855289B4 (de) Brenner
DE10349887B4 (de) Kühler für ein Abgas-Rückführ-System bei einem Verbrennungsmotor
DE102010012006A1 (de) Wärmetauscher für eine thermische Abluftreinigungsanlage und Verfahren zum Reinigen eines Abluftstroms
DE4412185B4 (de) Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, insbesondere für Öl
DE10014104B4 (de) Brenner
DE3136804A1 (de) Mit stroemendem brennstoff beschickter medienerhitzer
DE102011012493B4 (de) Ölvormischbrenner
EP0947769A2 (de) Blaubrenner
DE20203768U9 (de) Brenner
DE102012012541A1 (de) Ölvormischbrenner

Legal Events

Date Code Title Description
AC Divided out of

Ref document number: 10203116

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: WEBASTO AG, 82131 GAUTING, DE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee