DE19527269C2 - Ansaugstutzen für die Verbrennungsluft eines Heizgerätes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ansaugstutzen für die Verbren­ nungsluft eines Heizgerätes, insbesondere eines Kraftfahr­ zeug-Heizgerätes, mit einem veränderbaren Strömungsquer­ schnitt.

Bei derartigen bisher bekannten Ansaugstutzen erfolgt die Veränderung des Strömungsquerschnittes durch in der axialen Öffnung angebrachte Lochscheiben, mit denen der freie Strö­ mungsquerschnitt durch gegenseitiges Verdrehen variiert wird. Bei dieser Ausführungsform können die geschlossenen Flächen der gegeneinander zu verdrehenden Lochscheiben zu einer zu geringen maximalen freien Strömungsquerschnittsflä­ che führen. Weiterhin können bei einer axialen Einströmung der Verbrennungsluft in den Ansaugstutzen leicht Schmutz­ teilchen mit der angesaugten Verbrennungsluft in das Heizge­ rät angesaugt werden.

Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit dem Problem, einen Ansaugstutzen der gattungsgemäßen Art funk­ tionell besser und rationeller auszugestalten. Insbesondere soll auf konstruktiv einfache Weise ein Filter für die An­ saugluft an dem Stutzen vorsehbar sein.

Eine Lösung zu diesem Problemkreis zeigt eine Ausführung ei­ nes Ansaugstutzens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 auf.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, daß auf dem radialen Umfang eines Ansaugstutzens eine größere veränderbare An­ saugströmungsquerschnittsfläche geschaffen werden kann als in der axialen Einströmöffnung.

Durch eine Ausformung des drehbaren Ringes mit einem U- förmigen Querschnitt nach Anspruch 2 kann eine Strömungsum­ lenkung der anzusaugenden Luft erfolgen.

Die Umfangslage des Ringes ist je nach gewünschter Größe der Ansaugströmungsquerschnittsfläche in unterschiedlichen Ver­ drehlagen arretierbar. Verschieden große Anströmquerschnitte werden bei den gattungsgemäßen Heizgeräten verwendet, um Fördermengentoleranzen des Ansauggebläses zu vermeiden. Sol­ che Toleranzen ergeben sich daraus, daß die in der Praxis eingesetzten Luftgebläse herstellungsbedingt mit innerhalb eines Toleranzfeldes liegenden unterschiedlichen Nenndreh­ zahlen arbeitet. Um eine vorgegebene Ansaugluftmenge mit ei­ nem Luftgebläse zu erhalten, wird der Ansaugquerschnitt des Ansaugstutzens der jeweils bei einem eingebauten Gebläse tatsächlich gegebenen Nenndrehzahl des Gebläsemotors ange­ paßt.

Der axiale Verschluß des Ansaugstutzens wird zweckmäßiger Weise von dem verdrehbaren Ring gebildet.

Auf den Ring ist eine Haube mit einem radial durchströmbaren Filter aufsetzbar. Eine solche Haube ist besonders zweckmä­ ßig dann aufsetzbar, wenn der Ansaugstutzen in eine kegelig ausgeformte Stirnwand des Heizgerätes einmündet. Denn dann kann der zwischen dem axialen Ende des Stutzens und der ra­ dial außerhalb des Stutzens liegende Raum vor der kegeligen Stirnwand des Heizgerätegehäuses ohne axiale Bauraumverlän­ gerung des Heizgerätes ausgenutzt werden. In dem radial au­ ßerhalb des Ansaugstutzens vor der kegeligen Stirnwand lie­ genden Raum kann in recht vorteilhafter Weise ein radial durchströmbares Filter untergebracht werden. Ein solcher Ringraum ermöglicht eine relativ große Filterfläche.

Der Ringraum kann insbesondere für eine Filterung nach dem Zentrifugalprinzip ausgenützt werden. So kann die auf den Stutzen aufgesetzte Haube mit spiralförmigen Strömungskanä­ len ausgerüstet sein, durch die die Ansaugluft zu führen ist. Durch enge Querschnittsformen der Spiralkanäle kann ei­ ne relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit mit spiralförmiger Strömungsrichtung erreicht werden, bei der Schmutzpartikel aus der Ansaugluft ausgefiltert werden können.

Anstelle eines Zentrifugen-Filters ist auch ein radial durchströmbares Ringfilter bauraummäßig recht günstig ein­ setzbar.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht unter anderem darin, daß durch die radiale Ansaugluftanströmung des An­ saugstutzens das Heizgerät mit der Stirnseite des Ansaug­ stutzens ohne besonderen Freiraum für Anströmluft an ein be­ nachbartes Bauteil angebaut werden kann.

Zwar ist aus der DE 43 11 080 C1 ein motorunabhängiges Fahrzeug­ heizgerät mit einer Regelung der zugeführten Verbrennungs­ luft bekannt. Die Regelung erfolgt jedoch elektronisch durch Drehzahlveränderung des Gebläses, und nicht mecha­ nisch durch Veränderung des Ansaugluft-Strömungsquer­ schnitts, wie dies bei der Erfindung der Fall ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das luftansaugseitige En­ de eines Heizgerätes nach der Schnittlinie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt durch das ansaugluftseitige Ende ei­ nes Heizgerätes nach II-II in Fig. 1.

Eine ansaugluftseitige Stirnseite eines Heizgeräte-Gehäuses 1 ist mit einem angeformten Ansaugstutzen 2 versehen. Im In­ neren des Heizgeräte-Gehäuses 1 befindet sich ein Ansaug­ luft-Gebläse 3, das axial in den Ansaugstutzen 2 hineinragt.

Auf dem Ansaugstutzen 2 ist drehbar gelagert ein Ring 4 mit einem die axiale Öffnung des Ansaugstutzens 2 verschließen­ den angeformten Boden 5. Der Ring 4 besitzt im Querschnitt eine U-Form mit einem zum Gehäuse 1 des Heizgerätes 1 offen auslaufenden äußeren Schenkel 6. Zur Verschlußebene des An­ saugstutzens (2) hin liegt der geschlossene Teil der U-Form des Ringes 4. Zwischen dem äußeren Schenkel 6 des Ringes 4 und dem inneren Schenkel 7 dieses Ringes 4 liegt ein Rings­ palt 8, durch den Ansaugluft den in der Zeichnung eingetra­ genen Pfeilen folgend eintreten kann. Der innere Schenkel 7 des Ringes 4 besteht lediglich aus insgesamt vier Ringab­ schnitten 9. Diese Ringabschnitte 9 gleiten von außen auf­ liegend auf entsprechend zugeordneten Ringabschnitten 10 des Ansaugstutzens 2. Umfangsmäßig zwischen den Ringabschnitten 9, 10 besteht Freiraum. Bei der in Fig. 2 dargestellten ge­ genseitigen Zuordnung der Ringabschnitte 9, 10 ist ein maxi­ mal möglicher freier Einströmquerschnitt für anzusaugende Verbrennungsluft gegeben. Durch Verdrehen des Ringes 4 ge­ genüber dem Ansaugstutzen 2 kann der freie Strömungsquer­ schnitt verkleinert werden. Der Verdrehwinkel des Ringes 4 gegenüber dem Ansaugstutzen 2 ist durch Langlöcher 11 in der axialen Stirnseite des Ringes 4 gegeben. Durch diese Langlö­ cher 11 ragt jeweils ein auf einen von der Stirnwand des Ge­ häuses 1 ausgehenden Nocken 12 fest aufziehbarer Stift 13. Dieser Stift 13 kann eine in den Nocken 12 einschraubbare Schraube sein.

Die durch die gegenseitige Lage der Ringabschnitte 9 und 10 des Ringes bzw. des Ansaugstutzens einstellbare Größe der freien Ansaugströmungsfläche bestimmt sich mit Bezug auf ei­ ne gewünschte Ansaugluft-Fördermenge nach der jeweiligen tatsächlichen Nenndrehzahl des das Gebläse 3 antreibenden Elektromotors 14. Durch unterschiedliche Ansaugquerschnitts­ fläche können für herstellungsbedingt unterschiedliche Dreh­ zahlen des Elektromotors 14 gleiche Ansaugluft-Fördermengen eingestellt werden. Bei einer auf eine bestimmte Nenndreh­ zahl zutreffend eingestellten Verdrehstellung des Ringes 4 wird der Ring durch Festziehen der Stifte 13 in der jeweili­ gen Verdrehstellung bleibend fixiert. Lediglich durch ge­ wolltes Lösen dieser Fixierung kann die Ansaugluftanström­ fläche durch entsprechende Verdrehung des Ringes 4 wieder verändert werden.

Über den Ring 4 ist eine Haube 15 auf das Gehäuse 1 des Heizgerätes axial aufgeschoben und mit diesem über Rastnasen 16 lösbar verbunden.

Radial außen auf dem Umfang dieser Haube 15 sind zwei diame­ tral gegenüberliegende Öffnungen zum Einführen der Ansaug­ luft vorgesehen. Von diesen Öffnungen 17 geht jeweils ein nach radial innen führender Spiralkanal 18, 19 aus. Die Um­ fangslänge jedes dieser beiden Spiralkanäle 18, 19 erstreckt sich über etwa 270°. Die beiden Spiralkanäle 18, 19 verlau­ fen radial ineinanderliegend, wobei sie jeweils sprungförmig von einem äußeren auf einen inneren Spiralkanaldurchmesser übergehen. An den Übergangsbereichen befinden sich Staukan­ ten 20. Die Ansaugluft strömt mit relativ hoher Geschwindig­ keit durch die Spiralkanäle 18 und 19, so daß sich Schmutz­ partikel nach dem Zentrifugenprinzip innerhalb der Kanäle abscheiden können. Zu einer Erhöhung der Abscheidewirkung tragen die Staukanten 20 bei, indem die Strömung dort sprunghaft umgelenkt wird, was zu einer erhöhten Schmutzpar­ tikelaustragung führt.

Um in der Haube 15 in dieser aus der Ansaugluft abgeschiede­ nes Wasser abführen zu können, ist diese Haube 15 mit Was­ ser-Abflußbohrungen 21 versehen.

Zur Abtrennung von Schmutzpartikeln aus der Ansaugluft kann in der Haube 15 auch ein radial durchströmbares Ringfilter aus beispielsweise gefaltetem Filterpapier vorgesehen sein, wobei das Ringfilter die in diesem Fall fehlenden Spiralka­ näle 18 und 19 ersetzt.

Bei der in dem Ausführungsbeispiel gegebenen kegelförmigen Stirnseite des Heizgeräte-Gehäuses 1 wird die topfförmig ausgebildete Haube 15 an ihrer offenen axialen Seite in recht zweckmäßiger Weise dicht auf die kegelförmige Stirn­ wand aufgesetzt. Dadurch wird eine gute Raumausnutzung er­ reicht, da durch die Kegelform in axialer Richtung des Heiz­ geräte-Gehäuses 1 ohnehin bis zu dem freien Ende des Ansaug­ stutzens 2 ein ringförmiger Freiraum gegeben ist, der auf diese Weise ohne eine Vergrößerung der Baulänge des Heizge­ rätes ausgenützt werden kann. Durch die radial erfolgende Ansaugung der Verbrennungsluft kann das Heizgerät an der luftansaugseitigen Stirnseite axial praktisch abstandslos an ein angrenzendes Bauteil angesetzt werden.

Claims (10)

1. Ansaugstutzen (2) für die Verbrennungsluft eines Heiz­ gerätes, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Heizgerätes, mit einem veränderbaren Ansaugluft-Strömungsquerschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugstutzen (2) rohrförmig, axial verschlossen und mit radialen Öffnungen versehen ist, deren Querschnitte durch einen von radial außen koaxial drehbar aufgesetzten mit ebenfalls radialen Öffnungen versehenen Ring (4) verän­ derbar sind.

2. Ansaugstutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring im Querschnitt U-förmig mit axial ausgerichte­ ten Schenkeln (6, 7) ausgebildet ist, wobei der geschlossene U-Bogen im Bereich der Verschlußebene des Ansaugstutzens (2) liegt.

3. Ansaugstutzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangslage des Ringes (4) an dem Ansaugstutzen (2) fixierbar ist.

4. Ansaugstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (4) den axialen Verschluß des Ansaugstutzens (2) bildet.

5. Ansaugstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Ring (4) eine Haube (15) mit einem radial durch­ strömbaren Filter aufsetzbar ist.

6. Ansaugstutzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugstutzen (2) in eine sich nach radial außen er­ weiternde kegelförmige Stirnwand des Heizgerätes mündet und die Haube (15) zu dieser Stirnwand hin offen ausläuft und von der Stirnwand radial vollständig abgedeckt wird bei min­ destens einer auf dem Umfang des Außenmantels der Haube (15) liegenden Öffnung (17).

7. Ansaugstutzen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (17) mit die Ansauglust führenden Spiralkanä­ len (18, 19) versehen ist.

8. Ansaugstutzen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (15) zwei radial außen etwa diametral gegen­ überliegende Ansaug-Öffnungen (17) besitzt, von denen aus die Ansaugluft über zwei ineinander liegende Spiralkanäle (18, 19) in die radialen Öffnungen des Ansaugstutzens (2) geführt wird.

9. Ansaugstutzen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Spiralkanäle (18, 19) über einen Win­ kelumfang von wenigstens etwa 270° verläuft.

10. Ansaugstutzen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Haube (15) ein radial durchströmbares Ringfilter einsetzbar ist.