DE19527269C5

DE19527269C5 - Ansaugstutzen für die Verbrennungsluft eines Heizgerätes

Info

Publication number: DE19527269C5
Application number: DE19527269A
Authority: DE
Inventors: Helmut Keinert; Adolf Schodt
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1995-07-26
Filing date: 1995-07-26
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2015-07-27
Also published as: CZ287242B6; DE19527269C2; DE19527269A1; US5871033A; WO1997004975A1; CZ22398A3

Abstract

Ansaugstutzen (2) für die Verbrennungsluft eines Heizgerätes, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Heizgerätes, mit einem veränderbaren Ansaugluft-Strömungsquerschnitt, wobei der Ansaugstutzen (2) rohrförming, 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) veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring im Querschnitt U-förmig mit einem axial ausgerichteten, inneren Schenkel (7) und einem axial ausgerichteten, äußeren Schenkel (6) ausgebildet ist, wobei der geschlossene U-Bogen im Bereich der Verschlussebene des Ansaugstutzens (2) liegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ansaugstutzen für die Verbrennungsluft eines Heizgerätes, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Heizgerätes, mit einem veränderbaren Ansaugluft-Strömungsquerschnitt, wobei der Ansaugstutzen 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 veränderbar sind.
Bekannt ist einerseits ein Heizgerät-Ansaugstutzen, bei dem die Verbrennungsluft durch axiale Öffnungen in einem stirnseitigen Abschluss zuströmt. Der stirnseitige Abschluss weist zwei gegeneinander verdrehbare Lochscheiben auf, so dass die effektive Größe der axialen Öffnungen verstellbar ist ( DE 1 736 219 U ). Andererseits ist ein Heizgerät-Ansaugstutzen bekannt, bei dem die Verbrennungsluft durch radiale Öffnungen des Ansaugstutzens zuströmt. Ein koaxial auf den Ansaugstutzen gesetzter, verdrehbarer Ring weist ebenfalls radiale Öffnungen auf, so dass die effektive Größe der radialen Öffnungen verstellbar ist ( DE 1 551 653 A ; US 4 144 016 A ).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizgerät-Ansaugstutzen der eingangs genannten Art mit günstigeren Zuströmungsverhältnissen zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Heizgerät-Ansaugstutzen dadurch gekennzeichnet, dass der Ring im Querschnitt U-förmig mit einem axial ausgerichteten, inneren Schenkel und einem axial ausgerichteten, äußeren Schenkel aus gebildet ist, wobei der geschlossene U-Bogen im Bereich der Verschlussebene des Ansaugstutzens liegt.
In Folge der erfindungsgemäßen Ausführung des im Querschnitt U-förmigen Rings ergibt sich eine Strömungsumlenkung der anzusaugenden Luft. Die Ansaugluftströmung wird beruhigt und vergleichmäßigt. Dem erfindungsgemäßen Heizgerät-Ansaugstutzen und dem weiter vorn an zweiter Stelle geschilderten Stand der Technik ist gemeinsam, dass auf dem Umfang des Ansaugstutzens eine größere veränderbare Ansaugströmungs-Querschnittsfläche geschaffen werden kann bei stirnseitiger axialer Zuströmung.
Die Umfangslage des Ringes ist je nach gewünschter Größe der Ansaugströmungsquerschnittsfläche in unterschiedlichen Verdrehlagen arretierbar. Verschieden große Anströmquerschnitte werden bei den gattungsgemäßen Heizgeräten verwendet, um Fördermengentoleranzen des Ansauggebläses zu vermeiden. Solche Toleranzen ergeben sich daraus, daß die in der Praxis eingesetzten Luftgebläse herstellungsbedingt mit innerhalb eines Toleranzfeldes liegenden unterschiedlichen Nenndrehzahlen arbeitet. Um eine vorgegebene Ansaugluftmenge mit einem Luftgebläse zu erhalten, wird der Ansaugquerschnitt des Ansaugstutzens der jeweils bei einem eingebauten Gebläse tatsächlich gegebenen Nenndrehzahl des Gebläsemotors angepaßt.
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 zweckmäßig 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 radial außerhalb des Stutzens liegende Raum vor der kegeligen Stirnwand des Heizgerätegehäuses ohne axiale Bauraumverlängerung des Heizgerätes ausgenutzt werden. In dem radial außerhalb des Ansaugstutzens vor der kegeligen Stirnwand liegenden 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 Strömungskanälen ausgerüstet sein, durch die die Ansaugluft zu führen ist. Durch enge Querschnittsformen der Spiralkanäle kann eine 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 einsetzbar.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht unter anderem darin, daß durch die radiale Ansaugluftanströmung des Ansaugstutzens das Heizgerät mit der Stirnseite des Ansaugstutzens ohne besonderen Freiraum für Anströmluft an ein benachbartes Bauteil angebaut werden kann.
Zwar ist aus der DE 43 11 080 C1 ein motorunabhängiges Fahrzeugheizgerät mit einer Regelung der zugeführten Verbrennungsluft bekannt. Die Regelung erfolgt jedoch elektronisch durch Drehzahlveränderung des Gebläses, und nicht mechanisch durch Veränderung des Ansaugluft-Strömungsquerschnitts, wie dies bei der Erfindung der Fall ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen
1 einen Längsschnitt durch das luftansaugseitige Ende eines Heizgerätes nach der Schnittlinie I-I in 2,
2 einen Schnitt durch das ansaugluftseitige Ende eines Heizgerätes nach II-II in 1.
Eine ansaugluftseitige Stirnseite eines Heizgeräte-Gehäuses 1 ist mit einem angeformten Ansaugstutzen 2 versehen. Im Inneren des Heizgeräte-Gehäuses 1 befindet sich ein Ansaugluft-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 verschließenden 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 Ansaugstutzens (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 Ringspalt 8, durch den Ansaugluft den in der Zeichnung eingetragenen Pfeilen folgend eintreten kann. Der innere Schenkel 7 des Ringes 4 besteht lediglich aus insgesamt vier Ringabschnitten 9. Diese Ringabschnitte 9 gleiten von außen aufliegend auf entsprechend zugeordneten Ringabschnitten 10 des Ansaugstutzens 2. Umfangsmäßig zwischen den Ringabschnitten 9, 10 besteht Freiraum. Bei der in 2 dargestellten gegenseitigen Zuordnung der Ringabschnitte 9, 10 ist ein maximal möglicher freier Einströmquerschnitt für anzusaugende Verbrennungsluft gegeben. Durch Verdrehen des Ringes 4 gegenüber dem Ansaugstutzen 2 kann der freie Strömungsquerschnitt 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 Langlöcher 11 ragt jeweils ein auf einen von der Stirnwand des Gehäuses 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 eine gewünschte Ansaugluft-Fördermenge nach der jeweiligen tatsächlichen Nenndrehzahl des das Gebläse 3 antreibenden Elektromotors 14. Durch unterschiedliche Ansaugquerschnittsfläche können für herstellungsbedingt unterschiedliche Drehzahlen des Elektromotors 14 gleiche Ansaugluft-Fördermengen eingestellt werden. Bei einer auf eine bestimmte Nenndrehzahl zutreffend eingestellten Verdrehstellung des Ringes 4 wird der Ring durch Festziehen der Stifte 13 in der jeweiligen Verdrehstellung bleibend fixiert. Lediglich durch gewolltes Lösen dieser Fixierung kann die Ansaugluftanströmfläche 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 diametral gegenüberliegende Öffnungen zum Einführen der Ansaugluft vorgesehen. Von diesen Öffnungen 17 geht jeweils ein nach radial innen führender Spiralkanal 18, 19 aus. Die Umfangslänge jedes dieser beiden Spiralkanäle 18, 19 erstreckt sich über etwa 270°. Die beiden Spiralkanäle 18, 19 verlaufen radial ineinanderliegend, wobei sie jeweils sprungförmig von einem äußeren auf einen inneren Spiralkanaldurchmesser übergehen. An den Übergangsbereichen befinden sich Staukanten 20. Die Ansaugluft strömt mit relativ hoher Geschwindigkeit durch die Spiralkanäle 18 und 19, so daß sich Schmutzpartikel 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 Schmutzpartikelaustragung führt.
Um in der Haube 15 in dieser aus der Ansaugluft abgeschiedenes Wasser abführen zu können, ist diese Haube 15 mit Wasser-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 Spiralkanäle 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 Stirnwand aufgesetzt. Dadurch wird eine gute Raumausnutzung erreicht, da durch die Kegelform in axialer Richtung des Heizgeräte-Gehäuses 1 ohnehin bis zu dem freien Ende des Ansaugstutzens 2 ein ringförmiger Freiraum gegeben ist, der auf diese Weise ohne eine Vergrößerung der Baulänge des Heizgerätes 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

Ansaugstutzen (2) für die Verbrennungsluft eines Heizgerätes, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Heizgerätes, mit einem veränderbaren Ansaugluft-Strömungsquerschnitt, wobei der Ansaugstutzen (2) rohrförming, 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) veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring im Querschnitt U-förmig mit einem axial ausgerichteten, inneren Schenkel (7) und einem axial ausgerichteten, äußeren Schenkel (6) ausgebildet ist, wobei der geschlossene U-Bogen im Bereich der Verschlussebene des Ansaugstutzens (2) liegt.
Ansaugstutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangslage des Ringes (4) an dem Ansaugstutzen (2) fixierbar ist.
Ansaugstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (4) den axialen Verschluss des Ansaugstutzens (2) bildet.
Ansaugstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Ring (4) eine Haube (15) mit einem radial durchstömbaren Filter aufsetzbar ist.
Ansaugstutzen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugstutzen (2) in eine sich nach radial außen erweiternde kegelförmige Stirnwand des Heizgerätes mündet und die Haube (15) zu dieser Stirnwand hin offen ausläuft und von der Stirnwand axial vollständig abgedeckt wird bei mindestens einer auf dem Umfang des Außenmantels der Haube (15) liegenden Öffnung (17).
Ansaugstutzen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (15) mit die Ansaugluft führenden Spiralkanülen (18, 19) versehen ist.
Ansaugstutzen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (15) zwei radial außen etwa diametral gegenüberliegende 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.
Ansaugstutzen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Spiralkanäle (18, 19) über einen Winkelumfang von wenigstens etwa 270° verläuft.
Ansaugstutzen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Haube (15) ein radial durchströmbares Ringfilter einsetzbar ist.