DE19720282B4 - Liquid fuel powered air heater, in particular auxiliary heater for motor vehicles - Google Patents

Liquid fuel powered air heater, in particular auxiliary heater for motor vehicles Download PDF

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Abstract

Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Luftheizgerät (1), insbesondere motorunabhängig betriebener Zuheizer für Kraftfahrzeuge, mit Motor (2), Brennkammer (3), Wärmetauscher (4) und Verbrennungsluftgebläse (5), sowie einem Heizluftgebläse (6), wobei der Motor (2) über eine Antriebswelle (7) sowohl das Heizluftgebläse (6) als auch das Verbrennungsluftgebläse (5) antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizluftgebläse (6), das Verbrennungsluftgebläse (5) und der Motor (2) sich senkrecht zur Achse des Wärmetauschers (4) nebst innerer Brennkammer (3) erstrecken und der Brennkammer (3)vorgelagert sind.With liquid fuel operated air heater (1), in particular motor-independent operated heater for Motor vehicles, with engine (2), combustion chamber (3), heat exchangers (4) and combustion air blower (5), and a Heizluftgebläse (6), wherein the engine (2) via a drive shaft (7) drives both the heating air blower (6) and the combustion air blower (5), characterized in that the Heizluftgebläse (6), the combustion air blower (5) and the motor (2) perpendicular to the axis of the heat exchanger (4) and inner Extend combustion chamber (3) and the combustion chamber (3) are upstream.

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Description

Die Erfindung betrifft ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Luftheizgerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a liquid fuel operated air heater according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Luftheizgerät ist aus der DE 1927375 A bekannt.Such an air heater is from the DE 1927375 A known.

Heizgeräte der vorgenannten Art in Form von Kraftfahrzeug-Zuheizern ("Standheizgeräten") werden verwendet, um unabhängig vom Motor den Fahrzeuginnenraum zu beheizen und auch bei wassergekühlten Motoren eine Motorvorwärmung vorzunehmen: Problematisch hierbei ist bei einem Erst-Einbau oder einem nachträglichen Einbau in ein Fahrzeug vielfach die Baugröße des Luftheizgerätes und die vorgegebene Lage der Luftzufuhröffnungen sowohl der Verbrennungsluft- als auch der Heizluftzufuhr bei einem Luftheizgerät.Heaters of the aforementioned Art in the form of automotive auxiliary heaters ("parking heaters") are used to independently of Engine to heat the vehicle interior and also with water-cooled engines a motor preheating Make: Problematic here is at a first installation or a subsequent one Installation in a vehicle often the size of the air heater and the predetermined position of the air supply openings of both the combustion air as well as the heating air supply with an air heater.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines mit Flüssigbrennstoff betriebenen Luftheizgeräts der eingangs genannten Art, welches einfach und kompakt aufgebaut ist, hinsichtlich Einbau Variationsmöglichkeiten erlaubt und gleichwohl effektiv betrieben werden kann.task The invention is the creation of a liquid fuel operated Air heater of initially mentioned type, which is simple and compact, regarding installation possibilities of variation allowed and nevertheless be operated effectively.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.Is solved the problem underlying the invention by the features of Patent claim 1.

Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 16.Advantageous The object of the invention is further developed by the features the dependent claims 2 to 16.

Durch die erfindungsgemäße Querstellung des Heizluftgebläses zusammen mit dem Verbrennungsluftgebläse und zusammen mit dem gemeinsamen Antriebsmotor senkrecht zur Brennkammerachse ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise mit der Möglichkeit, das Luftheizgerät beispielsweise an einer senkrechten Fahrzeugwand zu befestigen und die Heizluft beispielsweise von oben oder horizontal von der Seite dem Luftheizgerät zuzuführen.By the transverse position of the invention hot air blower together with the combustion air blower and together with the common Drive motor perpendicular to the combustion chamber axis gives a particularly compact design with the possibility the air heater For example, to attach to a vertical vehicle wall and the heating air, for example, from above or horizontally from the side the air heater supply.

Insbesondere durch die Integration des Verbrennungsluft-Rades bzw. des Flügelrades des Seitenkanalgebläses in den Boden des Heizluft-Gebläserades ergeben sich insgesamt weniger Bauteile und insbesondere eine kürzere Baulänge bzw. Bauhöhe, welche es erlaubt, vorgenannte Bauteile sowie den Motor quer vor der Brennkammer anzuordnen, ohne dass diese Bauteileanordnung den Durchmesser der Brennkammer bzw. den die Brennkammer umschließenden Wärmetauscher überschreitet oder zumindest nennenswert überschreitet. Es hat sich gezeigt, dass eine 90°-Umlenkung der zugeführten Heizluft vor Einleitung in den Wärmetauscher praktisch nicht zu Leistungseinbußen des Geräts führt und/oder mit einer Geräuscherhöhung im Betrieb des Luftheizgerätes einhergeht. Desgleichen ermöglicht insbesondere ein Seitenkanalgebläse mit einfachen Mitteln eine Umlenkung der der Brennkammer zugeführten Verbrennungsluft.Especially by the integration of the combustion air wheel or the impeller of the side channel blower into the bottom of the hot air blower wheel result in total fewer components and in particular a shorter overall length or height, which allows it, the above components and the engine across to arrange the combustion chamber without this component arrangement the Diameter of the combustion chamber or exceeds the combustion chamber enclosing the heat exchanger or at least significantly exceeds. It has been shown that a 90 ° deflection the supplied hot air before introduction into the heat exchanger practically does not lead to performance degradation of the device and / or with a noise increase in the Operation of the air heater accompanied. Likewise allows in particular a side channel blower with simple means a deflection of the combustion chamber supplied combustion air.

Die Gebläseräder sind buchsenlos gefertigt und lediglich von der (kurzen) Antriebswelle des Antriebsmotors, vorzugsweise eines Elektromotors, durchsetzt, und zwar auf der gleichen Stirnseite des Motors. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ergibt sich nicht nur eine kürzere Motorwelle, sondern auch ein einziger Aufpress- und Wuchtvorgang bei der Fertigung. Mehrere Aggregate der Vorrichtung können aus bekannten Systemen verwendet werden, z.B. Glühstift/Flammfühler, Steuergerät, Brennkammer, Wärmetauscher.The Blower wheels are without bushing and only from the (short) drive shaft the drive motor, preferably an electric motor, interspersed, on the same side of the engine. In the inventive arrangement not just a shorter one Motor shaft, but also a single pressing and balancing operation during production. Several aggregates of the device may be off known systems, e.g. Glow plug / flame sensor, control unit, combustion chamber, Heat exchanger.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben; es zeigen:The Invention will now be described with reference to an embodiment with reference on the attached Drawing closer described; show it:

1 eine schematische Darstellung eines Luftheizgeräts in einem Axialschnitt mit Gebläserädern und antreibendem Elektromotor senkrecht zur Achse der Brennkammer, und 1 a schematic representation of an air heater in an axial section with impellers and driving electric motor perpendicular to the axis of the combustion chamber, and

2 die Baueinheit der rotierenden Gebläseräder nach 1 in größerer Einzelheit. 2 the assembly of the rotating impellers after 1 in greater detail.

Gemäß Zeichnung umfasst ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Luftheizgerät 1 in Form eines motorunabhängig betriebenen Zuheizers eines Kraftfahrzeuges eine Brennkammer 3, einen Wärmetauscher 4, einen Elektromotor 2 und ein Verbrennungsluftgebläse 5, sowie ein Heizluftgebläse 6, wobei der Motor 2 über eine Antriebswelle 7 das Gebläserad 8 des Heizluftgebläses 6 und das Flügelrad 9 des Verbrennungsluftgebläse 5 antreibt, und zwar auf der gleichen Stirnseite des Elektromotors 2.As shown in the drawing, a liquid fuel powered air heater 1 in the form of an engine-independently operated auxiliary heater of a motor vehicle, a combustion chamber 3 , a heat exchanger 4 , an electric motor 2 and a combustion air blower 5 , as well as a Heizluftgebläse 6 , where the engine 2 via a drive shaft 7 the fan wheel 8th of the hot air blower 6 and the impeller 9 of the combustion air blower 5 drives, on the same front side of the electric motor 2 ,

Der Glühkerzenstutzen 17 gemäß 1 befinden sich im Bereich des Brennkammerbodens etwa in Zeichnungsmitte.The glow plug neck 17 according to 1 are located in the area of the combustion chamber floor approximately in center of drawing.

Die Durchleitung der durch das Heizluftgebläse 6 geförderten Heizluft HL ist im Gerät der 1 mit Pfeilen in ausgezogener Linie und die Durchleitung der durch das Verbrennungsluftgebläse 5 geförderten Verbrennungsluft VL mit Pfeilen in gestrichelter Linie dargestellt.The passage of the through the Heizluftgebläse 6 promoted heating air HL is in the device of 1 with arrows in solid line and the passage through the combustion air blower 5 promoted combustion air VL shown with arrows in dashed line.

Ersichtlich erstrecken sich bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Luftheizgerätes 1 das Heizluftgebläse 6, das Verbrennungsluftgebläse 5 und der Elektromotor 2 nicht in Axialrichtung der Brennkammer 3, sondern quer bzw. senkrecht zur Brennkammerachse 16 in einer sog. Querbauweise. Das Gerät kann an einer vertikalen Fahrzeugwand befestigt werden. Die Heizluftzuführung kann von oben, aber auch horizontal von der Seite aus erfolgen.Visibly extend in the in the 1 and 2 illustrated embodiment of an air heater 1 the heating air blower 6 , the combustion air blower 5 and the electric motor 2 not in the axial direction of the combustion chamber 3 but transverse or perpendicular to the combustion chamber axis 16 in a so-called transverse construction. The device can be attached to a vertical vehicle wall. The heating air Feeding can be done from above, but also horizontally from the side.

Das Verbrennungsluftgebläse 5 und das Heizluftgebläse 6 gemäß 1 sind als eine einzige bauliche Einheit zusammen mit dem Elektromotor 2 ausgebildet, wobei das Verbrennungsluftgebläse 5 ein sogenanntes Seitenkanalgebläse ist.The combustion air blower 5 and the heating air blower 6 according to 1 are as a single structural unit together with the electric motor 2 formed, wherein the combustion air blower 5 a so-called side channel blower is.

Das Heizluftgebläse 6 weist ein mit der Antriebswelle 7 drehfest verbundenes Gebläserad 8 mit einem axialen ringförmigen Lufteintrittsabschnitt 10 und einem schräg radialen Luftaustrittsabschnitt 11 auf, in welchem Leitschaufeln angeordnet sind.The heating air blower 6 has one with the drive shaft 7 rotatably connected impeller 8th with an axial annular air inlet section 10 and an obliquely radial air outlet section 11 on, in which vanes are arranged.

Der Luftaustrittsabschnitt 11 ist in radialer Richtung nach außen konisch verjüngt.The air outlet section 11 is tapered conically in the radial direction outwards.

Das Seitenkanalgebläse besitzt einen stationären Gebläsekörperteil 12 und ein mit der Antriebswelle 7 drehfest verbundenes Flügelrad 9.The side channel blower has a stationary fan body part 12 and one with the drive shaft 7 rotatably connected impeller 9 ,

Am stationären Gebläsekörperteil 12 des Seitenkanalgebläses ist der Elektromotor 2 stirnseitig dergestalt befestigt, dass die Antriebswelle 7 als einseitiger kurzer Antriebsstutzen in Richtung Gebläserad 8 und Flügelrad 9 gemäß 1 nach oben gerichtet ist.At the stationary fan body part 12 of the side channel blower is the electric motor 2 attached frontally such that the drive shaft 7 as a one-sided short drive connection in the direction of the fan wheel 8th and impeller 9 according to 1 is directed upward.

Wie der 1 zu entnehmen ist und was im wesentlichen die kurze axiale Baulänge bei geringer Bauhöhe des Heizgerätes begründet, ist das Merkmal, dass das Flügelrad 9 des Verbrennungsluftgebläses unmittelbar am bzw. im konischen stirnseitigen Boden des Gebläserades 8 baulich integriert angeordnet und insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet ist, wie dies auch der 2 zu entnehmen ist.Again 1 can be seen and what essentially the short axial length justified with low height of the heater, the feature is that the impeller 9 the combustion air blower directly on or in the conical frontal bottom of the impeller 8th arranged structurally integrated and in particular integrally formed with this, as well as the 2 can be seen.

Die Gebläseräder-Baueinheit weist einen zentralen Durchgang auf, welcher für die Aufnahme und Befestigung der Antriebswelle 7 des Elektromotors 2 vorgesehen ist.The impeller assembly has a central passageway for receiving and securing the drive shaft 7 of the electric motor 2 is provided.

Der stationäre Gebläsekörperteil 12 der 1 ist an der oberen Stirnseite des Elektromotors 2 angeflanscht und an nicht gezeigter Stelle über Stege mit dem Außengehäuse 18 des Luftheizgerätes 1 fest verbunden, wobei auch ein Eintrittskanal 14 der Verbrennungsluft VL für eine Außengehäusebefestigung sorgt.The stationary fan body part 12 of the 1 is at the upper end of the electric motor 2 Flanged and not shown point via webs with the outer housing 18 of the air heater 1 firmly connected, whereby also an entrance channel 14 the combustion air VL provides an external housing attachment.

Der Gebläsekörperteil 12 ist bezüglich des Flügelrades 9 an radial äußerster Stelle über eine (nicht veranschaulichte) Abdichtung in Form einer Labyrinthdichtung abgedichtet.The fan body part 12 is with respect to the impeller 9 sealed at the radially outermost point via a (not illustrated) seal in the form of a labyrinth seal.

Claims (16)

Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Luftheizgerät (1), insbesondere motorunabhängig betriebener Zuheizer für Kraftfahrzeuge, mit Motor (2), Brennkammer (3), Wärmetauscher (4) und Verbrennungsluftgebläse (5), sowie einem Heizluftgebläse (6), wobei der Motor (2) über eine Antriebswelle (7) sowohl das Heizluftgebläse (6) als auch das Verbrennungsluftgebläse (5) antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizluftgebläse (6), das Verbrennungsluftgebläse (5) und der Motor (2) sich senkrecht zur Achse des Wärmetauschers (4) nebst innerer Brennkammer (3) erstrecken und der Brennkammer (3)vorgelagert sind.Liquid fuel powered air heater ( 1 ), in particular engine-independent auxiliary heaters for motor vehicles, with engine ( 2 ), Combustion chamber ( 3 ), Heat exchangers ( 4 ) and combustion air blower ( 5 ), and a Heizluftgebläse ( 6 ), the engine ( 2 ) via a drive shaft ( 7 ) both the heated air blower ( 6 ) as well as the combustion air blower ( 5 ), characterized in that the Heizluftgebläse ( 6 ), the combustion air blower ( 5 ) and the engine ( 2 ) perpendicular to the axis of the heat exchanger ( 4 ) in addition to the inner combustion chamber ( 3 ) and the combustion chamber ( 3 ) are upstream. Luftheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsluftgebläse (5) ein Seitenkanalgebläse ist.Air heater according to claim 1, characterized in that the combustion air blower ( 5 ) is a side channel blower. Luftheizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (7) einseitig ist.Air heater according to claim 1 or 2, characterized in that the drive shaft ( 7 ) is one-sided. Luftheizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizluftgebläse (6), das Verbrennungsluftgebläse (5) und der Motor (2) eine Baueinheit sind.Air heater according to claim 3, characterized in that the Heizluftgebläse ( 6 ), the combustion air blower ( 5 ) and the engine ( 2 ) are a structural unit. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizluftgebläse (6) ein mit der Antriebswelle (7) drehfest verbundenes Gebläserad (8) mit einem axia len ringförmigen Lufteintrittsabschnitt (10) und einem radialen, vorzugsweise schräg radialen Luftaustrittsabschnitt (11) aufweist, in welchem Leitschaufeln angeordnet sind.Air heater according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Heizluftgebläse ( 6 ) with the drive shaft ( 7 rotatably connected impeller ( 8th ) with an axial annular air inlet section ( 10 ) and a radial, preferably obliquely radial air outlet portion ( 11 ), in which guide vanes are arranged. Luftheizgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaustrittsabschnitt (11) in radialer Richtung nach außen konisch verjüngt ausgebildet ist.Air heater according to claim 5, characterized in that the air outlet section ( 11 ) is tapered conically in the radial direction outwards. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenkanalgebläse einen stationären Gebläsekörperteil (12) und ein mit der Antriebswelle (7) drehfest verbundenes Flügelrad (9) aufweist.Air heater according to one of claims 2 to 6, characterized in that the side channel blower a stationary fan body part ( 12 ) and one with the drive shaft ( 7 ) rotatably connected impeller ( 9 ) having. Luftheizgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am stationären Gebläsekörperteil (12) des Seitenkanalgebläses der Motor (2) stirnseitig befestigt ist, welcher eine einseitige Antriebswelle (7) in Richtung Gebläserad (8) und Flügelrad (9) aufweist.Air heater according to claim 7, characterized in that on the stationary fan body part ( 12 ) of the side channel blower the engine ( 2 ) is fixed frontally, which is a one-sided drive shaft ( 7 ) in the direction of the fan wheel ( 8th ) and impeller ( 9 ) having. Luftheizgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (9) am stirnseitigen Boden des Gebläserades (8) angeordnet ist.Air heater according to claim 7 or 8, characterized in that the impeller ( 9 ) at the frontal bottom of the impeller ( 8th ) is arranged. Luftheizgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (9) am stirnseitigen Boden des Gebläserades (8) befestigt ist.Air heater according to claim 9, characterized in that the impeller ( 9 ) at the frontal bottom of the impeller ( 8th ) is attached. Luftheizgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (9) zumindest mit dem stirnseitigen Boden des Gebläserades (8) einstückig ausgebildet ist.Air heater according to claim 9, characterized in that the impeller ( 9 ) at least with the frontal bottom of the impeller ( 8th ) is integrally formed. Luftheizgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Flügelrad (9) und Boden ein einstückiges Feingussteil sind.Air heater according to claim 11, characterized in that impeller ( 9 ) and soil are a one-piece precision casting. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläsekörperteil (12) bezüglich des Flügelrades (9) an radial äußerster Stelle eine Abdichtung aufweist.Air heater according to one of claims 7 to 12, characterized in that the fan body part ( 12 ) with respect to the impeller ( 9 ) has a seal at the radially outermost point. Luftheizgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichung eine Labyrinthdichtung ist.air heater according to claim 13, characterized in that the seal a Labyrinth seal is. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gebläsekörperteil (12) des Seitenkanalgebläses formschlüssig in einem Axialanschluss an das Flügelrad (9) steht, wobei der Gebläsekörperteil (12) einen Eintrittskanal und einen Austrittskanal und an der Axialanschlussseite des Flügelrades (9) einen den Eintrittskanal mit dem Austrittskanal verbindenden gebogenen Seitenkanal und einen Unterbrecher aufweist, die zusammen den 360°-Umfang des Seitenkanalgebläses bilden.Air heater according to one of claims 7 to 14, characterized in that the fan body part ( 12 ) of the side channel blower positively in an axial connection to the impeller ( 9 ), wherein the fan body part ( 12 ) an inlet channel and an outlet channel and at the Axialanschlussseite the impeller ( 9 ) has a curved side channel connecting the inlet channel with the outlet channel and a breaker, which together form the 360 ° circumference of the side channel blower. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es ein gemeinsames Gehäuse (18) für Brennkammer (3), Wärmetauscher (4), Glühkerzenstutzen (17), Motor (2), Heizluftgebläse (6) und Verbrennungsluftgebläse (5) aufweist.Air heater according to one of claims 1 to 15, characterized in that it has a common housing ( 18 ) for combustion chamber ( 3 ), Heat exchangers ( 4 ), Glow plug nozzles ( 17 ), Engine ( 2 ), Heating air blower ( 6 ) and combustion air blower ( 5 ) having.
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