DE19961133C1 - Rauchgas-Wärmetauscher - Google Patents

Rauchgas-Wärmetauscher

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Abstract

Ein aus zwei Gehäuseschalen (10, 11) zusammengesetzter Rauchgas-Wärmetauscher weist einen mit einer Brennkammer (15) gekoppelten Rauchgaseinlaß (16) und einen den Rauchgaseinlaß (16) mit dem Rauchgasauslaß (25) verbindenden Rauchgaskanal (17) auf. An wenigstens einer der Innenwände (31, 32) des Rauchgaskanals (17) ist wenigstens eine Querrippe (26 bis 30) vorgesehen, die sich im wesentlichen senkrecht zu einer Strömungsrichtung des Rauchgases erstreckt. Durch die Querrippe läßt sich der Wirkungsgrad des Wärmetauschers verbessern.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rauchgas-Wärmetauscher gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Ein derartiger Wärmetauscher wird z. B. in Gasheizungen dazu benutzt, die durch eine Gasflamme erzeugte und mit dem Rauchgasstrom von der Flamme abtransportierte Wärme zum Erwärmen von Raumluft oder Wasser zu gewinnen. Zu diesem Zweck wird der heiße Rauchgasstrom durch einen Rauchgaskanal geführt, während das zu erwärmende Medium an der Außenseite des Rauchgas­ kanals vorbeiströmt.
Ein derartiger Rauchgas-Wärmetauscher ist aus der DE 197 45 424 A1 bekannt, bei der Rauchgas über einen Rauchgaseinlaß in einen Behälter geführt wird, in dem mehrere parallel zueinander und sich in Strömungsrichtung erstreckende Umlenkböden angeordnet sind, die das Rauchgas in eine schlangenförmige Strö­ mungsrichtung im Inneren des Behälters zwingen, bis das Rauchgas über einen Rauchgasauslaß den Behälter wieder verläßt. Aufgrund der längeren Strömungs­ dauer des Rauchgases und damit der längeren Verweilzeit in dem Behälter kann die Wärme effizienter an ein an der Außenseite des Behälters vorhandenes Medi­ um abgegeben werden.
Ein anderer Rauchgas-Wärmetauscher wird anhand von Fig. 3 erläutert, die eine Draufsicht auf das Innere einer Gehäusehalbschale eines bekannten Wärmetau­ schers zeigt. Nicht dargestellt ist eine zugehörige zweite Gehäuseschale, die zu der ersten Gehäuseschale im wesentlichen symmetrisch ist und auf die erste Ge­ häuseschale aufgesetzt werden kann.
Durch Zusammenfügen der beiden Gehäuseschalen entsteht an einer Unterseite eine Öffnung 1, an der ein Brenner, z. B. ein atmosphärischer Flüssiggasbrenner angesetzt werden kann. Eine von dem nicht dargestellten Brenner erzeugte Gas­ flamme erstreckt sich in eine Brennkammer 2. Die Brennkammer 2 geht stufen­ los in einen Rauchgaskanal 3 über, der an einem über der Flamme angeordneten imaginären Rauchgaseinlaß 4 beginnt und an einem Rauchgasauslaß 5 endet. An dem Rauchgasauslaß 5 ist eine nicht dargestellte Abgasleitung anschließbar, über die das Rauchgas zu einem Kamin abgeführt werden kann.
Der Rauchgaskanal 3 verläuft zwischen dem Rauchgaseinlaß 4 und dem Rauch­ gasauslaß 5 mäanderförmig und vollzieht mehrere 90°-Umlenkungen, um einen möglichst langen Weg für die Rauchgasströmung zu erzielen und einen kompak­ ten Aufbau des Wärmetauschers zu ermöglichen.
An den Außenseiten der beiden Wärmetauscher-Gehäusehalbschalen sind jeweils nicht dargestellte Rippen vorgesehen, um die Oberfläche nach außen zu vergrößern und damit die Wärmeabgabe zum Umgebungsmedium (hier: die zu erwärmende Luft) zu verbessern. Weiterhin sind an den Innenseiten der Gehäusehalbschalen eine Vielzahl von Längsrippen 6 vorgesehen, die für eine Vergrößerung der inneren Oberfläche des Wärmetauschers und damit ebenfalls für eine Erhöhung des Wärmeübergangs sorgen. Das Rauchgas wird durch die Längsrippen 6 in Strömungsrichtung geführt. Lediglich an den Umlenkstellen sind keine Längsrippen vorgesehen. Die große Anzahl der Längsrippen sorgt für eine deutliche Kanalverengung und damit Verzögerung der Strömungsgeschwin­ digkeit, wodurch ebenfalls der Wärmeübergang verbessert wird.
Bei dem beschriebenen Wärmetauscher ist es nachteilig, daß die zusätzlichen Längsrippen auf der Innenwand der Halbschalen einen erheblichen Materialauf­ wand erfordern, um die heutzutage üblichen Wirkungsgrade zu erzielen. Der Materialaufwand erhöht nicht nur die Herstellkosten, sondern auch das Gewicht des Wärmetauschers, was insbesondere für transportable Heizungen, wie sie z. B. in Wohnwagen verwendet werden, von Nachteil ist.
Aus der DE 37 30 137 A1 ist ein keramischer Wärmetauscher bekannt, bei dem in einem nach außen isolierten Wärmetauscher-Innenraum eine Vielzahl von ke­ ramischen Grundplatten parallel zueinander und gegeneinander versetzt ange­ ordnet sind. Auf der Oberseite einer jeden Grundplatte sind quer zum Rauch­ gasstrom verlaufende Rippen angeordnet. Gegenüber von Zwischenräumen zwi­ schen den Rippen sind auf der Unterseite einer gegenüberliegenden Grundplatte im Keramikmaterial der Grundplatte jeweils Rohrleitungen ausgebildet, durch die das zu erwärmende Medium strömt. Die Oberflächen der Rohrleitungen sind im Verhältnis zur Gesamtdimension des Wärmetauschers gering, so daß jeweils nur geringe Wärmemengen übertragen werden können. Weiterhin bestehen die Grundplatten aus keramischem Material, welches zwar gute Korrosionsfestig­ keit, jedoch nur geringe Wärmeleitungseigenschaften aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rauchgas-Wärmetauscher an­ zugeben, bei dem mit einem geringen Materialaufwand wenigstens ein Wirkungs­ grad erzielt werden kann, der dem Wirkungsgrad von Wärmetauschern mit Längsberippung entspricht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Rauchgas-Wärmetauscher mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Der erfindungsgemäße Rauchgas-Wärmetauscher ist dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer der Innenwände des Rauchgaskanals wenigstens eine Querrippe vorgesehen ist, die sich im wesentlichen senkrecht zu einer Strömungsrichtung des Rauchgases erstreckt. Vorteilhafterweise sind mehrere Querrippen vorgesehen, die an verschiedenen Innenwänden des Rauchgaskanals angeordnet sind.
In ausführlichen Tests hat sich herausgestellt, daß durch das Einsetzen von Querrippen in den Rauchgaskanal, d. h. auf die Innenwände des Rauchgas­ kanals, die Rauchgasströmung in einen längeren Weg zwischen Rauchgaseinlaß und Rauchgasauslaß gezwungen werden kann. Gleichzeitig wird die Geschwin­ digkeit der Strömung reduziert, so daß die Verweilzeit des heißen Rauchgases und damit der Wärmeübergang erheblich verbessert werden kann. Dabei wurde auch festgestellt, daß nur wenige Querrippen erforderlich sind, um die gewünschte Wirkungsgradverbesserung zu erzielen. Dementsprechend leistet ein Wärmetauscher mit Querrippen gegenüber einem mit Längsberippung bei deut­ lich geringerem Gewicht einen ähnlichen oder besseren Wirkungsgrad.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Quer­ rippen wechselweise an zwei gegenüberliegenden Innenwänden des Rauchgaska­ nals angeordnet. Dadurch ist der Rauchgasstrom gezwungen, schlangenförmig zwischen den beiden Gehäuseschalen hin und her zu mäandrieren, wodurch eine merkliche Verlängerung des mittleren Strömungswegs erreicht wird.
Die Anzahl und der Abstand der Querrippen ist vorteilhafterweise so gewählt, daß die Kernströmung, die bei Überströmen einer Querrippe zunächst abreißt und verwirbelt, wieder zum Anliegen an die Innenwände des Rauchgaskanals kommt, bevor sie durch die nächste Querrippe erneut gestört wird. Dadurch läßt sich besonders wirkungsvoll die Wärme des Rauchgasstroms an die metallische Außenwand des Rauchgaskanals führen, wodurch der Wärmeübergang verbes­ sert wird.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an­ hand eines Beispiels unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläu­ tert. Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Rauchgas-Wärmetauscher in zerleg­ tem Zustand;
Fig. 2 einen Schnitt durch den zusammengebauten Wärmetauscher entlang einer Linie A in Fig. 1; und
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Innenseite einer Gehäusehalbschale eines bekannten Wärmetauschers.
Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Rauchgas-Wärmetauscher in demontiertem Zustand, in dem zwei Gehäuseschalen 10, 11 voneinander getrennt sind. Zum Zusammenbau können die beiden Gehäuseschalen 10, 11 an einer fiktiven Linie B hochgeklappt und mittels ihrer Flansche 12, 13 in geeigneter und an sich bekannter Weise miteinander verbunden werden. Zweckmäßigerweise wird zwischen die Flansche 12 und 13 vor dem Zusammenbau eine Dichtung einge­ bracht. Die Gehäuseschalen 10, 11 werden vorzugsweise durch Aluminiumguß hergestellt.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung jedoch nicht an dem zusammen­ gebauten Wärmetauscher, sondern anhand der beiden offen daliegenden Gehäu­ seschalen 10, 11 erläutert, deren Innenseiten in Fig. 1 gut erkennbar sind.
Analog zu dem bekannten und anhand von Fig. 3 erläuterten Wärmetauscher bilden die Gehäuseschalen 10, 11 an ihrer Unterseite eine Öffnung 14, an der ein nicht dargestellter atmosphärischer Brenner angesetzt werden kann. Der Brenner wird vorzugsweise mit Flüssiggas betrieben und bildet zusammen mit dem Wärmetauscher eine Heizung, die sich insbesondere für Wohnwagen eignet.
Die von dem Brenner erzeugte Flamme erstreckt sich in eine Brennkammer 15, die nahtlos an einem zur Erläuterung der Erfindung definierten, aber ansonsten nicht merkmalsmäßig erkennbaren Rauchgaseinlaß 16 in einen Rauchgaskanal 17 übergeht. Der Rauchgaskanal 17 erstreckt sich mäanderförmig in einem Steigschacht 18, einem ersten Querkanal 19, einem ersten senkrechten Kanal 20, einem zweiten Querkanal 21, einem zweiten senkrechten Kanal 22, einem dritten Querkanal 23 und einem dritten senkrechten Kanal 24 zu einem als Ab­ gasstutzen dienenden Rauchgasauslaß 25.
In dem Verlauf des Rauchgaskanals 17 sind fünf Querrippen vorgesehen, näm­ lich eine erste Querrippe 26, eine zweite Querrippe 27, eine dritte Querrippe 28, eine vierte Querrippe 29 und eine fünfte Querrippe 30.
Jede der Querrippen 26 bis 30 erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zu ei­ ner Strömungsrichtung des Rauchgases und ist mit ihrer Längsseite einstückig an einer zugehörigen Innenwand 31 bzw. 32 der Gehäuseschalen 10, 11 ange­ formt. Die Stirnseiten der Querrippen 26 bis 30 verlaufen in die schmaleren Innen- bzw. Seitenwände der Gehäuseschalen 10, 11.
Die erste, dritte und fünfte Querrippe 26, 28, 30 sind an der einen Gehäuse­ schale 10 ausgebildet, während die zweite und die vierte Querrippe 27, 29 an der anderen Gehäuseschale 11 vorgesehen sind. Das bedeutet, daß die Quer­ rippen 26 bis 30 wechselweise an den zwei gegenüberliegenden Innenwänden 31, 32 des Rauchgaskanals 17 angeordnet sind. Durch die spezielle Anordnung der Querrippen 26 bis 30 nimmt der durch den Rauchgaskanal 17 gelangende Rauchgasstrom einen schlangenförmigen Verlauf ein. Die als Strömungshinder­ nisse fungierenden Querrippen 26 bis 30 zwingen den Rauchgasstrom jeweils in eine andere, der betreffenden Querrippe gegenüberliegende Richtung, wodurch die Strömung an der Querrippe abreißt und erst im weiteren Verlauf, mit einem bestimmten Abstand nach der Querrippe, wieder zum Anliegen an die Wände der Gehäuseschalen 10, 11 kommt, bevor der Rauchgasstrom durch die nächste Querrippe in die andere Richtung, d. h. jetzt zur gegenüberliegenden Gehäuse­ schale, umgelenkt wird.
Die Anordnung der Querrippen wird besonders gut aus Fig. 2 erkennbar, die ei­ nen Schnitt entlang der Linie A in Fig. 1, jedoch in zusammengebautem Zustand des Wärmetauschers zeigt.
In Fig. 2 sind insbesondere die erste, die zweite und die dritte Querrippe 26, 27, 28 erkennbar, die jeweils abwechselnd an den gegenüberliegenden Innenwänden angeordnet sind. Der aus dem Steigschacht 18 hochströmende heiße Rauch­ gasstrom wird nach dem Abknicken des Rauchgaskanals 17 in den ersten Quer­ kanal 19 zunächst von der ersten Querrippe 26 in Richtung der Gehäuseschale 11 umgelenkt, bevor er durch die zweite Querrippe 27 in Richtung der anderen Gehäuseschale 10 gezwungen wird. Die dritte Querrippe 28 wiederum leitet den Rauchgasstrom erneut in Richtung der Gehäuseschale 11.
Bei anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen der Erfindung ist es auch mög­ lich, sämtliche Querrippen nur auf einer der Innenwände anzuordnen. In die­ sem Fall fällt die schlangenförmige Strömungsbewegung des Rauchgases nicht so gravierend aus, wie bei dem in den Figuren gezeigten Beispiel.
Eine andere, ebenfalls nicht gezeigte Ausführungsform weist Querrippen auf, die sich von den seitlichen, schmaleren Innenwänden der Gehäuseschalen erstrec­ ken, jedoch nur einen Teil der Breite des Rauchgaskanals einnehmen. In diesem Fall tragen folglich beide Gehäuseschalen an der gleichen Stelle Innenrippen, die jedoch nur einen Teil des Kanals abdecken.
Bei wiederum einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Quer­ rippen derart angeordnet sein, daß sie einen schrauben- bzw. strudelförmigen Verlauf der Rauchgasströmung erzwingen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Querrippen in Form von Querstegen vorgesehen, die den Rauchgasstrom aus der Mitte des Rauch­ gaskanals zu den Seitenwänden hin verdrängen.
Die Anzahl und Anordnung der Querrippen 26 bis 30 ist für die Funktion des Wärmetauschers, d. h. insbsondere für ein zuverlässiges Kaltstartverhalten und für eine Optimierung des Wärmeübergangs, von entscheidender Bedeutung. Die Anzahl von fünf Querrippen hat sich in zahlreichen Laborversuchen als beson­ ders zweckmäßig erwiesen, da gerade bei dieser Aufteilung gewährleistet wird, daß die Kernströmung nach dem Überstreichen einer Querrippe immer wieder voll zum Wiederanliegen an die Seitenwände kommt, d. h. der räumliche Abstand zwischen den Querrippen groß genug ist. Eine größere Anzahl von Querrippen würde lediglich zu einer Erhöhung des Wärmetauschergewichts füh­ ren, aber keine spürbare Verbesserung des Wirkungsgrads oder der Wärme­ verteilung an der Außenseite der Gehäuseschalen 10, 11 bewirken. Mit einer geringeren Anzahl von Querrippen kann die gewünschte Wärmeverteilung nicht mehr so gut eingestellt werden.
Die Querrippen 26 bis 30 sollten derart in dem Rauchgaskanal 17 angeordnet werden, daß an der Außenseite des Wärmetauschers ein möglichst gleichmäßi­ ger Temperaturverlauf erreicht wird. Besonders wichtig ist dabei die Position der ersten Querrippe 26, die von dem Rauchgas mit höchster Temperatur ange­ strömt wird. Die erste Querrippe 26 befindet sich in dem ersten Querkanal 19, also unmittelbar nach dem Steigschacht 18 des Wärmetauschers, in dem das Rauchgas am heißesten ist. Durch die erste Querrippe 26 wird die Strömungs­ geschwindigkeit erheblich reduziert, so daß die heißen Rauchgase längere Zeit im Steigschacht 18 verweilen, was zu einem deutlich verbesserten Wärmeüber­ gang führt. Die erste Querrippe 26 darf jedoch nicht direkt an der Umlenkung vom Steigschacht 18 zum ersten Querkanal 19 positioniert sein, um einen Ab­ brand durch die heißen Rauchgase zu vermeiden. Als optimal hat sich für die erste Querrippe 26 eine Position nach ca. einem Fünftel bis einem Viertel der gesamten Länge des Querkanals 19 ergeben.
Die zweite Querrippe 27 ist kurz vor dem Übergang des ersten Querkanals 19 in den ersten senkrechten Kanal 20 vorgesehen, da an dieser Stelle noch ein senk­ rechtes Aufprallen der Rauchgasströmung möglich ist, wodurch besonders hohe Wärmeübergangskoeffizienten erreicht werden.
Die dritte Querrippe 28 ist in dem Übergang zwischen dem ersten senkrechten Kanal 20 und dem zweiten Querkanal 21 angeordnet und weist zu der zweiten Querrippe 27 etwa die gleiche Entfernung auf, d. h. mittlere Strömungs­ weglänge, wie die zweite Querrippe 27 zur ersten Querrippe 26.
Die vierte Querrippe 29 ist im dritten Querkanal 23 genau mittig mit etwa glei­ chem Abstand zu der dritten Querrippe 28 angeordnet.
Die fünfte Querrippe 30 schließlich weist wiederum zu der vierten Querrippe 29 den gleichen Abstand wie die vorherigen Querrippen 26 bis 29 auf und ist un­ mittelbar vor dem Rauchgasauslaß 25 positioniert. Zur Erreichung eines guten Wärmeübergangs sollte die Anströmung auf die Querrippen 26 bis 30 möglichst senkrecht erfolgen.
Neben der Anzahl der Querrippen und ihrer Positionierung spielt auch die Höhe der Querrippen eine wesentliche Rolle hinsichtlich Startverhalten, Wirkungs­ grad, maximalen Wärmetauschertemperaturen und geringer Schadstoffemission in den verschiedenen Betriebsarten. Unter Höhe wird der Wert verstanden, um den sich eine Querrippe über die mit ihrer Längsseite berührende Innenwand der Gehäuseschalen 10, 11 erhebt. Durch die Höhe der Querrippen 26 bis 30 wird der Querschnitt des Rauchgaskanals 17 an den betreffenden Stellen erheb­ lich reduziert, wodurch der Strömungswiderstand erhöht wird. Die Höhe von je­ der der Querrippen 26 bis 30 ist derart bemessen, daß keine Querrippe mehr als die Hälfte des Rauchgaskanalquerschnitts an der betreffenden Stelle ab­ deckt. Die Querrippen 26 bis 30 sollten somit nicht höher sein als die Rauch­ gaskanaltiefe in der jeweils zugehörigen Gehäuseschale 10, 11.
Durch die Querrippen 26 bis 30 wird sowohl die Grenzschicht als auch die Kernströmung der Rauchgasströmung unterbrochen. Vor jeder Querrippe 26 bis 30 kommt es durch die Stromaufwirkung zu einem Rezirkulationsgebiet und da­ durch zu sehr kleinen Wärmeübergangskoeffizienten. Im Bereich der Querrippen selbst treten auf der gegenüberliegenden Seite Wärmeübergangsspitzen auf, die auf die lokale Beschleunigung der Strömung und die damit verbundene Produk­ tion von turbulenter kinetischer Energie zurückzuführen sind. Stromab von der Querrippe führt das ausgeprägte Rezirkulationsgebiet in der Nähe des Wieder­ anlegepunktes der Strömung zu einem maximalen Wärmeübergang, d. h. an die­ sen Positionen wird besonders viel Wärme nach außen geleitet.
Bezugszeichenliste
1
Öffnung
2
Brennkammer
3
Rauchgaskanal
4
Rauchgaseinlaß
5
Rauchgasauslaß
6
Längsrippen
7
8
9
10
Gehäuseschale
11
Gehäuseschale
12
Flansch
13
Flansch
14
Öffnung
15
Brennkammer
16
Rauchgaseinlaß
17
Rauchgaskanal
18
Steigschacht
19
erster Querkanal
20
erster senkrechter Kanal
21
zweiter Querkanal
22
zweiter senkrechter Kanal
23
dritter Querkanal
24
dritter senkrechter Kanal
25
Rauchgasauslaß
26
erste Querrippe
27
zweite Querrippe
28
dritte Querrippe
29
vierte Querrippe
30
fünfte Querrippe
31
Innenwand
32
Innenwand

Claims (11)

1. Rauchgas-Wärmetauscher, mit
  • - einem mit einer Brennkammer (15) gekoppelten Rauchgaseinlass (16);
  • - einem Rauchgasauslass (25); und mit
  • - einem den Rauchgaseinlass (16) mit dem Rauchgasauslass (25) verbin­ denden Rauchgaskanal (17), der wenigstens eine Abknickstelle aufweist:
dadurch gekennzeichnet, dass
  • - der Rauchgaskanal (17) durch Innenwände (31, 32) begrenzt ist;
  • - eine Wärmeübertragung überwiegend über die Innenwände (31, 32) er­ folgt; und dass
  • - an wenigstens einer der Innenwände (31, 32) des Rauchgaskanals (17) wenigstens eine Querrippe (26 bis 30) vorgesehen ist, die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Strömungsrichtung des Rauchgases erstreckt.
2. Rauchgas-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Querrippen (26 bis 30) vorgesehen sind, die wechselweise an ver­ schiedenen Innenwänden (31, 32) des Rauchgaskanals (17) angeordnet sind.
3. Rauchgas-Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrippen (26 bis 30) wechselweise an zwei gegenüberliegenden Innen­ wänden (31, 32) des Rauchgaskanals (17) angeordnet sind.
4. Rauchgas-Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Querrippen (26) nach der Abknickstelle angeord­ net ist.
5. Rauchgas-Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei der Querrippen (26 bis 30) derart bemessen ist, daß zwischen den beiden Querrippen (26 bis 30) ein Wie­ deranliegen einer Kernströmung der Rauchgasströmung an die Innenwände (31, 32) gewährleistet ist.
6. Rauchgas-Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgaskanal (17) einen an die Brennkammer (15) anschließenden, sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Steigschacht (18) und einen von dem Steigschacht in einem Winkel von 90 Grad abgehenden er­ sten Querkanal (19) aufweist; und daß in dem ersten Querkanal (19) eine erste Querrippe (26) angeordnet ist.
7. Rauchgas-Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß stromab von der ersten Querrippe (26) in dem ersten Querkanal (19) eine zweite Querrippe (27) vorgesehen ist.
8. Rauchgas-Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß stromab von der zweiten Querrippe (27) eine dritte Quer­ rippe (28) vorgesehen ist, die von der zweiten Querrippe (27) um die gleiche mittlere Strömungsweglänge beabstandet ist, wie die zweite Querrippe (27) von der ersten Querrippe (26).
9. Rauchgas-Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Strömungsrichtung gesehen letzte Querrippe (30) an dem Rauchgasauslaß (25) angeordnet ist.
10. Rauchgas-Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe einer Querrippe (26 bis 30) derart bemessen ist, daß die Querrippe nicht mehr als die Hälfte des Rauchgaskanalquerschnitts ab­ deckt.
11. Rauchgas-Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgaskanal (17) im wesentlichen durch ein Ge­ häuse gebildet wird, das aus zwei Gehäuseschalen (10, 11) besteht.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003028448A2 (en) * 2001-10-04 2003-04-10 American Biophysics Corp. System for trapping flying insects and a method for making the same
EP1537780A1 (de) * 2001-10-04 2005-06-08 American Biophysics Corporation System zum Fangen von Fluginsekten und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2051006A1 (de) * 2007-10-19 2009-04-22 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Heizgerät
US8347549B2 (en) 2002-10-18 2013-01-08 Woodstream Corporation System for trapping flying insects and a method for making the same
WO2020053010A1 (de) 2018-09-10 2020-03-19 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Rauchgas-wärmetauscher und heizvorrichtung mit rauchgas-wärmetauscher
US11629883B2 (en) * 2018-07-26 2023-04-18 Lg Electronics Inc. Gas furnace

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU201712794S (en) 2016-11-23 2017-05-23 Dometic Sweden Ab Ventilation and air conditioning apparatus
AU2018366469A1 (en) 2017-11-16 2020-05-21 Dometic Sweden Ab Air conditioning apparatus for recreational vehicles
USD905217S1 (en) 2018-09-05 2020-12-15 Dometic Sweden Ab Air conditioning apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3100206A1 (de) * 1981-01-07 1982-08-12 Peter 7823 Bonndorf Stadler Verfahren und vorrichtung zur rueckgewinnung von waerme aus abgasen
DE3730137A1 (de) * 1987-09-05 1989-03-16 Rudolf Justl Gmbh Keramischer waermetauscher
DE4432284A1 (de) * 1994-09-09 1996-03-14 Zink Helmut Luft-/Gaswärmetauscher
DE19745424A1 (de) * 1997-09-03 1999-03-04 Vitalij Farfurak Gerät zur Ausnutzung der Abwärme von konventionellen Heizanlagen

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1454296B1 (de) * 1963-10-17 1972-03-09 Kreis Philipp Mit gasfoermigem oder vergastem fluessigem Brennstoff befeuertes Raumheizgeraet fuerKleinraeume,insbesondere Wohnwagen
US3399661A (en) * 1967-06-19 1968-09-03 Kreis Philipp Gas or liquid fuel fired space heater
DE2016560C3 (de) * 1970-04-07 1974-06-27 Philipp 8000 Muenchen Kreis Raumheizgerät für Kleinräume
US3870052A (en) * 1973-04-05 1975-03-11 Bettcher Manufacturing Corp Oil-fired radiant space heater
US4421095A (en) * 1981-09-28 1983-12-20 Philipp Kreis Gmbh & Co. Room heating apparatus for small spaces
EP0111538A4 (de) * 1982-06-10 1985-02-28 Edwin A Price Rippenwärmetauscher.
DE3328591C1 (de) * 1983-08-08 1984-10-31 Philipp Kreis GmbH & Co Truma-Gerätebau, 8000 München Raumheizgeraet fuer Kleinraeume
DE3672611D1 (de) * 1986-07-29 1990-08-16 Kreis Truma Geraetebau Raumheizgeraet fuer kleinraeume.
DE3633236A1 (de) * 1986-09-30 1988-04-07 Kreis Truma Geraetebau Raumheizgeraet fuer kleinraeume
US4982785A (en) * 1990-03-06 1991-01-08 Inter-City Products Corporation (Usa) Serpentine heat exchanger
BE1006365A5 (fr) * 1992-11-23 1994-08-02 Saint Roch Couvin Sa Nv Chaudiere atmospherique a gaz pour chauffage central.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3100206A1 (de) * 1981-01-07 1982-08-12 Peter 7823 Bonndorf Stadler Verfahren und vorrichtung zur rueckgewinnung von waerme aus abgasen
DE3730137A1 (de) * 1987-09-05 1989-03-16 Rudolf Justl Gmbh Keramischer waermetauscher
DE4432284A1 (de) * 1994-09-09 1996-03-14 Zink Helmut Luft-/Gaswärmetauscher
DE19745424A1 (de) * 1997-09-03 1999-03-04 Vitalij Farfurak Gerät zur Ausnutzung der Abwärme von konventionellen Heizanlagen

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003028448A2 (en) * 2001-10-04 2003-04-10 American Biophysics Corp. System for trapping flying insects and a method for making the same
WO2003028448A3 (en) * 2001-10-04 2003-10-30 American Biophysics Corp System for trapping flying insects and a method for making the same
EP1537780A1 (de) * 2001-10-04 2005-06-08 American Biophysics Corporation System zum Fangen von Fluginsekten und Verfahren zu dessen Herstellung
CN1299570C (zh) * 2001-10-04 2007-02-14 美国生物物理学公司 诱捕飞行昆虫的系统及其制造方法
AU2002356537B2 (en) * 2001-10-04 2008-08-14 Woodstream Corporation System for trapping flying insects and a method for making the same
AU2008246208B2 (en) * 2001-10-04 2011-11-17 Woodstream Corporation System for trapping flying insects and a method for making the same
US8347549B2 (en) 2002-10-18 2013-01-08 Woodstream Corporation System for trapping flying insects and a method for making the same
EP2051006A1 (de) * 2007-10-19 2009-04-22 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Heizgerät
US11629883B2 (en) * 2018-07-26 2023-04-18 Lg Electronics Inc. Gas furnace
WO2020053010A1 (de) 2018-09-10 2020-03-19 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Rauchgas-wärmetauscher und heizvorrichtung mit rauchgas-wärmetauscher

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