DE2434450B2

DE2434450B2 - Raumheizgerät, insbesondere für fahrbare Räume

Info

Publication number: DE2434450B2
Application number: DE19742434450
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Phys. Dr. 8000 Muenchen Schimmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-07-17
Filing date: 1974-07-17
Publication date: 1979-07-12
Also published as: DE2434450A1; DE2434450C3

Description

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Die Erfindung betrifft ein Raumheizgerät, insbesondere für fahrbare Räume, wie Wohnwagen, Fahrzeug- und Schiffskabinen od. dgl., mit einem von einem Brenner beheizten Wärmetauscher, mit einem den Wärmetauscher mit Abstand umgebenden Gehäusemantel zur Bildung eines Heizraumes und einem Gebläse zur Führung der Heizluft durch den Heizraum.

Bei Heizgeräten für kleine Räume, wie Wohnwagen, ist eine kleine Bauweise von entscheidender Bedeutung. Bei einem klein ausgebildeten Gerät steht jedoch auch nur eine entsprechend kleine Heizfläche zur Verfügt ing. Sie muß daher voll genutzt und es muß ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden. Da unter diesen Bedingungen die natürlichen Auftriebskräfte keine optimalen Strömungen an den die Wärme aufnehmenden und abgebenden Flächen des Wärmetauschers mehr gewährleisten, wurden solche Geräte zur Erzeugung von Zwangsströmungen schon mit Geblasen ausgestattet. Diese sind dem Wärmetauscher in der Regel vorgeschaltet, d. h., daß das Gebläse die zu erwärmende Heizluft in den Heizraum hineindrückt. Aber auch bei einem zwangsweise geführten Luftstrom sind für eine ausreichende Erwärmung der Heizluft noch entsprechend lange Heizflächen am Wärmetauscher notwendig. Daher sind die bekannten Heizgeräte dieser ^b5 Art noch verhältnismäßig lang und deshalb nicht gut unterzubringen. Dies trifft auch für ein bekanntes Heizgerät, das vor allem zum Einbau in Fahrzeugkibinen bestimmt ist, zu. Dieses Gerät weist einen länglichen, zyünderförmigen Wärmetauscher auf, der von einem ebenfalls zylindrischen Gehäusemantel mit Abstand umgeben ist, so daß dazwischen ein im Querschnitt ringförmiger Heizkanal gebildet ist Ein äußerer Schutzmantel, der den Gehäusemantel zur Bildung eines Kühlkanales mit geringem Abstand umschließt hat die Aufgabe, die äußere Oberflächentemperatur niedrigzuhalten. Im Bereich der beiden Enden des Wärmetauschers am Schutzmantel vorgesehene Verjüngungen bilden für den Heiz- und den Kühlkanal eine Lufteintritts- und eine Luftaustrittsöffnung, so daß die von einem an der Eintrittsöffnung angeordneten Gebläse angesaugte Luft in gerader Strömung und gleichgerichtet durch den Heiz- und Kühlkanal geführt wird. Bei genügend langer Bauweise, die die Verwendung dieses Heizgerätes allerdings einschränkt und für Wohnwagen kaum geeignet ist kann zwar eine ausreichende Erwärmung des Heizluftstromes erzielt werden, jedoch vermindert die am Ende des Wärmetauschers hinzutretende, durch den Kühlkanal gelenkte Kühlluft die Temperatur des stark erwärmten Heizluftstromes wieder merklich, und da an dieser Stelle auch keine gute Mischung der beiden Luftströme stattfindet, werden die an der Austrittsöffnung angeschloßenen und häufig auch mehrfach verzweigten Luftverteilerrohre oder -schläuche mit recht unterschiedlich temperierten Luftströmen beschickt Trotz des zusätzlichen Schutzmantels kann es bei diesem bekannten Gerät auch noch zu einer unerwünscht hohen äußeren Erwärmung kommen, so daß es nicht in wärmeempfindlicher Umgebung, wie im Kleiderschrank oder in dergleichen Einbauten von Wohnwagen, aufgestellt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Raumheizgerät dieser Art zu schaffen, das trotz kleiner Bauweise eine gleichmäßige Erwärmung der Heizluft ohne übermäßige Erwärmung des Gehäusemantels gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst d?ß der Heizraum in eine äußere, mit der Lufteintrittsöffnung verbundene Vorkammer und eine am Wärmetauscher anliegende, mit der Luftaustrittsöffnung verbundene Hauptkammer unterteilt ist und die Einrittsöffnung und die Austrittsöffnung am selben Ende des Wärmetauschers angeordnet sind jnd daß sich am gegenüberliegenden Ende des Wärmetauschers eine Umlenkvorrichtung befindet, die aus einer die Vorkammer mit der Hauptkammer verbindenden, mit dem Gebläse ausgestatteten Umlenkkammer besteht

Durch diese Ausbildung eines Raumheizgerätes wird die wirksame Aufheizstrecke für die Heizluft erheblich verlängert, so daß die Wärmetauscherheizflächen kürzer sein können und damit auch das gesamte Heizgerät kleiner ausgeführt werden kann. Da die Heizluft in der Vorkammer nur vorgewärmt und erst in der von der Vorkammer umschlossenen Hauptkammer stark aufgeheizt wird, wird der Gehäusemantel selbst kaum erwärmt. Die Außenflächen des Heizgerätes können daher gefahrlos berührt werden. Auf diese Weise geht über den Außenmantel praktisch keine Wärme verloren. Die durch die Vorkammer strömende Luft wirkt wärmedämmend. Dadurch ist es möglich, die Heizflächentemperatur des Wärmetauschers zu steigern, ohne daß dadurch die Oberflächentemperatur des Gehäusemantels zu hoch wird. Die am Wärmetauscher aufgeheizte Heizluft gelangt mit Höchsttemperatur in die unmittelbar anschließenden Luftverteiierkanäie.

Durch die Umlenkung des Luftstromes in der mit einem Gebläse ausgestatteten Umlenkkammer wird außerdem eine intensive Mischung und Durchwirhelung und dadurch eine gleichmäßige Erwärmung der Heizluft gewährleistet, zumal auch der nach außen wärmegedämmte Hauptkammerkanal zur Vermeidung einer Schichtenbildung im Luftstrom entsprechend eng ausgeführt sein kann. Das innerhalb des Gehäusemuatels an der Umlenkseite vorgesehene Gebläse beseitigt zudem noch die sonst an solchen Stellen auftretenden ungünstigen Strömungseinflüsse, wie Stauung, Totraumbildung usw, und gewährleistet eine für einen optimalen Wärmeübergang erforderliche Strömung durch die Hauptkammer.

Um die eintretende, noch nicht erwärmte Heizluft von der austretenden hoch erwärmten Heizluft auf einfache Weise zu trennen, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Hauptkammer des Raumheizgerätes auf der Heizlufteintrittsseite mit einem Anschlußstutzen zur Abtrennung der Austrittsöffnung von der vom Gehäusemantel gebildeten Eintrittsöffnung versehen.

Die Luftströmung über den Wärmetauscher wird dann besonders begünstigt, wenn der Wärmetauscher von zur Umlenkkammer und zur Heizluft-Austrittsöffnung hin stromlinienförmig verjüngten Schalen gebildet ist

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisiert dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch das Raumheizgerät,

Fig.2 einen Längsschnitt längs der Linie H-II in F i g. 1, jedoch mit nur teilweise geschnittenem Wärmetauscher, und

Fig.3 einen Querschnitt längs der Linie IH-III in Fig. 1.

Zu dem Raumheizgerät gehören ein Wärmetauscher 1, ein kastenförmiger Gehäusemantel 2, der den Wärmetauscher 1 allseitig umschließt, sowie ein zwischen Wärmetauscher und Gehäusemantel im Abstand von beiden angeordnetes Umlenkgehäuse 3. Im Wärmetauscher 1 ist eine Brennkammer 4 mit einem Brenner 5 ausgebildet. Die Brennstoffzufuhr zum Brenner erfolgt mittels einer Leitung 6 mit einem Mischrohr 7. Die Verbrennungsgase treten nach Durchströmen dus Wärmetauschers 1 durch einen Abgasstutzen 8, an den sich ein Bodenkamin 9 anschließt, ins Freie aus. Der Zwischenraum zwischen Wärmetauscher 1 und Gehäusemantel 2 dient als Heizraum 10 für die zu erwärmende Heizluft. Das Umlenkgehäuse 3 unterteilt den Heizraum in eine Vorkammer U zwischen Gehäusemantel 2 and Umlenkgehäuse 3 und in eine Hauptkammer 12 zwischen Umlenkgehäuse 3 und Wärmetauscher 1. Das Umlenkgehäuse 3 umschließt den Wärmetauscher 1 an der Lufteintrittsseite 13 und den Längsseiten 14. Das Umlenkgehäuse kann den Heizraum 10 genau in der Mitte oder auch davon abweichend unterteilen. Zweckmäßig wird diese Aufteilung nach strömungstechnischen Gesichtspunkten vorgenommen. An einer der Lufteintrittsseite 13 gegenüberliegenden Umlenkseite 15 ist an dem Umlenkgehäuse 3 ein Gebläse 16 dicht angeschlossen, und zwar so, daß die Gebläseansaugöffnung 17 zur Vorkammer 11 hin offpn ist und die Ausblasöffnung 18 in die Hauptkammer 12 mündet. Auf der Eintrittsseite 13 weist das Umlenkgehäuse 3 einen AnschiuBstutzen is, der zwei LufiausiriüsüifiiUngen 20 bildet, auf. Die Größe dieser öffnung ist entsprechend dem austretenden Heizluftstrom bemessen. Zwischen dem Anschlußstutzen 19 und dem Gehäusemantel 2 befindet sich die Lufteintrittsöffnung 21, die sich zum Ermöglichen eines gleichmäßigen Luftzutrittes rundherum erstreckt

Wird von dem Gebläse 16 mit dem Gebläserad 22 Luft, beispielsweise Raumluft, durch die Lufteintrittsöffnung 21 angesaugt dann strömt diese zu erwärmende

ίο Luft durch die Vorkammer U, in der sie leicht angewärmt wird, gelangt auf der Umlenkseite in das Gebläse und wird schließlich in die Hauptkammer 12 abgegeben, wo sie sich entlang dem Wärmetauscher 1 aufheizt, bevor sie durch die Austrittsöffnung 20 das Heizgerät verläßt Infolge der Strömungsumlenkung ist die Aufwärmstrecke erheblich verlängert; denn auch am Umlenkgehäuse und in der Vorkammer werden sich erhöhte Temperaturen einstellen. Diese Temperaturen sollen jedoch nicht so ansteigen, daß sich auch der

Gehäusemantel 2 merklich erwärmt

Um die zur Verbrennung erforderliche Frischluftzufuhr vollständig gegenüber dem zu erwärmenden Raum und auch gegenüber dem Heizluftkreislauf abzuschließen, ist im Gehäusemantel an der Umlenkseite eine Frischluftkammer 25 vorgesehen. In diese Kammer ist die Leitung 6 mit ihrer Düse 26 eingeführt Daran schließt sich das die für die Luftzufuhr notwendigen öffnungen 27 aufweisende Mischrohr 7 an. In der Frischluftkammer 25 ist ein Gebläserad 28 angeordnet das mit dem Gebläserad 22 des Heizluftgebläses gekoppelt ist Das Gebläserad 28 fördert unter Überdruck die durch eine Zutrittsöffnung 29 angesaugte Frischluft in die Frischluftkammer und als Erstluft in das Mischrohr, Eine zwischen der Frischluftkammer 25 und der Brennkammer 4 vorgesehene Trennwand 30 ist gelocht so daß hier die Zweitluft eintreten kann. Die Brennkammer und die Frischluftzuführung sind vollständig abgeschlossen, so daß auch bei einem Zurückschlagen oder Verpuffen der Verbrennungsgase ein

Übertritt in den Heiz- oder Wohnraum unmöglich ist Durch entsprechende Ausbildung oder Einstellbarkeit

der Lochung in der Trennwand 30 läßt sich die günstigste Zweitluftzuführung schaffen.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Wärmetauschers 1

zeigt Fig.2. Dieser Wärmetauscher besteht aus zwei entlang einer Symmetrieebene zusammengefügten Schalen 35 und 36, die stromlinienförmig gestaltet sind, um die Luftströmung entlang den äußeren Heizflächen zu begünstigen. Im Inneren des Wärmetauschers sind Leitwände 37 eingebaut die die Verbrennungsgase mehrfach umlenken, bis diese durch den Abgasstutzen 8 austreten. Zweckmäßigerweise tragen die Schalen zwischen den Leitwänden noch in Strömungsrichtung verlaufende, nicht gezeichnete, Rippen. Auch die Süßeren Wärmetauscherheizflächen sind mit stegartigen lippen 38 versehen, die mit dem Umlenkgehäuse in direktem Kontakt stehen können, um auch das Umlenkgehäuse auf eine höhere Temperatur zu bringen. Die Rippen bilden dabei voneinander getrennte

Strömungskanäle.

Sowohl der Wärmetauscher als auch die ihn umgebenden beiden Gehäuse können auch kreisförmig ausgebildet sein. Durch die Anordnung des Gebläses an der Umlenkstelle wird die günstigste Luftströmung erreicht, und außerdem ist ein Zusammenschluß mit dem Gebläse 28 für die Frischluftzufuhr möglich. Eine Verbesserung der Luftführung läßt sich noch dadurch erreichen, daß in der Vorkammer und/oder Hauptkarr·-

mer Leitbleche angeordnet sind. Es ist nicht notwendig, daß das Gebläse 16 und/oder die Frischluftkammer ganz vom Gehäusemantel umschlossen sind. Die Vorkammer könnte auch trichterförmig in Richtung auf die Gebläseansaugöffnung 17 zusammenlaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Raumheizgerät, insbesondere für fahrbare Räume, wie Wohnwagen, Fahrzeug- und Schiffska-

- binen od. dgl, mit einem von einem Brenner beheizten Wärmetauscher, mit einem den Wärmetauscher mit Abstand umgebenden Gehäusemantel zur Bildung eines Heizraumes und einem Gebläse zur Führung der Heizluft durch den Heizraum, dadurch gekennzeichnet,, daß der Heiz- >« raum in eine äußere, mit der Lufteintrittsöffnung (21) verbundene Vorkammer (U) und eine am Wärmetauscher (1) anliegende, mit der Luftaustrittsöffnung (20) verbundene Hauptkammer (12) unterteilt ist und die Eintrittsöffnung (21) und die Ausirittsöffnung ^1S (20) am silben Ende des Wärmetauschers (1) angeordnet sind und daß sich am gegenüberliegenden Ende des Wärmetauschers eine Umlenkvorrichtung befindet die aus einer die Vorkammer (11) mit der Hauptkammer (12) verbindenden, mit dem Gebläse (16) ausgestatteten Umlenkkammer besteht

2. Raumheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkammer (12) auf der Heizluft-Eintrittsseite mit einem Anschlußstutzen ^2S (19) zur Abtrennung der Austrittsöffnung (20) von der vom Gehäusmantel (2) gebildeten Eintrituöffnung (21) versehen ist

3. Raumheizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Wärmetausche r (1) von zur Umlenkkammer und zur Heizluft-Austrittsöffnung (20) hin stromlinienförmig verjüngten Schalen (35,36) gebildet ist.