DE2718215A1

DE2718215A1 - Zusatzheizgeraet fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2718215A1
Application number: DE19772718215
Authority: DE
Inventors: Reiner Friedl; Werner Hornfeck; Friedrich Widemann; Dieter Dr Zeus
Original assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Current assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Priority date: 1977-04-23
Filing date: 1977-04-23
Publication date: 1978-11-02
Also published as: JPS54248A; US4216759A; JPS619546B2; SE430360B; DD135468A5; SE7804425L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit fließfähigem Brennstoff betriebenes Zusatzheizgerät für Fahrzeuge mit einem Gehäuse, das eine rohrförmige, am einen Ende offene Brennkammer, einen Wärmeübertrager für das Heizmedium und ein Brenneraggregat enthält, wobei der Wärmeübertrager ein am einen Ende geschlossenes Rohr aufweist, das die Brennkammer konzentrisch umgibt und mit deren Umfangswand einen Ringspalt begrenzt, der von heißen Verbrennungsgasen durchströmt ist.

Bei derartigen Heizgeräten, die beispielsweise aus der DT-OS 24 30 046 bekannt geworden sind, erfolgt die Erwärmung des Rohres des Wärmeübertragers auf zweierlei Weise, nämlich einmal durch die heißen Verbrennungsgase, die den genannten Ringspalt durchströmen, und zum anderen durch Wärmestrahlung von der Brennkammer-Umfangswand, die sich zum Teil in einem glühenden Zustand befindet. Zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades ist anzustreben, daß die Verbrennungsgase nach dem Austritt aus dem Ringspalt eine möglichst niedrige Temperatur haben, was auch im Hinblick auf die Wärmeisolierung des Abgasleitung wünschenswert ist. Es hat sich nun gezeigt, daß die Abgase, die nach Austritt aus dem offenen Ende der Brennkammer an der Innenwand des Wärmeübertragerrohres entlangstreichen, dort zwar Wärme abgeben, gleichzeitig aber durch Konvektion an der Außenfläche der Brennkammer-Umfangswand wieder stark aufgeheizt werden. Auf den relativ kurzen Weg aus dem Ringspalt haben die erwärmten Verbrennungsgase keine Möglichkeit mehr, ihre Wärme in nennenswertem Maße abzugeben, was zu einer relativ hohen Abgastemperatur führt. Eine Wärmeisolierung der Brennkammer-Umfangswand als Schutz gegen das Aufheizen der Verbrennungsgase scheidet aus, weil, wie vorher erwähnt, die Erwärmung des Wärmeübertrager-Innenrohres unter anderem auch durch Wärmestrahlung von der Brennkammer-Umfangswand erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zusatzheizgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch verhältnismäßig niedrige Abgastemperaturen und einem entsprechend hohen Wirkungsgrad auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Außenfläche der Brennkammer-Umfangswand Vorsprünge angeordnet sind, die ein Anliegen der Verbrennungsgasströmung verhindern.

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Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß die den Ringspalt durchströmenden Verbrennungsgase in wesentlich geringerem Maße von der Brennkammer-Umfangswand aufgeheizt werden, als bei den bekannten Ausführungen, ohne daß die Wärmestrahlung von der Brennkammer-Umfangswand zur Wärmetauscher-Innenwand wesentlich beeinträchtigt würde. Mit den durch die Vorsprünge entstehenden Engstellen in dem Ringspalt wird überdies örtlich eine überhöhte Strömungsgeschwindigkeit und damit ein besserer Wärmeübergang erreicht.

Die Vorsprünge sind vorzugsweise ringförmig ausgebildet und erstrecken sich um den Umfang der Brennkammer-Umfangswand und damit senkrecht zur Strömungsrichtung der Abgase in dem Ringspalt. Zweckmäßigerweise sind mehrere radial sich erstreckende ringförmige Vorsprünge über die Länge der Brennkammer verteilt auf der Brennkammer-Umfangswand angeordnet. Die Breite der Vorsprünge kann bis zu 50% der Breite des Ringspaltes betragen. Bei einem ausgeführten Gerät beträgt die Breite der Vorsprünge 6 mm.

Die ringförmigen Vorsprünge sind nicht zu vergleichen mit den radialen Rippen eines Wärmetauscher-Rippenrohres, die zur Vergrößerung der wärmeaufnehmenden, oder -abgebenden Fläche dienen und parallel zur Strömungsrichtung des Mediums verlaufen, das zwischen den Rippen hindurchströmt.

Zur Verringerung des Strömungswiderstandes können die äußeren Umfangskanten der ringförmigen Vor Sprünge in der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase umgebogen sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Abwandlung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Zusatzheizgerät,

Fig. 2 einen Teil-Längsscniiitt eines Zusatzheizgerätes mit einer Abwandlung der Ausführung-von Fig. 1.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen,in der mit 1 ein Gehäuse bezeichnet ist, das eine stromförmlge, am einen Ende 2 offene Brennkammer 3, einen Wärmeübertrager 4 für die Heizluft und ein Brenneraggregat 5 enthält. Der Wärmeübertrager 4 weist ein Rohr 6 auf, das die Brennkammer 3 konzentrisch um-

gibt und mit dieser einen Ringraum 7 begrenzt. Das dem Ende 2 der Brennkammer 3 gegenüberliegende Ende des Rohres 6 ist durch einen Deckel 8 verschlossen. Das Brenneraggregat 5 weist einen Elektromotor 9 zum Antrieb eines Heizgebläserades 10, eines Brennluftgebläses 11, einer Brennstoffpumpe 12 und eines Rotationszerstäubers 13 auf, der in die Brennkammer 3 hineinragt. In der Brennkammer 3 ist ferner eine Zündkerze 14 angeordnet.

Von dem Ende des Ringraumes 7, der von dem offenen Ende der Brennkammer 3 abgewandt ist, geht eine Abgasleitung 15 aus. Die Außenfläche des Rohres 6 ist mit längs verlauf enden Rippen 6a versehen.

Die durch die Verbrennung des Brennstoffes erzeugten heißen Verbrennungsgase strömen in Richtung der Pfeile aus der Brennkammer 3 durch den Ringraum 7 in Richtung auf die Abgasleitung 15. Das Rohr 6 des Wärmeübertragers wird dabei durch die heißen Verbrennungsgase sowie durch Wärmestrahlung von der heißen, teilweise glühenden Umfangswand 3a der Brennkammer 3 erwärmt. Um zu erreichen, daß die Verbrennungsgase beim Durchströmen des Ringraumes 7 von der heißen Brennkammer-Umfangswand 3a möglichst wenig aufgeheizt werden, ist die Brennkammer-Umfangswand 3a an ihrer Außenfläche mit Vorsprüngen 16 versehen, die im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als radiale Ringe ausgebildet sind, welche über die Länge der Brennkammer 3 verteilt angeordnet sind. Diese Vorsprünge 16 verhindern, daß sich die Verbrennungsgasströmung direkt an die Außenfläche der Umfangswand 3a anlegt. Die Wärmestrahlung von der Brennkammer-Umfangswand 3a auf das Rohr 6 des Wärmeübertragers 4 wird dagegen durch diese Vorsprünge 16 nicht beeinträchtigt. Es ist sogar denkbar, daß aufgrund der Vorsprünge 16 die Wärmeabstrahlung verstärkt wird, da eine Kühlung der Umfangewand 3a durch die vorbeistreichenden Verbrennungsgase vermieden und somit die Temperatur der Umfangswand 3a erhöht wird.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, bei dem gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1, jedoch noch mit einem ' bezeichnet sind, sind die Umfangskanten 20 der ringförmigen Vorsprünge 16' in der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase innerhalb des Ringraumes 7' umgebogen, um den Strömungswiderstand zu verringern. Die umgebogenen Umfangskanten haben keine Verringerung der Wärmeabstrahlung der Brennkammer-Umfangswand 3a' zur Folge, da sie ihrerseits durch Wärmestrahlung der Umfangswand 3a' aufgeheizt wurden.

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Leerseite

Claims

Ing. Eberhardt SPEIDEL - Dipl. -Ing. Frhr. Anton RIEDERER von PAAR

8035 Gauting, den 19.4.1977

Dianastr. 1 Postfach 1320

Tel. : 089/ 8505088

Unsere Zeichen: HP 8/1977 SP -wb

Webasto-Werk W. Baier GmbH & Co Zusatzheizgerät für_ Fahr zeuge

PATENTANSPRÜCHE

.) Mit fließfähigem Brennstoff betriebenes Zusatzheizgerät für Fahrzeuge mit einem Gehäuse, das eine rohr form ige am einen Ende offene Brennkammer, einen Wärmeübertrager für das Heizmedium und ein Brenneraggregat enthält, wobei der Wärmeübertrager ein am einen Ende geschlossenes Rohr aufweist, das die Brennkammer konzentrisch umgibt und mit deren Umfangswand einen Ringspalt begrenzt, der von heißen Verbrennungsgasen durchströ nt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenfläche der Brennkammer-Umfangswand (3a, 3a ·) ein Anliegen der Verbrennungsgasströmung verhindernde Vorsprünge (16, 16") angeordnet sind.
2. Zusatzheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (16, 16*) ringförmig ausgebildet sind und sich über den Umfang der Brennkammer-Umfangswand (3a, 3a¹) erstrecken.
3. Zusatzheizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere radial sich erstreckende ringförmige Vorsprünge (16, 16') über die Länge der Brennkammer (3) verteilt auf der Brennkammer-Umfangswand (3a, 3a¹) angeordnet sind.
4. Zusatzheizgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangskante (20) der ringförmigen Vorsprünge (16*) in der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase umgebogen ist.

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ORIGINAL INSPECTED