DE29707104U1 - Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Fahrzeugheizgerät - Google Patents

Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Fahrzeugheizgerät

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Description

• ·
Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Fahrzeucrheizaerät
Die Erfindung betrifft ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Fahrzeugheizgerät mit einem heißes Abgas erzeugenden Brenner und einem an den Brenner räumlich anschließenden Brennraum, welcher, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Umlenkeinrichtung für das Brennerabgas von einem Wärmeübertrager umgeben ist, an dem einerseits das Brennerabgas und andererseits ein Wärmeträger-Medium entlangströmen, wobei an dem Wärmeübertrager in die Strömung hineinragende, in Hauptströmungsrichtung verlaufende Längsrippen angeordnet und mit ihrer Basis am Wärmeübertrager befestigt sind, und der oder die Schenkel der Längsrippen lochartige Druchbrüche zur Verwirbelung der Strömung aufweisen.
Aus DE 44 06 403 Al ist ein Fahrzeugheizgerät der vorgenannten Art bekannt, wobei die lochartigen Durchbrüche für eine Gewichtsreduzierung, eine Turbulenzerzeugung und für einen geringen Strömungswiderstand sorgen. Der Nachteil ist, daß die Löcher die Wärmeleitung von der radial innenliegenden Seite zur radial außenliegende Seite der Schenkel unterbrechen. Deshalb kommt es in praktischen Einzelfällen in Dauerläufen teilweise zum Abbrennen der Rippen.
Aufbauend auf vorgenanntem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeugheizgerät der vorgenannten Art zu schaffen, welches bei geringem Baugewicht einen großen Wirkungsgrad bei einer Wärmeübertragung besitzt.
Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch, daß die lochartigen Durchbrüche der Schenkel Schlitzbrücken-Lochungen sind.
Die Schlitzbrücken der Lochungen sind vorzugsweise aus der
Schenke!ebene hervorstehende tiefgezogene Stege.
Die tiefgezogene Wand der Stege verläuft zweckmäßigerweise parallel zur Schenkelebene, was den Strömungswiderstand weiter verringert.
Insbesondere erstrecken sich die Lochungen senkrecht zur HauptStrömungsrichtung bzw. senkrecht zur Längsrichtung der Rippen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Stege des einen Schenkels einer Längsrippe bezüglich der Stege des anderen Schenkels der gleichen Längsrippe in Rippenlängsrichtung zueinander versetzt.
Die Stege beider Schenkel einer Längsrippe können bezüglich der Längsmittelebene der Rippe nach außen insbesondere symmetrisch ausgebaucht oder tiefgezogen sein, wobei die Stege jedoch gegebenenfalls in Rippenlängsrichtung versetzt zueinander verlaufen können.
Benachbarte Stege zweier Längsrippen sind vorzugsweise in Rippenlängsrichtung bzw. HauptStrömungsrichtung zueinander versetzt.
Im besonderen können die Stege der Längsrippe in gleichem Abstand voneinander angeordnet sein.
Entsprechend können die Stege eine gleiche Stegbreite und / oder eine gleiche Steghöhe besitzen.
Für einen direkten Wärmeaustausch mit dem Wärmeübertrager besitzt das am Wärmetauscher fest angeordneten Basisteil einer U-förmigen Längsrippe Durchbrüche vorzugsweise in Form von Langlöchern.
Die Längsrippen sind am Wärmeübertrager durch Löten oder Schweißen, vorzugsweise Rollenschweißen, befestigt.
Ein mit der Erfindung ausgestatteter Wärmeübertrager hat also bei minimalem Baugewicht einen optimalen Wirkungsgrad, was im Ergebnis auch für das gesamte Fahrzeugheizgerät gilt. Die Vorteile der Erfindung kommen grundsätzlich bei der Anwendung der Erfindung bei Wasserheizgeräten und bei Luftheizgeräten zur Geltung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben,es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung in einem Längsschnitt,
Fig. 2 einen Schnitt A-A aus Fig. 1,
Fig. 3 in perspektivischer schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus einem Wärmeübertrager mit Veranschaulichung einer U-förmigen Längsrippe,
Fig. 4 die Längsrippe nach Fig. 3 in einem Querschnitt,
Fig. 5 die Längsrippe nach Fig. 3 in einer Seitenansicht, und
Fig. 6 die Längsrippe nach Fig. 5 in einer schematischen Draufsicht mit Darstellung einer benachbarten weiteren Längsrippe in schwächerer Kontur.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Fahrzeugheizgerät 1 in Form eines Wasserheizgeräts ist in einem Gehäuse 2 ein
Brennraum 3 angeordnet, in welchem eine von einem {nicht veranschaulichten) mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brenner erzeugte Flamme 4 hineinragt. Der Brennraum 3 wird von einem Umlenkzylinder 5 radial begrenzt, welcher an seiner vom Brenner entfernten Stirnseite mit einem ausreichenden axialen Abstand vor der benachbarten Stirnseite des Gehäuses 1 endet.
Zwischen Umlenkzylinder 5 und Gehäuse 1 ist ein topfartiger Wärmeübertrager 6 angeordnet. In dem Raum 7 zwischen Wärmeübertrager 6 und Gehäuse 1 strömt auf an sich bekannte Weise Wasser als Wärmeträger-Medium.
Das aus dem Brennraum 3 entweichende Brennerabgas strömt gemäß den Pfeilen 8 in den Ringraum 9 zwischen Umlenkzylinder 5 und Wärmeübertrager 6. Nach einem Durchströmen des Ringraumes 9 wird das Brennerabgas gemäß den Pfeilen 8a umgelenkt in Richtung eines Auslaßstutzens 10, durch welchen das Brennerabgas das Wasserheizgerät nach Fig. 1 gemäß Pfeil 8b verläßt.
Aus vorstehendem ergibt sich, daß an dem Wärmeübertrager 6 einerseits das Brennerabgas 8-8a und andererseits Wasser als Wärmeträgere-Medium jeweils entlangströmen und Abgas und Wasser in einen Wärmeaustausch gebracht werden.
Am Wärmeübertrager 6 sind in die Strömung hineinragende, in HauptStrömungsrichtung S verlaufende U-förmige Längsrippen
11 angeordnet, welche mit ihrer Basis lic am Wärmeübertrager befestigt sind, wie dies insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist.
Die Schenkel 11a, 11b der Längsrippen 11 weisen lochartige Druchbrüche in Form von Schlitzbrücken-Lochungen 12 zur Verwirbelung der Strömung auf. Die Schlitzbrücken der Lochungen
12 sind aus der Schenkelebene hervorstehende tiefgezogene
Stege 14, welche für einen geringen Strömungswiderstand parallel zur Schenkelebene verlaufen, wobei die Eintritts- und Austrittsöffnungen der Lochungen 12 senkrecht zur Längserstreckung der Längsrippen 11 bzw. senkrecht zur Hauptströmungsrichtung S verlaufen.
Die Stege 14 des einen Schenkels 11a einer Längsrippe 11 sind bezüglich der Stege 14 des anderen Schenkels 11b der gleichen Längsrippe (11) in Rippenlängsrichtung zueinander versetzt, wie dies insbesondere den Fig. 3 und 6 zu entnehmen ist.
In Anordnung sämtlicher Längsrippen 11 am Wärmeübertrager gemäß Fig. 2 sind insbesondere benachbarte Stege 14 zweier Längsrippen 11 in Rippenlängsrichtung bzw. HauptStrömungsrichtung S zueinander versetzt, wie dies in schwächerer Kontur einer zweiten Rippe in der Fig. 6 veranschaulicht ist.
Die beiden Schenkel lla, lib einer jeden Längsrippe Il sind bezüglich der Längsmittelebene E der Rippe nach außen symmetrisch ausgebaucht und durch Tiefziehen der Längsrippe hergestellt. Die symmetrische Ausbauchung versteht sich in bezug auf die Darstellung in Fig. 4 einer Rippe. Bezüglich der Längserstreckung der Rippe sind die tiefgezogenen Ausbauchungen jedoch, wie in Fig. 3 oder 6 dargestellt, zueinander versetzt.
Sämtliche Stege 14 sind in gleichem Abstand a voneinander angeordnet. Die Stegbreite b sämtlicher Stege ist ebenfalls gleich, ebenso die Steghöhe h und die Spalttiefe t.
In dem am Wärmetauscher 6 fest angeordneten Basisteil lic einer U-förmigen Längsrippe 11 befinden sich im übrigen Langlöcher für einen verbesserten direkten Wärmeübergang an der Rippenbasis.
Die Längsrippen 11 sind am Wärmeübertrager 6 verschweißt.
Es sind also zur Verbesserung der Wärmeleitung die Schenkel des U-Profils mit einer Vielzahl von Schlitzbrücken-Lochungen versehen. In Längsrichtung zum U-Profilschenkel sind in regelmäßigen Abständen {U-Profilänge) Stege mit einer Stegbreite b und einer Steghöhe h tiefgezogen. Seitlich entsteht dabei eine Spalttiefe t. Die Schlitzbrücken-Lochungen sind bezüglich der Längserstreckung des U-Profils asymmetrisch, d.h. versetzt angeordnet, in Querrichtung jedoch symmetrisch. Die Stege verlaufen parallel zum Schenkel, damit der Strömungswiderstand gering bleibt.
Die in einem Wärmetauscher nebeneinander geschweißten U-Profile sind so angeordnet, daß - gesehen in Draufsicht - die Stege des einen Profils neben den Stegen des nächsten U-Profils liegen, d.h. versetzt sind, wobei das Ziel erreicht wird, die laminare Grenzschicht eines längs angeströmten U-Profils immer wieder zu unterbrechen. Durch diese Turbulenzerzeugung entsteht ein höherer Wirkungsgrad bei der Wärmeübertragung. Die übertragene Wärme wird an den U-Profilgrund zum Wassermantel abgeleitet.
Es sei noch angemerkt, daß in den Unteransprüchen enthaltene selbständig schutzfähige Merkmale trotz der vorgenommenen formalen Rückbeziehung auf den Hauptanspruch entsprechenden eigenständigen Schutz haben sollen. Im übrigen fallen sämtliche in den gesamten Anmeldungsunterlagen enthaltenen erfinderischen Merkmale in den Schutzumfang der Erfindung.

Claims (13)

• · Schutzansprüche
1. Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Fahrzeugheizgerät (1) mit einem heißes Abgas (Brennerabgas 8-8a) erzeugenden Brenner und einem an den Brenner räumlich anschließenden Brennraum (3), welcher, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Umlenkeinrichtung {Umlenkzylinder 5) für das Brennerabgas (8-8a) von einem Wärmeübertrager (6) umgeben ist, an dem einerseits das Brennerabgas {8-8a) und andererseits ein Wärmeträger-Medium (7) entlangströmen, wobei an dem Wärmeübertrager (6) in die Strömung hineinragende, in Hauptströmungsrichtung (S) verlaufende Längsrippen (11) angeordnet und mit ihrer Basis (lic) am Wärmeübertrager befestigt sind, und der oder die Schenkel (11a, lib) der Längsrippen (11) lochartige Durchbrüche zur Verwirbelung der Strömung aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druchbrüche Schlitzbrücken-Lochungen (12) sind.
2. Fahrzeugheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlitzbrücken der Lochungen (12) aus der Schenkelebene hervorstehende tiefgezogene Stege (14) sind.
3. Fahrzeugheizgerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die tiefgezogene Wand der Stege (14) parallel zur Schenkelebene verläuft.
4. Fahrzeugheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lochungen (12) senkrecht zur Hauptströmungsrichtung (S) bzw. senkrecht zur Längsrichtung der Rippen verlaufen.
5. Fahrzeugheizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stege (14) des einen Schenkels (lla) einer Längsrippe (11) bezüglich der Stege (14) des anderen Schenkels (Hb) der gleichen Längsrippe (11) in Rippenlängsrichtung zueinander versetzt sind.
6. Fahrzeugheizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stege (14) beider Schenkel (Ha, Hb) einer Längsrippe bezüglich der Längsmittelebene (E) der Rippe nach außen ausgebaucht bzw. tiefgezogen sind (Fig. 4).
7. Fahrzeugheizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stege (14) beider Schenkel (Ha, Hb) einer Längsrippe bezüglich der Längsmittelebene der Rippe symmetrisch ausgebaucht bzw. tiefgezogen, jedoch gegebenenfalls in Rippenlängsrichtung versetzt zueinander sind (Fig. 4).
8. Fahrzeugheizgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß benachbarte Stege (14) zweier Längsrippen (11) in Rippenlängsrichtung bzw. Hauptströmungsrichtung (S) zueinander versetzt sind (Fig. 6).
9. Fahrzeugheizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stege (14) der Längsrippe (11) in gleichem Abstand (a) voneinander angeordnet sind (Fig. 6).
10. Fahrzeugheizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stege (14) der Längsrippe (11) eine gleiche Stegbreite (b) besitzen (Fig. 6).
11. Fahrzeugheizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennz e i chne t,
daß die Stege (14) der Längsrippe (11) eine gleiche Steghöhe (h) besitzen (Fig. 4).
12. Fahrzeugheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem am Wärmetauscher (6) fest angeordneten Basisteil (lic) einer U-förmigen Längsrippe (11) vorzugsweise als Langlöcher ausgebildete Durchbrüche vorgesehen sind.
13. Fahrzeugheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsrippen (11) am Wärmeübertrager (6) durch Löten oder Schweißen, vorzugsweise Rollenschweißen, befestigt sind.
DE29707104U 1997-04-19 1997-04-19 Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Fahrzeugheizgerät Expired - Lifetime DE29707104U1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000009959A1 (de) * 1998-08-17 2000-02-24 Norbert Harlander Heizkessel
DE102007052585B3 (de) * 2007-11-03 2009-06-04 Pierburg Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
DE102013020469A1 (de) * 2013-12-06 2015-06-11 Webasto SE Wärmeübertrager und Verfahren zum Herstellen eines Wärmeübertragers

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US10551087B2 (en) 2013-12-06 2020-02-04 Webasto SE Heat exchanger with an internal conduit for conducting a fluid

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CZ293840B6 (cs) 2004-08-18
CZ113698A3 (cs) 1998-11-11

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