DE3611092C2

DE3611092C2 -

Info

Publication number: DE3611092C2
Application number: DE19863611092
Authority: DE
Inventors: Ernst 8127 Iffeldorf De Mosig; Wolfgang 8031 Eichenau De Baeuml
Original assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Current assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Priority date: 1986-04-03
Filing date: 1986-04-03
Publication date: 1993-02-04
Also published as: JPS62233641A; DE3611092A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät, insbesondere ein Fahrzeugheizgerät, mit einem flüssigen Wärmeträger wie Wasser, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus DE-OS 34 16 878 ist ein Heizgerät der vorstehend ge nannten Bauart bekannt und weist eine Brennkammer auf, die von einem Brennrohr begrenzt wird und es ist ein Brenner vorgesehen, dem Brennluft mittels eines Brennluftgebläses und Brennstoff zugeführt wird. In der Brennkammer wird das so aufbereitete Gemisch verbrannt und die heißen Ver brennungsgase geben mittels eines Wärmeübertragers ihre Wärme an den flüssigen Wärmeträger ab. Der flüssige Wärme träger wird mittels einer Umwälzpumpe durch einen Raum ge fördert, der von einem Außenmantel und einem Heizrohr um schlossen wird, die konzentrisch um das Brennrohr ange ordnet sind. Das vom Brenner abgewandte Ende des Innenman tels ist mittels eines Bodens verschlossen. Zur Steuerung des Funktionsablaufs des Heizgeräts ist ein Steuergerät vorgesehen. Der Außenmantel und das Heizrohr sind hierbei als rohrförmiges Strangpreßprofilteil gegebenenfalls mit Rippen ausgebildet.

Bei den bisher üblichen Heizgeräten dieser Art sind das Brennluftgebläse und die Umwälzpumpe für den flüssigen Wär meträger sowie das Steuergerät und gegebenenfalls weitere Einrichtungen an der Außenseite des Außenmantels angebracht und befestigt. Hierdurch ergibt sich nicht nur aufgrund der vielen Anbaukomponenten und externen Bauteile ein sehr gro ßer Montageaufwand, der mit entsprechend hohen Kosten ver bunden ist, sondern es besteht hierdurch auch die Gefahr von Fehlern, die bei der Montage auftreten. Ferner steht eine solche Auslegung einer maschinellen Gesamtmontage des Heizgeräts entgegen.

Aus DE-OS 31 01 066 ist ein Heizgerät mit einem Zerstäuberdüsen-Brenner bekannt, bei dem der Motor eines Brennluftgebläses, die Brennstoffdüse und die Brennstoffpumpe mitsamt einem diese Komponenten abdeckenden Gehäuseteil an einer Flanschplatte angeordnet sind. Da die Brennstoffpumpe auf der selben Seite des Flansches wie das Brennluftgebläse angeordnet ist, behindert sie den vom Gebläse erzeugten Brennluftstrom am gleichmäßigen Strömen zur Brennkammer. Das Steuergerät zu diesem Heizgerät ist extern vorgesehen und muß separat befestigt werden.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Heizgerät ohne Beeinträchtigung der Funktion, hinsicht lich der Montage und der Herstellung zu vereinfachen und eine raumsparende, d.h. kompakte Bauweise zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel bei einem gattungsgemäßen Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, dadurch erreicht, daß das Brennluftgebläse im Brennerkopfteil und die Umwälzpumpe für den flüssigen Wärmeträger in dem Bedienteil integriert sind.

Beim erfindungsgemäßen Heizgerät ist somit die Anzahl der extern anzubauenden Komponenten reduziert und man erhält eine ver einfachte Montage.

Um die Anzahl von Anbaukomponenten und externen Bauteilen noch weiter zu reduzieren, kann in dem Bodenteil der Einlaß für den flüssigen Wärmeträger ausgebildet sein. Somit entfallen noch weitere bisher gesonderte Montage schritte und insbesondere wird durch die dreiteilige Ausle gung, d.h. Brennerkopfteil, Bodenteil und Außenmantel eine solche Ausbildung geschaffen, die sich für eine maschinelle Gesamtmontage des Heizgeräts äußerst gut eignet.

Vorzugsweise ist der Motor für das Brennluftgebläse am Brennerkopfteil und/oder der Motor für die Umwälzpumpe am Bodenteil angeflanscht, so daß sich diese nach dem Zusammen setzen des Heizgeräts am Ende des Montagevorgangs an vorhan dene Auflageflächen ansetzen und dann befestigen lassen.

Ferner kann am Brennkopfteil der Auslaß für den flüssigen Wärmeträger ausgebildet sein, so daß man diesen nicht bei der Herstellung des Außenmantels zu berücksichtigen braucht.

Ferner kann nach der Erfindung der Außenmantel des Heizgeräts von einem rohrförmigen Strangpreßprofilteil gebildet werden, während gegebenenfalls das Heizrohr auch im Druckguß- oder Kaltfließpreßverfahren hergestellt sein kann. Das Brennerkopf teil und/oder das Bodenteil sind dann zweckmäßigerweise mit tels Schrauben am rohrförmigen Strangpreßprofilteil des Au ßenmantels angebracht, wobei die entsprechenden gegenüberlie genden Enden des Außenmantels flanschförmig ausgebildet sind. Bei einer solchen Ausgestaltung des Heizgeräts ist dann zweck mäßigerweise in dem den Außenmantel bildenden Strangpreßpro filteil ein Bypass-Kanal für den flüssigen Wärmeträger ausge bildet, in dem ein Rückschlagventil angeordnet ist und der bis zum Einlaß für den flüssigen Wärmeträger am Bodenteil verlängert ist. Dieses Verlängerungsstück kann im Bodenteil selbst ausgebildet sein. Ferner ist am Außenmantel eine Auf nahme für das Steuergerät ausgeformt, die zweckmäßigerweise von einer Schienenaufnahme gebildet wird, in die das Steuer gerät eingeschoben werden kann.

Um einen möglichst geräuscharmen Betrieb des Heizgeräts zu gewährleisten, kann an dem den Außenmantel bildenden Strang preßprofilteil ein Gehäuse für einen Ansaugschalldämpfer des Brennluftgebläses ausgebildet sein, der dann bei der Montage des Heizgeräts in das Gehäuse eingesetzt wird. Zweckmäßi gerweise ist dieses Gehäuse für den Ansaugschalldämpfer am Außenmantel dem Bypass-Kanal gegenüberliegend ausgebildet.

Die vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten des Heizgeräts ermöglichen, daß alle diese extern angebauten zusätzlichen Komponenten des Heizgeräts in den Außenmantel und den Boden- und Brennkopfteil integriert sind, so daß man Einbaufehler weitgehend vermeiden kann und sich die Montage in überraschen der Weise vereinfacht, wobei sich gleichzeitig auch die Her stellungskosten für die einzelnen Teile des Heizgeräts senken lassen.

Wenn schließlich der Außenmantel und/oder das Heizrohr als Strangpreßprofilteil ausgebildet sind, kann das Heizrohr hin sichtlich seiner Ausbildung unter Berücksichtigung eines op timalen Wärmeaustauschs mit dem flüssigen Wärmeträger gestal tet werden. Hierbei läßt sich insbesondere die Rippenausbil dung am Innenmantel so gestalten, daß man einen möglichst ge ringen Widerstand für das Verbrennungsgas und einen möglichst geringen Widerstand für den flüssigen Wärmeträger bei einer kostengünstigen Herstellung erreichen kann. In ähnlicher Wei se kann auch das Strangpreßprofilteil des Außenmantels an seine Funktion in optimaler Weise mit günstigen Herstellungs kosten angepaßt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Be zugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Darin zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Heizgerät mit Teilschnittdarstellung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Heizgeräts von vorne,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Heizgeräts von hinten,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Heizgeräts längs der Linie IV-IV in Fig. 1, und

Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Verdeutli chung einer Einbauform eines Heizgeräts in den Kühlwasserkreislauf eines Kraft fahrzeugs.

Anhand den Fig. 1 bis 4 wird eine Ausbildungsform eines ins gesamt mit 1 bezeichneten Heizgeräts, ein sogenanntes Wasser heizgerät, d.h. ein Heizgerät mit einem flüssigen Wärmeträ ger, erläutert. Obgleich in den Zeichnungen nicht näher dar gestellt ist, weist das Heizgerät einen Brenner 2 auf, der in eine Brennkammer 3 ragt, die von einem Brennrohr 4 begrenzt wird. Dem Brenner 2 wird über eine nicht näher dargestellte Brennstoffversorgungseinrichtung Brennstoff und mit Hilfe eines Brennluftgebläses 6 Brennluft zugeführt. Das so im Brenner 2 aufbereitete brennbare Gemisch wird durch eine Zündeinrichtung 7 gezündet und in der Brennkammer 3 bildet sich eine Flamme. Das Brennrohr 4 ist konzentrisch von einem Heizrohr 8 umgeben, das am vom Brenner 2 abgewandten Ende einen Boden 9 hat. Das aus der Brennkammer 3 austretende Verbrennungsgas wird durch den Boden 9 des Heizrohrs 8 in seiner Strömungsrichtung umgekehrt und in den Ringraum ge leitet, der zwischen dem Heizrohr und dem Brennrohr gebil det wird. Das Heizrohr 8 umgibt konzentrisch ein Außenmantel 11, und zwischen denselben ist ein Ringraum 12 vorhanden, der vom flüssigen Wärmeträger, wie Wasser, durchströmt ist. Über den vom Heizrohr 8 gebildeten Wärmetauscher wird die Wärme der heißen Verbrennungsgase an den flüssigen Wärmeträger im Ringraum 12 abgegeben, der sich somit aufwärmt.

Wie sich aus den Fig. 1 bis 4 ergibt, wird vorzugsweise das Heizrohr 8 und der Außenmantel 11 von einem rohrförmigen, d.h. einem zylindrischen Strangpreßprofilteil 13 bzw. 14 gebildet. Das Strangpreßprofilteil 13 des Heizrohrs 8 weist am vom Brenner abgewandten Ende den Boden 9 auf, der als separates Bauteil ausgebildet ist, und an diesem Ende am Strangpreßprofilteil 13 angeschweißt ist. Das gegenüberlie gende Ende des Strangpreßprofilteils 13 besitzt ein Außenge winde 15, und mit Hilfe dieses Außengewindes 15 ist das Strangpreßprofilteil 13 mit dem Boden 9 in einen Flansch 16 des Brenners 2 eingeschraubt. An seiner Innenfläche trägt das Strangpreßprofilteil 13 Rippen 17, die in den vom Ver brennungsgas durchströmten Ringraum 10 ragen. Die Ausbil dung dieser Rippen 17 ist als Beispiel aus Fig. 1 zu er sehen.

Auch das Strangpreßprofilteil 14 für den Außenmantel 11 ist rohrförmig ausgebildet, d.h. es bildet einen Zylinder. Am brennerseitigen Ende (siehe Fig. 1 und 2) ist ein Brennkopf teil 18 mit Hilfe von Schrauben 19 am Strangpreßprofilteil 14 befestigt. Am gegenüberliegenden Ende ist am Strangpreß profilteil 14 für den Außenmantel 11 ein Bodenteil 20 eben falls mit Hilfe von Schrauben 21 befestigt, wie sich dies aus Fig. 1 und 2 ergibt.

Das Brennerkopfteil 18 enthält das Brennluftgebläse 6, einen Auslaß 22 für die Abgase und einen Auslaß 23 für den flüssi gen Wärmeträger. Ein Motor 24 für das Brennluftgebläse 6 ist ebenfalls am Brennerkopfteil 18 angeflanscht. Auch die Zündeinrichtung 7 wird vom Brennerkopfteil 18 aufgenommen. Wie sich aus den Fig. 1 und 3 ergibt, weist das Bodenteil 20 einen angeformten Einlaß 25 für den flüssigen Wärme träger sowie ein Gehäuse 26 für eine Umwälzpumpe 27 auf, die den flüssigen Wärmeträger durch das Heizgerät 1 zum Auslaß 23 desselben fördert. Ein Motor 28 für die Umwälzpumpe 27 ist am Bodenteil 20 ebenfalls angeflanscht. Auch weist das Bodenteil 20 ein Teilstück 29 eines insgesamt mit 30 be zeichneten Bypass-Kanals auf. Dieses Teilstück 29 steht mit dem Einlaß 25 für den flüssigen Wärmeträger in Ver bindung.

Wie sich insbesondere aus den Fig. 1 und 4 ergibt, sind am Strangpreßprofilteil 14 des Außenmantels 11 der Bypass- Kanal 30 ausgeformt, der an seinem dem Brenner zugewandten Ende mit dem Auslaß 23 für den flüssigen Wärmeträger am Bren nerkopfteil 18 in Verbindung steht. Diesem Bypass-Kanal 30 etwa diametral gegenüberliegend ist am Strangpreßprofil teil 14 ein Gehäuse 31 ausgeformt, das zur Aufnahme eines nicht näher dargestellten Ansaugschalldämpfers dient. Fer ner weist das Strangpreßprofilteil 14 eine Aufnahme 32 für ein in Fig. 1 gezeigtes Steuergerät 33 auf, die in Form von Schienen 34 ausgebildet ist, in die das Steuergerät 33 bei der Montage eingeschoben wird. Dieses Steuergerät 33 hat die Aufgabe, den Betriebsablauf des Heizgeräts 1 zu steuern und zu regeln. Ferner weisen wenigstens die beiden gegenüberliegenden Enden des rohrförmig ausgebildeten Strang preßprofilteils 14 für den Außenmantel 11 Öffnungen 35 auf, die zur Befestigung der Schrauben 19 bzw. 21 für das Deckel teil 18 und das Bodenteil 20 dienen.

Wie insbesondere in Fig. 4 gezeigt ist, können das Strang preßprofilteil 13 und das Strangpreßprofilteil 14 einteilig ausgebildet sein und der Außenmantel 11, und das Heizrohr 8 sind über Stege 36 verbunden. Alternativ können selbst verständlich die beiden Strangpreßprofilteile 13 und 14 auch gesondert ausgebildet und hergestellt werden und/oder das Heizrohr 8 kann auch aus Druckguß oder als Kaltfließ preßteil ausgebildet sein. Das Strangpreßprofilteil 14 bil det beim erfindungsgemäßen Heizgerät 1 gleichzeitig die Außenseite des Heizgeräts 1 und es ist aus den Figuren zu ersehen, daß das Außengehäuse, gebildet von dem Außenmantel 11 in Längsachsrichtung des Heizgeräts 1 gesehen dreiteilig ausgebildet ist, d.h. ein rohrförmiges Strangpreßprofilteil 14 und an beiden gegenüberliegenden Enden befestigte Boden teile 20 und Brennerkopfteile 18 aufweist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist somit zu ersehen, daß sämtliche funktionsnotwendigen Aggregate, wie Brennluftge bläse 6, Umwälzpumpe 27, Einlaß 26 für den flüssigen Wärme träger sowie Auslaß 23 für den flüssigen Wärmeträger und auch der Bypass-Kanal 30 mit dem Teilstück 29 in den so gebildeten Gehäuseteilen 14, 18 und 20 ausgebildet und in diesen integriert sind. Somit brauchen diese Aggregate nicht extern angebracht zu werden oder in gesonderten Montage schritten eingebaut werden. Hierdurch erleichtern sich die Herstellung und die Montage eines solchen Heizgeräts 1. Dabei lassen sich auch bisher übliche Einbaufehler wirksam vermeiden. Ferner erhält man durch die erfindungsgemäße Auslegung eine kompakte Bauweise eines Heizgeräts 1, das möglichst wenig Einbauraum in Anspruch nimmt.

Selbstverständlich brauchen in dem Brennerkopfteil 18, dem Bodenteil 20 und dem Strangpreßprofilteil 14 nicht alle die vorstehend angegebenen Teile integriert zu sein, sondern es können auch nur einige davon ausgebildet sein, was ins besondere von den jeweils vorhandenen Gegebenheiten und/ oder der geforderten Leistung des Heizgeräts 1 abhängig ist.

In Fig. 5 ist schematisch eine Einbindung eines Heizgeräts 1, das anhand den Fig. 1 bis 4 näher erläutert worden ist, in einem Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Nach Durchgang durch den Motorblock 40 tritt das Kühlmittel über den Einlaß 25 für den flüssigen Wärmeträger in das Heizgerät 1 ein. Wenn das Heizgerät 1 nicht in Betrieb ist, d.h. die Umwälzpumpe 27 beispielsweise stillsteht, geht das Kühlmittel vom Einlaß 25 über den Bypass-Kanal 29 und 30 direkt zum Auslaß 23 für den flüssigen Wärmeträger, der am Brennerkopfteil 18 des Heizgeräts 1 ausgebildet ist. Die ser Auslaß 23 ist mit der Einlaßseite eines Wärmetauschers 41 verbunden, der in der Fahrzeugheizungsanlage eingebaut ist.

Wenn das Heizgerät 1 arbeitet, wird das Kühlmittel vom Ein laß 25 mit Hilfe der Umwälzpumpe 27 durch den Ringraum 12 (siehe Fig. 1) des Heizgeräts 1 gefördert und es wird durch den Wärmeaustausch am Wärmetauscher aufgewärmt, der von dem Strangpreßprofilteil 13 beispielsweise gebildet wird. Das so aufgewärmte Kühlmittel verläßt dann das Heizgerät 1 über den Auslaß 23 und tritt in den Wärmetauscher 41 des Fahr zeugs ein. Das Rückschlagventil 42 verhindert ein Rückströ men des Wärmeträgers durch den Bypass-Kanal 29, 30. Ein sol ches Rückschlagventil mußte bisher in den Kühlmittelkreislauf in aufwendiger Weise eingebunden werden, während es bei der Erfindung im Heizgerät 1 integriert ist. Da ferner bei einer solchen Auslegungsform des Heizgeräts 1 auch der Bypass-Ka nal 30 integriert ist, braucht man bei der Einbindung des Heizgeräts 1 keine zusätzlichen, das Heizgerät 1 umgehende Leitungen vorzusehen, so daß sich auch der Einbau des Heiz geräts 1 in einen Kühlmittelkreislauf eines Fahrzeugs we sentlicht vereinfacht. Ferner benötigt man zum Einbau des Heizgeräts 1 auch nur zwei Anschlüsse.

Bezugszeichenliste

1 Heizgerät
2 Brenner
3 Brennkammer
4 Brennrohr
6 Brennluftgebläse
7 Zündeinrichtung
8 Heizrohr
9 Boden
10 Ringraum für Verbrennungsgase
11 Außenmantel
12 Ringraum vom flüssigen Wärmeträger durchströmt
13 Strangpreßprofilteil für Heizrohr 8
14 Strangpreßprofilteil für Außenmantel 11
15 Außengewinde
16 Flansch
17 Rippen an Strangpreßprofilteil 13
18 Brennerkopfteil
19 Schrauben
20 Bodenteil
21 Schrauben
22 Auslaß für Abgas
23 Auslaß für flüssigen Wärmeträger
24 Motor für Brennluftgebläse 6
25 Einlaß für flüssigen Wärmeträger
26 Gehäuse
27 Umwälzpumpe
28 Motor für Umwälzpumpe 27
29 Teilstück der Bypass-Leitung
30 Bypass-Kanal
31 Gehäuse für Ansaugschalldämpfer
32 Aufnahme
33 Steuergerät
34 Schienen
35 Öffnungen
36 Stege
40 Motorblock
41 Fahrzeugeigener Wärmetauscher
42 Rückschlagventil

Claims

1. Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, mit einer von einem Brennrohr begrenzten Brennkammer zur Verbrennung eines von einem Brenner gelieferten Gemisches aus von ei nem Brennluftgebläse geförderter Brennluft und von einer Brennstoffversorgung geliefertem Brennstoff, wobei die heißen Verbrennungsgase ihre Wärme mittels eines Wärmeüber tragers an einen flüssigen Wärmeträger abgeben, den eine Um wälzpumpe durch einen von einem Außenmantel und einem Heizrohr konzentrisch um das Brennrohr umschlossenen Raum fördert, und wobei am Heizrohr ein Boden am vom Brenner abgewandten Ende der Brennkammer angebracht ist und mit einem Steuerge rät, wobei am brennerseitigen Ende ein Brennerkopfteil am Außenmantel und am gegenüberliegenden Ende ein Bodenteil angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennluftgebläse im Brennerkopfteil (18) und die Umwälzpumpe (27) für den flüssigen Wärmeträger in dem Bodenteil (20) integriert sind.

2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bodenteil (20) der Einlaß (25) für den flüssigen Wärmeträger ausgebildet ist.

3. Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (24) für das Brennluftgebläse (6) am Brennerkopfteil (18) und/ oder der Motor (28) für die Umwälzpumpe (27) am Bodenteil (20) angeflanscht ist.

4. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (23) für den flüssigen Wärmeträger am Brennerkopfteil (18) ausgebildet ist.

5. Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Brennerkopfteil (18) auch der Auslaß (22) für die Abgase ausgebildet ist.

6. Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (11) von einem Strangpreßprofilteil (14) gebildet wird, an dem ein Bypass-Kanal (30) für den flüssigen Wärmeträger ausgebildet ist.

7. Heizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß im Bypass-Kanal (30) ein Rückschlag ventil (42) angeordnet ist.

8. Heizgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß sich der Bypass-Kanal (30) des Außen mantels (11) im Bodenteil (20) fortsetzt und bis zum Einlaß (25) für den flüssigen Wärmeträger geht.

9. Heizgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am den Außenmantel (11) bildenden Strangpreßprofilteil (14) eine Aufnahme (32) für das Steuergerät (33) ausgeformt ist.

10. Heizgerät nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Aufnahme (32) für das Steuer gerät (33) als Schienen (34) ausgebildet ist.

11. Heizgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am den Außen mantel (11) bildenden Strangpreßprofilteil (14) ein Ge häuse (31) für einen Ansaugschalldämpfer für die Brenn luft ausgebildet ist.

12. Heizgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 10, in Verbindung mit Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß der Bypass-Kanal (30) und das Ge häuse (31) für den Ansaugschalldämpfer am den Außenmantel (11) bildenden Strangpreßprofilteil (14) einander diame tral gegenüberliegend ausgebildet sind.

13. Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizrohr (8) aus einem mit Innenverrippung versehenen rohrför migen Strangpreßprofilteil (13) besteht.

14. Heizgerät nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß das Heizrohr (8) und der Außenmantel (11) von einem einteiligen Strangpreßprofilteil (13 und 14) gebildet werden.