DE3639222C1 - Air-heating device - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftheizgerät, insbesondere Fahr­ zeug-Zusatzheizgerät, gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus der US-PS 26 42 858 oder der US-PS 30 28 855 ist ein Heizgerät der vorstehend genannten Art bekannt. Bei diesen Luftheizge­ räten ist ein Fördergebläse vorgesehen, das die Heizluft durch den Ringraum zwischen dem Gehäusemantel des Heizgeräts und der Außenfläche der Wärmeübertragungseinrichtung durchfördert. Daher ist zusätzlich zu einem Brennluftgebläse, das zur Förderung von Verbrennungsluft zu dem Brenner des Heizluft­ geräts dient, ein gesondertes Fördergebläse erforderlich, für das man ebenfalls eine gesonderte Antriebseinrichtung be­ nötigt. Hierdurch verkompliziert sich nicht nur der Aufbau eines solchen Heizgeräts, sondern man benötigt auch eine rela­ tiv hohe Leistungsaufnahme für das Betreiben desselben.

Aus der DE-AS 15 79 796 ist ein Lufterhitzer bekannt, der ein Gehäuse hat, in dem in Strömungsrichtung hintereinander ein Einlaßbereich für Kaltluft, ein von einem aufgeheizten Me­ dium durchströmter Wärmetauscher und eine Luftverteilungskam­ mer mit einem Gebläse angeordnet sind. Hierbei soll die Aus­ legung derart getroffen werden, daß die Umlenkung der er­ hitzten Luft zum Zwecke des seitlichen oder radialen Aus­ trittes ohne Strömungsverluste durch Verwirbelung erfolgt. Hierzu sind das Gebläse, die Schaufeln des Läufers und der Ansaugstutzen in entsprechender Weise ausgelegt. Durch die in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Luftein­ trittsbereiche, Wärmeübertragungsbereiche und Luftverteiler­ bereiche hat dieser Lufterhitzer ein relativ großes Bauvolu­ men. Das im Luftverteilerbereich vorgesehene Gebläse hat einen eigenen Antrieb mit Hilfe eines Zahnriemens. Bei die­ sem Lufterhitzer wird die Wärmeübertragungseinrichtung über den Umfang hinweg und quer zur Längserstreckung der Wärme­ übertragungseinrichtung von der Heizluft umströmt.

Aus der DE-OS 35 09 349 ist ein Wärmetauscher für Heizgeräte be­ kannt, bei dem die Heizluft im Bereich des Antriebsmotors eintritt und mit Hilfe eines Fördergebläses die Heizluft durch den Ringraum zwischen dem Außenmantel des Gehäuses und der Wärmeübertragungseinrichtung gedrückt wird.

Aus der DE-PS 32 09 904 ist ein Ringkanalgebläse zur Förderung der Verbrennungsluft bei einer Fahrzeugheizung bekannt, das einen Seitenkanal besitzt und daher auch als Seitenkanalge­ bläse bezeichnet wird.

Aus der DE-OS 34 16 878 ist es bekannt, die Wärmeübertragungs­ einrichtung als Strangpreßprofilteil auszubilden, das mit einem Boden versehen ist, der dort angeschweißt ist.

Aus der DE-PS 20 48 760 (entspricht US-PS 37 79 224) und der DE-OS 21 01 462 ist es bekannt, das Gehäuse eines Heizgeräts unter Bildung von topfförmigen Gehäuseteilen in eine Radial­ ebene zu unterteilen, so daß man eine radiale Trennstelle erhält, die in Umfangsrichtung des Gebläses verläuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftheizgerät, insbesondere ein Fahrzeugzusatzheizgerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, das einen getrennten Aufbau hat, möglichst wenig Einbauraum in Anspruch nimmt und zum Betrieb möglichst wenig Leistung aufnimmt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem solchen Luftheizgerät durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Luftheizgerät wird die Heizluft, aus­ gehend vom Bodenbereich der Wärmeübertragungseinrichtung über deren Außenfläche hinweg in axialer Richtung mittels Unterdruck gesaugt, so daß die Heizluft, wie z. B. Umgebungs­ luft, in kaltem Zustand in das Heizgerät am Bodenbereich der Wärmeübertragungseinrichtung eintritt, so daß man eine zuverlässige Kühlung des Bodenbereichs erhält, der hinsichtlich der Temperaturbelastung einen kritischen Bereich darstellt, da an diesem Bodenbereich der Wärmeübertragungseinrichtung die aus der Brennkammer austretenden heißen Verbrennungsgase in der Wärmeübertragungseinrichtung umgelenkt werden. Ferner ist bei der Erfindung das Heizluftgebläse mit dem Brennluft­ gebläse in der Form kombiniert, daß ein gemeinsames Gebläse­ rad für beide Gebläse vorgesehen ist. Daher wird für beide Gebläse nur ein gemeinsamer Antriebsmotor benötigt, wodurch sich der Aufbau und die Herstellung eines solchen Heizgeräts vereinfachen. Ferner reduziert sich auch die Anzahl der Bauteile durch diese Gebläsevereinigung, und es ergibt sich der Vorteil, daß das Heizluftgebläse auch dann läuft, wenn Brennluft dem Brenner des Heizgeräts zugeführt wird. Durch diese Vereinigung beider Gebläse wird eine besonders raum­ sparende Anordnung erzielt, wobei am gemeinsamen Laufrad die Funktionstrennung in radialer Richtung erfolgt, so daß die Gebläse wechselseitig keinen störenden Einfluß aufeinander haben.

Bei einer weiteren Ausgestaltung nach der Erfindung ist der Brenner an einem Flansch gehalten. Dieser Flansch weist Durchgangsöffnungen auf, durch die Brennluft geblasen wird, wobei auch ermöglicht wird, daß die sich dort befindlichen Aggregate, wie Motor, Kupplung oder Steuergerät, mittels der Brennluft gekühlt werden. Somit dient die Brennluft auch gleichzeitig als Kühlluft für temperaturempfindliche Bauteile des Heizgeräts.

Um axial verlaufende Trennstellen beim Heizgerät zu ver­ meiden, die stets Dichtungsprobleme mit sich bringen, sind beim erfindungsgemäßen Heizgerät vorzugsweise die Baugrup­ pen und gegebenenfalls auch das Gehäuse mittels einer radialen Trennstelle unterteilt. Daher hat man beim erfindungsgemäßen Heizgerät nur radial in Umfangsrichtung verlaufende Dichtstellen, die als Stoßstellen ausgebildet sind und sich daher zuverlässig abdichten lassen. Hierdurch wird auch wirksam ein Heizluftverlust beim Heizgerät vermie­ den.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsvariante nach der Erfin­ dung ist die Wärmeübertragungseinrichtung als Strangpreßpro­ filteil mit einem daran befestigten Boden ausgebildet, wobei die Wärmeübertragungseinrichtung vorzugsweise an einem Flansch und der Boden an dieser angeschraubt ist. Bei dieser Auslegungs­ form wird erreicht, daß man Schweißstellen zur Verbindung der Strangpreßprofilteile, die meist aus Leichtmetall bestehen, verhindert und daß man eine einfachere Befestigungsweise für die Wärmeübertragungseinrichtung am Heizgerät erhält.

Zweckmäßigerweise weist das Heizgerät an den Verbindungsstel­ len der Heizgeräteteile mit den radialen Trennstellen nur radial umlaufende Dichtflächen auf, und zweckmäßigerweise ist nur eine einzige Grenzstelle am Außenmantel mit radial umlaufenden Dichtflächen vorhanden. Hierdurch lassen sich die Schwierigkeiten im Zusammenhang mit Dichtungen unter Erzielung einer vereinfachten Konstruktion überwinden.

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

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Axialschnittansicht eines Luftheizgeräts.

Das in Fig. 1 gezeigte Luftheizgerät ist insgesamt mit 1 be­ zeichnet und als wärmeübertragendes Medium dient hierbei Luft, die auch als Heizluft bezeichnet wird.

Das Luftheizgerät 1 hat einen insgesamt mit 2 bezeichneten Brenner, dem flüssiger Brennstoff zugeführt wird. Dieser Brennstoff tritt aus einer Zerstäubungsdüse 3 des Brenners 2 in eine Brenn­ kammer 4 des Luftheizgeräts 1 aus. Über einen Brennlufteinlaß­ stutzen 5 am Gehäusemantel 6 des Luftheizgeräts 1 wird Brennluft von einem Brennluftgebläse 7 angesaugt, das als Seitenkanal­ gebläse ausgebildet ist und von einem Motor 8 angetrieben wird. Der Brenner 2 mit den zugehörigen Bauteilen, wie z. B. dem Steuergerät 9, der Brennstoffpumpe 10 und der Zündeinrich­ tung 11, sind an einem Flansch 12 als funktionsfähige Bauein­ heit angebracht, der das Heizgerät 1 in einer radialen Ebene unter­ teilt. Von der Austrittsseite des Brennluftgebläses 7 tritt die Brennluft in den vom Flansch 12 begrenzten Raum aus und kühlt dort die temperaturempfindlichen Bauteile, wie z. B. das Steuergerät 9. Ferner weist der Flansch 12 Durchgangsöffnun­ gen 13 auf, durch die die Brennluft durchgeht und sich mit dem von der Zerstäubungsdüse 3 ausgegebenen Brennstoff in der Brenn­ kammer 4 des Heizgeräts 1 zu einem zündwilligen Gemisch vermischt. Mit Hilfe der Zündeinrichtung 11, die in Fig. 1 von Zündelek­ troden, d. h. einer Hochspannungszündung, gebildet wird, wird das Gemisch aus Brennluft und Brennstoff gezündet und ver­ brennt in der Brennkammer 4. Die heißen Verbrennungsgase wer­ den am vom Brenner 2 abgewandten Ende der Brennkammer 4 umge­ lenkt und überstreichen eine Wärmeübertragungseinrichtung 14, über deren Außenfläche 15 Luft strömt, die als Heizluft dient und über die Wärmeübertragungseinrichtung 14 aufgeheizt wird.

Wie in Fig. 1 mit Pfeilen dargestellt ist, strömt die Heiz­ luft am Bodenbereich 16 der Wärmeübertragungseinrichtung 14 in das Heizgerät 1 ein, so daß dieser Bodenbereich 16 zuver­ lässig gekühlt wird, der als kritischer Bereich einer Wärme­ übertragungseinrichtung 14 bei Heizgeräten allgemein gilt. Die Heizluft wird mit Hilfe eines Heizluftsauggebläses 17, das zweckmäßigerweise als Axialgebläse ausgebildet ist, durch den Zwi­ schenraum zwischen dem Gehäusemantel 6 und der Außenfläche 15 der Wärmeübertragungseinrichtung 14 durchgeleitet. Das Heizluftsauggeblä­ se 17 weist Schaufeln 18 auf, die an der Außenseite des Lauf­ rades 19 des Brennluftgebläses 7 angeformt sind. Somit ist für das Brennluftgebläse 7 und für das Heizluftsauggebläse 17 für die Heizluft ein gemeinsames Laufrad 19 vorgesehen und beide Gebläse 7, 17 werden gemeinsam von dem Motor 8 angetrieben.

Wie ferner aus der Zeichnung zu ersehen ist, umfaßt die Wärme­ übertragungseinrichtung 14 zwei Teile, nämlich ein Strangpreßprofilteil 20 und einen Boden 21. Auch diese beiden Teile sind mittels einer in einer Radialebene liegenden Trennstelle unterteilt und sie werden zweckmäßigerweise mit­ tels einer Schraubverbindung miteinander verbunden oder geschweißt. Das Strangpreßprofilteil 20 und der Boden 21 weisen jeweils Rippen 22 auf. Das dem Brenner zugewandte Ende des Strangpreßprofilteils 20 ist ebenfalls zweckmäßigerweise mittels einer Schraub­ verbindung an einem Flansch 23 befestigt, so daß auch in diesem Bereich eine radiale Trennstelle vorhanden ist.

Schließlich ist auch der Gehäusemantel 6 in zwei topfförmige Gehäusemantelteile 6 a, 6 b mit einer radialen Trennstelle 24 unterteilt.

Ferner weist das Heizgerät 1 auch einen Abgasauslaß­ stutzen 25 auf, über den die in der Brennkammer 4 erzeugten heißen Verbrennungsgase nach dem Vorbeigang an der Wärme­ übertragungseinrichtung 14 aus dem Heizgerät 1 ausgeleitet werden.

Selbstverständlich braucht als Brenner 2 nicht notwendiger­ weise ein Zerstäubungsbrenner wie im vorliegenden Beispiel vorgesehen zu sein, sondern in Abhängigkeit von der gewünsch­ ten Leistung des Luftheizgerätes 1 kann auch eine andere Brennerbauart, wie z. B. ein Verdampfungsbrenner, verwendet werden.

Claims (7)

1. Luftheizgerät, insbesondere Fahrzeug-Zusatzheizgerät, mit einem brennstoffbetriebenen Brenner, mit einer eine Brenn­ kammer konzentrisch umgebenden Wärmeübertragungseinrichtung, wobei Luft als Heizmedium über die von der Brennkammer abge­ wandte Außenfläche der Wärmeübertragungseinrichtung in Ge­ genrichtung der Verbrennungsgase in der Brennkammer strömt, und mit einem Brennluftgebläse, gekennzeichnet durch ein Heizluftsauggebläse (17), das am Bodenbereich (16) der Wärmeübertragungseinrichtung (14) einströmende Heizluft über die Außenfläche (15) der Wärmeübertragungseinrichtung (14) mittels Unterdruck saugt, wobei das Heizluftsauggebläse (17) und das Brennluftgebläse (7) ein gemeinsames Laufrad (19) haben.

2. Luftheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizluftsauggebläse (17) ein Axialgebläse und das Brennluftgebläse (7) als ein Seitenkanalgebläse ausgebildet ist.

3. Luftheizgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zur Halterung des Brenners (2) dienenden Flansch (12) Durchgangsöffnungen (13) für die Brennluft vorgesehen sind.

4. Luftheizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppen des Heizgeräts (1) sowie sein Gehäusemantel (6) mit einer radialen Trennstelle (24) unterteilt sind.

5. Luftheizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (14) ein Strangpreßprofilteil (20) mit daran befestigtem Boden (21) ist.

6. Luftheizgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (14) an einem Flansch (23) angeschraubt ist, und daß ihr Boden (21) am Strang­ preßprofilteil (20) angeschraubt ist.

7. Luftheizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungsstellen der Heizgeräteteile mit den radialen Trennstellen (24) nur radial umlaufende Dichtflächen vorhanden sind.