DE3807190A1

DE3807190A1 - Heizgeraet, insbesondere fahrzeugheizgeraet

Info

Publication number: DE3807190A1
Application number: DE19883807190
Authority: DE
Inventors: Peter Glaser
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1989-09-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät, insbesondere Fahr zeugheizgerät, das auch als Fahrzeugzusatzheizgerät be zeichnet wird, bei dem eine Brennkammer von einem Brennrohr begrenzt wird, in die ein Brenner mit einem Brennerbauteil ragt. Das Brennerbauteil ist an einem Brennerkopfgehäuseteil des Heizgeräts aufgenommen, das das Brennerbauteil umgibt.

Dieses Brennerbauteil ist axial fluchtend zu der Achse des Brennrohrs im Brennerkopfgehäuseteil anzuordnen. Bisher wurde das Brennerbauteil beispielsweise mit Hilfe von Schrau ben o.dgl. fest mit dem die Brennkammer begrenzenden Brenn rohr verbunden. Hierzu sind entsprechende fluchtende Bohrun gen am Brennerbauteil und am Brennrohr sowie gegebenenfalls eine Flanschverbindung erforderlich. Hierdurch verteuern sich nicht nur die Herstellungskosten für das Brennrohr und das Brennerbauteil, da man noch zusätzliche Bearbei tungsschritte, wie Bohren o.dgl. ausführen muß, sondern auch die Montage ist aufwendig, da das Brennerbauteil zu den entsprechenden Bohrungen am Brennrohr und/oder am Gehäuse ausgerichtet werden müssen, bevor die Schrauben eingesetzt und angezogen werden können. Ferner bereitet auch der Übergang von Brennerbauteil zu Brennkammer Schwierigkeiten, da in diesem Bereich zur Vermeidung von Luftein- oder -aus trittsstellen eine zuverlässige Abdichtung vorhanden sein muß.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten ein Heizgerät, insbe sondere Fahrzeugheizgerät, der gattungsgemäßen Art bereit zustellen, bei dem das Brennerbauteil zuverlässig, kosten günstig und auf einfache Weise montierbar in vorbestimmter Ausrichtung zu der Brennkammer festgelegt werden kann, wo bei am Übergang von Brennerbauteil und Brennkammer eine zu verlässige Abdichtung gewährleistet wird.

Nach der Erfindung zeichnet sich hierzu ein Heizgerät, ins besondere Fahrzeugheizgerät, mit einem in eine von einem Brennrohr begrenzte Brennkammer ragenden Brennerbauteil, das in einem des umgebenden Brennerkopfgehäuseteil des Heizgeräts aufgenommen ist, dadurch aus, daß zur Zentrierung sowie zur radialen und axialen Lagefixierung des Brennerbauteils im Brennerkopfgehäuseteil ein Auflager vorgesehen ist, und das Brennerbauteil mittels einer Anpreßeinrichtung in axialer Richtung in Richtung des Brennrohrs drückbar ist.

Beim erfindungsgemäßen Heizgerät ist somit das Brennerbauteil zuverlässig in seiner vorbestimmten relativen Lage zur Brenn kammer dank des Auflagers im Brennerkopfgehäuseteil ange ordnet, so daß zeitraubende Ausrichtvorgänge von Brennerbau teil und im die Brennkammer begrenzenden Brennrohr entfal len und auch zusätzliche Bearbeitungen des Brennerbauteils und/oder des Brennrohrs nicht benötigt werden, wodurch sich die Montage des Brenners bei einem solchen Heizgerät we sentlich vereinfacht. Zugleich ist beim erfindungsgemäßen Heizgerät eine Anpreßeinrichtung vorgesehen, die das Brenner bauteil in axialer Richtung in Richtung des Brennrohrs drückt, um durch die hierbei bewirkte Anpreßkraft einen dichten Abschluß am Übergang von Brennkammer und Brennerbauteil zu haben. Somit ist die Auslegung beim erfindungsgemäßen Heiz gerät so getroffen, daß sich sowohl die Herstellung als auch die Montage wesentlich vereinfachen und dennoch ein funktions sicherer Betrieb des Heizgeräts unter Vermeidung von Leck stellen gewährleistet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform wird das Auflager von wenigstens einer radial in den Innenraum des Brenner kopfgehäuseteils ragenden Rippe gebildet, auf der das Bren nergehäuseteil nach der Montage aufliegt. Vorzugsweise um faßt das Auflager zwei axial im Abstand angeordnete Rippen, um das Brennerbauteil zuverlässig axial fluchtend zur Mit telachse der Brennkammer auszurichten, ohne daß das Bren nerbauteil eine Schräglage, bedingt durch sein Eigenge wicht, einnehmen kann.

Wenn gemäß der bevorzugten Ausbildungsform wenigstens eine der Rippen einen Zwischenraum begrenzt, so ist dieser an die Außenkontur des Brenner bauteils angepaßt ist. Auf diese Weise umgreift die Rippe teilweise die Außenfläche des Brennerbauteils und hält dieses unter Spiel formschlüssig fest. Auf diese Weise die nen die Rippen zugleich zur Radialausrichtung des Brenner bauteils im Brennerkopfgehäuseteil, so daß das Brennerbau teil sowohl in axialer als auch in radialer Richtung nach der Montage durch die Auflage auf dem Auflager in einer vor bestimmten Lage im Brennerkopfgehäuseteil angeordnet ist.

Vorzugsweise wird das Brennerbauteil beim Heizgerät nach der Erfindung in der durch das Auflager vorgegebenen vorbe stimmten Lage mittels einer Anpreßeinrichtung festgelegt bzw. arretiert, wozu die Anpreßeinrichtung vorzugsweise von einem Anpreßkeil gebildet wird, der radial im Brennerkopfge häuseteil verschiebbar ist und gegen die Außenwand des Brennerbauteils drückt. Durch einen derartigen Anpreßkeil als Anpreßeinrichtung können aufgrund der radialen Verschieb barkeit desselben ohne Schwierigkeiten Fertigungstoleranzen am Brennerbauteil ausgeglichen werden, so daß unabhängig von derartigen Fertigungstoleranzen das Brennerbauteil zuver lässig in einer vorbestimmten Lage zur Brennkammer im Bren nerkopfgehäuseteil festgelegt ist.

Vorzugsweise hat der Anpreßkeil eine V-förmige Oberfläche, die der Außenwand des Brennerbauteils zugewandt ist und mit dieser zusammenarbeitet. Hierbei wird die Arretierung des Brennerbauteils zusätzlich zu einer kraftschlüssigen Verbindung noch durch eine formschlüssige Verbindung er gänzt.

Vorzugsweise ist zur Führung des Anpreßkeils während seiner radialen Bewegung im Brennerkopfgehäuseteil eine etwa senk recht zur Mittellängsachse des Heizgeräts verlaufende Nut vorgesehen. Hierdurch wird der Anpreßkeil längs einer vorbe stimmten Führungsbahn geführt und gehalten, um ein Verrücken des Anpreßkeils und eine hierdurch bedingte verminderte Fest legung des Brennerbauteils zu vermeiden.

Vorzugsweise ist diese Nut am Brennerkopfgehäuseteil ange formt und bildet somit mit dieser ein Teil und sie ist L-för mig ausgebildet und umgreift den Anpreßkeil. Bei einer solchen Führung ist der Anpreßkeil durch das Umgreifen zuverlässig auch gegen eine axiale Verschiebung gesichert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildungsform des Heiz geräts nach der Erfindung ist am Übergang von der Brennkammer und dem Brennerbauteil eine Anpreßdichtung vorgesehen. Ins besondere im Zusammenwirken mit der nach der Erfindung vor gesehenen Anpreßeinrichtung zur Arretierung und Festlegung des Brennerbauteils bringt eine solche Anpreßdichtung einen überraschenden Vorteil mit sich, da man durch die Anpreßein richtung eine vorbestimmte Anpreßkraft aufbringen kann, die den für die Anpreßdichtung erforderlichen Anpreßdruck auf bringt. Auf diese Weise vereinfacht sich die Montage des Heiz geräts dadurch, daß die Anpreßeinrichtung zum Festlegen des Brennerteils zugleich zum Aufbringen des Anpreßdrucks an der Anpreßdichtung dient, um an diesem Übergangsbereich von Brennkammer und Brennerbauteil einen dichten Abschluß zu ge währleisten, durch den vermieden wird, daß Luft in die Brenn kammer an diesem Übergangsbereich eintreten und/oder Abgase austreten können.

Vorzugsweise wird die Anpreßdichtung von einer Elastomerdich tung gebildet und besitzt eine flexible Dichtlippe.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltungsform dieser Anpreß dichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Anpreßdichtung am Brennerbauteil angebracht ist, und zwar vorzugsweise an dieser anvulkanisiert ist. Hierbei ergeben sich herstellungs technische und montagetechnische Vereinfachungen, da man keine gesonderten Träger- und Aufnahmeteile für die Anpreß dichtung benötigt, sondern das Brennerbauteil selbst als Träger für die Anpreßdichtung dient.

Um ferner einen definierten Luftzutritt von Brennluft in das Brennerbauteil und zu der Brennkammer zu haben, sind vor zugsweise am Brennerbauteil über seinen Umfang verteilt Brenn lufteintrittsöffnungen vorgesehen. Entsprechend den Erforder nissen können diese Brennlufteintrittsöffnungen beispiels weise auf wenigstens zwei axial im Abstand liegende Umfangs kreise verteilt sein, so daß eine für die Verbrennung in der Brennkammer ausreichende Brennluftmenge an vorbestimmten definierten Stellen eintreten kann.

Insgesamt gesehen wird beim erfindungsgemäßen Heizgerät eine wesentliche Vereinfachung hinsichtlich der Montage und der Fertigung erzielt, da den einzelnen vorhandenen Bauteilen, wie Brennerbauteil, Brennerkopfgehäuseteil und Anpreßein richtung zugleich mehrere Funktionen zugewiesen sind, so daß in den einzelnen Bauteilen mehrere Funktionen im Zusammen wirken vereinigt sind. Insbesondere ist das Brennerbauteil zuverlässig zum Brennrohr und der Brennkammer des Heizgeräts sowohl axial als auch radial ausgerichtet und in dieser vor bestimmten Lage zuverlässig so festgelegt, daß zugleich ein dichter Übergang von Brennerbauteil und Brennkammer zur Vermeidung von sogenannten Falschlufteinflüssen vorhanden ist, wobei die insgesamt zu montierende Anzahl von Bauteilen bei dem Heizgerät wesentlich reduziert ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Heizgeräts,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Brennerkopfgehäuseteils von Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 gezeigte Heiz gerät, wobei elektrische Verbindungseinrichtungen u.dgl. von Fig. 1 aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen sind, und

Fig. 4 eine Einzeldarstellung eines Brennerbauteils in Schnittdarstellung.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines insgesamt mit 1 bezeichneten Heizgeräts gezeigt. In einem Gehäuseteil 2, das ein Brenner kopfgehäuseteil 2 a umfaßt, ist ein Brennrohr 3 koaxial zur Längsmittelachse 4 des Heizgeräts 1 angeordnet. Das Brenn rohr 3 begrenzt eine Brennkammer 5. Das Brennrohr 3 ist von einem Wärmetauscher 6 umgeben, der seinerseits vom Gehäuse teil 2 umschlossen ist. Beim in Fig. 1 dargestellten Bei spiel ist ein sogenanntes "Wasserheizgerät" dargestellt, das einen flüssigen Wärmeträger hat, der den Zwischenraum zwischen dem Wärmetauscher und dem Gehäuseteil 2 durchströmt und über einen Einlaß 8 eintritt und über einen Auslaß 9 das Heizgerät 1 verläßt. Am Wärmetauscher 6 geben die in der Brennkammer 5 erzeugten heißen Verbrennungsgase ihre Wärme an den flüssigen Wärmeträger ab, der hierdurch aufgeheizt wird und in bestim mungsgemäßer Verwendung zur Fahrzeugheizung genutzt wird.

Mit 10 ist ein Brennerbauteil bezeichnet, das den eigentlichen die Flamme erzeugenden Brenner darstellt, und in das eine Zündeinrichtung 11, beispielsweise eine Glühkerze, sowie ein Flammwächter 12 ragt. Dieser Brenner kann als Verdampfungs brenner ausgelegt sein, wobei ein saugfähiger Körper (nicht näher dargestellt) im Brennerbauteil 10 vorzugsweise stromauf der Zündeinrichtung 11 angeordnet ist. Über eine schematisch dargestellte Brennstoffzufuhrleitung 13 wird dem saugfähigen Körper im Brennerbauteil 10 Brennstoff, vorzugsweise flüssi ger Brennstoff, zugeführt.

Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, weist das Brenner kopfgehäuseteil 2 a zwei axial im Abstand angeordnete Rippen 14, 15 auf, die als Auflager 16 für die Lagefixierung des Brennerbauteils 10 im Brennerkopfgehäuseteil 2 a dienen. Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, verlaufen die Rippen 14, 15 in radialer Richtung im Innenraum des Brennerkopf gehäuseteils 2 a und sie sind zweckmäßigerweise an das Bren nerkopfgehäuseteil 2 a angeformt. Ferner ist wenigstens eine Rippe 14 derart ausgebildet, daß sie einen Zwischenraum 17 aufweist, der an die Außenkontur des Brennerbauteils 10 hin sichtlich seiner Ausbildungsform angepaßt ist.

Wenn das Brennerbauteil 10 in das Brennerkopfgehäuseteil 2 a eingesetzt wird, so liegt es zuverlässig auf dem von den Rip pen 14, 15 gebildeten Auflager 16 auf, und dank des Form schlusses in Verbindung mit dem Zwischenraum 17 ist das Bren nerbauteil 10 zuverlässig axial fluchtend zur Längsmittelachse 4 des Heizgeräts 1 und auch zugleich radial in vorbestimmter Weise ausgerichtet, so daß das Brennerbauteil 10 zwangsläufig mit Hilfe des Auflagers 16 zentriert wird.

Wie insbesondere aus Fig. 3 zu ersehen ist, weist das er findungsgemäße Heizgerät 1 eine Anpreßeinrichtung 18 auf, die das Brennerbauteil 10 in axialer Richtung in Richtung zum Brennrohr 3 mit einer Druckkraft beaufschlagt. Diese Anpreßeinrichtung 18 umfaßt einen Anpreßkeil 19, der in radialer Richtung, d.h. senkrecht zur Längsmittelachse 4 des Heizgeräts 1 in einer insgesamt mit 20 bezeichneten Füh rung verschiebbar ist. Die Oberfläche 21 des Anpreßkreils 19, die dem Brennerbauteil 10 zugewandt liegt, ist V-förmig aus gebildet und bildet in Verbindung mit einer Ausbauchung 22 am Brennerbauteil 10 eine Formschlußverbindung. Die Führung 20 wird von einer Nut 23 gebildet, die zweckmäßigerweise un mittelbar am Brennerkopfgehäuseteil 2 a angeformt ist. Die Nut 23 umfaßt gegenüberliegende L-förmige Stege 24, die einen Teil des Anpreßkeils 19 umgreifen, um eine verkantungsfreie Längsführung des Anpreßkeils 19 in der Nut 23 zu gewährleisten.

Wie ferner aus Fig. 1 und insbesondere aus der Einzelteildar stellung des Brennerbauteils 10 aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist am Übergang von Brennkammer 5 und Brennerbauteil 10 eine Anpreßdichtung 25 vorgesehen. Diese Anpreßdichtung 25 ist als Elastomerdichtung ausgebildet und hat eine flexible Dicht lippe 26. Diese Anpreßdichtung 25 ist beim dargestellten Bei spiel an einen Umfangsflansch 27 des Brennerbauteils 10 anvulkanisiert.

Bei der Montage des Heizgeräts wird das Brennerbauteil 10 in das Brennerkopfgehäuseteil 2 a so eingelegt, daß es zuver lässig auf dem Auflager 16 aufliegt, das von den Rippen 14, 15 gebildet wird. Dann wird der Anpreßkeil 19 in die Nut 23 eingeführt und in radialer Richtung soweit eingedrückt, bis eine vorbestimmte Anpreßkraft auf das Brennerbauteil 10 über den Anpreßkeil 19 und dessen V-förmig ausgebildete Ober fläche 21 aufgebracht wird. Mit Hilfe dieser Anpreßeinrich tung 18 wird das Brennerbauteil 10 arretiert bzw. in seiner vorbestimmten Lage festgelegt, wozu eine formschlüssige und eine kraftschlüssige Verbindung vorhanden ist. Zugleich wird die flexible Dichtlippe 26 der Anpreßdichtung 25 gegen eine Zwischenwand 28 des Gehäuseteils 2 angedrückt, so daß der Übergang von Brennkammer 5 und Brennerbauteil 10 zuverlässig abgedichtet wird. Bei der vorgesehenen Anpreßdichtung 25 reichen geringe Anpreßdrücke aus, um eine zuverlässige Ab dichtung durch die flexible Dichtlippe 26 zu gewährleisten. Auf die vorstehend beschriebene Weise ist dann der Brenner des Heizgeräts 1 zuverlässig im Gehäuseteil 2 und dem Bren nerkopfgehäuseteil 2 a festgelegt und zentriert zu der Brenn kammer 5 ausgerichtet.

Um einen definierten Eintritt für die Brennluft in die Brenn kammer 5 zu haben, sind in Fig. 4 Öffnungen 29 und 30 ge zeigt, die über den Umfang verteilt am Brennerbauteil 10 aus gebildet sind. Diese Öffnungen 29, 30 sind zweckmäßigerweise auf zwei axial im Abstand voneinander liegenden Umfangskreisen angeordnet. Diese Öffnungen 29, 30 ermöglichen, daß die Brenn luft gleichmäßig über den Umfang des Brennerbauteils 10 ver teilt an vorbestimmten Stellen eintritt, um im Bereich des Brennerbauteils 10 ein Gemisch aus Luft und Brennstoff auf zubereiten, das mit Hilfe der Zündeinrichtung 11 gezündet wird, um eine Verbrennung in der Brennkammer 5 zu erzeugen.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren der Zeichnung dargestellten Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird. Selbstverständ lich handelt es sich bei der mit einem Anpreßkeil 19 darge stellten Anpreßeinrichtung 18 lediglich um eine bevorzugte Ausbildungsform und es können auch hierzu gleichwirkende oder gleichwertige Mittel verwendet werden, vorausgesetzt daß mit der Anpreßeinrichtung 18 das Brennerbauteil 10 zuverläs sig festgelegt wird und zugleich deren Anpreßdichtung 25 mit der flexiblen Dichtlippe 26 eine zuverlässige Abdich tung am Übergang von Brennkammer 5 und Brennerbauteil 10 sicherstellt.

Bezugszeichen

1 Heizgerät insgesamt
2 Gehäuseteil
2 a Brennerkopfgehäuseteil
3 Brennrohr
4 Längsmittelachse des Heizgeräts 1
5 Brennkammer
6 Wärmetauscher
7 Zwischenraum
8 Einlaß
9 Auslaß
10 Brennerbauteil
11 Zündeinrichtung
12 Flammwächter
13 Brennstoffzufuhrleitung
14 Rippen
15 Rippen
16 Auflager insgesamt
17 Zwischenraum an Rippe 14
18 Anpreßeinrichtung insgesamt
19 Anpreßkeil
20 Führung
21 Oberfläche des Anpreßkeils 19
22 Ausbauchung
23 Nut
24 L-förmige Stege der Nut 23
25 Anpreßdichtung insgesamt
26 flexible Dichtlippe
27 Umfangsflansch
28 Zwischenwand
29 Öffnungen für Brennluftzufuhr
30 Öffnungen für Brennluftzufuhr

Claims

1. Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, mit einem in eine von einem Brennrohr begrenzte Brennkammer ragenden Brennerbauteil, das in einem es umgebenden Brennerkopfgehäuse teil des Heizgeräts aufgenommen ist, dadurch gekenn zeichnet, daß zur radialen und axialen Lagefixierung des Brennerbauteils (10) im Brennerkopfgehäuseteil (2 a) ein Auflager (16) vorgesehen ist, und das Brennerbauteil (10) mittels einer Anpreßeinrichtung (18) in axialer Richtung in Richtung des Brennrohrs (3) drückbar ist.

2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager (16) von wenigstens einer radial in den Innenraum des Brennerkopfgehäuseteils (2 a) ragenden Rippe (14, 15) gebildet wird.

3. Heizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager von zwei axial im Abstand angeordneten Rippen (14, 15) gebildet wird.

4. Heizgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß wenigstens eine der Rippen (14) einen Zwischen raum (17) begrenzt, der an die Außenkontur des Brennerbau teils (10) angepaßt ist.

5. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßeinrichtung (18) von einem radial im Brennerkopfgehäuseteil (2 a) verschiebbaren Anpreß keil (19) gebildet wird, der gegen die Außenwand des Bren nerbauteils (10) drückt.

6. Heizgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßkeil (19) eine V-förmige Oberfläche (21) hat, die mit der Außenwand des Brennerbauteils (10) zusammenarbeitet.

7. Heizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des Brennerbauteils (10) im Bereich der V-förmigen Oberfläche (21) des Anpreßkeils (19) ausgebaucht (bei 22) ist.

8. Heizgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßkeil (19) längs einer etwa senkrecht zur Mittellängsachse (14) des Heizgeräts (1) ver laufenden Nut (23) verschiebbar geführt ist.

9. Heizgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (23) am Brennerkopfgehäuseteil (2 a) angeformt ist und L-förmig ausgebildet ist und den Anpreßkeil (19) teil weise umgreift.

10. Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang von Brennkammer (5) und Brennerbauteil (10) eine Anpreßdichtung (25) vorgesehen ist.

11. Heizgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßdichtung (25) eine Elastomerdichtung ist.

12. Heizgerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anpreßdichtung (25) eine flexible Dicht lippe (26) aufweist.

13. Heizgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßdichtung (25) am Brennerbauteil (10) angebracht ist.

14. Heizgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßdichtung (25) am Brennerbauteil (10) anvulka nisiert ist.

15. Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Brennerbauteil (10) über seinen Umfang verteilt Brennlufteintrittsöffnungen (29, 30) vor gesehen sind.

16. Heizgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennlufteintrittsöffnungen (29, 30) auf zwei axial im Abstand liegenden Umfangskreisen verteilt sind.