DE10010085A1 - Einbaukasten für einen Wärmetauscher - Google Patents

Abstract

Ein Einbaukasten für einen Wärmetauscher besteht aus einer Rückwand (21) und zwei sich an der Rückwand anschließenden und zu einer Vorderseite erstreckenden Seitenwänden (22). Oberhalb der Rückwand (21) und der Seitenwände (22) schließt sich stoffschlüssig ein Deckelblech (23) an, das sich im wesentlichen schräg zu einer Horizontalebene erstreckt, wobei eine zur Vorderseite gerichtete Vorderkante (24) des Deckelblechs (23) auf höherem Niveau liegt als eine den Übergang zwischen dem Deckelblech (23) und der Rückwand (21) definierenden Rückkante (25). Die von dem Wärmetauscher angewärmte warme Luft strömt nach oben gegen das Deckelblech (23) und wird von diesem weiter nach oben, jedoch gleichzeitig nach vorne in den zu beheizenden Raum geführt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einbaukasten für einen Wärmetauscher gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Wärmetauscher sind z. B. Bestandteil von gasbetriebenen Heizungen, die zur Beheizung von Wohnwagen verwendet werden. Die Heizungen, im wesentlichen bestehend aus einem Brenner und einem Abgaswärmetauscher, werden dabei nicht zuletzt aus optischen Gründen in einen Schrank eingebaut, so daß die vom Wärmetauscher an die Umgebungsluft abgegebene Wärme vorwiegend über die Vorderseite des Schrankes, z. B. über ein Lamellengitter, entweichen muß. Damit der die Heizung aufnehmende Schrank nicht übermäßig stark erhitzt wird, wird der Wärmetauscher in einen sogenannten Einbaukasten eingesetzt, der die vom Wärmetauscher abgegebene Konvektionswärme in den Wohnraum lenkt und weiterhin Wärmestrahlung in den Wohnwagenraum reflektiert. Darüber hinaus haben derartige Einbaukästen die Aufgabe, die Verkleidung der Heizung zu fixieren sowie zusätzliche Geräte, wie z. B. eine Elektrozusatz­ heizung oder ein Gebläse zur Verteilung eines Warmluftstroms im Wohnwagen­ raum, zu tragen. Der Einbaukasten dient somit einerseits als Wärmeschutz für den Schrank, andererseits als Montage- und Befestigungskasten für die not­ wendigen Aggregate.

Eine derartige bekannte Anordnung zeigt Fig. 3.

Die in Fig. 3 dargestellte, gasbetriebene Wohnwagenheizung besteht im wesentlichen aus einer Brennereinheit 1 zur Erzeugung einer Gasflamme und einem Abgaswärmetauscher 2 zum Aufnehmen und Ableiten des heißen Abgases sowie zum Abführen der Abgaswärme an die Umgebungsluft. Das abgekühlte Abgas wird schließlich über ein Abgasrohr 3 nach draußen geleitet. Der Abgas­ wärmetauscher 2 ist in einem Einbaukasten angeordnet, der aus einem äußeren Einbaukasten 4 und einem inneren Einbaukasten 5 zusammengesetzt ist.

Der äußere Einbaukasten 4 und der innere Einbaukasten 5 bestehen aus Aluminiumblech und werden durch nicht dargestellte Schrauben, Laschen und zugehörige Ausnehmungen zusammengehalten. Der äußere Einbaukasten 4 um­ schließt den Wärmetauscher nahezu vollständig, so daß lediglich die Vorderseite frei bleiben kann, an der ein nicht dargestelltes Lamellengitter an Verkleidungsfedern 6 bzw. Verkleidungshaken 7 eingehängt werden kann.

Der äußere Einbaukasten 4 wird in einen entsprechenden, nicht dargestellten Ausschnitt eines als Einbauraum bezeichneten Schranks eingebaut. Zwischen dem Innenraum des äußeren Einbaukastens 4 und dem Einbauraum ist ledig­ lich eine minimale Belüftung über einen im Bodenbereich vorgesehenen Spalt 8 möglich. In der Rückwand des äußeren Einbaukastens 4 sind weiterhin Durch­ brüche 9 für das Abgasrohr 3 sowie in dem inneren Einbaukasten 5 und dem äußeren Einbaukasten 4 ein Durchbruch 10 für ein nicht dargestelltes Zusatz­ gebläse vorgesehen. Je nach Bedarf kann der Einbauer die Abdeckbleche der vorgesehenen Durchbrüche 9, 10 an der benötigten Stelle ausklinken, so daß der Wärmetauscher sowohl rechts- als auch linksseitig eingebaut werden kann.

Nur durch die Kombination der beiden Einbaukästen 4, 5 war es bis heute mög­ lich, den Einbauraum und darin befindliche Bauteile, wie z. B. die sich hinter dem Durchbruch 10 befindende Elektronik des Gebläses, vor zu hohen Tempe­ raturen zu schützen. Dabei hat der innere Einbaukasten 5 die Aufgabe, die am Abgaswärmetauscher 2 aufsteigende Konvektionswärme zum nicht dargestellten Lamellengitter an der Vorderseite zu lenken. Ein zwischen dem inneren Einbau­ kasten 5 und dem äußeren Einbaukasten 4 ausgebildeter Luftspalt 11 dient zur Isolation.

Beim Betrieb der Heizung ohne den inneren Einbaukasten 5 hat sich heraus­ gestellt, daß die an den Rippen des Abgaswärmetauschers 2 erwärmte Konvek­ tionsströmung auf ein Deckelblech 12 des äußeren Einbaukastens 4 prallt, wodurch dort ein Wärmestau entsteht, der wiederum zu einem überhöhten Wärmeeintrag in den darüber- bzw. dahinterliegenden Einbauraum führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einbaukasten für einen Wärmetauscher anzugeben, mit dem ein ausreichender Wärmeschutz für den den Einbaukasten umgebenden Einbauraum gewährleistet ist, bei dem aber der Herstellungs- und Montageaufwand gegenüber dem bekannten Einbaukasten deutlich reduziert ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Einbaukasten mit den Merk­ malen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Ein erfindungsgemäßer Einbaukasten, bestehend aus einer Rückwand und zwei sich an der Rückwand anschließenden Seitenwänden weist ein sich oberhalb der Rückwand und der Seitenwände anschließendes Deckelblech auf, das sich im wesentlichen schräg zu einer Horizontalebene erstreckt, wobei eine zur Vorder­ seite gerichtete Vorderkante des Deckelblechs auf höherem Niveau liegt, als eine den Übergang zwischen dem Deckelblech und der Rückwand definierenden Rückkante.

Durch das schräg stehende, nach vorne, also in Richtung der meist nur durch ein Lamellengitter abgedeckten Vorderseite ansteigende Deckelblech ist es möglich, die vom Wärmetauscher aufsteigende Warmluftströmung in Richtung der Vorderseite umzulenken, ohne daß es am Deckelblech zu einem Wärmestau und einer damit verbundenen übermäßigen Erwärmung des sich oberhalb des Deckelblechs anschließenden Einbauraums kommt. Der Einbaukasten besteht lediglich aus einem einzigen, nämlich nur noch einem "äußeren" Einbaukasten. Der beim Stand der Technik erforderliche innere Einbaukasten wird damit nicht mehr benötigt. Der Einbaukasten läßt sich wesentlich günstiger herstellen und in deutlich kürzerer Zeit montieren. Aufgrund des fehlenden inneren Einbauka­ stens wird zudem Gewicht gespart, was sich auch auf den Transportenergiever­ brauch bei Wohnwagen oder Wohnmobilen positiv auswirkt.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung steht die Vor­ derkante des Deckelblechs noch vor Vorderkanten der Seitenwände hervor. Wenn der Einbaukasten dann in einen als Einbauraum dienenden Schrank ein­ gebaut wird und oberhalb der Vorderkante des Deckelblechs ein Belüftungsspalt zwischen dem Deckelblech und dem Einbauraum freigelassen wird, verursacht die unter dem Deckelblech an der Vorderkante abströmende Warmluft eine In­ jektorwirkung, wodurch warme Luft aus dem Einbauraum durch den Belüf­ tungsspalt mitgerissen wird. Eine verbesserte Kühlung des Einbauraums ist das Ergebnis.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeich­ net, daß direkt unterhalb der Rückkante in der Rückwand eine Öffnung zum Anschluß eines Gebläses vorgesehen ist. Das Gebläse kann dann warme Luft aus dem Einbaukasten wie auch aus dem Einbauraum absaugen und in ein Rohrsystem zur Beheizung des Wohnwagens einspeisen. Es hat sich heraus­ gestellt, daß die Anordnung des Gebläses direkt unterhalb der Rückkante optimal für eine gute Wärmeausnutzung und die Vermeidung von Wärmestauungen ist.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Beispiels unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivdarstellung des erfindungsgemäßen Einbau­ kastens;

Fig. 2 den Einbaukasten im Einbauzustand in einem Einbauraum; und

Fig. 3 eine Heizungsanordnung mit einem bekannten Einbaukasten und einer Gasheizung.

Fig. 1 zeigt isoliert einen erfindungsgemäßen Einbaukasten 20. Der Einbau­ kasten 20 besteht aus einer Rückwand 21 und zwei sich an der Rückwand 21 anschließenden und sich zur Vorderseite des Einbaukastens 20 erstreckenden Seitenwänden 22. Oberhalb der Rückwand 21 und der Seitenwände 22 schließt sich ein Deckelblech 23 an. Wie in Fig. 1 erkennbar, weist das Deckelblech 23 gegenüber einer Horizontalen eine Neigung auf, wobei eine Vorderkante 24 auf höherem Niveau liegt als eine den Übergang zwischen dem Deckelblech 23 und der Rückwand 21 definierenden Rückkante 25. Das Deckelblech 23 weist weiter­ hin eine Knickkante 26 auf, die das Deckelblech 23 in einen schräg stehenden hinteren Teil 27 und einen im wesentlichen horizontal stehenden Vorderteil 28 aufteilt. Das horizontal stehende Vorderteil 28 erstreckt sich - wie in Fig. 1 erkennbar - vor den Seitenwänden 22 in Form einer vergleichsweise schmalen Führungslippe. Der wesentliche Teil des Deckelblechs 23 ist der schräg stehen­ de hintere Teil 27, so daß insgesamt von einem im wesentlichen schräg stehen­ den Deckelblech 23 gesprochen werden kann.

Der Einbaukasten 20 wird vorzugsweise aus Aluminium- oder Stahlblech bzw. Kunststoff hergestellt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform des Ein­ baukastens 20 ist es möglich, den gesamten Einbaukasten 20 aus einem einzi­ gen Blech durch geeignetes Ausschneiden und Umformen herzustellen. Zur Er­ höhung der Festigkeit muß lediglich eine sich vom Deckelblech 23 erstreckende Lasche 29 jeweils an einer der Seitenwände 22 befestigt werden.

Im unteren Teil der Seitenwände 22 ist jeweils eine Belüftungsöffnung 30 aus­ gebildet. Weiterhin weist die Rückwand 21 eine großflächige Belüftungsöffnung 31 auf. Die Ränder der Belüftungsöffnungen 30, 31 sind nach außen gewölbt. Die dadurch erreichte Düsenform erhöht die Stabilität der ansonsten flexiblen Blechtafel. Der Zweck der Belüftungsöffnungen 30, 31 wird weiter unten erläu­ tert.

In der Rückwand 21 ist zudem eine Öffnung 32 zum Anschluß eines nicht dar­ gestellten Gebläses vorgesehen.

An den Seitenwänden 22 sind als Befestigungsmittel dienende Laschen 33 an­ gebracht, mit denen der Einbaukasten 20 an einem Schrank befestigt werden kann. Der eingebaute Zustand des erfindungsgemäßen Einbaukastens 20 in einem als Einbauraum dienenden Schrank wird in Fig. 2 gezeigt. Von dem Schrank ist lediglich eine Vorderwand 34 dargestellt, wobei davon auszugehen ist, daß der Schrank ansonsten ein weitgehend geschlossenes Gebilde ist.

Die zur Befestigung des Einbaukastens 20 dienenden Laschen 33 liegen auf der Vorderseite der Vorderwand 34 auf und sind dort festgeschraubt. Über dem Deckelblech 23, insbesondere zwischen dem Vorderteil 28 und der Vorderwand 34 des Schranks ist ein Belüftungsspalt 35 ausgebildet.

Die von dem nicht dargestellten Abgaswärmetauscher erwärmte Luft strömt nach oben und trifft auf die Unterseite des Deckelblechs 23, von wo aus sie weiter nach oben, jedoch gleichzeitig nach vorne zur offenen Vorderseite geleitet wird. Dadurch wird wirksam ein Wärmestau unter dem Deckelblech 23 und damit eine Überhitzung des hinter dem Deckelblech 23 liegenden Einbauraums vermieden. Die warme Luft strömt schließlich unter dem Vorderteil 28 des Dec­ kelblechs 23 hervor und reißt aufgrund einer Injektorwirkung warme Luft aus dem hinter der Vorderwand 34 liegenden Einbauraum über den Belüftungsspalt 35 mit. Zur Verbesserung dieser Strömungswirkung sind im Einbaukasten 20 die Belüftungsöffnungen 30 und 31 vorgesehen, über die relativ kühle Luft aus der Umgebung durch den Einbaukasten 20 in den Einbauraum nachströmen kann.

Wie bereits erwähnt, kann an der Öffnung 32 ein Gebläse befestigt werden, das auf der Rückseite des Einbaukastens 20, also im Einbauraum angeordnet wird.

Der Rand der Öffnung 32 ist dazu nach außen gewölbt, um eine Düsenform zu erreichen, damit der Einlauf zum Gebläse abgedichtet werden kann. Das Geblä­ se saugt über die Öffnung 32 warme Luft vom Wäremetauscher ab und mischt sie mit aus dem Einbauraum angesaugter, ebenfalls erwärmter Luft. Die durch das Gebläse erzeugte Luftströmung wird über ein Rohrsystem an die gewünsch­ te Stelle im Wohnwagen geführt. Auch in diesem Fall ist es erforderlich, daß Frischluft ungehindert über die Belüftungsöffnungen 30, 31 in den Einbauraum nachströmen kann.

Es hat sich herausgestellt, daß für eine in allen Betriebsarten optimale, d. h. möglichst niedrige Raumtemperatur im Einbauraum die Position des Gebläses von entscheidender Bedeutung ist. Als optimal hat sich eine Anordnung erwiesen, bei der der an der Öffnung 32 befindliche Gebläse-Einlauf exakt mittig zu den Seitenwänden 22 und direkt unterhalb der Rückkante 25 liegt.

Wird bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung das Gebläse, also auch die Öffnung 32 z. B. weiter nach oben verschoben, muß in das schräge Deckelblech 23 ein zusätzlicher Einlauftunnel integriert werden. In diesem Fall wird auch Warmluft angesaugt, die vom Deckelblech 23 über das Vorderteil 28 nach vorne abgeleitet werden sollte. Dadurch erhöht sich die Temperatur im Einbauraum, und der Herstellungsaufwand für den Einbaukasten 20 ist deut­ lich höher. Ist dagegen das Gebläse tiefer als bei der gezeigten Ausführungsform montiert, hat die vom Gebläse eingesaugte Luft noch nicht die erforderliche Wärme erreicht, da sie erst über eine kurze Strecke über den Abgaswärmetau­ scher geführt worden ist.

Das bereits in Zusammenhang mit dem bekannten Einbaukasten beschriebene und in Fig. 3 gezeigte Abgasrohr 3, das zur Abführung des bereits abgekühlten Abgases aus dem Wärmetauscher 2 dient, kann bei dem erfindungsgemäßen Einbaukasten sehr einfach durch die großzügige Belüftungsöffnung 31 oder die entsprechend groß zu dimensionierenden Belüftungsöffnungen 30 und den da­ hinter liegenden Einbauraum zur Außenwand des Wohnwagens geführt werden. Außerdem ist ein Links- oder Rechtseinbau der Heizung unproblematisch und ohne Aufwand zu bewerkstelligen.

An der Rückwand 21 sind unterhalb der Öffnung 32 für das Gebläse Befesti­ gungsmöglichkeiten 36 vorgesehen, an denen z. B. eine elektrische Zusatzheizung befestigt werden kann, die den Luftstrom zusätzlich zum Abgaswärme­ tauscher erwärmt.

Claims (11)

1. Einbaukasten (20) für einen Wärmetauscher, mit
einer Rückwand;
zwei sich an der Rückwand (21) anschließenden und zu einer Vorderseite erstreckenden Seitenwänden (22); und mit
einem sich oberhalb der Rückwand (21) und der Seitenwände (22) anschließenden Deckelblech (23);
dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelblech (23) sich im wesentlichen schräg zu einer Horizontalebene erstreckt, wobei eine zur Vorderseite gerichtete Vorderkante (24) des Deckelblechs (23) auf höherem Niveau liegt als eine den Übergang zwischen dem Deckelblech (23) und der Rückwand (21) definierenden Rückkante (25).

2. Einbaukasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Befesti­ gungsmittel (33) zum Befestigen des Einbaukastens (20) in einem Einbauraum vorgesehen sind.

3. Einbaukasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelblech (23) mit der Rückwand (21) und den Seitenwänden (22) stoff­ schlüssig und/oder einstückig verbunden ist.

4. Einbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorderkante (24) des Deckelblechs (23) vor Vorderkanten der Sei­ tenwände (22) vorsteht.

5. Einbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Deckelblech (23) eine Knickkante (26) aufweist, die das Deckel­ blech (23) in einen schräg stehenden hinteren Teil (27) und einen im wesentli­ chen horizontal stehenden Vorderteil (28) aufteilt.

6. Einbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß direkt unterhalb der Rückkante (25) in der Rückwand (21) eine Öffnung (32) zum Anschluß eines Gebläses vorgesehen ist.

7. Einbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Rückwand (21) wenigstens eine Belüftungsöffnung (31) zum Belüften des Einbauraums vorgesehen ist.

8. Einbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß in den Seitenwänden (22) Belüftungsöffnungen (30) vorgesehen sind.

9. Einbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Rückwand (21) oder an den Seitenwänden (22) Befestigungs­ möglichkeiten (36) für andere Aggregate als dem Wärmetauscher vorgesehen sind.

10. Einbaukasten nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher ein Abgaswärmetauscher (2) ist und an ein Abgasrohr (3) anschließbar ist, das durch die Belüftungsöffnung (31) in der Rückwand (21) oder durch eine der Belüftungsöffnungen (30) in den Seitenwänden (22) geführt wird.

11. Heizungsanordnung mit einem Einbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbaukasten (20) derart in einen den Einbauraum bildenden Schrank (34) einbaubar ist, daß oberhalb der Vor­ derkante (24) des Deckelblechs (23) ein Belüftungsspalt (35) zwischen dem Deckelblech (23) und dem Schrank (34) ausgebildet ist, so daß unter der Vorder­ kante (24) hervorströmende Warmluft aufgrund einer Injektorwirkung Luft durch den Belüftungsspalt (35) aus dem Schrank (34) mitreißt.