DE102009046781A1 - Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät - Google Patents
Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009046781A1 DE102009046781A1 DE102009046781A DE102009046781A DE102009046781A1 DE 102009046781 A1 DE102009046781 A1 DE 102009046781A1 DE 102009046781 A DE102009046781 A DE 102009046781A DE 102009046781 A DE102009046781 A DE 102009046781A DE 102009046781 A1 DE102009046781 A1 DE 102009046781A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- peripheral wall
- heat exchanger
- heat transfer
- exchanger arrangement
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
- B60H1/2203—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners
- B60H1/2209—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners arrangements of burners for heating an intermediate liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/24—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
- F24H1/26—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
- F24H1/263—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body with a dry-wall combustion chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
- B60H2001/2268—Constructional features
- B60H2001/2271—Heat exchangers, burners, ignition devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein topfartiges äußeres Gehäuse mit einer Umfangswandung und einer Bodenwandung sowie ein topfartiges inneres Gehäuse mit einer Umfangswandung und einer Bodenwandung, wobei zwischen dem topfartigen inneren Gehäuse und dem topfartigen äußeren Gehäuse ein Strömungsraum für zu erwärmendes Fluid gebildet ist.
- Aus der
DE 91 16 403 U1 ist ein Fahrzeugheizgerät mit einer Wärmetauscheranordnung bekannt, welche zwei ineinander eingesetzte topfartige Gehäuse umfasst. Jedes Gehäuse umfasst eine in Richtung einer Gehäuselängsachse langgestreckte Umfangswandung und eine näherungsweise quer zur Gehäuselängsachse stehende Bodenwandung. Zwischen den beiden topfartigen Gehäusen ist ein Strömungsraum für zu erwärmendes Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit gebildet. - Die in einem Brennerbereich erzeugten heißen Verbrennungsabgase strömen zunächst durch ein Flammrohr hindurch und treffen auf die Bodenwandung des inneren Gehäuses auf. Dort werden die Verbrennungsabgase nach radial außen umgelenkt und strömen entlang eines zwischen der Außenseite des Flammrohrs und der Umfangswandung des inneren Gehäuses gebildeten Abgasströmungsraums zu einem Abgasauslass.
- Um die Übertragung der in den heißen Verbrennungsabgasen transportierten Wärme auf das zu erwärmende Fluid möglichst effizient zu gestalten, sind bei dieser bekannten Ausgestaltung einer Wärmetauscheranordnung zwei Aspekte vorgesehen. Zum einen sind an der Umfangswandung des inneren Gehäuses Wärmeübertragungsrippen vorgesehen, die sich in Richtung der Gehäuselängsachse erstrecken und somit eine vergrößerte Oberfläche zur Aufnahme von Wärme aus den Verbrennnungabgasen bereitstellen. Zum anderen ist durch ein Spiralelement in dem zwischen den beiden Gehäusen gebildeten Strömungsraum eine wendelartige Strömungsführungsformation gebildet, welche dafür sorgt, dass das zu erwärmende Fluid einen wendelartigen Strömungsweg nimmt und somit eine größtmögliche Wechselwirkungsstrecke zur Wärmeaufnahme gebildet ist.
- Die Wärmeübertragungsrippen sind an in U-Form gebogenen und an der Umfangswandung des inneren Gehäuses festgelegten Wärmeübertragungselementen bereitgestellt, so dass jedes Wärmeübertragungselement zwei durch die beiden U-Schenkel bereitgestellte und in der Richtung der Gehäuselängsachse sich erstreckende Wärmeübertragungsrippen aufweist. Die Strömungsführungsformation umfasst ein in den Strömungsraum für das zu erwärmende Fluid eingelegtes spiral- bzw. wendelartig ausgebildetes Element, welches beispielsweise an der Außenoberfläche der Umfangswandung des inneren Gehäuses anliegen und dort festgelegt sein kann.
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, vorzusehen, welche bei vereinfachtem Aufbau eine sehr gute Wärmeübertragungseffizienz aufweist.
- Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein topfartiges äußeres Gehäuse mit einer Umfangswandung und einer Bodenwandung, ein topfartiges inneres Gehäuse mit einer Umfangswandung und einer Bodenwandung, wobei zwischen dem topfartigen inneren Gehäuse und dem topfartigen äußeren Gehäuse ein Strömungsraum für zu erwärmendes Fluid gebildet ist, wobei im Bereich einer von dem Fluidströmungsraum abgewandten Innenseite der Umfangswandung des inneren Gehäuses eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden, im Wesentlichen in Richtung einer Gehäuselängsachse sich erstreckenden Wärmeübertragungsrippen vorgesehen ist.
- Dabei ist weiter vorgesehen, dass die Wärmeübertragungsrippen an einer ringartigen Umfangswandung durch Umformung ausgebildet sind.
- Bei der erfindungsgemäß ausgestalteten Wärmetauscheranordnung sind die, also vorzugsweise alle, Wärmeübertragungsrippen an der ringartigen Umfangswandung durch Umformen gebildet. Dies vereinfacht den Vorgang des Zusammenfügens der Wärmetauscheranordnung, da nicht eine Vielzahl einzelner U-förmiger Wärmeübertragungselemente in Umfangsrichtung aufeinander folgend bezüglich der Umfangswandung des inneren Gehäuses positioniert werden muss.
- Dabei bildet vorzugsweise die ringartige Umfangswandung einen in Umfangsrichtung geschlossenen Ring.
- Eine baulich besonders einfach zu realisierende Ausgestaltungsform kann vorsehen, dass die ringartige Umfangswandung an der Innenseite der Umfangswandung des inneren Gehäuses anliegt. Um eine stabile und auch hinsichtlich der Wärmeübertragung optimierte Anordnung zu schaffen, wird weiter vorgeschlagen, dass die ringartige Umfangswandung in zwischen den Wärmeübertragungsrippen gebildeten Bereichen mit der Umfangswandung des inneren Gehäuses vorzugsweise durch Verschweißen verbunden ist.
- Bei einer hinsichtlich der Wärmeübertragungseffizienz besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform wird zum Vergrößern der insgesamt zur Verfügung stehenden Wärmeübertragungsfläche weiter vorgeschlagen, dass wenigstens an einem Teil der Wärmeübertragungsrippen ein in Richtung der Gehäuselängsachse offener Abgasströmungskanal vorgesehen ist.
- Um die Anzahl der Bauteile bei gleichwohl sehr guter Wärmeübertragungseffizienz weiter verringern zu können, wird bei einer alternativen Variante vorgeschlagen, dass die ringartige Umfangswandung die Umfangswandung des inneren Gehäuses bildet.
- Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein topfartiges äußeres Gehäuse mit einer Umfangswandung und einer Bodenwandung, ein topfartiges inneres Gehäuse mit einer Umfangswandung und einer Bodenwandung, wobei zwischen dem topfartigen inneren Gehäuse und dem topfartigen äußeren Gehäuse ein Strömungsraum für zu erwärmendes Fluid gebildet ist, wobei eine wendelartige Strömungsführungsformation in dem Strömungsraum einen wendelartigen Strömungsweg für das zu erwärmende Fluid vorgibt.
- Dabei ist weiter vorgesehen, dass die Strömungsführungsformation wenigstens zum Teil durch Umformung der Umfangswandung des äußeren Gehäuses bereitgestellt ist.
- Durch das Bereitstellen wenigstens eines Teils, vorzugsweise der gesamten Strömungsführungsanordnung durch Umformung der Umfangswandung des äußeren Gehäuses kann auf ein separates Bauteil oder ggf. auf mehrere separate Bauteile für die Strömungsführungsanordnung verzichtet werden. Da weiterhin die Strömungsführungsanordnung am äußeren Gehäuse bereitgestellt ist, besteht im Bereich des inneren Gehäuses keinerlei durch Umformungen erzeugte Beeinträchtigung hinsichtlich dessen Ausgestaltung zur möglichst effizienten Wärmeaufnahme.
- Bei einer die Stabilität des äußeren Gehäuses im Wesentlichen nicht beeinträchtigenden Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Strömungsführungsformation wenigstens eine Wendelformation mit einer Mehrzahl von in einer Wendelrichtung aufeinander folgenden Wendelsegmenten umfasst. Durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Wendelsegmenten wird es weiterhin möglich, zu berücksichtigen, dass insbesondere am äußeren Gehäuse noch andere Formationen vorgesehen sind, die insbesondere der Zufuhr oder Abfuhr des zu erwärmenden Fluids, der Abgasableitung bzw. der Befestigung dienen.
- Dabei können die Wendelsegmente bezüglich der Wendelrichtung geneigt verlaufen.
- Um auch bei dieser Ausgestaltung mit einer Mehrzahl von Wendelsegmenten eine in der Strömungsrichtung möglichst geschlossene Führungswandung bereitstellen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass die Wendelsegmente einander in einer Segmentlängsrichtung überlappen oder unmittelbar aneinander anschließen oder/und dass die Wendelsegmente quer zu einer Segmentlängsrichtung bezüglich einander versetzt sind.
- Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeugheizgerät, umfassend einen Brennerbereich und eine erfindungsgemäße Wärmetauscheranordnung zur Übertragung von im Brennerbereich bereitgestellter Wärme auf zu erwärmendes Fluid, wobei die ringartige Umfangswandung mit den daran ausgebildeten Wärmeübertragungsrippen einen Abgasströmungsraum nach außen begrenzt.
- Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
-
1 eine Seitenansicht einer Wärmetauscheranordnung für ein Fahrzeugheizgerät; -
2 eine Längsschnittdarstellung der Wärmetauscheranordnung der1 ; -
3 eine Querschnittdarstellung der Wärmetauscheranordnung der1 ; -
4 eine schematische Darstellung, welche den Aufbau einer zum Bereitstellen von Wärmeübertragungsrippen umgeformten ringartigen Umfangswandung veranschaulicht. - Die in den
1 und2 in Seitenansicht bzw. im Längsschnitt dargestellte Wärmetauscheranordnung10 für ein Fahrzeugheizgerät umfasst zwei im Wesentlichen topfartig ausgebildete und ineinander eingesetzte Gehäuse14 bzw.16 . Das äußere Gehäuse14 ist mit einer in Richtung einer Gehäuselängsachse L im Wesentlichen langgestreckten, näherungsweise zylinderartig ausgebildeten Umfangswandung18 ausgebildet, die beispielsweise als Blechumformteil bereitgestellt sein kann. An einem axialen Ende ist eine kappenartige Bodenwandung20 auf die Umfangswandung18 aufgesetzt und mit dieser beispielsweise durch Verschweißung fest und fluiddicht verbunden. Das innere Gehäuse16 umfasst gleichermaßen eine in Richtung der Gehäuselängsachse L langgestreckte, zylinderartige Umfangswandung22 , die an einem ihrer axialen Enden eine kappenartige Bodenwandung24 fest trägt und mit dieser beispielsweise ebenfalls durch Verschweißung fest und fluiddicht verbunden ist. An ihren anderen axialen Enden sind die beiden Umfangswandungen18 ,22 durch ein ringartiges Abschlusselement26 miteinander verbunden, wobei auch die Anbindung dieses ringartigen Abschlusselements an die beiden Umfangswandungen18 ,22 beispielsweise durch Verschweißung erfolgen kann. - Zwischen den beiden Gehäusen
14 ,16 ist ein Strömungsraum28 für zu erwärmendes Fluid, insbesondere Wasser, gebildet. An einem beispielsweise in1 erkennbaren Fluideinlass30 kann das Fluid in den Strömungsraum28 eintreten. An einem axial dazu versetzten Fluidauslass32 kann das Fluid den Strömungsraum28 verlassen. - In einem mit einer derartigen Wärmetauscheranordnung ausgebildeten Fahrzeugheizgerät erstreckt sich in der Darstellung der
2 von links ein an einen Brennerbereich anschließendes und in seinem Innenbereich die Verbrennungsabgase in Richtung auf die Bodenwandung24 des inneren Gehäuses16 zu führendes Flammrohr. Das Flammrohr endet vor der Bodenwandung24 und ist zu dieser offen, so dass die aus dem Flammrohr austretenden Verbrennungsabgase an der Bodenwandung24 nach radial außen bezüglich der Gehäuselängsachse L umgelenkt werden und dann in einem zwischen der Umfangswandung22 des inneren Gehäuses16 und der Außenseite des Flammrohrs gebildeten Abgasströmungsraum in Richtung der Gehäuselängsachse L zurückströmen und zu einem den Strömungsraum28 für das zu erwärmende Fluid durchsetzenden und zu dem Abgasströmungsraum offenen Abgasauslassstutzen34 gelangen. - Um die in den heißen Verbrennungsabgasen transportierte Wärme möglichst effizient auf das innere Gehäuse
16 zu übertragen, ist an der Umfangswandung22 des inneren Gehäuses16 eine Mehrzahl von nachfolgend mit Bezug auf die3 und4 detaillierter erläuterten Wärmeübertragungsrippen36 vorgesehen. Die Wärmeübertragungsrippen36 erstrecken sich entlang der Umfangswandung22 in Richtung der Gehäuselängsachse und führen somit zu einer bezüglich einer rein zylindrischen oder leicht konischen Oberfläche der Umfangswandung22 zu einer deutlich vergrößerten Wärmeübertragungsoberfläche. - Um die Wärmeübertragungsrippen
36 bereitzsutellen, kann bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform an einer Innenseite38 der Umfangswandung22 des inneren Gehäuses16 eine ringartige, in Umfangsrichtung um die Gehäuselängsachse L näherungsweise vollständig sich erstreckende, also im Wesentlichen geschlossene Umfangswandung40 vorgesehen sein. Diese Umfangswandung40 ist beispielsweise aus Blechmaterial aufgebaut und durch Biegeumformung in eine ondulierende Gestalt gebracht, wie dies in der4 schematisch gezeigt ist. Diese Umfangswandung40 liegt mit zwischen in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Wärmeübertragungsrippen liegenden Bereichen42 an der Innenseite38 der Umfangwandung22 des inneren Gehäuses16 vorzugsweise flächig an und ist dort beispielsweise durch Verschweißung fest mit der Umfangswandung22 verbunden. Dies erhöht einerseits die Stabilität und dient andererseits einer verbesserten Wärmeübertragung. Zu diesem Zwecke können die Bereiche42 auch so geformt sein, dass sie eine an die Krümmung der Innenseite38 angepasste Krümmung aufweisen. - Da bei dieser Ausgestaltungsvariante die fluiddichte Trennung zwischen dem Strömungsraum
28 für das zu erwärmende Fluid in dem Abgasströmungsraum durch die Umfangswandung22 bereitgestellt ist, muss die ringartige Umfangwandung40 selbst keinen fluiddichten Abschluss bereitstellen, was bedeutet, dass sie im Bereich ihrer einander benachbart liegenden Umfangsenden44 ,46 nicht zu einem geschlossenen Ring zusammengefasst sein muss. Gleichwohl könnten selbstverständlich diese Umfangsenden44 ,46 beispielsweise durch eine Schweißnaht zum Bilden eines in Umfangsrichtung geschlossenen Körpers zusammengefügt sein. Das Belassen eines ringartigen, gleichwohl jedoch offenen Körpers vereinfacht jedoch den Aufbau insofern, als die Anforderung an die Maßhaltigkeit geringer ist, da ein offener Körper leichter mit sehr guter Passung gegen die Innenseite38 angelegt werden kann, als ein bereits geschlossener Körper. - Durch das Bereitstellen der ringartigen Umfangswandung
40 kann auf das Vorsehen einer Vielzahl einzelner jeweilige Wärmeübertragungsrippen bereitstellender Bauteile verzichtet werden. Dies vereinfacht den Aufbau bei gleichwohl nicht beeinträchtigtem Wärmeübertragungsvermögen. - Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die auf Grund der ondulierten Gestalt der ringartigen Wandung
40 gebildeten Wärmeübertragungsrippen36 zusammen mit der Umfangswandung22 des inneren Gehäuses jeweilige Strömungskanäle48 begrenzen, die in den axialen Endbereichen der ringartigen Umfangswandung40 offen sind. Dies ermöglicht, dass von der Bodenwandung24 nach radial außen umgelenkte Verbrennungsabgase einerseits entlang der nach innen hin frei liegenden Oberfläche der ringartigen Umfangswandung strömen. Andererseits strömen die Verbrennungsabgase entlang der Strömungskanäle48 und nutzen somit auch die nach außen hin liegende Oberfläche im Bereich der Wärmeübertragungsrippen36 einerseits und die zwischen den Bereichen42 nicht überdeckte Oberfläche der Innenseite38 der Umfangswandung22 andererseits zur Übertragung von Wärme auf das innere Gehäuse22 . - Bei dieser Ausgestaltungsform der Wärmetauscheranordnung
10 mit einer als separates Bauteil ausgeführten ringartigen Umfangwandung40 , die an der Innenseite38 der Umfangswandung22 liegt, wird es weiterhin möglich, die Umfangswandung22 des inneren Gehäuses16 mit einer näherungsweise zylindrischen, also im Wesentlichen auch planen, nicht mit ondulierter Struktur gebildeten Geometrie bereitzustellen. Dies vereinfacht die Verbindung mit anderen Komponenten, insbesondere dem Abgasauslassstutzen34 und auch der kappenartigen Bodenwandung24 . - Bei einer alternativen Ausgestaltungsart kann zur weiteren Verringerung der Anzahl an zum Aufbau der Wärmetauscheranordnung
10 eingesetzten Bauteilen die ringartige Umfangwandung40 , wie dies im rechten unteren Teil der4 veranschaulicht ist, die Umfangswandung22 des inneren Gehäuses16 bereitstellen. Dies bedeutet, dass an der nach innen gerichteten Oberfläche der Umfangswandung40 dann die heißen Verbrennungsabgase strömen, während an der nach außen gerichteten Oberfläche das zu erwärmende Fluid, also beispielsweise Wasser, strömt. Dies ist eine hinsichtlich der möglichst effizienten Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Oberfläche vorteilhafte Variante, erfordert jedoch das Bereitstellen der ringartigen Umfangswandung40 als ringartig geschlossenes Bauteil, bei welchem die beiden Endbereiche44 ,46 beispielsweise durch eine Schweißnaht fluiddicht miteinander verbunden sein müssen. Weiterhin muss diese grundsätzlich mit ondulierter Querschnittsgeometrie ausgebildete ringartige Umfangswandung40 , welche dann gleichzeitig auch die Umfangswandung22 des inneren Gehäuses16 bereitstellt, fluiddicht mit einer Bodenwandung verbunden werden. Bei kappenartiger Ausgestaltung der Bodenwandung24 , wie dies in2 gezeigt ist, könnte beispielsweise vorgesehen sein, dass der zur Verbindung mit dieser kappenartigen Bodenwandung24 ausgebildete axiale Endbereich der ringartigen Umfangswandung40 nicht mit ondulierter Struktur, sondern mit einer im Wesentlichen zylindrischen bzw. planaren Geometrie aufgebaut ist. Auch beispielsweise im Bereich der Anbindung des Abgasauslassstutzens34 kann entweder durch entsprechende Aussparung bei Durchführung des Umformungsvorgangs zur Herstellung der ringartigen Umfangwandung40 oder durch Einfügen eines Einsatzteils für eine nicht ondulierte, im Wesentlichen planare Oberfläche gesorgt werden. - Ein weiterer Aspekt der erfindungsgemäß ausgestalteten Wärmetauscheranordnung
10 zur Erhöhung der Wärmeübertragungseffizienz ist in den1 und2 dargestellt. Man erkennt in diesen Figuren eine Mehrzahl von in der Umfangwandung118 des äußeren Gehäuses14 gebildeten sickenartigen Einformungen, die sich an der Innenseite der Umfangswandung18 als entsprechende Erhebungen darstellen. Diese sickenartigen Einformungen bilden in ihrer Gesamtheit eine Strömungsführungsformation50 für das im Strömungsraum28 strömende Fluid. Insbesondere sind über den Umfang der Umfangswandung18 verteilt mehrere (in1 sind zwei erkennbare) Wendelformationen52 vorgesehen, die zwischen sich entsprechend wendelartige Strömungswege für das Fluid im Strömungsraum28 definieren. Die Wendelformationen52 erstrecken sich jeweils in einer Wendelrichtung W über den Umfang der Umfangswandung18 und umfassen im dargestellten Beispiel eine Mehrzahl von in der Wendelrichtung W aufeinander folgenden, durch die sickenartigen Einformungen bereitgestellten Wendelsegmente54 . Die in einer Segmentlängsrichtung S langgestreckten Wendelsegmente54 sind bezüglich der Wendelrichtung W schräg gestellt, verlaufen also mit ihrer Segmentlängsrichtung S geneigt zur Wendelrichtung W. Bei der in1 dargestellten Anordnung der Wendelsegmente54 entlang einer jeweiligen Wendelrichtung W überlappen sich die Wendelsegmente54 in ihren benachbarten Endbereichen in der Segmentlängsrichtung S, so dass für das zwischen den einzelnen Wendelformationen52 strömende Fluid eine näherungsweise geschlossene Führungswandung gebildet ist. - Durch das Bereitstellen einzelner Wendelsegmente
54 bei den Wendelformationen52 wird es möglich, eine sehr stabile Anordnung zu schaffen, bei welcher gleichwohl berücksichtigt wird, dass an der Umfangswandung18 noch andere Baugruppen, wie z. B. der Einlass30 oder der Auslass32 , vorzusehen sind. Ferner führt das Bereitstellen einzelner Wendelsegmente54 im Vergleich zu einer vollständig durchlaufenden Wandung zur Erzeugung von Turbulenzen in dem im Strömungsraum28 strömenden Fluid, was eine weitere Erhöhung der Wärmeübertragungseffizienz mit sich bringt. - Es sei darauf hingewiesen, dass hinsichtlich der vorangehend erläuterten Aspekte einer erfindungsgemäß aufgebauten Wärmetauscheranordnung
10 verschiedenste Variationen möglich sind. So kann die ringartige Umfangswandung40 mit ihrem allgemein ondulierten Querschnitt auch mit anderer Formgebung, also beispielsweise mit im Querschnitt dreieckiger Geometrie oder trapezartiger Geometrie der Wärmeübertragungsrippen36 bereitgestellt werden. - Auch ist es durch das Bereitstellen aller Wärmeübertragungsrippen
36 durch Umformung eines Blechrohlings möglich, über den Umfang verteilt die Abstände und auch die Breiten der Wärmeübertragungsrippen36 nach Belieben zu variieren. Auch für die Strömungsführungsformation bzw. die Wendelsegmente derselben können beliebige Geometrien, beispielsweise auch gekrümmte Geometrien vorgegeben werden. Der Überlapp bzw. der Versatz der einzelnen Wendelsegmente kann über den Umfang der Umfangswandung und auch in deren Längsrichtung variieren. Auch ist es selbstverständlich möglich, die einzelnen Wendelsegmente so anzuordnen, dass sie entlang der Wendelrichtung langgestreckt sind und somit mit ihren benachbarten Endbereichen aneinander anschließen, wobei dann zwischen diesen Endbereichen ein Zwischenraum belassen sein kann. Bei der bezüglich der Wendelrichtung schräg gestellten Anordnung kann der Überlapp selbstverständlich variieren und es ist auch möglich, dass die einander benachbarten Endbereiche in der Segmentlängsrichtung S aneinander anschließen, sich also nicht überlappen oder einen geringen Zwischenraum in der Segmentlängsrichtung bereitstellen. - Weiter ist es selbstverständlich, dass jeder der vorangehend angesprochenen Aspekte, also die Strömungsführungsformation einerseits und die Ausgestaltung der Wärmeübertragungsrippen andererseits, für sich alleine zu einem sehr einfachen Aufbau der Wärmetauscheranordnung bei gleichwohl sehr hoher Wärmeübertragungseffizienz beiträgt. Insofern kann jeder dieses Aspekte alleine bei einer Wärmetauscheranordnung realisiert sein. Gleichwohl können diese Aspekte selbstverständlich auch in Kombination realisiert sein.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 9116403 U1 [0002]
Claims (11)
- Wärmetauscheranordnung insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend: – ein topfartiges äußeres Gehäuse (
14 ) mit einer Umfangswandung (18 ) und einer Bodenwandung (20 ), – ein topfartiges inneres Gehäuse (16 ) mit einer Umfangswandung (22 ) und einer Bodenwandung (24 ), wobei zwischen dem topfartigen inneren Gehäuse (16 ) und dem topfartigen äußeren Gehäuse (14 ) ein Strömungsraum (28 ) für zu erwärmendes Fluid gebildet ist, wobei im Bereich einer von dem Fluidströmungsraum (28 ) abgewandten Innenseite der Umfangswandung (22 ) des inneren Gehäuses (16 ) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden, im Wesentlichen in Richtung einer Gehäuselängsachse (L) sich erstreckenden Wärmeübertragungsrippen (36 ) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsrippen (36 ) an einer ringartigen Umfangswandung (40 ) durch Umformung ausgebildet sind. - Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringartige Umfangswandung (
40 ) einen in Umfangsrichtung im Wesentlichen geschlossenen Ring bildet. - Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringartige Umfangwandung (
40 ) an der Innenseite (38 ) der Umfangswandung (22 ) des inneren Gehäuses (16 ) anliegt. - Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ringartige Umfangswandung (
40 ) in zwischen den Wärmeübertragungsrippen (36 ) gebildeten Bereichen (42 ) mit der Umfangswandung (22 ) des inneren Gehäuses (16 ) vorzugsweise durch Verschweißen verbunden ist. - Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens an einem Teil der Wärmeübertragungsrippen (
36 ) ein in Richtung der Gehäuselängsachse (L) offener Abgasströmungskanal (48 ) vorgesehen ist. - Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ringartige Umfangswandung (
40 ) die Umfangswandung (22 ) des inneren Gehäuses (16 ) bildet. - Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend: – ein topfartiges äußeres Gehäuse (
14 ) mit einer Umfangswandung (18 ), und einer Bodenwandung (20 ), – ein topfartiges inneres Gehäuse (16 ) mit einer Umfangswandung (22 ) und einer Bodenwandung (24 ), wobei zwischen dem topfartigen inneren Gehäuse (16 ) und dem topfartigen äußeren Gehäuse (14 ) ein Strömungsraum (28 ) für zu erwärmendes Fluid gebildet ist, wobei eine wendelartige Strömungsführungsformation (50 ) in dem Strömungsraum (28 ) einen wendelartigen Strömungsweg für das zu erwärmende Fluid vorgibt, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführungsformation (50 ) wenigstens zum Teil durch Umformung der Umfangswandung (18 ) des äußeren Gehäuses (14 ) bereitgestellt ist. - Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführungsformation (
50 ) wenigstens eine Wendelformation (52 ) mit einer Mehrzahl von in einer Wendelrichtung (W) aufeinander folgenden Wendelsegmenten (54 ) umfasst. - Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendelsegmente (
54 ) bezüglich der Wendelrichtung (W) geneigt verlaufen. - Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendelsegmente (
54 ) einander in einer Segmentlängsrichtung (S) überlappen oder unmittelbar aneinander anschließen oder/und dass die Wendelsegmente (54 ) quer zu einer Segmentlängsrichtung (S) bezüglich einander versetzt sind. - Fahrzeugheizgerät, umfassend einen Brennerbereich und eine Wärmetauscheranordnung (
10 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Übertragung von im Brennerbereich bereitgestellter Wärme auf zu erwärmendes Fluid, wobei die ringartige Umfangswandung (40 ) mit den daran ausgebildeten Wärmeübertragungsrippen (36 ) einen Abgasströmungsraum nach außen begrenzt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009046781A DE102009046781A1 (de) | 2009-11-17 | 2009-11-17 | Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009046781A DE102009046781A1 (de) | 2009-11-17 | 2009-11-17 | Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009046781A1 true DE102009046781A1 (de) | 2011-05-19 |
Family
ID=43877461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102009046781A Ceased DE102009046781A1 (de) | 2009-11-17 | 2009-11-17 | Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009046781A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013186268A1 (de) * | 2012-06-13 | 2013-12-19 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Wärmetauscheranordnung |
DE102014010891A1 (de) * | 2014-07-23 | 2016-01-28 | Webasto SE | Wärmeübertrager und Baukastensystem zur Herstellung eines Wärmeübertragers |
US9290079B2 (en) | 2011-07-12 | 2016-03-22 | Eberspaecher Climate Control Systems Gmbh & Co. Kg | Vehicle heater |
US20180072134A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Combustion chamber assembly unit for a fuel-operated vehicle heater |
RU2720747C1 (ru) * | 2018-07-17 | 2020-05-13 | Эбершпехер Клаймит Контрол Системз Гмбх Унд Ко. Кг | Обогреватель транспортного средства |
EP3845403A1 (de) * | 2020-01-03 | 2021-07-07 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH | Wärmetauschergehäuse |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2741799A1 (de) * | 1977-04-20 | 1978-11-02 | Hitachi Ltd | Innennuten-formvorrichtung fuer waermetauscherrohre |
DE9116403U1 (de) | 1991-08-09 | 1992-11-19 | Webasto AG Fahrzeugtechnik, 8035 Stockdorf | Brennstoffbetriebene Heizvorrichtung, insbesondere Fahrzeugheizung |
EP0662592A1 (de) * | 1994-01-08 | 1995-07-12 | VIESSMANN WERKE GmbH & CO. | Dreizug-Heizkessel |
DE10305383A1 (de) * | 2003-02-10 | 2004-08-26 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Wärmetauscheranordnung für eine Heizeinrichtung, insbesondere Fahrzeugheizeinrichtung |
-
2009
- 2009-11-17 DE DE102009046781A patent/DE102009046781A1/de not_active Ceased
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2741799A1 (de) * | 1977-04-20 | 1978-11-02 | Hitachi Ltd | Innennuten-formvorrichtung fuer waermetauscherrohre |
DE9116403U1 (de) | 1991-08-09 | 1992-11-19 | Webasto AG Fahrzeugtechnik, 8035 Stockdorf | Brennstoffbetriebene Heizvorrichtung, insbesondere Fahrzeugheizung |
EP0662592A1 (de) * | 1994-01-08 | 1995-07-12 | VIESSMANN WERKE GmbH & CO. | Dreizug-Heizkessel |
DE10305383A1 (de) * | 2003-02-10 | 2004-08-26 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Wärmetauscheranordnung für eine Heizeinrichtung, insbesondere Fahrzeugheizeinrichtung |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9290079B2 (en) | 2011-07-12 | 2016-03-22 | Eberspaecher Climate Control Systems Gmbh & Co. Kg | Vehicle heater |
WO2013186268A1 (de) * | 2012-06-13 | 2013-12-19 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Wärmetauscheranordnung |
RU2592941C1 (ru) * | 2012-06-13 | 2016-07-27 | Эбершпехер Клаймит Контрол Системз Гмбх Унд Ко. Кг | Компоновка теплообменника |
US10106013B2 (en) | 2012-06-13 | 2018-10-23 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Heat exchanger arrangement |
DE102014010891A1 (de) * | 2014-07-23 | 2016-01-28 | Webasto SE | Wärmeübertrager und Baukastensystem zur Herstellung eines Wärmeübertragers |
US20180072134A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Combustion chamber assembly unit for a fuel-operated vehicle heater |
US10569619B2 (en) * | 2016-09-15 | 2020-02-25 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Combustion chamber assembly unit for a fuel-operated vehicle heater |
RU2720747C1 (ru) * | 2018-07-17 | 2020-05-13 | Эбершпехер Клаймит Контрол Системз Гмбх Унд Ко. Кг | Обогреватель транспортного средства |
US11312209B2 (en) | 2018-07-17 | 2022-04-26 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH | Vehicle heater |
EP3845403A1 (de) * | 2020-01-03 | 2021-07-07 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH | Wärmetauschergehäuse |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1888891B1 (de) | Fahrzeugschalldämpfer | |
DE112014003814B4 (de) | Schalldämpfer sowie Verfahren zum Herstellen eines Schalldämpfers | |
DE102009046781A1 (de) | Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät | |
EP1979696B1 (de) | Heizgerät | |
EP3301378B1 (de) | Wärmeübertragerrohr und heizkessel mit einem solchen wärmeübertragerrohr | |
EP3452203B1 (de) | Ringförmiges filterelement, insbesondere zur gasfiltration | |
DE3536315A1 (de) | Katalysatoranordnung zur reinigung von abgasen, insbesondere einer brennkraftmaschine | |
DE3007867A1 (de) | Katalytischer konverter fuer brennkraftmaschinenabgase | |
DE2331563C3 (de) | Waermetauscher | |
EP1899654B1 (de) | Heizkessel | |
EP0576963B1 (de) | Nachschaltwärmetauscher für den Einbau in Heizkesselgehäuse | |
DE102008012126A1 (de) | Heizgerät | |
DE2907770C2 (de) | Wärmetauschvorrichtung zum Erhitzen oder Kühlen einer Flüssigkeit, bei der in einer Hülse eine Vielzahl von ringförmigen Heizkammern ineinander steckt | |
EP2157382A2 (de) | Heizgerät | |
DE102009029679A1 (de) | Zylindrisches Dampfsieb | |
DE3100021C2 (de) | Kraftstoffkühler für eine Brennkraftmaschine | |
DE102014225159A1 (de) | Wärmeübertrager | |
DE102016101693A1 (de) | Schalldämpfer für eine Abgasanlage | |
DE102010000421B4 (de) | Rohrbündel-Wärmetauscher | |
DE102009043288A1 (de) | Heizgerät | |
EP0759143B1 (de) | Auffanghülse für reinigungsbürsten in röhrenwärmetauschern | |
DE102010042184A1 (de) | Brennkammerbaugruppe für ein Fahrzeugheizgerät | |
DE102010003063A1 (de) | Wärmetauscherelement | |
DE10345034B4 (de) | Anschlussstück für eine fluiddichte Verbindung zwischen mindestens zwei Rohrelementen sowie Rohrverbindungseinrichtung mit einem derartigen Anschlussstück | |
DE202010000189U1 (de) | Rohrbündelwärmetauscher aus Kunststoff |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20110517 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: EBERSPAECHER CLIMATE CONTROL SYSTEMS GMBH & CO, DE Free format text: FORMER OWNER: J. EBERSPAECHER GMBH & CO. KG, 73730 ESSLINGEN, DE Effective date: 20130131 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL PATENT- U, DE Effective date: 20130131 Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN, DE Effective date: 20130131 Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL, PATENT- , DE Effective date: 20130131 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL, PATENT- , DE Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL PATENT- U, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: EBERSPAECHER CLIMATE CONTROL SYSTEMS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: EBERSPAECHER CLIMATE CONTROL SYSTEMS GMBH & CO. KG, 73730 ESSLINGEN, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL, PATENT- , DE |
|
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |