DE102009046781A1

DE102009046781A1 - Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät

Info

Publication number: DE102009046781A1
Application number: DE102009046781A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wetzl
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2011-05-19

Abstract

Eine Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfasst 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. Die Wärmeübertragungsrippen (36) sind an einer ringartigen Umfangswandung (40) durch Umformung ausgebildet.

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 der 1;
3 eine Querschnittdarstellung der Wärmetauscheranordnung der 1;
4 eine schematische Darstellung, welche den Aufbau einer zum Bereitstellen von Wärmeübertragungsrippen umgeformten ringartigen Umfangswandung veranschaulicht.
Die in den 1 und 2 in Seitenansicht bzw. im Längsschnitt dargestellte Wärmetauscheranordnung 10 für ein Fahrzeugheizgerät umfasst zwei im Wesentlichen topfartig ausgebildete und ineinander eingesetzte Gehäuse 14 bzw. 16. Das äußere Gehäuse 14 ist mit einer in Richtung einer Gehäuselängsachse L im Wesentlichen langgestreckten, näherungsweise zylinderartig ausgebildeten Umfangswandung 18 ausgebildet, die beispielsweise als Blechumformteil bereitgestellt sein kann. An einem axialen Ende ist eine kappenartige Bodenwandung 20 auf die Umfangswandung 18 aufgesetzt und mit dieser beispielsweise durch Verschweißung fest und fluiddicht verbunden. Das innere Gehäuse 16 umfasst gleichermaßen eine in Richtung der Gehäuselängsachse L langgestreckte, zylinderartige Umfangswandung 22, die an einem ihrer axialen Enden eine kappenartige Bodenwandung 24 fest trägt und mit dieser beispielsweise ebenfalls durch Verschweißung fest und fluiddicht verbunden ist. An ihren anderen axialen Enden sind die beiden Umfangswandungen 18, 22 durch ein ringartiges Abschlusselement 26 miteinander verbunden, wobei auch die Anbindung dieses ringartigen Abschlusselements an die beiden Umfangswandungen 18, 22 beispielsweise durch Verschweißung erfolgen kann.
Zwischen den beiden Gehäusen 14, 16 ist ein Strömungsraum 28 für zu erwärmendes Fluid, insbesondere Wasser, gebildet. An einem beispielsweise in 1 erkennbaren Fluideinlass 30 kann das Fluid in den Strömungsraum 28 eintreten. An einem axial dazu versetzten Fluidauslass 32 kann das Fluid den Strömungsraum 28 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 Bodenwandung 24 des inneren Gehäuses 16 zu führendes Flammrohr. Das Flammrohr endet vor der Bodenwandung 24 und ist zu dieser offen, so dass die aus dem Flammrohr austretenden Verbrennungsabgase an der Bodenwandung 24 nach radial außen bezüglich der Gehäuselängsachse L umgelenkt werden und dann in einem zwischen der Umfangswandung 22 des inneren Gehäuses 16 und der Außenseite des Flammrohrs gebildeten Abgasströmungsraum in Richtung der Gehäuselängsachse L zurückströmen und zu einem den Strömungsraum 28 für das zu erwärmende Fluid durchsetzenden und zu dem Abgasströmungsraum offenen Abgasauslassstutzen 34 gelangen.
Um die in den heißen Verbrennungsabgasen transportierte Wärme möglichst effizient auf das innere Gehäuse 16 zu übertragen, ist an der Umfangswandung 22 des inneren Gehäuses 16 eine Mehrzahl von nachfolgend mit Bezug auf die 3 und 4 detaillierter erläuterten Wärmeübertragungsrippen 36 vorgesehen. Die Wärmeübertragungsrippen 36 erstrecken sich entlang der Umfangswandung 22 in Richtung der Gehäuselängsachse und führen somit zu einer bezüglich einer rein zylindrischen oder leicht konischen Oberfläche der Umfangswandung 22 zu einer deutlich vergrößerten Wärmeübertragungsoberfläche.
Um die Wärmeübertragungsrippen 36 bereitzsutellen, kann bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform an einer Innenseite 38 der Umfangswandung 22 des inneren Gehäuses 16 eine ringartige, in Umfangsrichtung um die Gehäuselängsachse L näherungsweise vollständig sich erstreckende, also im Wesentlichen geschlossene Umfangswandung 40 vorgesehen sein. Diese Umfangswandung 40 ist beispielsweise aus Blechmaterial aufgebaut und durch Biegeumformung in eine ondulierende Gestalt gebracht, wie dies in der 4 schematisch gezeigt ist. Diese Umfangswandung 40 liegt mit zwischen in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Wärmeübertragungsrippen liegenden Bereichen 42 an der Innenseite 38 der Umfangwandung 22 des inneren Gehäuses 16 vorzugsweise flächig an und ist dort beispielsweise durch Verschweißung fest mit der Umfangswandung 22 verbunden. Dies erhöht einerseits die Stabilität und dient andererseits einer verbesserten Wärmeübertragung. Zu diesem Zwecke können die Bereiche 42 auch so geformt sein, dass sie eine an die Krümmung der Innenseite 38 angepasste Krümmung aufweisen.
Da bei dieser Ausgestaltungsvariante die fluiddichte Trennung zwischen dem Strömungsraum 28 für das zu erwärmende Fluid in dem Abgasströmungsraum durch die Umfangswandung 22 bereitgestellt ist, muss die ringartige Umfangwandung 40 selbst keinen fluiddichten Abschluss bereitstellen, was bedeutet, dass sie im Bereich ihrer einander benachbart liegenden Umfangsenden 44, 46 nicht zu einem geschlossenen Ring zusammengefasst sein muss. Gleichwohl könnten selbstverständlich diese Umfangsenden 44, 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 Innenseite 38 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 Wärmeübertragungsrippen 36 zusammen mit der Umfangswandung 22 des inneren Gehäuses jeweilige Strömungskanäle 48 begrenzen, die in den axialen Endbereichen der ringartigen Umfangswandung 40 offen sind. Dies ermöglicht, dass von der Bodenwandung 24 nach radial außen umgelenkte Verbrennungsabgase einerseits entlang der nach innen hin frei liegenden Oberfläche der ringartigen Umfangswandung strömen. Andererseits strömen die Verbrennungsabgase entlang der Strömungskanäle 48 und nutzen somit auch die nach außen hin liegende Oberfläche im Bereich der Wärmeübertragungsrippen 36 einerseits und die zwischen den Bereichen 42 nicht überdeckte Oberfläche der Innenseite 38 der Umfangswandung 22 andererseits zur Übertragung von Wärme auf das innere Gehäuse 22.
Bei dieser Ausgestaltungsform der Wärmetauscheranordnung 10 mit einer als separates Bauteil ausgeführten ringartigen Umfangwandung 40, die an der Innenseite 38 der Umfangswandung 22 liegt, wird es weiterhin möglich, die Umfangswandung 22 des inneren Gehäuses 16 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 Abgasauslassstutzen 34 und auch der kappenartigen Bodenwandung 24.
Bei einer alternativen Ausgestaltungsart kann zur weiteren Verringerung der Anzahl an zum Aufbau der Wärmetauscheranordnung 10 eingesetzten Bauteilen die ringartige Umfangwandung 40, wie dies im rechten unteren Teil der 4 veranschaulicht ist, die Umfangswandung 22 des inneren Gehäuses 16 bereitstellen. Dies bedeutet, dass an der nach innen gerichteten Oberfläche der Umfangswandung 40 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 Umfangswandung 40 als ringartig geschlossenes Bauteil, bei welchem die beiden Endbereiche 44, 46 beispielsweise durch eine Schweißnaht fluiddicht miteinander verbunden sein müssen. Weiterhin muss diese grundsätzlich mit ondulierter Querschnittsgeometrie ausgebildete ringartige Umfangswandung 40, welche dann gleichzeitig auch die Umfangswandung 22 des inneren Gehäuses 16 bereitstellt, fluiddicht mit einer Bodenwandung verbunden werden. Bei kappenartiger Ausgestaltung der Bodenwandung 24, wie dies in 2 gezeigt ist, könnte beispielsweise vorgesehen sein, dass der zur Verbindung mit dieser kappenartigen Bodenwandung 24 ausgebildete axiale Endbereich der ringartigen Umfangswandung 40 nicht mit ondulierter Struktur, sondern mit einer im Wesentlichen zylindrischen bzw. planaren Geometrie aufgebaut ist. Auch beispielsweise im Bereich der Anbindung des Abgasauslassstutzens 34 kann entweder durch entsprechende Aussparung bei Durchführung des Umformungsvorgangs zur Herstellung der ringartigen Umfangwandung 40 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 den 1 und 2 dargestellt. Man erkennt in diesen Figuren eine Mehrzahl von in der Umfangwandung 118 des äußeren Gehäuses 14 gebildeten sickenartigen Einformungen, die sich an der Innenseite der Umfangswandung 18 als entsprechende Erhebungen darstellen. Diese sickenartigen Einformungen bilden in ihrer Gesamtheit eine Strömungsführungsformation 50 für das im Strömungsraum 28 strömende Fluid. Insbesondere sind über den Umfang der Umfangswandung 18 verteilt mehrere (in 1 sind zwei erkennbare) Wendelformationen 52 vorgesehen, die zwischen sich entsprechend wendelartige Strömungswege für das Fluid im Strömungsraum 28 definieren. Die Wendelformationen 52 erstrecken sich jeweils in einer Wendelrichtung W über den Umfang der Umfangswandung 18 und umfassen im dargestellten Beispiel eine Mehrzahl von in der Wendelrichtung W aufeinander folgenden, durch die sickenartigen Einformungen bereitgestellten Wendelsegmente 54. Die in einer Segmentlängsrichtung S langgestreckten Wendelsegmente 54 sind bezüglich der Wendelrichtung W schräg gestellt, verlaufen also mit ihrer Segmentlängsrichtung S geneigt zur Wendelrichtung W. Bei der in 1 dargestellten Anordnung der Wendelsegmente 54 entlang einer jeweiligen Wendelrichtung W überlappen sich die Wendelsegmente 54 in ihren benachbarten Endbereichen in der Segmentlängsrichtung S, so dass für das zwischen den einzelnen Wendelformationen 52 strömende Fluid eine näherungsweise geschlossene Führungswandung gebildet ist.
Durch das Bereitstellen einzelner Wendelsegmente 54 bei den Wendelformationen 52 wird es möglich, eine sehr stabile Anordnung zu schaffen, bei welcher gleichwohl berücksichtigt wird, dass an der Umfangswandung 18 noch andere Baugruppen, wie z. B. der Einlass 30 oder der Auslass 32, vorzusehen sind. Ferner führt das Bereitstellen einzelner Wendelsegmente 54 im Vergleich zu einer vollständig durchlaufenden Wandung zur Erzeugung von Turbulenzen in dem im Strömungsraum 28 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 Umfangswandung 40 mit ihrem allgemein ondulierten Querschnitt auch mit anderer Formgebung, also beispielsweise mit im Querschnitt dreieckiger Geometrie oder trapezartiger Geometrie der Wärmeübertragungsrippen 36 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 Wärmeübertragungsrippen 36 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
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Zitierte Patentliteratur

DE 9116403 U1 [0002]

Claims

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.