DE1264463B - Heat exchanger for heating devices operated with flowing fuel - Google Patents

Description

Wärmeübertrager für mit strömendem Brennstoff betriebene Heizvorrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeübertrager für mit strömendem, insbesondere flüssigem, Brennstoff betriebene Heizvorrichtungen, der aus einem rohrförmigem und einem daran anschließenden ringförmigen Brenngaskanal besteht, wobei am einen Ende des rohrförmigen Kanals der Brenner vorgesehen und der ringförmige Kanal an das andere Ende des rohrförmigen Kanals angeschlossen ist und wobei beide Kanäle von einem weiteren Kanal umgeben sind, in dem das Heizmedium geführt ist.Heat exchanger for heating devices operated with flowing fuel The invention relates to a heat exchanger for with flowing, in particular liquid, fuel-operated heating devices consisting of a tubular and an adjoining ring-shaped fuel gas duct, at one end of the tubular channel of the burner and the annular channel to the other end of the tubular channel is connected and both channels of are surrounded by another channel in which the heating medium is guided.

Wärmeübertrager der vorbeschriebenen Art sind bereits bekanntgeworden, sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie verhältnismäßig viel kaum beanspruchen und die Brennergeräusche nur minimal dämpfen.Heat exchangers of the type described above have already become known however, they have the disadvantage that they hardly take up a relatively large amount and only minimally dampen the burner noise.

Mit der Erfindung soll nunmehr ein Wärmeübertrager kleinster Abmessungen geschaffen werden, der sich insbesondere für Fahrzeugheizungen eignet und darüber hinaus eine hohe Dämpfung der Brennergeräusche mit sich bringt. Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Vorschlag gelöst, nachdem man in dem ringförmigen Brenngaskanal in Längsrichtung verlaufende Stege vorsieht, durch die parallel zueinander verlaufende Kanalabschnitte gebildet werden, wobei zwei nebeneinandergelegene Kanalabschnitte, von denen der eine gegen den rohrförmigen Brenngaskanal hin offen und der andere abgeschlossen ist, durch entsprechende Verbindung am Wärmeübertragerende einen U-förmigen Strömungskanal bilden, an dessen Ende Öffnungen vorgesehen sind, durch die die Brenngase in einen zentralen Abströmkanal gelangen, der durch den Innenmantel des ringförmigen Kanals gebildet ist. Durch die vorbeschriebene Bauart wird auf einfache Weise die Strömungsgeschwindigkeit in dem ringförmigen Brenngaskanal erhöht, ohne daß hierdurch die Wärmeübertragerabmessungen geändert werden müssen. Die auf die Wärmeübertragung sich sehr günstig auswirkende Geschwindigkeitserhöhung wird insbesondere dann erzielt, wenn der Innendurchmesser des ringförmigen Brenngaskanals annähernd °-/s, jedoch mehr als 7/io des Außendurchmessers dieses Kanals beträgt.With the invention, a heat exchanger of the smallest dimensions is now intended be created, which is particularly suitable for vehicle heaters and above also brings with it a high level of attenuation of the burner noises. This task will solved by the proposal according to the invention after one in the annular fuel gas channel provides longitudinal webs through which mutually parallel webs Channel sections are formed, with two adjacent channel sections, one of which is open towards the tubular fuel gas duct and the other is completed, a U-shaped by a corresponding connection at the end of the heat exchanger Form flow channel, at the end of which openings are provided through which the fuel gases get into a central outflow channel through the inner jacket of the annular Channel is formed. By the design described above, the Flow velocity in the annular fuel gas channel increased without this the heat exchanger dimensions have to be changed. The one on heat transfer The increase in speed, which has a very beneficial effect, is achieved in particular when if the inner diameter of the annular fuel gas channel is approximately ° - / s, however is more than 7 / io of the outside diameter of this channel.

Eine in bezug auf die Strömungswiderstände, die Schalldämpfung und die Wärmeübertragung optimale Lösung erhält man, wenn vier Stege vorgesehen sind, durch die vier Kanalabschnitte entstehen, von denen je zwei zusammen einen U-förmigen Kanal bilden. Die Länge des ringförmigen Brenngaskanals sollte dabei mindestens das Dreifache seines Innendurchmessers betragen.One related to the flow resistances, the sound attenuation and the optimal heat transfer solution is obtained when four webs are provided, created by the four channel sections, two of which are U-shaped Form a channel. The length of the annular fuel gas channel should be at least be three times its inner diameter.

In der nachstehenden Zeichnungserläuterung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers beschrieben, an Hand dessen auch weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Wärmeübertrager, F i g. 2 eine Abwicklung des Innenmantels mit seinen Stegen und F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig.1.In the following drawing explanation is an embodiment of the heat exchanger according to the invention described, on the basis of which also others Design features of the invention are explained. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section through the heat exchanger according to the invention, FIG. 2 a development of the inner jacket with its webs and F i g. 3 shows a section along the line III-III of FIG.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, besteht der hier gezeigte Wärmeübertrager aus einem rohrförmigen Brenngaskanal l und einen ringförmigen Brenngaskanal2. Letzterer wird durch einen zylindrischen Innenmantel 3 und einen zylindrischen Außenmantel 4 gebildet, der mit dem Mantel des Brenngaskanals 1 aus einem Stück besteht. Durch die in den ringförmigen Brenngaskanal2 vorgesehenen Stege 5 bis 8, deren Länge und Anordnung der Abwicklung in F i g. 2 entnommen werden kann, entstehen vier Kanalabschnitte 9 bis 12, von denen, wie aus F i g. 3 besser ersichtlich, die Abschnitte 10 und 12 gegen den rohrförmigen Brenngaskanal l hin offen und die Abschnitte 9 und 11 geschlossen sind.As shown in FIG. 1, there is the heat exchanger shown here from a tubular fuel gas channel 1 and an annular fuel gas channel 2. The latter is made up of a cylindrical inner jacket 3 and a cylindrical outer jacket 4 formed, which consists of one piece with the jacket of the fuel gas duct 1. By provided in the annular fuel gas channel 2 webs 5 to 8, their length and Arrangement of the settlement in F i g. 2 can be seen, there are four channel sections 9 to 12, of which, as shown in FIG. 3, the sections 10 and 12 open towards the tubular fuel gas channel 1 and the sections 9 and 11 are closed.

Bei Betrieb des Brenners 13 wird diesem über die Leitung 14 ein Brennstoff-Luft-Gemisch zugeführt, das durch die ringförmige Einmündung 15 in den Brenngaskanal 1 und von dort in die durch die Stege gebildeten, in F i g. 2 dargestellten U-förmigen Kanäle strömt, die sich aus den Kanalabschnitten 10 und 11 sowie den Abschnitten 12 und 9 zusammensetzen. Die vorerwähnte U-Form entsteht durch die kürzere Ausbildung der Stege 5 und 7, durch die am Ende des Wärmeübertragers eine entsprechende Verbindung der jeweils zusammengehörenden Kanalabschnitte gegeben ist.When the burner 13 is in operation, it receives a fuel-air mixture via the line 14 fed through the annular opening 15 into the fuel gas duct 1 and from there in the formed by the webs, in F i g. 2 shown U-shaped channels flows, which arise from the channel sections 10 and 11 and the sections 12 and 9 assemble. The aforementioned U-shape results from the shorter design of the Web 5 and 7 through which a corresponding one at the end of the heat exchanger link of the channel sections that belong together is given.

Ani brennerseitigen Ende der Kanalabschnitte 9 und 11 sind in dem Innenmantel 3 des ringförmigen Brenngaskanals 2 Öffnungen 16 und 17 vorgesehen, durch die die Brenngase in den zentralen Kanal 18 gelangen, der durch den erwähnten Innenmantel 3 gebildet wird.At the end of the channel sections 9 and 11 on the burner side, openings 16 and 17 are provided in the inner jacket 3 of the annular fuel gas channel 2, through which the combustion gases pass into the central channel 18 which is formed by the aforementioned inner jacket 3.

Die Wärmeübertragung erfolgt an dem Mantel 4, der im Abstand von einem weiteren Mantel 19 umgeben ist, so daß ein ringförmiger Kanal 20 für das Heizmedium entsteht. Der Mantel 19 muß jedoch keineswegs zylindrisch ausgebildet sein, sondern kann durch die Wandung eines beliebig geformten Behälters ersetzt werden.The heat transfer takes place on the jacket 4, which is surrounded at a distance by a further jacket 19 , so that an annular channel 20 is formed for the heating medium. The jacket 19 does not have to be cylindrical, but can be replaced by the wall of any container of any shape.

Es wird nicht verkannt, daß U-förmige Heizgaskanäle bei Wärmeübertragern ganz allgemein bekannt sind. Der Erfindungsgedanke ist jedoch nicht auf die U-förmige Ausbildung des Strömungskanals an sich gerichtet, sondern auf die derartige Ausbildung eines ganz bestimmten Kanalteils bei einem Wärmeiibertrager der einleitend (erster Absatz) genannten Gattung. Durch den Erfindungsvorschlag wird nicht nur eine unsymmetrische Flammenströmung geschaffen, sondern eine bei dem bekannten Wärmeübertragertyp (Übergang von rohrförmigem Kanal in ringförmigen Kanal) vorhandene Strömungsquerschnittsverengung um weitere 50% verengt.It is not overlooked that U-shaped heating gas ducts in heat exchangers are well known. The idea of the invention, however, does not apply to the U-shaped Training of the flow channel aimed at itself, but on such training of a very specific duct part in a heat exchanger of the introductory (first Paragraph) mentioned genus. The proposal for the invention not only results in an asymmetrical one Flame flow created, but one in the known heat exchanger type (transition from tubular channel to annular channel) existing flow cross-sectional constriction narrowed by another 50%.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Wärmeübertrager für mit strömendem, insbesondere flüssigem, Brennstoff betriebene Heizvorrichtungen, bestehend aus einem rohrförmigen Brenngaskanal und einem daran anschließenden ringförmigen Brenngaskanal, wobei am einen Ende des xohrförmigen Kanals der Brenner vorgesehen und der ringförmige Kanal an das andere Ende des rohrförmigen Kanals angeschlossen ist und wobei beide Kanäle von einem weiteren Kanal, in dem das Heizmedium geführt ist, umgeben sind, dadurch gekennzeichn e t, daß in dem ringförmigen Brenngaskanal (2) in Längsrichtung verlaufende Stege (5 bis 8) vorgesehen sind, durch die parallel zueinander verlaufende Kanalabschnitte (9 bis 12) gebildet werden, wobei zwei nebeneinandergelegene Kanalabschnitte, von denen der eine gegen den rohrförmigen Brenngaskanal (1) hin offen und der andere abgeschlossen ist, durch entsprechende Verbindung am Wärmeübertragerende einen U-förmigen Strömungskanal bilden, an dessen Ende Öffnungen (16, 17) vorgesehen sind, durch die die Brenngase in einen zentralen Abströmkanal (18) gelangen, der durch den Innenmantel (3) des ringförmigen Kanals (2) gebildet ist. Claims: 1. Heat exchanger for with flowing, in particular Liquid, fuel-operated heating devices, consisting of a tubular Fuel gas channel and an adjoining annular fuel gas channel, with am one end of the tube-shaped channel of the burners is provided and the annular channel is connected to the other end of the tubular channel and both channels are surrounded by another channel in which the heating medium is guided, thereby gekennzeichn e t that in the annular fuel gas channel (2) extending in the longitudinal direction Web (5 to 8) are provided through which channel sections running parallel to one another (9 to 12) are formed, two adjacent channel sections of one of which is open towards the tubular fuel gas duct (1) and the other is completed, a U-shaped by a corresponding connection at the end of the heat exchanger Form flow channel, at the end of which openings (16, 17) are provided through which the fuel gases get into a central outflow channel (18) through the inner jacket (3) of the annular channel (2) is formed. 2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt vier Stege (5, 6, 7, 8) vorgesehen sind, durch die vier Kanalabschnitte (9, 10, 11, 12) entstehen, von denen je zwei zusammen einen U-förmigen Kanal bilden. 2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that a total of four webs (5, 6, 7, 8) are provided through the four channel sections (9, 10, 11, 12) arise, of which two together one Form U-shaped channel. 3. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des ringförmigen Brenngaskanals (2) annähernd =/a, jedoch mehr als 7/1o des Außendurchmessers dieses Kanals beträgt. 3. Heat exchanger according to one of claims 1 and 2, characterized characterized in that the inner diameter of the annular fuel gas channel (2) is approximately = / a, but more than 7 / 1o of the outer diameter of this channel. 4. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ringförmigen Brenngaskanals (2) mindestens das Dreifache seines Innendurchmessers beträgt. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 286 854, 2 386115, 2 400117, 2 410 547.4. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the annular fuel gas channel (2) at least three times its inner diameter amounts to. References considered: U.S. Patents No. 2,286,854, 2 386115, 2 400117, 2 410 547.