DE2324649C2 - Wärmetauscher für motorunabhängige Heizungen in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für motorunabhängige Heizungen in Kraftfahrzeugen, bestehend aus einzelnen, hintereinander angeordneten kreisringförmigen Elementen, die an ihren Ringflächen mit Durchbrüchen zur Führung von Brenngasen versehen sind.

Derartige Wärmetauscher werden bei motorunabhängigen Heizungen für Kraftfahrzeuge, sogenannten Stand- oder Zusatzheizungen verwendet. Bei diesen Heizungen ist der Wärmetauscher der Brennkammer konzentrisch umgebend angeordnet. Die aufzuheizende Luft wird bei diesen Anordnungen in einem Ringspalt zwischen Brennkammerwand und dem Wärmetauscher in Gegen- oder Gleichstrom bewegt und nach erfolgter Aufheizung dem Fahrzeuginnenraum zu dessen Heizung zugefügt.

Die CH-PS 2 22 407 zeigt eine bekannte Heizeinrichtung an Kraftfahrzeugen, deren Brennkammer der Länge nach aus Blechplatten zusammengebaut ist, die eine Durchbrechung aufweisen und an der Durchbrechung senkrecht zur Plattenerstreckung hochgestellt sind und mit ihren hochgestellten Teilen der Reihe nach die Wandung der Brennkammer und mit den übrigen Teilen Heizrippen bilden. Diese gebildeten Heizrippen dienen lediglich der Wärmeabfuhr aus der Brennkammer in den umgebenden Raum, schließen jedoch eine axiale Durchströmung des Raumes mit einem Wärmeübertragungsmedium aus, so daß eine günstige Wärmeübertragung und damit eine wünschenswerte Herabsetzung der Abgastemperatur vor dem Abgasaustritt nicht erreicht wird, zumal diese bekannte Heizeinrichtung keinen gesonderten Wärmetauscher aufweist

Gemäß der Druckschrift »GM Coach Maintenance Manual, Seite 60« ist ferner ein motorunabhängiges Gebläseheizgerät für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem als Wärmetauscher ein Brennrohr dient, auf das .ringförmige Wärmeleitbleche aufgesetzt sind. Diese liegen im zusammengebauten Zustand parallel zueinander und weisen Durchtrittsöffnungen auf, die durch Ausnehmungen der zum Brennrohr hin abgewinkelten Schenkel gebildet sind. Durch diese Durchtrittsöffnungen strömt in Achsrichtung ein Wärmeübertragungsmedium. Bei derartigen Anordnungen ist zwar ein gesonderter Wärmetauscher gebildet, jedoch ist der Wärmeübergang von der Brennkammer auf das Wärmeübertragu"3gsmedium schlecht und ungleichmäßig, da die Rippen aufgesetzt sind und an den Stellen der Durchbrüche keine Verbindung mit der Brennkammer aufweisen. Derartige Heizgeräte haben daher einen hohen Raumbedarf. Bei einer verkürzten Bauweise — die den Einbauraumverhältnissen angepaßt wäre — tritt jedoch eine zu hohe Abgastemperatur auf.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er fertigungstechnisch einfacher zusammensetzbar ausgestaltet ist und bei dem die Abgastemperatur, gemessen am Abgasaustritt, niedriger ist

Bei einem Wärmetauscher der gattungsgemäßen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen Elemente winkelförmig ausgebildet und derart angeordnet sind, daß die in Achsrichtung verlaufenden Schenkel ineinandergreifen und so die Trennwand zwischen den Wärmetauschermedien bilden und daß die Durchtrittsöffnungen durch Aufbiegen von Laschen in den radialen Schenkeln gebildet sind. Hiermit wird erreicht, daß der erfin£;ingsgemäße Wärmetauscher in besonders einfacher Weise aufgebaut werden kann, und daß eine besonders gute Wärmeübertragung zwischen dem die Durchtrittsöffnungen durchströmenden heißen Abgas und dem Wärmeübertragungsmedium erreicht wird, da die Wärmeübertragung in nur einem Bauteil erfolgt. Durch Zugabe oder Entfernung eines oder mehrerer Elemente kann ferner der Wärmetauscher verlängert bzw. verkürzt werden. Um eine einfache Verbindung zwischen den einzelnen Elementen zu erreichen, ist pine erfindungsgemäße Weiterbildung dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Schenkel am Umfang verteilte oder durchgehende Rastmittel wie Wulst und Halteringe oder bajonettverschlußartig ineinander greifende Wülste aufweisen. Um eine Abdichtung der einzelnen Elemente untereinander mit denkbar einfachen Mitteln zu erreichen, weisen gemäß einer Weiterführung der Erfindung die axialen Schenkel an ihrer Innen- und/oder Außenseite hohlkehlförmige Vertiefungen zur Aufnahme eines Dichtungsmittels auf. Da die Laschen als Führungselemente für das den Wärmetauscher durchströmende Medium angeordnet sind, läßt sich mit ihnen sehr leicht eine schraubenlinienförmige Führung des Abgases erreichen. Dieses wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß die Laschen radial zu dem ineinandergreifenden Schenkel angeordnet sind und daß die Laschen einen Winkel von 30°— 60°, vorzugsweise von 55° zur Schenkelebene bilden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß damit die günstigste Ausgestaltung des Führungskanales möglich ist. Daher ist auch erfin-

dungsgemäß ferner vorgesehen, daß die Laschen eines Elementes jeweils gegenüber den Laschen des folgenden Elementes um den halben Abstand versetzt sind.

Einzelheiten der Erfindung sind anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben. Es zeigt die

F i g. 1 eine Ansicht des Wärmetauschers;

Fig.2 einen Schnitt durch den Wärmetauscher gemäß F i g. 1 und

Fig.3 eine Teilansicht, aus der die Ausbildung der Gaskanäle durch die abgebogenen Elemente zu erkennen ist

In der F i g. 1 ist ein Wärmetauscher abgebildet, der aus einzelnen Elementen zusammengesetzt ist, wobei diese einzelnen Elemente aus einem ringförmigen Winkelprofil bestehen, dessen einer der Stapelung dienenden Schenkel 1 mit einer Absetzung 2 versehen ist, so daß die Stapelung herbeigeführt werden kann. Zwischen jeweils zwei einzelnen Elementen wird in einer hohlkehlförmigen Vertiefung 3 ein Dichtungsmittel 4 angeordnet, um so eine gute und dichte Verbindung zwischen den einzelnen Elementen herzustellen. Die parallel zueinander liegenden Schenkel 5 der einzelnen ringförmigen Winkelprofile weisen eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 6 auf. Diese öffnungen sind durch Einbohren oder Einstanzen entstanden. Ferner weisen die Schenkel 5 durch Aufbiegen gebildete Laschen 8 auf. Diese Laschen 8 werden gebildet, indem in den parallel liegenden Schenkeln 5 ein Einschnitt vorgenommen wird, so daß sich die Laschen 8 aus dem Material durch Hochbiegen bilden lassen. Wie der F i g. 3 zu entnehmen ist, erfolgt die Abbiegung dieser Laschen derart, daß sie gegenüber der Basis einen Winkel von ungefähr 45° bilden. Diese Laschen 8 dienen zur Bildung eines Kanales; wie ebenfalls der F i g. 3 besonders deutlich zu entnehmen ist, wird damit die Strömungsrichtung für das Wärmetauschmedium vorgegeben. Das Ende des durch die einzelnen Elemente gebildeten Wärmetauschers wird durch einen gewölbten Boden 9 gebildet. Dieser Boden wird H den Schenkel 1 der Elemente eingesetzt und mit diesem dicht verschweißt Eingangsseitig zu dem Wärmetauscher wird ebenfalls an die Elemente 1, und zwar an das letzte bzw. erste der Elemente eine Haube 10 durch Schweißen angesetzt Diese Haube 10 ist derart ausgebildet, daß in ihr der Brenner eingeführt werden un£ mit ihr verbunden werden kann. Dadurch ragt dann der zu dem Wärmetauscher gehörende Brenner in diesen Wärmetauscher hinein. In der Haube 10 sind ferner öffnungen vorgesehen, z. B. die Öffnung 11 zum Anschluß eines Abgasrohres und die Öffnung 12 z. B. zum Anschluß von Zündeinrichtungen oder dergleichen.

Bei der in den Figuren dargestellten Ausgestaltung eines Wärmetauschers würde im inneren Teil das gasförmige Wärmeübertragungsmedium geführt. Dieses Medium besteht aus den heißen Brenngasen, die über die öffnung 11 abgeführt werden. Die Außenseite dieses Wärmetauschers kann z. B. vom Wasser umflossen werden, wobei dieses dann aufgeheizt wird. Selbstverständlich kann zwischen diesem Wärmetauscher und einem in der Figur nicht dargestellten diesen Wärmetauscher umgebenden weiteren Mantel ebenfalls ein weiteres gasförmiges Wärmeübertragungsmedium geführt werden.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher für motorunabhängige Heizungen in Kraftfahrzeugen, bestehend aus einzelnen, hintereinander angeordneten lcreisringförmigen Elementen, die an ihren Ringflächen mit Durchbrüchen zur Führung von Brenngasen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Elemente winkelförmig ausgebildet und derart angeordnet sind, daß die in Achsrichtung verlaufenden Schenkel (1) ineinandergreifen und so die Trennwand zwischen den Wärmetauschermedien bilden und daß die Durchtrittsöffnungen (6) durch Aufbiegen von Laschen (8) in den radialen Schenkeln (5) 1: gebildet sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Schenkel (1) am Umfang verteilte oder durchgehende Rastmittvil, wie Wulst und Halteringe oder bajonettverschlußartig ineinandergreifende Wülste aufweisen.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Schenkel (1) an ihrer Innen- und/oder Außenseite hohlkehlförmige Vertiefungen (3) aufweisen, in denen ein Dichtungsmittel (4) angeordnet ist.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (8) radial zu den ineinandergreifenden Elementen angeordnet sind.

5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (8) einen Winkel von 30° bis 60", vorzugsweise von 55° zu der Schenkelebene bilden.

6. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (8) eines Elementes jeweils gegenüber den Laschen (8) des folgenden Elementes um den halben Abstand versetzt sind.