DE3400048A1 - Wasserheizgeraet - Google Patents
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Description
Wasserheizgerät
Be sehre ibung:
Die Erfindung betrifft ein Wasserheizgerät, insbesondere ein Fahrzeugheizgerät gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wasserheizgeräte der eingangs genannten Art werden vorzugsweise als Fahrzeugheizgeräte oder Fahrzeugzusatzheizgeräte
in Kraftfahrzeugen verwendet. Bei den WärmeÜbertragungseinrichtungen
üblicher Wasserheizgeräte besteht nicht nur das den Innenmantel bildende Heizrohr aus Metall, sondern auch
der Außenmantel ist aus Stahl oder Druckguß hergestellt. Hierdurch wird nicht nur das Viasserheizgerät insgesamt schwer,
sondern durch die Verwendung der Werkstoffe Stahl oder Druckguß sind auch die Formgestaltungen dieser Mantelteile eingeengt,
da man stets solche Formen wählen muß, die man kostengünstig beispielsweise mittels Druckguß herstellen kann.
Darüber hinaus haben Stahl- oder Druckguß ein Wärmeleitvermögen, das zur Erzeugung von Abstrahlungswärme führt, so
daß man einen verminderten Wirkungsgrad, bedingt durch die Abstrahlungsverluste des gesamten Wasserheizgerätes erhält
und insbesondere der Nachteil in Kauf genommen werden muß, daß sich dor Außonmantcl doo War.scrlic ί y.qor'i'xtufi, dor
<|loichzeiLiq das (k'hausemiikMrlci 1 IjIJdot , a ich w.'iliruml de« Hetclobii
des Wasserheizgerätes erwärmt und daher nur an entsprechend hierfür geeigneten Stellen am Kraftfahrzeug eingebaut werden
kann. Ferner sind meist auch Oberflächenbehandlungen des Außenmantels zu seiner Passivierung erforderlich.
Aus der DE-AS 28 47 525 oder der EP-PS 0 029 859 ist es bei einem Wärmetauscher für Verdampfer, insbesondere für Klimaanlagen
bekannt, einen Anschlußkasten für einen Wärmeaustauscher für Verdampfer aus Kunststoff zu schaffen, der den besonderen Erfordernissen
bei Verdampfern, nämlich der möglichst gleichmäßigen Verteilung des flüssigen Kühl- bzw. Kältemittels
durch eine entsprechende konstruktive Gestaltung Rechnung trägt.
Aus DE-AS 27 28 827 ist ein Wärmetauscher bekannt, bei dem eine feste Verbindung zwischen den Wasserrohren aus Metall
und den Anschlußkästen aus Kunststoff vorhanden ist.
Aus dem DE-GM 80 09 473 ist ein Heizkörper für Kraftfahrzeuge
bekannt, der ein durch zwei Rohrboden begrenztes Rohrbündel aufweist, an die jeweils ein Wasserkasten anschließt, wobei
die Wasserkästen als einteilige Kunststofformteile hergestellt sind.
Aus DE-OS 20 13 754 ist eine Heizeinrichtung insbesondere für Kraftfahrzeuge, ein Luftheizgerät bekannt, bei dem ein
Ringraum vorhanden ist, an dessen einer Stirnseite die Frischluft zugeführt wird und an dessen anderer verschlossener
Seite die Frischluft in einen weiteren Ringraum umgelenkt wird. Hierbei ist vorgesehen, den den ersten Ringraum
begrenzenden Mantel aus zwei Schalen herzustellen, die aus Kunststoff gefertigt sind. Da bei dieser Ausführungsform die
Frischluft an der Innenfläche der aus Kunststoff hergestellten Schalenhälften entlanggeführt wird, sind keine Schwierigkeiten
im Zusammenhang mit einer zu großen Erwärmung zu befürchten. Insbesondere braucht bei einem solchen Luftheizgerät
keine gasdichte, druckfeste, temperaturwechselfeste Verbindung von Metallteilen und Kunststoffteilen vorhanden
zu sein, da das Heizgerät keine Flüssigkeit wie Wasser enthält, die zu Undichtigkeiten, Leckstellen u.dgl. bei dem
Heizgerät führen können, die zur Folge haben, daß das Heizgerät bei der Anwendung von solchen Flüssigkeiten unbrauchbar
wird und möglicherweise zu Beschädigungen des Kraftfahrzeugs führt.
Trotz der obengenannten Kenntnisse ist man daher auf dem Gebiet des Wasserheizgerätebaus davon ausgegangen, daß man
die mit dem Wasser als wärmeübertragendem Medium in Berührung kommenden Teile aus widerstandsfähigem und korrosionsbeständigem
Stahl oder Druckguß herstellen muß, wenn man erreichen will, daß der vom wärmeübertragenden Medium durchströmte
Ringraum gasdicht und druckieüt abyetichLouisen IaL. !./ether \m\
man die eingangs geschilderten Schwierigkeiten bisher in
Kauf genommen, um eine langzeitige zuverlässige Funktion
eines solchen Wasserheizgerätes sicherzustellen. Ferner war es meist üblich, den Auslaß für die heißen Verbrennungsgase
nach dem Wärmeaustausch mit dem wärmeübertragenden Medium durch den vom wärmeübertragenden Medium durchströmten Ringraum
durchzuführen, so daß in den Durchführungsbereichen örtlich heiße Stellen durch die Temperatur der Abgase auftreten.
Solche Durchführungen sind nur dauerhaft und dicht, wenn die miteinander in Berührung stehenden Werkstoffe ähnliche
Eigenschaften haben, so daß man gezwungen ist, die den Ringraum für das flüssige wärmeübertragende Medium begrenzenden
Mantelteile aus dem gleichen Werkstoff wie den Abgasauslaß oder einem Werkstoff mit einem ähnlichen Wärmeverhalten
herzustellen. Insbesondere ist bei den Wasserheizgeräten auch zu berücksichtigen, daß das Wasser als wärmeübertragendes
Medium unter einem bestimmten Betriebsdruck durch den Ringraum der Wärmeübertragungseinrichtung durchgeleitet werden
muß, so daß alle vorhandenen Verbindungen druckdicht und gasdicht sein müssen*
Die Erfindung zielt daher darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten ein Wasserheizgerät der
gattungsgemäßen Art zu schaffen, das im Hinblick auf eine günstige Massenfertigung kompakt ausgelegt ist, ein reduziertes
Eigengewicht hat und insbesondere der vom Wasser als wärmetragendem Medium durchströmte Raum zuverlässig gasdicht
und druckfest abgeschlossen ist.
Nach der Erfindung wird dies mit dem Wärmeheizgerät erreicht, das im Anspruch 1 angegeben ist.
In überraschender Weise hat sich hierbei herausgestellt,
daß man den Außenmantel als eine Begrenzungswand für den vom Wasser als wärmeübertragendem Medium durchströmten Ringraum,
der gleichzeitig die Außengehäusewand des Wasserheizgerätes bildet, aus Kunststoff fertigen kann,so daß
man das Eigengewicht eines solchen Heizgerätes beträchtlich reduzieren kann. Gleichzeitig eröffnet die Fertigung des Aussenmantels
aus Kunststoff auch die Möglichkeit, daß die Form des Außenmantels freier gestaltet werden kann, da man nicht
die konstruktiven Forderungen wie bei einem Druckgußwerkstück berücksichtigen muß. Insbesondere hat sich aber auch
überraschenderweise gezeigt, daß man die Verbindung von Außenmantel aus Kunststoff und Heizrohr aus Metall gasdicht,
druckfest und temperaturwechselfest ausbilden kann, so daß hinsichtlich der Dichtigkeit keine Nachteile, verglichen
mit einer Ausbildung des Außenmantels aus Metall zu befürchten sind. Bei der Erfindung wird dies insbesondere dadurch
ermöglicht, daß der Auslaß für die heißen Verbrennungsgase sich in der Nähe des Brenneraggregats befindet und daher den vom
Wasser als wärmeübertragendem Medium durchströmten Ringraum
nicht durchsetzt, der von dorn Außenman-t«l und d^rn Inn°nni?!t)fo1
begrenzt wird. Insbesondere liegt beim erfindungsgemäßen
Viasserheizgerät die Verbindung von Außenmantel aus Kunststoff und Heizrohr aus Metall vom Auslaß für die Verbrennungsgase
entfernt, so daß an dieser Verbindungsstelle der beiden Mantelteile keine Beeinträchtigungen durch eine zu
hohe Wärmeentwicklung zu befürchten sind, sondern die Temperaturen
im Bereich der Verbindungsstelle in dem Bereich liegen, den das Wasser als wärmeübertragendes Medium hat.
Die Temperatur des Wassers als wärmeübertragendes Medium liegt
aber wesentlich niedriger als die Temperatur der Verbrennungsgase am hierfür bestimmten Auslaß, so daß die Verbindungsstelle
beim erfindungsgemäßen Wasserheizgerät in einer sogenannten
kühlen Zone angeordnet ist.
Neben einer beträchtlichen Gewichtseinsparung gegenüber der Ausführung des Außenmantels aus Stahl ermöglicht die Erfindung
mit der Herstellung des Außenmantels aus Kunststoff auch, daß der Außenmantel kühler bleibt, d.h. daß geringere
Abstrahlverluste auftreten und somit ein höherer Wirkungsgrad beim Wasserheizgerät erzielt wird. Da der Außenmantel
beim erfindungsgemäßen Wasserheizgerät aus Kunststoff gefertigt ist und sich daher weniger als bei der Herstellung
aus Metall aufwärmt, braucht bei dem Einbau des erfindungsgemäßen Wasserheizgerätes die Wärmeentwicklung desselben
nicht berücksichtigt zu werden. Zudem entfallen sämtliche Oberflächenbehandlungen des aus Kunststoff gefertigten Aussenmantels,
se daß das Wasserheizgerät äußerst geeignet für eine Massenfertigung ist, da bisher notwendige zusätzliche
Behandlungsschritte ersatzlos entfallen können. Vorzugsweise
ist der Kunststoff des Außenmantels ein Duroplast. Dieser Außenmantel ist dann ohne Oberflächenbehandlungen seewasserfest
und korrosionsbeständig.
Nach der Erfindung erhält man somit auf konstruktiv einfache Weise einen verbesserten Wirkungsgrad des Wasserheizgerätes
und gleichzeitig eine wesentliche Reduzierung des Eigengewicht desselben, was insbesondere im Hinblick auf den Einbau in Kraf
fahrzeugen von Vorteil ist.
In den Ansprüchen 2 bis 5 sind bevorzugte Ausbildungsformen der Verbindung von Außenmantel aus Kunststoff und Heizrohr
aus Metall angegeben, die gasdicht, druckfest und temperaturwechselfest sind, wobei die Verbindungen jeweils entsprechend
den notwendigen Betriebsbedingungen des Wasserheizgerätes ange
paßt werden können. Diese Verbindungen lassen sich sowohl fertigungstechnisch als auch montagetechnisch einfach herstellen.
Bei der Klebeverbindung nach Anspruch 3 beispielsweise werden trocknende Klebelacke verwendet, die die miteinander zu verbindenden
Teile nicht anlösen und durch Bildung einer Abbindun infolge einer chemischen Reaktion den Mantel aus Kunststoff
zuverlässig mit dem Heizrohr aus Metall verbinden.
Um eine zuverlässige Abdichtung der Verbindung zu gewährleisten, kann man entweder beispielsweise eine O-Ring-Dichtung
oder auch eine Dichtpaste verwenden, die an den Berührungsflächen im Bereich der Verbindung von Heizrohr aus Metall und
Außenmantel aus Kunststoff aufgetragen ist.
Eine weitere überraschende Vereinfachung hinsichtlich der Herstellung erhält man durch die Ausbildung des Außenmantels
aus Kunststoff dadurch, daß die Schikanen in Form von Wasserführungs Stegen an der Innenfläche des aus Kunststoff gefertigten
Außenmantels ausgebildet werden können und nicht wie bisher aus gießtechnischen Gründen an dem Heizrohr aus
Metall ausgeformt sein müssen. Eine solche Ausbildung resultiert aus der besseren Gestaltungsfreiheit von Kunststoffteilen
im Vergleich zu Druckgußteilen beispielsweise.
Wenn wie nach der Erfindung der Außenmantel aus Kunststoff
gefertigt ist, können die Einlaß- und Auslaßstutzen für das Wasser als wärmeübertragendes Medium entweder direkt an dem
aus Kunststoff gefertigten Außenmantel angeformt werden, ohne daß dies zu fertigungstechnischen Schwierigkeiten führen
würde oder die Einlaß- und Auslaßstutzen können gesondert beispielsweise aus Metallteilen gefertigt werden und auf ähnliche
Weise wie die Verbindung von Außenmantel aus Kunststoff und Heizrohr aus Metall bei der Endmontage mit dem
Außenmantel aus Kunststoff verbunden werden.
Selbst wenn die Einlaß- und Auslaßstutzen für das Wasser als wärmeübertragendes Medium einteilig mit dem Außenmantel
aus Kunststoff ausgebildet sind, können sie noch mit Anschlußteilen aus Metall verbunden werden, an die dann die
Anschlußleitungen angeschlossen werden. Dies bietet im Hinblick auf den Einbau eines solchen Wasserheizgerätes Vor-
teile, da dann die Verbindung von Schlauchleitung und Anschlußteil
zum Einlaß- und Auslaßstutzen auf die an sich übliche Weise unter Paarung von Metall und Schlauchleitungswerkstoff
ausgebildet ist.
Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung des Außenmantels aus Kunststoff auch die Möglichkeit, daß an
der Außenfläche des Außenmantels weitere Teile ausgeformt werden können, die beispielsweise zur Aufnahme eines Kabelbaums,
eines Kabelschachts, oder Halterungen des Heizgerätes oder zur Abstützung desselben dienen. Auch lassen sich ferner ohne
Schwierigkeiten weitere öffnungen im Außenmantel aus Kunststoff
beispielsweise für Anschlußteile, wie Thermostaten und dergl. vorsehen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Verbindung von Heizrohr aus Metall und Außenmantel aus Kunststoff ergeben sich
aus den Ansprüchen 12 bis 14.
Wie gezeigt, ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung des Außenmantels aus Kunststoff nicht nur eine beträchtliche Herabsetzung
des Eigengewichts des Wasserheizgerätes, sondern man erhält auch in überraschender Weise weitere Vorteile, die
nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Gewichtsreduzierung stehen und die nicht ohne weiteres zu erwarten sind.
Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
ι» & O
Fig. 1 eine scheinatische Gesamtansicht eines Wasserheizgerätes,
Fig. 2. eine Seitenansicht eines aus Kunststoff gefertigten Außenmantels in Einzeldarstellung
und Teilschnittdarstellung,
Fig. 3 bis 6 Ausführungsvarianten von Verbindungen zwischen
dem Heizrohr aus Metall und dem Außenmantel aus Kunststoff, die den vom Wasser als wärmeübertragendem
Medium durchströmten Ringraum begrenzen,
Fig. 7 eine Ausschnittsansicht des aus Kunststoff gefertigten Außenmantels als Schnittansicht, und
Fig. 8 bis 10 weitere Ausführungsvarianten von Verbindungen
zwischen dem Heizrohr aus Metall und dem Außenmantel aus Kunststoff.
In Fig. 1 ist schematisch ein Wasserheizgerät nach der Erfindung gezeigt, das insgesamt mit 1 bezeichnet ist. Das Wasserheizgerät
1 weist ein Brenneraggregat 2 auf, das in eine Brennkammer 3 ragt. Am vom Brenneraggregat 2 abgelegenen Ende der
Brennkammer 3 werden die Verbrennungsgase in einen Verbrennungs gasraum 4 umgelenkt und strömen an einer Wärmeübertragungseinrichtung
5 entlang. Nach dem Vorbeigang an der Wärmeübertragunc einrichtung 5 treten die Verbrennungsgase über einen Abgasauslaß
6 aus dem Wasserheizgerät 1 aus, der im Bereich des BrenneJ aggregate 2 angeordnet ist.
Die Kärmeübertragungseinrichtung 5 weist einen Ringraum 7
auf, der von Wasser als wärmeübertragendem Medium 8 durchströmt ist. Ein den Innenmantel 9 des Ringsraums 7 bildendes
~15" 34000A8
Hei'zrohr 10 besteht aus Metall und ein den Ringraum 7 ferner
begrenzender Außenraantel 11 ist erfindungsgemäß aus Kunststoff
gefertigt. In dem Ringraum 7 sind Schikanen in Form von Wasserführungsstegen 12 vorgesehen, die gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung an der Innenfläche
13 des aus Kunststoff gefertigten Außenmantels 11 ausgebildet sind und mit diesem ein Stück bilden. Somit kann
die dem Ringraum 7 zugewandte Fläche des Innenmantels 9 ohne Erhebungen ausgebildet werden, so daß sich auch die Herstellung
des Innenmantels 9 aus Metall vereinfacht. Die Wärraeübertragungseinrichtung
5 weist ferner einen Einlaßstutzen 14 und einen Auslaßstutzen 15 für das Wasser 8 als wärmeübertragendes
Medium auf. Das Heizrohr 10 und der Außenmantel 11 weisen an ihren Enden Flansche 16, 17 auf, mittels denen der
Außenmantel 11 und das Heizrohr 10 gasdicht, druckfest und
temperaturwechselfest verbunden sind. Diese Verbindungen von Außenmantel 11 aus Kunststoff und Heizrohr 10 aus Metall werden
nachstehend noch näher unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 erörtert. Das Brenneraggregat 2, die Brennkammer 3 und der
Verbrennungsgasraum 4 sind in der Zeichnung nur schematisch dargestellt und sie werden in der Beschreibung auch nur so
weit erläutert, als es zum Verständnis der Erfindung notwendig ist.
Wie gezeigt, bildet der aus Kunststoff gefertigte Außenmantel 11 gleichzeitig das Außengehäuse des Wasserheizgeräts 1 und
daher können an der Außenfläche 18 des Außenmantels 11 ohne
fertigungstechnische Schwierigkeiten auch ein Kabelschacht zur Aufnahme eines Kabelbaums, Einrichtungen zur Halterung
und Abstützung des Heizgeräts 1 und/oder weitere Anschlußteile ausgebildet sein, die beispielsweise für Thermostaten
o.dgl. bestimmt sind. Durch die Ausbildung des Außenmantels 11 aus Kunststoff sind die Gestaltungsmöglichkeiten für die
Außenfläche 18 des Außenmantels 11 weitgehend frei wählbar.
In Fig. 1 sind daher nur beispielsweise ein Kabelschacht 19 und eine Haltelasche 20 dargestellt, durch die ein nicht näher
bezeichnetes Halteband zur Befestigung des Wasserheizgerätes 1 an einer geeigneten Stelle des Kraftfahrzeuges durchführbar
ist.
In Fig. 2 ist in einer Einzelansicht der aus Kunststoff gefertigte
Außenmantel 11 näher gezeigt. Mit 14 und 15 sind die Einlaß- und Auslaßstutzen der Wärmeübertragungseinrichtung
5 gezeigt und angedeutet. Dieser aus Kunststoff gefertigte Außenmantel 11 hat die Form eines Topfes und seine
Innenfläche 13 bildet eine Begrenzungswand für den Ringraum
7 der Wärmeübertragungseinrichtung 5. Auch sind in Fig. 2 .an der Außenfläche 18 des Außenmantels 11 schematisch der Kabel
schacht 19 un<^ die Haltelasche 20 angedeutet.
Anhand den Fig. 3 bis 6 werden Ausführungsvarianten der gasdichten,
druckfesten und temperaturwechselfesten Verbindung von Außenmantel 11 aus Kunststoff und Heizrohr 10 aus Metall
näher erläutert, wobei das Heizrohr 10 beispielsweise in
Form eines Druckgußteiles aus Aluminium hergestellt ist. Selbstverständlich sind die in den Fig. 3 bis 6 gezeigten
Ausführungsvarianten der Verbindung auch miteinander kombinierbar oder wechselseitig austauschbar.
In Fig. 3 ist eine Schraubverbindung 21 gezeigt. Hierbei hat der Flansch 17 am Außenmantel 11 aus Kunststoff eine
Gewindebohrung 22, und der den Flansch 17 überdeckende Flansch 16 am Ende des Heizrohres 10 aus Metall weist eine
Senklochbohrung 23 in fluchtender Zuordnung zur Gewindebohrung 22 auf. Mittels einer Schraube 24 werden die beiden
Flansche 16 und 17 aneinandergezogen und fest verbunden.
25, Wie gezeigt ist eine O-Ringdichtung zwischen den einander
berührenden Flächen von Außenmantel 11 aus Kunststoff und
Heizrohr 10 aus Metall angeordnet, der beim Anziehen der Schrauben 24 zusammengedrückt wird und einen druckdichten
sowie gasdichten Abschluß des Ringraums 7 an der Verbindungsstelle gewährleistet. Obgleich in Fig. 3 nur eine einzige
Schraubverbindung 21 gezeigt ist, können die Schraubverbindungen entsprechend den Erfordernissen gleichmäßig über den
Umfang der Flansche 16, 17 verteilt in einer entsprechenden Anzahl vorgesehen sein.
In Fig. 4 ist eine insgesamt mit 26 bezeichnete Klebeverbindung gezeigt. Hierbei sind die Innen- und Außenflächen der
Flansche 16 und 17 mit komplementär ausgebildeten Klebefliichon
27 versehen. Auf die Klebeflächen 27 wird ein trocknender Klebeiack aufgetragen, der die zu verbindenden Teile von
Außenmantel 11 aus Kunststoff und Heizrohr 10 aus Metall nicht anlöst und infolge einer chemischen Reaktion abbindet
und eine gasdichte, druckfeste und temperaturwechselfeste Verbindung
von Heizrohr 10 und Außenmantel 11 an den Flanschen 16, 17 herstellt. Selbstverständlich müssen hierbei die Klebeflächen
27 so groß gewählt werden, daß eine sichere und zuverlässige Verbindung von Außenmantel 11 und Heizrohr 10 an den
Klebeflächen 27 gewährleistet ist.
In Fig. 5 ist die Verbindung insgesamt mit 28 bezeichnet. Bei dieser Verbindung 28 werden die Flansche 16, 17 des Außenmantels
11 aus Kunststoff und des Heizrohrs 10 aus Metall durch Umspritzen mit einer Spritzmasse 29 umschlossen. Um ein sicheres
Haften der Spritzmasse 29 zu gewährleisten, sind die Flansche 16, 17 mit in Gegenrichtung weisenden Vorsprüngen 30,
31 versehen.
In Fig. 6 ist eine insgesamt mit 32 bezeichnete Nietverbindung für den Außenmantel 11 aus Kunststoff und das Heizrohr
10 aus Metall vorgesehen. Hierbei hat der Flansch 16 des Heizrohrs 10 Öffnungen 33, durch die Nietteile 34 aus Kunststoff
gehen, die dann zur festen Verbindung nach dem Zusammenfügen erwärmt werden und einen Nietkopf 35 bilden. Um eine
zuverlässige Abdichtung zu gewährleisten, sind an komplementär
ausgebildeten Dichtflächen 36 des Flansches 16 und des Flansches 17 Dichtpastenmaterialien 37 aufgebracht. Selbstverständlich
kann eine solche Dichtpaste 37 auch bei den anderen zuvor erläuterten und gezeigten Verbindungen verwendet
werden. Auch kann zusätzlich die Umschließung mittels der Spritzmasse 29 entsprechend Fig. 5 zur Erhöhung der
Festigkeit der Verbindung vorgesehen sein. Die vorstehend gezeigten und erläuterten Verbindungen sind wechselseitig
austauschbar und miteinander kombinierbar.
In der Ausschnittsansicht nach Fig. 7 ist ein Beispiel für die Ausbildung des Einlaßstutzens 14 oder des Auslaßstutzens
15 der Wärmeübertragungseinrichtung 5 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist der Stutzen 14, 15 einteilig mit dem
Außenmantel 11 aus Kunststoff gefertigt. Obgleich nicht näher
dargestellt, kann der Außenmantel 11 aus Kunststoff aber auch nur öffnungen aufweisen und bei der Endmontage werden
gesondert gefertigte Teile, die den Einlaß- bzw. Auslaßstutzen 14, 15 bilden, eingesetzt, und auf gleiche oder
ähnliche Weise wie anhand den Fig. 3 bis 6 erläutert mit dem Außenmantel 11 aus Kunststoff verbunden. Bei einer solchen
Ausbildungsform können die Einlaß- und Auslaßstutzen beispielsweise auch gesondert als Bauteile aus Metall gefertigt
werden. Auch kann in der in Fig. 7 gezeigten einstückigen Ausbildung des Einlaß- bzw. Auslaßstutzens 14,
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Metall, beispielsweise elrujetieLzt- und aui ίίηη.Ι iclie Wuj.se
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Einlaß- und Auslaßstutzens 14, 15 verbunden werden, wobei an ein solches Anschlußteil dann die Schlauchverbindungen
angeschlossen werden. Hierdurch wird ermöglicht, daß die Schlauchleitungen auf übliche Weise an einem Metallteil angebracht
werden.
Anhand den Fig. 8, 9 und 10 sollen weitere Ausführungsbeispiele
der Verbindung von Außenmantel 11 aus Kunststoff und dem vom Heizrohr 10 gebildeten Innenmantel 9 aus Metall erläutert
werden. Gleiche oder ähnliche Teile wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind mit denselben
Bezugszeichen versehen.
Wie in Figur 8 gezeigt, ist der Flansch 16 am Heizrohr 10
aus Metall in Form eines verdickten Ringflansches derart ausgebildet,
daß die äußere Umfangsflache des Flansches 16 am
Heizrohr 10 etwa in Höhe der Innenfläche des Außenmantels aus Kunststoff liegt. Zur Verbindung des so ausgebildeten
Flansches 16 am Heizrohr 10 mit dem Außenmantel 11 aus Kunststoff
werden die sich berührenden Flächen miteinander verklebt, wobei sich der größte Teil der Klebefläche parallel
zur Längsachse des Außenmantels 11 aus Kunststoff und des
Heizrohrs 10 aus Metall erstreckt. Zur Abdichtung ist zwischen dem Flansch 16 am Heizrohr und dem Brenneraggregat 2
eine O-Ring-Dichtung 25 vorgesehen. Bei dieser Ausbildungsform wird ermöglicht, daß parallel zur Längsachse des Außen-
mantels 11 und des Heizrohrs 10 eine ausreichend große
Klebefläche vorhanden ist und in radialer Richtung nur die Materialstärke des Außenmantels 11 aus Kunststoff zu berücksichtigen
ist.
Eine ähnliche Ausbildungsform ist auch in Figur 9 schematisch angedeutet, wobei jedoch eine zweiteilige Auslegungsform gezeigt
ist. Auf die Außenfläche des Heizrohrs 10 aus Metall ist zwischen dem Flansch 16 am Heizrohr 10 und der Innenfläche
des Außenmantels 11 aus Kunststoff ein ringförmiges Teil 38
vorgesehen, das mit dem Heizrohr 10 aus Metall durch Schweis™
sen verbunden ist. Dieses Teil 38 erstreckt sich etwa bis in Höhe der Innenfläche des Außenmantels 11 aus Kunststoff, so
daß man wie in Figur 8 eine entsprechend große Klebefläche parallel zur Längsachse des Heizrohrs 10 und des Außenmantels
erhält. Wie in Figur 8 ist auch in Figur 9 eine O-Ring-Dichtung
25 zwischen dem ringförmigen Teil 38 und dem Flansch 16 am Heizrohr 10 vorgesehen.
Bei der Ausbildungsform nach Figur 10 ist der Flansch 16 am Heizrohr 10 aus Metall so ausgebildet, daß etwa in Höhe der
Innenfläche des Außenmantels 11 aus Kunststoff eine parallel
zur Längsachse des Heizrohrs 10 und vom Brenneraggregat 2 weg weisende Ringfläche 39 gebildet wird. Auf dieser Ringfläche
39 des Flansches 16 am Heizrohr 10 wird der Außenmantel 11 aus Kunststoff aufgeklebt. Da zwischen der Ringfläche
39 und dem Heizrohr 10 ein Zwischenraum 40 vorhanden ist,
bzw. das Material des Heizrohrs 10 ausgespart ist, wird erreicht, daß die Klebeverbindung von Außenmantel 11 aus
Kunststoff und Heizrohr 10 aus Metall an der Ringfläche des Flansches 16 thermisch vom Heizrohr 10 isoliert ist,
so daß sich die Klebeverbindungsstelle nicht so stark erwärmen kann.
1 Wasserheizgerät insgesamt
2 Brenneraggregat
3 Brennkammer
4 Verbrennungsgasraum
5 Wärmeübertragungseinrichtung
6 Abgasauslaß
7 Ringraum
8 Wasser als wärmeübertragendes Medium
9 Innenmantel
10 Heizrohr
11 Außenmantel
12 Wasserführungsstege
13 Innenfläche von Außenmantel
14 Einlaßstutzen
15 Auslaßstutzen
16 Flansch am Heizrohr
17 Flansch am Außenmantel
18 Außenfläche des Außenmantels
19 Kabelschacht
20 Haltelasche
21 Schraubverbindung
22 Gewindebohrung
23 Senklochbohrung
24 Schraube
O-J< ir j'j-D ic· Ji Lung | |
26 | Klebeverbindung |
27 | Klebeflächen |
28 | Verbindung |
29 | Spritzmasse |
30 | Vorsprung |
31 | Vorsprung |
32 | Nietverbindung |
33 | Öffnung |
34 | Nietteile |
35 | Nietkopf |
36 | Dichtflächen |
37 | Dichtpastenmaterial |
38 | ringförmiger Teil |
39 | Ringfläche |
40 | Zwischenraum |
- Leerseite -
Claims (14)
1. Wasserheizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät mit einem Brenneraggregat und einer Brennkammer, aus der die
Verbrennungsgase austreten und nach Umlenkung in einem Verbrennungsgasraum längs einer Wärmeübertragungseinrichtung
zu einem Abgasauslaß im Bereich des Brenneraggregats strömen, wobei die Wärmeübertragungseinrichtung einen von einem
Außenmantel und einem von einem Heizrohr aus Metall gebildeten Innenmantel begrenzten Ringraum mit Schikanen in Form
von Wasserführungsstegen und einen Einlaß- und Auslaßstutzen für Wasser als wärmeübertragendes Medium aufweist, und das
Heizrohr und der Außenmantel an ihren Enden über Flansche verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß
der Außenmantel (11) aus Kunststoff gefertigt ist und mit
dem Heizrohr (10) aus Metall gasdicht, druckfest und temperaturwechselfest
verbunden ist.
2. Wasserheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur gasdichten, druckfesten und temperaturwechselfesten
Verbindung die Flansche (16, 17) von Heizrohr (10) aus Metall und Außenmantel (11) aus Kunststoff
eine Schraubverbindung (21) mit einer zwischengelegten O-Ring-Dichtung
(25) vorgesehen ist.
3. Wasserheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur gasdichten, druckfesten und temperaturwechselfesten
Verbindung das Heizrohr (10) und der Außenmantel (11) aus Kunststoff eine Klebeverbindung (26),
vorzugsweise eine Adhäsionsklebeverbindung vorgesehen ist.
4. Wasserheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur gasdichten, druckfesten und tem-
peraturwechselfesten Verbindung die Flansche (16, 17) des Heizrohrs (10) aus Metall und des Außenmantels (11) aus
Kunststoff mit einer Umschließung mit einer Spritzmasse (29) versehen sind.
5. Wasserheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur gasdichten, druckfesten und temperaturwechselfesten
Verbindung die Flansche (16, 17) von Heizrohr (10) aus Metall und Außenmantel (11) aus Kunststoff
mit einer Nietverbindung (32) versehen sind,
6. Wasserheizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet , daß an den Berührungsflächen (36) im Bereich der Verbindung von Heizrohr
(10) aus Metall und Außenmantel (11) aus Kunststoff eine
Dichtpaste (37) aufgetragen ist.
7. Wasserheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die
Schikanen in Form von Wasserführungsstegen (12) an der
Innenfläche (13) des aus Kunststoff gefertigten Außenmantels (11) ausgebildet sind.
Schikanen in Form von Wasserführungsstegen (12) an der
Innenfläche (13) des aus Kunststoff gefertigten Außenmantels (11) ausgebildet sind.
8. Wasserheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet , daß die Einlaß- und Auslaßstutzen (14, 15) an dem aus Kunststoff gefertigten
Außenmantel (11) angeformt sind.
9. Wasserheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlaß- und
Auslaßstutzen (14, 15) gesondert gefertigt und mittels
einer der Verbindungen nach den Ansprüchen 2 bis 6 am Aussenmantel (11) aus Kunststoff angebracht sind.
einer der Verbindungen nach den Ansprüchen 2 bis 6 am Aussenmantel (11) aus Kunststoff angebracht sind.
10. Wasserheizgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlaß- und Auslaßstutzen
(14, 15) mit Anschlußteilen aus Metall verbunden sind.
11. Wasserheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet , daß an der Außenfläche (18) des aus Kunststoff gefertigten Außenmantels
(11) ein Kabelschacht (19) für einen Kabelbaum, Stützen,
Halterungen für Kabel oder das Heizgerät (1) und/oder weitere Anschlußteile, wie für einen Thermostaten oder dgl., angeformt
sind.
12. Wasserheizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Flansch
(16) des Heizrohrs (10) ein ringförmiges Teil (38) oder eine Ringfläche (39) derart vorgesehen ist, daß die Innenfläche
des Außenmantels (11) aus Kunststoff parallel zur Längsachse
des Heizgeräts (1) anklebbar ist.
13. Wasserheizgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Teil (38) als
gesondertes Bauteil ausgebildet und am Heizrohr (10) angeschweißt ist.
14. Wasserheizgerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ringfläche (39)
und der Außenfläche des Heizrohrs (10) zur Wärmeisolierung ein Zwischenraum (40) vorhanden ist.
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---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |